A MIMO rövidítése Multiple-input multiple-output. Ez egy vezeték nélküli rádiós kommunikációs és többutas technológia, amelyet manapság számos új technológia említ és használ. Ezt a technikát a vezeték nélküli kommunikációs rendszer használatának fejlesztésére fejlesztették ki több antenna adónál, vevőnél vagy mindkettőnél. A Vo-LTE, az LTE (Long Term Evolution), a Wi-Max, a Wi-Fi és még sok más rádió-, vezeték nélküli és rádiótechnológia az új MIMO vezeték nélküli technológiát használja a megnövelt kapcsolati kapacitás és a spektrális hatékonyság, valamint a megnövelt kapcsolati megbízhatóság érdekében.
MIMO - Többszörös bemenet Többszörös kimenet alapjai
Többszörös be-, többszörös kimenet (MIMO) kommunikáció ugyanazt az információt továbbítja, mint több jel, egyidejűleg, több antennán keresztül, egyetlen rádiócsatorna segítségével.
MIMO rendszer
Több antennát használ az RF kapcsolatcsatorna jelminőségének és erősségének javítására, antennadiverzitás formájában. Az adatokat az adatátviteli ponton több adatfolyamra osztják fel, és a vételi oldalon átrendezik egy másik MIMO rádiókonfigurációval, azonos számú antennával.
Alapvetően a kommunikációs közeget befolyásolhatja a jel elhalványulása, és ez hatással lesz a jel / zaj arányra. Ha ezeket a jel útja különböző módon befolyásolhatja, jelentősen csökken annak a valószínűsége, hogy mindet egyszerre érintik. Ennek megfelelően a sokféleség segít stabilizálni a kapcsolatot és javítja a teljesítményt, csökkentve a hibaarányokat.
A térbeli multiplexelés és a térbeli sokféleség két módszert alkalmaz a jel / zaj arány (SNR) javítására, és jellemzőjük, hogy javítják a rendszer megbízhatóságát a fakulás különböző formái tekintetében.
A térbeli sokféleség fogalma
A sokféleség elve az, hogy a vevőt ugyanazon jelnek több változatával kell ellátni. A legtöbb olyan környezetben, ahol a vezeték nélküli kommunikációs rendszerek működnek, a vett jel erőssége az idő függvényében változik, amelyet elhalványulásnak hívnak.
A gyengülés jelentősen rontja a kommunikációs teljesítményt, mivel növeli a bithibák valószínűségét ahhoz képest, ami akkor lenne, ha csak fehér zaj lenne jelen.
Az alábbi ábra a bit hiba valószínűségét mutatja a bit energia és a zaj teljesítmény spektrális sűrűségének függvényében, Eb / N0. A második megfigyelés az, hogy a Rayleigh-fading esetében, amely az ebben az ábrában feltételezett elhalványulás típusa, és amely gyakran előfordul a gyakorlatban, a hiba valószínűsége lineárisan csökken, ha logaritmikus skálán ábrázoljuk, dB-ben ábrázolva az Eb / N0-val szemben.
Logaritmikus skála az Eb / N0 ellen dB-ben ábrázolva
A térbeli multiplexelés fogalma
A térbeli multiplexelés arra utal, hogy több adatfolyamot továbbítunk egy többutas csatornán, a többutas felhasználásával. Ezzel több adatcsatorna egyidejűleg továbbítható ugyanazon a frekvenciasávon, lehetővé téve egy másodpercenként potenciálisan nagyszámú bit továbbítását egy spektrum hercénként.
A térbeli multiplexelés analóg más gyakoribb típusokkal multiplexelési sémák mint például a frekvenciaosztásos multiplexelés (FDM), az időosztásos multiplexelés (TDM).
Egyfelhasználós és többfelhasználós MIMO
Az egyfelhasználós MIMO egy hagyományos MIMO-ra utal, ahol csak egy adócsomópont és egy fogadócsomópont található, és az adócsomópontnak több antennája van. A többfelhasználós MIMO-ban a mobil cellás felhasználók, mindegyiküknek egyetlen antennája van, továbbítanak egy bázisállomásra, és a bázisállomás úgy dolgozza fel az egyes mobilok jeleit, mintha azok több adóantennából származnának egyetlen csomóponton.
Ebben az esetben a bázisállomás ugyanazt a műveletet hajtja végre, mint a vevő. Tehát több mobil felhasználó továbbíthatja az adatokat ugyanazon a sávszélességen, és a bázisállomás térbeli kódolási technikák segítségével képes leválasztani az egyes adatfolyamokat.
Többfelhasználós MIMO lehetővé teszi több mobil felhasználó számára, hogy egyidejűleg továbbítsanak az uplink útvonalon ugyanazon a sávszélességen, mint egyébként lehetséges lenne.
A MIMO rendszer alap blokkvázlata
Az alábbi ábra a MIMO rendszerek alapvető blokkvázlatát mutatja. Az továbbítandó információbiteket egy hagyományos kódoló segítségével kódoljuk. És ezt be kell szúrni. Az átlapolt kódszó szimbólumleképező segítségével adatszimbólumokhoz (kvadrát amplitúdó modulációs szimbólumok) van leképezve.
A MIMO rendszer alap blokkvázlata
Ezeket az adatszimbólumokat egy tér-idő kódolóba kell bevinni, amely egy vagy több térbeli adatfolyamot bocsát ki. A térbeli adatfolyamokat tér-idő előkódoló blokk segítségével térképezzük fel az adóantennákra.
Az adóantennákból indított jelek továbbterjednek a csatornán és megérkeznek a vételi antennarendszerbe. A vevő összegyűjti a jeleket az egyes vételi antenna elemek kimenetén, és megfordítja az adó műveleteit az adatok dekódolása érdekében: vétel tér-idő feldolgozás, majd tér-idő dekódolás, szimbólum leképezés, szétválasztás és dekódolás.
A MIMO előnyei
- A többszörös bemenet A többszörös kimenet kihasználja a térbeli multiplexelés előnyeit a vezeték nélküli sávszélesség és hatótávolság növelése érdekében.
- A MIMO algoritmusok két vagy több antennán keresztül küldenek információt, és az információkat több antennán keresztül is fogadják.
- A MIMO rendszerek pontos kapacitásnövekedést biztosítanak a hagyományos egyantennás RF rendszerekhez képest, megbízhatóbb kommunikációval együtt.
Hátrányok
A fő hátrány csak összetettsége. Ettől eltekintve pontos kimenetet fog biztosítani.
Ezen túlmenően, a cikkel kapcsolatos bármilyen információért vagy bármilyen végrehajtásért vezeték nélküli technológián alapuló mérnöki projektek kérjük, kommentálja az alább megadott megjegyzések részt.
