Implementação de processador banda base ofdma para downlink lte em fpga

This work treats of an implementation OFDMA baseband processor in hardware for LTE Downlink. The LTE or Long Term Evolution consist the last stage of development of the technology called 3G (Mobile System Third Generation) which offers an increasing in data rate and more efficiency and flexibility in transmission with application of advanced antennas and multiple carriers techniques. This technology applies in your physical layer the OFDMA technical (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) for generation of signals and mapping of physical resources in downlink and has as base theoretical to OFDM multiple carriers technique (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). With recent completion of LTE specifications, different hardware solutions have been developed, mainly, to the level symbol processing where the implementation of OFDMA processor in base band is commonly considered, because it is also considered a basic architecture of others important applications. For implementation of processor, the reconfigurable hardware offered by devices as FPGA are considered which shares not only to meet the high requirements of flexibility and adaptability of LTE as well as offers possibility of an implementation quick and efficient. The implementation of processor in reconfigurable hardware meets the specifications of LTE physical layer as well as have the flexibility necessary for to meet others standards and application which use OFDMA processor as basic architecture for your systems. The results obtained through of simulation and verification functional system approval the functionality and flexibility of processor implemented

Analysis of Wiener-Hammerstein equalizer for downlink LTE system

We propose a Wiener-Hammerstein (W-H) channel estimation algorithm for Long-Term Evolution (LTE) systems. The LTE standard provides known data as pilot symbols and exploits them through coherent detection to improve system performance. These drivers are placed in a hybrid way to cover up both time and frequency domain. Our aim is to adapt the W-H equalizer (W-H/E) to LTE standard for compensation of both linear and nonlinear effects induced by power amplifiers and multipath channels. We evaluate the performance of the W-H/E for a Downlink LTE system in terms of BLER, EVM and Throughput versus SNR. Afterwards, we compare the results with a traditional Least-Mean Square (LMS) equalizer. It is shown that W-H/E can significantly reduce both linear and nonlinear distortions compared to LMS and improve LTE Downlink system performance.

SFBC MIMO energy efficiency improvements of common packet schedulers for the long term evolution downlink

It is desirable that energy performance improvement is not realized at the expense of other network performance parameters. This paper investigates the trade off between energy efficiency, spectral efficiency and user QoS performance for a multi-cell multi-user radio access network. Specifically, the energy consumption ratio (ECR) and the spectral efficiency of several common frequency domain packet schedulers in a cellular E-UTRAN downlink are compared for both the SISO transmission mode and the 2x2 Alamouti Space Frequency Block Code (SFBC) MIMO transmission mode. It is well known that the 2x2 SFBC MIMO transmission mode is more spectrally efficient compared to the SISO transmission mode, however, the relationship between energy efficiency and spectral efficiency is undecided. It is shown that, for the E-UTRAN downlink with fixed transmission power, spectral efficiency improvement results into energy efficiency improvement. The effect of SFBC MIMO versus SISO on the user QoS performance is also studied. © 2011 IEEE.

Análise do desempenho da tecnologia 4G LTE

O objectivo deste trabalho passa pelo desenvolvimento de uma ferramenta de simulação dinâmica de recursos rádio em LTE no sentido descendente, com recurso à Framework OMNeT++. A ferramenta desenvolvida permite realizar o planeamento das estações base, simulação e análise de resultados. São descritos os principais aspectos da tecnologia de acesso rádio, designadamente a arquitectura da rede, a codificação, definição dos recursos rádio, os ritmos de transmissão suportados ao nível de canal e o mecanismo de controlo de admissão. Foi definido o cenário de utilização de recursos rádio que inclui a definição de modelos de tráfego e de serviços orientados a pacotes e circuitos. Foi ainda considerado um cenário de referência para a verificação e validação do modelo de simulação. A simulação efectua-se ao nível de sistema, suportada por um modelo dinâmico, estocástico e orientado por eventos discretos de modo a contemplar os diferentes mecanismos característicos da tecnologia OFDMA. Os resultados obtidos permitem a análise de desempenho dos serviços, estações base e sistema ao nível do throughput médio da rede, throughput médio por eNodeB e throughput médio por móvel para além de permitir analisar o contributo de outros parâmetros designadamente, largura de banda, raio de cobertura, perfil dos serviços, esquema de modulação, entre outros. Dos resultados obtidos foi possível verificar que, considerando um cenário com estações base com raio de cobertura de 100 m obteve-se um throughput ao nível do utilizador final igual a 4.69494 Mbps, ou seja, 7 vezes superior quando comparado a estações base com raios de cobertura de 200m.

