รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีหลายเสาอากาศ

เมื่อการคำนวณเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพของความเร็วสัญญาณนาฬิกา เราจะหันมาใช้สถาปัตยกรรมแบบมัลติคอร์เมื่อการสื่อสารเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพของความเร็วในการส่งข้อมูล เราจะหันมาใช้ระบบเสาอากาศหลายตัวประโยชน์ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเลือกเสาอากาศหลายเสาเป็นพื้นฐานสำหรับ 5G และการสื่อสารไร้สายอื่นๆ มีอะไรบ้างแม้ว่าความหลากหลายเชิงพื้นที่เป็นแรงจูงใจเริ่มแรกในการเพิ่มเสาอากาศที่สถานีฐาน มันถูกค้นพบในช่วงกลางทศวรรษ 1990 ว่าการติดตั้งเสาอากาศหลายอันที่ฝั่ง Tx และ/หรือ Rx ได้เปิดโอกาสความเป็นไปได้อื่นๆ ที่ไม่อาจคาดเดาได้ด้วยระบบเสาอากาศเดี่ยวให้เราอธิบายเทคนิคหลักสามประการในบริบทนี้

**บีมฟอร์มมิ่ง**

บีมฟอร์มมิ่งเป็นเทคโนโลยีหลักที่ใช้เลเยอร์ทางกายภาพของเครือข่ายเซลลูล่าร์ 5GBeamforming มีสองประเภทที่แตกต่างกัน:

การสร้างลำแสงแบบคลาสสิกหรือที่เรียกว่า Line-of-Sight (LoS) หรือการสร้างลำแสงทางกายภาพ

การสร้างลำแสงแบบทั่วไปหรือที่เรียกว่า Non-Line-of-Sight (NLoS) หรือการสร้างลำแสงเสมือน

เอเอสดี (1)

แนวคิดเบื้องหลังบีมฟอร์มมิ่งทั้งสองประเภทคือการใช้เสาอากาศหลายเสาเพื่อเพิ่มความแรงของสัญญาณไปยังผู้ใช้เฉพาะราย ขณะเดียวกันก็ระงับสัญญาณจากแหล่งรบกวนในการเปรียบเทียบ ตัวกรองดิจิทัลจะเปลี่ยนเนื้อหาสัญญาณในโดเมนความถี่ในกระบวนการที่เรียกว่าการกรองสเปกตรัมในทำนองเดียวกัน บีมฟอร์มมิ่งจะเปลี่ยนเนื้อหาสัญญาณในโดเมนเชิงพื้นที่ด้วยเหตุนี้จึงเรียกอีกอย่างว่าการกรองเชิงพื้นที่

เอเอสดี (2)

การสร้างลำแสงทางกายภาพมีประวัติอันยาวนานในอัลกอริธึมการประมวลผลสัญญาณสำหรับระบบโซนาร์และเรดาร์สร้างลำแสงจริงในพื้นที่สำหรับการส่งหรือรับสัญญาณ และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับมุมการมาถึง (AoA) หรือมุมการออก (AoD) ของสัญญาณเช่นเดียวกับวิธีที่ OFDM สร้างสตรีมคู่ขนานในโดเมนความถี่ การสร้างบีมฟอร์มมิ่งแบบคลาสสิกหรือกายภาพจะสร้างลำแสงคู่ขนานในโดเมนเชิงมุม

ในทางกลับกัน ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด การสร้างบีมฟอร์มมิ่งทั่วไปหรือเสมือนหมายถึงการส่ง (หรือรับ) สัญญาณเดียวกันจากเสาอากาศ Tx (หรือ Rx) แต่ละตัวด้วยการวางขั้นตอนที่เหมาะสมและรับน้ำหนักเพื่อให้กำลังของสัญญาณถูกขยายสูงสุดไปยังผู้ใช้เฉพาะรายแตกต่างจากการบังคับทิศทางลำแสงไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง การส่งผ่านหรือการรับสัญญาณเกิดขึ้นในทุกทิศทาง แต่สิ่งสำคัญคือการเพิ่มสำเนาสัญญาณหลายชุดที่ฝั่งรับอย่างสร้างสรรค์ เพื่อลดเอฟเฟกต์การซีดจางแบบหลายเส้นทาง

**มัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่**

เอเอสดี (3)

ในโหมดมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่ สตรีมข้อมูลอินพุตจะถูกแบ่งออกเป็นสตรีมคู่ขนานหลายรายการในโดเมนเชิงพื้นที่ โดยแต่ละสตรีมจะส่งผ่านสายโซ่ Tx ที่แตกต่างกันตราบใดที่เส้นทางของช่องสัญญาณมาจากมุมที่แตกต่างกันเพียงพอที่เสาอากาศ Rx โดยแทบไม่มีความสัมพันธ์กัน เทคนิคการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ก็สามารถแปลงสื่อไร้สายให้เป็นช่องสัญญาณคู่ขนานที่เป็นอิสระได้โหมด MIMO นี้เป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มลำดับความสำคัญของอัตราข้อมูลของระบบไร้สายสมัยใหม่ เนื่องจากข้อมูลที่เป็นอิสระจะถูกส่งพร้อมกันจากเสาอากาศหลายตัวบนแบนด์วิธเดียวกันอัลกอริธึมการตรวจจับ เช่น การบังคับเป็นศูนย์ (ZF) แยกสัญลักษณ์การมอดูเลตจากการรบกวนของเสาอากาศอื่นๆ

ดังที่แสดงในภาพ ใน WiFi MU-MIMO สตรีมข้อมูลหลายรายการจะถูกส่งพร้อมกันไปยังผู้ใช้หลายรายจากเสาอากาศส่งสัญญาณหลายอัน

เอเอสดี (4)

**การเข้ารหัสอวกาศ-เวลา**

ในโหมดนี้ รูปแบบการเข้ารหัสพิเศษจะถูกนำมาใช้ข้ามเวลาและเสาอากาศเมื่อเปรียบเทียบกับระบบเสาอากาศเดี่ยว เพื่อเพิ่มความหลากหลายของสัญญาณรับโดยไม่สูญเสียอัตราข้อมูลที่เครื่องรับรหัสอวกาศ-เวลาช่วยเพิ่มความหลากหลายเชิงพื้นที่โดยไม่จำเป็นต้องประมาณช่องสัญญาณที่เครื่องส่งสัญญาณที่มีเสาอากาศหลายตัว

Concept Microwave เป็นผู้ผลิตส่วนประกอบ RF 5G สำหรับระบบเสาอากาศในประเทศจีนอย่างมืออาชีพ รวมถึงตัวกรอง RF lowpass, ตัวกรองความถี่สูง, ตัวกรองแบนด์พาส, ตัวกรองรอยบาก/ตัวกรองหยุดแบนด์, ตัวดูเพล็กซ์, ตัวแบ่งกำลัง และตัวเชื่อมต่อทิศทางทั้งหมดสามารถปรับแต่งตามความต้องการของคุณ

ยินดีต้อนรับสู่เว็บของเรา:www.concept-mw.comหรือส่งอีเมลถึงเราที่:sales@concept-mw.com


เวลาโพสต์: 29 ก.พ. 2024