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CDMA sobre OFDM para comunicaciones inalámbricas de banda ancha en interiores

CDMA over OFDM in indoor broadband wireless communications

Marco Antonio Luna Ochoa (2001)

Los usuarios de telecomunicaciones han estado cambiando sus paradigmas acerca de la forma de comunicarse. Los sistemas de comunicaciones méviles estan creciendo mas que los sistemas fijos, pero la gente espera atin mas y mejores servicios en todos los dispositivos que pueden ser usados para establecer una comunicacion, e incluso en los que todavia no existen. Para satisfacer estos servicios el equipo portatil debe ser ligero, pequefio, con alta o mediana capacidad de movilidad, con suficiente velocidad de datos segun la aplicacion y dentro de la parte costo-efectiva en la curva de valor. Las comunicaciones inalambricas tienen varias divisiones, una muy importante es la de redes inalambricas, donde los grupos de desarrollo han trabajado para satisfacer las necesidadesde los usuarios creando dosestandares, el IEEE 802.11a en EUA e HiperLan/2 en Europa. Ambos estandares definen la multicanalizacién por divisién de frecuencias ortogonales (OFDM) comosutécnica de modulacién en la capafisica. Esta técnica ayuda a reducir los efectos adversos del canal radio a alta tasa de datos; simplemente transmite los datos en varias subportadoras (después de una conversion serie a paralelo) gracias al uso de la transformada rapida de Fourier (FFT), reduciendo la tasa efectiva de datos. Las técnicas de espectro esparcido son conocidas por su derivado, la técnica de acceso miltiple por divisi6n de cédigo (CDMA), la cual ha probado ser fiable con alta y baja movilidad, seguridad, nimero de usuarios compartiendo un canal de banda ancha, pero tiene algunas desventajas al igual quae OFDM. La combinacié6n OFDM-CDMaAsupera las desventajas de cada técnica y es llamada CDMA multi-portadora (MC-CDMA). En este trabajo MC-CDMAfue analizado considerando una picocelda con desvanecimiento tipo Rician, con cédigos Walsh y maximo dos transmisiones simultaneas en el enlace de bajada; también fue simulado un esquema de portadora tnica (SC) con los mismos parametros de potencia, distancia y tasa de datos entre la base y la terminal. Los resultados muestran que el esquema multi-portadora elimina las desventajas de transmitir con SC alta tasa; ademas, MC-CDMA ofrece la oportunidad de tener mds de un usuario compartiendo el canal radio con minima distorsi6n y tiene un “goodput” alto con muy baja potencia. También se demuestra que de los tres esquemas de modulacién utilizados BPSK tiene un mayor desempefio en cuanto a BER que MSK y GMSK.

Recently, the telecommunications users have been changing their paradigms of how to communicate. The mobile communications systems are growing faster than the fixed ones, but the people expect even more and better services and facilities in all the devices that could be used to communicate and in others than does not exist yet. To satisfy this requirements, portable equipment has to be lightweight, small, with high or medium mobility, with a fair data rate for the application and have a reasonable (or competitive) price. The wireless communications have several branches, one very important is the wireless LAN section. Recently wireless LAN research groups had worked very hard to satisfy the telecommunications users needs, and they have created two standars, the IEEE 802.11a in USA and the HiperLan/2 in Europe. Both standars define orthogonal frecuency division multiplexing (OFDM) as their modulation technique at the physical layer. This technique helps to reduce the adverse propagation effects in a radio channel at a high data rate, by simply transmiting the converted data (serial to parallel) in very close subcarriers by means of the use of the Fast Fourier Transform (FFT) lowering the effective data rate per carrier. Spread spectrum techniques are very well known because of their derivate code division multiple access (CDMA); this technique has proved to be reliable, with high mobility, security and number of users in a shared broadband channel, but it has some disadvantages as OFDM does. The OFDM-CDMA combination, overcome the disadvantages of each one, and is called multi-carrier CDMA (MC-CDMA). We simulate and analize MC-CDMA in terms of a picocell enviroment considering a Rician fading channel, with Walsh codes and a maximum of two simultaneous downlink transmitions, also simulations were made with a single carrier (SC) system, keeping the same power, distance and baud rate between the base and the terminal. The results show that the multi-carrier scheme eliminates the disadvantages of transmiting with a SC at a high rate; besides MC-CDMA gives the opportunity to have more than one user sharing the radio channel without considerable distortion and offering high goodput with a low power. It was also demonstrated that between the three modulations schemes BPSK gives better BER performance than MSK and GMSK.

