Cancelación del ICI mediante el método de los cinco pesos

Abstract

[ES] Actualmente se está incrementando el uso de las comunicaciones inalámbricas no sólo para ofrecer servicio de voz sino también para la transmisión de paquetes: sistema UMTS, HSDPA, HSUPA, IEEE 802.11, etc.... Cada vez, se intenta proporcionar más capacidad de transmisión a los usuarios con los mismos recursos, por parte de los operadores, e introducir nuevas técnicas para un mejor aprovechamiento del ancho de banda en los equipos, por parte de los suministradores. Consecuentemente se está intentando incrementar la tasa de bits en una comunicación digital vía radio, donde o el transmisor o el receptor pueden estar en movimiento, o incluso ambos. La técnica que actualmente se utiliza para este tipo de canales es el OFDM (Orthogonal Frecuency Division Multiplexing), el cual, es efectiva en entornos radio-móvil. Un inconveniente de dicho sistema OFDM es que es imposible reducir el ICI sin decrementar el parámetro ei (frecuencia Doppler normalizada), por consiguiente, una forma de reducir el efecto ICI es aumentar la separación en frecuencia de las subportadoras ( o reducir el número de subportadoras en el mismo ancho de banda) con lo que las diferentes subportadoras están más equiespaciadas y por tanto el efecto Doppler es menos acusado. Es decir, si se duplica la separación entre dos subportadoras adyacentes, el parámetro ei se reduce a la mitad, con lo que el efecto de interferencia entre subportadoras es menor. En el año 2001, Zhao-Haggman [1], descubrió un sistema que utilizando la mitad de las subportadoras para transmitir información y la otra mitad para adecuar de alguna forma la información que lleva las otras subportadoras se puede reducir aún más la BER para una misma EbNo y con la misma frecuencia Doppler. En enero de 2005 [2], partiendo del método de Zhao-Haggman, propone un nuevo método genérico para eliminar el ICI pero sin utilizar valores concretos. En esta tesina se va a exponer otra sistema de cancelar la interferencia entre subportadoras pero parte de la diferencia de que este método con respecto a los anteriores [1] y [2], es que mientras en los ya expuestos utilizan tres pesos para adecuar los símbolos para reducir el ICI, aquí se expondrá cinco pesos, denominado como el método de los cinco pesos; que posteriormente dicho método se observará que es una generalización del método de Seyedi-Saulnier y de Zhao-Haggman; además, se empleará solo en la parte de transmisión (y no en la parte de transmisión y recepción como utilizan los métodos anteriormente citados) obteniéndose una mayor reducción en la complejidad a la hora de implementar nuestro sistema de cancelación del ICI, ya que el receptor no necesita conocer el algoritmo usado en la parte del transmisor. Se evaluará la probabilidad de error de símbolo para un sistema OFDM con modulación tanto QPSK como 16QAM y se comparará el método de los cinco pesos con los otros métodos (Seyedi-Saulnier, Zhao- Haggman y el convencional) , donde se concluirá como el sistema propuesto para una modulación tanto QPSK como 16QAM se obtiene una mejor BER que el resto de sistemas. Otro resultado destacable es que el método de los cinco pesos obtendrá una mejor BER para una modulación 16QAM que la BER obtenida para el método convencional QPSK en un sistema OFDM. El método optimizado utiliza solo la mitad de las portadoras para transmitir la información, y por tanto, sólo utiliza la mitad del ancho de banda, pero al tener mejores prestaciones que un sistema estándar QPSK para una misma frecuencia Doppler, implica que en la realidad los dos sistemas utilizan el mismo ancho de banda efectivo; con lo que el método optimizado para N/2 portadoras con modulación 16QAM se consigue una mejor tasa de bits que un sistema QPSK estándar con N portadoras. Este resultado es bastante relevante ya que implica que con el método optimizado se consigue para un mismo ancho de banda efectivo mejores prestaciones que el método estándar OFDM con modulación QPSK, con lo desaparece el principal inconveniente del método novedoso aquí expuesto, ya que se basada en utilizar sólo las subportadoras pares (dejando a las impares para adecuar la información que se transmitía en las subportadoras pares), pero al utilizar una modulación mayor, en este caso, 16QAM se consigue mejores prestaciones que el método convencional para una modulación más baja de transmisión como es la QPSK

[EN] Currently some studies have been proposed seeking a better mitigation behalf on ICI-sel-cancellation for mobile communications using QPSK modulation in an OFDM system. In this paper, a new algorithm based on five weights method will be shown employing both QPSK mapping and 16QAM mapping, and besides, implemented exclusively on the transmissor side reducing its complexity to develop it.