On the achievable capacity of MIMO-OFDM systems in the cathlab environment

aPES3N POCI-01-0145-FEDER-030629In the last years, the evolution of digital communications has been harnessed by medical applications. In that context, wireless communications are preferable over wired communications, as they facilitate the work of health technicians by reducing cabling on the stretchers. However, the use of wireless communications is challenging, especially when high data rates and low latencies are required. In those scenarios, multiple-input multiple-output (MIMO) techniques might have an important role, thanks to the high capacity gains that they can exhibit, which ideally increase with the MIMO size. In this work, we study the propagation scenario of a typical medical laboratory through ray-tracing techniques. By taking into account the derived channel model, we study the potential of MIMO techniques in an IEEE 802.11ax environment. Through a set of performance results regarding the system capacity, we show that the MIMO gains might not be as high as supposed in the medical laboratory, being far from the ideal scenario. Therefore, the large data rates required by the modern medical imaging applications might only be achieved with a combination of MIMO systems and large bandwidths.publishersversionpublishe

Análise de um sistema MIMO-OFDM no ambiente CATHLAB

As comunicações sem fios têm sofrido uma enorme evolução nos últimos anos, devido não só ao aumento do número de utilizadores ativos como também devido às exigências das novas aplicações de multimédia. Além das aplicações tradicionais, as comunicações sem fios têm sido usadas noutras áreas, como a indústria, a agricultura e a medicina. O cenário desta dissertação é um laboratório médico denominado “CathLab” onde se pretende utilizar as redes sem fios, tendo como base o novo padrão IEEE 802.11ax, para realizar exames médicos com cateteres. Isto permite simplificar a operação do médico, através da redução da cablagem presente na maca. Nesta dissertação pretende-se estudar o ambiente de propagação do cenário “CathLab” e verificar se as técnicas multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM), conseguem dar resposta aos requisitos de elevados débitos binários pretendidos nas técnicas médicas modernas. Nesse contexto, o trabalho desenvolvido passará pela criação de um modelo de canal, baseado em técnicas de ray-tracing, que permitirá estudar ao pormenor o desempenho das técnicas IEEE 802.11ax. É feita uma análise do desempenho dos sistemas MIMO-OFDM, para diferentes cenários de propagação (Rayleigh e CathLab) e para diferentes configurações do sistema