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 khả năng truyền thông đạt đến giới hạn vật lý của tốc độ truyền tải, chúng ta chuyển sang hệ thống đa anten. Vậy những lợi ích nào đã khiến các nhà khoa học và kỹ sư lựa chọn nhiều anten làm nền tảng cho 5G và các hệ thống truyền thông không dây khác? Mặc dù sự đa dạng không gian là động lực ban đầu để bổ sung anten tại các trạm gốc, nhưng vào giữa những năm 1990, người ta phát hiện ra rằng việc lắp đặt nhiều anten ở phía phát và/hoặc phía thu đã mở ra những khả năng khác mà không thể lường trước được với hệ thống anten đơn. Bây giờ chúng ta hãy mô tả ba kỹ thuật chính trong bối cảnh này.
**Tạo chùm tia**
Công nghệ tạo chùm tia (Beamforming) là công nghệ chủ đạo mà lớp vật lý của mạng di động 5G dựa trên đó. Có hai loại tạo chùm tia khác nhau:
Tạo chùm tia cổ điển, còn được gọi là tạo chùm tia theo đường ngắm (Line-of-Sight - LoS) hoặc tạo chùm tia vật lý.
Tạo chùm tia tổng quát, còn được gọi là tạo chùm tia không nhìn thấy trực tiếp (NLoS) hoặc tạo chùm tia ảo.
Ý tưởng đằng sau cả hai loại tạo chùm tia là sử dụng nhiều anten để tăng cường độ tín hiệu hướng đến một người dùng cụ thể, đồng thời triệt tiêu tín hiệu từ các nguồn gây nhiễu. Tương tự như vậy, bộ lọc số thay đổi nội dung tín hiệu trong miền tần số trong một quá trình gọi là lọc phổ. Theo cách tương tự, tạo chùm tia thay đổi nội dung tín hiệu trong miền không gian. Đó là lý do tại sao nó cũng được gọi là lọc không gian.
Công nghệ tạo 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 sự trong không gian để truyền hoặc nhận và do đó có liên quan chặt chẽ đến góc tới (AoA) hoặc góc đi (AoD) của tín hiệu. Tương tự như cách OFDM tạo ra các luồng song song trong miền tần số, tạo chùm tia vật lý cổ điển tạo ra các chùm tia song song trong miền góc.
Mặt khác, ở dạng đơn giản nhất, tạo chùm tia tổng quát hoặc ảo có nghĩa là truyền (hoặc nhận) cùng một tín hiệu từ mỗi ăng-ten phát (hoặc thu) với pha và trọng số khuếch đại thích hợp sao cho công suất tín hiệu được tối đa hóa hướng về một người dùng cụ thể. Không giống như việc điều khiển chùm tia vật lý theo một hướng nhất định, việc truyền hoặc nhận diễn ra theo mọi hướng, nhưng điểm mấu chốt là việc cộng dồn nhiều bản sao của tín hiệu ở phía thu để giảm thiểu hiệu ứng suy hao đa đường.
**Ghép kênh không gian**
Ở 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 phát khác nhau. Miễn là các đường truyền đến từ các góc đủ khác nhau tại các anten thu, với hầu như không có sự 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 giúp tăng tốc độ truyền dữ liệu lên nhiều lần trong các hệ thống không dây hiện đại, vì thông tin độc lập được truyền đồng thời từ nhiều anten trên cùng một băng thông. Các thuật toán phát hiện như khử nhiễu bằng không (ZF) tách các ký hiệu điều chế khỏi nhiễu của các anten khác.
Như hình minh họa, trong WiFi MU-MIMO, nhiều luồng dữ liệu được truyền đồng thời đến nhiều người dùng từ nhiều anten phát.
**Mã hóa không gian-thời gian**
Ở chế độ này, các sơ đồ mã hóa đặc biệt được sử dụng trên nhiều khoảng thời gian và ăng-ten so với hệ thống ăng-ten đơn, nhằm tăng cường sự đa dạng tín hiệu thu mà không làm giảm tốc độ dữ liệu tại bộ thu. Mã hóa không gian-thời gian tăng cường sự đa dạng không gian mà không cần ước lượng kênh tại bộ phát với nhiều ăng-ten.
Concept Microwave là nhà sản xuất chuyên nghiệp các linh kiện RF 5G cho hệ thống anten tại Trung Quốc, bao gồm bộ lọc thông thấp RF, bộ lọc thông cao, bộ lọc thông dải, bộ lọc chặn/bộ lọc khuyết dải, bộ ghép kênh song công, bộ chia công suất và bộ ghép định hướng. Tất cả đều có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu của bạn.
Chào mừng bạn 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 bài: 29/02/2024