Cooperative MIMO
રેડિયોમાં, સહકારી બહુવિધ-ઇનપુટ બહુવિધ-આઉટપુટ (સહકારી MIMO, CO-MIMO) એક એવી તકનીક છે જે વાયરલેસ સંચાર પ્રણાલીઓમાં નોંધપાત્ર પ્રદર્શન સુધારાઓ લાવવા માટે મોબાઇલ ફેડિંગ ચેનલોના અવકાશી ક્ષેત્રનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરી શકે છે. તેને નેટવર્ક MIMO, વિતરિત MIMO, વર્ચ્યુઅલ MIMO અને વર્ચ્યુઅલ એન્ટેના એરે પણ કહેવામાં આવે છે. પરંપરાગત MIMO પ્રણાલીઓ, જેને પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ MIMO અથવા કોલોકેટેડ MIMO તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેમાં સંચાર કડીના ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર બંનેને બહુવિધ એન્ટેનાથી સજ્જ કરવાની જરૂર પડે છે. જ્યારે MIMO વાયરલેસ સંચાર ધોરણોનું એક આવશ્યક તત્વ બની ગયું છે, જેમાં IEEE 802.11n (વાઈ-ફાઈ), IEEE 802.11ac (વાઈ-ફાઈ), HSPA + (3G), વાઈમેક્સ (4G) અને લોંગ-ટર્મ ઇવોલ્યુશન (4G) નો સમાવેશ થાય છે, ત્યારે ઘણા વાયરલેસ ઉપકરણો કદ, કિંમત અને/અથવા હાર્ડવેર મર્યાદાઓને કારણે બહુવિધ એન્ટેનાને સમર્થન આપી શકતા નથી. વધુ મહત્ત્વની વાત એ છે કે, મોબાઇલ ઉપકરણ પર અને નિશ્ચિત રેડિયો પ્લેટફોર્મ પર પણ એન્ટેના વચ્ચેનું વિભાજન ઘણીવાર અર્થપૂર્ણ પ્રદર્શન લાભને મંજૂરી આપવા માટે અપૂરતું હોય છે. વધુમાં, જેમ જેમ એન્ટેનાની સંખ્યામાં વધારો થાય છે, તેમ તેમ વાસ્તવિક MIMO પ્રદર્શન સૈદ્ધાંતિક લાભથી ઘણું પાછળ રહે છે. સહકારી MIMO એ MIMO ના સૈદ્ધાંતિક લાભની નજીક હાંસલ કરવા માટે વિવિધ રેડિયો ઉપકરણો પર વિતરિત એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરે છે. સહકારી MIMO નો મૂળભૂત વિચાર MIMO સંચાર પ્રાપ્ત કરવા માટે બહુવિધ ઉપકરણોને વર્ચ્યુઅલ એન્ટેના એરેમાં જૂથબદ્ધ કરવાનો છે. સહકારી MIMO પ્રસારણમાં બહુવિધ બિંદુ-થી-બિંદુ રેડિયો લિંક્સનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં વર્ચ્યુઅલ એરેની અંદરની લિંક્સ અને સંભવતઃ વિવિધ વર્ચ્યુઅલ એરે વચ્ચેની લિંક્સનો સમાવેશ થાય છે. સહકારી MIMO ના ગેરફાયદાઓ સિસ્ટમની વધતી જટિલતા અને ઉપકરણ સહકારને ટેકો આપવા માટે જરૂરી મોટા સિગ્નલિંગ ઓવરહેડમાંથી આવે છે. બીજી બાજુ, સહકારી MIMO ના ફાયદાઓ એ છે કે વાયરલેસ નેટવર્કની ક્ષમતા, સેલ એજ થ્રુપુટ, કવરેજ અને જૂથ ગતિશીલતામાં ખર્ચ-અસરકારક રીતે સુધારો કરવાની તેની ક્ષમતા છે. આ લાભો વિતરિત એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે, જે MIMO પેટા ચેનલોને સુશોભિત કરીને સિસ્ટમની