Поскольку многие производители коммуникационного оборудования переходят на диапазон частот миллиметрового диапазона, массовый MIMO обязательно вызовет огромную волну
1. Оценка канала
Оценка канала занимает важное место в системе связи. Независимо от того, является ли оценка точной или нет, будет иметь большое влияние на производительность системы, особенно когда декодер канала не может сопротивляться влиянию чрезмерных ошибок оценки канала. Во-первых, массивная система MIMO имеет крупномасштабную антенную решетку, а отклик соответствующего канала подчиняется определенному закону больших чисел (LLN). Во-вторых, текущий массовый MIMO использует технологию TDD. Эта технология отличается от технологии FDD и имеет характеристики взаимности каналов. Исследования в области технологии TDD по-прежнему являются сложной задачей. Наконец, проблема загрязнения пилот-сигналов массивных систем MIMO остается нерешенной. Эта проблема возникает, когда в одной соте используются ортогональные пилотные последовательности, но один и тот же набор пилотных последовательностей используется между сотами. Основная причина этой проблемы заключается в том, что когда пользователи используют один и тот же набор обучающих последовательностей или неортогональные обучающие последовательности, обучающие последовательности, отправляемые пользователями в соседних ячейках, не являются ортогональными. Следовательно, канал, оцениваемый базовой станцией, является не каналом, используемым между локальным пользователем и базовой станцией, а каналом, загрязненным обучающими последовательностями, отправленными пользователями в других сотах.
2. Моделирование канала
В массивной системе MIMO базовая станция оснащена большим количеством антенн, что значительно улучшает пространственное разрешение передачи MIMO. Канал беспроводной передачи имеет новые характеристики, и модель канала, подходящая для массивной системы MIMO, требует систематического обсуждения. При заданной модели канала и мощности передачи максимальная скорость передачи (т. е. пропускная способность канала), поддерживаемая каналом, точно охарактеризована, чтобы выявить влияние различных характеристик канала на пропускную способность канала и обеспечить важную основу для оптимального конструкция системы передачи. А также оценки производительности, такие как спектральная эффективность и энергоэффективность.
3. Обнаружение сигнала
Технология обнаружения сигнала в системе Massive MIMO оказывает решающее влияние на общую производительность системы. По сравнению с существующей системой MIMO, базовая станция в массивной системе MIMO оснащена большим количеством антенн, поэтому генерируется большой объем данных, что выдвигает более высокие требования к алгоритмам обработки радиочастот и основной полосы частот. Ожидается, что алгоритмы обнаружения MIMO будут практичными, уравновешивая низкую сложность и высокий параллелизм с аппаратной достижимостью и низким энергопотреблением.
4. Приобретение CSI
В соответствии с требованиями высокой надежности 5G и малой задержкой оценка CSI должна выполняться в режиме реального времени и быть точной. CSI играет вспомогательную и гарантирующую роль в будущем моделировании канала и коммуникации. Если CSI не может быть захвачен быстро и точно, процесс передачи будет серьезно нарушен и ограничен. Согласно существующим результатам исследований, если модуль быстрого затухания будет введен в массивную систему MIMO, CSI системы будет медленно меняться с течением времени. Кроме того, количество одновременных пользователей, обслуживаемых системой, никак не связано с количеством антенн базовой станции и ограничено способностью системы получать CSI. На рис. 5 показана структура CSI в NR.
V. Проектирование крупногабаритных антенных решеток
Хорошо известно, что расстояние между антеннами слишком мало, чтобы создавать взаимные помехи, поэтому новой проблемой становится эффективное развертывание большого количества антенн в ограниченном пространстве. Исследование вышеперечисленных проблем сталкивается со многими трудностями. С углублением исследований исследователи возлагают большие надежды на применение массивной технологии MIMO в 5G. Можно предвидеть, что массовая технология MIMO станет одной из основных технологий, отличающих 5G от существующих систем. На рис. 6 показана архитектура микросхемы детектора MIMO на основе ADRES.
