CARACTERIZACION MIMO DE UNA ESQUINA MEDIANTE MEDIDAS Rubén Ibernón Fernández, , Jose-Maria Molina García-Pardo, Leandro Juan Llácer Dpto. Tecnologías de la Información y Comunicaciones Universidad Politécnica de Cartagena, Antiguo Hospital de Marina, 30202 Cartagena e-mail : ruben.ibernon@upct.es , josemaria.molina@upct.es , leandro.juan@upct.es Abstract- This paper presents results on capacity, correlation and K-factor for a 4x4 MIMO system in a microcellular environment. A MIMO channel sounder based on a multiport network analyzer and a fast switch controlled by a laptop has been used. LoS and NLoS situations are distinguished for three antenna elements separation of the arrays each. It has been appreciated a low capacity in some positions of the NLoS situation in spite of a not very high correlation. I. INTRODUCCIÓN En los últimos años ha tenido una gran importancia el estudio de los sistemas MIMO (Multiple-Input Multiple- Output), ya que dichos sistemas son capaces de alcanzar una alta eficiencia espectral en condiciones ideales [1]. Estudios previos demuestran que una alta correlación entre los elementos radiantes en transmisión y en recepción puede llevar a un sistema MIMO a no alcanzar la capacidad (bit/s/Hz) máxima que se podría obtener en un entorno en el que existiera una gran diversidad espacial [2]. En condiciones reales, el canal de propagación juega un papel crucial, por lo que, para que estos sistemas se puedan explotar de forma eficaz, es necesario el estudio del canal MIMO de forma experimental con el fin de conocer la capacidad que se puede alcanzar en los distintos los entornos. Existen situaciones en las que se puede producir el llamado efecto “keyhole” [3], en las que, a pesar de obtener una correlación baja entre las señales enviadas y recibidas, la capacidad se mantiene baja. Se ha comprobado que es muy difícil que se de este fenómeno de forma ideal en entornos reales, pero si de forma parcial, en el que se experimenta una reducción del rango de la matriz de transferencia [4]. En este trabajo se analiza la capacidad de un sistema MIMO formado por un array de cuatro antenas en transmisión y cuatro antenas en recepción para el caso de tres separaciones distintas entre elementos radiantes ( /2, y 2 ) en el entorno de una esquina difractora. También se muestran resultados del efecto de la correlación y del factor K en este entorno. El análisis ha sido realizado en la banda de frecuencias que va desde 2.35 GHz a 2.55 GHz. II. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE MEDIDAS El equipo de medidas [5] consiste en un analizador vectorial multipuerto, configurado con uno de sus puertos como transmisor y cuatro de ellos como receptores. El puerto transmisor está conectado a un amplificador de 30dB de bajo ruido, cuya salida está conectado un cable coaxial de 50 metros de longitud, en cuyo extremo se conecta un conmutador de estado sólido con el fin de realizar el cambio entre las cuatro antenas transmisoras. En los puertos receptores están conectadas cuatro antenas directamente. Con esta configuración se consigue que el nivel de ruido esté en -100 dB con respecto a la potencia entregada a las antenas. El proceso de medidas está totalmente automatizado por medio de un ordenador portátil desde el que controla tanto el analizador de redes como el conmutador de estado sólido. La comunicación con el analizador se realiza mediante una red LAN y con el conmutador por medio de GPIB. III. ENTORNO Y METODOLOGÍA DE LAS MEDIDAS Las medidas han sido realizadas en el exterior de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Cartagena, y más concretamente en una de sus cuatro esquinas Como se muestra en la figura 1, el transmisor ha sido situado en uno de los laterales del edificio, y el receptor se mueve sobre una línea de 12 metros desde las posiciones de no visión directa (Rx1 y NLoS) hacia las de visión directa (Rx13 en LoS). El entorno de medida se encuentra alejado de cualquier otra edificación, habiendo una pequeña montaña a unos 30 metros del receptor. Fig. 1. Entorno de medidas.