Gadgetshowto
Een onoverkomelijk aantal apparaten, of het nu uw smartphone, VR-headset of de beveiligingscamera's buiten uw huis zijn, maakt tegelijkertijd verbinding met telecomnetwerken. Dit komt neer op een snelle toename van het dataverkeer in de loop van de tijd, waarbij verbeteringen in bandbreedte de noodzaak van het uur worden. Wat we allemaal nodig hebben, zijn hoge datasnelheden, nietwaar? Zoals de Chinese telecomgigant Huawei voorspelt, zal het jaar 2021 getuige zijn van een zevenvoudige toename van het wereldwijde mobiele dataverkeer in vergelijking met 2016. Het heeft verder toegevoegd dat de data-vraag voor een individu in de komende vijf jaar gemiddeld 15 GB per maand zal bedragen. We zijn nog steeds getuige van de komst van 4G LTE-netwerken in landen als India, maar telecomoperatoren over de hele wereld zijn begonnen te experimenteren met nog complexere en robuustere technologieën om de signaalsterkte, gebruikerscapaciteit en datasnelheden te maximaliseren. Ze gebruiken een slimme antennetechnologie genaamd Massive MIMO (Multiple Input, Multiple Output) die de basis zal vormen voor onze vijfde generatie (5G) cellulaire technologie. Het bevindt zich nog in de kinderschoenen, maar zal naar verwachting binnenkort bekend worden. Dus als je je hebt afgevraagd wat enorme MIMO is, hier is alles wat je moet weten over enorme MIMO:
Wat is Massive MIMO en zijn relatie tot 5G?
Enorme MIMO (meerdere invoer, meerdere uitvoer), ook bekend als grootschalige antennesystemen, is de ruggengraat voor de evolutie van draadloze communicatie. De MIMO-technologie zal naar verwachting enorm gunstig blijken te zijn voor het ondersteunen van meer mobiele gebruikers, hogere snelheden en betrouwbaardere netwerkdiensten op de lange termijn..
Momenteel maken de meeste 4G LTE-netwerkinfrastructuren slechts de plaatsing van 8 antennes (zender + ontvanger) bij het basisstation mogelijk, wat niet voldoende blijkt om aan de groeiende behoeften van mobiele gebruikers te voldoen. Dit zorgt voor een beperkte bandbreedte, wat de datasnelheid en het aantal gebruikers dat verbinding kan maken met dit station beïnvloedt.
Dit is waar MIMO tussenkomt en u in staat stelt om twee of meer zenders en ontvangers tegelijkertijd te gebruiken om gegevens over hetzelfde radiokanaal uit te wisselen. De technologie heeft al geïmplementeerd in sommige geavanceerde 4G-netwerkstations in de vorm van 4 x 4 MIMO en wordt momenteel ook door een paar operators in India verkend. 
Maar het uitbreiden van het genoemde concept naar bijna 100 antennes in een enkele array op het basisstation (zendmast) is wat de basis zal vormen voor aankomende 5G-netwerken. De toename van het totale aantal antennes leidt tot meer zenders / ontvangers op een plaats, wat leidt tot een toename van mogelijke signaalpaden en betere prestaties in termen van zowel de datasnelheden als de betrouwbaarheid van de verbinding. Enorme MIMO kan tot vier keer snelheidsverbetering en meerdere keren meer uitbreiding van de netwerkcapaciteit teweegbrengen.
De verzameling antennesystemen in een Massive MIMO-netwerk vormt geen exacte ballonachtige bundels die te zien zijn in de meeste eerdere en huidige netwerksystemen. In plaats daarvan vormen de orthogonale aard van de signalen die worden uitgezonden door de verzameling antennes individuele bundels, die zich op een bepaald moment richten op een of meer mobiele stations (de gebruikers). Omdat Massive MIMO gebruik maakt van talrijke complexe technologieën, is de eenvoudigste manier om de werking van het antennesysteem uit te leggen, het onderstaande diagram. 
Dit betekent dat het de operators in staat stelt een grotere set mobiele apparaten in een gebied te bedienen door de Massive MIMO-technologie in te zetten. En hetzelfde is verder schaalbaar, aangezien operators nog meer antennes aan de huidige opstelling kunnen toevoegen om mogelijke signaalpaden te vergroten en de efficiëntie te verbeteren zonder het bestaande spectrum te belemmeren..
Voordelen van Massive MIMO ten opzichte van huidige 4G-netwerken
Aangezien een groter aantal ingangs- en uitgangsantennes wordt gebruikt in het Massive MIMO (5G) -systeem, zal het telecomoperatoren helpen de dekking en datasnelheden aanzienlijk te verbeteren. Dit wordt mogelijk gemaakt door de hoge spectrale en energie-efficiëntie, die toeneemt door een grote multiplexing, en door de gecombineerde versterking van de antenne-array. Hier zijn de belangrijkste voordelen van Massive MIMO (M-MIMO) antennesystemen ten opzichte van huidige 4G-systemen:
1. Verbeterde dekking en hogere snelheden
Dankzij het gebruik van Massive MIMO-technologie, mogelijk gecombineerd met hogere frequentiespectra, zullen de telecombedrijven in de toekomst kunnen voorzien in de behoeften van een grotere verscheidenheid aan apparaten. Niet alleen dit, de signaalsterkte binnenshuis zou extreem sterk zijn en buiten de hitlijsten.
