Quan la computació s'acosta als límits físics de la velocitat de rellotge, recorrem a arquitectures multinucli. Quan les comunicacions s'acosten als límits físics de la velocitat de transmissió, recorrem a sistemes multiantena. Quins són els beneficis que van portar els científics i enginyers a triar múltiples antenes com a base per al 5G i altres comunicacions sense fil? Si bé la diversitat espacial va ser la motivació inicial per afegir antenes a les estacions base, a mitjans dels anys noranta es va descobrir que la instal·lació de múltiples antenes al costat Tx i/o Rx obria altres possibilitats que eren imprevisibles amb els sistemes d'antena única. Descrivim ara tres tècniques principals en aquest context.
**Formació de feix**
La formació de feixs és la tecnologia principal en què es basa la capa física de les xarxes cel·lulars 5G. Hi ha dos tipus diferents de formació de feixs:
Formació de feix clàssica, també coneguda com a línia de visió (LoS) o formació de feix física
Formació de feix generalitzada, també coneguda com a Non-Line-of-Sight (NLoS) o formació de feix virtual
La idea darrere d'ambdós tipus de formació de feix és utilitzar múltiples antenes per millorar la intensitat del senyal cap a un usuari concret, alhora que suprimeix els senyals de fonts interferents. Per analogia, els filtres digitals alteren el contingut del senyal en el domini de freqüència en un procés anomenat filtratge espectral. De manera similar, la formació de feix altera el contingut del senyal en el domini espacial. És per això que també es coneix com a filtratge espacial.
La formació de feix física té una llarga història en els algoritmes de processament de senyals per a sistemes de sonar i radar. Produeix feixos reals a l'espai per a la transmissió o recepció i, per tant, està estretament relacionada amb l'angle d'arribada (AoA) o l'angle de sortida (AoD) del senyal. De manera similar a com l'OFDM crea fluxos paral·lels en el domini de freqüència, la formació de feix clàssica o física crea feixos paral·lels en el domini angular.
D'altra banda, en la seva forma més simple, la formació de feix generalitzada o virtual significa transmetre (o rebre) els mateixos senyals de cada antena Tx (o Rx) amb la fase i les ponderacions de guany adequades de manera que la potència del senyal es maximitzi cap a un usuari concret. A diferència de dirigir físicament un feix en una direcció determinada, la transmissió o la recepció es produeix en totes direccions, però la clau és afegir constructivament múltiples còpies del senyal al costat receptor per mitigar els efectes de l'esvaïment per múltiples trajectòries.
**Multiplexació espacial**
En el mode de multiplexació espacial, el flux de dades d'entrada es divideix en múltiples fluxos paral·lels en el domini espacial, i cada flux es transmet a través de diferents cadenes Tx. Sempre que els camins del canal arribin des d'angles prou diferents a les antenes Rx, gairebé sense correlació, les tècniques de processament de senyals digitals (DSP) poden convertir un medi sense fil en canals paral·lels independents. Aquest mode MIMO ha estat el factor principal dels augments d'ordres de magnitud en la velocitat de dades dels sistemes sense fil moderns, ja que la informació independent es transmet simultàniament des de múltiples antenes sobre el mateix ample de banda. Els algoritmes de detecció com el forçament zero (ZF) separen els símbols de modulació de la interferència d'altres antenes.
Com es mostra a la figura, en WiFi MU-MIMO, diversos fluxos de dades es transmeten simultàniament cap a diversos usuaris des de múltiples antenes de transmissió.
**Codificació Espai-Temporal**
En aquest mode, s'utilitzen esquemes de codificació especials al llarg del temps i de les antenes en comparació amb els sistemes d'antena única, per millorar la diversitat del senyal de recepció sense cap pèrdua de velocitat de dades al receptor. Els codis espai-temps milloren la diversitat espacial sense necessitat d'estimació de canal al transmissor amb múltiples antenes.
Concept Microwave és un fabricant professional de components de RF 5G per a sistemes d'antenes a la Xina, incloent-hi el filtre de pas baix de RF, el filtre de pas alt, el filtre de pas de banda, el filtre de reixa/filtre de parada de banda, el dúplexor, el divisor de potència i l'acoblador direccional. Tots ells es poden personalitzar segons els vostres requisits.
Benvinguts a la nostra web:www.concept-mw.como envieu-nos un correu electrònic a:sales@concept-mw.com
Data de publicació: 29 de febrer de 2024