Geavanceerde antennesystemen, zenddiversiteit en beamforming in Wimax
Geavanceerde antennesystemen
De WiMAX-standaard biedt uitgebreide ondersteuning voor het implementeren van geavanceerde oplossingen met meerdere antennes om de systeemprestaties te verbeteren. Aanzienlijke winst in de algehele systeemcapaciteit en spectrale efficiëntie kan worden bereikt door de optionele geavanceerde antennesystemen (AAS) in te zetten die in WiMAX zijn gedefinieerd. AAS biedt ondersteuning voor een verscheidenheid aan oplossingen met meerdere antennes, waaronder zenddiversiteit, beamforming en ruimtelijke multiplexing.
Breng diversiteit over:
WiMAX definieert een aantal ruimte-tijdblokcoderingsschema’s die kunnen worden gebruikt om zenddiversiteit in de downlink te bieden. Voor zenddiversiteit kunnen er twee of meer zendantennes en één of meer ontvangstantennes zijn. De ruimte-tijdblokcode (STBC) die wordt gebruikt voor de 2 × 1 antennebehuizing zijn de Alamouti-codes, die orthogonaal zijn en vatbaar zijn voor detectie met maximale waarschijnlijkheid.
De Alamouti STBC is vrij eenvoudig te implementeren en biedt dezelfde diversiteitsversterking als 1 × 2 ontvangerdiversiteit met maximale ratio-combinatie, zij het met een boete van 3 dB vanwege redundante transmissies. Maar zenddiversiteit biedt het voordeel dat de complexiteit wordt verschoven naar het basisstation, waardoor de MS-kosten laag blijven. Naast de 2 × 1-behuizing definieert WiMAX ook STBC’s voor de gevallen met drie en vier antennes.
Beamforming:
Er kunnen ook meerdere antennes in WiMAX 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 wordt gefocusseerd en weg van interferentie, waardoor de ontvangen ontvangst wordt verbeterd.
ZIN. Beamforming kan zorgen voor een aanzienlijke verbetering van 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 is een feedbackkanaal nodig om de kanaalkarakteristieken te leren. WiMAX ondersteunt beamforming in zowel de uplink als de downlink. Voor de uplink neemt dit vaak de vorm aan van ontvangstbundelvorming.