Master thesis

MC-CDMA, OFDM, CDMA, HiperLAN INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Evaluación de CDMA de secuencia directa sobre modulación multiportadora (OFDM), conocida como MC-DS-CDMA, como técnica de acceso en redes locales inalámbricas de cuarta generación (WLANs)

Evaluation of direct sequence CDMA, over orthogonal frecuency division multiplexing (OFDM) modulation, known as MC-DS-CDMA, as an access method for fourth generation wireless lans (WLANS)

Carlos Guillermo Valdez Castilla (2006)

En años recientes, debido a la popularidad de los dispositivos de comunicación móviles y a los avances tecnológicos, los usuarios de estos dispositivos han demandado el mismo servicio multimedia que reciben en sus computadoras personales, esto ha provocado mucho interés en el diseño de redes de área local inalámbricas (WLAN) para comunicaciones de alta velocidad en áreas pequeñas. Los servicios que proporcionarán las futuras redes inalámbricas, por ejemplo Internet y transferencia de video, requieren tasas de datos substancialmente mayores que las anteriormente utilizadas y las que actualmente ofrecen tecnologías celulares como GSM-EDGE, CDMA2000, WCDMA; además de que estos servicios tendrán que ofrecerse en un ambiente de alta movilidad, siendo esto algo que las actuales redes WLAN no tienen en cuenta ya que consideran una terminal cuasiestática.En este trabajo de investigación se presenta una técnica de modulación conocida como CDMA multiportadora de secuencia directa (MC- DSCDMA) que es una candidata fuerte para reemplazar a las actuales tecnologías de tercera generación. Esta técnica es un híbrido que resulta de combinar CDMA y OFDM, dos tecnologías ampliamente estudiadas e implementadas. En particular, se analizó la técnica MC- DS- CDMA considerando un ambiente cerrado con línea de vista entre terminales y la base; además se empleó un arreglo de antenas adaptivas en el receptor, utilizando el algoritmo SMI como método de combinación.Los resultados obtenidos indican que la técnica presenta buenos resultados utilizando modulaciones sencillas como BPSK, QPSK y 16PSK, sin embargo, con modulaciones mas complejas su desempeño es pobre, haciendose necesario el empleo de técnicas adicionales con el fin de mejorar su funcionamiento.

Due to the recent increase in popularity of mobile communication devices, the users of this technology are demanding the same multimedia service quality they receive in their personal computer; consequently, this has generated an increasing interest in the development of high speed wireless local area networks (WLANs). The services that the future wireless networks will provide, for example, internet and video transference, require substantially higher data rates than the ones provided up to date and actually offered by cellular technologies (GSM-EDGE, CDMA2000, WCDMA); besides these services will have to work in a high mobility environment, being this something that present day WLANs don’t take into account since they consider a quasistatic terminal.In this research work a modulation technique likely to succeed the current third generation technologies is presented, this technique is known as Multicarrier Direct Sequence CDMA (MC- DS- CDMA). This technique is a crossbreed that results from combining CDMA and OFDM, two largely studied and implemented technologies. Particularly, MC- DSCDMA was analyzed considering an indoor line of sight environment, furthermore an adaptive antenna array was used in the receiver, applying the sample matrix inverse (SMI) algorithm for combining the signals from different branches.The obtained results suggest that the technique presents good performance utilizing simple modulations like BPSK, QPSK and 16PSK, however, with more complex modulations his performance is scant, doing necessary the use of additional techniques with the aim of improving his functioning.

Master thesis

OFDM, CDMA, Antenas adaptativas, MC-DS-CDMA, Canal radio, Multitrayectorias, Adaptative antennas, Radio Channel, Multipath propagation INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Análisis del sistema de señalización No. 7 para el transporte de voz mediante el protocolo IP

Analysis of signaling system No. 7 for voice transport over IP protocol

Isaura González Rubio Acosta (2000)