De bundelvormende mogelijkheden van Massive MIMO-systemen zullen telecomoperatoren in staat stellen snelle verspreiding van snelle dekking naar landelijke gebieden ook. Een directe gezichtslijn werkt goed met hogere frequenties en biedt dus nog hogere snelheden.
Het primaire doel van een upgrade is ook om de datasnelheid te verhogen en experts verwachten minimumsnelheden van 1 Gbps, tot 10 Gbps. Dit is al bewezen in enkele experimenten met Gigabit LTE-demo's die eerder dit jaar werden getoond door de Chinese netwerkgigant ZTE op CES..
2. Lage infrastructuur- en componentkosten
Aangezien de meeste wereldwijde telecomreuzen hun infrastructuur gestaag upgraden om nu supersnelle 4G-netwerken te ondersteunen (met pre-5G-snelheden), zou de volledige upgrade naar 5G een vlotte rit zijn. De bestaande 4G-systemen maken al gebruik van MIMO-technieken die moeten worden geschaald wanneer een plausibele 5G-technologie tot bloei komt.
De nieuwe Massive MIMO-antennesystemen zullen niet alleen een groot aantal antennes hebben, maar zullen ook schaalbaar zijn. Het zal zijn gemakkelijker voor telecomreuzen om nieuwe antennes aan dit systeem toe te voegen om bestaande snelheden en gebruikersbestand toe te voegen. Ook zal het grote aantal antennes resulteren in de vorming van een robuust netwerk, dat niet wordt beïnvloed door een individuele storing in hun antennesysteem.
3. Ondersteuning voor tijdgebonden verbindingen
Hoewel Massive MIMO-enabled 5G-netwerken een verbeterde dekking en datasnelheid bieden, vermindert het de tijd die de signalen nodig hebben om tussen de zender en ontvanger te reizen. Dit staat bekend als latentie en aankomende 5G-netwerken zullen dit helpen verminderen om het gebruik van deze netwerken verder te vergemakkelijken VR / AR, zelfrijdend en andere AI- of ML-gestuurde services.
Uitdagingen bij massale implementatie van MIMO-antennes
Terwijl onderzoekers de afgelopen jaren hebben geëxperimenteerd met Massive MIMO-antennetests, hebben de systemen die op de markt zijn gekomen nog steeds minder antennes dan de telecombedrijven wensen voor de komst van 5G-netwerken. Dit komt door de beperkingen die we zijn tegengekomen bij de implementatie van de technologie. Dit zijn de uitdagingen waarmee ze worden geconfronteerd bij hun wijdverbreide inzet:
1. Complexiteit van signaalverwerking
Dit is een van de meest in het oog springende moeilijkheden bij het opzetten van de Massive MIMO-basisstations. De een groter aantal antennes en de frequenties op een enkele locatie leidt tot een grotere kans op interferentie. Dit probleem kan echter worden opgelost door de toepassing van een breder spectrum en zero-fault precisietechnologie die de inter-site kanaalinterferentie zal verminderen. Hoewel het grote aantal antennes de complexiteit over de hele linie zal vergroten, maakt het het netwerk nog beter bestand tegen storingen.
2. Beperkte beschikbaarheid van het spectrum
Zoals u wellicht al heeft gehoord, wordt de verdeling van een frequentiespectrum gecontroleerd door het bestuursorgaan en moeten telecomoperatoren biedingen plaatsen om een deel van dat specifieke spectrum veilig te stellen..
Nu ligt het basisprobleem in het feit dat het 3GHz-spectrum dat in de huidige tijd heerst, al onoverzichtelijk is vanwege de overbelasting van nieuwe gegevensverbindingen. En het bewijst een uitdaging om millimetergolven met een hogere frequentie (3 GHz - 300 GHz) te gebruiken om Massive MIMO-basisstations te bouwen omdat de golven geen vaste materialen binnendringen en worden geabsorbeerd door bomen of regenwolken. 
Maar technologiegiganten en telecomoperatoren werken hand in hand om de signaalversterking te vergroten door meerdere antennes (MIMO) radiosignalen te laten concentreren in een smalle gerichte bundel zonder hun zendvermogen te vergroten. Samsung R&D en Huawei hebben succes geproefd in de experimenten, maar deze smalle bundels zijn extreem gevoelig voor veranderingen in de uitlijning.
Lopend onderzoek en implementatie van enorme MIMO-netwerken
Bovengenoemd netwerksysteem is geen prototype maar is al op kleinere schaal geïmplementeerd in het bestaande 4G-scenario. Huawei werkt al meer dan een paar jaar samen met lokale telecomoperatoren zoals China Mobile en de Japanse SoftBank om zijn Massive MIMO-opstellingen commercieel te experimenteren.
