Tecniche multi-antenna LTE per migliorare le prestazioni del downlink
Sono stati definiti cinque metodi di antenne multiple per il downlink LTE per migliorare le prestazioni:
- Ricevi la diversità al cellulare
- Trasmettere la diversità utilizzando SFBC all’eNB (nodo B evoluto)
- Multiplexing spaziale MIMO presso l’eNB, per uno o due utenti
- Cyclic Delay Diversity (CDD) sull’eNB, utilizzato insieme al multiplexing spaziale
- Orientamento del raggio (specifico per l’utente)
I primi due metodi LTE delle tecniche multi-antenna sono diversità relativamente convenzionali. I metodi LTE della terza e quarta tecnica multi-antenna utilizzano meccanismi di codifica della frequenza spaziale per diffondere i dati su più antenne. La diversità del ritardo ciclico ha deliberatamente introdotto ritardi tra le antenne per creare multipercorso artificiale. Si applica in modo più dinamico rispetto ad altri sistemi radio LTE. Le tecniche vengono applicate in modo diverso a seconda del tipo di segnale fisico o di canale fisico.
Sia SIMO che MISO sono utilizzati nei sistemi cellulari di terza generazione (3G) e saranno lanciati nelle reti LTE. Il suo scopo è migliorare l’integrità della connessione e migliorare i tassi di errore, in particolare quando la connessione presenta un SNR scarso (ad esempio, sul bordo di una cella). La disposizione convenzionale di orientamento del fascio introduce spostamenti di fase e di ampiezza nella potenza totale del segnale di ciascuna antenna di trasmissione. L’intenzione è quella di concentrare la potenza del segnale in una direzione particolare.
Le stesse tecniche multi-antenna LTE di applicazione degli offset di fase e ampiezza possono essere utilizzate nelle antenne di ricezione per rendere il ricevitore più sensibile ai segnali provenienti da una particolare direzione. In LTE, l’ampiezza e la fase dei singoli blocchi di risorse sono regolabili e rendono l’orientamento del raggio molto più flessibile e specifico per l’utente. La guida del raggio non aumenta la velocità dei dati, ma ha un effetto di diversità simile in termini di aumento della forza del segnale.
L’efficacia dell’orientamento del fascio aumenta con il numero di antenne trasmittenti, il che consente di creare un fascio più stretto. I guadagni possibili con solo due antenne di solito non sono considerati utili. Pertanto, per il beam Steering si considera generalmente solo la scelta di quattro antenne.
La ricezione Diversity (SIMO) dell’apparecchiatura utente (UE) è obbligatoria per l’UE. Di solito viene eseguito utilizzando la combinazione del rapporto massimo. In un ambiente mobile, il segnale proveniente da un unico livello di ricezione dell’antenna subisce delle fluttuazioni dovute ai diversi tipi di scolorimento. Con la larghezza di banda più ampia del canale LTE, la natura della frequenza può anche dipendere dal livello del segnale rilevabile. Combinando il segnale ricevuto da due antenne, l’UE può riacquistare un segnale più forte. La diversità di ricezione fornisce un guadagno fino a 3 dB a basso SNR nelle tecniche multi-antenna LTE.