MIMO (Multiple Input Multiple Output)

Diagonalizzazione del sistema MIMO

Nella diagonalizzazione del mio sistema MIMO mi interessa questa decomposizione matriciale:

Questa decomposizione matriciale mi consente di ottenere la Rb come sovrapposizione dei contributi del primo e del secondo canale, ovvero:

E in generale per un sistema MxM:

In un sistema MIMO si desidera rendere indipendente la ricezione di ciascun flusso dalla ricezione di tutti gli altri flussi. Quindi occorre implementare una tecnica di processing in grado di eliminare il contributo delle trasmissioni indesiderate dalla trasmissione desiderata; ciò è possibile solo se conosco il canale, per cui ci saranno tecnologie atte a valutare il canale, in modo da determinare i coefficienti della matrice H.

Nella pratica non avremo mai l'indipendenza dei canali (sono dipendenti tra loro, al ricevitore c'è sovrapposizione di diversi termini).

In tal caso si attua una pre-codifica in trasmissione e una post-codifica in ricezione, in modo da rendere indipendenti le singole trasmissioni (non modificheremo gli).

effetti della propagazione ma solo quelli dellasovrapposizione). MIMO – precoding per diagonalizzare HIn trasmissione faccio una pre elaborazione:anziché trasmettere X, trasmetto un vettore Z=VX, dove V è la matrice unitaria usata nella SVD.In ricezione quindi ricevo Y = HZ + N = HVX + N = (U∑Vtr)VX + N = U∑X + N, essendo VV* la matrice identità.Poi in ricezione ci sarà una post-elaborazione:Γ = UtrY = Utr(Uriceverò al posto di Y un vettore ∑X + N) = ∑X + N’ , dove N’ = UtrN (UtrU = I)ΓIl vettore che ricevo è questo: Γ èQuindi ho ottenuto il disaccoppiamento (separazione) che stavo cercando tra la catena 1 e la catena 2:una matrice diagonale dove gli elementi sulla diagonale principale sono diversi da 0.Si osservi che l’operazione di precodifica non cambia la potenza in trasmissione, essendo V unamatrice unitaria.Ottengo quindi, dataL’ipotesi importante fatta è che

Non posso fare il multiplexing spaziale, ma posso utilizzare il MIMO per il Beamforming: utilizzo le capacità multiantenna del Tx per implementare una tecnica di array per sagomare il fascio di radiazione dell'antenna.

Massive MIMO

Il massive MIMO è una variante del MU-MIMO, in cui la stazione base è equipaggiata con tantissime antenne (centinaia e più), mentre all'utente mobile ce ne sono una o al più 2 antenne. Quindi il processing è fatto fondamentalmente nella stazione base, e l'avere tale numero di antenne ci consente di fare: in downlink il beamforming, in modo tale che il segnale che deve essere inviato a ogni utente, viene direzionato verso la posizione dei singoli utenti; in uplink tutte queste antenne si usano per separare i segnali ricevuti dai diversi utenti.