मल्टी-एंटीना प्रौद्योगिकियों का परिचय

जब गणना घड़ी की गति की भौतिक सीमा के करीब पहुंचती है, तो हम मल्टी-कोर आर्किटेक्चर की ओर रुख करते हैं। जब संचार संचरण गति की भौतिक सीमाओं के करीब पहुंचता है, तो हम मल्टी-एंटीना सिस्टम की ओर रुख करते हैं। वे कौन से लाभ हैं जिनकी वजह से वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने 5G और अन्य वायरलेस संचार के आधार के रूप में कई एंटेना को चुना? जबकि बेस स्टेशनों पर एंटेना जोड़ने के लिए प्रारंभिक प्रेरणा स्थानिक विविधता थी, 1990 के दशक के मध्य में यह पता चला कि टीएक्स और/या आरएक्स साइड पर कई एंटेना स्थापित करने से अन्य संभावनाएं खुल गईं जो एकल एंटीना सिस्टम के साथ अप्रत्याशित थीं। आइए अब इस संदर्भ में तीन प्रमुख तकनीकों का वर्णन करें।

**बीमफॉर्मिंग**

बीमफॉर्मिंग वह प्राथमिक तकनीक है जिस पर 5G सेल्युलर नेटवर्क की भौतिक परत आधारित है। बीमफॉर्मिंग दो अलग-अलग प्रकार की होती है:

क्लासिकल बीमफॉर्मिंग, जिसे लाइन-ऑफ-साइट (एलओएस) या भौतिक बीमफॉर्मिंग के रूप में भी जाना जाता है

सामान्यीकृत बीमफॉर्मिंग, जिसे नॉन-लाइन-ऑफ-साइट (एनएलओएस) या वर्चुअल बीमफॉर्मिंग के रूप में भी जाना जाता है

एएसडी (1)

दोनों प्रकार के बीमफॉर्मिंग के पीछे का विचार किसी विशेष उपयोगकर्ता के लिए सिग्नल की शक्ति को बढ़ाने के लिए कई एंटेना का उपयोग करना है, जबकि हस्तक्षेप करने वाले स्रोतों से सिग्नल को दबाना है। एक सादृश्य के रूप में, डिजिटल फ़िल्टर स्पेक्ट्रल फ़िल्टरिंग नामक प्रक्रिया में आवृत्ति डोमेन में सिग्नल सामग्री को बदलते हैं। इसी तरह, बीमफॉर्मिंग स्थानिक डोमेन में सिग्नल सामग्री को बदल देता है। इसीलिए इसे स्थानिक फ़िल्टरिंग भी कहा जाता है।

एएसडी (2)

सोनार और रडार सिस्टम के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम में भौतिक बीमफॉर्मिंग का एक लंबा इतिहास है। यह ट्रांसमिशन या रिसेप्शन के लिए अंतरिक्ष में वास्तविक बीम उत्पन्न करता है और इस प्रकार सिग्नल के आगमन के कोण (एओए) या प्रस्थान के कोण (एओडी) से निकटता से संबंधित है। ओएफडीएम आवृत्ति डोमेन में समानांतर धाराएं कैसे बनाता है, इसके समान, शास्त्रीय या भौतिक बीमफॉर्मिंग कोणीय डोमेन में समानांतर बीम बनाता है।

दूसरी ओर, अपने सरलतम अवतार में, सामान्यीकृत या आभासी बीमफॉर्मिंग का अर्थ है प्रत्येक टीएक्स (या आरएक्स) एंटीना से उचित चरणबद्धता के साथ समान सिग्नल प्रसारित करना (या प्राप्त करना) और वेटिंग प्राप्त करना ताकि सिग्नल की शक्ति किसी विशेष उपयोगकर्ता के लिए अधिकतम हो। एक निश्चित दिशा में बीम को भौतिक रूप से चलाने के विपरीत, ट्रांसमिशन या रिसेप्शन सभी दिशाओं में होता है, लेकिन मल्टीपाथ फ़ेडिंग प्रभाव को कम करने के लिए कुंजी रचनात्मक रूप से प्राप्त पक्ष में सिग्नल की कई प्रतियां जोड़ रही है।

**स्थानिक बहुसंकेतन**

एएसडी (3)

स्थानिक मल्टीप्लेक्सिंग मोड में, इनपुट डेटा स्ट्रीम को स्थानिक डोमेन में कई समानांतर धाराओं में विभाजित किया जाता है, प्रत्येक स्ट्रीम को फिर अलग-अलग टीएक्स श्रृंखलाओं पर प्रसारित किया जाता है। जब तक चैनल पथ आरएक्स एंटेना पर पर्याप्त रूप से अलग-अलग कोणों से आते हैं, लगभग कोई सहसंबंध नहीं होता है, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग (डीएसपी) तकनीक एक वायरलेस माध्यम को स्वतंत्र समानांतर चैनलों में परिवर्तित कर सकती है। यह एमआईएमओ मोड आधुनिक वायरलेस सिस्टम की डेटा दर में परिमाण वृद्धि के लिए प्रमुख कारक रहा है, क्योंकि स्वतंत्र जानकारी एक ही बैंडविड्थ पर कई एंटेना से एक साथ प्रसारित होती है। शून्य बल (जेडएफ) जैसे डिटेक्शन एल्गोरिदम मॉड्यूलेशन प्रतीकों को अन्य एंटेना के हस्तक्षेप से अलग करते हैं।

जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, वाईफाई एमयू-एमआईएमओ में, कई डेटा स्ट्रीम एक साथ कई ट्रांसमिट एंटेना से कई उपयोगकर्ताओं की ओर प्रेषित की जाती हैं।

एएसडी (4)

**अंतरिक्ष-समय कोडिंग**

इस मोड में, रिसीवर पर किसी भी डेटा दर हानि के बिना प्राप्त सिग्नल विविधता को बढ़ाने के लिए, एकल एंटीना सिस्टम की तुलना में समय और एंटेना में विशेष कोडिंग योजनाएं नियोजित की जाती हैं। स्पेस-टाइम कोड कई एंटेना के साथ ट्रांसमीटर पर चैनल अनुमान की आवश्यकता के बिना स्थानिक विविधता को बढ़ाते हैं।

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पोस्ट करने का समय: फरवरी-29-2024