Учебное пособие. Lte, lte advanced, lte advanced pro
 Скачать 2.75 Mb.
|
Варианты пространственного мультиплексированияПространственное разделение подканалов в системах MIMO может быть реализовано следующими способами: Способом разнесения потоков по задержке. Способом разнесения посредством пространственно-временного кодирования (логическое развитие первого способа). Способом ортогонального блочного кодирования (в частности, методом ортогонального блочного кодирования Аламоути). Способом ортогонального кодирования методом прямого расширения спектра DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Способом введения диаграммообразующей схемы. Способом ортогонального расположения частот сигналов (несущих) по передающим трактам. Способом ортогонального поляризационного разделения сигналов. Сочетанием нескольких указанных способов. Простейшая антенна MIMOПростейшая антенна MIMO – это система из двух несимметричных вибраторов (монополей), ориентированных под углом ±45° относительно вертикальной оси (рисунок 27).  Рисунок 27. Простейшая антенна MIMO Такой угол поляризации позволяет каналам находиться в равных условиях, поскольку при горизонтально-вертикальной ориентации излучателей одна из поляризационных составляющих неизбежно получила бы большее затухание при распространении вдоль земной поверхности. Сигналы, излучаемые независимо каждым монополем, поляризованы взаимно ортогонально с достаточно высокой взаимной развязкой по кросс-поляризационной составляющей (не менее 20 дБ). Аналогичная антенна используется и на приемной стороне. Такой подход позволяет одновременно передавать сигналы с одинаковыми несущими, модулированными различным образом. Принцип поляризационного разделения обеспечивает удвоение пропускной способности линии радиосвязи по сравнению со случаем одиночного монополя (в идеальных условиях прямой видимости при идентичной ориентации приемных и передающих антенн). Таким образом, любую систему с двойной поляризацией можно считать системой MIMO. [40] Ресурсные элементы при MIMOНа сегодняшний день можно отметить бурный рост объема трафика в сетях подвижной связи 4 поколения, и чтобы обеспечить необходимую скорость всем своим абонентам, операторам приходится искать различные методы по повышению скорости передачи данных или по повышению эффективности использования частотного ресурса. MIMO же позволяет в имеющейся полосе частот передавать почти в 2 раза больше данных за тот же временной промежуток при варианте 2х2. Однако, при варианте MIMO 4х4, вместо теоретических 400 Мбит/с, получится пропускная способность всего в 326 Мбит/с. Причиной этому служат особенности передачи через 4 антенны. Ресурсные элементы (РЭ) необходимы для проведения когерентной демодуляции и оценки каналов. Часть из них необходимы для передачи опорных символов. Они выделены на каждую антенну. На рис. 28 изображено размещение ресурсных элементов. Антеннам-передатчикам присваиваются номера логических антенных портов. Например, символы, с пометкой R0 должен передать порт с номером 0, символы с пометкой R1 – порт 1 и т.д. Таким образом, 14,3% ресурсных элементов заняты для передачи опорных символов, именно это объясняет различие скоростей между теорией и практикой.  Рисунок 28. Расположение РЭ для передачи опорных символов в субкадре при MIMO 4x4 Принцип работыНа рисунке 29, схематически изображен принцип работы технологии MIMO. Поток информации с базовой станции поступает в «делитель», где разделяется на подпотоки (в нашем случае на 2, так как изображена схема MIMO 2x2), которые отправляются каждый в свою антенну. Антенна-передатчик транслирует подпоток, поступивший в нее сразу двум антеннам-приемникам. Они, в свою очередь, принимают оба сигнала, и передают их в сумматор, который а) сравнивает все поступившие пакеты информации, используя их идентификаторы, и объединяет их в один подпоток, заменяя «затухшую» часть сигнала; б) объединяет два подпотока в один поток, который уже передается на устройство пользователя.  Рисунок 29. Принцип работы технологии MIMO |