SDM (Spatial Division Multiplexing)
다양한 경로로 전달되는 공간의 무선 스트림들을 개별적으로 처리가 가능해졌습니다. 이를 위해서 안테나를 이용하여 데이터를 주고받습니다. 이 때 송신, 수신 안테나의 개수에 따라
- MIMO : Multi-Input & Multi-Output
- MISO : Multi-Input & Single-Output
- SIMO : Single-Input & Multi-Output
로 나뉩니다.
이렇게 전송하는 과정에서 보낸 신호가 반사, 굴절, 회절 등에 의해서 Multi-Paht 로 다양한 딜레이를 가진 데이터가 receiver에게 전달됩니다.
특별한 처리가 없다면, 서로 간섭이 발생하고(자가 간섭) 신호가 짧을수록 간섭이 심해집니다. 하지만 고속 통신을 위해서는 짧은 데이터 신호를 사용해야만 합니다. 따라서 받은 신호들을 디지털 처리 로 잘 분리해서 필요에 따라 부분들을 합치면 유실된 신호가 있어도 원래 보내고자 했던 신호를 복원시킬 수 있습니다. 이러한 메커니즘을 Diversity 라고 합니다.
그리고, 공간의 차이에서 발생하는 특성을 이용하여 하나의 transmitter에서 여러개의 신호를 동시에 송출하고 receiver는 이 신호 중 특정 신호만 선별하여 받을 수 있습니다. 이러한 메커니즘을 Multi-User MIMO 라고 합니다.
MIMO Principles
Spatial Diversity
transmitter의 안테나에서 동일한 신호를 보냅니다. 각 신호들이 에러 혹은 노이즈가 발생해도 부분들을 합쳐 원래의 신호를 만들어낼 가능성이 높아지므로 BER(Bits Error Ratio) 가 줄어들어 통신 안전성이 높아집니다.
Spatial Multiplexing
통신의 품질이 보장된 가까운 환경에서 각각의 송신 안테나에서는 서로 다른 신호를 보냅니다. 따라서 위의 경우에 비해 통신 용량이 배로 증가합니다. 와이파이의 속도가 비약적으로 빨라질 수 있었던 것은 이렇게 안테나 채널의 대역폭을 bonding 하여 MIMO 기술을 활용하였기 때문입니다.
Multiple-User MIMO
MIMO 방식을 좀 더 확장하여 endpoints가 여러개 이고, 각 엔드포인트에서는 여러개의 안테나가 존재합니다.
이게 바로 Multiple-User MIMO 입니다. MIMO 기술을 사용하지만, receiver 파트의 엔드포인트가 여러개 존재하고, 각 포인트에서는 송신 신호를 선별하여 받습니다.
