Технология MIMO — «многополосное шоссе» беспроводной связи

Технология MIMO — «многополосное шоссе» беспроводной связи

Введение

На загруженных городских дорогах многополосная конструкция может значительно повысить эффективность движения. Существует также подобная «многоканальная» технология в сфере беспроводной связи — MIMO (Multiple Input Multiple Output). Он использует несколько антенн для одновременной отправки и получения данных, что делает передачу информации такой же эффективной, как превышение скорости на шоссе. От Wi-Fi до 5G MIMO стала основной технологией современных коммуникаций. Эта статья приведет вас к глубокому пониманию его принципов, применения и будущего.

▼ Что такое МИМО?

MIMO означает «несколько входов и несколько выходов» , что означает, что на передатчике и приемнике одновременно развернуто несколько антенн. В отличие от традиционных систем с одной антенной (SISO), MIMO может передавать потоки данных одновременно по нескольким «пространственным каналам», полностью используя пространственное измерение беспроводной среды. Эта технология не только увеличивает скорость передачи данных (например, удвоение скорости 2x2 MIMO), но также повышает стабильность связи в районах с сильным ослаблением сигнала (например, в городах с высокими зданиями).

▼ Как работает MIMO?

1. Пространственное мультиплексирование

Подобно нескольким полосам шоссе, MIMO отправляет независимые потоки данных через разные антенны. Например, 2x2 MIMO может передавать два пути данных одновременно, а принимающая сторона разделяет сигналы с помощью алгоритмов для достижения «удвоения полос».

2. Формирование луча

Антенная решетка фокусирует энергию сигнала точно в направлении пользователя, как прожектор. Эта технология широко используется в базовых станциях 5G и позволяет преодолевать препятствия и уменьшать помехи.

3. Выигрыш от разнообразия

Несколько антенн принимают разные версии одного и того же сигнала (например, пути после отражения или дифракции), и после слияния вероятность прерывания сигнала значительно снижается.

▼ Сценарии применения MIMO

●Сеть Wi-Fi.

Современные маршрутизаторы (например, Wi-Fi 6) поддерживают 8x8 MIMO и могут обслуживать десятки устройств одновременно, прощаясь с эпохой «захвата скорости сети».

●5G-связь

Массивный MIMO — краеугольный камень 5G. Базовые станции соединяют пользователей одновременно через сотни антенн для поддержки сценариев с высокой пропускной способностью, таких как автономное вождение и телемедицина.

● Автомобиль ко всему (V2X)

MIMO позволяет транспортным средствам обмениваться дорожной информацией в режиме реального времени, обеспечивая реакцию на уровне миллисекунд для автономного вождения и предотвращения столкновений.

▼ Проблемы и будущее MIMO

Хотя MIMO имеет значительные преимущества, его оборудование сложное и дорогое (например, антенная решетка базовых станций 5G), а несколько антенн потребляют много энергии. В будущем, с развитием «оптимизации искусственного интеллекта» и «технологии 6G», MIMO совершит дальнейшие прорывы:

● На основе искусственного интеллекта: машинное обучение оптимизирует конфигурацию антенны в режиме реального времени и повышает точность формирования луча.

● Терагерцовая связь: 6G может сочетать MIMO с терагерцовыми частотными диапазонами для достижения передачи на уровне ТБ в секунду.

▼ Заключение

От 4G до 5G, от домашнего Wi-Fi до космических спутников — технология MIMO подобна «невидимому двигателю» в области связи, постоянно обеспечивающему скачок в скорости и качестве соединения. В будущем, благодаря развитию технологии, мы сможем взаимодействовать с «нулевой задержкой» в виртуальной реальности или наслаждаться бесшовным соединением в любом уголке мира — все это неотделимо от непрерывной эволюции MIMO.

Профессиональные коммуникационные продукты

ЧЖЭНЧЖОУ ЛЭХЭН ЭЛЕКТРОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ООО

Почтовый индекс: 450000

Тел: 86-371-60911368

Электронная почта: info@global-antenna.com

Веб-сайт: https://www.global-antenna.com.

https://www.asialeren.com