МИМО (Мултипле-Инпут Мултипле-Оутпут) је технологија која користи више антена за слање и примање сигнала у области бежичне комуникације. МИМО технологија се углавном користи у области Ви-Фи (ВиФи) и мобилне комуникације, што може ефикасно побољшати капацитет система, покривеност и однос сигнал-шум. Уопштено говорећи, М×Н МИМО значи да постоји М антена на крају одашиљања и Н антена на крају пријема.
Од СИСО до МИМО
СИСО (сингле-инпут сингле-оутпут)
Пре него што уведемо МИМО, морамо да објаснимо шта је СИСО. СИСО је једноструки систем за слање и пријем, један улаз и један излазни систем, пут између предајне антене и пријемне антене је јединствен, а пренос је 1 сигнал. У бежичним системима сваки сигнал дефинишемо као просторни ток.
Пошто је пут између предајне и пријемне антене јединствен, такав систем преноса је непоуздан и брзина преноса је ограничена.
СИМО (један улаз и више излаза)
Да би се променила непоузданост и ограничена ситуација СИСО-а, на терминалу је додата антена, тако да пријемна страна може истовремено да прими два сигнала, односно да шаље и прима више сигнала. Такав систем преноса је један улаз и више излаза, односно СИМО.
Иако постоје два сигнала, два сигнала се шаљу са исте предајне антене, тако да су подаци који се шаљу исти, а пренос је и даље само један сигнал. На овај начин није битно да ли се део једног сигнала изгуби, све док терминал може да прими комплетне податке од другог сигнала. Иако је максимални капацитет и даље један пут, поузданост је удвостручена. Овај приступ се назива разноликост пријема.
МИСО (вишеструки улаз и један излаз)
Ако променимо начин на који размишљамо о томе, шта би се десило када бисмо повећали број предајних антена на две, а одржали број пријемних антена на једну?
Пошто постоји само једна пријемна антена, две путање на крају морају да се комбинују у једну, што доводи до тога да предајна антена може да шаље само исте податке, а пренос је и даље само један сигнал. Ово заправо може постићи исти ефекат као СИМО, систем преноса се зове вишеструки улаз са једним излазом или МИСО. Ова метода се још назива и диверзитет емисије.
МИМО (више улаза и више излаза)
Ако се антена примопредајника повећа на две истовремено, да ли је могуће самостално послати два сигнала и удвостручити брзину? Одговор је да, јер из претходне анализе СИМО и МИСО, капацитет преноса зависи од броја антена на обе стране. А овај систем вишеструког преноса са више пријемника је МИМО.
МИМО технологија омогућава више антена да шаљу и примају више сигнала у исто време, и може да разликује сигнале који се шаљу у или из различитих просторних оријентација. Путем мултиплексирања са поделом простора и технологије просторног диверзитета, капацитет система, покривеност и однос сигнал-шум се могу побољшати без повећања потрошње пропусног опсега.
Које су врсте МИМО-а?
МИМО је технологија која користи више антена за слање и примање сигнала, првобитно коришћених за пренос података једном кориснику. Међутим, са развојем технологије преноса за више корисника, на бази МИМО-а су се појавиле разне вишекорисничке МИМО технологије. Да би се олакшала диференцијација, једнокориснички МИМО се назива СУ-МИМО (сингле-усер МИМО). Вишекорисничка МИМО технологија углавном укључује следеће типове.
МУ-МИМО (МИМО за више корисника):Омогућава предајнику да преноси податке више корисника истовремено. Ви-Фи 5 стандард је почео да подржава МУ-МИМО за 4 корисника, а стандард Ви-Фи 6 је повећао број корисника на 8.
ЦО-МИМО (кооперативни МИМО): Више бежичних уређаја је формирано у виртуелни систем са више антена да би се реализовао истовремени пренос података између суседних уређаја за пренос и више корисника.
Массиве МИМО: Технологија антена великих размера у великој мери побољшава број антена, традиционални МИМО обично користи 2 до 8 антена, док Массиве МИМО може да достигне 64/128/256 антена. Може у великој мери побољшати капацитет система и ефикасност преноса и представља кључну технологију мобилне комуникације 5Г.
