เมื่อการประมวลผลเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพของความเร็วสัญญาณนาฬิกา เราหันไปหาสถาปัตยกรรมแบบมัลติคอร์ เมื่อการสื่อสารเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพของความเร็วในการส่งข้อมูล เราหันไปหาระบบเสาอากาศหลายเสา อะไรคือประโยชน์ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเลือกใช้เสาอากาศหลายเสาเป็นพื้นฐานสำหรับ 5G และการสื่อสารไร้สายอื่นๆ แม้ว่าความหลากหลายเชิงพื้นที่จะเป็นแรงจูงใจเบื้องต้นในการเพิ่มเสาอากาศที่สถานีฐาน แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 มีการค้นพบว่าการติดตั้งเสาอากาศหลายเสาที่ฝั่ง Tx และ/หรือ Rx ได้เปิดโอกาสอื่นๆ ที่ระบบเสาอากาศเดี่ยวไม่สามารถคาดการณ์ได้ ต่อไปนี้คือสามเทคนิคหลักในบริบทนี้
**การสร้างลำแสง**
Beamforming เป็นเทคโนโลยีหลักที่ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับเลเยอร์ทางกายภาพของเครือข่ายเซลลูลาร์ 5G Beamforming มีสองประเภทที่แตกต่างกัน:
การสร้างลำแสงแบบคลาสสิก หรือที่เรียกว่า Line-of-Sight (LoS) หรือการสร้างลำแสงแบบกายภาพ
การสร้างลำแสงทั่วไป หรือที่เรียกว่า Non-Line-of-Sight (NLoS) หรือการสร้างลำแสงเสมือน
แนวคิดเบื้องหลังบีมฟอร์มมิ่งทั้งสองประเภทคือการใช้เสาอากาศหลายเสาเพื่อเพิ่มความแรงของสัญญาณไปยังผู้ใช้รายใดรายหนึ่ง พร้อมกับระงับสัญญาณจากแหล่งสัญญาณรบกวน เปรียบเสมือนตัวกรองดิจิทัลที่เปลี่ยนแปลงเนื้อหาสัญญาณในโดเมนความถี่ในกระบวนการที่เรียกว่าการกรองสเปกตรัม ในทำนองเดียวกัน บีมฟอร์มมิ่งจะเปลี่ยนแปลงเนื้อหาสัญญาณในโดเมนเชิงพื้นที่ ด้วยเหตุนี้จึงเรียกอีกอย่างว่าการกรองเชิงพื้นที่
การสร้างลำแสงทางกายภาพมีประวัติศาสตร์อันยาวนานในอัลกอริทึมการประมวลผลสัญญาณสำหรับระบบโซนาร์และเรดาร์ โดยสร้างลำแสงจริงในอวกาศเพื่อการส่งหรือรับสัญญาณ ดังนั้นจึงสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับมุมที่สัญญาณมาถึง (AoA) หรือมุมที่สัญญาณออก (AoD) เช่นเดียวกับที่ OFDM สร้างกระแสสัญญาณขนานในโดเมนความถี่ การสร้างลำแสงแบบดั้งเดิมหรือทางกายภาพจะสร้างลำแสงขนานในโดเมนเชิงมุม
ในทางกลับกัน ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด คือ การส่ง (หรือรับ) สัญญาณแบบลำแสงทั่วไปหรือแบบเสมือน หมายถึงการส่ง (หรือรับ) สัญญาณเดียวกันจากเสาอากาศ Tx (หรือ Rx) แต่ละเสา โดยกำหนดเฟสและน้ำหนักเกนที่เหมาะสม เพื่อให้กำลังสัญญาณสูงสุดไปยังผู้ใช้แต่ละราย การส่งหรือรับสัญญาณจะเกิดขึ้นในทุกทิศทาง ซึ่งแตกต่างจากการบังคับทิศทางลำแสงทางกายภาพ แต่หัวใจสำคัญคือการเพิ่มสำเนาสัญญาณหลายชุดที่ฝั่งรับเพื่อลดผลกระทบจากการเฟดสัญญาณแบบหลายเส้นทาง
**การมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่**
ในโหมดการมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่ สตรีมข้อมูลอินพุตจะถูกแบ่งออกเป็นหลายสตรีมขนานกันในโดเมนเชิงพื้นที่ โดยแต่ละสตรีมจะถูกส่งผ่านสายโซ่ Tx ที่แตกต่างกัน ตราบใดที่เส้นทางของช่องสัญญาณมาจากมุมที่แตกต่างกันเพียงพอที่เสาอากาศ Rx โดยแทบไม่มีความสัมพันธ์กัน เทคนิคการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) สามารถแปลงสื่อไร้สายให้เป็นช่องสัญญาณขนานอิสระได้ โหมด MIMO นี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้อัตราข้อมูลของระบบไร้สายสมัยใหม่เพิ่มขึ้นอย่างมีลำดับ เนื่องจากข้อมูลอิสระจะถูกส่งพร้อมกันจากเสาอากาศหลายเสาบนแบนด์วิดท์เดียวกัน อัลกอริทึมการตรวจจับ เช่น การบังคับเป็นศูนย์ (ZF) จะแยกสัญลักษณ์การมอดูเลตออกจากสัญญาณรบกวนจากเสาอากาศอื่นๆ
ตามที่แสดงในภาพ ใน WiFi MU-MIMO ข้อมูลสตรีมหลายสตรีมจะถูกส่งพร้อมกันไปยังผู้ใช้หลายรายจากเสาอากาศส่งสัญญาณหลายเสา
**การเข้ารหัสกาลอวกาศ**
ในโหมดนี้ จะมีการใช้รูปแบบการเข้ารหัสพิเศษข้ามช่วงเวลาและเสาอากาศ เมื่อเทียบกับระบบเสาอากาศเดี่ยว เพื่อเพิ่มความหลากหลายของสัญญาณรับโดยไม่สูญเสียอัตราข้อมูลที่เครื่องรับ รหัสกาลอวกาศช่วยเพิ่มความหลากหลายเชิงพื้นที่โดยไม่จำเป็นต้องประมาณค่าช่องสัญญาณที่เครื่องส่งที่มีเสาอากาศหลายเสา
Concept Microwave เป็นผู้ผลิตมืออาชีพด้านส่วนประกอบ RF 5G สำหรับระบบเสาอากาศในประเทศจีน ซึ่งรวมถึงตัวกรองความถี่ต่ำ RF, ตัวกรองความถี่สูง, ตัวกรองแบนด์พาส, ตัวกรองแบบ Notch/Band Stop, ตัวแบ่งสัญญาณแบบดูเพล็กเซอร์, ตัวแบ่งกำลังไฟฟ้า และตัวต่อแบบกำหนดทิศทาง ทั้งหมดนี้สามารถปรับแต่งได้ตามความต้องการของคุณ
ยินดีต้อนรับสู่เว็บไซต์ของเรา:www.concept-mw.comหรือส่งอีเมลถึงเราที่:sales@concept-mw.com
เวลาโพสต์: 29 ก.พ. 2567