Коли обчислення наближаються до фізичних меж тактової частоти, ми звертаємося до багатоядерних архітектур.Коли зв’язок наближається до фізичних меж швидкості передачі, ми звертаємося до багатоантенних систем.Які переваги змусили вчених та інженерів вибрати кілька антен як основу для 5G та інших бездротових комунікацій?Хоча просторове рознесення було початковою мотивацією для додавання антен на базових станціях, у середині 1990-х було виявлено, що встановлення кількох антен на стороні Tx та/або Rx відкриває інші можливості, які були непередбачуваними з одноантенними системами.Давайте тепер опишемо три основні техніки в цьому контексті.
**Формування променя**
Формування променя є основною технологією, на якій базується фізичний рівень стільникових мереж 5G.Існує два різних типи формування променя:
Класичне формування променя, також відоме як лінія прямої видимості (LoS) або фізичне формування променя
Узагальнене формування променя, також відоме як непряма видимість (NLoS) або віртуальне формування променя
Ідея, що лежить в основі обох типів формування променя, полягає у використанні кількох антен для посилення потужності сигналу на конкретного користувача, одночасно пригнічуючи сигнали від джерел перешкод.Як аналогія, цифрові фільтри змінюють вміст сигналу в частотній області в процесі, який називається спектральною фільтрацією.Подібним чином формування променя змінює вміст сигналу в просторовій області.Ось чому її також називають просторовою фільтрацією.
Фізичне формування променя має довгу історію в алгоритмах обробки сигналів для гідролокаційних і радіолокаційних систем.Він створює фактичні промені в просторі для передачі або прийому і, таким чином, тісно пов’язаний з кутом прибуття (AoA) або кутом відходу (AoD) сигналу.Подібно до того, як OFDM створює паралельні потоки в частотній області, класичне або фізичне формування променя створює паралельні пучки в кутовій області.
З іншого боку, у своєму найпростішому втіленні узагальнене або віртуальне формування променя означає передачу (або прийом) однакових сигналів від кожної передаючої (або приймальної) антени з відповідною фазою та коефіцієнтами підсилення, щоб потужність сигналу була максимальною для конкретного користувача.На відміну від фізичного спрямування променя в певному напрямку, передача або прийом відбувається в усіх напрямках, але ключем є конструктивне додавання кількох копій сигналу на стороні прийому для пом’якшення ефектів багатопроменевого завмирання.
**Просторове мультиплексування**
У режимі просторового мультиплексування вхідний потік даних поділяється на декілька паралельних потоків у просторовій області, причому кожен потік потім передається різними ланцюгами Tx.Поки шляхи каналів надходять під достатньо різними кутами до антен Rx, майже без кореляції, методи цифрової обробки сигналу (DSP) можуть перетворити бездротове середовище на незалежні паралельні канали.Цей режим MIMO є головним фактором збільшення швидкості передачі даних у сучасних бездротових системах на порядок, оскільки незалежна інформація одночасно передається з кількох антен через ту саму смугу пропускання.Алгоритми виявлення, як-от нульовий примус (ZF), відокремлюють символи модуляції від перешкод інших антен.
Як показано на малюнку, у WiFi MU-MIMO кілька потоків даних одночасно передаються кільком користувачам із кількох передавальних антен.
**Просторово-часове кодування**
У цьому режимі використовуються спеціальні схеми кодування для часу й антен порівняно з одноантенними системами для покращення рознесення сигналу без втрати швидкості передачі даних на приймачі.Просторово-часові коди підвищують просторове рознесення без необхідності оцінки каналу на передавачі з кількома антенами.
Concept Microwave є професійним виробником радіочастотних компонентів 5G для антенних систем у Китаї, включаючи РЧ-фільтр низьких частот, високочастотний фільтр, смуговий фільтр, режекторний фільтр/смуговий фільтр, дуплексер, дільник потужності та спрямований сполучник.Усі вони можуть бути налаштовані відповідно до ваших вимог.
Ласкаво просимо на наш сайт:www.concept-mw.comабо напишіть нам на адресу:sales@concept-mw.com
Час публікації: 29 лютого 2024 р