MIMO (télécommunications)

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Différence entre SISO, SIMO, MISO et MIMO

Multiple-Input Multiple-Output ou MIMO (« entrées multiples, sorties multiples » en français) est une technique utilisée pour les réseaux sans fil et permettant des transferts de données à plus longue portée et à plus grande vitesse que la technique SISO (Single-Input Single-Output).

Alors qu'une liaison Wi-Fi standard utilise une seule antenne au niveau de l'émetteur et du récepteur, MIMO utilise plusieurs antennes, tant au niveau de l'émetteur (par exemple un routeur) que du récepteur (par exemple un PC portable).

Historique

Un brevet est déposé pour les communications sans-fil utilisant des antennes multiples en 1984 par M. Jack Winters du Bell Laboratories. M. Jack Salz publia un article sur le MIMO basé sur les travaux de M. Winters en 1985. Par la suite, de 86 à 95, plusieurs auteurs ont fait publications dans le domaine. En 1996, Greg Rayleigh et Gérard J. Foschini ont inventé des nouvelles approches accroissant l’efficacité du MIMO. Aussi, il a été démontré que la capacité du canal MIMO augmente avec le nombre d’antennes de façon proportionnelle.

Variantes

Il existe diverses variantes de MIMO, qui diffèrent par la façon dont les données sont envoyées, et par le nombre d'antennes utilisées au niveau de l'émetteur (2 à 7) ou du récepteur (2 ou 3). Différents principes sont mis en œuvre ; par exemple, le système Beamforming d'Atheros utilise deux antennes à l'émission et à la réception. Les antennes d'émission sont alimentées par des signaux identiques mais déphasés, de façon à concentrer l'énergie émise dans la direction du récepteur.

Bien que les différentes variantes de la technique MIMO ne soient pas liées à une norme, les produits proposés dans le commerce sont compatibles avec la plupart des produits conformes aux normes 802.11b (débit instantané : 11 Mbps, portée : ~30 mètres, fréquence : 2,4 GHz) et 802.11a/802.11g (débit instantané : 54 Mbps, portée : quelques dizaines de mètres, fréquence : 5 GHz/2,4 GHz), et ils pourront donc en théorie coexister avec les produits de la nouvelle norme 802.11n.

Remarque : les débits donnés sont des maxima théoriques, les cadences de transmission réelles sont inférieures, et dépendent aussi du système de chiffrement utilisé pour protéger les données. La portée dépend des obstacles situés entre l'émetteur et le récepteur.

Utilisations

MIMO est principalement utilisé dans les normes : Wifi (IEEE 802.11n), Wimax (IEEE 802.16e), HSPA+ et LTE.

La Freebox HD de l'opérateur ADSL Free utilise la technique MIMO pour transmettre la vidéo HD (remplacé par une liaison CPL en janvier 2008) entre ses deux boîtiers, ainsi que pour la liaison avec les ordinateurs.