Технология Ultra Massive MIMO как альтернатива сверхплотной сети: преимущества и проблемы
Аннотация
Настоящая публикация содержит обзор развития коммуникационной технологии Ultra Massive MIMO (U-M-MIMO) за последнее десятилетие и сравнение этой технологии со сверхплотной сетевой связью. Мы доказали, что в свободном пространстве эти две технологии эквивалентны. Однако, принимая во внимание реальный канал и другие практические ограничения, каждая технология имеет свои преимущества и недостатки. Мы предлагаем нашу оценку увеличения спектральной эффективности, которую обеспечивает Massive MIMO (M-MIMO) для различных моделей каналов (как для частот менее 6 ГГц, так и миллиметровых волн). Мы также опишем основные проблемы, с которыми сталкивается технология M-MIMO, такие как оценка канала, стоимость и энергопотребление, и представим самые современные подходы к решению этих проблем. Мы сравниваем два подхода к снижению стоимости и энергопотребления технологии M-MIMO: «гибридное формирование луча» и «полностью цифровое решение» с АЦП и ЦАП низкого разрешения. Мы сравниваем две возможные модуляции (модуляция с несколькими несущими и с одной несущей) для технологии M-MIMO.
- сверхмассивная MIMO
- сверхплотная сеть
- фазированная антенная решетка
- пропускная способность канала M-MIMO
- оценка канала M-MIMO
- гибридное формирование лучей и полностью цифровое решение для M-MIMO
- модуляция с несколькими несущими и с одной несущей для технологии M- MIMO
- Ultra Massive MIMO
- ultra dense network
- Antennas Phased Array
- M-MIMO Channel Capacity
- M-MIMO Channel Estimation
- Hybrid Beamforming vs. All Digital solution for M-MIMO
- Multi-Carrier vs. Single-Carrier Modulation for M-MIMO
Abstract (in English)
Ultra Massive MIMO as an alternative to Ultra dense network: Benefits and Challenges
This publication contains a general overview of Ultra Massive MIMO (U-M-MIMO) communication technology development over the last decade and comparison of this technology with ultra-dense network communication. We proved that in free space, these two technologies are equivalent. However, taking into account real channel and other practical constrains, each technology has its own advantages and disadvantages. We provide our evaluation of spectral efficiency gain that Massive MIMO (M-MIMO) provides for different channel models (both sub 6GHz and mm Waves). We also outline major challenges faced by M-MIMO technologies, such as channel estimation, cost, and power consumption, and will present most up-to-date solution approaches to resolve these problems. We compare two approaches to reduce M-MIMO cost and power consumption: “hybrid beamforming” vs. “all digital solution” with low resolution ADC’s and DAC’s. We compare two possible modulations (Multi-Carrier vs. Single-Carrier) for M-MIMO.
Для цитирования
Молев-Штейман А. Технология Ultra Massive MIMO как альтернатива сверхплотной сети: преимущества и проблемы // Журнал радиоэлектроники. – 2019. – № 5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.5.11