Mobil iletişim teknolojilerinin evrimsel tarihinde, her nesil teknolojik yinelemeye ağ performansında önemli gelişmeler eşlik etmiştir ve 5G teknolojisinin ortaya çıkışı yıkıcı değişiklikler bile yaratmıştır. 5G Networks, ultra yüksek veri hızları, ultra düşük gecikme ve büyük cihaz bağlantıları gibi çeşitli ihtiyaçları karşılamayı amaçlamaktadır. Bu hedeflere ulaşılması, büyük MIMO (büyük çoklu girişli çoklu çıktı) teknolojisinin 5G baz istasyonu radyo frekans antenlerinin yükseltilmesinde temel bir rol oynadığı ve iletişim ağı kapsamını benzersiz bir şekilde yeniden şekillendirdiği bir dizi kilit teknolojiye dayanmaktadır.
Geleneksel iletişim ağlarında, baz istasyonu antenleri genellikle tek girişli tek çıkış (SISO) veya çoklu giriş çoklu çıkış (MIMO) teknolojilerini benimser. SISO Sistemleri, sınırlı veri iletim kapasitesine sahip tek bir iletim anten ve tek bir alıcı anten kullanır ve büyüyen iletişim ihtiyaçlarını karşılamayı zorlaştırır. Örnek olarak erken 2G ağını alın. SISO teknolojisi altında, ağ veri iletim oranı yalnızca yüksek tanımlı resimler ve videolar gibi büyük kapasiteli verilerin hızlı iletimini destekleyemeyen onlarca KBPS'ye ulaşabilir. Mimo teknolojisi, hem baz istasyonuna hem de terminale birden fazla anten donatarak ve uzamsal çoğullama ve çeşitlilik teknolojileri kullanarak, spektrum kaynaklarını artırmadan sistem kapasitesini ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırır. Örneğin, 4G ağlarında, ortak 2 × 2 MIMO veya 4 × 4 MIMO teknolojileri, ağ veri iletim oranını yüz megabit seviyesine yükselterek kullanıcıların çevrimiçi deneyimini büyük ölçüde artırdı. Bununla birlikte, mobil internetin hızlı geliştirilmesiyle, kullanıcıların veri trafiğine olan talebi katlanarak arttı ve geleneksel MIMO teknolojisinin performansı, 5G ağlarının katı gereksinimlerini karşılayamayan darboğaza yavaş yavaş yaklaştı. İstatistikler, büyük ölçekli etkinlik mekanları veya yoğun kentsel alanlar gibi senaryolarda, 4G ağlarının genellikle tıkanıklık ve azaltılmış hızdan muzdarip olduğunu ve çok sayıda kullanıcının aynı anda yüksek tanımlı video oynatma ve çevrimiçi oyunlar gibi yüksek bant genişliği gereksinimleriyle uygulamalara katılmasını desteklemeyi zorlaştırdığını göstermektedir.
MIMO teknolojisinin bir başka evrimi olarak, büyük Mimo teknolojisi, geleneksel MIMO'daki birkaç veya düzine antenden yüzlerce hatta binlerce antene genişleyen baz istasyonu anten sayısını önemli ölçüde artırdı. Anten sayısındaki bu önemli artış, birden fazla teknik avantaj getirerek iletişim ağlarının kapsamını yeniden şekillendirir. Prensip olarak, büyük Mimo kanalların mekansal bağımsızlığını kullanır. Baz istasyonuna çok sayıda anten donatarak, aynı anda birden fazla kullanıcıyla iletişim kurabilir ve uzamsal boyut çoğalması sağlayabilir. Geleneksel iletişim sistemlerinde, sınırlı sayıda anten nedeniyle, veriler aynı anda yalnızca birkaç kullanıcıya iletilebilir. Bununla birlikte, büyük MIMO sistemleri, anten sayısını artırarak, aynı zaman frekans kaynaklarında daha fazla kullanıcıyı destekleyerek sistem kapasitesini ve spektrum verimliliğini büyük ölçüde artırabilir. Teorik çalışmalar, baz istasyonu antenlerinin sayısı sonsuz olma eğiliminde olduğunda, büyük MIMO sistemlerinin spektrum verimliliğinin ve enerji verimliliğinin büyük ölçüde geliştirileceğini göstermiştir.
