MIMO可大大提高WLAN的性能

當前的WLAN技術正在面臨著一些限制，如有限的帶寬與發(fā)射功率、干擾、信號衰減以及多徑效應（造成干擾的回波與反射）。幸運的是，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種新的無線電設計和實現(xiàn)技術，這項技術將成為解決問題的有效手段。這項技術叫做MIMO：即多輸入、多輸出。MIMO可以改進WLAN的吞吐量、傳輸距離和可靠性，它是目前無線領域中一項最重要的技術。
   
下一代IEEE 802.11物理層標準802.11n的單信道傳輸速率將達到100Mbps，也是建立在MIMO技術基礎之上。我們甚至預測MIMO未來將應用于蜂窩和無線系統(tǒng)。不過目前，還是讓我們看一看MIMO將如何在WLAN世界一顯身手的吧。

三維空間

802.11a/b/g技術使用一個發(fā)射天線和兩個接收天線，而MIMO在兩端使用多個發(fā)射天線、多個接收天線以及很多的信號處理功能來建立復雜的3維射頻傳輸。

MIMO增加了第三個“空間”維數(shù)，事實上是依靠以前被認為不利因素的多徑效應來正常運行。如果這聽起來與我們的直覺相悖，不妨將MIMO想像為3維計算機圖像：一種比2維圖像內容更豐富、傳遞更多信息內容的通信形式。這就是它的核心概念。請注意，單輸入、多輸出與多輸入、單輸出方法也是可以的，但是必須在通信的兩端都實現(xiàn)真正的MIMO，才能取得最佳的效果。

比信道綁定技術更好

由于MIMO是改進WLAN性能最有效的方法，因此它對于WLAN的未來非常重要。改善WLAN性能的另一種選擇是利用更多的帶寬，如已經實現(xiàn)的802.11a和802.11g技術中使用的專有信道綁定技術。但是，信道綁定技術在頻譜效率上不如MIMO，而且并不是一種好的長期選擇，因為數(shù)據負載和信道占用比率肯定會隨著時間的增加而增長。

我們還可以采用更復雜的調制方案，嘗試將更多的比特壓縮在可供使用的頻率和時間中。但是我們可能最后得到的是更復雜的調制信號，其復雜性使得無線電在傳播過程中正常發(fā)生的損耗導致接收到的信號無法使用。

MIMO與UWB的比較

MIMO實現(xiàn)起來非常復雜，而大多數(shù)WLAN芯片廠商則剛剛開始學習這項技術。在802.11n上達成一致所需要的時間（最早也許在2005年年底）為廠商提供了完成MIMO產品的時間，不過我們仍將在標準得到批準前看到大量的準n產品。

那么，目前什么應用適合準n產品呢？人們對許多可能的應用已經表現(xiàn)出越來越大的興趣，特別是家庭中的多媒體相關應用。

住宅已經導致了WLAN革命，其原因正是擁有多臺計算機家庭的增加而突顯了大多數(shù)家庭布線時的困難。住宅WLAN沒有公司需要的漫游、管理、負載均衡、吞吐量或可靠的安全性要求，但是至少在性能方面，住宅WLAN正在發(fā)生迅速的變化。家庭劇院正在普及，而有線電纜、寬帶或衛(wèi)星連接還沒有真正意義上的普及。此外，將媒體數(shù)據傳送到特定位置的愿望正在變?yōu)橐环N需求，從而使無線技術又一次成為顯然的選擇�；�于MIMO的WLAN提供了實現(xiàn)的可能性。

不過，目前有一種反對將WLAN用于這種應用的觀點，這種反對觀點來自正在開發(fā)的802.15.3a標準的超帶寬（UWB）社區(qū)。具有480Mbps吞吐量的UWB常常被形容為“無線USB”。

但是，UWB存在的功率限制使它更適于構建室域（room-area）網絡，而不是構建樓宇范圍的LAN。UWB在部件互聯(lián)、玩具與游戲以及其他許多消費級應用中大獲成功，而且它可以用于企業(yè)環(huán)境中的無線USB。但是，UWB在任何環(huán)境下都不可能取代WLAN。簡而言之，基于MIMO的WLAN覆蓋范圍仍然可以達到LAN的要求，而基于UWB的解決方案則不是。

全無線，滿足未來的需要

展望未來，全無線公司的設想（即我們十年前認為不可能實現(xiàn)的設想）現(xiàn)在非常可能成為現(xiàn)實。讓我們考慮以下兩個問題：

● 早期的WLAN提供大大低于1Mbps的吞吐量，而目前的54Mbps和802.11n高于100Mbps的吞吐量，使大量的帶寬可供用戶支配。

● 在美國，有24條運行在5GHz上的非重疊WLAN信道以及3條2.4GHz信道。這27條信道，假如每條信道都具有基于MIMO的108Mbps的吞吐量，可提供近3Gbps的可用帶寬。

盡管這使無線計算機和PDA可以線速運行，但是隨著受時間約束的通信—特別是語音—進入WLAN基礎設施，這些額外的線路帶寬遲早會派上用場。

別害怕，MIMO就要來了

但是，現(xiàn)在有許多人認為目前不應當將重點放在不斷增加的WLAN吞吐量上。他們認為，在無線系統(tǒng)中，距離與吞吐量存在一種反比例關系：距離越遠，速度就越低，直至由于衰減而完全失去連接。

提高吞吐量和距離的MIMO在未來的設想中發(fā)揮著關鍵作用。因此，在802.11n到來之前，人們對MIMO的興趣正在迅速升溫，圍繞MIMO的活動也十分活躍。如果MIMO具有向前與向后兼容性以及合適的應用，用戶不會在802.11n正式發(fā)布前擔心使用這項技術�；�于MIMO的WLAN的吞吐量將在802.11n頒布之前超過200Mbps。

無線的世界