Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27985
Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
---|---|---|
dc.creator | Pereira, Hebert Douglas | - |
dc.date.accessioned | 2022-04-12T20:31:37Z | - |
dc.date.available | 2022-04-12T20:31:37Z | - |
dc.date.issued | 2021-11-26 | - |
dc.identifier.citation | PEREIRA, Hebert Douglas. NOMA-RA: protocolo de acesso aleatório baseado em múltiplo acesso não ortogonal para MIMO massivo. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27985 | - |
dc.description.abstract | In this thesis, we investigate the random access (RA) problem in a massive MIMO scenario. In 5G networks, devices/users willing to connect to the base station (BS) need to choose a pilot sequence from a set of available orthogonal sequences. However, considering the internet of things (IoT) scenario, the number of users/devices trying to access the BS is much higher than the number of available pilot sequences, só that collisions may occur frequently. Considering this scenario, the strongest-user collision resolution (SUCRe) protocol is modified to include a non-orthogonal multiple access (NOMA) approach. The proposed NOMA-RA protocol allows to resolve collisions between users who try to access the medium using the same pilot signal. Numerical results show that the proposed NOMA-RA strategy achieves a better performance in terms of sum-rate with lower average delay in comparison with the traditional SUCRe scheme, even considering imperfect channel estimation and successive interference cancellation (SIC). For instance, in a scenario when 10 pilot sequences are available and 20 devices compete to access the channel, comparing with the SUCRe protocol, the average delay is reduced by 30% while the sum-rate is improved by 33% and 22% considering, respectively, perfect and imperfect SIC decoders, when the imperfection of SIC was fixed in 10%. In addition, the percentage of users that fail to access the BS in this situation drops from 66.5% with SUCRe to 38.5% with the proposed NOMA-RA scheme. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | pt_BR |
dc.language | eng | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | pt_BR |
dc.subject | Protocolos de acesso múltiplo | pt_BR |
dc.subject | Internet das coisas | pt_BR |
dc.subject | Sistemas de telefonia celular | pt_BR |
dc.subject | Múltiplos sistemas de entrada-saída múltipla | pt_BR |
dc.subject | Multiple access protocols | pt_BR |
dc.subject | Internet of things | pt_BR |
dc.subject | Cell phone systems | pt_BR |
dc.subject | Multiple input-multiple output systems | pt_BR |
dc.title | NOMA-RA: protocolo de acesso aleatório baseado em múltiplo acesso não ortogonal para MIMO massivo | pt_BR |
dc.title.alternative | NOMA-RA: non-orthogonal multiple access-based random access protocol for massive MIMO | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.description.resumo | Nesta tese, investigamos o problema do acesso aleatório (RA do inglês: Random Access) em um cenário MIMO massivo. Em redes 5G, os dispositivos/usuários que desejam se conectar com a estação base, (BS do inglês: Base Station) precisam escolher uma sequência piloto dentre um conjunto de sequências ortogonais disponíveis. Porém considerando o cenário de internet das coisas (IoT do inglês: Internet of Things), o número de usuários/dispositivos que tentam acessar a BS é muito maior do que o número de sequências pilotos disponíveis, com isso colisões podem ocorrer com frequência. Considerando esse cenário, o protocolo de resolução de colisão de usuário mais forte (SUCRe do inglês: Strongest-User Collision Resolution) é modificado para incluir um acesso múltiplo não ortogonal (NOMA do inglês: Non-Orthogonal Multiple Access). O protocolo proposto, NOMA-RA, permite resolver colisões entre usuários que tentam acessar o meio utilizando a mesma sequência piloto. Os resultados numéricos mostram que a estratégia proposta NOMA-RA atinge um melhor desempenho em termos sum-rate com menor atraso médio em comparação com o esquema SUCRe tradicional, mesmo considerando a estimativa de canal imperfeita e cancelamento sucessivo de interferência (SIC do inglês: Sucessive Interference Cancellation). Por exemplo, em um cenário em que 10 sequências piloto estão disponíveis e 20 dispositivos competem para acessar o canal, em comparação com o protocolo SUCRe, o atraso médio é reduzido em 30%, enquanto a sum-rate é melhorada em 33% e 22% considerando, respectivamente, decodificadores SIC perfeitos e imperfeitos, quando a imperfeição do SIC foi fixada em 10%. Além disso, a porcentagem de usuários que não conseguem acessar a BS nesta situação cai de 66,5% com SUCRe para 38,5% com o esquema proposto NOMA-RA. | pt_BR |
dc.degree.local | Curitiba | pt_BR |
dc.publisher.local | Curitiba | pt_BR |
dc.creator.ID | https://orcid.org/0000-0002-5033-6149 | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5511103508713208 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Brante, Glauber Gomes de Oliveira | - |
dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0001-6006-4274 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8347190422243353 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Farhat, Jamil de Araujo | - |
dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/ 0000-0002-7525-4334 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7539776887110465 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Brante, Glauber Gomes de Oliveira | - |
dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0001-6006-4274 | pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8347190422243353 | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Rebelatto, Joao Luiz | - |
dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0002-1682-2215 | pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8633387185514637 | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Marinello Filho, Jose Carlos | - |
dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000-0002-0980-8220 | pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/0539500854426508 | pt_BR |
dc.contributor.referee4 | Souza, Richard Demo | - |
dc.contributor.referee4ID | https://orcid.org/ 0000-0002-7389-6245 | pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/6825512654223870 | pt_BR |
dc.contributor.referee5 | Sanchez, Samuel Montejo | - |
dc.contributor.referee5ID | https://orcid.org/ 0000-0003-1622-3180 | pt_BR |
dc.contributor.referee5Lattes | http://lattes.cnpq.br/6325779513639318 | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial | pt_BR |
dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES | pt_BR |
dc.subject.capes | Engenharia Elétrica | pt_BR |
Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
randomaccessnonorthogonalmassivemimo.pdf | 945,57 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons