MIMO
Tx = lähetin, Rx = vastaanotin.
MIMO-tekniikalla (Multiple-Input and Multiple-Output) tarkoitetaan tietoliikennetekniikkaa, jossa sekä lähetykseen että vastaanottoon käytetään samanaikaisesti useampaa kuin yhtä antennia.
Käyttötavat ja edut
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]MIMO-tekniikkaa voidaan hyödyntää pääasiassa kahdella eri tavalla: maksimoimaan tiedonsiirtonopeus tai parantamaan tiedonsiirron luotettavuutta.
Tiedonsiirtonopeuden maksimointiin käytetään tilallista limitystä (engl. spatial multiplexing, joskus myös MIMO-SM). Kun vastaanottajalla on käytettävissään vähintään yhtä monta antennia kuin lähettäjällä, voidaan kutakin lähettäjä-vastaanottaja-antenniparia käyttää yksilöllisesti. Tällöin lähettäjä pilkkoo sarjamuotoisen sähkeen useammalle antennille, jotka lähettävät yksilöllisen osan signaalista rinnan samanaikaisesti samalla lähetyskanavalla. Vastaanottopäässä eri aikoihin saapuvat signaalit kootaan jälleen yhdeksi tietovirraksi. Usean lähetys- ja vastaanottoantennin käytöllä voidaan saavuttaa huomattavasti suurempi tiedonsiirtokapasiteetti kuin yhdellä antennilla. Teoriassa lähetettävän datan määrä voidaan kertoa antenniparien määrällä, mutta käytännössä toteutus aiheuttaa myös häviöitä esimerkiksi signaalien häiritessä toisiaan. Etu on verrattavissa kaistanleveyden tai lähetystehon kasvattamisesta saatavaan hyötyyn.
Tiedonsiirron luotettavuuteen pyritään käyttämällä aika-tila-koodausta (engl. space time coding, diversity coding), jolla minimoidaan häipymisestä aiheutuvia haittoja kuten viivettä. Siinä sama signaali lähetetään useammasta antennista samanaikaisesti. Näin saavutetaan parempi virheensieto, eli pystytään luomaan yksiantennijärjestelmää luotettavampi verkko. Usein samalla paranee myös kantama.
Haasteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]MIMO-järjestelmien suunnittelijoiden keskeisenä haasteena on eri aikaan vastaanotettujen signaalien yhdistämisen suorittavien ohjelmistopohjaisten algoritmien kehittäminen.