В работе проведен анализ системы беспроводного доступа, имеющей несколько передающих и несколько приемных антенн MIMO (multiple input multiple output). На ее основе могут быть реализованы технологии пространственного мультиплексирования, прекодирования и формирования луча, пространственного кодирования множественного доступа на основе пространственного разделения, способные повысить энергетическую и спектральную эффективность систем автоматизированной связи. Система MIMO рассматривается как одна из основ систем беспроводного доступа связи пятого поколения 5G.
Система MIMO позволяет при передаче сообщений по многолучевым каналам связи осуществить их уплотнение за счет разделения лучей, приходящих в место приема. При ее применении появляется возможность передавать сигналы в заданной полосе частот с большей скоростью, нежели это возможно в традиционных системах.
Кроме того, возможно повышение помехоустойчивости приема сообщений за счет применения нескольких приемных антенн. MIMOсистема из NПРДА передающих антенн и NПРМА приемных антенн.
Мощность по каналам может быть распределена оптимальным образом для достижения максимальной пропускной способности автоматизированной сети. Трудность заключается в том, что необходимо знание матрицы сингулярных векторов, полученной из оцененной канальной матрицы H, на передающей стороне. Для этого необходимо передавать достаточно большой объем информации по каналу обратной связи, при этом канальная матрица должна соответствовать текущему состоянию радиоканала, что трудно реализуемо для мобильных абонентов.
Существует упрощенный метод пространственного мультиплексирования путем смешения сигналов в канале связи без использования прекодирования – BLAST (Bell Labs layered space-time). При этом регулярное разделение здесь невозможно, так как передача ведется не на ортогональных векторах. То как различные сигналы, передаваемые параллельно, интерферируют друг с другом, зависит от канальной матрицы H. Рабочий диапазон отношения «сигнал-шум», когда все параллельные каналы передачи при BLAST могут работать с заданной вероятностью ошибки, зависит от радиоканала. Межканальная интерференция возможна и при уплотнении с помощью сингулярного разложения, но при этом существующий алгоритм адаптации определяет, сколько ортогональных каналов использовать и с какой мощностью – некоторые вообще могут быть выключены в виду их сингулярных чисел, близких к нулю.