MIMO

MIMO - Multiple Input Multiple Output, adalah sebuah teknik untuk mendapatkan penerimaan signal yang lebih robust. Disamping itu dengan menerapkan banyak antena di sisi transmit dan receive dimungkinkan untuk transmit lebih dari satu stream (multiple stream) sehingga akan meningkatkan total dari throughput pengiriman.

Sebelum membahas MIMO, kita bahas dulu perkembangan sebelum terjadinya MIMO, yaitu SIMO, dan MISO.

SIMO 

Terlihat pada gambar, trasmitter hanya punya 1 antenna, sedangkan receiver punya banyak antenna. Dalam konteks receiver point of view: input hanya single, tapi outputnya multiple, sehingga disebut SIMO.

Sinyal yang dikirim hanya satu yaitu x. Sedangkan sinyal diterima dengan gain yang berbeda-beda (dan mungkin juga fasa yang berbeda), yaitu h1.x, h2.x, ... , hr.x.

Teknik ini juga disebut Receive Diversity. Karena signal x, diterima secara diverse (beragam). Keuntungan dari ini Receiver bisa mengolah output yang banyak ini y1, y2, ..., yr sehingga mendapatkan hasil yang optimal (bisa dengan memilih signal terkuat, terbersih, atau menggabungkan beberapa signal, dan proses digital signal processing lainnya).

MISO

Terlihat pada gambar, receiver hanya punya 1 antenna, sedangkan trasmitter punya banyak antenna. Dalam konteks receiver point of view: input multiple, tapi outputnya single, sehingga disebut MISO. Lebih jelas lihat persamaan rumusnya. Input x1, x2, .. , xt (multiple), sedangkan outputnya y (single).

Sinyal yang dikirim multiple x1, x2, ..., xt. Dan sinyal ini mendapatkan gain dulu dari antenna transmit h1, h2, ..., ht. Sehingga dari sisi Receiver akan menerima gabungan dari multiple sinyal transmit ini. Teknik ini disebut dengan Trasmit Diversity.

MIMO

MIMO pada dasarnya adalah mengirimkan signal input yang banyak x1, x2, ..., xt dimana signal ini diperkuat oleh gain transmit h1, h2, ..., ht, lalu signal-signal ini diterima oleh banyak antenna y1, y2, ..., yr yang juga memiliki gain antenna h1, h2, ..., hr.

Signal-signal tersebut kemudian di olah oleh Receiver.

Perhatikan output y1. Dari rumus yang ada dapat dilihat bahwa y1 mengandung signal x1, x2, ..., xt. Artinya apa? Artinya bahwa jika suatu saat antenna y2, ..., y2 tiba-tiba tidak bekerja, artinya Receiver hanya mengandalkan signal y1 saja, maka Receiver tetap bisa men-extract informasi x1, x2, ..., xt, walaupun kurang robust (artinya gampang di rusak oleh noise).

MIMO Single dan Dual Stream

Dalam tabel Wifi AC, sering ditemukan istilah stream. Jadi karena MIMO antenna trasmit lebih dari satu (pada gambar diatas ada 2 antenna, disebut MIMO 2x2), maka dapat dibikin 2 pilihan:
o Single stream --> MIMO 2x2:1
o Dual stream --> MIMO 2x2:2

Gambar diatas stream hanya 1. Ini akan terjadi transmit dan receive diversity terhadap satu stream. Sehingga robustness meningkat, tapi throuput tetap.

Dalam gambar diatas, stream dipecah menjadi dua dan dikirim pada antenna yang berbeda. Ingat prinsip MIMO dimana satu antenna penerima sebenarnya mendapatkan informasi terhadap semua transmit.

Dalam konteks dual stream diatas, maka throuput meningkat, namun robustness akan turun dibandingkan case single stream sebelumnya.

MIMO Beamforming

Beamforming adalah mengarahkan beam agar signal menjadi lebih fokus tertuju ke arah penerima. Lho kok bisa? Kok MIMO bisa tau posisi Receiver ada dimana?

Bisa.

Kenapa MIMO tahu? Karena antenna yang digunakan banyak. Dari signal balasan dari Receiver ke Trasmitter, Trasnsmitter bisa tahu signal mana, berapa gain yang diterima, berapa pergeseran fasa, sehingga Transmitter bisa men-adjust gain pada antenna tertentu, agar menjadi lebih besar. Dalam contoh diatas gain xt akan dibesarkan sehingga beam akan lonjong ke arah timur laut (karena posisi penerima saat itu ada di posisi timur laut).

<eof>