Caracterização matemática de sistemas MIMO massivos Cell-Free

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: ALMEIDA, Danilo Brito Teixeira de.
• Orientador(a): ALENCAR, Marcelo Sampaio de.
• Banca de defesa: PEREIRA, Helder Alves., FONTGALLAND, Glauco., CORREIA, Luis Manuel., LOPES, Waslon Terllizzie Araújo., SILVEIRA, Luiz Felipe Queiroz.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
• Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas Cell-Free; Seleção de Pontos de Acesso; Relação Sinal-Ruído; Probabilidade de Interrupção; Probabilidade de Erro de Bit; Otimização; Signal-to-Noise Ratio; Optimization; Outage Probability; Cell-Free Systems; Bit Error Probability; Access Points Selection
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Elétrica
• Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/37741

Para atender a crescente demanda por parte dos usuários, a arquitetura sem célula (cell-free– CF) surge como uma alternativa aos sistemas celulares, pois a disposição das antenas das estações radiobase de forma distribuída possibilita aos sistemas tomarem vantagem da macro-diversidade espacial para melhorar o desempenho. Além disso, devido à não delimitação de regiões celulares e à descentralização das estações radiobases, os sistemas CF têm o potencial de oferecer um serviço de boa qualidade em toda a região considerada, eliminando eventuais problemas que possam surgir na periferia das células, como elevadas perdas de grande escala e interferência intercelular. Embora os sistemas CF sejam objeto de diversas publicações científicas, pouca atenção tem sido dada aos efeitos introduzidos pelo desvanecimento de pequena escala, sendo desenvolvidas expressões com pouca acurácia para métricas como probabilidade de erro de bit, probabilidade de interrupção e capacidade média do canal. Dessa forma, neste trabalho apresenta-se um modelo matemático para sinal o recebido considerando cenários com ou sem linha de visada e híbridos. A partir desse modelo, são derivadas expressões para probabilidade de erro de bit, capacidade do canal e probabilidade de interrupção dos usuários incluindo os efeitos introduzidos pela presença do desvanecimento de pequena escala. Posteriormente, por meio do uso das expressões derivadas, é desenvolvida uma técnica de otimização voltada para sistemas CF com a finalidade de otimizar a escolha dos pontos de acesso atendendo aos usuários e aplicada conjuntamente com uma técnica de modulação adaptativa com a finalidade de maximizar o uso do canal. Todos os resultados teóricos apresentados são comparados com dados de simulação e, quando possível, comparados a dados presentes na literatura. As contribuições deste trabalho contam com resultados que representam um ganho na eficiência espectral de até 40% quando comparado a resultados apresentados na literatura.