Kiedy mówimy o planowaniu częstotliwości radiowych LTE, pojawia się jedno pytanie: co zyskuje MIMO. Tutaj piszę różne zyski w LTE, takie jak zyski i zyski MIMO, które przynoszą technologię wielu anten oraz przez MIMO, takie jak wzmocnienie łączenia mocy, wzmocnienie macierzy, wzmocnienie różnorodności przestrzeni, Wzmocnienie redukcji zakłóceń i wzmocnienie multipleksowania przestrzennego.
Zyski MIMO
Konfiguracja MIMO wskazuje, że wiele anten jest używanych do transmisji sygnału po stronie nadawczej i odbioru sygnału po stronie odbiorczej, aby poprawić jakość usług (QoS) dla każdego abonenta. W przypadku tradycyjnego systemu z jedną anteną, technologię MIMO można podzielić na jedno wejście i wiele wyjść (SIMO) i wiele wejść, jedno wyjście (MISO) w zależności od liczby anten po stronie nadawczej i odbiorczej.
Poniższy rysunek przedstawia jeden przykład struktury systemu Transmit Diversity. W przypadku multipleksowania przestrzennego MIMO, CW0 i CW1 będą zasilane przez 2 różne strumienie danych.
W powyższym przykładzie pojedynczy strumień wejściowy danych jest używany do zasilania dwóch oddzielnych anten, ale równie możliwe jest zasilanie dwóch różnych strumieni danych wejściowych w tej konfiguracji, aby zapewnić większą szybkość transmisji danych i jest to podstawowa zasada dla wielu słów kodowych (MCW). w LTE.
Technologia wielu anten może poprawić wydajność i zasięg systemu bez znacznego zwiększania kosztów. Dzieje się tak, ponieważ technologia wieloantenowa zapewnia następujące korzyści: wzmocnienie łączenia mocy, wzmocnienie układu, wzmocnienie różnorodności przestrzennej i wzmocnienie redukcji zakłóceń. Ponadto MIMO osiąga wzmocnienie multipleksowania przestrzennego, które jest wykorzystywane głównie w celu zwiększenia wydajności systemu.
Wzmocnienie łączenia mocy
Gdy do transmisji sygnałów używanych jest wiele anten (N), dostępnych jest N kanałów transmisyjnych. W tym przypadku całkowita moc nadawania jest równa N-krotności mocy nadawania z pojedynczej transmisji sygnału antenowego. W rezultacie przyrost mocy wynosi10log(N) dBmożna uzyskać. Jeśli do transmisji sygnałów używana jest pojedyncza antena, można również zwiększyć moc nadawania. W tym przypadku jednak wymagania wobec wzmacniacza mocy są wysokie, a koszt wdrożenia skomplikowany i zwiększony.
Wzmocnienie tablicy
Wzmocnienie układu wskazuje na poprawę średniego współczynnika szumu sygnału (SINR) po stronie odbiorczej, gdy całkowita moc nadawania jest taka sama. Wzmocnienie układu można uzyskać poprzez spójne łączenie różnych sygnałów antenowych. Różne systemy wieloantenowe mogą uzyskać wzmocnienie układu. Oznacza to, że po zastosowaniu technologii wieloantenowej można poprawić SINR odbioru.
Zwiększenie różnorodności kosmicznej
Ze względu na zanikający charakter kanałów bezprzewodowych, sygnały w systemie z jedną anteną ulegają głębokiemu zanikowi. W systemie wieloantenowym odległość między antenami jest często duża. Dzięki temu zanik sygnału anteny jest niezależny. Dlatego fluktuacja SINR odebranych sygnałów po połączeniu stabilizuje się, poprawiając w ten sposób jakość odbieranego sygnału.
Wzmocnienie redukcji zakłóceń
W mobilnym systemie komunikacji komórkowej nie można ignorować zakłóceń między komórkami ze względu na współdzielenie częstotliwości i charakter multipleksowania zarówno wewnątrz komórek, jak i pomiędzy nimi. Jednak w odróżnieniu od szumu białego sygnałem zakłócającym jest szum kolorowy. Można łączyć oczekiwane sygnały i tłumić sygnał zakłóceń poprzez odpowiednią masę przestrzenną wieloantenową po stronie odbiorczej, aby poprawić średni SINR po stronie odbiorczej. Jest to podstawa funkcji łączenia redukcji zakłóceń.
Wzmocnienie multipleksowania przestrzennego
Wzmocnienie multipleksowania przestrzennego wskazuje poprawę przepustowości danych lub szybkości transmisji, gdy moc nadawania i szerokość pasma pozostają niezmienione. Można uzyskać wzmocnienie multipleksowania przestrzennego poprzez transmisję wielu równoległych strumieni danych w tych samych zasobach czasowo-częstotliwościowych. Wzmocnienie multipleksowania przestrzennego wykorzystywane jest do zwiększania wydajności systemu.