Формирование луча и функции MIMO

Одно из важнейших нововведений в сети 5G это использование технологии формирование направленного луча до устройства пользователя Формирование луча при помощи MIMO антенн не является новой концепцией и уже существует на рынке сотовой связи в качестве AAS (Active Antenna System, активная антенная система). AAS MIMO антенна, установленная на вышке, позволяет разбить зону покрытия на статические ячейки, тем самым увеличивает эффективность использования спектра, а значит увеличивает количество каналов. Но современные перегруженные сети нуждаются в динамическом цифровом формировании луча для получения максимальной эффективности использования спектра.

Рисунок 5 – Пример работы Massive MIMO

Применение Massive MIMO призвано разгрузить сети, путем формирования динамического цифрового луча и повысить эффективность используемых спектров волн. Применение концепции MIMO антенн в миллиметровом диапазоне FR2 становится еще более интересным т.к. миллиметровые радиоволны обладают хорошими показателями направленности за счет увеличения в разы количества антенных элементов на антенну. Массив таких антенных элементов (256 и более) можно соединить в одну т.н. антенну Massive MIMO. Контролируя фазу и амплитуду сигналов, такая антенна способна динамически формировать множество сильных и острых лучей в направлениях конкретных пользователей. Таким образом с Massive MIMO мы получаем:

- Мощный сигнал на выходе в направлении к UE.

- Сильный уровень сигнал/шум в направлении от UE.

- Отсутствие межсотовой интерференции (волны между сотами не пересекаются).

- Значительное увеличение количества каналов связи на одну соту.

Однако, технология MIMO обретает разные смыслы в диапазонах sub6G и mmWave как показано в таблице ниже:

Таблица 2. Диапазоны MIMO