Diseño de precodificadores para Sistemas MIMO Masivos

Nowadays, wireless networks have been taking over from wired ones, becoming the greatest form of communication used today. Whenever the speed demanded by users to communicate is greater, wireless systems need to move very quickly to offer these features to people. Various forms of communication have been established with wireless networks, being MIMO, the system we will focus during the project, one of the newest. A MIMO system puts multiple antennas in both the transmitter side and the receiver, taking advantage of space resources, and allowing the system speed to be increased because the larger number of transmitting and receiving elements signals. More specifically, in this work we will study the massive MIMO systems. The difference between normal MIMO and massive one is that the number of antennas being used is going to be bigger in massive one. While in normal MIMO is about 10 antennas, in massive MIMO it could be even 100. In order to analyse the characteristics of massive MIMO system and check if its use in real life is feasible, the idea for this project was born. This study presented below is based on determining the channel capacity of a massive MIMO system by placing 3 different filters in the transmitter side. Since the study will examine both the uplink channel (which runs from the user terminal to the base station) and downlink (just the opposite), the transmitter side will change from one side to the other, being in the first case the user terminal and the BTS in the second one. However, the study will be always done in the user terminal side. Throughout the project, we will explain how this affects to the results. The feature that will be studied in the project is the channel capacity. The formulas and the characteristics of the matrix which defines it will be detailed later.En los últimos tiempos, las redes inalámbricas han ido tomando el relevo a las redes cableadas, hasta convertirse en la mayor forma de comunicación usada hoy en día. Cada vez es mayor la velocidad que demandan los usuarios para poder comunicarse, y los sistemas inalámbricos tienen que avanzar de manera muy rápida para poder ofrecer esas características a las personas. Diversas formas de comunicación han sido establecidas por medio de redes inalámbricas, siendo MIMO, el sistema en el que nos centraremos durante el proyecto, una de las más novedosas. Un sistema MIMO consiste en la colocación de varias antenas tanto en el lado del transmisor como en el receptor, aprovechando de esta manera mejor los recursos espaciales, y permitiendo que la velocidad del sistema sea mayor al tener un mayor número de elementos transmitiendo y recibiendo las señales. Más concretamente, en este trabajo vamos a estudiar los sistemas MIMO masivos. La diferencia con un sistema MIMO corriente es que el número de antenas que vamos a colocar es bastante grande. Mientras que un sistema MIMO normal gira en torno a la colocación de unas 10 antenas, en MIMO masivo podemos llegar a tener hasta 100 antenas. Con el fin de analizar las características del sistema MIMO masivo y comprobar que su uso en la vida real es factible, nace la idea de realizar este proyecto. Este estudio que presentamos a continuación se basa en determinar la capacidad del canal de un sistema MIMO masivo mediante la colocación de 3 diferentes filtros en el lado del transmisor. Puesto que el estudio va a estudiar tanto el enlace ascendente del canal (el que va desde el terminal de usuario hasta la estación base) como el descendente (justo al revés), el transmisor cambiará de un escenario a otro, siendo en el primer caso el terminal y en el segundo la BTS. Sin embargo, el estudio siempre va a realizarse desde el lado del canal en el que se encuentra el terminal. A lo largo del proyecto iremos explicando cómo afecta esto a los resultados. La característica que se va a estudiar en el proyecto es la capacidad del canal. Las fórmulas se detallarán más adelante así como las características de la matriz que lo define.Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicació