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Una cantidad insuperable de dispositivos, ya sea su teléfono inteligente, auriculares de realidad virtual o las cámaras de seguridad fuera de su casa, se conectan a las redes de telecomunicaciones a la vez. Esto se suma a un rápido aumento en el tráfico de datos a lo largo del tiempo, y las mejoras en el ancho de banda se convierten en una necesidad del momento. Lo que todos necesitamos son altas velocidades de datos, ¿no es así? Como predice el gigante chino de las telecomunicaciones Huawei, el año 2021 será testigo de un aumento de siete veces en el tráfico de datos móviles global en comparación con 2016. Además, ha agregado que la demanda de datos para un individuo alcanzará un promedio de 15 GB por mes en los próximos cinco años. Seguimos siendo testigos del advenimiento de las redes 4G LTE en países como India, pero los operadores de telecomunicaciones de todo el mundo han comenzado a experimentar con tecnologías aún más complejas y sólidas para maximizar la intensidad de la señal, la capacidad del usuario y la velocidad de los datos. Están utilizando una tecnología de antena inteligente llamada Massive MIMO (Multiple Input, Multiple Output) que formará la base de nuestra tecnología celular de quinta generación (5G). Todavía se encuentra en etapas incipientes de desarrollo, pero se espera que pronto gane prominencia. Entonces, si se ha estado preguntando qué es MIMO masivo, aquí está todo lo que necesita saber sobre MIMO masivo:
¿Qué es Massive MIMO y su relación con 5G??
MIMO masivo (entrada múltiple, salida múltiple), además conocidos como sistemas de antenas a gran escala, es la columna vertebral de la evolución de la comunicación inalámbrica. Se espera que la tecnología MIMO resulte inmensamente beneficiosa para admitir más usuarios móviles, proporcionando velocidades más rápidas y servicios de red más confiables a largo plazo..
Actualmente, la mayoría de las infraestructuras de red 4G LTE solo permiten la colocación de 8 antenas (transmisor + receptor) en la estación base, lo que no está resultando suficiente para adaptarse a las crecientes necesidades de los usuarios móviles. Esto proporciona un ancho de banda limitado, lo que afecta la velocidad de los datos y la cantidad de usuarios que pueden conectarse a esta estación..
Aquí es donde interviene MIMO y le permite usar dos o más transmisores y receptores simultáneamente para intercambiar datos sobre el mismo canal de radio. La tecnología tiene ya se ha implementado en algunas estaciones avanzadas de la red 4G en forma de 4 x 4 MIMO y actualmente también está siendo explorado por algunos operadores en India. 
Pero, expandir dicho concepto para acomodar cerca de 100 antenas en una sola matriz en la estación base (torre celular) es lo que formará la base de las próximas redes 5G. El aumento en el número total de antenas se suma a más transmisores / receptores en un lugar, lo que lleva a un aumento en las posibles rutas de señal y un mejor rendimiento en términos de velocidades de datos y confiabilidad del enlace. MIMO masivo puede inducir una mejora de hasta cuatro veces en las velocidades y varias veces más expansión de la capacidad de la red.
La colección de sistemas de antenas en una red Massive MIMO no forma rayos exactos en forma de globo que se ven en la mayoría de los sistemas de red anteriores y actuales. En cambio, la naturaleza ortogonal de las señales emitidas por la colección de antenas forman haces individuales, que atienden a una o más estaciones móviles (los usuarios) en un instante. Dado que Massive MIMO hace uso de numerosas tecnologías complejas, la forma más sencilla de explicar el funcionamiento de su sistema de antena es a través del diagrama adjunto a continuación.. 
Esto significa que permite que los operadores puedan dar servicio a un conjunto más grande de dispositivos móviles en un área mediante la implementación de la tecnología Massive MIMO. Y lo mismo es aún más escalable, ya que los operadores pueden agregar aún más antenas a la configuración actual para aumentar las posibles rutas de señal y mejorar la eficiencia sin obstaculizar el espectro existente..
Beneficios de Massive MIMO sobre las redes 4G actuales
Dado que se utiliza una mayor cantidad de antenas de entrada y salida en el sistema Massive MIMO (5G), ayudará a los operadores de telecomunicaciones a mejorar en gran medida la cobertura y las velocidades de datos. Esto será posible gracias a la alta eficiencia espectral y energética, que aumenta debido a una gran multiplexación, así como a la ganancia combinada de la matriz de antenas. Estos son los principales beneficios de los sistemas de antenas Massive MIMO (M-MIMO) sobre los sistemas 4G actuales:
1. Cobertura mejorada y velocidades más altas
Gracias al uso de la tecnología Massive MIMO, posiblemente combinada con espectros de frecuencia más alta, las empresas de telecomunicaciones podrán satisfacer las necesidades de una mayor variedad de dispositivos en el futuro. No solo esto, el la intensidad de la señal en el interior sería extremadamente fuerte y fuera de las listas.
