...
- Performance increasement (subscribers performing data transmission not on the maximum bitrate can use higher modulation-code schemes determining the link bandwidth, due to an increase in the signal-to-noise ratio).
- Higher devices lifetime (due to link energy increasement, the radiation power can be reduced without loses in performance, it will lead to device’s radio transmitter lifetime increasement).
- Sector coverage range increasement (higher link energy allows connection of new subscriber devices at a greater distance from the sector).
| Center |
|---|
Figure 1 - Radiation pattern of the sector with the beamforming technology support and without it |
...
- Devices with a set of radiation pattern templates (devices have several radiation pattern templates in the memory that usually differ azimuth of the main lobe. Interaction with a specific subscriber device implies one of the templates using, which is best suited for a given location. The disadvantage of this approach is that the final set of patterns does not always allow to choose the most efficient radiation pattern for the subscriber device).
- Devices without radiation pattern templates (in accordance with the signal received from the subscriber, the device forms an individual radiation pattern, using one of the embedded algorithms. The disadvantage of this approach is the high computing resources requirements).
Реализация в устройствах Инфинет
В продуктовом портфеле компании Инфинет технология формирования луча реализована в моделях секторов базовых станций R5000-Qmxb, входящих в семейство систем "точка-многоточка" InfiMAN 2x2.
Интегрированная антенна устройства R5000-Qmxb включают в себя 15 встроенных шаблонов диаграмм направленности с шириной главного лепестка 20º (коэффициент усиления 21 dBi), расположенных со смещением 5º друг от друга и один шаблон с шириной лепестка 90º (коэффициент усиления 15 dBi). В зависимости от выбранного шаблона диаграммы направленности устройство может работать в двух режимах:
- Широковещательный режим - использование диаграммы направленности с шириной главного лепестка 90º. Данный режим используется при обмене служебной информацией, когда за абонентским устройством ещё не закреплён один из узконаправленных шаблонов или необходимо актуализировать данные о выбранном шаблоне.
- Направленный режим - использование одного из 15 шаблонов диаграммы направленности с шириной главного лепестка 20º. Данный режим используется при непосредственной передаче данных.
...
Implementation in the InfiNet devices
In the InfiNet company's product portfolio, the beamforming technology is implemented in the R5000-Qmxb base station sector models of the InfiMAN 2x2 point-to-multipoint family.
The R5000-Qmxb device integrated antenna includes 15 built-in templates of the radiation pattern with a main lobe width of 20º (gain 21 dBi) located with an offset of 5º from each other and one template with a lobe width of 90º (gain 15 dBi). Depending on the chosen template, the device can operate in two modes:
- Broadcast mode - using radiation pattern with a main lobe width of 90º. This mode is used to exchange service information, when the narrowly focused templates is not yet assigned to the subscriber or it is necessary to update the data on the selected template.
- Directional mode — using one of 15 radiation pattern templates with a main lobe width of 20º. This mode is used for direct data transfer.
Video 5 demonstrates the establishing of correspondence between the subscriber station and the radiation pattern template. The base station sector broadcasts requests addressed to all subscribers, using each of the narrowly directed templates in turn. The request contains information about the template number. The subscriber estimates the level of each received signal, selects the maximum and sends the template number to the sector. After receiving information from the subscriber, the sector fills in the correspondence table and uses a template from the generated table , to interact with a specific client device. During operation the sector initiates the update of the correspondence table, adapting to possible changes in the external environment.
| Center | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Видеоролик Video 5 - Механизм выбора шаблона диаграммы направленности для абонентского устройства |
...
Template selection mechanism for subscriber device |
Migration to the system with the beamforming technology support is not laborious - it is enough to perform the base station sector replacement, the previous device configuration is compatible with new sector, the beamforming technology does not need any additional settings and is performed transparently for users and network administrators. There is no need to replace subscriber devices - the devices are compatible with each other. However, there are two limitations to deal with:
- Потребляемая мощность устройств с поддержкой технологии формирования луча выше, чем у устройств без поддержки, поэтому для организации питания устройств R5000-Qmxb используются блоки питания IDU-BS-G(60W) (входят в комплект поставки).
- Устройства R5000-Qmxb могут быть использованы только с версией программного обеспечения с поддержкой технологии TDMA (характеристики двух типов ПО представлены в статье TDMA и Polling: особенности применения в беспроводных сетях). Замена программного обеспечения с поддержкой технологии Polling на программное обеспечение с поддержкой TDMA может быть выполнена в соответствии с инструкцией. При близком расположении нескольких секторов, например реализация схемы ABAB, рекомендуется использовать устройство синхронизации AUX-ODU-SYNC.
...