Simulation de la Technologie Massive MIMO pour la Communication Mobile 5G

Abstract

Ce mémoire porte sur la technologie Massive MIMO, une composante essentielle des réseaux de communication 5G, visant à répondre à la forte croissance de la demande en connectivité, en débit et en fiabilité. Le MIMO massif repose sur l'utilisation de dizaines, voire de centaines d'antennes sur les stations de base pour améliorer de manière significative la capacité du réseau, tout en réduisant les interférences et la latence. Dans une première partie, le mémoire présente une vue d’ensemble de l’évolution des réseaux mobiles (de la 1G à la 5G), les caractéristiques clés de la 5G, et les technologies sous-jacentes telles que les ondes millimétriques, le beamforming, et bien sûr le Massive MIMO. La seconde partie se concentre sur une simulation MATLAB d’un système Massive MIMO, avec l’implémentation et la comparaison de deux algorithmes de détection de signal :  Zero Forcing (ZF) : qui élimine les interférences au prix d’un possible renforcement du bruit,  Minimum Mean Square Error (MMSE) : qui trouve un compromis entre réduction du bruit et atténuation des interférences. L’objectif est de comparer les performances de ces deux techniques en termes de taux d’erreur binaire (BER), capacité du canal et efficacité en fonction du SNR. Les résultats de la simulation confirment que le Massive MIMO améliore considérablement les performances du réseau mobile, tout en montrant que MMSE est généralement plus robuste que ZF dans les environnements bruités. Cependant, la complexité croissante des systèmes à grand nombre d’antennes soulève de nouveaux défis techniques et pratiques. Ce travail contribue à une meilleure compréhension du fonctionnement et des limites du Massive MIMO, en vue de son optimisation dans les réseaux mobiles de demain.