
下一代蜂窝网络的MIMO技能
利用MIMO处置的数字通讯技能曾经作为具有反动性紧张意义的无线电体系的打破性技能呈现。这种调制款式表现出频谱上的分歧性,能完成更高的数据速率和更高的频谱服从,容许更大的掩盖范畴,并支持与现有的尺度的后向兼容。本文将表明为何MIMO与其OFDM调制技能合适于下一代蜂窝技能的摆设。但,起首让九游会疾速理解一下MIMO技能。
MIMO底子
通常提供一个总结某种技能的突出特征的简便界说十分有效。MIMO即为相反的工夫在相反的无线电信道内传输的两个或更多的数据信号。MIMO是一种在一个无线电信道内传输和吸收两个或多个差别的数据流的反动性的多维办法,如许体系在每个信道内传送的数据率能进步两倍或更多倍。
如图1所示,凌驾一个的射频干系上和天线被用来发送多组信号,以及凌驾一个射频干系下变频器和天线被用于吸收信号。接纳MIMO,每个信道的最大数据速率随着在统一个信道中传输的差别数据流的数目出现线性增加。
MIMO办法经过一个无线信道发送和吸收两个或更多的差别数据流。这意味着体系可以在每个信道上提供两倍或更高的数据率。经过容许同时发送多个数据流,如图1所示,MIMO在不利用分外的频谱条件下使无线数据传输容量数倍增长。
峰值吞吐量
在MIMO体系中峰值吞吐量增长的倍数即是在无线信道中传输的信号流数目,由于从差别的无线电和天线发送出多个信号,MIMO信号某些时分被称为“多维”信号。传统的无线电信号被称作“一维信号”,由于即便是利用多个天线,在无线电信道中都只传送一个数据流。
随着消耗者的需求从高带宽使用如互联网接入和电子邮件开展到包括游戏、音频流和视频流,对更高数据率的需求不停增加。手机处置器的开展以及进一步的技能集成(如将更高的数百万像素相机、视频等集成得手机中),将只会增长更多斲丧带宽的使用,必要掩盖范畴更广以及更无效天时用网络运营商的有限频谱。
网络公司在范畴的从MIMO到OFDM的研讨、创新、开辟和使用,以及随后尺度构造对MIMO的采取,都证明MIMO不但能提供更高的数据速率,并且扩展了Wi-Fi的掩盖间隔,可以涵盖更多的挪动用户份额。在看到MIMO在进步数据速率和扩展掩盖间隔的无效性以及良好性后,别的的尺度构造认识到MIMO可以为包罗牢固挪动和蜂窝网络在内的别的技能带来严重打破。像3G、WiBro、WiMAX、802.20和4G这些尺度构造曾经在探究MIMO的利用,某些尺度构造曾经在他们各自的技能范畴内接纳了该技能。
到4G蜂窝网络的开展之路
技能从降生之初便是一种反动性技能。由于CDMA技能绝对于别的技能如的良好性,高通公司不但推进了3GPP2尺度,还浸透到了3GPP WCDMA尺度。CDMA的宏大乐成协助高通公司从手机OEM厂商获取了少量的权益金。
但,近来OFDM曾经开端开展强大,并正在以一种将来新的****性技能的姿势呈现。OFDM由于可以在不必要庞大的平衡算法的条件下办理罕见的射频失真题目,以及能在频域中容易扩展,曾经体现出其共同上风。
在已往的几年里,OFDM技能曾经乐成地使用到一些无线使用中,如WLAN、播送(DVB)和WiBro/WiMAX。近来,首创公司Flarion经过使下行链路峰值速率进步到3.2Mbps,证明白OFDM在蜂窝网络使用中的远景。
在了解到OFDM作为4G尺度技能的潜伏大概后,高通公司收买了Flarion。这宗收买标明OFDM是下一代的无线技能。MIMO在第三代蜂窝体系、宽带牢固无线体系、高速WLAN和挪动Ad Hoc网络中处于采取或摆设的差别阶段。
在Airgo公司的创始性高兴下,基于MIMO OFDM的经济的WLAN体系在2003年得以完成,这为无线电财产开发了新的空间。MIMO OFDM将成为802.11n WLAN的根本调制款式,由于该尺度的每种提案都将MIMO OFDM作为次要方法,以完成比802.11a或802.11g明显进步的掩盖范畴和吞吐量。
