{"id":21031,"date":"2020-01-23T09:38:32","date_gmt":"2020-01-23T08:38:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.teldat.com\/sin-categorizar\/21031\/tdd-fdd-massive-mimo-para-lte-4g-y-5g\/"},"modified":"2023-11-22T12:19:02","modified_gmt":"2023-11-22T11:19:02","slug":"tdd-fdd-massive-mimo-para-lte-4g-y-5g","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/blog\/tdd-fdd-massive-mimo-para-lte-4g-y-5g\/","title":{"rendered":"TDD y Massive MIMO para 5G"},"content":{"rendered":"

\"MassiveUna caracter\u00edstica fundamental en los sistemas de comunicaci\u00f3n bidirecciona<\/strong>l (d\u00faplex<\/em>) por radio<\/strong> es la forma de separar la se\u00f1al transmitida de la recibida. Normalmente, el est\u00e1ndar establece, o bien alternarlas en intervalos temporales<\/strong> y que el equipo conmute r\u00e1pidamente entre transmisi\u00f3n y recepci\u00f3n, o bien enviarlas por bandas de frecuencia distintas<\/strong> y separarlas mediante filtros de radiofrecuencia.<\/strong><\/p>\n

<\/p>\n

Para el usuario final la diferencia puede no ser apreciable, puesto que ambas opciones proporcionan aparente simultaneidad. Sin embargo, la electr\u00f3nica que las soporta y las prestaciones, cuando los sistemas modernos quieren llevar la capacidad hasta sus l\u00edmites f\u00edsicos, son muy diferentes.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es Time Division Duplex – TDD?<\/h2>\n

El ubicuo y universal Wi-Fi<\/strong> emplea divisi\u00f3n por tiempo o TDD – Time Division Duplex<\/strong>: el punto de acceso y los equipos terminales transmiten en la misma frecuencia, pero en ranuras de tiempo diferentes, lo cual ofrece gran flexibilidad para asignar el ancho de banda disponible al sentido de la comunicaci\u00f3n que m\u00e1s datos requiera, sea uplink<\/em>, del usuario hacia la red, o downlink<\/em>, para la descarga de datos de la red. Por otra parte el TDD tiene:<\/p>\n

\u2022 Algunas limitaciones, como posibles colisiones en el tiempo.<\/strong>
\n\u2022 P\u00e9rdida de eficiencia por el tiempo de propagaci\u00f3n de los paquetes en el aire.<\/strong>
\n\u2022 La potencia que entrega el circuito transmisor es inferior<\/strong> en promedio, a la m\u00e1xima que podr\u00eda, puesto que parte del tiempo se inhibe para poder recibir.<\/p>\n

La telefon\u00eda m\u00f3vil<\/strong> hasta ahora ha funcionado mayoritariamente en divisi\u00f3n por frecuencia FDD<\/strong> – frequency division duplex.<\/em><\/strong> Eso significa que las estaciones base tienen unas bandas de frecuencia en las cuales solo ellas transmiten, y los terminales de usuario reciben, y viceversa.<\/p>\n

En principio, FDD es la estrategia m\u00e1s adecuada para redes m\u00f3viles, sin embargo LTE\/4G prev\u00e9n ya algunas bandas para uso en TDD, y en 5G<\/strong> su uso aumentar\u00e1.<\/strong> El motivo para emplear TDD en redes celulares es que se trata de un sistema mucho m\u00e1s adecuado para la tecnolog\u00eda que permitir\u00e1 aumentar mucho m\u00e1s la capacidad de la red, proporcionando no solo altas velocidades puntuales, sino haci\u00e9ndolo a varios usuarios simult\u00e1neamente: \u201cmassive MIMO\u201d.<\/strong> Esta tecnolog\u00eda hace posible transmitir varios flujos de informaci\u00f3n en el mismo tiempo y en la misma frecuencia de radio.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es MIMO?<\/h2>\n

\u00bfY qu\u00e9 es al fin y al cabo el sistema MIMO – Multiple Input\/Multiple Output, tan com\u00fan en los folletos de routers y tel\u00e9fonos m\u00f3viles que anuncian ser 2×2 o 4×4?<\/p>\n

