Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Rayel, Ohara Kerusauskas
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Detectores
Sistemas de comunicação sem fio
Energia - Consumo - Análise
Antenas (Eletrônica)
Sistemas de transmissão de dados
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Detectors
Wireless communication systems
Energy consumption - Analysis
Antennas (Electronics)
Data transmission systems
Simulation methods
Electric engineering
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1161
Resumo: In this dissertation, we investigate the Energy Efficiency-Spectral Efficiency (EE-SE) trade- off of a multiple antenna wireless communication system employing Transmit Antenna Selection/Maximum Ratio Combining (TAS) scheme. A realistic power consumption model (PCM) is considered, and it is shown that the use of TAS/MRC can provide significant energy savings when compared to Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) in the low to medium spectral efficiency region, regardless the number of antennas, as well as outperform transmit beamforming scheme (MRT) for the entire spectral efficiency range. For a fixed number of receive antennas, our results also show that the energy efficiency gain of TAS over MIMO becomes even greater as the number of transmit antennas increases. The optimal value of spectral efficiency that maximizes the energy efficiency is obtained analytically, and confirmed by numerical results. Expressions that evaluate the capacity and the EE-SE trade-off for TAS under the influence of receiver correlation are obtained and it is shown that considering a non- realistic power consumption model can lead to mistakes when comparing TAS and MIMO.
id UTFPR-12_095e1261bc661d9e9757a6b71ccaf591
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1161
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenasDetectoresSistemas de comunicação sem fioEnergia - Consumo - AnáliseAntenas (Eletrônica)Sistemas de transmissão de dadosMétodos de simulaçãoEngenharia elétricaDetectorsWireless communication systemsEnergy consumption - AnalysisAntennas (Electronics)Data transmission systemsSimulation methodsElectric engineeringIn this dissertation, we investigate the Energy Efficiency-Spectral Efficiency (EE-SE) trade- off of a multiple antenna wireless communication system employing Transmit Antenna Selection/Maximum Ratio Combining (TAS) scheme. A realistic power consumption model (PCM) is considered, and it is shown that the use of TAS/MRC can provide significant energy savings when compared to Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) in the low to medium spectral efficiency region, regardless the number of antennas, as well as outperform transmit beamforming scheme (MRT) for the entire spectral efficiency range. For a fixed number of receive antennas, our results also show that the energy efficiency gain of TAS over MIMO becomes even greater as the number of transmit antennas increases. The optimal value of spectral efficiency that maximizes the energy efficiency is obtained analytically, and confirmed by numerical results. Expressions that evaluate the capacity and the EE-SE trade-off for TAS under the influence of receiver correlation are obtained and it is shown that considering a non- realistic power consumption model can lead to mistakes when comparing TAS and MIMO.CAPESNesta tese, a relação de troca entre Eficiência Espectral e Eficiência Energética (EE-SE, do inglês Energy Efficiency-Spectral Efficiency) de um sistema de comunicação sem fio com múltiplas antenas empregando Seleção de Antena de Transmissão/Combinação de Máxima Razão (TAS/MRC, do inglês Transmit Antenna Selection/Maximum Ratio Combining) é investigada. Um modelo de consumo (PCM, do inglês Power Consumption Model) realista é considerado e demonstra-se que utilizar o esquema TAS/MRC pode promover economia de energia significativa quando comparada ao esquema Múltiplas Antenas de Transmissão/Recepção (MIMO, do inglês Multiple-Input Multiple-Output) na região de baixa para média eficiência espectral, independentemente do número de antenas, assim como possuir melhor desempenho energético em relação à utilização do esquema Combinação de Máxima Razão na Transmissão (MRT, do inglês Maximum Ratio Transmission) para qualquer valor de eficiência espectral. Para um número fixo de antenas, resultados obtidos demonstram que o ganho em eficiência energética do TAS/MRC sobre o MIMO se torna ainda maior com o aumento do número de antenas transmissoras. O valor ótimo de eficiência espectral que maximiza a eficiência energética é obtido analiticamente e comprovado por resultados numéricos. Expressões para avaliar a capacidade e a relação EE-SE do TAS sob a influência de correlação entre as antenas do receptor são obtidas e se demonstra que considerar um modelo de consumo não realista pode levar a equívocos na comparação entre TAS/MRC e MIMO.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialRebelatto, João LuizSouza, Richard DemoRayel, Ohara Kerusauskas2015-05-20T20:12:28Z2015-05-20T20:12:28Z2015-04-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfRAYEL, Ohara Kerusauskas. Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas. 2015. 69 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1161porreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccess2015-05-20T20:12:28Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1161Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2015-05-20T20:12:28Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
title Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
spellingShingle Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
Rayel, Ohara Kerusauskas
Detectores
Sistemas de comunicação sem fio
Energia - Consumo - Análise
Antenas (Eletrônica)
Sistemas de transmissão de dados
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Detectors
Wireless communication systems
Energy consumption - Analysis
Antennas (Electronics)
Data transmission systems
Simulation methods
Electric engineering
title_short Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
title_full Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
title_fullStr Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
title_full_unstemmed Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
title_sort Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas
author Rayel, Ohara Kerusauskas
author_facet Rayel, Ohara Kerusauskas
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rebelatto, João Luiz
Souza, Richard Demo
dc.contributor.author.fl_str_mv Rayel, Ohara Kerusauskas
dc.subject.por.fl_str_mv Detectores
Sistemas de comunicação sem fio
Energia - Consumo - Análise
Antenas (Eletrônica)
Sistemas de transmissão de dados
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Detectors
Wireless communication systems
Energy consumption - Analysis
Antennas (Electronics)
Data transmission systems
Simulation methods
Electric engineering
topic Detectores
Sistemas de comunicação sem fio
Energia - Consumo - Análise
Antenas (Eletrônica)
Sistemas de transmissão de dados
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Detectors
Wireless communication systems
Energy consumption - Analysis
Antennas (Electronics)
Data transmission systems
Simulation methods
Electric engineering
description In this dissertation, we investigate the Energy Efficiency-Spectral Efficiency (EE-SE) trade- off of a multiple antenna wireless communication system employing Transmit Antenna Selection/Maximum Ratio Combining (TAS) scheme. A realistic power consumption model (PCM) is considered, and it is shown that the use of TAS/MRC can provide significant energy savings when compared to Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) in the low to medium spectral efficiency region, regardless the number of antennas, as well as outperform transmit beamforming scheme (MRT) for the entire spectral efficiency range. For a fixed number of receive antennas, our results also show that the energy efficiency gain of TAS over MIMO becomes even greater as the number of transmit antennas increases. The optimal value of spectral efficiency that maximizes the energy efficiency is obtained analytically, and confirmed by numerical results. Expressions that evaluate the capacity and the EE-SE trade-off for TAS under the influence of receiver correlation are obtained and it is shown that considering a non- realistic power consumption model can lead to mistakes when comparing TAS and MIMO.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-05-20T20:12:28Z
2015-05-20T20:12:28Z
2015-04-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv RAYEL, Ohara Kerusauskas. Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas. 2015. 69 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1161
identifier_str_mv RAYEL, Ohara Kerusauskas. Relação de troca entre eficiência energética e eficiência espectral em redes de comunicação sem fio com múltiplas antenas. 2015. 69 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1161
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498346576248832

Registros relacionados