[pt] Em redes sem fio, o desvanecimento do sinal causado pela propagação por caminhos múltiplos pode ser mitigado através do uso de diversidade cooperativa [1–3]. Neste contexto, esquemas de seleção de repetidores são essenciais por causa de seu alto desempenho [4–6]. Esta tese é focada no desenvolvimento de técnicas de seleção de repetidores, que utilizam buffers. Como primeira contribuição, apresentamos uma estrutura de chaveamento para sistemas de repetidores MIMO em que um nó de origem pode transmitir diretamente para um nó de destino ou auxiliado por repetidores. Em particular, apresentamos uma nova técnica de seleção de repetidores baseada no chaveamento e seleção do melhor canal, denominada Switched Max-Link, que faz uso do critério de seleção Maximum Minimum Distance (MMD). Como segunda contribuição, apresentamos uma estratégia de seleção de repetidores para sistemas cooperativos de múltiplas antenas que são auxiliados por um nó processador central, em que um cluster formado por dois
usuários é selecionado para transmitir simultaneamente um ao outro com a ajuda de repetidores. Em particular, apresentamos uma nova estratégia de seleção de repetidores Multi-Way com base na seleção do melhor link, explorando o uso de buffers e codificação de rede em camada física (PLNC), denominada Multi-Way Buffer-Aided Max-Link (MW-Max-Link). Como terceira contribuição, apresentamos uma estrutura de uplink dirigida por nuvem para sistemas de repetidores Multi-Way de múltiplas antenas, que ajuda na detecção conjunta de símbolos na nuvem, onde os usuários são selecionados para transmitir simultaneamente uns aos outros auxiliados por repetidores. Em particular, desenvolvemos um novo protocolo de seleção de repetidores Multi-Way com base na seleção do melhor link, explorando o uso
de buffers em nuvem e PLNC, denominado Multi-Way Cloud-Driven Best-User-Link (MWC-Best-User-Link). É realizada uma análise das técnicas propostas e existentes em termos de custo computacional, probabilidade de erro de pareamento, soma das taxas e atraso médio e simulações são empregadas para avaliar o desempenho dessas técnicas. / [en] In wireless networks, signal fading caused by multipath propagation can be mitigated through the use of cooperative diversity [1–3]. In this context, relay selection schemes are key because of their high performance [4–6]. Thus, this thesis is focused on developing relay selection techniques, that
uses buffers. In this work, as a first contribution, we present a switched relaying framework for multiple-input multiple-output (MIMO) relay systems where a source node may transmit directly to a destination node or aided by relays equipped with buffers. In particular, we develop a novel relay selection protocol based on switching and the selection of the best link, denoted as Switched Max-Link, that uses the novel Maximum Minimum Distance (MMD) relay selection criterion. After that, as a second contribution, we present a relay-selection strategy for multi-way cooperative multi-antenna systems that are aided by a central processor node, where a cluster formed by two users is selected to simultaneously transmit to each other with the help of relays. In particular, we present a novel multi-way relay selection strategy based on the selection of the best link, exploiting the use of buffers and physical-layer network coding (PLNC), that is called Multi-Way Buffer-Aided Max-Link (MW-Max-Link). Moreover, as a third contribution, we present a cloud-driven uplink framework for multi-way multiple-antenna relay systems which aids joint symbol detection in the cloud and where users are selected to simultaneously transmit to each other aided by relays. In particular, we develop a novel multi-way relay selection protocol based on the selection of the best link, exploiting the use of cloud buffers and PLNC, denoted as Multi-Way Cloud- Driven Best-User-Link (MWC-Best-User-Link). An analysis of the proposed and existing techniques in terms of computational cost, pairwise error probability, sum-rate and average delay is carried out. Simulations are then employed to evaluate the performance of these techniques.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:48748 |
| Date | 24 June 2020 |
| Creators | FLAVIO LUIZ DUARTE |
| Contributors | RODRIGO CAIADO DE LAMARE, RODRIGO CAIADO DE LAMARE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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