JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Det finns ingen övre gräns för hur mycket data som kan överföras via massiv mimo. Det har forskare på Linköpings universitet nu bevisat matematiskt och bekräftat i simuleringar.

Gör 5G oändligt skalbar via fler antenner

Mimo (Multiple Input, Multiple Output) innebär att man kopplar samman hundratals små antenner på kanske 10 mW vardera till något som antingen kan likna en stor datorskärm eller spridas över en husfasad.

De tre artikelförfattarna upptäckte lösningen på problemet med pilotkontaminering under arbetet med en bok, Massive Mimo Networks.

Alla antennerna skickar tiotals signaler med väl valda tidsfördröjningar. Tidsfördröjningarna väljs så att kopiorna av en signal når fram exakt samtidigt till den mottagare som ska ha signalen, men utspritt över tid hos alla andra mottagare. Det ger en stark signal hos den tilltänkta mottagaren och en liten störning hos alla andra. Det är när man ska testa dessa tidsfördröjningar med testsignaler, så kallade piloter, som pilotkontaminering uppstår.

Hundra antenner med 10 mW blir 1 W som fördelas mellan användarna, väsentligt mindre än de 40 W som dagens antenner använder. Den låga effekten räcker eftersom varje signal har riktverkan. Massiv mimo ger därför en kombination av låg uteffekt, hög energieffektivitet och en överlägsen kapacitet eftersom många mottagare kan få signaler samtidigt. Kapaciteten är alltså, enligt de nya beräkningarna och simuleringarna, gränslös.

Under de senaste fem till tio åren har forskarvärlden varit ense om att det finns en övre gräns för hur mycket data som går att överföra trådlöst per sekund, med en viss bandbredd och inom ett visst område. Flaskhalsen har varit en typ av störningar som uppstår när man mäter hur de trådlösa signalerna färdas, forskarna kallar det pilotkontaminering.

Emil Björnson

– Men den slut­satsen är en konsekvens av att vi använt en alltför tillrätta­lagd modell och en förenklad metod, säger Emil Björnson, biträdande professor i kommunikations­system vid Linköpings universitet, i ett press­meddelande.

– Genom att sätta upp fler antenner, och processa signalerna som skickas och tas emot från antennerna på rätt sätt, finns det ingen övre gräns för hur mycket data som kan överföras.

Bevisen har han tagit fram i samarbete med kollegor i Frankrike och Italien. Deras artikel har nu publicerats såväl hos den öppna tjänsten Arxiv som i IEEE:s digitala tjänst Xplore.

Simuleringskoden finns även öppet tillgänglig på Github för den som tvivlar och vill validera resultaten.

– Konsekvensen blir att vi i takt med att folk förbrukar mer och mer trådlös data kan fortsätta och sätta upp fler och fler antenner för att tillgodose behoven, säger Emil Björnson.

Pickering

MER LÄSNING:
 
magasinet

236
elektronik­konsulter

Registrera ditt företag nu!
 
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)