Cuando hablamos de planificación de RF LTE, la única pregunta en mente es ¿qué pasa con las ganancias de MIMO? Aquí escribo ganancias diferentes en LTE, como ganancias MIMO y ganancias que aporta la tecnología de antenas múltiples y por MIMO, como ganancia combinada de potencia, ganancia de matriz, ganancia de diversidad espacial, ganancia de reducción de interferencias y ganancia de multiplexación espacial.
Ganancias MIMO
La configuración MIMO indica que se utilizan múltiples antenas para la transmisión de señales en el extremo transmisor y la recepción de señales en el extremo receptor para mejorar la calidad de servicio (QoS) para cada suscriptor. Para un sistema tradicional de antena única, la tecnología MIMO se puede clasificar en entrada única, salida múltiple (SIMO) y salida única de entrada múltiple (MISO) según la cantidad de antenas en los extremos de transmisión y recepción.
La siguiente figura muestra un ejemplo de la estructura del sistema Transmit Diversity. Para MIMO de multiplexación espacial, CW0 y CW1 serán alimentados por 2 flujos de carga diferentes.
En el ejemplo anterior, se utiliza un único flujo de entrada de datos para alimentar dos antenas separadas, pero es igualmente posible alimentar dos flujos de datos de entrada diferentes en esta configuración para proporcionar una mayor velocidad de datos. y es el principio fundamental para múltiples palabras de código (MCW) en LTE.
La tecnología de antenas múltiples puede mejorar la capacidad y la cobertura del sistema sin aumentar considerablemente los costos. Esto se debe a que la tecnología de antenas múltiples proporciona las siguientes ganancias: ganancia de combinación de potencia, ganancia de matriz, ganancia de diversidad espacial y ganancia de reducción de interferencias. Además, MIMO logra una ganancia de multiplexación espacial, que se utiliza principalmente para aumentar la capacidad del sistema.
Ganancia de combinación de poder
Cuando se utilizan múltiples antenas (N) para transmitir señales, hay N canales de transmisión disponibles. En este caso, la potencia de transmisión total es igual a N veces la potencia de transmisión de una transmisión de señal de una sola antena. Como resultado, se puede obtener una ganancia de potencia de 10log(N) dB. Si se utiliza una sola antena para transmitir señales, también puede aumentar la potencia de transmisión. Sin embargo, en este caso, los requisitos para el amplificador de potencia son elevados y el coste de implementación es complejo y elevado.
Ganancia de matriz
La ganancia de la matriz indica una mejora en la relación promedio de señal y ruido (SINR) en el extremo de recepción cuando la potencia de transmisión total es la misma. La ganancia del conjunto se puede obtener mediante la combinación coherente de varias señales de antena. Varios sistemas de antenas múltiples pueden obtener la ganancia del conjunto. Es decir, después de utilizar la tecnología de antenas múltiples, se puede mejorar la SINR de recepción.
Ganancia de diversidad espacial
Debido a la naturaleza del desvanecimiento de los canales inalámbricos, las señales en un sistema de antena única sufren un desvanecimiento profundo. En un sistema de múltiples antenas, la distancia entre antenas suele ser grande. Esto asegura que el desvanecimiento de la señal de una antena sea independiente. Por lo tanto, la fluctuación SINR de las señales recibidas después de combinarse se estabiliza, mejorando así la calidad de la señal recibida.
Ganancia de reducción de interferencia
En el sistema de comunicaciones celulares móviles, la interferencia entre células no se puede ignorar debido a la naturaleza de compartición de frecuencias y multiplexación tanto dentro como entre células. Sin embargo, a diferencia del ruido blanco, la señal de interferencia es ruido de color. Puede combinar las señales esperadas y suprimir la señal de interferencia mediante el peso espacial adecuado de múltiples antenas en el extremo receptor para mejorar la SINR promedio en el extremo receptor. Ésta es la base de la función de combinación de reducción de interferencias.
Ganancia de multiplexación espacial
La ganancia de multiplexación espacial indica la mejora del rendimiento de datos o la velocidad de transmisión cuando la potencia de transmisión y el ancho de banda permanecen sin cambios. Puede obtener una ganancia de multiplexación espacial transmitiendo múltiples flujos de datos paralelos sobre los mismos recursos de tiempo y frecuencia. La ganancia de multiplexación espacial se utiliza para aumentar la capacidad del sistema.