Công nghệ anten thông minh thường gồm có vector phức hoặc ma trận hoạt ựộng trên các tắn hiệu nhờ có nhiều anten. OFDMA cho phép vận hành anten thông minh ựược thực hiện trên các sóng mang con vector phẳng. Các bộ cân bằng phức tạp không ựược yêu cầu ựể bù cho pha ựinh lựa chọn tần số. Vì vậy OFDMA là thắch hợp ựể hỗ trợ công nghệ anten thông minh. Thực tế, MIMO-OFDM/OFDMA ựược mong ựợi như là nền tảng cho các hệ thống thông tin băng rộng thế hệ tiếp theo. Chuẩn IEEE 802.16e hỗ trợ ựủ các loại công nghệ anten thông minh ựể tăng hiệu suất hệ thống. Các công nghệ anten thông minh ựược hỗ trợ bao gồm:
Tạo búp: với tạo búp, hệ thống sử dụng nhiều anten ựể phát các tắn hiệu ựể cải thiện vùng phủ sóng và dung lượng của hệ thống và giảm thiểu xác xuất ngừng phục vụ.
Mã không gian-thời gian (STC): phát phân tập như mã Alamouti ựược hỗ trợ ựể cung cấp phân tập không gian và giảm dư âm.
Ghép kênh không gian (SM): ghép kênh không gian ựược hỗ trợ ựể ựạt ựược ưu ựiểm: tốc ựộ ựỉnh cao hơn và thông lượng tăng. Với ghép kênh không gian, nhiều dòng ựược phát qua nhiều anten. Nếu máy thu cũng có nhiều anten, nó có thể tách rời ra các dòng khác nhau ựể ựạt ựược ựộ thông qua cao ựược so sánh với các hệ thống anten ựơn. Với MIMO 2x2, SM tăng tốc ựộ dữ liệu ựỉnh gấp hai lần bằng cách phát hai dòng dữ liệu. Trong UL, mỗi người sử dụng chỉ có một anten phát, hai người sử dụng có thể phát cộng tác trong cùng một khe như
thể hai dòng ựược ghép kênh không gian từ hai anten của cùng người sử dụng. ựiều này ựược gọi là UL cộng tác SM.
Các ựặc trưng ựược hỗ trợ trong sơ lược hiệu suất chuẩn IEEE 802.16e ựược liệt kê trong bảng dưới ựây:
đường Tạo búp Mã hoá không gian thời gian
Ghép kênh không gian DL Nt≥2, Nr≥15 Nt=2, Nr≥1 ma trận A Nt=2, Nr≥2
Ma trận B, Mã hoá ựúng
UL Nt≥1, Nr≥2 N/A Nt=1, Nr≥2
SM hai người sử dụng cộng tác
Bảng 3.5 Các lựa chọn anten tiên tiến
Chuẩn IEEE 802.16e hỗ trợ chuyển mạch thắch ứng giữa các sự lựa chọn này ựể làm cực ựại hoá lợi ắch của công nghệ anten thông minh dưới các ựiều kiện kênh khác nhau. Vắ dụ như, SM cải thiện ựộ thông qua ựỉnh. Tuy nhiên, khi các ựiều kiện kênh là ắt, tốc ựộ lỗi gói (PER) có thể cao và vì vậy mật ựộ vùng trong ựó PER ựắch phải ựược giới hạn. Mặt khác STC cung cấp mật ựộ rộng bất chấp ựiều kiện kênh nhưng không cải thiện tốc ựộ dữ liệu ựỉnh. 802.16e hỗ trợ chuyển mạch MIMO thắch ứng (AMS) giữa các mô hình ựa MIMO ựể cực ựại hoá hiệu quả phổ tần với không giảm trong vùng mật ựộ. Hình 2.13 biểu diễn kiến trúc ựể hỗ trợ các ựặc trưng của anten thông minh. Bảng 3.6 cung cấp một tổng kết của các tốc ựộ dữ liệu ựỉnh lý thuyết cho các tỉ lệ DL/UL khác nhau cho rằng băng tần kênh là 10 MHz, khoảng khung là 5ms với 44 ký hiệu dữ liệu OFDM (trong 48 ký hiệu OFDM tổng) và kênh con PUSC. Với MIMO 2x2, DL sử dụng và tốc ựộ dữ liệu ựỉnh bộ phận là gấp ựôi lý thuyết. Tốc ựộ dữ liệu ựỉnh DL cực ựại là 63,36 Mbps khi tất cả các ký hiệu dữ liệu ựược dành cho DL. Với UL cộng tác SM, tốc ựộ dữ liệu ựỉnh bộ phận UL là gấp ựôi trong khi ựó tốc ựộ dữ liệu ựỉnh người sử dụng là không ựổi.
Tỉ lệ DL/UL 1:0 3:1 2:1 3:2 1:1 0:1 Tốc ựộ ựỉnh người sử dụng (Mbps) SIMO (1x2) DL 31,68 23,04 20,16 18,72 15,84 0 UL 0 4,03 5,04 6,05 7,06 14,11 MIMO (2x2) DL 63,36 46,08 40,32 37,44 31,68 0 UL 0 4,03 5,04 6,05 7,06 14,11 Tốc ựộ ựỉnh Sector (Mbps) SIMO (1x2) DL 31,68 23,04 20,16 18,72 15,84 0 UL 0 4,03 5,04 6,05 7,06 14,11 MIMO (2x2) DL 63,36 46,08 40,32 37,44 31,68 0 UL 0 8,06 10,08 12,10 14,12 28,22
8 7 6 5 4 3 2 1 s s s s s s s s 8 6 4 2 s s s s 1 5 3 1 s s s s * * 3 4 1 2 s s s s * * 4 3 2 1 s s s s − −
Hình 3.13 Chuyển mạch thắch ứng cho anten thông minh
Tốc ựộ dữ liệu ựỉnh người sử dụng UL và tốc ựộ dữ liệu ựỉnh bộ phận là 14,11 Mbps và 28,22 Mbps ựặc biệt khi tất cả các ký hiệu dữ liệu ựược dành cho UL. Bằng ứng dụng tỉ lệ DL/UL khác nhau, băng tần có thể ựược ựiều chỉnh giữa DL và UL ựể trợ giúp các mẫu lưu lượng khác nhau. Nó có thể ựược chú ý rằng các trường hợp cao nhất giống như sự phân chia tất cả UL và tất cả DL hiếm khi ựược sử dụng. Sơ lược chuẩn IEEE 802.16e hỗ trợ dải các tỉ lệ DL/UL từ 3:1 tới 1:1 ựể trợ giúp các sơ lược lưu lượng khác nhau.