Propuesta de aplicación de la tecnología MIMO masivo a las comunicaciones móviles 5G

Abstract

El trabajo realizado se desarrolla en un entorno en constante evolución y transformación. No es otro sino el de las comunicaciones móviles. Las comunicaciones móviles han transformado y siguen transformando la forma en la que nos comunicamos y accedemos a la información, tendiendo hacia un mundo en el cual cada elemento con el que interaccionamos está conectado. Por tanto, el número de dispositivos conectados y la cantidad de ancho de banda requerido aumentan exponencialmente a lo largo de los años. Es aquí donde aparece la necesidad de una nueva generación de comunicaciones móviles que dé cabida a todos estos elementos y requisitos. Se han desarrollado diversas tecnologías para conformar la quinta generación móvil con iniciativa privada y pública de grandes empresas y universidades. El 5G no sólo va a ser una evolución natural del 4G tal como ha sucedido en anteriores ocasiones, sino que va a tener un enfoque que permita una alta conectividad con todos los usuarios y dispositivos, teniendo en cuenta aspectos no considerados en otras evoluciones, como es la energía consumida y la latencia, además de la capacidad del canal, el ancho de banda y una buena conectividad. Entre todas las tecnologías desarrolladas se propone estudiar el MIMO Masivo para comunicaciones móviles, debido a que es una tecnología que ofrece grandes posibilidades y ofrece buenas características conformes a las del 5G. Ya son sabidas las bondades de la tecnología MIMO (Multiple Input Multiple Output), y su escalado a un gran número de antenas, cientos de antenas, permite incrementar las ventajas de esta tecnología añadiendo además un ahorro energético al no necesitar tanta potencia en transmisión. El MIMO Masivo va de la mano de un salto de frecuencia en las ondas de radio para conseguir una mayor miniaturización de las estaciones base de los sistemas móviles sin recurrir a grandes infraestructuras. La estructura propuesta será la siguiente: El proyecto constará de una parte inicial descriptiva sobre el 5G, exponiendo todas las posibilidades de las tecnologías candidatas para hacerlo viable y los requisitos establecidos para ser considerada la próxima generación móvil. Una vez explicadas estas tecnologías, se procederá a un desarrollo del Multiple Input Multiple Output para dar paso a su escalado masivo, con todas sus posibilidades e inconvenientes. Por último, se realiza una propuesta de estructura de antena que permita representar una de las características más importantes de MIMO, la conformación de haz o beamforming. Se realizará una simulación de varios conformadores de haz, obteniendo resultados, conclusiones y su aplicación a las comunicaciones móviles.