Ανάλυση και προσομοίωση της διαμόρφωσης OTFS σε συστήματα ασύρματων επικοινωνιών πέραν της Πέμπτης Γενιάς

Οικονομίδης, Χαράλαμπος

Analysis and simulation of OTFS modulation for wireless communication systems beyond 5G

Διπλωματική εργασία

Author

Οικονομίδης, Χαράλαμπος

Date

2023-10-03

Advisor

Μυριδάκης, Νικόλαος

ice_18390049.pdf (2.642Mb)

Keywords

OTFS ; Doppler ; OFDM ; MATLAB ; mmWave ; 5G ; Πέμπτη Γενιά

Abstract

Με την εξέλιξη της τεχνολογίας, αυξάνονται και οι ανάγκες που θα πρέπει να καλύπτει ένα επικοινωνιακό σύστημα. Οι τεχνολογίες που έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι στιγμής δεν είναι επαρκής, με αποτέλεσμα την ανάγκη υλοποίησης καινοτόμων τεχνολογιών. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την ανάλυση μίας τέτοιας τεχνολογίας, την μορφοποίηση OTFS. Συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία βιβλιογραφική ανασκόπηση στις τεχνολογίες που έχουν χρησιμοποιηθεί από την αρχή των τηλεπικοινωνιακών δικτύων, καθώς και των προσδοκιών μελλοντικών δικτύων. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αρχικά γίνεται επεξήγηση κάποιων σημαντικών εννοιών για την καλύτερη κατανόηση του θέματος. Στη συνέχεια υπάρχει βιβλιογραφική αναφορά της τεχνολογίας OTFS, καθώς και η ανάλυσή της. Επιπλέον υπάρχει και η παρουσίαση και ανάλυση τεχνικών δεκτών που αναλογούν σε αυτή την τεχνολογία. Στο τρίτο κεφάλαιο υπάρχει η υλοποίηση ενός πλήρες συστήματος OTFS στο λογισμικό MATLAB, με δύο διαφορετικούς τρόπους. Στο τέταρτο κεφάλαιο υπάρχουν τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων του συστήματος αυτού και η ανάλυσή τους. Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο υπάρχει μία σύνοψη των αποτελεσμάτων, ιδέες για επόμενες έρευνες και προσωπικά σχόλια πάνω στην τεχνολογία. Έπειτα ακολουθούν τα αρχεία κώδικα που βρίσκονται στα παραρτήματα Α και Β, καθώς και οι βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε.

Abstract

With the evolution of technology, the requirements that communication systems must meet also increase. The technologies currently in use are no longer sufficient, necessitating the implementation of novel technologies. The present thesis concerns the analysis of one such novel technology, the OTFS modulation. Specifically, in the first chapter there is a literature review of all the technologies that have been used since the beginning of telecommunication networks, along with future network expectations. The second chapter begins by laying some fundamental knowledge that is necessary to properly understand the subject. Afterwards, there is a literature overview and analysis of OTFS modulation, followed by the different receiver technology that OTFS is accompanied by. In the third chapter, two different implementations in MATLAB of the OTFS system can be found. The fourth chapter contains the simulation results, along with their analysis. In the fifth and final chapter, a synopsis of the results that were presented in chapter four can be found, along with future work ideas and personal comments on the technology. Following chapter five, two appendices, A and B, are included which contain the code that was used, as well as all the references that the thesis was based on.