Técnicas avanzadas de procesado de señal para sistemas múltiple input múltiple output (MIMO)

Abstract

La utilización de múltiples antenas tanto en transmisión como en recepción sobre un enlace radio conlleva un aumento de la capacidad teórica del canal Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) resultante. Este hecho abre el camino hacia la obtención de altas eficiencias espectrales sobre el canal radio constituyendo, por tanto, una vía muy prometedora para satisfacer los altos requerimientos de tasa de transferencia de información de la futura Cuarta Generación (4G) de sistemas de comunicaciones móviles. En este trabajo se presentan distintas técnicas encaminadas a un uso efectivo de los canales MIMO, explotando la nueva dimensión espacial asociada a los mismos. Es importante resaltar que el coste de esta dimensión es además mucho menor que el del ancho de banda y/o tiempo. Primeramente, se exponen los resultados obtenidos por distintas técnicas MIMO en un entorno de propagación real: los túneles subterráneos de una red de transporte metropolitano. La utilidad de estos resultados viene dada por la necesidad de los operadore europeos de transporte urbano de disponer de sistemas de comunicación con alta tasa de transferencia para soportar múltiples aplicaciones (voz, vídeo, señales de control...) Además, siendo GSM, la interfaz radio adoptada como estándar para los sistemas de comunicación de dichos operadores, todas las técnicas aquí presentadas hacen uso de dicha interfaz. El rendimiento fue evaluado utilizando medidas experimentales de la respuesta al impulso del canal dentro de los túneles del Metro de París, realizadas en el contexto del proyecto de la Unión Europea ESCORT (Enhanched diversity and Space-time Coding for underground metrO and Railway Transmission) Las técnicas de procesado Turbo se han mostrado como una excelenete vía para conseguir altos rendimientos en términos de la relación señal a ruido necesaria para obtener tasas de error de bit suficientemente bajas para propósitos prácticos.