Om MIMO-teknologi (Multiple Input Multiple Output)

Om MIMO-teknologi (Multiple Input Multiple Output)

MIMO forkortes som Multiple-input multiple-output. Dette er en trådløs radiokommunikation og multi-path teknologi, der nævnes og bruges i mange nye teknologier i disse dage. Denne teknik er udviklet til forbedring af det trådløse kommunikationssystem ved hjælp af flere antenner på sender, modtager eller begge dele. Vo-LTE, LTE (Long Term Evolution), Wi-Max, Wi-Fi og mange andre radio-, trådløse og RF-teknologier bruger den nye MIMO trådløse teknologi til at give forstørret linkkapacitet og spektral effektivitet kombineret med forbedret linkpålidelighed.



MIMO -Multiple Input Multiple Output Basics

Multiple-in, Multiple-Out (MIMO) -kommunikation sender den samme information som flere signaler samtidigt gennem flere antenner ved hjælp af en enkelt radiokanal.


MIMO-system

MIMO-system





Det bruger flere antenner til at forbedre signalkvaliteten og styrken af ​​en RF-linkkanal i form af antennediversitet. Dataene er opdelt i flere datastrømme ved transmissionspunktet og omarrangeret på modtagelsessiden af ​​en anden MIMO-radiokonfiguration med det samme antal antenner.

Dybest set kan et kommunikationsmedium påvirkes af signalfading, og dette vil påvirke signal / støjforholdet. Hvis disse kan bringes til at blive påvirket på forskellige måder af signalstien, reduceres sandsynligheden for, at de alle vil blive påvirket samtidigt. Følgelig hjælper mangfoldighed med at stabilisere et link og forbedrer ydeevnen, hvilket reducerer fejlprocenten.



Spatial multiplexing og spatial diversitet to metoder anvendes til at tilvejebringe forbedringer i signal / støjforholdet (SNR), og de er karakteriseret ved at forbedre systemets pålidelighed i forhold til de forskellige former for fading.

Begrebet rumlig mangfoldighed

Princippet om mangfoldighed er at give modtageren flere versioner af det samme signal. I de fleste miljøer, hvor trådløse kommunikationssystemer fungerer, varierer styrken af ​​det modtagne signal med tiden, der kaldes Fading.


Fading nedbryder kommunikationsydelsen betydeligt ved at få sandsynligheden for bitfejl til at stige sammenlignet med hvad det ville være, hvis kun hvid støj var til stede.

Nedenstående figur viser sandsynligheden for bitfejl som en funktion af bitenergi til støjeffekt spektral densitet, Eb / N0. Den anden observation er, at for Rayleigh-fading, som er den type fading, der antages i denne figur, og som ofte forekommer i praksis, falder fejlsandsynligheden lineært, når den plottes på en logaritmisk skala mod Eb / N0, der er afbildet i dB.

En logaritmisk skala mod Eb / N0 afbildet i dB

En logaritmisk skala mod Eb / N0 afbildet i dB

Begrebet rumlig multipleksing

Spatial multiplexing refererer til transmission af flere datastrømme over en flervejskanal ved at udnytte flervej. Ved at gøre dette kan flere datakanaler transmitteres samtidigt over det samme frekvensbånd, hvilket muliggør, at et potentielt stort antal bits pr. Sekund kan transmitteres pr. Hertz spektrum.

Spatial multiplexing er analog med andre mere almindelige typer multiplexeringsordninger såsom frekvensdelingsmultipleksering (FDM), Tidsdelingsmultipleksering (TDM).

Enkeltbruger og MIMO til flere brugere

Enkeltbruger-MIMO refererer til en konventionel MIMO, hvor kun en sendeknude og en modtageknude, og senderknudepunktet har flere antenner. I MIMO med flere brugere sender mobile mobilbrugere, hver med en enkelt antenne, til en basestation, og basestationen behandler signalerne fra hver af de enkelte mobiltelefoner, som om de kommer fra flere sendeantenner på en enkelt node.

I dette tilfælde udfører basestationen den samme operation som modtageren. Så flere mobile brugere kan overføre dataene over den samme båndbredde, og basestationen er i stand til at afkoble de individuelle datastrømme ved hjælp af rumlig kodningsteknikker.

I multianvendere giver MIMO flere mobilbrugere mulighed for at transmittere samtidigt på uplink-stien over den samme båndbredde, end det ellers ville være muligt.

Grundlæggende blokdiagram for MIMO-systemet

Nedenstående figur viser det grundlæggende blokdiagram for MIMO-systemer. De informationsbits, der skal transmitteres, kodes ved anvendelse af en konventionel indkoder. Og det skal blandes sammen. Det sammenflettede kodeord kortlægges til datasymboler (Quadrate amplitude-moduleringssymboler) ved hjælp af en symbolkortlægning.

Grundlæggende blokdiagram for MIMO-systemet

Grundlæggende blokdiagram for MIMO-systemet

Disse datasymboler indgives til en rumtidskoder, der udsender, en eller flere rumlige datastrømme. De geografiske datastrømme kortlægges til sendeantennerne ved hjælp af rumtidskodekodningsblok.

Signalerne, der sendes fra sendeantennerne, spreder sig gennem kanalen og ankommer til modtagerantennearrayet. Modtageren samler signalerne ved udgangen af ​​hvert modtageantenneelement og vender transmitterens operationer for at afkode dataene: modtag behandling af rumtid, efterfulgt af rumtidskodning, symbolkortlægning, afinterfoliering og afkodning.

Fordele ved MIMO

  • Multiple-in Multiple-out drager fordel af rumlig multiplexing for at øge trådløs båndbredde og rækkevidde.
  • MIMO-algoritmer sender information ud over to eller flere antenner, og informationen modtages også via flere antenner.
  • MIMO-systemer giver en præcis kapacitetsforøgelse i forhold til konventionelle RF-systemer med en enkelt antenne sammen med mere pålidelig kommunikation.

Ulemper

Den største ulempe er kun dens kompleksitet. Bortset fra dette vil det give præcis output.

Desuden til enhver information vedrørende denne artikel eller til implementering trådløse teknologibaserede ingeniørprojekter bedes du kommentere i kommentarfeltet nedenfor.