Theses metadata

“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.

Export

Creator:	Kočan, Enis, 1979- (aut, code: 00433- E-CRIS.CG)
Title:	Rješenja za poboljšanje performansi OFDM zasnovanih relay sistema kroz permutaciju podnosilaca
Copyright date:	2010
Trajni link:	https://phaidra.cis.ac.me/detail_object/o:708?tab=0#mda
Pregled teze:
Download link:
Select license:	Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)

Academic metadata

Theses Type:	Doktorska disertacija
Academic Expertise :	Tehnicko-tehnološke nauke
Academic Title:	doktor nauka - elektrotehnika i računarstvo
University:	Univerzitet Crne Gore
Faculty:	Elektrotehnički fakultet
Group:	Studijski program Elektronika

Other Theses Metadata

Title translated:	Solutions for performance improvement of OFDM relay systems through subcarrier permutation
Publisher:	[E. Kočan]
Format:	PDF/A (154 lista)
description:	Telekomunikacije - mobilne radiokomunikacije / Telecommunications - mobile radiocommunications
description:	Datum odbrane: 28.01.2011.
Other responsibilities:	Pejanović-Đurišić, Milica, 1959- (mentor)
Other responsibilities:	Radusinović, Igor, 1972- (član komisije)
Other responsibilities:	Veljović, Zoran, 1968- (član komisije)
Other responsibilities:	Šimunić, Dina (član komisije)
Other responsibilities:	Karagiannidis, George (član komisije)
Abstract:	OFDM zasnovani relay sistemi su predmet intezivnih istraživačkih aktivnosti, zbog mogućnosti da povećaju domet i kapacitet bežičnih komunikacionih mreža. Stalni rast obima saobraćaja u WWAN i WLAN mrežama iziskuje permanentna istraživanja u pravcu daljeg unapređenja performansi ovih sistema. Poboljšanje performanse OFDM relay sistema je moguće ako se na relay (R) stanici obavi mapiranje (permutacija) podnosilaca sa prvog hopa, na odgovarajuće podnosioce na drugom hopu, a u zavisnosti od trenutnog odnosa signal/šum (SNR) na svakom od njih. U tezi su sveobuhvatno analizirane performanse OFDM pojačaj i proslijedi (AF) relay sistema sa fiksnim (FG) i sa promjenljivim pojačanjem (VG), kao i OFDM dekodiraj i proslijedi (DF) relay sistema, koji primjenjuju permutaciju podnosilaca (SCP) na R stanici, a sve u cilju definisanja optimalnog rješenja, za zadate kriterijume, sa aspekta implementacije u budućim WWAN i WLAN mrežama. Razmatran je scenario sa tri komunikaciona terminala, u kojem stanica izvora (S) nema direktnu komunikaciju sa destinacionom stanicom (D). Analizirane su dvije SCP šeme, označene kao BTB (Best-to-Best) SCP i BTW (Best-to-Worst) SCP, koje mogu maksimizirati kapacitet i/ili minimizirati vjerovatnoću greške po bitu (BER). Podrazumijevana je Rayleigh-eva feding statistika na oba hopa. Izvedeni su izrazi u zatvorenoj analitičkoj formi za BER u slučaju DPSK, BPSK i m-QAM modulisanih razmatranih OFDM relay sistema, koji primjenjuju BTB SCP i BTW SCP šeme. Takođe su izvedene i relacije za gornje granice ostvarivog kapaciteta analiziranih sistema. Kada se posmatra samo OFDM FG AF sistem, ili samo OFDM VG AF sistem, pokazalo se da, u cilju minimizacije BER-a treba primjenivati BTB SCP u oblasti malih SNR-ova po hopu, dok za srednje i veće vrijednosti SNR-a treba primijeniti BTW SCP. Kod OFDM DF sistema, BTB SCP šema minimizuje BER za sve SNR-ove od interesa. Kada je ostvarivi kapacitet sistema u pitanju, BTB SCP šema predstavlja optimalno rješenje za sve vrijednosti SNR-a na linkovima, kod svih analiziranih sistema. Za netransparentne relay stanice u WWAN mrežama naredne generacije, koje ne mogu primjenjivati AF prosleđivanje, kao optimalno rješenje je identifikovan OFDM DF sistem sa BTB SCP šemom. Uporednom analizom performansi svih razmatranih sistema, pri zadatim kriterijumima izbora optimalnog sistema, definisana su i odgovarajuća rješenja za transparentne relay stanice. Tako npr., kada su performanse sistema primarni kriterijum optimalnosti, onda je za male vrijednosti SNR-a na S-R linku (do 8dB) optimalno rješenje OFDM DF relay sistem sa BTB SCP šemom. Za veće vrijednosti SNR-a, najbolje performanse ostvaruje OFDM FG AF relay sistem sa SCP-om, koji primjenjuje BTB SCP u slučaju kada je potrebno maksimizovati kapacitet, a vrši prelaz sa BTB SCP na BTW SCP u zavisnosti od SNR-a, kada je cilj minimizacija BER-a.
Abstract:	OFDM based relay systems are subject of intensive research activity, due to ability to improve coverage and capacity of wireless communication networks. The permanent data traffic increase in WWAN and WLAN networks requires appropriate research toward further performance improvement of these systems. It is possible to improve the performance of OFDM relay systems, if the subcarriers from the first hop are mapped to corresponding subcarriers on the second hop, according to their instantaneous signal-to-noise ratio (SNR). In this thesis, detailed performance analysis of OFDM amplify-and-forward (AF) relay system with fixed gain (FG) and with variable gain (VG), and OFDM decode-and-forward (DF) relay system, implementing subcarrier permutation (SCP) at the relay (R) station, is performed, all in order to define optimal solution, for the given criteria, for the implementation in the next generation WWAN and WLAN networks. Scenario with three terminals, without direct source terminal (S) to destination terminal (D) communication, is considered. Two SCP schemes, denoted as BTB (Best-to-Best) SCP and BTW (Best-to-Worst) SCP, which can maximize capacity and/or minimize bit error rate (BER), are analyzed. It is assumed Rayleigh fading statistics on both hops. Closed form BER expressions for DPSK, BPSK and m-QAM modulated analyzed relay systems, with implemented BTB SCP and BTW SCP, are derived. Upper bounds expressions of the achievable capacity are derived, too. Considering apart only FG AF system, or only VG AF system, it is shown that in order to minimize BER results, BTB SCP should be implemented in the region of small SNRs per hop, while for the medium and high SNR values, BTW SCP scheme should be implemented. BTB SCP scheme minimizes BER for ali SNR values of interest. In terms of achievable capacity, BTB SCP scheme presents optimal solution for ali analyzed systems and ali SNR values. For the non-transparent relay stations in the next generation WWAN networks, which can not implement AF relaying, OFDM DF relay system with BTB SCP is defined as the optimal solution. Through performance comparison of ali the considered relay systems, for the given optimality criteria, the corresponding Solutions for the transparent relay stations, are defined. Thus, for example, when the system performances are the main criteria, then, in the region of small SNRs in S-R link (up to 8dB) OFDM DF with BTB SCP is optimal solution. For higher SNR values, the best performance achieves OFDM FG AF relay system with SCP, which implements BTB SCP in order to maximize capacity, and switches from BTB SCP to BTW SCP depending on SNR, in order to minimize BER.
Authors Key words:	OFDM, relejni sistem, permutacija podnosilaca, BER, ergodični kapacitet
Authors Key words:	OFDM, relay system, subcarrier permutation, BER, ergodic capacity
Classification:	621.395.721.5:004.7(043.3)
Language:	Serbian
Identifier:	6632973
Type:	Tekst.

