Antena Pintar

Apakah Antena Pintar?

Antena pintar ialah susunan berbilang antena dengan pemproses isyarat yang bersepadu rapat. Antena ini boleh melaraskan atau menyesuaikan corak pancarannya secara automatik. Antena pintar biasanya merangkumi sistem pancaran beralih dan sistem pembentukan pancaran adaptif. Sistem pancaran beralih mempunyai beberapa corak pancaran tetap yang tersedia, dan akses kepadanya ditentukan oleh keperluan sistem. Sistem pembentukan pancaran adaptif membolehkan antena melaraskan pancaran ke arah sasaran untuk menyahutkan isyarat gangguan.

Apakah Teknologi Antena Pintar?

Teknologi antena pintar yang terkemuka dalam industri terutamanya merangkumi tatasusunan antena dan algoritma pemilihan antena. Tatasusunan antena mentakrifkan reka bentuk perkakasan antena itu sendiri, manakala algoritma pemilihan antena merujuk kepada cara memilih antena daripada tatasusunan antena.

Tatasusunan antena dicapai melalui teknologi pensuisan pancaran, yang memilih berbilang elemen antena secara pintar untuk menghantar dan menerima isyarat. Gabungan antena yang berbeza membentuk arah sinaran isyarat yang berbeza, bagi memilih antena yang optimum untuk STA di pelbagai kedudukan, meningkatkan kualiti penerimaan isyarat dan menggalakkan daya pemprosesan sistem. 

Algoritma pemilihan antena pintar Wi-Fi adalah penting untuk ciri penyesuaian pautan WLAN. Melalui pakej data penghantaran, kombinasi antena yang sesuai dipilih daripada susunan antena mengikut lokasi terminal untuk meningkatkan prestasi rangkaian. Menggantikan pancaran omnidirectional lama dengan pancaran berarah untuk menumpukan tenaga, meningkatkan kualiti penerimaan isyarat dan meningkatkan daya pemprosesan sistem.

Mengapakah Antena Pintar Diperlukan?

Pertama, antena pintar menangani tiga cabaran rumit yang dihadapi oleh antena biasa. 

Liputan Edge Lemah: Antena omnidireksional biasa boleh memberikan pengalaman Wi-Fi yang baik kepada pengguna jarak dekat. Walau bagaimanapun, antena ini tidak dapat memenuhi keperluan rangkaian berprestasi tinggi kerana kekuatan isyarat bagi pengguna AP jarak jauh menurun dengan ketara akibat Gain yang terhad, lalu menyebabkan kelajuan sambungan rendah dan malah masalah terputus sambungan. 

Liputan merentasi halangan yang lemah: Dalam penggunaan sebenar, isyarat akan menjadi sangat lemah apabila melalui halangan seperti dinding dan kaca, sekali gus menurunkan kualiti isyarat. Terutamanya dalam keadaan halangan fizikal, antena biasa sukar menyediakan perkhidmatan Wi-Fi yang stabil.

Gangguan Senario Ketumpatan Tinggi yang Serius: Dalam senario taburan pengguna yang tinggi, keserentakan berbilang pengguna boleh menyebabkan gangguan isyarat dengan mudah, sekali gus mengurangkan prestasi rangkaian keseluruhan. Walaupun teknologi MU-MIMO dan OFDMA diperkenalkan dalam piawaian Wi-Fi moden, peningkatan pengalaman pengguna di pinggir liputan masih sukar dicapai.

Kedua, antena pintar mempunyai kelebihan berikut berbanding antena biasa:

Lanjutkan Jarak Liputan: Dengan melaraskan arah pancaran secara fleksibel, antena pintar boleh meningkatkan kekuatan isyarat, meluaskan julat liputan dan mengurangkan kos penggunaan AP.

Tingkatkan Pengalaman Liputan Merentasi Halangan: Antena pintar boleh meningkatkan kekuatan isyarat ke arah halangan sedia ada. Apabila berhadapan dengan halangan yang tidak dapat ditembusi, gabungan antena boleh dilaraskan untuk memintas halangan tersebut melalui kaedah berbilang laluan seperti pantulan dan pembelauan isyarat tanpa wayar.

Kurangkan Gangguan dalam Senario Ketumpatan Tinggi: Antena Samart boleh melaraskan arah pancaran isyarat mengikut lokasi pengguna untuk mengurangkan gangguan dari arah yang berbeza, sekali gus meningkatkan pengalaman pengguna.

Apakah Senario Aplikasi untuk Antena Pintar?

Berikut menunjukkan tiga senario aplikasi biasa untuk antena pintar:

Liputan Jarak Sederhana hingga Jauh

Apabila AP menghantar data kepada terminal, algoritma antena pintar akan memilih pancaran berarah yang paling sesuai berdasarkan lokasi terminal. Pancaran berarah yang menggantikan pancaran omnidireksional mempunyai Gain yang tinggi, yang meningkatkan keupayaan liputan untuk pengguna jarak sederhana hingga jauh dan pengguna di pinggir. 

Rajah 1: Rajah skematik pemilihan pancaran antena pintar dalam senario jarak sederhana hingga jauh

Liputan Wi-Fi Kompleks dengan Halangan

Antena pintar boleh meningkatkan julat liputan AP dalam persekitaran yang mempunyai sekatan, seperti bilik mesyuarat dan bilik minum teh dengan sekatan atau sekatan separuh ketinggian. Antena pintar dengan pancaran berarah berkeuntungan tinggi mempunyai kelebihan yang ketara dalam senario yang memerlukan isyarat menembusi dinding atau lantai. Dalam senario dengan halangan yang tidak boleh ditembusi, antena pintar boleh memilih pancaran berarah lain untuk mengatasi halangan tersebut dengan menggunakan kaedah berbilang laluan seperti pantulan dan pembelauan.

Rajah 2: Gambar rajah skematik pemilihan pancaran antena pintar dalam senario dengan halangan

Senario Ketumpatan Tinggi dengan Keserentakan Berbilang Pengguna

Dalam senario berketumpatan tinggi, berbilang pengguna dalam penghantaran pautan bawah menghantar secara serentak. MU-MIMO boleh didayakan untuk meningkatkan kecekapan penghantaran data. Antena pintar menggunakan pancaran berarah yang sama untuk pengguna dalam arah yang sama, yang dapat meningkatkan kekuatan penerimaan isyarat terminal dan mengurangkan gangguan antara data terminal dalam arah yang berbeza.

Rajah 3: Rajah skematik pemilihan pancaran antena pintar dalam senario berketumpatan tinggi apabila berbilang pengguna menghantar secara serentak pada pautan turun