In the CDMA cellular networking system, power control is a very important issue because it is an interference limited system. In order to reduce the near-far problem and improve the battery life of mobile station, the transmit power of mobile stations must be controlled to limit interference. In this paper, we study the effect of power control on system performance. Different power control rates may have influence on the performance. Meanwhile, we take the consideration of different call admission control algorithm. By introducing soft handoff waiting queue and guard channel into the soft handoff algorithm, we compare the power control influence on a base case (which is similar to IS95 algorithm, but with perfect power control) and proposed call admission control algorithm. The simulation shows that increasing power control rate and combination of power control and soft handoff prioritization can greatly reduce the blocking rates and refuse rates of new/soft handoff calls, thus the system performance is improved.

Ce mémoire porte sur la conception de l'interface numérique s'occupant, lors de la réception au sein d'un système de transmission de données, des problèmes d'accès au canal dans les protocoles large bande de type W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access / Multiplexage à large bande par code). Le cœur de la problématique se situe dans la partie numérique en bande de base, le récepteur RAKE. Ce récepteur est responsable de la démodulation du signal et de l'exploitation de la diversité du signal en identifiant et combinant les composantes de trajets multiples d'un même signal. En effet, cette dernière fonction est particulièrement importante d’une part de son rôle pour contrer les effets d'évanouissement causés par les trajets multiples, et d’autre part du rôle central du récepteur RAKE. La conception et l'implantation de celui-ci revêtent un caractère primordial. Dans ce mémoire, nous proposons une nouvelle architecture pour le récepteur RAKE : CodeRAKE. Les caractéristiques architecturales principales recherchées sont une grande flexibilité et une extensibilité aisée, tout en préservant la fonctionnalité et un bon équilibre entre ressources utilisées (et donc surface consommée) et performances (vitesse de fonctionnement). Pour satisfaire les contraintes de flexibilité et d'extensibilité, l'architecture CodeRAKE est partitionnée (pour être modulaire) en fonction du nombre d'utilisateurs et du nombre de codes par utilisateur, sans perdre de vue les contraintes de limitions de ressources utilisées et de préservation des performances. La modularité élevée de CodeRAKE permet l'application aisée de techniques de parallélisation permettant d'augmenter facilement les performances pour satisfaire notamment les besoins du côté de la station de base. L'approche architecturale mise en œuvre est souple et peut être facilement adaptée à d'autres protocoles existants ou futurs. Elle répond ainsi au défi des années à venir, où les récepteurs devront être capables de supporter de multiples protocoles et interfaces d'accès, notamment sous le contrôle de couches logicielles / This thesis focuses on the design of the air interface of W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) systems, particularly on the aspects related to the channel access problems at the reception side. The main concern herein is the design of the baseband digital parts, that is, the RAKE receiver. This receiver is in charge of the signal demodulation and responsible for making profit of signal diversity. This late functionality is particularly important as it allows to counter signal fading by detecting and combining multipath components (leading to signal reinforcement) Given the central role of the RAKE receiver, its design and implementation are of paramount importance. In this thesis, we propose a new architecture for the RAKE receiver: CodeRAKE. The main architectural characteristics being aimed are high flexibility and scalability, yet preserving a good trade-off between resource use (and hence, area consumption) and performance (operation speed). In order to satisfy the flexibility and scalability constraints, the CodeRAKE architecture is modular and partitioned according to the number of users and the number of codes per user, with the resource limitation and performance preservation constraints in mind. The high levels of modularity of the CodeRAKE architecture allow an easy use of parallelisation techniques, which in turn allow an easy increase of performances, particularly at the base station side.The architectural approach proposed herein are versatile and can be easily adapted to other existing or future protocols. It responds to the challenge of the coming years, where the receiver will have to support multiple protocols and access interfaces, including control software layers

La presente tesis se ocupa del diseño de una Red de Telecomunicaciones Rurales para las poblaciones ubicadas en las cuencas de los ríos Paruro, Apurimac y Acomayo dentro de las provincias de Paruro y Acomayo, en la Región Cusco, haciendo uso de la tecnología CDMA en la frecuencia de 450 MHz (CDMA 450 en adelante). / Tesis

