MIMO () – rozwiązanie zwiększające przepustowość sieci bezprzewodowej polegające na transmisji wieloantenowej zarówno po stronie nadawczej, jak i po stronie odbiorczej. Zastosowanie techniki MIMO przynosi wiele korzyści, do których zaliczają się: zysk dywersyfikacji () – wzrost niezawodności łącza spowodowany zwiększeniem odporności na (); ponieważ sygnały pochodzące z różnych anten nadawczych są nieskorelowane, zanik sygnału pochodzącego z jednej anteny nie ma wpływu na zanik sygnału pochodzącego z innej anteny; aby zatem poziom mocy sygnału docierającego do odbiornika był niższy niż próg czułości, sygnały pochodzące ze wszystkich anten nadawczych musiałyby podlegać zanikowi; prawdopodobieństwo takiej sytuacji jest znacznie mniejsze, niż w przypadku transmisji SISO (), tzn. transmisji z jedną anteną nadawczą i jedną anteną odbiorczą, zysk wynikający z odbioru zbiorczego () – wzrost SNR w odbiorniku, wynikający z przetwarzania replik sygnału radiowego docierających do wszystkich anten odbiorczych. Najefektywniejszym algorytmem przetwarzającym sygnały odbiorcze jest maximum ratio combining, zysk multipleksacji () – -krotny (teoretycznie) wzrost przepływności łącza radiowego, gdy strumień danych podzieli się na podstrumienie, z których każdy jest wysyłany przez jedną antenę nadawczą; gdzie – jest liczbą anten nadawczych, natomiast liczbą anten odbiorczych.
W odróżnieniu techniki MIMO od nowszego rozwiązania, jakim jest (), nazywa się go również SU-MIMO ().
Zastosowania Technika MIMO będzie stosowana w najbliższej przyszłości w nowoczesnych systemach radiowych. Do tej pory zastosowano ją w standardzie 802.11n, a także w systemie WiMax. Rozszerzenie systemu UMTS, które nosi nazwę LTE, przewiduje również zastosowanie transmisji wieloantenowej. Obecnie opracowywanych jest wiele systemów telekomunikacyjnych 4G, w których w warstwie fizycznej obecnych będzie wiele anten nadawczych i odbiorczych, a także połączenie techniki MIMO ze zwielokrotnieniem nośnej (OFDM,orthogonal frequency-division multiplexing), które w literaturze występuje pod nazwą MIMO–OFDM.
MIMO w urządzeniach klienckich typu router WIFI Wybierając router Wi-FI dla miejsc w których będzie przebywało wiele użytkowników możemy znacząco podnieść komfort użytkowania sieci poprzez zastosowanie urządzenia posiadającego technologię MIMO bez konieczności zakupu u dostawcy łączą o większej przepustowości.
Punkty dostępowe wykonują większość pracy w MU-MIMO
Działanie MIMO Ideą MIMO jest połączenie wymiaru czasowego, w którym przesyłany jest sygnał z wymiarem przestrzennym. Aby tak się stało, w MIMO jest stosowane kilka anten rozmieszczonych w różnych miejscach w przestrzeni. Przesyłane w ten sposób dane muszą być kodowane za pomocą kodów przestrzennych STC (), dzięki czemu odbiornik odczytuje dane z odebranego sygnału.
Rodzaje technologii MIMO thumb|250px|Rodzaje technologii MIMO, gdzie Tx – nadajnik, Rx – odbiornik MIMO (multiple-input multiple-output) – technologia z użyciem wielu nadajników i wielu odbiorników MISO (multiple-input single-output) – anten nadawczych jest kilka, ale tylko jedna odbiorcza SIMO (single-input multiple-output) – antena nadawcza jest jedna, a odbiorczych kilka SISO (single-input single-output) – antena nadawcza i antena odbiorcza jest tylko jedna
Opis matematyczny thumb|250px|Macierz kanału MIMO z trzema strumieniami, czyli o trzech antenach nadawczych Tx i trzech antenach odbiorczych Rx
W systemie MIMO nadajnik wysyła wiele strumieni przez wiele anten nadawczych. Przesyłany strumień przechodzi przez macierz kanału, która składa się ze wszystkich możliwych ścieżek między antenami nadawczymi i odbiorczymi. Następnie odbiornik otrzymuje wektory sygnału odebranego przez wiele anten odbiorczych i dekoduje je do informacji oryginalnej. Model systemu MIMO jest następujący:
gdzie i są odpowiednio wektorami odbieranymi i nadawanymi, a i to macierz kanału i wektor szumu.
Osiągalna pojemność zamkniętej pętli systemu MIMO wynosi:
Osiągalna pojemność otwartej pętli systemu MIMO wynosi:
Zobacz też IEEE 802.11n IEEE 812.11ac High-Speed Downlink Packet Access WiMax
Przypisy
Kategoria:Sieci bezprzewodowe