- តើ MIMO ជាអ្វី?
នៅក្នុងយុគសម័យនៃទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមកនេះ ទូរស័ព្ទចល័តដែលជាបង្អួចសម្រាប់យើងក្នុងការប្រាស្រ័យទាក់ទងជាមួយពិភពខាងក្រៅហាក់ដូចជាបានក្លាយជាផ្នែកមួយនៃរាងកាយរបស់យើង។
ប៉ុន្តែទូរស័ព្ទចល័តមិនអាចប្រើប្រាស់អ៊ីនធឺណិតដោយខ្លួនឯងបាន បណ្តាញទំនាក់ទំនងតាមទូរស័ព្ទបានក្លាយទៅជាមានសារៈសំខាន់ដូចគ្នាទៅនឹងទឹក និងអគ្គិសនីសម្រាប់មនុស្សជាតិ។នៅពេលអ្នកបើកអ៊ីនធឺណិត អ្នកមិនមានអារម្មណ៍ថាមានសារៈសំខាន់នៃវីរបុរសនៅពីក្រោយឆាកទាំងនេះទេ។នៅពេលដែលអ្នកចាកចេញ អ្នកមានអារម្មណ៍ថាដូចជាមិនអាចរស់នៅបានទៀតទេ។
មានពេលមួយ អ៊ិនធឺណិតរបស់ទូរស័ព្ទដៃត្រូវបានគិតថ្លៃដោយចរាចរណ៍ ប្រាក់ចំណូលរបស់មនុស្សជាមធ្យមគឺពីរបីរយកាក់ ប៉ុន្តែ 1MHz ត្រូវចំណាយកាក់មួយ។ដូច្នេះ នៅពេលអ្នកឃើញ Wi-Fi អ្នកនឹងមានអារម្មណ៍ថាមានសុវត្ថិភាព។
តោះមើលថាតើរ៉ោតទ័រឥតខ្សែមើលទៅដូចម្ដេច។
8 អង់តែន វាមើលទៅដូចជាសត្វពីងពាង។
តើសញ្ញាអាចឆ្លងកាត់ជញ្ជាំងពីរឬច្រើនបានទេ?ឬល្បឿនអ៊ីនធឺណិតនឹងកើនឡើងទ្វេដង?
ផលប៉ះពាល់ទាំងនេះអាចសម្រេចបានដោយរ៉ោតទ័រ ហើយវាត្រូវបានសម្រេចជាមួយនឹងអង់តែនជាច្រើន ដែលជាបច្ចេកវិទ្យា MIMO ដ៏ល្បីល្បាញ។
MIMO ដែលជា Multi-input Multi output ។
ពិបាកស្រមៃណាស់មែនទេ?Multi-input Multi-output ជាអ្វី តើអង់តែនអាចសម្រេចបាននូវឥទ្ធិពលទាំងអស់ដោយរបៀបណា?នៅពេលអ្នកបើកអ៊ីនធឺណេតតាមរយៈខ្សែបណ្តាញ ការតភ្ជាប់រវាងកុំព្យូទ័រ និងអ៊ីនធឺណិតគឺជាខ្សែជាក់ស្តែង។ឥឡូវនេះ ចូរយើងស្រមៃមើល នៅពេលដែលយើងប្រើអង់តែន ដើម្បីបញ្ជូនសញ្ញាតាមរយៈខ្យល់ដោយប្រើរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ខ្យល់ដើរតួដូចជាខ្សែភ្លើង ប៉ុន្តែជានិម្មិត ជាឆានែលសម្រាប់បញ្ជូនសញ្ញាហៅថា ឆានែលឥតខ្សែ។
ដូច្នេះតើអ្នកអាចធ្វើឱ្យអ៊ីនធឺណិតលឿនជាងមុនដោយរបៀបណា?
