Smart Antenna Technologies가 신호 품질 및 네트워크 신뢰성 향상

스마트 안테나는 무엇입니까?

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스마트 안테나 작업 방법 : 빔, MIMO 및 적응 알고리즘

연락처

Beamforming은 스마트 안테나를 집중 신호로 가능하게하는 핵심 기술입니다. 배열에 있는 각 성분의 단계 그리고 진폭을 조정해서, 체계는 표적 장치와 파괴적인 방해의 방향에 있는 건설적인 방해를 다른 곳에서 창조합니다. 2개의 주요 종류가 있습니다:

Fixed 또는 switched Beamforming는 predefined 패턴(beams)을 사용하고 주어진 사용자를 위해 최고의 것을 선택한다. 이 간단한 접근은 이득을 개선하지만 멀티웨이 환경에 완전히 적응하지 않습니다.
Adaptive Beamforming은 LMS(Least Mean Squares) 또는 RLS(Recursive Least Squares)와 같은 알고리즘을 사용하여 실시간 최적의 무게를 계산합니다. 이 방법은 지속적으로 스티어로 인터페링 소스를 향해, 신호 전력을 극대화합니다.

다중 입력 다중 입력 (MIMO)

스마트 안테나는 종종 MIMO 기술과 결합되어 송신기 및 수신기 악용 공간 다중화에 여러 안테나가 있습니다. MIMO는 추가 스펙트럼을 필요로하지 않고 데이터 처리량을 증가시킵니다. 현대 4G LTE 및 5G NR 기지국은 수십 개의 요소와 대규모 MIMO 배열을 사용합니다. 스마트 안테나 알고리즘은 여러 병렬 데이터 스트림을 만들 수 있으며 스펙트럼 효율과 네트워크 용량을 높일 수 있습니다.

적응 알고리즘 및 실시간 최적화

스마트 안테나의 두뇌는 제어 소프트웨어에 거짓말. 알고리즘은 지속적으로 채널 특성을 측정 - 신호 강도, 지연 확산, 방해 수준 - 및 밀리 초 이내에 무게를 조정합니다. 일부 시스템은 또한 수행 :

도착의 방향(DoA) estimation 사용자가 공간적으로 위치를 찾습니다.
Beam tracking 을 눌러 모바일 장치를 이동.
Interference cancel 를 사용하여 NUCATING과 같은 기법을 사용하여 인접 세포 또는 공동 채널 사용자로부터 원치 않는 신호를 억제합니다.

Signal Quality의 주요 장점

신호-에-인터리-플러스-노이즈 비율 개선 (SINR)

이 응용 프로그램은 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인 정상적인

Interference 감소 및 공간 필터링

의 붓기 네트워크에서, 과잉 신호에서 방해는 1 차적인 제한기입니다. 스마트 안테나는 간섭 소스의 방향에 깊은 NULL을 만듭니다. 예를 들면, 다른 방향에 있는 2명의 사용자를 봉사하는 기지국은 다른 사람에 전달하는 동안 그것의 광속을 NU로 눌 수 있고, 효과적으로 공간 재사용을 조정하는. 이것은 co 수로 간섭을 감소시키고 도시 배치를 위해 더 단단한 빈도 재사용 요인을 허용합니다.

Multipath Fading를 진화

무선 신호는 건물, 차량 및 지형을 반사하고, 여러 경로로 수신기에 도착합니다. 이러한 반사는 파괴적인 취소 (파딩)을 일으킬 수 있습니다. 스마트 안테나는 공간 다양성을 악용합니다. 여러 경로 구성으로 결합하여 자산에 대한 책임에서 다중 경로를 턴합니다. 적응형 배열은 또한 시스템을 선택하거나 깊은 퇴색의 위험을 줄이는 가장 강력한 신호 경로와 결합 할 수 있습니다.

네트워크 신뢰성 향상

Mobility의 일관된 적용

네트워크 신뢰성은 종종 장치 이동으로 연결 유지의 확률에 의해 측정됩니다. 빔 추적과 스마트 안테나는 지속적으로 움직이는 사용자를 따르기 위해 빔을 조정합니다. 이것은 수동으로 실패를 줄이고 전화를 떨어뜨립니다. 5G 밀리미터 웨이브 시스템에서 빔은 좁은 및 차단 가능, 적응형 빔 관리는 라인-of-sight 링크 유지에 중요합니다. 연구는 기존의 섹터에 비해 40% 적은 수의 떨어뜨릴 수 있는 스마트 안테나 경험으로 장착 된 기지국이 나타났습니다.

적재 균형과 수용량 이익

스마트 안테나는 운전자가 더 효과적으로 트래픽을 균형 잡을 수 있도록합니다. 다른 곳에서 유휴하면서 한 지역에서 과부하 될 수 있는 고정 섹터가 필요하게 역학적으로 이동할 수 있는 배열이 필요할 때도 사용할 수 있습니다. 이 기능은 혼잡 관련 실패를 방지하여 전체 네트워크 신뢰성을 향상시킵니다. 예를 들어 경기장 이벤트 기간 동안 스마트 안테나 기지국은 혼잡한 지역을 향해 더 많은 빔을 할당할 수 있습니다.

