Tesis profesional presentada por Alfonso Francos Romero

Licenciatura en Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Vicente Alarcón Aquino
Secretario y Director: Dr. Roberto Rosas Romero
Vocal: Dr. Jorge Rodríguez Asomoza

Cholula, Puebla, México a 17 de septiembre de 2007.

Resumen

En esta Tesis estudiamos y analizamos un nuevo y poderoso esquema de codificación para el control de errores, denominado "Turbo-códigos"; así mismo, estudiamos de manera particular los Turbo-códigos utilizados por los estándares de 3G, UMTS y cdma2000.

La codificación para el control de errores, o codificación del canal, no es otra cosa que la adición de bits de redundancia a los bits de información transmitidos, en un sistema de comunicación digital, para combatir así los indeseables efectos del ruido electromagnético sin la necesidad de incrementar demasiado la relación S/N, de forma tal, que la secuencia de bits recibidos por el receptor sea una copia fiel de lo que se transmitió.

En 1948, Claude E. Shannon publicó un paper titulado "A Mathematical Theory of Communication"; en él se presentaban una serie de teoremas que estipulan que las características de un canal de comunicación, como son el nivel de ruido, el ancho de banda del canal, y la potencia media de transmisión, sirven para definir un parámetro C, denominado capacidad del canal, consistente en la máxima tasa de transmisión de información (en bits/seg.) a la que es posible transmitir información, por ese canal, de manera confiable. Shannon demostró, matemáticamente, que por medio de una técnica de codificación del canal adecuada, era posible lograr una transmisión óptima: a una velocidad igual a la capacidad del canal, virtualmente libre de errores, y utilizando un mínimo de energía para transmitir.

Los Turbo-códigos representan una respuesta directa a las predicciones de Shannon, y por esto han sido adoptados por un gran número de estándares de telecomunicaciones, entre ellos, los estándares de telefonía celular de 3G, UMTS y cdma2000.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 22 kb)

Introducción (archivo pdf, 16 kb)

Capítulo 1. Una Introducción a la Teoría de la Codificación (archivo pdf, 130 kb)

  • 1.1 Introducción
  • 1.2 Los principales resultados de la Teoría de la Información
  • 1.3 Transmisión de información en el sistema digital de comunicación

Capítulo 2. Rumbo a los Turbo-códigos: la Codificación Convolucional (archivo pdf, 341 kb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 Los esquemas de codificación FEC
  • 2.3 La codificación Convolucional
  • 2.4 Conclusiones del capítulo

Capítulo 3. El esquema de codificación tan buscado: los Turbo-códigos (archivo pdf, 244 kb)

  • 3.1 Introducción
  • 3.2 El codificador Turbo
  • 3.3 La decodificación Turbo
  • 3.4 Desempeño de un Turbo-código en función de sus parámetros CODEC
  • 3.5 Conclusiones del capítulo

Capítulo 4. Estudio de los Turbo-códigos utilizados en los Estándares de Telefonía Celular de 3G (archivo pdf, 166 kb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 El Turbo-código utilizado en UMTS
  • 4.3 El Turbo-código utilizado en cdma-2000
  • 4.4 Conclusiones del capítulo

Capítulo 5. Conclusiones y Recomendaciones para trabajo futuro (archivo pdf, 18 kb)

Referencias (archivo pdf, 26 kb)

Francos Romero, A. 2007. Estudio Teórico de la Arquitectura de Turbo-códigos para aplicaciones de Telefonía Celular de 3G. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Septiembre. Derechos Reservados © 2007.