Wat ass MIMO?

1.   Wat ass MIMO?

An dëser Ära vun Interconnected, Handyen, als Fënster fir eis mat der Äussewelt ze kommunizéieren, schéngt en Deel vun eisem Kierper ginn.

Awer den Handy kann net eleng um Internet surfen, den Handy Kommunikatiounsnetz ass déiselwecht wichteg ginn wéi Waasser a Stroum fir de Mënsch.Wann Dir um Internet surft, fillt Dir d'Wichtegkeet vun dësen Helden hannert de Kulissen net.Wann Dir fort ass, fillt Dir Iech wéi wann Dir net méi ka liewen.

Et war eng Zäit, Handyen 'Internet gouf vum Traffic gelueden, d'Akommes vun der Moyenne ass e puer honnert Mënzen, awer 1MHz brauch eng Mënz ze verbréngen.Also, wann Dir Wi-Fi gesitt, fillt Dir Iech sécher.

Loosst eis kucken wéi e Wireless-Router ausgesäit.

8 Antennen, et gesäit aus wéi Spannen.

Kann d'Signal duerch zwou oder méi Maueren goen?Oder wäert d'Internetgeschwindegkeet verduebelen?

Dës Effekter kënnen duerch e Router erreecht ginn, an et gëtt mat villen Antennen erreecht, déi berühmt MIMO Technologie.

MIMO, dat ass Multi-Input Multi Output.

Et ass schwéier dat virzestellen, richteg?Wat ass Multi-Input Multi-Output, wéi kënnen Antennen all Effekter erreechen?Wann Dir um Internet iwwer en Netzkabel surft, ass d'Verbindung tëscht dem Computer an dem Internet e kierperleche Kabel, selbstverständlech.Loosst eis elo virstellen wa mir Antennen benotze fir Signaler duerch d'Loft mat elektromagnetesche Wellen ze schécken.D'Loft wierkt wéi en Drot awer ass virtuell, e Kanal fir Signaler ze vermëttelen e Wireless-Kanal genannt.

Also, wéi kënnt Dir den Internet méi séier maachen?

Jo du hues Recht!Et kann duerch e puer méi Antennen geléist ginn, e puer méi virtuell Drot zesummen fir Daten ze schécken an ze kréien.MIMO ass fir den drahtlose Kanal entwéckelt.

Selwecht wéi drahtlose Router, 4G Basisstatioun an Ären Handy mécht datselwecht.

Dank MIMO Technologie, déi enk mat 4G integréiert ass, kënne mir déi méi séier Geschwindegkeet vum Internet erliewen.Gläichzäiteg, Handy Opérateuren Käschten huet bedeitend reduzéiert;mir kënne manner ausginn fir méi séier an onlimitéiert Internetgeschwindegkeet ze erliewen.Elo kënne mir endlech vun eiser Ofhängegkeet vu Wi-Fi lassgoen an déi ganzen Zäit um Internet surfen.

Elo, loosst mech virstellen wat MIMO ass?

2.MIMO Klassifikatioun

Als éischt bezitt de MIMO, dee mir virdru gesot hunn, op déi bedeitend Erhéijung vun der Netzwierkgeschwindegkeet am Download.Dat ass well mir fir de Moment eng vill méi staark Nofro fir Downloads hunn.Denkt drun, Dir kënnt Dosende vu GHz Videoen eroflueden awer lued meeschtens nëmmen e puer MHz erop.

Zënter datt MIMO Multiple Input a Multiple Output genannt gëtt, gi verschidde Transmissiounsweeër vu multiple Antennen erstallt.Natierlech ënnerstëtzt net nëmmen d'Basisstatioun Multiple Antenneniwwerdroung, mee den Handy muss och mat Multiple Antennenempfang treffen.

Loosst eis déi folgend einfach Zeechnung iwwerpréiwen: (Tatsächlech ass d'Basisstatiounsantenne enorm, an d'Handyantenne ass kleng a verstoppt. Awer och mat verschiddene Fäegkeeten sinn se an de selwechte Kommunikatiounspositiounen.)

No der Unzuel vun Antennen vun der Basisstatioun an Handyen, kann et an véier Zorte ënnerdeelt ginn: SISO, SIMO, MISO an MIMO.

SISO: Single Input an Single Output

SIMO: Single Input a Multiple Output

MISO: Multiple Input an Single Output

MIMO: Multiple Output a Multiple Output

Fänke mer mam SISO un:

Déi einfachst Form kann a MIMO Begrëffer als SISO definéiert ginn - Single Input Single Output.Dëse Sender funktionnéiert mat enger Antenne wéi den Empfänger.Et gëtt keng Diversitéit, a keng zousätzlech Veraarbechtung erfuerderlech.

Et gëtt eng Antenne fir d'Basisstatioun an eng fir den Handy;si stéieren net mateneen - den Iwwerdroungswee tëscht hinnen ass déi eenzeg Verbindung.

