Mae MIMO (Mewnbwn Lluosog-Allbwn) yn dechnoleg sy'n defnyddio antenâu lluosog i anfon a derbyn signalau ym maes cyfathrebu diwifr. Defnyddir technoleg MIMO yn bennaf ym maes Wi-Fi (WiFi) a chyfathrebu symudol, a all wella gallu system, cwmpas a chymhareb signal-i-sŵn yn effeithiol. Yn gyffredinol, mae M × N MIMO yn golygu bod antenâu M ar y pen anfon ac antenâu N ar y pen derbyn.
O SISO i MIMO
SISO (Allbwn Sengl-Mewnbwn Sengl)
Cyn cyflwyno MIMO, mae angen inni esbonio beth yw SISO. Mae SISO yn un anfon a derbyn, yn system mewnbwn sengl ac allbwn sengl, mae'r llwybr rhwng yr antena trawsyrru a'r antena derbyn yn unigryw, ac mae'r trosglwyddiad yn 1 signal. Mewn systemau diwifr, rydym yn diffinio pob signal fel Llif Ofodol.
Gan fod y llwybr rhwng yr antenâu trosglwyddo a derbyn yn unigryw, mae system drosglwyddo o'r fath yn annibynadwy ac mae'r gyfradd drosglwyddo yn gyfyngedig.
SIMO (Allbwn Lluosog Mewnbwn Sengl)
Er mwyn newid sefyllfa annibynadwy a chyfyngedig SISO, ychwanegir antena yn y derfynell, fel y gall y pen derbyn dderbyn dau signal ar yr un pryd, hynny yw, anfon a derbyn mwy sengl. Mae system drosglwyddo o'r fath yn allbwn lluosog mewnbwn sengl, hynny yw, SIMO.
Er bod dau signal, mae'r ddau signal yn cael eu hanfon o'r un antena trawsyrru, felly mae'r data a anfonir yr un peth, a dim ond un signal yw'r trosglwyddiad o hyd. Yn y modd hwn, nid oes ots a yw rhan o un signal yn cael ei golli, cyn belled ag y gall y derfynell dderbyn data cyflawn o'r signal arall. Er bod y gallu mwyaf yn dal i fod yn un llwybr, mae'r dibynadwyedd yn cael ei ddyblu. Gelwir y dull hwn yn amrywiaeth derbyniad.
MISO (Allbwn Sengl-Mewnbwn Lluosog)
Os byddwn yn newid y ffordd yr ydym yn meddwl amdano, beth fyddai'n digwydd pe baem yn cynyddu nifer yr antenâu trawsyrru i ddau ac yn cynnal nifer yr antenâu derbyn i un?
Oherwydd mai dim ond un antena sy'n derbyn, mae'n rhaid cyfuno'r ddau lwybr yn un yn y pen draw, sy'n arwain at yr antena trosglwyddo yn gallu anfon yr un data yn unig, a dim ond un signal yw'r trosglwyddiad o hyd. Gall hyn mewn gwirionedd gyflawni'r un effaith â SIMO, gelwir y system drawsyrru allbwn lluosog mewnbwn sengl, neu MISO. Gelwir y dull hwn hefyd yn amrywiaeth allyriadau.
MIMO (Allbwn Lluosog-Mewnbwn)
Os cynyddir yr antena transceiver i ddau ar yr un pryd, a yw'n bosibl anfon dau signal yn annibynnol a dyblu'r gyfradd? Yr ateb yw ydy, oherwydd o'r dadansoddiad blaenorol o SIMO a MISO, mae'r gallu trosglwyddo yn dibynnu ar nifer yr antenâu ar y ddwy ochr. A'r system trawsyrru aml-dderbynnydd lluosog hon yw MIMO.
Mae technoleg MIMO yn caniatáu i antenâu lluosog anfon a derbyn signalau lluosog ar yr un pryd, a gallant wahaniaethu rhwng signalau a anfonir i gyfeiriadau gofodol gwahanol neu ohonynt. Trwy dechnoleg amlblecsio rhannu gofod a gofod amrywiaeth, gellir gwella gallu'r system, y sylw a'r gymhareb signal-i-sŵn heb gynyddu'r defnydd o led band.
