Amelie

CAPITULO 2 SISTEMAS DE DIVERSIDAD
2.1 Introducción
El canal radio presenta un comportamiento dinámico producto de los efectos multicamino y del ensanchamiento Doppler, los cuales pueden afectar significativamente el rendimiento del sistema. Las técnicas de diversidad permiten en ocasiones evitar este deterioro a un coste relativamente bajo, pudiendo implementarse de diferentes formas tanto entransmisión como en recepción.

Figura 2.1 Esquema de un sistema con diversidad

Las técnicas de diversidad explotan la naturaleza aparentemente aleatoria del canal radio, disponiendo de más de una versión de la señal originalmente transmitida al

experimentar cada una de las versiones un canal diferente. En la Fig. 2.1 se muestra un diagrama de bloques de un esquema general de diversidad,en el cual la señal se descompone en réplicas de la señal original y es transmitida por distintos canales. Si los canales varían independientemente, la probabilidad de que ocurra un desvanecimiento profundo simultáneamente en todos ellos es baja. En situaciones reales es de esperar que los canales no sean totalmente independientes, sin embargo, un índice de correlación bajo sería suficiente paraobtener una disminución de la relación señal a ruido (SNR) media necesaria para alcanzar una determinada probabilidad de indisponibilidad. A esta disminución de SNR media se llama ganancia de diversidad. Las diferentes réplicas recibidas de la señal transmitida son combinadas en recepción y enviadas a un circuito de demodulación y detección. La clasificación de las técnicas de diversidad quepresentaremos más adelante depende del extremo del sistema en el que se implemente, del tipo de procesamiento que se realice sobre las diferentes réplicas de la señal o del tipo de fenómeno físico que se explote para obtener réplicas parcial o totalmente incorreladas.

2.2 Tipos de diversidad
La clasificación de los sistemas de diversidad depende del tipo de parámetro de interés. De esta forma, lassiguientes clasificaciones son usadas en la literatura: • De acuerdo al extremo del sistema en que se implemente: Diversidad en recepción y diversidad en transmisión. • De acuerdo al fenómeno físico usado para lograr diferenciar las réplicas de la señal: diversidad de espacio o de antena, diversidad de frecuencia, diversidad de tiempo y diversidad de polarización. • De acuerdo a la forma en que seutilizan las diferentes réplicas: diversidad por selección, diversidad por realimentación, diversidad por combinación de razón máxima (MRC) y diversidad por ganancia constante (EGC).

2.2.1 Diversidad de antena
La diversidad de antena, también conocida como diversidad espacial, puede obtenerse instalando múltiples antenas, tanto en el lado del transmisor como en el lado del receptor. Si lasantenas se instalan suficientemente apartadas entre sí, las señales sufrirán desvanecimiento de una manera más o menos independiente, y por tanto se crean caminos de señal diferenciados. La separación de antena requerida depende de la dispersión local del medio así como de la frecuencia de la portadora. Por ejemplo en un sistema de telefonía móvil en el que el terminal está cerca del suelo y en elque existen mucha dispersión, el canal varía sobre pequeñas distancias en el espacio, y por tanto una separación de antena típica puede ser la mitad del ancho de banda de la portadora. Sin embargo para estaciones bases o sistemas instalados en torres, esta separación debe ser del orden de diez veces el ancho de banda. Como se ha comentado anteriormente esta diversidad de antena puede darse tanto enel lado del transmisor, usando varias antenas transmisoras (conocido como sistemas MISO: multiple input single output), como en el lado de recepción, en el que se utilizarán múltiples antenas receptoras (hablamos entonces de sistemas SIMO). Cada vez más se están implementando sistemas que hacen uso de estos dos tipos de diversidad, y es lo que se conoce como sistemas MIMO. Estos sistemas además...