계산 속도가 클럭 속도의 물리적 한계에 도달하면 멀티 코어 아키텍처로 전환됩니다. 통신 속도가 전송 속도의 물리적 한계에 도달하면 멀티 안테나 시스템으로 전환됩니다. 과학자와 엔지니어들이 5G 및 기타 무선 통신의 기반으로 다중 안테나를 선택하게 된 이유는 무엇일까요? 기지국에 안테나를 추가하는 초기 동기는 공간 다이버시티였지만, 1990년대 중반, 송신 및/또는 수신 측에 다중 안테나를 설치하면 단일 안테나 시스템에서는 예측할 수 없었던 다른 가능성이 열린다는 사실이 밝혀졌습니다. 이제 이와 관련하여 세 가지 주요 기술을 살펴보겠습니다.
**빔포밍**
빔포밍은 5G 셀룰러 네트워크의 물리 계층을 구성하는 주요 기술입니다. 빔포밍에는 두 가지 유형이 있습니다.
고전적 빔포밍은 가시선(LoS) 또는 물리적 빔포밍이라고도 합니다.
일반화된 빔포밍은 비가시선(NLoS) 또는 가상 빔포밍이라고도 합니다.
두 가지 유형의 빔포밍의 기본 개념은 여러 개의 안테나를 사용하여 특정 사용자에게 도달하는 신호 강도를 높이는 동시에 간섭원의 신호를 억제하는 것입니다. 비유하자면, 디지털 필터는 주파수 영역에서 신호의 내용을 변경하는데, 이를 스펙트럼 필터링이라고 합니다. 마찬가지로 빔포밍은 공간 영역에서 신호의 내용을 변경합니다. 따라서 공간 필터링이라고도 합니다.
물리적 빔포밍은 소나 및 레이더 시스템의 신호 처리 알고리즘에서 오랜 역사를 가지고 있습니다. 물리적 빔포밍은 송신 또는 수신을 위해 공간에 실제 빔을 생성하므로 신호의 도래각(AoA) 또는 발사각(AoD)과 밀접한 관련이 있습니다. OFDM이 주파수 영역에서 병렬 스트림을 생성하는 방식과 유사하게, 기존 또는 물리적 빔포밍은 각도 영역에서 병렬 빔을 생성합니다.
반면, 가장 단순한 형태의 일반화 또는 가상 빔포밍은 각 송신(또는 수신) 안테나에서 동일한 신호를 적절한 위상 및 이득 가중치를 적용하여 특정 사용자에게 신호 전력이 최대화되도록 송신(또는 수신)하는 것을 의미합니다. 특정 방향으로 빔을 물리적으로 조향하는 것과 달리, 송신 또는 수신은 모든 방향에서 발생하지만, 핵심은 다중 경로 페이딩 효과를 완화하기 위해 수신 측에서 여러 개의 신호 사본을 생성적으로 추가하는 것입니다.
**공간 다중화**
공간 다중화 모드에서는 입력 데이터 스트림이 공간 영역에서 여러 개의 병렬 스트림으로 분할된 후, 각 스트림은 서로 다른 송신 체인을 통해 전송됩니다. 채널 경로가 수신 안테나에 충분히 다른 각도에서 거의 상관관계 없이 도달하는 한, 디지털 신호 처리(DSP) 기술은 무선 매체를 독립적인 병렬 채널로 변환할 수 있습니다. 이러한 MIMO 모드는 동일한 대역폭에서 여러 안테나에서 독립적인 정보가 동시에 전송되기 때문에 현대 무선 시스템의 데이터 전송 속도를 10배 이상 향상시키는 주요 요인이 되어 왔습니다. 제로 포싱(ZF)과 같은 검출 알고리즘은 변조 심볼을 다른 안테나의 간섭으로부터 분리합니다.
그림에서 보듯이, WiFi MU-MIMO에서는 여러 개의 전송 안테나에서 여러 데이터 스트림이 동시에 여러 사용자에게 전송됩니다.
**시공간 코딩**
이 모드에서는 단일 안테나 시스템에 비해 시간과 안테나 전반에 걸쳐 특수 부호화 방식을 적용하여 수신기에서 데이터 전송률 손실 없이 수신 신호 다이버시티를 향상시킵니다. 시공간 부호는 여러 안테나를 사용하는 송신기에서 채널 추정을 수행하지 않고도 공간 다이버시티를 향상시킵니다.
컨셉트 마이크로웨이브는 중국에서 5G 안테나 시스템용 RF 부품을 전문적으로 제조하는 기업입니다. RF 저역통과 필터, 고역통과 필터, 대역통과 필터, 노치 필터/대역 차단 필터, 듀플렉서, 전력 분배기, 방향성 결합기 등이 포함됩니다. 모든 제품은 고객의 요구에 맞춰 맞춤 제작 가능합니다.
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게시 시간: 2024년 2월 29일