Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/9502
Title: Τεχνικές συνύπαρξης χρηστών για αποδοτική χρήση φάσματος σε συστήματα επικοινωνιών
Other Titles: User coexistence techniques to improve spectral efficiency in communication systems
Authors: Δεληγιάννης, Παρασκευάς
Keywords: Ασύρματες επικοινωνίες
Κυψελοειδή συστήματα
Διαχείριση παρεμβολών
Ευθυγράμμιση παρεμβολών
Επαναχρησιμοποίηση συχνότητας
Keywords (translated): Wireless communications
Cellular
Interference
Interference alignment
BIA
Network BIA
Frequency reuse
Aligned frequency reuse
Finite SNR
Abstract: H παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη σχεδίαση ασύρματων συστημάτων επικοινωνιών. Στόχος είναι μελέτη αποδοτικών τεχνικών για την επίτευξη αξιόπιστης επικοινωνίας υπό την παρουσία παρεμβολών και υπό περιορισμούς ως προς τη διαθεσιμότητα ισχύος, εύρους ζώνης και χρόνου μετάδοσης. Εξετάζονται συστήματα που αποτελούνται από σταθμούς βάσης που διαθέτουν μία ή περισσότερες κεραίες. Πραγματοποιείται, επίσης, σύγκριση διαφορετικών μεθόδων μετάδοσης σε δύο τοπολογίες, μία μονοδιάστατη και μία διδιάστατη με τετραγωνικό πλέγμα. Η σύγκριση επιτελείται μεταξύ παγιωμένων και ευρέως χρησιμοποιούμενων τεχνικών, όπως η ορθογώνια επαναχρησιμοποίηση συχνότητας και η γραμμική μετάδοση με μηδενισμό παρεμβολών (Linear Zero-Forcing Beamforming – LZFB) και νέων τεχνικών όπως η «ευθυγραμμισμένη» επαναχρησιμοποίηση συχνότητας και η ευθυγράμμιση παρεμβολών (Interference Alignment – IA). Για την περίπτωση σταθμών βάσης με μία κεραία διαπιστώνεται ότι η χρήση «ευθυγραμμισμένης» επαναχρησιμοποίησης συχνότητας οδηγεί σε αύξηση του αθροιστικού ρυθμού μετάδοσης σε σχέση με την ορθογώνια επαναχρησιμοποίηση φάσματος στη μονοδιάστατη τοπολογία, καθώς και για μικρές αποστάσεις μεταξύ των χρηστών και του σταθμού βάσης που τους εξυπηρετεί στη διδιάστατη τοπολογία. Αντιθέτως, η συμβατική προσέγγιση ορθογώνιας επαναχρησιμοποίησης υπερτερεί όταν είναι συγκρίσιμες οι αποστάσεις των χρηστών από πολλαπλούς σταθμούς βάσης. Όταν οι σταθμοί βάσης διαθέτουν πολλές κεραίες, η χρήση της νέας τεχνικής «τυφλής» ευθυγράμμισης παρεμβολών (Blind Interference Alignment – BIA) και της δικτυακής επέκτασής της (network BIA) οδηγεί σε βελτίωση του αθροιστικού ρυθμού μετάδοσης για υψηλή ισχύ εκπομπής και σχετικά μικρό αριθμό κεραιών. Συνεπώς, παρόλο που ακόμη δεν είναι σαφές αν οι νέες τεχνικές θα βρουν εφαρμογή σε ασύρματα συστήματα μελλοντικών γενιών, υπάρχουν σενάρια στα οποία υπόσχονται βελτιωμένη απόδοση και για τα οποία, επομένως, συνιστούν μια ελκυστική σχεδιαστική επιλογή.
Abstract (translated): This diploma thesis focuses on the design of wireless communication systems. The aim is to study efficient techniques that achieve reliable communication in the presence of interference and under limited availability of power, bandwidth and transmission time. Both single-antenna and multiple-antenna base stations (BSs) are examined. In addition, different transmission methods are compared for different network topologies, a one-dimensional (1D) and a two-dimensional (2D), square grid one. The comparison is drawn between, on the one side, established and widely-used techniques, such as orthogonal frequency reuse and Linear Zero-Forcing Beamforming (LZFB) and on the other side, new techniques, such as aligned frequency reuse and Interference Alignment. Regarding single-antenna BSs, it is found that the use of aligned frequency reuse leads to increased sum-rate compared with conventional frequency reuse for the 1D topology, as well as for small user-BS distances for the 2D topology. However, conventional frequency reuse is slightly better when there are multiple strong interfering signals. Regarding multiple-antenna BSs, the use of the new Blind Interference Alignment (BIA) scheme and its network extension (network BIA) improves upon LZFB for high transmission power values and relatively few BS antennas. Therefore, even though it is unclear whether the new techniques will be implemented in future wireless systems, there exist scenarios for which they promise improved performance and thus, constitute an attractive design approach.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διπλωματική Δεληγιάννης Παρασκευάς.pdfΔιπλωματική Εργασία - Πλήρης (Κείμενο και Γραφήματα)1.92 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons