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este documento habla sobre los principales sistemas de comunicaciones inalambricas que se usan en la actualidad .
Tipo: Apuntes
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Las demandas cada vez mayores de servicios basados en paquetes de alta velocidad de datos y una alta eficiencia espectral son las principales fuerzas impulsoras de la evolución continua de la tecnología de comunicaciones inalámbricas. Sin embargo, a pesar de que los sistemas de comunicaciones inalámbrica de segunda y tercera generaciones ofrecen buenas prestaciones siguen teniendo muchas limitaciones, incluso algunas como las de 3G y el 4G presentan limitaciones. En este resumen presentamos la descripción general de los principales avances tecnológicos inalámbricos que permiten la conexión inalámbrica de banda ancha, capacidades e investigación de vanguardia en varios aspectos de la comunicación inalámbrica
1.- Multiple Input Multiple Output
MIMOMIMO (Multiple Input Multiple Output) es una de las principales innovaciones que la tecnología LTE utiliza para mejorar el rendimiento del sistema. Esta tecnología proporciona a LTE la capacidad de mejorar su rendimiento de transferencia de datos y eficiencia espectral, por encima de la obtenida por el uso de OFDM. Como resultado, MIMO se ha incluido como una parte integral de LTE.
El empleo de MIMO, es decir, el empleo simultáneo de varias antenas transmisoras y receptoras, mejora la velocidad y la calidad de la transmisión. Esta tecnología emplea la propagación por trayectorias múltiples en canales de radiotransmisión, que en los estándares de radiotransmisión habituales se percibe como interferencia perturbadora. En los sistemas MIMO, cada ruta adicional entre el transmisor y el receptor amplía la distancia entre la señal y el ruido. La recepción por trayectorias múltiples beneficia especialmente a las aplicaciones móviles dado que se puede reducir el nivel de recepción mínimo. En la mayoría de los estándares de comunicación, los modos de funcionamiento MIMO se definen para dos, tres o cuatro antenas.
Radio cognitiva completa en la cual cualquier parámetro observado en un nodo inalámbrico y/o una red se tiene en cuenta a la hora de tomar decisiones sobre el cambio de parámetros de transmisión y/o recepción.
Radio cognitiva detectora del espectro: en este caso se toman las decisiones basándose solamente en el estado del espectro de radiofrecuencia.
Además, dependiendo de las partes del espectro disponibles para la radio cognitiva podemos distinguir:
Radio cognitiva de banda bajo licencia : cuando la radio cognitiva es capaz de usar bandas asignadas a usuarios bajo licencia, además de la utilización de bandas de libre uso como la banda UNII o la banda ISM.
Radio cognitiva de banda de libre acceso: Cuando la radio cognitiva solo puede utilizar las partes de libre acceso del espectro de radiofrecuencia. Un ejemplo de este tipo de radio la especificación IEEE 802.
Aunque inicialmente la radio cognitiva se pensó como una ampliación de la radio definida por software (Radio cognitiva completa) la mayor parte del trabajo de investigación actualmente se centra en la Radio cognitiva detectora del espectro - particularmente en la utilización de bandas de televisión para la comunicación. El problema esencial de la radio cognitiva detectora del espectro es el diseño de dispositivos detectores de alta calidad y algoritmos para intercambiar los datos de detección del espectro entre nodos.
4.-Multi-carrier code-division multiple access.
El acceso múltiple por división de código de múltiples portadoras (MC-CDMA) es un esquema de acceso múltiple utilizado en sistemas de telecomunicaciones basados en OFDM , que permite que el sistema admita múltiples usuarios al mismo tiempo en la misma banda de frecuencia.
MC-CDMA difunde cada símbolo de usuario en el dominio de la frecuencia. Es decir, cada símbolo de usuario se transporta a través de múltiples subportadoras paralelas, pero está desfasado (normalmente 0 o 180 grados) según un valor de código. Los valores del código difieren por subportadora y por usuario. El receptor combina todas las señales de la subportadora, pesándolas para compensar las diferentes intensidades de la señal y deshacer el cambio de código. El receptor puede separar señales de diferentes usuarios, porque estos tienen valores de código diferentes (por ejemplo, ortogonales).
Dado que cada símbolo de datos ocupa un ancho de banda mucho más amplio (en hercios) que la velocidad de datos (en bit / s), una relación de señal a ruido más interferencia (si se define como la potencia de la señal dividida por el ruido total más la potencia de interferencia en todo el banda de transmisión) de menos de 0 dB.
Una forma de interpretar MC-CDMA es considerarla como una señal CDMA de secuencia directa ( DS-CDMA ), que se transmite después de haber sido alimentada a través de una FFT inversa ( transformada rápida de Fourier ).
Justificación
Los enlaces de radio inalámbricos sufren interferencias de canal selectivas en frecuencia. Si la señal en una subportadora experimenta una interrupción, aún se puede reconstruir a partir de la energía recibida a través de otras subportadoras.
Enlace descendente: MC-CDM
En el enlace descendente (una estación base que transmite a uno o más terminales), MC-CDMA normalmente se reduce a multiplexación por división de código de múltiples portadoras. Todas las señales de usuario se pueden sincronizar
el estándar IEEE 802.15.3 de red de área personal inalámbrica de alta velocidad de datos como para el estándar WPAN IEEE 802.15.4a de baja velocidad de datos.
Actualmente hay dos tecnologías UWB que compiten con el estándar IEEE 802.15.3a. Uno de ellos es la secuencia directa, que se basa en la tecnología de acceso múltiple por división de código y el otro es la multiplexación por división de frecuencia ortogonal de múltiples bandas, Las aplicaciones potenciales son sensores, juguetes interactivos, tarjetas inteligentes, controles remotos y automatización del hogar.
Se necesita una evolución tecnológica persistente en las comunicaciones inalámbricas debido principalmente a las demandas emergentes de servicios basados en paquetes de banda ancha. En este documento, analizamos brevemente la evolución hacia los sistemas de comunicaciones inalámbricos de banda ancha de la generación futura con el objetivo de proporcionar acceso inalámbrico de banda ancha verdaderamente ubicuo. También hemos presentado una descripción general de los avances recientes y la investigación de vanguardia en varios aspectos de la comunicación inalámbrica. Nos hemos centrado principalmente en los avances en la capa física, redes de área personal inalámbricas (WPAN), diseño de capas cruzadas, aprovisionamiento de calidad de servicio (QoS) y seguridad inalámbrica. También se han mencionado los desafíos de la investigación futura en cada área.
