Teknologi 4G LTE: MIMO-Multiple Input Multiple Output

Salah satu teknologi mendasar yang diperkenalkan bersamaan saat rilis LTE adalah Multiple Input Multiple Output (MIMO), sistem ini termasuk bagian dari spatial multiplexing serta sebagai pra-coding dan transmit diversity. Prinsip dasar spatial multiplexing adalah mengirim sinyal dari dua atau lebih antena yang berbeda dengan aliran data yang berbeda dan dengan pemrosesan sinyal, yang berarti di penerima terjadi proses memisahkan aliran data, sehingga mampu meningkatkan data dengan faktor 2 (konfigurasi 2-by-2 antena) atau faktor 4 (konfigurasi 4-by-4 antena). Dalam pra-coding sinyal ditransmisikan dari antena yang berbeda yang dititikberatkan untuk memaksimalkan sinyal yang diterima dibanding noise atau Signal to Noise Ratio (SNR). Transmit diversity mengandalkan mengirimkan sinyal yang sama dari multiple antenna dengan beberapa coding untuk mengeksploitasi peningkatan dari independent fading antara antena.

Penggunaan MIMO telah dimasukkan sebelumnya dalam spesifikasi WCDMA, namun operasinya sedikit berbeda dengan LTE karena WCDMA menggunakan operasi penyebaran spektrum sehingga tidak efektif. Secara alami OFDMA cocok untuk operasi MIMO. Kesuksesan operasi MIMO membutuhkan SNR yang cukup tinggi, oleh karena itu dengan sistem OFDMA itu bisa mendapatkan keuntungan yaitu SNR tinggi yang dapat dicapai. Prinsip dasar MIMO disajikan pada gambar berikut:

Gambar 1. Prinsip MIMO

Di mana aliran data yang berbeda diumpankan ke operasi pra-coding dan kemudian seterusnya sinyal dipetakan dan menghasilkan sinyal OFDMA.

Reference symbol memungkinkan untuk memisahkan antena yang berbeda, di mana reference symbol dan resource element dipetakan ke bergantian antara antena. Prinsip ini juga dapat diperluas untuk mencakup lebih dari dua antena. Berikut ilustrasinya:

Gambar 2. Reference symbol

Selain downlink, LTE juga mendukung penggunaan teknologi MIMO di uplink. Saat perangkat hanya menggunakan satu antena pemancar, tingkat data uplink perangkat tersebut tidak dapat ditingkatkan dengan MIMO. Tingkat data rate maksimum dapat ditingkatkan dua kali lipat, namun, dengan mengalokasikan dua perangkat dengan sinyal referensi orthogonal. Sehingga transmisi di base station diperlakukan seperti transmisi MIMO, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 3. Prinsip Uplink MIMO

Hal tersebut dinamakan 'virtual' atau 'multi-pengguna' MIMO yang didukung oleh LTE rilis 8 namun tidak mewakili perspektif perangkat karena hanya urutan sinyal referensi yang dimodifikasi. Dari sisi jaringan, penambahan processing diperlukan untuk memisahkan pengguna satu dengan yg lain. Bagi para vendor produsen smartphone, penggunaan 'klasik' dua antena pemancar MIMO tidak menarik karena berdampak pada peningkatan investasi perangkat, sehingga transmisi perangkat multi-antena kemudian dimasukan pada rilis 10 atau LTE-Advanced.

Teknologi 4G LTE

Wednesday, May 13, 2015

MIMO-Multiple Input Multiple Output

No comments:

Post a Comment

Slamet Pranoto