MIMO multiusuari

Sistema MIMO multiusuari: funda MIMO BroadCast.

El MIMO multiusuari (amb acrònim anglès MU-MIMO) és un conjunt de tecnologies d'entrada i sortida múltiple (MIMO) per a la comunicació sense fils de múltiples camins, en què diversos usuaris o terminals, cadascun d'ells a través d'una o més antenes, es comuniquen entre ells. En canvi, el MIMO d'un sol usuari (SU-MIMO) implica un únic usuari o terminal equipat amb múltiples antenes que es comunica precisament amb un altre node equipat de manera similar. De manera anàloga a com OFDMA afegeix la capacitat d'accés múltiple a OFDM en l'àmbit de les comunicacions cel·lulars, MU-MIMO afegeix la capacitat de múltiples usuaris a MIMO en l'àmbit sense fil.

SDMA,[1][2][3] MIMO massiu,[4][5] multipunt coordinat (CoMP),[6] i MIMO ad hoc estan tots relacionats amb MU-MIMO; cadascuna d'aquestes tecnologies sovint aprofita els graus de llibertat espacial per separar els usuaris.

MU-MIMO aprofita múltiples usuaris com a recursos de transmissió distribuïts espacialment, a costa d'un processament de senyal una mica més car. En comparació, el MIMO convencional d'un sol usuari (SU-MIMO) només inclou dimensions d'antena múltiple de dispositiu local. Els algorismes MU-MIMO milloren els sistemes MIMO on les connexions entre usuaris compten més d'una. MU-MIMO es pot generalitzar en dues categories: canals de difusió MIMO (MIMO BC) i canals d'accés múltiple MIMO (MIMO MAC) per a situacions d'enllaç descendent i ascendent, respectivament. De nou en comparació, SU-MIMO es pot representar com un MIMO punt a punt, per parells.

Per eliminar l'ambigüitat de les paraules receptor i transmissor, podem adoptar els termes punt d'accés (AP) o estació base i usuari. Un AP és el transmissor i un usuari el receptor per a connexions d'enllaç descendent, i viceversa per a connexions d'enllaç ascendent. Les xarxes homogènies s'alliberen d'aquesta distinció ja que solen ser bidireccionals.

MIMO BC representa un cas d'enllaç descendent MIMO on un sol remitent transmet a diversos receptors dins de la xarxa sense fil. Exemples de processament de transmissió avançat per a MIMO BC són la precodificació conscient d'interferències i la programació d'usuaris d'enllaç descendent basat en SDMA. Per al processament de transmissió avançada, qfz s'ha de conèixer al transmissor (CSIT). És a dir, el coneixement de CSIT permet millorar el rendiment i els mètodes per obtenir CSIT adquireixen una importància important. Els sistemes MIMO BC tenen un avantatge excepcional sobre els sistemes SU-MIMO punt a punt, especialment quan el nombre d'antenes al transmissor, o AP, és més gran que el nombre d'antenes a cada receptor (usuari). Les categories de tècniques de precodificació que pot utilitzar MIMO BC inclouen, una, les que utilitzen tècniques de codificació de paper brut (DPC) i lineals [7] i dues, tècniques híbrides (analògics i digitals).[8]


Referències

[modifica]
  1. ↑ N. Jindal, MIMO Broadcast Channels with Finite Rate Feedback, IEEE Transactions on Information Theory, vol. 52, no. 11, pp. 5045–5059, 2006.
  2. ↑ D. Gesbert, M. Kountouris, R.W. Heath Jr., C.-B. Chae, and T. Sälzer, Shifting the MIMO Paradigm, IEEE Signal Processing Magazine, vol. 24, no. 5, pp. 36-46, 2007.
  3. ↑ R. Tweg, R. Alpert, H. Leizerovich, A. Steiner, E. Levitan, E. Offir-Arad, A.B. Guy, B. Zickel, A. Aviram, A. Frieman, M. Wax, ASIC Implementation of Beamforming and SDMA for WiFi Metropolitan-Area Deployment, Global Telecommunications Conference, 2006. GLOBECOM '06. IEEE.
  4. ↑ T. L. Marzetta, Noncooperative Cellular Wireless with Unlimited Numbers of Base Station Antennas IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 9, no. 11, pp. 56-61, 3590-3600, Nov. 2010.
  5. ↑ J. Hoydis, S. ten Brink, M. Debbah, Massive MIMO in the UL/DL of Cellular Networks: How Many Antennas Do We Need? IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 31, no. 2, pp. 160-171, Feb. 2013.
  6. ↑ E. Björnson and E. Jorswieck, Optimal Resource Allocation in Coordinated Multi-Cell Systems, Foundations and Trends in Communications and Information Theory, vol. 9, no. 2-3, pp. 113-381, 2013.
  7. ↑ Q. Spencer; M. Haardt; A. L. Swindlehurst IEEE Trans. Signal Process., 52, 2, 2-2004, pàg. 461. Bibcode: 2004ITSP...52..461S. DOI: 10.1109/TSP.2003.821107.
  8. ↑ Vizziello, A., Savazzi, P., & Chowdhury, K. R. (2018). A Kalman Based Hybrid Precoding for Multi-User Millimeter Wave MIMO Systems. IEEE Access, 6, 55712-55722.