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LTE MIMO: Mehrfacheingang Mehrfachausgang

LTE MIMO: Mehrfacheingang Mehrfachausgang


MIMO, Multiple Input Multiple Output ist eine Technologie, die in viele drahtlose Kommunikationssysteme einschließlich 4G LTE eingeführt wurde, um die Signalleistung zu verbessern.

Mit mehreren Antennen kann LTE MIMO die vorhandene Mehrwegeausbreitung nutzen, um die Signalleistung zu verbessern.

LTE MIMO erhöht die Komplexität des Systems, kann jedoch einige signifikante Verbesserungen in Bezug auf Leistung und spektrale Effizienz erzielen, die die Aufnahme in den LTE-Standard mehr als rechtfertigen.

LTE MIMO: Einführung

MIMO ist im Grunde eine Antennentechnologie, da es eine Reihe von Antennen verwendet, um die Leistung zu verbessern.

Das Grundkonzept von MIMO nutzt die Mehrwegesignalausbreitung, die in allen terrestrischen Kommunikationen vorhanden ist. Anstatt Interferenzen bereitzustellen, können diese Pfade vorteilhaft verwendet werden.

Der Sender und der Empfänger haben mehr als eine Antenne und können unter Verwendung der an beiden Enden der Verbindung verfügbaren Verarbeitungsleistung die unterschiedlichen Pfade zwischen den beiden Einheiten nutzen, um die Datenrate von Signal zu Rauschen zu verbessern.

Hinweis zu MIMO:

MIMO ist eine Form der Antennentechnologie, bei der mehrere Antennen verwendet werden, um zu ermöglichen, dass Signale, die aufgrund von Reflexionen usw. über unterschiedliche Pfade übertragen werden, getrennt werden und ihre Fähigkeit zur Verbesserung des Datendurchsatzes und / oder des Signal-Rausch-Verhältnisses verwendet wird, wodurch sie verbessert werden System Geschwindigkeit.

Lesen Sie mehr über MIMO-Technologie

MIMO wird zunehmend in vielen Technologien mit hoher Datenrate verwendet, einschließlich Wi-Fi und anderen drahtlosen und zellularen Technologien, um die Effizienz zu verbessern. Im Wesentlichen verwendet MIMO mehrere Antennen an Empfänger und Sender, um die immer vorhandenen Mehrwegeffekte zu nutzen, um zusätzliche Daten zu übertragen, anstatt Interferenzen zu verursachen.

LTE MIMO

Der Einsatz der MIMO-Technologie wurde sukzessive in den verschiedenen Versionen der LTE-Standards eingeführt.

MIMO war ein Eckpfeiler des LTE-Standards, aber zunächst wurden in den Versionen 8 und 9 mehrere Sendeantennen am UE nicht unterstützt, da im Interesse einer Leistungsreduzierung nur ein einziger HF-Leistungsverstärker angenommen wurde.

Es war in rel. 10 dass eine Reihe neuer Regelungen eingeführt wurden. Räumliches Multiplexing mit geschlossenem Regelkreis für SU-MIMO sowie mehrere Antennen am UE.

LTE MIMO-Modi

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie MIMO in LTE implementiert wird. Diese variieren je nach verwendeter Ausrüstung, Kanalfunktion und der an der Verbindung beteiligten Ausrüstung.

  • Einzelantenne: Dies ist die Form der drahtlosen Übertragung, die bei den meisten grundlegenden drahtlosen Verbindungen verwendet wird. Ein einzelner Datenstrom wird auf einer Antenne gesendet und von einer oder mehreren Antennen empfangen. Es kann auch als SISO bezeichnet werden: Single In Single Out oder SIMO Single In Multiple Out, abhängig von den verwendeten Antennen. SIMO wird auch als Empfangsdiversität bezeichnet.
  • Vielfalt vermitteln: Diese Form des LTE-MIMO-Schemas verwendet die Übertragung des gleichen Informationsstroms von mehreren Antennen. LTE unterstützt zwei oder vier für diese Technik. Die Informationen werden mithilfe von Space Frequency Block Codes unterschiedlich codiert. Dieser Modus verbessert die Signalqualität beim Empfang und verbessert die Datenrate nicht. Dementsprechend wird diese Form von LTE MIMO sowohl auf den Common Channels als auch auf den Control- und Broadcast-Kanälen verwendet.
  • Räumliches Multiplexing mit offener Schleife: Diese im LTE-System verwendete Form von MIMO umfasst das Senden von zwei Informationsströmen, die über zwei oder mehr Antennen übertragen werden können. Es gibt jedoch keine Rückmeldung vom UE, obwohl ein vom UE übertragener TRI-Übertragungsrangindikator von der Basisstation verwendet werden kann, um die Anzahl der räumlichen Schichten zu bestimmen.
  • Räumliches Multiplexing in enger Schleife: Diese Form von LTE MIMO ähnelt der Open-Loop-Version, enthält jedoch, wie der Name schon sagt, Feedback zum Schließen des Loops. Ein PMI-Vorcodierungsmatrixindikator wird vom UE zur Basisstation zurückgeführt. Dadurch kann der Sender die Daten vorcodieren, um die Übertragung zu optimieren, und der Empfänger kann die verschiedenen Datenströme leichter trennen.
  • Geschlossener Regelkreis mit Vorcodierung: Dies ist eine andere Form von LTE MIMO, bei der jedoch ein einzelnes Codewort über eine einzelne räumliche Schicht übertragen wird. Dies kann als Fallback-Modus für räumliches Multiplexing mit geschlossener Schleife verwendet werden und kann auch mit Beamforming verbunden sein.
  • Mehrbenutzer-MIMO, MU-MIMO: Diese Form von LTE MIMO ermöglicht es dem System, unterschiedliche räumliche Datenströme auf unterschiedliche Benutzer auszurichten.
  • Strahlformung & MIMO: Dies ist der komplexeste der MIMO-Modi, und es werden wahrscheinlich lineare Arrays verwendet, mit denen sich die Antenne auf einen bestimmten Bereich konzentrieren kann. Dies verringert die Interferenz und erhöht die Kapazität, da das bestimmte UE einen Strahl aufweist, der in ihrer bestimmten Richtung gebildet wird. Dabei wird ein einzelnes Codewort über eine einzelne räumliche Schicht übertragen. Ein dediziertes Referenzsignal wird für einen zusätzlichen Port verwendet. Das Terminal schätzt die Kanalqualität aus den gemeinsamen Referenzsignalen auf den Antennen.

Mit fortschreitenden LTE-Standards stieg auch die Anzahl der unterstützten Antennen. Bei vielen Mobiltelefonen führte die Verwendung von MIMO lediglich zu einer Verbesserung der Signalleistung, während es bei anderen zu echten Verbesserungen der Datenrate führte.

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