Desarrollo de un sistema de codificación espacio tiempo orientado a las redes inalámbricas de tipo WLAN

Abstract

La capacidad de canal en los canales inalámbricos se ha convertido en uno de los aspectos principales dentro de las comunicaciones inalámbricas. Mejoras significativas pueden lograrse con los canales MIMO (Múltiple Entrada - Múltiple Salida) incrementando el número de antenas en las dos partes, tanto en el transmisor como en el receptor. La recepción en este tipo de canales puede ser realizada a través de la codificación en espacio- tiempo, donde la unión de los diseños de corrección de errores, modulación, diversidad en la transmisión y diversidad optima en la parte de recepción es realizada. Un importante incremento en el desempeño de los canales inalámbricos de banda limitada con esta técnica es posible. Uno de los primeros y más importantes sistemas de codificaciones de canal para sistemas MIMO es la técnica de codificación en espacio-tiempo por capas creada por Bell Laboratorios (BLAST). Existen diferentes variantes de este algoritmo para tratar de obtener una reducción en la complejidad material que permita ser llevado a la realidad. Una de estas variantes es el algoritmo Vertical BLAST (VBLAST), mismo que fue escogido durante la realización de esta tesis debido a que presenta el mejor compromiso entre la complejidad y su desarrollo contra errores, adicionalmente es el único que no cuenta con codificación de canal, lo que hace posible la experimentación con él. La parte de procesamiento de la señal en la recepción puede realizarse de diferentes maneras. Uno de los objetivos de la tesis es el análisis de dichas variantes desde el punto de vista complejidad-desarrollo. Tres variantes del algoritmo son analizadas: Descomposición por Valores Singulares (SVD), Descomposición Ordenados QR (SQR) y mínimos cuadrado (LS). Una comparación con el algoritmo ML también es hecha. Se demuestra que el algoritmo LS contiene las mejores características para ser implementado físicamente. Por otro lado, una codificación de canal fue hecha para disminuir la probabilidad de error dentro del sistema, y se analiza también el incremento de complejidad dentro del sistema contra la versatilidad en cuanto a su forma de detectar los errores. Se presenta panorama del trabajo futuro donde se introduce la posibilidad de integrar técnicas de codificación modulada así como la implementación física del sistema en un DSP (Digital Signal Processor - Procesador de señales digitales).