MIMO

Multiple-Input-Multiple-Output, система независимой обработки переотраженных декоррелированных сигналов абонента

Технология, призванная увеличить пиковую скорость передачи трафика, среднюю скорость передачи данных и пропускную способность сот в широкополосных беспроводных сетях, прежде всего в условиях работы там, где не обеспечиваются условия прямой видимости.

Основная идея MIMO - разбиение потока транслируемых данных между независимыми приемопередатчиками, обеспечивающими связь для одного и того же абонента на одной и той же частоте. В этом случае, по сравнению с обычной системой совокупный поток данных может быть увеличен без дополненительного расширения полосы рабочих частот . Поскольку для потоков данных используется одна и та же частота в одном географическом регионе, потоки необходимо декоррелировать. 

Декорреляция обеспечивается в таких системах за счет организации параллельных некоррелированных подканалов. Некоррелированность достигается за счет пространственного разнесения элементов передающей и приемной антенных решеток на расстояния порядка нескольких длин волн несущей частоты, что предопределяет громоздкость традиционных MIMO-систем. Для того, чтобы минимизировать данный недостаток, наряду с пространственным разнесением, в MIMO-системах используется также поляризационное разнесение.

Соответственно, требуется наличие более одного (обычно двух) приемо-передающих трактов в составе абонентского оборудования. Декодирование MIMO увеличивает сложность оборудование и его цену. По состоянию на октябрь 2007 года предполагается, что первое абонентское оборудование с функциями MIMO появится на рынке в 1Q08. Современные WiMAX-решения, например, представляемые компанией Alcatel-Lucent, позволяют использовать совместно с MIMO технологию  beamforing. Можно предположить, что в конце 2008 - начале 2009 года будут появляться сети, где для обеспечения покрытия в центре города будет применяться MIMO, а в на окраинах - beamforming.

Преимущества от использования MIMO

• улучшается работа нисходящих линий связи, что проявляется в виде более стабильной и более надежной передачи данных в условиях сильного рассеивания радиоволн. Для восходящих линий связи улучшений нет.
• увеличивается пропускная способность MIMO за счет возможности использования схем модуляции более высокого уровня при одновременной передаче нескольких независимых потоков, что дает рост пропускной способности примерно на 30% по отношению к системам обычной сотовой связи. 
• увеличивается стабильность рабочих характеристик MIMO систем, особенно при перемещениях абонента.

Недостатки

• ухудшаются качественные характеристики в случае отсутствия переотражений, например, в районах неплотной застройки, вдоль автомагистралей, рядом с рекой и т.п.

Источник

"Подходы к качественному улучшению рабочих характеристик систем мобильного широкополосного доступа 802.16Е".

Статистика использования 4х4 MIMO

Число сетей, на которых запущена (хотя бы точечно) поддержка 4x4 MIMO достигло 87, еще 58 операторов проявляют интерес к технологии. / MForum.ru по данным GSA. 

Число сетей, где запущена (хотя бы точечно) поддержка 4x4 MIMO или выше или планируется такой запуск, по итогам ноября 2017 года достигло 94.

Примеры операторов, использующих MIMO 4x2

1. США, T-Mobile US, 2014.10  

Примеры операторов, которые используют MIMO 4x4

1. Австралия, Telstra
   
   2015.12.22 Ericsson, Telstra и Qualcomm Technologies показали 4х4 MIMO и 256 QAM с использованием модема Qualcomm Snapdragon X12 LTE и Ericsson Networks Software 16B. В ходе демонстрации была достигнута пиковая скорость скачивания данных в 380 Мбит/с. Не сказано, какая полоса частот при этом использовалась, чисто теоретически хватило бы двух полос частот 20 МГц и 10 МГц. Переход к технологии 4х4 MIMO удваивает возможные пиковые скорости без необходимости наращивания полосы частот. Как ожидается, смартфоны, способные поддерживать комбинацию 4x4 MIMO и 256 QAM появятся на рынке уже в 2016 году.
   
   
2. Финляндия, Ukkoverket
   
   2015.02.12 В тестах Ukko Networks достигнуты скорости 507 Мбит/с с использованием технологии LTE-A (TDD LTE-A CA_b38-b38 MIMO 4x4). Запуск в коммерцию запланирован на 2q2015. 
   
