Interferenzbegrenzte MIMO-Systeme für Wimax

Die dritte Annahme – dass das Hintergrundrauschen gaußförmig ist und nicht mit den Übertragungen korreliert – ist in einem Mobilfunk-MIMO-System besonders verdächtig. Alle gut konzipierten Mobilfunksysteme sind von Natur aus störungsbegrenzt: Andernfalls wäre es möglich, die spektrale Effizienz zu erhöhen, indem die Frequenzwiederverwendung verringert oder die durchschnittliche Belastung pro Zelle erhöht wird.

Im Downlink eines Mobilfunksystems, wo MIMO voraussichtlich am rentabelsten und praktikabelsten ist, wird es eine effektive Anzahl von Störsignalen geben, die Anzahl der nicht zu vernachlässigenden störenden benachbarten Basisstationen beträgt .

Abbildung verdeutlicht die Auswirkungen anderer Zellinterferenzen in zellularen MIMO-Systemen. Für einen MIMO-Empfänger an der MS ist es äußerst schwierig, gleichzeitig sowohl die räumliche Interferenz aufgrund der Sendeantennen als auch ein hohes Maß an Interferenz durch andere Zellen zu bewältigen. Obwohl die meisten Forscher dieses Problem aufgrund seiner mangelnden Nachvollziehbarkeit vernachlässigt haben, wurde sowohl anhand der Informations- als auch der Kommunikationstheorie gezeigt, dass die Kapazität eines MIMO-Mobilfunksystems abnehmen kann, wenn die Anzahl der Sendeantennen zunimmt, wenn die räumliche Interferenz nicht vorhanden ist angemessen angesprochen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die meisten theoretischen MIMO-Ergebnisse für Umgebungen mit hohem SNR und idealisierter (ML) Dekodierung gelten; In der Praxis muss MIMO in Umgebungen mit niedrigem SINR und Empfängern mit geringer Komplexität funktionieren. Das Problem der Interferenz mit anderen Zellen ist möglicherweise das dringendste Problem, mit dem der Einsatz von räumlichem Multiplexing in WiMAX-Systemen konfrontiert ist.

Es wurden verschiedene Lösungen für den Umgang mit der Störung anderer Zellen vorgeschlagen, darunter störungsbewusste Empfänger, Mehrzellen-Leistungssteuerung, verteilte Antennen und Mehrzellen-Koordination. Keine dieser Techniken wird zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Buches ausdrücklich vom WiMAX-Standard unterstützt, obwohl der Einsatz von störungsempfindlichen Empfängern durch den Standard sicherlich nicht ausgeschlossen ist.

Wir gehen davon aus, dass kreative Ansätze für das Problem der Interferenz mit anderen Zellen erforderlich sein werden, um räumliches Multiplexing auch für andere Benutzer als diejenigen nutzbar zu machen, die sich sehr nahe an der Basisstation befinden und daher einem sehr geringen Interferenzniveau ausgesetzt sind. Daher kann die Anforderung einer starken Streuung in MIMO-Systemen mit der Verwendung von Richt-/Sektorantennen zur Reduzierung von Interferenzen mit anderen Zellen konkurrieren.

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