MIMOは、Multiple-input multi-outputと略されます。これは、最近多くの新しい技術で言及され、使用されている無線無線通信およびマルチパス技術です。この技術は、を使用して無線通信システムを強化するために開発されました複数のアンテナ送信機、受信機、またはその両方で。 Vo-LTE、LTE（Long Term Evolution）、Wi-Max、Wi-Fi、およびその他の多くの無線、ワイヤレス、RFテクノロジーは、新しいMIMOワイヤレステクノロジーを使用して、リンク容量とスペクトル効率を拡大し、リンクの信頼性を高めています。

MIMO-複数入力複数出力の基本

マルチイン、マルチアウト（MIMO）通信は、単一の無線チャネルを使用して、複数のアンテナを介して複数の信号と同じ情報を同時に送信します。

MIMOシステム

複数のアンテナを使用して、アンテナダイバーシティの形でRFリンクチャネルの信号品質と強度を向上させます。データは、送信ポイントで複数のデータストリームに分割され、同じ数のアンテナを備えた別のMIMO無線構成によって受信側で再配置されます。

基本的に、通信媒体は信号のフェージングの影響を受ける可能性があり、これは信号対雑音比に影響を与えます。これらが信号経路によってさまざまな方法で影響を受けるようにできる場合、それらがすべて同時に影響を受ける可能性は大幅に減少します。したがって、多様性はリンクを安定させ、パフォーマンスを向上させ、エラー率を減らすのに役立ちます。

空間多重化と空間ダイバーシティの2つの方法論は、信号対雑音比（SNR）の改善を提供するために使用され、さまざまな形式のフェージングに関するシステムの信頼性を改善することを特徴としています。

空間ダイバーシティの概念

ダイバーシティの原理は、受信機に同じ信号の複数のバージョンを提供することです。無線通信システムが動作するほとんどの環境では、受信信号の強度は時間とともに変化します。これはフェージングと呼ばれます。

フェージングは、ホワイトノイズのみが存在する場合と比較して、ビットエラーの確率を高めることにより、通信パフォーマンスを大幅に低下させます。

次の図は、ビットエネルギーからノイズパワーのスペクトル密度Eb / N0の関数としてのビットエラーの確率を示しています。 2番目の観察結果は、この図で想定されているフェージングのタイプであり、実際に頻繁に発生するレイリーフェージングの場合、dBでプロットされたEb / N0に対して対数スケールでプロットすると、エラー確率が直線的に減少することです。

dBでプロットされたEb / N0に対する対数目盛

空間多重化の概念

空間多重化とは、マルチパスを利用してマルチパスチャネルを介して複数のデータストリームを送信することです。そうすることにより、複数のデータチャネルを同じ周波数帯域で同時に送信できるようになり、スペクトルのヘルツあたり1秒あたりのビット数が大きくなる可能性があります。

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空間多重化は、他のより一般的なタイプの多重化スキーム周波数分割多重（FDM）、時分割多重（TDM）など。

シングルユーザーおよびマルチユーザーMIMO

シングルユーザーMIMOは、1つの送信ノードと1つの受信ノードのみで、送信ノードに複数のアンテナがある従来のMIMOを指します。マルチユーザーMIMOでは、それぞれが単一のアンテナを持つモバイルセルラーユーザーが基地局に送信し、基地局は、単一ノード上の複数の送信アンテナからの信号であるかのように、個々のモバイルのそれぞれからの信号を処理します。

この場合、基地局は受信機と同じ動作を実行します。したがって、複数のモバイルユーザーが同じ帯域幅でデータを送信でき、基地局は空間コーディング技術を使用して個々のデータストリームを分離できます。

マルチユーザーMIMOでは、他の方法で可能であるよりも多くのセルラーユーザーが同じ帯域幅でアップリンクパス上で同時に送信できます。