कई संचार उपकरण निर्माताओं के मिलीमीटर-वेव फ़्रीक्वेंसी बैंड में प्रवेश करने के साथ, बड़े पैमाने पर MIMO एक विशाल लहर को बंद करने के लिए बाध्य है
1. चैनल अनुमान
संचार प्रणाली में चैनल अनुमान एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है। अनुमान सही है या नहीं, इसका सिस्टम के प्रदर्शन पर गहरा प्रभाव पड़ेगा, खासकर जब चैनल डिकोडर अत्यधिक चैनल अनुमान त्रुटियों के प्रभाव का विरोध नहीं कर सकता है। सबसे पहले, बड़े पैमाने पर एमआईएमओ सिस्टम में बड़े पैमाने पर एंटीना सरणी होती है, और संबंधित चैनल प्रतिक्रिया बड़ी संख्या (एलएलएन) के एक निश्चित कानून के अनुरूप होती है। दूसरे, वर्तमान विशाल MIMO TDD तकनीक को अपनाता है। यह तकनीक FDD तकनीक से अलग है और इसमें चैनल पारस्परिकता विशेषताएँ हैं। टीडीडी प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान अभी भी चुनौतीपूर्ण है। अंत में, बड़े पैमाने पर एमआईएमओ सिस्टम की पायलट संदूषण समस्या अनसुलझी बनी हुई है। यह समस्या तब उत्पन्न होती है जब एक सेल में ऑर्थोगोनल पायलट सीक्वेंस का उपयोग किया जाता है, लेकिन सेल के बीच पायलट सीक्वेंस के समान सेट का उपयोग किया जाता है। इस समस्या का मुख्य कारण यह है कि जब उपयोगकर्ता प्रशिक्षण अनुक्रमों या गैर-ऑर्थोगोनल प्रशिक्षण अनुक्रमों के समान सेट का उपयोग करते हैं, तो उपयोगकर्ताओं द्वारा आसन्न कोशिकाओं में भेजे गए प्रशिक्षण अनुक्रम गैर-ऑर्थोगोनल होते हैं। इसलिए, बेस स्टेशन द्वारा अनुमानित चैनल स्थानीय उपयोगकर्ता और बेस स्टेशन के बीच उपयोग किया जाने वाला चैनल नहीं है, बल्कि अन्य सेल में उपयोगकर्ताओं द्वारा भेजे गए प्रशिक्षण अनुक्रमों द्वारा प्रदूषित चैनल है।
2. चैनल मॉडलिंग
बड़े पैमाने पर एमआईएमओ प्रणाली में, बेस स्टेशन बड़ी संख्या में एंटेना से लैस है, जो एमआईएमओ ट्रांसमिशन के स्थानिक संकल्प में काफी सुधार करता है। वायरलेस ट्रांसमिशन चैनल में नई विशेषताएं हैं, और बड़े पैमाने पर एमआईएमओ सिस्टम के लिए उपयुक्त चैनल मॉडल पर व्यवस्थित रूप से चर्चा की जानी चाहिए। किसी दिए गए चैनल मॉडल और ट्रांसमिट पावर के तहत, चैनल द्वारा समर्थित अधिकतम ट्रांसमिशन दर (यानी, चैनल क्षमता) को सटीक रूप से चित्रित किया जाता है, ताकि चैनल क्षमता पर विभिन्न चैनल विशेषताओं के प्रभाव को प्रकट किया जा सके, और इष्टतम के लिए एक महत्वपूर्ण आधार प्रदान किया जा सके। संचरण प्रणाली का डिजाइन। साथ ही प्रदर्शन मूल्यांकन जैसे वर्णक्रमीय दक्षता और ऊर्जा दक्षता।
3. सिग्नल का पता लगाना
मैसिव एमआईएमओ सिस्टम में सिग्नल डिटेक्शन टेक्नोलॉजी का सिस्टम के समग्र प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। मौजूदा एमआईएमओ सिस्टम की तुलना में, विशाल एमआईएमओ सिस्टम में बेस स्टेशन बड़ी संख्या में एंटेना से लैस है, इसलिए बड़ी मात्रा में डेटा उत्पन्न होता है, जो रेडियो फ्रीक्वेंसी और बेसबैंड प्रोसेसिंग एल्गोरिदम पर उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाता है। एमआईएमओ डिटेक्शन एल्गोरिदम व्यावहारिक होने की उम्मीद है, कम जटिलता और उच्च समांतरता को संतुलित करते हुए, हार्डवेयर प्राप्ति और कम बिजली की खपत के साथ
4. सीएसआई अधिग्रहण
5G उच्च विश्वसनीयता और कम विलंबता की आवश्यकताओं के तहत, CSI का अनुमान वास्तविक समय और सटीक होना चाहिए। सीएसआई भविष्य के चैनल मॉडलिंग और संचार में सहायक और गारंटी की भूमिका निभाता है। यदि सीएसआई को जल्दी और सटीक रूप से कैप्चर नहीं किया जा सकता है, तो ट्रांसमिशन प्रक्रिया गंभीर रूप से परेशान और सीमित हो जाएगी। मौजूदा शोध परिणामों के अनुसार, यदि एक बड़े पैमाने पर एमआईएमओ प्रणाली में एक तेजी से लुप्त होती मॉड्यूल पेश किया जाता है, तो सिस्टम का सीएसआई समय के साथ धीरे-धीरे बदल जाएगा। इसके अलावा, सिस्टम द्वारा परोसे जाने वाले समवर्ती उपयोगकर्ताओं की संख्या का बेस स्टेशन एंटेना की संख्या से कोई लेना-देना नहीं है, और यह सिस्टम की CSI प्राप्त करने की क्षमता से सीमित है। चित्र 5 NR में CSI ढांचे को दर्शाता है।
वी। बड़े पैमाने पर एंटीना सरणी उपकरणों का डिजाइन
यह सर्वविदित है कि एंटेना के बीच का स्थान पारस्परिक हस्तक्षेप का कारण बनने के लिए बहुत छोटा है, इसलिए सीमित स्थान में बड़ी संख्या में एंटेना को प्रभावी ढंग से कैसे तैनात किया जाए यह एक नई चुनौती बन जाती है। उपरोक्त समस्याओं पर शोध में कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। अनुसंधान के गहन होने के साथ, शोधकर्ताओं को 5G में बड़े पैमाने पर MIMO तकनीक के अनुप्रयोग के लिए उच्च उम्मीदें हैं। यह अनुमान लगाया जा सकता है कि बड़े पैमाने पर एमआईएमओ प्रौद्योगिकी मुख्य प्रौद्योगिकियों में से एक बन जाएगी जो मौजूदा प्रणालियों से 5जी को अलग करती है। चित्र 6 ADRES-आधारित MIMO डिटेक्टर चिप डिज़ाइन आर्किटेक्चर दिखाता है।
