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Compressão de sinais em sistemas de rádio sobre fibra digital para redes fronthaul

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: MATE, Dércio Manuel lattes
Orientador(a): COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Instituto de Tecnologia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/12070
Resumo: A introdução de tecnologias como Carrier Aggregation (CA), Massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) e Coordinated Multipoint (CoMP), visando melhorar a capacidade dos sistemas móveis de banda larga, aumenta o desafio para implantação do Mobile fronthaul devido à limitação da capacidade da infraestrutura para suportar altas taxas de transmissão. Uma abordagem usada para lidar com a limitação da capacidade do fronthaul é a compressão do sinal transmitido. Várias técnicas vêm sendo desenvolvidas para compressão do sinal no fronthaul e a maioria dessas técnicas comprime o sinal transmitido em banda base. Neste trabalho é desenvolvida uma técnica de compressão, para cenários específicos dos sistemas Rádio-sobre-Fibra digital, configurados para transmissão do sinal em frequência intermediária. Esta técnica usa informações sobre o estado de canal de rádio (Channel state information) para controlar a compressão do sinal no fronthaul. Os resultados das simulações, com a técnica desenvolvida, demonstram a sua capacidade para reduzir o volume de dados transmitidos na rede em cerca de 45,05%. Além disso, esta técnica permite a transmissão de sinais com modulação de 64 QAM, usando uma resolução menor (até 4 bits por amostra) no quantizador, mantendo o EVM abaixo do limiar recomendado pelo 3GPP (8%). Por fim, o desempenho da rede fronthaul é avaliado experimentalmente em um enlace óptico de 20-km, considerando cenários com compressão e sem compressão do sinal.
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Uma abordagem usada para lidar com a limitação da capacidade do fronthaul é a compressão do sinal transmitido. Várias técnicas vêm sendo desenvolvidas para compressão do sinal no fronthaul e a maioria dessas técnicas comprime o sinal transmitido em banda base. Neste trabalho é desenvolvida uma técnica de compressão, para cenários específicos dos sistemas Rádio-sobre-Fibra digital, configurados para transmissão do sinal em frequência intermediária. Esta técnica usa informações sobre o estado de canal de rádio (Channel state information) para controlar a compressão do sinal no fronthaul. Os resultados das simulações, com a técnica desenvolvida, demonstram a sua capacidade para reduzir o volume de dados transmitidos na rede em cerca de 45,05%. Além disso, esta técnica permite a transmissão de sinais com modulação de 64 QAM, usando uma resolução menor (até 4 bits por amostra) no quantizador, mantendo o EVM abaixo do limiar recomendado pelo 3GPP (8%). Por fim, o desempenho da rede fronthaul é avaliado experimentalmente em um enlace óptico de 20-km, considerando cenários com compressão e sem compressão do sinal.The introduction of technologies such as Carrier Aggregation (CA), Massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) and Coordinated Multipoint (CoMP), aiming to improve the performance of LTE and LTE-A systems, increases the challenge for deploying Mobile Fronthaul due to the network capacity limitation to support higher transmission rates. An approach to deal with Frontahul’s capacity limitation is data compression. Several techniques have been developed for signal compression in fronthaul, and most of these techniques compress the signal transmitted in baseband. In this work, a compression technique is developed for specific scenarios of Digital Radio-over-Fiber systems, transmitting the signal in intermediate frequency (IF). This technique uses the radio channel state information (CSI) to control signal compression in the fronthaul. The simulation results with the developed technique demonstrate its ability to reduce the data transmitted onthe network by 45.05%. In addition, this technique allows the transmission of 64 QAM modulated signals using a lower quantizer resolution, e.g., 4 bits per sample, maintaining the EVM below 3GPP recommended threshold (8%). Finally, the performance of the fronthaul network is evaluated experimentally in an optical link of 20-km, considering scenarios with and without signal compression.Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2019-11-19T13:49:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CompressaoSinaisSistemas.pdf: 6230915 bytes, checksum: 65fa3e4ddda487a0ac92789bee3aa2e6 (MD5)Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2019-11-19T13:50:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CompressaoSinaisSistemas.pdf: 6230915 bytes, checksum: 65fa3e4ddda487a0ac92789bee3aa2e6 (MD5)Made available in DSpace on 2019-11-19T13:50:37Z (GMT). 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