MIMO可大大提高WLAN的性能

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。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技術使用一個發射天線和兩個接收天線，而MIMO在兩端使用多個發射天線、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，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實現起來非常復雜，而大多數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正在發生迅速的變化。家庭劇院正在普及，而有線電纜、寬帶或衛星連接還沒有真正意義上的普及。此外，將媒體數據傳送到特定位置的愿望正在變為一種需求，從而使無線技術又一次成為顯然的選擇。基于MIMO的WLAN提供了實現的可能性。

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的802.15.3a標準的超帶寬（UWB）社區。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、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環境中的無線USB。但是，UWB在任何環境下都不可能取代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的設想）現在非常可能成為現實。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正式發布前擔心使用這項技術。基于MIMO的WLAN的吞吐量將在802.11n頒布之前超過200Mbps。　　

無線的世界