Beth yw MIMO?

1.   Beth yw MIMO?

Yn y cyfnod hwn o gydgysylltiad, mae'n ymddangos bod ffonau symudol, fel y ffenestr i ni gyfathrebu â'r byd y tu allan, wedi dod yn rhan o'n cyrff.

Ond ni all y ffôn symudol syrffio'r rhyngrwyd ar ei ben ei hun, mae rhwydwaith cyfathrebu ffôn symudol wedi dod yr un mor bwysig â dŵr a thrydan i fodau dynol.Pan fyddwch chi'n syrffio'r rhyngrwyd, nid ydych chi'n teimlo pwysigrwydd yr arwyr hyn y tu ôl i'r llenni.Unwaith y byddwch chi'n gadael, rydych chi'n teimlo na allwch chi fyw mwyach.

Roedd yna amser, roedd rhyngrwyd ffonau symudol yn cael ei gyhuddo gan draffig, mae incwm y person ar gyfartaledd yn ychydig gannoedd o ddarnau arian, ond mae angen i 1MHz wario darn arian.Felly, pan welwch Wi-Fi, byddwch chi'n teimlo'n ddiogel.

Gadewch i ni weld sut olwg sydd ar lwybrydd diwifr.

8 antena, mae'n edrych fel pryfed cop.

A all y signal fynd trwy ddwy wal neu fwy?Neu a fydd cyflymder y rhyngrwyd yn dyblu?

Gellir cyflawni'r effeithiau hyn gan lwybrydd, ac fe'i cyflawnir gyda llawer o antenâu, y dechnoleg MIMO enwog.

MIMO, sef allbwn Aml-fewnbwn Aml.

Mae'n anodd dychmygu hynny, iawn?Beth yw Aml-mewnbwn Aml-allbwn, sut gall antenâu gyflawni pob effaith?Pan fyddwch chi'n syrffio'r rhyngrwyd trwy gebl rhwydwaith, mae'r cysylltiad rhwng y cyfrifiadur a'r rhyngrwyd yn gebl ffisegol, yn amlwg.Nawr, gadewch i ni ddychmygu pan fyddwn yn defnyddio antenâu i anfon signalau drwy'r awyr gan ddefnyddio tonnau electromagnetig.Mae'r aer yn gweithredu fel gwifren ond yn rhithwir, sianel ar gyfer trosglwyddo signalau a elwir yn sianel ddiwifr.

Felly, sut allwch chi wneud y rhyngrwyd yn gyflymach?

Ydw, rydych chi'n iawn!Gellir ei datrys gan ychydig mwy o antenâu, ychydig mwy o wifrau rhithwir gyda'i gilydd i anfon a derbyn data.Mae MIMO wedi'i gynllunio ar gyfer y sianel ddiwifr.

Yn yr un modd â llwybryddion diwifr, mae gorsaf sylfaen 4G a'ch ffôn symudol yn gwneud yr un peth.

Diolch i MIMO Technology, sydd wedi'i integreiddio'n dynn â 4G, gallwn brofi cyflymder cyflymach y rhyngrwyd.Ar yr un pryd, mae cost gweithredwyr ffonau symudol wedi lleihau'n sylweddol;gallwn wario llai i brofi cyflymder rhyngrwyd cyflymach a diderfyn.Nawr gallwn o'r diwedd gael gwared ar ein dibyniaeth ar Wi-Fi a syrffio'r rhyngrwyd drwy'r amser.

Nawr, gadewch imi gyflwyno beth yw MIMO?

2 .Dosbarthiad MIMO

Yn gyntaf oll, mae'r MIMO y soniasom amdano yn gynharach yn cyfeirio at y cynnydd sylweddol mewn cyflymder rhwydwaith wrth lawrlwytho.Mae hynny oherwydd, am y tro, mae gennym alw llawer cryfach am lawrlwythiadau.Meddyliwch am y peth, gallwch lawrlwytho dwsinau o fideos GHz ond llwytho i fyny yn bennaf ychydig MHz yn unig.

