Kỹ thuật MIMO (multiple – input, multiple – output techniques) trong lĩnh vực truyền thụng là một kỹ thuật sử dụng nhiều anten phỏt và nhiều anten thu để truyền dữ liệu. Kỹ thuật MIMO tận dụng sự phõn tập (khụng gian, thời gian, mó húa …) nhằm nõng cao chất lượng tớn hiệu và tốc độ dữ liệu.
a. Ưu điểm của MIMO:
1. Tăng độ phõn tập của kờnh truyền phading, do đú cú thể giảm xỏc suất lỗi (BER hay SNR …).
2. Tăng dung lượng của kờnh truyền, do đú cú thể tăng được tốc độ dữ liệu (mà khụng cần tăng băng thụng)
MIMO cải thiện hiệu quả sử dụng tần số cũng như dung lượng của hệ thống thụng tin hơn hẳn hệ thống 1 anten phỏt 1 anten thu SISO. Việc nõng cao hiệu quả thu phỏt phụ thuộc vào số lượng anten thu phỏt và độ tỏn xạ của mụi trường truyền dẫn.
b. Khuyết điểm của MIMO:
1. Chi phớ giỏ thành cho thiết bị cao hơn (do phải dựng nhiều anten thu, phỏt …)
2. Giải thuật xử lý tớn hiệu phức tạp Cỏc kỹ thuật MIMO thụng dụng gồm:
1. Mó húa khụng gian thời gian (space – time codes STC): chia thành Mó khối khụng gian thời – thời gian (STBC), Mó lưới khụng gian – thời gian (STTC), và Ghộp kờnh khụng gian (spatial multiplexage - SM).
2. Tạo chựm tia - Anten array (beamforming)
Kỹ thuật MIMO ngày nay đang được ứng dụng rất rộng rói: MIMO-OFDM, MIMO – wifi, MIMO-UMTS, LTE, WiMax … nhờ tớnh tối ưu trong việc sử dụng hiệu quả băng thụng, tốc độ dữ liệu cao, mạnh mẽ với kờnh truyền phading …
Hỡnh 3.1-1: Mụ hỡnh hệ MIMO - đa lối vào đa lối ra
Hỡnh 3.1-1 biểu diễn một hệ thống MIMO với M thành phần anten phỏt và N thành phần anten thu.
Biểu thức chung cho tớn hiệu cơ bản trong trường hợp này là:
(3.1)
ở đõy y(t) là tớn hiệu thu, s(t) là tớn hiệu phỏt, n(t) là tớn hiệu nhiễu, dấu hoa thị * là phộp nhõn chập, và H(t) là ma trận kờnh MxN.
Hỡnh 3.1-2: Mụ hỡnh kờnh cơ bản ở (3.1)
Nếu băng tần của tớn hiệu đủ hẹp thỡ kờnh cú thể được coi là bất biến với tần số. Do đú chỳng ta cú ma trận kờnh MIMO băng hẹp. Ngược lại, chỳng ta sẽ cú ma trận kờnh MIMO băng rộng.