Abrão, TaufikUbiali, Gabriel Avanzi2026-08-212026-08-212026-01-19https://repositorio.uel.br/handle/123456789/19522À medida que as redes sem fio evoluem para a sexta geração (6G), a demanda por conectividade melhorada de alta taxa e qualidade de serviço uniforme tornou-se primordial. Os sistemas de múltiplas entradas e múltiplas saídas extra-grandes (XL-MIMO, eXtra-Large Multiple-Input Multiple-Output) são um facilitador chave para essa visão, mas sua implementação prática é dificultada por características únicas da camada física e por uma imensa complexidade operacional. A motivação central para esta tese é a inadequação dos modelos de canal convencionais para XL-MIMO e a dificuldade de implementação de algoritmos de gerenciamento de recursos que dependem de informação de estado de canal (CSI, Channel State Information) instantânea. Para enfrentar esses desafios, esta tese primeiramente estabelece um modelo de canal XL-MIMO realista para cenários micro-urbanos que captura tanto a propagação com linha de visada (LoS, Line-of-Sight) dependente da distância quanto a propagação sem linha de visada (NLoS, non-LoS) com correlação espacial, e incorpora os conceitos de regiões de visibilidade e não-estacionaridades espaciais. Com base nesse fundamento, foram derivadas expressões determinísticas inéditas e em forma fechada para a razão sinal-interferência-mais-ruído (SINR, Signal-to-Interferenceplus- Noise Ratio) no uplink, tanto em arquiteturas centralizadas quanto distribuídas. Válidas para combinadores baseados no erro quadrático médio mínimo (MMSE, Minimum Mean Square Error) e estimação de canal MMSE, essas expressões dependem apenas de estatísticas de longo prazo do canal, fornecendo uma alternativa tratável e eficiente a algoritmos de alocação de recursos computacionalmente dispendiosos. Para viabilizar a operação de rede escalável, é necessário solucionar três problemas interligados. Primeiro, o agendamento de usuários é importante em cenários de alta densidade, onde servir todos os usuários simultaneamente causaria interferência excessiva. Segundo, é necessário alocar pilotos de modo estratégico, visto que o seu inevitável reuso corrompe as estimativas de canal e limita a capacidade do sistema. Finalmente, a seleção de subarrays é fundamental tanto para a escalabilidade da rede quanto para a redução da complexidade, pois empregar todo o extenso arranjo de antenas para servir cada usuário agendado é computacionalmente dispendioso e também desnecessário, dado que cada usuário é tipicamente "visto" por apenas alguns subarrays. Para solucionar essas questões, as expressões de SINR determinísticas são utilizadas para projetar algoritmos eficientes, baseados em CSI estatístico, para o agendamento de usuários, alocação de pilotos e seleção de subarrays. Ao usar as expressões derivadas para estimar o desempenho do sistema, essas estratégias são projetadas para aumentar a equidade entre os usuários, maximizando a menor eficiência espectral (SE, Spectral Efficiency) dentre os usuários agendados, sem a sobrecarga do rastreamento de canal em tempo real. Resultados numéricos validam a alta precisão das aproximações de SINR propostas e a eficácia dos algoritmos de alocação de recursos, oferecendo um arcabouço abrangente e prático para a análise e alocação de recursos em redes sem fio da próxima geração.engMIMO de extra-larga escalaAgendamento de usuáriosAlocação de pilotosSeleção de subarraysSINR determinísticaCanais não-estacionáriosEficiência espectralEquidadeRedes sem fioCorrelação espacialTeseEngenharias - Engenharia ElétricaEngenharias - Engenharia ElétricaExtra-large-scale antenna arrayUser schedulingPilot assignmentSubarray selectionDeterministic SINRNon-stationary channelsSpectral efficiencyFairnessWireless networksSpatial correlation