Στην τεχνολογία ραδιοφώνου, η πολλαπλή είσοδος και η πολλαπλή έξοδος, ή το MIMO, είναι μια μέθοδος πολλαπλασιασμού της χωρητικότητας ενός ραδιοσυνδέσμου χρησιμοποιώντας πολλαπλές εκπομπές και λήψη κεραιών για την εκμετάλλευση της διάδοσης πολλαπλών διαδρομών.Τεχνολογία ραδιοφώνου MIMO Το MIMO έχει καταστεί ουσιαστικό στοιχείο των προτύπων ασύρματης επικοινωνίας, συμπεριλαμβανομένων των IEEE 802.11n (Wi-Fi), IEEE 802.11ac (Wi-Fi), HSPA + (3G), WiMAX (4G) και Long Term Evolution (4G)

Η παλαιότερη χρήση του όρου «MIMO» αναφέρεται στη χρήση πολλαπλών κεραιών τόσο στον πομπό όσο και στον δέκτη. Στη σύγχρονη χρήση, το "MIMO" αναφέρεται συγκεκριμένα σε μια πρακτική τεχνική για την αποστολή και λήψη περισσότερων του ενός σημάτων δεδομένων στο ίδιο ραδιοφωνικό κανάλι ταυτόχρονα μέσω της διάδοσης πολλαπλών διαδρομών. Το MIMO διαφέρει ριζικά από τις έξυπνες τεχνικές κεραιών που αναπτύχθηκαν για να βελτιώσουν την απόδοση ενός μεμονωμένου σήματος δεδομένων, όπως η διαμόρφωση δέσμης και η ποικιλία.
Το MIMO μπορεί να υποδιαιρεθεί σε τρεις κύριες κατηγορίες, προκαταρκτική, χωρική πολυπλεξία ή SM, και κωδικοποίηση ποικιλομορφίας.

Προϊόντα που χρησιμοποιούν τεχνολογία MIMO

● Τα προϊόντα CableFree που χρησιμοποιούν MIMO περιλαμβάνουν:
● CableFree IHPR-MIMO
● CableFree HPR-MIMO
● Χωρίς καλώδιο Amber Crystal
● CableFree Sapphire

Τεχνολογία ραδιοφώνου CableFree MIMO

Λειτουργίες της τεχνολογίας MIMO

Η προκαταρκτική κωδικοποίηση είναι διαμόρφωση πολλών ροών, με τον πιο στενό ορισμό. Σε γενικότερους όρους, θεωρείται όλη η χωρική επεξεργασία που πραγματοποιείται στον πομπό. Σε (μονής ροής) διαμόρφωση δέσμης, το ίδιο σήμα εκπέμπεται από καθεμία από τις κεραίες μετάδοσης με κατάλληλη φάση και αυξάνει τη στάθμιση έτσι ώστε η ισχύς του σήματος να μεγιστοποιείται στην είσοδο του δέκτη. Τα οφέλη της διαμόρφωσης δέσμης είναι η αύξηση του λαμβανόμενου κέρδους σήματος - κάνοντας τα σήματα που εκπέμπονται από διαφορετικές κεραίες να προστίθενται εποικοδομητικά - και να μειώσουν το φαινόμενο εξασθένισης πολλαπλών διαδρομών. Στη διάδοση της οπτικής όρασης, η διαμόρφωση της δέσμης οδηγεί σε ένα σαφώς καθορισμένο κατευθυντικό σχέδιο. Ωστόσο, οι συμβατικές δοκοί δεν αποτελούν καλή αναλογία στα κυψελοειδή δίκτυα, τα οποία χαρακτηρίζονται κυρίως από διάδοση πολλαπλών διαδρομών. Όταν ο δέκτης έχει πολλαπλές κεραίες, η διαμόρφωση δέσμης εκπομπής δεν μπορεί ταυτόχρονα να μεγιστοποιήσει το επίπεδο σήματος σε όλες τις κεραίες λήψης και η κωδικοποίηση με πολλαπλές ροές είναι συχνά επωφελής. Σημειώστε ότι η κωδικοποίηση απαιτεί γνώση των πληροφοριών κατάστασης καναλιού (CSI) στον πομπό και στο δέκτη.