Gan fod MIMO yn cael ei alw'n fewnbwn lluosog ac allbynnau lluosog, mae llwybrau trawsyrru lluosog yn cael eu creu gan antenâu lluosog.Wrth gwrs, nid yn unig y mae'r orsaf sylfaen yn cefnogi trosglwyddiad antena lluosog, ond mae angen i'r ffôn symudol hefyd gwrdd â derbyniad antena lluosog.

Gadewch i ni wirio'r lluniad syml canlynol: (Mewn gwirionedd, mae antena'r orsaf sylfaen yn enfawr, ac mae antena'r ffôn symudol yn fach ac yn gudd. Ond hyd yn oed gyda galluoedd gwahanol, maent yn yr un swyddi cyfathrebu.)

Yn ôl nifer yr antenâu o orsaf sylfaen a ffonau symudol, gellir ei rannu'n bedwar math: SISO, SIMO, MISO a MIMO.

SISO: Mewnbwn Sengl ac Allbwn Sengl

SIMO: Mewnbwn Sengl ac Allbwn Lluosog

MISO: Mewnbwn Lluosog ac Allbwn Sengl

MIMO: Allbwn Lluosog ac Allbwn Lluosog

Gadewch i ni ddechrau gyda'r SISO:

Gellir diffinio'r ffurf symlaf yn nhermau MIMO fel SISO - Mewnbwn Sengl Allbwn Sengl.Mae'r trosglwyddydd hwn yn gweithredu gydag un antena fel y derbynnydd.Nid oes unrhyw amrywiaeth, ac nid oes angen prosesu ychwanegol.

Mae un antena ar gyfer yr orsaf sylfaen ac un ar gyfer y ffôn symudol;nid ydynt yn ymyrryd â'i gilydd - y llwybr trawsyrru rhyngddynt yw'r unig gysylltiad.

Nid oes amheuaeth bod system o'r fath yn fregus iawn, yn ffordd fach.Bydd unrhyw sefyllfaoedd annisgwyl yn fygythiad uniongyrchol i gyfathrebiadau.

Mae SIMO yn well oherwydd bod derbyniad y ffôn yn well.

Fel y gwelwch, ni all y ffôn symudol newid yr amgylchedd diwifr, felly mae'n newid ei hun - mae'r ffôn symudol yn ychwanegu antena iddo'i hun.

Yn y modd hwn, gall y neges a anfonir o'r orsaf sylfaen gyrraedd y ffôn symudol mewn dwy ffordd!Dim ond eu bod ill dau yn dod o'r un antena yn yr orsaf sylfaen a dim ond yr un data y gallant ei anfon.

O ganlyniad, nid oes ots os byddwch yn colli rhywfaint o ddata ar bob llwybr.Cyn belled ag y gall y ffôn dderbyn copi o unrhyw lwybr, er bod y capasiti mwyaf yn aros yr un fath ar bob llwybr, mae'r tebygolrwydd o dderbyn data yn llwyddiannus yn dyblu.Gelwir hyn hefyd yn derbyn amrywiaeth.

Beth yw MISO?

Mewn geiriau eraill, mae gan y ffôn symudol un antena o hyd, ac mae nifer yr antenâu yn yr orsaf sylfaen yn cynyddu i ddau.Yn yr achos hwn, trosglwyddir yr un data o'r ddau antena trosglwyddydd.Ac mae antena derbynnydd wedyn yn gallu derbyn y signal gorau posibl a'r union ddata.

Mantais defnyddio MISO yw bod yr antenâu lluosog a'r data yn cael eu symud o'r derbynnydd i'r trosglwyddydd.Gall yr orsaf sylfaen anfon yr un data o hyd mewn dwy ffordd;nid oes gwahaniaeth os byddwch yn colli rhywfaint o ddata;gall y cyfathrebu fynd yn ei flaen fel arfer.

