MIMO je skraćeno kao Multiple-input multiple-output. Ovo je tehnologija bežične radio komunikacije i više putova koja se danas spominje i koristi u mnogim novim tehnologijama. Ova je tehnika razvijena za poboljšanje bežičnog komunikacijskog sustava korištenjem više antena na odašiljaču, prijamniku ili oboje. Vo-LTE, LTE (dugoročna evolucija), Wi-Max, Wi-Fi i mnoge druge radio, bežične i RF tehnologije koriste novu MIMO bežičnu tehnologiju kako bi osigurale povećani kapacitet veze i spektralnu učinkovitost u kombinaciji s poboljšanom pouzdanošću veze.
MIMO - Osnove višestrukog ulaza višestrukog izlaza
Multiple-In, Multiple-Out (MIMO) komunikacija šalje iste informacije kao i nekoliko signala istovremeno kroz više antena, koristeći jedan radio kanal.
MIMO sustav
Koristi više antena za poboljšanje kvalitete i snage signala RF veze u obliku raznolikosti antene. Podaci su podijeljeni u više tokova podataka na točki prijenosa i preusmjereni na prijemnoj strani drugom MIMO radio konfiguracijom s istim brojem antena.
U osnovi, na komunikacijski medij može utjecati blijeđenje signala, a to će utjecati na omjer signala i šuma. Ako se na njih može na različite načine utjecati put signala, vjerojatnost da će sve to istodobno biti pogođeno znatno je smanjena. Sukladno tome, raznolikost pomaže stabilizirati vezu i poboljšava performanse, smanjujući stope pogrešaka.
Prostorno multipleksiranje i prostorna raznolikost koriste se dvije metodologije za poboljšanje odnosa signala i šuma (SNR), a karakteriziraju se poboljšanjem pouzdanosti sustava s obzirom na različite oblike blijeđenja.
Koncept prostorne raznolikosti
Načelo raznolikosti je pružanje prijemniku više verzija istog signala. U većini okruženja u kojima rade bežični komunikacijski sustavi, jačina primljenog signala varira s vremenom, koje se naziva Fading (Fading).
Fading značajno pogoršava komunikacijske performanse uzrokujući povećanje vjerojatnosti pogreške bita u odnosu na ono što bi bilo da je prisutan samo bijeli šum.
Sljedeća slika prikazuje vjerojatnost pogreške bita u ovisnosti spektralne gustoće energije bita u odnosu na snagu šuma, Eb / N0. Drugo zapažanje je da se za Rayleighovo blijeđenje, što je vrsta blijeđenja pretpostavljena na ovoj slici, a koja se često događa u praksi, vjerojatnost pogreške linearno smanjuje kada se crta na logaritamskoj skali u odnosu na Eb / N0 u dB.
Logaritamska skala protiv Eb / N0 ucrtana u dB
Koncept prostornog multipleksiranja
Prostorno multipleksiranje odnosi se na prijenos višestrukih tokova podataka preko višestrukog kanala iskorištavanjem višestrukog puta. Čineći to, više podatkovnih kanala može se istodobno prenositi u istom frekvencijskom opsegu, omogućavajući prijenos potencijalno velikog broja bitova u sekundi po hercu spektra.
Prostorno multipleksiranje analogno je drugim češćim vrstama sheme multipleksiranja kao što je multipleksiranje s frekvencijskim dijeljenjem (FDM), multipleksiranje s vremenskim dijeljenjem (TDM).
Jednokorisnički i višekorisnički MIMO
MIMO za jednog korisnika odnosi se na konvencionalni MIMO gdje samo jedan odašiljački čvor i jedan prihvatni čvor, a odašiljački čvor ima više antena. U višekorisničkom MIMO-u, mobilni mobilni korisnici, svaki s jednom antenom, prenose na baznu stanicu, a bazna stanica obrađuje signale sa svakog pojedinačnog mobitela kao da dolaze s više odašiljačkih antena na jednom čvoru.
U ovom slučaju, bazna stanica izvodi istu operaciju kao i prijemnik. Dakle, više mobilnih korisnika može prenositi podatke preko iste širine pojasa, a bazna stanica može razdvojiti pojedinačne tokove podataka pomoću tehnika prostornog kodiranja.
U višekorisničkom MIMO omogućuje više mobilnih korisnika da istovremeno emitiraju putem uzlazne veze putem iste širine pojasa nego što bi to inače bilo moguće.
Osnovni blok dijagram MIMO sustava
Ispod slike prikazan je osnovni blok dijagram MIMO sustava. Bitovi informacija koji se prenose kodiraju se pomoću uobičajenog kodera. I to treba preplesti. Isprepletena kodna riječ preslikava se na podatkovne simbole (simboli modulacije kvadratne amplitude) pomoću mapiranja simbola.
Osnovni blok dijagram MIMO sustava
Ti se simboli podataka unose u prostorno-vremenski koder koji daje jedan ili više tokova prostornih podataka. Prostorni tokovi podataka mapiraju se na odašiljačke antene pomoću prostorno-vremenskog bloka za predkodiranje.
Signali koji se emitiraju s odašiljačkih antena šire se kroz kanal i dolaze u prijemni niz antena. Prijemnik sakuplja signale na izlazu svakog elementa primljene antene i preokreće rad odašiljača kako bi dekodirao podatke: primio prostorno-vremensku obradu, nakon čega slijedi prostorno-vremensko dekodiranje, simbol je mapiranje, deinterleaving i dekodiranje.
Prednosti MIMO-a
- Multiple-in Multiple-out koristi prednost prostornog multipleksiranja za povećanje bežične propusnosti i opsega.
- MIMO algoritmi šalju informacije putem dvije ili više antena, a informacije se primaju i putem više antena.
- MIMO sustavi pružaju precizno povećanje kapaciteta u odnosu na konvencionalne RF sustave s jednom antenom, zajedno s pouzdanijom komunikacijom.
Mane
Glavni nedostatak je samo njegova složenost. Osim toga, pružit će precizne rezultate.
Nadalje, za sve informacije u vezi s ovim člankom ili za primjenu bilo kojih inženjerski projekti temeljeni na bežičnoj tehnologiji molim vas komentirajte u odjeljku za komentare navedenom u nastavku.
