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Massive MIMO, Large MIMO Systems

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I sistemi MIMO di grandi dimensioni, spesso indicati come sistemi MIMO massivi, possono essere definiti come quelli che utilizzano decine o centinaia di antenne nei terminali di comunicazione.

I sistemi MIMO tradizionali possono avere due o quattro, alcuni possono anche avere otto antenne, ma questo è stato il limite dei primi sistemi che hanno adottato MIMO.

Il concetto di MIMO massiccio o sistemi MIMO di grandi dimensioni sta entrando in molte aree di sviluppo in quanto è in grado di offrire alcuni vantaggi distinti.

Enormi vantaggi MIMO

Ci sono molti vantaggi nell'usare la tecnologia MIMO di grandi dimensioni. L'utilizzo di più antenne in un sistema MIMO crea più gradi di libertà nel dominio spaziale e quindi questo consente di ottenere un maggiore miglioramento delle prestazioni:

  • Aumento della velocità dati: L'aumento del numero di antenne consente di utilizzare un numero maggiore di percorsi e quindi di trasferire un livello di dati molto maggiore in un dato tempo.
  • Aumento del rapporto segnale / rumore del collegamento di base: Uno dei vantaggi fondamentali dell'utilizzo dei sistemi MIMO è che può essere utilizzato per migliorare il rapporto segnale / rumore dell'intero sistema. L'uso di MIMO di grandi dimensioni o MIMO di massa consente di portarlo a un livello superiore. C'è anche un aumento dell'indurimento contro l'inceppamento intenzionale a causa della grande diversità.
  • Rafforzamento del canale: Aumentare il numero di antenne in modo significativo per creare un enorme sistema MIMO significa che il sistema diventa meno sensibile alle voci effettive della matrice di canale. A sua volta questo ha ulteriori vantaggi nell'area dell'elaborazione del segnale. È necessario che i rilevatori lineari eseguano inversioni di matrice e ciò può essere fatto più facilmente all'interno dell'elaborazione poiché questa capacità aumenta con gli sviluppi tecnologici.

Posizionamento dell'antenna

Uno dei problemi chiave con qualsiasi sistema MIMO è il posizionamento delle antenne. Per molti sistemi che utilizzano unità fisicamente piccole, il posizionamento dell'antenna può presentare alcuni problemi.

Affinché il sistema MIMO sia in grado di funzionare in modo soddisfacente, la correlazione tra le antenne deve essere piccola. Come regola generale, la spaziatura s di λ / 2 (dove λ è la lunghezza d'onda del segnale) è considerata necessaria per fornire quasi nessuna correlazione tra le antenne.

Per raggiungere questo obiettivo è possibile adottare una varietà di approcci.

  • Usa le alte frequenze: Per essere in grado di accogliere i numeri di antenna più elevati richiesti per i grandi sistemi MIMO, l'uso di frequenze più alte accorcia la lunghezza d'onda dei segnali, consentendo così di adattare la spaziatura dell'antenna in termini di lunghezze d'onda all'interno di un dato spazio fisico. Molti sistemi stanno prendendo in considerazione l'uso di frequenze superiori a 10 GHz, estendendosi anche fino a 60 GHz e oltre e.
  • Usa spaziatura volumetrica anziché lineare: È possibile utilizzare le tre dimensioni all'interno di un articolo per fornire la spaziatura entro tre dimensioni anziché solo due dimensioni come in modo lineare. Sebbene molti elementi, inclusi i telefoni cellulari, siano spesso sottili e quindi questo approccio potrebbe non essere applicabile, in alcuni casi un cubo sarà in grado di ospitare più antenne utilizzando la spaziatura in tre dimensioni.
  • Uso della modulazione spaziale: Il numero di catene RF necessarie per un massiccio sistema MIMO può essere ridotto senza compromettere l'efficienza spettrale utilizzando la modulazione spaziale. La modulazione spaziale è una forma di modulazione che richiede solo l'uso di una catena di transito per più antenne. Effettivamente utilizza un'antenna da un array alla volta per la trasmissione.

    La modulazione spaziale adotta un meccanismo di codifica semplice ma efficace che stabilisce una mappatura uno a uno tra i blocchi di bit di informazioni trasmesse e le posizioni spaziali dell'antenna trasmittente nella schiera complessiva di antenne.

Massicci percorsi MIMO

Uno dei requisiti chiave per un sistema MIMO di grandi dimensioni è che esiste una ricca diversità di percorsi del segnale tra il trasmettitore e il ricevitore. Questo è normalmente presente all'interno di un tipico ambiente interno e più urbano. Altri ambienti in cui sono presenti meno percorsi non saranno in grado di fornire gli stessi vantaggi con un MIMO per non parlare di un sistema MIMO di grandi dimensioni poiché saranno disponibili meno percorsi.

Una spaziatura inadeguata tra le antenne significa che tendono a correlarsi maggiormente e che i vantaggi dei sistemi MIMO non possono essere realizzati.

Un'altra situazione che può verificarsi, anche in un ambiente ricco di scattering è dove tutti i percorsi passano attraverso un punto di pizzicamento. Ciò può comportare un minor numero di dimensioni spaziali indipendenti e di conseguenza le prestazioni saranno ridotte.


Guarda il video: Massive MIMO Explained - MM for next generation 5G wireless systems by TELCOMA (Luglio 2022).


Commenti:

  1. Tobie

    Tema senza partite, è interessante per me :)

  2. Asa

    In c'è qualcosa anche che penso che sia una buona idea.

  3. Osrik

    Che guancia!

  4. Frederick

    vosche molto meglio !!!

  5. Patricio

    Ottima idea ed è puntuale

  6. Brakinos

    Penso che tu non abbia ragione. Posso dimostrarlo.



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