Formas de onda não-ortogonais para sistemas 6G usando rádio definido por software
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/46981 |
Resumo: | Esta dissertação trata da avaliação de formas de onda não ortogonais do tipo Spectrally Efficient Frequency Division Multiplexing (SEFDM), com as quais é possível aumentar a efici- ência espectral de sistemas de comunicação em comparação a sistemas Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) por meio da compressão do espaçamento entre subportado- ras abaixo do limite da ortogonalidade. A quebra da ortogonalidade causa o aparecimento de Interferência Entre Subportadoras (ICI), que fica mais intensa de acordo com o aumento da compressão do espectro. O desempenho do SEFDM foi comparado com o OFDM, que é a forma de onda utilizada no 5G NR, tanto em simulações como de forma experimental no con- texto da Sexta Geração de Comunicações Móveis (6G). Durante as simulações, os sistemas foram analisados quanto à Taxa de Erro de Bit (BER) com e sem a aplicação de códigos corretores de erro do tipo Low Density Parity Check (LDPC), quanto a eficiência espectral e a Peak-to-Average power Ratio (PAPR). Os experimentos foram realizados considerando dois cenários no contexto de 5G e gerações posteriores, sendo eles o canal sem fio e o canal de Rádio sobre Fibra (RoF). Os transmissores e receptores foram implementados no GNURa- dio, uma plataforma open-source para trabalhar com Rádio Definido por Software (SDR) e por meio dele foi possível realizar as transmissões e receber os sinais. Os resultados obtidos mostram que utilizando o SEFDM é possível obter a mesma taxa de transmissão de sistemas OFDM com uma ordem de modulação superior. |
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A quebra da ortogonalidade causa o aparecimento de Interferência Entre Subportadoras (ICI), que fica mais intensa de acordo com o aumento da compressão do espectro. O desempenho do SEFDM foi comparado com o OFDM, que é a forma de onda utilizada no 5G NR, tanto em simulações como de forma experimental no con- texto da Sexta Geração de Comunicações Móveis (6G). Durante as simulações, os sistemas foram analisados quanto à Taxa de Erro de Bit (BER) com e sem a aplicação de códigos corretores de erro do tipo Low Density Parity Check (LDPC), quanto a eficiência espectral e a Peak-to-Average power Ratio (PAPR). Os experimentos foram realizados considerando dois cenários no contexto de 5G e gerações posteriores, sendo eles o canal sem fio e o canal de Rádio sobre Fibra (RoF). Os transmissores e receptores foram implementados no GNURa- dio, uma plataforma open-source para trabalhar com Rádio Definido por Software (SDR) e por meio dele foi possível realizar as transmissões e receber os sinais. Os resultados obtidos mostram que utilizando o SEFDM é possível obter a mesma taxa de transmissão de sistemas OFDM com uma ordem de modulação superior.CNPqThis work deals with the evaluation of non-orthogonal waveforms of the type Spectrally Efficient Frequency Division Multiplexing (SEFDM), in which it is possible to increase the spectral efficiency compared to Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) systems by compressing the spacing between subcarriers below the orthogonality limit. The break of the orthogonality causes the appearance of Inter-Carrier Interference (ICI), which becomes more intense as the spectrum compression increases. The performance of SEFDM was compared with OFDM, which is the waveform used in 5G NR, both in simulations and experimentally in the context of Sixth Generation of mobile communications 6G. During the simulations, the systems were analyzed for Bit Error Rate (BER) with and without the application of error-correcting codes of the type Low Density Parity Check (LDPC), for spectral efficiency and Peak-to-Average power Ratio (PAPR). The experiments were carried out considering two scenarios in the context of 5G and beyond, namely the wireless channel and Radio over Fiber RoF. The transmitters and receivers were implemented in GNURadio, an open-source platform to work with Software Defined Radios SDR and through it was possible to carry out the transmissions and receive the signals. The results show that using SEFDM it is possible to obtain the same transmission rate of OFDM systems with a higher modulation order.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia elétrica6G5G NRRádio sobre fibraGNURadioFormas de onda não-ortogonais para sistemas 6G usando rádio definido por softwareinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTDISSERTAÇÃO Rodrigo Fontan Arruda Cedrim.pdf.txtDISSERTAÇÃO Rodrigo Fontan Arruda Cedrim.pdf.txtExtracted texttext/plain132651https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/46981/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rodrigo%20Fontan%20Arruda%20Cedrim.pdf.txtd58e829f692c77b5527b37a96df2e6d2MD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Rodrigo Fontan Arruda Cedrim.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Rodrigo Fontan Arruda Cedrim.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1239https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/46981/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rodrigo%20Fontan%20Arruda%20Cedrim.pdf.jpg6ea0af22ea8ca8dcfbb46efa99034ae9MD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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