ANTENAS INTELIGENTES Una antena inteligente es aquella que, en vez de disponer de un diagrama de radiacin fijo, es capaz de generar o seleccionar haces muy directivos enfocados hacia el usuario deseado, e incluso adaptarse a las condiciones radioelctricas en cada momento. Existen varias formas de implementar un sistema radiante con estas caractersticas.

La implantacin de antenas inteligentes en una red de comunicaciones mviles se limita, en principio, a las estaciones base (o Nodos B en UMTS), debido a que Necesariamente se deben emplear sistemas radiantes de mayor tamao (arrays de varios elementos). Esto tiene la ventaja aadida de que pueden introducirseLas antenas inteligentes de forma transparente para los usuarios, que no tendrn que cambiar de terminal para beneficiarse de esta tecnologa. No obstante,Algunos autores s han contemplado la posibilidad de incorporar antenas inteligentes a los terminales mviles

La caracterstica de las antenas inteligentes de tener unos haces de radiacin con una mayor directividad (es decir, mayor ganancia y mayor selectividad angular)

Unaantena inteligentees una antena cuyo patrn de radiacin es dinmico. La posibilidad de controlar dinmicamente la forma de un patrn de irradiacin es interesante porque puede ayudar a resolver problemas de sistemas de comunicaciones que van cambiando con el tiempo. A travs de la combinacin de patrones de antenas elementales se puede obtener un patrn dinmico. Se obtiene controlando el tiempo y la amplitud de la corriente que alimenta a cada antena elemental, sin necesidad de alterar el patrn de radiacin propio de cada antena elemental.ANTENAS INTELIGENTES EN AMBIENTES DE DOS O MS TRAYECTORIAS DE PROPAGACIN En una ambiente de comunicaciones celulares las antenas operan en dos situaciones de propagacin claramente distinguibles. Combinacin coherente y ganancia por diversidad. Para esto se considera dos antenas que deben intercambiar informacin entre dos puntos que no son visibles entre s. Si las trayectorias de propagacin que son posibles entre ambas son similares en sus propiedades, la combinacin en la antena que reciba una onda proveniente de la otra ser coherente y el efecto ser una mejora de la relacin seal a ruido. En caso contrario no se gana nada combinando las dos ondas y probablemente resulte mejor intentar atenuar una de ellas para quedarse con la onda que llegue con mejor amplitud. Una antena inteligente puede estar diseada para adaptarse a estas dos situaciones, produciendo lbulos adecuados para amplificar una o dos direcciones de llegada de la onda electromagntica.FUNCIONAMIENTO DE ANTENAS INTELIGENTES El principio bsico de funcionamiento de las antenas inteligentes es que cada antena recibe una seal separada y definida. Dependiendo de cmo est configurado el sistema inalmbrico, el receptor puede usar una seal para mejorar la calidad de otra seal, o podra combinar los datos de seales mltiples para ampliar el ancho de banda. La seal que reciben las antenas es una seal de radiofrecuencia (RF) sin procesar. Esta RF se encamina inicialmente a circuitos que la manejan como una seal analgica, tal como un radio. Algunos dispositivos con antenas inteligentes aplican sus conceptos inteligentes en esta etapa analgica. Despus del procesamiento inicial, la RF se convierte en una seal digital que luego se enva al dispositivo host como una cadena de datos. La mayora de los dispositivos que usan las antenas inteligentes aplican sus conceptos inteligentes en stas en conjunto con circuitos digitales. En cuanto a los cambios debidos a la introduccin de las antenas inteligentes en un sistema de telefona mvil, por ejemplo, se supondr una reduccin en el nmero de estaciones base necesaria para dar cobertura a una zona de servicio y un aumento en el nmero de usuarios quepuede atenderse. Por otro lado, es necesario definir y cuantificar un conjunto de parmetros que caractericen las prestaciones de la antena inteligente en diferentes