让无线网络畅通无阻 MIMO无线路由方案解析

　　前言：

　　无线技术无疑是近年比较热门的话题，其发展同样是非常迅猛。无线网络跟有线网络相比，虽然有着时尚、便捷、易携带等诸多优点，但在速度和信号稳定性方面的劣势却使得无线网络在竞争中优势并不是很明显，失去了很多高端用户。于是，一种基于MIMO技术无线产品走入了我们的视线……

　　一、突破传统无线网络局限性!MIMO技术解析

　　构建无线家庭网络的时候最常见的问题是覆盖范围不足，由于墙壁等障碍物的遮挡，很容易出现一些无线设备不能覆盖的盲点或者死角。如果这样的话，无论使用的无线设备理论连接速率是多少，对于用户来说都是无效的。有的时候，即便连接上了，如果连接速率并不稳定，那么对于某些应用也是致命的。比如游戏、视频、语音这些对于延迟和吞吐量都有较高要求的应用就会受到明显的影响。这些应用也是家庭用户最常用的，因此确保有一个持续稳定的无线家庭网络，往往比更高的带宽更有必要。

　　信号强度和噪声水平，通常以信噪比(SNR)，这个指标的高低将会明显的影响无线的性能和范围。比如，一个802.11g无线网络在家庭中有效范围也就是23-33米，墙壁、窗户、家具都对于无线信号吸收和散射。如下表所示：

　　即使是很强的信号在高水平噪声前面也会变得难以辨认，因此导致接收错误而阻碍通讯的进行。在家庭中，除了热噪声和电磁噪声之外还有RF干扰、邻近信道干扰和多径传输干扰(Multipath Interference)。虽然设备可以通过自动降低他们的传输率来补偿微弱信号或抵御噪声，但是这样也带来了明显的副作用——降低吞吐量和减少总体网络容量。而一味的提升信号强度(比如高增益天线、高功率放大器)的效果并不明显，这样依然无法处理RF环境中的各种变数。如何更好的办法打扫这些网络覆盖“盲点”，研究人员在此也投入了相当大的力度。其中，目前开始广泛应用的就是MIMO技术。

　　MIMO无线通信技术的概念非常简单。MIMO的意思是Multiple Input Multiple Output，其原理为MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。任何一个无线通信系统，只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵列，就构成了一个无线MIMO系统。

　　MIMO无线通信技术采用空时处理技术进行信号处理，在多径环境下，无线MIMO系统可以极大地提高频谱利用率，增加系统的数据传输速率。据实验室的研究证明，MIMO技术非常适用于室内环境下的无线局域网系统使用。采用MIMO技术的无线局域网系统在室内环境下的频谱效率可以达到20～40bps/Hz;而使用传统无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为1～5bps/Hz，在点到点的固定微波系统中也只有10～12bps/Hz。MIMO技术作为提高数据传输速率的重要手段得到人们越来越多的关注，已经被认为是新一代无线宽带通信系统的革命技术。

　　MIMO作为一种"多方式输入，多方式输出"无线技术，相比802.11技术，使用成本要低得多。MIMO有着数根"聪明"的天线，加上一系列的无线信号发送和接收技术，能够同时在多种无线协议下工作，在处理多重无线信号时更加稳定、快捷，在速度上能够达到目前无线的8倍。