- MIMO гэж юу вэ?
Харилцан уялдаа холбоотой болсон өнөө үед гадаад ертөнцтэй харилцах цонх болсон гар утас бидний биеийн нэг хэсэг болсон мэт.
Гэвч гар утас дангаараа интернэтээр аялж чаддаггүй, гар утасны холбооны сүлжээ нь хүн төрөлхтөнд ус, цахилгаантай адил чухал зүйл болсон.Та интернетээр аялахдаа эдгээр хөшигний арын баатруудын ач холбогдлыг мэдрэхгүй байна.Нэгэнт явчихвал дахиж амьдрах боломжгүй юм шиг санагддаг.
Нэгэн үе гар утасны интернетийг замын хөдөлгөөнөөр цэнэглэдэг байсан, дундаж хүний орлого хэдэн зуун зоос байдаг, гэхдээ 1MHz-д зоос зарцуулах шаардлагатай байдаг.Тиймээс та Wi-Fi-г хараад аюулгүй байдлыг мэдрэх болно.
Утасгүй чиглүүлэгч ямар байхыг харцгаая.
8 антен, аалз шиг харагдаж байна.
Дохио хоёр ба түүнээс дээш ханаар дамжиж чадах уу?Эсвэл интернетийн хурд хоёр дахин нэмэгдэх үү?
Эдгээр нөлөөг чиглүүлэгчээр хийж болох бөгөөд үүнийг алдартай MIMO технологи болох олон антенны тусламжтайгаар олж авдаг.
MIMO нь олон оролттой олон гаралт юм.
Үүнийг төсөөлөхөд хэцүү, тийм үү?Олон оролттой олон гаралт гэж юу вэ, антеннууд хэрхэн бүх үр дүнд хүрэх вэ?Сүлжээний кабелиар интернетээр аялах үед компьютер болон интернетийн холболт нь физик кабель байх нь ойлгомжтой.Одоо бид цахилгаан соронзон долгион ашиглан агаарт дохио дамжуулахын тулд антеннуудыг хэзээ ашигладаг болохыг төсөөлөөд үз дээ.Агаар нь утас шиг ажилладаг боловч виртуаль, утасгүй суваг гэж нэрлэгддэг дохио дамжуулах суваг юм.
Тэгэхээр та интернетийг хэрхэн хурдан болгох вэ?
Тиймээ чиний зөв!Үүнийг хэд хэдэн антен, хэд хэдэн виртуал утсыг холбож, өгөгдөл илгээх, хүлээн авах замаар шийдэж болно.MIMO нь утасгүй сувагт зориулагдсан.
Утасгүй чиглүүлэгч, 4G үндсэн станц болон таны гар утас ижил зүйлийг хийж байна.
4G-тэй нягт уялдаатай MIMO технологийн ачаар бид интернетийн илүү хурдыг мэдрэх боломжтой боллоо.Үүний зэрэгцээ үүрэн телефоны операторуудын өртөг мэдэгдэхүйц буурсан;Бид илүү хурдан бөгөөд хязгааргүй интернетийн хурдыг мэдрэхийн тулд бага мөнгө зарцуулж чадна.Одоо бид Wi-Fi-аас хараат байдлаасаа салж, байнга интернетээр аялах боломжтой боллоо.
Одоо MIMO гэж юу болохыг танилцуулъя?
2.MIMO ангилал
Юуны өмнө, бидний өмнө дурдсан MIMO нь татаж авах явцад сүлжээний хурд мэдэгдэхүйц нэмэгдсэнийг хэлдэг.Учир нь одоохондоо бид татаж авах хэрэгцээ илүү хүчтэй байгаа юм.Бодоод үз дээ, та хэдэн арван GHz видеог татаж авах боломжтой, гэхдээ ихэвчлэн хэдхэн МГц-ийг байршуулж болно.
MIMO-г олон оролт, олон гаралт гэж нэрлэдэг тул олон дамжуулах замыг олон антенаар үүсгэдэг.Мэдээжийн хэрэг, үндсэн станц нь олон антенны дамжуулалтыг дэмждэг төдийгүй гар утас нь олон антенны хүлээн авалттай уулзах шаардлагатай байдаг.
