Frekans bantları ve sinyaller hakkında şu şeyler: LTE'nin MIMO çoklu anten teknolojisi hakkında konuşmak
Birçok cep telefonunun parametre konfigürasyonunda gördük, cep telefonu 4 * 4 MIMO teknolojisini destekliyor, bu da cep telefonunun sinyalini büyük ölçüde geliştirebilir vb.
Bununla birlikte, terminal üreticileri 4 * 4 MIMO'nun ne olduğunu çok fazla açıklamadılar.Tüketiciler sadece MIMO teknolojisinin cep telefonu sinyallerini daha iyi hale getirebileceğini ancak MIMO'nun cep telefonlarının daha iyi sinyal almasını sağlayabileceğini hatırlıyorlar MIMO nedir? Sinyal kalitesini iyileştirmenin çalışma prensibi tüketiciler için çok açık değildir.
Peki MIMO tam olarak nedir? Cep telefonu sinyallerini gerçekten daha iyi hale getirebilir mi?
Cevap gerçekten evet.
MIMO nedir?
MIMO çoklu anten teknolojisi, LTE'nin verimi büyük ölçüde artırması için anahtar fiziksel katman teknolojisidir. MIMO teknolojisi ve OFDM teknolojisi topluca LTE'nin en önemli iki fiziksel katman teknolojisi olarak adlandırılır. Birincisi çoklu anten teknolojisidir ve ikincisi ortogonal frekans bölmeli çoğullamadır. teknoloji.
MIMO (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış), sırasıyla verici ve alıcıda çoklu verici antenlerin ve alıcı antenlerin kullanılması anlamına gelir.Geleneksel sinyal işleme yöntemlerinden farkı, hem zamandan hem de uzaydan gelen sinyalleri aynı anda incelemesidir. Bant genişliğini ve iletim gücünü artırmadan sistemin veri hızını artırabilir, bit hata oranını azaltabilir ve kablosuz sinyallerin iletim kalitesini iyileştirebilir.
Daha önce belirtildiği gibi, MIMO bir çoklu anten teknolojisidir ve LTE'nin fiziksel katman teknolojilerinden biridir. Lütfen bunun fiziksel bir katman teknolojisi olduğunu unutmayın.
Bundan bahsetmeden önce, Shannon formülünden bahsetmemiz gerekiyor.
C = B * log2 (1 + S / N)
Yukarıdaki formülde Shannon, tek bir verici anten ve tek bir alıcı anten ile SISO kablosuz kanalının limit kapasite formülünü verdi. SISO, MIMO'nun tersidir, MIMO, çoklu giriş ve çoklu çıkıştır ve SISO, tek giriş ve tek çıkıştır.
B kanal bant genişliğidir, S / N, alıcı uçtaki sinyal-gürültü oranıdır (bir elektronik cihaz veya elektronik sistemde sinyalin gürültüye oranı. Buradaki sinyal, bu cihaz tarafından işlenmesi gereken cihazın dışından gelen elektronik sinyali ifade eder. Cihazdan geçtikten sonra üretilen orijinal sinyalde bulunmayan düzensiz ekstra sinyali (veya bilgiyi) ifade eder ve sinyal orijinal sinyalin değişmesiyle değişmez ve birim dB'dir).
Shannonın formülünden, SNRyi artırmanın veya bant genişliğini artırmanın kablosuz kanal kapasitesini artırabileceğini bilebiliriz. Ancak iletim gücü ve bant genişliğinin belirli sınırları vardır. Belirli bant genişliği koşullarında, SISO'nun hangi kodlama ve modülasyon yöntemini benimsediğine bakılmaksızın, sistem kapasitesi Shannon formül sınırını aşamaz. Günümüzde yaygın olarak kullanılan turbo kodlar ve LDPC kodları, kanal kapasitesini kanal kapasitesi sınırına yaklaştırmaktadır.
Burada LTE'deki çoklu anten teknolojisinin Shannon formülü ile tanımlanan sınırı aşmadığı, ancak birden fazla tek kanalın kombinasyonuna eşdeğer olduğu belirtilmelidir.
N'yi verici antenlerin sayısı, M'yi alıcı antenlerin sayısı, MIMO çok antenli bir teknolojidir, daha sonra anten konfigürasyonu N * M olarak ifade edilebilir; mevcut anten konfigürasyonunda 1 * 2 (1 alıcı ve 2 verici) var , 2 * 2, 2 * 4, 4 * 4 vb.
