Tạo chùm búp sóng và MIMO cỡ lớn là một giải pháp để tăng cường dung lượng và vùng phủ sóng của mạng di động. Đây đã trở thành một công nghệ quan trọng bởi vì việc tăng áp lực lên phổ có nghĩa là đòi hỏi phải có hiệu suất phổ cao hơn. Với các thông số kỹ thuật 3GPP hỗ trợ định dạng chùm búp sóng, việc triển khai ăng-ten tích cực đã trở nên thực tế và việc sử dụng các tần số cao hơn cho phép sử dụng các ăng-ten MIMO cỡ lớn với nhiều phần tử ăng-ten tích cực nhỏ gọn về mặt vật lý. Hình 1.12 mô tả ăng-ten MIMO cỡ lớn tạo chùm búp sóng.
Hình 1.12. MIMO cỡ lớn tạo búp giúp tăng cường công suất và vùng phủ sóng [20]
MIMO cỡ lớn đã được triển khai thương mại trong nhiều mạng TDD-LTE, để tăng dung lượng tại các địa điểm tắc nghẽn. MIMO cỡ lớn là giải pháp chủ đạo trong 5G ở tần số 2,5-5,0 GHz, được sử dụng để tăng phạm vi phủ sóng bằng cách cải thiện mật độ liên kết và xây dựng năng lực bằng cách tăng hiệu suất phổ [bps/ Hz/ cell]. Các tần số dải trung rất phù hợp cho việc triển khai các ăng-ten MIMO cỡ lớn vì có thể đạt được độ lợi ăng-ten cao lên đến 24 dBi. Ngược lại, các anten có kích thước tương tự ở tần số dải tần thấp chỉ có thể đạt được 15-18 dBi. MIMO cỡ lớn có thể tăng phạm vi phủ sóng lên 6-9 dB với độ lợi ăng ten cao hơn và tăng hiệu
21
suất phổ lên gấp ba lần vượt 10 bps/ Hz/ cell với định dạng chùm búp sóng, với thông lượng tế bào (cell) đỉnh tới 80 bps/ Hz. Độ lợi chính xác phụ thuộc vào cấu hình ăng-ten, số phần tử ăng-ten, số bộ thu phát và công suất đầu ra RF. Ăng-ten MIMO cỡ lớn làm tăng dung lượng trong dải băng tần, ở cả băng cao và băng thấp. Người ta sẽ thấy các ăng-ten MIMO cỡ lớn 16x16, 32x32 và 64x64 trong mạng NR [20]