Banca de DEFESA: ILAN SOUSA CORREA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ILAN SOUSA CORREA
DATA: 10/07/2020
HORA: 09:00
LOCAL: SKYPE
TÍTULO:

PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAIS PARA O FRONTHAUL DE REDES 4G E 5G

PALAVRAS-CHAVES:

Rede celulares, Estimação de SNR, Fronthaul, C-RAN, Processamento Digital de Sinais

PÁGINAS: 120
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Elétrica
SUBÁREA: Telecomunicações
RESUMO:

A arquitetura chamada Cloud Radio Access Network (C-RAN) foi proposta para diminuir os custo de implementação das redes celulares, na qual as estações rádio base são divididas nas baseband unitis (BBUs) e remote radio units (RRUs). As BBUs são instaladas em um datacenter e realizam a maior parte do processamento dos sinais em banda base e de rede. Várias BBUs são instaladas no mesmo datacenter, permitindo diminuir custos com energia, conectividade e condicionamento térmico. As RRUs são instaladas nas células e realizam pouco ou nenhum processamento, podendo ser somente a interface com os equipamentos dos usuários através da transmissão dos sinais gerados nas BBUs e encaminhamento os sinais recebidos para as BBUs. Em C-RAN uma rede chamada de fronthaul conecta as BBUs às RRUs, no qual, na maioria dos casos, utiliza-se o protocolo CPRI que permite transportar sinais que devem ser transmitidos e sinais recebidos pelas antenas, recursos para sincronizar RRUs e BBUs no tempo e na frequência, além de dados de controle.

Umas das consequências da evolução das redes celulares é a diminuição da área das células devido à vários fatores como, por exemplo, o uso de frequências de portadoras mais altas. Esse processo é conhecido como densificação das redes celulares. Além disso, cada vez mais são incorporadas técnicas de transmissão usando múltiplas antenas, o que aumenta significativamente o número de sinais transmitidos no fronthaul. Com isso, há preocupação de que as tecnologias atualmente empregadas no fronthaul, como o protocolo CPRI, não acompanhem essa evolução. Assim, existe a grande interesse da indústria e da academia em técnicas e tecnologias que podem tornar o fronthaul mais barato e mais eficiente. Por isso, tecnologias para o fronthaul vêm sendo bastante investigado em vários trabalhos recentes.

Nesse contexto, esta tese investiga técnicas de processamento digital de sinais para tornar o transporte de sinais no fronthaul mais eficiente, no contexto do transporte de sinais de rádio multiplexados em frequência e em forma analógica. Esta forma de transmissão contrasta com o transporte de sinais digitalizados multiplexados no tempo que é adotado em tecnologias de fronthaul como o CPRI. O transporte em forma analógica com multiplexação em frequência possui grande potencial de diminuição na largura de banda necessária no fronthaul para transmitir os sinais em relação à transmissão digitalizada com multiplexação no tempo. Entretanto, a transmissão de sinais analógicos no fronthaul tem a desvantagem da introdução de distorções nos sinais em relação ao transporte de sinais digitalizados. Neste contexto, nesta tese são investigadas técnicas de processamento de sinais para multiplexação e demultiplexação de sinais em frequência para emprego na BBU e RRU. Estas técnicas são avaliadas em relação a sua complexidade e na distorção que os sinais sofrem. Também são avaliadas as distorções nos sinais causadas pela transmissão no fronthaul, para o qual é proposto um procedimento de estimação da relação sinal-ruído do fronthaul. A relação sinal-ruído é aplicada para o cálculo de uma pré-ênfase para aplicar nos sinais antes da transmissão. As técnicas são avaliadas através de simulações e experimentos de transmissão em link ótico. Os resultados são mostrados através de medições, cálculos das distorções dos sinais, e da complexidade dos algoritmos avaliados.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1176325 - ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
Interno - 2153181 - JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
Externo ao Programa - 1884277 - FRANCISCO CARLOS BENTES FREY MULLER
Externo ao Programa - 2453419 - RONALDO DE FREITAS ZAMPOLO
Externo à Instituição - DARLI AUGUSTO DE ARRUDA MELLO