MIMO (англ. Multiple Input Multiple Output) — системи зв'язку з рознесеними передавальними і приймальними антенами. Їхнє використання дозволяє проводити просторову і часову обробку сигналів, ефективніше використовувати випромінювану передавачем потужність і знижувати негативний вплив завад. Внаслідок цього пропускна спроможність MIMO-систем теоретично може бути збільшена пропорційно числу антенних елементів у порівнянні зі звичайними системами зв'язку, що використовують одноелементні антени (без збільшення повної випромінюваної потужності і смуги частот).
Високошвидкісний потік даних розбивається на М незалежних послідовностей з 1/М швидкості, які потім передаються одночасно з декількох антен, відповідно використовуючи тільки 1/М їх первинної смуги частот.
Перетворювач потоку даних на передавальному кінці лінії зв'язку перетворює послідовний потік у паралельний, а на приймальному — виконує зворотне перетворення.
Приклади використання Редагувати
Необхідність та шляхи впровадження технологій MIMO в засоби військового зв'язку держав-членів НАТО обговорювалися ще у 2008 р.. Тоді чеська компанія DICOM продемонструвала пристрій персонального радіозв'язку PR-20, в якому крім стрибкоподібної зміни несучої частоти було реалізовано просторове мультиплексування OFDM-сигналів за технологією MIMO зі схемою "2 передавача - 2 приймача ". Результати тестування пристрою в міських умовах і усередині будівель показали, що ймовірність помилок в пакетах даних в режимі MIMO може бути знижена в 4 рази при відстані передачі 70 - 80 м.
Технологія MIMO використовується в базових станціях стільникового зв'язку стандарту 4G. Стандартом передбачено до 8 портів введення та 8 виведення на одну станцію. Стандарт 5G, як очікується, збільшить цю кількість вже до сотень. Відповідні системи отримали назву Massive MIMO.
MU-MIMO Редагувати
Massive MIMO Редагувати
Massive MIMO — це система, в якій кількість терміналів користувачів набагато менше, чим кількість антен базової станції. Особливістю Massive MIMO є використання багатоелементних цифрових антенних решіток з кількістю антенних елементів 128, 256 і більше.
Відомі проекти систем стільникового зв'язку, що використовували систему Massive MIMO структури 100x100, розглядається можливість їхнього масштабування на випадок 1000-елементних цифрових антенних решіток. Зниженню вартості систем Massive MIMO у перерахунку на один канал сприятиме використання комбінованих методів децимації відліків АЦП, що сполучують зниження темпу надходження даних з їх попередньою (anti aliasing) фільтрацією, зсувом частоти і квадратурною демодуляцією сигналів. Крім того, спрощення обробки сигналів може досягатися адаптивною зміною кількості каналів у системі Massive MIMO в залежності від поточної завадової ситуації в ефірі, що забезпечується на основі кластерізації окремих груп антенних елементів цифрової антенної решітки у підрешітки.
Схемотехнічна база систем Massive MIMO спирається на використання модулів обробки сигналів стандартів CompactPCI, PCI Express, OpenVPX та ін. Технологія Massive MIMO є одною з ключових для реалізації систем стільникового зв'язку 5G і в подальшому — 6G.
Див. також Редагувати
Примітки Редагувати
- ↑ Слюсар, В.И. (2008). . Электроника: Наука, Технология, Бизнес. – 2008. - № 4. с. 66 – 71. Архів оригіналу за 12 травня 2021. Процитовано 2 травня 2020.
- Amy Nordrum, Kristen Clark and IEEE Spectrum Staff (27 січня 2017). . IEEE Spectrum. Архів оригіналу за 20 січня 2019. Процитовано 26 січня 2018.
- T. L. Marzetta, Noncooperative cellular wireless with unlimited numbers of base station antennas, IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 9, no. 11, pp. 3590 – 3600, Nov. 2010.
- Слюсар В. И. Развитие схемотехники ЦАР: некоторые итоги. Часть 1.// Первая миля. Last mile (Приложение к журналу "Электроника: наука, технология, бизнес"). – N1. - 2018. - C. 72 - 77 [1] [ 17 березня 2018 у Wayback Machine.]
- ↑ Слюсар В. И. Развитие схемотехники ЦАР: некоторые итоги. Часть 2.// Первая миля. Last mile (Приложение к журналу "Электроника: наука, технология, бизнес"). – N2. - 2018. - C. 76 - 80.[2] [ 20 червня 2018 у Wayback Machine.]
- Слюсар В.И. К вопросу об адаптивном управлении каналами системы Massive MIMO. // 17-а науково-технічна конференція “Створення та модернізація озброєння і військової техніки в сучасних умовах”.– Чернігів: Державний науково-випробувальний центр Збройних Сил України. – 07 -08 вересня 2017 р. - C.328 – 329.[3] [ 2 квітня 2018 у Wayback Machine.]
- Степанец И., Фокин Г. Особенности реализации Massive MIMO в сетях 5G.// Первая миля. Last mile (Приложение к журналу "Электроника: наука, технология, бизнес"). – N1. - 2018. - C. 46 - 52.