Sistema usando pré-codificação

Nesta parte do trabalho, os algoritmos propostos foram implementados numa cadeia de simulação desenvolvida na ferramenta Simulink e foi considerado os valores dados nas tabelas 6.1 e 6.3. Além destes parâmetros, também foi usado codificação de canal. A codificação de canal, é uma parte essencial de qualquer sistema prático de comunicações, cuja função é introduzir redundância no fluxo de bits de dados transmitido, de forma a corrigir eventuais erros. Os resultados foram obtidos com um esquema de codificação turbo. De uma forma simplista, este esquema é constituído por dois codificadores convolucionais em paralelo, cada um com oito estados e ainda por um esquema de interleaving interno. A taxa de codificação usada foi 1/2. Neste cenário foram realizadas simulações apenas para os casos SCCA e SCCAjP. Considera-se que os canais do sistema são independentes.

Como se pode observar, usando codificação, obteve-se ainda melhores resultados quando comparado com os cenários anteriormente simulados. Note-se ainda que o sistema com alocação de potência sobre todas as portadoras, mais uma vez teve melhor desempenho, apresentando um ganho significativo em relação ao sistema sem alocação de potência.

Capítulo 7

Os sistemas de comunicação sem fios conheceram grandes desenvolvimentos nas últimas três décadas, marcando cada uma delas, uma diferente geração. Desde uma simples comunicação via analógica até à transmissão com altas taxas de transmissão, grande distância e fidelidade, várias técnicas e tecnologias novas foram implementadas. No primeiro capítulo é descrita de forma resumida esta evolução temporal da comunicação móvel.

No segundo capítulo foi feito o estudo sobre os canais de comunicação e as suas características, bem como os principais fenómenos de interferência e também métodos de modulação dos canais, que são conceitos importantes ao bom planeamento de um sistema de comunicação. Este estudo é importantíssimo já que através deste podemos prever os fenómenos que o sinal a ser transmitido irá sofrer ao longo do canal.

No terceiro capítulo é descrita a técnica de processamento de sinal, que permite atingir melhores resultados a nível da eficiência espectral do sistema. A técnica de portadora múltipla estudada foi a OFDM umas vez que esta permitem atingir elevados ganhos espectrais. Neste capítulo também é feito um breve estudo sobre o LTE.

No quarto capítulo é dedicado aos sistemas multi-antenas, sendo descrito a importância das configurações de modo a obter alta ou baixo valo de correlação mútua dos sinais (dependendo das distancia entre as antenas), seus benefícios. Também é descrito o conceito de agregados de antenas, e é feito o estudo "leve" dos sistemas MIMO e MISO. Por último neste capítulo é estudado o conceito de diversidade, e seus efeitos nos sistemas multi-antenas.

No quinto capítulo foi abordado o tema "sistemas Cooperativos", sendo feita a descrição do funcionamento de um sistema cooperativo elementar, os protocolos para o processamento do sinal (fixos e adaptativos). Por último e feita uma abordagem ao CODIV, sendo descrita os seus objectivos, conceito entre outros.

No sexto capítulo foi descrito o sistema proposto, bem como foram feitas as deduções das fórmulas essenciais a realização das simulações, e também foram apresentados os resultados obtidos das simulações feitas.

Esta dissertação baseou-se na simulação de sistemas de comunicações sem fios, utilizando técnicas de diversidade cooperativa. Assim, através da ferramenta Matlab™ foi implementado o esquema proposto no capítulo 6 e testado em diversos cenários e com especificações detalhadas também no capítulo 6.

Da análise dos resultados obtidos, através da visualização dos gráficos dos resultados apresentados no capítulo 6, pode-se concluir que os sistemas de alocação de potência apresentam melhor desempenho quando comparado aos sistemas onde não exista essa alocação

de potência, em qualquer dos cenários simulados. Isto deve-se ao facto de que quando existe esta alocação de potência, é fornecida uma maior potência aos canais cujos sinais sofram um maior desgaste devidos aos efeitos de fading, reflexões, refracções, entre outros fenómenos, ou seja, aos canais com menor qualidade. Observa-se também que quando existe alocação de potência e esta é feita sobre todas as portadoras, o sistema apresenta ainda melhor desempenho. Isto é justificado pelo facto de que ao fazer a alocação da potência sobre todas as portadoras, ganha-se um maior grau de liberdade no sistema, i.e., para minimizar a função de custo.

Também verifica-se que quando os canais de transmissão não estão correlacionados, o sistema apresenta melhor desempenho. Como é sabido, quando os canais estão correlacionados, se temos um erro presente num dos canais, esse mesmo erro ira estar presente também nos outros canais correlacionados, e consequentemente, o desempenho do sistema diminui. No caso em que os canais do sistema não estejam correlacionados, caso haja um erro num dos canais, os outros canais como são independentes, não serão afectados por esse erro. Quanto ao efeito path-loss, também observa-se que este factor prejudica o desempenho do sistema, uma vez que este fenómeno leva a uma diminuição de potência recebida no TMs.

Usando codificação no sistema obteve-se resultados significativamente melhores, sendo que mais uma vez o sistema com alocação de potência apresenta melhor desempenho do que o sistema sem alocação.

Conclui-se finalmente que a utilização nas técnicas de diversidade cooperativa da alocação de potência, torna-se bastante proveitosa quando as ligações entre o emissor –relay-receptor são de má qualidade. Isto justifica-se já que esta optimização permite melhorar em muito o desempenho do sistema neste cenário, já que ajuda a combater as adversidades que o sinal encontra ao longo do seu “caminho”, compensando o sistema com o fornecimento de maior potência aos canais mais afectados por estas adversidades.

Podem ser identificados alguns pontos para trabalho futuro:

 Neste trabalho assumiu-se que o canal entre a EB e os relays era perfeito, i.e., os relays descodificam os sinais transmitidos sem erros. Seria interessante verificar o impacto no desempenho global do sistema, quando o canal não é perfeito. Para isso podia-se implementar uma codificação de Alamouti 2x2 da EB para cada um dos relays, como discutido no capítulo 4.

 Considerou-se que os canais estimados nos relays eram perfeitos, i.e., estimados em erros. Seria interessante estudar o impacto de estimativas imperfeitas dos canais no desempenho do sistema.

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