MIMO s’abreuja com a entrada múltiple de sortida múltiple. Es tracta d’una tecnologia de comunicacions per ràdio sense fils i de múltiples camins que s’està mencionant i utilitzant en moltes noves tecnologies actualment. Aquesta tècnica s'ha desenvolupat per millorar el sistema de comunicació sense fils mitjançant l'ús antenes múltiples al transmissor, al receptor o als dos. Vo-LTE, LTE (Long Term Evolution), Wi-Max, Wi-Fi i moltes altres tecnologies de ràdio, sense fils i RF utilitzen la nova tecnologia sense fils MIMO per proporcionar una capacitat d’enllaç més gran i una eficiència espectral combinada amb una major fiabilitat dels enllaços.
MIMO -Introducció múltiple bàsica de la sortida múltiple
La comunicació MIMO (Multiple-In, Multiple-Out) envia la mateixa informació que diversos senyals simultàniament a través de diverses antenes, mitjançant un únic canal de ràdio.
Sistema MIMO
Utilitza diverses antenes per millorar la qualitat del senyal i la intensitat d’un canal d’enllaç RF en forma de diversitat d’antenes. Les dades es divideixen en diversos fluxos de dades al punt de transmissió i es reordenen al costat de recepció per una altra configuració de ràdio MIMO amb el mateix nombre d’antenes.
Bàsicament, un medi de comunicació es pot veure afectat per la decoloració del senyal i això afectarà la relació senyal-soroll. Si es pot fer que aquestes afectin de diferents maneres el camí del senyal, la probabilitat que totes es vegin afectades al mateix temps es redueix considerablement. En conseqüència, la diversitat ajuda a estabilitzar un enllaç i millora el rendiment, reduint les taxes d'errors.
La multiplexació espacial i la diversitat espacial s’utilitzen dues metodologies per proporcionar millores en la relació senyal-soroll (SNR) i es caracteritzen per millorar la fiabilitat del sistema respecte a les diverses formes d’esvaiment.
El concepte de diversitat espacial
El principi de diversitat és proporcionar al receptor diverses versions del mateix senyal. A la majoria d’entorns on funcionen sistemes de comunicacions sense fils, la intensitat del senyal rebut varia amb el temps, que s’anomena Fading.
La decoloració degrada significativament el rendiment de les comunicacions fent que la probabilitat d'error de bits augmenti en comparació amb el que seria si només hi hagués soroll blanc.
La figura següent mostra la probabilitat d'error de bits en funció de la densitat espectral d'energia de bits a potència de soroll, Eb / N0. La segona observació és que per a la decoloració de Rayleigh, que és el tipus d’esvaiment suposat en aquesta figura i que sovint es produeix a la pràctica, la probabilitat d’error disminueix linealment quan es representa en una escala logarítmica contra Eb / N0 representada en dB.
Una escala logarítmica contra Eb / N0 representada en dB
El concepte de multiplexació espacial
La multiplexació espacial es refereix a la transmissió de múltiples fluxos de dades a través d’un canal de ruta múltiple mitjançant l’explotació de ruta múltiple. En fer-ho, es poden transmetre múltiples canals de dades simultàniament a través de la mateixa banda de freqüència, cosa que permet transmetre un nombre potencialment gran de bits per segon per hertz d’espectre.
La multiplexació espacial és anàloga a altres tipus de esquemes de multiplexació com ara multiplexació per divisió de freqüències (FDM), multiplexació per divisió de temps (TDM).
MIMO per a un sol usuari i multiusuari
MIMO per a un sol usuari es refereix a un MIMO convencional on només hi ha un node transmissor i un node receptor, i el node transmissor té diverses antenes. En MIMO multiusuari, els usuaris mòbils mòbils, cadascun amb una sola antena, transmeten a una estació base, i l’estació base processa els senyals de cadascun dels mòbils individuals com si provinguessin de diverses antenes de transmissió d’un sol node.
En aquest cas, l'estació base realitza la mateixa operació que el receptor. Així, diversos usuaris mòbils poden transmetre les dades a través del mateix ample de banda i l’estació base és capaç de separar els fluxos de dades individuals mitjançant tècniques de codificació espacial.
En MIMO multiusuari permet a més usuaris cel·lulars transmetre simultàniament pel camí d’enllaç ascendent sobre el mateix ample de banda del que d’una altra manera seria possible.
Esquema bàsic de blocs del sistema MIMO
A la següent figura es mostra el diagrama de blocs bàsic dels sistemes MIMO. Els bits d'informació a transmetre es codifiquen mitjançant un codificador convencional. I això s’ha d’entrellaçar. La paraula de codi intercalada s’assigna a símbols de dades (símbols de modulació d’amplitud quadrada) mitjançant un assignador de símbols.
Esquema bàsic de blocs del sistema MIMO
Aquests símbols de dades s'introdueixen a un codificador d'espai-temps que emet, un o més fluxos de dades espacials. Els fluxos de dades espacials es mapen a les antenes de transmissió mitjançant un bloc de precodificació de l'espai-temps.
Els senyals llançats des de les antenes de transmissió es propaguen a través del canal i arriben a la matriu d’antenes receptores. El receptor recull els senyals a la sortida de cada element d’antena de recepció i inverteix les operacions del transmissor per tal de descodificar les dades: rebre processament espai-temps, seguit de descodificació espai-temps, mapatge de símbols, desentrellat i descodificació.
Avantatges de MIMO
- Entrada múltiple La sortida múltiple aprofita la multiplexació espacial per augmentar l’amplada de banda i l’abast sense fils.
- Els algoritmes MIMO envien informació a través de dues o més antenes i la informació també es rep a través de diverses antenes.
- Els sistemes MIMO proporcionen un guany de capacitat precís respecte als sistemes de RF d'una sola antena convencionals, juntament amb una comunicació més fiable.
Desavantatges
El principal desavantatge és només la seva complexitat. A part d'això, proporcionarà una sortida precisa.
A més, per a qualsevol informació relacionada amb aquest article o per implementar-ne qualsevol projectes d'enginyeria basats en tecnologia sense fils Si us plau, comenteu a la secció de comentaris que es mostra a continuació.
