Ανάλυση και Προσομοίωση 5ης Γένιας

Analysis and simulation of 5G networks (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΤΣΑΝΙΔΗΣ, ΓΕΩΡΓΙΟΣ
  3. Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού (ΣΔΥ)
  4. 23 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-23]
  5. Ελληνικά
  6. 119
  7. Ψάννης, Κωνσταντίνος
  8. Χατζημίσιος, Περικλής | Κάμεας, Αχιλέας
  9. 5G, μοντέλα υπολογισμού απωλειών διάδοσης, προσομοιώση, μέτρηση, mmWaves
  10. 1
  11. 69
  12. Περιέχει: Εικόνες, διαγράμματα, πίνακες
    • Οι συνεχώς αυξανόμενες ανάγκες για υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων και για διάχυτη πρόσβαση σε αυτά έχουν οδηγήσει την ανάπτυξη των δικτύων πέμπτης γενιάς (5G) σε ένα νέο φάσμα πάνω από τα 6GHz (mmWaves). Προκειμένου να επιτευχθεί ακριβής και αξιόπιστος σχεδιασμός των συστημάτων 5G, είναι απαραίτητη η καλή γνώση των χαρακτηριστικών διάδοσης και κατά συνέπεια η ανάπτυξη κατάλληλων μοντέλων καναλιών. Σε αυτή την εργασία, πραγματοποιείται σύγκριση μεταξύ δύο διαφορετικών μοντέλων υπολογισμού απωλειών διάδοσης μεγάλης κλίμακας απλής συχνότητας και έξι πολλαπλής συχνότητας: το CI, το CIX, το FI, το ABG, το ABGX, το CIF και το CIFX. Τα παραπάνω μοντέλα έχουν μελετηθεί για χρήση από οργανισμούς τυποποίησης, όπως το 3GPP, προκειμένου να χρησιμοποιηθούν στα συστήματα 5G σε αστικό περιβάλλον microcell και macrocell καθώς και για σενάρια διάδοσης στο εσωτερικό κτιρίων. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε ανάλυση της ευαισθησίας των παραμέτρων των παραπάνω μοντέλων, χρησιμοποιώντας τον προσομοιωτή NYUSIM, ως προς το πλήθος και τις αποστάσεις των μετρήσεων που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό τους, καθώς και το είδος των κεραιών και στη συνέχεια μελετήθηκε η αντίστοιχη ακρίβεια των μοντέλων. Έπειτα υπολογίστηκαν οι παράμετροι των θεωρητικών μοντέλων, για συχνότητες 28 και 73 GHz, σε περιβάλλον διάδοσης UMi και UMa, με συνθήκες LOS και NLOS, με διαφορά φάσης πόλωσης μεταξύ του πομπού και του δέκτη στις 0ο και στις 90ο και για αποστάσεις μετάδοσης από 10m έως τα 10km. Μέσα από την ανάλυση των εξαγόμενων παραμέτρων και από τη σύγκριση με μετρήσεις από τη βιβλιογραφία προκύπτει ότι το μοντέλα CI λόγω της φυσικής του υπόστασης και παρά την υπολογιστική του απλότητα, δίνει αποτελέσματα παρόμοιας ή καλύτερης ακρίβειας σε σχέση με τα υπόλοιπα μοντέλα για συχνότητες, αποστάσεις και κεραίες διαφορετικές από αυτές που έγινε ο υπολογισμός. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με αντίστοιχα μοντέλα που προτείνονται από οργανισμούς και προγράμματα προέκυψε ένα γενικό παν-κατευθυντικό μοντέλο για LOS και NLOS συνθήκες χωρίς να χρειάζεται τη χρήση μετρήσεων. Τέλος, μελετάται η βελτίωση του συντελεστή εξασθένισης και η επιμήκυνση της περιοχής κάλυψης που επιτυγχάνεται με χρήση της τεχνικής του συνδυασμού των λοβών με τη μέγιστη ισχύ.
    • The rapidly increasing demands for higher data rates and ubiquitous data access have led the development of the fifth generation (5G) networks to a new spectrum over 6 GHz (mmWaves). In order to conduct accurate and reliable design of the 5G systems, it is necessary to have a good knowledge of the propagation characteristics and therefore to develop reliable channel models. In this thesis, a comparison is established between two single frequency large scale propagation models and six multi frequency: the CI, the CIX, the FI, the ABG, the ABGX, the CIF and the CIFX. The above models have been studied for use in standard bodies, as the 3GPP, to be used in 5G systems for urban microcell and macrocell as for indoor propagation. Initially, a sensitivity analysis of the parameters of the above models is provided, using the simulator NYUSIM, as regard to the number and the distance of the used measurements as to the gain of the antennas and a study on their accuracy is established. Then, the parameters of the models are calculated for frequencies 28 and 73 GHz, in the environment of UMi and UMa, with conditions of LOS and NLOS, using co-polarized and x-polarized transmitters and receivers in the range of distances from 10m to 10 km. The analysis of the results and the comparison with measurements of the bibliography show that the CI, because of its physical base and despite its computational simplicity, offers similar or lower prediction error than the other more complex models for different distances, frequencies and antennas. Then, the omnidirectional results are compared to the corresponding of different organisms and projects and a new formula is defined. Finally, is analyzed the improvement of the link budget and the extension of the coverage distance of a 5G cell because of the beam combining.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.