Acesso inicial omnidirecional de usuário em redes de ondas milimétricas via esquema de Alamouti

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Viana, Thayane Rodrigues
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/31024
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017.
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spelling Acesso inicial omnidirecional de usuário em redes de ondas milimétricas via esquema de AlamoutiRede sem fioTelefonia celular - dispositivosProcessamento de sinaisDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017.O crescente volume de tráfego de dados e a demanda por altas taxas nas atuais redes sem fio afirmam a necessidade de novas tecnologias para melhorar a eficiência espectral na próxima geração de redes celulares. Entre essas tecnologias, as comunicações por ondas milimétricas (mmWave, do inglês Millimeter Wave) emergem como uma candidata chave aproveitando bandas de frequência abundantes e inexploradas, juntamente com a densificação de células menores e o grande número de antenas nas duas extremidades do enlace. Entretanto, a alta perda de propagação e o bloqueio do sinal são desafios importantes a serem superados nas bandas mmWave. Para compensar isso, as técnicas de conformação de feixe foram propostas para alcançar altos ganhos de diretividade. Infelizmente, o uso de conformação de feixe no acesso inicial (quando o equipamento do usuário (UE, do inglês User Equipment) precisa se conectar à estação base (BS, do inglês Base Station)) deve introduzir uma sobrecarga de atraso significativa, uma vez que exigirá algoritmos de busca de feixes ou estimativa de canal fora da banda para proporcionar a configuração e o alinhamento dos feixes. Para evitar esse problema, este trabalho investiga o uso do Esquema de Alamouti como meio de realizar a conexão do dispositivo de usuário dentro da banda mmWave de forma omnidirecional aproveitando seus ganhos de diversidade. Os resultados das simulações para uma célula outdoor em 28 GHz são apresentados para estimação da probabilidade de conexão do UE e cálculo da razão sinal-ruído (SNR, do inglês signal-to-noise ratio) média do canal uplink como função da distância entre BS e UE. Os resultados das simulações indicam que, com apropriados parâmetros selecionados, o Esquema de Alamouti pode prover probabilidades de conexão do UE similares às probabilidades proporcionadas pelo uso de conformação de feixe, sem provocar a sobrecarga de atraso causada pelos algoritmos de busca de feixe ou soluções fora da banda.The ever-increasing volume of data traffic and demand for higher data rates in current wireless networks have posed the need for new technologies to improve spectral efficiency in next generation cellular networks. Among such technologies, millimeter wave (mmWave) communications has surfaced as a key candidate by taking advantage of abundant and unexploited frequency bands, coupled with dense small cell deployments and a large number of antenna elements at both ends of the link. However, severe path loss and signal blockage are important challenges to be overcome at mmWave bands. To compensate for that, beamforming techniques have been proposed to achieve high directional gains. Unfortunately, the use of beamforming in the initial access (when the user equipment (UE) needs to connect to the base station (BS)) may incur significant delay overhead, since it will require beam searching algorithms or out-of-band channel estimation for proper beam set up and alignment. To avoid this problem, this work investigates the use of the Alamouti scheme as a means to achieve in-band omnidirectional UE connection by leveraging its transmission diversity gains. Simulation results for an outdoor cell at 28 GHz are presented for estimation of the UE connection probability and uplink average SNR as a function of the UE-BS distance. The simulation results indicate that, with appropriate chosen parameters, the Alamouti scheme can deliver UE connection probabilities close to beamforming, and without incurring the delay overhead caused by beam searching algorithms or out-of-band solutions.Carvalho, Marcelo Menezes deViana, Thayane Rodrigues2018-01-15T19:04:40Z2018-01-15T19:04:40Z2018-01-152017-08-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVIANA, Thayane Rodrigues. Acesso inicial omnidirecional de usuário em redes de ondas milimétricas via esquema de Alamouti. 2017. xi, 110 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.http://repositorio.unb.br/handle/10482/31024A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-13T19:50:33Zoai:repositorio.unb.br:10482/31024Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-13T19:50:33Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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