En los últimos años, la telefonía ha evolucionado desde proporcionar un servicio de comunicación verbal en tiempo real a través una red de conmutación de circuitos, hacia un servicio de transporte de voz mediante una red IP, la cual hace uso de computadoras personales con capacidades multimedia, teléfonos IP o inclusive teléfonos convencionales. Esta evolución implica un reto importante para las compañías telefónicas. El reto consiste en la operación, interconexión y armonización de los elementos que componen las redes telefónicas y las redes IP. Es importante conocer como se logra su convergencia y el impacto tecnológico, regulatorio y económico que permita la utilización de la infraestructura actual para el soporte de las nuevas tecnologías en el transporte de voz. Basándose en el marco de referencia anterior, este trabajo de tesis se centra en describir los aspectos clave involucrados en la evolución de las redes telefónicas actuales hacia el transporte de voz mediante el protocolo IP. Entre estos aspectos se encuentran: el Sistema de Señalización No. 7 (SS7), los protocolos relacionados con el transporte de voz sobre IP (VoIP) y el análisis de sus prestaciones, considerando los parámetros de calidad que lo gobiernan, así como el aprovechamiento máximo de los recursos de una red IP. De la misma forma, se propone una estrategia genérica para el logro de una transición gradual hacia VoIP, destacando los factores relevantes a considerar para la prestación de los nuevos servicios que hagan uso de esta tecnología.

In the last years, telephony has evolved from a service that allows verbal communication through a circuit switching network, to a voice transport service through a IP network, using personal computers with multimedia capabilities, IP telephones or conventional telephones. This evolution implies an important challenge for telecommunications companies (telcos). The challenge is related to the operation, internetworking and harmonization of the Public Switching Telephone Network (PSTN) and IP networks elements. Is important to know the required performance for both, how to achieve their convergence and the technological, regulatory and economic impact that allows the use of the existing infrastructure in order to support of the new technologies for voice transport. Based on the previous framework, this thesis work is focused in the description of the key aspects involved in the evolution of the present telephone networks towards the transport of voice over IP protocol. Some of these aspects are: the System of Signaling No. 7 (SS7), the protocols related to the transport of voice over IP (VoIP) and the analysis of its performance, considering the quality parameters that govern it and the maximum utilization of the resources of a IP network. A generic strategy for a gradual transition towards a VoIP infrastructure is also included, emphasizing the crucial factors to consider in order to provide the new services.

Master thesis

OFDM,Antenas adaptivas,MC-DS-CDMA,Canal radio,Multitrayectorias,Modulación multiportadora INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Diseño de un arreglo de antena plana con capacidad de control del patrón de radiación a frecuencias de microondas

Design of a planar antenna array capable to control the radiation pattern at microwave frequenciesp

Miriam Alicia Nieto Rodríguez (2012)

En este trabajo de tesis se presenta el diseño y construcción de un agrupamiento de antenas de microcinta con capacidad de controlar el patrón de radiación, para su operación a la frecuencia central de 5.8 GHz, dentro del rango de frecuencias de 5.725-5.825 GHz de la banda ISM autorizada para aplicaciones industriales, científicas y médicas. En esta banda se tienen múltiples aplicaciones en la medicina (imagenología por microondas) o en redes y equipos de comunicaciones (WiFi 802.11a). Para el diseño de la antena, se propone una metodología sistemática que permite obtener las dimensiones físicas de cada uno de los componentes de la antena empleando un programa de análisis electromagnético basado en el método de momentos. Se propone una estructura original de antena que consiste de una agrupación en fase de 16 elementos o parches, configurada con cuatro grupos de 4 parches y que utiliza un solo cambiador de fase. Se propone una red de interconexión de los elementos de antena de bajas pérdidas y un cambiador de fase simplificado de 3 bits que utiliza 6 líneas de retardo de fase, 12 diodos PIN y permite 9 combinaciones de fase en pasos de 40 grados. Tantoo la estructura de antena como el desfasador propuesto representan una alternativa muy económica, fácil de construir y de bajas pérdidas, ya que el desfasador utiliza solo 4 diodos PIN en cada combinación. Se presentan resultados de la construcción y caracterización de la antena, la cual tiene capacidad de cambiar el patrón de radiación ±30 grados, cuyo ancho de banda de impedancias resultó entre 380-545MHz, siendo mayor al 6.55% y con una ganancia entre 13dB y 15.47dB, superando los requerimientos. La metodología de diseño propuesta y las simplificaciones realizadas pueden ser escalable y emplearse en otros rangos de frecuencia, así como en otros tipos de antenas y aplicaciones.

