Physical-layer cooperative interference mitigation techniques for wireless heterogeneous systems
Syed Saqlain Ali · Portuguese National Funding Agency for Science, Research and Technology (RCAAP Project by FCT) · 2018
O tráfego móvel com origem em redes celulares está a aumentar exponencialmente, principalmente devido ao uso de serviços de dados como o vídeo. Uma forma efetiva de lidar com essas exigências é reduzir o tamanho da célula, implementando células pequenas (SCs), ao longo da área de cobertura do atual sistema macro-celular. A implementação de SCs melhora a cobertura de forma significativa. No entanto, como as licenças de espectro adicionais são difíceis e caras de adquirir, espera-se que a macro e as pequenas células possam coexistir sob o mesmo espectro. A coexistência dos dois sistemas resulta em interferências entre eles. Neste contexto, esta tese foca-se no projeto de várias técnicas de mitigação de interferência em redes heterogéneas (HetNets) sob requisitos de coordenação limitados. A primeira parte da tese foca-se no projeto de várias técnicas baseadas no alinhamento de interferência (IA) para o sentido descendente do sistema heterogéneo. Mais especificamente, são propostos esquemas baseados no alinhamento de interferência com diferentes níveis de coordenação intersistema e a restrição de que o desempenho do sistema macro-célula é mantido próximo do caso em que o sistema SCs é desligado. A segunda parte da tese centra-se no projeto conjunto de técnicas baseadas no IA e códigos por bloco no espaço -frequência (SFBCs) para o sentido descendente. Mais especificamente, é apresentado o projeto do esquema de IA com SFBCs orientado para se obter diversidade. A principal motivação para o projeto conjunto do IA com SFBCs, é permitir a coexistência dos dois sistemas, considerando uma pequena troca de informação entre sistemas. As células pequenas apenas precisam de saber que o SFBC é usado pelo sistema macro-celular, não sendo necessária a troca de nenhum canal inter-sistema, contrariamente aos outros esquemas propostos na primeira parte da tese. A parte final da tese apresenta a aplicação do alinhamento de sinal (SA) e codificação de rede física (PNC) para a ligação ascendente do sistema heterogéneo. A principal motivação por detrás do projeto conjunto SA-PNC é aproveitar o alinhamento do sinal e codificação de rede física, para utilizar a interferência como um sinal útil, permitindo que mais utilizadores possam estar ativos simultaneamente. Os resultados numéricos mostram claramente que os métodos propostos fornecem um desempenho próximo do ótimo, com o mínimo de troca de informação entre sistemas.