Abstract:

OFDM zasnovani relay sistemi su predmet intezivnih istraživačkih aktivnosti, zbog mogućnosti da povećaju domet i kapacitet bežičnih komunikacionih mreža. Stalni rast obima saobraćaja u WWAN i WLAN mrežama iziskuje permanentna istraživanja u pravcu daljeg unapređenja performansi ovih sistema. Poboljšanje performanse OFDM relay sistema je moguće ako se na relay (R) stanici obavi mapiranje (permutacija) podnosilaca sa prvog hopa, na odgovarajuće podnosioce na drugom hopu, a u zavisnosti od trenutnog odnosa signal/šum (SNR) na svakom od njih. U tezi su sveobuhvatno analizirane performanse OFDM pojačaj i proslijedi (AF) relay sistema sa fiksnim (FG) i sa promjenljivim pojačanjem (VG), kao i OFDM dekodiraj i proslijedi (DF) relay sistema, koji primjenjuju permutaciju podnosilaca (SCP) na R stanici, a sve u cilju definisanja optimalnog rješenja, za zadate kriterijume, sa aspekta implementacije u budućim WWAN i WLAN mrežama. Razmatran je scenario sa tri komunikaciona terminala, u kojem stanica izvora (S) nema direktnu komunikaciju sa destinacionom stanicom (D). Analizirane su dvije SCP šeme, označene kao BTB (Best-to-Best) SCP i BTW (Best-to-Worst) SCP, koje mogu maksimizirati kapacitet i/ili minimizirati vjerovatnoću greške po bitu (BER). Podrazumijevana je Rayleigh-eva feding statistika na oba hopa. Izvedeni su izrazi u zatvorenoj analitičkoj formi za BER u slučaju DPSK, BPSK i m-QAM modulisanih razmatranih OFDM relay sistema, koji primjenjuju BTB SCP i BTW SCP šeme. Takođe su izvedene i relacije za gornje granice ostvarivog kapaciteta analiziranih sistema. Kada se posmatra samo OFDM FG AF sistem, ili samo OFDM VG AF sistem, pokazalo se da, u cilju minimizacije BER-a treba primjenivati BTB SCP u oblasti malih SNR-ova po hopu, dok za srednje i veće vrijednosti SNR-a treba primijeniti BTW SCP. Kod OFDM DF sistema, BTB SCP šema minimizuje BER za sve SNR-ove od interesa. Kada je ostvarivi kapacitet sistema u pitanju, BTB SCP šema predstavlja optimalno rješenje za sve vrijednosti SNR-a na linkovima, kod svih analiziranih sistema. Za netransparentne relay stanice u WWAN mrežama naredne generacije, koje ne mogu primjenjivati AF prosleđivanje, kao optimalno rješenje je identifikovan OFDM DF sistem sa BTB SCP šemom. Uporednom analizom performansi svih razmatranih sistema, pri zadatim kriterijumima izbora optimalnog sistema, definisana su i odgovarajuća rješenja za transparentne relay stanice. Tako npr., kada su performanse sistema primarni kriterijum optimalnosti, onda je za male vrijednosti SNR-a na S-R linku (do 8dB) optimalno rješenje OFDM DF relay sistem sa BTB SCP šemom. Za veće vrijednosti SNR-a, najbolje performanse ostvaruje OFDM FG AF relay sistem sa SCP-om, koji primjenjuje BTB SCP u slučaju kada je potrebno maksimizovati kapacitet, a vrši prelaz sa BTB SCP na BTW SCP u zavisnosti od SNR-a, kada je cilj minimizacija BER-a.