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Acesso aberto (Open Access)
Impacto de não-uniformidades em cabos de pares trançados na transmissão em modo fantasma
(Universidade Federal do Pará, 2017-09-25) OHASHI, Aline Ayako; RODRIGUES, Roberto Menezes; http://lattes.cnpq.br/0848357090195263; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
Espera-se que o tráfego para sistemas de comunicação móveis aumente drasticamente nos próximos anos. A nova geração de comunicação denominada 5G está em processo de desenvolvimento com o intuito de dar suporte a tais demandas, permitindo uma gama de novas aplicações. Um ponto chave para o sucesso das futuras redes 5G é a adoção de soluções fronthaul. Em geral, enlaces ópticos e de micro-ondas são as alternativas mais adequadas para o fronthaul. Entretanto, o cobre ainda é uma alternativa viável em certas situações, principalmente devido ao custo reduzido e a aplicação de técnicas que aumentam o seu desempenho, como o modo fantasma. Tal técnica adiciona canais de comunicação extras aos enlaces físicos existentes, aumentando assim a taxa de dados agregada. Para tanto, os canais ditos “fantasmas” utilizam sinalização em modo comum sobre os canais ordinários (diferenciais). Idealmente, não existe acoplamento entre os canais diferenciais e o fantasma. Entretanto, cabos de cobre possuem não-uniformidades que são fonte de acoplamento de sinal entre os pares, especialmente em frequências da ordem de centenas de MHz. Não é completamente conhecido como as não-uniformidades nos cabos afetam o vazamento do modo de transmissão diferencial para o fantasma e vice-versa. Neste trabalho é estudado o efeito de não-uniformidades em cabos na atenuação dos canais fantasma e diferencial bem como no acoplamento de sinal (crosstalk) entre eles. Para viabilizar a transmissão em modo fantasma, foi adaptado um simulador desenvolvido na Universidade de Stanford. Foram simulados três tipos de não-uniformidades: variação na distância entre o centro dos pares, pigtail e trançado não-uniforme, para faixas de DC até 500 MHz, utilizando cabos com comprimentos de 10 a 100 m. Mostra-se que o canal fantasma agrega taxa com contribuição de 61,94% em cenários uniformes para 100 m. Além disso, para este mesmo comprimento, variações no centro do par teve impacto dominante para redução da taxa agregada com apenas 24,02% de contribuição do canal fantasma, enquanto que o trançado não-uniforme tem impacto desprezível na taxa de dados do canal, de maneira que a contribuição do canal fantasma foi de 61,93 %. Além disso, mostrou-se que o pigtail teve impacto somente para comprimentos pequenos.
Acesso aberto (Open Access)
Redes cell-free massive mimo auxiliadas por noma: estudo da não-reciprocidade e da coexistência com oma
(Universidade Federal do Pará, 2025-12-03) OHASHI, Aline Ayako; COSTA, Daniel Benevides da; http://lattes.cnpq.br/0644241968356756; https://orcid.org/0000-0002-5439-7475; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434; ******; BORGES, Gilvan Soares; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; NUNES, Diogo Lobato Acatauassú; CAVALCANTE, André Mendes; http://lattes.cnpq.br/7696860178450119; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284; http://lattes.cnpq.br/1972007941497086; http://lattes.cnpq.br/3939185965976929; https://orcid.org/0000-0002-0667-663; https://orcid.org/0000-0001-7773-2080; ******; ******
Segundo a Ericsson, espera-se que a tecnologia de acesso móvel 5G atinja 6,3 bilhões de assinaturas até 2030, representando 80% do tráfego móvel total. Esse aumento é decorrente da crescente demanda por maior capacidade de tráfego de dados, projetada para atender aos requisitos da próxima geração de redes móveis. Nesse contexto, pode-se aumentar a largura de banda utilizando frequências portadoras mais altas ou utilizar a largura de banda de forma mais eficiente por meio de técnicas como, múltiplas-entradas múltiplas-saídas massivas livres de células- cell free massive Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) e acesso múltiplo não-ortogonal- Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA). O cell-free massive MIMO utiliza antenas distribuídas para atender usuários de forma conjunta e coordenada, eliminando o conceito de células e melhorando a eficiência espectral- Spectral Efficiency (SE). Operando sob duplexação por divisão de tempo, exige sequências piloto ortogonais para estimativa de canal a fim de evitar interferências. Entretanto, em cenários práticos, o número de usuários excede as sequências piloto disponíveis, resultando em um problema conhecido como contaminação de pilotos, que degrada o desempenho do sistema. O NOMA pode auxiliar na mitigação desse problema, permitindo que vários usuários compartilhem os mesmos recursos. Nesse contexto, esta tese concentra-se em duas linhas principais de investigação buscando contribuir para o avanço do 6G e das redes futuras. A primeira examina as não-reciprocidades do canal efetivo devido aos descasamentos de hardware em sistemas cell-free massive MIMO operando com NOMA que faz com que os canais sejam percebidos como não-recíprocos. Assim, são avaliados não-reciprocidades de fase e amplitude no transmissor e do receptor considerando canais com desvanecimento lento. Ao empregar pré-codificadores de transmissão de taxa máxima- Maximum Ratio Transmission (MRT) normalizados pelas estatísticas de canal para pontos de acesso- Access Points (APs) de antena única e múltipla, o estudo revela como não-reciprocidades práticas afetam o desempenho de sistemas cell-free massive MIMO–NOMA. A segunda linha de investigação apresenta um método híbrido adaptativo que combina acesso múltiplo ortogonal- Orthogonal Multiple Access (OMA) e NOMA em sistemas cell-free massive MIMO, permitindo a alternância entre os modos durante as fases de estimação de uplink e a transmissão de downlink. Essa abordagem de acesso híbrido e simultâneo mitiga a contaminação de pilotos, otimiza a alocação de recursos e equilibra o número de usuários atendidos com taxas atingíveis aceitáveis. É proposta uma política de decisão em tempo real que alterna entre OMA e NOMA com base nos parâmetros de número de usuários e no número de sequências pilotos disponíveis. Em linhas gerais, a tese contribui com expressões de forma fechada para os limites inferiores da relação sinal-interferência mais-ruído (SINR) e SE, destacando que a não-reciprocidade de fase no AP afeta significativamente o desempenho do sistema. Um modelo híbrido adaptativo eficaz é desenvolvido para melhorar a alocação de recursos e a taxa de soma de dados, fornecendo diretrizes práticas de implementação para futuras aplicações em sistemas cell-free massive MIMO.