圖1 所示為MIMO系統(tǒng)的原理圖。傳輸信息流S（k）經(jīng)過空時編碼形成N個信息子流Ci（k），i =1 ,…， N 。這N子流由N個天線發(fā)射出去，經(jīng)空間信道后由M個接收天線接收。多天線接收機利用先進的空時編碼處理能夠分開并解碼這些數(shù)據(jù)子流，從而實現(xiàn)最佳的處理。

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

　　MIMO 將多徑無線信道與發(fā)射、接收視為一個整體進行優(yōu)化， 從而實現(xiàn)高的通信容量和頻譜利用率。這是一種近于最優(yōu)的空域時域聯(lián)合的分集和干擾對消處理。

　　1、3G中的MIMO 應(yīng)用

　　目前，對MIMO 技術(shù)的研究工作己經(jīng)進入了一個相對成熟的階段。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)化的兩個主要因素：

　　一是天線問題。在MIMO 的系統(tǒng)設(shè)計中，天線的數(shù)目和間距是很重要的系統(tǒng)參數(shù)。對于終端而言1/ 2 波長間距足夠保證非相關(guān)衰落，最大可能是使用兩根天線，而對于手機而言，安裝兩根天線可能是個問題。這是因為目前手機設(shè)計的趨勢是把天線放入蓋子里以改進外表的吸引力，這就使得間隔的要求近乎苛刻。

　　二是接收機復(fù)雜度的問題。首先，接收機中對MIMO 信道的估計使得復(fù)雜度增加。另外，復(fù)雜度還來自特別的RF（Radio Frequency ,射頻） 、硬件和接收機高級分離算法。

　　系統(tǒng)與現(xiàn)有的非MIMO 網(wǎng)絡(luò)兼容問題、ITU （ International Telecommunication Union ,國際電信聯(lián)盟） 還沒有統(tǒng)一的MIMO 信道模型問題、考慮發(fā)射機的信道狀態(tài)信息CSI （Channel Status Information）問題等等，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升級。