Emulación de la capa física (MIMO-OFDM) de redes celulares de 4ta. generación (LTE-A) con codificación en espacio y frecuencia, basado en una plataforma de SDR
Physics emulation layer (MIMO-OFDM) of 4th generation cellular networks (LTE-A), with space-frequency encoded, based on a SDR platform
| dc.contributor | Jaime Sánchez García | |
| dc.creator | Sergio Armas Jiménez | |
| dc.date | 2014 | |
| dc.date.accessioned | 2018-11-19T14:36:23Z | |
| dc.date.available | 2018-11-19T14:36:23Z | |
| dc.identifier | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/253 | |
| dc.identifier.uri | http://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/2260187 | |
| dc.description | En los últimos años el incremento en la demanda de servicios inalámbricos de banda ancha ha sido cada vez mayor, razón por la cual se siguen desarrollando propuestas para mejorar las técnicas existentes y de esta manera proporcionar una mayor velocidad de transmisión de datos. Técnicas como OFDM (OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing) junto con arreglos de múltiples antenas en transmisión y recepción MIMO (Multiple Input Multiple Output) han permitido incrementar las tasas de transmisión sin tener que aumentar el ancho de banda espectral. El principal inconveniente de utilizar la técnica OFDM es la alta relación de potencia pico a potencia promedio (PAPR) de las señales a transmitir. Para evitar este problema, la 4ta generación de redes celulares (LTE-A) contempla una etapa de procesamiento de la señal que consiste en aplicar un esparcimiento a los datos con la transformada discreta de Fourier (DFTS). Adicional a lo anterior existen técnicas de codi?cado que dan robustez a la transmisión cuando se utilizan arreglos MIMO, como lo es el codi?cado de Alamouti. En esta tesis se hizo la emulación de la capa física (PHY) de un sistema de comunicación inalámbrico que utiliza las técnicas antes mencionadas, sobre una plataforma basada en radio de?nido por software (SDR), que a su vez utiliza la tarjeta periférica universal de radio de?nido por software (USRP). La USRP contiene la implementación en hardware de la unidad de procesamiento en banda base, así como la interfaz de radio frecuencia (RF).Se utiliza también GNU Radio, un software libre que contiene las herramientas necesarias para programar radios de?nidos por software, que corren sobre un sistema operativo de Linux. Las etapas emuladas son el transmisor y el receptor. El transmisor se consigue con una tarjeta USRP B210, que utiliza 2 antenas (MIMO) para enviar la información, la cual, después de ser modulada digitalmente en un esquema QPSK o 16QAM, sufre un esparcimiento con la DFTS, es modi?cada con un código espacio-frecuencia propuesto por Alamouti y se procesa para formar símbolos OFDM, que serán enviados en paralelo por ambas antenas transmisoras. El receptor se encarga de realizar los mismos procesos realizados por el transmisor, de manera inversa, con la particular tarea de realizar una estimación del estado del canal (CSI), para aplicar dicha información en el decodi?cado de Alamouti y tratar de recuperar la información que originalmente se transmitió. | |
| dc.description | Recently, the demand for wireless broadband services has with stand an explosive growth, this is why new proposals to improve existing techniques and thus provide higher speed data transmission are being developed. Techniques such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) with multiple antenna arrays in transmission and reception MIMO (Multiple Input Multiple Output) enabled increasing transmission rates without increasing the spectral bandwidth. The 4th generation cellular networks standard (LTE-A) addressed the reduction of the peak to average power ratio (PAPR), which is a problem in systems that use multicarrier techniques such as OFDM. The way in which the PAPR reduction is achieved is by applying a spreading with the discrete Fourier transform (DFTS). Furthermore, LTE-A speci?es an Alamouti based Space-Frequency code to be used for diversity, when MIMO antenna arrays are available. In this thesis project, the emulation of the physical layer of a wireless communication system using DFTS-OFDM with space-frequency code over a MIMO array was developed, based on a software de?ned radio (SDR) platform, which in turn uses the universal software radio peripheral (USRP). The USRP contains a hardware implementation of the baseband processing unit and radio frequency (RF) interface. The framework was GNU Radio, whichisanopen-sources of tware development tool kit for building any kind of real-time signal processing applications. It is hosting in a Linux operating system.Both the transmitter and receiver were emulated. The transmitter was achieved with a USRP board B210, using 2 antennas (MIMO) to send information, which, after being digitally modulated on a scheme QPSK or 16 QAM, suffers spreading of the data with the DFTS, is modi?ed with a space-frequency code proposed by Alamouti and processed it to form OFDM symbols, which will be sent in parallel by both transmit antennas. The receiver is responsible for performing the same processes developed by the transmitter, in reverse order, with the additional task of estimating the channel state information (CSI) to apply this information on the Alamouti decoding, and try to retrieve the originally transmitted information. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | spa | |
| dc.publisher | CICESE | |
| dc.relation | citation:Armas Jiménez,S.2014. Emulación de la capa física (MIMO-OFDM) de redes celulares de 4ta. generación (LTE-A) con codificación en espacio y frecuencia, basado en una plataforma de SDR. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 151 pp. | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 | |
| dc.subject | info:eu-repo/classification/Autor/MEMS de RF | |
| dc.subject | info:eu-repo/classification/cti/7 | |
| dc.subject | info:eu-repo/classification/cti/33 | |
| dc.subject | info:eu-repo/classification/cti/3325 | |
| dc.title | Emulación de la capa física (MIMO-OFDM) de redes celulares de 4ta. generación (LTE-A) con codificación en espacio y frecuencia, basado en una plataforma de SDR | |
| dc.title | Physics emulation layer (MIMO-OFDM) of 4th generation cellular networks (LTE-A), with space-frequency encoded, based on a SDR platform | |
| dc.type | Tesis |