Er bod y capasiti uchaf yn aros yr un fath, mae cyfradd llwyddiant y cyfathrebu wedi dyblu.Gelwir y dull hwn hefyd yn trawsyrru amrywiaeth.

Yn olaf, gadewch i ni siarad am MIMO.

Mae mwy nag un antena ar ddau ben y cyswllt radio, a gelwir hyn yn MIMO – Mewnbwn Lluosog Allbwn Lluosog.Gellir defnyddio MIMO i ddarparu gwelliannau yng nghadernid y sianel yn ogystal â thrwygyrch sianel.Gall yr orsaf sylfaen a'r ochr symudol ddefnyddio dwy antena i anfon a derbyn yn annibynnol, ac mae'n golygu bod y cyflymder yn cael ei ddyblu?

Yn y modd hwn, mae pedwar llwybr trosglwyddo rhwng yr orsaf sylfaen a'r ffôn symudol, sy'n ymddangos yn llawer mwy cymhleth.Ond i fod yn sicr, oherwydd bod gan yr orsaf sylfaen ac ochr y ffôn symudol 2 antena, gall anfon a derbyn dau ddata ar yr un pryd.Felly faint mae capasiti uchaf MIMO yn cynyddu o'i gymharu ag un llwybr?O'r dadansoddiad blaenorol o SIMO a MISO, mae'n ymddangos bod y gallu mwyaf yn dibynnu ar nifer yr antenâu ar y ddwy ochr.

Mae'r systemau MIMO yn gyffredinol fel MIMO A*B;Mae A yn golygu nifer yr antenâu gorsaf sylfaen, mae B yn golygu nifer yr antenâu ffôn symudol.Meddyliwch am 4*4 MIMO a 4*2 MIMO.Beth ydych chi'n meddwl pa gapasiti sy'n fwy?

Gall 4 * 4 MIMO anfon a derbyn 4 sianel ar yr un pryd, a gall ei allu uchaf gyrraedd 4 gwaith yn fwy na'r system SISO.Dim ond 2 waith y system SISO y gall 4 * 2 MIMO ei gyrraedd.

Gelwir hyn gan ddefnyddio antena lluosog a llwybrau trawsyrru gwahanol yn y gofod amlblecsio i anfon copïau lluosog o wahanol ddata ochr yn ochr i gynyddu capasiti yn amlblecs rhannu gofod.

Felly, a all y gallu trosglwyddo mwyaf yn y system MIMO?Gadewch i ni ddod i'r prawf.

Rydym yn dal i gymryd yr orsaf sylfaen a ffôn symudol gyda 2 antena fel enghraifft.Beth fyddai'r llwybr trosglwyddo rhyngddynt?

Fel y gwelwch, mae'r pedwar llwybr yn mynd trwy'r un pylu ac ymyrraeth, a phan fydd data'n cyrraedd y ffôn symudol, ni allant wahaniaethu rhwng ei gilydd mwyach.Onid yw hyn yr un peth ag un llwybr?Ar hyn o bryd, nid yw'r system 2 * 2 MIMO yr un peth â'r system SISO?

Yn yr un modd, gall system 2 * 2 MIMO ddirywio i systemau SIMO, MISO, a systemau eraill, sy'n golygu bod amlblecs rhannu gofod yn cael ei leihau i amrywiaeth trawsyrru neu amrywiaeth derbyn, mae disgwyliad yr orsaf sylfaen hefyd wedi dirywio o fynd ar drywydd cyflymder uchel i sicrhau cyfradd llwyddiant derbyn.

A sut mae systemau MIMO yn cael eu hastudio gan ddefnyddio symbolau mathemateg?

3.Cyfrinach y sianel MIMO

Mae peirianwyr wrth eu bodd yn defnyddio symbolau mathemateg.

Nododd peirianwyr y data o'r ddau antena ar yr orsaf sylfaen fel X1 a X2, y data o'r antenâu ffôn symudol fel Y1 a Y2, marciwyd y pedwar llwybr trosglwyddo fel H11, H12, H21, H22.

