SISO SIMO MISO MIMO   MIMO 기술 분류, 다중안테나 기술 분류

1. 다중안테나 (MIMO) 주요기술

  ㅇ 공간 다이버시티 (Spatial Diversity) 기술
     - 공간적으로 충분히 이격된 2 이상의 안테나를 이용하여 다이버시티 효과를 얻는 기법
        . 단일 신호를 다중 전송하며 (다수의 복제본을 통해) 가장 좋은 신호를 선택하여 신뢰성 제고

  ㅇ 공간 다중화 (Spatial Multiplexing) 기술
     - 서로 다른 데이터를 여러 송수신 안테나에 의한 복수의 경로에 동시에 전송하는 방법
        . 서로 다른 신호를 동시에 전송하여 처리량 (전송 용량) 증대

  ㅇ 안테나 프로세싱 기술
     - AAS (Adaptive Antenna System)
     - 빔 형성 기술 (Beamforming)
     - 배열 안테나 등


2. 안테나 구성 분류

  ㅇ SISO (Single Input Single Output)     :  단일 송신 안테나, 단일 수신 안테나
     - 안테나 다이버시티 및 공간 다중화 효과 : 둘다 없음
  ㅇ SIMO (Single Input Multiple Output)   :  단일 송신 안테나, 다중 수신 안테나
     - 수신 안테나 다이버시티 효과 : 있음,   공간다중화 효과 : 없음
  ㅇ MISO (Multiple Input Single Output)   :  다중 송신 안테나, 단일 수신 안테나
     - 송신 안테나 다이버시티 효과 : 있음,  공간다중화 효과 : 없음
  ㅇ MIMO (Multiple Input Multiple Output) :  다중 송신 안테나, 다중 수신 안테나
     - 안테나 다이버시티 및 공간 다중화 효과 모두 가능

  ※ 여기서, MIMO는 장치 입출력 보다는 채널 입출력 관점의 용어로 이해해야 됨


3. 공간 스트림 수에 따른 분류

  ㅇ 공간 스트림 1개 만 사용하는 경우
     
    - 안테나 다이버시티 효과 만 가능

  ㅇ 공간 스트림 복수 개 사용하는 경우  
     
    - 안테나 다이버시티 및 공간 다중화 효과 모두 가능


4. 사용자 수에 따른 분류

  ㅇ SU-MIMO (Single User) 
     - 단일 사용자 MIMO
        . 단일 사용자 용량을 증가시켜, 그에게 만 높은 대역폭 제공
     - (구성형태)
        . 송신 노드 1개,수신 노드 1개로 구성되어, 각각 여러 안테나를 사용하는, 기본적인 MIMO 방식
        . 하나의 사용자(또는 장치)에게 만 여러 안테나를 사용케 하며, 동시에 데이터 송수신
     - 즉, 1명의 사용자(장치)에 집중하여, 해당 연결의 데이터 속도나 신호 품질을 개선

  ㅇ MU-MIMO (Multi User) 또는 Collaborative MIMO
     - 다중 사용자 MIMO
        . 한 기지국에서, 다수 안테나를 사용자별로 다중적/효율적으로 사용케 하여,
        . 여러 사용자를 동시에 지원하도록 MIMO 기능을 확장한 것
     - (구성형태)
        . `1개 안테나 만을 갖는 다수의 무선단말`과 `다중 안테나를 갖는 1개 기지국`으로 구성
        . 여러 무선 단말들이 모여 마치 단일 노드로써 여러 안테나를 갖는 것 처럼 보임
        . 여러(다중) 안테나가, 여러 장치(무선단말)에게, 각기 다른 데이터 스트림을 동시에 전송
     - 즉, 다중 사용자가 통신 자원을 효율적으로 공유케하여,
        . 전체적으로 셀 수율(Cell Throughput) 향상 가능
     - 따라서, 개별 무선단말은 성능 향상을 기대 못하나, 전체 시스템 성능은 향상됨

       


5. 전송 채널 정보의 송신기쪽으로 귀환 여부에 따른 분류

  ㅇ 개루프 MIMO 방식 (Open Loop MIMO) 
     - 송신기에서 채널정보를 알지못함
        . 단, 송신기에서 보내주는 훈련심볼에 의해 수신기는 이를 알수있음
     - 잇점 : 다이버시티 이득, 다중화 이득을 얻을 수 있음
        . (다이버시티 이득 例) STTC, STBC (Alamouti Space Time Coding 등)
        . (공간 다중화 이득 例) BLAST

  ㅇ 폐루프 MIMO 방식 (Closed Loop MIMO)
     - 송신기에서 채널정보를 알고있음
        . 수신쪽에서 채널의 상태를 추정(채널추정)하여, 송신단으로 채널 정보가중치를 귀환시켜,
        . 송신쪽 송신시 이 가중치를 이용하여 전송함
        . 개루프 방식 보다는 우수한 성능을 보이나, 고속에서 지연 발생
     - 잇점 : 빔포밍 이득, 다중화 이득을 얻을 수 있음
        . 例 : TxAA 등
        . Transmit Diversity : TSD (transmit selection diversity)
        . Spatial Multiplexing : Eigenbeamforming
     - 주요 방식
        . Antenna Grouping
        . Antenna Selection
        . Precoding

  ㅇ 블라인드 MIMO 방식 (Blind MIMO)  
     - 송신기,수신기 어느쪽도 채널정보 알지못함