Шта је МИМО?

1.   Шта је МИМО?

У овој ери међусобне повезаности, чини се да су мобилни телефони, као прозор за комуникацију са спољним светом, постали део наших тела.

Али мобилни телефон не може сам да сурфује интернетом, комуникациона мрежа мобилних телефона постала је иста важна као вода и струја за људска бића.Када сурфујете интернетом, не осећате важност ових хероја иза сцене.Када одете, осећате се као да више не можете да живите.

Било је времена, интернет мобилних телефона се наплаћивао саобраћајем, просечни приходи су неколико стотина новчића, али 1МХз треба потрошити новчић.Дакле, када видите Ви-Фи, осећаћете се безбедно.

Хајде да видимо како изгледа бежични рутер.

8 антена, изгледа као пауци.

Може ли сигнал проћи кроз два или више зидова?Или ће се брзина интернета удвостручити?

Ови ефекти се могу постићи рутером, а то се постиже многим антенама, чувеном МИМО технологијом.

МИМО, који је Мулти-инпут Мулти оутпут.

Тешко је то замислити, зар не?Шта је Мулти-инпут Мулти-оутпут, како антене могу постићи све ефекте?Када сурфујете интернетом преко мрежног кабла, веза између рачунара и интернета је, очигледно, физички кабл.Хајде сада да замислимо када користимо антене за слање сигнала кроз ваздух помоћу електромагнетних таласа.Ваздух се понаша као жица, али је виртуелни, канал за пренос сигнала који се назива бежични канал.

Дакле, како можете учинити интернет бржим?

Да, ти си у праву!То се може решити са још неколико антена, још неколико виртуелних жица заједно за слање и примање података.МИМО је дизајниран за бежични канал.

Исто као и бежични рутери, 4Г базна станица и ваш мобилни телефон раде исту ствар.

Захваљујући МИМО технологији, која је чврсто интегрисана са 4Г, можемо искусити већу брзину интернета.Истовремено, трошкови мобилних оператера су значајно смањени;можемо потрошити мање да бисмо искусили бржу и неограничену брзину интернета.Сада се коначно можемо ослободити зависности од Ви-Фи-ја и стално сурфовати интернетом.

Сада, дозволите ми да вам представим шта је МИМО?

2.МИМО класификација

Пре свега, МИМО који смо раније споменули односи се на значајно повећање брзине мреже у преузимању.То је зато што, за сада, имамо много већу потражњу за преузимањима.Размислите о томе, можете преузети десетине видео записа у ГХз, али отпремити углавном само неколико МХз.

Пошто се МИМО назива вишеструким улазом и више излаза, вишеструке путеве преноса креирају више антена.Наравно, не само да базна станица подржава пренос са више антена, већ мобилни телефон такође треба да има пријем са више антена.

Хајде да проверимо следећи једноставан цртеж: (У ствари, антена базне станице је огромна, а антена мобилног телефона је сићушна и скривена. Али чак и са различитим могућностима, оне су на истим комуникацијским позицијама.)

Према броју антена базне станице и мобилних телефона, може се поделити на четири типа: СИСО, СИМО, МИСО и МИМО.

СИСО: један улаз и један излаз

СИМО: један улаз и више излаза

МИСО: Вишеструки улаз и један излаз

МИМО: Вишеструки излаз и вишеструки излаз

Почнимо са СИСО:

Најједноставнији облик се може дефинисати у МИМО терминима као СИСО – Сингле Инпут Сингле Оутпут.Овај предајник ради са једном антеном као и пријемник.Нема разноликости и није потребна додатна обрада.

Постоји једна антена за базну станицу и једна за мобилни телефон;не ометају једни друге — пут преноса између њих је једина веза.

Нема сумње да је такав систем веома крхак, мали пут.Све неочекиване ситуације ће директно представљати претњу комуникацијама.

СИМО је бољи јер је пријем телефона побољшан.

Као што видите, мобилни телефон не може да промени бежично окружење, па се мења сам – мобилни телефон себи додаје антену.

На овај начин порука послата са базне станице може доћи до мобилног телефона на два начина!Само што оба долазе са исте антене на базној станици и могу слати само исте податке.

Као резултат тога, није важно ако изгубите неке податке на свакој рути.Све док телефон може да прими копију са било које путање, иако максимални капацитет остаје исти на свакој рути, вероватноћа успешног пријема података се удвостручује.Ово се такође назива разноликост примања.

Шта је МИСО?

Другим речима, мобилни телефон и даље има једну антену, а број антена у базној станици је повећан на две.У овом случају, исти подаци се преносе са две антене предајника.И антена пријемника тада може да прими оптималан сигнал и тачне податке.

Предност употребе МИСО је у томе што се више антена и подаци премештају са пријемника на предајник.Базна станица и даље може слати исте податке на два начина;није битно ако изгубите неке податке;комуникација може да се одвија нормално.

Иако је максимални капацитет остао исти, стопа успешности комуникације се удвостручила.Овај метод се такође назива диверзитет преноса.

