Análisis de prestaciones en canales con desvanecimientos de tipo kappa-mu shadowed

Abstract

Asimismo, se ha investigado el llamado carácter hiper-Rayleigh (HR) asociado al comportamiento de un canal con mayor fading del que puede representar la distribución de Rayleigh. Se ha propuesto un nuevo marco para definirlo, basado en tres magnitudes: el grado de desvanecimiento, la probabilidad de interrupción asintótica y la capacidad ergódica asintótica. Se ha establecido una métrica de tres condiciones y, en función del número que cumpla el modelo de canal, su característica HR se clasifica con una escala de cuatro niveles, reflejando su aplicabilidad a escenarios con desvanecimientos profundos. Cuando el modelo queda definido por funciones estadísticas que dependen de varios parámetros, puede presentar diferentes niveles, lo que se relaciona con una mayor adaptación a escenarios con particularidades diversas. Para estos casos se propone el denominado ‘mapa de nivel HR’. Este marco se ha aplicado al modelo κ-µ shadowed y a sus distribuciones derivadas: Gaussiana unilateral, Nakagami-m, Hoyt, Rice, Ricean shadowed, κ-µ y η-µ, así como al modelo FTR.Esta tesis se centra en el estudio de parámetros de prestaciones para modelos estadísticos de canal que permiten caracterizar los desvanecimientos en sistemas de comunicaciones inalámbricos SISO, donde se puede asumir comportamiento de banda estrecha, siendo el modelo κ-µ shadowed el eje del trabajo de investigación. Para este modelo se han determinado las expresiones analíticas cerradas de la capacidad ergódica y del grado de desvanecimiento. La capacidad ergódica se expresa como una función Meijer-G de dos variables, no disponible en los paquetes de software matemático populares, y se ha implementado en Mathematica la rutina necesaria. Estas magnitudes se han aplicado sobre escenarios realistas de comunicaciones acústicas subacuáticas a frecuencias ultrasónicas y de comunicaciones radio celulares con alta densidad de estaciones base, para demostrar la versatilidad del modelo κ-µ shadowed y la utilidad de las expresiones halladas