Quando il calcolo si avvicina ai limiti fisici della velocità di clock, ci rivolgiamo ad architetture multi-core.Quando le comunicazioni si avvicinano ai limiti fisici della velocità di trasmissione, ci rivolgiamo ai sistemi multi-antenna.Quali sono i vantaggi che hanno portato scienziati e ingegneri a scegliere più antenne come base per il 5G e altre comunicazioni wireless?Sebbene la diversità spaziale fosse la motivazione iniziale per l’aggiunta di antenne alle stazioni base, a metà degli anni ’90 si scoprì che l’installazione di più antenne sul lato Tx e/o Rx apriva altre possibilità che erano imprevedibili con i sistemi ad antenna singola.Descriviamo ora tre tecniche principali in questo contesto.
**Beamforming**
Il beamforming è la tecnologia principale su cui si basa lo strato fisico delle reti cellulari 5G.Esistono due diversi tipi di beamforming:
Beamforming classico, noto anche come Line-of-Sight (LoS) o beamforming fisico
Beamforming generalizzato, noto anche come Non-Line-of-Sight (NLoS) o beamforming virtuale
L'idea alla base di entrambi i tipi di beamforming è quella di utilizzare più antenne per migliorare la potenza del segnale verso un particolare utente, sopprimendo al contempo i segnali provenienti da fonti di interferenza.Per analogia, i filtri digitali alterano il contenuto del segnale nel dominio della frequenza in un processo chiamato filtraggio spettrale.In modo simile, il beamforming altera il contenuto del segnale nel dominio spaziale.Questo è il motivo per cui viene chiamato anche filtraggio spaziale.
Il beamforming fisico ha una lunga storia negli algoritmi di elaborazione del segnale per sistemi sonar e radar.Produce raggi reali nello spazio per la trasmissione o la ricezione ed è quindi strettamente correlato all'angolo di arrivo (AoA) o all'angolo di partenza (AoD) del segnale.Similmente al modo in cui OFDM crea flussi paralleli nel dominio della frequenza, il beamforming classico o fisico crea raggi paralleli nel dominio angolare.
D'altra parte, nella sua incarnazione più semplice, beamforming generalizzato o virtuale significa trasmettere (o ricevere) gli stessi segnali da ciascuna antenna Tx (o Rx) con fasatura e ponderazioni di guadagno appropriate in modo tale che la potenza del segnale sia massimizzata verso un particolare utente.A differenza dello sterzo fisico di un raggio in una determinata direzione, la trasmissione o la ricezione avviene in tutte le direzioni, ma la chiave sta nell'aggiungere in modo costruttivo più copie del segnale sul lato di ricezione per mitigare gli effetti di dissolvenza multipercorso.
**Multiplexing spaziale**
Nella modalità multiplexing spaziale, il flusso di dati in ingresso viene diviso in più flussi paralleli nel dominio spaziale, ciascun flusso viene poi trasmesso su diverse catene Tx.Finché i percorsi dei canali arrivano alle antenne Rx da angoli sufficientemente diversi, quasi senza alcuna correlazione, le tecniche di elaborazione del segnale digitale (DSP) possono convertire un mezzo wireless in canali paralleli indipendenti.Questa modalità MIMO è stata il fattore principale per l'aumento di un ordine di grandezza nella velocità dei dati dei moderni sistemi wireless, poiché informazioni indipendenti vengono trasmesse simultaneamente da più antenne sulla stessa larghezza di banda.Algoritmi di rilevamento come la forzatura zero (ZF) separano i simboli di modulazione dall'interferenza di altre antenne.
Come mostrato nella figura, in WiFi MU-MIMO, più flussi di dati vengono trasmessi simultaneamente verso più utenti da più antenne di trasmissione.
**Codifica Spazio-Tempo**
In questa modalità, vengono impiegati schemi di codifica speciali nel tempo e nelle antenne rispetto ai sistemi ad antenna singola, per migliorare la diversità del segnale di ricezione senza alcuna perdita di velocità dei dati al ricevitore.I codici spazio-temporali migliorano la diversità spaziale senza la necessità di stimare il canale sul trasmettitore con più antenne.
Concept Microwave è un produttore professionale di componenti RF 5G per sistemi di antenne in Cina, tra cui filtro RF passa-basso, filtro passa-alto, filtro passa-banda, filtro notch/filtro arresto banda, duplexer, divisore di potenza e accoppiatore direzionale.Tutti possono essere personalizzati in base alle vostre esigenze.
Benvenuti nel nostro sito web:www.concept-mw.comoppure scrivici a:sales@concept-mw.com
Orario di pubblicazione: 29 febbraio 2024