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Previous issue date: 2016-08-22 / A evolu??o da comunica??o sem fio traz suporte a m?ltiplos dispositivos que, simultaneamente,
transmitem altas taxas de dados. T?cnicas emergentes de comunica??o LSMIMO
permitem explorar o aumento da capacidade para a moderniza??o dos sistemas
de transmiss?o. Apesar da pr?pria caracter?stica do canal de multipercurso proporcionar
efici?ncia espectral, a complexidade computacional dos m?todos de detec??o LS-MIMO
tornam-se proibitivos em sistemas com elevada quantidades de antenas. Procurando aumentar
a quantidade de antenas empregadas na detec??o MIMO, este trabalho prop?e
adaptar o m?todo iterativo de Richardson ao conceito de matrizes aleat?rias estabelecido
por Marchenko-Pastur e ao conceito de execu??o paralela de modo a adequ?-lo ? aplica??o
em sistema LS-MIMO. O m?todo iterativo de Richardson exige condi??es para
resolu??o linear que restringem sua ampla aplica??o. Contudo, a compreens?o do canal
permite estabelecer adapta??es que suprem as exig?ncias do m?todo. Os efeitos do canal
conceituados por Marchenko-Pastur permitem modificar o m?todo, atrelando a estabilidade
? quantidade de antenas de maneira que o aumento dessa propor??o contribui tanto
para a melhoria da converg?ncia quanto para a redu??o relativa das itera??es. Adicionalmente,
a execu??o compartilhada com o m?todo de decodifica??o proporciona uma
divis?o de carga de trabalho, de modo a permitir uma taxa de transfer?ncia que supera
outros m?todos. Os resultados levantados a partir das an?lises comparativas entre outras
propostas de execu??o paralela mostraram de forma in?dita a capacidade de detec??o em
larga escala. Ainda, a proposta mostrou um n?vel de adaptabilidade que permite variar
a rela??o entre taxa de transfer?ncia de dados e complexidade. Nesse sentido, o m?todo
mostrou que com taxas de transmiss?o equipar?veis com outras propostas permite aumentar
seu desempenho em 150% abdicando 1,75 dB da rela??o sinal ru?do. Baseando-se
nessa abordagem, o sistema mostra um desempenho superior as outras estrat?gias executadas
em GPU que apontam um incremento significativo na capacidade de transmiss?o
paralela. A proposta, tamb?m, mostra aspectos escal?veis que permitem alcan?ar um
desempenho na ordem de Gb=s pela inser??o de outros dispositivos (GPUs) operando
paralelamente no sistema. / The evolution of wireless communications must support multiples devices and maintain
high-speed data transmission. The emerging Large-Scale MIMO techniques allows
improving the capacity for the next generations of communications systems. Although
the benefit of multipath involves the spectral efficiency, the computational complexity of
LS-MIMO detection becomes prohibitive in large systems. Seeking to overcome it, we
propose to adapt the Richardson iterative method to the LS-MIMO with random matrices
theory by concepts of Marchenko-Pastur and parallel executions. This method requires
restricted conditions for the linear resolution that limits its applications. However, the
channel knowledge allows establishing adaptations that supply the requirements of the
method. The channel effect explained by Marchenko-Pastur allows associating the stability
of the process with an increase in the numbers of antennas that contributed to improved
the convergence and reduction the iterations. Furthermore, the shared execution with
decoding blocks provide a workload distribution that surpasses the throughput of others
detections. The results achieved from the comparative analysis of other proposals showed
an unprecedented way to increase capability on the large scale detection and provides
an efficient parallel processing. Also, the proposal demonstrated a level of adaptability
that allows diversifying the association between transmission rate and complexity. Therefore,
the implementation of Richardson detection establishes that the transmission rate
is comparable with other projects and the increasing of 1.74dB SNR improve 150% at
throughput. Based on this approach, the execution shows a significant increase in parallel
transmission capacity when implemented on GPU. Also, the implementation shows scalable
aspects that allow increasing the performance to Gb/s by insertion of others parallels
devices (GPUs) in the system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/22517 |
| Date | 22 August 2016 |
| Creators | Costa, Haulisson Jody Batista da |
| Contributors | 59464305800, http://lattes.cnpq.br/4823406157799513, Souza, Samuel Xavier de, 82838607472, http://lattes.cnpq.br/9892239670106361, Sousa J?nior, Vicente Angelo de, 26550455804, http://lattes.cnpq.br/6358312955522220, Cavalcanti, Francisco Rodrigo Porto, 42250153353, http://lattes.cnpq.br/5359073935110357, Duarte, Jos? Marcelo Lima, 01037604407, http://lattes.cnpq.br/8163366759050906, Roda, Valentin Obac |
| Publisher | PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM ENGENHARIA EL?TRICA E DE COMPUTA??O, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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