Gönderen uçtaki her bir antenin bağımsız eşit güç ilettiğini ve her sinyalin, MIMO sisteminin kanal iletim özelliklerine ve Shannon kanal kapasitesinin hesaplama yöntemine göre Rayleigh dağılımını karşıladığını varsayarsak, düz sönen MIMO sisteminin kanal kapasitesinin yaklaşık ifadesini şu şekilde türetebiliriz:
C = {min (N, M)} B * log2 (S / 2N)
min (N, M), verici anten sayısının en küçük olanı ve alıcı anten sayısı M'yi ifade eder.
Görebildiğimiz şey, MIMO sisteminin kapasitesinin, verici veya alıcıdaki anten sayısında hangisi küçükse, min (N, M) artışıyla doğrusal olarak artacağıdır.
2 × 2 anten konfigürasyonlu MIMO sisteminin ve 2 × 4 anten konfigürasyonlu MIMO sisteminin sınır kapasitesi yaklaşık olarak aynıdır, çünkü "N" her ikisi de 2'dir, ancak bu, "M" nin "4" ünün işe yaramaz olduğu anlamına gelmez. Aslında, Gönderen antenlerin sayısının iki katına çıkarılması, çeşitlilikte bir rol oynar, alıcı uçta sinyal-gürültü oranını geliştirir, alt bağlantı kapasitesini arttırır ve alt bağlantı hızını arttırır.
Bunu basitçe varil kısa tahta etkisi olarak anlayabiliriz. Alınan sinyalin kalitesi, N ve M'den daha küçük olanına bağlıdır.Başka bir deyişle, ne kadar iletirseniz iletin, sadece birkaç alıcı antenim var ve geri kalanı boşa gidiyor; ya da çok az iletiyorsunuz, ben Ne kadar anten olursa olsun işe yaramaz, çok doğru değil, böyle bir anlayış yapabilirsiniz.
MIMO teknolojisini daha iyi anlamak için iki bölüme ayrılabilir.
Birden fazla anten sinyal iletirken, aynı veri akışının farklı versiyonlarını yapın, bunları farklı antenlerde kodlayın ve modüle edin ve sonra gönderin; alıcı, alınan sinyali ayırmak için bir uzamsal ekolayzır kullanır, ardından aynı veri akışını demodüle eder ve kodunu çözer Farklı alınan sinyalleri birleştirin ve orijinal verilere geri yükleyin, Bu sürece genellikle uzay çeşitliliği diyoruz , Sinyal iletimini ayırın, Bu, sinyalin güvenilirliğini sağlayabilir.
Elbette, birden çok anten, yüksek hızlı bir veri akışını birkaç düşük hızlı veri akışına bölerse, bunları farklı antenlerde kodlayıp modüle edin ve sonra gönderin. Antenler birbirinden bağımsızdır Alıcı, alınan sinyali ayırmak için bir uzamsal ekolayzır kullanır, ardından orijinal sinyali geri yüklemek için çeşitli veri akışlarını demodüle eder, kodunu çözer ve birleştirir. Bu sürece genellikle uzay bölümlü çoğullama denir ve amacı bilgi aktarımının verimliliğini artırmaktır.
Uzay çeşitliliği ve alan bölmeli çoğullama, MIMO teknolojisindeki iki temel teknolojidir ve MIMO teknolojisinin kullanıcı düzlemine hem güvenilir hem de verimli daha iyi LTE oranı algısı getirmesini sağlar.
4 * 4 MIMO teknolojisi, China Mobile B41'e özel mi?
Çalışma prensibini biliyoruz, peki bu MIMO teknolojisinin gerçek hayatta çalışma senaryosu nedir?
Editör referansınız için bir resim yaptı.
Yukarıdaki şekilde görebileceğimiz gibi, 2 * 2MIMO teknolojisi, operatörün baz istasyonu tarafında çift veri akışı iletimi için iki antenle donatılmış olduğu anlamına gelir. Şu anda, mobil terminalin iki alıcı anteni çift veri akışını alır; aynısı 2 * 4 MIMO için de geçerlidir Doğrusu.
