MIMO yra sutrumpintas kaip „Multiple-input multiple-output“. Tai belaidžio radijo ryšio ir kelių takų technologija, kuri šiais laikais minima ir naudojama daugelyje naujųjų technologijų. Ši technika buvo sukurta siekiant pagerinti belaidžio ryšio sistemą naudojant kelios antenos prie siųstuvo, imtuvo ar abiejų. „Vo-LTE“, „LTE“ („Long Term Evolution“), „Wi-Max“, „Wi-Fi“ ir daugelis kitų radijo, belaidžio ir radijo ryšio technologijų naudoja naują belaidę MIMO technologiją, kad užtikrintų padidintą ryšio pajėgumą ir spektro efektyvumą bei sustiprintą ryšio patikimumą.
MIMO - kelių įvesties kelių išvesties pagrindai
„Multi-In, Multiple-Out“ (MIMO) ryšys tuo pačiu metu siunčia tą pačią informaciją kaip keli signalai per kelias antenas, naudojant vieną radijo kanalą.
MIMO sistema
Jis naudoja kelias antenas, kad pagerintų RF ryšio kanalo signalo kokybę ir stiprumą, kaip antenos įvairovė. Duomenys yra padalijami į kelis duomenų srautus perdavimo taške ir pertvarkomi priėmimo pusėje kita MIMO radijo konfigūracija su tuo pačiu antenų skaičiumi.
Iš esmės ryšio terpę gali paveikti signalo išblukimas ir tai paveiks signalo ir triukšmo santykį. Jei juos gali įvairiai paveikti signalo kelias, tikimybė, kad juos visus paveiks vienu metu, žymiai sumažėja. Atitinkamai įvairovė padeda stabilizuoti ryšį ir pagerina našumą, sumažinant klaidų lygį.
Erdvinis tankinimas ir erdvinė įvairovė yra dvi metodikos, skirtos pagerinti signalo ir triukšmo santykį (SNR), ir joms būdinga pagerinti sistemos patikimumą įvairių išblukimo formų atžvilgiu.
Erdvinės įvairovės samprata
Įvairovės principas yra suteikti imtuvui kelias to paties signalo versijas. Daugumoje aplinkų, kuriose veikia belaidžio ryšio sistemos, gaunamo signalo stiprumas priklauso nuo laiko, kuris vadinamas blukimu.
Išblukimas žymiai pablogina ryšio efektyvumą, padidindamas bitų klaidų tikimybę, palyginti su tuo, kas būtų, jei būtų tik baltas triukšmas.
Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta bitų paklaidos tikimybė priklausomai nuo bitų energijos ir triukšmo galios spektrinio tankio Eb / N0. Antrasis pastebėjimas yra tas, kad Rayleigh išblukimo atveju, kuris yra blukinimo tipas, kuris laikomas šiame paveiksle ir kuris dažnai pasitaiko praktikoje, klaidos tikimybė linijiškai sumažėja, kai braižoma logaritminėje skalėje, o Eb / N0, braižoma dB.
Logaritminė skalė prieš Eb / N0, pavaizduota dB
Erdvinio multipleksavimo samprata
Erdvinis tankinimas reiškia kelių duomenų srautų perdavimą kelių kelių kanalu, naudojant kelių kelią. Tokiu būdu keli duomenų kanalai gali būti tuo pačiu metu perduodami ta pačia dažnių juosta, o tai leidžia perduoti potencialiai didelį bitų skaičių per sekundę per spektrą.
Erdvinis tankinimas yra analogiškas kitiems dažnesniems tipams multipleksavimo schemos tokie kaip dažnio dalijimasis tankinimas (FDM), laiko padalijimas (TDM).
Vieno vartotojo ir kelių vartotojų MIMO
Vieno vartotojo MIMO reiškia įprastą MIMO, kai tik vienas perduodantis mazgas ir vienas priimantis mazgas, o siųstuvo mazgas turi kelias antenas. Daugialypėje programoje MIMO mobiliojo ryšio korinio ryšio vartotojai, kiekvienas su viena antena, perduoda į bazinę stotį, o bazinė stotis apdoroja kiekvieno iš atskirų mobiliųjų telefonų signalus taip, lyg jie būtų iš kelių perdavimo antenų viename mazge.
Šiuo atveju bazinė stotis atlieka tą pačią operaciją kaip ir imtuvas. Taigi keli mobiliojo ryšio vartotojai gali perduoti duomenis tuo pačiu pralaidumu, o bazinė stotis gali atsieti atskirus duomenų srautus naudodama erdvinio kodavimo metodus.
Daugialypėje programoje MIMO leidžia daugiau korinio ryšio vartotojų tuo pačiu pralaidumu vienu metu perduoti aukštynkrypčio keliu, nei kitaip būtų įmanoma.
Pagrindinė MIMO sistemos blokinė schema
Žemiau pateiktame paveiksle parodyta pagrindinė MIMO sistemų blokinė schema. Informacijos bitai, kuriuos reikia perduoti, yra užkoduojami naudojant įprastą kodavimo įrenginį. Ir tai reikia persipinti. Sukauptas kodinis žodis susiejamas su duomenų simboliais (kvadrato amplitudės moduliacijos simboliais) naudojant simbolių žemėlapį.
Pagrindinė MIMO sistemos blokinė schema
Šie duomenų simboliai įvedami į erdvės laiko kodavimo įrenginį, kuris išleidžia vieną ar daugiau erdvinių duomenų srautų. Erdvinių duomenų srautai yra priskirti prie perdavimo antenų erdvinio laiko išankstinio kodavimo bloku.
Iš perdavimo antenų paleisti signalai sklinda per kanalą ir patenka į priėmimo antenos matricą. Imtuvas renka signalus kiekvieno priėmimo antenos elemento išvestyje ir pakeičia siųstuvo operacijas, kad iššifruotų duomenis: gautų laiko-laiko apdorojimą, po to - laiko-laiko dekodavimą, simbolių žymėjimą, išjungimą ir dekodavimą.
MIMO privalumai
- „Multi-in-Multiple-out“ naudojasi erdvinio tankinimo pranašumais, kad padidintų belaidžio ryšio pralaidumą ir diapazoną.
- MIMO algoritmai siunčia informaciją per dvi ar daugiau antenų, o informacija taip pat gaunama per kelias antenas.
- MIMO sistemos užtikrina tikslų pajėgumo padidėjimą, palyginti su įprastomis vienos antenos RF sistemomis, ir patikimesnį ryšį.
Trūkumai
Pagrindinis trūkumas yra tik jo sudėtingumas. Be to, tai suteiks tikslią produkciją.
Be to, jei norite gauti informacijos apie šį straipsnį arba ją įgyvendinti bevielio ryšio technologijomis paremti inžinerijos projektai komentuokite žemiau pateiktame komentarų skyriuje.
