| Summary: | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. === Made available in DSpace on 2015-12-22T03:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 === Este trabalho investiga técnicas de codificação de rede na camada física (PNC) no domínio da frequência. Para fundamentar o trabalho, apresenta-se uma breve revisão teórica sobre a abordagem algébrica de Feng, Silva e Kschischang, conhecida como codificação de rede via reticulados (LNC) e baseada no trabalho de Nazer e Gastpar com a técnica computa-e-encaminha (CeF). Também são revisados os aspectos fundamentais de sistemas multiportadora, em particular para a Multiplexação Ortogonal por Divisão na Frequência (OFDM) e Sistemas Multiportadora com Banco de Filtros (FBMC). Após a fundamentação teórica, analisam-se trabalhos relacionados da literatura que envolvem a aplicação de PNC em sistemas OFDM. Suas principais características de implementação são discutidas e apresentadas. Seguindo a abordagem algébrica do LNC, esta dissertação encerra trazendo uma contribuição original de estratégia PNC que estende o computa-e-encaminha para codificação de quadro em sistemas OFDM particularizada para a modulação BPSK. Nesta contribuição, cada usuário codifica sua mensagem e espalha a palavra-código no quadro OFDM. Os usuários transmitem simultaneamente e o relay decodifica uma combinação linear das mensagens via decodificação de reticulados. Resultados numéricos mostram um bom desempenho da estratégia em uma rede bidirecional com relay em comparação às técnicas encontradas na literatura. Outra contribuição da dissertação é a modelagem da etapa de múltiplo acesso com sistemas FBMC, na qual mostramos a impossibilidade da aplicação direta da estratégia PNC.<br> === Abstract : This work investigates physical-layer network coding (PNC) strategies in frequency domain. In order to provide background knowledge to the reader, we present a brief review of an algebraic approach for PNC, developed by Feng, Silva and Kschischang and named by the authors as lattice network coding (LNC). The LNC strategy is based on Nazer and Gastpar's compute-and-forward (C&F) technique. We also review the basic theory about multicarrier systems, in particular Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and Filter-Bank Multicarrier Systems (FBMC). After the background introduction, we recall some results from related works in the literature involving PNC applications for OFDM systems. The main implementation aspects of the work presented in these papers are presented and discussed. Following the guidelines from the LNC algebraic approach, this work proposes an original contribuition of a PNC strategy generalizing the compute-and-forward technique to a frame coding strategy in OFDM systems with BPSK modulation. In our strategy, each user encodes its message and spreads the codeword in an OFDM frame. The users then transmit simultaneously to a relay, which in turn decodes a linear combination of the messages using lattice decoding techniques. Numerical simulations show good performance of the proposed framework when comparing with other authors strategies. Another contribution of our work is a multiple access model for FBMC systems, showing that it is not possible to directly apply the PNC strategy in such systems.
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