Jenny J. Luzuriaga Jiménez. Ing. Juan Gabriel Ochoa.
El uso de diversidad o de
requiere la estimación del canal de propagación
en el receptor. Para ello se utilizan símbolos piloto enviados de forma no simultánea desde diferentes antenas transmisoras. El receptor observa cómo se reciben en cada antena los símbolos piloto enviados desde cada antena transmisora y construye con ello una estimación de la matriz H. Dicha estimación se utiliza en el pos-procesado espacial de la señal, y adicionalmente puede realimentarse (totalmente o en parte) al transmisor. En ese caso la técnica de diversidad o multiplexación espacial se llama en
mientras que cuando no hay realimentación
se llama en En el caso de multiplexación espacial, la realimentación permite indicar al transmisor cómo conformar los haces utilizados para enviar los diferentes flujos espaciales, y además posibilita el uso de otras técnicas para incrementar la tasa binaria total. Por otro lado, es posible también realizar La multiplexación espacial en bucle cerrado requiere llevar a cabo los siguientes pasos:
Estimación de la matriz de canal.
Cálculo de los coeficientes para conformar los haces en transmisión y en recepción de modo que se obtengan canales independientes para los diferentes flujos espaciales.
Realimentación de los parámetros necesarios al transmisor.
Open-Loop y Closed-Loop Spatial Multiplexing son las claves para el gran salto en el potencial de rendimiento de SU-MIMO (usuario único-MIMO). Al enviar datos diferentes en cada antena, estos modos se acercan a la multiplicación de la producción pico por el rango de transmisión, que es igual al número de flujos de datos o capas separadas transmitidas.
LTE
transmisiones
de
admite rango
hasta 2
para
configuraciones de antena 2x2 o 4x2, y hasta rango 4 para configuraciones de antena 4x4. Las ganancias de rendimiento de las transmisiones de Closed-Loop y Open-Loop rank-2 se pueden ver en la Figura 1. Estos modos de multiplexación espacial, sin embargo, dispersión
requieren de
una
rica
señales
multitrayectoria y SNR alta para que
Fig. 1Rendimiento de modos MIMO 2x2 con baja correlación de múltiples caminos
todos los datos puedan decodificarse con éxito. Bajo las condiciones adecuadas, un UE puede separar las señales de dos Tx, identificadas por sus diferentes Señales de Referencia, y reconstruir dos flujos de datos separados en el mismo bloque de frecuencia. La multiplexación espacial funciona creando flujos de datos separados en múltiples antenas. En la multiplexación espacial, el eNodoB divide los datos que se enviarán a un UE
determinado en un subcanal dado en flujos de datos, llamados capas. El número de capas es el mismo que el rango de la transmisión. El rango de transmisión se determina de acuerdo con las condiciones del canal en el UE, así como otras consideraciones tales como los recursos disponibles en el eNodoB. En el caso más simple para la multiplexación espacial, una transmisión de multiplexación espacial de rango 2 en una configuración de antena MIMO 2x2 transmitirá una capa de cada Tx. En este caso, las rutas 1-1 y 1-2 que se muestran en la Figura 2 representan la Capa 1, mientras que las rutas 2-1 y 2-2 representan la Capa 2. Cada capa llega a cada Rx a lo largo de una ruta diferente. El UE luego reconstruye las capas usando información de ambas antenas.
Fig. 2 Múltiples rutas desde eNodeB a UE en 2x2 MIMO. El primer número en la ruta indica el Tx, mientras que el segundo indica el Rx.
Open-Loop Spatial Multiplexing utiliza un conjunto fijo de matrices de precodificación para habilitar la multiplexación espacial de múltiples capas para UEs de rápido movimiento. Sin embargo, las mayores ganancias potenciales en el rendimiento provienen del Closed-Loop Spatial Multiplexing, hasta las tasas máximas que se muestran en la Figura 3. Debido a la información detallada recibida del UE, Closed-Loop Spatial Multiplexing es capaz de adaptar la matriz de precodificación y la modulación esquema a las condiciones del mundo real del UE, permitiendo que el rendimiento se acerque a los límites teóricos establecidos por las condiciones de multitrayecto y SNR. Por lo tanto, LTE obtendrá las mayores ganancias en el rendimiento cuando las condiciones de multitrayectoria y las capacidades del UE permitan la multiplexación espacial, y cuando el UE sea capaz de proporcionar los datos necesarios para que el eNodoB coincida estrechamente con las condiciones del canal existente. Una red bien ajustada proporcionará la mejor oportunidad para que un UE opere en modo de multiplexación espacial de bucle cerrado, pero los UE también deben tener la colocación de la antena y las capacidades de procesamiento para aprovechar este modo cuando se presenten las condiciones.
