Když se výpočet blíží fyzickým limitům rychlosti hodin, obracíme se na vícejádrové architektury.Když se komunikace blíží fyzickým limitům přenosové rychlosti, obracíme se na systémy s více anténami.Jaké jsou výhody, které vedly vědce a inženýry k výběru více antén jako základu pro 5G a další bezdrátovou komunikaci?Zatímco prostorová diverzita byla počáteční motivací pro přidání antén na základnové stanice, v polovině 90. let bylo zjištěno, že instalace více antén na Tx a/nebo Rx straně otevřela další možnosti, které byly u systémů s jednou anténou nepředvídatelné.Popišme nyní v této souvislosti tři hlavní techniky.
**Beamforming**
Beamforming je primární technologie, na které je založena fyzická vrstva 5G celulárních sítí.Existují dva různé typy tvarování paprsku:
Klasické tvarování paprsku, známé také jako Line-of-Sight (LoS) nebo fyzické tvarování paprsku
Generalised beamforming, také známý jako Non-Line-of-Sight (NLoS) nebo virtuální beamforming
Myšlenkou obou typů tvarování paprsku je použití více antén pro zvýšení síly signálu směrem k určitému uživateli a zároveň potlačení signálů z rušivých zdrojů.Analogicky, digitální filtry mění obsah signálu ve frekvenční doméně v procesu zvaném spektrální filtrování.Podobným způsobem mění tvarování paprsku obsah signálu v prostorové doméně.Proto se také nazývá prostorové filtrování.
Fyzikální tvarování paprsku má dlouhou historii v algoritmech zpracování signálu pro sonarové a radarové systémy.Produkuje skutečné paprsky v prostoru pro vysílání nebo příjem a je tak úzce spjata s úhlem příchodu (AoA) nebo úhlem odchodu (AoD) signálu.Podobně jako OFDM vytváří paralelní toky ve frekvenční doméně, klasické nebo fyzické tvarování paprsků vytváří paralelní paprsky v úhlové doméně.
Na druhé straně ve své nejjednodušší inkarnaci zobecněné nebo virtuální vytváření paprsku znamená vysílání (nebo přijímání) stejných signálů z každé Tx (nebo Rx) antény s vhodným fázováním a váhami zisku tak, že výkon signálu je maximalizován směrem ke konkrétnímu uživateli.Na rozdíl od fyzického nasměrování paprsku v určitém směru se přenos nebo příjem odehrává ve všech směrech, ale klíčem je konstruktivní přidání více kopií signálu na přijímací stranu, aby se zmírnily efekty vícecestného slábnutí.
**Prostorové multiplexování**
V režimu prostorového multiplexování je vstupní datový tok rozdělen do více paralelních toků v prostorové doméně, přičemž každý tok je pak přenášen přes různé Tx řetězce.Dokud kanály přicházejí z dostatečně odlišných úhlů k anténám Rx, téměř bez korelace, mohou techniky digitálního zpracování signálu (DSP) převést bezdrátové médium na nezávislé paralelní kanály.Tento režim MIMO byl hlavním faktorem pro řádové zvýšení rychlosti přenosu dat v moderních bezdrátových systémech, protože nezávislé informace jsou současně přenášeny z více antén stejnou šířkou pásma.Detekční algoritmy jako nulové vynucování (ZF) oddělují modulační symboly od interference jiných antén.
Jak je znázorněno na obrázku, ve WiFi MU-MIMO je současně přenášeno více datových toků směrem k více uživatelům z více vysílacích antén.
**Kódování prostoru a času**
V tomto režimu se používají speciální kódovací schémata napříč časem a anténami ve srovnání se systémy s jednou anténou, aby se zlepšila diverzita přijímaného signálu bez jakékoli ztráty rychlosti přenosu dat v přijímači.Časoprostorové kódy zlepšují prostorovou diverzitu bez potřeby odhadu kanálu na vysílači s více anténami.
Concept Microwave je profesionální výrobce 5G RF komponentů pro anténní systémy v Číně, včetně nízkofrekvenčního nízkofrekvenčního filtru, horního propusti, pásmového filtru, vrubového filtru/pásmového zastavovacího filtru, duplexoru, děliče výkonu a směrového vazebního členu.Všechny mohou být přizpůsobeny podle vašich požadavků.
Vítejte na našem webu:www.concept-mw.comnebo nám napište na adresu:sales@concept-mw.com
Čas odeslání: 29. února 2024