Cálculo de BER y maximización de desempeño para sistemas que utilizan modulación adaptiva

CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL

Tesis (Ing. Civil Electrónico) - ( Magíster en Ciencias de la Ingeniería) -- Prof. guía: Rodolfo Feick Laudien

p. 63-70

[Resumen del autor]

Las tecnologías inalámbricas han adquirido gran relevancia en los últimos años lo que se traduce en una serie de publicaciones en torno a ellas, sin embargo, es una área aún abierta y en la que se pueden realizar muchas contribuciones. Dos tópicos fundamentales en los canales inalámbricos son la estimación de Tasa de Error de Bits (BER) Y la utilización óptima de los recursos de manera de maximizar el desempeño del sistema. En el caso de estimación de BER por método analítico la relevancia radica en que permite conocer la confiabilidad del sistema sin tener que recurrir a simulaciones que, sin duda, toman una mayor cantidad de tiempo. A su vez, la importancia de maximizar el desempeño es que con los mismos recursos del sistema (modulaciones disponibles, tasa de código, etc.) se alcanzan los requerimientos de Calidad de Servicio (QoS) impuestos por la Tasa de Error de Paquetes (PER) o por la Tasa de Pérdida de Paquetes (PLR). Como primera parte de este trabajo se desarrolló una fórmula cerrada para el cálculo de BER en sistemas que utilizan modulaciones en cuadratura. El desarrollo de esta fórmula se basó en la geometría de las constelaciones asociadas a las modulaciones a considerar para la transmisión. El análisis aquí presentado difiere de lo desarrollado previamente por otros autores ya que el mapeo a considerar es arbitrario. Los resultados obtenidos son comparados con simulaciones, uníon bound [1] y expurgated bound[2]. Se observa que la fórmula desarrollada es idéntica a las simulaciones en todo el rango de relación señal a ruido (SNR). La contribución de este tópico está en la simplicidad del análisis, la independencia del mapeo y la exactitud en el rango de bajo SNR. Debido al interés que han despertado los transmisores adaptivos, que adaptan sus parámetros de transmisión de acuerdo al estado del canal, resulta interesante estimar el BER de estos sistemas cuando se combinan paquetes en el extremo receptor. Para obtener esta estimación se desarrolla una fórmula cerrada que aproxima de manera precisa el BER de estos sistemas. Así, se hace necesario modelar de manera adecuada las decisiones suaves de bits a la salida del demodulador. Se comprobó que estas decisiones son aproximadas de buena manera por la función de densidad de probabilidad Gaussiana. La fórmula obtenida es contrastada con simulaciones y se aprecia que la estimación de BER es precisa en todo el rango de SNR, presentando la mayor diferencia para bajo SNR. La contribución de este desarrollo no resuelto en la literatura es que la estimación es muy precisa y los resultados son obtenidos de manera más rápida que a través de simulaciones. Se trabajó en sistemas que combinan Automatic Repeat Request (ARQ) con Adaptive Modulation and Coding (AMC) de manera de maximizar el desempeño. Este trabajo difiere de la aproximación tradicional al problema, ya que los parámetros de interés (umbrales de relación señal a ruido) Son considerados variables de optimización y son dependientes de la retransmisión en la que se encuentre el proceso ARQ. Los resultados obtenidos son comparados con los resultados mostrados en [3], y se observa que el análisis presentado aquí supera los resultados originales. Este trabajo es una contribución en el área de comunicaciones inalámbricas, ya que los resultados obtenidos son una mejora respecto de lo presentado con anterioridad en la literatura.

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