Multipacket reception in LTE femtocell networks

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Despliegues de femtoceldas LTE en interiores comparación con otras tecnologías inalámbricas

Long Term Evolution (LTE) has appeared with the aim of improving the performance of 3G networks, increasing spectral efficiency and peak rates both at downlink and uplink, reducing latency and increasing flexibility of frequency allocation. Therefore, LTE is expected to have a key role in the development of wireless networks and services in the next years, and, of course, in specific dedicated in-building solutions. Due to that fact, an analysis of LTE performance in indoor scenarios in terms of capacity and grade of service is essential, as well as its comparison with other indoor solutions, pointing out the technical challenges derived, and describing and proposing performance assessment rules to be used in LTE deployments.

Simulation of scheduling gains in LTE

This paper describes the implementation of an LTE downlink simulator that is able to precisely model the fast time and frequency variations existing in a multipath channel. This is decisive to properly simulate the gains achievable by the channeldependent scheduling LTE is capable of. The aim of this study is to investigate the relationship between the throughput achieved by a base station and parameters of active users in the cell (such as SINR or speed). The ultimate goal is to obtain a model that can predict throughput as a function of a few selected parameters that characterize users’ conditions. A proportional fair scheduler is used because of its ability to maximize the BS throughput while preventing user starvation. Some conclusions are drawn on the main parameters affecting the BS throughput based on results obtained so far.

Experimental full duplex simultaneous transmission of LTE over a DWDM directly modulated RoF system

In this paper, we experimentally demonstrate the seamless integration of full duplex system frequency division duplex (FDD) long-term evolution (LTE) technology with radio over fiber (RoF) for eNodeB (eNB) coverage extension. LTE is composed of quadrature phase-shift keying (QPSK), 16-quadrature amplitude modulation (16-QAM) and 64-QAM, modulated onto orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and single-carrier-frequency division multiplexing for downlink (DL) and uplink (UL) transmissions, respectively. The RoF system is composed of dedicated directly modulated lasers for DL and UL with dense wavelength division multiplexing (DWDM) for instantaneous connections and for Rayleigh backscattering and nonlinear interference mitigation. DL and UL signals have varying carrier frequencies and are categorized as broad frequency spacing (BFS), intermediate frequency spacing (IFS), and narrow frequency spacing (NFS). The adjacent channel leakage ratio (ACLR) for DL and UL with 64-QAM are similar for all frequency spacings while cross talk is observed for NFS. For the best case scenario for DL and UL transmissions we achieve error vector magnitude (EVM) values of ~2.30%, ~2.33%, and ~2.39% for QPSK, 16-QAM, and 64-QAM, respectively, while for the worst case scenario with a NFS EVM is increased by 0.40% for all schemes. © 2009-2012 OSA.

