Khi khả năng tính toán đạt đến giới hạn vật lý của tốc độ xung nhịp, chúng ta chuyển sang kiến trúc đa lõi. Khi truyền thông đạt đến giới hạn vật lý của tốc độ truyền dẫn, chúng ta chuyển sang hệ thống đa ăng-ten. Đâu là những lợi ích khiến các nhà khoa học và kỹ sư lựa chọn nhiều ăng-ten làm nền tảng cho 5G và các hệ thống truyền thông không dây khác? Mặc dù tính đa dạng không gian là động lực ban đầu để bổ sung ăng-ten tại các trạm gốc, nhưng vào giữa những năm 1990, người ta đã phát hiện ra rằng việc lắp đặt nhiều ăng-ten ở phía phát và/hoặc thu đã mở ra những khả năng khác mà các hệ thống ăng-ten đơn không thể lường trước được. Bây giờ, chúng ta hãy cùng mô tả ba kỹ thuật chính trong bối cảnh này.
**Định hình chùm tia**
Beamforming là công nghệ chính mà lớp vật lý của mạng di động 5G dựa trên. Có hai loại beamforming khác nhau:
Định hình chùm tia cổ điển, còn được gọi là Đường ngắm (LoS) hoặc định hình chùm tia vật lý
Định hình chùm tia tổng quát, còn được gọi là định hình chùm tia không theo đường ngắm (NLoS) hoặc định hình chùm tia ảo
Ý tưởng đằng sau cả hai loại định dạng chùm tia là sử dụng nhiều ăng-ten để tăng cường cường độ tín hiệu hướng đến một người dùng cụ thể, đồng thời triệt tiêu tín hiệu từ các nguồn gây nhiễu. Tương tự, bộ lọc kỹ thuật số làm thay đổi nội dung tín hiệu trong miền tần số thông qua một quá trình gọi là lọc phổ. Tương tự, định dạng chùm tia làm thay đổi nội dung tín hiệu trong miền không gian. Đây là lý do tại sao nó còn được gọi là lọc không gian.
Định dạng chùm tia vật lý có lịch sử lâu đời trong các thuật toán xử lý tín hiệu cho hệ thống sonar và radar. Nó tạo ra các chùm tia thực tế trong không gian để truyền hoặc nhận và do đó liên quan chặt chẽ đến góc tới (AoA) hoặc góc rời (AoD) của tín hiệu. Tương tự như cách OFDM tạo ra các luồng song song trong miền tần số, định dạng chùm tia cổ điển hay vật lý tạo ra các chùm tia song song trong miền góc.
Mặt khác, ở dạng đơn giản nhất, định dạng chùm tia tổng quát hay ảo nghĩa là truyền (hoặc nhận) cùng một tín hiệu từ mỗi ăng-ten Tx (hoặc Rx) với các trọng số pha và độ lợi phù hợp sao cho công suất tín hiệu được tối đa hóa về phía một người dùng cụ thể. Không giống như việc điều khiển chùm tia theo một hướng nhất định, việc truyền hoặc nhận diễn ra theo mọi hướng, nhưng điểm mấu chốt là bổ sung thêm nhiều bản sao tín hiệu ở phía thu để giảm thiểu hiệu ứng fading đa đường.
**Đa kênh không gian**
Trong chế độ ghép kênh không gian, luồng dữ liệu đầu vào được chia thành nhiều luồng song song trong miền không gian, mỗi luồng sau đó được truyền qua các chuỗi Tx khác nhau. Miễn là các đường dẫn kênh đến từ các góc đủ khác nhau tại các ăng-ten Rx, gần như không có tương quan, các kỹ thuật xử lý tín hiệu số (DSP) có thể chuyển đổi môi trường không dây thành các kênh song song độc lập. Chế độ MIMO này là yếu tố chính dẫn đến sự gia tăng đáng kể về tốc độ dữ liệu của các hệ thống không dây hiện đại, vì thông tin độc lập được truyền đồng thời từ nhiều ăng-ten trên cùng một băng thông. Các thuật toán phát hiện như ép không (ZF) tách các ký hiệu điều chế khỏi nhiễu từ các ăng-ten khác.
Như thể hiện trong hình, trong WiFi MU-MIMO, nhiều luồng dữ liệu được truyền đồng thời tới nhiều người dùng từ nhiều ăng-ten phát.
**Mã hóa không gian-thời gian**
Ở chế độ này, các lược đồ mã hóa đặc biệt được áp dụng theo thời gian và ăng-ten so với hệ thống ăng-ten đơn, nhằm tăng cường tính đa dạng của tín hiệu thu mà không làm mất tốc độ dữ liệu tại máy thu. Mã không gian-thời gian tăng cường tính đa dạng không gian mà không cần ước tính kênh tại máy phát với nhiều ăng-ten.
Concept Microwave là nhà sản xuất chuyên nghiệp các linh kiện RF 5G cho hệ thống ăng-ten tại Trung Quốc, bao gồm bộ lọc thông thấp RF, bộ lọc thông cao RF, bộ lọc thông dải, bộ lọc notch/bộ lọc chặn dải, bộ song công, bộ chia công suất và bộ ghép hướng. Tất cả đều có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu của bạn.
Chào mừng đến với trang web của chúng tôi:www.concept-mw.comhoặc gửi thư cho chúng tôi theo địa chỉ:sales@concept-mw.com
Thời gian đăng: 29-02-2024