Beth yw'r mathau o MIMO?
Mae MIMO yn dechnoleg sy'n defnyddio antenâu lluosog i anfon a derbyn signalau, a ddefnyddiwyd yn wreiddiol ar gyfer trosglwyddo data i un defnyddiwr. Fodd bynnag, gyda datblygiad technoleg trawsyrru aml-ddefnyddiwr, mae amrywiaeth o dechnolegau MIMO aml-ddefnyddiwr wedi dod i'r amlwg ar sail MIMO. Er mwyn hwyluso'r gwahaniaethu, gelwir y MIMO Defnyddiwr Sengl yn SU-MIMO (MIMO defnyddiwr sengl). Mae technoleg MIMO aml-ddefnyddiwr yn bennaf yn cynnwys y mathau canlynol.
MU-MIMO (MIMO aml-ddefnyddiwr): Yn caniatáu i'r trosglwyddydd drosglwyddo data i ddefnyddwyr lluosog ar yr un pryd. Dechreuodd safon Wi-Fi 5 gefnogi MU-MIMO ar gyfer 4 defnyddiwr, a chynyddodd safon Wi-Fi 6 nifer y defnyddwyr i 8.
CO-MIMO (MIMO Cydweithredol):Mae dyfeisiau di-wifr lluosog yn cael eu ffurfio yn system aml-antena rithwir i wireddu trosglwyddiad data ar yr un pryd rhwng dyfeisiau trosglwyddo cyfagos a defnyddwyr lluosog.
MIMO anferth: Mae technoleg antena ar raddfa fawr yn gwella nifer yr antenâu yn fawr, mae MIMO traddodiadol yn gyffredinol yn defnyddio 2 i 8 antena, tra gall Massive MIMO gyrraedd antena 64/128/256. Gall wella gallu'r system ac effeithlonrwydd trosglwyddo yn fawr, a dyma dechnoleg allweddol cyfathrebu symudol 5G.
Yn fras, gellir dosbarthu technoleg MIMO aml-ddefnyddiwr fel technoleg MIMO, ond pan gyfeiriwn at MIMO, rydym fel arfer yn cyfeirio at y cysyniad MIMO traddodiadol, sef SU-MIMO.
Sut mae MIMO yn gweithio mewn Wi-Fi?
Yn y maes Wi-Fi, mae technoleg MIMO wedi'i chyflwyno gan ddechrau gyda safon Wi-Fi 4 (802.11n). Mae MIMO yn defnyddio dwy dechnoleg allweddol yn bennaf: amrywiaeth gofod ac amlblecsio rhannu gofod. P'un a yw'n dechnoleg amrywiaeth neu'n dechnoleg amlblecsio, mae'n dechnoleg sy'n troi un data yn ddata lluosog, y gellir ei ddosbarthu fel technoleg codio gofod-amser.
Amrywiaeth gofod
Syniad technoleg amrywiaeth ofodol yw gwneud fersiynau gwahanol o'r un ffrwd ddata, eu hamgodio a'u modiwleiddio mewn gwahanol antenâu, ac yna eu trosglwyddo. Gall y ffrwd ddata hon fod y ffrwd ddata wreiddiol i'w hanfon, neu gall fod yn ffrwd ddata newydd a ffurfiwyd ar ôl trawsnewidiad mathemategol penodol o'r llif data gwreiddiol. Mae'r derbynnydd yn defnyddio'r cyfartalwr gofod i wahanu'r signal a dderbynnir, yna dadfododi a dadgodio, a chyfuno'r gwahanol signalau a dderbynnir o'r un ffrwd ddata i adennill y signal gwreiddiol. Mae technoleg amrywiaeth ofodol yn galluogi trosglwyddo data mwy dibynadwy.
Mae amrywiaeth ofodol yn gwella dibynadwyedd trosglwyddo data yn effeithiol ac yn berthnasol i senarios lle mae'r pellter trosglwyddo yn hir ac nad yw'r gyfradd yn uchel.
