Beamforming is een signaalverwerkingstechniek die wordt gebruikt in draadloze communicatiesystemen om de verzending of ontvangst van signalen in een specifieke richting te focussen. Er zijn twee hoofdtypen beamforming:
1. Analoge straalvorming:
- Beschrijving: Analoge bundelvorming omvat het aanpassen van de fase en amplitude van de signalen bij de antenne-elementen met behulp van analoge componenten. Het wordt doorgaans geïmplementeerd op radiofrequentieniveau (RF) voordat de signalen worden omgezet naar digitaal.
- Voordelen:
- Eenvoud en lagere implementatiekosten.
- Realtime aanpassing aan veranderende kanaalomstandigheden.
- Nadelen:
- Beperkte flexibiliteit en aanpassingsvermogen vergeleken met digitale beamforming.
- Uitdagend om te implementeren in enorme Multiple Input Multiple Output (MIMO)-systemen.
2. Digitale straalvorming:
- Beschrijving: Digitale bundelvorming omvat het aanpassen van de fase en amplitude van de signalen nadat ze zijn gedigitaliseerd. Dit wordt bereikt door middel van digitale signaalverwerkingstechnieken die worden toegepast op de signalen die door elk antenne-element worden ontvangen.
- Voordelen:
- Hogere flexibiliteit en aanpassingsvermogen aan complexe kanaalomstandigheden.
- Verbeterde prestaties in enorme MIMO-systemen.
- Nadelen:
- Hogere complexiteit en kosten van de implementatie.
- Beperkte realtime aanpassing in bepaalde scenario’s.
Zowel analoge als digitale beamforming hebben hun voordelen en afwegingen, en de keuze daartussen hangt af van de specifieke vereisten en beperkingen van het draadloze communicatiesysteem. Analoge beamforming heeft vaak de voorkeur in eenvoudigere systemen waar kosten en real-time aanpassing van cruciaal belang zijn, terwijl digitale beamforming de voorkeur heeft in meer geavanceerde systemen die grotere flexibiliteit en prestaties vereisen. In sommige gevallen wordt een combinatie van beide typen, bekend als hybride beamforming, gebruikt om een evenwicht te vinden tussen kosten en prestaties.