Gewinn der Übertragungsvielfalt in LTE
In drahtlosen Kommunikationssystemen mit Langzeitentwicklung (LTE) spielt der Gewinn an Sendediversität eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Zuverlässigkeit und Leistung der Datenübertragung. Bei der Sendediversität werden mehrere Antennen am Sender verwendet, um die Qualität des empfangenen Signals am Empfänger zu verbessern. Eine gängige Technik, die bei LTE für Sendediversität eingesetzt wird, ist Space-Time Block Coding (STBC).
Space-Time Block Coding (STBC) in LTE:
STBC ist eine Methode zur Übertragung mehrerer Kopien eines Datenstroms über mehrere Antennen und Zeitintervalle. Es hilft, Fading zu bekämpfen und verbessert die Signalqualität, indem es sowohl räumliche als auch zeitliche Vielfalt bietet. Bei LTE ist das am häufigsten verwendete STBC-Schema der Space-Time Block Code von Alamouti.
Wichtige Punkte:
- Fading-Mitigation: Transmit Diversity trägt dazu bei, die Auswirkungen von Signalschwund zu mildern, bei dem die Stärke des Signals aufgrund von Hindernissen und Reflexionen in der Übertragungsumgebung variiert.
- Verbesserte Signalqualität: Durch die Übertragung mehrerer Kopien desselben Signals über verschiedene Antennen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, am Empfänger ein Signal hoher Qualität zu empfangen.
- Erhöhte Zuverlässigkeit: Transmit Diversity trägt zur Zuverlässigkeit der Kommunikation bei, indem es die Wahrscheinlichkeit von Fehlern im empfangenen Signal verringert.
- MIMO-Technologie: Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) ist ein umfassenderes Konzept, das Übertragungsdiversität umfasst. MIMO-Systeme nutzen mehrere Antennen sowohl am Sender als auch am Empfänger, um räumliches Multiplexing und Diversity-Gewinne zu erzielen.
- Implementierung in LTE: LTE unterstützt verschiedene MIMO-Konfigurationen, einschließlich Single-Input Single-Output (SISO), Multiple-Input Single-Output (MISO) und Multiple-Input Multiple-Output (MIMO). Sendediversität wird häufig zur Verbesserung der Systemleistung eingesetzt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Gewinn an Sendediversität bei LTE, insbesondere durch Techniken wie STBC, zu einem robusteren und zuverlässigeren drahtlosen Kommunikationssystem beiträgt, indem er Signalschwund bekämpft und die Gesamtqualität des empfangenen Signals verbessert.
Der Sendediversitätsgewinn kann bei der Übertragung von Rundfunkinformationen von mehreren Antennen genutzt werden. Dadurch entsteht konstruktionsbedingt eine Frequenzdiversität im Sender. Der durch Sendediversität erzielte Gewinn kann mit der folgenden Gleichung angenähert werden.
GCC = 10× log(NTx)
Dabei ist NTx die Anzahl der Sendeantennen.
Somit weist eine BS mit zwei Sendeantennen und Sende-Diversity eine EIRP-Verbesserung von 3 dB im Vergleich zu einer BS ohne Sende-Diversity auf. Normalerweise verwendet nur die BS mehrere Sendeantennen und profitiert von der Sendevielfalt. Das Teilnehmergerät, das eine einzelne Sendeantenne verwendet, hätte diesen Vorteil nicht.