MIMO テクノロジーは、無線通信分野で信号の送受信に複数のアンテナを使用します。送信機と受信機の両方に複数のアンテナを搭載することで、通信パフォーマンスが大幅に向上します。MIMO テクノロジーは主に次の用途に適用されます。モバイル通信このテクノロジーは、システム容量、カバー範囲、信号対雑音比 (SNR) を大幅に向上させることができます。
1.MIMOの定義
MIMO無線通信技術は、Multiple-Input Multiple-Output(Multiple-Input Multiple-Out-put)技術と呼ばれ、Multiple Transmit Multiple Receive Antenna(MTMRA、Multiple Transmit Multiple Receive Antenna)技術とも呼ばれます。
その基本原理は、送信側と受信側でそれぞれ複数の送信アンテナと受信アンテナを使用し、異なる空間方向に送受信される信号を区別できるようにすることです。また、帯域幅や送信電力を増やすことなく、システムの容量、カバレッジ、信号対雑音比を改善し、無線信号の送信品質を向上させることができます。
これは、時間と空間の両方の側面から信号処理の問題を研究するという点で、従来の信号処理方法とは異なります。下の図に示すように、これは送信機と受信機にそれぞれ Nt 個と Nr 個のアンテナを備えた MIMO システムです。
シンプルMIMOシステム
2.MIMOの分類
さまざまな条件やさまざまな無線環境に応じて、一般的に使用される 4 つの MIMO 動作モード、SISO、MISO、SIMO があります。
3.MIMOにおける重要な概念
MIMO には多くの概念が関係していますが、その中で最も重要なものは、ダイバーシティ、多重化、ビームフォーミングの 3 つです。
ダイバーシティと多重化は、MIMO テクノロジーの 2 つの動作モードを指します。ここではまず基本的な概念を説明します。
●ダイバーシティ:複数の独立した伝送路で同じ信号を伝送することを指します。つまり、同じ信号、独立したチャネルです。
●多重化：複数の独立した信号を同じ伝送路上で伝送することを指します。つまり、異なる信号、共通のチャネルです。
ここでは、表を使用してそれらの関係を簡単に示します。
| 作業モード | 目的 | 方法 | 手段 |
| 多様性 | 信頼性の向上 | 色あせを軽減します | 時空コーディング |
| 多重化 | スループットの向上 | 色褪せを利用する | 空間多重化 |
最後に、ビームフォーミングについて話しましょう。ここで、基本的な概念についても説明します。これは、センサー アレイを使用して、ある方向に信号を送受信する信号処理技術です。これは、アンテナから送信される信号の指向性を高め、できればエネルギー漏れなくユーザーに正確に向けることができるようにするためです。
●ケース1の場合、アンテナシステムは全方向にほぼ同じ量のエネルギーを放射します。3 人のユーザーと基地局間の距離に関係なく、各ユーザーは等しい信号パワーを得ることができますが、依然として大量の信号が自由空間に分散されており、基地局でエネルギーの無駄が発生します。
●ケース２の場合、アンテナのエネルギー放射は極めて指向性があり、ユーザーの存在する方向にできるだけエネルギーが大きく、無駄な方向にエネルギーがほぼ分散します。アンテナ信号を整形するテクノロジーはビームフォーミングと呼ばれるものです。
4.MIMOのメリット
●チャンネル容量の向上
MIMO システムは、信号対雑音比が高い条件下でチャネル容量を増やすことができ、送信機がチャネル情報を取得できない条件下でも使用できます。また、帯域幅やアンテナ送信電力を増加させることなく情報送信速度を向上させることができるため、スペクトル利用率が大幅に向上します。
●チャネル信頼性の向上
MIMO チャネルによって提供される空間多重化テクノロジを使用すると、システムの安定性が大幅に向上し、伝送速度が向上します。
結論
FDM-6680は、低 SWaP、低コストの 2x2 MIMO 無線であり、100 ～ 120 Mbps のデータ レートで広範囲の運用エリアにわたって長距離カバレッジを提供します。詳細については、こちらをご覧くださいアイウェーブWebサイト。
投稿日時: 2023 年 12 月 18 日
