MIMO je okrajšana kot Multi-input multiple-output. To je tehnologija brezžične radijske komunikacije in večpotja, ki se danes omenja in uporablja v številnih novih tehnologijah. Ta tehnika je bila razvita za izboljšanje sistema brezžične komunikacije z uporabo več anten na oddajniku, sprejemniku ali obojem. Vo-LTE, LTE (Long Term Evolution), Wi-Max, Wi-Fi in številne druge radijske, brezžične in RF tehnologije uporabljajo novo brezžično tehnologijo MIMO za zagotavljanje povečane zmogljivosti povezave in spektralne učinkovitosti v kombinaciji z večjo zanesljivostjo povezav.
MIMO - Osnove večkratnega vnosa več izhodov
Komunikacija Multi-In, Multiple-Out (MIMO) pošlje iste informacije kot več signalov hkrati prek več anten z uporabo enega samega radijskega kanala.
MIMO sistem
Uporablja več anten za izboljšanje kakovosti in moči kanala RF-povezave v obliki raznolikosti anten. Podatki so na oddajni točki razdeljeni v več podatkovnih tokov in na sprejemni strani preurejeni z drugo radijsko konfiguracijo MIMO z enakim številom anten.
V bistvu na bledenje signala lahko vpliva komunikacijski medij, kar bo vplivalo na razmerje signal / šum. Če lahko signalna pot nanje vpliva na različne načine, se verjetnost, da bodo prizadeti vsi hkrati, znatno zmanjša. V skladu s tem raznolikost pomaga stabilizirati povezavo in izboljša zmogljivost ter zmanjša stopnjo napak.
Prostorsko multipleksiranje in prostorska raznolikost se uporabljata dve metodologiji za izboljšanje razmerja signal / šum (SNR), za katero je značilno izboljšanje zanesljivosti sistema glede na različne oblike bledenja.
Koncept prostorske raznolikosti
Načelo raznolikosti je zagotoviti sprejemniku več različic istega signala. V večini okolij, kjer delujejo brezžični komunikacijski sistemi, se moč sprejetega signala spreminja s časom, ki se imenuje Fading.
Fading bistveno poslabša zmogljivost komunikacije, saj povzroči, da se verjetnost bitne napake poveča v primerjavi s tistim, ki bi bil, če bi bil prisoten samo beli šum.
Spodnja slika prikazuje verjetnost bitne napake kot funkcijo spektralne gostote moči bitov in moči šuma, Eb / N0. Druga ugotovitev je, da se pri Rayleighovem bledenju, ki je na tej sliki predvidena vrsta bledenja, ki se pogosto dogaja v praksi, verjetnost napake linearno zmanjša, če je narisana v logaritemski lestvici v primerjavi z Eb / N0 v dB.
Logaritmična lestvica proti Eb / N0, narisana v dB
Koncept prostorskega multipleksiranja
Prostorsko multipleksiranje se nanaša na prenos več podatkovnih tokov po kanalu z več potmi z izkoriščanjem več poti. S tem se lahko istočasno prenaša več podatkovnih kanalov v istem frekvenčnem pasu, kar omogoča prenos potencialno velikega števila bitov na sekundo na herc spektra.
Prostorsko multipleksiranje je analogno drugim pogostejšim vrstam sheme multipleksiranja kot so multipleksiranje s frekvenčno delitvijo (FDM), multipleksiranje s časovno delitvijo (TDM).
Enojni in več uporabniški MIMO
MIMO z enim uporabnikom se nanaša na običajni MIMO, kjer ima samo eno oddajno vozlišče in eno sprejemno vozlišče, oddajniško vozlišče pa ima več anten. V več uporabniškem MIMO uporabniki mobilne telefonije, vsak z eno anteno, oddajajo na bazno postajo, bazna postaja pa obdeluje signale iz vsake posamezne mobilne naprave, kot da prihajajo iz več oddajnih anten na enem vozlišču.
V tem primeru bazna postaja izvede enako operacijo kot sprejemnik. Tako lahko več mobilnih uporabnikov prenaša podatke v isti pasovni širini, bazna postaja pa lahko loči posamezne podatkovne tokove s pomočjo tehnik prostorskega kodiranja.
V več uporabniških MIMO omogoča več celičnih uporabnikov, da hkrati prenašajo po poti navzgornje povezave v isti pasovni širini, kot bi bilo sicer mogoče.
Osnovni blok diagram sistema MIMO
Spodnja slika prikazuje osnovni blokovni diagram sistemov MIMO. Bitov informacij, ki jih je treba poslati, se kodira z uporabo običajnega kodirnika. In to je treba prepletati. Prepletena kodna beseda se preslika v podatkovne simbole (simboli modulacije kvadratne amplitude) z uporabo preslikavnika simbolov.
Osnovni blok diagram sistema MIMO
Ti podatkovni simboli se vnesejo v dajalnik prostora-časa, ki odda enega ali več tokov prostorskih podatkov. Prostorski tokovi podatkov se preslikajo na oddajne antene s prostorsko-časovnim blokom za predhodno kodiranje.
Signali, oddani z oddajnih anten, se širijo po kanalu in prispejo v sprejemno antensko mrežo. Sprejemnik zbira signale na izhodu vsakega sprejemnega antenskega elementa in obrača oddajniške operacije, da dekodira podatke: sprejme prostorsko-časovno obdelavo, čemur sledi prostorsko-časovno dekodiranje, preslikava simbolov, prepletanje in dekodiranje.
Prednosti MIMO
- Multiple-in Multiple-out izkorišča prostorsko multipleksiranje za povečanje pasovne širine in obsega brezžičnega omrežja.
- MIMO algoritmi pošiljajo informacije prek dveh ali več anten, informacije pa se sprejemajo tudi prek več anten.
- Sistemi MIMO zagotavljajo natančno povečanje zmogljivosti v primerjavi z običajnimi enosmernimi RF sistemi, skupaj z zanesljivejšo komunikacijo.
Slabosti
Glavna pomanjkljivost je le njegova zapletenost. Poleg tega bo zagotovil natančen izhod.
Poleg tega za kakršne koli informacije v zvezi s tem členom ali za njihovo izvajanje inženirski projekti, ki temeljijo na brezžični tehnologiji prosim za komentar v spodnjem oddelku za komentarje.
