5G Massive MIMO nedir?

5G Massive MIMO nedir?

 

Çoklu giriş/çoklu çıkış (MIMO) teknolojisi, aynı radyo kanalı üzerinden aynı anda birden fazla veri sinyali göndermek ve almak için kurulmuş bir kablosuz iletişim tekniğidir. MIMO teknikleri, Wi-Fi iletişiminin yanı sıra 3G, 4G ve 4G LTE ağlarında da önemli bir rol oynamaktadır.


Bununla birlikte 5G Yeni Radyo, Massive MIMO teknolojisini bir sonraki seviyeye taşımakta ve adından da anlaşılacağı gibi, MIMO teknolojisinin daha fazla ağ kapsama alanı ve kapasitesi için çok daha büyük ölçekte uygulanmasını içeren büyük MIMO kavramını sunmaktadır. Devasal MIMO, iletim kazancını ve spektral verimliliği artırmak için çok daha fazla gönderir ve alıcı anteni kullanır. Devasal MIMO kapasite kazancı elde etmek için, birden fazla UE'nin aynı anda downlink trafiği oluşturması gerekir. Birçok değişken, devasal MIMO tarafından sağlanan gerçek kazancı etkiler.

Büyük MIMO'nun uygulanması için belirli bir minimum anten sayısı gerekmese de, bir sistem için genel kabul görmüş eşik sekizden fazla iletim ve sekiz alıcı antendir. Bu değer minimumdur, gerçek sayı çok daha yüksek olabilir, onlarca hatta yüzlerce antene sahip sistemlere kadar uzanır.

Devasal MIMO - hüzme şekillendirme ve hüzme yönlendirme gibi akıllı anten teknikleriyle birlikte- 5G'nin vaat ettiği daha yüksek verim ve kapasite kazanımlarını sağlamak için anahtar teknolojiler arasındadır. Ayrıca,
Uluslararası Mobil Telekomünikasyon-2020 (IMT-2020) vizyonunda belirtilen 100x veri hızlarını ve 1.000x kapasite hedeflerini sunmak için gereklidirler. Devasal MIMO, hücredeki UE sayısından çok daha fazla anten kullandığından, hüzmeler çok daha dardır ve baz istasyonunun RF enerjisini UE'ye daha hassas ve verimli bir şekilde iletmesini sağlar. Antenin fazı ve kazancı ayrı ayrı kontrol edilir, kanal bilgileri baz istasyonunda kalır ve birden fazla alıcı anteni eklemeden UE'yi basitleştirir. Çok sayıda baz istasyonu anteninin kurulması, hücredeki sinyal-gürültü oranını artıracak ve bu da daha yüksek hücre sahası kapasitesine ve verimine yol açacaktır. 5G devasal MIMO uygulaması mmWave frekanslarında olduğundan, gerekli antenler küçüktür ve kurulumu ve bakımı kolaydır. 

Bilgi Grafiği: Devasal MIMO çalışma prensibi

Yine de, cihaz tasarımcıları için, mmWave frekanslarında MIMO ve hüzme şekillendirme birçok yeni zorluk ortaya koymaktadır. 5G NR standartları, 5G gelişmiş mobil geniş bant (eMBB) veri hızlarını desteklemek için fiziksel katman çerçeve yapısı, yeni referans sinyali ve yeni iletim modları sağlar. Tasarımcılar 3D hüzme desenlerini anlamalı ve hüzmelerin baz istasyonuna bağlanabildiğinden ve istenen performansı, güvenilirliği ve kullanıcı deneyimini sunabildiğinden emin olmalıdır. Büyük MIMO, hüzme şekillendirme ve hüzme yönlendirme, 5G NR cihazlarının 6 GHz altı ve mmWave çalışma bantlarına bağlanma şeklindeki önemli değişiklikleri temsil ettiğinden, ağdaki cihaz deneyimi ve performans kalitesini doğrulamak daha da kritik hale gelir. MIMO ve hüzme şekillendirme uygulamasını 5G baz istasyonlarına uygulamak için tasarımcılar, onlarca hatta yüzlerce anten elemanı içeren son derece karmaşık sistemleri simüle etmek, tasarlamak ve test etmek için donanım ve yazılım araçlarını dikkatlice seçmelidir.

Mühendisler, baz istasyonlarında ve cihazlarda MIMO ve hüzme şekillendirme uygulamak için aktif fazlı dizi antenleri kullanacaklar. Aktif antenler sadece mmWave frekanslarında daha yüksek yol kaybı gibi sinyal yayılma sorunlarının üstesinden gelmek için gerekli değildir, aynı zamanda hüzmeleri belirli kullanıcılara dinamik olarak şekillendirme ve yönlendirme yeteneği de sağlar. Aktif antenler daha fazla esneklik sunar ve 5G iletişiminin performansını artırır.  


Ancak ticari kablosuz iletişimde aktif fazlı dizi antenlerin konuşlandırılması, önceki nesillerde kullanılan pasif antenlerden büyük bir değişikliği temsil eder. MIMO ve hüzme şekillendirme teknolojileri, bir hücredeki kapasiteyi ve kapsama alanını artırır. 5G cihazları ve baz istasyonları için çoklu anten teknikleri, 6 GHz'in altı frekanslardan mmWave frekanslarına kadar birden fazla frekans bandında ve devasa IoT bağlantıları ve yüksek veri akışı dahil olmak üzere birçok senaryoda destek gerektirir.

Havacılık ve savunma radarı ve uydu iletişimi uzun zamandır aktif fazlı dizi antenleri kullanmıştır, ancak bu anten dizileri büyük ve çok pahalı olma eğilimindedir. Bu teknolojiyi ticari kablosuz ağa uygulamak - anten dizilerinin çok daha küçük ve daha az maliyetli olması gerekeceğinden - birçok yeni zorluk getiriyor. Baz istasyonları için ışıma verici testleri ve ışıma alıcı testleri de dahil olmak üzere 3GPP için gerekli testlerin uzun bir listesi vardır. Baz istasyonu yapılandırmasına bağlı olarak, bazı FR1 testleri ışıma (radiated) testler gerektirir ve tüm FR2 testleri ışma testlerinini gerektirir.

Neredeyse tüm 5G MIMO testleri, havadan (OTA) test gerektirir. Geliştirmenin başlarında, OTA test çözümlerinin, tüm 5G frekansları ve bant genişlikleri için anten kazancı, yan lob ve boş derinlik gibi hususlar da dahil olmak üzere anten aralığı boyunca 3D hüzme performansını karakterize etmesi gerekir.


 

 
 
Yönetici | 28.09.2022 230 Görüntüleme
 

Yorumlar
 
Henüz yorum bulunmamaktadır. İlk yorumu sen yazabilirsin. Yorum yazmak için tıklayın
Bu Kategorideki Diğer Yazılar
Whatsapp Online Telefon Numarası