W sieci 5G istnieje kilka rodzajów technik kształtowania wiązki. Cyfrowe kształtowanie wiązki wykorzystuje regulację fazy i amplitudy w celu utworzenia skupionych wiązek w nadajniku i łączenia sygnałów w odbiorniku. Analogowe kształtowanie wiązki wykorzystuje przesuwniki fazowe lub sterowanie wiązką do kierowania sygnałów. Hybrydowe kształtowanie wiązki łączy podejście cyfrowe i analogowe w celu zapewnienia elastyczności i mniejszej złożoności.
MIMO i Massive MIMO wykorzystują wiele anten w celu poprawy wydajności. Dynamiczne kształtowanie wiązki dostosowuje wiązki w czasie rzeczywistym, podczas gdy kształtowanie wiązki oparte na książce kodów wykorzystuje predefiniowane wzorce. Kształtowanie wiązki oparte na echosondach mierzy charakterystykę kanału w czasie rzeczywistym, aby zoptymalizować dostarczanie sygnału, a wszystko to przyczynia się do poprawy wydajności sieci i komfortu użytkownika.
Jakie są różne rodzaje kształtowania wiązki w 5g?
W sieci 5G kształtowanie wiązki odgrywa kluczową rolę w poprawie wydajności i efektywności sieci poprzez kierowanie sygnałów do określonych użytkowników lub obszarów. Aby to osiągnąć, w sieci 5G wykorzystuje się kilka rodzajów technik kształtowania wiązki. Oto główne:
Cyfrowe kształtowanie wiązki:
Wstępnekodowanie: Technika ta polega na użyciu wielu elementów anteny w nadajniku w celu manipulowania fazą i amplitudą sygnału każdej anteny. W ten sposób przesyłane sygnały można łączyć w taki sposób, aby konstruktywnie zakłócały lokalizację żądanego użytkownika, tworząc skupioną wiązkę.
Post-Combining: Po stronie odbiornika sygnały odbierane z wielu anten są łączone w celu maksymalizacji mocy odbieranego sygnału, poprawiając jakość odbieranych danych.
Analogowe kształtowanie wiązki:
Przesuwniki fazowe: Analogowe kształtowanie wiązki wykorzystuje przesuwniki fazowe w łańcuchu RF w celu dostosowania fazy sygnałów w różnych elementach anteny. W ten sposób sygnały można konstruktywnie łączyć w określonym kierunku.
Sterowanie wiązką: Zmieniając przesunięcia fazowe stosowane przez przesuwniki fazowe, wiązkę można kierować w różnych kierunkach bez potrzeby skomplikowanego przetwarzania cyfrowego. Jest to szczególnie przydatne w przypadku belek stałych.
Hybrydowe kształtowanie wiązki:
Hybrydowe kształtowanie wiązki łączy w sobie zalety zarówno cyfrowego, jak i analogowego kształtowania wiązki. Wykorzystuje etap cyfrowego kodowania wstępnego, po którym następuje analogowe kształtowanie wiązki. Takie podejście pozwala na większą elastyczność belek kierowniczych, jednocześnie zmniejszając złożoność przetwarzania cyfrowego.
MIMO Kształtowanie wiązki:
Technologia Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) wykorzystuje wiele anten zarówno w nadajniku, jak i odbiorniku, aby poprawić wydajność komunikacji. Formowanie wiązki jest wykorzystywane w MIMO do skupiania sygnałów w pożądanych kierunkach, zwiększając ogólną przepustowość i niezawodność połączenia.
Masowe kształtowanie wiązki MIMO:
W Massive MIMO na stacji bazowej zastosowano dużą liczbę elementów antenowych. Umożliwia to kształtowanie wiązki w wielu wymiarach, takich jak wysokość i azymut, i może służyć wielu użytkownikom jednocześnie dzięki wysoce skupionym wiązkom.
Dynamiczne kształtowanie wiązki:
Dynamiczne kształtowanie wiązki dostosowuje kierunek wiązek w czasie rzeczywistym w oparciu o lokalizację i ruch użytkowników. Dzięki temu użytkownicy będący w ruchu będą w dalszym ciągu otrzymywać optymalną jakość sygnału, gdy zmienia się ich pozycja.
Formowanie wiązki oparte na książce kodów:
Kształtowanie wiązki oparte na książce kodów obejmuje predefiniowane wzorce kształtowania wiązki, które można wybrać na podstawie lokalizacji użytkownika i warunków kanału. Zmniejsza to obciążenie związane ze sprzężeniem zwrotnym kształtowania wiązki.
Kształtowanie wiązki w oparciu o echosondę:
Kształtowanie wiązki oparte na echosondach wykorzystuje specjalistyczny sprzęt do pomiaru charakterystyki kanału w czasie rzeczywistym. Informacje te są następnie wykorzystywane do dostosowania strategii kształtowania wiązki w celu optymalnego dostarczania sygnału.
Te różne typy technik kształtowania wiązki w sieci 5G są niezbędne do zwiększania przepustowości sieci, zasięgu i komfortu użytkownika poprzez skupianie energii sygnału tam, gdzie jest ona najbardziej potrzebna, ograniczanie zakłóceń i poprawę ogólnej wydajności systemu.