Da viele Hersteller von Kommunikationsgeräten in das Millimeterwellen-Frequenzband vordringen, wird Massive MIMO zwangsläufig eine riesige Welle auslösen
1. Kanalschätzung
Die Kanalschätzung nimmt eine wichtige Position in einem Kommunikationssystem ein. Ob die Schätzung genau ist oder nicht, hat einen tiefgreifenden Einfluss auf die Systemleistung, insbesondere wenn der Kanaldecodierer dem Einfluss übermäßiger Kanalschätzungsfehler nicht widerstehen kann. Erstens hat das massive MIMO-System eine große Antennenanordnung, und die entsprechende Kanalantwort entspricht einem bestimmten Gesetz großer Zahlen (LLN). Zweitens übernimmt das derzeitige Massive MIMO die TDD-Technologie. Diese Technologie unterscheidet sich von der FDD-Technologie und hat Kanalreziprozitätseigenschaften. Die Forschung zur TDD-Technologie ist immer noch eine Herausforderung. Schließlich bleibt das Pilotkontaminationsproblem von Massive-MIMO-Systemen ungelöst. Dieses Problem entsteht, wenn orthogonale Pilotsequenzen in einer Zelle verwendet werden, aber derselbe Satz von Pilotsequenzen zwischen Zellen verwendet wird. Der Hauptgrund für dieses Problem besteht darin, dass, wenn Benutzer denselben Satz von Trainingssequenzen oder nicht-orthogonale Trainingssequenzen verwenden, die von Benutzern in benachbarten Zellen gesendeten Trainingssequenzen nicht-orthogonal sind. Daher ist der von der Basisstation geschätzte Kanal nicht der Kanal, der zwischen dem lokalen Benutzer und der Basisstation verwendet wird, sondern ein Kanal, der durch von Benutzern in anderen Zellen gesendete Trainingssequenzen verschmutzt ist.
2. Kanalmodellierung
Bei einem Massive-MIMO-System ist die Basisstation mit einer Vielzahl von Antennen ausgestattet, was die räumliche Auflösung der MIMO-Übertragung deutlich verbessert. Der drahtlose Übertragungskanal hat neue Eigenschaften, und das für massive MIMO-Systeme geeignete Kanalmodell muss systematisch diskutiert werden. Bei einem gegebenen Kanalmodell und einer gegebenen Sendeleistung wird die vom Kanal unterstützte maximale Übertragungsrate (dh Kanalkapazität) genau charakterisiert, um den Einfluss verschiedener Kanaleigenschaften auf die Kanalkapazität aufzuzeigen und eine wichtige Basis für das Optimum bereitzustellen Auslegung des Übertragungssystems. Sowie Leistungsbewertungen wie spektrale Effizienz und Energieeffizienz.
3. Signalerkennung
Die Signalerkennungstechnologie in Massive MIMO-Systemen hat einen entscheidenden Einfluss auf die Gesamtleistung des Systems. Verglichen mit dem bestehenden MIMO-System ist die Basisstation im Massive MIMO-System mit einer großen Anzahl von Antennen ausgestattet, sodass eine große Datenmenge erzeugt wird, was höhere Anforderungen an die Hochfrequenz- und Basisband-Verarbeitungsalgorithmen stellt. Von MIMO-Erkennungsalgorithmen wird erwartet, dass sie praktikabel sind und geringe Komplexität und hohe Parallelität mit Hardware-Erreichbarkeit und geringem Stromverbrauch in Einklang bringen
4. CSI-Akquisition
Unter den Anforderungen von 5G mit hoher Zuverlässigkeit und geringer Latenz muss die CSI-Schätzung in Echtzeit und genau erfolgen. CSI spielt eine unterstützende und garantierende Rolle in der zukünftigen Kanalmodellierung und Kommunikation. Wenn die CSI nicht schnell und genau erfasst werden kann, wird der Übertragungsprozess stark gestört und eingeschränkt. Wenn ein Fast-Fading-Modul in ein Massive-MIMO-System eingeführt wird, ändert sich gemäß den vorliegenden Forschungsergebnissen die CSI des Systems im Laufe der Zeit langsam. Außerdem hat die Anzahl der gleichzeitig vom System bedienten Benutzer nichts mit der Anzahl der Basisstationsantennen zu tun und ist durch die Fähigkeit des Systems, CSI zu erfassen, begrenzt. Abbildung 5 zeigt das CSI-Framework in NR.
V. Design von Großantennen-Array-Geräten
Es ist allgemein bekannt, dass der Abstand zwischen Antennen zu klein ist, um gegenseitige Interferenzen zu verursachen, sodass die effektive Aufstellung einer großen Anzahl von Antennen auf begrenztem Raum zu einer neuen Herausforderung wird. Die Forschung zu den oben genannten Problemen steht vor vielen Herausforderungen. Mit der Vertiefung der Forschung setzen Forscher große Hoffnungen auf die Anwendung der Massive-MIMO-Technologie in 5G. Es ist absehbar, dass die Massive-MIMO-Technologie zu einer der Kerntechnologien wird, die 5G von bestehenden Systemen unterscheidet. Abbildung 6 zeigt eine ADRES-basierte MIMO-Detektorchip-Designarchitektur.
