Wenn wir über LTE-HF-Planung sprechen, stellt sich vor allem die Frage, was mit den MIMO-Gewinnen ist. Hier schreibe ich unterschiedliche Gewinne in LTE wie MIMO-Gewinne und Gewinne, die durch Mehrfachantennentechnologie und durch MIMO erzielt werden, wie Power Combine Gain, Array Gain, Space Diversity Gain, Interference Reduction Gain und Spatial Multiplexing Gain.
MIMO-Gewinne
Die
MIMO-Konfiguration gibt an, dass mehrere Antennen für die Signalübertragung auf der Sendeseite und den Signalempfang auf der Empfangsseite verwendet werden, um die Dienstqualität (QoS) für jeden Teilnehmer zu verbessern. Für ein herkömmliches Einzelantennensystem kann die MIMO-Technologie entsprechend der Anzahl der Antennen am Sende- und Empfangsende in Single Input Multiple Output (SIMO) und Multiple Input Single Output (MISO) eingeteilt werden.
Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für die Systemstruktur von Transmit Diversity. Für Spatial Multiplexing MIMO werden CW0 und CW1 von zwei verschiedenen Nutzlastströmen gespeist.
Im obigen Beispiel wird ein einzelner Dateneingangsstrom verwendet, um zwei separate Antennen zu speisen. Es ist jedoch gleichermaßen möglich, zwei unterschiedliche Eingangsdatenströme in diesen Aufbau einzuspeisen, um eine höhere Datenrate zu erreichen. Dies ist das Grundprinzip für Multiple Code Word (MCW). ) in LTE.
Mehrantennentechnologie kann die Systemkapazität und -abdeckung verbessern, ohne die Kosten erheblich zu erhöhen. Dies liegt daran, dass die Mehrantennentechnologie die folgenden Vorteile bietet: Leistungskombinationsgewinn, Array-Gewinn, Raumdiversitätsgewinn und Interferenzreduzierungsgewinn. Darüber hinaus wird durch MIMO ein räumlicher Multiplex-Gewinn erzielt, der vor allem zur Erhöhung der Systemkapazität genutzt wird.
Kraftkombinationsgewinn
Wenn mehrere Antennen (N) zur Signalübertragung verwendet werden, stehen N Sendekanäle zur Verfügung. In diesem Fall entspricht die Gesamtsendeleistung dem N-fachen der Sendeleistung einer einzelnen Antennensignalübertragung. Dadurch kann eine Leistungsverstärkung von 10log(N) dB erzielt werden. Wenn eine einzelne Antenne zur Signalübertragung verwendet wird, können Sie auch die Sendeleistung erhöhen. In diesem Fall sind jedoch die Anforderungen an den Leistungsverstärker hoch und die Implementierungskosten sind komplex und erhöht.
Array-Gewinn
Die Array-Verstärkung zeigt eine Verbesserung des durchschnittlichen Signal-Rausch-Verhältnisses (SINR) auf der Empfangsseite an, wenn die Gesamtsendeleistung gleich ist. Der Array-Gewinn kann durch die kohärente Kombination verschiedener Antennensignale erzielt werden. Verschiedene Mehrantennensysteme können den Array-Gewinn erzielen. Das heißt, nach Einsatz der Mehrantennentechnologie kann das Empfangs-SINR verbessert werden.
Gewinn der Raumvielfalt
Aufgrund des Fadings von drahtlosen Kanälen kommt es bei den Signalen in einem Einzelantennensystem zu starkem Fading. In einem Mehrantennensystem ist der Abstand zwischen den Antennen oft groß. Dadurch wird sichergestellt, dass der Signalschwund einer Antenne unabhängig ist. Daher stabilisiert sich die SINR-Schwankung der empfangenen Signale nach der Kombination und verbessert so die Qualität des empfangenen Signals.
Interferenzreduzierungsgewinn
In mobilen Mobilfunkkommunikationssystemen können Interferenzen zwischen Zellen aufgrund der Frequenzteilung und des Multiplexings sowohl innerhalb als auch zwischen Zellen nicht ignoriert werden. Im Gegensatz zum weißen Rauschen handelt es sich bei dem Interferenzsignal jedoch um farbiges Rauschen. Sie können die erwarteten Signale kombinieren und das Interferenzsignal durch die richtige räumliche Mehrantennengewichtung auf der Empfangsseite unterdrücken, um das durchschnittliche SINR auf der Empfangsseite zu verbessern. Dies ist die Grundlage der Interference Reduction Combining-Funktion.
Räumlicher Multiplex-Gewinn
Der räumliche Multiplexgewinn gibt die Verbesserung des Datendurchsatzes oder der Übertragungsrate an, wenn die Sendeleistung und Bandbreite unverändert bleiben. Sie können einen räumlichen Multiplexgewinn erzielen, indem Sie mehrere parallele Datenströme über dieselben Zeit-Frequenz-Ressourcen übertragen. Der räumliche Multiplexgewinn wird zur Erhöhung der Systemkapazität genutzt.