Ko se računanje približa fizičnim mejam takta, se obrnemo na večjedrne arhitekture. Ko se komunikacije približajo fizičnim mejam hitrosti prenosa, se obrnemo na sisteme z več antenami. Kakšne so prednosti, zaradi katerih so znanstveniki in inženirji izbrali več anten kot osnovo za 5G in druge brezžične komunikacije? Medtem ko je bila prostorska raznolikost prvotna motivacija za dodajanje anten na bazne postaje, je bilo sredi devetdesetih let odkrito, da namestitev več anten na strani Tx in/ali Rx odpira druge možnosti, ki so bile nepredvidljive pri sistemih z eno anteno. Opišimo zdaj tri glavne tehnike v tem kontekstu.
**Beamforming**
Oblikovanje snopa je primarna tehnologija, na kateri temelji fizična plast celičnih omrežij 5G. Obstajata dve različni vrsti oblikovanja snopa:
Klasično oblikovanje snopa, znano tudi kot vidno polje (LoS) ali fizično oblikovanje snopa
Splošno oblikovanje snopa, znano tudi kot NLoS (Non-Line-of-Sight) ali navidezno oblikovanje snopa
Ideja za obema vrstama oblikovanja snopa je uporaba več anten za povečanje moči signala do določenega uporabnika, hkrati pa zadušitev signalov iz motečih virov. Po analogiji digitalni filtri spremenijo vsebino signala v frekvenčni domeni v procesu, imenovanem spektralno filtriranje. Na podoben način oblikovanje snopa spremeni vsebino signala v prostorski domeni. Zato ga imenujemo tudi prostorsko filtriranje.
Fizično oblikovanje snopa ima dolgo zgodovino v algoritmih za obdelavo signalov za sonarske in radarske sisteme. Proizvaja dejanske žarke v prostoru za prenos ali sprejem in je tako tesno povezan s kotom prihoda (AoA) ali kotom odhoda (AoD) signala. Podobno kot OFDM ustvari vzporedne tokove v frekvenčni domeni, klasično ali fizično oblikovanje snopa ustvari vzporedne snope v kotni domeni.
Po drugi strani pa v svoji najpreprostejši inkarnaciji posplošeno ali navidezno oblikovanje snopa pomeni oddajanje (ali sprejemanje) istih signalov iz vsake antene Tx (ali Rx) z ustreznim faznim razporejanjem in utežmi ojačenja, tako da je moč signala maksimirana 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, da se ublažijo učinki večpotnega bledenja.
**Prostorsko multipleksiranje**
V načinu prostorskega multipleksiranja je tok vhodnih podatkov razdeljen na več vzporednih tokov v prostorski domeni, pri čemer se vsak tok nato prenaša prek različnih verig Tx. Dokler poti kanalov prihajajo iz dovolj različnih kotov na Rx antene, skoraj brez korelacije, lahko tehnike digitalne obdelave signalov (DSP) pretvorijo brezžični medij v neodvisne vzporedne kanale. Ta način MIMO je bil glavni dejavnik za velikostno povečanje podatkovne hitrosti sodobnih brezžičnih sistemov, saj se neodvisne informacije hkrati prenašajo iz več anten prek iste pasovne širine. Algoritmi zaznavanja, kot je zero forcing (ZF), ločijo modulacijske simbole od motenj drugih anten.
Kot je prikazano na sliki, se v WiFi MU-MIMO več podatkovnih tokov hkrati prenaša k več uporabnikom iz več oddajnih anten.
**Prostorsko-časovno kodiranje**
V tem načinu se uporabljajo posebne kodirne sheme za čas in antene v primerjavi s sistemi z eno anteno, da se poveča raznolikost sprejemnega signala brez izgube podatkovne hitrosti na sprejemniku. Prostorsko-časovne kode povečujejo prostorsko raznolikost brez potrebe po oceni kanala pri oddajniku z več antenami.
Concept Microwave je profesionalni proizvajalec 5G RF komponent za antenske sisteme na Kitajskem, vključno z RF nizkoprepustnim filtrom, visokoprepustnim filtrom, pasovnim filtrom, zareznim filtrom/pasovnim zaustavitvenim filtrom, duplekserjem, delilnikom moči in usmerjenim spojnikom. Vse jih je mogoče prilagoditi glede na vaše zahteve.
Dobrodošli na naši spletni strani:www.concept-mw.comali nam pišite na:sales@concept-mw.com
Čas objave: 29. februarja 2024