Effects of Co-Channel Interference on the Performance of AF and DF Cooperative Networks Employing Optimum Combining and Multiple Antennas at Relay and Destination - Merino Acuña, Henry William (2018)
Las redes cooperativas a través de relays son una técnica prometedora utilizada para mejorar las comunicaciones inalámbricas en términos de diversidad, cobertura y ahorro de energía. AAmplify-and-forward (AF) y Detect-and-forward (DF) son los protocolos de cooperación más utilizados, que operan en dos fases: la fase de transmisión y la fase de retransmisión. En AF, el relay recibe la señal de la fuente durante la primera fase, la amplifica y la retransmite al destino. Mientras tanto, en DF, el relay recibe la señal, la detecta y envía el símbolo detectado al destino. Por otro lado, en las redes celulares, la interferencia cocanal (CCI) es uno de los principales problemas que degradan el rendimiento, especialmente cuando se utiliza una alta reutilización de canal. En este escenario, el combinador óptimo surge como la técnica que maximiza la relación señal-interferencia-más-ruido (SINR, del inglés, signal-to-interference-plus-noise ratio) y elimina el CCI, logrando la mejor diversidad incluso en presencia de interferencia de cocanal de alta potencia. En la presente tesis, se propone el combinador óptimo junto con múltiples antenas para combatir los efectos de la interferencia en redes celulares cooperativas. Específicamente, el rendimiento se evalúa para ambos protocolos (AF y DF), afectados por múltiples interferencias en el relay y el destino. Además, se estudian y comparan dos técnicas: transmisión de antenas múltiples y selección de antena de transmisión. El SINR instantáneo y la diversidad se analizan para cada escenario. Después, las expresiones cerradas de la función generadora de momento se derivan para obtener la tasa de error de bit (BER) para una variedad de modulaciones. Todos los resultados analíticos se validan utilizando simulaciones de Monte-Carlo, que muestran que los escenarios propuestos combaten el ICC y obtienen diversidad para AF y DF, y también para ambas técnicas de transmisión. Finalmente, las expresiones BER se utilizan para evaluar la cobertura y la eficiencia espectral del enlace femtocelular inverso, considerando un modelo de pérdida de propagación a 28 GHz.