SISO (Single Input Single Output): Bedeutung, Funktionsweise und Nutzen

SISO (Single Input Single Output, „eine Eingabe, eine Ausgabe“) bezeichnet eine Architektur eines Funkfrequenzkanals, bei dem der Sender über eine einzige Sendeantenne und der Empfänger über eine einzige Empfangsantenne verfügt. In der üblichen Notation drahtloser Netzwerke wird dies als 1x1 ausgedrückt.

Funktionsprinzip

Bei einer SISO-Verbindung wird das Signal von einem einzigen Sender erzeugt, über den Funkkanal propagiert und von einem einzigen Empfänger empfangen. Es gibt keine räumliche Parallelisierung von Datenströmen und keine Kombination mehrerer Antennen zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses. Die Verbindungsleistung hängt daher von der Sendeleistung, der Empfängerempfindlichkeit und den Kanalbedingungen (Dämpfung, Störungen, Fading) ab.

Beziehung zu MIMO

SISO ist der einfachste Fall innerhalb der Familie der Mehrantennentechniken. Wenn ein WLAN-Gerät mehrere Sende- und/oder Empfangsantenen einsetzt, um mehrere Datenströme räumlich zu multiplexen, spricht man von MIMO (Multiple Input Multiple Output). Das Vorhandensein der Bezeichnung 1x1 SISO in einem Datenblatt ist gleichbedeutend mit der Erklärung, dass das Gerät kein MIMO implementiert: das Attribut wifi_mimo nimmt den Wert false an.

1x1-Notation

Das Präfix 1x1 gibt jeweils die Anzahl der Antennen auf der Sendeseite und die Anzahl der Antennen auf der Empfangsseite an. Weitere Kombinationen (2x2, 2x3, 4x4 usw.) entsprechen MIMO-Konfigurationen mit größerer räumlicher Kapazität.

Anwendungen und Umfang

• WLAN-Geräte der Einsteiger- oder Niedrigpreisklasse, die Einfachheit und Energieverbrauch gegenüber der Datenrate priorisieren.
• Punkt-zu-Punkt-Verbindungen über kurze Distanzen, bei denen die Kanaldämpfung vorhersehbar ist und räumliche Diversität nicht erforderlich ist.
• Embedded- oder IoT-Komponenten, bei denen der physische Platz oder das Designbudget die Antennenzahl auf eins begrenzt.

Einschränkungen

• Kein räumlicher Gewinn: Die Antennendiversität wird nicht genutzt, um Mehrpfad-Fading zu bekämpfen oder die Datenrate durch räumliches Multiplexing zu erhöhen.
• Kanalsensitivität: Ein einzelner Ausbreitungspfad macht die Verbindung anfälliger für konstruktive oder destruktive Interferenzen.
• Niedrigere maximale Kapazität: Im Vergleich zu einer äquivalenten MIMO-Verbindung sind die theoretische Datenrate und die Robustheit in Mehrpfad-Umgebungen geringer.

Interpretation in Produktspezifikationen

Wenn eine technische Spezifikation eines Adapters, Routers oder WLAN-Moduls 1x1 SISO angibt, sollte der Käufer verstehen, dass das Gerät in beiden Richtungen mit einer einzigen Antenne arbeitet. Dies impliziert keinen Mangel, sondern eine Designentscheidung: Der Hersteller hat sich für die einfachste Konfiguration entschieden, die in der Regel mit geringeren Herstellungskosten und einem geringeren Energieverbrauch einhergeht. Das Fehlen von MIMO wird ausdrücklich bestätigt, wenn das Attribut wifi_mimo auf false gesetzt ist.

Zusammenfassend ist 1x1 SISO die Standardbezeichnung für eine WLAN-Verbindung mit einer Antenne ohne räumliches Multiplexing und bildet den Ausgangspunkt der Kapazitätsskala, die in höheren MIMO-Konfigurationen gipfelt.