beamforming. Энциклопедия связи MForum. Составитель А.Б.Бойко

beamforming или beam forming (от англ. "формирование луча", технология формирования адаптивной диаграммы направленности)

Технология, подразумевающая формирование электромагнитного поля антенны базовой станции в дальней зоне в виде узконаправленного главного лепестка, ориентированного в сторону абонентского устройства с возможностью изменения направленных свойств при изменении положения этого оборудования.

На практике, при наличии большого количества абонентов в пределах действия одной соты осуществляется фомирование многолепестковой диаграммы (лепестки направляются на каждого абонента или на группу абонентов). Это возможно благодаря разделению по времени и по OFDM-поднесущим.

Для формирования такой многолучевой диаграммы, отдельные приемопередатчики в составе базовой станции передают и принимают сигнал через многоэлементную антенную решетку (как правило, это четырехэлементные антенные решетки), причем каждый элемент такой решетки в каждый момент времени имеет определенный фазовый сдвиг относительно остальных. В результате, благодаря комбинированию диаграмм направленности каждого излучателя в составе решетки, формируется суммарная диаграмма, имеющая улучшенные направленные свойства (более узкий главный лепесток с более высоким коэффициентом усиления). В направлении источников помех в диаграмме направленности формируются нулевые составляющие, что позволяет практически полностью подавить интерференцию с нежелательных направлений. Данная концепция работает в обоих направлениях: от базовой станции к абоненту (нисходящая линия связи) и от абонента к базовой станции (восходящая линия связи). При этом сигналы, принимаемые от абонентов, могут использоваться для определения их местоположения, и эта информация применяется при формировании диаграммы направленности в нисходящем направлении.

Данная технология реализуется, в основном, на базовой станции и не требует значительного изменения оборудования конечного пользователя.

Beamforming сокращает (вплоть до 40%) количество базовых станций, необходимых для покрытия заданной территории, а также сокращает уровень помех и облегчает распространение радиосигналов в помещениях.

Современные WiMAX-решения, например, представляемые компанией Alcatel-Lucent, позволяют использовать beamforing совместно с MIMO.   

Источник: "Подходы к качественному улучшению рабочих характеристик систем мобильного широкополосного доступа 802.16Е", Клаус Даниэль (Klaus Daniel), директор центра компетенции беспроводных систем связи компании Alcatel-Lucent в странах СНГ.

 

Все статьи