MIMO_tasks

Exercise 1

1. The article focuses on the advantages of the MIMO technology and its potential use in the real world.

2. The antenna arrays in MIMO comprise a few hundreds of antennas at the same time that serve many tens of terminals in the same time-frequency resource.

3. MIMO will enable broadband networks that are energy efficient, secure, robust and use the spectrum more efficient. Therefore, they will be able to connect Internet of people and Internet of things with clouds and other network infrastructure.

4. In conventional MIMO systems the base station sends out pilot waveforms, based on which the terminals estimate the channel response, quantize those estimates, and send them back to base station. ?...

5. The capacity increase is achieved by aggressive spatial multiplexing and coherent superposition of waveforms. Signals are appropriately shaped so that they add up constructively at the location of intended terminal.

6. Massive MIMO relies on the law of large numbers to make sure that noise, fading and hardware imperfections average out when signals from a large number of antennas are combined in the air.

7. ?

Exercise 2

1. В традиционных системах MIMO, таких как стандарт LTE, базовая станция отправляет пилот-сигналы, на основе которых терминалы вычисляют отклик канала, квантуют полученные результаты и отправляют их обратно базовой станции.

2. Привлекательность метода оптимального сложения по сравнению с методом форсирования нуля заключается не только в его вычислительной простоте (умножение полученных сигналов от сопряженных каналов), а также в возможности его распределенного применения – независимо на каждой антенне.

3. Массивные MIMO снижают ограничения на точность и линейность каждого усилителя сигнала и радио тракта

4. В связи с недостатком пропускной способности распределение информации по частотам не является возможным, поэтому единственный способ повышения отказоустойчивости беспроводной связи – использование нескольких антенн.

5. Хотя и по сей день концепция массивных MIMO, которая явилась стимулом к исследованиям в области теорий случайных матриц и связанных областей математики, была по большей части теоретической, становятся доступны простые системы отладки, а начальные параметры каналов уже были замерены.

Exercise 3

1. The capacity increase results from the aggressive spatial multiplexing used in massive MIMO.

2. The prediction in Fig.3 is based on an information-theoretic analysis that takes into account intercell interference, as well as the bandwidth and energy cost of using pilots to acquire channel state information in a high-mobility environment.

3. This matters, because the energy consumption of cellular base stations is a growing concern worldwide.

4. Due to the scarcity of bandwidth, spreading information over frequencies is not feasible, so the only way of improving robustness of wireless communications is to use multiple antennas.

5. On the downlink, there is enormous potential for ingenious precoding schemes.

Exercise 4

1. False

2. True

3. False

4. False

5. True