Дараах энгийн зургийг шалгая: (Үнэндээ үндсэн станцын антенн нь асар том, гар утасны антенн нь өчүүхэн бөгөөд далд байдаг. Гэхдээ өөр өөр чадвартай ч гэсэн тэдгээр нь ижил харилцаатай байдаг.)
Суурь станц болон гар утасны антенны тоогоор SISO, SIMO, MISO, MIMO гэсэн дөрвөн төрөлд хуваагдана.
SISO: Нэг оролт ба нэг гаралт
SIMO: Нэг оролт ба олон гаралт
MISO: Олон оролт ба нэг гаралт
MIMO: Олон гаралт ба олон гаралт
SISO-ээс эхэлье:
Хамгийн энгийн хэлбэрийг MIMO хэлээр SISO – Single Input Single Output гэж тодорхойлж болно.Энэ дамжуулагч нь хүлээн авагчийн хувьд нэг антентай ажилладаг.Олон янз байдал байхгүй, нэмэлт боловсруулалт хийх шаардлагагүй.
Суурь станцын нэг антен, гар утасны нэг антен байдаг;Тэд бие биедээ саад болохгүй—тэдний хоорондох дамжуулах зам нь цорын ганц холболт юм.
Ийм систем нь маш эмзэг, жижиг зам гэдэгт эргэлзэх зүйл алга.Аливаа гэнэтийн нөхцөл байдал нь харилцаа холбоонд шууд аюул учруулах болно.
Утасны хүлээн авалт сайжирсан тул SIMO нь илүү дээр юм.
Таны харж байгаагаар гар утас нь утасгүй орчинг өөрчилж чадахгүй тул өөрөө өөрчилдөг - гар утас нь өөртөө антен нэмж өгдөг.
Ингэж үндсэн станцаас илгээсэн мессеж хоёр янзаар гар утсанд хүрэх боломжтой!Тэд хоёулаа үндсэн станцын нэг антенаас ирдэг бөгөөд зөвхөн ижил өгөгдлийг илгээж чаддаг.
Үүний үр дүнд, та маршрут бүрт зарим өгөгдлийг алдах нь хамаагүй.Утас аль ч замаас хуулбарыг хүлээн авах боломжтой бол хамгийн их хүчин чадал нь маршрут бүрт ижил хэвээр байгаа ч өгөгдлийг амжилттай хүлээн авах магадлал хоёр дахин нэмэгддэг.Үүнийг мөн хүлээн авах олон талт байдал гэж нэрлэдэг.
MISO гэж юу вэ?
Өөрөөр хэлбэл, гар утас нэг антентай хэвээр байгаа бөгөөд үндсэн станцын антенны тоог хоёр болгон нэмэгдүүлсэн.Энэ тохиолдолд хоёр дамжуулагчийн антеннаас ижил өгөгдлийг дамжуулдаг.Дараа нь хүлээн авагчийн антенн нь хамгийн оновчтой дохио, тодорхой өгөгдлийг хүлээн авах боломжтой болно.
MISO-г ашиглахын давуу тал нь олон антен болон өгөгдлийг хүлээн авагчаас дамжуулагч руу шилжүүлдэг.Суурь станц нь ижил өгөгдлийг хоёр аргаар илгээж болно;Хэрэв та зарим өгөгдлийг алдах нь хамаагүй;харилцаа холбоо хэвийн үргэлжилж болно.
Хэдийгээр хамгийн дээд хүчин чадал нь хэвээр байгаа ч харилцааны амжилтын түвшин хоёр дахин нэмэгдсэн.Энэ аргыг дамжуулах олон талт байдал гэж бас нэрлэдэг.
Эцэст нь MIMO-ийн талаар ярилцъя.