entornos para poder seleccionar el esquema de conformacin ms apropiado en cada caso. Las Smart Antenas, como suelen ser llamadas tambin, se diferencian de las antenas convencionales ya que pueden trabajar de dos modos distintos los que se describen brevemente a continuacin: Modo omnidireccional.La antena en este modo funciona exactamente igual que las antenas convencionales es decir, emite seal con la misma intensidad hacia todas direcciones. Modo direccional. En este modo, la antena emite seal en una sola direccin y con un cierto ngulo de apertura. La consecuencia de transmitir en este modo se traduce en un mayor alcance hacia la direccin donde emite la antena debido a que sta concentra todo su espectro de potencia en un rango de obertura mucho menor. TIPOS DE ALCANCES. Segn en el modo en que trabaje la antena, su alcance ser uno u otro. Si la antena trabaja en modo direccional su alcance ser mucho mayor que si lo hace en modo omnidireccional ya que, en este caso, concentra toda su potencia en un rango menor. Definimos zona, como la regin donde se encuentran todos los usuarios. Esta zona se divide en dos subzonas. Subzona Broadcast. Esta zona se corresponde con el rango de alcance de la antena en modo omnidireccional. Subzona Beamforming. Esta zona est dividida en n beams. Un beam se define como el rango de alcance de la antena en modo direccional para un cierto ngulo de apertura. Segn el ngulo de apertura que se utilice habr ms o menos beams.TIPOS DE ANTENAS INTELIGENTESLos sistemas de Antenas inteligentes de clasifican en tres tipos: Haz conmutado Es la configuracin ms simple de Antenas Inteligentes. El sistema genera varios haces a ngulos prefijados que se van conmutando secuencialmente dando como resultando un barrido discreto de la zona de cobertura en posiciones angulares fijas. En cada posicin discreta del haz se activa el sistema de recepcin para detectar la posible existencia de seales. En caso de recibir seal, el sistema guarda informacin correspondiente a la posicin del haz (ngulo + identificacin de usuario) y se establece la comunicacin con el usuario en un intervalo de tiempo. Despus de este intervalo se conmuta al siguiente haz para detectar la existencia de otros posibles usuarios hasta llegar al lmite angular de la zona de cobertura. Este proceso se repite permanentemente en el tiempo. Haz de Seguimiento Este sistema es un poco ms complejo que el anterior. Est conformado por un arreglo de antenas con una red de excitacin que permite controlar electrnicamente las fases de las corrientes de excitacin que llegan a los elementos del arreglo para modificar la direccin del haz convenientemente y establecer comunicacin con el usuario respectivo. A diferencia del sistema de haz conmutado, el sistema haz de seguimiento ejecuta algoritmos DoA (Direction of Arrival) para identificar la direccin de arribo de las seales de los usuarios. Otra diferencia es que los cambios de fase para en el sistema conmutado se realizan a ngulos fijos, es decir corresponden a ngulos prefijado en el sistema y en el sistema de Haz de seguimiento el posicionamiento del haz tiene mayor resolucin angular. Haz Adaptativo La tcnica de haz adaptativo constituye el mximo nivel de inteligencia que se podra dar a un sistema de antenas. En este sistema, las salidas de cada elemento del arreglo de antenas se ponderan con un factor de peso cuyo valor se asigna dinmicamente para conformar un diagrama de radiacin que presente el haz principal hacia la posicin del usuario deseado y los haces o lbulos secundarios hacia las direcciones de las componentes de multitrayecto de la seal deseada y mnimos o nulos de radiacin en las direcciones de las fuentes de interferencia.Esta tcnica requiere el uso de algoritmos (DoA) tanto para la deteccin de las seales de arribo e interferentes como para la optimizacin de los pesos que conforman el haz.VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE ANTENAS INTELIGENTES