La presente tesis abarca el diseño de una red de acceso inalámbrica utilizando tecnología CDMA en la frecuencia de 450 Mhz para el distrito de Ahuac, provincia Chupaca, Departamento Junín. El primer capítulo presenta el estudio de la problemática de la red de acceso de telecomunicaciones en dicho distrito, teniendo en cuenta sus condiciones geográficas y características socio-económicas. El segundo capítulo muestra los conceptos generales de una red de acceso inalámbrica para zonas rurales, describiendo los sistemas de comunicaciones rurales, las centrales telefónicas, los sistemas de transmisión y las tecnologías de acceso inalámbrica para zonas rurales. El tercer capítulo presenta los datos para el análisis de la red de acceso inalámbrica, se define la hipótesis, los objetivos, el universo, el procedimiento para el análisis de datos, las definiciones operativas y se muestra la propuesta del diseño de la red. El cuarto y último capítulo describe el diseño de la red de acceso, analizando diversos factores como: cálculo del radio de cobertura de la estación base, cálculo del link budget, cálculo del número de canales, el cálculo del enlace entre la estación base y la central de conmutación, infraestructura a utilizar, costo del proyecto y su viabilidad económica. / Tesis

El presente trabajo de tesis se ha sido realizado con la finalidad de exponer los principales conceptos que se deben tener en consideración al afrontar el problema de dimensionar la etapa de conmutación dentro de una red celular llegando a determinar la solución conceptual y su posterior ejecución, para mayor claridad se presentan casos prácticos de dimensionamiento y el desarrollo de un proyecto. Por consiguiente y con la finalidad de brindar un concepto teórico general, en el capítulo 1, se presenta el esquema de una red celular CDMA mostrando los principales equipos que componen esta red, describiendo las funciones fundamentales, capacidades y elementos internos de los principales equipos. En el marco teórico, capítulo 2, se describen los principales conceptos referentes a tráfico telefónico y la descripción de los parámetros que indican el estado de una red celular, con el objetivo de caracterizar el comportamiento de llamadas de los usuarios y por ende de la misma red. En el capítulo 3 se muestra la aplicación de los conceptos teóricos en casos prácticos de dimensionamiento de tráfico, determinación de estructura de la red y control de la capacidad de equipos. El objetivo es que tomando en consideración todas las reglas de dimensionamiento y parámetros de control de calidad, en cada uno de los tres casos expuestos en este capítulo, se debe plantear para cada caso una solución de ingeniería factible de aplicar. Teniendo ya planteada la solución de un problema se debe ejecutar, por lo que en el capítulo 4 se ha descrito las principales consideraciones que se deben tener en la ejecución de un proyecto, como ejemplo, y para un mejor entendimiento, se ha tomado al segundo caso del capítulo 3. Finalmente el Capítulo 5 muestra muy brevemente un análisis de los costos involucrados en el caso 1 del capítulo 3. / Tesis

En este trabajo se analiza cual es el equipamiento más apropiado para dar cobertura de telefonía móvil celular a la localidad de Laredo, distrito de Laredo provincia Trujillo departamento La Libertad; una estación Base Celular y/o un Repetidor Celular tomando como objetos de análisis la cobertura celular radioeléctrica, la capacidad de tráfico esperada y análisis económico. / Tesis