This thesis presents the design and construction of a microstrip antenna array, capable of controlling the radiation pattern, for operation at 5.8 GHz, within the frequency range of 5.725-5.825 GHz of the ISM band authorized for industrial, scientific and medical applications. This band have multiple applications in medicine (microwave imaging) networking and communications equipment (WiFi 802.11a). For the design of the antenna, a systematic methodology is proposed to obtain the physical dimensions of each one of the antenna components, using electromagnetic analysis software based on the Method of Moments (MoM). An original structure for the antenna is proposed, consisting  of a phased array of 16 elements or patches, configured as four groups of four patches that use a single phase shifter. A low loss interconnecting circuit and a 3-bit simplified phase shifter that uses 6 phase delay lines and 12 PIN diodes were proposed, allowing 9 phase combinations in steps of 40 degrees. Both the structure of the antenna as well as the phase shifter proposed, become a very economical alternataive, easy to build and with low loss, since the phase shifter uses only 4 PIN diodes for each combination. Antenna construction and characterization results are provided. The final antenna has the capacity to change the radiation pattern  ±30 degrees, with an impedance bandwidth between 380-545MHz, being more than 6.55% and with a gain between 13dB and 15.47dB, exceeding the requirements. The proposed design methodology and simplifications performed can be scaled and used in other frequency ranges, as well as in another antenna types and applications.

Master thesis

Fenómeno de sincronización,Generación de códigos,CDMA,Sistemas caóticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Diseño y construcción de un controlador programable de bajo consumo de energía para su uso en instrumentación.

Fernando Favela Vara (1984)

Se describe el diseño de un sistema de control digital programable de propósitos generales y de bajo consumo de energía para utilizarse en aplicaciones de instrumentación. El sistema se desarrolló con la arquitectura de una microcomputadora basada en el microprocesador MC14680582 y contiene 16 líneas de control digi9tal bidireccionales, un reloj de tiempo real, 2K octetos de memoria de lectura/escritura y 2K de memoria de programación, además de la capacidad de direccionar hasta 32K de memoria externa. La comunicación del sistema con el exterior se realiza a través del ducto estándar industrial C-44, recomendado para instrumentos de bajo consumo de potencia a base de microprocesadores. La circuitería desarrollada se complementó con un sistema de programación basado en el concepto de lenguajes de estado con el objeto de expeditar el desarrollo de aplicaciones orientadas hacia el control digital. Como ejemplo de aplicación del controlador se desarrolló un instrumento completo. Este consistió en una base de tiempo con calidad patrón capaz de sincronizarse automáticamente con señales transmitidas por la estación WWVB. Actualmente el instrumento está siendo utilizado en investigaciones de la División de Ciencias de la Tierra del CICESE, y se espera poder difundirlo a otras instituciones que tengan necesidad de registrar con exactitud señales de tiempo.

Master thesis

Dirección de arribo variante en el tiempo,Estimacioón no paramétrica LPA,Prestaciones en comunicaciones móviles CDMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Análisis de polarización en campos ópticos estocásticos combinados coherentemente en sistemas de detección óptica

Polarization analysis in stochastic optical fields combined coherently in optical detection systems

Juan Pérez Téllez (2004)

En este trabajo se presenta el estudio teórico y experimental de las repercusiones de las propiedades de polarización de campos ópticos parcialmente polarizados sobre: a) la resultante de la superposición de dichos campos y b) el proceso de la fotocorriente producida por la recepción coherente de dichas ondas, con énfasis en la detección heterodina, se hace uso de la formulación en términos de las matrices de coherencia y de los parámetros de Stokes. Primero se efectúa el análisis para la superposición de dos campos láser parcialmente polarizados y estadísticamente independientes: la señal óptica recibida y el oscilador local en un sistema de comunicaciones, y se relacionan sus propiedades de polarización individuales a las del campo resultante, obteniendo expresiones en forma cerrada para el grado de polarización y para la potencia heterodina disponible, para campos de cualquier estadística, en función de los grados de polarización individuales y de la geometría en la esfera de Poincaré. A continuación se hace el análisis para el caso particular de la superposición de campos láser estabilizados en amplitud y con fluctuaciones estocásticas de sus fases instantáneas, frecuentemente encontrados en sistemas de comunicaciones y sensores ópticos, obteniendo también expresiones en forma cerrada para el grado de polarización y la potencia heterodina disponible. Usando funciones de correlación de segundo orden, se encuentra la densidad espectral de potencia de la fotocorriente generada por el batimiento heterodino de dichos campos. Para verificar los resultados se implementó un arreglo experimental basado en un interferómetro heterodino con estados de polarización de estadística controlable, a través de la modulación electroóptica de la fase de una de las componentes; se observaron las representaciones en la esfera de Poincaré y se efectuaron mediciones del grado de polarización del campo resultante. También se desarrolló un sistema de detección heterodina y se efectuaron mediciones de la densidad espectral de la fotocorriente resultante del batimiento de los campos ópticos.

