Banca de DEFESA: ANDRÉ LUCAS PINHO FERNANDES

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ANDRÉ LUCAS PINHO FERNANDES
DATA: 14/06/2024
HORA: 09:00
LOCAL: web /mixto
TÍTULO:

 

Projetando estratégias de implantação viáveis para redes MIMO massivas sem células: avaliando a relação custo-benefício e a confiabilidade

PALAVRAS-CHAVES:

Cell-free massive MIMO, Divisões funcionais, Implantação de rede, Esquemas
de proteção, Avaliação de confiabilidade, Fronthaul segmentado, Avaliação
técnico-econômica

PÁGINAS: 80
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Elétrica
SUBÁREA: Telecomunicações
ESPECIALIDADE: Teoria Eletromagnetica, Microondas, Propagação de Ondas, Antenas
RESUMO:

promissora para sistemas de comunicação de sexta geração (6G) e além. Essas
redes utilizam múltiplas antenas distribuídas para transmitir e receber sinais, o
que melhora a eficiência espectral e garante uma distribuição mais justa dos recursos
da rede entre os usuários. No entanto, estas redes inovadoras introduzem um novo
paradigma de comunicação móvel que extingue o conceito de células. Esta mudança
apresenta desafios significativos de implantação, uma vez que as ferramentas convencionais
projetadas para sistemas celulares são inadequadas para planejar e avaliar
arquiteturas cell-free mMIMO viáveis, uma vez que muitas vezes não conseguem
abordar os aspectos únicos das características de transmissão conjunta distribuída
de ambientes cell-free. Nesse sentido, a literatura tem desenvolvido modelos separados
específicos para sistemas cell-free que lidam com coordenação de sistemas,
sinalização fronthaul e complexidades computacionais necessárias de procedimentos
de processamento, fronthaul segmentado, transição de implantações de redes celulares
e integração com tecnologias O-RAN . Esses avanços são fundamentais para
mover o cell-free mMIMO da exploração teórica para a aplicação prática. Apesar
disso, são necessários mais estudos para integrar os modelos existentes e desenvolver
ferramentas práticas de avaliação para avaliar a viabilidade destas redes inovadoras
e dos seus facilitadores. Esta tese visa cobrir esta lacuna propondo novas ferramentas
concebidas para avaliar a viabilidade de redes mMIMO sem células em termos
de confiabilidade e custos. A primeira ferramenta concentra-se na avaliação da confiabilidade
de sistemas cell-free e é essencial para sistemas cell-free segmentados,
que possuem conexões fronthaul seriais entre Pontos de Transmissão e Recepção
(TRPs), pois essas configurações são propensas a problemas de confiabilidade. Esta
ferramenta é utilizada nesta tese para melhorar o entendimento de falhas e o desenvolvimento
de esquemas de proteção para essas conexões. A segunda ferramenta
avalia o custo total de propriedade (TCO) de sistemas e habilitadores sem células
em diversas demandas de usuários, considerando limitações de largura de banda
de fronthaul, TRP e capacidades de processamento de CPU. Esta tese utiliza esta
ferramenta para avaliar as implicações de custo de duas divisões funcionais equivalentes
a arquiteturas de processamento distribuídas e centralizadas e determinar
sob quais condições cada configuração pode ser mais econômica. A análise e os resultados
desta tese sugerem que sistemas segmentados fronthaul cell-free requerem
estratégias de proteção, mesmo quando a cadeia serial TRP está integrada em um
único equipamento. É mostrado que um esquema de duplicação parcial onde 40%
da cadeia é provavelmente o esquema de proteção mais viável. Além disso, a interligação
entre cadeias seriais mostra-se uma excelente alternativa viável de proteção
quando o sistema possui pelo menos sete cadeias ou sistemas integrados. Finalmente,
a análise de custos revela que uma abordagem de processamento centralizado com
pré-codificação de erro quadrático médio mínimo parcial (P-MMSE) é a maneira
mais viável de implantar sistemas cell-free em termos de opções de processamento
na maioria das vezes.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2153181 - JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
Interno - 2522772 - JASMINE PRISCYLA LEITE DE ARAUJO
Externo ao Programa - 2132054 - FABRICIO DE SOUZA FARIAS
Externo ao Programa - 2273953 - ROBERTO MENEZES RODRIGUES
Externo à Instituição - ANDRE MENDES CAVALCANTE
Externo à Instituição - DANIEL BENEVIDES DA COSTA
Externo à Instituição - PAOLO MONTI