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定義 MIMO（multiple input, multiple output）是一種用于無線通信的天線技術，其中在源（發(fā)射器）和目標（接收器）上使用多個天線。通信電路兩端的天線組合在一起，通過使數據同時在多個信號路徑上傳輸，最大限度地減少誤差，優(yōu)化數據速度并提高無線電傳輸的能力。

創(chuàng)建同一信號的多個版本為數據到達接收天線提供了更多機會，而不受衰落的影響，從而增加了信噪比和錯誤率。通過提高射頻（RF）系統(tǒng)的容量，可以創(chuàng)建更穩(wěn)定的連接并減少擁塞。
移動通信技術對用戶的重要性 第三代合作伙伴項目 （3GPP） 在移動寬帶標準第 8 版中添加了 。技術用于Wi-Fi網絡和蜂窩第四代（4G）長期演進（LTE）和第五代（5G）技術，涉及廣泛的市場，包括執(zhí)法，廣播電視制作和政府。它還可用于無線局域網 （WLAN），并受所有 802.11n 無線產品的支持。

通常用于高帶寬通信，其中重要的是不受微波或RF系統(tǒng)的干擾。例如，它經常被第一響應者使用，他們在災難或停電期間或蜂窩網絡過載時不能總是依賴蜂窩網絡。Wi-Fi 6 （ 也稱為 802.11ax - 通過引入幾項新技術來幫助消除與向網絡添加更多 Wi-Fi 設備相關的限制，提高了無線連接的標準。Wi-Fi 7目前正在開發(fā)中，預計將于2024年發(fā)布。

在之前，還有其他類型的高級天線技術，具有不同的配置 - 最常見的是多輸入，單輸出（MISO）和單輸入，多輸出（SIMO）。 MIMO建立在這些技術之上。
MIMO的LTE應用 MIMO是最常見的無線形式之一，它在LTE和無線寬帶技術標準全球微波接入互操作性（WiMAX>）的部署中發(fā)揮了關鍵作用。LTE 使用 MIMO 和正交頻分復用 （OFDM） 將速度提高到每秒 100 兆位 （mbps） 及以上。這些價格是之前802.11a Wi-Fi提供的兩倍。LTE使用MIMO進行傳輸分集，空間多路復用（傳輸空間分離的獨立通道）以及單用戶和多用戶系統(tǒng)。LTE中的MIMO可實現(xiàn)更可靠的數據傳輸，同時提高數據速率。它在傳輸之前將數據分成單獨的流。在傳輸過程中，數據和參考信號通過空氣傳輸到已經熟悉這些信號的接收器，這有助于接收器進行信道估計。
MIMO和5G海量系統(tǒng) MIMO通過在大規(guī)模新應用中的使用而不斷升級和發(fā)展，因為無線行業(yè)正在努力容納更多的天線、網絡和設備。其中最突出的例子之一是5G技術的推出。這些大規(guī)模的5G MIMO系統(tǒng)使用許多小型天線來提高用戶的帶寬 - 而不僅僅是第三代（3G）和4G蜂窩技術的傳輸速率 - 并支持每個天線的更多用戶。與使用頻分雙工（FDD）系統(tǒng)來支持多個設備的4G MIMO不同，5G大規(guī)模MIMO使用不同的設置，稱為時分雙工（TDD）。與FDD相比，這提供了許多優(yōu)勢（見下圖）。
MIMO和波束成形 波束成形是一種射頻管理技術，通過將廣播數據聚焦到特定用戶而不是大面積，最大限度地提高接收器的信號功率。借助 5G，三維 （3D） 波束成形可將垂直和水平波束形成并引導至用戶。例如，即使設備位于高層建筑的頂部，這些設備也可以到達設備。光束可防止干擾其他無線信號，并在用戶在整個給定區(qū)域移動時與他們保持聯(lián)系。

大規(guī)模5G 系統(tǒng)中的3D波束形成在用戶設備上形成和定向垂直和水平波束。

SU-MIMO和MU-MIMO 有兩種主要類型的 MIMO：單用戶 （SU） 和多用戶 （MU）。在 SU-MIMO 系統(tǒng)中，數據流一次只能與網絡上的一個設備進行交互。因此，無機位素系統(tǒng)的性能優(yōu)于SU-MIMO。當許多用戶嘗試同時使用網絡時，SU-MIMO 會出現(xiàn)問題。如果一個人正在上傳視頻，而另一個人正在開會，則數據流將阻塞，導致延遲或延遲飆升。在頻譜的另一端，MU-MIMO的優(yōu)勢在于能夠一次將多個數據集流式傳輸到多個設備。這些 系統(tǒng)有各種可能的配置，其中最常見的是 2x2、4x4、6x6 和 8x8。5G海量系統(tǒng)操縱這些配置來實現(xiàn)廣泛的網絡容量。

單用戶 和多用戶 天線技術之間的基本結構差異。

MIMO的主要優(yōu)勢 在其各種配置中，與 MISO 和 SIMO 的高級天線技術相比，MIMO 具有許多優(yōu)勢：

MIMO 可實現(xiàn)更強的信號。它可以反彈并反射信號，因此用戶設備不需要處于清晰的視線范圍內。

視頻和其他大規(guī)模內容可以通過網絡大量傳輸。此內容的傳輸速度更快，因為 MIMO 支持更高的吞吐量。

許多數據流提高了視覺和聽覺質量。它們還可以降低數據包丟失的機會。

大規(guī)模MIMO系統(tǒng)對未來的影響