MIMO और एंटीना ऐरे परस्पर विरोधी श्रेणियाँ नहीं हैं। MIMO कई ट्रांसमिट और रिसीव मार्गों का उपयोग बताता है; ऐरे रेडिएटरों का समूह है। एक ही उपकरण स्पेशियल मल्टीप्लेक्सिंग, डायवर्सिटी और बीमफॉर्मिंग के लिए ऐरे का उपयोग कर सकता है।
1. प्रणाली का काम और भौतिक संरचना
ऐरे में कई एलिमेंट मिलकर एक स्थानिक प्रतिक्रिया बनाते हैं। बीम स्थिर या बदलने योग्य हो सकती है। MIMO उपयुक्त प्रोसेसिंग के साथ रेडियो चैनल के अनेक इनपुट और आउटपुट उपयोग करता है।
MIMO एंटीना नाम से बेचा गया पैनल आम तौर पर संगत मॉडेम के लिए पोर्ट या पोलराइजेशन प्रतिक्रियाएँ देता है। वह अकेले डेटा स्ट्रीम उत्पन्न नहीं करता।
2. एलिमेंट, पोर्ट, RF चेन और स्ट्रीम
इनकी गिनती अलग है। एक RF चेन कई एलिमेंट को खिलाकर बीम बना सकती है। अलग पोर्ट अलग पोलराइजेशन, बैंड या दिशा भी हो सकते हैं।
4×4 प्रणाली हर समय चार उपयोगी स्ट्रीम की गारंटी नहीं देती। अलग करने की क्षमता चैनल रैंक, SNR और समर्थित प्रोसेसिंग पर निर्भर है। पेसिव स्प्लिटर एक-चेन मॉडेम को स्वतंत्र चेन वाला MIMO नहीं बनाता।
आकार आवृत्ति, अपर्चर और इंटीग्रेशन पर निर्भर है। छोटे पैनल में कई एलिमेंट हो सकते हैं और एक पोर्ट पूरे सबऐरे को खिला सकता है।
3. मल्टीप्लेक्सिंग, डायवर्सिटी और बीमफॉर्मिंग
स्पेशियल मल्टीप्लेक्सिंग एक ही समय और आवृत्ति संसाधन में कई स्ट्रीम भेजने का प्रयास करती है, जब चैनल उन्हें अलग करने देता है। डायवर्सिटी बदलावों के विरुद्ध स्थिरता बढ़ाती है। बीमफॉर्मिंग भारों से मार्ग जोड़कर कुछ दिशाओं की प्रतिक्रिया बढ़ाती है।
ये काम एक साथ हो सकते हैं। MIMO केवल मल्टीप्लेक्सिंग नहीं और ऐरे केवल एक उच्च-गेन बीम नहीं है। संसाधनों का उपयोग उद्देश्य और प्रोसेसिंग निर्धारित करते हैं।
4. प्रसार की शर्तें
पर्याप्त अलग मार्ग स्ट्रीम पृथक्करण में मदद कर सकते हैं। अधिक सहसंबंध इसे सीमित कर सकता है, पर परिणाम केवल दूरी या कनेक्टर संख्या से नहीं निकलता।
लाइन-ऑफ-साइट हमेशा MIMO को असंभव नहीं बनाता। उपयुक्त ज्यामिति और पोलराइजेशन उपयोगी स्वतंत्र आयाम दे सकते हैं। हर लिंक में समृद्ध स्कैटरिंग अनिवार्य कहने के बजाय चैनल जाँचें।
5. बैंड और नियंत्रण
MIMO केवल 2–6 GHz तक सीमित नहीं और ऐरे केवल 28 GHz से शुरू नहीं होते। आवृत्ति, चैनल चौड़ाई और स्कैन क्षेत्र विशेष उपकरण तथा सेवा के गुण हैं।
एनालॉग ऐरे फेज शिफ्टर इस्तेमाल कर सकता है; अन्य डिजाइन डिजिटल प्रोसेसिंग, वास्तविक देरी या हाइब्रिड संरचना लेते हैं। हर ऐरे के लिए ±5° फेज सीमा या 30° स्कैन तय नहीं है।
6. प्रदर्शन कैसे मापें
- रेडिएटर: मैचिंग, दक्षता और पैटर्न।
- पोर्ट संबंध: कपलिंग, आइसोलेशन और उचित विधि से सहसंबंध।
- बीम: दिशा, चौड़ाई, साइडलोब और बैंड में बदलाव।
- MIMO सेवा: उपयोगी दर, त्रुटियाँ, चैनल संकेतक और दोहराव।
अच्छा S11 या 20 dB आइसोलेशन चार गुना गति सुनिश्चित नहीं करता। नेटवर्क लोड और दूसरे टर्मिनल की सीमाएँ प्रभावी हो सकती हैं।
LTE मॉडेम के लिए चयन
- वास्तव में समर्थित बैंड और बाहरी पोर्ट देखें।
- कनेक्टर और पोलराइजेशन की निर्धारित भूमिका मानें।
- उपयोगी बैंड में गेन तथा केबल हानि तुलना करें।
- निर्दिष्ट दिशा और जगह पर लगाएँ।
- कई समय पर स्तर, गुणवत्ता, त्रुटि और दर जाँचें।
बहु-पोर्ट दिशात्मक एंटीना भी MIMO विकल्प हो सकता है। उसे एक-पोर्ट मॉडल से बदलने पर एक जरूरी सुविधा खो सकती है, भले अधिकतम सिग्नल स्तर बढ़े।
Tse और Viswanath की पुस्तक का अध्याय 7 मल्टीप्लेक्सिंग और चैनल रैंक समझाता है। ऐरे फैक्टर एलिमेंट का संयोजन बताता है, जो पूरे लिंक की दर से अलग है।
