Analisi di protocolli HARQ per il sistema cellulare LTE. Analysis of HARQ protocols for LTE cellular system

In questa tesi vengono studiati i protocolli di Hybrid-ARQ (HARQ) implementati in LTE. Vengono ricavati modelli analitici dei suddetti protocolli e viene proposta una modifica che, tramite un approccio Bayesiano, ne migliora le prestazioni in termini di throughput e di ritardo. La quantificazione dei miglioramenti viene effettuata valutando i modelli proposti per via numerica. Il lavoro è stato ispirato dai requisiti delle reti cellulari 5G che sono in fase di definizioneopenEmbargo temporaneo per motivi di segretezza e/o di proprietà dei risultati e/o informazioni sensibil

Analysis and Simulation of LTE Downlink and Uplink Transceiver

LTE (Long Term Evolution) is a next generation standard by 3rd Generation Partnership Project (3GPPP) consortium. In this paper, the physical layer (PHY) of LTE transceiver is analyzed in downlink and uplink transmissions. Simulations of the physical layer of LTE transceiver are obtained with the use of LTE System Toolbox by Mathworks. Simulation results are presented to show the performance of LTE transceivers in Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) and Physical Uplink Shared Channel (PUSCH). Measurements of throughput and Bit Error Rate (BER) are obtained for different simulation configurations

LTE Adaptation for Mobile Broadband Satellite Networks

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Modelaçcão comportamental da camada física NB-IoT - Uplink

Mestrado em Engenharia Eletrónica e TelecomunicaçõesA Internet das Coisas (IoT) consiste numa rede sem fios de sensores/atuadores ligados entre si e que têm a capacidade de recolher dados. Devido ao crescimento rápido do mercado IoT, as redes de longa distância e baixa potência (LPWAN) tornaram-se populares. O NarrowBand-IoT (NB-IoT), desenvolvido pela 3rd Generation Partnership Project (3GPP), é um desses protocolos. O principal objectivo desta dissertação é a implementação de uma simulação comportamental em MATLAB do NB-IoT no uplink, que será disponibilizada abertamente. Esta será focada, primariamente, na camada física e nas suas respetivas funcionalidades, nomeadamente turbo coding, modulação SC-FDMA, modelos de simulação de canal, desmodulação SC-FDMA, estimação de canal, equalizador e turbo decoding. A estimação de canal é feita usando símbolos piloto previamente conhecidos. Os modelos de canal utilizados são baseados nas especificações oficiais da 3GPP. A taxa de bits errados (BER) é calculada e usada de forma a avaliar a performance do turbo encoder e do equalizador zero forcing (ZF). Serve também como comparação quando a implementação usa esquemas de modulação diferentes (Binary Phase-Shift Keying (BPSK) e Quadrature Phase-Shift Keying (QPSK)). Além disso, os sinais gerados em MATLAB são transmitidos usando como front-end de radio-frequência (RF) uma Universal Software Radio Peripheral (USRP). Posteriormente, são recebidos, desmodulados e descodificados. Finalmente, é obtida a constelação do sinal, a BER é calculada e os resultados são analisados.The Internet of Things (IoT) refers to a wireless network of interconnected sensors/actuators with data-collecting technologies. Low Power Wide Area Networks (LPWAN) have become popular due to the rapid growth of the IoT market. Narrowband-IoT (NB-IoT), developed by 3rd Generation Partnership Project (3GPP), is one of these protocols. The main objective of this thesis is the implementation of an open-source uplink behavioral simulator based on MATLAB. Its focus is primarily on Layer 1 (physical layer) relevant functionalities, namely turbo coding, Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access (SC-FDMA) modulation, channel modeling, SC-FDMA demodulation, channel estimation, equalization and turbo decoding. Channel estimation is performed using known pilot symbols. The used channel models are based on the 3GPP o cial release specs. The Bit Error Rate (BER) is calculated in order to evaluate the turbo encoder and the Zero Forcing (ZF) equalizer performance, and to compare Binary Phase-Shift Keying (BPSK) and Quadrature Phase-Shift Keying (QPSK) implementations. Furthermore, the MATLAB generated signal is transmitted using a radio-frequency (RF) front-end consisting of an Universal Software Radio Peripheral (USRP). Afterwards, the signal is received, demodulated and decoded. A constellation is obtained, the BER is calculated and the results are analyzed

Evaluation of Channel Coding Methods for Next Generation Mobile Communication Standards

La codificación de canales es crucial para los sistemas de comunicación móvil, y los sistemas de comunicación inalámbrica 5G han decidido utilizar los códigos LDPC como esquema de codificación para sus canales de datos y los códigos Polares como esquema de codificación para sus canales de control. Este estudio se centra en los fundamentos de los códigos LDPC y los códigos Polares, especialmente los nuevos códigos polares, explicando en detalle sus características de polarización y las técnicas de decodificación recursiva. También se estudia las especificaciones de diseño relacionadas con estos dos esquemas de codificación de canales en 5G. Mediante simulaciones, se compara el rendimiento del nuevo esquema de codificación de canales inalámbricos 5G con el de los códigos Turbo a diferentes longitudes de bloque y tasas de código, y se extraen conclusiones relevantes para demostrar la aplicabilidad del esquema de codificación de canales 5G NR.Channel coding is essential for mobile communication systems, and the 5G wireless standardization committees decided to use LDPC codes as the coding scheme of its data channel and Polar codes as the coding scheme of its control channel. This study focuses on the fundamentals of LDPC codes and Polar codes, especially the emerging Polar codes, with detailed explanations of their polarization characteristics and recursive decoding techniques. It is also focused on the design specification related to these two channel coding schemes in 5G. The performance of the 5G New Radio channel coding scheme is compared with that of LTE Turbo codes at different block lengths and code rates through simulations, and relevant conclusions are drawn to demonstrate the suitability of the 5G NR channel coding scheme.Grado en Ingeniería en Sistemas de Telecomunicació

A Link Level Simulation Framework for Machine Type Communication towards 5G

5G is currently in the initial phase of standardization and many aspects of the physical layer are yet to be decided, particularly related to Machine Type Communication (MTC). A flexible simulation framework that can easily adapt to the latest standardization developments is thus a valuable tool. Building upon the 3gpp release 13 specifications for MTC, the proposal is to build a link level simulation framework in Matlab allowing for quick prototyping of ideas and concepts towards 5G