Technik & Know-how: Grundlagen WiMAX (IEEE 802.16)

13.04.2006
Von Dr. Axel

MIMO und Beam-Steering

Und schließlich können sowohl mehrfache Sende- als auch mehrfache Empfangsantennen eingesetzt werden. Dieses Verfahren, das auch in der nächsten Geschwindigkeitssteigerung des 802.11n Einsatz finden wird, bezeichnet man als Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO). Hierbei werden die gesendeten Signale auf unterschiedliche Art und Weise gestreut, so dass das System eine räumliche Form von signalabhängiger Interferenz erfährt, die auch als "Co-Antenna Interference" (CAI) bezeichnet wird. Im Empfänger müssen diese Datenströme der einzelnen Kanäle von den Interferenzen der Nachbarkanäle befreit werden.

Bei den "Beam-Steering Antennas" werden auf der Empfängerseite Felder von Antennen aufgebaut, mit deren Hilfe es möglich ist, die Richtungsabhängigkeit zu verändern. Auch hier werden die einzelnen Teilantennen in einem Vielfachen der halben Wellenlänge angeordnet und in unterschiedlichen Verstärkungen aufgeschaltet. Auf diese Weise kann auf der Empfangsseite die Antennenempfindlichkeit an die tatsächlichen Verhältnisse angepasst werden. Störer können richtungsabhängig unterdrückt werden.

Diese Anpassung erfolgt in Kombination mit dem OFDMA-PHY, wo die Anpassung sogar für einzelne Downlink-Kanäle umgesetzt werden kann.

Bei "Beam-Forming Antennas" wird die Senderantenne in mehrere Sektoren unterteilt. In der Praxis variiert die Zahl der Sektoren von vier bis zu 24. Somit können von einem Sendemast aus gleiche Frequenzen in unterschiedlichen Sektoren verwendet werden (Frequency Reuse, Space Division Multiple Access (SDMA)). Solche Sektorantennen finden bereits seit geraumer Zeit in Mobilfunkantennen von Basisstationen ebenso Anwendung wie in proprietären Point-to-Multipoint-Systemen.

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