Hagamos un brev\u00edsimo repaso a sus principios f\u00edsicos.<\/p>\n

La caracterizaci\u00f3n de un canal de propagaci\u00f3n<\/strong> desde una antena transmisora a una receptora se puede reducir a un n\u00famero, una cifra compleja con amplitud y fase,<\/strong> que representa la transformaci\u00f3n que sufre la se\u00f1al debida a la distancia y a las reflexiones en objetos.<\/p>\n

Si un punto de acceso Wi-Fi o una estaci\u00f3n base de telefon\u00eda m\u00f3vil<\/strong> est\u00e1 dotada de un n\u00famero m de antenas superior (2, 4, 8, 20, 100\u2026), el canal de propagaci\u00f3n desde cada una de ellas hasta un terminal de usuario ser\u00e1 diferente. Si el terminal consta de n antenas receptoras, o si tenemos n usuarios en la zona de cobertura, cada uno de esos canales, y de esas mxn combinaciones,<\/strong><\/em> tambi\u00e9n ser\u00e1 diferente.<\/p>\n

Ahora bien, \u00bfservir\u00eda de algo que cada antena transmitiese una informaci\u00f3n diferente, si por el aire se mezclan sus se\u00f1ales<\/strong> como si muchas personas hablaran a la vez? Ese batiburrillo es el resultado de multiplicar un vector m por una matriz mxn y la recuperaci\u00f3n de las m\u00faltiples se\u00f1ales que originariamente eran diferentes, cada una aportando megabits de informaci\u00f3n por segundo,<\/strong> pasa por resolver esas ecuaciones invirtiendo la matriz (en la pr\u00e1ctica se emplean varios algoritmos, pero el ejemplo de invertir la matriz es una buena aproximaci\u00f3n intuitiva).<\/p>\n

La clave para que esto funcione es conocer los coeficientes de esa matriz,<\/strong> que en el caso de comunicaciones MIMO se llaman informaci\u00f3n del estado<\/strong> del canal o CSI<\/strong>. Conocerlos y resolverlos resulta mucho m\u00e1s pr\u00e1ctico cuando la mayor parte del trabajo lo hace la estaci\u00f3n base, que puede ser un aparato m\u00e1s grande, caro, pesado y energ\u00e9ticamente voraz que un peque\u00f1o tel\u00e9fono m\u00f3vil alimentado con bater\u00eda.<\/strong><\/p>\n

Pero para ello hace falta (o se simplifica mucho su trabajo) que el canal de subida sea el mismo que el de bajada<\/strong>. Es decir, que est\u00e9n en la misma frecuencia, lo cual explica la motivaci\u00f3n de operadores y fabricantes de equipos para plantearse algo hasta hace poco impensable: emplear TDD en redes celulares.<\/strong><\/p>\n

En definitiva, podemos estar seguros de dos cosas: que el TDD y el \u201cmassive MIMO\u201d aumentar\u00e1n dr\u00e1sticamente la capacidad de las redes celulares 5G<\/strong> y que la asignatura de \u00e1lgebra tiene importantes aplicaciones.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Una caracter\u00edstica fundamental en los sistemas de comunicaci\u00f3n bidireccional (d\u00faplex) por radio es la forma de separar la se\u00f1al transmitida de la recibida. Normalmente, el est\u00e1ndar establece, o bien alternarlas en intervalos temporales y que el equipo conmute r\u00e1pidamente entre transmisi\u00f3n y recepci\u00f3n, o bien enviarlas por bandas de frecuencia distintas y separarlas mediante filtros […]<\/p>\n","protected":false},"author":166,"featured_media":53686,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[1155],"tags":[1056,1069],"class_list":["post-21031","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-redes-celulares-5g-6g","tag-solucion-wan-inalambrica","tag-tecnologia-5g"],"acf":[],"wpml_current_locale":"es_ES","wpml_translations":[{"locale":"en_US","id":19808,"slug":"tdd-fdd-massive-mimo-for-lte-4g-and-5g","post_title":"TDD & Massive MIMO for 5G","href":"https:\/\/www.teldat.com\/tdd-fdd-massive-mimo-for-lte-4g-and-5g\/"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21031","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/166"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21031"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21031\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/53686"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21031"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21031"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21031"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}