Zer da MIMO?

1.   Zer da MIMO?

Interkonexioaren garai honetan, telefono mugikorrak, kanpoko munduarekin komunikatzeko leiho gisa, gure gorputzaren parte bihurtu direla dirudi.

Baina telefono mugikorrak ezin du bere kabuz Interneten nabigatu, telefono mugikorren komunikazio sarea ura eta elektrizitatea bezain garrantzitsua bihurtu da gizakientzat.Interneten nabigatzen duzunean, ez duzu atzealdeko heroi hauen garrantziarik sentitzen.Behin irten ondoren, gehiago bizi ezin duzula sentitzen duzu.

Garai batean, telefono mugikorren internet trafikoak kobratzen zuen, pertsonaren batez besteko diru-sarrera ehunka txanpon batzuk dira, baina 1MHz txanpon bat gastatu behar da.Beraz, Wi-Fia ikusten duzunean, seguru sentituko zara.

Ikus dezagun hari gabeko bideratzaile bat nolakoa den.

8 antena, armiarmak dirudi.

Seinalea bi horma edo gehiagotik pasa al daiteke?Edo interneten abiadura bikoiztu egingo da?

Efektu hauek bideratzaile baten bidez lor daitezke, eta antena askorekin lortzen da, MIMO teknologia famatua.

MIMO, hau da, sarrera anitzeko irteera anitzekoa.

Zaila da hori imajinatzea, ezta?Zer da sarrera anitzeko irteera anitzeko, nola lor ditzakete antenak efektu guztiak?Interneten sareko kable baten bidez nabigatzen duzunean, ordenagailuaren eta interneten arteko konexioa kable fisikoa da, jakina.Orain imajina dezagun noiz erabiltzen ditugun antenak uhin elektromagnetikoak erabiliz seinaleak airetik bidaltzeko.Aireak hari baten antzera jokatzen du baina birtuala da, haririk gabeko kanala deritzon seinaleak transmititzeko kanala.

Beraz, nola egin dezakezu Internet azkarrago?

Bai, arrazoi duzu!Antena batzuk gehiagorekin konpondu daiteke, hari birtual batzuk elkarrekin datuak bidali eta jasotzeko.MIMO haririk gabeko kanalerako diseinatuta dago.

Hari gabeko bideratzaileak, 4G oinarrizko estazioak eta zure telefono mugikorrak gauza bera egiten ari dira.

4G-rekin oso integratuta dagoen MIMO Teknologiari esker, interneten abiadura azkarrago bizi dezakegu.Aldi berean, telefono mugikorren operadoreen kostua nabarmen murriztu da;gutxiago gastatu dezakegu Interneteko abiadura bizkorragoa eta mugagabea izateko.Orain, azkenean, Wi-Fiarekiko dugun menpekotasuna kendu eta Interneten nabigatuko dugu denbora guztian.

Orain, utzidazu zer den MIMO?

2.MIMO Sailkapena

Lehenik eta behin, lehen aipatu dugun MIMO-k sareko abiaduraren igoera nabarmena aipatzen du deskargan.Hori da, oraingoz, deskarga-eskaera askoz handiagoa dugulako.Pentsa, dozenaka GHz-ko bideo deskarga ditzakezu, baina gehienetan MHz gutxi batzuk igo ditzakezu.

MIMO sarrera eta irteera anitz deitzen denez, transmisio bide anitz antena anitzek sortzen dituzte.Noski, oinarrizko estazioak antena anitzeko transmisioa onartzen duela ez ezik, telefono mugikorrak antena anitzetako harrerarekin ere bete behar du.

Ikus dezagun marrazki sinple hau: (Izan ere, oinarrizko estazioaren antena izugarria da, eta telefono mugikorraren antena txikia eta ezkutuan dago. Baina gaitasun desberdinak izan arren, komunikazio-posizio berdinetan daude.)

Oinarrizko estazioen eta telefono mugikorren antena kopuruaren arabera, lau motatan bana daiteke: SISO, SIMO, MISO eta MIMO.

SISO: sarrera bakarra eta irteera bakarra

SIMO: sarrera bakarra eta irteera anitza

MISO: Sarrera anitz eta irteera bakarra

MIMO: Irteera Anitzak eta Irteera Anitzak

Has gaitezen SISO-rekin:

Forma sinpleena MIMO terminoetan SISO - Single Input Single Output gisa defini daiteke.Transmisore honek antena batekin funtzionatzen du hargailu gisa.Ez dago aniztasunik, eta ez da izapide gehigarririk behar.

