Beam Forming-achtergrond voor LTE

Meerdere antennes in LTE kunnen ook worden gebruikt om hetzelfde signaal uit te zenden, op de juiste manier gewogen voor elk antenne-element, zodat het effect is dat de verzonden straal in de richting van de ontvanger en weg van interferentie wordt gefocusseerd, waardoor de ontvangen SINR wordt verbeterd.

De bundelvormende gewichtsvector moet de antenneversterking in de richting van de gewenste gebruiker vergroten en tegelijkertijd de versterking in de richtingen van interferenties minimaliseren.

Beamforming kan een aanzienlijke verbetering opleveren in het dekkingsbereik, de capaciteit en de betrouwbaarheid. Om zendbundelvorming uit te voeren, moet de zender nauwkeurige kennis van het kanaal hebben, wat in het geval van TDD gemakkelijk beschikbaar is vanwege kanaalwederkerigheid, maar voor FDD vereist een feedbackkanaal om de kanaalkarakteristieken te leren, dus dit is niet geïmplementeerd in LTE Release 8 of 9 nog.

Vanaf vandaag is straalvorming alleen specifiek voor LTE TDD en kan het werken onder 4×4- of 8×2-configuraties.

Beam Forming background for LTE

Een populair algoritme voor bundelvorming is gebaseerd op de richting van aankomst, waarbij de binnenkomende signalen naar een ontvanger kunnen bestaan ​​uit gewenste energie en interferentie-energie, bijvoorbeeld van andere gebruikers of uit multipath-reflecties.

De verschillende signalen kunnen worden gekarakteriseerd in termen van de DOA of de aankomsthoek (AOA) van elk ontvangen signaal. Elke DOA kan worden geschat door gebruik te maken van EUTRAN-signaalverwerkingstechnieken zoals gevraagd in 3GPP-TS 36-214. Uit deze verworven DOA’s extraheert een bundelvormer een weegvector voor de antenne-elementen en gebruikt deze om het gewenste signaal van een specifieke gebruiker te verzenden of te ontvangen, terwijl de ongewenste interferentiesignalen worden onderdrukt.

Idealiter heeft de bundelvormer eenheidsversterking voor de gewenste gebruiker en twee nullen in de richtingen van twee interferenties, en kan hij nullen plaatsen in de richtingen van interferenties. De op DOA gebaseerde straalvormer wordt in dit geval vaak de nulstuurstraalvormer genoemd. De nulstuurstraalvormer kan worden ontworpen om interfererende signalen alleen volledig te neutraliseren als het aantal van dergelijke signalen strikt kleiner is dan het aantal antenne-elementen.

Normaal gesproken bestaat er een afweging tussen nul interferentie en de gewenste verloren winst. Tot nu toe hebben we aangenomen dat de array-responsvectoren van verschillende gebruikers met overeenkomstige AOA’s bekend zijn.

In de praktijk zal elk oplosbaar multipad waarschijnlijk meerdere onopgeloste componenten bevatten die vanuit aanzienlijk verschillende invalshoeken komen. In dit geval is het niet mogelijk om een ​​discrete AOA te associëren met een signaal dat de antenne-array raakt. Daarom is de op DOA gebaseerde bundelvormer alleen levensvatbaar in LOS-omgevingen of in omgevingen met beperkte lokale verstrooiing rond de zender.

Recent Updates

Related Posts