Când calculele se apropie de limitele fizice ale vitezei de ceas, ne îndreptăm către arhitecturi multi-core. Când comunicațiile se apropie de limitele fizice ale vitezei de transmisie, ne îndreptăm către sisteme cu antene multiple. Care sunt beneficiile care i-au determinat pe oamenii de știință și ingineri să aleagă antene multiple ca bază pentru 5G și alte comunicații wireless? Deși diversitatea spațială a fost motivația inițială pentru adăugarea de antene la stațiile de bază, la mijlocul anilor 1990 s-a descoperit că instalarea mai multor antene pe partea Tx și/sau Rx a deschis alte posibilități care erau imprevizibile în cazul sistemelor cu o singură antenă. Să descriem acum trei tehnici majore în acest context.
**Formare fascicul**
Formarea fasciculului este tehnologia principală pe care se bazează stratul fizic al rețelelor celulare 5G. Există două tipuri diferite de formare a fasciculului:
Formarea clasică a fasciculului, cunoscută și sub numele de Line-of-Sight (LoS) sau formarea fizică a fasciculului
Formarea generalizată a fasciculului, cunoscută și sub denumirea de Non-Line-of-Sight (NLoS) sau formarea virtuală a fasciculului
Ideea din spatele ambelor tipuri de formare a fasciculului este de a utiliza antene multiple pentru a spori puterea semnalului către un anumit utilizator, suprimând în același timp semnalele provenite de la sursele interferente. Ca analogie, filtrele digitale modifică conținutul semnalului în domeniul frecvenței într-un proces numit filtrare spectrală. În mod similar, formarea fasciculului modifică conținutul semnalului în domeniul spațial. De aceea, este denumită și filtrare spațială.
Formarea fizică a fasciculului are o istorie lungă în algoritmii de procesare a semnalelor pentru sistemele sonar și radar. Aceasta produce fascicule reale în spațiu pentru transmisie sau recepție și este, prin urmare, strâns legată de unghiul de sosire (AoA) sau de unghiul de plecare (AoD) al semnalului. Similar modului în care OFDM creează fluxuri paralele în domeniul frecvenței, formarea clasică sau fizică a fasciculului creează fascicule paralele în domeniul unghiular.
Pe de altă parte, în cea mai simplă formă a sa, formarea generalizată sau virtuală a fasciculului înseamnă transmiterea (sau recepționarea) acelorași semnale de la fiecare antenă Tx (sau Rx) cu o fazare și ponderări de câștig adecvate, astfel încât puterea semnalului să fie maximizată către un anumit utilizator. Spre deosebire de direcționarea fizică a unui fascicul într-o anumită direcție, transmisia sau recepția are loc în toate direcțiile, dar cheia constă în adăugarea constructivă a mai multor copii ale semnalului la recepție pentru a atenua efectele de fading multipath.
**Multiplexare spațială**
În modul de multiplexare spațială, fluxul de date de intrare este împărțit în mai multe fluxuri paralele în domeniul spațial, fiecare flux fiind apoi transmis prin lanțuri Tx diferite. Atâta timp cât căile canalelor ajung din unghiuri suficient de diferite la antenele Rx, aproape fără corelație, tehnicile de procesare digitală a semnalului (DSP) pot converti un mediu wireless în canale paralele independente. Acest mod MIMO a fost factorul major pentru creșterile de ordinul mărimi ale ratei de date a sistemelor wireless moderne, deoarece informațiile independente sunt transmise simultan de la mai multe antene pe aceeași lățime de bandă. Algoritmii de detectare, cum ar fi forțarea zero (ZF), separă simbolurile de modulație de interferența altor antene.
După cum se arată în figură, în WiFi MU-MIMO, mai multe fluxuri de date sunt transmise simultan către mai mulți utilizatori de la mai multe antene de transmisie.
**Codare spațio-temporală**
În acest mod, se utilizează scheme speciale de codare în funcție de timp și de antene, comparativ cu sistemele cu o singură antenă, pentru a îmbunătăți diversitatea semnalului recepționat fără nicio pierdere a ratei de date la receptor. Codurile spațio-temporale sporesc diversitatea spațială fără a fi nevoie de estimarea canalului la emițător cu antene multiple.
Concept Microwave este un producător profesionist de componente RF 5G pentru sisteme de antene din China, inclusiv filtru RF low-pass, filtru head-pass, filtru bandpass, filtru notch/band stop, duplexor, divizor de putere și cuplor direcțional. Toate acestea pot fi personalizate în funcție de cerințele dumneavoastră.
Bine ați venit pe site-ul nostru:www.concept-mw.comsau trimiteți-ne un e-mail la adresa:sales@concept-mw.com
Data publicării: 29 februarie 2024