Sözde 4 * 4 MIMO, 4 cep telefonu 4 alıcı gönderen baz istasyonundan başka bir şey değildir, geleneksel 2 * 2 MIMO ile karşılaştırıldığında aynı anda 4 veri akışı vardır, oran iki katına çıkar Sanki iki şeritli bir yolun dört şeritli bir yola dönüşmesi gibi Yol değiştirmek yerine daha geniş.
İnternette bir söz var 4 * 4 MIMO teknolojisi yalnızca mobil B41 frekans bandını destekler , Ve Çin Unicom ve Telekom'un 4 * 4 MIMO'ya sahip olmadığını söyledi, çünkü bu teknoloji "frekans bandı ile ilgili", yani soru şu, doğru mu?
Yukarıdaki soruları ayrı ayrı cevaplayalım.
İlk olarak, 4 * 4MIMO teknolojisi yalnızca mobil B41 frekans bandını destekliyor mu? China Unicom ve Telekom?
Öncelikle, MIMO teknolojisi prensibinden hareketle, bu teknolojinin mutlaka frekans bandı ile ilgili olması gerekmez.Eğer gerçekten ilgiliyse, China Mobile'ın belirli bir frekans bandını destekleyen 4 * 4 MIMO, 4 alıcı anten ve telekomünikasyon desteği gerektirir 4 Kök, Unicom desteği ve 4 tane daha. Tam bir Netcom cep telefonu olarak, üç ağın 4 * 4 MIMO'sunu desteklemek için en az 16 anten gerekir ve frekans bantlarından yalnızca birini destekler. Örneğin, China Mobile'da D, E, F ve diğer frekans bantları vardır. Unicom Telecom ayrıca birkaç frekans bandına sahiptir ...
Pek çok netizen, bu teknolojinin China Mobile'ın B41 frekans bandına özel olduğunu ve China Unicom ve China Telecom'un bunu desteklemediğini söyledi. Bu nedenle, editör özellikle Qingdao Unicom'un dahili personeline danıştı ve yanıt şu oldu: "Mevcut ağdaki LTE 4 * 4'tür."
Bu, China Unicomun LTE baz istasyonlarının 4 * 4 MIMO'yu desteklediği ve mevcut tüm LTE baz istasyonlarının 4 * 4 MIMO çoklu anten teknolojisini desteklediği anlamına gelir, bu da 4 * 4 MIMO teknolojisinin China Mobileın B41 bandına özel olmadığını kanıtlar. Bu teknolojinin frekans bandıyla hiçbir ilgisi yoktur.
İkincisi, neden sadece China Mobile B41 bandının 4 * 4 MIMO'yu desteklediği söyleniyor? İnternetteki birçok arama sonucu "4 * 4 MIMO yalnızca China Mobile B41 bandını destekler" şeklindedir. Bu ifade nasıl ortaya çıktı?
Tanınmış bir TV medyası kişisinin ve dijital blog yazarının Vetrax küstah TV açıklamasına başvurabiliriz.
Blog yazarı, "B41'i arama yeteneği bunu açıkça destekliyor çünkü China Mobile'ın zorunlu bir terminal gereksinimi var. 1.500 yuan'ın üzerinde bir fiyata sahip terminaller bunu desteklemeli, ancak diğer operatörlerin desteklemediği anlamına gelmiyor."
Qingdao Unicom'un dahili personeli de buna karşılık gelen bir yanıt verdi. China Unicomun mevcut LTE ağı zaten 4 * 4 MIMOdur ve bu da "4 * 4 MIMO yalnızca China Mobileın B41 frekans bandını destekler" ifadesinin doğru olmadığını, dolayısıyla dolaylı olarak Bu, blog yazarının "ancak diğer operatörlerin olmadığı anlamına gelmez" ifadesini doğruladı.
Aslında, iki tane daha alıcı / alıcı antenle, cep telefonları veya LTE baz istasyonları tarafından desteklenen frekans bandını değiştirmenin mümkün olabileceğini anlayabiliriz.
sonuç olarak:
MIMO çoklu anten teknolojisi prensibinden, başından sonuna kadar MIMO teknolojisinin doğrudan frekans bandıyla ilişkili olduğundan bahsedilmediğini görebiliyoruz.ZTE'nin MIMO teknik bilgi editörü de çok aradı ve hala sözde 4 * 4MIMO teknolojisini bulamadı. China Mobile'ın B41 bandına özel ilgili dildir.
