Producent anten MIMO

Wprowadzenie

Anteny odgrywają ważną rolę w nowoczesnej komunikacji bezprzewodowej, ponieważ są kluczowym elementem odpowiedzialnym za przesyłanie i odbieranie sygnałów bezprzewodowych na odległość. Jedną z wielu pionierskich technologii w nowoczesnej technologii antenowej jest technologia antenowa Multiple Input Multiple Output (MIMO). Technologia ta wykorzystuje wiele anten nadawczych i odbiorczych zamiast zwykłej konfiguracji pojedynczej anteny. Zwiększa to różnorodność działania anteny. Zwiększona różnorodność anten zapewnia więcej możliwości odbioru i transmisji danych. Co więcej, zwiększa również szybkość transmisji danych i jakość sygnału.

W tym artykule omówimy szczegółowo technologię MIMO, rodzaje anten MIMO, różne zalety i wady anten MIMO oraz przyszłość anten MIMO.

Czym jest technologia MIMO?

Technologia MIMO zapewnia wiele nadajników i odbiorników, wykorzystując w ten sposób wielościeżkowe zakłócenia sygnałów bezprzewodowych. Zapewnia również więcej możliwości obsługi wielu sygnałów z większą różnorodnością. Różnorodność odnosi się do elastyczności w obsłudze więcej niż jednego zakresu częstotliwości. Technologia MIMO zwiększa również przepustowość systemu i niezawodność sieci komunikacyjnej co1TP14. Podstawową zasadą technologii MIMO jest multipleksacja przestrzenna, w której wiele ścieżek jest wykorzystywanych jako różne kanały w celu utrzymania wielu kanałów communication. Jedynym czynnikiem ograniczającym ilość danych przenoszonych w kanale jest prawo Shannona. Metoda MIMO oparta na multipleksacji z podziałem przestrzeni została wprowadzona przez Arogyaswami Paulraj i Thomasa Kailatha w 1993 roku. Po krótkim zrozumieniu kluczowych cech i historycznego rozwoju technologii MIMO ważne jest, aby przedstawić niektóre z najważniejszych zalet technologii MIMO w następujący sposób:

• Zwiększona przepustowość danych: Zwiększa to możliwości nowoczesnej sieci communication, szczególnie w przypadku dużego zapotrzebowania na dane.
• Odporność na zakłócenia wielościeżkowe: Ze względu na multipleksowanie przestrzenne, błąd propagacji wielościeżkowej jest zminimalizowany w technologii MIMO.
• Zwiększony obszar zasięgu: Technologia MIMO zapewnia większy zasięg w porównaniu z konwencjonalnymi technologiami antenowymi.
• Wysoka przepustowość: technologia MIMO zapewnia szersze pasmo dla aplikacji o wysokim zapotrzebowaniu na dane.

Czym jest antena MIMO i jak działa?

Anteny MIMO są najważniejszym elementem konfiguracji MIMO. Składają się one z wielu anten wejściowych (nadajników) i wyjściowych (odbiorników), umożliwiając wiele kanałów w sieci w celu komunikacji co1TP14. Podstawową zasadą działania anteny MIMO jest multipleksacja przestrzenna, w której wiele strumieni danych jest kierowanych na różne kanały przeznaczone dla tego samego użytkownika lub wielu użytkowników. Jednak w większości przypadków dane te są przesyłane w tym samym zakresie częstotliwości. Wysyłając ten sam sygnał przez wiele anten, anteny MIMO osiągają zysk różnorodności. Pomaga to zwiększyć niezawodność sygnału. Ponadto inną techniką wykorzystywaną przez anteny MIMO jest kształtowanie wiązki. Kształtowanie wiązki pozwala nam konstruktywnie dostosować sygnały, aby skupić się na interesującym nas miejscu docelowym. Teraz na końcu odbiornika wykorzystywane są różne algorytmy łączenia, aby odtworzyć transmitowany sygnał z wielu nadajników.

Rodzaje konfiguracji anten MIMO

Anteny MIMO mają różne kategorie i konfiguracje. Jedna kategoria konfiguracji opiera się na liczbie użytkowników mogących współpracować z systemem antenowym MIMO. W związku z tym istnieją dwa rodzaje konfiguracji:

• SU-MIMO: Konfiguracja MIMO dla jednego użytkownika, w której strumienie danych w sieci współdziałają tylko z jednym urządzeniem naraz.
• MU-MIMO: Konfiguracja Multiuser MIMO, w której wielu użytkowników może współdziałać z siecią.

