SIMOsystemen

SIMO-systemen, of Single-Input, Multiple-Output-systemen, zijn communicatiesystemen met één zendantenne en meerdere ontvangstantennes. Het belangrijkste doel is de betrouwbaarheid en de signaalkwaliteit te verbeteren door diversiteit en array-gain in te zetten. Doordat de ontvanger meerdere onafhankelijke fading-paden kan observeren, blijft er doorgaans meer informatie over bij storingen of ruis.

Werking en kenmerken. In een SIMO-systeem wordt het ontvangen signaal via meerdere antennes gescheiden ontvangen en vervolgens digitaal of analoog gecombineerd. Diversiteitsmethoden zoals Maximal Ratio Combining, Selection Combining en Equal Gain Combining worden toegepast om de signalen coherenter samen te voegen en zo de SNR te verhogen. Voor digitale combining is kanaalkennis op de ontvanger nodig, zodat de juiste wegingen kunnen worden toegepast. Analoge of hybride beamforming kan worden gebruikt om het bedrag aan benodigde RF-chains en ADC’s te beperken. De belangrijkste opbrengst is een hogere betrouwbaarheid en een betere prestaties in multipath-kanalen.

Voordelen en overwegingen. SIMO biedt diversiteitswinst, wat leidt tot minder foutieve decoderingen en betere dekking in fading-omstandigheden. Daarnaast kan de array-gain de SNR verbeteren, wat de doordrukkracht van het systeem verhoogt. Het nadeel is hogere hardwarecomplexiteit en kosten door meerdere ontvangstrapporten, plus de behoefte aan ruis- en crosstalk-controles. Bij toenemende aantallen ontvantenennes nemen de baten af en vereisen systemen geavanceerdere verwerking.

Relatie tot andere MIMO-varianten. SIMO is het tegenovergestelde van MISO (Multiple-Input, Single-Output) en vormt een helft van de bredere MIMO-familie; waar MIMO meerdere zenders en ontvangers gebruikt, beperkt SIMO zich tot één zender maar meerdere ontvangers. Toepassingen komen voor in mobiele netwerken, WLAN en draadloze backhaul, waar robuustheid en dekking onder variërende kanaalcondities essentieel zijn.