Oinarrizko estaziorako antena bat dago eta telefono mugikorrerako bat;ez dute elkarri oztopatzen — haien arteko transmisio bidea da konexio bakarra.

Ez dago dudarik sistema hori oso hauskorra dela, errepide txikia dela.Ustekabeko edozein egoerak komunikazioetarako mehatxua izango du zuzenean.

SIMO hobea da telefonoaren harrera hobetu delako.

Ikus dezakezunez, telefono mugikorrak ezin du haririk gabeko ingurunea aldatu, beraz, bere burua aldatzen du – telefono mugikorrak antena bat gehitzen dio bere buruari.

Horrela, oinarrizko estaziotik bidalitako mezua telefono mugikorrera bi modutara irits daiteke!Besterik da biak oinarrizko estazioko antena beretik datozela eta datu berdinak soilik bidal ditzaketela.

Ondorioz, berdin du ibilbide bakoitzean datu batzuk galtzea.Telefonoak edozein bidetik kopia bat jaso dezakeen bitartean, ibilbide bakoitzean gehienezko edukiera berdina izaten jarraitzen badu ere, datuak ongi jasotzeko probabilitatea bikoiztu egiten da.Honi aniztasuna jaso ere esaten zaio.

Zer da MISO?

Beste era batera esanda, telefono mugikorrak antena bat dauka oraindik, eta oinarrizko estazioko antena kopurua bi izatera pasa da.Kasu honetan, bi igorle antenatik datu berdinak transmititzen dira.Eta hartzailearen antena seinale optimoa eta datu zehatzak jasotzeko gai da.

MISO erabiltzearen abantaila da hainbat antena eta datuak hargailutik transmisorera eramaten direla.Oinarrizko estazioak oraindik bi modutara bidal ditzake datu berdinak;ez du axola datu batzuk galtzen badituzu;komunikazioa normaltasunez aurrera egin daiteke.

Gehienezko edukiera berdina izaten jarraitzen badu ere, komunikazioaren arrakasta-tasa bikoiztu egin da.Metodo honi transmisio aniztasuna ere deitzen zaio.

Azkenik, hitz egin dezagun MIMOri buruz.

Irrati-loturaren muturretan antena bat baino gehiago dago, eta horri MIMO deritzo -Multiple Input Multiple Output.MIMO erabil daiteke kanalen sendotasunean zein kanalaren errendimenduan hobekuntzak emateko.Oinarrizko estazioak eta mugikorrak bi antena erabil ditzakete modu independentean bidaltzeko eta jasotzeko, eta abiadura bikoiztu egin dela esan nahi du?

Modu honetan, oinarrizko estazioaren eta telefono mugikorren artean lau transmisio bide daude, eta horrek askoz korapilatsuagoa dirudi.Baina ziur egon, oinarrizko estazioak eta telefono mugikorrak 2 antena dituztenez, bi datu aldi berean bidali eta jaso ditzake.Beraz, zenbat handitzen da MIMO gehienezko ahalmena bide batekin alderatuta?SIMO eta MISOren aurreko azterketatik, badirudi gehienezko ahalmena bi aldeetako antena kopuruaren araberakoa dela.

MIMO sistemak, oro har, A*B MIMO bezalakoak dira;A-k oinarrizko estazioaren antena-kopurua esan nahi du, B-k telefono mugikorren antena-kopurua esan nahi du.Pentsa 4*4 MIMO eta 4*2 MIMO.Zer uste duzu zein den ahalmen handiagoa?

4*4 MIMOk 4 kanal bidali eta jaso ditzake aldi berean, eta bere gehienezko ahalmena SISO sistemaren 4 aldiz irits daiteke.4*2 MIMO SISO sistemaren 2 aldiz bakarrik irits daiteke.

Multiplexazio-espazioan hainbat antena eta transmisio-bide desberdinak erabiltzeari paraleloan datu ezberdinen kopia anitz bidaltzeko, ahalmena handitzeko espazio-zatiketa-multiplex deritzo.

Beraz, MIMO sisteman gehienezko transmisio-ahalmena al daiteke?Etor gaitezen probara.

Oinarrizko estazioa eta 2 antena dituen telefono mugikorra hartzen ditugu oraindik adibide gisa.Zein izango litzateke haien arteko transmisio bidea?

