MIMO 장점

1. 다중 안테나 사용시 얻을 수 있는 성능 이득(잇점)

  ㅇ 공간 다이버시티 이득 (Spatial Diversity Gain)
     - 공간 병렬 경로 중 가장 좋은 신호를 선택함으로써 신뢰성 제고됨
        . 다이버시티 이득 이란?
           .. 전송률의 직접 향상 보다는, 
           .. 페이딩 현상의 완화 처럼 전송의 신뢰성 확보를 통한 성능 이득을 말함
     - 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 

     - 특징 
        . 신뢰성 제고 (improve Reliability)
        . 페이딩에 대항 (combat Fading)
        . 공간 시간 코딩 (Space Time Coding)
        

     *  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

     - 특징
        . 처리능력 증대 (increase Throughput)
        . 페이딩을 오히려 이용 (exploit Fading)
        . 공간 다중화 및 공간 역다중화
        

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

  ㅇ 빔포밍 이득 (Beamforming Gain)

     * 배열 안테나(위상배열안테나)를 통해, 신호 에너지를 특정 방향으로 집중시켜 얻는 이득의 총칭
        . 어레이 이득, 빔 형성 이득, 간섭 제거 이득을 포함

     - 어레이 이득 (Array Gain)
        . 복수 안테나의 신호를 위상 정렬하여 합산 → SNR이 안테나 수에 비례해 증가
        . SIMO에서 Nr개 수신 안테나 합산 시 SNR 최대 Nr배 향상 가능
        . CSI 유무와 무관하게 발생하는 기본 이득

     - 빔 형성 이득 (Beam Steering Gain)  :  (협의의 빔포밍 이득)
        . CSI를 활용해 원하는 방향으로 송신 에너지를 집중
           . 개루프 방식  :  수신단의 CSI 귀환 없이 고정 빔 사용
           . 폐루프 방식  :  수신단이 CSI를 송신단에 귀환 → 최적 빔 방향 적응적 조정

     - 간섭 제거 이득 (Interference Reduction / Null Steering)
        . 간섭 신호의 입사 방향으로 안테나 패턴 상에 널(null)을 형성
           .. 원하는 신호 방향 → 빔(beam) 형성
           .. 간섭 방향 → 널(null) 형성
        . 공간 필터링(spatial filtering)을 통해 SINR 향상

     * (비교)
       - 어레이 이득은, 복수 안테나 위상 정렬에 의한 SNR 향상 추구
       - 빔 형성,간섭 제거 이득은, CSI 기반 공간 신호처리에 의한 추가 이득 추구