MIMO和空间复用

反射和多径无线传输影响射频(RF)的完整性和质量。正如我们在上一篇文章中所讨论的，多路径问题的补救方法是使用它从高质量信号的主动组合中产生最高质量的信号。更进一步，很明显，如果在系统的发送端和接收端同时使用多个无线电，并使用组合算法，系统就可以变得更加可靠。这是IEEE 802.11n标准的本质。

IEEE 802.11a/b/g是单进单出(SISO)系统，使用天线分集来对抗多径的影响。多进多出(MIMO)是一种利用AP的多无线电安排来使用多路径并提高系统可靠性和性能的技术。在较新的ap中，一个单元中可以包含多达八个独立的无线电。回顾一下，用于这些安排的术语如下:Tx X Rx: RC，转换为发射器的数量，X，转换为接收器的数量;无线电链的数量:3X3:3意味着AP有3个发射器，3个接收器，并且能够3个空间流或无线电链。可以有奇数个发射器、偶数个接收器和不一致数量的无线电链;大多数系统使用相同数量的发射器和接收器以及相应的无线电链。无线电链是在给定的发射机和接收机对之间的连接。802.11ac标准允许多达8个无线电链。

使用多个无线电提供了在一个AP上拥有多个用户的可能性，这种技术正在802.11ac AP中实现，称为多用户MIMO或MU-MIMO。可以想象，最多8个独立的用户将能够同时连接到给定的AP，而不是每个用户依次等待关联和传输的机会。这将大大提高吞吐量，并允许给定AP的更大用户密度。

利用MIMO的技术称为空间多路复用或空间分集多路复用。使用这种技术，AP将使用多个无线电将消息的不同段传输到接收器，有效地提高了吞吐量。使用这种技术，可以在发送者和接收者之间发送多个独特的数据流。如上所述，无线电链或流的数量对应于给定AP中可能存在的唯一数据流的数量。空间多路复用不同于天线分集技术，在分集技术中，使用多个天线来确定哪一个将接收或发射最佳信号。在802.11n之前的系统中使用这种技术来处理多路径的影响。

一种用于提高系统可靠性的技术被称为空时分组编码(STBC)。STBC是一种不会增加吞吐量的发射分集，尽管它确实提高了接收系统以较低信噪比接收数据的能力。当无线电发送链多于接收链时，使用STBC。本质上，相同的信息通过多个无线电发送到一个接收器。STBC提高了接收机的灵敏度，主要用于802.11n设备之间;它不能用于与遗留系统的通信。

另一种发射分集技术称为循环移位分集(CSD)。CSD允许802.11n之前的设备实现STBC的优势。CSD允许传统帧数据通过多个无线电链传输。数据在多个流上传输，每个流都受到循环延迟，以避免传输同时到达接收器。如果没有CSD，接收方将简单地将数据视为多路径并完全丢弃它。

发射波束形成(TxBF)是一种先进的技术，允许AP使用多个发射天线作为相控阵。相控阵是一种天线系统，它控制传输到天线阵的数据的相位和幅度，从而将传输的数据塑造成定向波束。TxBF通常用于发射机多于空间数据流的情况。TxBF要求接收者的位置是已知的。发射器，称为波束形成器，依靠从接收器接收的数据，或波束形成器，以最佳方式调整传输数据的相位和幅度，以达到最大的效果。结果是大大提高了信噪比，接收数据幅度和范围。描述802.11ac标准的未来部分将包含对该技术的扩展讨论。

Daniel E. Capano，康涅狄格州斯坦福德多元化技术服务公司的所有者和总裁，是认证无线网络管理员(CWNA)。Chris Vavra编辑，CFE Media制作编辑，控制工程，cvavra@cfemedia.com．

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