En el primer capítulo se explica la importancia del sistema CDMA en el desarrollo de los futuros sistemas celulares y el motivo del desarrollo de esta tesis. En el segundo capítulo se explica la evolución de la tecnología celular, en la cual fueron apareciendo diferentes tecnologías, las cuales ofrecían mejores prestaciones para el usuario final. En el tercer capítulo se describen todas las técnicas de acceso múltiple empleados por los diversos sistemas de comunicación. En el cuarto capítulo se desarrolla el cálculo de las pérdidas en el trayecto; de tal manera que con este cálculo se puede encontrar la cobertura de la señal. Además, se explican algunos modelos utilizados en la práctica tales como Okumura, Hata y Link Budget. También define algunos conceptos útiles para este capítulo y por último se muestra las bandas asignadas en Perú. En el quinto capitulo se explican los temas relacionados con el estándar IS-95, la cual engloba diferentes técnicas para procesar la señal; los conceptos para entender el funcionamiento y los canales que posee en los dos sentidos downlink & uplink. En el sexto capítulo se desarrollan los diagramas de flujo del programa principal y los subprogramas. Los subprogramas ayudan a organizar las tareas de cada una de las técnicas utilizadas simular el estándar, de tal manera que el programa principal haga uso de los subprogramas para el procesamiento de la señal. Adicionalmente, en este capítulo se explica las perdidas de datos en la codificación de la voz, la clave de la técnica del CDMA con ayuda de la correlación de las secuencias pseudoaleatorias y por último un manual, donde explica cómo se debe usar el programa. En el séptimo y octavo capítulo se presentan las observaciones y recomendaciones que se observaron durante el desarrollo del trabajo de tesis. En el noveno capítulo se dan las referencias bibliográficas utilizadas para el desarrollo de la tesis, cabe destacar que la mayor fuente de información fue Internet. Al final de la tesis se muestra un pequeño glosario de las palabras técnicas empleadas en la tesis. / Tesis

Currently there is a need to design, develop, and deploy autonomous and portable indoor geolocation systems to fulfil the needs of military, civilian, governmental and commercial customers where GPS and GLONASS signals are not available due to the limitations of both GPS and GLONASS signal structure designs. The goal of this dissertation is (1) to introduce geolocation systems; (2) to classify the state of the art geolocation systems; (3) to identify the issues with the state of the art indoor geolocation systems; and (4) to propose and assess four WPI indoor geolocation systems. It is assessed that the current GPS and GLONASS signal structures are inadequate to overcome two main design concerns; namely, (1) the near-far effect and (2) the multipath effect. We propose four WPI indoor geolocation systems as an alternative solution to near-far and multipath effects. The WPI indoor geolocation systems are (1) a DSSS/CDMA indoor geolocation system, (2) a DSSS/CDMA/FDMA indoor geolocation system, (3) a DSSS/OFDM/CDMA/FDMA indoor geolocation system, and (4) an OFDM/FDMA indoor geolocation system. Each system is researched, discussed, and analyzed based on its principle of operation, its transmitter, the indoor channel, and its receiver design and issues associated with obtaining an observable to achieve indoor navigation. Our assessment of these systems concludes the following. First, a DSSS/CDMA indoor geolocation system is inadequate to neither overcome the near-far effect not mitigate cross-channel interference due to the multipath. Second, a DSSS/CDMA/FDMA indoor geolocation system is a potential candidate for indoor positioning, with data rate up to 3.2 KBPS, pseudorange error, less than to 2 m and phase error less than 5 mm. Third, a DSSS/OFDM/CDMA/FDMA indoor geolocation system is a potential candidate to achieve similar or better navigation accuracy than a DSSS/CDMA indoor geolocation system and data rate up to 5 MBPS. Fourth, an OFDM/FDMA indoor geolocation system is another potential candidate with a totally different signal structure than the pervious three WPI indoor geolocation systems, but with similar pseudorange error performance.

Les systèmes de localisations existants présentent des insuffisances au niveau desapplications en environnement indoor. Ces insuffisances se traduisent soit par la non-disponibilité des signaux (le GPS) dans ce type d’environnement, soit par leur manque de précision quand ils sont prévus à cet effet. Ces limites ont motivé la recherche de nouvelles techniques. Les transmissions Ultra-Large Bande (ULB) de par leur singularité en matière de précision et de faible puissance d’émission, s’avèrent être la meilleure réponse à la problématique ci-dessus. Nous avons donc choisi cette technique pour mettre au point un procédé de localisation endogène permettant d’assurer, avec précision, la continuité des services de localisation dans les environnements indoor. Ce procédé s’appuie sur la localisation en trois dimensions (3-D). Il utilise la technique temporelle de différenciation du temps d’arrivée (TDOA). Cette technique permet de mieux tirer profit de la bonne résolution temporelle de l’ULB et de pallier au problème de synchronisation entre l’émetteur et le récepteur. Deux techniques de transmission ULB ont été étudiées : la technique d’accès multiples par séquence directe (DS-CDMA) et la technique d’accès multiples par sauts temporels (TH-CDMA). Une autre étape importante de notre étude a été de développer un algorithme non-itératif de localisation en 3-D pour réduire le temps de calcul. En effet, l’utilisation d’un algorithme non-itératif permet d’optimiser les performances du système en termes de temps de calcul voire de coûts de consommation énergétique. Après l’étude théorique des différents blocs du système, le système a été tout d’abord simulé dans le canal Gaussien (AWGN) et les canaux IEEE.802.15.4a indoor. Il a été ensuite testé dans différents environnements réels de types laboratoires. Les résultats obtenus démontrent que l’utilisation des techniques de transmission basées sur la technologie radio impulsionnelle ULB permet d’obtenir un système de localisation en 3-D avec une précision centimétrique pour les applications indoor. / Existing positioning systems have deficiencies in applications indoor environment. These deficiencies result is the non-availability of signals (GPS) in this type of environment, either by their lack of precision when they are provided for this purpose. These limitations have led to research for novel techniques. Ultra-Wide Band (UWB) transmission techniques due to their uniqueness in terms of fine resolution and low power emission, prove to be the best answer to this problem. So we choose this technique to develop a process to ensure self location, with accuracy, continuity of location services in indoor environments. This method is based on the location in three dimensions (3-D). It uses the Time Difference Of Arrival (TDOA) technique. This technique allows to better take advantage of the high time resolution of the ULB and overcome the problem of synchronization between the transmitter and the receiver. Two UWB transmission techniques were studied: the Direct Sequence multiple access technique (DS-CDMA) and Time Hopping (TH-CDMA) multiple access technique. Another important step in our study was to develop a non-iterative positioning algorithm in 3-D to reduce the computation time. Indeed, using a non-iterative algorithm optimizes system performance in terms of computing time or cost of energy consumption. After the theoretical study of the system, the proposed positioning system was firstly simulated in Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel and indoor IEEE.802.15.4a channels. It was then tested in various real environments types laboratories. The results obtained show that using UWB impulse radio technology transmission techniques allows to achieve a high accuracy 3-D location system in order of centimeter for applications in indoor environments.

One of the fundamental problems related to the development of direct sequence code division multiple access (DS CDMA) wireless data networks is design of spreading sequences possessing semi-optimal characteristics. In this thesis, we introduce three new methods to design spreading sequences, which can be optimised to achieve the desired characteristics.We show that the level of MAI for the DS CDMA systems utilising the example sets of sequences designed by the use of these techniques can be relatively low, compare to the case when the well known Gold-like sequences [29] are used. In addition, we show that by using one of the methods introduced in the thesis, we can construct sets of orthogonal sequences possessing acceptable correlation properties, even for an asynchronous operation, while another of the introduced methods can be used if design of sequences of an arbitrary length is required.Our new methods to design complex polyphase sequences are orientated towards the short length sequences, as a target application for them are high data rate wireless networks. Those methods are based on using discretised chirp pulses, pulses consisting of discretised multiple chirps, or linear combinations of them. In order to achieve orthogonality among the designed polyphase sequences, we combined the sequences based on superimposed chirps and double chirps with the sequences derived from the orthogonal Walsh functions.Finally, we utilise the three most promising sequence sets designed by the use of die introduced methods to simulate the multiuser DS CDMA systems. We compare performance of those simulated systems with the performance of the simulated system utilising 15-chip Gold- like sequences. The comparison results indicate that by using our design methods, we can produce useful sequence sets for applications where short spreading sequences are required. The presented ++ / results also demonstrate that the performance of systems utilising those sequences can be significantly better in terms of the number of simultaneously active users or bit error rate (BER) that the performance of the system employing Gold or Gold-like sequences of the similar length.