Уопштено говорећи, МИМО технологија за више корисника може се класификовати као МИМО технологија, али када говоримо о МИМО, обично се позивамо на традиционални МИМО концепт, односно СУ-МИМО.
Како МИМО ради у Ви-Фи?
У Ви-Фи пољу, МИМО технологија је уведена почевши од стандарда Ви-Фи 4 (802.11н). МИМО углавном користи две кључне технологије: свемирски диверзитет и мултиплексирање поделе простора. Било да је у питању технологија диверзитета или технологија мултиплексирања, то је технологија која претвара један податак у више података, који се могу класификовати као просторно-временска технологија кодирања.
Свемирска разноликост
Идеја технологије просторног диверзитета је да направи различите верзије истог тока података, кодира их и модулира у различитим антенама, а затим их пренесе. Овај ток података може бити оригинални ток података који се шаље или може бити нови ток података формиран након одређене математичке трансформације оригиналног тока података. Пријемник користи просторни еквилајзер да одвоји примљени сигнал, затим демодулира и декодира и комбинује различите примљене сигнале истог тока података да би повратио оригинални сигнал. Технологија просторне разноврсности омогућава поузданији пренос података.
Просторна разноврсност ефективно побољшава поузданост преноса података и примењује се на сценарије где је раздаљина преноса велика, а брзина није висока.
Мултиплексирање са поделом простора
Технологија мултиплексирања у свемиру значи да се подаци који се преносе деле на више токова података, који се кодирају и модулирају различитим антенама, а затим се преносе, како би се побољшала брзина преноса система. Антене су независне једна од друге, антена је еквивалентна независном каналу, пријемник користи просторни еквилајзер да одвоји примљени сигнал, а затим демодулира, декодира, неколико токова података спојено да би се повратио оригинални сигнал.
Мултиплексирање свемирске поделе ефикасно побољшава брзину преноса података и погодно је за сценарије са кратким раздаљинама преноса и захтевима за великом брзином.
Шта је М×Н МИМО?
У спецификацијама ВЛАН производа обично видите индикатор М×Н МИМО, такође написан МТНР, шта значи овај индикатор? У ствари, користи се за представљање броја МИМО антена, М представља број антена на страни која шаље, Н представља број антена на страни пријема. На пример, 4×3 МИМО значи четири антене за пренос и три антене за пријем.
Већина кућних бежичних рутера на тржишту може да види неколико антена, једна антена често може да подржи пријем и слање, тако да можете једноставно да процените према броју антена, број антена је вредност М и Н. На пример, бежични рутер са 4 антене се може сматрати 4к4 МИМО, наравно, преовлађују специфичне спецификације производа. Што је више антена, то су перформансе веће, цена је скупља.
У МИМО систему, ако број пријемних и пријемних антена није једнак, број просторних токова који се могу емитовати је мањи или једнак броју мањих антена на крају за пријем/слање. На пример, 4×4 (4Т4Р) МИМО систем може да преноси четири или мање просторних токова, док 3×2 (3Т2Р) МИМО систем може да преноси два или један просторни ток.
У практичним применама, апс обично имају већи број антена, у распону од 4 антене до 16 антена, али терминали (као што су мобилни телефони) обично имају само 1-2 антене. Чак и ако се антенска технологија стално побољшава, али ограничена величином терминалног производа, чак и ако може да прими 1-2 антене, то је далеко мање од броја антена АП, што значи да је број просторних токови који се могу емитовати су ограничени терминалом, што резултира чињеницом да се стопа повећања броја просторних токова не може у потпуности уживати, што резултира губитком антене ресурси на АП. Срећом, појавила се и решила овај проблем вишекорисничка МИМО технологија, као што је МУ-МИМО, која омогућава приступној тачки да преноси сигнале са више терминала у исто време, а укупан број антена више терминала је једнак броју антене АП-а, тако да се способност АП-а може у потпуности репродуковати.
