MIMO   Multiple Antenna Technology, Multiple Input Multiple Output   다중 안테나 기술

(2018-12-17)

다중 안테나, 다중 입출력, 다중 송수신 안테나 기술, 다중 입출력 안테나 기술, 다중입력 다중출력

1. 다중 안테나 또는 MIMO 기술

  ㅇ 송수신 양단 또는 한쪽에 2 이상의 복수의 안테나를 사용
     - 페이딩 영향 감소, 대용량, 고속, 커버리지 증대 등의 효과를 얻는 다중 안테나 기술
        . 주파수 대역폭 및 송신 전력을 증가시키지 않아도 채널용량을 크게할 수 있음

  ㅇ 기존의 디지털통신은 주로 시간 차원 만의 신호처리 위주이었으나,
     - MIMO는 시간 차원 뿐만아니라 공간 차원신호처리를 결합한 것

  ㅇ 1990년대초 벨 연구소에서 처음 거론, BLAST MIMO 개발
     - BLAST 기술 (Bell Lab Layered Space Time)


2. 다중 안테나 사용시 얻을 수 있는 성능 이득(잇점)공간 다이버시티 이득 (Spatial Diversity Gain)
     - 공간 병렬 경로 중 가장 좋은 신호를 선택함으로써 신뢰성(Reliability) 제고됨
     - 잇점 : 페이딩 영향 감소, 다이버시티 효과 달성

        . 例) (수신 안테나 다이버시티)
           .. 상향(역방향) 기지국 수신 안테나를 2개 이상 사용하여, 
           .. 그 이격 간격을 파장의 10배로 하는 등의 방법으로,
           .. 공간 다이버시티 효과를 얻음 (과거부터 사용되어 온 방식)
        . 例) (송신 안테나 다이버시티)
           .. 하향(순방향) 기지국 송신 안테나를 2개 이상 사용하여, 
           .. 송신측 공간 시간 코딩 및 수신측 공간 시간 디코딩을 통해,
           .. 공간 다이버시티 효과를 얻음 

     *  S. M. Alamouti가 가장 대표적인 시공간 코딩 방식 제안

  ㅇ 공간 다중화 이득 (Spatial Multiplexing Gain)
     - 공간 다중화를 통한 용량/수율(Throughput) 제고
        . ① 용량이 큰 정보 신호를 여러 공간 스트림으로 나누어 동시에 다중 전송 
        . ② 서로 다른 개별 신호들을 공간적으로 여러 경로를 통해 동시에 다중 전송
     - 잇점 : 대역폭 증대 없이도 고속화,대용량 전송 가능

     *  G. J. Foschini가 다중 안테나에서의 채널 용량의 증가를 최초로 입증

  ㅇ 빔포밍 이득 (Beamforming Gain)
     - 어레이 이득 (Array Gain)
        . 채널 상태 정보에 따라 여러 송신기 중 가장 이득이 높은 채널 송신기로 송신하는 등
           .. 채널 정보를 알고서 공간 신호처리를 통해,
           .. 다중 채널전송되는 신호 중 원하는 수신 신호SNR를 최대화 가능

        . 전송 채널 상태 정보의 송신기 쪽으로 귀환되는지 여부에 따라,
           .. 개루프 방식, 폐루프 방식으로 구분

     - 간섭 제거 이득 (Interference Reduction)
        . 여러 다중 경로를 통해 전송되는 신호 중 유난히 큰 간섭을 받는 경로 신호감쇠
          를 줌으로써 얻게되는 이득

     * 주로, 배열 안테나(위상배열안테나)를 통해 달성됨


3. [참고사항]

  ㅇ 주요 기술 분류  ☞ MIMO 기술 분류 참조
     - SISO SIMO MISO MIMO, SU MIMO MU MIMO 등

  ㅇ 상용 표준 중 사용중인 MIMO 안테나 구조 예
     - 802.11n (Wi-Fi)  : 4 x 4 
     - 802.16e (WiMAX)  : 4 x 4
     - HSPA+            : 2 x 2
     - LTE              : 4 x 4
     - LTE-Advanced     : 8 x 8
     - 802.11ac (Wi-Fi) : 8 x 8


[다중 안테나 기술] 1. MIMO 이란? 2. MIMO 기술분류 3. 스마트 안테나 4. 공간 스트림 5. 공간 시간 코딩 6. LTE MIMO 기법 7. 송신/수신 다이버시티 8. 채널 상태 정보(CSI,CQI)
[MIMO 성능 잇점]
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동
  4.   방송/멀티미디어/정보이론
  5.   전기전자공학
  6.   통신/네트워킹
        1. 통신 이란?
        2. 신뢰적 통신
    1.   통신이론
    2.   선로/전송
    3.   통신망 일반
    4.   회선교환(PSTN)
    5.   무선/이동통신
      1.   무선 전파
      2.   안테나
            1. 안테나
            2. 안테나 종류
        1.   안테나 전파복사
        2.   안테나 패턴
        3.   안테나 성능
        4.   도선형(Wire) 안테나
        5.   배열 안테나
        6.   개구면 안테나
        7.   광대역 안테나
        8.   안테나(기타일반)
        9.   다중 안테나 기술
              1. MIMO 이란?
              2. MIMO 기술분류
              3. 스마트 안테나
              4. 공간 스트림
              5. 공간 시간 코딩
              6. LTE MIMO 기법
              7. 송신/수신 다이버시티
              8. 채널 상태 정보(CSI,CQI)
          1.   MIMO 성능 잇점
      3.   위성통신
      4.   이동통신
      5.   무선 LAN
      6.   IoT,RFID,USN,WPAN
      7.   무선/이동통신(기타)
    6.   광통신
    7.   인터넷/데이터통신
  7.   정보기술(IT)
  8.   공업일반(기계,재료등)
  9.   표준/계측/품질
  10.   기술경영

 
        최근수정     요약목록     참고문헌