Um in Funksystemen höhere Empfangsfeldstärken und Datenraten zu erzielen, gibt es mit der Raumdiversität eine Technik, die die Mehrwegeausbreitung der Funksignale nutzt, mit Spatial-Multiplexing oder Diversitäts-Verfahren arbeiten oder auch mit sende- und empfangsseitigen Antennen-Arrays, so genannten Mehrantennensystemen.

Mehrantennensysteme

Generell erfolgt eine funktechnische Übertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger in der Form, dass der Sender das HF-Signal von einer Antenne abstrahlt und der Empfänger eine Antenne für den Empfang hat. Für solche Systeme gibt es das Akronym SISO, das für Single Input Single Output steht.

Eine Erhöhung der Empfangsfeldstärke kann bereits durch zwei oder mehr Empfangsantennen erfolgen. Man spricht dann von SIMO, Single Input Multiple Output. Werden anstelle einer Sendeantenne mehrere Antennen zur Abstrahlung des HF-Signals eingesetzt, spricht man von MISO, Multiple Input Single Output. Werden sowohl für die senderseitige Abstrahlung als auch für die Empfangsseite mehrere Antennen eingesetzt heißen die Systeme MIMO, Multiple Input Multiple Output.

Senden und Empfangen mit Mehrantennensystemen

Bei den Mehrantennensystemen senden alle Sender die Signale an alle Empfänger. So erhält bei einem Drei-Antenennsystem die erste Empfangsantenne die Summe der Signalanteile h11, h12 und h13, die zweite h21, h22 und h23 und die dritte Empfangsantenne empfängt Anteile von h31, h32 und h33. Sind die Matrixen bekannt, dann können aus diesen die Sendesignale berechnet werden. Die Matrixelemente werden regelmäßig durch einen Pilot-Ton gemessen und optimiert. Dies ist erforderlich weil sich die Übertragung auf der Funkstrecke und damit die Empfangsbedingungen geändert haben können.

Mit diesen Mehrantennensystemen kann die Bandbreite effizienter genutzt und die Datenrate auf 20 bit/Hz bis 40 bit/Hz erhöht werden.