Navegando por Autor "Kobayashi, Ricardo Tadashi"
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Item Detecção, alocação de potência e sensoriamento espectral em sistemas de comunicaçãoKobayashi, Ricardo Tadashi; Abrão, Taufik [Orientador]; Angélico, Bruno Augusto; Durand, Fábio RenanResumo: Ao longo deste trabalho, temas vinculados a sistemas com múltiplas antenas (MIMO - Multiple-Input Multiple-Output) e ao sensoriamento espectral em rádios cognitivos são abordados com o intuito de associá-los a um contexto contemporâneo em telecomunicações Inicialmente, o desempenho de uma série de detectores MIMO é avaliado para o uplink considerando-se canais correlacionados, provenientes da alta densidade de antenas advinda de sistemas MIMO de larga escala Sob tal cenário, alguns detectores MIMO, como o detector MMSE combinado ao cancelamento sucessivo de interferência ordenado (MMSE-OSIC), podem operar de forma bastante peculiar O detector MMSE-OSIC apresentou um comportamento inesperado e negativo proveniente da decomposição QR ordenada, que rendeu um estudo estatístico de tal decomposição almejando-se sanar as anomalias do detector afetado Outro assunto abrangido neste trabalho foi a distribuição de potência ótima em sistemas MIMO operando sob a técnica eigen-beamforming Em especial, o problema de alocação de potência para a BER ótima foi solucionado através das condições de KKT e da função W de Lambert, evitando-se o uso de métodos numéricos como os métodos da barreira ou da penalidade Adicionalmente, foi estudado os efeitos do assincronismo em sistemas MIMO massivo, dada a tendência dos sistemas de telecomunicação operarem em frequências cada vez mais elevadas (dezenas de GHz no contexto 5G) Neste contexto, verificou-se os efeitos do assincronismo no treinamento de canal, quer seja sobre o erro das estimativas, quer seja no desempenho final dos sistemas MIMO, dado o uso de sequências clássicas de treinamento como as de Walsh-Hadamard, Gold e Quaternária Por fim, este trabalho também lida com o sensoriamento espectral multi-banda através de um esquema proposto baseado no produto de wavelets Neste contexto, deu-se ênfase ao estudo e análise do sensoriamento de sinais OFDM realizado pelo método propostoItem Prototype filter design for FBMC systems via convex optimizationKobayashi, Ricardo Tadashi; Abrão, Taufik [Orientador]; Panazio, Cristiano Magalhães; Marinello, José Carlos; Scalassara, Paulo Rogério; Nascimento, Vitor HeloizResumo: Nos últimos anos, sistemas 5G se tornaram um dos principais tópicos de discussão em telecomunicações Como a Quinta Geração de Telefonia Móvel prevê o suporte de uma nova gama de serviços com requisitos exigentes, espera-se uma mudança de paradigma na atual tecnologia de telecomunicações Como exemplo, o acesso ao meio realizado através de formas de onda diferentes da Multiplexação por Divisão de Frequências Ortogonais (OFDM) é factível e possui diversas vantagens Em particular, a multiplexação via Banco de Filtros Multiportadora (FBMC) é uma forma de onda não ortogonal promissora dado seu alto desempenho espectral, resiliência a dispersões no tempo e frequência, e não dependência de prefixos cíclicos Desta forma, este trabalho estuda a multiplexação FBMC como tecnologia candidata a sistemas 5G, provendo uma rica discussão sobre banco de filtros e novos projetos de filtros protótipos para tal esquema de multiplexação Logo, este trabalho concentra-se no desenvolvimento de filtros protótipo com o auxílio da Programação SemiDefinida (SDP) e Programação Quadrática com Restrições Quadráticas (QCQP) Inicialmente, este trabalho propõe filtros de baixo comprimento e características de reconstrução quase perfeitas Além disso, três filtros protótipos com baixa emissão de energia fora de banda e rápido decaimento espectral são propostos para melhorar o desempenho global de sistemas FBMC Finalmente, são estudados os efeitos do filtro protótipo na reconstrução de símbolos em sistemas FBMC Desta forma, esta tese oferece um panorama sólido sobre sistemas FBMC, contribuindo para o desenvolvimento desta tecnologia e sua aplicação em sistemas de telecomunicações emergentesItem Random access protocols for extra-large and massive MIMO systemsNishimura, Otávio Seidi; Abrão, Taufik [Orientador]; Marinello Filho, José Carlos; Kobayashi, Ricardo TadashiResumo: Tecnologias emergentes como comunicações IoT (Internet-of-Things) e M2M (Machineto- Machine) preveem um rápido crescimento no número de dispositivos independentes Portanto, o desafio é manejar a imensa quantidade de tentativas de conexão na rede e transmissão intermitente de dados É esperado que sistemas wireless 5G proporcionem serviços como mMTC (massive Machine-Type Communications) e cMBB (crowded Mobile- Broadband), onde é possível administrar um grande número de dispositivos (UEs – user equipments) com baixa complexidade e alta eficiência Uma técnica já assumida para manejar tais demandas é o MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) massivo com acesso aleatório (RA - Random Access) Estes métodos apresentaram resultados promissores, abrindo oportunidades para novas pesquisas e análises aprofundadas Um desafio vigente é como adaptar técnicas convencionais em estruturas novas, como extra-large arrays com MIMO massivo e sistemas cell-free Portanto, este trabalho propõe uma adaptação de três protocolos de acesso aleatório grant-based de sistemas MIMO massivo, para estruturas extralarge massive MIMO (XL-MIMO) Os resultados numéricos obtidos mostram melhorias apreciáveis em várias figuras de mérito de desempenho do sistema em cenários overcrowded XL-MIMO Os protocolos adaptados, denominados SUCRe-XL e ACBPC-XL, são capazes de manejar um grande número de UEs tentando acessar a rede esporadicamente Como consequência, há uma diminuição no atraso médio de conexão na etapa de alocação dos pilotos O protocolo proposto ACBPC-XL apresenta uma melhora em termos de fairness, oferecendo quase a mesma oportunidade de acesso (access fainess) para todas as UEs em toda área da célula O último protocolo adaptado, denominado GBPA-XL, tem revelado resultados ainda preliminares, porém promissores, para cenários com número mediano de UEs, apesar do incremento da complexidade computacional na estação radio-base (BS - base station)