MIMO技術可以大幅改善WLAN的涵蓋范圍與傳輸速率。

當家庭寬帶網絡連結、HDTV無線實時傳播等不容許延遲且頻寬需求大的多媒體應用，以及娛樂設備分散和分享內容的應用愈來愈普遍時，無線通訊技術也被要求在有限頻譜的條件下提高其效能。

我們需要能更有效率地高速傳送高品質信號的技術，而這種技術又不能用到額外的波段頻寬。多進多出（Multiple-input,multiple-output；MIMO）技術正是能克服信號衰落、干擾增加及有限頻譜等無線通訊挑戰的解決方案。它在不占用更多頻寬的情況下，除了能讓傳輸速率倍增，也同時能增加傳輸范圍和使用的穩定性。

一個多次元傳輸方案

MIMO技術是一個能在單一射頻信道中收發兩個或多個資料信號流的技術。它采用多次元傳輸方案：通過一個單一射頻信道來收發兩個或多個的信號流，如此一來，無線通訊系統就能在一個信道中達到兩倍或兩倍以上的數據傳輸。在系統中，用一個以上高整合的射頻升頻器（upconverter）和天線來傳送這些多重信號，同時也有一個以上高整合的射頻降頻器（downconverter）和天線來接收這些多重信號。采用MIMO技術，每個信道的最大數據傳輸速率將隨著信道中傳送的不同資料流數目而呈線性增長。

由于具有同時傳送多重資料流的能力，MIMO可以在不用到額外頻譜的條件下讓無線信號的傳輸能力倍增。MIMO系統的峰值傳輸速率（peakthroughput）隨微波信道中傳送的數據流數目而增加，也因為在不同的天線和信道中傳送多重信號，MIMO信號有時也被稱為“多次元信號”（multi-dimensionalsignal）。

除了讓相同信道中的信號速率倍增外，妥善設計的MIMO系統還可以藉由高頻譜效率和更高的遠程傳輸速率（throughput-at-range）來增加覆蓋范圍和穩定性。MIMO系統對“有效傳輸速率”（effectivethroughput，距發射器特定距離所測量到的傳輸速率）的提升比對“峰值傳輸速率”（peakthroughput，距發射器很近的地方測量到的傳輸速率）的提升效果還要好，獨立的測試顯示一個設計良好的WLANMIMO系統可以將有效涵蓋范圍提升八倍，同時也能將有效傳輸速率提升六倍。

MIMO并非一般的智能型天線系統

其它一些多天線傳送及接收技術常常會和MIMO技術相混淆，這些技術包括發射波束成形（transmitterbeam-forming）和接收多樣性（receiverdiversity）。這類技術雖然可以改善一般傳統一次元信號的覆蓋范圍，也很適合戶外點對點連結（wirelessbackhaul）等特定應用，但它們還是無法達到真正MIMO系統讓傳輸容量倍增的效果。

波束成形雖然能為某些應用提供更廣的傳送范圍，但它的一些嚴重的負面因素卻不能被忽視，例如會造成一些隱蔽節點、可以支持的終端設備數目會減少，以及在高電力消耗的限制下對射頻傳送器的數目造成限制。

再來看看接收多樣性(antennadiversity)方案，為了接收最強的信號和改善可靠性，多樣性天線在數個天線間切換選擇，但由于沒有額外的信號處理，信號的品質并沒有改變。接收匯整技術的情況也很相似，它雖然能通過多個天線來進行信號處理，但因信號衰減和多徑反射的影響，這項技術也不能增加數據傳輸速率或傳輸容量。

其它會和MIMO混淆的技術還包括數據壓縮（datacompression）和射頻信道匯整（radiochannelcombining）。在多數的網絡應用上，數據壓縮技術實際上并沒有增加資料的傳輸速率；信道匯整技術則在許多國家（如日本）遭遇到頻段未開放而不能合法使用的問題。信道匯整技術的另一個問題是它可能會干擾到在同一網絡中的其它網絡設備，這種會對鄰近無線網絡造成負面沖擊的情況，讓信道匯整常被視為是一種“壞鄰居”的技術。

與信道匯整技術不同的是，MIMO不需要增加射頻信道的使用數目就能達到更高的數據傳輸速率；不僅如此，MIMO具有與其它設備的向下兼容性和互通操作性，而且不會對其他的網絡造成干擾。

MIMO如何運作

在圖3中說明了MIMO運作的方式：1.MIMO系統將一個數據流分為數個數據流；2.每個數據流被模塊化編碼；3.通過不同的射頻天線鏈，同時在同一頻率信道中被傳送；4. 經由多徑反射后，每一個接收天線射頻鏈都有多個傳送數據流的線性匯整；5. 在接收器中使用MIMO算法將這些資料流分開，算法是依每個發射器和接收器之間的所有信道來做估算。

每個多徑路線可以被視為是創造多重“虛擬線路”的個別信道，它們都能用來傳送信號。MIMO的多個空間性分離的天線可以充分發揮由多徑創造的虛擬線路，并傳送更多數據。除了讓傳輸速率倍增外，由于每個接收天線對于個別傳送數據流都進行計算，傳輸范圍也因此能增加，這也是天線多樣性的一種優點。