MIMOteknik

MIMOteknik, eller MIMO, är ett tillvägagångssätt inom trådlös kommunikation som använder flera antenner vid både avsändare och mottagare. Genom spatial multiplexing kan flera datapaket överföras samtidigt över samma frekvensband, medan olika antenner också kan förbättra signalstyrka och tillförlitlighet genom diversity och beamforming.

MIMOteknik utvecklades i teorin under 1990-talet. Teorin visade att fler antenner kan öka kanalens kapacitet utan att bredare frekvensband krävs. Praktiska system har införts i mobilnäts- och Wi‑Fi-standarder, exempelvis 802.11n/ac/ax samt LTE och 5G NR, där massiva MIMO-koncept används i basstationer.

Nyckelbegrepp inkluderar SU-MIMO och MU-MIMO (single-user respektive multi-user), samt massiv MIMO med betydligt fler antenner. Viktiga tekniker är kanalestimering, precoding och beamforming, som gör att antennerna kan riktas mot olika användare.

Användningsområden är breda och inkluderar mobilnät, Wi‑Fi-nätnverk, punkt-till-punkt-länkar och backhaul-lösningar där hög datahastighet och god tillförlitlighet krävs.

Fördelar är ökad datahastighet och förbättrad täckning samt ökad spektral effektivitet. Begränsningar inkluderar ökad transceiver-komplexitet, krav på noggrann kanalinformation och kalibrering, samt högre kostnader och energiförbrukning.

Framväxten av massiv MIMO och avancerad beamforming är centralt för 5G och anses spela en viktig roll i framtida nätverk. Forskning fortsätter mot bättre prestanda i multipathmiljöer och integration med andra tekniker som reconfigurable intelligenta ytor (RIS) och millimetervågskommunikation.