Wat zijn de verschillende soorten MIMO in LTE?
Multiple Input Multiple Output (MIMO)-technologie is een cruciaal onderdeel van draadloze communicatiesystemen van Long-Term Evolution (LTE). LTE MIMO verbetert de datatransmissie- en ontvangstmogelijkheden van het netwerk door gebruik te maken van meerdere antennes aan zowel de zender- als de ontvangerzijde. Deze technologie speelt een cruciale rol bij het verhogen van de datasnelheden, het verbeteren van de signaalkwaliteit en het verbeteren van de algehele netwerkprestaties. Bij LTE worden verschillende soorten MIMO-configuraties en -technieken gebruikt om deze doelen te bereiken.
De verschillende soorten MIMO in LTE in detail.
Enkele invoer, enkele uitvoer (SISO):
Beschrijving: SISO is de eenvoudigste vorm van communicatie waarbij er slechts één antenne is bij zowel de zender als de ontvanger.
Gebruik in LTE: Hoewel LTE voornamelijk gebruikmaakt van geavanceerde MIMO-technieken, wordt SISO in bepaalde situaties nog steeds gebruikt, vooral op oudere apparaten die MIMO niet ondersteunen.
Single-Input Meerdere Output (SIMO):
Beschrijving: SIMO gebruikt een enkele antenne bij de zender en meerdere antennes bij de ontvanger.
Gebruik in LTE: SIMO wordt af en toe gebruikt in LTE om de kwaliteit van de communicatie te verbeteren door gebruik te maken van diversiteitswinst. Het helpt de effecten van vervaging en interferentie te verminderen.
Meerdere invoer, enkele uitvoer (MISO):
Beschrijving: MISO omvat meerdere antennes bij de zender en één enkele antenne bij de ontvanger.
Gebruik in LTE: MISO wordt gebruikt in LTE om de dekking en het bereik van het netwerk te vergroten. Het maakt gebruik van ruimtelijke multiplexing en beamforming om de signaalkwaliteit bij de ontvanger te verbeteren.
Ruimtelijke multiplexing (SM):
Beschrijving: Spatial Multiplexing is een MIMO-techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van meerdere antennes bij zowel de zender als de ontvanger om meerdere datastromen tegelijkertijd via dezelfde frequentie te verzenden.
Gebruik in LTE: SM wordt veel gebruikt in LTE om hogere datasnelheden te bereiken door gebruik te maken van de ruimtelijke dimensie. Het is vooral handig in scenario’s waarin er een duidelijke zichtlijn is tussen de zender en de ontvanger.
Ruimtelijke diversiteit (SD):
Beschrijving: Ruimtelijke diversiteit is een andere MIMO-techniek die gebruikmaakt van meerdere antennes bij de zender en ontvanger, maar in plaats van meerdere datastromen te verzenden, worden dezelfde gegevens over meerdere paden verzonden.
Gebruik in LTE: SD wordt gebruikt in LTE om de betrouwbaarheid en robuustheid tegen vervaging en interferentie te verbeteren. Het zorgt ervoor dat het signaal zelfs in uitdagende radio-omgevingen kan worden ontvangen.
Gesloten lus MIMO:
Beschrijving: Closed-Loop MIMO is een techniek waarbij er feedback is van de ontvanger naar de zender over kanaalomstandigheden. Deze feedback helpt de zender zijn transmissiestrategie aan te passen.
Gebruik in LTE: Closed-Loop MIMO wordt gebruikt in LTE om de MIMO-configuratie te optimaliseren op basis van realtime kanaalomstandigheden. Deze aanpassing verbetert de algehele systeemprestaties.
Open-loop MIMO:
Beschrijving: Open-Loop MIMO is niet afhankelijk van feedback van de ontvanger naar de zender. Het maakt gebruik van vooraf bepaalde transmissieschema’s.
Gebruik in LTE: Open-Loop MIMO wordt gebruikt in scenario’s waarin de kanaalomstandigheden relatief stabiel zijn en feedback mogelijk niet nodig is. Het vereenvoudigt de implementatie, maar is mogelijk niet zo efficiënt als MIMO met gesloten lus.
Massieve MIMO:
Description: Massive MIMO tilt MIMO tot het uiterste door een groot aantal antennes te gebruiken bij zowel de zender als de ontvanger. Dit kunnen honderden of zelfs duizenden antennes zijn.
Gebruik in LTE: Massive MIMO is een sleuteltechnologie in 5G, een evolutie van LTE. Het verbetert de capaciteit, dekking en spectrale efficiëntie aanzienlijk. Enorme MIMO speelt een belangrijke rol bij het bereiken van de hoge datasnelheden die 5G belooft.
MIMO voor meerdere gebruikers (MU-MIMO):
Description: MU-MIMO maakt de overdracht van meerdere datastromen naar meerdere gebruikers tegelijk mogelijk, waardoor een efficiënter gebruik van het beschikbare spectrum mogelijk is.
Gebruik in LTE: MU-MIMO wordt gebruikt in LTE om de spectrale efficiëntie te verbeteren en meerdere gebruikers tegelijkertijd in een cel te huisvesten, waardoor congestie wordt verminderd en de algehele netwerkprestaties worden verbeterd.
Beamforming:
Beschrijving: Beamforming is een techniek die de verzending en ontvangst van signalen in specifieke richtingen focust door de fase en amplitude van antenne-elementen aan te passen.
Gebruik in LTE: Beamforming wordt gebruikt in LTE om de signaalkwaliteit in specifieke richtingen te verbeteren, zoals naar het apparaat van een gebruiker. Het vergroot het bereik en de dekking van het netwerk.
Samenvattend maakt LTE gebruik van een reeks MIMO-configuraties en -technieken om de datasnelheden, signaalkwaliteit, dekking en algehele netwerkprestaties te verbeteren. Deze MIMO-technieken spelen een cruciale rol bij het garanderen dat LTE-netwerken kunnen voldoen aan de groeiende vraag naar snelle draadloze communicatie. Naarmate de technologie zich blijft ontwikkelen, kunnen we verwachten dat nog geavanceerdere MIMO-technieken zullen worden geïntegreerd in toekomstige generaties draadloze netwerken.