MIMO ir saīsināts kā Multiple-input multiple-output. Šī ir bezvadu radiosakaru un daudzceļu tehnoloģija, kas mūsdienās tiek pieminēta un izmantota daudzās jaunajās tehnoloģijās. Šī tehnika ir izstrādāta, lai uzlabotu bezvadu sakaru sistēmu, izmantojot vairākas antenas pie raidītāja, uztvērēja vai abiem. Vo-LTE, LTE (Long Term Evolution), Wi-Max, Wi-Fi un daudzas citas radio, bezvadu un RF tehnoloģijas izmanto jauno MIMO bezvadu tehnoloģiju, lai nodrošinātu palielinātu saites jaudu un spektra efektivitāti, kā arī uzlabotu saites uzticamību.
MIMO - Vairāku ievades vairāku izejas pamati
Multiple-In, Multiple-Out (MIMO) sakari vienlaikus ar vairākām antenām, izmantojot vienu radio kanālu, nosūta to pašu informāciju kā vairākus signālus.
MIMO sistēma
Tas izmanto vairākas antenas, lai uzlabotu RF saites kanāla signāla kvalitāti un stiprumu antenas daudzveidības veidā. Dati tiek sadalīti vairākās datu plūsmās pārraides punktā un saņemšanas pusē pārkārtoti ar citu MIMO radio konfigurāciju ar tādu pašu antenu skaitu.
Būtībā sakaru vidi var ietekmēt signāla izbalēšana, un tas ietekmēs signāla un trokšņa attiecību. Ja signāla ceļš tos var ietekmēt dažādos veidos, ievērojami samazinās varbūtība, ka tos visus ietekmēs vienlaikus. Attiecīgi daudzveidība palīdz stabilizēt saiti un uzlabo veiktspēju, samazinot kļūdu līmeni.
Telpiskā multipleksēšana un telpiskā daudzveidība tiek izmantotas divas metodikas, lai uzlabotu signāla un trokšņa attiecību (SNR), un tām raksturīga sistēmas uzticamības uzlabošana attiecībā uz dažādām izbalēšanas formām.
Telpiskās daudzveidības jēdziens
Daudzveidības princips ir nodrošināt uztvērējam vairākas viena signāla versijas. Lielākajā daļā vidi, kur darbojas bezvadu sakaru sistēmas, saņemtā signāla stiprums mainās atkarībā no laika, ko sauc par Fading.
Izbalēšana ievērojami pasliktina sakaru veiktspēju, palielinot bitu kļūdu varbūtību, salīdzinot ar to, kas būtu, ja būtu tikai balts troksnis.
Zemāk redzamajā attēlā parādīta bitu kļūdu varbūtība kā bitu enerģijas un trokšņa jaudas spektra blīvuma funkcija Eb / N0. Otrais novērojums ir tāds, ka Reila izbalēšanai, kas ir izbalēšanas veids, kas tiek pieņemts šajā attēlā un kas bieži notiek praksē, kļūdas varbūtība lineāri samazinās, kad to uzrāda logaritmiskā mērogā pret Eb / N0, kas attēlota dB.
Logaritmiskā skala pret Eb / N0, kas attēlota dB
Telpiskās multipleksēšanas jēdziens
Telpiskā multipleksēšana attiecas uz vairāku datu plūsmu pārsūtīšanu pa daudzceļu kanālu, izmantojot daudzceļu. To darot, vienā un tajā pašā frekvenču joslā vienlaikus var pārraidīt vairākus datu kanālus, kas ļauj pārraidīt potenciāli lielu skaitu bitu sekundē uz vienu spektra hercu.
Telpiskā multipleksēšana ir analoga citiem izplatītākiem multipleksēšanas shēmas piemēram, frekvenču dalīšanas multipleksēšana (FDM), laika dalīšanas multipleksēšana (TDM).
Viena lietotāja un vairāku lietotāju MIMO
Viena lietotāja MIMO attiecas uz parasto MIMO, kur tikai viens raidošais mezgls un viens saņemošais mezgls, un raidītāja mezglā ir vairākas antenas. Daudzlietotāju MIMO mobilo šūnu lietotāji, kuriem katram ir viena antena, pārraida uz bāzes staciju, un bāzes stacija apstrādā signālus no katras atsevišķās mobilās ierīces tā, it kā tie nāktu no vairākām pārraides antenām vienā mezglā.
Šajā gadījumā bāzes stacija veic to pašu darbību kā uztvērējs. Tātad vairāki mobilie lietotāji var pārsūtīt datus vienā joslas platumā, un bāzes stacija spēj atdalīt atsevišķas datu plūsmas, izmantojot telpiskās kodēšanas metodes.
Daudzlietotāju MIMO ļauj vairākiem mobilajiem lietotājiem vienlaikus augšupielādes ceļā pārraidīt to pašu joslas platumu, nekā tas būtu citādi iespējams.
MIMO sistēmas pamata blokshēma
Zemāk redzamais attēls parāda MIMO sistēmu pamata blokshēmu. Pārsūtāmie informācijas biti tiek kodēti, izmantojot parasto kodētāju. Un tas ir jāaizlīmē. Iesaistītais kodvārds tiek piesaistīts datu simboliem (kvadrāta amplitūdas modulācijas simboli), izmantojot simbolu kartētāju.
MIMO sistēmas pamata blokshēma
Šie datu simboli tiek ievadīti laika-laika kodētājā, kas izvada vienu vai vairākas telpisko datu plūsmas. Telpisko datu plūsmas tiek kartētas uz raidīšanas antenām, izmantojot laika un laika kodēšanas bloku.
No raidīšanas antenām palaistie signāli izplatās pa kanālu un nonāk uztveršanas antenas blokā. Uztvērējs savāc signālus katra uztveršanas antenas elementa izejā un maina raidītāja darbības, lai atšifrētu datus: saņemtu laika-laika apstrādi, kam seko telpas-laika dekodēšana, simbolu kartēšana, deinterleave un dekodēšana.
MIMO priekšrocības
- Multiple-in Multiple-out izmanto telpiskās multipleksēšanas priekšrocības, lai palielinātu bezvadu joslas platumu un diapazonu.
- MIMO algoritmi izsūta informāciju pa divām vai vairākām antenām, un informācija tiek saņemta arī caur vairākām antenām.
- MIMO sistēmas nodrošina precīzu jaudas pieaugumu salīdzinājumā ar parastajām vienas antenas RF sistēmām, kā arī uzticamāku komunikāciju.
Trūkumi
Galvenais trūkums ir tikai tā sarežģītība. Bez tam tas nodrošinās precīzu izvadi.
Turklāt, lai iegūtu jebkādu informāciju par šo rakstu vai lai to ieviestu bezvadu tehnoloģiju inženierijas projekti lūdzu, komentējiet komentāru sadaļā, kas sniegta zemāk.
