ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ МЕРЕЖ MIMO НА ОСНОВІ 6G

Автор(и)

  • Микола Васильківський Вінницький національний технічний університет
  • Оксана Городецька Вінницький національний технічний університет
  • Олександр Стальченко Вінницький національний технічний університет
  • Богдан Климчук Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1999-9941-2023-56-1-92-101

Ключові слова:

мережа радіодоступу 6G, штучний інтелект, пропускна здатність мережі, функціональний параметр трансиверу, бездротова мережа, канал з адитивним гаусовим білим шумом, інтелектуальний масивний MIMO, мультиплексування доступу з розділенням мод

Анотація

Визначено способи підвищення ефективності мереж радіодоступу 6G за рахунок нових принципів проектування та критеріїв оптимізації структури MIMO. Досліджена гнучка та універсальна мережа із можливістю розширення не тільки за рахунок досягнень в існуючих технологіях, а й за рахунок численних нових технологій, таких як ELAA, RIS, штучний інтелект, сканування, нових матеріалів, а також нових конструкцій та структур антен. Розглянуті технології нададуть універсальний набір інструментів збільшення пропускної здатності мережі. Досліджено досягнення в галузі радіочастотних компонентів, обробки сигналів та антеного зв'язку, які вплинуть на різні аспекти систем MIMO, включаючи модулятори, форми сигналів та конструкції приймачів. Розглянуті функціональні параметри трансиверів на основі електронних, фотонних та комбінованих технологій. Досліджено використання інтелектуальних радіоканалів, які значно покращують якість зв'язку, продуктивність системи, покриття стільника та якість зв'язку на межі стільника в бездротових мережах, що було доведено численними результатами моделювання у різних сценаріях. Визначено перспективний напрямок досліджень для надмасивних MIMO 6G, який є актуальним при використанні граток з надвеликою апертурою (ELAA). Визначено мету ELAA, яка полягає в тому, щоб всі користувачі використовували взаємно ортогональні канали з пропускною здатністю для кожного користувача, аналогічною каналу з адитивним гаусовим білим шумом. Досліджено інтелектуальний масивний MIMO в мережі 6G на основі ШІ, що забезпечує полегшення навчання та підвищує його ефективність. Розглянуто технологію OAM для високошвидкісної передачі на основі мультиплексування доступу з розділенням мод. Досліджено практичне застосування технології OAM при транзитній передачі між базовими станціями, передачі від пристрою до пристрою (D2D) та зв'язку між штучними супутниками, де відносно легко отримати необхідне вирівнювання осі. Здійснено аналіз розвитку технології MIMO враховуючи характеристики ТГц-каналу, зокрема виконано дослідження реконфігурованих інтелектуальних поверхонь, які характеризуються простотою апаратної архітектури, низькою апаратною складністю, низьким енергоспоживанням і високою ефективністю використання спектру. Визначено особливості створення антенних граток з надвеликою апертурою при застосуванні нових схем мультиплексування, використовуючи інформацію про просторову глибину для поділу потоків або обладнання за допомогою попереднього кодування. Здійснено підвищення ефективності MIMO з використанням штучного інтелекту, який здатний мінімізувати BER та підвищити спектральну ефективність масивного MIMO міліметрового діапазону та суттєво зменшуючи обчислювальну складність. Виконано дослідження альтернативних технологій MIMO.

Біографії авторів

Микола Васильківський, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, доцент кафедри інфокомунікаційних систем і технологій

Оксана Городецька, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, доцент кафедри обчислювальної техніки

Олександр Стальченко, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, доцент кафедри інфокомунікаційних систем і технологій

Богдан Климчук, Вінницький національний технічний університет

студент групи ТКС-21м, кафедра інфокомунікаційних систем і технологій

Посилання

Y. Yifei, Z. Yajun, Z. Baiqing, and P. Sergio, “Potential key technologies for 6G mobile communications”, in SCIENCE CHINA Information Sciences, Springer, vol. 63, pp. 1–19. 2020.

E. Balevi, A. Doshi, and J. G. Andrews, “Massive MIMO channel estimation with an untrained deep neural network”, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 19, no. 3, pp. 2079–2090. 2020.

H. He, C.-K. Wen, S. Jin, and G. Y. Li, “Model-driven deep learning for MIMO detection”, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 68, pp. 1702–1715. 2020.

Y. Yuan, Y. Zhao, B. Zong, and S. Parolari, “Potential key technologies for 6g mobile communications”, Science China Information Sciences, vol. 63, pp. 1–19. 2020.

G. G. Bortnyk, M. V. Vasylkivskyi, V. A. Cheloyan, “Spectral method of jitter estimation in telecommunication systems”, Bulletin of the Vinnytsia Polytechnic Institute, no. 2, pp. 109-114. 2010 [in Ukrainian].

G. G. Bortnyk, M. V. Vasylkivskyi, V. M. Kychak, Methods and means of increasing the efficiency of evaluating the phase jitter of signals in telecommunication systems: Monograph. Vinnytsia: VNTU, 2015. 140 p. [in Ukrainian].

G. G. Bortnyk, M. V. Vasylkivskyi, O. V. Stalchenko, “Device for analog-digital conversion of high-frequency signals”, Measuring and computing equipment in technological processes, no. 2, pp.82−85. 2013 [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 125

Опубліковано

2023-03-14

Як цитувати

[1]
М. Васильківський, О. Городецька, О. Стальченко, і Б. Климчук, «ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ МЕРЕЖ MIMO НА ОСНОВІ 6G», ІТКІ, вип. 56, вип. 1, с. 92–101, Бер 2023.

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.