Tecnología de modulación en el espacio de tiempo-frecuencia ortogonal

Abstract

La presente investigación bibliográfica recopila los conceptos básicos de la tecnología de modulación en el Espacio de Tiempo-Frecuencia Ortogonal (OTFS), que será utilizada para la comunicación móvil de quinta generación (5G), la cual presenta ventajas inherentes frente a la modulación de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) utilizada en la comunicación móvil de cuarta generación (4G). Entre ellas podemos destacar su capacidad de transformar un canal que se desvanece aleatoriamente dentro del espacio de tiempofrecuencia en un canal estacionario, no aleatorio y sin desvanecimiento, entre el transmisor y el receptor. Además, el hecho de que la modulación OTFS opere en dominios en los que el canal puede caracterizarse en una forma muy compacta tiene implicaciones significativas para la solución de los cuellos de botella de estimación de canales, que afectan los sistemas actuales de antenas múltiples, y puede ser una tecnología clave para abordar problemas similares en futuros sistemas masivos de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Finalmente, el beneficio clave de la modulación OTFS es su capacidad para operar fácilmente en canales Doppler extremos; esto no solo es útil en las comunicaciones de alta movilidad, sino que también puede ser una tecnología que habilite los sistemas en la banda de frecuencia de onda milimétrica significativamente, para su operatividad en condiciones donde los efectos Doppler se amplifican.

This bibliography research gathers together the basics of the Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) modulation technology, that will be used in the fifth generation (5G) mobile communications; it has inherent advantages in the face of the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation technique, used in the fourth generation mobile communication (4G). One of these profits is its skill to transform a channel that randomly fades within the timefrequency space into a stationary, deterministic and non-fading channel between the transmitter and the receiver. In addition, there is the fact that OTFS modulation operates in a domain in which the channel can be characterized in a very compact way; this has significant implications for tackling the channel estimation bottlenecks that affect current multi-antenna systems and can be an implementing key technology for addressing similar problems in future massive MIMO systems. Finally, the main benefit of OTFS modulation is its ability to easily operate in extreme Doppler channels; this is not only useful in high mobility communications, but can also be an enabling technology for mmWave systems, where Doppler effects will be significantly amplified.