[发明专利]新型在MIMO系统中建立移动终端与基站间连接的全速率传输方法

说明书

新型在MIMO系统中建立移动终端与基站间连接的全速率传输方法

 本发明新型在MIMO系统中建立移动终端与基站间连接的全速率传输方法属于模拟计算机领域。

 

MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统是一项运用于802.11n的核心技术。

802.11n是IEEE继802.11b/a/g后全新的无线局域网技术，速度可达600Mbps。

同时，专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。

根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。

MIMO 表示多输入多输出，读/maimo/或/mimo/，通常美国人读前者，英国人读后者，国际上研究这一领域的专家较多的都读/maimo/。在第四代移动通信技术标准中被广泛采用，例如IEEE 802.16e (Wimax)，长期演进(LTE)。

在新一代无线局域网(WLAN)标准中，通常用于 IEEE 802.11n，但也可以用于其他 802.11 技术。

MIMO 有时被称作空间分集，因为它使用多空间通道传送和接收数据。

只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持 MIMO 时才能部署 MIMO。

MIMO 技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。

无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。

每份信号都是一个空间流。使用单输入单输出（SISO）的系统一次只能发送或接收一个空间流。

MIMO 允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。

多天线系统的应用，使得多达 min(Nt,Nr)的并行数据流可以同时传送。

基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。

移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。

随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。

所谓的MIMO，就字面上看到的意思，是Multiple Input Multiple Output（多入多出）的缩写，大部分您所看到的说法，都是指无线网络讯号通过多重天线进行同步收发，所以可以增加资料传输率。

然而比较正确的解释，应该是说，网络资料通过多重切割之后，经过多重天线进行同步传送，由于无线讯号在传送的过程当中，为了避免发生干扰起见，会走不同的反射或穿透路径，因此到达接收端的时间会不一致。

为了避免资料不一致而无法重新组合，因此接收端会同时具备多重天线接收，然后利用DSP重新计算的方式，根据时间差的因素，将分开的资料重新作组合，然后传送出正确且快速的资料流。

由于传送的资料经过分割传送，不仅单一资料流量降低，可拉高传送距离，又增加天线接收范围，因此MIMO技术不仅可以增加既有无线网络频谱的资料传输速度，而且又不用额外占用频谱范围，更重要的是，还能增加讯号接收距离。

所以不少强调资料传输速度与传输距离的无线网络设备，纷纷开始抛开对既有Wi-Fi联盟的兼容性要求，而采用MIMO的技术，推出高传输率的无线网络产品。

在慢瑞利衰落信道中，使用1根发射天线n根接收天线，发送信号通过n个不同的路径。

如果各个天线之间的衰落是独立的，可以获得最大的分集增益为n，平均误差概率可以减小到 ，单天线衰落信道的平均误差概率为 。

对于发射分集技术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。

在一个具有m根发射天线n根接收天线的系统中，如果天线对之间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mn。

智能天线技术也是通过不同的发射天线来发送相同的数据，形成指向某些用户的赋形波束，从而有效的提高天线增益，降低用户间的干扰。