Inleiding tot multi-antennetechnologieën

Wanneer berekeningen de fysieke grenzen van de kloksnelheid naderen, wenden we ons tot multi-core architecturen.Wanneer communicatie de fysieke limieten van de transmissiesnelheid nadert, wenden we ons tot systemen met meerdere antennes.Wat zijn de voordelen die wetenschappers en ingenieurs ertoe brachten meerdere antennes te kiezen als basis voor 5G en andere draadloze communicatie?Hoewel ruimtelijke diversiteit de initiële motivatie was voor het toevoegen van antennes aan basisstations, werd halverwege de jaren negentig ontdekt dat het installeren van meerdere antennes aan de Tx- en/of Rx-zijde andere mogelijkheden opende die niet te voorzien waren met systemen met één antenne.Laten we nu in deze context drie belangrijke technieken beschrijven.

**Beamforming**

Beamforming is de primaire technologie waarop de fysieke laag van 5G mobiele netwerken is gebaseerd.Er zijn twee verschillende soorten beamforming:

Klassieke beamforming, ook wel Line-of-Sight (LoS) of fysieke beamforming genoemd

Gegeneraliseerde bundelvorming, ook bekend als Non-Line-of-Sight (NLoS) of virtuele bundelvorming

asd (1)

Het idee achter beide soorten beamforming is om meerdere antennes te gebruiken om de signaalsterkte naar een bepaalde gebruiker te verbeteren, terwijl signalen van interfererende bronnen worden onderdrukt.Ter analogie veranderen digitale filters de signaalinhoud in het frequentiedomein in een proces dat spectrale filtering wordt genoemd.Op een vergelijkbare manier verandert bundelvorming de signaalinhoud in het ruimtelijke domein.Daarom wordt het ook wel ruimtelijke filtering genoemd.

asd (2)

Fysieke bundelvorming heeft een lange geschiedenis in signaalverwerkingsalgoritmen voor sonar- en radarsystemen.Het produceert daadwerkelijke bundels in de ruimte voor verzending of ontvangst en is dus nauw verwant aan de aankomsthoek (AoA) of vertrekhoek (AoD) van het signaal.Vergelijkbaar met de manier waarop OFDM parallelle stromen creëert in het frequentiedomein, creëert klassieke of fysieke bundelvorming parallelle bundels in het hoekdomein.

Aan de andere kant betekent gegeneraliseerde of virtuele bundelvorming in zijn eenvoudigste vorm het verzenden (of ontvangen) van dezelfde signalen van elke Tx (of Rx) antenne met de juiste fasering en versterkingswegingen, zodat het signaalvermogen voor een bepaalde gebruiker wordt gemaximaliseerd.In tegenstelling tot het fysiek sturen van een straal in een bepaalde richting, vindt verzending of ontvangst in alle richtingen plaats, maar de sleutel is het constructief toevoegen van meerdere kopieën van het signaal aan de ontvangstzijde om multipath-fading-effecten te verminderen.

**Ruimtelijke multiplexing**

asd (3)

In de ruimtelijke multiplexmodus wordt de invoergegevensstroom verdeeld in meerdere parallelle stromen in het ruimtelijke domein, waarbij elke stroom vervolgens via verschillende Tx-ketens wordt verzonden.Zolang de kanaalpaden vanuit voldoende verschillende hoeken bij de Rx-antennes aankomen, met vrijwel geen correlatie, kunnen digitale signaalverwerkingstechnieken (DSP) een draadloos medium omzetten in onafhankelijke parallelle kanalen.Deze MIMO-modus is de belangrijkste factor geweest voor de ordegroottetoename van de datasnelheid van moderne draadloze systemen, aangezien onafhankelijke informatie gelijktijdig wordt verzonden vanaf meerdere antennes over dezelfde bandbreedte.Detectiealgoritmen zoals zero forcing (ZF) scheiden de modulatiesymbolen van interferentie van andere antennes.

Zoals weergegeven in de afbeelding worden in WiFi MU-MIMO meerdere datastromen gelijktijdig verzonden naar meerdere gebruikers vanaf meerdere zendantennes.

asd (4)

**Ruimte-tijdcodering**

In deze modus worden speciale coderingsschema's gebruikt voor tijd en antennes in vergelijking met systemen met enkele antenne, om de diversiteit van het ontvangstsignaal te vergroten zonder enig datasnelheidsverlies bij de ontvanger.Ruimte-tijdcodes vergroten de ruimtelijke diversiteit zonder dat kanaalschatting bij de zender met meerdere antennes nodig is.

Concept Microwave is een professionele fabrikant van de 5G RF-componenten voor antennesystemen in China, waaronder het RF-laagdoorlaatfilter, hoogdoorlaatfilter, banddoorlaatfilter, notchfilter / bandstopfilter, duplexer, stroomverdeler en directionele koppelaar.Ze kunnen allemaal worden aangepast aan uw vereisten.

Welkom op ons internet:www.concept-mw.comof mail ons op:sales@concept-mw.com


Posttijd: 29 februari 2024