ક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે અને સિસ્ટમને સૂક્ષ્મ-વિવિધતા ઉપરાંત મેક્રો-ડાયવર્સિટીના લાભોનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. સેલ્યુલર મોબાઇલ અને વાયરલેસ એડ હૉક નેટવર્ક જેવી ઘણી વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોમાં, સહકારી MIMO ટેકનોલોજીની જમાવટના ફાયદા ગેરફાયદા કરતાં વધારે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, સહકારી MIMO તકનીકોને વાયરલેસ સંચાર ધોરણોના મુખ્ય પ્રવાહમાં અપનાવવામાં આવી છે. પ્રકાર કોઓર્ડિનેટેડ મલ્ટિપૉઇન્ટ (CoMP) માં, ડાઉનલિંકમાં તેમના પ્રસારણનું સંકલન કરવા અને અપલિંકમાં પ્રાપ્ત સંકેતો પર સંયુક્ત રીતે પ્રક્રિયા કરવા માટે ડેટા અને ચેનલ સ્ટેટ ઇન્ફર્મેશન (CSI) પડોશી સેલ્યુલર બેઝ સ્ટેશનો (BS) વચ્ચે વહેંચવામાં આવે છે. સિસ્ટમ આર્કિટેક્ચર આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. 1એ. સી. ઓ. એમ. પી. તકનીકો અસરકારક રીતે અન્યથા હાનિકારક આંતર-કોષ હસ્તક્ષેપને ઉપયોગી સંકેતોમાં ફેરવી શકે છે, જે નોંધપાત્ર શક્તિ લાભ, ચેનલ ક્રમ લાભ અને/અથવા વિવિધતા લાભનો ઉપયોગ કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. સી. ઓ. એમ. પી. ને બી. એસ. વચ્ચે માહિતીના આદાનપ્રદાન (દા. ત., માહિતી, નિયંત્રણ માહિતી અને સી. એસ. આઈ.) ને સક્ષમ કરવા માટે હાઇ-સ્પીડ બેકહોલ નેટવર્કની જરૂર છે. આ સામાન્ય રીતે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ફ્રન્ટહોલ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. કો. એમ. પી. ને 4જી ધોરણોમાં રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. ફિક્સ્ડ રિલે (આકૃતિ 1બીમાં સચિત્ર) એ વાયર્ડ બેકહોલ જોડાણો વિના ઓછા ખર્ચે અને ફિક્સ્ડ રેડિયો ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર છે. તેઓ બી. એસ. પાસેથી મેળવેલા ડેટાને સંગ્રહિત કરે છે અને મોબાઇલ સ્ટેશનો (એમ. એસ.) પર મોકલે છે, અને તેનાથી ઊલટું. ફિક્સ્ડ રિલે સ્ટેશનો (આર. એસ.) માં સામાન્ય રીતે બી. એસ. કરતા નાની પ્રસારણ શક્તિઓ અને કવરેજ ક્ષેત્રો હોય છે. તેમને વ્યૂહાત્મક રીતે તૈનાત કરી શકાય છે અને સેલ્યુલર નેટવર્કમાં અસરકારક રીતે ખર્ચ કરી શકાય છે જેથી કવરેજ વિસ્તારી શકાય, કુલ ટ્રાન્સમિશન પાવર ઘટાડી શકાય, ઉચ્ચ ટ્રાફિક માંગ સાથે ચોક્કસ પ્રદેશની ક્ષમતા વધારી શકાય અને/અથવા સિગ્નલ રિસેપ્શનમાં સુધારો કરી શકાય. રિલેમાંથી સંકેતો અને સંભવતઃ બીએસમાંથી સ્ત્રોત સંકેતોને જોડીને, મોબાઇલ સ્ટેશન (એમએસ) રિલે ચેનલની