La multiplexación espacial o espacio-multiplexación por división de (a menudo abreviado SM , SDM o SMX ) es una multiplexación técnica en MIMO de comunicación inalámbrica , comunicación de fibra óptica y otras tecnologías de comunicación utilizados para transmitir canales independientes separados en el espacio. Otras técnicas de multiplexación incluyen FDM ( multiplexación por división de frecuencia ), TDM ( multiplexación por división de tiempo ) o PDM ( multiplexación por división de polarización ).
Comunicación por fibra óptica
En la comunicación por fibra óptica, SDM se refiere al uso de la dimensión transversal de la fibra para separar los canales.
Técnicas
Fibra multinúcleo (MCF)
Las fibras multinúcleo son fibras diseñadas con más de un núcleo.
Multiplexación por división de modo (MDM)
La multiplexación por división de modo utiliza los modos espaciales transversales de la fibra para separar los canales.
Paquetes de fibra
Las fibras agrupadas también se consideran una forma de SDM, se trata de una gran cantidad de fibras agrupadas muy juntas.
Comunicaciones inalámbricas
Si el transmisor está equipado con antenas y el receptor tiene antenas, el orden máximo de multiplexación espacial (el número de flujos) es,
si se utiliza un receptor lineal. Esto significa que Las corrientes se pueden transmitir en paralelo, lo que idealmente conduce a una aumento de la eficiencia espectral (el número de bits por segundo por Hz que se pueden transmitir a través del canal inalámbrico). La ganancia de multiplexación práctica puede estar limitada por la correlación espacial , lo que significa que algunos de los flujos paralelos pueden tener ganancias de canal muy débiles.
Codificación
Enfoque de circuito abierto
En un sistema MIMO de circuito abierto con antenas transmisoras y antenas receptoras, la relación entrada-salida se puede describir como
dónde es el vector de símbolos transmitidos, son los vectores de símbolos recibidos y ruido respectivamente y es el matriz de coeficientes de canal. Un problema que se encuentra a menudo en la multiplexación espacial de bucle abierto es protegerse contra casos de alta correlación de canales y fuertes desequilibrios de potencia entre los múltiples flujos. Una de esas extensiones que se está considerando para los sistemas DVB-NGH es el llamado esquema de multiplexación espacial mejorada (eSM) .
Enfoque de circuito cerrado
Un sistema MIMO de circuito cerrado utiliza información de estado de canal (CSI) en el transmisor. En la mayoría de los casos, solo está disponible CSI parcial en el transmisor debido a las limitaciones del canal de retroalimentación. En un sistema MIMO de circuito cerrado, la relación entrada-salida con un enfoque de circuito cerrado se puede describir como
dónde es el vector de símbolos transmitidos, son los vectores de símbolos recibidos y ruido respectivamente, es el matriz de coeficientes de canal y es el matriz de precodificación lineal .
Una matriz de precodificación se utiliza para precodificar los símbolos en el vector para mejorar el rendimiento. La dimensión de la columna de se puede seleccionar más pequeño que que es útil si el sistema requiere corrientes debido a varias razones. Los ejemplos de las razones son los siguientes: o el rango del canal MIMO o el número de antenas receptoras es menor que el número de antenas transmisoras.