| Título: |
Técnicas de procesamiento en la capa física de sistemas MIMO – Multiusuario de última generación Signal processing techniques at the physical layer for next generation Multiuser – MIMO wireless systems |
| Autores: | Fermín Marcelo Rubén Maciel Barboza |
| Fecha: | 2016 |
| Publicador: | CICESE |
| Fuente: |
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| Tipo: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Tema: |
info:eu-repo/classification/Autor/MIMO multiusuario, Calendarización de usuarios, Capacidad de canal info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3325 |
| Descripción: |
La tecnología MIMO ofrece mejoras tanto en la capacidad como en la robustez del enlace de comunicaciones inalámbricas a través de la implementación de múltiples antenas en el transmisor y el receptor. Los sistemas de comunicaciones MIMO multiusuario (MU-MIMO) implican a múltiples estaciones móviles (MSs) y potencialmente múltiples estaciones base (BSs). Los sistemas inalámbricos en el que múltiples usuarios acceden simultáneamente el medio de propagación se ven generalmente limitados por la interferencia y requieren nuevas formas de tratar las características de capacidad y diseño de algoritmos en la capa física (PHY). En esta tesis se estudian los sistemas MU-MIMO en ambientes uni-celular y multi-celular. Para sistemas MU-MIMO uni-celular, se han propuesto en la literatura algoritmos de calendarización de usuarios sub-óptimos, dichos algoritmos imponen restricciones en la cantidad de antenas tanto en el transmisor como en los receptores. En esta tesis se proponen algoritmos de calendarización donde se elimina la restricción en la cantidad de antenas receptoras observándose además un mejor rendimiento en términos de capacidad (medido en bps/Hz) cuando se aplica un esquema de transmisión lineal denominado Beamforming Coordinado (CBF) para eliminar la interferencia. Se estudian además los efectos que causa la correlación entre antenas transmisoras así como los errores de estimación de canal para un sistema MU-MIMO masivo, en donde la BScuenta con una gran cantidad de antenas transmisoras y es capaz de transmitir varias cadenas independientes a los usuarios de manera simultánea. Para sistemas MUMIMO multi-celular, una técnica novedosa para hacer frente a la interferencia es denominada Alineación de Interferencias (IA). Sin embargo para el desarrollo de lA se requiere un conocimiento global de la información del estado del canal (CSI), una colaboración entre las diferentes BSs, y en la mayoría de los casos una optimización iterativa, lo que conlleva a una sobrecarga y desperdicio de recursos. Para hacer frente a esas problemáticas, en ésta tesis se proponen técnicas para el enlace descendente en un sistema multi-celular donde cada BS pretende dar servicio a un usuario y en donde el usuario recibe interferencia de otras celdas dentro de la red denominada MIMO-IC. MIMO technology provides improvements in both, the capacity and the robustness of wireless communications link through the implementation of multiple antennas at the transmitter and receiver. The Multiuser MIMO (MU-MIMO)communications systems involve multiple mobile stations (MSs) and potentially multiple base stations (BSs). The wireless systems in which multiple users simultaneous lyaccess to the medium are generally limited by interference and require new ways of treating capability features and design of algorithms in the physical layer (PHY). In this thesis the MU-MIMO systems in single-cell and multi-cell environments are studied. Forsingle-cell MU-MIMO systems, the optimal technique to select users for maximizing the capacity is an exhaustive search approach, which in practice results in a very high computational load. In the literature, sub optimal user scheduling algorithms author shave proposed; however, these algorithms have restrictions on the number of antennas at both transmitter and receivers. In this thesis low complexity scheduling algorithms are proposed where the restriction in the number of receiving antennas is removed and better performance in terms of capacity (measured in bps/Hz) are observed when linear transmission scheme called Coordinated Beamforming (CBF) is applied. Effects thatcause the correlation between transmit antennas and channel estimation errors formassive MU-MIMO system, where the BS has a large number of transmitting antennasand are capable of transmitting multiple independent data streams for different userssimultaneously, are also studied. For multi-cell MU-MIMO systems, a novel techniquefor dealing with interference is called Interference Alignment (IA). For the development of IA, a global knowledge of the channel state information (CSI), collaboration between different BSs, and in most cases an iterative optimization is required, leading to an overload and waste of resources. To address these problems, in this thesis opportunistic techniques for the down link multi-cell system are proposed, where each BS aims to serve a user and where the user receives interference from other cells within the network called MIMO interference channels (MIMO-IC). |
| Idioma: | spa |
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