Τι είναι το MIMO (πολλαπλή είσοδος, πολλαπλή έξοδος);
Η ΜΙΜΟ (πολλαπλή είσοδος, πολλαπλή έξοδος) είναι μια τεχνολογία κεραιών για ασύρματες επικοινωνίες στην οποία χρησιμοποιούνται πολλαπλές κεραίες τόσο στην πηγή (πομπός) όσο και στον προορισμό (δέκτης). Οι κεραίες σε κάθε άκρο του κυκλώματος επικοινωνίας συνδυάζονται για την ελαχιστοποίηση των σφαλμάτων, τη βελτιστοποίηση της ταχύτητας των δεδομένων και τη βελτίωση της χωρητικότητας των ραδιομεταδόσεων, επιτρέποντας στα δεδομένα να ταξιδεύουν ταυτόχρονα σε πολλά μονοπάτια σήματος.
Η δημιουργία πολλαπλών εκδοχών του ίδιου σήματος παρέχει περισσότερες ευκαιρίες στα δεδομένα να φτάσουν στην κεραία λήψης χωρίς να επηρεαστούν από την εξασθένιση, γεγονός που αυξάνει τον λόγο σήματος προς θόρυβο και το ποσοστό σφαλμάτων. Αυξάνοντας τη χωρητικότητα των συστημάτων ραδιοσυχνοτήτων (RF), το MIMO δημιουργεί μια πιο σταθερή σύνδεση και λιγότερη συμφόρηση.
Η σημασία της ΜΙΜΟ για τους χρήστες
Το έργο σύμπραξης 3ης γενιάς (3GPP) πρόσθεσε το MIMO με την έκδοση 8 του προτύπου κινητής ευρυζωνικότητας. Η τεχνολογία MIMO χρησιμοποιείται για δίκτυα Wi-Fi και κυψελοειδείς τεχνολογίες τέταρτης γενιάς (4G) Long-Term Evolution (LTE) και πέμπτης γενιάς (5G) σε ένα ευρύ φάσμα αγορών, όπως η επιβολή του νόμου, η τηλεοπτική παραγωγή και η κυβέρνηση. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLAN) και υποστηρίζεται από όλα τα ασύρματα προϊόντα με 802.11n.
Το MIMO χρησιμοποιείται συχνά για επικοινωνίες υψηλού εύρους ζώνης όπου είναι σημαντικό να μην υπάρχουν παρεμβολές από συστήματα μικροκυμάτων ή RF. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται συχνά από τις υπηρεσίες πρώτης ανταπόκρισης που δεν μπορούν πάντα να βασίζονται στα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας κατά τη διάρκεια μιας καταστροφής ή διακοπής ρεύματος ή όταν ένα δίκτυο κινητής τηλεφωνίας είναι υπερφορτωμένο.
Το Wi-Fi 6 — γνωστό και ως 802.11ax — ανέβασε τον πήχη της ασύρματης συνδεσιμότητας εισάγοντας διάφορες νέες τεχνολογίες που βοηθούν στην εξάλειψη των περιορισμών που σχετίζονται με την προσθήκη περισσότερων συσκευών Wi-Fi σε ένα δίκτυο. Το Wi-Fi 7 βρίσκεται επί του παρόντος υπό ανάπτυξη και αναμένεται να κυκλοφορήσει το 2024.
Πριν από το MIMO, υπήρχαν άλλοι τύποι προηγμένης τεχνολογίας κεραιών με διαφορετικές διαμορφώσεις — συνηθέστερα, πολλαπλής εισόδου, μονής εξόδου (MISO) και μονής εισόδου, πολλαπλής εξόδου (SIMO). Η MIMO βασίζεται σε αυτές τις τεχνολογίες.
Εφαρμογές MIMO στο LTE
Η ΜΙΜΟ είναι μία από τις πιο κοινές μορφές ασύρματης τεχνολογίας και έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη του LTE και του προτύπου ασύρματης ευρυζωνικής τεχνολογίας. Το LTE χρησιμοποιεί τη ΜΙΜΟ και την ορθογώνια πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (OFDM) για να αυξήσει τις ταχύτητες έως και 100 megabits ανά δευτερόλεπτο (mbps) και πέραν αυτών. Αυτές οι ταχύτητες είναι διπλάσιες από αυτές που προσέφερε το προηγούμενο 802.11a Wi-Fi. Το LTE χρησιμοποιεί το MIMO για την ποικιλομορφία μετάδοσης, τη χωρική πολυπλεξία και τα συστήματα ενός χρήστη και πολλαπλών χρηστών.
Το MIMO στο LTE επιτρέπει την πιο αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων, ενώ παράλληλα αυξάνει τους ρυθμούς δεδομένων. Διαχωρίζει τα δεδομένα σε επιμέρους ροές πριν από τη μετάδοση. Κατά τη διάρκεια της μετάδοσης, τα δεδομένα και τα σήματα αναφοράς ταξιδεύουν μέσω του αέρα σε έναν δέκτη που θα είναι ήδη εξοικειωμένος με αυτά τα σήματα, γεγονός που βοηθά τον δέκτη με την εκτίμηση του καναλιού.
MIMO και μαζικά συστήματα 5G
Το MIMO συνεχίζει να αναβαθμίζεται και να αναπτύσσεται μέσω της χρήσης του σε μαζικές νέες εφαρμογές, καθώς η βιομηχανία ασύρματων επικοινωνιών εργάζεται για να φιλοξενήσει περισσότερες κεραίες, δίκτυα και συσκευές. Ένα από τα σημαντικότερα παραδείγματα αυτού είναι η ανάπτυξη της τεχνολογίας 5G.
Αυτά τα μαζικά συστήματα 5G MIMO χρησιμοποιούν πολυάριθμες μικρές κεραίες για να ενισχύσουν το εύρος ζώνης προς τους χρήστες – και όχι μόνο τους ρυθμούς μετάδοσης, όπως συμβαίνει με την τεχνολογία κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιάς (3G) και 4G – και να υποστηρίξουν περισσότερους χρήστες ανά κεραία. Σε αντίθεση με το 4G MIMO, το οποίο χρησιμοποιεί ένα σύστημα διπλής διαίρεσης συχνότητας (FDD) για την υποστήριξη πολλαπλών συσκευών, το 5G massive MIMO χρησιμοποιεί μια διαφορετική ρύθμιση που ονομάζεται διπλής διαίρεσης χρόνου (TDD). Αυτό προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με το FDD .
