на честотната лента на изискванията за капацитет на мобилни мрежи са много високи и, в същото време, те постоянно се разраства. Очевидните възможности за увеличаване на честотната лента - увеличаване на честотната лента и използването на по-висока модулация ред, не напълно решаване на проблема за осигуряване на висока честотна лента. Честотният обхват е все още ограничен. И използването на по-висока модулация ред означава повишаване SINR (Сигнал за смущения плюс шум), който също има своите граници. Друг начин за увеличаване на капацитета на безжичните системи е използването на множество предаване и приемане антени (MIMO - Multiple Input Multiple Output) и специална обработка на сигнала в този случай. По-долу е опции MIMO за класифициране и кратко описание.
Класическа система (SISO - Single Input Single Output)
Първо, помислете за MIMO варианти, които могат да се използват за предаване на данни към един потребител. Първият и най-лесният класическа възможност за използване на един предаващ и един приемаща антена е показано по-долу. Такава система от гледна точка на терминологията на се нарича MIMO SISO - Single Input Single Output.
Пропускателната способност на такава система може да бъде изчислена като се използва Shannon формула:
С - канал честотна лента; В - широчина на канала; S / N - / N съотношение.
Разнообразие рецепция (Rx разнообразие, SIMO - Single Input Multiple Output)
Разпределено приемане (Rx разнообразие) - това е случай на използване на повече антени на приемащата страна, отколкото на предаването. От гледна точка на такава система се нарича MIMO SIMO - Single Input Multiple Output. Най-простият случай на такава система, когато предавателят е един и два приемника е показано на фигурата по-долу се нарича SIMO 1x2.
Настоящото изпълнение не изисква специален сигнал обучение по време на предаването, така че е достатъчно прост за прилагане на практика. При използване на разнообразие да се увеличи пропускателната способност се случи. Въпреки това, повишена надеждност на преноса. В случай на система описана по-горе в приемащата страна ще бъде два сигнала, и има различни начини за обработка. Например, сигналът може да бъде избран с най-добро съотношение сигнал / шум. Това е известно като включва разнообразие. Или могат да се добавят сигнали, което подобрява съотношението сигнал / шум. И този метод се нарича MRC - Максимално съотношение Комбинирането.
Предаването на разнообразие (ТХ, MISO - Multiple Input един изход)
Предаването на разнообразие (ТХ) - това е случай на използване на повече антени в предаващата страна, отколкото в приемника. От гледна точка на това MIMO система се нарича Мишо - Multiple Input Single Output. Най-простият случай на такава система, когато две предавателни антени и получаване един е показано на фигурата по-долу се нарича MISO 2x1.
Както SIMO, Мишо не позволява да се увеличи пропускателната способност, но тя не се увеличи надеждността на предаване. В същото време, употребата мисо позволява допълнителна обработка, необходими за прехвърляне на сигнал от приемащата страна (мобилна станция) на предаване (базова станция). За да се образуват надежден сигнал с помощта на пространство-времето кодиране. В този случай, копие от сигнала се предава не само от друга антена, но и по друго време. Също така могат да се използват на пространство-честота кодиране.
Space мултиплексиране с разделяне (пространствено мултиплексиране, MIMO - Multiple Input Multiple Output)
Space мултиплексиране с разделяне (пространствено мултиплексиране) - това е случай на използване на множество антени на предавателя страна и множество антени в приемника. За разлика от предишните изпълнения - MISO и режимите SIMO, описани по-горе, този вариант не е насочен към подобряване на надеждността на предаване и да се увеличи скоростта на предаване. Ето защо, MIMO се използва за предаване на данни към мобилни станции, които са в добро радио условия. Макар че и двете опции MISO и SIMO, използвани за предаване на данни към мобилните станции, които са в лошо радио условия. За да се подобри скоростта на предаване на данни в случай на MIMO поток въвеждане на данни е разделен на няколко потоци, всеки от които е независимо предавани от отделни антени. Фигурата по-долу показва преглед схема на система с MIMO предавателни антени m и п приемни антени.
Поради факта, че се използва общ канал, всяка антена на приемника получава не само сигнал, предназначен за него (твърди линии на фигурата), но всички други сигнали, предназначени антени (пунктирана линия на фигурата). Ако известно предаване матрица, ефектът на сигнали от други антени могат да бъдат изчислени и сведена до минимум.
Броят на независимите потоци от данни, които могат да бъдат предавани едновременно зависи от броя на антените. Ако броят на предаване и приемане на антени са едни и същи, броят на независим потоци данни е равен или по-малък от броя на антените. Например, MIMO 4x4 в случай на броя на независими потоци от данни може да бъде 4 или по-малко. Ако броят на предаване и приемане на антените не е същото, броят на независим потоци данни е равен на минималния брой антени или по-малко. Например в случай на MIMO 4x2 брой независими потоци от данни може да бъде 2 или по-малко.
За да се изчисли максималната пропускателна способност в случай на MIMO, по следната формула:
С - канал честотна лента; М - броя на независими потоци данни; В - широчина на канала; S / N - / N съотношение.
Ако не можете да намерите информацията, която интересно в LTE / LTE-A в тази статия, пишете ми на около [email protected]. Ще се опитам да го добавите възможно най-скоро.
Свързани статии