ISEL - Eng. Elect. Tel. Comp. - Dissertações de Mestrado
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Browsing ISEL - Eng. Elect. Tel. Comp. - Dissertações de Mestrado by Subject "5G"
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- Development of Supershaped Antennas for 5G ApplicationsPublication . Martins, Guilherme Miguel Beco; Pinho, Pedro; Loss, CarolineThe 5G network will revolutionize telecommunications, when it comes to smart wear able devices and wireless devices. On smart wearables, for applications close to the body, the antennas are usually built with rigid materials, reducing the users comfort. However, the development of textile antennas has the ability to promote the full inte gration of electronic systems in clothing, improving the users comfort. The shape of the radiating element is also important, as it eases the integration and concealment of the antenna in patterns. The superformula allows to describe a wide variety of geo metric, abstract and natural shapes, being suitable for the design of a radiant element inspired by nature. According to the literature, the superformula has been used in the design of various types of rigid antennas, improving their performance through greater flexibility in shape modeling. In this dissertation, a parametric analysis of the superformula was performed in patch antennas and printed monopoles. On patch antennas, the superformula allowed the development of a rigid printed antenna for 3.5 GHz with performance similar to a circular patch antenna, and with a smaller radiating area, promoting comfort and dis cretion. A version of the same antenna with increased bandwidth was also simulated and a textile printed antenna was proposed for 3.5 GHz. Based on this, a shirt was cre ated where the substrate was the shirts material itself. Then, the antenna performances were compared before and after the integration in the clothing, as well as the perfor mance close to the body. On printed monopoles, the impact of the superformula on its performance was greater than in patch antennas. This analysis led to the simulation and fabrication of a rigid printed monopole and a textile one, both for 5G applications.
- Dimensionamento e simulação de redes privadas 5GPublication . Sousa, Rafael José de Castro de; Vieira, Pedro Manuel de Almeida CarvalhoA introdução da tecnologia de comunicações móveis de Quinta Geração (5G) está a abrir o caminho para a quarta revolução industrial rumo à transformação digital das aplicações de alguns setores industriais verticais tais como: a agricultura, saúde e produção industrial. A solução ideal para a implementação deste tipo de redes centra-se nas redes privadas, onde se deve considerar uma gama variável de requisitos, como latências reduzidas, throughput elevado, elevada densidade de dispositivos, sendo a sua implementação um processo desafiante. Assim, o objetivo desta dissertação consiste no estudo, planeamento e simulação de redes privadas. Inicialmente fez-se um estudo detalhado dos cenários a implementar para apurar requisitos a cumprir e realizar a sua parametrização de forma a calcular o link budget, e fazer o posicionamento das estações base. Foram dimensionados cinco cenários: urbano, rural, High Speed Train (HST), Smart Street Lighting (SSL) simulados com o Radio Mobile - RF propagation simulation software e Smart Parking (SP) com o Vienna 5G SL simulator. Os dois primeiros representam redes públicas. Após as simulações com o Radio Mobile obtiveram-se as respetivas percentagens de cobertura de 96.43%, 99.92%, 89.78% e 98.43%. Nos cenários referentes a redes públicas o requisito de cobertura (95%) já é cumprido, no entanto o HST e SSL encontram-se abaixo do mínimo de 95% e 99%. Após algumas otimizações foi possível garantir uma cobertura de 98.33% e 99.55%. No cenário SP a intensidade do sinal recebido em cada sensor foi simulada nas frequências de 28 GHz e 3.5GHz. Nos 3.5 GHz todos os sensores cumprem este requisito, já nos 28 GHz quando deixa de haver linha de vista, mesmo com aumento de potência de transmissão, 59.3% dos sensores não tinham nível de sinal suficiente. Neste cenário foram analisados outros indicadores de desempenho como o throughput, Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio (SINR) e Channel Quality Indicator (CQI).
- Millimeter Waves propagation challenges on 5GPublication . Ferreira, Mariana Teresa Amaro Daniel; Pinho, Pedro Renato TavaresO 5G é conhecido por ser uma tecnologia que pretende agregar conceitos e tecnologias para alavancar a capacidade e cobertura de uma rede móvel. Um dos aspectos mais revolucionários do 5G é a utilização de frequências mais elevadas, para colmatar a pouca largura de banda disponível na banda sub-6 GHz. O 5G fará assim uso de frequências acima dos 6 GHz, nomeadamente entre os 30 e os 300 GHz (ondas milimétricas) que permitem alocar larguras de banda superiores. Esta dissertação apresenta os principais desafios que a banda de ondas milimétricas introduz na propagação. São estudados os diversos mecanismos que provocam atenuação e os modelos de propagação existentes para a quantificação dessas perdas. São apresentados os link budgets para diferentes ambientes que visam avaliar de que forma é que o débito binário é modificado em função das características do canal rádio. Por fim, com base no dimensionamento dos link budgets e na variação do débito binário, foi possível calcular o número de elementos de um agregado de antenas necessário para assegurar esse débito binário. Concluiu-se que para assegurar um débito binário de 2 Gbps, utilizando uma frequência de 28 GHz e uma largura de banda de 0.5 GHz, é necessário um agregado com cerca de 32 elementos. Para atingir 10 Gbps o agregado de antenas teria de ser constituído por cerca de 1.5 milhões de elementos, não sendo uma solução viável. Uma das formas de viabilizar a solução será utilizar 1.5 GHz de largura de banda, traduzindo-se num agregado com cerca de 415 elementos, bem mais realista.