reduccin de potencia de transmisin El sistema de Antenas Inteligentes puede radiar una potencia menor por lo cual se pueden reducir o simplificar las especificaciones de los amplificadores de potencia asociadas al sistema de antenas, generando una reduccin de costos en las etapas de amplificacin. Adems, la mayor ganancia de la antena permitir incrementar la sensibilidad de la estacin base, por lo que los mviles podrn transmitir con menor potencia, ahorrando batera. reduccin de propagacin multitrayecto Debido a la menor dispersin angular de la radiacin desde el sistema de Antenas Inteligentes, se reducen significativamente los trayectos mltiples de la informacin que llegara al equipo mvil. Esto permite simplificar el sistema de ecualizacin del terminal mvil. reduccin del nivel de interferencia La mejor selectividad espacial de la antena permitir a la estacin base discriminar las seales de usuarios interferentes en favor de la seal del mvil deseado (en el caso del enlace ascendente), y tambin reducir el nivel de potencia transmitida en las direcciones de esos otros usuarios (en el caso del enlace descendente. incremento del nivel de seguridad Gracias a que la transmisin entre la estacin y el equipo mvil es direccional, es muy difcil que otro equipo intercepte la comunicacin, a menos que est situado en la misma direccin en que apunta el haz de la antena Tambin se hace fcil la localizacin de usuarios que estn haciendo uso fraudulento de los servicios que ofrece la red de comunicacin mvil. Incremento de la zona de cobertura Dado que la ganancia es mayor que en el caso de antenas omnidireccionales o sectorizadas, para igual potencia transmitida, la seal se podra recibir a una mayor distancia. Este hecho podra permitir reducir el nmero de estaciones base necesaria para cubrir una zona, siempre y cuando no sea el trfico el factor limitante. Aumento de la cobertura Gracias a la directividad obtenida con un array de antenas con respecto de una antena sectorial, se puede incrementar el radio celular. Por ello, es necesario instalar un menor nmero de estaciones base por unidad de rea, lo que supone un ahorro en los costes asociados al despliegue y mantenimiento de la red. mejora de la eficiencia espectral Gracias a la separacin angular de los usuarios dentro de la celda, se pueden reutilizar los canales dentro de la misma celda. Este nuevo esquema de separacin de usuarios recibe el nombre de multiplicacin por divisin espacial (SDMA). Con ello, en un sistema TDMA, se podra reutilizar el mismo slot de tiempo por varios usuarios, mientras que en CDMA la ventaja se obtiene por reutilizar el cdigo de ensanchamiento dentro de la celda.

DESVENTAJAS Mayor complejidad de los transceptores. Mayor complejidad en los procedimientos de gestin de los recursos de radio y de la movilidad: establecimiento de conexiones, handover y paging. Cambios en los mtodos de planificacin y diseo de la red: se debe contar con el aumento de la cobertura, la eliminacin de fuentes de interferencia y el seguimiento angular de los usuarios. Mayores costos.

ALGUNAS APLICACIONES Las antenas inteligentes se pueden combinar con las convencionales en la misma red, tanto en una red GSM o UMTS como LTE, utilizando bien tcnicas de salto de frecuencia o de control de potencia, incrementando la capacidad de las redes hasta un factor de 3 en los puntos ms conflictivos. El principal beneficio de los sistemas SAS es que maximizan la capacidad del sistema aumentando el nmero de usuarios por rea y optimizando el uso del espectro. Por tanto, ser posible implementar ms clulas para cubrir la misma zona e incrementar as la capacidad total del sistema, o bien cubrir una zona ms amplia utilizando el mismo nmero de estaciones base o nodosB. Este hecho es crucial especialmente en entornos urbanos, mientras que en zonas suburbanas o rurales permite extender la cobertura de las clulas de modo que se reduzca el nmero de las mismas. Por tanto, en ambos casos, posibilita ofrecer servicios de valor aadido con mayor cobertura a un menor coste. Por otra parte, puesto que la ganancia y la sensibilidad de una antena inteligente es mejor que la de una antena convencional, la potencia transmitida por el mvil es menor, lo que permite alargar la duracin de las bateras, un hecho muy importante para los usuarios, sobre todo de aquellos que disponen de Smartphone.13

Pruebas realizadas

En torno a los aos 96-97 se llevaron a cabo por todo el mundo una serie de pruebas con antenas inteligentes para los estndares GSM, DCS y DECT. Varias de estas pruebas fueron llevadas a cabo por empresas y laboratorios privados (Ericsson, Mannesmann, AT&T, Bell Labs, etc.), pero los experimentos ms importantes se engloban dentro del proyecto europeo ACTS TSUNAMI II.

Este proyecto incluy el desarrollo de una serie de bancos de pruebas para los sistemas mviles de segunda generacin, destinados a evaluar la viabilidad de varios prototipos de antenas (incluyendo aspectos de implementacin, de eficiencia computacional y de red), as como intentar establecer modelos espaciales del canal radio (es decir, modelos que incluyen una descripcin de la dispersin angular de las seales). Entre las conclusiones ms importantes que se obtuvieron (y que pueden extrapolarse a UMTS), destacan el diseo de la etapa de radiofrecuencia de la estacin base es fundamental. Constar de una red de conformacin de haz (implementada en tecnologa de RF, mediante DSPs o con alguna tcnica hbrida) y de una serie de cadenas receptoras y transmisoras independientes, en las cuales hay que cuidar su calibracin y su linealidad (caractersticas que obligarn a utilizar algn sistema de medida y calibrado en tiempo real).

