Hesaplama hızı saat hızının fiziksel sınırlarına yaklaştığında, çok çekirdekli mimarilere yöneliriz. İletişim hızı iletim hızının fiziksel sınırlarına yaklaştığında ise çoklu anten sistemlerine yöneliriz. Bilim insanlarını ve mühendisleri 5G ve diğer kablosuz iletişim için temel olarak çoklu antenleri seçmeye iten faydalar nelerdir? Baz istasyonlarına anten eklemenin ilk motivasyonu uzamsal çeşitlilik olsa da, 1990'ların ortalarında, verici ve/veya alıcı tarafına birden fazla anten takmanın, tek antenli sistemlerle öngörülemeyen başka olanaklar açtığı keşfedildi. Şimdi bu bağlamda üç ana tekniği açıklayalım.
**Işın Şekillendirme**
Işın yönlendirme (beamforming), 5G hücresel ağlarının fiziksel katmanının temelini oluşturan başlıca teknolojidir. İki farklı ışın yönlendirme türü vardır:
Klasik ışın demeti oluşturma, aynı zamanda Görüş Hattı (LoS) veya fiziksel ışın demeti oluşturma olarak da bilinir.
Genelleştirilmiş ışın biçimlendirme, aynı zamanda Görüş Hattı Dışı (NLoS) veya sanal ışın biçimlendirme olarak da bilinir.
Her iki ışın yönlendirme türünün ardındaki fikir, girişim kaynaklarından gelen sinyalleri bastırırken, belirli bir kullanıcıya doğru sinyal gücünü artırmak için birden fazla anten kullanmaktır. Bir benzetme olarak, dijital filtreler, spektral filtreleme adı verilen bir işlemde sinyal içeriğini frekans alanında değiştirir. Benzer şekilde, ışın yönlendirme de sinyal içeriğini uzamsal alanda değiştirir. Bu nedenle uzamsal filtreleme olarak da adlandırılır.
Fiziksel ışın demeti oluşturma, sonar ve radar sistemleri için sinyal işleme algoritmalarında uzun bir geçmişe sahiptir. İletim veya alım için uzayda gerçek ışınlar üretir ve bu nedenle sinyalin geliş açısı (AoA) veya ayrılış açısı (AoD) ile yakından ilişkilidir. OFDM'nin frekans alanında paralel akımlar oluşturmasına benzer şekilde, klasik veya fiziksel ışın demeti oluşturma, açısal alanda paralel ışınlar oluşturur.
Öte yandan, en basit haliyle, genelleştirilmiş veya sanal ışın biçimlendirme, sinyal gücünün belirli bir kullanıcıya doğru maksimize edilmesi için her bir Tx (veya Rx) anteninden uygun fazlama ve kazanç ağırlıklandırmalarıyla aynı sinyalleri iletmek (veya almak) anlamına gelir. Bir ışını fiziksel olarak belirli bir yöne yönlendirmekten farklı olarak, iletim veya alım her yönde gerçekleşir, ancak asıl önemli olan, çoklu yol sönümleme etkilerini azaltmak için alıcı tarafta sinyalin birden fazla kopyasını yapıcı bir şekilde eklemektir.
**Uzamsal Çoklu Erişim**
Uzamsal çoklama modunda, giriş veri akışı uzamsal alanda birden fazla paralel akışa bölünür ve her akış daha sonra farklı verici zincirleri üzerinden iletilir. Kanal yolları alıcı antenlere yeterince farklı açılardan ve neredeyse hiç korelasyon olmadan ulaştığı sürece, dijital sinyal işleme (DSP) teknikleri kablosuz ortamı bağımsız paralel kanallara dönüştürebilir. Bu MIMO modu, bağımsız bilgilerin aynı bant genişliği üzerinden birden fazla antenden eş zamanlı olarak iletilmesi nedeniyle, modern kablosuz sistemlerin veri hızındaki büyüklük mertebesindeki artışın ana faktörü olmuştur. Sıfır zorlama (ZF) gibi algılama algoritmaları, modülasyon sembollerini diğer antenlerin girişiminden ayırır.
Şekilde gösterildiği gibi, WiFi MU-MIMO'da, birden fazla iletim anteninden birden fazla kullanıcıya aynı anda birden fazla veri akışı iletilir.
**Uzay-Zaman Kodlaması**
Bu modda, tek antenli sistemlere kıyasla, alıcıda veri hızı kaybı olmadan alım sinyali çeşitliliğini artırmak için zaman ve antenler genelinde özel kodlama şemaları kullanılır. Uzay-zaman kodları, birden fazla antenle vericide kanal tahmini ihtiyacını ortadan kaldırarak uzamsal çeşitliliği artırır.
Concept Microwave, Çin'de anten sistemleri için 5G RF bileşenlerinin profesyonel bir üreticisidir. Ürün yelpazesinde RF alçak geçiren filtre, yüksek geçiren filtre, bant geçiren filtre, çentik filtre/bant durdurucu filtre, duplekser, güç bölücü ve yönlü kuplör bulunmaktadır. Tüm bu bileşenler, ihtiyaçlarınıza göre özelleştirilebilir.
Web sitemize hoş geldiniz:www.concept-mw.comveya bize şu adresten e-posta gönderin:sales@concept-mw.com
Yayın tarihi: 29 Şubat 2024