圖1 所示為MIMO系統(tǒng)的原理圖。傳輸信息流S（k）經(jīng)過(guò)空時(shí)編碼形成N個(gè)信息子流Ci（k），i =1 ,…， N 。這N子流由N個(gè)天線發(fā)射出去，經(jīng)空間信道后由M個(gè)接收天線接收。多天線接收機(jī)利用先進(jìn)的空時(shí)編碼處理能夠分開(kāi)并解碼這些數(shù)據(jù)子流，從而實(shí)現(xiàn)的處理。

　　特別是，這N個(gè)子流同時(shí)發(fā)送到信道，各發(fā)射信號(hào)占用同一頻帶，因而并未增加帶寬。若各發(fā)射接收天線間的通道響應(yīng)獨(dú)立，則多入多出系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道。通過(guò)這些并行空間信道獨(dú)立地傳輸信息，數(shù)據(jù)率必然可以提高。

　　MIMO 將多徑無(wú)線信道與發(fā)射、接收視為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化， 從而實(shí)現(xiàn)高的通信容量和頻譜利用率。這是一種近于的空域時(shí)域聯(lián)合的分集和干擾對(duì)消處理。

　　1、3G中的MIMO 應(yīng)用

　　目前，對(duì)MIMO 技術(shù)的研究工作己經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)成熟的階段。但至今為止，MIMO 在蜂窩系統(tǒng)中還很少商業(yè)實(shí)現(xiàn)。除了多入單出的純發(fā)分集方案，目前3G（3 Generation ,第三代） 還沒(méi)有采用任何的MIMO 方案。影響MIMO 系統(tǒng)大規(guī)模商業(yè)化的兩個(gè)主要因素：

　　一是天線問(wèn)題。在MIMO 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，天線的數(shù)目和間距是很重要的系統(tǒng)參數(shù)。對(duì)于終端而言1/ 2 波長(zhǎng)間距足夠保證非相關(guān)衰落，可能是使用兩根天線，而對(duì)于手機(jī)而言，安裝兩根天線可能是個(gè)問(wèn)題。這是因?yàn)槟壳笆謾C(jī)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是把天線放入蓋子里以改進(jìn)外表的吸引力，這就使得間隔的要求近乎苛刻。

　　二是接收機(jī)復(fù)雜度的問(wèn)題。首先，接收機(jī)中對(duì)MIMO 信道的估計(jì)使得復(fù)雜度增加。另外，復(fù)雜度還來(lái)自特別的RF（Radio Frequency ,射頻） 、硬件和接收機(jī)分離算法。

　　系統(tǒng)與現(xiàn)有的非MIMO 網(wǎng)絡(luò)兼容問(wèn)題、ITU （ International Telecommunication Union ,國(guó)際電信聯(lián)盟） 還沒(méi)有統(tǒng)一的MIMO 信道模型問(wèn)題、考慮發(fā)射機(jī)的信道狀態(tài)信息CSI （Channel Status Information）問(wèn)題等等，也是需要考慮的。

　　2、MIMO 技術(shù)的其它應(yīng)用

　　MIMO 技術(shù)己經(jīng)廣泛地應(yīng)用在固定寬帶無(wú)線接入領(lǐng)域中，采用MIMO 的主要公司是Iospan Wire2less 和Raze Technologies。Iospan Wireless 的AirBurst 系統(tǒng)是基于MIMO 一OFDM 正交頻分復(fù)用的FDD（頻分雙工） 系統(tǒng)。Raze Technologies 的SkyFir 系統(tǒng)也具有MIMO 接口，并且可以用波束成形控制器來(lái)升級(jí)。

　　盡管還有許多問(wèn)題有待解決，如BLAST 系統(tǒng)中多用戶情況時(shí)的干擾、實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端的多天線、降低接收機(jī)復(fù)雜度等等，但在頻帶資源有限而高速數(shù)據(jù)需求無(wú)限增長(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)下，利用增加發(fā)射天線來(lái)增加空間自由度、改善系統(tǒng)性能、提高頻帶利用率已經(jīng)成為無(wú)線通信領(lǐng)域中的一個(gè)研究方向。MIMO 技術(shù)以其特有的優(yōu)點(diǎn)，將成為未來(lái)移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)之一，將對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。