Las capacidades de formación de haces de los sistemas Massive MIMO permitirán a los operadores de telecomunicaciones difundir rápidamente la cobertura de alta velocidad a las zonas rurales también. Una línea de visión directa funciona bien con frecuencias más altas, lo que proporciona velocidades aún mayores..
El objetivo principal de una actualización también es aumentar la velocidad de los datos y los expertos esperan velocidades mínimas de 1 Gbps, alcanzando hasta 10 Gbps. Esto ya se ha demostrado en algunos experimentos con demostraciones de Gigabit LTE mostradas por el gigante chino de redes ZTE en el CES a principios de este año..
2. Bajos costos de infraestructura y componentes
Dado que la mayoría de los gigantes mundiales de las telecomunicaciones están actualizando constantemente su infraestructura para admitir ahora redes 4G de alta velocidad (con velocidades anteriores a 5G), la actualización completa a 5G sería un viaje sin problemas. Los sistemas 4G existentes ya están empleando técnicas MIMO que se escalarán cuando se produzca una tecnología 5G plausible..
Los nuevos sistemas de antenas Massive MIMO no solo tendrán una gran cantidad de antenas, sino que también serán escalables. Será más fácil para los gigantes de las telecomunicaciones agregar nuevas antenas a este sistema para agregar velocidades existentes y base de usuarios. Además, la gran cantidad de antenas dará como resultado la formación de una red robusta, que no se verá afectada por una falla individual en su sistema de antenas..
3. Soporte para conexiones con restricciones de tiempo
Si bien las redes 5G Massive MIMO habilitadas brindan una cobertura y velocidad de datos mejoradas, reduce el tiempo que tardan las señales en viajar entre el transmisor y el receptor. Esto se conoce como latencia y las próximas redes 5G ayudarán a reducir la misma para facilitar aún más el uso de estas redes para VR / AR, conducción autónoma y otros servicios controlados por IA o ML.
Desafíos en la implementación masiva de antenas MIMO
Si bien los investigadores han estado experimentando con pruebas de antenas Massive MIMO durante los últimos años, los sistemas que han llegado al mercado todavía tienen antenas menores que las que las compañías de telecomunicaciones desean para el advenimiento de las redes 5G. Esto se debe a las limitaciones que hemos encontrado en la implementación de la tecnología. Estos son los desafíos que se enfrentan en su implementación generalizada:
1. Complejidad del procesamiento de señales
Esta es una de las dificultades más importantes que se encuentran al configurar las estaciones base Massive MIMO. La El aumento del número de antenas y las frecuencias en una ubicación singular aumentan las posibilidades de interferencia.. Sin embargo, este problema puede resolverse mediante la adopción de un espectro más amplio y una tecnología de precisión sin fallas que reducirá la interferencia de canales entre sitios. Si bien la gran cantidad de antenas aumentará la complejidad en todos los ámbitos, hace que la red sea aún más resistente a las fallas..
2. Disponibilidad limitada de espectro
Como ya habrá escuchado, la distribución de un espectro de frecuencias está controlada por el organismo rector y los operadores de telecomunicaciones deben presentar ofertas para asegurar una sección de ese espectro en particular..
Ahora, el problema básico radica en el hecho de que el espectro de 3GHz que prevalece en los tiempos actuales ya está desordenado debido a la sobrecarga de las nuevas conexiones de datos. Y esta probando Es un desafío utilizar ondas milimétricas de frecuencia más alta (3 GHz - 300 GHz) para construir estaciones base Massive MIMO ya que las olas no penetran en materiales sólidos y son absorbidas por árboles o nubes de lluvia. 
Pero los gigantes de la tecnología y los operadores de telecomunicaciones están trabajando mano a mano para aumentar la ganancia de señal al hacer que múltiples antenas (MIMO) concentren las señales de radio en un haz direccional estrecho sin aumentar su potencia de transmisión. Samsung R&D y Huawei han tenido éxito en los experimentos, pero estos haces estrechos son extremadamente sensibles a los cambios de alineación..
Investigación e implementación continuas de redes MIMO masivas
El sistema de red mencionado anteriormente no es un prototipo, pero ya se ha implementado a menor escala en el escenario 4G existente. Huawei ha estado trabajando con operadores de telecomunicaciones locales como China Mobile y SoftBank de Japón durante más de un par de años para experimentar comercialmente sus configuraciones Massive MIMO..
