Mehrantennentechnik LTE zur Verbesserung der Downlink-Leistung
Für den LTE-Downlink wurden fünf Methoden mit mehreren Antennen definiert, um die Leistung zu verbessern:
- Vielfalt mobil erhalten
- Übertragung von Diversität mithilfe von SFBC am eNB (entwickelter Knoten B)
- MIMO Spatial Multiplexing am eNB, für einen oder zwei Benutzer
- Cyclic Delay Diversity (CDD) am eNB, verwendet in Verbindung mit räumlichem Multiplexing
- Strahlsteuerung (benutzerspezifisch)
Die ersten beiden Multi-Antennen-Techniken (LTE-Methoden) sind relativ herkömmliche Diversity-Methoden. Die dritte und vierte Mehrantennentechnik (LTE-Methode) nutzt Frequenzkodierungsmechanismen, um Daten über mehrere Antennen zu verteilen. Durch die Vielfalt der zyklischen Verzögerung wurden absichtlich Verzögerungen zwischen den Antennen eingeführt, um künstliche Mehrwege zu erzeugen. Es arbeitet dynamischer als andere LTE-Funksysteme. Die Techniken werden je nach Art des physischen Zeichens oder physischen Kanals unterschiedlich angewendet.
Sowohl SIMO als auch MISO werden in Mobilfunksystemen der dritten Generation (3G) verwendet und werden in LTE-Netzen eingeführt. Sein Zweck besteht darin, die Integrität der Verbindung zu verbessern und die Fehlerraten zu verbessern, insbesondere wenn die Verbindung ein schlechtes SNR aufweist (z. B. am Rand einer Zelle). Herkömmliche Strahllenkungsanordnungen führen zu Phasenverschiebungen in Phase und Amplitude der Gesamtsignalleistung jeder Sendeantenne. Ziel ist es, die Signalleistung in eine bestimmte Richtung zu konzentrieren.
Die gleichen Mehrantennentechniken wie LTE zur Anwendung von Phasen- und Amplitudenversätzen können in den Empfangsantennen verwendet werden, um den Empfänger möglichst empfindlich auf Signale aus einer bestimmten Richtung zu reagieren. Bei LTE ist die Amplitude und Phase einzelner Ressourcenblöcke einstellbar, was die Ausrichtung des Strahls deutlich flexibler und benutzerspezifischer macht. Beam Steering erhöht nicht die Datenraten, hat aber einen ähnlichen Diversity-Effekt im Hinblick auf die Erhöhung der Signalstärke.
Die Effektivität der Strahlausrichtung nimmt mit der Anzahl der Sendeantennen zu, wodurch ein schmalerer Strahl erzeugt werden kann. Die möglichen Gewinne mit nur zwei Antennen werden in der Regel nicht als lohnenswert angesehen. Daher wird bei der Strahllenkung in der Regel nur die Wahl von vier Antennen in Betracht gezogen.
Der Diversity-Empfang (SIMO) von User Equipment (UE) ist für das UE obligatorisch. Normalerweise wird die Kombination mit maximalem Verhältnis durchgeführt. In einer mobilen Umgebung kann der Empfangspegel des Signals einer einzelnen Antenne aufgrund der verschiedenen Arten von Verfärbungen Schwankungen unterliegen. Mit dem LTE-Kanal mit größerer Bandbreite kann die Frequenz auch vom Pegel des erkennbaren Signals abhängig sein. Durch die Kombination des empfangenen Signals von zwei Antennen kann das UE wieder ein stärkeres Signal erhalten. Empfangsdiversität bietet bis zu 3 dB Gewinn bei niedrigem SNR in Mehrantennentechnik LTE.