Los sistemas de arreglos de antenas MIMO en redes de comunicaciones móviles inalámbricos = - The MIMO antenna arrays in mobile wireless communication systems (2015)
Los sistemas de comunicación móviles inalámbricos actuales y futuros deben y deberán estar en capacidad de generar altas tasas de transmisión, y gran confiabilidad para suplir la creciente demanda de nuevos y mejores servicios y aplicaciones multimedia soportados por los nuevos y sofisticados dispositivos móviles compactos. El uso de la tecnología de antenas MIMO (Multi-Input-Multi-Output) se presenta como una de las formas más efectivas para mejorar la confiabilidad e incrementar la capacidad de los sistemas de comunicación móvil inalámbricos sin el consumo extra de potencia y ancho de banda del canal. Los sistemas MIMO son técnicas que se aprovecha de la dimensión espacial del canal de propagación para explotar su potencial y rendimiento. Existen factores espaciales y direccionales de la propagación de ondas electromagnéticas en un canal que influyen fuertemente sobre el rendimiento de un sistema MIMO, y estrechamente relacionadas con el comportamiento multitrayecto (multipath) del canal, así como factores electromagnéticos de campo cercano (acoplamiento mutuo) de los arreglos de antenas. Nosotros hemos querido realizar un estudio del comportamiento de los sistemas de comunicaciones inalámbricas que utilizan arreglos de antenas en transmisión y recepción (sistemas MIMO), en diferentes ambientes reales de propagación. El desempeño de los sistemas de comunicaciones MIMO depende en gran medida de la interacción de las ondas electromagnéticas con el medio físico local donde estas se están propagando. El estudio se centra fundamentalmente en analizar la interacción de los elementos físicos que rodean o están en la vecindad de los arreglos de antenas en transmisión y en recepción. Para este fin, se cuantificó el desempeño de los sistemas MIMO a partir de métricas como la capacidad medida en bit/s/Hz (su función de densidad acumulada, CDF, la capacidad media y la capacidad outage). También se analizaron otras medidas que relacionan el desempeño de los sistemas MIMO con el canal de propagación, como son los eigenvalores de la estructura del canal y de los grados de libertad efectivos del canal (effective degree of freedom, EDOF), y la correlación espacial entre los diferentes sub-canales generados por el sistema MIMO, esta última capaz de darnos información muy concreta del desempeño de un sistema MIMO