Naon MIMO?

1.   Naon MIMO?

Dina jaman interconnectedness ieu, handphone, salaku jandela pikeun urang komunikasi jeung dunya luar, sigana geus jadi bagian tina awak urang.

Tapi telepon sélulér henteu tiasa internetan nyalira, jaringan komunikasi telepon sélulér parantos sami pentingna sareng cai sareng listrik pikeun manusa.Nalika anjeun ngotéktak Internét, anjeun henteu ngaraos pentingna pahlawan-pahlawan tukangeun layar ieu.Sakali anjeun ninggalkeun, anjeun ngarasa kawas anjeun teu bisa hirup deui.

Aya hiji waktu, Internet telepon sélulér 'ditagihkeun ku lalulintas, panghasilan rata-rata jalma sababaraha ratus koin, tapi 1MHz kudu méakkeun koin.Janten, nalika anjeun ningali Wi-Fi, anjeun bakal ngarasa aman.

Hayu urang tingali kumaha rupa router nirkabel.

8 anteneu, eta Sigana mah lancah.

Naha sinyalna tiasa ngalangkungan dua atanapi langkung témbok?Atawa bakal speed internét ganda?

Épék ieu tiasa dihontal ku router, sareng dihontal ku seueur anteneu, téknologi MIMO anu kasohor.

MIMO, nyaéta Multi-input Multi output.

Hese ngabayangkeun éta, henteu?Naon Multi-input Multi-output, kumaha anteneu tiasa ngahontal sagala épék?Nalika anjeun surfing internét nganggo kabel jaringan, sambungan antara komputer sareng internét mangrupikeun kabel fisik, écés.Ayeuna hayu urang bayangkeun nalika urang nganggo anteneu pikeun ngirim sinyal ngaliwatan hawa nganggo gelombang éléktromagnétik.Hawa tindakan kawas kawat tapi maya, saluran pikeun ngirimkeun sinyal disebut saluran nirkabel.

Janten, kumaha anjeun tiasa ngajantenkeun internét langkung gancang?

Sumuhun, anjeun leres!Éta tiasa direngsekeun ku sababaraha anteneu deui, sababaraha kabel virtual deui pikeun ngirim sareng nampi data.MIMO dirancang pikeun saluran nirkabel.

Sarua sareng router nirkabel, base station 4G sareng telepon sélulér anjeun ngalakukeun hal anu sami.

Hatur nuhun kana Téhnologi MIMO, anu terpadu pisan sareng 4G, urang tiasa ngalaman kacepetan internét anu langkung gancang.Dina waktos anu sami, biaya operator telepon sélulér parantos ngirangan sacara signifikan;urang bisa méakkeun kirang ngalaman speed internét gancang sarta taya.Ayeuna urang tungtungna tiasa nyingkirkeun katergantungan kana Wi-Fi sareng surfing internét unggal waktos.

Ayeuna, hayu atuh ngenalkeun naon MIMO téh?

2.Klasifikasi MIMO

Anu mimiti, MIMO anu kami disebutkeun tadi nujul kana kanaékan signifikan dina speed jaringan dina undeuran.Éta sabab, pikeun ayeuna, urang gaduh paménta anu langkung kuat pikeun undeuran.Pikirkeun éta, anjeun tiasa ngaunduh puluhan pidéo GHz tapi unggah biasana ngan ukur sababaraha MHz.

Kusabab MIMO disebut sababaraha input sarta sababaraha outputs, sababaraha jalur transmisi dijieun ku sababaraha anteneu.Tangtu, teu ukur base station ngarojong sababaraha transmisi anteneu, tapi handphone ogé perlu papanggih jeung sababaraha panarimaan anteneu.

Hayu urang pariksa gambar basajan di handap: (Kanyataanna, base station anteneu badag, sarta anteneu handphone leutik tur disumputkeun. Tapi sanajan kalawan kamampuhan béda, aranjeunna dina posisi komunikasi anu sarua.)

Numutkeun jumlah anteneu base station sareng telepon sélulér, éta tiasa dibagi kana opat jinis: SISO, SIMO, MISO sareng MIMO.

SISO: Input Tunggal sareng Kaluaran Tunggal

SIMO: Input tunggal sareng sababaraha Kaluaran

MISO: Sababaraha Input sareng Kaluaran Tunggal

MIMO: Sababaraha Kaluaran jeung sababaraha Kaluaran

Hayu urang mimitian ku SISO:

Bentuk pangbasajanna tiasa dihartikeun dina istilah MIMO salaku SISO - Input Tunggal Output Tunggal.Pamancar ieu beroperasi kalayan hiji anteneu salaku des panarima.Henteu aya karagaman, sareng henteu aya pamrosésan tambahan anu diperyogikeun.

