Was ist der Unterschied zwischen aktivem und passivem Antennensystem bei 5G?

Aktive Antennensysteme (AAS) in 5G sind komplexe Arrays mit einzelnen HF-Komponenten, die dynamische Strahlformung, Massive MIMO und hohe Leistung ermöglichen, wodurch sie für Szenarien mit hoher Kapazität geeignet, aber kostspielig sind. Im Gegensatz dazu sind passive Antennensysteme einfacher und verfügen über keine einzelnen HF-Komponenten. Sie bieten feste Strahlungsmuster und geringere Kosten, sodass sie sich für einfache Abdeckungsanforderungen in weniger anspruchsvollen Gebieten oder älteren Netzwerken eignen. Die Wahl hängt von den spezifischen Anforderungen der Bereitstellung ab.

Was ist der Unterschied zwischen aktivem und passivem Antennensystem bei 5G?

Bei 5G und der drahtlosen Kommunikation im Allgemeinen gibt es aktive und passive Antennensysteme, die jeweils unterschiedliche Zwecke erfüllen und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Hier finden Sie eine ausführliche Erklärung der Unterschiede zwischen aktiven und passiven Antennensystemen bei 5G:

Aktives Antennensystem (AAS):

Komponenten:

• Aktive Antennensysteme, auch Active Antenna Arrays (AAAs) genannt, bestehen aus mehreren Antennenelementen mit einzelnen Hochfrequenzkomponenten (RF).
• Jedes Antennenelement verfügt über einen Sender und Empfänger sowie über Funktionen zur digitalen Signalverarbeitung (DSP).

Beamforming und MIMO:

• AAS ermöglicht fortschrittliche Beamforming- und Multiple Input Multiple Output (MIMO)-Techniken.
• Beamforming in AAS ermöglicht die dynamische Steuerung von Strahlen in Echtzeit und fokussiert die Signalenergie in bestimmte Richtungen für eine verbesserte Abdeckung und Kapazität.
• MIMO mit AAS kann mehrere räumliche Streams erstellen und so Datenraten und Kapazität verbessern.

Massive MIMO:

• Aktive Antennensysteme verwenden häufig die Massive-MIMO-Technologie, die eine große Anzahl von Antennenelementen (Hunderte oder mehr) verwendet, um mehrere Benutzer gleichzeitig zu bedienen.
• Massive MIMO kann die Netzwerkkapazität und die spektrale Effizienz erheblich steigern.

Signalverarbeitung:

• AAS ist auf eine umfassende Signalverarbeitung angewiesen, um die Signale von jedem Antennenelement zu verwalten und zu optimieren.
• Digitale Beamforming-Algorithmen werden verwendet, um Phase und Amplitude anzupassen, um gerichtete Strahlen zu erzeugen.

Komplexität und Kosten:

• Aktive Antennensysteme sind komplexer und teurer, da mehrere HF-Komponenten, Signalverarbeitung und fortschrittliche Algorithmen erforderlich sind.
• Sie werden typischerweise in Szenarien mit hoher Kapazität und hoher Leistung eingesetzt.

Passives Antennensystem:

Komponenten:

• Passive Antennensysteme bestehen aus einer Reihe von Antennenelementen, es fehlen jedoch einzelne HF-Komponenten und Signalverarbeitungsfunktionen.
• Diese Systeme sind im Wesentlichen Anordnungen passiver Strahlungselemente.

Feste Strahlungsmuster:

• Passive Antennen haben feste Strahlungsmuster und können die Strahlen nicht wie aktive Systeme dynamisch steuern.
• Sie haben ein spezifisches Abdeckungsmuster, oft mit einer großen Strahlbreite, was ihre Anpassungsfähigkeit einschränkt.

Einfachheit und Kosten:

• Passive Antennensysteme sind einfacher und kostengünstiger als aktive Systeme, da ihnen die komplexen HF-Komponenten und DSP-Funktionen fehlen.
• Sie eignen sich für weniger anspruchsvolle Szenarien, in denen fortgeschrittenes Beamforming und Massive MIMO nicht erforderlich sind.

Anwendungen:

• Passive Antennensysteme werden häufig in Szenarien mit einfachen Abdeckungsanforderungen eingesetzt, beispielsweise in ländlichen Gebieten oder weniger dicht besiedelten Regionen.
• Sie werden auch häufig in älteren 2G-, 3G- und 4G-Netzwerken verwendet.

Zusammenfassend liegt der Hauptunterschied zwischen aktiven und passiven Antennensystemen in 5G in ihren Fähigkeiten und ihrer Komplexität. Aktive Antennensysteme (AAS) sind fortschrittlich, teuer und in der Lage, dynamische Strahlformung und Massive MIMO durchzuführen, wodurch sie für Netzwerke mit hoher Kapazität und hoher Leistung geeignet sind. Passive Antennensysteme hingegen sind einfacher, kostengünstiger und verfügen über feste Strahlungsmuster, wodurch sie für Szenarien mit weniger anspruchsvollen Abdeckungs- und Kapazitätsanforderungen geeignet sind. Die Wahl zwischen beiden hängt von den spezifischen Anforderungen der 5G-Bereitstellung ab.