Cando a computación se achega aos límites físicos da velocidade do reloxo, recorremos a arquitecturas multinúcleo. Cando as comunicacións se achegan aos límites físicos da velocidade de transmisión, recorremos a sistemas multiantena. Cales son os beneficios que levaron aos científicos e enxeñeiros a elixir varias antenas como base para o 5G e outras comunicacións sen fíos? Aínda que a diversidade espacial foi a motivación inicial para engadir antenas nas estacións base, descubriuse a mediados da década de 1990 que a instalación de varias antenas no lado Tx e/ou Rx abría outras posibilidades que eran imprevisibles cos sistemas de antena única. Describamos agora tres técnicas principais neste contexto.
**Formación de feixes**
A formación de feixes é a tecnoloxía principal na que se basea a capa física das redes celulares 5G. Existen dous tipos diferentes de formación de feixes:
Formación de feixes clásica, tamén coñecida como liña de visión (LoS) ou formación de feixes física
Formación de feixes xeneralizada, tamén coñecida como Non-Line-of-Sight (NLoS) ou formación de feixes virtual
A idea que subxace a ambos os tipos de formación de feixes é empregar varias antenas para mellorar a intensidade do sinal cara a un usuario en particular, ao tempo que se suprimen os sinais das fontes que interfiren. Por analoxía, os filtros dixitais alteran o contido do sinal no dominio da frecuencia nun proceso chamado filtrado espectral. De xeito similar, a formación de feixes altera o contido do sinal no dominio espacial. Por iso tamén se denomina filtrado espacial.
A formación física de feixes ten unha longa historia nos algoritmos de procesamento de sinais para sistemas de sonar e radar. Produce feixes reais no espazo para a súa transmisión ou recepción e, polo tanto, está estreitamente relacionada co ángulo de chegada (AoA) ou co ángulo de saída (AoD) do sinal. De xeito similar a como a OFDM crea fluxos paralelos no dominio da frecuencia, a formación clásica ou física de feixes crea feixes paralelos no dominio angular.
Por outra banda, na súa encarnación máis simple, a formación de feixe xeneralizada ou virtual significa transmitir (ou recibir) os mesmos sinais de cada antena Tx (ou Rx) coa fase e as ponderacións de ganancia axeitadas de xeito que a potencia do sinal se maximice cara a un usuario en particular. A diferenza de dirixir fisicamente un feixe nunha determinada dirección, a transmisión ou recepción ocorre en todas as direccións, pero a clave é engadir construtivamente varias copias do sinal no lado receptor para mitigar os efectos de desvanecemento por traxectoria múltiple.
**Multiplexación espacial**
No modo de multiplexación espacial, o fluxo de datos de entrada divídese en varios fluxos paralelos no dominio espacial, e cada fluxo transmítese a través de diferentes cadeas Tx. Sempre que as rutas dos canais cheguen desde ángulos suficientemente diferentes ás antenas Rx, case sen correlación, as técnicas de procesamento de sinais dixitais (DSP) poden converter un medio sen fíos en canais paralelos independentes. Este modo MIMO foi o principal factor para os aumentos de ordes de magnitude na taxa de datos dos sistemas sen fíos modernos, xa que a información independente se transmite simultaneamente desde varias antenas sobre o mesmo ancho de banda. Os algoritmos de detección como o forzamento cero (ZF) separan os símbolos de modulación da interferencia doutras antenas.
Como se mostra na figura, en WiFi MU-MIMO, varios fluxos de datos transmítense simultaneamente a varios usuarios desde varias antenas de transmisión.
**Codificación espazo-temporal**
Neste modo, empréganse esquemas de codificación especiais no tempo e nas antenas en comparación cos sistemas de antena única, para mellorar a diversidade do sinal de recepción sen ningunha perda de taxa de datos no receptor. Os códigos espazo-temporais melloran a diversidade espacial sen necesidade de estimación de canle no transmisor con varias antenas.
Concept Microwave é un fabricante profesional de compoñentes RF 5G para sistemas de antenas na China, incluíndo o filtro de paso baixo RF, filtro de paso alto, filtro de paso de banda, filtro de muesca/filtro de parada de banda, dúplexor, divisor de potencia e acoplador direccional. Todos eles pódense personalizar segundo os seus requisitos.
Benvidos á nosa web:www.concept-mw.comou envíanos un correo electrónico a:sales@concept-mw.com
Data de publicación: 29 de febreiro de 2024