了解MIMO技术的工作原理和不同网络中存在的差异

　　在LTE、WiMAX和微波传输网络中，采用多输入多输出（MIMO）技术以及合适的部署策略是可以增加容量的。但是，具有视距传输网络中的MIMO，比如LTE和WiMAX，与其在视距微波传输中的运行相比有所差异。为了充分利用MIMO的优势，服务提供商需要了解MIMO是如何工作的，以及为什么它在不同的网络中存在差异。

　　MIMO的优势

　　MIMO使用至少2个，有时多个，发射天线和接收天线来传输一个单信道。这种方法增加了数据速率和频谱效率。例如，在每一侧增加6个天线所得到的容量增长，与在一个单输入单输出（SISO）的信道增加100多倍功率所产生的效果是相同的。

　　MIMO技术使得容量增加和使用天线数量呈线性关系。相反，SISO、单输入多输出（SIMO）和多输入单输出（MISO）系统的容量增加，和天线数量呈现对数关系。相对对数增加而言，线性容量的增加是一个更有效的方法。

　　MIMO的发射机和接收机比SISO、SIMO和MISO的更复杂，但是它不需要更多的发射功率。

　　MIMO优势是如此清楚，它和许多技术标准已经相结合，包括：

　　国际电信联盟（ITU）的高速下行分组接入（HSDPA）标准是通用移动通信系统（UMTS）标准的一部分。家用无线路由使用IEEE 802.11n 标准电气和电子工程师协会在蜂窝电话中使用的移动WiMAX技术IEEE802.16标准。 ITU LTE标准。

　　当MIMO遇到香农定理

　　当MIMO系统在上世纪90年代中后期由Gerard Foschini等人提出后，这种具有突破性的带宽效率似乎违反香农定理。实际上MIMO中的多样性和信号处理的使用，将单一点对点信道变换成多个并行信道来处理了。

　　香农定理是建立在一个具有信道容量C和以速率R来传输信息的有噪信道上的。然后它又指出，如果R小于C，应该有这样一些代码，使得接收机错误译码概率达到任意小。这意味着，从理论上讲，它可能以一个低于速率C的任何速率而几乎没有差错地来传输信息。

　　这个容量通常表示成：

　　C = W log2(1 + S/N)

　　这里：

　　C 是以每秒比特为单位的信道容量 W 是以赫然为单位的系统带宽 S/N 是信噪比（S/N）对于一个50dB的SNR和20Mhz带宽的信道，它的容量用数学方法表示成：

　　C=20*log2(1+50)=20*5.6=112 Mb/s

　　容量增加是相对于SNR的一个对数关系，它是一个慢增长。

　　这个例子使用一个20 MHz的信道，这个带宽通常使用在LTE 和LTE-A中。但20Mhz带宽的LTE-Advanced容量是500 Mb / s或更高----显然远远超出香农极限。

　　超越香农极限的一个途径是提高信噪比和基站发送功率。但即使信噪比为100，20 MHz信道带宽的吞吐量也只有133 Mb / s，远小于LTE-A可能能够提供的500 Mb / s吞吐量。

　　然而MIMO能够做到这个。它的高容量接收信息已然成为一个共识。