Wireless-Breitband überall

MIMO und mehr

MIMO- und Richtantennen-Technologien konkurrieren nicht, sondern ergänzen sich vielmehr. Wenn AAS und MIMO in einer Antenne kombiniert werden, kann sich die MIMO-Technik den durch die Richtwirkung möglichen erhöhten Signal-Rauschabstand zunutze machen, um eine höhere Kapazität zu erzielen [10]. Zum Beispiel können Gruppen von Richtantennen-Arrays als RRHs über einen weiten Bereich verteilt werden, um die Interferenzen zu verringern und die Diversität zu steigern.

Allgemein herrscht die Ansicht, mehrere Antennen müssten im Abstand einer halben Wellenlänge platziert werden. Neuere Forschungsergebnisse [11] legen dagegen den Schluss nahe, dass die an Basisstationen ankommenden Signale nur eine Ausbreitung von wenigen Grad aufweisen, was beim üblichen λ/2-Abstand eine hohe Antennenkorrelation zur Folge hätte. In einem solchen Fall kann ein größerer Abstand von 10 λ erforderlich sein, um die Korrelation der Antennen aufzuheben und die Kapazität damit zu maximieren [12]. Gleichzeitig reduziert sich hierdurch die Kopplung, und das Anpassen der Antennen-Impedanzen gestaltet sich einfacher. Zum Erzielen dieses Abstands können die Antennen gleich als RRHs entwickelt werden. Die präzise DCM-Technik lässt sich dann zur Selbstkalibrierung verwenden und sorgt für eine einfachere und flexiblere Einrichtung. Die Antennen lassen sich dann als RRHs mit Lichtwellenleiter-Anschluss problemloser installieren und ausrichten, als würde die Verbindung mit HF-Koaxialkabel erfolgen.

Nützlich kann diese Flexibilität sein, wenn die Dachrand-Diffraktion die Ausbreitung der ankommenden Signale beeinträchtigt [13] und dem System wertvolle Kapazität nimmt. Die in Bild 7 gezeigte, horizontal über eine weitere Strecke verteilte Anordnung vertikal polarisierter RRH-Antennen zum Beispiel würde nicht nur die die kapazitätsbeeinträchtigende Wirkung der Dachrand-Diffraktion aufheben, sondern auch das Erscheinungsbild positiv beeinflussen, da eine vertikale Montage auf einem großen Antennenmast möglich wäre.

Die Vernetzung von Antennen und RRHs hat jedoch noch weitere Vorteile. Man forscht zurzeit an koordinierten BTS-Netzwerken [14, 15], in denen die Kanalinformationen von verschiedenen Zellen gemeinsam genutzt werden, um Interferenzen zu unterbinden und die spektrale Effizienz weiter zu steigern. In koordinierten BTS-Netzwerken werden die Teilnehmer über eine große Zahl von Zellen hinweg verfolgt, sodass das Netzwerk die Zuweisung der spektralen Ressourcen je nach der Position etwaiger Störeinflüsse optimieren kann. Alle beschriebenen Techniken sind für sich genommen von Bedeutung und dürften dazu beitragen, die Kapazität, die Netzabdeckung und die Gewinne zu maximieren, die Mobilfunkbetreiber mit ihrem begrenzten Spektrum erzielen können.

Dave Lewis ist Technical Marketing Manager „Interface Division“ bei der National Semiconductor GmbH, Fürstenfeldbruck. Dave.Lewis@nsc.com

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2. Eine Frage des Timings
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