Desenho de pré-codificadores e combinadores para comunicações multiutilizador assistidas por modulações de índice em sistemas pós 5G - Farto, Bernardo Brogueira (2020)
Considerando os avanços tecnológicos das últimas décadas, espera-se que a próxima geração de comunicações sem fios siga a tendência de um aumento significativo da robustez do sistema, da eficiência espectral (SE) e da eficiência energética (EE). Atualmente na era do pós-5G, os esquemas de "Multiple Input, Multiple Output" (MIMO) baseados em modulações espaciais generalizadas (GSM) bem como noutras modulações de índices (IM), têm sido amplamente considerados como potenciais técnicas candidatas para as redes sem fios. Esta dissertação tem como objetivo desenhar e estudar um sistema MIMO para comunicações multiutilizador integrando símbolos GSM e símbolos de modulação de índices generalizada no espaço-frequência (GSFIM). Numa primeira parte estuda-se um sistema MIMO multiutilizador, em que uma estação base (BS) transmite símbolos GSM pré-codificados para vários recetores. Na abordagem GSM adotada, múltiplas antenas transmitem simultaneamente diferentes símbolos M-QAM de alto nível, até M =1024. O pré-codificador é desenvolvido de modo a remover interferências entre utilizadores enquanto um algoritmo iterativo baseado no "alternating direction method of multipliers" (ADMM) é aplicado no recetor para realizar a deteção GSM de um único utilizador. Os resultados mostram que a abordagem GSM MU-MIMO apresentada é capaz de explorar eficazmente um grande número de antenas de transmissão implantadas no transmissor e também proporcionar ganhos de desempenho sobre esquemas convencionais MU-MIMO com eficiências espectrais idênticas. Numa segunda parte, introduz-se uma nova dimensão (para além do espaço), a frequência. Estuda-se assim o comportamento dos recetores MMSE e OB-MMSE, num sistema MIMO baseado em GSFIM. Os resultados mostram que o sistema GSFIM MUMIMO explora de forma competente as comunicações com grande número de antenas/sub-portadoras, apresentando melhores desempenhos quando usada com um recetor OB-MMSE.