방사능에 대한 방사성

실내 사무실, 공장, 또는 갱도, 다중경구 및 방해는 신호 질을 평가합니다. 똑똑한 안테나는 반사를 악용해서 장애물의 주위에 신호를 통과할 수 있습니다. 직접적인 경로가 막힌 경우에, 알고리즘은 수신기에 에너지를 리디렉션하는 반사 표면으로 광속을 steer 할지도 모릅니다. 이 공간 무결성은 네트워크에게 비 선의 상태에서 더 믿을 수 있는 더 믿을 수 있는 만듭니다.

Smart Antennas의 응용

세포질 네트워크 (4G, 5G 및 Beyond)

MIMO와 적응형 빔 성형은 5G 새로운 라디오의 코너스톤입니다. 기지국은 수십 명의 사용자가 동시에 공간을 분리하여 동시에 사용할 수 있습니다. 스마트 안테나는 또한 전차원 MIMO 및 고각 빔과 같은 고급 기능을 가능하게하여 밀도 도시 영역에서 용량을 높일 수 있습니다. Verizon 및 T-Mobile과 같은 운영자는 Ericsson 및 Nokia와 같은 공급업체에서 대규모 MIMO 패널을 배치하여 안테나 요소의 수백을 통합했습니다. Verizon 및 T-Mobile과 같은 작업자는 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다.

Wi-Fi 및 실내 무선

엔터프라이즈 Wi-Fi 액세스 포인트는 이제 일상적으로 빔 형성 기능을 포함합니다. IEEE 802.11ac/ax 표준은 명시적으로 명시되어 있으며 불허한 빔 형성을 지원합니다. 스마트 안테나는 범위를 확장하고 죽은 영역을 감소시키고 공항, 컨벤션 센터 및 사무실 건물과 같은 군중 환경에 대한 성능을 향상시킵니다. 일부 시스템은 단계별 배열 또는 전환 빔을 사용하여 실시간으로 클라이언트 위치에 적응시킵니다.

위성 통신

저지선 궤도 (LEO) Starlink와 OneWeb과 같은 위성 별자리는 사용자 맨끝을 위한 단계 아르레이 안테나에 의존합니다. 이 편평한 패널 똑똑한 안테나 전자로 steer 광속은 인공위성 이동하는 머리, 기계적인 추적을 위한 필요를 피하는 것을 돕습니다. 이것은 원격 지역에 고속 광대역을 가능하게 합니다. 똑똑한 안테나는 또한 에너지 정확하게 집중해서 인공위성 연결의 스펙트럼 효율성을 증가합니다.

IoT 및 스마트 시티

IoT(IoT) 네트워크의 인터넷에서 많은 장치는 저전력으로 파열을 전송합니다. 게이트웨이의 스마트 안테나는 다른 센서에서 분리된 전송을 차단하고 충돌을 줄이고 신뢰성을 향상시킵니다. 스마트 시티 인프라-트라퓨닉 조명, 감시 카메라, 환경 모니터- 넓은 영역에서 적용 범위를 최적화하는 적응형 안테나에서 이익.

방위 및 항공

군 체계는 안전한, 움직이지 않게 하는 커뮤니케이션을 위한 긴 사용한 똑똑한 안테나가 있습니다. 현대 전자 warfare는 디지털 방식으로 beamforming에, 위치를 알아내고, 반대 위협을 의지합니다. 항공 우주에서, 항공기 및 무인비행기 사용은 동적인 상태에서 작동해야 하는 레이다와 커뮤니케이션 연결을 위한 배열을 단계로 했습니다.

동향 및 미래 방향

AI-Driven 빔 관리

기계 학습 알고리즘은 점점 대중적인 데이터와 사용자 행동을 기반으로 최적의 빔 패턴을 예측하는 데 사용됩니다. 모든 가능한 빔 조합을 스캔하는 대신 AI 모델은 최고의 구성을 추천 할 수 있으며 대기 시간과 계산 하중을 줄입니다. 이 접근법은 특히 5G-Advanced 및 6G 네트워크에 대한 유망입니다.

재설정 가능한 지능형 표면 (RIS)

안테나가 아니더라도, 신호 전파를 통제하기 위하여 똑똑한 안테나를 따라 재구성할 수 있는 지적인 표면 일. RIS 패널은 원한 방향에 있는 반사 또는 굴절 신호를 반영할 수 있는 많은 수동적인 성분으로 만듭니다. 근원에 똑똑한 안테나도 결합해, RIS는 그림자 잡은 지역으로 적용을 확장하고 새로운 기지국을 추가하지 않고 실내 신뢰성을 개량할 수 있습니다.

풀-듀플렉스 및 셀프 인터런스 취소

미래 스마트 안테나는 동일한 주파수에서 동시에 전송 및 수신을 완전히 두 배 통신을 가능하게 할 수 있습니다. 적응형 빔 성형은 자기 방해를 취소하기위한 주요 활성화기이며, 이중 스펙트럼 효율을 확보하고 실시간 비디오 및 자율 차량과 같은 응용 프로그램에 대한 대기 시간을 개선 할 수 있습니다.