បាទអ្នកត្រូវហើយ!វាអាចត្រូវបានដោះស្រាយដោយអង់តែនមួយចំនួនទៀត ខ្សែនិម្មិតមួយចំនួនទៀតរួមគ្នាដើម្បីផ្ញើ និងទទួលទិន្នន័យ។MIMO ត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ឆានែលឥតខ្សែ។
ដូចគ្នាទៅនឹងរ៉ោតទ័រឥតខ្សែ ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន 4G និងទូរសព្ទចល័តរបស់អ្នកកំពុងធ្វើដូចគ្នា។
សូមអរគុណដល់បច្ចេកវិទ្យា MIMO ដែលរួមបញ្ចូលយ៉ាងតឹងរ៉ឹងជាមួយ 4G យើងអាចទទួលបានបទពិសោធន៍នៃល្បឿនអ៊ីនធឺណិតកាន់តែលឿន។ក្នុងពេលដំណាលគ្នាការចំណាយរបស់ប្រតិបត្តិករទូរស័ព្ទចល័តបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង;យើងអាចចំណាយតិចដើម្បីទទួលបានបទពិសោធន៍ល្បឿនអ៊ីនធឺណិតលឿនជាងមុន និងគ្មានដែនកំណត់។ឥឡូវនេះយើងអាចកម្ចាត់ការពឹងផ្អែករបស់យើងលើ Wi-Fi និងប្រើប្រាស់អ៊ីនធឺណិតបានគ្រប់ពេល។
ឥឡូវនេះខ្ញុំសូមណែនាំថាតើ MIMO គឺជាអ្វី?
២.ចំណាត់ថ្នាក់ MIMO
ជាដំបូង MIMO ដែលយើងបាននិយាយមុននេះសំដៅទៅលើការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃល្បឿនបណ្តាញនៅក្នុងការទាញយក។នោះក៏ព្រោះតែពេលនេះ យើងមានតម្រូវការការទាញយកកាន់តែខ្លាំង។គិតអំពីវា អ្នកអាចទាញយកវីដេអូរាប់សិប GHz ប៉ុន្តែបង្ហោះភាគច្រើនត្រឹមតែពីរបី MHz ប៉ុណ្ណោះ។
ដោយសារ MIMO ត្រូវបានគេហៅថាការបញ្ចូលច្រើន និងទិន្នផលច្រើន ផ្លូវបញ្ជូនច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអង់តែនច្រើន។ជាការពិតណាស់មិនត្រឹមតែស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានគាំទ្រការបញ្ជូនអង់តែនច្រើនប៉ុណ្ណោះទេ ទូរស័ព្ទចល័តក៏ត្រូវការជួបជាមួយការទទួលអង់តែនច្រើនផងដែរ។
សូមពិនិត្យមើលគំនូរសាមញ្ញខាងក្រោម៖ (តាមពិត អង់តែនស្ថានីយមូលដ្ឋានមានទំហំធំ ហើយអង់តែនទូរសព្ទចល័តមានទំហំតូច និងលាក់។ ប៉ុន្តែទោះបីជាមានសមត្ថភាពខុសគ្នាក៏ដោយ ក៏ពួកវាស្ថិតនៅក្នុងទីតាំងទំនាក់ទំនងដូចគ្នា។)
យោងតាមចំនួនអង់តែននៃស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាននិងទូរស័ព្ទចល័តវាអាចបែងចែកជាបួនប្រភេទគឺ SISO, SIMO, MISO និង MIMO ។
SISO៖ បញ្ចូលតែមួយ និងទិន្នផលតែមួយ
SIMO៖ បញ្ចូលតែមួយ និងទិន្នផលច្រើន។
MISO៖ ការបញ្ចូលច្រើន និងទិន្នផលតែមួយ
MIMO៖ ទិន្នផលច្រើន និងទិន្នផលច្រើន។
តោះចាប់ផ្តើមជាមួយ SISO៖
ទម្រង់សាមញ្ញបំផុតអាចត្រូវបានកំណត់ក្នុងលក្ខខណ្ឌ MIMO ជា SISO – Single Input Single Output។ឧបករណ៍បញ្ជូននេះដំណើរការជាមួយអង់តែនមួយជាអ្នកទទួល។មិនមានភាពចម្រុះ និងមិនត្រូវការដំណើរការបន្ថែមទេ។
