MIMO

Đa thâu nhập đa thâu xuất hệ thống( anh ngữ:multi-input multi-output,Súc tảMIMO) thị nhất chủng dụng lai miêu thuật đaThiên tuyến Vô tuyến thông tín Hệ thống Đa trọng lộ kính truyện thâuĐích trừu tượng sổ học mô hình, năng lợi dụng phát xạ đoan đích đa cá thiên tuyến các tự độc lập phát tống tín hào, đồng thời tại tiếp thu đoan dụng đa cá thiên tuyến tiếp thu tịnh khôi phục nguyên tín tức. Cai kỹ thuật tối tảo thị doMã khả niVu 1908 niên đề xuất đích, tha lợi dụng đa thiên tuyến lai ức chếTín đạo suy lạc( fading ). Căn cư thu phát lưỡng đoan thiên tuyến sổ lượng, tương đối vu phổ thông đíchĐan thâu nhập đan thâu xuất hệ thống( anh ngữ:single-input single-output,SISO), MIMO thử loại đa thiên tuyến kỹ thuật thượng bao hàm tảo kỳ sở vị đích “Trí tuệ thiên tuyến”,Diệc tứcĐan thâu nhập đa thâu xuất hệ thống( anh ngữ:single-input multi-output,SIMO) hòaĐa thâu nhập đan thâu xuất hệ thống( anh ngữ:multi-input single-output,MISO).

Do ô khả dĩ tại bất nhu yếu tăng gia tần khoan hoặc tổng phát tống công suất háo tổn ( transmit(ting) power expenditure/consumption ) đích tình huống hạ, đại phúc địa tăng gia hệ thống đích tư liêuThôn thổ lượng( throughput ) cập truyện tống cự ly, MIMO kỹ thuật ô cận kỉ niên thụ đáo hứa đa chúc mục. MIMO đích hạch tâm khái niệm vi lợi dụng đa căn phát xạ thiên tuyến dữ đa căn tiếp thu thiên tuyến sở đề cung chi không gian tự do độ lai hữu hiệu đề thăng vô tuyến thông tấn hệ thống chiTần phổ hiệu suất,Dĩ đề thăng truyện thâu tốc suất tịnh cải thiện thông tấn phẩm chất.

Phát triển lịch sử

1990 niên đại, toàn thế giớiVô tuyến thông tấnLĩnh vực quân châm đối đa thiên tuyến hệ thống tiến hành nghiên cứu, hi vọng thật tác xuất năng chỉ hướng tiếp thu giả chiBa thúc thành hình kỹ thuật( Beamforming ), diệc tức thị sở vịTrí tuệ hình thiên tuyến—— nhất chủng năng sử ba thúc thông minh địa truy tung tiếp thu giả ( tứcHành động điện thoại) đích kỹ thuật, như đồng hữu cá nhân trì trứ thiên tuyến đáo xử di động, tựu tượng nhất đạo tự thủ điện đồng xạ xuất đích quang thúc khả truy tung nhất vị tại hắc ám trung di động đích nhân nhất dạng. Trí tuệ hình thiên tuyến tạ do ba thúc đối kỳ chỉ hướng ( diệc tức đối mục tiêu tiếp thu giả ) đích tương trườngCàn thiệp( constructive interference, kiến thiết tínhCàn thiệp) cập đồng thời gian cai ba thúc đối mục tiêu tiếp thu giả chỉ hướng dĩ ngoại kỳ tha phương hướng chi tương tiêu càn thiệp ( destructive interference, phá phôi tínhCàn thiệp) lai tăng gia tấn hào tăng ích, dĩ thật hiện thượng thuật trí tuệ hình thiên tuyến đích ưu điểm, tịnh đối ô thử phát tống đan vị thượng đích đa thiên tuyến gian, thải dụng nhất giác trách đích thiên tuyến gian cự lai thật tác thử ba thúc. Nhất bàn dĩ phát tống tấn hào chi nhất bánBa trườngTác vi thật thể đích thiên tuyến gian cự, dĩ mãn túc không gian thượng đíchThải dạng định lýThả tị miễnBàng biện phúc xạ( grating lobes ), diệc tức không gian thượng đíchHỗn điệp.

