與現有的IEEE802.11a/b/g系統(tǒng)相比，IEEE802.11n系統(tǒng)確保具有增大的數據速率、更佳的頻譜效率、更高質量和更具魯棒性的系統(tǒng)。為了支持這些需求，業(yè)界已經提出了幾種設計思路。

通過把802.11a/g系統(tǒng)中采用的54個副載波數量增加到114個，就可以增大數據速率�？墒�，該方法占用的頻譜比現在要多兩倍有余，并且不會增加魯棒性或頻譜效率。

因此，IEEE 802.11n標準中決定采用MIMO技術。MIMO是針對多天線無線發(fā)射和接收的一系列技術，它能夠增加同一占用帶寬內可實現的數據吞吐量、可以提高通信的質量并容許極大地提高頻譜效率。

盡管MIMO技術為系統(tǒng)性能帶來了實際的好處，但是，它也增加了設計和系統(tǒng)評估及驗證中面臨的挑戰(zhàn)。有必要考慮采用新的測量技術來測試MIMO系統(tǒng)。

設計MIMO系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

有很多方法可以實現MIMO處理，包括MIMO多路技術、MIMO分集及其它技術。IEEE 802.11n將采用空分多路技術(SDM)，它是MIMO多路技術的一種形式。

通過采用多天線和專用編碼機制，可以改善分集增益和提高吞吐量。理論上說，增加天線分支的數量就能夠使數據吞吐量隨著天線對數量的增加呈幾何增長。IEEE 802.11n將支持最多4個發(fā)射天線。

盡管存在多種MIMO配置，本文將分析2X2 MIMO系統(tǒng)的應用(兩個發(fā)射天線和兩個接收天線)。

圖1所示為2X2 MIMO系統(tǒng)中數據包從基帶到多路天線的連續(xù)多路過程。每一路天線上傳輸不同的數據包(Tx1和Tx2)，并且信號在自由空間環(huán)境中合成�？臻g分集和多徑傳播是實現MIMO的關鍵單元，也是在系統(tǒng)設計中的重要挑戰(zhàn)。在系統(tǒng)的接收端，多傳輸路徑的合成信號在每一個接收天線(Rx1和Rx2)上被接收。

天線分支之間的信道特性是不一樣的。物理分隔距離(空間分集)和天線分支之間的空間衰落相關系數對數據吞吐量有影響。要特別注意每一個天線位置的設計以使空間衰落相關系數最小。在接收機(Rx1和Rx2)中，Tx1和Tx2信號必須從每一個接收信號中分離，以使發(fā)射信號被恢復為原始的Tx1和Tx2信號。通過增加接收天線的數量，就可能改善傳輸的質量。

提高MIMO系統(tǒng)傳輸效率的關鍵性能參數是：接收機利用每一個信道不同的傳播特性分離傳輸信號所達到的精度有多少？

設計工程師不僅要考慮發(fā)射機和接收機的特性，還必須設計能夠容許信道傳播特性變化的系統(tǒng)架構。在一個典型的環(huán)境中(辦公室或家庭)，信道傳播特性會隨著“移動干擾源”—如在室內來回走動的人—而隨時變化。

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