Esta Tesis surge en el contexto de un proyecto de investigación del Ministerio de Educación y 
Ciencia centrado en el análisis de una nueva arquitectura de acceso radio para los sistemas UMTS, 
la arquitectura Multinodo B. La idea fundamental de esta nueva propuesta para UMTS era distribuir 
espacialmente las antenas de la estación base sobre el área de servicio de la celda, con el objetivo
de reducir el nivel de interferencias y aumentar al mismo tiempo la capacidad del sistema. 
	Por otro lado, los sistemas de comunicaciones con múltiples antenas o sistemas MIMO 
(Multiple-Input Multiple-Output), han generado en la última década un gran interés de la comunidad 
investigadora. Inicialmente propuestos para enlaces punto a punto, estos sistemas se perfilan como 
posible solución tecnológica para los futuros sistemas de comunicaciones, debido a la alta 
eficiencia espectral teórica que prometen.
	En esta Tesis, la arquitectura Multinodo B se analiza desde el punto de vista de un sistema 
MIMO multi-usuario multi-celda coordinado. En esta configuración avanzada y cooperativa de sistema 
MIMO, varias estaciones base cooperan perfectamente en datos a través de un enlace de alta 
capacidad y transmiten de forma coordinada a todos los usuarios de una determinada área. Además, 
cada estación base del sistema está sujeta a una restricción en la potencia total que puede 
transmitir.
	El estudio de los sistemas MIMO multi-usuario multi-celda coordinados se encuentra todavía 
en su fase inicial. En la actualidad, se pueden distinguir claramente dos líneas de investigación; 
por una parte se está tratando de caracterizar desde un punto de vista de teoría de la información 
la región de capacidad de estos sistemas y por otra, se está desarrollando la algorítmica necesaria 
para tratar distintos problemas de optimización.
	En la Tesis, se plantea el problema de minimización de potencia en el enlace downlink de un 
sistema W-CDMA MIMO multi-usuario multi-celda coordinado. El problema de minimización de potencia 
es un problema de optimización que busca minimizar la potencia total transmitida en el sistema, 
entendida como la suma de las potencias que transmiten todas las estaciones base del sistema. Al 
mismo tiempo, todos los usuarios tienen que alcanzar un determinado nivel de calidad de servicio.
	En un primer paso, se presenta un modelo de sistema donde se omite el proceso que tiene 
lugar en el receptor del usuario. En este escenario, se propone un primer algoritmo JPCOB o Joint 
Power Control and Optimal Beamforming, modificando una de las referencias clásicas de los problemas 
de minimización de potencia. Este primer algoritmo, el JPCOB-VUL o Virtual uplink-based JPCOB, utiliza 
la dualidad entre el problema de minimización de potencia en el enlace downlink y un equivalente uplink 
virtual para simplificar el diseño de los beamformers en transmisión de cada usuario. Además, la estructura 
de las matrices involucradas en el mecanismo de control de potencia del algoritmo JPCOB-VUL permite obtener 
una versión computacionalmente eficiente de este algoritmo.
En el análisis de los aspectos prácticos relacionados con la implementación del algoritmo JPCOB-VUL,
se propone un modelo de las interferencias presentes en el sistema y se plantean esquemas de 
asignación de códigos de canalización que permiten disminuir el nivel de interferencia que perciben 
los usuarios del sistema. Al mismo tiempo, se plantea una versión robusta del JPCOB-VUL, para las 
situaciones en las que las estaciones base disponen de un conocimiento parcial del canal en la 
forma de hybrid channel knowledge. Este modelo de información de canal se corresponde con un 
escenario en el que existe algún tipo de restricción en la cantidad de información que las 
estaciones base pueden intercambiar entre ellas a través del enlace de alta capacidad.
	En un segundo paso, se avanza en el modelo analítico del sistema y se propone una 
formulación matricial compacta que caracteriza completamente el funcionamiento de un sistema 
W-CDMA MIMO multi-usuario multi-celda coordinado, teniendo en cuenta la naturaleza asíncrona 
de las señales que recibe cada usuario y el proceso que tiene lugar en el receptor del mismo. 
En este punto de la Tesis, se propone un algoritmo JPCOB que mejora las prestaciones del JPCOB-VUL,
el JPCOB-DL o Downlink-based JPCOB. Al mismo tiempo, se propone una versión simplificada de este 
algoritmo, el algoritmo JPCOB-SDL o Simplified Downlink-based JPCOB, para aquellas situaciones 
en las que existe algún tipo de restricción en la cantidad de información que cada usuario puede 
realimentar a la estación 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.
	Por último, 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.