多天線對你沒任何意義，為啥這樣說呢？

第一個誤解是：天線越多，覆蓋范圍越大，天線越多，信號越強。

MIMO（多輸入多輸出）是僅在802.11n協議之后才使用多天線的技術。以前的802.11a / b / g不存在，這意味著舊的第一路由器（在802.11n之前）永遠不會有一個以上的天線。如果您購買了支持802.11ac（最新協議）的最新3天線路由器，那么如果您的設備是舊產品（例如僅支持802.11a / b / g的iPhone 3），那么，如此多的天線對您毫無意義。如果您堅持要同時發射多個天線，效果將不會很好。

你為什么這么說？首先，Wi-Fi應用程序的環境是在室內。我們也為這種情況建立了常用的802.11系列協議。那是因為有很多建筑物或障礙物，所以發射器和之間幾乎沒有直接信號。我們稱這種多徑傳輸。由于它是多徑的，因此傳輸距離可能長也可能短，某些可能會從桌子上反射出來，有些可能會穿過墻壁。因此，這些攜帶相同信息但相位不同的信號會在上收集在一起。我們知道現代通信使用分組交換，并且傳輸是一個代碼（符號）。由于上述不同的時間延遲，導致符號間干擾（ISI）。為了避免ISI，通信帶寬必須小于可容忍延遲的倒數。

對于802.11a / b / g 20MHz帶寬，最大延遲為50ns，在多徑條件下不帶ISI的傳輸半徑為15m。在IEEE802.11協議中，我們可以看到它的最大范圍是35m。這是因為協議中有各種方法（例如錯誤代碼重傳）來確保通信。這并不意味著ISI根本無法工作。

換句話說，路由器的傳輸范圍實際上是由協議決定的。對于802.11a，b，g，增加更多天線毫無意義。假設這些天線可以同時工作，將使多徑效應更糟。

MIMO：

在Wikipedia上的鏈接（IEEE802.11）中，我們發現從802.11n開始，數據有了很大的改善。首先，802.11n具有40MHz模式，根據先前的理論，他的發射距離應因此減少一半，但數據增加了一倍（70m）。為什么？

這主要歸因于多天線技術。我們剛才討論的各種方法都是針對惡劣的多路徑環境，但是多路徑是否有好的一面？實際上，多天線技術也基于多徑，我們稱之為空間分集。應用多個天線有許多技術手段。這有兩種類型：波束成形和時空分組碼（主要介紹Alamouti碼）。這兩種技術的優點是不需要多個接收天線。特別是對于alamouti代碼，它甚至不使用頻道信息。它僅使用數學運算即可通過兩個天線獲得3dB的增益。所有的老師都贊不絕口！

不需要多個接收天線的優點是，并非所有設備都可以配備多個天線。為了避免旁瓣輻射并滿足空間采樣定理，通常將發射信號的一半波長用作物理天線間隔。無論是GSM信號1.8GHz，1.9GHz還是Wi-Fi信號2.4GHz，我們暫時選擇2GHz以便于計算，半波長為7.5cm。因此，我們看到的路由器上天線之間的距離基本相同。因此，我們很難在手機上安裝多個天線（更不用說三星的7英寸手機了，謝謝）。

1、波束成形：多個天線產生定向波束，以將能量集中在要發送的方向上，從而提高信號質量并減少對其他用戶的干擾。我們可以通過一種簡單而通用的方式來理解天線的方向性：假設全向天線的功率為1，則只有180度范圍的定向天線的功率可以達到2。因此，從理論上講，我們可以提高功率使用4個90度天線將其放大4倍。波束成形的另一種模式是通過信道估計來判斷的方位角，然后直接在該點進行發射以增加發射功率。 （類似于聚焦手電筒，范圍越小，光線越亮）。但是，我仍然不知道該模型在哪種協議中應用。

2、空時分組碼STBC（空時分組碼）在多個天線的不同時間發送不同的信息，以提高數據可靠性。 Alamouti碼是最簡單的時空分組碼。為了發送兩個代碼d1d2，d1，-d2 *和d2，d1 *分別在兩個天線1、2上發送。由于存在多徑，我們假設兩個天線的信道分別為h1h2，因此接收機在第一時刻接收到的信息為r1 = d1h1 + d2h2，之后接收到的信息為r2 = -d2 * h1 + d1 * h2。只要將接收到的二維方陣乘以通道，就可以得到d1d2的信息...呃，看來我還沒有清楚地解釋它。沒有辦法指出我不在附近，并且四處搜尋并沒有找到合適的材料。簡而言之，Alamouti找到一組正交碼率作為2×2矩陣。這樣，可以在不互相影響的情況下發送兩個天線。它可以由一根天線接收，并且可以在數學運算之后獲得傳輸信息。

在概念上可以更好地理解其他MIMO。例如，兩個發送天線t1t2分別發送到兩個接收天線r1r2，這相當于兩組同時工作，并且速度提高了2倍。然而，在實際實現中，一方面在硬件上需要多個接收天線，另一方面在信道估計等通信算法上卻是非常復雜且費時的硬件計算。

以上兩種方法實際上是MISO。我想從另一個方面證明擁有更多天線并不意味著它們可以一起工作。 100年前，人們知道天線越多越好，但是天才的Alamouti代碼僅在1998年提出。多天線技術的802.11n協議僅在2009年應用。

20年前，人們使用OFDM技術來應對由于城市或室內之間的障礙物過多而引起的多徑衰落。現在，我們已經開始使用多路徑來提高通信質量。這是一項飛躍性的技術發展，而不是簡單地“理所當然”。由于課堂上的筆記不在身邊，我總是感到有些不確定性。關于“假設一個三天線路由器在802.11a，b，gSISO模式下運行，是否可以否認3根天線具有更大的增益？”和“兩個橋接模式路由器之間的設備是否同時從兩個路由器下載數據？如何同步？”我也有疑問。畢竟，從書本知識到實際應用還有很長的路要走，因此，如果有任何錯誤，請糾正我。

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