Ko se računanje približa fizičnim mejam taktne hitrosti, se obrnemo k večjedrnim arhitekturam. Ko se komunikacije približajo fizičnim mejam hitrosti prenosa, se obrnemo k večantenskim sistemom. Katere so prednosti, ki so znanstvenike in inženirje spodbudile k izbiri več anten kot osnove za 5G in druge brezžične komunikacije? Medtem ko je bila prostorska raznolikost prvotni razlog za dodajanje anten na baznih postajah, so sredi devetdesetih let prejšnjega stoletja odkrili, da namestitev več anten na strani Tx in/ali Rx odpira druge možnosti, ki jih pri sistemih z eno anteno ni bilo mogoče predvideti. V tem kontekstu opišemo tri glavne tehnike.
**Oblikovanje žarka**
Oblikovanje žarka je primarna tehnologija, na kateri temelji fizična plast celičnih omrežij 5G. Obstajata dve različni vrsti oblikovanja žarka:
Klasično oblikovanje snopa, znano tudi kot vidna linija (LoS) ali fizično oblikovanje snopa
Generalizirano oblikovanje žarka, znano tudi kot nevidno (NLoS) ali virtualno oblikovanje žarka
Ideja obeh vrst oblikovanja žarka je uporaba več anten za povečanje moči signala proti določenemu uporabniku, hkrati pa zatiranje signalov iz motečih virov. Analogija je, da digitalni filtri spreminjajo vsebino signala v frekvenčni domeni v procesu, imenovanem spektralno filtriranje. Na podoben način oblikovanje žarka spreminja vsebino signala v prostorski domeni. Zato se imenuje tudi prostorsko filtriranje.
Fizično oblikovanje žarka ima dolgo zgodovino v algoritmih za obdelavo signalov za sonarne in radarske sisteme. Proizvaja dejanske žarke v vesolju za oddajanje ali sprejem in je zato tesno povezano s kotom prihoda (AoA) ali kotom odhoda (AoD) signala. Podobno kot OFDM ustvarja vzporedne tokove v frekvenčni domeni, klasično ali fizično oblikovanje žarka ustvarja vzporedne žarke v kotni domeni.
Po drugi strani pa v svoji najpreprostejši inkarnaciji posplošeno ali virtualno oblikovanje žarka pomeni oddajanje (ali sprejemanje) enakih signalov iz vsake antene Tx (ali Rx) z ustreznim faziranjem in utežmi ojačanja, tako da je moč signala maksimizirana proti določenemu uporabniku. Za razliko od fizičnega usmerjanja žarka v določeno smer se oddajanje ali sprejemanje dogaja v vseh smereh, vendar je ključno konstruktivno dodajanje več kopij signala na sprejemni strani za ublažitev učinkov večpotnega bledenja.
**Prostorsko multipleksiranje**
V načinu prostorskega multipleksiranja se vhodni podatkovni tok razdeli na več vzporednih tokov v prostorski domeni, pri čemer se vsak tok nato prenaša prek različnih oddajnih verig. Dokler kanalske poti prispejo iz dovolj različnih kotov na antene Rx, skoraj brez korelacije, lahko tehnike digitalne obdelave signalov (DSP) pretvorijo brezžični medij v neodvisne vzporedne kanale. Ta način MIMO je bil glavni dejavnik za povečanje hitrosti prenosa podatkov v sodobnih brezžičnih sistemih za velikostni red, saj se neodvisne informacije hkrati prenašajo iz več anten prek iste pasovne širine. Algoritmi za zaznavanje, kot je ničelno prisiljevanje (ZF), ločijo modulacijske simbole od motenj drugih anten.
Kot je prikazano na sliki, se v WiFi MU-MIMO več podatkovnih tokov hkrati prenaša proti več uporabnikom iz več oddajnih anten.
**Prostorsko-časovno kodiranje**
V tem načinu se v primerjavi s sistemi z eno samo anteno uporabljajo posebne sheme kodiranja v različnih časih in antenah, da se izboljša raznolikost sprejemnega signala brez izgube hitrosti prenosa podatkov pri sprejemniku. Prostorsko-časovne kode izboljšajo prostorsko raznolikost brez potrebe po ocenjevanju kanala pri oddajniku z več antenami.
Concept Microwave je profesionalni proizvajalec 5G RF komponent za antenske sisteme na Kitajskem, vključno z nizkoprepustnimi RF filtri, visokoprepustnimi filtri, pasovnimi filtri, zareznimi filtri/pasovnimi zapornimi filtri, duplekserji, delilniki moči in smernimi sklopniki. Vse te komponente je mogoče prilagoditi vašim zahtevam.
Dobrodošli na naši spletni strani:www.concept-mw.comali nam pišite na:sales@concept-mw.com
Čas objave: 29. februar 2024