Ponadto istnieje wiele konfiguracji opartych na liczbie anten w strumieniu wejściowym i wyjściowym. Konfiguracje te są następujące:

• SISO - pojedyncze wejście, pojedyncze wyjście
• SIMO - pojedyncze wejście, wiele wyjść
• MISO - Pojedyncze wyjście z wieloma wejściami
• MIMO - wiele wejść, wiele wyjść

MIMO-SISO to najprostsza forma konfiguracji MIMO, w której konfigurowane są tylko pojedyncze wejście i wyjście. Pozostałe konfiguracje mają pewną złożoność, przy czym MIMO jest najbardziej złożoną konfiguracją. Ponadto w przypadku konfiguracji MIMO anteny są dalej konfigurowane jako:

• 2×2
• 4×4
• 6×6
• 8×8 - najbardziej popularna konfiguracja w nowoczesnych systemach MIMO, takich jak 5G.

Oprócz tych konfiguracji, masywne MIMO jest kolejną konfiguracją szeroko stosowaną wraz ze wzrostem popularności technologii 5G i innych. Technologia massive MIMO opiera się na trzech głównych aspektach:

• Różnorodność przestrzenna
• Multipleksowanie przestrzenne
• Kształtowanie wiązki

Zastosowania wszystkich tych konfiguracji obejmują:

• Aplikacje i usługi oparte na technologii 5G
• Masowy IoT
• Aplikacje Przemysłu 4.0
• Aplikacje na dużą skalę, takie jak łańcuch dostaw i logistyka

Zastosowania anten MIMO

Przyjrzyjmy się teraz bliżej niektórym zastosowaniom anten MIMO. Niektóre z najważniejszych zastosowań MIMO obejmują:

• Sieć komórkowa communication: Anteny MIMO są szeroko stosowane w nowoczesnych technologiach komórkowych, takich jak 5G i nie tylko. Wraz z rosnącą liczbą użytkowników konieczne jest zaspokojenie potrzeb wielu z nich.
• Komunikacja satelitarna: Anteny MIMO stają się krytyczne w komunikacji satelitarnej, ponieważ mogą wytrzymać poważne zakłócenia kanału.
• Bezprzewodowe sieci LAN i Wi-Fi: Anteny MIMO odgrywają również kluczową rolę w tych systemach bezprzewodowych w celu zwiększenia szybkości transmisji danych, zasięgu i przepustowości.
• Bezprzewodowe łącza punkt-punkt: Anteny MIMO są również idealne do sieci punkt-punkt, takich jak mikrofalowe łącza typu backhaul i łącza satelitarne communications.
• Masywne sieci IoT: Anteny MIMO są ważne dla masowych sieci IoT, w których tysiące lub miliony urządzeń IoT są połączone przez Internet. Taki system wymaga zwiększonej szybkości transmisji danych i przepustowości.

Zalety i wyzwania związane z antenami MIMO

Podstawowe zalety anten MIMO w różnych zastosowaniach są następujące:

• Anteny MIMO zapewniają silny i niezawodny sygnał w porównaniu z prostymi konfiguracjami anten.
• Rozszerzone możliwości multimedialne i streamingowe. Dzięki zwiększonej szybkości transmisji danych i jakości anteny MIMO mogą zapewnić wysokiej jakości strumieniowanie multimediów i wrażenia.
• W porównaniu do tradycyjnych systemów, anteny MIMO mogą zapewnić bezpieczną komunikację przy minimalnej utracie pakietów z powodu zakłóceń wielościeżkowych.
• Anteny MIMO mogą również zapewnić lepszy zasięg i niezawodność.

Korzyści te wiążą się jednak z poważnymi wyzwaniami, takimi jak

• Anteny MIMO mają złożoną konstrukcję
• Anteny MIMO zazwyczaj zużywają znaczną ilość energii
• Wymaga to zaawansowanych technik przetwarzania sygnału o różnych właściwościach adaptacyjnych

Przyszłość anten MIMO

Niektóre z najnowszych trendów związanych z technologią MIMO są następujące:

• Massive MIMO dla obsługi dużej liczby podłączonych urządzeń
• Fale Mm MIMO dla technologii komórkowych 5G i nowszych
• Rekonfigurowalne inteligentne powierzchnie (RIS) dla niestandardowych wymagań dotyczących zasięgu i szerokości wiązki

Z powyższych trendów widać, że technologia MIMO ma obiecujący postęp w komunikacji komórkowej i IoT co1TP14.

Wnioski

W tym artykule przedstawiliśmy krótkie wprowadzenie do technologii MIMO i anten. Ponadto przedstawiono różne konfiguracje anten MIMO i ich zastosowania. Ponadto omówiliśmy niektóre zalety i wyzwania związane z technologią MIMO, a na koniec przedstawiliśmy najnowsze trendy związane z antenami MIMO.