[De principiante a experto - Términos comunes de WLAN] Sección 5 - Beamforming

Última respuesta Sep 16, 2019 10:24:17 56 1 0 0


La tecnología Beamforming permite que un AP concentre energía en la dirección especificada para los clientes. Ayuda a mejorar la calidad de la señal de recepción y el rendimiento.

En un sistema de múltiples antenas, si las señales transmitidas desde diferentes antenas tienen los haces con la misma atenuación pero direcciones opuestas en una posición, se puede generar un agujero inalámbrico. 802.11n proporciona tecnología de formación de haz estándar que compensa previamente la fase de una antena de transmisión para superponer haces para obtener un efecto óptimo.



[De principiante a experto - Términos comunes de WLAN] Sección 5 - Transformación

La formación de haces facilita la recepción de la señal al ponderar las señales de transmisión. El coeficiente de ponderación se obtiene en función del entorno de transmisión o la información del estado del canal (CSI). Según la estructura y la configuración, la formación de haz se clasifica en formación de haz explícita y formación de haz implícita.

Beamforming explícito

La formación de haces explícita requiere que las STA proporcionen retroalimentación de información de canal a los AP.

Como se define en 802.11n y 802.11ac, el proceso explícito de formación de haces consiste en una sonda de información de canal y retroalimentación, como se muestra en la siguiente figura:





[De principiante a experto - Términos comunes de WLAN] Sección 5 - Beamforming


1.Un AP envía datos de la sonda (símbolos de entrenamiento) a una STA. 802.11n usa el paquete de datos nulo (NDP) y el preámbulo escalonado para sondear canales, mientras que 802.11ac usa el NDP.
• NDP

U****P es un paquete sin datos ni cargas. Después de recibir un anuncio de sonda y u****P de un AP, un STA proporciona retroalimentación de información de canal al AP.


• Preámbulo escalonado

Un preámbulo escalonado envía una trama MAC que lleva el canal de la sonda.


2. El STA proporciona información de canal de retroalimentación al AP. • 802.11n define tres formatos de retroalimentación:
• CSI

El STA envía información de canal original al AP, que calculará el peso final de formación de haz.


• No comprimido

Al recibir un marco de sonda, el STA calcula el peso de formación de haz y lo envía al AP. Este modo aumenta la sobrecarga del sistema.


•Comprimido

Al recibir un marco de sonda, el STA calcula el peso de formación de haz y lo envía al AP. Se toman ciertas medidas para reducir la sobrecarga del sistema.



• 802.11ac permite a las STA proporcionar retroalimentación de información de canal en modo de matriz V comprimida.


3. De acuerdo con la información de peso, el AP realiza la formación del haz de manera que las señales de trayectos múltiples se agregan en el STA, formando ganancias.

Beamforming implícito

La suposición inicial de la formación de haces implícita es liberar a las STA de proporcionar retroalimentación de información del canal. La formación de haces implícita aprovecha la reciprocidad de un sistema dúplex por división de tiempo (TDD). La reciprocidad establece que los CSI de enlace ascendente y descendente en una banda de frecuencia son idénticos. De esta manera, la información del canal de enlace ascendente se aplica directamente al canal de enlace descendente para la formación de haces.

Como se define en 802.11n, el proceso de formación de haz implícito consiste en una sonda de información de canal y retroalimentación, como se muestra en la siguiente figura.



NOTA:
 
Para simplificar el diseño, 802.11ac no admite la formación de haces implícita, lo cual es complejo.

En la formación de haz explícita, las STA proporcionan realimentación CSI real, mientras que en la formación de haz implícita, las CSI de enlace ascendente y enlace descendente se consideran idénticas pero no son información de canal real.

En la práctica, aplicar el CSI de enlace ascendente al canal de enlace descendente puede no ser capaz de lograr el efecto deseado debido a la diferencia entre los canales de enlace ascendente y de enlace descendente. Para garantizar el efecto de formación de haz, las STA aún necesitan obtener el CSI de enlace descendente y ofrecerlo al AP, ayudando al AP en la calibración del canal. El proceso de calibración es el siguiente: 1. Un AP envía un cuadro de inicio de calibración, que también es un cuadro de inicio de sonda, a un STA.
2. Después de recibir el marco de inicio de la sonda, el STA envía un marco de respuesta (marco de respuesta de calibración + marco de respuesta de la sonda) al AP, ayudándolo a evaluar el canal de enlace ascendente.
3. De acuerdo con el marco de respuesta, el AP evalúa el canal de enlace ascendente y envía un marco de calibración (marco de sonda + marco de retroalimentación CSI) a la STA. Esto permite que la STA recopile información del canal de enlace descendente y solicita a la STA que proporcione retroalimentación del canal al AP.

En la práctica, la formación de haces no está bien soportada por las STA, especialmente algunas STA heredadas. Para abordar estos problemas, se introduce la formación de haces heredada, que no requiere la participación de STA.

Beamforming heredado

En la formación de haces heredada, la combinación de relación máxima (MRC) se utiliza para combinar señales de enlace ascendente. La información de canal obtenida se aplica directamente a los canales de enlace descendente, logrando la formación de haces en los canales de enlace descendente. Lo siguiente utiliza un AP con tres antenas como ejemplo para describir el proceso de formación de haces heredado.




1. Un AP recibe tres señales de enlace ascendente con diferentes fases y amplitudes.
2. El AP corrige las fases de las señales utilizando MRC, las pondera en función de una ganancia variable adecuada, envía las señales al detector para una detección coherente y las combina en una sola señal, como se muestra en la siguiente figura:


3. Después de obtener las fases y los pesos de las señales de enlace ascendente después de la optimización, el AP envía las señales con las mismas fases y amplitudes (relacionadas con los pesos) a los canales de la misma STA de enlace descendente. La formación de haz se logra en el STA, generando ganancias.

  • x
  • convención:

Jorge
Moderador Publicado 2019-9-16 10:24:17 Útil(0) Útil(0)
@Diablito666 buen día.

Gracias por compartir información en este tu Foro de la Comunidad Huawei Enterprise.

¿No te falto añadir algunas imágenes? como las que se muestran en el siguiente link: https://forum.huawei.com/enterprise/en/from-beginner-to-expert-wlan-common-terms-section-5-beamforming/thread/454793-869

Saludos!
  • x
  • convención:

Senior Cybersecurity Engineer

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