Что такое Massive MIMO и как выглядят антенны с этой технологией?

858 full reads
1k story viewsUnique page visitors
858 read the story to the endThat's 79% of the total page views
1,5 minute — average reading time

Самый ценный ресурс в сотовых компаниях - это частотный диапазон. Каждый год непрерывно растёт количество абонентов и объёмы передаваемых ими данных. А вот новые частотные диапазоны не появляются. Сейчас получить новую полосу в нижнем спектре шириной несколько МГц - это как открыть новую планету в солнечной системе 🙂

Разработчики оборудования и стандартов стараются всеми силами передать в уже имеющихся частотных полосах всё больше данных. Чтобы добиться этой цели приходится прибегать к необычным, но крайне действенным технологиям, таким как Massive MIMO. Расскажу вам что это такое и как работает.

Что такое Massive MIMO?
Что такое Massive MIMO?
Что такое Massive MIMO?

Для начала вспомним что такое MIMO вообще. Его идея заключается в том, чтобы через несколько антенн на сотовой станции передать сигнал к нескольким приёмным антеннам на смартфоне. Сигнал перед отправкой подвергается специальным технологиям кодирования и мультиплексирования. При удачном стечении обстоятельств, MIMO 2x2 может удвоить объём передаваемой по тому же частотному каналу информации.

Причём чем больше порядок MIMO (количество антенн на приёмной и передающей стороне) - тем выше эффект. Так можно двигаться и дальше 4, 8, 16 и всё. Дальнейшее увеличение количества антенна на передатчике и приёмнике уже не приносит нужно эффекта, то есть роста скорости передачи данных.

Разработчики пошли дальше, что и привело их к созданию технологии Massive MIMO. Они решили разбить пространство перед сектором на несколько областей разделённых как в горизонтальной плоскости, так и вертикальной. Обычно таких областей от 2 до 4:

Что такое Massive MIMO и как выглядят антенны с этой технологией?

В каждой такой области "прилетает" свой сигнал от станции, называемый "лучом". Каждый из лучей работает на той же полосе частот в том же диапазоне, что и другие соседние лучи. Но ёмкость и возможности в каждом из них свои. Поэтому на практике только лишь за счёт Massive MIMO скорости передачи данных для абонентов возрастают более чем в 2 раза. Оператор получает аналогичный рост ёмкости сотовой станции без необходимости расширения существующего спектра.

Но есть и один отрицательный момент в технологии Massive MIMO. Чем выше порядок MIMO - тем больше излучающих элементов в антенне и тем больше кабелей нужно подключать со стороны радиомодулей. Пока порядок MIMO небольшой - проблем нет. Это 2,4, 8 кабелей. Но в случае с Massive MIMO число излучающих элементов может достигать 32 штук в каждой антенне!!! Это потребовало бы значительное увеличение числа радиомодулей и кабелей до антенн.

Отличие антенн для Masiive MIMO от обычных сотовых антенн
Отличие антенн для Masiive MIMO от обычных сотовых антенн
Отличие антенн для Masiive MIMO от обычных сотовых антенн

Поэтому для технологии Massive MIMO нужны не просто антенны а специальные активные антенные модули (AAU) - антенны объединённые с радиомодулем. Их цена до недавних пор была космической. И хотя Massive MIMO можно использовать и в сетях 4G-LTE пока операторы не спешат внедрять эту технологию.

А вот в сетях 5G технология Massive MIMO включена в базовый пакет, говоря языком автопроизводителей. Наличие пятого поколения на
сотовой станции как раз и можно распознать по таким активным антенным модулям, которые значительно ниже и шире традиционных антенн.

Поддержите меня лайком и подписывайтесь на канал