Η χωρική πολυπλεξία απαιτεί διαμόρφωση κεραίας MIMO. Στη χωρική πολυπλεξία, ένα σήμα υψηλού ρυθμού χωρίζεται σε πολλαπλές ροές χαμηλότερου ρυθμού και κάθε ροή μεταδίδεται από μια διαφορετική κεραία εκπομπής στο ίδιο κανάλι συχνότητας. Εάν αυτά τα σήματα φτάσουν στη συστοιχία κεραίας του δέκτη με αρκετά διαφορετικές χωρικές υπογραφές και ο δέκτης έχει ακριβές CSI, μπορεί να χωρίσει αυτές τις ροές σε (σχεδόν) παράλληλα κανάλια. Η χωρική πολυπλεξία είναι μια πολύ ισχυρή τεχνική για την αύξηση της χωρητικότητας του καναλιού σε υψηλότερες αναλογίες σήματος προς θόρυβο (SNR). Ο μέγιστος αριθμός χωρικών ροών περιορίζεται από τον μικρότερο αριθμό κεραιών στον πομπό ή στο δέκτη. Η χωρική πολυπλεξία μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς CSI στον πομπό, αλλά μπορεί να συνδυαστεί με προκαταρκτική εάν το CSI είναι διαθέσιμο. Η χωρική πολυπλεξία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ταυτόχρονη μετάδοση σε πολλαπλούς δέκτες, γνωστή ως πολλαπλή πρόσβαση διαχωρισμού διαστήματος ή MIMO πολλαπλών χρηστών, οπότε απαιτείται CSI στον πομπό. [32] Ο προγραμματισμός των δεκτών με διαφορετικές χωρικές υπογραφές επιτρέπει καλή διαχωρισμό.

Οι τεχνικές κωδικοποίησης ποικιλομορφίας χρησιμοποιούνται όταν δεν υπάρχει γνώση καναλιού στον πομπό. Σε μεθόδους ποικιλομορφίας, μεταδίδεται ένα μονό ρεύμα (σε αντίθεση με πολλαπλά ρεύματα σε χωρική πολυπλεξία), αλλά το σήμα κωδικοποιείται χρησιμοποιώντας τεχνικές που ονομάζονται κωδικοποίηση χωροχρόνου. Το σήμα εκπέμπεται από καθεμία από τις κεραίες μετάδοσης με πλήρη ή σχεδόν ορθογώνια κωδικοποίηση. Η κωδικοποίηση ποικιλομορφίας εκμεταλλεύεται το ανεξάρτητο ξεθώριασμα στις πολλαπλές συνδέσεις κεραιών για να ενισχύσει την ποικιλία σήματος. Επειδή δεν υπάρχει γνώση καναλιού, δεν υπάρχει διαμόρφωση δέσμης ή κέρδος συστοιχίας από κωδικοποίηση ποικιλομορφίας Η κωδικοποίηση ποικιλομορφίας μπορεί να συνδυαστεί με χωρική πολυπλεξία όταν υπάρχουν διαθέσιμες γνώσεις καναλιών στον πομπό.

Μορφές MIMO
Η τεχνολογία MIMO πολλαπλών κεραιών (ή ένας χρήστης MIMO) έχει αναπτυχθεί και εφαρμοστεί σε ορισμένα πρότυπα, π.χ. προϊόντα 802.11n.

Το SISO / SIMO / MISO είναι ειδικές περιπτώσεις MIMO
● Πολλαπλή είσοδος και μονή έξοδος (MISO) είναι μια ειδική περίπτωση όταν ο δέκτης διαθέτει μία μόνο κεραία.
● Μία είσοδος και πολλαπλή έξοδος (SIMO) είναι μια ειδική περίπτωση όταν ο πομπός έχει μία μόνο κεραία.
● Μία είσοδος μονής εξόδου (SISO) είναι ένα συμβατικό ραδιοσύστημα όπου ούτε ο πομπός ούτε ο δέκτης έχουν πολλαπλή κεραία.

Κύριες τεχνικές MIMO ενός χρήστη

● Bell Laboratories Layered Space-Time (BLAST), Gerard. J. Foschini (1996)
● Έλεγχος ρυθμού ανά κεραία (PARC), Varanasi, Guess (1998), Chung, Huang, Lozano (2001)
● Επιλεκτικός έλεγχος ρυθμού κεραίας (SPARC), Ericsson (2004)

Μερικοί περιορισμοί

● Η φυσική απόσταση της κεραίας επιλέγεται να είναι μεγάλη. πολλαπλά μήκη κύματος στο σταθμό βάσης. Ο διαχωρισμός της κεραίας στον δέκτη είναι πολύ περιορισμένος στο χώρο στα ακουστικά, αν και συζητούνται προηγμένες τεχνικές σχεδιασμού και αλγορίθμου κεραίας.

Προηγούμενο:Βασικές τεχνολογίες σε ένα σύγχρονο δίκτυο μικροκυμάτων

επόμενο:Τεχνολογία σύνδεσης μικροκυμάτων

Αφήστε μήνυμα

Λίστα μηνυμάτων

Σχόλια Loading ...