In this work we present the theoretical and experimental study of the repercussions of the properties of polarization of partially polarized optic fields on: a) the resultant of the superposition of the fields and b) the photocurrent process generated by the coherent reception of these waves, with emphasis on heterodyne detection. This formulation is made in terms of the coherence matrices and the Stokes parameters. First the analysis is made for the superposition of two partially polarized and stabilized laser fields with stochastic fluctuations in their instantaneous phases, frequently occurring in communication systems and optical sensors, also obtaining closed form expressions for the degree of polarization and the available eterodyne power. Using second order correlation functions, we obtain the power spectral density of the photocurrent generated by the heterodyne beating of these fields. In order to verify the results an experimental arrangement was implemented, based on a heterodyne interferometer with states of polarization of controllable statistics, using electrooptical phase modulation on one of the components; representations on the Poincaré sphere were observed and measurements of the degree of polarization of the resultant field were made. An experimental setup for the heterodyne detection was also developed and measurements of the photocurrent spectral density were made.

Doctoral thesis

Control de acceso al medio, CDMA de banda ancha, Controlador centralizado, Algoritmo de asignación de recursos, Medium control access, Wideband CDMA, Generalized processor sharing, Scheduling algorithm, Quality of service INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Identificación ciega de canal disperso basado en algoritmos de sub-espacio

NICTHE NATALY JIMENEZ CASTRO MARTÍNEZ (2016)

En esta tesis se aborda el problema de la identificación del canal ciego con

la condición de canal escaso. Nos basamos en las propuestas de los métodos

de identificación ciego sub-espaciales, con filtros precodificadores redundantes

para la identificación de canal ciego, así como la ecualización de canales FIR.

A diferencia de los enfoques anteriores para la identificación de canal ciego,

la propuesta de esta tesis incluye la identificación de los canales dispersos y

utiliza la norma l1. Los resultados muestran que el rendimiento del método

propuesto es mejor que los enfoques propuestos por los autores en estudio,

para las condiciones de canales dispersos.

Master thesis

Blind channel estimation method OFDM Multi-intput-multi-output Equalizer Dispersed channel CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ELECTRÓNICA

PAPR Reduction and asynchronous multiplexing with CCK Non-maximally decimated filter banks in OFDM systems

FERNANDO OJEDA LOREDO (2016)

First is presented an introduction to mobile communications, OFDM (Orthogonal

Frequency Division Multiplexing), the FFT (Fast Fourier Transform), perfect reconstruction

and efficient implementation in filter banks, finalizing with channelizer

systems. The advantages and disadvantages of OFDM are elaborated in order to introduce

a principal subject of our investigation, which is the channelization technique

using non-maximally decimated polyphase filter banks based on the state-of-the-art

from the literature. The channelizer is designed using a polyphase structure followed

by an FFT block to modulate a prototype filter and thus implement N filters for the

price of one, reducing significantly the workload of the system.

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is adapted to the channelizer

in order to test isolation between mobile stations (MS) when a communication

link is established with the base station (BS). Typical synchronization techniques used

in Wireless Local Area Network (WLAN) systems like frame detection and channel

estimation is employed to test the correct operation and performance of the entire

communication system.

Peak to Average Power Ratio (PAPR) is reduced by using a codification technique

based on polyphase complementary codes which is adapted to the OFDM modulator.

The results are verified by simulations in MATLAB, ModelSim and FPGA implementation.

