[en] Next generation of mobile communications will have to cover the unceasingly growing demand of higher data rates and reliable services. In this situation it will be a must to migrate towards higher frequencies in the range of millimeter waves (mm-Waves), where there is plenty of available bandwidth, that would allow high data rates. However, for this new range of the spectrum the attenuation suffered is very strong. Therefore, the isotropic antennas used for lower frequencies are going to be replaced for highly directive ones in order to compensate for this effect. But at the same time the use of narrow beam will introduce a new problematic aspect that was previously inexistent, which is beam selection and beam alignment. In order to address this situation, efficient beamforming and beam alignment becomes critical. The ultimate aim of this thesis is to test Frequency Scanning Arrays (FSA) for analog beam probing techniques in multi-user hybrid beamforming systems. In order to achieve it, several previous steps have been made. This thesis is aiming to apply the technology of Frequency Scanning Arrays (FSA) in multiuser hybrid beamforming systems. First the analog beam probing using traditional Exhaustive Search (ES) is implemented, with not only hybrid but also analog and digital schemes. Also, several beam selection algorithms are defined and tested. Afterwards the effect of the channel estimation is considered and a timing delay for each user is implemented, in order to make the final comparison between ES and FSA as realistic as possible. The results obtained show that in most cases analised the FSA system outperforms the ES system. These encouraging results could be a good indicator that the use of FSA analog beam probing has many promising possibilities and has to be further investigated.

[es] La próxima generación de comunicaciones móviles tendrá que cubrir la incesantemente creciente demanda de mayores velocidades de transmisión datos y servicios fiables. En esta situación será imprescindible migrar hacia frecuencias más altas en el rango de las ondas milimétricas (mm-Waves), donde hay mucho ancho de banda disponible, que permitiría altas velocidades de transferencia de datos. Sin embargo, para este nuevo rango del espectro la atenuación sufrida es muy fuerte. Por ello, las antenas isotrópicas utilizadas para frecuencias más bajas van a ser sustituidas por otras muy directivas para compensar este efecto. Pero al mismo tiempo, el uso de un haz estrecho introducirá una nueva problemática que antes no existía, que es la selección y la alineación del haz. Para hacer frente a esta situación, una eficiente formación y alineación del haz se convierte en un aspecto fundamental. El objetivo final de esta tesis es probar los Frequency Scanning Arrays (FSA) para las técnicas de sondeo del haz analógico en sistemas de conformación de haz híbrido multiusuario. Para conseguirlo, se han realizado varios pasos previos. En esencia, en esta tesis se propone aplicar la tecnología de los Frequency Scanning Arrays (FSA) en sistemas multiusuario. En primer lugar, se implementa el sondeo analógico del haz mediante la tradicional búsqueda exhaustiva (Exhaustive Search, ES) con esquemas no sólo híbridos sino también analógicos y digitales. Además, se definen y prueban varios algoritmos de selección de haz. Después se considera el efecto de la estimación del canal y se implementa un retardo temporal para cada usuario, con el fin de realizar la comparación final entre ES y FSA de la manera más realista posible. Los resultados obtenidos muestran que en la mayoría de los casos analizados el sistema FSA supera al sistema ES. Estos resultados alentadores podrían ser un buen indicador de que el uso del haz analógico FSA tiene prometedoras posibilidades y tiene que ser investigado más a fondo.