Dans la technologie radio, plusieurs entrées et sorties multiples, ou MIMO, est une méthode pour multiplier la capacité d'une liaison radio en utilisant plusieurs antennes d'émission et de réception pour exploiter la propagation par trajets multiples.Technologie radio MIMO MIMO est devenu un élément essentiel des normes de communication sans fil, notamment IEEE 802.11n (Wi-Fi), IEEE 802.11ac (Wi-Fi), HSPA + (3G), WiMAX (4G) et Long Term Evolution (4G)

L'utilisation antérieure du terme «MIMO» faisait référence à l'utilisation de plusieurs antennes à la fois au niveau de l'émetteur et du récepteur. Dans l'usage moderne, «MIMO» se réfère spécifiquement à une technique pratique pour envoyer et recevoir plus d'un signal de données sur le même canal radio en même temps par propagation par trajets multiples. MIMO est fondamentalement différent des techniques d'antenne intelligente développées pour améliorer les performances d'un seul signal de données, comme la formation de faisceaux et la diversité.
MIMO peut être subdivisé en trois catégories principales, le précodage, le multiplexage spatial ou SM et le codage en diversité.

Produits utilisant la technologie MIMO

● Les produits CableFree qui utilisent MIMO comprennent:
● IHPR-MIMO sans câble
● HPR-MIMO sans câble
● Cristal ambré sans câble
● CableFree Sapphire

Technologie radio CableFree MIMO

Fonctions de la technologie MIMO

Le précodage est une formation de faisceaux multi-flux, dans la définition la plus étroite. En termes plus généraux, on considère qu'il s'agit de tout le traitement spatial qui se produit au niveau de l'émetteur. Dans la formation de faisceaux (à flux unique), le même signal est émis par chacune des antennes d'émission avec une pondération de phase et de gain appropriée de sorte que la puissance du signal soit maximisée à l'entrée du récepteur. Les avantages de la formation de faisceau sont d'augmenter le gain du signal reçu - en faisant s'additionner de manière constructive les signaux émis par différentes antennes - et de réduire l'effet d'évanouissement par trajets multiples. Dans la propagation en ligne de visée, la formation de faisceaux donne un motif directionnel bien défini. Cependant, les faisceaux conventionnels ne sont pas une bonne analogie dans les réseaux cellulaires, qui sont principalement caractérisés par une propagation par trajets multiples. Lorsque le récepteur a plusieurs antennes, la formation de faisceau d'émission ne peut pas maximiser simultanément le niveau de signal au niveau de toutes les antennes de réception, et un précodage avec plusieurs flux est souvent avantageux. Notez que le précodage nécessite la connaissance des informations sur l'état du canal (CSI) au niveau de l'émetteur et du récepteur.

Le multiplexage spatial nécessite une configuration d'antenne MIMO. Dans le multiplexage spatial, un signal à haut débit est divisé en plusieurs flux à faible débit et chaque flux est transmis depuis une antenne d'émission différente dans le même canal de fréquence. Si ces signaux arrivent au réseau d'antennes du récepteur avec des signatures spatiales suffisamment différentes et que le récepteur a un CSI précis, il peut séparer ces flux en canaux (presque) parallèles. Le multiplexage spatial est une technique très puissante pour augmenter la capacité des canaux à des rapports signal / bruit (SNR) plus élevés. Le nombre maximal de flux spatiaux est limité par le moindre du nombre d'antennes au niveau de l'émetteur ou du récepteur. Le multiplexage spatial peut être utilisé sans CSI au niveau de l'émetteur, mais peut être combiné avec un précodage si CSI est disponible. Le multiplexage spatial peut également être utilisé pour la transmission simultanée vers plusieurs récepteurs, appelé accès multiple par répartition spatiale ou MIMO multi-utilisateurs, auquel cas le CSI est requis au niveau de l'émetteur. [32] L'ordonnancement des récepteurs avec des signatures spatiales différentes permet une bonne séparabilité.

Les techniques de codage en diversité sont utilisées lorsqu'il n'y a pas de connaissance du canal au niveau de l'émetteur. Dans les méthodes de diversité, un seul flux (contrairement à plusieurs flux dans le multiplexage spatial) est transmis, mais le signal est codé à l'aide de techniques appelées codage spatio-temporel. Le signal est émis par chacune des antennes d'émission avec un codage orthogonal complet ou presque. Le codage en diversité exploite l'évanouissement indépendant dans les multiples liaisons d'antenne pour améliorer la diversité du signal. Comme il n'y a pas de connaissance de canal, il n'y a pas de formation de faisceau ou de gain de réseau du codage en diversité. Le codage de diversité peut être combiné avec le multiplexage spatial lorsqu'une certaine connaissance du canal est disponible au niveau de l'émetteur.

Formes de MIMO
La technologie MIMO multi-antenne (ou MIMO mono-utilisateur) a été développée et mise en œuvre dans certaines normes, par exemple les produits 802.11n.

SISO / SIMO / MISO sont des cas particuliers de MIMO
● Les entrées multiples et sortie unique (MISO) sont un cas particulier lorsque le récepteur possède une seule antenne.
● Une seule entrée et plusieurs sorties (SIMO) est un cas particulier lorsque l'émetteur possède une seule antenne.
● Une seule entrée et sortie unique (SISO) est un système radio conventionnel dans lequel ni l'émetteur ni le récepteur ne disposent d'antennes multiples.

Principales techniques MIMO mono-utilisateur

● Bell Laboratories Layered Space-Time (BLAST), Gerard. J. Foschini (1996)
● Contrôle de fréquence par antenne (PARC), Varanasi, Guess (1998), Chung, Huang, Lozano (2001)
● Commande sélective de fréquence par antenne (SPARC), Ericsson (2004)

Quelques limitations

● L'espacement physique de l'antenne est sélectionné pour être grand; plusieurs longueurs d'onde à la station de base. La séparation de l'antenne au niveau du récepteur est fortement limitée dans l'espace dans les combinés, bien que la conception d'antenne avancée et les techniques d'algorithme soient en cours de discussion.

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