一、MIMO定義

　　MIMO即多入多出技術（Multiple-Input Multiple-Output）技術指在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現多發多收，在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下，可以成倍的提高系統信道容量，顯示出明顯的優勢、被視為下一代移動通信的核心技術。

　　二、MIMO技術分類

　　空分復用

　?。╯patial multiplexing）工作在MIMO天線配置下，能夠在不增加帶寬的條件下，相比SISO系統成倍地提升信息傳輸速率，從而極大地提高了頻譜利用率。在發射端，高速率的數據流被分割為多個較低速率的子數據流，不同的子數據流在不同的發射天線上在相同頻段上發射出去。如果發射端與接收端的天線陣列之間構成的空域子信道足夠不同，即能夠在時域和頻域之外額外提供空域的維度，使得在不同發射天線上傳送的信號之間能夠相互區別，因此接收機能夠區分出這些并行的子數據流，而不需付出額外的頻率或者時間資源?？臻g復用技術在高信噪比條件下能夠極大提高信道容量，并且能夠在“開環”，即發射端無法獲得信道信息的條件下使用。Foschini等人提出的“貝爾實驗室分層空時”（BLAST）是典型的空間復用技術。

　　空間分集

　　（spatial diversity）：利用發射或接收端的多根天線所提供的多重傳輸途徑發送相同的資料，以增強資料的傳輸品質。

　　波束成型（beamforming）：借由多根天線產生一個具有指向性的波束，將能量集中在欲傳輸的方向，增加信號品質，并減少與其他用戶間的干擾。

　　預編碼

　?。╬recoding）：預編碼主要是通過改造信道的特性來實現性能的提升。

　　以上 MIMO 相關技術并非相斥，而是可以相互配合應用的，如一個 MIMO 系統即可以包含空分復用和分集的技術。

　　三、MIMO技術優點

　　無線電發送的信號被反射時，會產生多份信號。每份信號都是一個空間流。使用單輸入單輸出（SISO）的系統一次只能發送或接收一個空間流。MIMO允許多個天線同時發送和接收多個空間流，并能夠區分發往或來自不同空間方位的信號。MIMO 技術的應用，使空間成為一種可以用于提高性能的資源，并能夠增加無線系統的覆蓋范圍。

　　提高信道的容量

　　MIMO接入點到MIMO客戶端之間，可以同時發送和接收多個空間流，信道容量可以隨著天線數量的增大而線性增大，因此可以利用MIMO信道成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。

　　提高信道的可靠性

　　利用MIMO信道提供的空間復用增益及空間分集增益，可以利用多天線來抑制信道衰落。多天線系統的應用，使得并行數據流可以同時傳送，可以顯著克服信道的衰落，降低誤碼率。

　　四、MIMO技術三種應用模式

　　1 發射分集的空時編碼

　　基于發射分集技術的空時編碼主要有2種，即空時分組碼（STBC）和空時格碼（STTC）。雖然空時編碼方案不能直接提高數據率，但是通過這些并行空間信道獨立、不相關地傳輸信息，從而使信號在接收端獲得分集增益，為數據實現高階調制創造條件。

　　2 空間復用

　　系統將數據分割成多份，分別在發射端的多個天線上發射出去，接收端接收到多個數據的混合信號后，利用不同空間信道間獨立的衰落特性，區分出這些并行的數據流。從而達到在相同的頻率資源內獲取更高數據速率的目的。空間復用與發射分集技術不同，它在不同天線上發射不同信息。

　　3 波束成型技術

　　波束成型技術又稱為智能天線，通過對多個天線輸出信號的相關性進行相位加權，使信號在某個方向形成同相疊加，在其他方向形成相位抵消，從而實現信號的增益。