Når beregninger nærmer seg de fysiske grensene for klokkehastighet, vender vi oss til flerkjernearkitekturer. Når kommunikasjon nærmer seg de fysiske grensene for overføringshastighet, vender vi oss til flerantennesystemer. Hva er fordelene som fikk forskere og ingeniører til å velge flere antenner som grunnlag for 5G og annen trådløs kommunikasjon? Mens romlig mangfold var den første motivasjonen for å legge til antenner på basestasjoner, ble det oppdaget på midten av 1990-tallet at installering av flere antenner på sende- og/eller mottakersiden åpnet for andre muligheter som var uforutsigbare med enkeltantennesystemer. La oss nå beskrive tre hovedteknikker i denne sammenhengen.
**Stråleforming**
Beamforming er den primære teknologien som det fysiske laget i 5G-mobilnettverk er basert på. Det finnes to forskjellige typer beamforming:
Klassisk stråleforming, også kjent som siktlinje (LoS) eller fysisk stråleforming
Generalisert stråleforming, også kjent som Non-Line-of-Sight (NLoS) eller virtuell stråleforming
Ideen bak begge typene stråleforming er å bruke flere antenner for å forbedre signalstyrken mot en bestemt bruker, samtidig som signaler fra forstyrrende kilder undertrykkes. Som en analogi endrer digitale filtre signalinnholdet i frekvensdomenet i en prosess som kalles spektralfiltrering. På lignende måte endrer stråleforming signalinnholdet i det romlige domenet. Det er derfor det også kalles romlig filtrering.
Fysisk stråleforming har en lang historie innen signalbehandlingsalgoritmer for sonar- og radarsystemer. Den produserer faktiske stråler i rommet for overføring eller mottak, og er dermed nært knyttet til signalets ankomstvinkel (AoA) eller avgangsvinkel (AoD). I likhet med hvordan OFDM skaper parallelle strømmer i frekvensdomenet, skaper klassisk eller fysisk stråleforming parallelle stråler i vinkeldomenet.
På den annen side, i sin enkleste utgave, betyr generalisert eller virtuell stråleforming å sende (eller motta) de samme signalene fra hver Tx (eller Rx) antenne med passende fasing og forsterkningsvekting slik at signaleffekten maksimeres mot en bestemt bruker. I motsetning til å fysisk styre en stråle i en bestemt retning, skjer sending eller mottak i alle retninger, men nøkkelen er å konstruktivt legge til flere kopier av signalet på mottakersiden for å redusere flerveisfadingeffekter.
**Romlig multipleksing**
I romlig multipleksingsmodus deles inngangsdatastrømmen inn i flere parallelle strømmer i det romlige domenet, hvor hver strøm deretter sendes over forskjellige Tx-kjeder. Så lenge kanalbanene ankommer fra tilstrekkelig forskjellige vinkler ved Rx-antennene, med nesten ingen korrelasjon, kan digitale signalbehandlingsteknikker (DSP) konvertere et trådløst medium til uavhengige parallelle kanaler. Denne MIMO-modusen har vært den viktigste faktoren for størrelsesordensøkninger i datahastigheten til moderne trådløse systemer, siden uavhengig informasjon overføres samtidig fra flere antenner over samme båndbredde. Deteksjonsalgoritmer som nullforsering (ZF) skiller modulasjonssymbolene fra interferens fra andre antenner.
Som vist i figuren, overføres flere datastrømmer samtidig til flere brukere fra flere sendeantenner i WiFi MU-MIMO.
**Romtidskoding**
I denne modusen brukes spesielle kodingsskjemaer på tvers av tid og antenner sammenlignet med enkeltantennesystemer, for å forbedre mottakssignaldiversiteten uten tap av datahastighet hos mottakeren. Romtidskoder forbedrer den romlige diversiteten uten behov for kanalestimering hos senderen med flere antenner.
Concept Microwave er en profesjonell produsent av 5G RF-komponenter for antennesystemer i Kina, inkludert RF lavpassfilter, høypassfilter, båndpassfilter, hakkfilter/båndstoppfilter, duplekser, effektdeler og retningskopler. Alle disse kan tilpasses etter dine behov.
Velkommen til nettsiden vår:www.concept-mw.comeller send oss en e-post til:sales@concept-mw.com
Publisert: 29. feb. 2024