Com muitos fabricantes de equipamentos de comunicação entrando na banda de frequência de ondas milimétricas, o MIMO maciço é obrigado a desencadear uma onda enorme
1. Estimativa de canal
A estimativa de canal ocupa uma posição importante em um sistema de comunicação. Se a estimativa é precisa ou não, terá um impacto profundo no desempenho do sistema, especialmente quando o decodificador de canal não puder resistir à influência de erros excessivos de estimativa de canal. Primeiro, o sistema MIMO massivo tem uma matriz de antenas de grande escala e a resposta do canal correspondente está em conformidade com uma certa lei dos grandes números (LLN). Em segundo lugar, o MIMO massivo atual adota a tecnologia TDD. Essa tecnologia é diferente da tecnologia FDD e possui características de reciprocidade de canal. A pesquisa sobre a tecnologia TDD ainda é um desafio. Finalmente, o problema de contaminação piloto de sistemas MIMO massivos permanece sem solução. Esse problema surge quando sequências piloto ortogonais são usadas em uma célula, mas o mesmo conjunto de sequências piloto é usado entre as células. A principal razão para este problema é que quando os usuários usam o mesmo conjunto de sequências de treinamento ou sequências de treinamento não ortogonais, as sequências de treinamento enviadas pelos usuários em células adjacentes são não ortogonais. Portanto, o canal estimado pela estação base não é o canal utilizado entre o usuário local e a estação base, mas um canal poluído por sequências de treinamento enviadas por usuários em outras células.
2. Modelagem de canais
Em um sistema MIMO massivo, a estação base é equipada com um grande número de antenas, o que melhora significativamente a resolução espacial da transmissão MIMO. O canal de transmissão sem fio tem novas características, e o modelo de canal adequado para sistema MIMO massivo precisa ser discutido sistematicamente. Sob um determinado modelo de canal e potência de transmissão, a taxa de transmissão máxima (ou seja, a capacidade do canal) suportada pelo canal é caracterizada com precisão, de modo a revelar a influência de várias características do canal na capacidade do canal e fornecer uma base importante para a otimização ideal. projeto do sistema de transmissão. Assim como avaliações de desempenho como eficiência espectral e eficiência energética.
3. Detecção de sinal
A tecnologia de detecção de sinal no sistema Massive MIMO tem um impacto crucial no desempenho geral do sistema. Em comparação com o sistema MIMO existente, a estação base no sistema MIMO massivo é equipada com um grande número de antenas, de modo que uma grande quantidade de dados é gerada, o que apresenta requisitos mais altos nos algoritmos de processamento de radiofrequência e banda base. Espera-se que os algoritmos de detecção MIMO sejam práticos, equilibrando baixa complexidade e alto paralelismo, com viabilidade de hardware e baixo consumo de energia
4. Aquisição CSI
Sob os requisitos de alta confiabilidade e baixa latência 5G, a estimativa de CSI deve ser em tempo real e precisa. A CSI desempenha um papel de suporte e garantia na futura modelagem e comunicação de canais. Se o CSI não puder ser capturado com rapidez e precisão, o processo de transmissão será severamente perturbado e limitado. De acordo com os resultados da pesquisa existente, se um módulo de desvanecimento rápido for introduzido em um sistema MIMO massivo, o CSI do sistema mudará lentamente ao longo do tempo. Além disso, o número de usuários simultâneos atendidos pelo sistema não tem nada a ver com o número de antenas da estação base e é limitado pela capacidade do sistema de adquirir CSI. A Figura 5 mostra o framework CSI em NR.
V. Projeto de dispositivos de matriz de antenas de grande escala
É sabido que o espaço entre as antenas é muito pequeno para causar interferência mútua, então como implantar efetivamente um grande número de antenas em um espaço limitado se torna um novo desafio. A pesquisa sobre os problemas acima enfrenta muitos desafios. Com o aprofundamento das pesquisas, os pesquisadores têm grandes esperanças para a aplicação da tecnologia MIMO massiva em 5G. É previsível que a tecnologia MIMO massiva se torne uma das principais tecnologias que diferenciam o 5G dos sistemas existentes. A Figura 6 mostra uma arquitetura de projeto de chip detector MIMO baseado em ADRES.
