Estudio del acceso inicial para redes de ondas milimétricas autónomas y desarrollo de un simulador OFDM para la caracterización del canal

Lozano Puente, María (2017). Estudio del acceso inicial para redes de ondas milimétricas autónomas y desarrollo de un simulador OFDM para la caracterización del canal. Tesis (Master), E.T.S.I. Telecomunicación (UPM).

Descripción

Título: Estudio del acceso inicial para redes de ondas milimétricas autónomas y desarrollo de un simulador OFDM para la caracterización del canal
Autor/es:
  • Lozano Puente, María
Director/es:
  • Lorca Hernando, Francisco Javier
Tipo de Documento: Tesis (Master)
Título del máster: Ingeniería de Telecomunicación
Fecha: 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: Beamforming, FDD,mmWave, MIMO masivo, OFDM, QuaDRiGa, 28 GHz, 35 GHz, 5G-PPP, mmMAGIC.
Escuela: E.T.S.I. Telecomunicación (UPM)
Departamento: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

El proyecto consiste en el estudio del acceso inicial a una celda en un sistema de comunicaciones celular FDD OFDM, en presencia de beamforming, a frecuencias milimétricas. El escenario se basa en un terminal de usuario, equipado con una sola antena de transmisión/recepción; y una estación base, equipada con un array de antenas bidimensional de transmisión/ recepción con MIMO masivo para compensar parcialmente las pérdidas de propagación, y en el que es necesario llevar a cabo un beamforming adaptativo en dos dimensiones para poder decodificar los datos. Está enfocado a frecuencias muy altas donde el path loss es tan grande que la relación señal-ruido es demasiado baja para ser operativa, a menos que se emplee una técnica de beamforming. Se estudiará el mecanismo básico de acceso inicial tanto en el enlace ascendente como en el descendente. Inicialmente los sistemas de comunicaciones celulares en frecuencias milimétricas operarán en modo TDD. Esto se debe a la mayor dificultad de realizar filtros duplexores para separar las frecuencias del UL y DL en las cabezas RF de los equipos, a menos que exista la suficiente separación en frecuencia entre ambas bandas (lo que conlleva una menor eficiencia en la utilización del espectro). Sin embargo, no es descartable que en el futuro se liberen ciertas bandas en modo FDD en frecuencias entre 6 y 10 GHz. La presencia ubicua de redes en modo FDD en Europa, y su mayor simplicidad de operación, ha motivado la realización de este estudio. La ausencia de reciprocidad de canal en FDD (por emplear diferentes frecuencias de portadora en el canal ascendente y descendente) obliga a utilizar dos técnicas de beamforming, una en recepción (ascendente) y otra en transmisión (descendente). El beamforming en recepción necesita únicamente de la estimación de la matriz de canal en sentido ascendente, para lo cual se enviará una subtrama con pilotos en posiciones conocidas de la rejilla tiempo-frecuencia de OFDM. El beamforming en transmisión (descendente) implica el cálculo de la matriz de covarianza del canal, que se considera recíproca en buena aproximación entre los enlaces ascendente y descendente. Se ha implementado un simulador OFDM en Matlab para caracterizar el acceso a la celda. El modelo de canal empleado es QuaDRiGa que permite la definición de los escenarios y parámetros en tres dimensiones. Se han realizado diversas simulaciones para comprobar la viabilidad de la solución propuesta mediante la medida de la BLER en función de la SNR para condiciones de propagación del canal diferentes. Se ha desarrollado un método de Monte Carlo, a partir de la distribución de la probabilidad de error de bloque en las distintas condiciones de canal, para obtener el número de retransmisiones que el móvil tiene que realizar para tener éxito en el acceso y el tiempo que conlleva este proceso, comprobando si son razonables para un sistema real. El resultado de dichas distribuciones permite realizar un diseño del sistema de acuerdo a ciertos requisitos de tiempo máximo de acceso y rango de SNRs de funcionamiento.

Más información

ID de Registro: 47679
Identificador DC: http://oa.upm.es/47679/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:47679
Depositado por: Biblioteca ETSI Telecomunicación
Depositado el: 11 Sep 2017 09:21
Ultima Modificación: 11 Sep 2017 09:21
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