Fig. 3 Rendimiento máximo de enlace descendente de LTE con flujos de datos únicos y múltiples Fuente: Harri Holma y Antti Toskala, LTE para UMTS: acceso por radio basado en OFDMA y SC-FDMA (Chichester: John Wiley & Sons, 2009), 214.
La información de categoría se usa para permitir que el eNB se comunique efectivamente con todos los UE conectados a él. La categoría UE define una capacidad combinada de enlace ascendente y enlace descendente como se especifica en 3GPP TS36.306 .
DL-SCH = Canal compartido de enlace descendente.
UL-SCH = Canal compartido de enlace ascendente.
TTI = Intervalo de tiempo de transmisión. El campo ue-Category define una capacidad combinada de enlace ascendente y enlace descendente. Las tablas 1 definen los valores del parámetro de la capa física del enlace descendente y, respectivamente, del enlace ascendente para cada categoría de UE. Un UE que indique categoría 6 o 7 también indicará categoría 4. Un UE que indique categoría 8 indicará también categoría 5. Un UE que indique categoría 9 indicará también las categorías 6 y 4. Un UE que indique categoría 10 indicará también las categorías 7 y 4. Un UE que indique la categoría 11 indicará también las categorías 9, 6 y 4. Un UE que indique categoría 12 indicará también las categorías 10, 7 y 4.
Table 1: Valores d e parámetro de c apa física de enlace descendente estableci dos por el campo u e-Category Número máximo de bits de un Número máximo de Número total de bloque de capas admitidas UE Category bits de canal transpor te DL-SCH para multiplexación blando recibido dentro de espacial en DL un TTI Category 1 10296 10296 250368 1 Category 2 51024 51024 1237248 2 Category 3 102048 75376 1237248 2 Category 4 150752 75376 1827072 2 Category 5 299552 149776 3667200 4 Category 6 301504 149776 (4 layers, 3654144 2 or 4 64QAM) 75376 (2 layers, 64QAM) Category 7 301504 149776 (4 layers, 3654144 2 or 4 64QAM) 75376 (2 layers, 64QAM) Category 8 2998560 299856 35982720 8 Category 9 452256 149776 (4 layers, 5481216 2 or 4 64QAM) 75376 (2 layers, 64QAM) Category 10 452256 149776 (4 layers, 5481216 2 or 4 64QAM) 75376 (2 layers, 64QAM) Category 11 603008 149776 (4 layers, 7308288 2 or 4 64QAM) 195816 (4 layers, 256QAM) 75376 (2 layers, 64QAM) 97896 (2 layers, 256QAM) Category 12 603008 149776 (4 layers, 7308288 2 or 4 64QAM) 195816 (4 layers, 256QAM) 75376 (2 layers, 64QAM) 97896 (2 layers, 256QAM) NOTA 1: En la operación de agregación de portadora, la capacidad de procesamiento de DL-SCH puede ser compartida por el UE con la de MCH recibida desde una célula de servicio. Si la programación total de eNB para DL-SCH y un MCH en una célula de servicio en un TTI determinado es mayor que la capacidad de procesamiento definida, la priorización entre DL-SCH y MCH se deja a la implementación del UE. Número máximo de bits de bloques de transpor te DL-SCH recibidos dentro de un TTI (Nota 1)
Maximizando el rendimiento de LTE a través de la optimización MIMO; 23/01/2018; http://rfsolutions.pctel.com/artifacts/MIMOWhitePaperRevB-FINAL.pdf Comunicaciones móviles; 23/01/2018; https://books.google.com.ec/books?id=lnqnDAAAQBAJ&pg=PA259&lpg=PA259&dq=mo do+de+multiplexación+espacial+de+bucle+cerrado&source=bl&ots=LmmOb5GCrp&sig= _mfxdYeTdz0SQ6Z7ceShK252bh8&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjv58v0sO3YAhWBvlMKH d_uDgcQ6AEIJjAA#v=onepage&q=modo%20de%20multiplexaci%C3%B3n%20espacial% 20de%20bucle%20cerrado&f=false
