3.3. Tryby transmisji (TM) LTE podczas nadawania

Aby zachować prostotę odbiornika, wersje standardu LTE 8 i 9 nie opisywały prawdziwego MIMO po stronie nadawczej. Formowanie wiązki po stronie nadawczej można zrealizować niezależnie od implementacji stacji bazowej.

Wersja 10 standardu obsługuje MIMO z maksymalnie czterema warstwami po stronie nadawczej, a zatem liczbę anten do 4. W związku z tym został wprowadzony nowy tryb nadawania.

 

Tabela 6. Dwa tryby transmisji po stronie nadawczej w wersji 10 LTE

 

 

Podstawowa zasada działania jest analogiczna do multipleksacji przestrzennej po stronie odbiorczej (TM4). Tabela 7. pokazuje przykładowe indeksy kodowania dla dwóch anten. Tabele dla czterech anten znajdują się w [1].

 

Tabela 7. Indeksy kodowania dla multipleksacji przestrzennej po stronie nadawczej z dwiema antenami [1]

 

 

3.4. Testy wymagań 3GPP w wersji 10

Specyfikacja testów zgodności ze standardem 3GPP po stronie odbiorcy zawiera wiele pozycji związanych z weryfikacją funkcjonalności i zachowania różnych trybów MIMO. Jednak tylko kilka testów jest związanych z kształtowaniem wiązki w trybach 7, 8 i 9. Jest to jeszcze bardziej widoczne po stronie stacji bazowej. Ponieważ wiele parametrów i algorytmów kształtowania wiązki nie zostało określonych w LTE, istnieje tylko niewielka liczba gotowych testów związanych bezpośrednio z kształtowaniem wiązki. Dodatkowe testy, takie jak pomiary fazy, zostały opisane w nocie [6].

 

3.4.1. Test stacji bazowej

 

Żadne specjalne pomiary związane z kształtowaniem wiązki nie zostały określone dla nadajnika i odbiornika po stronie stacji bazowej. Rozdział 6.5.3 pozycji 36.141  [7] (Base Station Conformance Tests) określa tylko przesunięcie czasowe między portami anten w nadajniku.

 

3.4.2. Test po stronie użytkownika

Dla odbiornika po stronie użytkownika przewidziano kilka testów wydajności w określonej konfiguracji MIMO (TS 36.521-1, rozdział 8 [8]).

Dwa testy dotyczą trybu TDD z sygnałami odniesienia określonymi przez użytkownika, są to testy kształtowania wiązki dla trybów TM7 oraz 8 (rozdziały 8.3 i 8.4 [8]). Jednak używają one dyskretnych konfiguracji z książki kodowej (tabeli 4). Odbiorca musi utrzymać minimalną przepustowość przy zmiennych warunkach.

 

3.5. Podsumowanie

Wersja 8 standardu LTE definiuje 7 różnych trybów transmisji. Wersja 9 dodała TM8, formowanie wiązki z dwiema warstwami. Tryby 7 i 8 stosują typowe kształtowanie wiązki w jednej lub dwóch warstwach przy użyciu sygnałów referencyjnych związanych z odbiorcą. Wersja 10 rozszerza tryb TM8 z dwiema warstwami do trybu TM9 z maksymalną liczbą warstw równą 8.

Wymienione tryby wymagają odpowiedniego szyku antenowego z elementami w odległości d ≤ λ/2. Nie jest potrzebna informacja zwrotna od odbiorcy. Istnieją rozmaite algorytmy pozwalające dobrać odpowiednie parametry (wagi) poszczególnych anten. Formowanie wiązki w TD-LTE jest szczególnie atrakcyjne, ponieważ ta sama częstotliwość jest używana w transmisji do odbiorcy i do stacji bazowej, co pozwala na maksymalne wykorzystanie kanału.

 

4. Wykaz literatury

[1] Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Channels and Modulation, wydanie 10; 3GPP TS 36.211 V 10.7.0, luty 2013

[2] Rohde & Schwarz: UMTS Long Term Evolution (LTE) Technology Introduction, nota aplikacyjna 1MA111, wrzesień 2008

[3] Rohde & Schwarz: Introduction to MIMO, nota aplikacyjna 1MA142, lipiec 2009

[4] R. O. Schmidt, Multiple emitter location and signal parameter estimation, in Proc. RADC Spectral Estimation Workshop, Rome, NY, 1979, pp. 243–258.

[5] A. Paulraj, R. Roy, and T. Kailath, A subspace rotation approach to signal parameter estimation, Proc. IEEE, vol. 74, pp. 1044–1046, lipiec 1986.

[6] Rohde & Schwarz: LTE Beamforming Measurements, nota aplikacyjna 1MA187, wrzesień 2011

[7] Technical Specification Group Radio Access Network; Base Station Conformance Testing, wydanie 10; 3GPP TS 36.141 V 10.12.0, wrzesień 2013

[8] Technical Specification Group Radio Access Network; UE conformance specification, wydanie 10; 3GPP TS 36.521-1 V 10.5.0, marzec 2013

[9] Rohde & Schwarz: LTE-Advanced Technology Introduction, artykuł 1MA169, sierpień 2012