Na rigoureus experimenteren, SoftBank is nu uitgeroepen tot de zeer telecomoperator die zijn debuut maakt commercieel Massive MIMO-netwerk tegen het einde van 2016. Andere operators zoals China Mobile, Vodafone en T-Mobile zijn ook begonnen met het uitrollen van deze technologie voor een beperkt aantal gebruikers in hun respectievelijke landen..
Als de grootste vraag die in je achterhoofd knaagt, is: zullen onze huidige smartphones compatibel zijn met deze enorme MIMO-netwerken? Dan de eenvoudig antwoord is meestal ja. Een groot aantal bestaande apparaten kan profiteren van 4G MIMO-netwerken, waardoor Gigabit-snelheden worden geboden zonder enige hapering.
Allereerste implementaties met 5G-ondersteuning in India
Terwijl talloze wereldwijde telecomspelers, in samenwerking met hardwaregiganten, al hebben geëxperimenteerd met Massive MIMO op hun netwerken, is India onlangs ook toegetreden tot de futuristische 5G-drive met de inzet van zijn eerste dergelijke netwerk..
De grootste telecomgigant van het land, Airtel, haalde de krantenkoppen toen het aankondigde dat hij degene is geworden die deze prestatie heeft geleverd. De uitrol van India's eerste M-MIMO (Massive Multiple-Input Multiple-Output-technologie) is van start gegaan met Bengaluru en Kolkata. De verwachting is echter dat de proef de komende maanden zal worden uitgebreid naar andere delen van het land.
Airtel heeft de nieuwe 5G-technologie geïmplementeerd als onderdeel van hun lopende netwerktransformatieprogramma genaamd Project Leap. Het verwacht dat de Massive MIMO-technologie de bestaande netwerkcapaciteit zevenvoudig zal verbeteren, terwijl hetzelfde spectrum wordt gebruikt dat het al bezit. Het gelooft dat hetzelfde zelfs twee keer betere snelheden zal bieden op hun bestaande 4G-implementatie.
Bovendien heeft de Chinese netwerkgigant ZTE aangekondigd dat het deelneemt aan de pre-5G Massive MIMO-experimenten in samenwerking met bekende operators zoals Vodafone en Reliance Jio. Terwijl Huawei het gezicht is achter de inzet van Airtel in het land, zoals gezegd in een officiële verklaring.
Gezien vanuit het perspectief van de huidige staat van de telecomindustrie in India, is dit een poging van de onderdelen van deze telecomgigant om een bolwerk in het land te behouden. Ze zijn onlangs gewekt met een verrassende schok door hun felste nieuwe concurrent, d.w.z. Reliance Jio, die hen nu met de uitrol van het 4G LTE-netwerk binnen een jaar heeft weten te vertrappen..
Verwachte brede uitrol
De meeste rapporten die zijn uitgebracht door netwerkreuzen zoals Ericsson of Nokia suggereren momenteel dat 5G-netwerktechnologie zal getuige zijn van een doorbraak en tegen de jaren 2020 de massa bereiken. Dit is geen starre tijdlijn, maar past in het operationele patroon van de branche, die binnen een decennium een verbeterde technologie ziet debuteren. 
De 3G-netwerktechnologie debuteerde voor het eerst in oktober 2001, terwijl 4G LTE na een decennium rond 2011 wijdverspreid werd toegepast. Het is dus mogelijk om te speculeren dat de aanhoudende Massive MIMO-inspanningen tegen het einde van dit decennium vruchten zullen afwerpen. Men kan pre-5G-implementaties van de technologie zien, zowel aan de kant van de consument als de operator in de komende jaren. De menigte bij De Olympische Winterspelen van 2018 kunnen de allereerste zijn die getuige zijn van de genoemde innovatie, gevolgd door de FIFA 2018 World Cup. Zelfs chipmaker Qualcomm heeft verklaard dat het van plan is om 5G-compatibele (Gigabit) apparaten langs een vergelijkbare tijdlijn uit te rollen.
Mogelijk zijn we getuige geweest van een langdurige uitrol van 4G LTE-diensten in India, iets dat nog gaande is. Maar de telecomgiganten van het land willen niet langer achterblijven in de race om de nieuwste technologieën toe te passen vanwege de dreigende concurrentie en consolidatie binnen het land zelf..
ZIE OOK: Wat is Bluetooth Mesh Networking en hoe het werkt
Enorme MIMO: een technologische race voor 5G-adoptie
Een vogelvlucht van Massive MIMO-ontwikkelingen laat ook zien dat India verder bouwt op zijn transformatieve imago van een technologische grootmacht. De regering onderneemt nu de nodige stappen om de evolutie van cellulaire technologie op gang te brengen.
De regering heeft al een forum op hoog niveau opgericht om het huidige scenario te evalueren en actieplannen goed te keuren voor de tijdige uitrol van 5G-diensten. Het heeft een enorm corpus van ₹ 500 crore toegewezen voor 5G-onderzoeks- en ontwikkelingsdoeleinden, wat ons op de wereldkaart plaatst, naast de landen die de invoering van dergelijke technologische ontwikkelingen leiden. Er is momenteel geen echt "5G" -netwerk gedefinieerd en we zullen de komende jaren naar hetzelfde moeten uitkijken.