અંતર્ગત વિવિધતાનો ઉપયોગ કરવામાં સક્ષમ છે. ફિક્સ્ડ રિલેના ગેરફાયદા એ છે કે રિલેઇંગ પ્રક્રિયામાં દાખલ કરવામાં આવેલા વધારાના વિલંબ અને આર. એસ. પર આવર્તનના પુનઃઉપયોગને કારણે હસ્તક્ષેપના સંભવિત સ્તરમાં વધારો થાય છે. સૌથી પરિપક્વ સહકારી MIMO તકનીકોમાંની એક તરીકે, ફિક્સ્ડ રિલેએ મુખ્ય સેલ્યુલર સંચાર ધોરણોમાં નોંધપાત્ર ટેકો મેળવ્યો છે. મોબાઇલ રિલે મોબાઇલ રિલે એ અર્થમાં ફિક્સ્ડ રિલેથી અલગ છે કે આર. એસ. મોબાઇલ છે અને નેટવર્કના ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર તરીકે તૈનાત નથી. તેથી મોબાઇલ રિલે વિવિધ ટ્રાફિક પેટર્નને સમાવવા અને વિવિધ પ્રસાર વાતાવરણમાં અનુકૂળ થવામાં વધુ લવચીક છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે લક્ષ્ય એમ. એસ. અસ્થાયી રૂપે નબળી ચેનલ પરિસ્થિતિઓથી પીડાય છે અથવા પ્રમાણમાં ઉચ્ચ દરની સેવાની જરૂર હોય છે, ત્યારે તેના પડોશી એમ. એસ. મલ્ટિ-હોપ કવરેજ પ્રદાન કરવામાં અથવા લક્ષ્ય એમ. એસ. ને માહિતી રિલે કરીને ડેટા દર વધારવામાં મદદ કરી શકે છે. વધુમાં, મોબાઇલ રિલે ઝડપી અને ઓછા ખર્ચે નેટવર્ક રોલઆઉટને સક્ષમ કરે છે. ફિક્સ્ડ રિલેની જેમ, મોબાઇલ રિલે કવરેજ વિસ્તારને વિસ્તૃત કરી શકે છે, એકંદર પ્રસારણ શક્તિને ઘટાડી શકે છે અને/અથવા કોષની ધાર પર ક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે. બીજી બાજુ, તેમના તકવાદી સ્વભાવને કારણે, મોબાઇલ રિલે નિશ્ચિત રિલે કરતાં ઓછા વિશ્વસનીય છે કારણ કે નેટવર્ક ટોપોલોજી અત્યંત ગતિશીલ અને અસ્થિર છે. મોબાઇલ વપરાશકર્તા રિલે વિતરિત એમ. એસ. ને વાયરલેસ એડ હૉક નેટવર્કમાં સ્વ-સંગઠિત કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે, જે મલ્ટી-હોપ પ્રસારણનો ઉપયોગ કરીને સેલ્યુલર નેટવર્ક માળખાને પૂરક બનાવે છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે મોબાઇલ વપરાશકર્તા રિલેનો મૂળભૂત ફાયદો એ છે કે કુલ નેટવર્ક ક્ષમતા, જે વપરાશકર્તાઓના થ્રુપુટના સરવાળા તરીકે માપવામાં આવે છે, તે પૂરતી માળખાગત સુવિધાઓને ટેકો આપતા વપરાશકર્તાઓની સંખ્યા સાથે રેખીય રીતે માપ કરી શકે છે. તેથી મોબાઇલ વપરાશકર્તા રિલે ભવિષ્યની સેલ્યુલર સિસ્ટમો માટે ઇચ્છનીય વૃદ્ધિ છે. જો કે, મોબાઇલ વપરાશકર્તા રિલે રૂટીંગ, રેડિયો સંસાધન વ્યવસ્થાપન અને હસ્તક્ષેપ વ્યવસ્થાપનમાં પડકારોનો સામનો કરે છે. એલટીઇમાં ઉપકરણથી ઉપકરણ (ડી2ડી) એ મોબાઇલ રિલે તરફનું એક પગલું છે. સહકારી સબસ્પેસ કોડિંગ સહકારી-એમ. આઇ. એમ. ઓ. માં, ડીકોડિંગ પ્રક્રિયામાં એન. ટી. મૂળ ડેટા પ્રતીકોના