Aya hiji anteneu pikeun base station jeung hiji keur handphone;aranjeunna henteu saling ngaganggu - jalur transmisi antara aranjeunna mangrupikeun hiji-hijina sambungan.

Teu aya ragu yén sistem sapertos pisan rapuh, mangrupakeun jalan leutik.Kaayaan anu teu disangka-sangka bakal langsung ngancem komunikasi.

SIMO leuwih hade sabab panarimaan telepon ditingkatkeun.

Sakumaha anjeun tiasa tingali, telepon sélulér henteu tiasa ngarobih lingkungan nirkabel, janten éta ngarobih nyalira - telepon sélulér nambihan anteneu nyalira.

Ku cara kieu, pesen anu dikirim ti base station tiasa ngahontal telepon sélulér ku dua cara!Ngan yén duanana asalna tina anteneu anu sami di base station sareng ngan ukur tiasa ngirim data anu sami.

Hasilna, henteu masalah upami anjeun leungit sababaraha data dina unggal rute.Salami telepon tiasa nampi salinan tina jalur mana waé, sanaos kapasitas maksimalna tetep sami dina unggal jalur, kamungkinan nampi data hasil dua kali.Ieu disebut oge narima diversity.

Naon MISO?

Dina basa sejen, telepon sélulér masih boga hiji anteneu, sarta jumlah anteneu di base station ngaronjat jadi dua.Dina hal ieu, data anu sami dikirimkeun tina dua anteneu pamancar.Sareng antena panarima teras tiasa nampi sinyal anu optimal sareng data anu pas.

Kauntungannana ngagunakeun MISO nyaéta yén sababaraha anteneu sareng data dipindahkeun tina panarima ka pamancar.Base station masih bisa ngirim data sarua dina dua cara;henteu masalah lamun leungit sababaraha data;komunikasi bisa lumangsung normal.

Sanajan kapasitas maksimum tetep sarua, laju kasuksésan komunikasi geus dua kali.Metoda ieu disebut oge ngirimkeun diversity.

Tungtungna, hayu urang ngobrol ngeunaan MIMO.

Aya leuwih ti hiji anteneu di boh tungtung link radio, sarta ieu disebut MIMO -Multiple Input Multiple Output.MIMO tiasa dianggo pikeun ningkatkeun kamampuan saluran sareng throughput saluran.Base station jeung samping mobile bisa duanana ngagunakeun dua anteneu pikeun ngirim sareng nampa bebas , sarta eta hartina speed ieu dua kali?

Ku cara kieu, aya opat rute pangiriman antara base station sareng telepon sélulér, anu sigana langkung rumit.Tapi nu pasti, sabab base station jeung samping handphone duanana mibanda 2 anteneu, éta bisa ngirim jeung nampa dua data sakaligus.Janten sabaraha paningkatan kapasitas maksimal MIMO dibandingkeun sareng hiji jalur?Ti analisis saméméhna SIMO na MISO, sigana kapasitas maksimum gumantung kana jumlah anteneu dina dua sisi.

Sistem MIMO umumna salaku A*B MIMO;A hartina jumlah anteneu base station 's, B hartina jumlah anteneu handphone.Pikirkeun 4 * 4 MIMO sareng 4 * 2 MIMO.Kumaha saur anjeun kapasitas mana anu langkung ageung?

4 * 4 MIMO tiasa ngirim sareng nampi 4 saluran sakaligus, sareng kapasitas maksimalna tiasa ngahontal 4 kali tina sistem SISO.4*2 MIMO ngan bisa ngahontal 2 kali sistem SISO.

Ieu ngagunakeun sababaraha anteneu sarta jalur transmisi béda dina spasi multiplexing pikeun ngirim sababaraha salinan data béda dina paralel nambahan kapasitas disebut spasi division multiplex.

Janten, tiasa kapasitas pangiriman maksimal dina sistem MIMO?Hayu urang datang ka ujian.

Kami masih nyandak base station sareng telepon sélulér sareng 2 anteneu salaku conto.Naon anu bakal janten jalur transmisi antara aranjeunna?

