Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Aspects of Massive MIMO
Linköping University, Department of Electrical Engineering, Communication Systems. Linköping University, Faculty of Science & Engineering.
2016 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Next generation cellular wireless technology faces tough demands: increasing the throughput and reliability without consuming more resources, be it spectrum or energy. Massive mimo (Multiple-Input Multiple-Output) has proven, both in theory and practice, that it is up for the challenge. Massive mimo can offer uniformly good service to many users using low-end hardware, simultaneously, without increasing the radiated power compared to contemporary system. In Massive mimo, the base stations are equipped with hundreds of antennas. This abundance of antennas brings many new, interesting aspects compared to single-user mimo and multi-user mimo. Some issues of older technologies are nonexistent in massive mimo, while new issues in need of solutions arise. This thesis considers two aspects, and how these aspects differ in a massive mimo context: physical layer security and transmission of system information. First, it is shown that a jammer with a large number of antennas can outperform a traditional, single-antenna jammer in degrading the legitimate link. The excess of antennas gives the jammer opportunity to find and exploit structure in signals to improve its jamming capability. Second, for transmission of system information, the vast number of antennas prove useful even when the base station does not have any channel state information, because of the increased availability of space-time coding. We show how transmission without channel state information can be done in massive mimo by using a fixed precoding matrix to reduce the pilot overhead and simultaneously apply space-time block coding to use the excess of antennas for spatial diversity.

Abstract [sv]

Det ställs hårda krav på nästa generations cellulära trådlösa system: att simultant öka datatakten på kommunikationen och dess tillförlitlighet utan att konsumera mer resurser, oavsett om det spektrum eller energi. Massiv mimo (eng: Multiple-Input Multiple-Output) har visat, både i teori och praktik, att tekniken är redo att tackla utmaningen. Massiv mimo kan betjäna många användare samtidigt, med god service, utan att öka den utstrålade effekten jämfört med nuvarande system. Massiv mimo, där basstationerna är utrustade med hundratals antenner, skiljer sig från dagens system vilket gör att många nya problem dyker upp och nya infallsvinklar på befintliga problem krävs. Denna avhandling analyserar två problem, och hur dessa förändras i ett massiv mimo sammanhang: säkerhet för fysiska lagret och överföring av systeminformation. Särskiljt visas att en störsändare med ett stort antal antenner kan överträffa en traditionell störsändare med en enda antenn. Antalet antenner ger störsändaren möjlighet att hitta strukturer i signaler och utnyttja detta för att förbättra störningens effekt. Det stora antalet antenner visar sig vara användbart även för överföring av systeminformation, där basstationen inte har någon kanalkännedom. Antennerna ger möjligheten att tillämpa spatial kodning (eng: space-time block coding). Vi visar hur överföringen utan kanalkännedom kan göras i massiv mimo genom att använda en fix förkodningsmatris för att reducera antalet pilotsymboler. Samtidigt kodar vi spatiellt över antennerna för att tillhandahålla spatiell diversitet.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2016. , 26 p.
Series
Linköping Studies in Science and Technology. Thesis, ISSN 0280-7971 ; 1764
National Category
Communication Systems Signal Processing Telecommunications Computer Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-132718DOI: 10.3384/diss.diva-132718ISBN: 9789176856291 (Print)OAI: oai:DiVA.org:liu-132718DiVA: diva2:1048280
Presentation
2016-12-12, Visionen, B-huset, Campus Valla, Linköping, 13:15
Opponent
Supervisors
Available from: 2016-11-21 Created: 2016-11-21 Last updated: 2016-11-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Aspects of Massive MIMO(190 kB)76 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 190 kBChecksum SHA-512
1fe2519e5ce4cf157b8e19b940a803e3248a0037a59120ca67956e9e7b1b5b14ec3eb9f6b22c074274e6765ab728a73849eae8931fa3d89d381c8b977788c1a9
Type fulltextMimetype application/pdf
omslag(21 kB)17 downloads
File information
File name COVER01.pdfFile size 21 kBChecksum SHA-512
cdc0ea8c723276365bb5f8c33727984487da059acd879b8aed25f969789f162fa0894c68a319e6eb3ea13d76ce920625d0aeb7a933c215c14a17f8e4f3410cc5
Type coverMimetype application/pdf

Other links

Publisher's full text

Search in DiVA

By author/editor
Karlsson, Marcus
By organisation
Communication SystemsFaculty of Science & Engineering
Communication SystemsSignal ProcessingTelecommunicationsComputer Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 76 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Altmetric score

Total: 115 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link