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Documento tutorial de referencia reseña la importancia en diversos esquemas de antenas inteligentes para mejorar capacidad y cobertura de eneraciones emergentes de redes inalámbricas.
[27/05/2010]

3G Americas, una asociación de la industria inalámbrica que representa a la familia de tecnologías GSM, incluso LTE, anunció hoy la publicación de un reporte llamado MIMO and Smart Antennas for 3G and 4G Wireless Systems: Practical Aspects and Deployment Considerations (MIMO y antenas inteligentes para sistemas inalámbricos de 3G y 4G: aspectos prácticos y consideraciones para su implantación). El informe es un documento tutorial de referencia completo que reseña la importancia considerable que plantean diversos esquemas de antenas inteligentes en el mejoramiento de la capacidad y la cobertura de las generaciones emergentes de redes inalámbricas.

Con el rápido crecimiento del tráfico de datos inalámbricos, que ya supera ampliamente al tráfico de voz en muchos mercados desarrollados, los operadores están ansiosos por ampliar rápidamente la capacidad y la cobertura de sus redes inalámbricas. Para abordar estas mayores demandas de capacidad en forma costo-efectiva, los estándares del 3GPP incorporaron técnicas potentes para el uso de “antenas inteligentes”.

“Las ganancias en eficiencia espectral que están promoviendo las nuevas tecnologías inalámbricas de interfaz aérea, tales como LTE y LTE-Advanced, quedarán habilitadas por la aplicación de MIMO y otras tecnologías de antenas inteligentes”, afirmó Kevin Linehan, Vicepresidente y Máximo Funcionario de Tecnología – Sistemas de Antenas para Estaciones Base de Andrew Solutions. Linehan, uno de los líderes de proyecto en la elaboración del informe de 3G Americas, continuó: “Es de importancia crítica que los operadores y otros actores de la industria comprendan estas tecnologías avanzadas y su aplicación práctica.”

La frase antenas inteligentes se refiere a antenas de disposición adaptativa – aquellas con inclinación eléctrica, ancho de haz y control de azimut que pueden seguir patrones de tráfico de variación relativamente lenta; antenas inteligentes, que pueden formar haces orientados a usuarios específicos o dirigir nulos para reducir la interferencia; y esquemas de antenas MMO, ofrecidos mayormente en LTE y LTE-Advanced.

El reporte fue desarrollado por un grupo de trabajo técnico de 3G Americas y se concentra en los aspectos prácticos de las antenas y su implantación para sistemas inalámbricos de 3G y de 4G, específicamente técnicas de antenas del enlace descendente disponibles en el 3GPP LTE Release 8. El exhaustivo informe resalta un cúmulo sustancial y en crecimiento de experiencia teórica y de campo que brinda orientación confiable respecto de las soluciones de compromiso para diversas configuraciones de antenas. Algunas de las áreas abordadas en el trabajo incluyen:

Las antenas inteligentes brindan el próximo incremento sustancial de la velocidad de transmisión para redes inalámbricas. Las tasas máximas para datos tienden a ser proporcionales al número de antenas de envío y recepción, de modo que 4X4 MIMO en teoría tiene una capacidad que es el doble de las tasas máximas para datos de los sistemas 2X2 MIMO. En otro ejemplo, al actualizar desde HSPA (1X2) a LTE (2X2), se ve una ganancia de 1.6x (Rysavy Research, 2009).

Las soluciones de compromiso de la performance con las restricciones realistas de los tipos de antena que es viable instalar, con conocimiento de la zonificación, carga de vientos, tamaño, peso y retos de cableado y restricciones de terminales legacy y otros equipos. Desde luego que hay restricciones presentes tanto en la estación base como en el terminal de la interfaz aérea, donde la tecnología MIMO promete ganancias útiles si pueden disponibilizarse en los terminales antenas múltiples, amplificadores, receptores y recursos de procesamiento de la banda de base.

Más allá de los casos de antena única o disposiciones con formación de haz, el 3GPP Release 8 del estándar LTE da soporte a configuraciones de antena MIMO. Esto incluye protocolos de Único Usuario (SU-MIMO) que usan modos de Circuito Abierto o bien de Circuito Cerrado, como así también Transmit Diversity y MU-MIMO. El modo MIMO de circuito cerrado, que da soporte a las tasas de datos máximas más elevadas, probablemente será el esquema más comúnmente empleado en las primeras implantaciones. Sin embargo, este esquema MIMO de circuito cerrado provee la mejor performance solamente cuando la información del canal es exacta, cuando hay un rico entorno multitrayectoria, y es apropiado en entornos de movilidad baja como los de terminales fijos o aquéllos utilizados a velocidades peatonales.

"3G Americas se complace en ofrecer este documento técnico y comercial detallado para la industria acerca del área cada vez más compleja del diseño de sistemas de antenas para implantaciones de redes”, declaró Chris Pearson, Presidente de 3G Americas. Los operadores y analistas encontrarán en el trabajo un recurso sumamente valioso y lleno de información reveladora.”

El reporte, MIMO and Smart Antennas for 3G and 4G Wireless Systems: Practical Aspects and Deployment Considerations (MIMO y antenas inteligentes para sistemas inalámbricos de 3G y 4G: aspectos prácticos y consideraciones para su implantación) fue escrito en colaboración por miembros de 3G Americas y está disponible para descargar gratuitamente del Website de 3G Americas en www.3gamericas.org.

Mientras que MIMO and Smart Antennas for 3G and 4G Wireless Systems se centra en los aspectos prácticos de la implantación de antenas en mercados inalámbricos emergentes, el libro blanco de 3G Americas de junio de 2009 MIMO Transmission Schemes for LTE and HSPA Networks, provee información adicional previa sobre las ganancias de procesamiento factibles con antenas inteligentes.