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LTE MIMO: Multiple Input Multiple Output

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MIMO, Multiple Input Multiple Output é uma tecnologia que foi introduzida em muitos sistemas de comunicação sem fio, incluindo 4G LTE para melhorar o desempenho do sinal.

Usando múltiplas antenas, o LTE MIMO é capaz de utilizar a propagação de múltiplos caminhos que existe para fornecer melhorias no desempenho do sinal.

LTE MIMO adiciona complexidade ao sistema, mas é capaz de fornecer algumas melhorias significativas no desempenho e na eficiência espectral e isso mais do que justifica sua inclusão no padrão LTE.

LTE MIMO: introdução

MIMO é basicamente uma tecnologia de antena, pois utiliza várias antenas para fornecer melhorias de desempenho.

O conceito básico de MIMO utiliza a propagação do sinal multipercurso que está presente em todas as comunicações terrestres. Em vez de fornecer interferência, esses caminhos podem ser usados ​​com vantagem.

O transmissor e o receptor têm mais de uma antena e usando a potência de processamento disponível em cada extremidade do link, eles são capazes de utilizar os diferentes caminhos que existem entre as duas entidades para fornecer melhorias na taxa de dados de sinal para ruído.

Nota sobre MIMO:

MIMO é uma forma de tecnologia de antena que usa várias antenas para permitir que os sinais que viajam por caminhos diferentes como resultado de reflexões, etc., sejam separados e sua capacidade seja usada para melhorar a taxa de transferência de dados e / ou a relação sinal / ruído, melhorando assim performance do sistema.

Leia mais sobre Tecnologia MIMO

MIMO está sendo usado cada vez mais em muitas tecnologias de alta taxa de dados, incluindo Wi-Fi e outras tecnologias sem fio e celulares para fornecer níveis aprimorados de eficiência. Essencialmente, o MIMO emprega várias antenas no receptor e no transmissor para utilizar os efeitos de múltiplos caminhos que sempre existem para transmitir dados adicionais, em vez de causar interferência.

LTE MIMO

O uso da tecnologia MIMO foi introduzido sucessivamente nas diferentes versões dos padrões LTE.

MIMO tem sido a base do padrão LTE, mas inicialmente, nas versões 8 e 9, várias antenas de transmissão no UE não eram suportadas porque, no interesse da redução de potência, apenas um único amplificador de potência RF foi considerado disponível.

Foi em Rel. 10 que uma série de novos esquemas foram introduzidos. Multiplexação espacial de loop fechado para SU-MIMO, bem como várias antenas no UE.

Modos LTE MIMO

Existem várias maneiras de implementar MIMO em LTE. Estes variam de acordo com o equipamento utilizado, a função do canal e o equipamento envolvido no link.

  • Antena única: Esta é a forma de transmissão sem fio usada na maioria dos links sem fio básicos. Um único fluxo de dados é transmitido em uma antena e recebido por uma ou mais antenas. Também pode ser referido como SISO: Single In Single Out ou SIMO Single In Multiple Out dependendo das antenas utilizadas. SIMO também é chamado de diversidade de recepção.
  • Transmitir diversidade: Esta forma de esquema LTE MIMO utiliza a transmissão do mesmo fluxo de informações de várias antenas. LTE suporta dois ou quatro para esta técnica. As informações são codificadas de forma diferente usando códigos de bloco de frequência espacial. Este modo fornece uma melhoria na qualidade do sinal na recepção e não melhora a taxa de dados. Conseqüentemente, esta forma de LTE MIMO é usada nos canais comuns, bem como nos canais de controle e de transmissão.
  • Multiplexação espacial de loop aberto: Essa forma de MIMO usada no sistema LTE envolve o envio de dois fluxos de informações que podem ser transmitidos por duas ou mais antenas. No entanto, não há feedback do UE, embora um TRI, Transmit Rank Indicator transmitido do UE possa ser usado pela estação base para determinar o número de camadas espaciais.
  • Multiplexação espacial de loop fechado: Esta forma de LTE MIMO é semelhante à versão de malha aberta, mas como o nome indica, possui feedback incorporado para fechar a malha. Um PMI, Indicador de Matriz de Pré-codificação é realimentado do UE para a estação base. Isso permite que o transmissor pré-codifique os dados para otimizar a transmissão e permitir que o receptor separe mais facilmente os diferentes fluxos de dados.
  • Loop fechado com pré-codificação: Esta é outra forma de LTE MIMO, mas onde uma única palavra de código é transmitida por uma única camada espacial. Isso pode ser processado como um modo alternativo para multiplexação espacial em loop fechado e também pode ser associado à formação de feixes.
  • MIMO multiusuário, MU-MIMO: Essa forma de LTE MIMO permite que o sistema direcione diferentes fluxos espaciais para diferentes usuários.
  • Formação de vigas e MIMO: Este é o mais complexo dos modos MIMO e é provável que use matrizes lineares que permitirão à antena focar em uma área específica. Isso reduzirá a interferência e aumentará a capacidade, pois o UE específico terá um feixe formado em sua direção específica. Nesse caso, uma única palavra de código é transmitida por uma única camada espacial. Um sinal de referência dedicado é usado para uma porta adicional. O terminal estima a qualidade do canal a partir dos sinais de referência comuns nas antenas.

Conforme os padrões LTE progrediam, o número de antenas suportadas aumentava. Para muitos celulares, o uso de MIMO resultou apenas em melhorias no desempenho do sinal, enquanto para outros ele foi capaz de fornecer melhorias na taxa de dados real.

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