W technologii radiowej metoda MIMO z wieloma wejściami i wieloma wyjściami jest metodą zwielokrotniania przepustowości łącza radiowego przy użyciu wielu anten nadawczych i odbiorczych w celu wykorzystania propagacji wielościeżkowej.Technologia radiowa MIMO MIMO stało się podstawowym elementem standardów komunikacji bezprzewodowej, w tym IEEE 802.11n (Wi-Fi), IEEE 802.11ac (Wi-Fi), HSPA + (3G), WiMAX (4G) i Long Term Evolution (4G)

Wcześniejsze użycie terminu „MIMO” odnosiło się do użycia wielu anten zarówno w nadajniku, jak i odbiorniku. We współczesnym użyciu „MIMO” odnosi się konkretnie do praktycznej techniki wysyłania i odbierania więcej niż jednego sygnału danych na tym samym kanale radiowym w tym samym czasie poprzez propagację wielościeżkową. MIMO zasadniczo różni się od technik inteligentnych anten opracowanych w celu zwiększenia wydajności pojedynczego sygnału danych, takich jak formowanie wiązki i różnorodność.
MIMO można podzielić na trzy główne kategorie, kodowanie wstępne, multipleksowanie przestrzenne lub SM i kodowanie różnorodności.

Produkty wykorzystujące technologię MIMO

● Produkty CableFree wykorzystujące MIMO obejmują:
● IHPR-MIMO bez kabli
● Bezprzewodowy HPR-MIMO
● Bursztynowy kryształ bez kabli
● CableFree Sapphire

Bezprzewodowa technologia radiowa MIMO

Funkcje technologii MIMO

Prekodowanie to wielostrumieniowe formowanie wiązki w najwęższej definicji. Mówiąc bardziej ogólnie, uważa się, że jest to całe przetwarzanie przestrzenne zachodzące w nadajniku. W (jednostrumieniowym) formowaniu wiązki, ten sam sygnał jest emitowany z każdej anteny nadawczej z odpowiednią fazą i ważeniem wzmocnienia tak, że moc sygnału jest maksymalizowana na wejściu odbiornika. Korzyści płynące z formowania wiązki polegają na zwiększeniu wzmocnienia odbieranego sygnału - poprzez konstruktywne sumowanie sygnałów emitowanych z różnych anten - oraz na zmniejszeniu efektu wielodrogowego zanikania. W przypadku propagacji w linii wzroku formowanie wiązki daje dobrze zdefiniowany wzór kierunkowy. Jednak konwencjonalne wiązki nie są dobrą analogią w sieciach komórkowych, które charakteryzują się głównie propagacją wielodrogową. Gdy odbiornik ma wiele anten, formowanie wiązki nadawczej nie może jednocześnie maksymalizować poziomu sygnału na wszystkich antenach odbiorczych, a wstępne kodowanie z użyciem wielu strumieni jest często korzystne. Należy zauważyć, że wstępne kodowanie wymaga znajomości informacji o stanie kanału (CSI) w nadajniku i odbiorniku.

Multipleksowanie przestrzenne wymaga konfiguracji anteny MIMO. W multipleksowaniu przestrzennym sygnał o wysokiej przepływności jest dzielony na wiele strumieni o niższej przepływności, a każdy strumień jest transmitowany z innej anteny nadawczej w tym samym kanale częstotliwości. Jeśli te sygnały docierają do układu anten odbiornika z dostatecznie różnymi sygnaturami przestrzennymi, a odbiornik ma dokładne CSI, może rozdzielić te strumienie na (prawie) równoległe kanały. Multipleksowanie przestrzenne to bardzo skuteczna technika zwiększania przepustowości kanału przy wyższych stosunkach sygnału do szumu (SNR). Maksymalna liczba strumieni przestrzennych jest ograniczona przez mniejszą z liczby anten w nadajniku lub odbiorniku. Multipleksowanie przestrzenne może być używane bez CSI w nadajniku, ale może być połączone z kodowaniem wstępnym, jeśli CSI jest dostępne. Multipleksowanie przestrzenne może być również wykorzystywane do jednoczesnej transmisji do wielu odbiorników, znanej jako wielodostęp z podziałem przestrzeni lub MIMO dla wielu użytkowników, w którym to przypadku wymagane jest CSI w nadajniku. [32] Szeregowanie odbiorników z różnymi sygnaturami przestrzennymi zapewnia dobrą rozdzielność.

Techniki kodowania różnorodności są stosowane, gdy nadajnik nie ma wiedzy o kanale. W metodach dywersyfikacji pojedynczy strumień (w przeciwieństwie do wielu strumieni w multipleksowaniu przestrzennym) jest przesyłany, ale sygnał jest kodowany przy użyciu technik zwanych kodowaniem przestrzenno-czasowym. Sygnał jest emitowany z każdej z anten nadawczych z pełnym lub prawie ortogonalnym kodowaniem. Kodowanie różnorodności wykorzystuje niezależne zanikanie wielu łączy antenowych w celu zwiększenia różnorodności sygnału. Ponieważ nie ma wiedzy o kanałach, nie ma kształtowania wiązki ani wzmocnienia tablicowego z kodowania dywersyfikacyjnego. Kodowanie różnorodności można łączyć z multipleksowaniem przestrzennym, gdy nadajnik dysponuje pewną wiedzą o kanale.

Formy MIMO
Technologia MIMO z wieloma antenami (lub MIMO dla jednego użytkownika) została opracowana i wdrożona w niektórych standardach, np. W produktach 802.11n.

SISO / SIMO / MISO to szczególne przypadki MIMO
● Wiele wejść i jedno wyjście (MISO) to szczególny przypadek, gdy odbiornik ma jedną antenę.
● Jedno wejście i wiele wyjść (SIMO) to szczególny przypadek, gdy nadajnik ma jedną antenę.
● Jedno wejście i jedno wyjście (SISO) to konwencjonalny system radiowy, w którym ani nadajnik, ani odbiornik nie mają wielu anten.

Główne techniki MIMO dla pojedynczego użytkownika

● Bell Laboratories Layered Space-Time (BLAST), Gerard. J. Foschini (1996)
● Per Antenna Rate Control (PARC), Varanasi, Guess (1998), Chung, Huang, Lozano (2001)
● Selective Per Antenna Rate Control (SPARC), Ericsson (2004)

Niektóre ograniczenia

● Fizyczny odstęp między antenami został wybrany jako duży; wiele długości fal w stacji bazowej. Separacja anteny w odbiorniku jest mocno ograniczona przestrzenią w słuchawkach, chociaż dyskutowane są zaawansowane konstrukcje anten i techniki algorytmów.

Poprzednia:Kluczowe technologie w nowoczesnej sieci mikrofalowej

Dalej:Technologia łącza mikrofalowego

Zostaw wiadomość

Lista komunikatów

Komentarze Ładowanie ...