មានអង់តែនមួយសម្រាប់ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន និងមួយទៀតសម្រាប់ទូរសព្ទចល័ត។ពួកគេមិនជ្រៀតជ្រែកគ្នាទៅវិញទៅមកទេ - ផ្លូវបញ្ជូនរវាងពួកគេគឺជាការតភ្ជាប់តែមួយគត់។
គ្មានការសង្ស័យទេថាប្រព័ន្ធបែបនេះមានភាពផុយស្រួយណាស់គឺជាផ្លូវតូចមួយ។ស្ថានភាពដែលមិនរំពឹងទុកណាមួយនឹងបង្កការគំរាមកំហែងដោយផ្ទាល់ដល់ទំនាក់ទំនង។
SIMO គឺប្រសើរជាងព្រោះការទទួលទូរស័ព្ទត្រូវបានពង្រឹង។
ដូចដែលអ្នកអាចឃើញ ទូរស័ព្ទចល័តមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបរិយាកាសឥតខ្សែបានទេ ដូច្នេះវាផ្លាស់ប្តូរដោយខ្លួនវា – ទូរសព្ទចល័តបន្ថែមអង់តែនទៅខ្លួនវាផ្ទាល់។
តាមវិធីនេះ សារដែលផ្ញើពីស្ថានីយមូលដ្ឋានអាចចូលដល់ទូរសព្ទបានពីររបៀប!វាគ្រាន់តែថាពួកគេទាំងពីរមកពីអង់តែនដូចគ្នានៅស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន ហើយអាចបញ្ជូនទិន្នន័យដូចគ្នាតែប៉ុណ្ណោះ។
ជាលទ្ធផល វាមិនមានបញ្ហាទេប្រសិនបើអ្នកបាត់បង់ទិន្នន័យមួយចំនួននៅលើផ្លូវនីមួយៗ។ដរាបណាទូរស័ព្ទអាចទទួលបានច្បាប់ចម្លងពីផ្លូវណាមួយ ទោះបីជាសមត្ថភាពអតិបរមានៅតែមានដូចគ្នានៅលើផ្លូវនីមួយៗ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការទទួលទិន្នន័យដោយជោគជ័យកើនឡើងទ្វេដង។នេះត្រូវបានគេហៅថាទទួលភាពចម្រុះផងដែរ។
MISO ជាអ្វី?
ម្យ៉ាងវិញទៀត ទូរសព្ទចល័តនៅតែមានអង់តែនមួយ ហើយចំនួនអង់តែននៅក្នុងស្ថានីយមូលដ្ឋានត្រូវបានកើនឡើងដល់ពីរ។ក្នុងករណីនេះទិន្នន័យដូចគ្នាត្រូវបានបញ្ជូនពីអង់តែនបញ្ជូនពីរ។ហើយអង់តែនអ្នកទទួលគឺអាចទទួលបានសញ្ញាល្អបំផុត និងទិន្នន័យពិតប្រាកដ។
អត្ថប្រយោជន៍នៃការប្រើប្រាស់ MISO គឺថាអង់តែនច្រើន ហើយទិន្នន័យត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរពីអ្នកទទួលទៅឧបករណ៍បញ្ជូន។ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាននៅតែអាចបញ្ជូនទិន្នន័យដូចគ្នាតាមពីរវិធី។វាមិនមានបញ្ហាទេប្រសិនបើអ្នកបាត់បង់ទិន្នន័យមួយចំនួន។ការទំនាក់ទំនងអាចដំណើរការជាធម្មតា។
ទោះបីជាសមត្ថភាពអតិបរមានៅតែដដែលក៏ដោយ អត្រាជោគជ័យនៃការទំនាក់ទំនងបានកើនឡើងទ្វេដង។វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានគេហៅផងដែរថាបញ្ជូនភាពចម្រុះ។
ចុងបញ្ចប់សូមនិយាយអំពី MIMO ។
មានអង់តែនច្រើនជាងមួយនៅខាងចុងនៃតំណភ្ជាប់វិទ្យុ ហើយនេះត្រូវបានគេហៅថា MIMO – Multiple Input Multiple Output ។MIMO អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្តល់ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងទាំងនៅក្នុងភាពរឹងមាំឆានែលក៏ដូចជាការឆ្លងកាត់ឆានែល។ស្ថានីយមូលដ្ឋាន និងផ្នែកចល័តអាចប្រើអង់តែនពីរដើម្បីបញ្ជូន និងទទួលដោយឯករាជ្យ ហើយវាមានន័យថាល្បឿនត្រូវបានកើនឡើងទ្វេដង?
