Keď sa výpočty blížia k fyzickým limitom rýchlosti hodín, obraciame sa na viacjadrové architektúry.Keď sa komunikácia priblíži fyzickým limitom prenosovej rýchlosti, obraciame sa na systémy s viacerými anténami.Aké sú výhody, ktoré viedli vedcov a inžinierov k výberu viacerých antén ako základu pre 5G a inú bezdrôtovú komunikáciu?Zatiaľ čo priestorová diverzita bola prvotnou motiváciou pre pridávanie antén na základňových staniciach, v polovici 90. rokov sa zistilo, že inštalácia viacerých antén na Tx a/alebo Rx strane otvorila ďalšie možnosti, ktoré boli nepredvídateľné pri systémoch s jednou anténou.V tejto súvislosti si teraz popíšeme tri hlavné techniky.
**Beamforming**
Beamforming je primárna technológia, na ktorej je založená fyzická vrstva 5G mobilných sietí.Existujú dva rôzne typy tvarovania lúčov:
Klasické tvarovanie lúča, známe aj ako Line-of-Sight (LoS) alebo fyzické tvarovanie lúča
Generalized beamforming, tiež známy ako Non-Line-of-Sight (NLoS) alebo virtuálne beamforming
Myšlienkou oboch typov tvarovania lúčov je použitie viacerých antén na zvýšenie sily signálu smerom k určitému používateľovi a zároveň potlačenie signálov z rušivých zdrojov.Analogicky, digitálne filtre menia obsah signálu vo frekvenčnej doméne v procese nazývanom spektrálne filtrovanie.Podobným spôsobom mení tvarovanie lúča obsah signálu v priestorovej doméne.Preto sa nazýva aj priestorové filtrovanie.
Fyzikálne vytváranie lúčov má dlhú históriu v algoritmoch spracovania signálu pre sonarové a radarové systémy.Vytvára skutočné lúče v priestore na vysielanie alebo príjem, a preto úzko súvisí s uhlom príchodu (AoA) alebo uhlom odchodu (AoD) signálu.Podobne ako OFDM vytvára paralelné toky vo frekvenčnej doméne, klasické alebo fyzické tvarovanie lúčov vytvára paralelné lúče v uhlovej doméne.
Na druhej strane, vo svojej najjednoduchšej inkarnácii, zovšeobecnené alebo virtuálne vytváranie lúčov znamená vysielanie (alebo prijímanie) rovnakých signálov z každej Tx (alebo Rx) antény s príslušným fázovaním a váhami zisku tak, že výkon signálu je maximalizovaný smerom ku konkrétnemu užívateľovi.Na rozdiel od fyzického smerovania lúča v určitom smere sa prenos alebo príjem deje vo všetkých smeroch, ale kľúčom je konštruktívne pridanie viacerých kópií signálu na prijímacej strane, aby sa zmiernili efekty viaccestného slabnutia.
**Priestorové multiplexovanie**
V režime priestorového multiplexovania je vstupný dátový tok rozdelený do viacerých paralelných tokov v priestorovej doméne, pričom každý tok sa potom prenáša cez rôzne Tx reťazce.Pokiaľ kanály kanálov prichádzajú z dostatočne odlišných uhlov k anténam Rx, takmer bez korelácie, techniky digitálneho spracovania signálu (DSP) môžu konvertovať bezdrôtové médium na nezávislé paralelné kanály.Tento režim MIMO bol hlavným faktorom pre zvýšenie rýchlosti prenosu dát v moderných bezdrôtových systémoch, pretože nezávislé informácie sú súčasne prenášané z viacerých antén v rovnakej šírke pásma.Detekčné algoritmy ako zero forceing (ZF) oddeľujú modulačné symboly od rušenia iných antén.
Ako je znázornené na obrázku, vo WiFi MU-MIMO sa súčasne prenáša viacero dátových tokov smerom k viacerým používateľom z viacerých vysielacích antén.
**Kódovanie priestoru a času**
V tomto režime sa používajú špeciálne kódovacie schémy naprieč časom a anténami v porovnaní so systémami s jednou anténou, aby sa zlepšila diverzita prijímaného signálu bez straty rýchlosti dát v prijímači.Časopriestorové kódy zvyšujú priestorovú diverzitu bez potreby odhadu kanálov na vysielači s viacerými anténami.
Concept Microwave je profesionálny výrobca 5G RF komponentov pre anténne systémy v Číne, vrátane nízkofrekvenčného nízkopriepustného filtra, hornopriepustného filtra, pásmového filtra, zárezového filtra/pásmového zastavovacieho filtra, duplexora, deliča výkonu a smerovej spojky.Všetky z nich je možné prispôsobiť podľa vašich požiadaviek.
Vitajte na našom webe:www.concept-mw.comalebo nám napíšte na:sales@concept-mw.com
Čas odoslania: 29. februára 2024