MIMO ย่อมาจาก Multiple-input multiple-output นี่คือการสื่อสารด้วยวิทยุไร้สายและเทคโนโลยีหลายเส้นทางที่ถูกกล่าวถึงและใช้ในเทคโนโลยีใหม่ ๆ ในปัจจุบัน เทคนิคนี้ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงระบบการสื่อสารไร้สายโดยใช้ เสาอากาศหลายอัน ที่เครื่องส่งเครื่องรับหรือทั้งสองอย่าง Vo-LTE, LTE (วิวัฒนาการระยะยาว), Wi-Max, Wi-Fi และเทคโนโลยีวิทยุไร้สายและ RF อื่น ๆ อีกมากมายใช้เทคโนโลยีไร้สาย MIMO ใหม่เพื่อเพิ่มความสามารถในการเชื่อมโยงและประสิทธิภาพของสเปกตรัมที่เพิ่มขึ้นรวมกับความน่าเชื่อถือของลิงก์ที่เพิ่มขึ้น
MIMO - ข้อมูลพื้นฐานหลายอินพุตหลายเอาต์พุต
การสื่อสารแบบ Multiple-In, Multiple-Out (MIMO) จะส่งข้อมูลเดียวกันกับสัญญาณหลายตัวพร้อมกันผ่านเสาอากาศหลายตัวโดยใช้ช่องสัญญาณวิทยุเดียว
ระบบ MIMO
ใช้เสาอากาศหลายเสาเพื่อปรับปรุงคุณภาพสัญญาณและความแรงของช่องสัญญาณลิงค์ RF ในรูปแบบของความหลากหลายของเสาอากาศ ข้อมูลจะถูกแบ่งออกเป็นสตรีมข้อมูลหลายรายการที่จุดส่งและจัดเรียงใหม่ที่ด้านรับโดยการกำหนดค่าวิทยุ MIMO อื่นที่มีเสาอากาศจำนวนเท่ากัน
โดยทั่วไปสื่อการสื่อสารอาจได้รับผลกระทบจากการซีดจางของสัญญาณและจะส่งผลต่ออัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน หากสิ่งเหล่านี้สามารถทำให้ได้รับผลกระทบในรูปแบบต่างๆจากเส้นทางสัญญาณความเป็นไปได้ที่พวกเขาทั้งหมดจะได้รับผลกระทบในเวลาเดียวกันจะลดลงมาก ดังนั้นความหลากหลายจึงช่วยให้ลิงก์มีเสถียรภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพลดอัตราความผิดพลาด
การมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่และความหลากหลายเชิงพื้นที่ใช้วิธีการสองวิธีในการปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) และมีความโดดเด่นด้วยการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบตามรูปแบบต่างๆของการซีดจาง
แนวคิดเรื่องความหลากหลายเชิงพื้นที่
หลักการของความหลากหลายคือการให้สัญญาณเดียวกันกับเครื่องรับหลายรุ่น ในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่ที่ระบบสื่อสารไร้สายทำงานความแรงของสัญญาณที่ได้รับจะแตกต่างกันไปตามเวลาซึ่งเรียกว่า Fading
การซีดจางทำให้ประสิทธิภาพการสื่อสารลดลงอย่างมากโดยทำให้ความน่าจะเป็นของบิตผิดพลาดเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นหากมีเพียงเสียงสีขาวเท่านั้น
รูปด้านล่างแสดงความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดบิตเป็นฟังก์ชันของพลังงานบิตต่อความหนาแน่นสเปกตรัมของพลังเสียงรบกวน Eb / N0 ข้อสังเกตประการที่สองคือสำหรับการซีดจางของ Rayleigh ซึ่งเป็นประเภทของการซีดจางที่สันนิษฐานในรูปนี้และมักเกิดขึ้นในทางปฏิบัติความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดจะลดลงในเชิงเส้นเมื่อวางลงบนมาตราส่วนลอการิทึมเทียบกับ Eb / N0 ที่ลงจุดในหน่วย dB
มาตราส่วนลอการิทึมเทียบกับ Eb / N0 ที่พล็อตเป็น dB
แนวคิดของการมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่
การมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่หมายถึงการส่งข้อมูลหลายสตรีมผ่านช่องทางมัลติพา ธ โดยใช้ประโยชน์จากมัลติพา ธ ด้วยการทำเช่นนี้ช่องข้อมูลหลายช่องสามารถส่งพร้อมกันในย่านความถี่เดียวกันทำให้สามารถส่งบิตต่อวินาทีจำนวนมากต่อเฮิรตซ์ของสเปกตรัมได้
การมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่นั้นคล้ายคลึงกับประเภทอื่น ๆ ทั่วไปของ รูปแบบมัลติเพล็กซ์ เช่นการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (FDM), การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM)
ผู้ใช้คนเดียวและผู้ใช้หลายคน MIMO
ผู้ใช้คนเดียว MIMO หมายถึง MIMO แบบเดิมที่มีโหนดส่งสัญญาณเพียงโหนดเดียวและโหนดรับสัญญาณเดียวและโหนดเครื่องส่งสัญญาณมีเสาอากาศหลายเสา ใน MIMO ผู้ใช้หลายคนผู้ใช้เซลลูลาร์มือถือแต่ละคนมีเสาอากาศเดียวส่งไปยังสถานีฐานและสถานีฐานจะประมวลผลสัญญาณจากโทรศัพท์มือถือแต่ละเครื่องราวกับว่ามาจากเสาอากาศส่งสัญญาณหลายตัวในโหนดเดียว
ในกรณีนี้สถานีฐานจะดำเนินการเช่นเดียวกับเครื่องรับ ดังนั้นผู้ใช้มือถือหลายคนสามารถส่งข้อมูลผ่านแบนด์วิดท์เดียวกันได้และสถานีฐานสามารถแยกสตรีมข้อมูลแต่ละรายการโดยใช้เทคนิคการเข้ารหัสเชิงพื้นที่
ใน MIMO ผู้ใช้หลายคนช่วยให้ผู้ใช้เซลลูลาร์สามารถส่งข้อมูลพร้อมกันบนเส้นทางอัปลิงค์ผ่านแบนด์วิดท์เดียวกันได้มากกว่าที่จะเป็นไปได้
แผนภาพบล็อกพื้นฐานของระบบ MIMO
รูปด้านล่างแสดงแผนภาพพื้นฐานของระบบ MIMO บิตข้อมูลที่จะส่งถูกเข้ารหัสโดยใช้ตัวเข้ารหัสแบบเดิม และนั่นคือการสอดแทรก ตัวแปลงรหัสแบบสอดประสานถูกแมปกับสัญลักษณ์ข้อมูล (สัญลักษณ์การมอดูเลตแอมพลิจูดกำลังสอง) โดยใช้ตัวทำแผนที่สัญลักษณ์
แผนภาพบล็อกพื้นฐานของระบบ MIMO
สัญลักษณ์ข้อมูลเหล่านี้ถูกป้อนไปยังตัวเข้ารหัสแบบเว้นวรรคซึ่งส่งออกสตรีมข้อมูลเชิงพื้นที่อย่างน้อยหนึ่งสตรีม สตรีมข้อมูลเชิงพื้นที่ถูกจับคู่กับเสาอากาศส่งโดยบล็อกการเข้ารหัสล่วงหน้าของเวลาว่าง
สัญญาณที่ออกจากเสาอากาศส่งจะแพร่กระจายผ่านช่องสัญญาณและมาถึงอาร์เรย์เสาอากาศรับ เครื่องรับจะรวบรวมสัญญาณที่เอาท์พุทของเสาอากาศรับสัญญาณแต่ละชิ้นและย้อนกลับการดำเนินการของเครื่องส่งสัญญาณเพื่อถอดรหัสข้อมูล: รับการประมวลผลแบบ space-time ตามด้วยการถอดรหัส space-time การทำแผนที่สัญลักษณ์การขจัดสัญญาณและการถอดรหัส
ข้อดีของ MIMO
- Multiple-in Multiple-out ใช้ประโยชน์จากการมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่เพื่อเพิ่มแบนด์วิธและช่วงสัญญาณไร้สาย
- อัลกอริทึม MIMO จะส่งข้อมูลออกไปมากกว่าสองเสาอากาศและข้อมูลจะได้รับผ่านเสาอากาศหลายตัวเช่นกัน
- ระบบ MIMO ให้กำลังการผลิตที่แม่นยำเหนือระบบ RF เสาอากาศเดี่ยวทั่วไปพร้อมกับการสื่อสารที่เชื่อถือได้มากขึ้น
ข้อเสีย
ข้อเสียเปรียบหลักคือความซับซ้อนเท่านั้น นอกเหนือจากนี้จะให้ผลผลิตที่แม่นยำ
นอกจากนี้สำหรับข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับบทความนี้หรือเพื่อดำเนินการใด ๆ โครงการวิศวกรรมที่ใช้เทคโนโลยีไร้สาย โปรดแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
