In de radiotechnologie is multiple-input en multiple-output, of MIMO, een methode om de capaciteit van een radioverbinding te vermenigvuldigen met behulp van meerdere zend- en ontvangstantennes om multipad-voortplanting te benutten.MIMO-radiotechnologie MIMO is een essentieel onderdeel geworden van draadloze communicatiestandaarden, waaronder IEEE 802.11n (Wi-Fi), IEEE 802.11ac (Wi-Fi), HSPA + (3G), WiMAX (4G) en Long Term Evolution (4G)

Eerder gebruik van de term "MIMO" verwees naar het gebruik van meerdere antennes op zowel de zender als de ontvanger. In modern gebruik verwijst "MIMO" specifiek naar een praktische techniek voor het tegelijkertijd verzenden en ontvangen van meer dan één datasignaal op hetzelfde radiokanaal via multipad-propagatie. MIMO verschilt fundamenteel van slimme antennetechnieken die zijn ontwikkeld om de prestaties van een enkel gegevenssignaal te verbeteren, zoals beamforming en diversiteit.
MIMO kan worden onderverdeeld in drie hoofdcategorieën: precodering, ruimtelijke multiplexing of SM en diversiteitscodering.

Producten die gebruikmaken van MIMO-technologie

● CableFree-producten die MIMO gebruiken, zijn onder meer:
● Kabelvrije IHPR-MIMO
● Kabelvrije HPR-MIMO
● Kabelvrij Amber Crystal
● Kabelvrije saffier

Kabelvrije MIMO-radiotechnologie

Functies van MIMO-technologie

Precodering is multi-stream beamforming, in de smalste definitie. In meer algemene termen wordt beschouwd als alle ruimtelijke verwerking die bij de zender plaatsvindt. Bij (single-stream) beamforming wordt hetzelfde signaal uitgezonden door elk van de zendantennes met de juiste fase- en versterkingsweging zodat het signaalvermogen wordt gemaximaliseerd bij de ontvangeringang. De voordelen van beamforming zijn om de ontvangen signaalversterking te vergroten - door signalen die worden uitgezonden door verschillende antennes constructief op te tellen - en om het multipath-fadingeffect te verminderen. Bij de voortplanting van de zichtlijn resulteert beamforming in een goed gedefinieerd directioneel patroon. Conventionele bundels zijn echter geen goede analogie in cellulaire netwerken, die voornamelijk worden gekenmerkt door multipad-voortplanting. Wanneer de ontvanger meerdere antennes heeft, kan de zendbundelvorming niet tegelijkertijd het signaalniveau op alle ontvangantennes maximaliseren, en voorcodering met meerdere streams is vaak gunstig. Merk op dat voorcodering kennis vereist van kanaalstatusinformatie (CSI) bij de zender en de ontvanger.

Voor ruimtelijke multiplexing is een MIMO-antenneconfiguratie vereist. Bij ruimtelijke multiplexing wordt een signaal met hoge snelheid opgesplitst in meerdere streams met lagere snelheid en wordt elke stream verzonden vanaf een andere zendantenne in hetzelfde frequentiekanaal. Als deze signalen met voldoende verschillende ruimtelijke signaturen bij de antenne-array van de ontvanger aankomen en de ontvanger een nauwkeurige CSI heeft, kan hij deze stromen scheiden in (bijna) parallelle kanalen. Ruimtelijke multiplexing is een zeer krachtige techniek om de kanaalcapaciteit te vergroten bij hogere signaal-ruisverhoudingen (SNR). Het maximale aantal ruimtelijke streams wordt beperkt door het laagste aantal antennes bij de zender of ontvanger. Ruimtelijke multiplexing kan worden gebruikt zonder CSI op de zender, maar kan worden gecombineerd met precodering als CSI beschikbaar is. Ruimtelijke multiplexing kan ook worden gebruikt voor gelijktijdige verzending naar meerdere ontvangers, ook wel space-division multiple access of multi-user MIMO genoemd, in welk geval CSI vereist is bij de zender. [32] De planning van ontvangers met verschillende ruimtelijke signaturen zorgt voor een goede scheidbaarheid.

Diversiteitscoderingstechnieken worden gebruikt wanneer er geen kanaalkennis bij de zender is. Bij diversiteitsmethoden wordt een enkele stroom verzonden (in tegenstelling tot meerdere stromen bij ruimtelijke multiplexing), maar wordt het signaal gecodeerd met behulp van technieken die ruimte-tijdcodering worden genoemd. Het signaal wordt uitgezonden door elk van de zendantennes met volledige of bijna orthogonale codering. Diversiteitscodering maakt gebruik van de onafhankelijke fading in de meerdere antenneverbindingen om de signaaldiversiteit te verbeteren. Omdat er geen kanaalkennis is, is er geen bundelvorming of arraywinst door diversiteitscodering. Diversiteitscodering kan worden gecombineerd met ruimtelijke multiplexing wanneer enige kanaalkennis beschikbaar is bij de zender.

Vormen van MIMO
MIMO-technologie met meerdere antennes (of MIMO voor één gebruiker) is ontwikkeld en geïmplementeerd in sommige standaarden, bijvoorbeeld 802.11n-producten.

SISO / SIMO / MISO zijn speciale gevallen van MIMO
● Meerdere ingangen en enkele uitgang (MISO) is een speciaal geval wanneer de ontvanger een enkele antenne heeft.
● Single-input en multiple-output (SIMO) is een speciaal geval wanneer de zender een enkele antenne heeft.
● Single-input single-output (SISO) is een conventioneel radiosysteem waarbij noch de zender noch de ontvanger meerdere antennes heeft.

Belangrijkste MIMO-technieken voor één gebruiker

● Bell Laboratories Gelaagde Ruimte-Tijd (BLAST), Gerard. J. Foschini (1996)
● Per Antenna Rate Control (PARC), Varanasi, Guess (1998), Chung, Huang, Lozano (2001)
● Selective Per Antenna Rate Control (SPARC), Ericsson (2004)

Enkele beperkingen

● De fysieke antenne-afstand is groot geselecteerd; meerdere golflengten bij het basisstation. De antennescheiding bij de ontvanger is sterk beperkt in de ruimte in handsets, hoewel geavanceerd antenneontwerp en algoritmetechnieken worden besproken.

Vorige:Sleuteltechnologieën in een modern microgolfnetwerk

Vervolg:Magnetron Link-technologie

Laat een bericht achter

Message List

Reacties Laden ...

producten Categorie

producten Tags

FMUSER sites

MIMO-technologie voor microgolfverbindingen

Laat een bericht achter

Message List