Μη κυψελωτές αρχιτεκτονικές συστημάτων κινητών επικοινωνιών νέας γενιάς

Abstract

Σε αυτή την εργασία αρχικά, παρουσιάζουμε αναλυτικά τη τεχνολογία των συστημάτων κινητών επικοινωνιών 5ης γενιάς. Έπειτα, τονίζουμε τα πλεονεκτήματα καθώς και τις προκλήσεις που διαθέτει. Στη συνέχεια, εισαγουμε και αναλύουμε την νέα και πολλά υποσχόμενη τεχνολογία cell-free massive MIMO όσων αφορά την αρχιτεκτονική της, τα υπερ και τα κατά της και τις διάφορες της από τις προηγούμενες τεχνολογίες. Τέλος, παρέχουμε έναν αλγόριθμο για κοινή αρχική πρόσβαση, ανάθεση πιλότου και σχηματισμό πλέγματος ο οποίος είναι κλιμακούμενος. Μια νέα δυαδικότητα ανερχόμενης και κατώτερης σύνδεσης αποδεικνύεται και χρησιμοποιείται για να σχεδιάσει ευρετικά τα διανύσματα προκωδικοποίησης με βάση τα διανύσματα συνδυασμού. Είναι ενδιαφέρον ότι η προτεινόμενη κλιμακούμενη προκωδικοποίηση και ο συνδυασμός υπεραποδίδει τη συμβατική επεξεργασία μέγιστης αναλογίας και αποδίδει επίσης στις καλύτερες εναλλακτικές λύσεις που δεν μπορούν να κλιμακωθούν.

In this paper, we first present in detail the technology of 5th generation mobile communication systems. Next, we highlight the advantages as well as the challenges it has. Next, we introduce and analyze the new and promising cell-free massive MIMO technology in terms of its architecture, its pros and cons and its various from previous technologies. Finally, we provide a novel algorithm for joint initial access, pilot assignment, and cluster formation that is proved to be scalable.. A new uplink and downlink duality is proved and used to heuristically design the precoding vectors on the basis of the combining vectors. Interestingly, the proposed scalable precoding and combining outperform conventional maximum ratio processing and also performs to the best unscalable alternatives.