普遍的采取
在已往几年,除了WLAN以外,MIMO技能还浸透到其他许多紧张的贸易无线电市场,如图2所示。多种基于MIMO的尺度正在作为蜂窝网络的前沿技能呈现。MIMO正在实验尺度化,以作为HSDPA和WCDMA的3GPP开展道路图的一局部。
图1:MIMO在相反的信道上同时传输几组信号
图2:MIMO技能曾经取得普遍的接纳
WiMAX宽带无线接中计络和3G蜂窝挪动网络曾经将MIMO作为进步功能的一种可选事情形式。MIMO OFDM曾经失掉发起,并作为WiBro的一局部完成,而且曾经成为3GPP LTE尺度的可行性研讨的一局部。
在北京召开的一个集会上,大少数公司保举基于OFDM的下行链路用于3GPP LTE(临时演进)。一些次要的手机OEM和网络提供商正在开辟以及在实行室测试基于MIMO OFDM的下一代蜂窝网络体系。次要的手机OEM和网络提供商正在举行研讨和实行室测试,并公布在有限的测试情况下完成MIMO的新闻。北电、爱立信、摩托罗拉和西门子等公司的测试标明了该技能的远景。
完成MIMO
Airgo公司在开辟和公布基于MIMO的WLAN芯片组的乐成证明白MIMO在进步基于尺度OFDM产品的数据速率和掩盖范畴上十分无效,并提供十分好的频谱服从。将MIMO使用到别的一种尺度,并无需改动该尺度的底层无线协议,能取得功能上的提拔。但从完成的角度来看,MIMO体系在架谈判盘算上十分庞大,必要许多庞大的算法、庞大的架谈判更高的数据处置才能。
图3表现了MIMO OFDM收发器链上Rx真个典范组件。
图3:MIMO OFDM体系吸收端组件
这个收发器链由MIMO部件构成,包罗用于同步的模块、信道估量、搅扰处置以及MIMO检测,另有OFDM部件,如FFT、去交错处置息争码。Airgo在乐成开辟和制造三代基于MIMO OFDM的芯片组上具有专业技能、本领和履历,并协助其客户无效地将MIMO技能集成到贸易产品中。
Airgo还积聚了许多紧张的IP,并对其技能举行了细心优化,包罗如低庞大度吸收算法、MIMO信道估量算法、MIMO和非MIMO收发器的混淆、MIMO架构、最优的吸收器体系以及无线通讯算法等等。别的,大局部的工夫和精神破费在MIMO模块与OFDM组件的协同优化,包罗MIMO OFDM解码、MIMO剖析以及低落算法和架构庞大度和低落功耗的最优办法。
MIMO OFDM体系的组件
图3表现了用于无线局域网的MIMO OFDM体系怎样容易地用于完成像3G、WiBro、WiMAX、802.20大概4G之类的尺度,以及哪些组件必要针对新的尺度举行调解。如图所示,关于任何MIMO体系来说大局部的组件是相反的,这些组件可以容易地利用,而必要改动的组件只限于体系的OFDM和编码局部。
MIMO是一种****性的技能,该技能无望极大地改动将来十年的无线电财产。该技能正在浸透到每一种无线技能尺度,包罗3G蜂窝网络、WLAN、WiBro、WiMAX、802.20和4G蜂窝网络。许多公司试图将本人定位于使用MIMO OFDM技能,以取得绝对于其他技能带来的数据速率、掩盖范畴、频谱服从上的利益。
MIMO OFDM技能的先驱Airgo网络公司经过公布三代集成到贸易产品中的WLAN芯片组,证明白MIMO OFDM带来的利益。在这些产品的开辟历程中,Airgo开辟了紧张的专业技能、IP,并取得创立基于MIMO OFDM技能的体系的履历。
作者:Gurinder Dhillon
行销总监
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Airgo网络公司
罕见题目
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