Single- und Multiple-User-MIMO im Uplink SU MIMO LTE
SU-MIMO gehört zu LTE, war zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels jedoch noch nicht vollständig identifiziert. Zur Implementierung des SU-MIMO UE sind zwei Sender erforderlich. Unter dem Gesichtspunkt der Kosten, der Größe und des Batterieverbrauchs stellt dies ein wichtiges Problem dar. Aus diesen Gründen hat SU-MIMO derzeit keine Priorität für die Entwicklung. Darüber hinaus ist SU-MIMO aufgrund der erhöhten Datenübertragungsraten im Uplink möglicherweise nicht so wichtig, da sie aufgrund der asymmetrischen Verkehrsverteilung im Downlink auftreten.
Wenn schließlich das System durch die begrenzte Kapazität des Uplinks realisiert werden soll, ist es möglicherweise nicht praktikabel, die Sendeleistung des UE zu erhöhen, um das gewünschte SNR in den Empfängern ENB zu erreichen.
Obwohl das UE typischerweise über einen Sender in der Basiskonfiguration verfügt, ist es dennoch in der Lage, die neue MIMO-Form beizubehalten. Im Gegensatz zum Empfang müssen sich MIMO-Sender im selben physischen Gerät oder am selben Standort befinden. Daraus folgt, dass das Uplink-MIMO mit zwei Sendern implementiert werden kann, die zu zwei verschiedenen UEs gehören. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Uplink-Leistung zu erhöhen – allerdings wird der einzelne Benutzer keine Steigerung der Datenrate feststellen.
Die Tatsache, dass die Sender physisch getrennt sind, hat zwei Auswirkungen. Erstens ist eine Vorkodierung nicht möglich, da die Quelldaten nicht zwischen den beiden UEs geteilt werden können, um die notwendige Querkopplung der Datenströme zu schaffen. Dies verringert die potenziellen Gewinne, die möglicherweise am gleichen Standort befindliche Sender erzielt hätten. Zweitens erhöht die Trennung des Senders die Wahrscheinlichkeit, dass die vom eNB gesehenen Funkkanäle nicht korreliert sind.
Wenn ENB darauf achten muss, dass zwei UEs eine Verbindung zu MU-MIMO herstellen, ist das Hauptkriterium das Vorhandensein dekorrelierter Kanäle. Jeglicher Gewinnverlust aufgrund fehlender Vorcodierung gleicht die Gewinne aus der besten Kanaldekorrelation eher aus; Daher kann MU-MIMO eine wertvolle Methode zur Erhöhung der Kapazität der Rückwärtsverbindung sein.
Bei der Wiederherstellung von LTE wurden kleine Fehler in Zeit und Häufigkeit toleriert. Im Normalbetrieb des Uplinks passt jedes UE die Frequenz mit ausreichender Genauigkeit an, da ENB.ENB das UE auch angewiesen hat, sein Timing und seine Leistung anzupassen, sodass alle Signale ungefähr mit dem gleichen Pegel und der gleichen Zeit am Empfänger-ENB ankommen. Eine Antenne, die sich in einem anderen Pfad des Sendegeräts befindet, übernimmt die Korrelation. Diese Bedingungen ermöglichen es dem Scheduler, zwei ENB-zu-UE-Übertragungsdaten gleichzeitig unter Verwendung derselben Unterträger zu steuern.
Bei Multi-User-MIMO handelt es sich um die gleichzeitige Übertragung von Codewörtern in Schichten verschiedener UEs zur gleichen Zeit und Frequenz. Verwendung herkömmlicher Methoden zur Gewährleistung einer angemessenen Steuerung der HF-Leistung und der zeitlichen Ausrichtung der im eNB empfangenen Signale. Die von der UE empfangene Energie auszurichten, ist ENB am schwierigsten zu meistern, wenn man die potenziellen Vorteile der Lieferfähigkeit berücksichtigt.