Радио холболтын хоёр төгсгөлд нэгээс олон антен байдаг бөгөөд үүнийг MIMO - Олон оролттой олон гаралт гэж нэрлэдэг.MIMO-г сувгийн бат бөх чанар болон сувгийн дамжуулах чадварыг сайжруулахад ашиглаж болно.Суурь станц болон гар утасны тал хоёулаа хоёр антен ашиглан бие даан илгээх, хүлээн авах боломжтой бөгөөд энэ нь хурд хоёр дахин нэмэгдсэн гэсэн үг үү?
Энэ мэтчилэн үндсэн станц болон гар утасны хооронд дамжуулах дөрвөн зам байдаг бөгөөд энэ нь илүү төвөгтэй мэт санагддаг.Мэдээжийн хэрэг, үндсэн станц болон гар утасны тал хоёулаа 2 антентай тул хоёр өгөгдлийг нэгэн зэрэг илгээж, хүлээн авах боломжтой.Тэгэхээр MIMO хамгийн их хүчин чадал нь нэг замтай харьцуулахад хэр их нэмэгддэг вэ?SIMO болон MISO-ийн өмнөх шинжилгээнээс харахад хамгийн их хүчин чадал нь хоёр талын антенны тооноос хамаардаг.
MIMO системүүд нь ерөнхийдөө A*B MIMO;A нь үндсэн станцын антенны тоог, B нь гар утасны антенны тоог илэрхийлнэ.4*4 MIMO болон 4*2 MIMO-ийн талаар бод.Таны бодлоор аль хүчин чадал илүү вэ?
4*4 MIMO нь 4 сувгийг нэгэн зэрэг илгээж, хүлээн авах боломжтой бөгөөд хамгийн дээд хүчин чадал нь SISO системийнхээс 4 дахин их хүчин чадалтай.4*2 MIMO нь SISO системээс ердөө 2 дахин их хэмжээнд хүрч чадна.
Хүчин чадлыг нэмэгдүүлэхийн тулд олон антен, өөр өөр дамжуулах замуудыг ашиглан олон тооны өгөгдлийн олон хуулбарыг зэрэгцүүлэн илгээж, багтаамжийг хуваах мультиплекс гэж нэрлэдэг.
Тэгэхээр MIMO системд дамжуулах хамгийн дээд хүчин чадал байж болох уу?Шалгалтандаа орцгооё.
Бид үндсэн станц, 2 антентай гар утсыг жишээ болгон авч байна.Тэдний хооронд дамжуулах зам ямар байх вэ?
Таны харж байгаагаар дөрвөн зам ижил бүдгэрч, хөндлөнгийн оролцоотойгоор дамжин өнгөрч, өгөгдөл гар утсанд хүрэхэд тэд бие биенээ ялгаж чадахгүй.Энэ нь нэг замтай адилхан биш гэж үү?Энэ үед 2*2 MIMO систем нь SISO системтэй ижил биш байна уу?
Үүний нэгэн адил 2*2 MIMO систем нь SIMO, MISO болон бусад системүүд болон хувирах боломжтой бөгөөд энэ нь сансрын хуваагдлын мультиплекс дамжуулалтын олон талт байдал эсвэл хүлээн авах олон талт байдал руу буурч, суурь станцын хүлээлт мөн өндөр хурдыг хөөцөлдөхөөс доошилсон гэсэн үг юм. хүлээн авах амжилтын түвшинг баталгаажуулах.
Математикийн тэмдэг ашиглан MIMO системийг хэрхэн судалдаг вэ?
3.MIMO сувгийн нууц
Инженерүүд математикийн тэмдэглэгээг ашиглах дуртай.
Инженерүүд үндсэн станцын хоёр антенны өгөгдлийг X1 ба X2, гар утасны антенны өгөгдлийг Y1, Y2, дамжуулах дөрвөн замыг H11, H12, H21, H22 гэж тэмдэглэв.
Ийм байдлаар Y1, Y2-ийг тооцоолоход хялбар байдаг.Гэхдээ заримдаа 2*2 MIMO-ийн багтаамж нь SISO-оос хоёр дахин их, заримдаа чадахгүй, заримдаа бүр SISO-той адил болдог.Та үүнийг хэрхэн тайлбарлах вэ?
