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Title: Análisis mediante simulación de la distribución de subportadoras de un sistema OFDMA con el algoritmo Geometric Water-Filling utilizando MATLAB
Authors: Machado Carvajal, Kevin Jair
Keywords: COMUNICACIONES INALÁMBRICAS
SIMULACIÓN
DESARROLLO (SOFTWARE)
Issue Date: 7-Jan-2020
Publisher: Quito, 2020.
Citation: Machado Carvajal, K. J. (2019). Análisis mediante simulación de la distribución de subportadoras de un sistema OFDMA con el algoritmo Geometric Water-Filling utilizando MATLAB. 95 hojas. Quito : EPN.
Abstract: This project presents the MATLAB simulation of an OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) system that evaluates the improvement of the capacity offered by the GWF (geometric water-filling) algorithm, obtaining an average improvement of up to 10.40% in a range of 8 to 16 dB using 64-QAM modulation, for three different subcarrier allocation methods. The simulation works with 2 or 4 users, based on the physical layer of the 802.11n standard. As a result of the simulation, capacity curves versus SNR are obtained, as well as tables that specify the improvement in capacity obtained with the GWF algorithm. Chapter 1 defines the concepts of an OFDMA system, such as OFDM technology, OFDMA transmitter and receiver, subcarrier allocation methods and wireless transmission. We also describe the operation of the GWF algorithm that is implemented for the optimization of subcarrier power allocation. Chapter 2 describes the MATLAB implementation of each part of the OFDMA system described in Chapter 1, including the implementation of the total and per-user capacity calculation of the OFDMA system. Chapter 3 shows and analyzes the graphs of the total and per-user capacity that are obtained with and without the use of the GWF algorithm for each method of subcarrier allocation, as well as tables that reflect the percentage improvement in capacity. Finally, chapter 4 shows the conclusions and recommendations of the development and results obteined from this work.
Description: En el presente trabajo se presenta la simulación en MATLAB de un sistema OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) en el cual se evalúa la mejora de la capacidad que se obtiene con el uso del algoritmo GWF (Geometric Water-Filling), obteniendo una mejora promedio de hasta un 10.40% en un rango de 8 a 16 dB utilizando la modulación 64-QAM, para los métodos de asignación de subportadoras tipo bloque, aleatorio y alternado. Las simulaciones se realizan para 2 y 4 usuarios, utilizando como modelo la capa física del estándar 802.11n. Como resultado se obtienen curvas de capacidad versus SNR, así como tablas que reflejan la mejora porcentual de la capacidad que se obtiene con el algoritmo GWF. En el capítulo 1 se definen los conceptos presentes en un sistema OFDMA, como es la tecnología OFDM, análisis del transmisor y receptor OFDMA, métodos de asignación de subportadoras, medio de transmisión inalámbrico, entre otros. También describe el funcionamiento del algoritmo GWF que se implementará para la optimización de la asignación de potencia de cada subportadora. En el capítulo 2 se describe la implementación en MATLAB de cada parte del sistema OFDMA descrita en el capítulo 1, incluyendo la implementación del cálculo de la capacidad total y por usuario del sistema OFDMA. En el capítulo 3 se muestran y analizan las gráficas de la capacidad total y por usuario que se obtienen con y sin el uso del algoritmo GWF para cada método de asignación de subportadoras, así como tablas que reflejen la mejora porcentual de la capacidad. Finalmente, en el capítulo 4 se muestran las conclusiones y recomendaciones del desarrollo y resultados obtenidos del presente trabajo.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20632
Appears in Collections:Tesis Electrónica y Telecomunicaciones (IET)

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