នៅក្នុងវិធីនេះមានផ្លូវបញ្ជូនចំនួនបួនរវាងស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាននិងទូរស័ព្ទចល័តដែលហាក់ដូចជាមានភាពស្មុគស្មាញច្រើន។ប៉ុន្តែដើម្បីឱ្យប្រាកដថា ដោយសារស្ថានីយមូលដ្ឋាន និងខាងទូរស័ព្ទដៃទាំងសងខាងមានអង់តែនពីរ វាអាចបញ្ជូន និងទទួលទិន្នន័យបានពីរក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ដូច្នេះតើសមត្ថភាពអតិបរមារបស់ MIMO កើនឡើងប៉ុន្មានធៀបនឹងផ្លូវមួយ?ពីការវិភាគពីមុនរបស់ SIMO និង MISO វាហាក់ដូចជាថាសមត្ថភាពអតិបរមាអាស្រ័យលើចំនួនអង់តែនទាំងសងខាង។
ប្រព័ន្ធ MIMO ជាទូទៅដូចជា A*B MIMO;A មានន័យថាចំនួនអង់តែនរបស់ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន B មានន័យថាចំនួនអង់តែនទូរសព្ទ។គិតអំពី 4 * 4 MIMO និង 4 * 2 MIMO ។តើអ្នកគិតថាសមត្ថភាពមួយណាធំជាង?
4*4 MIMO អាចផ្ញើ និងទទួល 4 ប៉ុស្តិ៍ក្នុងពេលដំណាលគ្នា ហើយសមត្ថភាពអតិបរមារបស់វាអាចឈានដល់ 4 ដងនៃប្រព័ន្ធ SISO ។4*2 MIMO អាចឈានដល់ប្រព័ន្ធ SISO ត្រឹមតែ 2 ដងប៉ុណ្ណោះ។
នេះដោយប្រើអង់តែនច្រើន និងផ្លូវបញ្ជូនផ្សេងគ្នានៅក្នុងចន្លោះ multiplexing ដើម្បីផ្ញើច្បាប់ចម្លងជាច្រើននៃទិន្នន័យផ្សេងគ្នាស្របគ្នាដើម្បីបង្កើនសមត្ថភាពត្រូវបានគេហៅថា multiplex division space។
ដូច្នេះតើសមត្ថភាពបញ្ជូនអតិបរមានៅក្នុងប្រព័ន្ធ MIMO អាចទេ?តោះមកសាកល្បង។
យើងនៅតែយកស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន និងទូរសព្ទចល័តដែលមានអង់តែន 2 ជាឧទាហរណ៍។តើផ្លូវបញ្ជូនរវាងពួកគេជាអ្វី?
