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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2488| Implementación de una técnica de multicanalización con detección y cancelación sucesiva de interferencia en un sistema MIMO-OFDM basado en SDR Implementation of a spatial multiplexing technique with ordered successive interference cancellation in a MIMO-OFDM testbed based in SDR | |
| Ernesto Murillo Esquivel | |
| Jaime Sanchez Garcia | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Aparatos e instrumentos quirúrgicos | |
| Los esquemas de capa física (PHY) que han permitido a las redes inalámbricas de la actualidad (IEEE 802.11n, 802.16, LTE) obtener las tasas de transmisión y la robustez requerida por los usuarios, han sido basados en técnicas de acceso al medio como OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) y en arreglos MIMO (Multiple Input Multiple Output). Tales arreglos pueden utilizar diferentes antenas para aumentar el número de flujos de datos (multicanalización espacial) o incrementar la calidad del canal entre el transmisor y receptor. Hydra es una plataforma inalámbrica experimental basada en Radio Definido por Software (SDR) pl_Mandke et al. (2007a), Mandke et al. (2007b), Mandke et al. (2008), Kim et al. (2009) en la cual sus capas de acceso al medio (MAC) y PHY son altamente programables. La capa PHY de Hydra está basada esencialmente en la capa física del estándar 802.11n, permitiendo transmitir hasta con dos antenas usando los mismos esquemas de codificación y modulación utilizados en 802.11n. En esta tesis se llevó a cabo el análisis y la evaluación del rendimiento de una técnica de multicanalización espacial en un sistema MIMO-OFDM. Usando la plataforma para experimentación Hydra se programó bajo SDR un algoritmo de multicanalización que permita una detección y cancelación de la interferencia sucesiva utilizando un ordenamiento ´optimo (OSIC). El estudio se enfocó en el uso de una plataforma real de pruebas, que permita la flexibilidad del software y las prestaciones de hardware reconfigurable. Por lo que en este trabajo se presentan experimentos de transmisión con dos antenas transmisoras y dos antenas receptoras sobre un canal real, evaluando y comparando entre, (1) una recepción lineal en un esquema de una sola antena transmisora y una sola antena receptora, (2) dos estimaciones basadas en una detección lineal y (3) finalmente dos estimaciones codificadas, basadas en detectar y estimar el primer símbolo y posteriormente utilizar esta información para cancelar la interferencia a la recepción total. Se cuantifican las ventajas entre las diferentes técnicas de ecualización, de acuerdo a la tasa de error de bit (BER) y las desventajas midiendo el tiempo de ejecución de cada una de estas técnicas. Se comparan los resultados con los obtenidos en una simulación que emplea el mismo tipo de detección. Los esquemas que muestran un mejor cancelamiento de la interferencia son los esquemas OSIC, tanto en la simulación como en la experimentación, resultando en una ganancia de potencia sobre las detecciones lineales, al alcanzar un BER aceptable en un análisis de datos sin codificación de canal. Sin embargo, tales técnicas presentan un tiempo de ecualización mayor a las detecciones lineales. Gracias a que estos métodos de ecualización fueron codificados sobre SDR son altamente reconfigurables y modificables. Physical layer (PHY) techniques (IEEE 802.11n, 802.16, LTE) that have helped wireless networks today achieve the data rates and robustness required by the users have been based on OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and MIMO arrays (Multiple Input-Multiple Output). Such MIMO schemes can be used to increase the number of spatial data streams (spatial multiplexing) or increase the quality between the transmitter and receiver (transmit diversity). Hydra is a wireless MIMOOFDM testbed developed under Software Defined Radio (SDR) pl_Mandke et al. (2007a), Mandke et al. (2007b), Mandke et al. (2008), Kim et al. (2009), allowing its medium access (MAC) and PHY layers to be highly flexible and programmable an experimental evaluate. Hydra’s PHY has been implemented according to the IEEE 802.11n standard, achieving transmission with two antennas using the same modulation and coding schemes used in 802.11n. Under these premises an analysis on the performance of spatial multiplexing in a MIMO-OFDM system under real circumstances was carried out. Using the wireless testbed Hydra, a detection algorithm was programmed, one which allowed an optimal ordered successive interference cancellation (OSIC). The study focused on the use of a real testbed, which granted flexibility of the software and benefits of reconfigurable hardware.We present in the following research, transmission experiments with two receiving antennas and two transmitting antennas in a real environment evaluating and comparing between: (1) a linear equalization using only one receiving and one transmitting antenna, (2) two equalization techniques in a 2x2 system, based on linear detection and finally (3) two equalization methods using an OSIC algorithm in the same 2x2 system. The benefits between the different equalization techniques were measured using the bit error rate (BER) between the transmitted and received stream; the disadvantages on the other hand were done by measuring the time it takes the processor to perform each one. The results from these experiments were compared with the results from a simulation using the same detection techniques. The equalization schemes that showed an improved interference cancellation where the OSIC schemes, they did so under a real environment as well as in the simulation, achieving a power gain over the linear detections. However, the cancellation-based detection has a longer processing time. Since all these equalization techniques were implemented under SDR, they are highly modifiable and reconfigurable. | |
| CICESE | |
| 2012 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Murillo Esquivel, E.2012.mplementación de una técnica de multicanalización con detección y cancelación sucesiva de interferencia en un sistema MIMO-OFDM basado en SDR Tesis de maestría en ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.91 pp. | |
| TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones |
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