Nel 5G esistono diversi tipi di tecniche di beamforming. Il beamforming digitale utilizza regolazioni di fase e ampiezza per creare raggi focalizzati sul trasmettitore e combina i segnali sul ricevitore. Il beamforming analogico utilizza sfasatori o indirizzamento del raggio per dirigere i segnali. Il beamforming ibrido combina approcci digitali e analogici per flessibilità e complessità ridotta.
MIMO e Massive MIMO utilizzano più antenne per migliorare le prestazioni. Il beamforming dinamico adatta i raggi in tempo reale, mentre il beamforming basato su codebook utilizza modelli predefiniti. Il beamforming basato su ecoscandaglio misura le caratteristiche del canale in tempo reale per ottimizzare la consegna del segnale, contribuendo a migliorare le prestazioni della rete e l’esperienza dell’utente.
Quali sono i diversi tipi di beamforming nel 5g?
Nel 5G, il beamforming svolge un ruolo cruciale nel migliorare le prestazioni e l’efficienza della rete indirizzando i segnali verso utenti o aree specifiche. Esistono diversi tipi di tecniche di beamforming utilizzate nel 5G per raggiungere questo obiettivo. Ecco i principali:
Beamforming digitale:
Precodifica: questa tecnica prevede l’uso di più elementi di antenna sul trasmettitore per manipolare la fase e l’ampiezza del segnale di ciascuna antenna. In questo modo, i segnali trasmessi possono essere combinati in modo tale da interferire costruttivamente nella posizione desiderata dell’utente, creando un raggio focalizzato.
Post-Combinazione: Sul lato ricevitore, i segnali ricevuti da più antenne vengono combinati per massimizzare la potenza del segnale ricevuto, migliorando la qualità dei dati ricevuti.
Beamforming analogico:
Spostatori di fase: il beamforming analogico utilizza sfasatori nella catena RF per regolare la fase dei segnali attraverso i diversi elementi dell’antenna. In questo modo i segnali possono essere combinati in modo costruttivo in una direzione specifica.
Beam Steering: Modificando gli sfasamenti applicati dagli sfasatori, il raggio può essere indirizzato verso direzioni diverse senza la necessità di complesse elaborazioni digitali. Ciò è particolarmente utile per le travi fisse.
Beamforming ibrido:
Il beamforming ibrido combina i vantaggi del beamforming digitale e analogico. Utilizza uno stadio di precodifica digitale seguito dal beamforming analogico. Questo approccio consente una maggiore flessibilità nei raggi sterzanti riducendo al contempo la complessità dell’elaborazione digitale.
Beamforming MIMO:
La tecnologia MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) utilizza più antenne sia sul trasmettitore che sul ricevitore per migliorare le prestazioni di comunicazione. Il beamforming viene utilizzato in MIMO per focalizzare i segnali nelle direzioni desiderate, aumentando il throughput complessivo e l’affidabilità della connessione.
Beamforming MIMO massiccio:
In Massive MIMO, nella stazione base viene utilizzato un gran numero di elementi di antenna. Ciò consente il beamforming in più dimensioni, come elevazione e azimut, e può servire più utenti contemporaneamente con fasci altamente focalizzati.
Beamforming dinamico:
Il beamforming dinamico adatta la direzione dei raggi in tempo reale in base alla posizione e al movimento degli utenti. Ciò garantisce che gli utenti in movimento continuino a ricevere una qualità del segnale ottimale anche quando la loro posizione cambia.
Beamforming basato su codebook:
Il beamforming basato su codebook prevede modelli di beamforming predefiniti che possono essere selezionati in base alla posizione dell’utente e alle condizioni del canale. Ciò riduce il sovraccarico associato al feedback del beamforming.
Beamforming basato su ecoscandaglio:
Il beamforming basato su ecoscandaglio utilizza apparecchiature specializzate per misurare le caratteristiche del canale in tempo reale. Queste informazioni vengono quindi utilizzate per adattare le strategie di beamforming per la consegna ottimale del segnale.
Questi vari tipi di tecniche di beamforming nel 5G sono essenziali per migliorare la capacità della rete, la copertura e l’esperienza dell’utente concentrando l’energia del segnale dove è maggiormente necessaria, riducendo le interferenze e migliorando le prestazioni complessive del sistema.