Algoritmos para Sistemas de Comunicaciones Multi-Usuario con Múltiples Antenas.

Abstract

V base, pero donde las estaciones base pueden intercambiar perfectamente datos entre ellas. Ambos algoritmos se denominan downlink-based porque abandonan la dualidad entre el problema downlink y el equivalente uplink virtual.Porúltimo, y aprovechando la estructura de las matrices que intervienen en el mecanismo de control de potencia, se proponen dos esquemas que mejoran las propiedades de convergencia del algoritmo JPCOB-DL en sistemas MIMO multi-usuario multi-celda coordinados mal condicionados. Las simulaciones demuestran que estos esquemas se pueden interpretar en realidad como criterios eficientes y computacionalmente sencillos para eliminar usuarios en un sistema MIMO multi-usuario multi-celda coordinado, en el caso en que no se alcance la convergencia del algoritmo. ResumAquesta Tesi sorgeix en el marc d'un projecte d'investigació del Ministeri d'Educació i Ciència centrat en l'anàlisi d'una nova arquitectura d'accés ràdio per als sistemes UMTS, l'arquitectura Multinodo B. La idea fonamental d'aquesta nova proposta per a UMTS era distribuir espacialment les antenes de l'estació base al llarg de l'àrea de servei de la cel·la, amb l'objectiu de reduir el nivell d'interferències i augmentar al mateix temps la capacitat del sistema.D'altra banda, els sistemes de comunicacions amb múltiples antenes o sistemes MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), han generat en l'última dècada un gran interés per part de la comunitat investigadora. Aquests sistemes van ser proposats inicialment per enllaços punt a punt, però a hores d'ara es presenten com una possible solució tecnològica per als futurs sistemes de comunicacions, en base a l'alta eficiència espectral que prometen.En aquesta Tesi, l'arquitectura Multinodo B s'analitza des de'l punt de vista d'un sistema MIMO multi-usuari multi-cel·la coordinat. En aquesta configuració avançada i cooperativa de sistema MIMO, vàries estacions base cooperen perfectament en dades per mitjà d'un enllaç d'alta capacitat i transmeten de forma coordinada a tots els usuaris d'una determinadaàrea. A més a més, cada estació base disposa d'una restricció en la potència total que pot transmetre.L'estudi dels sistemes MIMO multi-usuari multi-cel·la coordinats es troba encara en la fase inicial. En l'actualitat, es poden distingir clarament dues línees d'investigació; per una banda s'està intentant caracteritzar la regió de capacitat d'aquests sistemes, i per l'altra, s'està desenvolupant l'algorítmica necessària per a tractar diversos problemes d'optimització.En la Tesi, es planteja el problema de minimització de potència en l'enllaç downlink d'un sistema MIMO multi-usuari multi-cel·la coordinat. El problema de minimització de potènciaés un problema d'optimització que VII VIII busca minimitzar la potència total transmesa en el sistema, entesa com la suma de les potències que transmeten totes les estacions base del sistema. Al mateix temps, tots els usuaris deuen obtindre un determinant nivell de qualitat de servei.En un primer pas, es presenta un model de sistema on s'omet el procés que es d...