بررسي بازدهي انرژي در سيستم هاي رو به پايينmimo massive چند كاربره

Evaluation of energy efficiency in multi-user massive MIMO downlink systems

سيستم هاي چند كاربره چند ورودي چند خروجي (MU-MIMO) در نسل جديد تكنولوژي هاي بي سيم استفاده مي شود. با توسعه اين سيستم ها، تعداد كاربران و برنامه هاي كاربردي به سرعت افزايش يافته است. بنابراين، ارتباطات بي سيم، نياز به نرخ داده بالا و قابليت همزمان اطمينان لينك دارند. بازدهي MU-MIMO بايد نرخ داده بالا، قابليت اطمينان لينك و پشتيباني همزمان از تمام كاربران و منابع فركانسي را با وجود مصرف كم انرژي ارائه كند. در عمل، تداخل بين كاربران، تاثير قوي بر امكان دسترسي كاربران به لينك هاي بي سيم دارد. لذا تكنيك هاي انتقال پيچيده اي بايد براي حفظ كيفيت خدمات استفاده شود. با توجه به اين مشكلات،MU-MIMO بزرگ با آرايه هاي آنتن بسيار بزرگ، ارائه شده است. با يك سيستم گسترده MU-MIMO، مي توان به صد و يا بيشتر از صد كاربر دسترسي داشت كه بردارهاي كانال تقريبا متعامد بوده، و تداخل بين كاربران به طور قابل توجهي كاهش مي يابد. بنابراين، كاربران مي توانند با نرخ داده بالا به طور همزمان خدمت رساني شوند. در اين پايان مقاله، بر روي عملكرد MU-MIMO بزرگ رو به پايين تمركز شده است كه در آن ايستگاه پايه از تكنيك هاي پيش كد كننده خطي از جمله ZF،MMSE و MRT استفاده مي كند تا به بسياري از كاربران تحت كانال هاي محو گي خدمت رساني كند. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه پيش كد كننده خطي ZF بهترين بازدهي انرژي را در ايستگاه پايه دارد.

Multiuser Multiple-In Multiple-Out systems (MU-MIMO) are used in a new generation wireless technologies. The numbers of users and applications increase rapidly with development of these systems. So, wireless communications need the high data rate and link reliability at the same time. MU-MIMO improvements should provide the high data rate and link reliability and support all users in the same time and frequency resource, while using low power consumption. In practice, the interuser interference has a strong impact when more users access to the wireless link. Complicated transmission techniques such as interference cancellation should be used to maintain a given desired quality of service. Due to these problems, MU-MIMO with very large antenna arrays (known as massive MIMO) is proposed. With a massive MU-MIMO system, we mean a hundred of antennas or more serving tens of users. The channel vectors are nearly orthogonal, and then the interuser interference is reduced significantly. Therefore, the users can be served with high data rate simultaneously. In this paper, we focus on the performance of the massive MU-MIMO downlink where the base station uses linear precoding techniques including ZF, MMSE and MRT to serve many users over fading channels. Simulation results show that linear precoding ZF is the best optimizing energy efficiency in base station.