Mae'n hawdd cyfrifo B1 a B2 fel hyn.Ond weithiau, gall cynhwysedd 2 * 2 MIMO gyrraedd dwbl o SISO, weithiau ni all, weithiau hyd yn oed ddod yr un peth â SISO.Sut ydych chi'n ei esbonio?

Gellir esbonio'r broblem hon gan y gydberthynas sianel yr ydym newydd ei chrybwyll - po uchaf yw'r gydberthynas, y mwyaf anodd yw hi i wahaniaethu rhwng pob llwybr trosglwyddo yn yr ochr symudol.Os yw'r sianel yr un peth, yna mae'r ddau hafaliad yn dod yn un, felly dim ond un ffordd sydd i'w throsglwyddo.

Yn amlwg, mae cyfrinach sianel MIMO yn gorwedd yn y dyfarniad o annibyniaeth y llwybr trosglwyddo.Hynny yw, mae'r gyfrinach yn H11, H12, H21, a H22.Mae peirianwyr yn symleiddio'r hafaliad fel a ganlyn:

Ceisiodd peirianwyr symleiddio'r H1, H12, H21, a H22, trwy rai newidiadau cymhlethu, yr hafaliad ac yn y pen draw trosi i'r fformiwla.

Dau fewnbwn X'1 a X'2, lluoswch y λ1 a λ2, gallwch gael Y'1 a Y'2.Beth mae gwerthoedd λ1 ac λ2 yn ei olygu?

Mae matrics newydd.Gelwir matrics gyda data ar un groeslin yn unig yn fatrics croeslin.Gelwir nifer y data nad yw'n sero ar y groeslin yn safle'r matrics.Yn 2*2 MIMO, mae'n cyfeirio at y gwerthoedd Di-sero o λ1 a λ2.

Os yw'r safle yn 1, mae'n golygu bod cydberthynas uchel rhwng y system 2 * 2 MIMO yn y gofod trawsyrru, sy'n golygu bod MIMO yn dirywio i SISO neu SIMO a dim ond ar yr un pryd y gall dderbyn a throsglwyddo'r holl ddata.

Os yw'r safle yn 2, yna mae gan y system ddwy sianel ofodol gymharol annibynnol.Gall anfon a derbyn data ar yr un pryd.

Felly, os yw'r safle yn 2, a yw gallu'r ddwy sianel drawsyrru hyn yn ddwbl gallu un?Mae'r ateb yn gorwedd yn y gymhareb λ1 a λ2, a elwir hefyd yn rhif amodol.

Os yw'r rhif amodol yn 1, mae'n golygu bod λ1 a λ2 yr un peth;mae ganddynt annibyniaeth uchel.Gall gallu'r system MIMO 2 * 2 gyrraedd yr uchafswm.

Os yw'r rhif amodol yn uwch nag 1, mae'n golygu bod yr λ1 a'r λ2 yn wahanol.Fodd bynnag, mae dwy sianel ofodol, ac mae'r ansawdd yn wahanol, yna bydd y system yn rhoi'r prif adnoddau ar y sianel gyda gwell ansawdd.Yn y modd hwn, mae gallu system 2 * 2 MIMO 1 neu 2 waith o'r system SISO.

Fodd bynnag, cynhyrchir y wybodaeth wrth drosglwyddo gofod ar ôl i'r orsaf sylfaen anfon y data.Sut mae'r orsaf sylfaen yn gwybod pryd i anfon un sianel neu ddwy sianel?

Peidiwch ag anghofio, ac nid oes unrhyw gyfrinachau rhyngddynt.Bydd y ffôn symudol yn anfon ei gyflwr sianel fesuredig, rheng y matrics trawsyrru, ac awgrymiadau ar gyfer rhaggodio i'r orsaf sylfaen er mwyn cyfeirio atynt.

Ar y pwynt hwn, rwy'n meddwl y gallwn weld bod MIMO yn troi allan i fod yn beth o'r fath.