На крају, хајде да причамо о МИМО-у.

Постоји више од једне антене на оба краја радио везе, а то се назива МИМО – вишеструки улаз и више излаза.МИМО се може користити да обезбеди побољшања у робусности канала као и пропусности канала.Базна станица и мобилна страна могу да користе две антене за независно слање и пријем, а то значи да је брзина удвостручена?

На овај начин постоје четири преносне руте између базне станице и мобилног телефона, што изгледа много компликованије.Али да будемо сигурни, пошто базна станица и страна мобилног телефона имају по 2 антене, може да шаље и прима два податка истовремено.Дакле, колико се максимални капацитет МИМО повећава у поређењу са једном путањом?Из претходне анализе СИМО и МИСО, чини се да максимални капацитет зависи од броја антена на обе стране.

МИМО системи су генерално као А*Б МИМО;А означава број антена базне станице, Б означава број антена мобилних телефона.Замислите 4*4 МИМО и 4*2 МИМО.Шта мислите који је капацитет већи?

4*4 МИМО може да шаље и прима 4 канала истовремено, а његов максимални капацитет може да достигне 4 пута већи од СИСО система.4*2 МИМО може достићи само 2 пута већи СИСО систем.

Ово коришћењем више антена и различитих путева преноса у простору за мултиплексирање за слање више копија различитих података паралелно ради повећања капацитета назива се мултиплекс са поделом простора.

Дакле, може ли максимални капацитет преноса у МИМО систему?Хајдемо на тест.

За пример и даље узимамо базну станицу и мобилни телефон са 2 антене.Који би био пут преноса између њих?

Као што видите, четири пута пролазе кроз исто бледење и сметње, а када подаци стигну до мобилног телефона, више се не разликују.Није ли ово исто што и један пут?У овом тренутку, 2*2 МИМО систем није исти као СИСО систем?

На исти начин, 2*2 МИМО систем може да се дегенерише у СИМО, МИСО и друге системе, што значи да се мултиплекс са поделом простора своди на диверзитет преноса или диверзитет пријема, очекивање базне станице је такође дегенерисано од тежње велике брзине ка обезбеђивање успешности пријема.

И како се МИМО системи проучавају коришћењем математичких симбола?

3.Тајна МИМО канала

Инжењери воле да користе математичке симболе.

Инжењери су податке са две антене на базној станици означили као Кс1 и Кс2, податке са антена мобилних телефона као И1 и И2, четири преносне путање су означене као Х11, Х12, Х21, Х22.

На овај начин је лако израчунати И1 и И2.Али понекад, капацитет 2*2 МИМО може достићи двоструко већи од СИСО, понекад не може, понекад чак и постати исти као СИСО.Како то објашњавате?

Овај проблем се може објаснити корелацијом канала коју смо управо споменули — што је корелација већа, теже је разликовати сваки пут преноса на мобилној страни.Ако је канал исти, онда две једначине постају једна, тако да постоји само један начин да се то пренесе.

Очигледно, тајна МИМО канала лежи у процени независности преносног пута.То јест, тајна лежи у Х11, Х12, Х21 и Х22.Инжењери поједностављују једначину на следећи начин:

Инжењери су покушали да поједноставе Х1, Х12, Х21 и Х22, кроз неке комплексне промене, једначину и на крају конвертују у формулу.

Два улаза Кс'1 и Кс'2, помножите λ1 и λ2, можете добити И'1 и И'2.Шта значе вредности λ1 и λ2?

Постоји нова матрица.Матрица са подацима само на једној дијагонали назива се дијагонална матрица.Број података који нису нула на дијагонали назива се ранг матрице.У 2*2 МИМО, то се односи на вредности које нису нула од λ1 и λ2.

Ако је ранг 1, то значи да је МИМО систем 2*2 у великој корелацији у простору за пренос, што значи да се МИМО дегенерише у СИСО или СИМО и може само да прима и преноси све податке у исто време.

Ако је ранг 2, онда систем има два релативно независна просторна канала.Може да шаље и прима податке у исто време.

Дакле, ако је ранг 2, да ли је капацитет ова два канала за пренос дупло већи од једног?Одговор лежи у односу λ1 и λ2, који се такође назива условним бројем.

Ако је условни број 1, то значи да су λ1 и λ2 исти;имају високу независност.Капацитет 2*2 МИМО система може достићи максимум.

Ако је условни број већи од 1, то значи да су λ1 и λ2 различити.Међутим, постоје два просторна канала, а квалитет је другачији, онда ће систем квалитетније ставити главне ресурсе на канал.На овај начин, капацитет МИМО система 2*2 је 1 или 2 пута већи од СИСО система.

Међутим, информације се генеришу током свемирског преноса након што базна станица пошаље податке.Како базна станица зна када треба послати један или два канала?

Не заборавите, и међу њима нема тајни.Мобилни телефон ће базној станици послати измерено стање канала, ранг матрице преноса и предлоге за претходно кодирање.

У овом тренутку, мислим да можемо видети да се МИМО испоставља као таква ствар.