Энэ асуудлыг бидний саяхан дурдсан сувгийн хамаарлаар тайлбарлаж болно-харилцаа өндөр байх тусам хөдөлгөөнт тал дахь дамжуулах зам бүрийг ялгахад хэцүү болно.Хэрэв суваг ижил байвал хоёр тэгшитгэл нэг болно, тиймээс үүнийг дамжуулах цорын ганц арга зам бий.
Мэдээжийн хэрэг, MIMO сувгийн нууц нь дамжуулах замын бие даасан байдлын дүгнэлтэд оршдог.Өөрөөр хэлбэл, нууц нь H11, H12, H21, H22-д оршдог.Инженерүүд тэгшитгэлийг дараах байдлаар хялбарчилж байна.
Инженерүүд H1, H12, H21, H22-ыг хялбарчлахыг хичээж, зарим нэг цогцолборын өөрчлөлт, тэгшитгэлийг томъёолж, эцэст нь томьёо болгон хувиргасан.
X'1 ба X'2 гэсэн хоёр оролт, λ1 ба λ2-г үржүүлбэл Y'1 ба Y'2-ийг авч болно.λ1 ба λ2 утгууд нь юу гэсэн үг вэ?
Шинэ матриц бий.Зөвхөн нэг диагональ дээрх өгөгдөл бүхий матрицыг диагональ матриц гэнэ.Диагональ дээрх тэгээс бусад өгөгдлийн тоог матрицын зэрэглэл гэнэ.2*2 MIMO-д энэ нь λ1 ба λ2-ийн тэг бус утгыг илэрхийлдэг.
Хэрэв зэрэглэл 1 бол энэ нь 2*2 MIMO систем нь дамжуулах орон зайд маш их хамааралтай гэсэн үг бөгөөд энэ нь MIMO нь SISO эсвэл SIMO болж доройтож, зөвхөн бүх өгөгдлийг нэгэн зэрэг хүлээн авч, дамжуулах боломжтой гэсэн үг юм.
Хэрэв зэрэглэл нь 2 бол систем нь харьцангуй бие даасан орон зайн хоёр сувагтай болно.Энэ нь нэгэн зэрэг өгөгдөл илгээж, хүлээн авах боломжтой.
Тэгэхээр, хэрвээ зэрэглэл 2 бол энэ хоёр дамжуулах сувгийн хүчин чадал нэгээс хоёр дахин их байх уу?Хариулт нь λ1 ба λ2-ийн харьцаанд оршдог бөгөөд үүнийг нөхцөлт тоо гэж нэрлэдэг.
Хэрэв нөхцөлт тоо 1 бол λ1 ба λ2 ижил байна гэсэн үг;Тэд өндөр бие даасан байдалтай байдаг.2*2 MIMO системийн хүчин чадал хамгийн дээд хэмжээнд хүрч чадна.
Хэрэв нөхцөлт тоо 1-ээс их байвал λ1 ба λ2 өөр байна гэсэн үг.Гэсэн хэдий ч орон зайн хоёр суваг байдаг бөгөөд чанар нь өөр, дараа нь систем нь үндсэн нөөцийг илүү чанартайгаар суваг дээр тавих болно.Ийм байдлаар 2*2 MIMO системийн хүчин чадал нь SISO системээс 1 эсвэл 2 дахин их байна.
Гэсэн хэдий ч суурь станц өгөгдөл илгээсний дараа мэдээлэл нь сансрын дамжуулалтын явцад үүсдэг.Суурь станц хэзээ нэг суваг эсвэл хоёр суваг илгээхийг яаж мэдэх вэ?
Тэдний хооронд ямар ч нууц байхгүй гэдгийг бүү мартаарай.Гар утас нь өөрийн хэмжсэн сувгийн төлөв, дамжуулах матрицын зэрэглэл, урьдчилан кодлох зөвлөмжийг үндсэн станц руу илгээх болно.
Энэ үед MIMO ийм зүйл болж хувирч байгааг бид харж байна гэж би бодож байна.
Шуудангийн цаг: 2021 оны 4-р сарын 20