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dc.contributor.advisorRoda, Valentin Obac-
dc.contributor.authorCosta, Haulisson Jody Batista da-
dc.date.accessioned2017-03-29T18:57:57Z-
dc.date.available2017-03-29T18:57:57Z-
dc.date.issued2016-08-22-
dc.identifier.citationCOSTA, Haulisson Jody Batista da. Método de detecção massiva de sistemas LS-MIMO empregando o método de Richardson modificado em aceleradores gráficos. 2016. 112f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22517-
dc.description.abstractThe evolution of wireless communications must support multiples devices and maintain high-speed data transmission. The emerging Large-Scale MIMO techniques allows improving the capacity for the next generations of communications systems. Although the benefit of multipath involves the spectral efficiency, the computational complexity of LS-MIMO detection becomes prohibitive in large systems. Seeking to overcome it, we propose to adapt the Richardson iterative method to the LS-MIMO with random matrices theory by concepts of Marchenko-Pastur and parallel executions. This method requires restricted conditions for the linear resolution that limits its applications. However, the channel knowledge allows establishing adaptations that supply the requirements of the method. The channel effect explained by Marchenko-Pastur allows associating the stability of the process with an increase in the numbers of antennas that contributed to improved the convergence and reduction the iterations. Furthermore, the shared execution with decoding blocks provide a workload distribution that surpasses the throughput of others detections. The results achieved from the comparative analysis of other proposals showed an unprecedented way to increase capability on the large scale detection and provides an efficient parallel processing. Also, the proposal demonstrated a level of adaptability that allows diversifying the association between transmission rate and complexity. Therefore, the implementation of Richardson detection establishes that the transmission rate is comparable with other projects and the increasing of 1.74dB SNR improve 150% at throughput. Based on this approach, the execution shows a significant increase in parallel transmission capacity when implemented on GPU. Also, the implementation shows scalable aspects that allow increasing the performance to Gb/s by insertion of others parallels devices (GPUs) in the system.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSistema LS-MIMOpt_BR
dc.subjectMétodo de Richardsonpt_BR
dc.subjectLei de Marchenko-Pasturpt_BR
dc.subjectDetecção massivapt_BR
dc.subjectComunicação sem fiopt_BR
dc.subjectAceleradores de algoritmos em GPUpt_BR
dc.titleMétodo de detecção massiva de sistemas LS-MIMO empregando o método de Richardson modificado em aceleradores gráficospt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9901749109070837-
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4823406157799513-
dc.contributor.referees1Souza, Samuel Xavier de-
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9892239670106361-
dc.contributor.referees2Sousa Júnior, Vicente Angelo de-
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6358312955522220-
dc.contributor.referees3Cavalcanti, Francisco Rodrigo Porto-
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5359073935110357-
dc.contributor.referees4Duarte, José Marcelo Lima-
dc.contributor.referees4IDpt_BR
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8163366759050906-
dc.description.resumoA evolução da comunicação sem fio traz suporte a múltiplos dispositivos que, simultaneamente, transmitem altas taxas de dados. Técnicas emergentes de comunicação LSMIMO permitem explorar o aumento da capacidade para a modernização dos sistemas de transmissão. Apesar da própria característica do canal de multipercurso proporcionar eficiência espectral, a complexidade computacional dos métodos de detecção LS-MIMO tornam-se proibitivos em sistemas com elevada quantidades de antenas. Procurando aumentar a quantidade de antenas empregadas na detecção MIMO, este trabalho propõe adaptar o método iterativo de Richardson ao conceito de matrizes aleatórias estabelecido por Marchenko-Pastur e ao conceito de execução paralela de modo a adequá-lo à aplicação em sistema LS-MIMO. O método iterativo de Richardson exige condições para resolução linear que restringem sua ampla aplicação. Contudo, a compreensão do canal permite estabelecer adaptações que suprem as exigências do método. Os efeitos do canal conceituados por Marchenko-Pastur permitem modificar o método, atrelando a estabilidade à quantidade de antenas de maneira que o aumento dessa proporção contribui tanto para a melhoria da convergência quanto para a redução relativa das iterações. Adicionalmente, a execução compartilhada com o método de decodificação proporciona uma divisão de carga de trabalho, de modo a permitir uma taxa de transferência que supera outros métodos. Os resultados levantados a partir das análises comparativas entre outras propostas de execução paralela mostraram de forma inédita a capacidade de detecção em larga escala. Ainda, a proposta mostrou um nível de adaptabilidade que permite variar a relação entre taxa de transferência de dados e complexidade. Nesse sentido, o método mostrou que com taxas de transmissão equiparáveis com outras propostas permite aumentar seu desempenho em 150% abdicando 1,75 dB da relação sinal ruído. Baseando-se nessa abordagem, o sistema mostra um desempenho superior as outras estratégias executadas em GPU que apontam um incremento significativo na capacidade de transmissão paralela. A proposta, também, mostra aspectos escaláveis que permitem alcançar um desempenho na ordem de Gb=s pela inserção de outros dispositivos (GPUs) operando paralelamente no sistema.pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
Aparece nas coleções:PPGEE - Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação

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