Primero se presenta una introducción a los sistemas de comunicación móvil, multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), la transformada rápida de

Fourier (FFT), reconstrucción perfecta e implementación eficiente en bancos de filtros,

finalizando con sistemas de canalización. Las ventajas y desventajas de OFDM son

elaboradas de manera que se introduzca el principal tema de nuestra investigación,

el cual es la técnica de canalización utilizando bancos de filtros polifásicos diezmados

no-maximales basándose en la literatura actual. El canalizador es diseñado utilizando

una estructura polifásica junto con la transformada rápida de Fourier (FFT) para

modular un filtro prototipo y de esta manera implementar N filtros por el precio de

uno, reduciendo significativamente la carga de trabajo del sistema.

Multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) es adaptado al canalizador

para probar el aislamiento entre las estaciones móviles (MS) cuando un

enlace de comunicación es establecido con la estación base (BS). Técnicas de sincronización típicas utilizadas en sistemas de redes de área local inalámbricas (WLAN)

como detección de trama y estimación del canal son empleadas para probar el correcto

funcionamiento y rendimiento del sistema de comunicación entero.

La relación pico a valor medio de potencia (PAPR) es reducido utilizando una

técnica de codificación basada en códigos complementarios polifásicos los cuales son

adaptados al modulador OFDM.

Los resultados son verificados por simulaciones en MATLAB, ModelSim e implementación en FPGA.

Master thesis

Transmultiplexer PAPR CCK OFDM CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ELECTRÓNICA

Análisis y simulación de CDMA con factor de esparcimiento variable ortogonal sobre modulación multiportadora, como técnica de acceso en redes inalámbricas de área local

Analysis and simulation of multicarrier CDMA with orthogonal variable spreading factor, as medium access technique for wireless local area networks

Carlos Adrián Gutiérrez Díaz de León (2005)

En esta tesis proponemos un nuevo esquema para la capa física del enlace descendente de las redes inalámbricas de área local del tipo infraestructura que operan en la banda de uso libre de los 2.400–2.485 GHz. Dicha propuesta, a la que nos referiremos por el acrónimo MC-CDMA/vsf (multicarrier CDMA with variable spreading factor), tiene como principal objetivo hacer posible el que un punto de acceso envíe información simultáneamente y dentro del mismo radio canal, a múltiples usuarios con requerimientos diferentes en cuanto a la tasa de transmisión se refiere. Para alcanzar el objetivo anterior utilizamos una técnica de señalización conocida como multicarrier CDMA (MC-CDMA), y con la intención de ofrecer diferentes tasas de transmisión a los usuarios, de tal manera que éstas se adecuen a sus necesidades, empleamos códigos Hadamard-Walsh también conocidos como códigos OVSF. Para evaluar la funcionalidad de MC-CDMA/vsf hemos estudiado su rendimiento con respecto a la tasa de error de bit (BER). Para ello, utilizando un simulador computacional hemos calculado el BER que se obtiene con MC-CDMA/vsf en un canal Rician de banda ancha bajo dos condiciones: selectividad independiente en la frecuencia y selectividad correlacionada en frecuencia. En el receptor hemos considerado un esquema de detección de un único usuario en donde las señales de los demás usuarios se tratan como interferencia de acceso múltiple (MAI), y hemos tomado en cuenta cuatro esquemas diferentes de combinación de señales: maximal ratio combining (MRC); equal gain combining (EGC); orthogonal restoring combining (ORC); minimum mean square error combining (MMSEC). Los resultados indican que es mejor utilizar MRC cuando solamente un usuario transmite en tanto que es mejor utilizar MMSEC cuando más de un usuario transmite. MC-CDMA es un potencial candidato para sustentar la capa física de las redes inalámbricas tanto de área local como de área metropolitana en un futuro cercano y MCCDMA/vsf parece ser una buena opción para las redes inalámbricas de área local.

A new scheme for the downlink physical layer of infrastructure wireless local area networks (WLANs) operating in the 2.400–2.485 GHz unlicensed band is proposed. This proposal, which we will refer to by the acronym MC-CDMA/vsf (multicarrier CDMA with variable spreading factor), allows for an access point to send information simultaneously and within the same radio channel to several users with different data rate needs. To achieve the aforementioned objective, we employ a signaling technique known as multicarrier CDMA (MC-CDMA) and in order to offer different data rates to the users in such a way that their respective data rate requirements be fulfilled, we employ HadamardWalsh codes which are also known as OVSF codes. We evaluate the functionality of MC-CDMA/vsf with respect to its resultant bit-error rate (BER). Towards that end and using a computer simulator, we compute the BER of MCCDMA/vsf considering a wideband Rician fading channel under two scenarios: independent frequency selectivity and correlated frequency selectivity. We suppose that single user detection is employed in the receiver and consider four signal combining schemes: maximal ratio combining (MRC); equal gain combining (EGC); orthogonal restoring combining (ORC); minimum mean square error combining (MMSEC). From the results we conclude that MRC is the best combining technique when only one user is transmitting whereas MMSEC is the best when more than one user is transmitting. MC-CDMA is a promising candidate for the physical layer of incoming wireless local and metropolitan area networks and according to the results presented here, MC-CDMA/vsf seems to be a good option for the downlink of the near future WLANs.

