هنگامی که محاسبات به محدودیت های فیزیکی سرعت ساعت نزدیک می شود، به معماری های چند هسته ای روی می آوریم.وقتی ارتباطات به محدودیت های فیزیکی سرعت انتقال نزدیک می شود، به سیستم های چند آنتنی روی می آوریم.مزایایی که دانشمندان و مهندسان را بر آن داشت تا چندین آنتن را به عنوان پایه ای برای 5G و سایر ارتباطات بی سیم انتخاب کنند چیست؟در حالی که تنوع فضایی انگیزه اولیه برای افزودن آنتن در ایستگاه‌های پایه بود، در اواسط دهه 1990 کشف شد که نصب چندین آنتن در سمت Tx و/یا Rx امکان‌های دیگری را ایجاد کرد که با سیستم‌های تک آنتن غیرقابل پیش‌بینی بودند.اکنون سه تکنیک اصلی در این زمینه را شرح می دهیم.
**تشکیل پرتو**
Beamforming فناوری اولیه ای است که لایه فیزیکی شبکه های سلولی 5G بر آن استوار است.دو نوع مختلف شکل دهی پرتو وجود دارد:
شکل دهی پرتو کلاسیک که به نام خط دید (LoS) یا شکل دهی فیزیکی نیز شناخته می شود
شکل‌دهی پرتو تعمیم‌یافته، که با نام‌های غیرخط دید (NLoS) یا شکل‌دهی پرتو مجازی نیز شناخته می‌شود.
ایده پشت هر دو نوع شکل دهی پرتو استفاده از آنتن های متعدد برای افزایش قدرت سیگنال نسبت به یک کاربر خاص است، در حالی که سیگنال های منابع مزاحم را سرکوب می کنند.به عنوان یک قیاس، فیلترهای دیجیتال محتوای سیگنال در حوزه فرکانس را در فرآیندی به نام فیلتر طیفی تغییر می دهند.به روشی مشابه، شکل دهی پرتو محتوای سیگنال را در حوزه فضایی تغییر می دهد.به همین دلیل است که از آن به عنوان فیلتر فضایی نیز یاد می شود.
شکل دهی پرتو فیزیکی سابقه طولانی در الگوریتم های پردازش سیگنال برای سیستم های سونار و رادار دارد.این پرتوهای واقعی در فضا برای ارسال یا دریافت تولید می کند و بنابراین ارتباط نزدیکی با زاویه ورود (AoA) یا زاویه خروج (AoD) سیگنال دارد.مشابه نحوه ایجاد جریان های موازی توسط OFDM در حوزه فرکانس، شکل دهی کلاسیک یا فیزیکی پرتوهای موازی در حوزه زاویه ای ایجاد می کند.
از سوی دیگر، در ساده‌ترین شکل خود، شکل‌دهی پرتوی تعمیم‌یافته یا مجازی به معنای ارسال (یا دریافت) سیگنال‌های یکسان از هر آنتن Tx (یا Rx) با فازبندی و وزن‌گیری مناسب است به طوری که قدرت سیگنال به سمت یک کاربر خاص به حداکثر برسد.برخلاف هدایت فیزیکی پرتو در یک جهت خاص، انتقال یا دریافت در همه جهات اتفاق می‌افتد، اما نکته کلیدی اضافه کردن سازنده چندین نسخه از سیگنال در سمت دریافت برای کاهش اثرات محو شدن چند مسیری است.
**چند پلکس فضایی**
در حالت مالتی پلکس فضایی، جریان داده ورودی به جریان های موازی متعدد در حوزه فضایی تقسیم می شود که هر جریان سپس از طریق زنجیره های مختلف Tx منتقل می شود.تا زمانی که مسیرهای کانال از زوایای کافی به آنتن های Rx می رسند، تقریباً هیچ همبستگی ندارند، تکنیک های پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) می توانند یک رسانه بی سیم را به کانال های موازی مستقل تبدیل کنند.این حالت MIMO عامل اصلی افزایش مرتبه بزرگی در نرخ داده‌های سیستم‌های بی‌سیم مدرن بوده است، زیرا اطلاعات مستقل به طور همزمان از چندین آنتن در پهنای باند یکسان منتقل می‌شوند.الگوریتم‌های تشخیص مانند زور صفر (ZF) نمادهای مدولاسیون را از تداخل سایر آنتن‌ها جدا می‌کنند.
همانطور که در شکل نشان داده شده است، در WiFi MU-MIMO، چندین جریان داده به طور همزمان از چندین آنتن انتقال به چندین کاربر منتقل می شود.
**کدگذاری فضا-زمان**
در این حالت، طرح‌های کدگذاری ویژه در طول زمان و آنتن‌ها در مقایسه با سیستم‌های تک آنتنی به کار گرفته می‌شوند تا تنوع سیگنال دریافتی را بدون کاهش سرعت داده در گیرنده افزایش دهند.کدهای فضا-زمان تنوع فضایی را بدون نیاز به تخمین کانال در فرستنده با آنتن های متعدد افزایش می دهند.
کانسپت مایکروویو یک تولید کننده حرفه ای قطعات 5G RF برای سیستم های آنتن در چین است، از جمله فیلتر پایین گذر RF، فیلتر بالاگذر، فیلتر باند، فیلتر شکاف / فیلتر توقف باند، دوبلکسر، تقسیم کننده برق و کوپلر جهت.همه آنها را می توان با توجه به نیازهای شما سفارشی کرد.
به وب ما خوش آمدید:www.concept-mw.comیا به ما ایمیل بزنید:sales@concept-mw.com
زمان ارسال: فوریه 29-2024