   
3. Южная Корея
   
   2016.03.13 В Южной Корее заработает поддержка MIMO 4x4. Планируется запуск в марте в коммерческую эксплуатацию решения Huawei на сети LTE U+. 
   
   2015.03.01 SK Telecom, в частности, рассказывает о планах поддержки скоростей до 600 Мбит/с за счет использования большего числа антенн в своей сети LTE (планируется ввести поддержку MIMO 4x4). Вместе с Nokia компания покажет работу в режиме поддержки до 600 Мбит/с на MWC2015 в Барселоне. Пока что на рынке нет абонентских терминалов, которые бы поддерживали эту технологию, но их появление ожидается в 2015 году.
   2015.03.01 MWC2015: В Южной Корее мобильный интернет вскоре станет еще быстрее

    

Новости

2016.03.13 В Южной Корее заработает поддержка MIMO 4x4. Планируется запуск в марте в коммерческую эксплуатацию решения Huawei на сети LTE U+. 

2015.12.22 Ericsson, Telstra и Qualcomm Technologies показали 4х4 MIMO и 256 QAM с использованием модема Qualcomm Snapdragon X12 LTE и Ericsson Networks Software 16B. В ходе демонстрации была достигнута пиковая скорость скачивания данных в 380 Мбит/с. Не сказано, какая полоса частот при этом использовалась, чисто теоретически хватило бы двух полос частот 20 МГц и 10 МГц. Переход к технологии 4х4 MIMO удваивает возможные пиковые скорости без необходимости наращивания полосы частот. Как ожидается, смартфоны, способные поддерживать комбинацию 4x4 MIMO и 256 QAM появятся на рынке уже в 2016 году.

2015.03.01 SK Telecom, в частности, рассказывает о планах поддержки скоростей до 600 Мбит/с за счет использования большего числа антенн в своей сети LTE (планируется ввести поддержку MIMO 4x4). Вместе с Nokia компания покажет работу в режиме поддержки до 600 Мбит/с на MWC2015 в Барселоне. Пока что на рынке нет абонентских терминалов, которые бы поддерживали эту технологию, но их появление ожидается в 2015 году.
2015.03.01 MWC2015: В Южной Корее мобильный интернет вскоре станет еще быстрее 

2015.02.12 В тестах Ukko Networks достигнуты скорости 507 Мбит/с с использованием технологии LTE-A. 

2014.10.03 T-Mobile расширяет партнерство с Nokia Networks в области дальнейшего расширения сети LTE. Контракт продолжает более, чем 16-летнее сотрудничество двух компаний. В рамках этого сотрудничество T-Mobile закупила и эксплуатирует оборудование LTE с функционалом MIMO 4x2 и 4х4, который можно активировать удаленно. В настоящее время в компании идет активация режима 4x2 MIMO. 

2012.05.03 Компания Huawei, мировой лидер в области разработки ИКТ-решений, продемонстрировала первое в мире решение агрегирования несущих 4x4 MIMO (Multiple Input Multiple Output - множественный вход и множественный выход) для LTE TDD на Международном аналитическом саммите-2012 в Шэнчьжэне. В решении используются технологии 4x4 MIMO, позволяющие достичь пиковой скорости передачи данных до 520 Мбит/с для конечного пользователя.

2012.03.30 Полевые тесты LTE 4x4 MIMO в сети Deutsche Telekom, организованные Huawei, прошли успешно. По данным Huawei, во время этих тестов скорость загрузки данных доходила до 250 Mb/с. При тестировании в полевых условиях технологии LTE 4x4 MIMO было задействовано LTE-оборудование SingleRAN компании Huawei. Сеть LTE оператором Deutsche Telekom была запущена в Кельне (Германия) в июне 2011 года в диапазоне 1,8 ГГц. Deutsche Telekom проводил тесты технологии LTE в варианте 4x4 MIMO как подготовительный шаг для перехода в Gigabit Society.

Публикации по теме

"Использование трехмерной лучевой трассировки для проектирования MIMO-систем", С.Жарков, В.Лиценцев, МС, 2007-12, с.55-56

Все статьи