En la etapa de banda base se situaran (en los diseos ms convencionales) los conversores A/D y los DSPs que se encargaran del procesado del array mediante alguna de las tcnicas esbozadas ms arriba, si bien la caracterstica ms deseable es la de que funcione en tiempo real.

El modelo espacial para el canal radio que se acept predice una dispersin angular del espectro de potencia que sigue una ley Laplaciana centrada en el azimut del usuario deseado, mientras que la distribucin angular de las distintas seales que llegan a la antena tiene una funcin densidad de probabilidad Gaussiana. Este es el modelo que se recomienda para la realizacin de simulaciones.

Entre los aos 1998 y 1999, y continuando en el punto donde haba terminado TSUNAMI II, el programa ACTS se embarc en otro proyecto (SUNBEAM) relacionado con el estudio de la viabilidad de las antenas inteligentes en UMTS y con el desarrollo de algoritmos de conformacin de haz eficientes. Las conclusiones de este proyecto han sido la base para la elaboracin de la especificacin tcnica sobre antenas inteligentes que el 3GPP tiene en fase de borrador. De estas conclusiones, podemos citar algunas: Se recomienda el uso de arrays lineales para dar cobertura en las celdas en las que hay antenas sectoriales para los canales de difusin y arrays circulares para las celdas de cobertura omnidireccional.

La operativa que se recomienda es digitalizar directamente la seal en banda base a la salida de cada antena (las dos componentes I-Q para no perder la informacin de fase), antes de aplicar el algoritmo de conformacin del haz. Esto supone hacer gran cantidad de operaciones a muy alta velocidad (la tasa de chip es de 3,84 Mchip/s y hay que muestrear muy por encima de ella, siguiendo al menos el criterio de Nyquist). Una solucin sera trabajar en el modo de baja tasa de chip (1,28 Mchip(s) existente en las recomendaciones del 3GPP.

Si se trabaja en el modo TDD, es necesario utilizar cdigos de midmbulo distintos para cada usuario, no slo en el enlace ascendente, sino tambin en el descendente.

Ms recientemente mviles ha realizado una serie de pruebas de campo con un prototipo de antena inteligente de la firma Ericsson para telefona GSM.Esta antena dispone de 8 haces conmutados de 30 de anchura que cubren un sector de 120, ms un haz estndar de 90 para emitir el canal de difusin BCCH. La antena se ha dispuesto en configuracin SFIR; es decir, que se hace uso de ella tanto en transmisin como en recepcin. El control del haz elegido en cada instante para el downlink se hace atendiendo al nivel de potencia recibido, a la calidad de la seal, a las posiciones anteriores del mvil, etc. En el enlace ascendente se escoge el mismo haz que se est usando simultneamente en recepcin para el usuario que est comunicando.

El experimento se realiz en una celda de la ciudad de Murcia, caracterizada por producir un alto nivel de interferencia en las celdas adyacentes, al tiempo que cursa un trfico bastante alto. De este modo se pudieron hacer pruebas concernientes tanto a la reduccin en el nivel de interferencia en la red, como al funcionamiento de la propia antena en un entorno complicado.

Los resultados obtenidos apuntan a una disminucin global en el nivel de interferencias, lo cual repercute directamente en una mejora de la calidad en ambos enlaces 10. Esta mejora de la calidad se ha evaluado mediante histogramas del RxQual, observndose una mejora importante en la celda bajo estudio (de 0,6 puntos en media, habiendo un notable incremento en el nmero de medidas con calidad ptima) y una mejora aceptable en las celdas adyacentes que comparten frecuencias en la secuencia de hopping (de 0,2 puntos). En ambos casos, la calidad es ligeramente mejor en el enlace descendente.

Tambin se ha comprobado que la celda bajo estudio ha experimentado una enorme reduccin en el nmero de handovers intraclula, demostrndose que esta celda se ha hecho ms inmune a las interferencias. De igual modo, se observa que este parmetro apenas ha cambiado en las celdas adyacentes; es decir, que no se han visto afectadas por la introduccin de la nueva Antena.

