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Quantos ganhos diversos trazidos pelo MIMO para LTE

Quando falamos sobre planejamento de RF LTE, a única questão em mente é: e quanto aos ganhos de MIMO? Aqui escrevo ganhos diferentes em LTE, como ganhos e ganhos MIMO trazidos pela tecnologia de múltiplas antenas e por MIMO, como ganho de combinação de energia, ganho de matriz, ganho de diversidade espacial, ganho de redução de interferência e ganho de multiplexação espacial. p>

Ganhos de MIMO

A configuração MIMO indica que múltiplas antenas são usadas para transmissão de sinal na extremidade de transmissão e recepção de sinal na extremidade de recepção para melhorar a qualidade de serviço (QoS) para cada assinante. Para um sistema tradicional de antena única, a tecnologia MIMO pode ser classificada em Single Input Multiple Output (SIMO) e Multiple Input Single Output (MISO) de acordo com o número de antenas nas extremidades de transmissão e recepção.

A figura abaixo mostra um exemplo de estrutura do sistema Transmit Diversity. Para MIMO de multiplexação espacial, CW0 e CW1 serão alimentados por 2 fluxos de carga diferentes.

Transmitir Diversidade e Multiplexação Espacial MIMO

No exemplo acima, um único fluxo de entrada de dados é usado para alimentar duas antenas separadas, mas é igualmente possível alimentar dois fluxos de dados de entrada diferentes nesta configuração para fornecer uma taxa de dados mais alta e é o princípio fundamental para Multiple Code Word (MCW) em LTE.

A tecnologia de múltiplas antenas pode melhorar a capacidade e a cobertura do sistema sem aumentar significativamente os custos. Isso ocorre porque a tecnologia de múltiplas antenas oferece os seguintes ganhos: ganho de combinação de potência, ganho de matriz, ganho de diversidade de espaço e ganho de redução de interferência. Além disso, o MIMO obtém um ganho de multiplexação espacial, que é usado principalmente para aumentar a capacidade do sistema.

Ganho de combinação de poder

Quando múltiplas antenas (N) são usadas para transmitir sinais, N canais de transmissão estão disponíveis. Neste caso, a potência total de transmissão é igual a N vezes a potência de transmissão de uma única transmissão de sinal de antena. Como resultado, um ganho de potência de 10log(N) dB pode ser obtido. Se uma única antena for usada para transmitir sinais, você também poderá aumentar a potência de transmissão. Neste caso, porém, os requisitos para o amplificador de potência são elevados e o custo de implementação é complexo e elevado.

Ganho de array

O ganho do array indica uma melhoria na taxa média de ruído de sinal (SINR) na extremidade de recepção quando a potência total de transmissão é a mesma. O ganho do arranjo pode ser obtido através da combinação coerente de vários sinais de antena. Vários sistemas multi-antenas podem obter o ganho do array. Ou seja, após a utilização da tecnologia multiantena, o SINR receptor pode ser melhorado.

Ganho de diversidade espacial

Devido à natureza de desvanecimento dos canais sem fio, os sinais em um sistema de antena única sofrem desvanecimento profundo. Em um sistema com múltiplas antenas, a distância entre as antenas costuma ser grande. Isso garante que o desvanecimento do sinal de uma antena seja independente. Portanto, a flutuação SINR dos sinais recebidos após a combinação se estabiliza, melhorando assim a qualidade do sinal recebido.

Ganho de redução de interferência

No sistema de comunicações celulares móveis, a interferência entre células não pode ser ignorada devido ao compartilhamento de frequência e à natureza da multiplexação dentro e entre as células. Porém, diferente do ruído branco, o sinal de interferência é um ruído colorido. Você pode combinar os sinais esperados e suprimir o sinal de interferência por meio do peso espacial multiantena adequado na extremidade receptora para melhorar o SINR médio na extremidade receptora. Esta é a base do recurso Combinação de Redução de Interferência.

Ganho de multiplexação espacial

O ganho de multiplexação espacial indica a melhoria da taxa de transferência de dados ou da taxa de transmissão quando a potência de transmissão e a largura de banda permanecem inalteradas. Você pode obter um ganho de multiplexação espacial transmitindo vários fluxos de dados paralelos nos mesmos recursos de tempo-frequência. O ganho de multiplexação espacial é usado para aumentar a capacidade do sistema.

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