Ikus dezakezunez, lau bideak desagertze eta interferentzia berdinetik igarotzen dira, eta datuak telefono mugikorrera iristen direnean, jada ezin dute elkar bereizten.Ez al da bide bakarraren berdina?Une honetan, 2*2 MIMO sistema ez al da SISO sistemaren berdina?

Modu berean, 2 * 2 MIMO sistema SIMO, MISO eta beste sistemetan endekatu daiteke, eta horrek esan nahi du espazio-zatiketa multiplexa transmisio-aniztasunera edo harrera-aniztasunera murrizten dela, oinarrizko estazioaren itxaropena abiadura handian jarraitzetik ere endekatu egin da. jasotzeko arrakasta-tasa bermatuz.

Eta nola aztertzen dira MIMO sistemak sinbolo matematikoak erabiliz?

3.MIMO kanalaren sekretua

Ingeniariei matematikako sinboloak erabiltzea gustatzen zaie.

Ingeniariek oinarrizko estazioko bi antenen datuak X1 eta X2 gisa markatu zituzten, telefono mugikorreko antenen datuak Y1 eta Y2 gisa, lau transmisio bideak H11, H12, H21, H22 gisa markatu zituzten.

Erraza da horrela kalkulatzea Y1 eta Y2.Baina batzuetan, 2 * 2 MIMOren ahalmena SISOren bikoitza irits daiteke, batzuetan ezin da, beste batzuetan SISOren berdina bihurtu ere.Nola azaltzen duzu?

Arazo hau aipatu berri dugun kanal-korrelazioaren bidez azal daiteke: zenbat eta korrelazio handiagoa izan, orduan eta zailagoa da transmisio-bide bakoitza alde mugikorrean bereiztea.Kanala berdina bada, bi ekuazioak bat bihurtzen dira, beraz, transmititzeko modu bakarra dago.

Jakina, MIMO kanalaren sekretua transmisio-bidearen independentzia epaitzean datza.Hau da, sekretua H11, H12, H21 eta H22-n dago.Ingeniariek honela sinplifikatzen dute ekuazioa:

Ingeniariak H1, H12, H21 eta H22 sinplifikatzen saiatu ziren, aldaketa konplexu batzuen bidez, ekuazioa eta azkenean formula bihurtu ziren.

Bi sarrera X'1 eta X'2, biderkatu λ1 eta λ2, Y'1 eta Y'2 lor ditzakezu.Zer esan nahi dute λ1 eta λ2 balioek?

Matrize berri bat dago.Diagonal bakarrean datuak dituen matrizeari matrize diagonal deitzen zaio.Diagonalean nuluak ez diren datu kopuruari matrizearen heina deritzo.2*2 MIMO-n, λ1 eta λ2-ren balio ez-zeroei egiten die erreferentzia.

Maila 1 bada, esan nahi du 2 * 2 MIMO sistema oso erlazionatuta dagoela transmisio-espazioan, hau da, MIMO SISO edo SIMO-ra endekatzen da eta datu guztiak aldi berean jaso eta transmititu ditzake.

Maila 2 bada, sistemak bi kanal espazial nahiko independente ditu.Datuak bidali eta jaso ditzake aldi berean.

Beraz, maila 2 bada, bi transmisio-kanal hauen ahalmena bakarraren bikoitza al da?Erantzuna λ1 eta λ2-ren erlazioan dago, eta horri baldintza-zenbakia ere deitzen zaio.

Baldintza-zenbakia 1 bada, λ1 eta λ2 berdinak direla esan nahi du;independentzia handia dute.2 * 2 MIMO sistemaren ahalmena gehienez ere irits daiteke.

Baldintza-zenbakia 1 baino handiagoa bada, λ1 eta λ2 desberdinak direla esan nahi du.Hala ere, bi kanal espazial daude, eta kalitatea ezberdina da, orduan sistemak baliabide nagusiak kalitate hobearekin jarriko ditu kanalean.Modu honetan, 2*2 MIMO sistemaren edukiera SISO sistemaren 1 edo 2 aldiz da.

Hala ere, informazioa espazioaren transmisioan sortzen da oinarrizko estazioak datuak bidali ondoren.Nola daki oinarrizko estazioak noiz bidali kanal bat edo bi kanal?

Ez ahaztu, eta haien artean ez dago sekreturik.Telefono mugikorrak bere neurtutako kanalaren egoera, transmisio-matrizearen maila eta aurrekodetzeko iradokizunak bidaliko dizkio oinarrizko estazioari erreferentzia gisa.

Une honetan, uste dut ikusten dugula MIMO halako gauza bat dela.