ដូចដែលអ្នកបានឃើញហើយ ផ្លូវទាំងបួនឆ្លងកាត់ការរអាក់រអួល និងការជ្រៀតជ្រែកដូចគ្នា ហើយនៅពេលដែលទិន្នន័យទៅដល់ទូរសព្ទដៃ ពួកគេមិនអាចបែងចែកគ្នាទៅវិញទៅមកបានទៀតទេ។តើនេះមិនដូចគ្នានឹងផ្លូវមួយឬ?នៅពេលនេះ ប្រព័ន្ធ 2*2 MIMO មិនដូចប្រព័ន្ធ SISO ទេ?
ដូចគ្នាដែរ ប្រព័ន្ធ 2 * 2 MIMO អាចខូចទៅជា SIMO, MISO និងប្រព័ន្ធផ្សេងទៀត ដែលមានន័យថា multiplex ការបែងចែកអវកាសត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាភាពចម្រុះនៃការបញ្ជូន ឬទទួលបានភាពចម្រុះ ការរំពឹងទុកនៃស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានក៏ធ្លាក់ចុះពីការបន្តល្បឿនលឿនទៅ ធានាអត្រាជោគជ័យនៃការទទួល។
ហើយតើប្រព័ន្ធ MIMO ត្រូវបានសិក្សាដោយប្រើនិមិត្តសញ្ញាគណិតវិទ្យាយ៉ាងដូចម្តេច?
៣.អាថ៌កំបាំងនៃឆានែល MIMO
វិស្វករចូលចិត្តប្រើនិមិត្តសញ្ញាគណិតវិទ្យា។
វិស្វករបានសម្គាល់ទិន្នន័យពីអង់តែនពីរនៅលើស្ថានីយមូលដ្ឋានជា X1 និង X2 ទិន្នន័យពីអង់តែនទូរសព្ទចល័តជា Y1 និង Y2 ផ្លូវបញ្ជូនទាំងបួនត្រូវបានសម្គាល់ជា H11, H12, H21, H22 ។
វាងាយស្រួលក្នុងការគណនា Y1 និង Y2 តាមវិធីនេះ។ប៉ុន្តែពេលខ្លះ សមត្ថភាព 2*2 MIMO អាចឡើងដល់ទ្វេរដងនៃ SISO ជួនកាលមិនអាច ជួនកាលថែមទាំងក្លាយជា SISO ដូចគ្នា។តើអ្នកពន្យល់វាដោយរបៀបណា?
បញ្ហានេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការជាប់ទាក់ទងរបស់ឆានែលដែលយើងទើបតែបានលើកឡើង — ទំនាក់ទំនងកាន់តែខ្ពស់ វាកាន់តែលំបាកក្នុងការបែងចែកផ្លូវបញ្ជូននីមួយៗនៅផ្នែកចល័ត។ប្រសិនបើឆានែលដូចគ្នា នោះសមីការទាំងពីរក្លាយជាតែមួយ ដូច្នេះមានវិធីតែមួយគត់ដើម្បីបញ្ជូនវា។
ជាក់ស្តែង អាថ៌កំបាំងនៃប៉ុស្តិ៍ MIMO ស្ថិតនៅក្នុងការវិនិច្ឆ័យឯករាជ្យនៃផ្លូវបញ្ជូន។នោះគឺអាថ៌កំបាំងស្ថិតនៅក្នុង H11, H12, H21 និង H22 ។វិស្វករសម្រួលសមីការដូចខាងក្រោមៈ
វិស្វករបានព្យាយាមធ្វើឱ្យ H1, H12, H21, និង H22 មានភាពសាមញ្ញ តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរស្មុគស្មាញមួយចំនួន សមីការ ហើយទីបំផុតបានបំប្លែងទៅជារូបមន្ត។
ការបញ្ចូលពីរ X'1 និង X'2 គុណ λ1 និង λ2 អ្នកអាចទទួលបាន Y'1 និង Y'2 ។តើតម្លៃនៃ λ1 និង λ2 មានន័យដូចម្តេច?
