Dalle comunicazioni a utente singolo alle comunicazioni multiutente
Negli ultimi dieci anni abbiamo assistito a un enorme aumento dei servizi di comunicazione wireless per stare al passo con la domanda in continuo aumento di velocità superiori di trasferimento dati combinate a una maggiore mobilità. Sono state proposte diverse tecniche per soddisfare tale domanda di affidabilità nelle comunicazioni a lunga distanza e tra queste le tecnologie ad antenne multiple hanno fatto grandi progressi. Tuttavia, se si confrontano le loro capacità potenziali con le prestazioni ottenute, si notano grandi lacune. I partner del progetto FLOWS hanno cercato di comprendere più a fondo gli effetti della presenza di utenti multipli del canale di trasmissione ad antenne multiple. Inoltre, sono stati studiate le qualità della "trasmissione congiunta" per ridurre al minimo il trattamento del segnale complesso computazionale. Usando antenne multiple presso il trasmettitore e il ricevente, i flussi indipendenti si possono trasmettere simultaneamente da tutte le antenne. La capacità del canale MIMO (multiple-input multiple-output) progettato cresce almeno linearmente con il numero delle antenne ai due estremi senza un'espansione della larghezza di banda o senza aumentare la potenza di trasmissione. Gli scienziati dei laboratori della Siemens in Germania hanno ottenuto una serie di risultati teorici riguardanti la capacità del sistema MIMO proposto. La ricerca si è poi concentrata sulla flessibilità dello schema della "trasmissione congiunta", che è intrinsecamente compatibile in un'ampia serie di standard. Questa facilità "multi-standard" dovrebbe massimizzare la possibilità di ridurre la complessità riutilizzando l'hardware in standard multipli, da UMTS a HIPERLAN/2 e GSM. D'altro canto, dei simili terminali mobili semplificati offrirebbero l'opportunità di un approccio più unificato all'elaborazione dei segnali nella stazione di base e in diverse interfacce aeree per ogni utente. Le prestazioni ottenibili utilizzando uno schema di trasmissione che richiede la conoscenza del canale da parte del trasmettitore sono state valutate per scenari realistici. La "trasmissione congiunta" trae vantaggio dal fatto che le risposte del canale tra il terminale mobile e la stazione di base sono uguali per il collegamento ascendente e discendente. Pertanto, è necessario solo il filtraggio semplice lineare del segnale ricevuto a ogni terminale mobile, offrendo una notevole riduzione degli sforzi di previsione del canale.
