Was ist MIMO Multi User in LTE?
Wie wir schon gesehen haben, ist MIMO (Multiple Input, Multiple Output) eine Technologie, die es ermöglicht, mehrere Datenströme gleichzeitig über verschiedene Antennen zu übertragen. Jetzt müssen wir uns anschauen, wie MIMO auch für mehrere Benutzer gleichzeitig genutzt werden kann — das ist der Punkt, an dem Multi-User MIMO in LTE ins Spiel kommt. Hier wird es spannend, weil es die Kapazität des Netzwerks erheblich steigern kann.
Multi-User MIMO (MU-MIMO) erlaubt es einem Basisstation, gleichzeitig Daten an mehrere Benutzer zu senden. Das heißt, statt dass jeder Benutzer nacheinander bedient wird, kann die Basisstation gleichzeitig mehrere Verbindungen gleichzeitig bedienen. So nutzt das Netzwerk die verfügbaren Ressourcen effizienter und verbessert die Spektrumeffizienz.
Um das besser zu verstehen, hier eine klare Aufschlüsselung:
- Gleichzeitige Übertragung an mehrere Benutzer: Mit MU-MIMO kann die Basisstation mehrere Benutzer gleichzeitig mit unterschiedlichen Daten versorgen, anstatt sie einzeln zu bedienen.
- Erhöhung der Spektrumeffizienz: MU-MIMO nutzt die Kapazität des Funkspektrums besser, da es gleichzeitig mehrere Streams über dieselbe Frequenz verteilt.
- Verwendung von Antennenarrays: Die Basisstation benötigt ein Antennenarray, das mit mehreren Antennen gleichzeitig arbeiten kann, um die unterschiedlichen Signale getrennt zu empfangen und zu senden.
- Verteilte Benutzer: Die Benutzer müssen sich nicht unbedingt nah beieinander befinden. Das System nutzt die räumliche Trennung der Benutzer zur gleichen Zeit.
Wenn man sich MIMO als eine Art Straßennetzwerk vorstellt, dann ist MU-MIMO wie mehrere Fahrbahnen, die gleichzeitig mehrere Autos (Daten) in verschiedene Richtungen schicken können, ohne dass sie sich gegenseitig behindern. Das ermöglicht es, viel mehr Verkehr (Daten) gleichzeitig durch das Netz zu lassen, ohne dass die Performance leidet.
Ein einfaches Beispiel: Wenn die Basisstation vier Benutzer hat und über vier Antennen gleichzeitig senden kann, dann kann sie jedem Benutzer einen separaten Datenstrom schicken, ohne dass diese sich gegenseitig stören. Das steigert nicht nur die Geschwindigkeit für jeden Benutzer, sondern hilft auch, den gesamten Datenverkehr effizient zu verwalten.
| Benutzer | Verwendete Antennen |
|---|---|
| Benutzer 1 | Antennen 1 & 2 |
| Benutzer 2 | Antennen 2 & 3 |
| Benutzer 3 | Antennen 3 & 4 |
| Benutzer 4 | Antennen 1 & 4 |
So funktioniert MU-MIMO. Jeder Benutzer bekommt seine eigene Verbindung, ohne dass es zu Überschneidungen kommt, dank der gleichzeitigen Nutzung der Antennen. Wenn du also denkst, dass jeder Benutzer in einem LTE-Netz immer mit der gleichen Geschwindigkeit verbunden ist, dann denk nochmal nach. Mit MU-MIMO wird jeder Benutzer fast wie ein einzelner Nutzer im System behandelt, auch wenn er gleichzeitig mit vielen anderen verbunden ist.
Wie wir bereits bei anderen Themen wie Frequenzplanung und Interferenzmanagement gesehen haben, sorgt die richtige Verwendung von Ressourcen wie Antennen und Spektrum dafür, dass das Netzwerk effizient bleibt. MU-MIMO spielt genau in diese Rolle, indem es hilft, die verfügbare Kapazität zu maximieren und gleichzeitig die Qualität der Verbindungen für alle Benutzer zu gewährleisten.