Tecniche di accesso radio massive

In questo elaborato inizialmente è stata fornita una revisione completa delle problematiche legate all’accesso massivo nelle reti wireless B5G da diverse prospettive. Sono stati riassunti i requisiti base dell’accesso massivo. Sono stati esaminati i concetti della teoria della informazione per l’accesso massivo, concentrandosi sull’accesso massivo casuale. E’ stata discussa la progettazione del protocollo di accesso, con particolare attenzione al protocollo di accesso casuale grant-free, il quale consente ai dispositivi attivi di accedere alla rete wireless senza autorizzazione. E’ stata approfondita la tecnica di recupero di segnali sparsi basata sul CS. In particolare, è stata presentata la progettazione della matrice di rilevamento e il corrispondente algoritmo per la rilevazione dell’utente, inclusi gli algoritmi di ottimizzazione di tipo greedy e bayesiani. Il rilevamento dell’attività e la stima del canale sono componenti fondamentali per le applicazioni di connettività massiva, infatti, nell’ultimo capitolo, ci si è soffermati sullo studio dell’algoritmo di tipo bayesiano AMP proposto recentemente in letteratura, dove viene mostrato come esso rappresenti strumento naturale per la rilevazione della attività sparsa. Tale algoritmo sfrutta le peculiarità dei sistemi MIMO massivi, dove il numero delle antenne presso la BTS può raggiungere valori elevati. Utilizzando l’analisi dell’evoluzione dello stato, si è potuto caratterizzare analiticamente la probabilità di mancato rilevamento, la probabilità di falso allarme e l’errore di stima del canale. Si è visto che il MIMO massivo è l’ideale per applicazioni di connettività massive. E’ stato, inoltre, caratterizzato l’effetto dell’utilizzo di sequenze pilota non ortogonali per la rilevazione massiva dell’attività dei dispositivi, per la stima del canale e per la trasmissione dei dati. E’ stato mostrato che per le applicazioni di connettività massiva è essenziale usare il beamforming MMSE invece del beamforming MRC.