מהו מרובה-פני / מרובה-החוצה (mimo)? - הגדרה מטכנולוגיה

הגדרה - מה המשמעות של Multiple In / Multiple Out (MIMO)?

MIMO (Multiple In / Multiple Out) מתייחס לאנטנות שידור וקליטה מרובות לביצועי תקשורת אלחוטית משופרת, כגון תפוקת נתונים. MIMO משתמש בטכניקות מרבב כדי להגדיל את רוחב הפס והטווח האלחוטי. כניסה ויציאה מתייחסים לערוץ הרדיו הנושא את האות.

MIMO הוא מרכיב מרכזי בטכנולוגיות תקשורת אלחוטיות ובתקני תקשורת, כגון IEEE 802.11n (Wi-Fi), דור רביעי אלחוטי (4G), פרויקט שותפות דור שלישי (3GPP), התפתחות ארוכת טווח (LTE), ויכולת פעולה הדדית ברחבי העולם למיקרוגל. גישה (WiMAX).

MIMO ידוע גם בשם Multiple-Input / Multiple-Output.

Techopedia מסביר Multiple In / Multiple Out (MIMO)

טכנולוגיות MIMO נבדקו לראשונה בראשית אמצע שנות השבעים. באמצע שנות השמונים פרסמו מדענים מאמרים על פיתוח קורות, טכנולוגיה מקדימה קשורה. ריבוי מרחבים, טכניקת MIMO להעברת מספר רב של אותות, הוצע על ידי Arogyaswami Paulraj ותומאס Kailath בשנת 1993, והפטנט שלהם משנת 1994 הדגיש את היישום לשידור אלחוטי. תפיסת האנטנות המרובות נחקרה בשנת 1996. בשנת 1998, מעבדות בל היו הראשונות שהוכיחו כי ביצועי הטכנולוגיה של MIMO משופרים על ידי ריבוי מרחבים.

MIMO מנצל אותות רפלקטיביים מאובייקט אחד או מרובים לאחר השידור ולפני הקבלה. אנטנות ועיצוב מערכות אנטנות מעודדות אותות ללכת בנתיבים מרובים. למרות שהאותות הללו הם האחרונים שהגיעו לאנטנות המקבלות וחווים את ההנחות הגבוהה ביותר מהספיגה על ידי אובייקטים, דיפוזיה וגורמים אחרים, הם משלבים ומשלימים את אותות הקו הישר החזק ביותר של המקלט. במקלט, אלגוריתמים מיוחדים מקבלים, מתואמים ומשלבים מחדש את האותות, מה שמגביר את עוצמת האות באופן משמעותי, תוך הפחתת דהיית האות. תהליך זה, המכונה יעילות ספקטרלית גבוהה יותר, מביא למספר גבוה יותר של סיביות נתונים המועברות בשנייה בקצב רוחב הפס לכל הרץ או מחזור לשנייה (CPC).

IEEE 802.11n משתמש ב- MIMO עבור טכנולוגיית ה- Wi-Fi, היוצרת תפוקת תיאורטית של 108 מגהביט לשנייה. הטכנולוגיה המוקדמת של IEEE 802.11g הפיקה רק 54 מגהביט לשנייה ללא תועלת של MIMO. שני משדרים מכפלים את קצב הנתונים ושני מקלטים או יותר מאפשרים מרחקים גדולים יותר בין משדרים ומקלטים.

ל- MIMO שלוש קטגוריות עיקריות כדלקמן:

• קידוד קידוד: מתאים את כל שלבי האות והזכאים הזמינים לעוצמת האות חזקה יותר במקלט.
• ריבוי מרחבים: דורש מקלטי אות מורכבים ביותר, תוך שימוש באפנון OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing OF OFDM) או אפנון (Orthodonal Frequency Division Multiple Access) של OFDMA.
• קידוד גיוון: משמש כשאין דרך לקבוע את התפשטות האות באוויר. זרם נתונים יחיד משתמש בקידוד בזמן-חלל כדי לשפר את אמינות האות המשודרת, עקב יתירות נתונים אצל המקלט.