Quand nous parlons de planification LTE RF, la seule question à l’esprit est de savoir qu’en est-il des gains MIMO. Ici, j’écris différents gains en LTE comme les gains MIMO et les gains apportés par la technologie d’antennes multiples et par MIMO comme le gain de combinaison de puissance, le gain de réseau, le gain de diversité spatiale, Gain de réduction d’interférence et gain de multiplexage spatial.
Gains MIMO
La configuration MIMO indique que plusieurs antennes sont utilisées pour la transmission du signal à l’extrémité d’émission et la réception du signal à l’extrémité de réception afin d’améliorer la qualité de service (QoS) pour chaque abonné. Pour un système traditionnel à antenne unique, la technologie MIMO peut être classée en entrées et sorties multiples à entrée unique (SIMO) et sorties à entrées et sorties multiples (MISO) en fonction du nombre d’antennes aux extrémités d’émission et de réception.
La figure ci-dessous montre un exemple de structure du système Transmit Diversity. Pour le multiplexage spatial MIMO, CW0 et CW1 seront alimentés par 2 flux de charge utile différents.
Dans l’exemple ci-dessus, un seul flux de données d’entrée est utilisé pour alimenter deux antennes distinctes, mais il est également possible d’alimenter deux flux de données d’entrée différents dans cette configuration pour fournir un débit de données plus élevé. et c’est le principe fondamental du Multiple Code Word (MCW) dans LTE.
La technologie multi-antennes peut améliorer la capacité et la couverture du système sans augmenter considérablement les coûts. En effet, la technologie multi-antennes offre les gains suivants : gain de combinaison de puissance, gain de réseau, gain de diversité spatiale et gain de réduction des interférences. De plus, le MIMO réalise un gain de multiplexage spatial, qui est principalement utilisé pour augmenter la capacité du système.
Gain de combinaison de puissance
Lorsque plusieurs antennes (N) sont utilisées pour transmettre des signaux, N canaux de transmission sont disponibles. Dans ce cas, la puissance d’émission totale est égale à N fois la puissance d’émission provenant d’une transmission de signal à une seule antenne. En conséquence, un gain de puissance de 10log(N) dB peut être obtenu. Si une seule antenne est utilisée pour transmettre des signaux, vous pouvez également augmenter la puissance de transmission. Dans ce cas, cependant, les exigences en matière d’amplificateur de puissance sont élevées et le coût de mise en œuvre est complexe et accru.
Gain du tableau
Le gain du réseau indique une amélioration du rapport signal-bruit moyen (SINR) à l’extrémité de réception lorsque la puissance d’émission totale est la même. Le gain du réseau peut être obtenu grâce à la combinaison cohérente de divers signaux d’antenne. Divers systèmes multi-antennes peuvent obtenir le gain du réseau. Autrement dit, une fois la technologie multi-antennes utilisée, le SINR de réception peut être amélioré.
Gain de diversité spatiale
En raison de la nature de l’évanouissement des canaux sans fil, les signaux d’un système à antenne unique souffrent d’un évanouissement profond. Dans un système multi-antennes, la distance entre les antennes est souvent grande. Cela garantit que l’évanouissement du signal d’une antenne est indépendant. Par conséquent, la fluctuation SINR des signaux reçus après la combinaison se stabilise, améliorant ainsi la qualité du signal reçu.
Gain de réduction des interférences
Dans les systèmes de communications cellulaires mobiles, les interférences intercellulaires ne peuvent être ignorées en raison de la nature du partage de fréquence et du multiplexage à la fois au sein et entre les cellules. Cependant, à la différence du bruit blanc, le signal d’interférence est un bruit coloré. Vous pouvez combiner les signaux attendus et supprimer le signal d’interférence grâce à un poids spatial multi-antenne approprié à l’extrémité de réception pour améliorer le SINR moyen à l’extrémité de réception. C’est la base de la fonctionnalité de combinaison de réduction d’interférence.
Gain de multiplexage spatial
Le gain de multiplexage spatial indique l’amélioration du débit de données ou du taux de transmission lorsque la puissance de transmission et la bande passante restent inchangées. Vous pouvez obtenir un gain de multiplexage spatial en transmettant plusieurs flux de données parallèles sur les mêmes ressources temps-fréquence. Le gain du multiplexage spatial est utilisé pour augmenter la capacité du système.