9-2015

GrundlagenAntennensystem

GrundlagenAntennensystem verglichen. Inden beiden Fällen des Bildes 2ist MIMO aktiv, wobei jederEmpfänger einen guten Datenstrom(durchgehender Pfeil)und einen schlechten Datenstrom(gestrichelter Pfeil) empfängt.Dabei kommt es lediglichdarauf an, dass jeder Empfängereinen eigenen, guten Datenstromhat. In Bild 3 hingegenempfängt immer nur ein Empfängerbeide Datenströme gut;MIMO ist nicht aktiv, da sichbeide Datenströme quasi überlagern(gleicher Pegel) und vonden Empfängern somit nichtunterschieden werden können.Eine Verdoppelung der Datenrate,wie bei aktivem MIMO,ist so natürlich nicht möglich.Diese Situation entsteht, wenndie Empfangsantennen identischausgerichtet sind.Die Kanalkapazität gibt an, wieviel Bit/s/Hz maximal über einengestörten Kanal mit beliebigkleiner Fehlerwahrscheinlichkeitübertragen werden können.Theoretisch besteht die Möglichkeit,die Kanalkapazität überdie Antennenanzahl beliebig zuerhöhen. Der Zuwachs erfolgtjedoch nicht linear und erreichtbei je acht Antennen praktischeine Grenze.Die Technik näherbetrachtetMIMO nutzt also ein Konzeptmit verschiedenen Antennen undeiner entsprechenden Anzahl vonSignalpfaden. Für gewöhnlichwird beim Empfang das stärksteSignal bevorzugt, und die anderenSignale werden unterdrückt.Dies ist der Unterschied zumAntennen-Diversity, wo verschiedeneAntennen gleichzeitigein Signal aufnehmen, dasaber infolge von Reflexionenüber verschiedene Wege verteiltankommt. Die aufgenommenenTeilsignale werden dabei zueinem optimalen Gesamtsignalkombiniert.Im Basiskonzept von MIMOfür den Standard 11n WiFi werdendie zu übertragenden Datenverwürfelt (scrambled), codiertund überlappend (interleaved)als parallele Datenströme zuBild 2: Zwei Mehrantennensysteme mit typischen praktischen Daten im Vergleich, MIMO aktivBild 3: Zwei Mehrantennensysteme mit typischen praktischen Daten im Vergleich, MIMO inaktiv14 hf-praxis 9/2015

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