Kształtowanie wiązki to technika przetwarzania sygnału stosowana w systemach komunikacji bezprzewodowej w celu skupienia transmisji lub odbioru sygnałów w określonym kierunku. Istnieją dwa główne typy kształtowania wiązki:
1. Analogowe kształtowanie wiązki:
- Opis: Analogowe kształtowanie wiązki polega na dostosowaniu fazy i amplitudy sygnałów na elementach anteny za pomocą komponentów analogowych. Zwykle jest to realizowane na poziomie częstotliwości radiowej (RF), zanim sygnały zostaną przetworzone na postać cyfrową.
- Zalety:
- Prostota i niższy koszt wdrożenia.
- Dostosowanie w czasie rzeczywistym do zmieniających się warunków na kanale.
- Wady:
- Ograniczona elastyczność i możliwości adaptacji w porównaniu do cyfrowego kształtowania wiązki.
- Wyzwanie do wdrożenia w ogromnych systemach z wieloma wejściami i wieloma wyjściami (MIMO).
2. Cyfrowe kształtowanie wiązki:
- Opis: Cyfrowe kształtowanie wiązki polega na dostosowaniu fazy i amplitudy sygnałów po ich digitalizacji. Osiąga się to poprzez techniki cyfrowego przetwarzania sygnału stosowane do sygnałów odbieranych przez każdy element anteny.
- Zalety:
- Większa elastyczność i możliwość dostosowania do złożonych warunków kanału.
- Poprawiona wydajność w ogromnych systemach MIMO.
- Wady:
- Większa złożoność i koszt wdrożenia.
- Ograniczona adaptacja w czasie rzeczywistym w niektórych scenariuszach.
Zarówno analogowe, jak i cyfrowe kształtowanie wiązki mają swoje zalety i kompromisy, a wybór między nimi zależy od konkretnych wymagań i ograniczeń systemu komunikacji bezprzewodowej. Analogowe kształtowanie wiązki jest często preferowane w prostszych systemach, gdzie koszty i adaptacja w czasie rzeczywistym mają kluczowe znaczenie, natomiast cyfrowe kształtowanie wiązki jest preferowane w bardziej zaawansowanych systemach wymagających większej elastyczności i wydajności. W niektórych przypadkach w celu uzyskania równowagi między kosztem a wydajnością stosuje się kombinację obu typów, znaną jako hybrydowe kształtowanie wiązki.