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Fondo de formación de haz para LTE

También se pueden usar múltiples antenas en LTE para transmitir la misma señal ponderada apropiadamente para cada elemento de antena, de modo que el efecto sea enfocar el haz transmitido en la dirección del receptor y lejos. de interferencias, mejorando así la SINR recibida.

El vector de peso de formación de haz debe aumentar la ganancia de la antena en la dirección del usuario deseado y al mismo tiempo minimizar la ganancia en las direcciones de las fuentes de interferencia.

La formación de haces puede proporcionar una mejora significativa en el rango de cobertura, la capacidad y la confiabilidad. Para realizar la formación de haz de transmisión, el transmisor debe tener un conocimiento preciso del canal, que en el caso de TDD está fácilmente disponible debido a la reciprocidad del canal, pero para FDD se requiere un canal de retroalimentación para conocer las características del canal, por lo que no se implementa en LTE versión 8. o 9 todavía.

A partir de hoy, la formación de vigas es específica solo para LTE TDD y puede funcionar en configuraciones 4×4 u 8×2.

Un algoritmo popular de formación de haces se basa en la dirección de llegada, donde las señales entrantes a un receptor pueden consistir en energía deseada y energía de interferencia, por ejemplo, de otros usuarios o de trayectorias múltiples. reflexiones.

Las diversas señales se pueden caracterizar en términos de DOA o el ángulo de llegada (AOA) de cada señal recibida. Cada DOA se puede estimar utilizando técnicas de procesamiento de señales EUTRAN como se solicita en 3GPP-TS 36-214. A partir de estos DOA adquiridos, un formador de haz extrae un vector de ponderación para los elementos de la antena y lo utiliza para transmitir o recibir la señal deseada de un usuario específico mientras suprime las señales de interferencia no deseadas.

Idealmente, el formador de haz tiene ganancia unitaria para el usuario deseado y dos nulos en las direcciones de dos interferencias y puede colocar nulos en las direcciones de las interferencias. En este caso, el formador de haz basado en DOA a menudo se denomina formador de haz de dirección nula. El formador de haz de dirección nula puede diseñarse para cancelar completamente las señales de interferencia sólo si el número de dichas señales es estrictamente menor que el número de elementos de la antena.

Normalmente, existe un equilibrio entre interferencia nula y ganancia deseada perdida. Hasta ahora, hemos asumido que se conocen los vectores de respuesta de la matriz de diferentes usuarios con sus AOA correspondientes.

En la práctica, es probable que cada ruta múltiple resoluble comprenda varios componentes no resueltos provenientes de ángulos significativamente diferentes. En este caso, no es posible asociar un AOA discreto con una señal que incide en el conjunto de antenas. Por lo tanto, el formador de haz basado en DOA es viable sólo en entornos LOS o en entornos con dispersión local limitada alrededor del transmisor.

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