De MIMO-kanaalmatrix
Denk maar eens aan dezelfde frequentie- en kanaalmodellering als een black box met duurzame interne componenten. Als we twee totaal verschillende ingangssignalen optellen, moeten deze op een bepaalde manier met elkaar worden gemengd, afhankelijk van de waarde van Z1 tot Z4. Als we een signaaltraining sturen die uniek is voor elke in- en uitgangsmeting, weten we hoe deze is aangesloten, zodat we deze kunnen ontkoppelen.
Alle signalen, gegevens en training worden op dezelfde manier gecombineerd, dus wat we van het trainingssignaal hebben geleerd, kan worden toegepast op echte gegevens. Ruis en vervorming van de modulatielimiet, die kan worden gebruikt in combinatie met de mogelijkheid om de uitgangen te ontkoppelen. Het ergste geval zou zijn als Z1 tot Z4 hetzelfde zijn, wanneer beide uitgangen hetzelfde zijn en MIMO niet werkt.
Het beste geval is als de uitgangen even groot en tegengesteld in fase zijn, wanneer theoretisch de capaciteit in de MIMO-kanaalmatrix wordt verdubbeld.
Vergelijking 1 De lange versie van de stelling van kanaalcapaciteit kan worden geschreven zoals weergegeven in de volgende afbeelding
Waar,
- C = kanaalcapaciteit in bits per seconde,
- B = bezette bandbreedte in Hz, σ/N = signaal-ruisverhouding en
- ρ = een singuliere waarde van de kanaalmatrix
Het potentieel van de momentane systeemcapaciteitstoename kan worden afgeleid uit de relatie van singuliere waarden van de kanaalmatrix H, ook wel het conditiegetal genoemd. Het voorwaardenummer van de MIMO-kanaalmatrix kan ook worden gebruikt om de toename van de SNR aan te geven die vereist is voor het herstellen van het MIMO-signaal in relatie tot het SISO-geval.
Wanneer het kanaal verandert als gevolg van vervaging en meerdere trajecten en Doppler-frequentieverschuivingen als gevolg van onder andere de beweging van de telefoon, neemt het aantal voorwaarden voor veranderingen van constante frequentie in het spectrum van het RF-kanaal toe, zoals geïllustreerd in de onderstaande afbeelding.
Referentiesignalen (of piloten) op plaatsen met een normale frequentie aan de uitgang van elke zender bieden ontvangers een manier om de kanaalcoëfficiënten te schatten. Over het algemeen zal niet elke “buis” met gegevens dezelfde prestaties leveren. LTE maakt gebruik van feedbackmechanismen die bekend staan als pre-codering en maakt Eigen training – beide vormen van “closed-loop MIMO”, in de telefoon om wijzigingen aan te vragen aan de kruiskoppeling van de zenderuitgangen om de beste match te geven aan het MIMO-kanaal Matrix in kanaal kenmerken.