Ağ kapsamı açısından, büyük MIMO teknolojisi, ışın oluşturma teknolojisi yoluyla kapsam aralığını ve sinyallerin kalitesini önemli ölçüde geliştirmiştir. Beamforming, kanal durumu bilgilerine göre baz istasyonu antenleri tarafından iletilen sinyallerin ağırlıklandırılmasını ifade eder, böylece sinyal enerjisi bir ışın oluşturmak için belirli bir yönde yoğunlaşır. Masif MIMO sistemlerinde, çok sayıda anten nedeniyle, sinyal enerjisini hedef kullanıcılara doğru bir şekilde yönlendirebilen, diğer yönlerde sinyal kaybını azaltabilir ve böylece sinyallerin kapsama aralığını ve gücünü artırabilen daha hassas ışın kontrolü elde edilebilir. Özellikle binaların sinyallerin solmasına ve parazitine yol açan sinyalleri engellediği ve yansıttığı karmaşık kentsel ortamlarda, büyük MIMO'nun ışın oluşturma teknolojisi bu sorunları etkili bir şekilde aşabilir ve kullanıcıların farklı senaryolarda istikrarlı ve yüksek hızlı iletişim hizmetleri elde edebilmelerini sağlar.
Buna ek olarak, büyük MIMO teknolojisi, çeşitlilik teknolojisi yoluyla iletişim sistemlerinin güvenilirliğini de artırabilir. Çeşitlilik teknolojisi, kanal solmanın sinyal iletimi üzerindeki etkisini azaltmak için aynı bilgilerin birden fazla bağımsız kanal aracılığıyla iletilmesini ifade eder. Büyük Mimo sistemlerinde, çok sayıda anten nedeniyle, sinyal iletiminin güvenilirliğini artırmak için mekansal çeşitlilik, zaman çeşitliliği ve frekans çeşitliliği gibi çeşitli çeşitlilik yöntemleri kullanılabilir. Belirli bir kanal solma veya parazitten etkilendiğinde, diğer kanallar yine de sinyalleri normal olarak iletebilir, böylece iletişimin sürekliliğini ve istikrarını sağlayabilir. Bu yüksek güvenilirlik, otonom sürüş ve teletıp gibi iletişim kalitesinde yüksek gereksinimlere sahip 5G uygulamaları için özellikle önemlidir. Otonom sürüş senaryosunda, araçların, ağ güvenilirliği ve düşük gecikme konusunda son derece yüksek gereksinimleri olan büyük miktarda veri ile bulut ve çevresindeki araçlarla gerçek zamanlı olarak etkileşime girmesi gerekir. Masif MIMO teknolojisi, çeşitlilik teknolojisi yoluyla sinyal iletimi sırasında bit hata oranını etkili bir şekilde azaltabilir, araç kontrol komutlarının doğru ve zamanında iletilmesini sağlayabilir ve sürüş güvenliğini garanti edebilir. Teletıpta, doktorlar yüksek tanımlı videolar aracılığıyla hastalarda uzaktan tanı ve cerrahi operasyonlar yürüttüğünde, büyük MIMO teknolojisi tarafından sağlanan istikrarlı ve güvenilir ağ, video görüntülerinin sorunsuz iletimini sağlayabilir, teşhis hatalarından veya ağ sorunlarının neden olduğu cerrahi risklerden kaçınabilir.