Amlblecsio rhannu gofod
Mae technoleg amlblecsio rhannu gofod yn golygu bod y data sydd i'w drosglwyddo yn cael ei rannu'n ffrydiau data lluosog, sy'n cael eu hamgodio a'u modiwleiddio gan wahanol antenâu, ac yna'n cael eu trosglwyddo, er mwyn gwella cyfradd trosglwyddo'r system. Mae'r antenâu yn annibynnol ar ei gilydd, mae antena yn cyfateb i sianel annibynnol, mae'r derbynnydd yn defnyddio cyfartalwr gofod i wahanu'r signal a dderbynnir, ac yna wedi'i ddadfododi, ei ddadgodio, a chyfunwyd sawl ffrwd data i adfer y signal gwreiddiol.
Mae amlblecsio rhaniad gofod yn gwella'r gyfradd trosglwyddo data yn effeithiol, ac mae'n addas ar gyfer senarios gyda phellteroedd trosglwyddo byr a gofynion cyflymder uchel.
Beth yw M×N MIMO?
Ym manylebau cynhyrchion WLAN, fel arfer gweler dangosydd M×N MIMO, hefyd MTNR ysgrifenedig, beth yw ystyr y dangosydd hwn? Mewn gwirionedd, fe'i defnyddir i gynrychioli nifer yr antenâu MIMO, mae M yn cynrychioli nifer yr antenâu ar yr ochr anfon, mae N yn cynrychioli nifer yr antenâu ar yr ochr dderbyn. Er enghraifft, mae 4 × 3 MIMO yn golygu bod pedwar antena yn trosglwyddo a thri antena yn derbyn.
Gall y rhan fwyaf o'r llwybryddion diwifr cartref ar y farchnad weld sawl antena, gall un antena gefnogi derbyn ac anfon yn aml, felly gallwch chi farnu yn syml yn ôl nifer yr antenâu, nifer yr antenâu yw gwerth M ac N. Er enghraifft, gellir ystyried llwybrydd diwifr gyda 4 antena yn 4x4 MIMO, wrth gwrs, y manylebau cynnyrch penodol sy'n bodoli. Po fwyaf o antenâu, yr uchaf yw'r perfformiad, y mwyaf drud yw'r pris.
Mewn system MIMO, os nad yw nifer yr antenâu derbyn a derbyn yn gyfartal, mae nifer y ffrydiau gofodol y gellir eu trosglwyddo yn llai na neu'n hafal i nifer yr antenâu llai yn y pen derbyn / anfon. Er enghraifft, gall system MIMO 4 × 4 (4T4R) drosglwyddo pedair neu lai o ffrydiau gofodol, tra gall system MIMO 3 × 2 (3T2R) drosglwyddo dwy neu un ffrwd ofodol.
Mewn cymwysiadau ymarferol, mae aps yn tueddu i fod â nifer fwy o antenâu, yn amrywio o 4 antena i 16 antena, ond fel arfer dim ond 1-2 antena sydd gan derfynellau (fel ffonau symudol). Hyd yn oed os yw'r dechnoleg antena yn gwella'n gyson, ond yn gyfyngedig gan faint y cynnyrch terfynol, hyd yn oed os gall ddarparu ar gyfer 1-2 antenâu, mae'n llawer llai na nifer yr antenâu o AP, sy'n golygu bod nifer y gofodol mae ffrydiau y gellir eu trosglwyddo yn cael ei gyfyngu gan y derfynell, gan arwain at y ffaith na ellir mwynhau cyfradd y cynnydd yn nifer y ffrydiau gofodol yn llawn, gan arwain at wastraff adnoddau antena ar AP. Yn ffodus, mae technoleg MIMO aml-ddefnyddiwr wedi dod i'r amlwg a datrys y broblem hon, megis MU-MIMO, sy'n caniatáu i AP drosglwyddo signalau gyda therfynellau lluosog ar yr un pryd, ac mae cyfanswm yr antenâu o derfynellau lluosog yn hafal i nifer y terfynellau lluosog. antenâu o AP, fel y gellir chwarae gallu'r AP yn llawn.