Ba thúc thành hình kỹ thuật đích khuyết điểm nãi thị tại đô thị đích hoàn cảnh trung, tín hào dung dịch triều hướng kiến trúc vật hoặc di động đích xa lượng đẳng mục tiêu phân tán, nhân nhi mô hồ kỳ ba thúc đích tập trung đặc tính ( tức tương trường càn thiệp ), tang thất đa sổ đích tấn hào tăng ích cập giảm thiếu càn nhiễu đích đặc tính. Nhiên nhi thử hạng khuyết điểm khước tùy trứKhông gian đa dạngCậpKhông gian đa côngĐích kỹ thuật tại 1990 niên đại mạt đích phát triển, nhi đột nhiên chuyển biến vi ưu thế. Giá ta phương pháp lợi dụngĐa kính( multipath propagation ) hiện tượng lai tăng gia tư liêuThôn thổ lượng,Truyện tống cự ly, hoặc giảm thiếuVị nguyên thác ngộ suất.Giá ta hình thái đích hệ thống tại tuyển trạch thật thể đích thiên tuyến gian cự thời, thông thường dĩ đại ô bị phát tống tín hào đíchBa trườngĐích cự ly vi thật tác, dĩ xác bảo MIMO tần đạo gian đích đê quan liên tính cập cao phân tập giai sổ ( diversity order ).

MIMO-OFDM phục hợp kỹ thuật

MIMO dữBình thản suy lạcThông đạo ( flat fading channels ) kiêm dụng thời tối giai, dĩ hàng đê tiếp thu đoan thông đạo đẳng hóa khí chi phục tạp độ cập duy trì tiếp thu đoan đích đê công suất háo tổn, dã nhân thử MIMO đa bán dữOFDMKết hợp vi phục hợp kỹ thuật. MIMO-OFDM đồng thời viIEEE 802.16CậpIEEE 802.11n HT( High-Throughput ) đích thải dụng tiêu chuẩn chi nhất.WCDMAĐích hệ thống, nhưHSDPA,Diệc tiến hành tương MIMO kỹ thuật tiêu chuẩn hóa.

Kỹ thuật phân loại

MIMO thông tấn kỹ thuật bao quát dĩ hạ lĩnh vực:

Không gian đa công( spatial multiplexing ): Công tác tại MIMO thiên tuyến phối trí hạ, năng cú tại bất tăng gia đái khoan đích điều kiện hạ, tương bỉ SISO hệ thống thành bội địa đề thăng tín tức truyện thâu tốc suất, tòng nhi cực đại địa đề cao liễu tần phổ lợi dụng suất. Tại phát xạ đoan, cao tốc suất đích sổ cư lưu bị phân cát vi đa cá giác đê tốc suất đích tử sổ cư lưu, bất đồng đích tử sổ cư lưu tại bất đồng đích phát xạ thiên tuyến thượng tại tương đồng tần đoạn thượng phát xạ xuất khứ. Như quả phát xạ đoan dữ tiếp thu đoan đích thiên tuyến trận liệt chi gian cấu thành đích không vực tử tín đạo túc cú bất đồng, tức năng cú tại thời vực hòa tần vực chi ngoại ngạch ngoại đề cung không vực đích duy độ, sử đắc tại bất đồng phát xạ thiên tuyến thượng truyện tống đích tín hào chi gian năng cú tương hỗ khu biệt, nhân thử tiếp thu cơ năng cú khu phân xuất giá ta tịnh hành đích tử sổ cư lưu, nhi bất nhu phó xuất ngạch ngoại đích tần suất hoặc giả thời gian tư nguyên. Không gian phục dụng kỹ thuật tại cao tín táo bỉ điều kiện hạ năng cú cực đại đề caoTín đạo dung lượng,Tịnh thả năng cú tại “Khai hoàn”, tức phát xạ đoan vô pháp hoạch đắc tín đạo tín tức đích điều kiện hạ sử dụng. Foschini đẳng nhân đề xuất đích “Bối nhĩ thật nghiệm thất phân tằng không thời” (BLAST) thị điển hình đích không gian phục dụng kỹ thuật.
Không gian đa dạng( spatial diversity ): Lợi dụng phát xạ hoặc tiếp thu đoan đích đa căn thiên tuyến sở đề cung đích đa trọng truyện thâu đồ kính phát tống tương đồng đích tư liêu, dĩ tăng cường tư liêu đích truyện thâu phẩm chất.
Ba thúc phú hình( beamforming ): Tạ do đa căn thiên tuyến sản sinh nhất cá cụ hữu chỉ hướng tính đíchBa thúc,Tương năng lượng tập trung tại dục truyện thâu đích phương hướng, tăng gia tấn hào phẩm chất, tịnh giảm thiếu dữ kỳ tha dụng hộ gian đích càn nhiễu.
Dự biên mã ( precoding )

Dĩ thượng MIMO tương quan kỹ thuật tịnh phi tương xích, nhi thị khả dĩ tương hỗ phối hợp ứng dụng đích, như nhất cá MIMO hệ thống tức khả dĩ bao hàm không gian đa công hòa đa dạng đích kỹ thuật.