એન. આર. રેખીય સંયોજનો એકત્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જ્યાં એન. આર. સામાન્ય રીતે પ્રાપ્ત ગાંઠોની સંખ્યા હોય છે, અને એન. ટી. એ પ્રસારણ ગાંઠોની સંખ્યા હોય છે. ડીકોડિંગ પ્રક્રિયાને એન. આર. રેખીય સમીકરણોની પ્રણાલીને ઉકેલવા તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે, જ્યાં અજ્ઞાતની સંખ્યા ડેટા પ્રતીકો (એન. ટી.) અને હસ્તક્ષેપ સંકેતોની સંખ્યા જેટલી હોય છે. આમ, ડેટા સ્ટ્રીમ્સને સફળતાપૂર્વક ડીકોડ કરવા માટે, સ્વતંત્ર રેખીય સમીકરણો (એન. આર.) ની સંખ્યા ઓછામાં ઓછી ડેટા (એન. ટી.) ની સંખ્યા અને ઇન્ટરફિયરન્સ સ્ટ્રીમ્સ જેટલી હોવી જોઈએ. સહકારી સબસ્પેસ કોડિંગમાં, જેને રેખીય નેટવર્ક કોડિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, નોડ્સ મૂળ પેકેટોના રેન્ડમ રેખીય સંયોજનોને ગુણાંક સાથે પ્રસારિત કરે છે જે કુદરતી રીતે રેન્ડમ સ્કેટરિંગ વાતાવરણના માપમાંથી પસંદ કરી શકાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, પ્રસારણને એન્કોડ કરવા માટે સ્કેટરિંગ વાતાવરણ પર આધાર રાખવામાં આવે છે. જો અવકાશી પેટા ચેનલો એકબીજાથી પૂરતા પ્રમાણમાં અસંબંધિત હોય, તો પ્રાપ્તકર્તાઓ રેખીય રીતે સ્વતંત્ર સંયોજનો (અને તેથી નવીન માહિતી મેળવશે) મેળવશે તેવી સંભાવના 1 સુધી પહોંચે છે. રેન્ડમ લીનિયર નેટવર્ક કોડિંગમાં ઉત્તમ થ્રુપુટ પ્રદર્શન હોવા છતાં, જો રીસીવર અપૂરતા સંખ્યામાં પેકેટો મેળવે છે, તો તે કોઈ પણ મૂળ પેકેટોને પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકે તેવી શક્યતા અત્યંત ઓછી છે. જ્યાં સુધી પ્રાપ્તકર્તા ડીકોડિંગની મંજૂરી આપવા માટે પૂરતી સંખ્યામાં કોડેડ પેકેટો ન મેળવે ત્યાં સુધી વધારાના રેન્ડમ રેખીય સંયોજનો મોકલીને (જેમ કે MIMO ચેનલ મેટ્રિક્સનો ક્રમ વધારીને અથવા ચેનલ સુસંગતતા સમય કરતાં વધુ હોય તેવા પછીના સમયે ફરીથી પ્રસારિત કરીને) આને સંબોધિત કરી શકાય છે. સહકારી સબસ્પેસ કોડિંગ ઉચ્ચ ડીકોડિંગ ગણતરીત્મક જટિલતાનો સામનો કરે છે. જો કે, સહકારી MIMO રેડિયોમાં, MIMO ડીકોડિંગ પહેલેથી જ રેન્ડમ રેખીય નેટવર્ક ડીકોડિંગ જેવી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે, જો સમાન ન હોય તો. એન્કોડેડ બ્લોક સાથે જોડાયેલા મોટા ગુણાંક વેક્ટરને કારણે રેન્ડમ રેખીય નેટવર્ક કોડમાં ઉચ્ચ ઓવરહેડ હોય છે. પરંતુ સહકારી-MIMO રેડિયોમાં, ગુણાંક વેક્ટરને જાણીતા તાલીમ સંકેતોમાંથી માપી શકાય છે, જે ચેનલ અંદાજ માટે પહેલેથી જ કરવામાં આવે છે. છેવટે, કોડિંગ વેક્ટર વચ્ચેની રેખીય નિર્ભરતા નવીન એન્કોડેડ બ્લોકની સંખ્યામાં ઘટાડો કરે છે. જો કે, રેડિયો ચેનલોમાં રેખીય નિર્ભરતા એ ચેનલ સહસંબંધનું કાર્ય છે, જે સહકારી MIMO દ્વારા હલ કરવામાં આવેલી સમસ્યા છે. સહકારી MIMO ની રજૂઆત પહેલાં, આંતર-કોષ હસ્તક્ષેપને ઘટાડવા માટે સેલ્યુલર બેઝ સ્ટેશનો વચ્ચે સંયુક્ત પ્રક્રિયાની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી, અને સહકારી વિવિધતાએ રિલેનો ઉપયોગ કરીને વિવિધતા લાભમાં વધારો કર્યો હતો, પરંતુ નબળી વર્ણપટ કાર્યક્ષમતાના ભોગે. જો કે, આમાંથી કોઈ પણ તકનીક અવકાશી મલ્ટિપ્લેક્સિંગ લાભ માટે હસ્તક્ષેપનો ઉપયોગ કરતી નથી, જે નાટકીય રીતે વર્ણપટ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે. 2001 માં, સહકારી MIMO ની રજૂઆત ઇડ્રિસ કોમ્યુનિકેશન્સના વૈજ્ઞાનિક સ્ટીવ શટ્ટીલ દ્વારા કામચલાઉ પેટન્ટ અરજીમાં કરવામાં આવી હતી, જેમાં કોઓર્ડિનેટેડ મલ્ટિપૉઇન્ટ અને ફિક્સ્ડ રિલે જાહેર કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારબાદ એક પેપર જેમાં એસ. શમાઈ અને બી. એમ. ઝૈદેલે સિંગલ-યુઝર સેલ્સ માટે ડાઉનલિંક કો-પ્રોસેસિંગમાં "ડર્ટી પેપર" પ્રીકોડિંગની દરખાસ્ત કરી હતી. 2002માં, શટ્ટીલે યુ. એસ. પેટમાં સહકારી MIMOના મોબાઇલ રિલે અને નેટવર્ક કોડિંગ પાસાઓ રજૂ કર્યા હતા. નં. 7430257 અને યુએસ પબ. નં. 20080095121. યુ. એસ. પેટમાં સહકારી MIMOમાં સોફ્ટવેર-નિર્ધારિત રેડિયો (SDR) અને ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ કમ્પ્યુટિંગનો અમલ કરવામાં આવ્યો હતો. નં. 7430257 (2002) અને 8670390 (2004), ક્લાઉડ રેડિયો એક્સેસ નેટવર્ક (સી-આરએએન) માટે પાયો પૂરો પાડે છે. સહકારી MIMO ના સર્વર-બાજુના અમલીકરણ 4G સેલ્યુલર સ્પષ્ટીકરણોમાં અપનાવવામાં આવેલા પ્રથમ હતા અને 5G માટે આવશ્યક છે. સી. ઓ. એમ. પી. અને ફિક્સ્ડ રિલે ડેટા સેન્ટર્સમાં બેઝબેન્ડ પ્રોસેસિંગ સંસાધનોને એકત્ર કરે છે, જે સેલ્યુલર બેઝ સ્ટેશનોને બદલે સરળ, સસ્તા રેડિયો ટર્મિનલ્સ (જેમ કે દૂરસ્થ રેડિયો હેડ) ની ગાઢ જમાવટને સક્ષમ કરે છે. આ પ્રક્રિયા સંસાધનોને નેટવર્કની માંગને પહોંચી વળવા માટે સરળતાથી માપવાની મંજૂરી આપે છે, અને વિતરિત એન્ટેના દરેક વપરાશકર્તા ઉપકરણને સિસ્ટમની સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડવિડ્થ દ્વારા સેવા આપવા માટે સક્ષમ કરી શકે છે. જો કે, વપરાશકર્તા દીઠ ડેટા બેન્ડવિડ્થ હજુ પણ ઉપલબ્ધ સ્પેક્ટ્રમની માત્રા દ્વારા મર્યાદિત છે, જે ચિંતાનો વિષય છે કારણ કે વપરાશકર્તા દીઠ ડેટાનો ઉપયોગ સતત વધી રહ્યો છે. ક્લાયન્ટ-સાઇડ સહકારી MIMOનો સ્વીકાર સર્વર-સાઇડ સહકારી MIMOથી પાછળ છે. ક્લાયન્ટ-સાઇડ સહકારી MIMO, જેમ કે મોબાઇલ રિલે, ક્લસ્ટરમાં ક્લાયન્ટ ઉપકરણો વચ્ચે પ્રોસેસિંગ લોડનું વિતરણ કરી શકે છે, જેનો અર્થ છે કે ક્લસ્ટર વધવાની સાથે પ્રોસેસર દીઠ કોમ્પ્યુટેશનલ લોડ વધુ અસરકારક રીતે સ્કેલ કરી શકે છે. જ્યારે ક્લાયન્ટ ઉપકરણોના સંકલન માટે વધારાના ઓવરહેડ હોય છે, ત્યારે ક્લસ્ટરમાંના ઉપકરણો ટૂંકા અંતરની વાયરલેસ લિંક્સ દ્વારા રેડિયો ચેનલો અને અવકાશી પેટા ચેનલોને શેર કરી શકે છે. આનો અર્થ એ છે કે જેમ જેમ ક્લસ્ટર વધે છે, તેમ તેમ વપરાશકર્તા દીઠ ઉપલબ્ધ તાત્કાલિક ડેટા બેન્ડવિડ્થ પણ વધે છે. આમ, ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો (એટલે કે, શેનોન-હાર્ટલી પ્રમેય) દ્વારા વપરાશકર્તા દીઠ ડેટા બેન્ડવિડ્થને સખત-મર્યાદિત કરવાને બદલે, ડેટા બેન્ડવિડ્થ માત્ર કોમ્પ્યુટેશનલ પ્રોસેસિંગ પાવર દ્વારા મર્યાદિત છે, જે મૂરેના કાયદા અનુસાર સુધરે છે. ક્લાયન્ટ-સાઇડ સહકારી MIMO માટે મોટી સંભાવના હોવા છતાં, સેવા પ્રદાતાઓ માટે વપરાશકર્તા-આધારિત માળખાગત સુવિધાઓનું મુદ્રીકરણ કરવું વધુ મુશ્કેલ છે, અને ત્યાં વધારાના તકનીકી પડકારો છે. જ્યારે મોબાઇલ રિલે એકંદર પ્રસારણ ઊર્જાને ઘટાડી શકે છે, ત્યારે આ બચતને વધુ કોમ્પ્યુટેશનલ પ્રક્રિયા માટે જરૂરી સર્કિટ ઊર્જા દ્વારા સરભર કરી શકાય છે. ચોક્કસ ટ્રાન્સમિશન અંતરની મર્યાદાથી ઉપર, સહકારી MIMO એકંદર ઊર્જા બચત હાંસલ કરવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સમય અને આવર્તન ઓફસેટને સંભાળવા માટે વિવિધ તકનીકો વિકસાવવામાં આવી છે, જે સહકારી MIMOમાં સૌથી નિર્ણાયક અને પડકારજનક મુદ્દાઓમાંથી એક છે. તાજેતરમાં, સંશોધનોએ કાર્યક્ષમ MAC પ્રોટોકોલ વિકસાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે. ગાણિતિક વર્ણન આ વિભાગમાં, અમે CoMP સિસ્ટમ માટે સહકારી-MIMO ડાઉનલિંક ચેનલના સિસ્ટમ મોડેલનો ઉપયોગ કરીને પ્રીકોડિંગનું વર્ણન કરીએ છીએ. બીએસનું જૂથ એક સાથે કે વપરાશકર્તાઓ સાથે વાતચીત કરવા માટે એકંદર એમ ટ્રાન્સમિટ એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરે છે. વપરાશકર્તા k, (k = 1,., K) પાસે Nk પ્રાપ્ત એન્ટેના છે. બી. એસ. થી kth વપરાશકર્તા સુધીના ચેનલ મોડેલને Nk × M ચેનલ મેટ્રિક્સ Hk દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે. ચાલો એસ. કે. kth વપરાશકર્તા ટ્રાન્સમિટ પ્રતીક વેક્ટરને સૂચવે છે. વપરાશકર્તા k માટે, એક રેખીય ટ્રાન્સમિટ પ્રીકોડિંગ મેટ્રિક્સ, Wk, જે ડેટા