Na tecnologia de rádio, múltiplas entradas e múltiplas saídas, ou MIMO, é um método para multiplicar a capacidade de um link de rádio usando múltiplas antenas de transmissão e recepção para explorar a propagação de multicaminhos.Tecnologia de Rádio MIMO O MIMO se tornou um elemento essencial dos padrões de comunicação sem fio, incluindo IEEE 802.11n (Wi-Fi), IEEE 802.11ac (Wi-Fi), HSPA + (3G), WiMAX (4G) e Long Term Evolution (4G)

O uso anterior do termo “MIMO” referia-se ao uso de várias antenas no transmissor e no receptor. No uso moderno, "MIMO" refere-se especificamente a uma técnica prática para enviar e receber mais de um sinal de dados no mesmo canal de rádio ao mesmo tempo por meio de propagação de caminhos múltiplos. MIMO é fundamentalmente diferente das técnicas de antena inteligente desenvolvidas para melhorar o desempenho de um único sinal de dados, como formação de feixe e diversidade.
O MIMO pode ser subdividido em três categorias principais, pré-codificação, multiplexação espacial ou SM e codificação de diversidade.

Produtos que usam tecnologia MIMO

● Os produtos CableFree que usam MIMO incluem:
● CableFree IHPR-MIMO
● HPR-MIMO sem cabos
● Cristal âmbar sem cabos
● Safira sem cabos

Tecnologia de rádio CableFree MIMO

Funções da tecnologia MIMO

A pré-codificação é a formação de feixes de vários fluxos, na definição mais restrita. Em termos mais gerais, é considerado todo o processamento espacial que ocorre no transmissor. Na formação de feixe (fluxo único), o mesmo sinal é emitido de cada uma das antenas de transmissão com fase e peso de ganho apropriados, de modo que a potência do sinal seja maximizada na entrada do receptor. Os benefícios da formação de feixes são aumentar o ganho do sinal recebido - fazendo com que os sinais emitidos por diferentes antenas sejam somados de forma construtiva - e reduzir o efeito de desvanecimento do multipath. Na propagação da linha de visão, a formação do feixe resulta em um padrão direcional bem definido. No entanto, os feixes convencionais não são uma boa analogia em redes celulares, que são caracterizadas principalmente pela propagação de múltiplos caminhos. Quando o receptor tem várias antenas, a formação do feixe de transmissão não pode maximizar simultaneamente o nível do sinal em todas as antenas de recepção, e a pré-codificação com vários fluxos costuma ser benéfica. Observe que a pré-codificação requer conhecimento de informações de estado do canal (CSI) no transmissor e no receptor.

A multiplexação espacial requer configuração de antena MIMO. Na multiplexação espacial, um sinal de alta taxa é dividido em vários fluxos de taxa inferior e cada fluxo é transmitido de uma antena de transmissão diferente no mesmo canal de frequência. Se esses sinais chegarem ao conjunto de antenas do receptor com assinaturas espaciais suficientemente diferentes e o receptor tiver CSI preciso, ele pode separar esses fluxos em canais (quase) paralelos. A multiplexação espacial é uma técnica muito poderosa para aumentar a capacidade do canal em relações sinal-ruído (SNR) mais altas. O número máximo de fluxos espaciais é limitado pelo menor número de antenas no transmissor ou receptor. A multiplexação espacial pode ser usada sem CSI no transmissor, mas pode ser combinada com a pré-codificação se CSI estiver disponível. A multiplexação espacial também pode ser usada para transmissão simultânea para vários receptores, conhecido como acesso múltiplo por divisão de espaço ou MIMO multiusuário, caso em que CSI é necessário no transmissor. [32] A programação de receptores com diferentes assinaturas espaciais permite uma boa separabilidade.

As técnicas de codificação de diversidade são usadas quando não há conhecimento do canal no transmissor. Em métodos de diversidade, um único fluxo (ao contrário de vários fluxos na multiplexação espacial) é transmitido, mas o sinal é codificado usando técnicas chamadas de codificação espaço-temporal. O sinal é emitido de cada uma das antenas de transmissão com codificação ortogonal completa ou quase. A codificação de diversidade explora o desvanecimento independente nos links de várias antenas para aumentar a diversidade do sinal. Como não há conhecimento de canal, não há formação de feixes ou ganho de matriz com a codificação de diversidade. A codificação de diversidade pode ser combinada com a multiplexação espacial quando algum conhecimento do canal estiver disponível no transmissor.

Formas de MIMO
A tecnologia MIMO de várias antenas (ou MIMO de usuário único) foi desenvolvida e implementada em alguns padrões, por exemplo, produtos 802.11n.

SISO / SIMO / MISO são casos especiais de MIMO
● Entrada múltipla e saída única (MISO) é um caso especial quando o receptor tem uma única antena.
● Entrada única e saída múltipla (SIMO) é um caso especial quando o transmissor tem uma única antena.
● Uma entrada única saída única (SISO) é um sistema de rádio convencional em que nem o transmissor nem o receptor têm várias antenas.

Principais técnicas MIMO de usuário único

● Bell Laboratories Layered Space-Time (BLAST), Gerard. J. Foschini (1996)
● Controle de taxa por antena (PARC), Varanasi, Guess (1998), Chung, Huang, Lozano (2001)
● Selective Per Antenna Rate Control (SPARC), Ericsson (2004)

Algumas limitações

● O espaçamento físico da antena é selecionado para ser grande; vários comprimentos de onda na estação base. A separação da antena no receptor é altamente restrita em termos de espaço nos aparelhos, embora o design avançado da antena e as técnicas de algoritmo estejam em discussão.

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