Sistemi di antenne avanzati, Diversità di trasmissione e beamforming in Wimax
Sistemi di antenne avanzati
Lo standard WiMAX fornisce ampio supporto per l’implementazione di soluzioni multiantenna avanzate per migliorare le prestazioni del sistema. Guadagni significativi nella capacità complessiva del sistema e nell’efficienza spettrale possono essere ottenuti implementando i sistemi di antenna avanzati (AAS) opzionali definiti in WiMAX. AAS include il supporto per una varietà di soluzioni multiantenna, tra cui diversità di trasmissione, beamforming e multiplexing spaziale.
Trasmetti la diversità:
WiMAX definisce una serie di schemi di codifica a blocchi spazio-temporali che possono essere utilizzati per fornire diversità di trasmissione nel downlink. Per la diversità di trasmissione, potrebbero esserci due o più antenne di trasmissione e una o più antenne di ricezione. Il codice del blocco spazio-temporale (STBC) utilizzato per il caso dell’antenna 2 × 1 sono i codici Alamouti, che sono ortogonali e suscettibili di rilevamento con la massima verosimiglianza.
L’Alamouti STBC è abbastanza facile da implementare e offre lo stesso guadagno di diversità della diversità del ricevitore 1 × 2 con la massima combinazione di rapporti, anche se con una penalità di 3 dB a causa delle trasmissioni ridondanti. Ma la diversità di trasmissione offre il vantaggio che la complessità viene trasferita alla stazione base, il che aiuta a mantenere bassi i costi della MS. Oltre al caso 2 × 1, WiMAX definisce anche gli STBC per i casi a tre e quattro antenne.
Beamforming:
È inoltre possibile utilizzare più antenne in WiMAX per trasmettere lo stesso segnale opportunamente ponderato per ciascun elemento dell’antenna in modo tale che l’effetto sia quello di focalizzare il raggio trasmesso nella direzione del ricevitore e lontano dalle interferenze, migliorando così la ricezione
SINR. Il beamforming può fornire miglioramenti significativi in termini di raggio di copertura, capacità e affidabilità.
Per eseguire il beamforming di trasmissione, il trasmettitore deve avere una conoscenza accurata del canale, che nel caso di TDD è facilmente disponibile grazie alla reciprocità dei canali ma per FDD richiede un canale di feedback per apprendere le caratteristiche del canale. WiMAX supporta il beamforming sia in uplink che in downlink. Per l’uplink, questo spesso assume la forma di ricezione del beamforming.