BAGGRUND: Sammen med carrier aggregation og high-density modulation er MIMO en af de essentielle 4G teknologier, der giver din smartphone højere down- og uploadhastigheder i fremtiden.

Sammenligning af 4G hastighederne
(Foto: Scinotions.com)

Du har måske aldrig hørt om MIMO, men der er en god chance for at du allerede har stiftet bekendtskab med teknologien, hvis du ejer en 4G LTE smartphone eller en moderne Wi-Fi router med 802.11N teknologi.

MIMO er nemlig en del af både LTE standarden og 802.11N Wi-FI standarderne. I Wi-Fi 802.11N netværk benyttes MIMO, når der skal leveres hastigheder på 300 eller 450 Mbit/s.

MIMO står for Multiple Input Multiple Output, og er antenne teknologi, hvor man ved hjælp af flere antenner kan øge hastigheden ganske dramatisk. I en normal 3G smartphone benytter man normalt kun én antenne til at modtage, og én antenne til at sende signaler. I de fleste smartphones er denne antenne faktisk én og samme, som man benytter til skiftevis at sende og modtage.

Med MIMO kan man sende flere datastrømme over samme kanal på samme tid, men det kræver så til gengæld flere antenner. Dette er også forklaringen på, at man skal benytte specielle 4G antenner eller to separate antenner.

– Podcast: Kom med bag om 4G-teknologien

Flere antenner = højere hastighed

I en moderne 4G LTE smartphone benytter man to antenner til at modtage og to antenner til at sende radiosignaler. Dette system kaldes MIMO 2×2, og det er et krav, at alle 4G LTE telefoner understøtter dette. MIMO 2×2 kan oversættes til, at der er to antenner i teleselskabets mobilantenne og to antenner i ens smartphone. Der findes også systemer med flere antenner.

Normalt udsendes et 2G eller 3G signal horisontalt – altså fladt. Når man skal udsende flere forskellige datastrømme på samme tid, så duer det dog ikke at udsende begge signaler på samme måde, da din telefon så ikke vil kunne se forskel på signalerne.

For at modvirke dette, er den mest gængse måde at benytte polarisation diversity, hvilket betyder, at det første signal udsendes skævt i forhold til det andet signal – se illustration.

Dette kræver dog ekstra processorkraft og derved også strømforbrug sammenlignet med at udsende ét signal. Det er også derfor, at de første par generationer af 4G LTE smartphones bruger mere strøm, sammenlignet med normale 3G smartphones.

Det er dog værd at bemærke, at MIMO bliver slået fra, hvis signalstyrken bliver for dårlig. Hvis du befinder dig i meget dårlig dækning indendørs eller meget langt fra nærmeste mobilmast, så vil din smartphone ikke kunne benytte MIMO, da netværket deaktiverer funktionen. Dette problem er dog til at overse i lille Danmark, hvor vi har noget lignede verdens højeste koncentration af mobilmaster pr. indbygger.

Fremtiden byder på flere antenner

De nuværende 4G LTE mobilnet i Danmark understøtter kun MIMO 2×2 på nuværende tidspunkt, men allerede nu ved vi hvad fremtiden byder på

I fremtidens LTE Advanced netværk kommer vi til at se flere forskellige former for MIMO. Der kan både være tale om ekstra antenner i mobilselskabernes mobilantenner, og der kan være tale om flere antenner i din smartphone.

Problemet er dog, at flere antenner kræver mere plads, hvilket kan være svært at få plads til i en lille smartphone. Samtidig kræver flere antenner mere processorkraft og derfor bruger det også mere strøm. Derfor kommer, at vi nok ikke vil se MIMO 4×4 og 8×8 i de små smartphones sådan lige med det samme, men det er yderst oplagt til mobilt bredbånds routere, hvor krav til plads og strøm ikke er så problematiske.

En oplagt mulighed er dog at dit mobilselskab opgraderer til MIMO 4×2, hvilket flere udenlandske teleselskaber allerede nu afprøver. MIMO 4×2 vil ikke lige umiddelbart give dig ekstra hastighed, da din telefon stadigvæk kun har en antenne til modtagelse og en til afsendelse.

Men mobilselskabets mobilantenne får nu pludselig to antenner til modtagelse og to antenner til afsendelse af signaler, hvilket betyder, at selve signaloverførslen bliver mere robust, og et mere robust signal giver højere hastigheder for dig. Mobilmasten kan simpelthen modtage et svagere signal, og derved bliver den oplevede hastighed højere selvom ens smartphone stadigvæk kun har to antenner.

Mere til historien

Lidt længere ude i fremtiden kommer vi til at se MIMO 8×8, som er det højeste LTE Advanced standarden på nuværende tidspunkt understøtter.

Forskerne leger dog allerede nu med flere MIMO teknologier med 64, 128 og 256 antenner, men om og hvornår disse løsninger kommer på markedet, er alt for tidligt at spå om.

Læs mere om MIMO her.