Erweiterte Antennensysteme, Sendevielfalt und Strahlformung in Wimax
Erweiterte Antennensysteme
Der WiMAX-Standard bietet umfassende Unterstützung für die Implementierung fortschrittlicher Mehrantennenlösungen zur Verbesserung der Systemleistung. Durch den Einsatz der in WiMAX definierten optionalen erweiterten Antennensysteme (AAS) können erhebliche Zuwächse bei der Gesamtsystemkapazität und der spektralen Effizienz erzielt werden. AAS bietet Unterstützung für eine Vielzahl von Mehrantennenlösungen, einschließlich Sendediversität, Strahlformung und räumliches Multiplexing.
Vielfalt vermitteln:
WiMAX definiert eine Reihe von Raum-Zeit-Blockcodierungsschemata, die verwendet werden können, um Übertragungsdiversität im Downlink bereitzustellen. Für Sendediversität könnten zwei oder mehr Sendeantennen und eine oder mehrere Empfangsantennen vorhanden sein. Der für den Fall der 2 × 1-Antenne verwendete Raum-Zeit-Blockcode (STBC) sind die Alamouti-Codes, die orthogonal sind und für die Maximum-Likelihood-Erkennung geeignet sind.
Der Alamouti STBC ist recht einfach zu implementieren und bietet den gleichen Diversity-Gewinn wie 1 × 2-Empfänger-Diversity mit maximaler Ratio-Kombination, allerdings mit einem Nachteil von 3 dB aufgrund redundanter Übertragungen. Sendediversität bietet jedoch den Vorteil, dass die Komplexität auf die Basisstation verlagert wird, was dazu beiträgt, die MS-Kosten niedrig zu halten. Zusätzlich zum 2 × 1-Fall definiert WiMAX auch STBCs für die Fälle mit drei und vier Antennen.
Beamforming:
Mehrere Antennen in WiMAX können auch verwendet werden, um dasselbe Signal mit entsprechender Gewichtung für jedes Antennenelement zu übertragen, sodass der gesendete Strahl in Richtung des Empfängers und von Störungen ferngehalten wird, wodurch der Empfang verbessert wird
SINR. Beamforming kann zu einer erheblichen Verbesserung des Abdeckungsbereichs, der Kapazität und der Zuverlässigkeit führen.
Um die Sendestrahlformung durchzuführen, muss der Sender über genaue Kenntnisse des Kanals verfügen, die im Fall von TDD aufgrund der Kanalreziprozität leicht verfügbar sind, für FDD jedoch einen Rückkopplungskanal zum Erlernen der Kanaleigenschaften erfordern. WiMAX unterstützt Beamforming sowohl im Uplink als auch im Downlink. Für den Uplink erfolgt dies häufig in Form von Empfangs-Beamforming.