Tło formujące wiązkę dla LTE

Wiele anten w LTE może również służyć do transmisji tego samego sygnału odpowiednio ważonego dla każdego elementu anteny, tak że efektem jest skupienie transmitowanej wiązki w kierunku odbiornika i z dala od zakłóceń, poprawiając w ten sposób odbierany SINR.

Wektor ciężaru tworzącego wiązkę powinien zwiększać wzmocnienie anteny w kierunku pożądanego użytkownika, jednocześnie minimalizując wzmocnienie w kierunkach zakłóceń.

Kształtowanie wiązki może zapewnić znaczną poprawę zasięgu, wydajności i niezawodności. Aby wykonać kształtowanie wiązki nadawczej, nadajnik musi posiadać dokładną wiedzę o kanale, co w przypadku TDD jest łatwo dostępne dzięki wzajemności kanałów, ale w przypadku FDD wymaga kanału sprzężenia zwrotnego, aby poznać charakterystykę kanału, więc nie jest to zaimplementowane w LTE Release 8 albo jeszcze 9.

Na dzień dzisiejszy formowanie wiązki jest specyficzne tylko dla LTE TDD i może działać w konfiguracjach 4×4 lub 8×2.

Beam Forming background for LTE

Jeden z popularnych algorytmów kształtowania wiązki opiera się na kierunku nadejścia, gdzie sygnały przychodzące do odbiornika mogą składać się z pożądanej energii i energii interferencji – na przykład od innych użytkowników lub z odbić wielościeżkowych.

Różne sygnały można scharakteryzować pod względem DOA lub kąta nadejścia (AOA) każdego odebranego sygnału. Każdy DOA można oszacować, stosując techniki przetwarzania sygnału EUTRAN zgodnie z wymaganiami 3GPP-TS 36-214. Z uzyskanych DOA element kształtujący wiązkę wyodrębnia wektor ważący dla elementów anteny i wykorzystuje go do transmisji lub odbioru pożądanego sygnału określonego użytkownika, jednocześnie tłumiąc niepożądane sygnały zakłócające.

W idealnym przypadku element tworzący wiązkę ma wzmocnienie jednostkowe dla żądanego użytkownika i dwie wartości zerowe w kierunkach dwóch elementów zakłócających i może umieszczać wartości zerowe w kierunkach elementów zakłócających. W tym przypadku element kształtujący belkę oparty na DOA jest często nazywany kształtownikiem z zerowym układem kierowniczym. Zerowy element kształtujący belkę sterującą można zaprojektować tak, aby całkowicie eliminował sygnały zakłócające tylko wtedy, gdy liczba takich sygnałów jest ściśle mniejsza niż liczba elementów anteny.

Zwykle istnieje kompromis pomiędzy zerowym poziomem zakłóceń a utratą pożądanego wzmocnienia. Do tej pory zakładaliśmy, że znane są wektory odpowiedzi tablicy różnych użytkowników z odpowiednimi AOA.

W praktyce każda rozpoznawalna wielościeżka prawdopodobnie będzie zawierać kilka nierozwiązanych składowych pochodzących z znacząco różnych punktów widzenia. W tym przypadku nie jest możliwe powiązanie dyskretnego AOA z sygnałem padającym na układ antenowy. Dlatego układ kształtujący wiązkę oparty na DOA jest opłacalny tylko w środowiskach LOS lub w środowiskach o ograniczonym lokalnym rozpraszaniu wokół nadajnika.

Recent Updates

Related Posts