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Navegando CTU - CENTRO DE TECNOLOGIA E URBANISMO por Assunto "Acesso aleatório"
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Item Eficiência e desempenho de sistemas de múltiplo acesso não-ortogonal MIMO massivo e ultra massivo(2023-09-06) Alves, Thiago Augusto Bruza; Abrão, Taufik; Araújo, Daniel Costa; Casella, Ivan Roberto Santana; Rebelatto, João Luiz; Marinello Filho, José CarlosA demanda por recursos de rede de comunicações cresce em escala exponencial. A sociedade vive um momento de grande necessidade de acesso rápido aos serviços de internet, controle da informação e entretenimento. A evolução das técnicas de telecomunicação e fundamental para atender as demandas crescentes da sociedade e permitir o desenvolvimento de novas aplicações e serviços. E importante garantir que essa evolução seja sustentável, focada em segurança e privacidade dos dados, para permitir a comunicação eficiente e segura. Nesta Tese de Doutorado, as técnicas de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas massiva (mMIMO – multiple-input multiple-output) e suas variações, juntamente com a aplicação de técnicas de acesso múltiplo não ortogonal (NOMA – non-orthogonal multiple access), são investigadas visando atender aos desafios e as necessidades de evolução das redes sem fio de quinta geração (5G – fifth generation). Desenvolvemos uma análise comparativa para a eficiência energética (EE – energy efficiency) e a eficiência espectral (SE – spectral efficiency) em termos de bits recebidos por antena, comparando as duas técnicas, com destaque aos resultados superiores obtidos pelo esquema de transmissão NOMA no domínio das potências (PD-NOMA – power domain NOMA) com 0 < ? = 2, sendo ? = K/M , K o número de dispositivos e M o número de antenas na estação rádio-base (BS – base station).Na segunda parte da Tese, propomos um método de acesso aleatório baseado em concessão apropriado para operar em sistemas MIMO ultra massivos (XL-MIMO – extra-large scale massive MIMO) NOMA. As figuras de mérito analisadas incluem número de tentativas de acesso e soma das taxas de dados alcançada pelo sistema quando o número de sub-arranjos de antenas (SA – subarrays) é incrementado. Por fim, apresentamos o estágio atual do desenvolvimento envolvendo as técnicas MIMO, NOMA, protocolos de acesso aleatórios e destacamos as oportunidades de trabalhos futuros.Item Throughput and latency Q-learning-based random access protocols for mMTC systemsSilva, Giovanni Maciel Ferreira; Abrão, Taufik [Orientador]; Brante, Glauber Gomes de Oliveira; Costa, Marcello GonçalvesResumo: As redes de comunicação do tipo máquina massiva (mMTC - massive machine-type communication) terão um papel fundamental nos sistemas de sexta geração de comunicação sem fio (6G) Neste modo de uso da rede, milhares de dispositivos disputam os recursos de acesso disponíveis para o envio de pacotes, como por exemplo uma rede de sensores no campo ou uma fábrica automatizada da indústria 4 Nesse cenário, surge o problema de acesso aleatório, no qual os dispositivos selecionam aleatoriamente os recursos da rede e colisões ocorrem com frequência Uma das formas promissoras de resolver esse problema é utilizar algoritmos de aprendizado por reforço QL (Q-learning) Neste trabalho, algumas técnicas presentes na literatura como os algoritmos QL-Independente e QL-Colaborativo são analisadas em termos de vazão e latência Também são propostos um algoritmo distribuído baseado em pacotes de baixa complexidade, bem como melhorias na técnica QL-Colaborativa Finalmente, analisa-se a disparidade de potência entre dispositivos em uma célula com a utilização de acesso múltiplo não ortogonal (NOMA - non-orthogonal multiple access) com um nó central aplicando o cancelamento sucessivo de interferência (SIC - successive interference cancellation) para reduzir a probabilidade de colisões Neste contexto, é proposto um algoritmo QL com múltiplos níveis de potência capaz de aumentar a vazão enquanto reduz a latência de redes NOMA mMTC