Я читаю некоторые исследовательские статьи о беспроводной связи, в которых рассказывается о методах формирования луча и их различиях в системах Tx-Rx с несколькими антеннами (MIMO). В нем говорится, что аналоговое формирование луча может поддерживать только один поток (или одного пользователя) за раз, в то время как цифровое формирование луча может поддерживать несколько потоков и пользователей.
Может ли кто-нибудь внятно объяснить, почему это так?
Чтобы задать более прямой вопрос, почему я не могу создавать лучи в нескольких направлениях, несущие разные информационные потоки, используя массив антенн при использовании аналогового формирования луча?
Формирование луча, по своей сути, представляет собой не что иное, как объединение сигналов от разных источников, чтобы максимизировать сигнал и минимизировать шум. Это достигается за счет физического разделения антенн, так что между приемами на все антенны возникает задержка. Затем вы вводите электрические задержки, чтобы снова выровнять полученные сигналы. Таким образом, сигнал суммируется и усиливается за счет количества приемных антенн. Шум не складывается таким же образом, поэтому окончательная сумма имеет лучшее отношение сигнал/шум, чем принятый сигнал от любой отдельной антенны.
Термин «формирование луча» исходит из идеи, что этот эффект суммирования во многом похож на наличие одной направленной антенны с высоким коэффициентом усиления, направленной на источник. Направленность антенны называется «луч». Поскольку вы делаете направленную антенну из ненаправленных антенн, вы формируете луч: формирование луча.
Направление лучей определяется задержками между различными антеннами.
В аналоговой системе у вас есть набор антенн с фиксированными задержками — ваш луч направлен в одном конкретном направлении.
Вы можете построить аналоговую систему, в которой вы разделяете сигнал от каждой антенны на несколько задержек и суммируете их вместе, чтобы получить несколько лучей. Я думаю, что потери и нежелательные задержки необходимых разветвителей и усилителей снизят полезность такой системы до такой степени, что она не будет стоить затраченных усилий.
Цифровая система отличается тем, что вы можете программно изменять задержки. Потери отсутствуют, поэтому вы можете сделать столько лучей, сколько ваш процессор может обработать в реальном времени.
Цифровые системы включают алгоритмы, с помощью которых базовая станция пытается улучшить связь с клиентами, направляя на них лучи. Временные задержки, с которыми сигнал от клиентов поступает на базовую станцию, можно использовать для расчета задержек, необходимых для наведения луча. По сути, базовая станция определяет направление к клиенту и направляет один из своих лучей в этом направлении.
странник
Дмитрий Григорьев