Gerçek dağıtım açısından, 5G baz istasyonu radyo frekans antenlerinin yükseltilmesinde büyük Mimo teknolojisinin uygulanması da birçok zorlukla karşı karşıyadır. İlk olarak, çok sayıda anten kullanımı, baz istasyonunun donanım maliyetini ve güç tüketimini artıracaktır. Her antenin, güç amplifikatörleri, düşük gürültülü amplifikatörler, filtreler vb. Dahil olmak üzere karşılık gelen radyo frekansı ön uç ekipmanı ile donatılması gerekir. Anten sayısındaki artışla, bu cihazların sayısı da önemli ölçüde artacaktır, bu da baz istasyon ekipmanı maliyetinde önemli bir artışa yol açacaktır. Aynı zamanda, çok sayıda antenin çalışması daha fazla elektrik enerjisi tüketerek operatörlerin işletme maliyetlerini artıracaktır. İkincisi, çok sayıda anten nedeniyle, kanal ortamı daha karmaşıktır, bu da daha gelişmiş algoritmalar ve teknolojiler gerektiren kanal durum bilgilerini doğru bir şekilde tahmin etmeyi zorlaştırır. Buna ek olarak, çok sayıda anten tarafından iletilen ve alınan sinyallerin işlenmesi, baz istasyonunun sinyal işleme ünitesine daha yüksek gereksinimler ortaya koyan güçlü bilgi işlem gücü gerektirir.
Bu zorlukları ele almak için, araştırmacılar ve iletişim işletmeleri teknolojik araştırma, geliştirme ve ekipman optimizasyonu için büyük çaba sarf etmiştir. Donanım açısından, yeni malzemelerin ve entegrasyon teknolojilerinin benimsenmesi yoluyla, antenlerin maliyeti ve güç tüketimi ve radyo frekansı ön uç ekipmanları sürekli olarak azaltılır. Örneğin, bol spektrum kaynaklarına sahip olan ve yüksek hızlı veri iletimi için 5G ağlarının ihtiyaçlarını karşılayabilen iletişim için milimetre dalga frekans bandını kullanmak. Aynı zamanda, milimetre dalga antenleri küçük boyuttadır, bu da baz istasyonuna çok sayıda anten entegre etmek için uygundur. Şu anda, bazı üreticiler milimetre dalgalarına dayalı büyük Mimo anten dizileri geliştirdiler, bu da yüksek entegre tasarım yoluyla cihaz hacmini ve maliyetini etkili bir şekilde azaltır. Sinyal işleme açısından, kanal tahmini ve sinyal algılama algoritmaları, algoritmaların doğruluğunu ve verimliliğini artırmak için sürekli olarak incelenir ve geliştirilir. Örneğin, kanal devlet bilgilerini tahmin etmek ve tahmin etmek için derin öğrenme gibi yapay zeka teknolojilerini kullanmak, kanal tahmininin doğruluğunu ve hızını geliştirmek.
Teknolojinin sürekli gelişimi ve olgunluğu ile, 5G ağlarında büyük Mimo teknolojisinin uygulanması daha kapsamlı ve derinlemesine hale gelecektir. Gelecekte, büyük MIMO teknolojisi sadece makro baz istasyonlarına uygulanacak, aynı zamanda mikro baz istasyonları ve Pico baz istasyonları gibi küçük baz istasyonlarında da tanıtılacak, ağ kapsamı ve kapasitesini daha da optimize edecek. Aynı zamanda, büyük Mimo teknolojisi, kullanıcılara daha iyi ve daha çeşitlendirilmiş iletişim hizmetleri sunmak için milimetre dalga iletişim ve ağ dilimleme gibi diğer 5G anahtar teknolojileriyle de birleştirilecektir. 6G teknolojisinin araştırmasında, büyük MIMO teknolojisi, daha yüksek performans hedeflerine doğru ilerleyerek ve gelecekteki iletişim ağlarının geliştirilmesi için sağlam bir temel oluşturmaya devam edecektir.
Shenzhen Keesun Technology Co., Ltd, çeşitli anten ve ağ kablosu üretimi konusunda uzmanlaşmış yüksek teknoloji ürünü bir işletme olan Ağustos 2012'de kuruldu.
