Jos halutaan toteuttaa huippunopeita 5G-verkkoja, pitää turvautua ns. massiivisiin eli kymmenien tai jopa satojen antennien MIMO-järjestelmiin. Ruotsalainen tutkija on nyt osoittanut, että tällaisten massiivisten MIMO-järjestelmien datansiirtokyvylle ole ylärajaa.
Tietoliikennejärjestelmien apulaisprofessori Emil Björnson Linköpingin yliopistosta sanoo, että massiivisen MIMO:n rajaton kapasiteetti on nyt osoitettu sekä matemaattisesti että simuloinneilla. Tulokset on julkaistu IEEE Transactions on Wireless Communications -lehdessä.
Viimeisen 5-10 vuoden aikana tiedeyhteisö on tullut yhteisymmärrykseen siitä, että massiivisten antennijärjestelmien siirtokyvyssä olisi yläraja. Tietyssä ajassa, tietyllä kaistanleveydellä ja tietyllä alueella voidaan siirtää vain tioetyn verran dataa. Rajoittavaksi tekijäksi on katsottu tietty häiriö (pilot contamination), joka nousee esiin, kun mitataan sitä, miten signaalit matkaavat.
Bjönsonin mukaan päätelmä on johtunut vääränlaisesta mallista. Käytetty metodi oli liian yksinkertainen. – Jos käytetään enemmän antenneja ja prosessoidaan lähetettävät ja vastaanotettavat signaali oikein, voidaan uoda järjestelmä, jossa datansiirron kapasiteetille ei ole rajaa, Björnson sanoo.
Jos sata antennia yhdistetään massiiviseen MIMO-järjestelmään, jossa joakinen antenni lähettää 10 milliwatin teholla, tulee kokonaislähetystehoksi vain yksi watti. Nykytukiasemissa lähetysteho on 40 watin luokkaa, joten MIMO-järjestelmissä päästään huomattavasti energiatehokkaampaan lukemaan. Pieni lähetysteho riittää, kun jokainen antenni on tarkkaan suunnattu.
Björnsonin yhdessä ranskalaisten ja italialaisten tutkijoiden kanssa kehittämä simulointikoodi on vapaasti käytettävissä Githubissa.