Master thesis

Multicarrier CDMA, Redes inalámbricas de área local, tasa de error de bit, bit error rate, wireless local area networks INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Contribuciones a las técnicas de acceso al medio en sistemas de comunicaciones móviles de tercera generación en un entorno DS-CDMA

Contributions to the medium access techniques in third generation mobile communication systems in a ds-cdma environment

Aldo Luis Méndez Pérez (2003)

El éxito de los sistemas de comunicaciones móviles se basa en gran medida en dos aspectos: la técnica de acceso al medio (MAC) y la técnica de asignación de recursos (scheduling). En el primer aspecto, dada la aleatoriedad en la presencia y demanda de servicios de usuarios móviles en la red inalámbrica, se requiere de una técnica MAC con buenas prestaciones en cuanto a estabilidad, eficiencia, retardo y capacidad de manejo de tráfico. En esta tesis reportamos, de acuerdo a los requerimientos anteriores, el modelado y simulación de aquellos parámetros que mayormente influyen en las prestaciones en términos de estabilidad y eficiencia, de la técnica MAC basada en SALOHA. Además, se presenta un esquema adaptable a las condiciones del tráfico, que mejora de esta manera el sistema S-Aloha/DS-CDMA convencional, en términos de caudal eficaz y retardo. El segundo aspecto, está asociado con la capacidad de accesar equitativamente al canal, al mismo tiempo, asegurar la calidad de servicio y conseguir una utilización óptima de los recursos de la red, considerando un tráfico multimedia. En esta tesis abordamos un estudio de una nueva propuesta de asignación de recursos para obtener equidad, QoS y un óptimo uso de los recursos. La propuesta es denominada Acceso Múltiple por División de Código/Controlador Centralizado con Pesos Dinámicos (CDMA/GPS-DW) y está basada en una política GPS (controlador centralizado). Los resultados de simulación muestran que el esquema propuesto garantiza QoS para tráfico multimedia y hace uso eficiente de los recursos de la red.

The success of mobile communication systems is based mainly on two aspects: the Medium Access Control (MAC) scheme and the resource assignment technique. The first aspect, caused by randomness in the presence and demand of services by the mobile terminals requires a MAC technique with good performance regarding stability, efficiency, delay, and capacity of traffic control. This thesis reports, according to the previous requirements, the modeling and simulation of those parameters, which most influence the performance in terms of stability, and efficiency of the MAC technique based on Slotted ALOHA (S-ALOHA). In addition, this thesis presents an adaptive S-Aloha/DS-CDMA packet random access scheme for improving the throughput and delay of the conventional S-Aloha/DS-CDMA system. The second aspect, is associated with the capability of fair channel access to multimedia users, while at the same time, guaranteeing a given QoS and optimal utilization of network resources. Scheduling policies play a crucial role in achieving desired QoS goals and optimum utilization of limited resources. This thesis deals with the experimental study of a new proposed scheduling policy for achieving fairness, QoS, and optimal use of resources. The proposed scheduling policy is Code Division Multiple Access based on Generalized Processor Sharing with Dynamic Weights (CDMA/GPS-DW) as an improvement of a previous GPS policy. Simulation results show that the proposed policy achieves fairness of the specified QoS, and makes an efficient use of the network resources.

Doctoral thesis

Control de Acceso al Medio, CDMA de Banda Ancha, Controlador Centralizado, Algoritmo de Asignación de Recursos, Acceso Múltiple por División de Código/Controlador Centralizado con Pesos Dinámicos, Medium Control Access, Wideband CDMA, Generalized Processor Sharing, Scheduling Algorithm, Quality of Service, Code Division Multiple Access/Generalized Processor Sharing-Dynamic Weights INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES