Estudio de técnicas de conformado de haz en sistemas MIMO multiusuario

Abstract

Hoy en día, las nuevas tecnologías relacionadas con las comunicaciones móviles están pidiendo cada vez un mayor ancho de banda y mejor señal para poder disfrutar de nuevos servicios adicionales. Los nuevos servicios que se están demandando son por ejemplo, el acceso a internet de banda ancha o a servicios multimedia a través de la red móvil. Todos estos nuevos servicios requieren evolucionar las redes móviles que existen en la actualidad teniendo que investigar nuevas soluciones para aumentar la potencia recibida y el ancho de banda, para poder enviar toda esta cantidad de información que los usuarios están demandando. Conseguir aumentar las prestaciones de los sistemas de comunicaciones móviles no es tarea sencilla, ya que los canales inalámbricos sufren degradaciones importantes de la señal transmitida debido a las pérdidas asociadas a este tipo de canales como pueden ser las pérdidas por multitrayecto, las pérdidas por desvanecimiento, etc. Por tanto, vamos a necesitar enviar una señal de bastante potencia para que las pérdidas no nos impidan conseguir las prestaciones que necesitamos actualmente. Los sistemas MIMO (multiple-input multiple-output) es una de las soluciones que se están barajando para poder conseguir mayor ancho de banda y aumentar las prestaciones de la señal recibida por los usuarios. Este sistema es uno de los que prometen conseguir mejores prestaciones consiguiendo aumentar la capacidad del canal y aumentar la cobertura. Definimos un sistema MIMO como un tipo de tecnología utilizada en redes móviles que se basa en la utilización de varias antenas en el transmisor y en el receptor. Se están investigando varios tipos de sistema MIMO para poder comparar con que técnicas de las utilizadas se obtienen mejores resultados. En este Proyecto Fin de Carrera se va a investigar las prestaciones de los sistemas MIMO multiusuario en conformado de haz. Los sistemas MIMO multiusuario en conformado de haz están compuestos por un array de antenas en la estación base del transmisor que emiten a diferentes usuarios que están equipados en el caso de este estudio con una única antena. La técnica de conformado de haz pretende explotar las diferentes configuraciones de los arrays de antenas para conseguir unos diagramas de radiación que emitan la mayor potencia en las direcciones en las que se encuentran los usuarios. Para ello, analiza las diferentes configuraciones de arrays para optimizar las prestaciones del sistema, viendo cuál es el número de antenas óptimo dependiendo del número de usuarios del sistema y su posición relativa respecto la estación base. Con este tipo de sistemas se supone que se maximizará la SINR (relación señal a ruido interferencia), por lo que una de las medidas que se analizarán para ver las prestaciones de los sistema MIMO multiusuario en conformado de haz será la SINR, además de analizar también la información mutua.