I sistemi di antenne attive (AAS) nel 5G sono array complessi con singoli componenti RF, che consentono il beamforming dinamico, MIMO massiccio e prestazioni elevate, rendendoli adatti a scenari ad alta capacità ma costosi. Al contrario, i sistemi di antenne passive sono più semplici e mancano di componenti RF individuali, offrendo schemi di radiazione fissi e costi inferiori, rendendoli adatti a esigenze di copertura semplici in aree meno impegnative o reti legacy. La scelta dipende dai requisiti specifici della distribuzione.
Qual è la differenza tra il sistema di antenna attivo e quello passivo nel 5G?
Nel 5G e nella comunicazione wireless in generale, esistono sistemi di antenne attivi e passivi, ciascuno con scopi diversi e con caratteristiche distinte.
Ecco una spiegazione dettagliata delle differenze tra i sistemi di antenne attive e passive nel 5G:
Sistema di antenne attive (AAS):
Componenti:
- I sistemi di antenne attive, noti anche come array di antenne attive (AAA), sono costituiti da più elementi di antenna con singoli componenti di radiofrequenza (RF).
- Ogni elemento dell’antenna ha il proprio trasmettitore e ricevitore, insieme alle funzionalità di elaborazione del segnale digitale (DSP).
Beamforming e MIMO:
- AAS consente tecniche avanzate di beamforming e Multiple Input Multiple Output (MIMO).
- Il beamforming in AAS consente la guida dinamica dei raggi in tempo reale, concentrando l’energia del segnale in direzioni specifiche per migliorare copertura e capacità.
- MIMO con AAS può creare più flussi spaziali, migliorando la velocità e la capacità dei dati.
MIMO massiccio:
- I sistemi di antenne attive spesso utilizzano la tecnologia Massive MIMO, che utilizza un gran numero di elementi di antenna (centinaia o più) per servire più utenti contemporaneamente.
- Il MIMO massiccio può aumentare significativamente la capacità della rete e l’efficienza spettrale.
Elaborazione del segnale:
- AAS si basa su un’ampia elaborazione del segnale per gestire e ottimizzare i segnali provenienti da ciascun elemento dell’antenna.
- Gli algoritmi di beamforming digitale vengono utilizzati per regolare la fase e l’ampiezza per creare raggi direzionati.
Complessità e costi:
- I sistemi di antenne attive sono più complessi e costosi a causa della necessità di più componenti RF, elaborazione del segnale e algoritmi avanzati.
- Vengono generalmente utilizzati in scenari ad alta capacità e prestazioni elevate.
Sistema di antenna passiva:
Componenti:
- I sistemi di antenna passivi sono costituiti da un insieme di elementi di antenna ma mancano di singoli componenti RF e capacità di elaborazione del segnale.
- Questi sistemi sono essenzialmente schiere di elementi radianti passivi.
Modelli di radiazione fissi:
- Le antenne passive hanno schemi di radiazione fissi e non possono orientare dinamicamente i raggi come i sistemi attivi.
- Hanno un modello di copertura specifico, spesso con un’ampia larghezza di fascio, che ne limita l’adattabilità.
Semplicità e Costo:
- I sistemi di antenne passive sono più semplici ed economici rispetto ai sistemi attivi poiché non dispongono dei complessi componenti RF e delle funzionalità DSP.
- Sono adatti per scenari meno impegnativi in cui non sono richiesti beamforming avanzato e MIMO massiccio.
Applicazioni:
- I sistemi di antenne passive vengono spesso utilizzati in scenari con requisiti di copertura semplici, come le aree rurali o le regioni meno densamente popolate.
- Sono comunemente utilizzati anche nelle reti legacy 2G, 3G e 4G.
In sintesi, la principale differenza tra i sistemi di antenne attivi e passivi nel 5G risiede nelle loro capacità e complessità. I sistemi di antenne attive (AAS) sono avanzati, costosi e capaci di beamforming dinamico e MIMO massiccio, rendendoli adatti a reti ad alta capacità e prestazioni elevate. I sistemi di antenne passive, d’altro canto, sono più semplici, economici e hanno schemi di radiazione fissi, che li rendono adatti a scenari con requisiti di copertura e capacità meno impegnativi. La scelta tra i due dipende dalle esigenze specifiche dell’implementazione del 5G.