כאשר חישוב מתקרב לגבולות הפיזיים של מהירות שעון, אנו פונים לארכיטקטורות מרובות ליבות. כאשר התקשורת מתקרבת לגבולות הפיזיים של מהירות שידור, אנו פונים למערכות מרובות אנטנות. מהם היתרונות שהובילו מדענים ומהנדסים לבחור באנטנות מרובות כבסיס ל-5G ולתקשורת אלחוטית אחרת? בעוד שגיוון מרחבי היה המוטיבציה הראשונית להוספת אנטנות בתחנות בסיס, באמצע שנות ה-90 התגלה כי התקנת אנטנות מרובות בצד השידור ו/או הקליטה פתחה אפשרויות אחרות שלא היו ניתנות לחיזוי עם מערכות אנטנה בודדות. נתאר כעת שלוש טכניקות עיקריות בהקשר זה.
**עיצוב אלומה**
עיצוב אלומה (Beamforming) היא הטכנולוגיה העיקרית שעליה מבוססת השכבה הפיזית של רשתות סלולריות 5G. ישנם שני סוגים שונים של עיצוב אלומה:
עיצוב אלומה קלאסי, המכונה גם קו ראייה (LoS) או עיצוב אלומה פיזי
עיצוב אלומה מוכלל, המכונה גם Non-Line-of-Sight (NLoS) או עיצוב אלומה וירטואלי
הרעיון מאחורי שני סוגי עיצוב האלומה הוא להשתמש באנטנות מרובות כדי לשפר את עוצמת האות כלפי משתמש מסוים, תוך דיכוי אותות ממקורות מפריעים. כאנלוגיה, מסננים דיגיטליים משנים את תוכן האות בתחום התדרים בתהליך הנקרא סינון ספקטרלי. באופן דומה, עיצוב אלומה משנה את תוכן האות בתחום המרחבי. זו הסיבה שהוא מכונה גם סינון מרחבי.
לעיצוב אלומה פיזיקלי יש היסטוריה ארוכה באלגוריתמים לעיבוד אותות עבור מערכות סונאר ומכ"ם. הוא מייצר אלומות ממשיות במרחב לצורך שידור או קליטה ולכן קשור קשר הדוק לזווית ההגעה (AoA) או לזווית היציאה (AoD) של האות. בדומה לאופן שבו OFDM יוצר זרמים מקבילים בתחום התדרים, עיצוב אלומה קלאסי או פיזיקלי יוצר אלומות מקבילות בתחום הזוויתי.
מצד שני, בגלגולו הפשוט ביותר, עיצוב אלומה מוכלל או וירטואלי פירושו שידור (או קליטה) של אותם אותות מכל אנטנת שידור (או קליטה) עם משקלי פאזה והגבר מתאימים כך שעוצמת האות ממקסמת כלפי משתמש מסוים. בניגוד להכוונת פיזית של אלומה בכיוון מסוים, שידור או קליטה מתרחשים בכל הכיוונים, אך המפתח הוא הוספה קונסטרוקטיבית של עותקים מרובים של האות בצד הקליטה כדי למתן את השפעות הדעיכה הרב-נתיבית.
**ריבוב מרחבי**
במצב ריבוב מרחבי, זרם נתוני הקלט מחולק לזרמים מקבילים מרובים בתחום המרחבי, כאשר כל זרם משודר לאחר מכן דרך שרשראות שידור שונות. כל עוד נתיבי הערוצים מגיעים מזוויות שונות מספיק לאנטנות המקלט, כמעט ללא קורלציה, טכניקות עיבוד אותות דיגיטליים (DSP) יכולות להמיר מדיום אלחוטי לערוצים מקבילים עצמאיים. מצב MIMO זה היה הגורם העיקרי לעלייה בסדר גודל בקצב הנתונים של מערכות אלחוטיות מודרניות, מכיוון שמידע עצמאי מועבר בו זמנית מאנטנות מרובות על פני אותו רוחב פס. אלגוריתמי זיהוי כמו כפייה אפסית (ZF) מפרידים את סמלי המודולציה מהפרעות של אנטנות אחרות.
כפי שמוצג באיור, ב-WiFi MU-MIMO, זרמי נתונים מרובים מועברים בו זמנית למספר משתמשים מאנטנות שידור מרובות.
**קידוד מרחב-זמן**
במצב זה, נעשה שימוש בתוכניות קידוד מיוחדות לאורך זמן ואנטנות בהשוואה למערכות אנטנה בודדות, כדי לשפר את גיוון אות הקליטה ללא אובדן קצב נתונים במקלט. קודי מרחב-זמן משפרים את הגיוון המרחבי ללא צורך בהערכת ערוצים במשדר עם אנטנות מרובות.
קונספט מיקרוגל היא יצרנית מקצועית של רכיבי RF 5G עבור מערכות אנטנה בסין, כולל מסנני מעביר נמוכים של RF, מסנני מעביר גבוהים, מסנני מעביר פס, מסנן חריץ/מסנן עצירת פס, דופלקסר, מחלק הספק ומצמד כיווני. ניתן להתאים את כולם בהתאם לדרישותיכם.
ברוכים הבאים לאתר האינטרנט שלנו:www.concept-mw.comאו דואר אלקטרוני לכתובת:sales@concept-mw.com
זמן פרסום: 29 בפברואר 2024