MIMO技術可以大幅改善WLAN的涵蓋范圍與傳輸速率。

當家庭寬帶網(wǎng)絡連結、HDTV無線實時傳播等不容許延遲且頻寬需求大的多媒體應用，以及娛樂設備分散和分享內(nèi)容的應用愈來愈普遍時，無線通訊技術也被要求在有限頻譜的條件下提高其效能。

我們需要能更有效率地高速傳送高品質信號的技術，而這種技術又不能用到額外的波段頻寬。多進多出（Multiple-input,multiple-output；MIMO）技術正是能克服信號衰落、干擾增加及有限頻譜等無線通訊挑戰(zhàn)的解決方案。它在不占用更多頻寬的情況下，除了能讓傳輸速率倍增，也同時能增加傳輸范圍和使用的穩(wěn)定性。

一個多次元傳輸方案

MIMO技術是一個能在單一射頻信道中收發(fā)兩個或多個資料信號流的技術。它采用多次元傳輸方案：通過一個單一射頻信道來收發(fā)兩個或多個的信號流，如此一來，無線通訊系統(tǒng)就能在一個信道中達到兩倍或兩倍以上的數(shù)據(jù)傳輸。在系統(tǒng)中，用一個以上高整合的射頻升頻器（upconverter）和天線來傳送這些多重信號，同時也有一個以上高整合的射頻降頻器（downconverter）和天線來接收這些多重信號。采用MIMO技術，每個信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率將隨著信道中傳送的不同資料流數(shù)目而呈線性增長。

由于具有同時傳送多重資料流的能力，MIMO可以在不用到額外頻譜的條件下讓無線信號的傳輸能力倍增。MIMO系統(tǒng)的峰值傳輸速率（peakthroughput）隨微波信道中傳送的數(shù)據(jù)流數(shù)目而增加，也因為在不同的天線和信道中傳送多重信號，MIMO信號有時也被稱為“多次元信號”（multi-dimensionalsignal）。

除了讓相同信道中的信號速率倍增外，妥善設計的MIMO系統(tǒng)還可以藉由高頻譜效率和更高的遠程傳輸速率（throughput-at-range）來增加覆蓋范圍和穩(wěn)定性。MIMO系統(tǒng)對“有效傳輸速率”（effectivethroughput，距發(fā)射器特定距離所測量到的傳輸速率）的提升比對“峰值傳輸速率”（peakthroughput，距發(fā)射器很近的地方測量到的傳輸速率）的提升效果還要好，獨立的測試顯示一個設計良好的WLANMIMO系統(tǒng)可以將有效涵蓋范圍提升八倍，同時也能將有效傳輸速率提升六倍。

MIMO并非一般的智能型天線系統(tǒng)

其它一些多天線傳送及接收技術常常會和MIMO技術相混淆，這些技術包括發(fā)射波束成形（transmitterbeam-forming）和接收多樣性（receiverdiversity）。這類技術雖然可以改善一般傳統(tǒng)一次元信號的覆蓋范圍，也很適合戶外點對點連結（wirelessbackhaul）等特定應用，但它們還是無法達到真正MIMO系統(tǒng)讓傳輸容量倍增的效果。

波束成形雖然能為某些應用提供更廣的傳送范圍，但它的一些嚴重的負面因素卻不能被忽視，例如會造成一些隱蔽節(jié)點、可以支持的終端設備數(shù)目會減少，以及在高電力消耗的限制下對射頻傳送器的數(shù)目造成限制。

再來看看接收多樣性(antennadiversity)方案，為了接收最強的信號和改善可靠性，多樣性天線在數(shù)個天線間切換選擇，但由于沒有額外的信號處理，信號的品質并沒有改變。接收匯整技術的情況也很相似，它雖然能通過多個天線來進行信號處理，但因信號衰減和多徑反射的影響，這項技術也不能增加數(shù)據(jù)傳輸速率或傳輸容量。

其它會和MIMO混淆的技術還包括數(shù)據(jù)壓縮（datacompression）和射頻信道匯整（radiochannelcombining）。在多數(shù)的網(wǎng)絡應用上，數(shù)據(jù)壓縮技術實際上并沒有增加資料的傳輸速率；信道匯整技術則在許多國家（如日本）遭遇到頻段未開放而不能合法使用的問題。信道匯整技術的另一個問題是它可能會干擾到在同一網(wǎng)絡中的其它網(wǎng)絡設備，這種會對鄰近無線網(wǎng)絡造成負面沖擊的情況，讓信道匯整常被視為是一種“壞鄰居”的技術。

與信道匯整技術不同的是，MIMO不需要增加射頻信道的使用數(shù)目就能達到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率；不僅如此，MIMO具有與其它設備的向下兼容性和互通操作性，而且不會對其他的網(wǎng)絡造成干擾。

MIMO如何運作

在圖3中說明了MIMO運作的方式：1.MIMO系統(tǒng)將一個數(shù)據(jù)流分為數(shù)個數(shù)據(jù)流；2.每個數(shù)據(jù)流被模塊化編碼；3.通過不同的射頻天線鏈，同時在同一頻率信道中被傳送；4. 經(jīng)由多徑反射后，每一個接收天線射頻鏈都有多個傳送數(shù)據(jù)流的線性匯整；5. 在接收器中使用MIMO算法將這些資料流分開，算法是依每個發(fā)射器和接收器之間的所有信道來做估算。

每個多徑路線可以被視為是創(chuàng)造多重“虛擬線路”的個別信道，它們都能用來傳送信號。MIMO的多個空間性分離的天線可以充分發(fā)揮由多徑創(chuàng)造的虛擬線路，并傳送更多數(shù)據(jù)。除了讓傳輸速率倍增外，由于每個接收天線對于個別傳送數(shù)據(jù)流都進行計算，傳輸范圍也因此能增加，這也是天線多樣性的一種優(yōu)點。