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Técnicas de asignación de potencia sesgada y selección de antena compartida para sistemas de multiplexación por división de capa basados en modulación espacial

Autores: Al-Ansi, Mohammed; Kolhar, Manjur; Sourour, Essam; Chatzinotas, Symeon

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Técnicas de asignación de potencia sesgada y selección de antena compartida para sistemas de multiplexación por división de capa basados en modulación espacial


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Propone
Se acerca
Modulación espacial
Multiplexación por división de capas
Asignación de potencia sesgada
Selección de antena compartida

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio propone dos enfoques para mejorar la efectividad de la modulación espacial integrada en la multiplexación por división de capa (SM-LDM) en sistemas de radiodifusión: asignación de potencia sesgada (Bi-PA) y selección de antena compartida (SAS). Aunque se emplean diferentes tasas de datos en los sistemas SM-LDM, Bi-PA mejora la equidad de la tasa de error de bits (BER) entre capas. Las relaciones de potencia ideales se determinan de forma adaptativa equilibrando las relaciones señal a interferencia más ruido con una preferencia por la capa inferior, que implica un orden de modulación más alto. SAS alivia la complejidad de la cancelación de interferencia sucesiva y mejora las eficiencias espectrales y energéticas. Tanto la capa inferior como la superior comparten la decisión de selección de antena y transmiten utilizando una sola antena. La capa inferior lleva una señal de desplazamiento espacial mientras se asigna toda la potencia para la capa superior. Analizamos la eficiencia espectral para el sistema SM-LDM basado en SAS con entradas de alfabeto finito. Los resultados numéricos demuestran las ventajas de los enfoques propuestos. En comparación con la asignación de potencia predefinida (Pre-PA), Bi-PA muestra BERs casi idénticos para ambas capas y resuelve el problema del piso de error. La propiedad de compartir y la transmisión de capa común de SM-LDM basado en SAS generan una reducción significativa de BER en comparación con SM-LDM convencional. Proporciona ganancias que van desde 7 a 15 dB para un BER igual a 10, mientras que el rendimiento varía desde una ligera ganancia hasta una pérdida menor. Además, tanto Bi-PA como las técnicas de SAS mejoran la tasa alcanzable y la tasa total en valores bajos e intermedios de relación señal a ruido. Pueden lograr una mejora de hasta dos bits en tasa y menos de un bit en tasa total a una relación señal a ruido de -0.5 dB. Estos hallazgos muestran que ambas técnicas propuestas tienen un impacto considerable en mejorar la equidad, el rendimiento de BER y las tasas factibles de los sistemas SM-LDM, haciéndolos prometedores para los diseños de sistemas de radiodifusión.

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