Avaliação da probabilidade de erro de bit para as modulações BPSK e M-QAM em redes cooperativas do tipo amplifica-e-encaminha de ganho variável

Abstract

The growing number of mobile devices generates a higher requirement in performance on the current cellular networks. In addition, with each new generation of equipment, new multimedia applications and services, which require a better quality of service, are emerging. In this way, new techniques have been proposed with the aim of improving the performance of wireless communications, and providing a more reliable data transmission, with higher spectral efficiency, wider coverage area and without additional requirement of transmit power. Among the various methods created to meet such requirements, the concept of cooperative communications. In this context, this work intends to perform the performance evaluation in terms of the bit error rate for a cooperative network composed by a source, a destination, and a relay wich operates in half duplex mode and under variable-gain amplify-and-forward protocol. To this end the BPSK and M -QAM modulation schemes are considered. Scenarios in which the transmissions occur through channels subject to AWGN and Rayleigh fading are investigated. Monte Carlo simulations were developed. In addition, the performance of the system under study is compared to that of a non-cooperative system, which considers only the direct transmission between source and destination, without the use of relays

A quantidade crescente de dispositivos móveis gera um maior requerimento de desempenho nas redes celulares existentes. Somado a isto, a cada nova geração de equipamentos surgem novas aplicações multimídia e funções, que exigem uma melhor qualidade de serviço. Desta forma, novas técnicas têm sido propostas com o objetivo de melhorar o desempenho das comunicações sem fio, a fim de propiciar assim uma transmissão de dados com maior confiabilidade, com maior eficiência espectral, ampla área de cobertura e sem requerimento adicional de potência transmitida. Entre os diversos métodos criados para atender tais requerimentos, está o conceito de comunicações cooperativas. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo realizar a avaliação do desempenho em termos da probabilidade de erro de bit de uma rede cooperativa composta por uma fonte, um destino e um retransmissor, que opera em modo half duplex e sob o protocolo amplifica-e-encaminha de ganho variável. Para tanto, os esquemas de modulação BPSK e M-QAM são considerados. Consideram-se ainda cenários em que as transmissões ocorrem através de canais sujeitos a ruído AWGN e desvanecimento Rayleigh. Para tanto foram elaboradas rotinas de simulação baseadas no método de Monte Carlo. Além disso, o desempenho do sistema sob estudo é comparado com aquele de um sistema não cooperativo, que considera apenas a transmissão direta entre fonte e destino, sem uso de retransmissores