Análisis de prestaciones en canales con desvanecimientos de tipo κ-µ shadowed
- Autores: Celia García Corrales
- Directores de la Tesis: José Francisco Paris Ángel (dir. tes.), Francisco Javier Cañete Corripio (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Málaga ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Carmen Aguayo Torres (presid.), M. Julia Fernández Getino García (secret.), Pedro Vera Candeas (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería de Telecomunicación por la Universidad de Málaga
- Materias:
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- Resumen
Esta tesis se centra en el estudio de parámetros de prestaciones para modelos estadísticos de canal, que permiten caracterizar los desvanecimientos en sistemas de comunicaciones inalámbricos SISO donde se pueda asumir comportamiento de banda estrecha, siendo la distribución κ-µ shadowed el eje del trabajo de investigación.
Para este modelo se han determinado las expresiones analíticas cerradas de la capacidad ergódica y del grado de desvanecimiento. Se ha analizado la dependencia de cada magnitud con los parámetros del modelo y la relación existente en sus tendencias. Como la capacidad ergódica se expresa como una función Meijer-G de dos variables, no disponible en los paquetes de software matemático populares, se ha implementado en Mathematica la función necesaria. Estas magnitudes se han aplicado sobre escenarios realistas de comunicaciones acústicas subacuáticas y de comunicaciones radio celulares, para demostrar la versatilidad del modelo y la utilidad de las expresiones halladas. En el primero, se han caracterizado un conjunto de canales UAC de frecuencias ultrasónicas en aguas someras correspondientes a medidas realizadas por el Grupo de investigación Ingeniería de Comunicaciones y la empresa SAES. En la comparativa realizada con el modelo Rice, los resultados han mostrado un mejor ajuste con la distribución κ-µ shadowed. En el segundo escenario, se ha profundizado en el estudio teórico de la media espacial de la capacidad ergódica en redes con alta densidad de estaciones base. Se ha empleado la geometría estocástica para representar los fenómenos del canal a gran escala y el modelo κ-µ shadowed para los desvanecimientos de pequeña escala, realizando un estudio de la influencia del ensombrecimiento de pequeña escala. Se ha hallado una expresión analítica cerrada para esta capacidad, bajo ciertas aproximaciones.
Asimismo, se ha investigado el llamado carácter hiper-Rayleigh (HR) asociado al comportamiento de un canal con mayor fading del que puede representar la distribución de Rayleigh. Se ha propuesto un nuevo marco para definirlo, basado en tres magnitudes: el grado de desvanecimiento, la probabilidad de interrupción asintótica y la capacidad ergódica asintótica. Se ha establecido una métrica de tres condiciones y una escala de clasificación en cuatro niveles, en función del número de condiciones que cumpla el modelo de canal, que refleja su aplicabilidad a escenarios con desvanecimientos profundos. Cuando el modelo está definido por funciones estadísticas que dependen de varios parámetros, puede presentar diferentes niveles HR, lo que se relaciona con una mejor adaptación a escenarios con particularidades diversas. Para estos casos se ha propuesto el denominado ‘Mapa HR’. Este marco HR se ha aplicado al modelo κ-µ shadowed, a sus distribuciones derivadas (Gaussiana unilateral, Nakagami-m, Hoyt, Rice, Ricean shadowed, κ-µ y η-µ) y al modelo FTR.