વેક્ટર Sk ને M × 1 ટ્રાન્સમિટ વેક્ટર Wk × Sk માં રૂપાંતરિત કરે છે, તે BSs દ્વારા કાર્યરત છે. kth વપરાશકર્તા પર પ્રાપ્ત સિગ્નલ વેક્ટર આના દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં nk = [nk, 1,., nk, Nk] T એ kth વપરાશકર્તા માટે અવાજ વેક્ટર સૂચવે છે, અને (. ) T એ મેટ્રિક્સ અથવા વેક્ટરનું ટ્રાન્સપોઝ સૂચવે છે. ઘોંઘાટ વાહક nk ના ઘટકો nk, i એટલે કે d છે. શૂન્ય સરેરાશ અને ભિન્નતા σ2 સાથે k = 1,., K અને i = 1,., Nk માટે. પ્રથમ શબ્દ, HkWksk, ઇચ્છિત સંકેતને રજૂ કરે છે, અને બીજો શબ્દ, વપરાશકર્તા k દ્વારા પ્રાપ્ત હસ્તક્ષેપને રજૂ કરે છે. નેટવર્ક ચેનલને H = [H1T,., HKT] T તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, અને તમામ વપરાશકર્તાઓ દ્વારા પ્રાપ્ત સંકેતોના અનુરૂપ સમૂહને y = HWs + n દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જ્યાં H = [H1T,., HKT] T, y = [y1T,., yKT] T, W = [W1T,., WKT] T, s = [s1T,., sKT] T, અને n = [n1T,., nKT] T. વૈકલ્પિક રીતે, રીસીવર-સાઇડ પ્રોસેસિંગ, જેને અવકાશી ડિમલ્ટીપ્લેક્સિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે પ્રસારિત પ્રતીકોને અલગ કરે છે. પ્રીકોડિંગ વિના, બધા વપરાશકર્તાઓ દ્વારા પ્રાપ્ત સંકેતોના સમૂહને y = Hs + n દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે પ્રાપ્ત સંકેતને પ્રસારિત પ્રતીકોને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે અવકાશી ડિમલ્ટીપ્લેક્સિંગ મેટ્રિક્સ G સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છેઃ પ્રીકોડિંગના સામાન્ય પ્રકારોમાં ઝીરો-ફોર્સિંગ (ઝેડએફ), મિનિમમ મીન સ્ક્વેર્ડ એરર (એમએમએસઈ) પ્રીકોડિંગ, મેક્સિમમ રેશિયો ટ્રાન્સમિશન (એમઆરટી) અને બ્લોક ડાયગોનલાઇઝેશનનો સમાવેશ થાય છે. અવકાશી ડિમલ્ટીપ્લેક્સિંગના સામાન્ય પ્રકારોમાં ઝેડએફ, એમએમએસઇ સંયોજન અને ક્રમિક હસ્તક્ષેપ રદનો સમાવેશ થાય છે. આ પણ જુઓ મલ્ટી-યુઝર MIMO વાઈમેક્સ MIMO સ્માર્ટ એન્ટેના ઘણા એન્ટેના એન્ટેના ડાયવર્સિટી બીમફોર્મિંગ પ્રીકોડિંગ અવકાશી મલ્ટિપ્લેક્સિંગ MIMO-OFDM મેક્રોડાયવર્સિટી સ્પેસ-ટાઇમ બ્લોક કોડ સંદર્ભો વધુ વાંચન Y. હુઆ, Y. મેઈ અને Y. ચાંગ, "વાયરલેસ એન્ટેના-વાયરલેસ સંચારને વાયરલાઇન સંચારની જેમ કાર્ય કરે છે", IEEE ટોપિકલ કોન્ફરન્સ ઓન વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજી, pp. 47-73, હોનોલુલુ, હવાઈ, ઓક્ટોબર 15-17,2003. રેડિયો સંસાધન વ્યવસ્થાપન માહિતી સિદ્ધાંત 3જી. પી. પી. ધોરણો