MIMO:打造高質(zhì)量Wi-Fi服務

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隨著無線技術(shù)的快速發(fā)展,用戶應用需求的增加,從設(shè)備廠商到芯片廠商,乃至消費電子類廠商都相繼在產(chǎn)品上進行研發(fā),同時也帶給了設(shè)備廠商新的挑戰(zhàn),這主要來自于用戶對WLAN性能與數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高。

802.11n的出現(xiàn)為廠商指明了新的發(fā)展之路,眾多周知,802.11n能夠提供高達300M的無線傳輸質(zhì)量,速度之快足以與有線網(wǎng)絡進行媲美,與802.11a/g相比,其吞吐量提升了2倍,而這些技術(shù)優(yōu)勢很大程度上解決了設(shè)備廠商所面臨的問題,速率提升的預期,足以讓基于802.11n標準的無線連接能夠輕松應付各類應用。

然而更重要的是,802.11n性能的提升主要倚仗于其核心技術(shù)MIMO。雖然802.11n標準尚未獲得正式頒布,標準組織還在對其組件進一步完善,但MIMO技術(shù)無疑已經(jīng)得到認同,成為802.11n標準的正式組件。

MIMO即多重輸入輸出技術(shù),無線網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)通過多重切割之后,經(jīng)過多重天線進行同步傳送;由于無線信號在傳送的過程中,易受多種因素的影響和干擾,會走不同的反射或穿越路徑,因此到達接收端的時間不一致。為了避免數(shù)據(jù)不同步而無法重新組合,接收端由多重天線接收,對接收信號利用DSP重新計算的方式,根據(jù)時間差的因素,將分開的數(shù)據(jù)重新組合后輸出正確且快速的數(shù)據(jù)流。由于無線傳送的數(shù)據(jù)經(jīng)過分割傳送,不僅單一數(shù)據(jù)流量降低,可延長傳送距離,而且還拓展了天線接收范圍。因此MIMO技術(shù)不僅可以加快既有無線網(wǎng)絡頻譜的數(shù)據(jù)傳輸速率,又不用額外占用頻譜,更重要的是,還能延長信號接收距離。從這個角度講,MIMO無疑相當于給無線傳輸開辟了多條車道,同時又保證了高速度和高效率,真正讓無線通信駛上了信息高速公路(MIMO技術(shù)體系結(jié)構(gòu)與應用)。

MIMO提升Wi-Fi性能

對于無線通訊領(lǐng)域來說,一直在尋求能達到更高傳輸速率、更廣的覆蓋范圍和更可靠的解決方案,MIMO為這樣的需求提供了一個創(chuàng)新的方案,而且不需要使用更多的頻譜,MIMO成為提升WLAN性能最好的技術(shù)之一。

在MIMO技術(shù)的優(yōu)勢下,WLAN可以用來傳送不容許延遲、需要大量頻寬的多媒體應用,例如HDTV無線實時傳播,它也為企業(yè)或家庭提供了在更大覆蓋范圍中更可靠及更高速率的傳輸,而且讓不斷提升的網(wǎng)絡連結(jié)速度能充分發(fā)揮其好處。使用者不用再因連結(jié)速度慢、覆蓋范圍不足或不可靠的連結(jié)而感到挫折。

同時,由于MIMO是改進WLAN性能最有效的方法,因此MIMO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(jīng)實現(xiàn)的802.11a和802.11g技術(shù)中使用的專有信道綁定技術(shù)。但是,信道綁定技術(shù)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(jù)負載和信道占用比率肯定會隨著時間的增加而增長。

作為802.11n的核心技術(shù),未來MIMO將廣泛地被用在Wi-Fi設(shè)備上,從家庭中的娛樂系統(tǒng)到多媒體服務器、手持式計算機或VoIP電話等設(shè)備中都可以發(fā)現(xiàn)MIMO(802.11n MIMO提升VoWLAN語音質(zhì)量)。不僅如此,MIMO在頻譜效率和效能表現(xiàn)上的優(yōu)勢,越來越多的應用將通過MIMO技術(shù)來實現(xiàn)。

MIMO減少干擾影響

MIMO系統(tǒng)中利用空間維度的另外一種適合更多干擾環(huán)境的方法是優(yōu)化整個系統(tǒng)中的射頻能量分布,盡量減少網(wǎng)絡中共信道干擾的產(chǎn)生和敏感度。

利用更高的SINR(更高的SINR可實現(xiàn)更高的調(diào)制等級,因此鏈路可達到更高的數(shù)據(jù)速率)和經(jīng)典分集(可增加鏈路穩(wěn)定性),這種方案可以提供更高的數(shù)據(jù)速率和更具魯棒性的鏈路。就像在MISO系統(tǒng)中,基站用多個空間信道來實現(xiàn)客戶設(shè)備一致的組合能量那樣,這些信道被客戶端用來改善這些空間方向中的有效靈敏度(像SIMO系統(tǒng)那樣),降低基站發(fā)送所需的功率。而相反的過程在上行鏈路上完成;竞涂蛻粼O(shè)備通過自動一致地運行降低系統(tǒng)中的干擾水平。

MIMO降低成本

隨著當今無線技術(shù)的發(fā)展,無線產(chǎn)品的產(chǎn)量很大并且價格低廉。這對價值鏈的開發(fā)者(如:芯片廠商和ODM廠商)產(chǎn)生了較大的壓力,他們會提出低成本但同時又能快速轉(zhuǎn)量產(chǎn)的解決方案。開發(fā)商不會花時間用時序分析儀器對他們設(shè)計產(chǎn)品進行測試。他們需要的是僅捕捉少量數(shù)據(jù)就能提供快速全面分析的測試系統(tǒng)。

在確保產(chǎn)品質(zhì)量方面,不需要去驗證設(shè)計,因為驗證設(shè)計是在研發(fā)階段就做好的。雖然沒有強制規(guī)定研發(fā)的測試架構(gòu)要和生產(chǎn)的測試架構(gòu)一樣,但是如果兩者有相同的平臺,這將有利于對發(fā)生的問題追根溯源,說不定這是個設(shè)計錯誤呢?可以查看以前的測試記錄,返回去尋找問題根源,而不必花很大精力在查找兩個或者多個測試架構(gòu)之間的差異上面。

毫無疑問,隨著MIMO的普及和數(shù)量的增加,減少測試時間和限制生產(chǎn)成本將一直貫穿于MIMO的研發(fā)和生產(chǎn)階段。

結(jié)束語

隨著802.11n標準的完成并將正式被批準,MIMO系統(tǒng)最終會成為Wi-Fi技術(shù)標準強大且完全兼容的技術(shù)延伸,并能保留現(xiàn)有Wi-Fi系統(tǒng)的完整功能,由于其能為使用者提供市場上最佳的無線傳輸解決方案而被廣泛應用,這也為設(shè)備制造廠家提供了無限商機。

 

   來源:全球IP通信聯(lián)盟
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