មានម៉ាទ្រីសថ្មី។ម៉ាទ្រីសដែលមានទិន្នន័យនៅលើអង្កត់ទ្រូងតែមួយត្រូវបានគេហៅថាម៉ាទ្រីសអង្កត់ទ្រូង។ចំនួនទិន្នន័យមិនសូន្យនៅលើអង្កត់ទ្រូងត្រូវបានគេហៅថាចំណាត់ថ្នាក់នៃម៉ាទ្រីស។ក្នុង 2*2 MIMO វាសំដៅទៅលើតម្លៃមិនសូន្យនៃ λ1 និង λ2។
ប្រសិនបើចំណាត់ថ្នាក់គឺ 1 វាមានន័យថាប្រព័ន្ធ 2 * 2 MIMO ត្រូវបានទាក់ទងគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងកន្លែងបញ្ជូន ដែលមានន័យថា MIMO ខូចទៅ SISO ឬ SIMO ហើយអាចទទួល និងបញ្ជូនទិន្នន័យទាំងអស់ក្នុងពេលតែមួយ។
ប្រសិនបើចំណាត់ថ្នាក់គឺ 2 នោះប្រព័ន្ធមានបណ្តាញ spatial ឯករាជ្យចំនួនពីរ។វាអាចផ្ញើ និងទទួលទិន្នន័យក្នុងពេលតែមួយ។
ដូច្នេះប្រសិនបើចំណាត់ថ្នាក់គឺ 2 តើសមត្ថភាពនៃបណ្តាញបញ្ជូនទាំងពីរនេះកើនឡើងទ្វេដងនៃមួយ?ចម្លើយស្ថិតនៅក្នុងសមាមាត្រនៃ λ1 និង λ2 ដែលត្រូវបានគេហៅថាលេខតាមលក្ខខណ្ឌផងដែរ។
ប្រសិនបើលេខតាមលក្ខខណ្ឌគឺ 1 វាមានន័យថា λ1 និង λ2 គឺដូចគ្នា;ពួកគេមានឯករាជ្យខ្ពស់។សមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធ 2 * 2 MIMO អាចឈានដល់អតិបរមា។
ប្រសិនបើលេខតាមលក្ខខណ្ឌខ្ពស់ជាង 1 វាមានន័យថា λ1 និង λ2 គឺខុសគ្នា។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានបណ្តាញ spatial ពីរ ហើយគុណភាពគឺខុសគ្នា បន្ទាប់មកប្រព័ន្ធនឹងដាក់ធនធានសំខាន់ៗនៅលើឆានែលជាមួយនឹងគុណភាពកាន់តែប្រសើរ។តាមវិធីនេះ សមត្ថភាពប្រព័ន្ធ 2*2 MIMO គឺ 1 ឬ 2 ដងនៃប្រព័ន្ធ SISO ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ព័ត៌មានត្រូវបានបង្កើតកំឡុងពេលបញ្ជូនអវកាស បន្ទាប់ពីស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានបញ្ជូនទិន្នន័យ។តើស្ថានីយមូលដ្ឋានដឹងថាពេលណាត្រូវបញ្ជូនប៉ុស្តិ៍មួយ ឬពីរប៉ុស្តិ៍ដោយរបៀបណា?
កុំភ្លេច ហើយគ្មានអាថ៌កំបាំងរវាងពួកគេទេ។ទូរសព្ទចល័តនឹងផ្ញើស្ថានភាពឆានែលដែលបានវាស់វែង ចំណាត់ថ្នាក់ម៉ាទ្រីសបញ្ជូន និងការផ្ដល់យោបល់សម្រាប់ការសរសេរកូដជាមុនទៅកាន់ស្ថានីយមូលដ្ឋានសម្រាប់ជាឯកសារយោង។
នៅពេលនេះខ្ញុំគិតថាយើងអាចឃើញថា MIMO ប្រែទៅជារឿងបែបនេះ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មេសា-២០-២០២១