Технология формирования луча

Системы связи без использования технологии формирования луча

Диаграмма направленности устройств не поддерживающих технологию формирования луча является фиксированной и не может быть изменена в процессе передачи данных. Пример работы сектора базовой станции, к которому подключены три абонентских устройства, представлены на видео 1.

Сектор базовой станции последовательно взаимодействует с абонентскими устройствами, причём обмен данными двунаправленный: сектор передаёт данные абонентскому устройству 1, и, дождавшись от него ответа, выполняет последовательное взаимодействие со вторым и третьим абонентами.

Такой подход имеет несколько недостатков:

• неэффективное использование мощности излучения (независимо от устройства-получателя, сектор выполняет передачу данных всем абонентским устройствам, попадающим в зону покрытия);
• низкий уровень безопасности (получив доступ к одному из абонентских устройств, злоумышленник может перехватить весь исходящий трафик сектора для любого из абонентов);
• появление локальной помехи на сектор оказывает влияние на работу всех абонентских устройств (см. видео 2).

На видео 2 представлена работа сектора базовой станции, к которому подключено три абонентских устройства, в условиях действия локальной помехи. В интервалы времени, выделенные для передачи данных в восходящем канале, от абонента к сектору, сектор принимает сумму сигнала абонента и помехи. В случае, если уровень помехи высок, то сектор не может выделить из полученной суммы сигналов полезную абонентскую составляющую и передачу данных необходимо повторить. На это будет затрачено дополнительное время, т.е. ресурсы системы будут использоваться неэффективно. Важно отметить, что попадание сигнала помехи в зону действия сектора, оказывает влияние на работу всех абонентов, т.к. широкий основной лепесток диаграммы направленности не позволяет выполнять избирательное пространственное подавление. Иными словами, сигнал любого устройства, попадающего в зону действия сектора, будет принят с одинаковым коэффициентом усиления.

Технология формирования луча

Описание

Одним из методов решения обозначенных выше проблем является использование сектора с поддержкой технологии формирования луча.

Технология формирования луча заключается в возможности управления диаграммой направленности устройства, т.е. устройство, в зависимости от сложившейся ситуации, может сделать ширину основного лепестка диаграммы направленности уже и направить его в необходимую сторону. Таким образом, для каждого из абонентских устройств может быть сформирована своя диаграмма направленности и в интервалы времени, когда выполняется передача или приём данных этого абонента, может быть использована индивидуальная конфигурация.

Пример с тремя абонентами, подключенными к одному сектору, поддерживающему технологию формирования луча, представлен на видео 3. Как можно заметить, сравнительно с видео 1, ширина диаграммы направленности сектора стала уже и, выполняется вращение основного лепестка в зависимости от абонентского устройства.

Преимущества технологии формирования луча

Реализация

Нестандартные решения

Использование BF с двух сторон.

Дополнительные материалы:

1. Онлайн-курс "Основа беспроводных сетей"
2. Вебинар "Сектор базовой станции R5000-Qmxb с beamforming-антенной"
3. Вебинар ""Точка-точка" с технологией формирования луча и другие трюки Qmxb"
4. Секторная антенна с технологией формирования луча