Sakumaha anjeun tiasa tingali, opat jalur ngaliwat fading sareng gangguan anu sami, sareng nalika data ngahontal telepon sélulér, aranjeunna henteu tiasa ngabédakeun deui.Naha ieu henteu sami sareng hiji jalan?Dina waktos ayeuna, sistem 2 * 2 MIMO henteu sami sareng sistem SISO?

Dina cara nu sarua, 2 * 2 sistem MIMO bisa degenerate kana SIMO, MISO, sarta sistem lianna, nu hartina space division multiplex diréduksi jadi transmisi diversity atawa narima diversity, ekspektasi base station ogé geus degenerated ti pursuing speed tinggi mun mastikeun tingkat kasuksésan narima.

Sareng kumaha sistem MIMO diulik nganggo simbol matematika?

3.Rahasia saluran MIMO

Insinyur resep ngagunakeun simbol matematika.

Insinyur nandaan data tina dua anteneu dina base station salaku X1 jeung X2, data tina anteneu handphone salaku Y1 jeung Y2, opat jalur transmisi ditandaan salaku H11, H12, H21, H22.

Gampang ngitung Y1 sareng Y2 ku cara ieu.Tapi kadang, kapasitas 2*2 MIMO bisa ngahontal dua kali SISO, sakapeung teu bisa, malah sok jadi sarua jeung SISO.Kumaha anjeun ngajelaskeun eta?

masalah ieu bisa dipedar ku korelasi channel nu urang ngan disebutkeun-nu luhur korelasi, beuki hese ngabedakeun unggal jalur transmisi n sisi mobile.Upami saluranna sami, maka dua persamaan janten hiji, janten ngan ukur aya hiji cara pikeun ngirimkeunana.

Jelas, rusiah saluran MIMO perenahna dina kaputusan kamerdikaan jalur transmisi.Hartina, rusiahna aya dina H11, H12, H21, jeung H22.Insinyur nyederhanakeun persamaan sapertos kieu:

Insinyur nyobian nyederhanakeun H1, H12, H21, sareng H22, ngalangkungan sababaraha parobihan kompleks, persamaan sareng tungtungna dirobih kana rumus.

Dua input X'1 jeung X'2, kalikeun λ1jeung λ2, Anjeun bisa meunangkeun Y'1 jeung Y'2.Naon hartina nilai λ1 jeung λ2?

Aya matriks anyar.Matriks anu datana ngan ukur dina hiji diagonal disebut matriks diagonal.Jumlah data non-enol dina diagonal disebut pangkat matriks.Dina 2*2 MIMO, éta nujul kana nilai Non-enol tina λ1 jeung λ2.

Upami pangkatna 1, éta hartosna sistem 2 * 2 MIMO pakait pisan dina rohangan pangiriman, anu hartosna MIMO degenerasi ka SISO atanapi SIMO sareng ngan ukur tiasa nampi sareng ngirimkeun sadaya data dina waktos anu sami.

Upami pangkatna 2, maka sistemna ngagaduhan dua saluran spasial anu kawilang mandiri.Éta tiasa ngirim sareng nampi data dina waktos anu sami.

Janten, upami pangkatna 2, naha kapasitas dua saluran transmisi ieu dua kali tina hiji?Jawabanana aya dina babandingan λ1 jeung λ2, nu disebut ogé bilangan kondisional.

Lamun angka kondisional 1, hartina λ1 jeung λ2 sarua;aranjeunna boga kamerdikaan tinggi.Kapasitas sistem 2 * 2 MIMO tiasa ngahontal maksimal.

Lamun jumlah kondisional leuwih luhur ti 1, hartina λ1 jeung λ2 béda.Sanajan kitu, aya dua saluran spasial, sarta kualitasna béda, lajeng sistem bakal nempatkeun sumber daya utama dina saluran kalawan kualitas hadé.Ku cara kieu, kapasitas sistem 2 * 2 MIMO nyaéta 1 atanapi 2 kali tina sistem SISO.

Sanajan kitu, informasi dihasilkeun salila transmisi spasi sanggeus base station ngirimkeun data.Kumaha stasiun pangkalan terang nalika ngirim hiji saluran atanapi dua saluran?

Tong hilap, sareng teu aya rusiah diantara aranjeunna.Telepon sélulér bakal ngirimkeun kaayaan saluran anu diukur, pangkat matriks transmisi, sareng saran pikeun precoding ka base station pikeun rujukan.

Dina titik ieu, kuring pikir urang tiasa ningali yén MIMO tétéla janten hal sapertos kitu.