Når beregninger nærmer sig de fysiske grænser for clockhastighed, vender vi os mod multi-core-arkitekturer. Når kommunikation nærmer sig de fysiske grænser for transmissionshastighed, vender vi os mod multi-antenne-systemer. Hvad er fordelene, der har fået forskere og ingeniører til at vælge flere antenner som grundlag for 5G og anden trådløs kommunikation? Mens rumlig diversitet var den oprindelige motivation for at tilføje antenner ved basestationer, blev det i midten af 1990'erne opdaget, at installation af flere antenner på Tx- og/eller Rx-siden åbnede op for andre muligheder, der var uforudsigelige med enkeltantennesystemer. Lad os nu beskrive tre hovedteknikker i denne sammenhæng.
**Stråleformning**
Beamforming er den primære teknologi, som det fysiske lag i 5G-mobilnetværk er baseret på. Der findes to forskellige typer beamforming:
Klassisk stråleformning, også kendt som Line-of-Sight (LoS) eller fysisk stråleformning
Generaliseret stråleformning, også kendt som Non-Line-of-Sight (NLoS) eller virtuel stråleformning
Ideen bag begge typer stråleformning er at bruge flere antenner til at forbedre signalstyrken mod en bestemt bruger, samtidig med at signaler fra interfererende kilder undertrykkes. Som en analogi ændrer digitale filtre signalindholdet i frekvensdomænet i en proces kaldet spektralfiltrering. På lignende måde ændrer stråleformning signalindholdet i det rumlige domæne. Derfor kaldes det også rumlig filtrering.
Fysisk stråleformning har en lang historie inden for signalbehandlingsalgoritmer til sonar- og radarsystemer. Den producerer faktiske stråler i rummet til transmission eller modtagelse og er således tæt forbundet med signalets ankomstvinkel (AoA) eller afgangsvinkel (AoD). Ligesom OFDM skaber parallelle strømme i frekvensdomænet, skaber klassisk eller fysisk stråleformning parallelle stråler i vinkeldomænet.
På den anden side betyder generaliseret eller virtuel stråleformning i sin enkleste udgave at sende (eller modtage) de samme signaler fra hver Tx (eller Rx) antenne med passende fasering og forstærkningsvægtning, således at signaleffekten maksimeres mod en bestemt bruger. I modsætning til fysisk at styre en stråle i en bestemt retning, sker transmission eller modtagelse i alle retninger, men nøglen er konstruktivt at tilføje flere kopier af signalet på modtagersiden for at afbøde flervejsfadingeffekter.
**Rumlig multipleksering**
I spatial multiplexing-tilstand opdeles inputdatastrømmen i flere parallelle strømme i det spatiale domæne, hvor hver strøm derefter transmitteres over forskellige Tx-kæder. Så længe kanalstierne ankommer fra tilstrækkeligt forskellige vinkler ved Rx-antennerne, med næsten ingen korrelation, kan digitale signalbehandlingsteknikker (DSP) konvertere et trådløst medium til uafhængige parallelle kanaler. Denne MIMO-tilstand har været den vigtigste faktor for størrelsesordensforøgelser i datahastigheden i moderne trådløse systemer, da uafhængig information transmitteres samtidigt fra flere antenner over den samme båndbredde. Detektionsalgoritmer som zero forcing (ZF) adskiller modulationssymbolerne fra interferens fra andre antenner.
Som vist på figuren transmitteres flere datastrømme samtidigt til flere brugere fra flere sendeantenner i WiFi MU-MIMO.
**Rumtidskodning**
I denne tilstand anvendes specielle kodningsordninger på tværs af tid og antenner sammenlignet med systemer med én antenne for at forbedre diversiteten af modtagesignalet uden tab af datahastighed hos modtageren. Rumtidskoder forbedrer den rumlige diversitet uden behov for kanalestimering hos senderen med flere antenner.
Concept Microwave er en professionel producent af 5G RF-komponenter til antennesystemer i Kina, herunder RF-lavpasfiltre, højpasfiltre, båndpasfiltre, notch-filter/båndstopfilter, duplexere, effektdelere og retningskoblere. Alle disse kan tilpasses efter dine behov.
Velkommen til vores hjemmeside:www.concept-mw.comeller send os en mail på:sales@concept-mw.com
Opslagstidspunkt: 29. feb. 2024