Teoria dos jogos aplicada ao controle de potÃncia e Ã equalizaÃÃo adaptativa em sistemas de comunicaÃÃo mÃvel - Fabiano de Sousa Chaves (2005)
A teoria dos jogos Ã um ramo da matemÃtica dedicado Ã anÃlise das interaÃÃes entre elementos concorrentes, que se encontram em situaÃÃo de conflito, e Ã formulaÃÃo de estratÃgias de decisÃo. O potencial de aplicaÃÃo desta teoria em sistema de comunicaÃÃo mÃvel Ã considerado, jÃ que em alguns dos problemas podem ser identificados elementos em situaÃÃo de conflito. Dois problemas sÃo aqui abordados, a saber, o controle de potencia de transmissÃo e a equalizaÃÃo adaptativa de canal. Ambos estÃo relacionados Ã interferÃncia, que Ã um dos mais importantes fatores limitantes do desempenho de sistemas de telefonia celular. O controle de potÃncia de transmissÃo consiste em um procedimento de gerenciamento da interferÃncia de mÃltiplo acesso. Uma nova abordagem deste problema, via teoria dos jogos Ã considerada nesta dissertaÃÃo, resultando em uma nova deduÃÃo do algoritmo clÃssico de controle de potÃncia DPC (do inglÃs Distributed Power Control). Um novo algoritmo denominado GT-DPC ( do inglÃs Game â Theoretic Distributed Power Control), Ã desenvolvido e se revela uma forma geral do algoritmo DPC. O algoritmo GT-DPC se mostra mais eficiente em termos de energia do que os algritmos convencionais para serviÃos de qualidade flexÃvel( melhor esforÃo), isto Ã, para um mesmo nÃvel de potÃncia de transmissÃo mais altas do que o DPC. AlÃm disso, este algoritmo permite o gerenciamento dos recursos de potÃncia em cenÃrios de coexistÃncia de serviÃos com diferentes caracterÃsticas. Neste caso, o Lgoritmo Ã denominado GT-MSDPC ( do inglÃs Game-Theoretic Multi- Service Distributed Power Control).O desempenho dos algoritmos propostos para sistemas de serviÃos Ã avaliado atravÃs de simulaÃÃes computacionais que emulam os sistemas celulares TDMA( do inglÃs Time Division Multiple Acess) e CDMA(do inglÃs Code Division Multiple Acess). A aplicaÃÃo da teoria dos jogos Ã equalizaÃÃo adaptativa de canal, que Ã o procedimento de combate Ã interferÃncia entre sÃmbolos, estÃ relacionada a situaÃÃes de pior caso. O filtro H( filtro robusto) Ã derivado atravÃs da aplicaÃÃo de conceitos da teoria dos jogos. AlÃm disso, suas interrelaÃÃes com o filtro de Kalman(RLS) sÃo apresentadas. Por meio de simulaÃÃes computacionais que emulam o sitema de telefonia celular GSM(do inglÃs Global System for Mobile Communications), ambos os fltros tÃm se desempenho como equalizador adaptativo de canal avaliado em dois diferentes cenÃrios. No primeiro deles, diferentes velocidades sÃo atribuÃdas ao usuÃrio, e os resultados mostram que o Rls e o equalizador H apresentam desempenhos comparÃveis. No segundo, considera-se a presenÃa de ruÃdo impulsivo, que pode ser uma consequÃncia do assincronismo de interferÃncia d mÃltiplo acesso, ou que pode ter fontes externas ao sistema de comunicaÃÃo, como a igniÃÃo de motores, llinhas de transmissÃo de energia, fornos de microondas, entre outros. Neste segundo cenÃrio, a robustez do equalizador H fica demonstrda, assim como a degradaÃÃo do desempenho do RLS. Um equalizador hÃbrido RLS-H Ã proposto, com a obtenÃÃo de ganhos expressivos com respeito ao equalizador RLS convencional.