Et gëtt keen Zweiwel, datt esou e System ganz fragil ass, ass eng kleng Strooss.All onerwaart Situatioun wäert direkt eng Bedrohung fir d'Kommunikatioun stellen.

SIMO ass besser well den Empfang vum Telefon verbessert gëtt.

Wéi Dir gesitt, kann den Handy d'Wireless-Ëmfeld net änneren, also ännert se sech selwer - den Handy füügt eng Antenne fir sech.

Op dës Manéier kann de Message vun der Basisstatioun op zwee Weeër um Handy erreechen!Et ass just datt se allebéid aus der selwechter Antenne op der Basisstatioun kommen a kënnen nëmmen déiselwecht Daten schécken.

Als Resultat ass et egal ob Dir e puer Donnéeën op all Streck verléiert.Soulaang wéi den Telefon eng Kopie vun all Wee kritt, obwuel d'maximal Kapazitéit op all Wee d'selwecht bleift, verduebelt d'Wahrscheinlechkeet fir Donnéeën erfollegräich ze kréien.Dëst gëtt och Diversitéit kréien genannt.

Wat ass MISO?

An anere Wierder, den Handy huet nach ëmmer eng Antenne, an d'Zuel vun den Antennen an der Basisstatioun gëtt op zwou erhéicht.An dësem Fall ginn déiselwecht Daten vun den zwou Senderantennen iwwerdroen.An den Empfängerantenne ass dann fäeg den optimalen Signal an exakt Daten ze kréien.

De Virdeel vum MISO ze benotzen ass datt déi verschidde Antennen an d'Donnéeë vum Empfänger an de Sender geréckelt ginn.D'Basisstatioun kann nach déi selwecht Donnéeën op zwou Manéieren schécken;et ass egal ob Dir e puer Donnéeë verléiert;d'Kommunikatioun kann normal virugoen.

Och wann déi maximal Kapazitéit d'selwecht bleift, ass den Erfollegsquote vun der Kommunikatioun verduebelt.Dës Method gëtt och Transmissioun Diversitéit genannt.

Schlussendlech schwätze mer iwwer MIMO.

Et gëtt méi wéi eng Antenne op entweder Enn vum Radiolink, an dëst gëtt MIMO -Multiple Input Multiple Output bezeechent.MIMO ka benotzt ginn fir Verbesserungen a béide Kanal Robustheet wéi och Kanalduerchgang ze bidden.D'Basisstatioun a mobil Säit kënnen zwou Antennen benotzen fir onofhängeg ze schécken an ze kréien, an et heescht datt d'Geschwindegkeet verduebelt ass?

Op dës Manéier ginn et véier Iwwerdroungsrouten tëscht der Basisstatioun an dem Handy, wat vill méi komplizéiert schéngt.Awer fir sécher ze sinn, well d'Basisstatioun an d'Handy Säit béid 2 Antennen hunn, kann et zwee Daten gläichzäiteg schécken a kréien.Also wéi vill ass d'MIMO maximal Kapazitéit Erhéijung am Verglach mat engem Wee?Vun der viregter Analyse vu SIMO a MISO schéngt et datt déi maximal Kapazitéit vun der Unzuel vun den Antennen op béide Säiten hänkt.

D'MIMO Systemer sinn allgemeng als A * B MIMO;A bedeit d'Zuel vun den Antennen vun der Basisstatioun, B bedeit d'Zuel vun den Handysantennen.Denkt un 4*4 MIMO an 4*2 MIMO.Wat mengt Dir, wéi eng Kapazitéit ass méi grouss?

4 * 4 MIMO kann 4 Kanäl gläichzäiteg schécken a kréien, a seng maximal Kapazitéit kann 4 Mol déi vum SISO System erreechen.4 * 2 MIMO kann nëmmen 2 Mol de SISO System erreechen.

Dëst benotzt Multiple Antennen a verschidde Iwwerdroungsweeër am Multiplexing Raum fir verschidde Kopien vu verschiddenen Daten parallel ze schécken fir d'Kapazitéit ze erhéijen, gëtt Raum Divisioun Multiplex genannt.

Also, kann déi maximal Iwwerdroungskapazitéit am MIMO System?Komm mer zum Test.

Mir huelen nach ëmmer d'Basisstatioun an den Handy mat 2 Antennen als Beispill.Wat wier den Iwwerdroungswee tëscht hinnen?

Wéi Dir gesitt, passéieren déi véier Weeër duerch déiselwecht Fading an Interferenz, a wann d'Donnéeën op den Handy kommen, kënne se sech net méi ënnerscheeden.Ass dat net d'selwecht wéi ee Wee?Zu dëser Zäit ass den 2 * 2 MIMO System net d'selwecht wéi de SISO System?