Por ltimo, se ha evaluado tambin el nmero de llamadas cadas en la zona, detectndose una reduccin notable de stas en las celdas cercanas; si bien, en elcaso de la celda bajo estudio, se experimenta un aumento importante, en particular, en las llamadas desviadas a la celda paraguas.

APLICACIN DE UNA ANTENA INTELIGENTE A SISTEMA UNIVERSAL DE TELECOMUNICACIONES MOVILES (Universal Mobile Telecommunications System o UMTS)Descripcin de una posible implementacin

A continuacin se va a evaluar el modo en que podra incorporarse un sistema de antena inteligente a UMTS.

En primer lugar, hay que recordar que, de las tres posibles configuraciones del sistema, la menos recomendable en un sistema CDMA es precisamente la configuracin SDMA. En efecto, en un entorno UMTS se tendr un nmero muy alto de usuarios que utilizarn la misma frecuencia al mismo tiempo, de modo que los usuarios se distinguirn unos de otros mediante sus cdigos de scrambling. La incorporacin de la solucin SDMA supondra entonces aadir una complejidad enorme e innecesaria en la gestin de los usuarios, ya que los propios cdigos son suficientes para garantizar una separacin satisfactoriade las seales.

En cuanto a las configuraciones HSR y SFIR, est claro que es ms beneficiosa esta ltima, dado que es la que realmente puede proporcionar un aumento en la capacidad del sistema por la mejora en la C/I (adems de las mejoras en la calidad, seguridad entre otros, asociadas al uso de antenas inteligentes).

La configuracion SFIR puede implementarse con cualquiera de los tres esquemas de antena planteados ms arriba. No obstante, las prestaciones conseguidas con esquemas de haz conmutado y haz de seguimiento son muy inferiores a las que se lograran utilizando arrays adaptativos, como ya se ha comentado. Es ms, dado que UMTS har un uso intensivo de receptores Rake para aprovechar la diversidad por multitrayecto, son ms interesantes las soluciones basadas en haces adaptativos, ya que sera posible recibir las componentes de multitrayecto a travs de los lbulos secundarios del haz sintetizado para cada usuario. En el caso de haces conmutados o de seguimiento, sera necesario generar un haz distinto para extraer cada componente multitrayecto de cada usuario y enviarlaal receptor Rake correspondiente (bsicamente, staes la estrategia utilizada en los llamados receptores 2D-Rake [9], [10], los cuales tambin pueden implementarse con haces adaptativos, si se desea aprovechar la diversidad ofrecida por los multitrayectos incorrelados con la seal deseada).

La eleccin del algoritmo que gobierna la conformacin de los haces depende mucho de las prestaciones que se le quieran dar al sistema, debindose alcanzar un compromiso entre las mejoras que se pretenden obtener y la complejidad aadida. Ha de tenerse en cuenta que un requisito imprescindible en el diseo es el funcionamiento en tiempo real, por lo que no son aconsejables algoritmos que impongan una fuerte carga computacional a los procesadores. En este sentido, lo ms adecuado sera utilizar algoritmos adaptativos, ya que, una vez inicializados, slo requieren clculos de menor envergadura para ir actualizando la conformacin del haz.

Al ser UMTS un sistema CDMA, hace uso de cdigos de scrambling, los cuales pueden muy bien utilizarse como secuencias de entrenamiento en algoritmos con referencia temporal. Teniendo en cuenta que la modulacin empleada en los canales dedicados es QPSK, el algoritmo que se utilice puede mejorarse si se basa de alguna manera en la tcnica CMA. Por ejemplo, en [7] se describen varios algoritmos de conformacin de haz especficamente diseados para CDMA, de los cuales, el ms avanzado es un algoritmo de deteccin multiusuario basado en LS y CMA, y que emplea los cdigos de scrambling como referencia (LS-DRMTCMA, Least Squares De-spread Respread Multitarget Constant Modulus Algorithm).

Adems, en el modo FDD de UMTS, si se desea hacer conformacin de haz tambin en el enlace descendente, ser necesario utilizar, como se ha dicho, algoritmos de deteccin de la DoA de los usuarios. En este caso, ya que se han calculado las DoAs, podran utilizarse stas como apoyo a los algoritmos adaptativos del enlace ascendente. En cambio, en el modo TDD, pueden utilizarse para conformar el haz en el enlace descendente los mismos pesos que se hayan utilizado en el ascendente (como se ha probado en el proyecto SUNBEAM).

