Introduktion till multi-antennteknologier

När beräkningen närmar sig de fysiska gränserna för klockhastighet, vänder vi oss till multikärnarkitekturer. När kommunikation närmar sig de fysiska gränserna för överföringshastighet vänder vi oss till multi-antennsystem. Vilka är fördelarna med att forskare och ingenjörer väljer flera antenner som grund för 5G och annan trådlös kommunikation? Medan den rumsliga mångfalden var den första motivationen för att lägga till antenner vid basstationer, upptäcktes det i mitten av 1990-talet att installationen av flera antenner vid TX- och/eller RX-sidan öppnade upp andra möjligheter som var oförutsedbara med enstaka antennsystem. Låt oss nu beskriva tre huvudtekniker i detta sammanhang.

** strålformning **

Strålformning är den primära tekniken som det fysiska lagret av 5G -mobilnät är baserat på. Det finns två olika typer av strålformning:

Klassisk strålformning, även känd som siktlinjen (LOS) eller fysisk strålformning

Generaliserad strålformning, även känd som icke-line-of-sight (NLOS) eller virtuell strålformning

ASD (1)

Tanken bakom båda typerna av strålformning är att använda flera antenner för att förbättra signalstyrkan gentemot en viss användare, samtidigt som man undertrycker signaler från störande källor. Som en analogi ändrar digitala filter signalinnehåll i frekvensdomänen i en process som kallas spektralfiltrering. På liknande sätt förändrar strålformning signalinnehåll i den rumsliga domänen. Det är därför det också kallas rumslig filtrering.

ASD (2)

Fysisk strålformning har en lång historia i signalbehandlingsalgoritmer för sonar- och radarsystem. Den producerar faktiska balkar i utrymme för överföring eller mottagning och är således nära besläktad med ankomstvinkeln (AOA) eller avgångsvinkeln (AOD). I likhet med hur OFDM skapar parallella strömmar i frekvensdomänen, skapar klassisk eller fysisk strålformning parallella balkar i vinkeldomänen.

Å andra sidan, i sin enklaste inkarnation, betyder generaliserad eller virtuell strålformning att överföra (eller ta emot) samma signaler från varje TX (eller Rx) antenn med lämplig fasning och få viktningar så att signalkraften maximeras mot en viss användare. Till skillnad från att fysiskt styr en stråle i en viss riktning inträffar överföring eller mottagning i alla riktningar, men nyckeln är konstruktivt att lägga till flera kopior av signalen på mottagningssidan för att mildra flervägseffekter.

** Rumslig multiplexering **

ASD (3)

I rumsligt multiplexeringsläge är ingångsdataströmmen uppdelad i flera parallella strömmar i den rumsliga domänen, varvid varje ström sedan överförs över olika TX -kedjor. Så länge kanalvägarna kommer från tillräckligt olika vinklar vid RX -antennerna, med nästan ingen korrelation, kan Digital Signal Processing (DSP) -tekniker omvandla ett trådlöst medium till oberoende parallella kanaler. Detta MIMO -läge har varit den viktigaste faktorn för storleksordning ökar i datahastigheten för moderna trådlösa system, eftersom oberoende information samtidigt överförs från flera antenner över samma bandbredd. Detektionsalgoritmer som nollvingning (ZF) separerar moduleringssymbolerna från interferens av andra antenner.

Som visas i figuren, i wifi mu-mimo, överförs flera dataströmmar samtidigt mot flera användare från flera sändningsantenner.

ASD (4)

** Space-tidskodning **

I detta läge används speciella kodningsscheman över tid och antenner jämfört med enstaka antennsystem för att förbättra mottagning av signal utan datahastighetsförlust vid mottagaren. Rymdtidskoder förbättrar den rumsliga mångfalden utan behov av kanaluppskattning vid sändaren med flera antenner.

Concept Microwave är en professionell tillverkare av 5G RF -komponenter för antennsystem i Kina, inklusive RF LowPass -filter, highPass -filter, bandpassfilter, notchfilter/bandstoppfilter, duplexer, kraftdelare och riktningskopplare. Alla kan anpassas enligt dina avstoppningar.

Välkommen till vår webb:www.concept-mw.comeller maila oss på:sales@concept-mw.com


Posttid: feb-29-2024