Am selwechte Wee kann 2 * 2 MIMO System an SIMO, MISO, an aner Systemer degeneréieren, wat heescht datt Space Divisioun Multiplex reduzéiert gëtt op d'Transmissiounsdiversitéit oder d'Empfang Diversitéit, d'Erwaardung vun der Basisstatioun huet och degeneréiert vun der Verfollegung vun der Héichgeschwindegkeet op d'Erhalen Erfolleg Taux assuréieren.

A wéi gi MIMO Systemer mat mathematesch Symboler studéiert?

3.D'Geheimnis vum MIMO Kanal

Ingenieuren Léift Mathematik Symboler ze benotzen.

D'Ingenieuren hunn d'Donnéeën vun den zwou Antennen op der Basisstatioun als X1 an X2 markéiert, d'Daten vun den Handyantennen als Y1 an Y2, déi véier Iwwerdroungsweeër goufen als H11, H12, H21, H22 markéiert.

Et ass einfach Y1 an Y2 op dës Manéier ze berechnen.Awer heiansdo kann d'Kapazitéit vun 2 * 2 MIMO duebel vum SISO erreechen, heiansdo net, heiansdo souguer d'selwecht wéi SISO ginn.Wéi erkläert Dir et?

Dëse Problem kann duerch d'Kanalkorrelatioun erkläert ginn, déi mir just ernimmt hunn - wat méi héich d'Korrelatioun ass, wat méi schwéier et ass fir all Iwwerdroungswee op der mobiler Säit z'ënnerscheeden.Wann de Kanal d'selwecht ass, da ginn déi zwou Equatioune een, also gëtt et nëmmen ee Wee fir se ze vermëttelen.

Natierlech läit d'Geheimnis vum MIMO Kanal am Uerteel vun der Onofhängegkeet vum Iwwerdroungswee.Dat ass, d'Geheimnis läit an H11, H12, H21 an H22.Ingenieuren vereinfachen d'Gleichung wéi follegt:

D'Ingenieuren hu probéiert den H1, H12, H21 an H22 ze vereinfachen, duerch e puer komplex Ännerungen, d'Gleichung a schliisslech an d'Formel ëmgewandelt.

Zwee Input X'1 an X'2, multiplizéieren den λ1 an λ2, Dir kënnt Y'1 an Y'2 kréien.Wat bedeit d'Wäerter vun λ1 an λ2?

Et gëtt eng nei Matrix.Eng Matrix mat Daten op nëmmen enger Diagonal gëtt eng diagonal Matrix genannt.D'Zuel vun Net-Null Daten op der Diagonal gëtt de Rang vun der Matrix genannt.Am 2 * 2 MIMO bezitt et sech op d'Net-Null Wäerter vun λ1 an λ2.

Wann de Rang 1 ass, heescht et datt den 2 * 2 MIMO System héich korreléiert ass am Iwwerdroungsraum, dat heescht datt MIMO op SISO oder SIMO degeneréiert a kann nëmmen all Daten zur selwechter Zäit kréien an iwwerdroen.

Wann de Rang ass 2, dann huet de System zwee relativ onofhängeg raimlech Channels.Et kann Daten zur selwechter Zäit schécken a kréien.

Also, wann de Rang 2 ass, ass d'Kapazitéit vun dësen zwee Iwwerdroungskanäl duebel sou wéi vun engem?D'Äntwert läit am Verhältnis vun λ1 an λ2, wat och d'bedingte Zuel genannt gëtt.

Wann d'bedingte Zuel 1 ass, heescht et datt λ1 an λ2 d'selwecht sinn;si hunn héich Onofhängegkeet.D'Kapazitéit vum 2 * 2 MIMO System kann de Maximum erreechen.

Wann d'bedingte Zuel méi héich ass wéi 1, heescht et datt d'λ1 an λ2 anescht sinn.Wéi och ëmmer, et ginn zwee raimlech Kanäl, an d'Qualitéit ass anescht, da wäert de System d'Haaptressourcen op de Kanal mat besserer Qualitéit setzen.Op dës Manéier ass 2 * 2 MIMO System Kapazitéit 1 oder 2 Mol vum SISO System.

Wéi och ëmmer, d'Informatioun gëtt wärend der Raumiwwerdroung generéiert nodeems d'Basisstatioun d'Donnéeën geschéckt huet.Wéi weess d'Basisstatioun wéini ee Kanal oder zwee Kanäl schéckt?

Vergiesst net, an et gi keng Geheimnisser tëscht hinnen.Den Handy schéckt säi gemoossene Kanalzoustand, de Rang vun der Iwwerdroungsmatrix a Virschléi fir d'Virkodéierung un d'Basisstatioun fir Referenz.

Zu dësem Zäitpunkt, mengen ech, kënne mir gesinn datt MIMO esou eppes ass.