Tesis doctoral
| Título | Performance of SC-FDMA with diversity techniques over land mobile satellite channel |
| Estado | Finalizado |
| Autor | Jyoti Ramesh Gangane |
| Director/es | Mari Carmen Aguayo Torres , Juan Jesús Sánchez Sánchez |
| Universidad | Universidad de Málaga |
| Centro | Escuelta Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación |
| Departamento | Ingeniería de Comunicaciones |
| Fecha lectura | 08-07-2016 |
| Archivo |
La expansion vista en las tecnologas inalambricas durante las ultimas dos decadas es el
resultado directo de la creciente demanda de las transmisiones de datos a alta velocidad. La
asociacion Third Generation Partnership (3GPP) desarrollo el estandar Long Term Evolution
(LTE) para cumplir los requisitos de alta velocidad de datos. Ademas de las comunicaciones
celulares, los sistemas moviles terrestres por satelite (Land Mobile Satellite, LMS) son una
parte importante de los sistemas inalambricos. El sistema LMS proporciona servicios que no
son factibles a traves de sistemas terrestres a traves de una amplia red con un bajo costo. Se
espera que la proxima generacion de sistemas inalambricos sea formada por la convergencia
de lo que ahora se consideran sistemas independientes.
La demanda de la alta velocidad de datos resulta en una importante interferencia entre
smbolos (Inter-Symbol Interference, ISI) para los sistemas monoportadora en canales de
ancho de banda y potencia limitada. Superar la selectividad en el tiempo y la frecuencia
del canal de propagacion requiere el uso de potentes tecnicas de procesamiento de se~nales.
Ejemplos recientes incluyen diferentes tecnicas de diversidad de transmision/recepcion para
alta velocidad de datos, as como el uso de multiples antenas en el transmisor/receptor,
en la tecnica conocida como Multiple-Input Multiple-Output (MIMO). Estas tecnologas
proporcionan ventajas signicativas sobre los sistemas de antenas individuales que incluyen
mejor abilidad en entornos de desvanecimiento y caudales de datos mas altas. En ciertos
entornos (tales como el enlace ascendente de un enlace movil) unicamente una antena esta
disponible en la transmision. Por lo tanto, solo son factibles esquemas con entrada individual
y salida unica (Single Input Single Output, SISO) o transmisiones con entrada unica y
multiples salidas (Single Input Multiple Output, SIMO).
La multiplexacion por division ortogonal en frecuencia (Orthogonal Frequency-Division
Multiplexing, OFDM) es una tecnica de modulacion ampliamente utilizada por su robustez
frente a la selectividad en frecuencia de los canales, su escalabilidad y su compatibilidad
MIMO. Sin embargo, sufre de una alta relacion de potencia de pico a promedio
(Peak-to-Average Power Ratio, PAPR) que puede causar muchos problemas en el enlace
descendente de las transmisiones por satelite y en el enlace ascendente de las comunicaciones
celulares. La razon es que se necesitan amplicadores de alta potencia muy lineales, lo que
resulta costoso energeticamente para la transmision.
La tecnica monoportadora con acceso multiple por division de frecuencia (Single Carrier
Frequency-Division Multiple Access, SC-FDMA) se ha convertido en una alternativa a
OFDM que se utiliza especcamente en el enlace ascendente de LTE. SC-FDMA es capaz
de reducir la PAPR en la transmision, dando lugar a una relajacion de las limitaciones
en cuanto a la eciencia de potencia necesaria en los terminales de usuario y las unidades
satelite. SC-FDMA puede ser descrito como una version de OFDMA en el que se incluyen
una etapa de pre-codicacion y de pre-codicacion inversa en el transmisor y el receptor
respectivamente. As, los smbolos se transmiten en tiempo, pero despues de ser procesados
en la frecuencia. Incluso con el uso de OFDMA o SC-FDMA, la ISI tiene que ser compensada
por la igualacion, que normalmente se realiza en el dominio de frecuencia.
El objetivo de esta tesis es proporcionar un analisis matematico del comportamiento de
SC-FDMA en un canal movil terrestre por satelite (Land Mobile Satellite, LMS). Para este
proposito, el canal se modela como un canal Rice sombreado tal que la lnea de vision (Line of
Sight, LOS) sigue la distribucion de Nakagami. En primer lugar, se describen las tecnicas de
modulacion multiportadora OFDMA y SC-FDMA. A continuacion, se lleva a cabo un analisis
de OFDMA y SC-FDMA basado en el ruido complejo recibido a la entrada del detector. Se
evalua la probabilidad de error de bit (Bit Error Rate, BER) de SC-FDMA para diferentes
profundidades del desvanecimiento y de la diversidad de antena en el receptor. Tambien
se evalua su eciencia espectral para el canal LMS. Por ultimo, se abordan las tecnicas de
diversidad y se evaluan las tecnicas conocidas como Maximal Ratio Combining (MRC) y
Equal Gain Combining (EGC).
Volver
