New methods for transmit space-time processing combining diversity and beamforming / Novas tecnicas de processamento espaço-temporal em transmissão conciliando diversidade e beamforming

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O presente trabalho trata da utilização, em transmissão, de um arranjo de antenas na estação rádio-base de um sistema de comunicação celular. Na recepção, as soluções para explorar o arranjo são atualmente bem estabelecidas na literatura. Por outro lado, na transmissão, o problema se mantém aberto. Duas abordagens são possíveis: explorar o arranjo de antenas em beamforming ou em diversidade. Essas duas abordagens se opõem pelas hipóteses sobre a correlação dos canais, o que implica um maior ou menor espaçamento entre as antenas, de acordo com o ambiente de propagação. Na prática, essas hipóteses são muito difíceis de se respeitar. Nesta dissertação, pretendemos tratar esta questão na sua globalidade, conciliando diversidade e beamforming para melhor explorar o arranjo de antenas. Consideramos o contexto monousuário, assim como o caso multiusuário. No caso monousuário, propomos uma estrutura de transmissão composta por uma técnica de diversidade de transmissão clássica aplicada a antenas virtuais diretivas e idealmente independentes. Essas antenas virtuais são fabricadas por meio de filtros puramente espaciais aplicados às antenas reais. O conjunto desses filtros é chamado precoder e se intercala entre a diversidade de transmissão e o arranjo de antenas utilizado em transmissão. Esse precoder desempenha um duplo papel, o de realizar o beamforming e o de criar a diversidade por meio de antenas virtuais idealmente independentes, conciliando assim diversidade de transmissão e beamforming em transmissão. Duas abordagens são propostas para se obter o precoder , uma baseada na minimização da variância da potência recebida pelo móvel e a segunda baseada diretamente na minimização da taxa de erro. Comparadas às técnicas clássicas, as novas técnicas apresentam melhores desempenhos. Em seguida, propomos uma extensão dessa estrutura ao contexto multiusuário, para o qual técnicas de diversidade de transmissão ainda não foram propostas na literatura. Propomos a adaptação conjunta dos precoders, buscando minimizar a potência total de transmissão, respeitando as BERs alvo dos usuários. De maneira análoga ao caso monousuário, os precoders permitem conciliar beamforming e diversidade de transmissão. Comparada às técnicas clássicas de beamforming multiusuário, a nova abordagem introduz diversidade de transmissão ao enlace, apresentando melhores desempenhos

ASSUNTO(S)

adaptive signal processing telecommunications antenas ajustaveis sistemas de comunicação movel mobile communications systems processamento de sinal adaptativo telecomunicações smart antennas

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