У радіотехнології багаторазовий вхід та багатовихідний сигнал (MIMO) - це метод множення пропускної здатності радіолінії за допомогою безлічі передавальних та приймальних антен для використання багатопроменевого поширення.Радіотехнологія MIMO MIMO стала важливим елементом стандартів бездротового зв'язку, включаючи IEEE 802.11n (Wi-Fi), IEEE 802.11ac (Wi-Fi), HSPA + (3G), WiMAX (4G) та Long Term Evolution (4G)

Раніше використання терміна "MIMO" означало використання безлічі антен як на передавачі, так і на приймачі. У сучасному застосуванні “MIMO” конкретно відноситься до практичної техніки для надсилання та прийому більше одного сигналу даних на одному і тому ж радіоканалі одночасно за допомогою багатопроменевого поширення. MIMO принципово відрізняється від технологій інтелектуальних антен, розроблених для підвищення продуктивності одного сигналу даних, таких як формування променя та розмаїття.
MIMO можна розділити на три основні категорії: попереднє кодування, просторове мультиплексування або SM та кодування різноманітності.

Продукти, що використовують технологію MIMO

● До продуктів без кабелю, які використовують MIMO, належать:
● Без кабелю IHPR-MIMO
● Без кабелю HPR-MIMO
● Безкабельний бурштиновий кристал
● Безкабельний сапфір

Радіотехніка MIMO без кабелю

Функції технології MIMO

Попереднє кодування - це багатопотокове формування променя, у найвужчому визначенні. У більш загальних рисах це вважається вся просторова обробка, яка відбувається на передавачі. При (однопотоковому) формуванні променя один і той же сигнал випромінюється від кожної з передавальних антен з відповідною фазою та посиленням ваги таким чином, що потужність сигналу максимізується на вході приймача. Переваги формування променевого променя полягають у збільшенні коефіцієнта посилення прийнятого сигналу - за рахунок конструктивного складання сигналів, що випромінюються від різних антен, і зменшенні ефекту багатопроменевого згасання. При розповсюдженні прямої видимості формування променя дає чітко визначену спрямованість. Однак звичайні промені не є хорошою аналогією в стільникових мережах, які в основному характеризуються багатопроменевим поширенням. Коли приймач має кілька антен, формування променя передачі не може одночасно максимізувати рівень сигналу на всіх приймаючих антенах, і попереднє кодування з кількома потоками часто є корисним. Зверніть увагу, що попереднє кодування вимагає знання інформації про стан каналу (CSI) на передавачі та приймачі.

Для просторового мультиплексування потрібна конфігурація антени MIMO. При просторовому мультиплексуванні високошвидкісний сигнал розбивається на безліч потоків з нижчою швидкістю, і кожен потік передається від іншої передавальної антени в одному частотному каналі. Якщо ці сигнали надходять на антенну решітку приймача з достатньо різними просторовими сигнатурами і приймач має точний CSI, він може розділити ці потоки на (майже) паралельні канали. Просторове мультиплексування - це дуже потужна техніка для збільшення пропускної здатності каналу при вищих відношеннях сигнал / шум (SNR). Максимальна кількість просторових потоків обмежена меншою кількістю антен на передавачі або приймачі. Просторове мультиплексування може використовуватися без CSI на передавачі, але може поєднуватися з попереднім кодуванням, якщо доступний CSI. Просторове мультиплексування також може використовуватися для одночасної передачі на кілька приймачів, відомих як багатокористувацький доступ з космічним розподілом або багатокористувацький MIMO, і в цьому випадку на передавачі потрібно CSI. [32] Планування прийому з різними просторовими підписами забезпечує хорошу роздільність.

Методи кодування різноманітності використовуються, коли на передавачі немає знань про канал. У методах розмаїття передається один потік (на відміну від безлічі потоків у просторовому мультиплексуванні), але сигнал кодується за допомогою методів, званих просторово-часовим кодуванням. Сигнал випромінюється від кожної з передавальних антен із повним або близьким до ортогонального кодування. Кодування різноманітності використовує незалежне затухання в безлічі антенних ліній для посилення розмаїття сигналу. Оскільки немає знання каналу, від кодування розмаїття не відбувається формування променя або виграш масиву. Кодування різноманітності може поєднуватися з просторовим мультиплексуванням, коли на передавачі доступні деякі знання каналів.

Форми MIMO
Багатоантенна технологія MIMO (або однокористувацька MIMO) була розроблена та впроваджена в деяких стандартах, наприклад, у продуктах 802.11n.

SISO / SIMO / MISO - це особливі випадки MIMO
● Багаторазовий вхід і один вихід (MISO) - це особливий випадок, коли приймач має одну антену.
● Одновхідний та багатовихідний (SIMO) є особливим випадком, коли передавач має одну антену.
● Одновихідний одновихідний (SISO) - це звичайна радіосистема, в якій ні передавач, ні приймач не мають кількох антен.

Основні однокористувацькі методи MIMO

● Bell Laboratories Layered Space-Time (BLAST), Джерард. Дж. Фоскіні (1996)
● Контроль швидкості передачі антени (PARC), Варанасі, Guess (1998), Chung, Huang, Lozano (2001)
● Вибірковий контроль швидкості передачі антени (SPARC), Ericsson (2004)

Деякі обмеження

● Фізичний інтервал антени обраний великим; кілька довжин хвиль на базовій станції. Розділення антен у приймачі дуже обмежене простором у слухавках, хоча вдосконалена конструкція антени та методи алгоритмів обговорюються.

Попередня:Ключові технології в сучасній мікрохвильовій мережі

далі:Технологія мікрохвильового зв'язку

Залишити повідомлення

список повідомлень

Коментарі Завантаження ...