Son varios los investigadores que se han lanzado recientemente a realizar simulaciones de sistemas de antena inteligente en entornos UMTS; por ejemplo, podemos sealar: se ha simulado el enlace ascendente en un entorno con usuarios de alta movilidad y utilizando ciertos modelos de canal caracterizados tanto en el dominio temporal como en el angular. Tambin se ha simulado el uso tanto de antenas de lbulos conmutados (4 antenas de 30 por sector) como antenas adaptativas (de 10 y 12 elementos, utilizando el algoritmo LS). En ambos casos se demuestra una mejora evidente tanto en la C/I como en la SINR, sobre todo cuando el nmero de usuarios en la red es elevado. Se simula tambin el enlace ascendente, en este caso para una sola celda y calculando la respuesta del canal mediante tcnicas de trazado de rayos. Las antenas que se han comparado han sido de nuevo las de haces conmutados (una de 13 haces de 10 y otra de 9 haces de 15) y las adaptativas (basadas en varios algoritmos tradicionales y para distinto nmero de elementos). Tambin examina su comportamiento cuando los usuarios emplean tasas binarias distintas en su conexin. En este artculo el autor plantea un problema de los algoritmos adaptativos, al aplicarlos a UMTS, que se comentar ms adelante. En la documentacin generada, se recomienda utilizar como referencia temporal los cdigos de midmbulo de los canales de trfico cuando se trabaje en el modo TDD, siempre que stos se estn utilizando en el enlace descendente.

LIMITACIONES DEL CANAL DE RADIO CELULAR Las antemas inteligentes pueden combatir los fenmenos de propagacin y aumentar la capacidad en las redes celulares.

TECNICAS EXPLOTADAS EN LOS ARREGLOS: FORMACION DE HACES Y COMBINACION EN DIVERSIDAD. (SMART ANTENNAS)

Patrn de radiacin de un arreglo lineal de antenas con elementos omnidireccionales separados media longitud de onda

ESQUEMAS DE FORMACION DE HACES

1. FORMACION DE HACES CONVENCIONALES: ajusta fase nicamente,Requiere conocer la DoA de la seal deseada. No es adecuado cuando hayInterferencia.

2. FORMACION DE HACES CON NULOS DIRIGIDOS: Ajusta fase y amplitud,Requiere conocer la DoA de la seal deseada y de las interferencias.

3. FORMACION DE HACES OPTIMOS: Ajusta fase y amplitud, solo requiereConocer alguna propiedad de la seal deseada (DoA o secuencias deEntrenamiento). Solucin MMSE, LS. Maximiza la SINR.

4. FORMACION DE HACES ADAPTATIVOS: Utiliza algoritmos adaptativosPara calcular la solucin ptima. (Arreglos de antenas adaptativos).

ARQUITECTURA HARDWARE DE UN ARREGLO ADAPTATIVO DE ANTENAS

ALGORITMO ADAPTATIVO NLMS, UTILIZA LA SECUENCIA DESINCRONIZACIN COMO SEAL DE REFERENCIA

SIMULACION DEL CANAL CON DESVANECIMIENTO

EL CANAL DE RADIO CELULAR

DESVANECIMIENTO MULTITRAYECTORIA

-Desvanecimiento selectivo en frecuencia

-Desvanecimiento no selectivo en frecuencia

-Desvanecimiento rpido

-Desvanecimiento lento

SIMULACION EN MATLAB DEL DESVANECIMIENTO DE RAYLEIGH A 100KM/H, 10RUTAS MULTITRAYECTORIA A 900MHZ

SIMULACION EN MATLAB DEL DESVANECIMIENTO DE RAYLEIGH A 100KM/H, 10RUTAS MULTITRAYECTORIA A 900MHZ

MODELACION Y SIMULACION DE UN SISTEMA BASICO DE ANTENA INTELIGENTE EN UNA MACROCELDA

EL SISTEMA UTILIZA MODULACION QPSK, 900 MHz A 100km/h

Seales recibidas para un canal con desvanecimiento e interferencia y sinRuido AWGN.

