Realimentação de informação de canal para downlink com multiplas antenas
Fabio Gabrielli Fernandes
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP F391r
[Channel state feedback for the downlinkwith multiple antennas]
Campinas, SP : [s.n.], 2009.
91 f. : il.
Orientador: Renato da Rocha Lopes
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia e de Computação
Resumo: Estratégias de comunicação multiusuário, aliadas ao uso de múltiplas antenas nos terminais, proporcionam ganhos, como aumento de taxas e robustez, se comparadas à abordagem ponto -a- ponto. No entanto, a obtenção de alguns destes ganhos exige conhecimento do canal no transmissor. Em geral, o...
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Resumo: Estratégias de comunicação multiusuário, aliadas ao uso de múltiplas antenas nos terminais, proporcionam ganhos, como aumento de taxas e robustez, se comparadas à abordagem ponto -a- ponto. No entanto, a obtenção de alguns destes ganhos exige conhecimento do canal no transmissor. Em geral, o transmissor possui apenas conhecimento parcial, impreciso, do canal, obtido através de realimentação feita pelos receptores. O foco do trabalho é a exploração do conhecimento parcial de canal no downlink de um sistema sem fio, com um transmissor central com múltiplas antenas e receptores com uma ou mais antenas cada. É proposto um método de realimentação de estado de canal que visa obter altas taxas de transmissão com o uso do menor número possível de bits. A informação é dividida em direção e qualidade do canal. A informação de direção consiste da quantização do canal na variedade de Grassmann. Como qualidade do canal, propomos o uso de um limitante inferior da relação sinal-interferência-mais-ruído de cada usuário, quando o método de zero-forcing beamforming é utilizado e canais quase-ortogonais são escolhidos. É derivado o limitante, bem como ajustes para incorporar informação que levam ao aumento da taxa de transmissão. Constata-se que o desempenho desta proposta é superior ao de técnicas anteriores em termos de taxa-soma do canal.
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Abstract: Multiuser communication strategies, together with the use of multiple antennas, result in better performance when compared to the point-to-point approach. However, they are highly dependent on knowledge of channel state information at the transmitter, which in general requires that the...
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Abstract: Multiuser communication strategies, together with the use of multiple antennas, result in better performance when compared to the point-to-point approach. However, they are highly dependent on knowledge of channel state information at the transmitter, which in general requires that the receivers feed back the estimated channel. The focus of this work is the problem of partial channel state information at the transmitter in the downlink of a wireless system composed of a central transmitter with multiple antennas and several receivers with one or more antennas each. A feedback method is proposed, using zero-forcing beamforming, which aims to achieve high sum rates while using the least amount of feedback bits possible. The channel state information is divided in channel direction and channel quality information. The direction information consists of a quantized version of the direction of the channel vector, which can be seen as quantization in the Grassmann manifold. We propose the use of a lower bound on the signal-to-interference-plus-noise ratio of each user, which assumes the selection of near-orthogonal users. The lower bound is derived, as well as adjustments intended to add information available at the transmitter side that lead to an increase in the sum rates. Simulation results show that the proposed method outperforms similar techniques in terms of sum rate in most scenarios.
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