Когато изчисленията се доближат до физическите граници на тактовата честота, ние се обръщаме към многоядрени архитектури.Когато комуникациите достигнат физическите граници на скоростта на предаване, ние се обръщаме към системи с множество антени.Какви са предимствата, които накараха учени и инженери да изберат множество антени като основа за 5G и други безжични комуникации?Докато пространственото разнообразие беше първоначалната мотивация за добавяне на антени към базовите станции, в средата на 90-те години беше открито, че инсталирането на множество антени от страната на Tx и/или Rx отваря други възможности, които са непредвидими при системи с една антена.Нека сега опишем три основни техники в този контекст.
**Beamforming**
Beamforming е основната технология, на която се основава физическият слой на 5G клетъчните мрежи.Има два различни типа формиране на лъч:
Класическо формиране на лъч, известно още като линия на видимост (LoS) или физическо формиране на лъч
Обобщено формиране на лъч, известно още като Non-Line-of-Sight (NLoS) или виртуално формиране на лъч
Идеята зад двата типа формиране на лъч е да се използват множество антени за подобряване на силата на сигнала към конкретен потребител, като същевременно се потискат сигналите от смущаващи източници.Като аналогия, цифровите филтри променят съдържанието на сигнала в честотната област в процес, наречен спектрално филтриране.По подобен начин формирането на лъч променя съдържанието на сигнала в пространствената област.Ето защо се нарича още пространствено филтриране.
Физическото формиране на лъч има дълга история в алгоритмите за обработка на сигнали за сонарни и радарни системи.Той произвежда действителни лъчи в пространството за предаване или приемане и по този начин е тясно свързан с ъгъла на пристигане (AoA) или ъгъла на отклонение (AoD) на сигнала.Подобно на начина, по който OFDM създава паралелни потоци в честотната област, класическото или физическо формиране на лъч създава паралелни лъчи в ъгловата област.
От друга страна, в своето най-просто въплъщение, обобщеното или виртуално формиране на лъч означава предаване (или получаване) на едни и същи сигнали от всяка Tx (или Rx) антена с подходящо фазиране и коефициенти на усилване, така че мощността на сигнала да се максимизира към конкретен потребител.За разлика от физическото насочване на лъча в определена посока, предаването или приемането се случва във всички посоки, но ключът е конструктивното добавяне на множество копия на сигнала от страната на приемане, за да се смекчат ефектите на многостранно затихване.
**Пространствено мултиплексиране**
В режим на пространствено мултиплексиране входният поток от данни се разделя на множество паралелни потоци в пространствения домейн, като всеки поток след това се предава по различни Tx вериги.Докато пътеките на канала пристигат от достатъчно различни ъгли към Rx антените, почти без корелация, техниките за цифрова обработка на сигнала (DSP) могат да преобразуват безжична среда в независими паралелни канали.Този режим MIMO е основният фактор за увеличаване на скоростта на данни на съвременните безжични системи с порядък на величина, тъй като независима информация се предава едновременно от множество антени през една и съща честотна лента.Алгоритми за откриване, като форсиране на нулата (ZF), разделят модулационните символи от смущенията на други антени.
Както е показано на фигурата, в WiFi MU-MIMO множество потоци от данни се предават едновременно към множество потребители от множество предавателни антени.
**Пространствено-времево кодиране**
В този режим се използват специални схеми за кодиране във времето и антените в сравнение със системите с една антена, за да се подобри разнообразието на приемания сигнал без загуба на скорост на данни в приемника.Пространствено-времевите кодове подобряват пространственото разнообразие без необходимост от оценка на канала в предавателя с множество антени.
Concept Microwave е професионален производител на 5G RF компоненти за антенни системи в Китай, включително RF нискочестотен филтър, високочестотен филтър, лентов филтър, прорезен филтър/лентов стоп филтър, дуплексер, делител на мощност и насочен съединител.Всички те могат да бъдат персонализирани според вашите изисквания.
Добре дошли в нашата мрежа:www.concept-mw.comили ни пишете на:sales@concept-mw.com
Време на публикуване: 29 февруари 2024 г