请教大神，什么是MIMO

codec

现在经常能够看到MIMO的字样，尤其是5G系统，更是强调他的多天线系统。我知道MIMO好像是指多发多收，但是对这个机制不是很清楚，请问是否有大神来详细解释一下，谢谢了！

从无到有

MU-MIMO，这个东西是相对于SU-MIMO来说的。是802.11ac 2.0版本的标准提出来的。
% \, o3 _+ G7 t
# E+ J4 ]1 O# \8 \7 F- C9 dMU-MIMO 全称 Multi-User Multiple-Input Multiple-Output， 翻译过来就是 多用户 多收 多发 系统

相对于SU-MIMO （Singel-User Multiple-Input Multiple-Output）来说，MU-MIMO主要的区别就是支持多用户。

$ `' ]2 A; b) h4 ~3 n看到这里估计你们要问了，平时我们用的路由器不是已经是多用户了么，一个路由器可以同时连接N台终端啊？
: j/ ]- Q/ {$ q& l% w( w. }
是的，路由器确实可以连接N台终端，但是同一时间内只有一台终端可以和路由器进行通信，其他终端只能在后面排队。

这就造成了网络堵车，好比一条宽敞的马路，却只有一个狭窄的路口，每次只能过一辆车。
0 v3 o1 H0 K! p  R' S. A' g

4 B+ S) k6 x4 T. x( L. ^4 h而MU-MIMO正是为了解决这个问题，当路由器和终端都同时支持MU-MIMO技术时，网络堵车将不复存在。每台终端
0 B0 |) E6 A/ X/ Z  ]
都可以自由的和路由器进行数据传输，而不用等待其他终端传输完。

从无到有

codec 发表于 2019-3-12 16:59
感谢回复，多发多收是否指的是每个通路都可以发送和接收呢。比如我一个LTE手机，主通路发射接收，分集通 ...

楼主提的这种，当然是一种MIMO。
; g0 Q  K  M3 H5 z5 e/ Z# q" K
' N: X* z: {+ c' T8 g6 ]+ E& N+ Z当年刚接触MIMO的时候，我有一个误区，觉得MIMO所谓的多发多收，指的是在一个终端上实现多发多收。
( q, _% k! n$ F3 j7 P2 s/ {
$ N1 F: K- b* g* T而实际上，MIMO指的是一个完整的通信链路。 发射端多发，而接收端多收，此之谓多发多收。

/ @5 n2 j' H; v% e3 R楼主的LTE终端虽然只有一个发射通路，但是接收通路是两个，而发射信号来自通信基站，在这里终端和信号基站

共同组成一个MIMO系统。而终端用到是空间分集还是空间多路复用，则要看终端当时的信号强度。如果终端的接收信号
# W: q8 Y) G% N  K
强度弱，则MIMO 采用分集模式，提升系统稳定性。如果终端接收信号强度强，则MIMO采用多路复用模式，提升系统传输速度。

从无到有

. |2 R9 q% Q/ I0 `9 z: a
MIMO主要有两种工作模式：
/ V, b  i6 |  U1 Y! f
一种叫空间分集，空间分集工作模式下，每个天线，每个波束，传送的信号内容是一样的。接收端先进行空间分集解码
+ x! g+ }2 J! t
5 ?9 r, ]( v7 Z然后才进行解调制，而信息传输的速率不变。

这样做的目的是为了提升整个通信链路的增益。

举个例子，假设单发单收的系统增益为1，那么双发双收的系统相当于 单发单收x2 ，则系统增益为2。对接收机来说，

相当于接收到的信号强度增加了一倍，灵敏度可以提升3dB。当然，这只是举例，实际增益并不是简单的射频增益，
8 `% V, p& X$ E$ }2 V
而是在数字域，信息的叠加纠错。
: Q1 E+ q& G6 p/ r9 M

rflion

楼主理解的没错啊，MIMO就是多发多收，其实就是空间分集，多开出一些数据通道，就可以让传输速率加快。

codec

rflion 发表于 2019-3-12 16:54
2 Q: @. V: V4 |/ V+ I# U! M楼主理解的没错啊，MIMO就是多发多收，其实就是空间分集，多开出一些数据通道，就可以让传输速率加快。

感谢回复，多发多收是否指的是每个通路都可以发送和接收呢。比如我一个LTE手机，主通路发射接收，分集通路只接收，这能叫MIMO么？
2 y& \* o/ H0 W9 W6 t& E0 C- k

天下无棱

mimo 可以多波束 每个天线在数字域合成后 实现高增益 高带宽通信 具体的可以去了解下波束合成

从无到有

天下无棱 发表于 2019-3-12 23:55
mimo 可以多波束 每个天线在数字域合成后 实现高增益 高带宽通信 具体的可以去了解下波束合成

楼上的说的没错，MIMO可以实现多波束收发，每个波束都携带不同的信息，然后在数字域合成一股信息。这样就间接的加宽了通信带宽，实现高速率通信。

从无到有

接着来
MIMO的另一种工作模式叫空间多路复用
, n" O+ e, v5 a- y
# f8 U8 z" P$ R) E+ r3 r每条传输通路，每个波束都发送独立的信息，接收端会对每条通路的信息单独解调制，然后在数字域合成。
2 m1 n1 l1 z/ M. h
这样，相当于传输带宽增加了，传输速率也就增加了。
! r; g+ R2 X8 G& Z0 s: K
同样举个例子，单发单收的通信系统，传输信息的速率为1。那么，双发双收的空间多路复用系统，传输速率为 单发单收x2

也就是比单发单收提升一倍的速率。而传输信号强度没有增益，不会改善链路传输的质量。
+ L% J  G: V% u: ]+ B

从无到有

贴图一张，分别解释空间分集和空间复用
# Y2 r6 v% ~# x# N1 \
# M9 r/ c1 |& h; F" d' O1 @
) y4 q1 o/ ]; F( s; C7 A5 _

从无到有

再来贴个图，解释下MIMO系统的工作模式
( j, O* H2 ]' \/ w  G5 N
8 y" ~( W4 F/ R3 K* Z4 t; t  Z( G2 d) k

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2 P9 i, c1 Y. ~. B; j$ W4 u+ ?5 ?图两边的TX/RX分别代表一个通信链路的发射端和接收端
/ P' h# _% O$ _/ S

rflion

楼上高手啊，学习学习。我一直以为分集是分集，MIMO是MIMO， 原来分集只是MIMO的一种工作模式。

comeone

@从无到有  高手啊，能否再解释一下MU-MIMO，和传统的MIMO有什么区别？

从无到有

当然了，现在MU-MIMO技术其实还不太成熟，各家路由器和终端的兼容性很差，导致MU-MIMO没有发挥出它应该有的作用。不过，这是个趋势。其实我们的LTE系统和未来的5G NR 也是有采用MU-MIMO的，只是大家不知道罢了。

RF_CE

嘿嘿，复习下MIMO的知识，楼上的兄弟讲得不错。