A

N

T

E

N

E

I

N

T

E

L

I

G

E

N

T

E

P

E

N

T

R

U

C

O

M

U

N

I

C

A

T

I

I

Reducerea interferentelor si rejectia

In zonele populate cresterea capacitatii este de prima importanta. Doua strategii inrudite pentru cresterea capacitatii sunt: reducerea interferentelor pe conexiunea inferioara (downlink) si rejectarea interferentelor pe conectare superioara (uplink).

Pentru a reduce interferenta, razele directionale sunt indreptate spre tel. mobile. Interferente intre mobile cu canale vecine au loc daca sint in interiorul deschiderii inguste a fascicolului electromagnetic al razei directionale. Aceasta reduce probabilitatea interferentelor dintre canale alaturate fata de sistemul ce foloseste statii de baza cu antene omnidirectionale. Interferentele pot fi respinse folosind raze directionale si/sau formand nul in antena receptoare a statiei de baza in directia utilizatorilor.
Reducerea si rejectarea interferentelor poate permite ca (care e dat de interferenta inter canal) sa fie redus, crescand capacitatea sistemului. Reducerea interferentelor poate fi implementata folosind un sistem cu ghidarea sau bascularea undei. Prin folosirea razelor directionale pt. comunicarea cu mobilele pe conexiunea inferioara (downlink ), este foarte putin probabil ca o statie de baza sa interfereze cu canalele statiilor de baza vecine, decat daca se foloseste o antena omnidirectionala. Aceasta este reprezentata in fig. 4.2.

Teoretic, numarul de celule per ciorchine poate fi scazut crescand eficienta si capacitatea, ca in fig. 4.6 si 4.7. Va exista un mic interval de timp in care interferenta canalelor vecine este puternica, cand mobilul se afla in interiorul razei principale a unui canal vecin apropiat , al statiei de baza. Acest efect poate fi inlaturat prin indreptarea mobilului in interiorul celulei curente spre alt canal care nu are interferente puternice.

Fig4.2 Reducerea interferentei folosind antene adaptative

Antenele adaptive au putut imbunatati eficienta spectrala cu pana la 15% intr-un sistem cu macro, micro, si pico celule. O antena adaptiva poate fi combinata cu un anulator de interferente. Sitemul poate rejecta semnale de interferenta cu suficienta distanta unghiulara fata de semnalul dorit. Anulatorul de interferente este folosit pentru rejectarea semnalelor de interferenta cu unghiuri de sosire care sunt aproape de cele ales semnalului dorit.

Diviziune spatiala si acces multiplu (SDMA)

Antenele adaptive permit statiei de baza sa comunice cu 2 sau mai multe moobile pe aceeasi frecv. folosind diviziunea spatiala si accesul multipu(SDMA). Folosind raze cu directionalitate foarte buna si/sau formarea punctelor de nul in toate directiile cu exceptia uneia dintre mobilele de pe o frecventa, statia de baza creaza canale multiple folosind aceeasi frecventa, dar separate in spatiu. Aceasta abordare este redata in fig.4-3.

Fig4.3 Diviziune spatiala si acces multiplu cu antene adaptative

Daca SDMA poate fi atinsa, eficienta spectrala poate fi cu mult imbunatatita. Intr-un sistem SDMA eficienta spectrala devine:

(4.8)

iar capacitatea:

(4.9)

unde Nsdma este numarul de canale spatiale simultane / canal de RF.

Compararea intre reducerea interferentelor si SDMA

Extinderea capacitatii, reducerea interferentelor, si SDMA pot fi utilizate separat sau in combinatii diferite, depinzand de natura unui anumit sistem.

Reducerea interferentelor folosind o singura raza ingusta per canal si SDMA folosind mai multe raze per canal sunt abordari contradictorii. Poate fi dorita combinarea lor pentru anumite aplicatii , dar beneficiile maxime ale acestor abordari nu pot fi obtinute simultan. De exemplu, daca SDMA este dusa la extrem, o statie de baza va transmite pe mai multe raza directionale acoperind 360 de grade. Reducerea interferenteor nu va fi realizata pt ca energia va fi radiata in toate directiile, si toate celulele canalelor vecine vor experimenta interferente. Invers, daca un sistem are un factor de reutilizare a frecventei redus datorita reducerii intreferentei, SDMA nu poate fi implementat complet fara a mari C/I la nivele inacceptabile.

Atenuarea cailor multiple

In majoritatea canalelor mobile, exista mai mult de o cale de propagare intre fiecare transmitator si receptor, si un semnal receptionat consta in 2 sau mai multe componente, fiecare dintre ele calatorind pe o cale diferita de la transmitator. Fiecare componenta a caii multiple ajunge cu o intarziere care depinde de lungimea caii. Componentele caii multiple intarziate pot cauza interferente inter-simbol(ISI), si pot impune limite superioare la rata de date pe care canalul o poate suporta fara folosirea egalizatorilor expresivi.

Atenuarea este alta problema intr-un canal cu cai mutiple. Aceasta are loc din cauza ca in general componentele caii multiple sosesc cu faze diferite. In anumite puncte din spatiu, componentele se anuleaza una pe alta, cauzand atenuari mari in nivelul semnalului receptionat. Amandoua, ISI si atenuarea pot fi diminuate folosind antene adaptive.