Factor de arreglo para un arreglo lineal de 8 elementos

FACTOR DE UN ARREGLO LINEAL DE 5 ELEMENTOS EN UN CANALCON DESVANECIMIENTO, INTERFERENCIA COCANAL Y SNR= 5dB

FACTOR DE UN ARREGLO LINEAL DE 5 ELEMENTOS EN UN CANALCON DESVANECIMIENTO, INTRFERENCIAY RUIDO AWGN

APLICACIONES

1. RECEPTOR DE ALTA SENSIBILIDAD HSR : Uplink, aumenta laCobertura, menor potencia de transmisin de los mviles, mejora la BER,Pero no permite aumentar la capacidad, aumenta la C/I en la estacin base.

2. RECHAZO DE INTERFERENCIA POR FILTRADO ESPACIAL SFIR:Uplink y Downlink, aumenta la C/I en la estacin base y el mvil, aumentala capacidad (reduciendo la distancia de reuso de frecuencias), reduce laBER.

3. ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE ESPACIO SDMA:Selectividad espacial en ambos enlaces. Permite a varios usuarios utilizarSimultneamente el mismo canal. Es decir, varios usuarios pueden utilizarAl mismo tiempo la misma frecuencia, el mismo cdigo de dispersin o elMismo time Slot dentro de la misma celda. Son distinguidos por su posicinAngular.ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE ESPACIO

Mximo nivel de inteligencia

1. AUMENTO EN LA CAPACIDAD: 300% TDMA Y 500% CDMA

2. AUMENTO EN LA COBERTURA: incremento en la gananciaProporcional a M1/2. Permite reducir el nmero de estaciones base paraProporcionar el mismo cubrimiento si el trfico no es una restriccin.

3. REDUCCION DE LA PROPAGACION MULTITRAYECTORIA:Reduce la ISI y la BER.

4. REDUCCION DE LA INTERFERENCIA COCANAL: aumenta la C/I, laBER y por supuesto la capacidad de la red.

5. Disminucin de la potencia transmitida, mayor seguridad, servicios deRadiolocalizacin.

6. DESVENTAJAS

Mayor complejidad de los transceptores.

Mayor complejidad en los procedimientos de gestin de los recursosDe radio y de la movilidad: establecimiento de conexiones,handover y paging.

Cambios en los mtodos de planificacin y diseo de la red: se debeContar con el aumento de la cobertura, la eliminacin de fuentes deInterferencia y el seguimiento angular de los usuarios.

Mayores costos.

CONCLUSIONES Si bien es cierta la implementacin de una antena inteligente es muy costosa, el aumento en el alcance puede disminuir la cantidad de estaciones base necesaria para cubrir cierta rea y con esto, las antenas inteligentes, pueden significar un ahorro a la compaa encargada de las telecomunicaciones en un pas o regin. Estas forman parte de una tecnologa de ltima generacin, que se dieron a conocer y se empezaron a utilizar en telefona celular muy recientemente. Por la necesidad de una buena comunicacin en tiempo real y por la complejidad de las antenas inteligentes, se requiere de procesadores muy avanzados y rpidos, y por ende costosos, para que sean capaces de detectar la direccin de llegada de la seal, generar el patrn de radiacin ms apropiado y realizar la comunicacin en tiempos mnimos. La demanda del incremento de la capacidad de las redes inalmbricas ha motivado la reciente bsqueda hacia el desarrollo de algoritmos y estndares que exploten el espectro radioelctrico de manera selectiva. Los sistemas de antenas inteligentes proporcionan oportunidades para incrementar la capacidad del sistema, proporcionando calidad de servicio, control de potencia y mayor duracin de las bateras de las unidades porttiles, para el caso de telefona mvil.

ANEXOS

Prototipos de antena inteligente Ericsson

Prototipos de antena inteligente

BIBLIOGRAFAFesval S.A. Fesval Consulting Group. Antenas inteligentes. Extrado de: http://felval.info/antenas-inteligentes-menos-torres-mas-cobertura/Jurado L. Jairo A. Tecnologa de antenas en los sistemas de comunicacin mviles. (2008)B. Salas M. Pizarroso. Antenas inteligentes como solucin a problemas de calidad y capacidad en redes celulares y de acceso sin hilos. VIII jornadas telecom I+D. (1998).Franco M. Ignacio J. Introduccin a la tecnologa de antenas inteligentes, aplicacin a UMTS.