La matrice del canale MIMO
Consideriamo per un momento la modellazione della stessa frequenza e canale come una scatola nera con componenti interni durevoli. Se aggiungiamo due segnali di ingresso completamente diversi è necessario miscelarli tra loro in un certo modo a seconda del valore da Z1 a Z4. Se inviamo un segnale di allenamento unico per ogni misura di ingresso e di uscita, sappiamo come è stato collegato, in modo da disconnetterli.
Tutti i segnali, i dati e l’addestramento verranno combinati allo stesso modo, quindi ciò che abbiamo imparato dal segnale di addestramento può essere applicato ai dati reali. Rumore e distorsione del limite di modulazione, che può essere utilizzato insieme alla possibilità di disaccoppiare le uscite. Il caso peggiore sarebbe se da Z1 a Z4 fossero uguali, quando entrambe le uscite fossero uguali e MIMO non funzionasse.
Il caso migliore è se le uscite sono uguali in grandezza e opposte in fase, quando teoricamente raddoppiano la capacità nella matrice del canale MIMO.
Equazione 1 La versione lunga del teorema della capacità del canale può essere scritta come mostrato nella figura seguente
Dove,
- C = capacità del canale in bit al secondo,
- B = larghezza di banda occupata in Hz, σ/N = rapporto segnale/rumore e
- ρ = un valore singolare della matrice del canale
Il potenziale nell’aumento istantaneo della capacità del sistema può essere derivato dalla relazione dei valori singolari della matrice del canale H, noto anche come numero di condizione. Il numero di condizione della matrice del canale MIMO può essere utilizzato anche per indicare l’aumento dell’SNR richiesto per il recupero del segnale MIMO in relazione al caso SISO.
Con il cambiamento del canale dovuto allo sbiadimento e alle traiettorie, si verificano molteplici effetti e lo spostamento della frequenza Doppler dovuto al movimento del telefono, tra gli altri, il numero di condizioni per cambiamenti di frequenza costante nello spettro del canale RF, come illustrato nella figura seguente.
I segnali di riferimento (o piloti) in luoghi con frequenza regolare all’uscita di ciascun trasmettitore forniscono ai destinatari un modo per stimare i coefficienti del canale. In generale ogni “tubo” di dati non avrà le stesse prestazioni. LTE utilizza meccanismi di feedback noti come precodifica e crea addestramento Eigen, entrambe le forme di “MIMO a circuito chiuso”, nel telefono per richiedere modifiche all’accoppiamento incrociato delle uscite del trasmettitore per fornire la migliore corrispondenza alla matrice del canale MIMO in caratteristiche del canale.