Adaptive Antenna and Radio Front-End for Full-Duplex Mobile Communications

La comunicación In-Band-Full-Duplex (IBFD) se refiere a un sistema capaz de soportar la transmisión simultánea de datos a través de la misma banda de frecuencia. Este modo de operación particular surge como una solución atractiva para los sistemas de comunicación inalámbrica, ya que tiene el potenci...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Rodriguez Duarte, David Orlando
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión aceptada para publicación
Fecha de publicación:2018
País:Colombia
Institución:Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:Repositorio UN
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:repositorio.unal.edu.co:unal/75498
Acceso en línea:https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/75498
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Ingeniería y operaciones afines::Otras ramas de la ingeniería
In-Band Full-Duplex ; Antenna design ; Optimization ; Wireless communication
Comunicación In-Band Full-Duplex ; Diseño de antena ; Optimización ; Comunicación inalámbrica
Descripción
Sumario:La comunicación In-Band-Full-Duplex (IBFD) se refiere a un sistema capaz de soportar la transmisión simultánea de datos a través de la misma banda de frecuencia. Este modo de operación particular surge como una solución atractiva para los sistemas de comunicación inalámbrica, ya que tiene el potencial de mejorar la eficiencia espectral de los sistemas actuales y resolver algunos problemas de red bien conocidos, como el problema de la terminal oculta. Sin embargo, la fuerte autointerferencia (SI) experimentada por un terminal IBFD debido a la pérdida de señal TX en el receptor hace que su implementación sea realmente desafiante. Entonces, un sistema práctico requiere una suma de técnicas pasivas y activas que trabajan en el dominio de propagación, analógico y digital para alcanzar una reducción de SI lo suficientemente buena. Esta tesis se basa en la observación de que enfocarse en la porción electromagnética del receptor de IBFD tiene el potencial de mejorar el nivel de supresión del SI en decenas de dB en la entrada del sistema, complementando así las mejoras logradas en las etapas posteriores del receptor. Se enfrenta el diseño, la fabricación y la validación de la antena de doble puerto para un dispositivo móvil IBFD, llegando una estructura multicapa compacta con un aislamiento del orden de 20 a 30 dB que opera a 2,65 GHz y cuatro estados reconfigurables para lograr una mejor adaptación ambiental . La antena suprime la señal SI empleando una combinación de mecanismos pasivos tales como directividad, diversidad direccional, polarización, colocación de simetría y está disenada sobre un optimizador multinivel (Algoritmo genético (GA), búsqueda codiciosa local y búsqueda exhaustiva). ) con un solucionador de campo electromagnético basado en Método de Momentos de (MoM). Además, se realizan pruebas en interiores con enlaces IBFD de corto alcance para validar la antena. En general, este proyecto muestra cómo un módulo de autointerferencia de antena mejora la viabilidad de la operación de IBFD, apunta a la validación de algoritmos de optimización para antenas en el caso de IBFD y desarrolla un bloque de radio adaptativo (antena y radio frontal) que trabaja en condiciones limitadas y es un complemento de los trabajos encontrados en la literatura, que se centran en el procesamiento analógico y digital en las etapas posteriores de la cadena de recepción.