Massive MIMO systems for 5G networks

The introduction of fifth Generation (5G) wireless network will result in the improvements of communication and communication services. The data rates promise by 5G network is massive and will revolutionize the communication industry. It will allow for greater deployment of internet of things (IoT) and other technologies. One of the technologies behind these massive improvement in term of data rate is known as massive multiple-input-multiple-output (MIMO) and it provides far more improvements in achievable data rates, spectral efficiency (SE) and energy efficiency (EE). This work primarily focuses on two objectives: a review of the recent literature on massive MIMO and the study of Massive Multiple-Input Multiple-Output (mMIMO) Systems for 5G with Planar (Rectangular) Array. The rectangular array systems were simulated in terms of the spectral efficiency, throughput, energy efficiency, considering the typical array parameters, such as element type, element spacing, weighting, and the subarray architecture. As the parameters are adjusted, the 2D and 3D patterns were evaluated across the range of desired steering angles and frequencies.

L'introduzione della rete wireless di quinta generazione (5G) comporterà miglioramenti dei servizi di comunicazione. Le velocità dei dati guarantita dalla rete 5G sono enormi e rivoluzioneranno il settore della comunicazione. La nuova rete consentirà una maggiore distribuzione di Internet of Things (IoT) e di altre tecnologie. Una delle tecnologie in termini di velocità dei dati alla base di questi miglioramenti è il massive multiple-input-multiple-output (MIMO), che offre molti più miglioramenti in termini di velocità dei dati ottenibili, spectral efficiency (SE) ed energy efficiency (EE). Questa tesi si concentra principalmente su due obiettivi: una revisione di alcuni articoli recenti dalla letteratura sul massive MIMO e lo studio di sistemi massive MIMO (Massive Multiple-Input Multiple-Output) con array planari. Il sistema con array rettangolare è stato simulato in termini di “spectral efficiency”, rendimento ed “energy efficiency” In base ai parametri fondamentali degli array, come il tipo di elementi, la spaziatura degli elementi, e l'architettura , abbiamo verificato il comportamento dei modelli 2D e 3D in termini di angolo di beamforming, e frequenze desiderati.