Después de una rigurosa experimentación, SoftBank ahora ha sido nombrado el mismo operador de telecomunicaciones para debutar su red comercial Massive MIMO hacia finales de 2016. Otros operadores como China Mobile, Vodafone y T-Mobile también han comenzado a implementar esta tecnología a un grupo limitado de sus usuarios en sus respectivos países..
Si la pregunta más importante que tiene en el fondo de su mente es, ¿serán nuestros teléfonos inteligentes actuales compatibles con estas redes Massive MIMO? Entonces el La respuesta sencilla es mayoritariamente sí.. Una gran cantidad de dispositivos existentes pueden aprovechar las redes 4G MIMO, proporcionando velocidades Gigabit sin ningún contratiempo..
Primeras implementaciones con capacidad 5G en India
Si bien numerosos actores mundiales de las telecomunicaciones, junto con los gigantes del hardware, ya han experimentado con Massive MIMO en sus redes, la India también se ha unido recientemente al impulso futurista 5G con el despliegue de su primera red de este tipo..
El principal gigante de las telecomunicaciones del país, Airtel, fue noticia cuando anunció que se ha convertido en el que logra esta hazaña. El lanzamiento de Lanzamiento del primer M-MIMO (tecnología Massive Multiple-Input Multiple-Output) de la India con Bengaluru y Kolkata. Sin embargo, se espera que el ensayo se expanda a otras partes del país en los próximos meses..
Airtel ha implementado la nueva tecnología 5G como parte de su programa de transformación de red en curso llamado Salto del proyecto. Espera que la tecnología Massive MIMO mejore siete veces la capacidad de la red existente mientras utiliza el mismo espectro que ya posee. Cree que lo mismo incluso proporcionará velocidades dos veces mejores en su implementación 4G existente..
Además, el gigante chino de redes ZTE ha anunciado que participará en los experimentos Massive MIMO anteriores a 5G en colaboración con operadores ampliamente conocidos como Vodafone y Reliance Jio. Considerando que Huawei es la cara detrás del despliegue de Airtel en el país, como se dijo en un comunicado oficial..
Si se ve desde la perspectiva del estado actual de la industria de las telecomunicaciones en la India, este es un intento por parte de estos gigantes de las telecomunicaciones de mantener una fortaleza en el país. Recientemente han sido despertados con una sacudida sorprendente por su nuevo competidor más feroz, es decir, Reliance Jio, que ahora ha logrado pisotearlos con su despliegue de red 4G LTE en un año.
Lanzamiento generalizado esperado
La mayoría de los informes publicados por gigantes de las redes como Ericsson o Nokia sugieren actualmente que la tecnología de red 5G será testigo de un gran avance y llegará a las masas en la década de 2020. Esta no es una línea de tiempo rígida, pero está en línea con el patrón operativo de la industria, que ve el debut de una tecnología mejorada en una década. 
La tecnología de red 3G debutó por primera vez en octubre de 2001, mientras que 4G LTE vio una adopción generalizada después de una década alrededor de 2011. Por lo tanto, es posible especular que los esfuerzos de Massive MIMO en curso llegarán a buen término a finales de esta década. Se pueden ver implementaciones de la tecnología anteriores a 5G, tanto en el consumidor como en el operador en los próximos años. La multitud en Los Juegos Olímpicos de Invierno de 2018 podrían ser los primeros en presenciar dicha innovación, seguidos de la Copa Mundial de la FIFA 2018. Incluso el fabricante de chips Qualcomm ha declarado que planea lanzar dispositivos compatibles con 5G (Gigabit) a lo largo de una línea de tiempo similar..
Es posible que hayamos presenciado un despliegue prolongado de servicios 4G LTE en India, algo que aún está en proceso. Pero los gigantes de las telecomunicaciones del país ya no quieren quedarse atrás en la carrera por adoptar las últimas tecnologías debido a la inminente competencia y consolidación dentro del propio país..
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Massive MIMO: una carrera tecnológica para la adopción de 5G
Una vista de pájaro de los desarrollos de Massive MIMO también muestra que India está construyendo más sobre su imagen transformadora de ser una potencia tecnológica. El gobierno ahora está tomando las medidas necesarias para poner en marcha la evolución de la tecnología celular..
El gobierno ya ha establecido un foro de alto nivel para evaluar el escenario actual y aprobar planes de acción para el despliegue oportuno de los servicios 5G. Ha asignado un corpus masivo de ₹ 500 crore para fines de investigación y desarrollo de 5G, lo que nos coloca en el mapa global, junto con los países que lideran la adopción de tales avances tecnológicos. No existe una verdadera red “5G” definida en este momento y tendremos que estar atentos a la misma en los próximos años.