Aumento de capacidade em sistemas MIMO coordenados para advanced LTE com utilização de repetidores fixos

Com vista a revolucionar o sector das comunicações móveis, muito à custa dos elevados débitos prometidos, a tecnologia LTE recorre a uma técnica que se prevê que seja bastante utilizada nas futuras redes de comunicações móveis: Relaying. Juntamente com esta técnica, o LTE recorre à técnica MIMO, para melhorar a qualidade da transmissão em ambientes hostis e oferecer elevados ritmos de transmissão. No planeamento das próximas redes LTE, o recurso à técnica Relaying é frequente. Esta técnica, tem como objectivo aumentar a cobertura e/ou capacidade da rede, e ainda melhorar o seu desempenho em condições de fronteira de célula. A performance de uma RS depende da sua localização, das condições de propagação do canal rádio a que tanto a RS como o EU estão sujeitos, e ainda da capacidade que a RS tem de receber, processar e reencaminhar a informação. O objectivo da tese é estudar a relação existente entre o posicionamento de uma RS e o seu desempenho. Desta forma, pretende-se concluir qual a posição ideal de uma RS (tanto do tipo AF como SDF). Para além deste estudo, é apresentado um comparativo do desempenho dos modos MIMO TD e OL-SM, onde se conclui em que condições deverão ser utilizados, numa rede LTE equipada com FRSs.

Planeamento e optimização em redes celulares móveis auto-geridas assentes em LTE

O objectivo deste trabalho consiste em avaliar os benefícios das Self Organizing Networks (SON), no que concerne ao planeamento e optimização de redes Long Term Evolution (LTE), não só através do seu estudo, como também através do desenvolvimento e teste de algoritmos, que permitem avaliar o funcionamento de algumas das suas principais funções. O estudo efectuado sobre as SON permitiu identificar um conjunto de funções, tais como a atribuição automática de Physical Cell Id (PCI), o Automatic Neighbour Relation (ANR) e a optimização automática de parâmetros de handover, que permitem facilitar ou mesmo substituir algumas das tarefas mais comuns em planeamento e optimização de redes móveis celulares, em particular, redes LTE. Recorrendo a um simulador LTE destinado à investigação académica, em código aberto e desenvolvido em Matlab®, foi desenvolvido um conjunto de algoritmos que permitiram a implementação das funções em questão. Para além das funções implementadas, foram também introduzidas alterações que conferem a este simulador a capacidade de representar e simular redes reais, permitindo uma análise mais coerente dos algoritmos desenvolvidos. Os resultados obtidos, para além de evidenciarem claramente o benefício dos algoritmos desenvolvidos, foram ainda comparados com os obtidos pela ferramenta profissional de planeamento e optimização Atoll®, tendo-se verificado a franca proximidade de desempenho em algumas das funções. Finalmente, foi desenvolvida uma interface gráfica que permite o desenho, configuração e simulação de cenários, bem como a análise de resultados.

Avaliação da qualidade e desempenho de serviços em redes LTE

Tratando-se o LTE de uma nova tecnologia, existe ainda pouca informação no que confere a resultados em redes comerciais, ou seja dados reais, sendo que os dados atualmente existentes referem-se a simulações. De forma a verificar se os resultados das simulações traduzem a experiência do cliente nas redes comerciais foram realizados vários testes nas bandas de frequência dos 800MHz com largura de banda de 10 MHz. Destes testes foram extraídas equações analíticas que modelam alguns parâmetros de desempenho da interface rádio oferecendo aos operadores a relação entre cobertura, capacidade e interferência, os quais são fundamentais para um bom domínio do planeamento celular em LTE. Fazendo a comparação entre o débito binário e o SINR dos dados das simulações em cenário veicular com os dados obtidos em redes comerciais observa-se que os resultados são muitos semelhantes para ambos os canais descendente e ascendente. O mesmo não se constatou para o cenário pedestre havendo um enorme afastamento no SINR na ordem dos 5 dB superiores ao longo de toda a linha dos dados reais para o canal descendente. Já no canal ascendente o desfasamento é superior estando na ordem dos 5 a 10 dB mas inferior à linha teórica.

Análise do impacto da utilização de femto-células em LTE

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Previsão de desempenho para redes móveis LTE e UMTS baseadas em redes GSM co-localizadas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrónica e Telecomunicações

Detecção de sectores cruzados e optimização de cobertura em redes LTE

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Optimização da lista de células vizinhas em redes LTE

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações