Δίκτυα κινητών επικοινωνιών 4ης γενιάς.

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται θεμελιώδη ζητήματα που άπτονται των δικτύων κινητών επικοινωνιών 4ης γενιάς. Το πρώτο κεφάλαιο είναι εισαγωγικό. Στο κεφάλαιο 2, αφού γίνεται μια περίληψη στις προηγούμενες μεθόδους πολλαπλής προσπέλασης αναλύεται η OFDM τεχνική και τεκμηριώνονται τα προτερήματα της έναντι των άλλων. Στο κεφάλαιο 3 αναλύονται τα ΜΙΜΟ συστήματα από πλευράς χωρητικότητας, μοντέλων καναλιού, και δίνονται τα διάφορα σχήματα κωδικοποίησης που βοηθούν στην ελαχιστοποίηση των λανθασμένων αποφάσεων στον δέκτη. Στο κεφάλαιο 4 αναλύεται η MC-CDMA τεχνική, ένας συνδυασμός δηλαδή CDMA και OFDM. Παραθέτονται με επεξηγήσεις διαγράμματα πομπού και δέκτη, γραφικές συγκρίσεις διαφόρων σχημάτων κωδικοποίησης και συγκρίσεις αποδοτικότητας φάσματος για περιβάλλοντα με συσχετιζόμενες και ασυσχέτιστες διαλείψεις. Στο τελευταίο κεφάλαιο αναλύεται ο αλγόριθμος υλοποίησης συστημάτων ΜΙΜΟ , BLAST και ελέγχεται κώδικας υλοποίησης του V-BLAST, μιας εκδοχής του προαναφερθέντος. Τέλος παραθέτονται κάποια πρόσφατα στοιχεία από τις τελευταίες εξελίξεις σε ερευνητικό επίπεδο όσον αφορά τα δίκτυα κινητών επικοινωνιών 4ης γενιάς.

The growth for demand of high quality services in mobile technologies leads researchers all over the world investigating and analyzing new ways for achieving high data rates and spectral efficiency, keeping at the same time system reliability. In this project we treat fundamental subjects regarding the future implementation of the 4G mobile cellular networks. The first chapter contains a brief summary of what will follow. In chapter 2, after summarizing previous well known multiple access techniques, we analyze the OFDM technique and its benefits against the others. In chapter 3 MIMO systems are introduced and we analyze different MIMO subjects such as capacity, channel modelling, and coding schemes which help to minimize the wrong decisions at the receiver. In chapter 4 ΜC-CDMA technique is analyzed. MC-CDMA is a combination of CDMA and OFDM. Block diagrams of typical transmitter and receiver structures are given. In addition graphical comparisons between different coding schemes and also comparisons of throughput for uncorrelated and correlated fadings are given. In chapter 5 the MIMO implementation algorithm named BLAST is analyzed and a code is checked for implementing a simple version of BLAST which is Vertical BLAST. Last we give some of the latest news according the researches round the world towards the promising and very high data rated 4G cellular systems.