Diseño y análisis de un enlace descendente en un sistema Cell-Free Massive MIMO para comunicaciones en la banda milimétrica, utilizando modelamiento matemático para mejorar la eficiencia espectral.

Abstract

La tecnología Cell-Free Massive MIMO (CF-mMIMO) constituye una evolución fundamental dentro de las redes inalámbricas avanzadas. A diferencia de los sistemas celulares tradicionales basados en celdas fijas, CF-mMIMO elimina las fronteras entre celdas y distribuye una gran cantidad de sitios celulares a lo largo del área de cobertura. Estos operan de manera coordinada mediante una unidad central, proporcionando mayor uniformidad de servicio, reducción de interferencias y un uso más eficiente del espectro. Su arquitectura distribuida permite atender a todos los usuarios con calidad similar, incluso en zonas alejadas o altamente congestionadas, convirtiéndola en una tecnología clave para escenarios donde la densidad, confiabilidad y rendimiento deben mantenerse elevados. Bajo este marco, se desarrolló un modelo de simulación del sistema CF-mMIMO en el enlace descendente de comunicación, orientado a estudiar su comportamiento en función de tres variables principales: número de sitios celulares, cantidad de antenas por punto de acceso y usuarios atendidos simultáneamente. La simulación fue implementada bajo condiciones realistas, incorporando procesos de propagación, distribución espacial, densificación de infraestructura y operación conjunta de los puntos de acceso. Los resultados permitieron validar el comportamiento del sistema, demostrando que incrementar la densidad de sitios celulares y el número de antenas mejora significativamente el rendimiento, mientras que la variación de usuarios no genera cambios sustanciales. En conjunto, el modelo desarrollado constituye una base sólida para futuras investigaciones y posibles despliegues reales de esta tecnología en redes de próxima generación.