Various resource allocation and optimization strategies for high bit rate communications on power lines
Institution:
Rennes, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
In recent times, the thriving growth of indoor and outdoor communication networks and the increase in number of data heavy applications used on personal and commercial devices are driving an ever increasing need for high speed data transmission. Among many competing technologies, power line communication (PLC) has its unique place due to already available power supply grids in both indoor and outdoor environments. The primary motivation of this thesis is to increase the bit rate and the robustness of multicarrier PLC systems so that it can be efficiently used in home networking and automation. The bit rate maximization problem for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems and linear precoded OFDM (LP-OFDM) systems is considered for peak and mean BER constraints. Discrete bit and power loading algorithms are also proposed for practical systems, which take into account the channel coding gains in the resource allocation process. Furthermore, a new robustness maximization scheme, known as mean BER minimization, is introduced that minimizes the mean BER of multicarrier systems for a given bit rate and an imposed power spectral density mask. For optimal allocation of bit and power to different subcarriers/precoding sequences in a multicarrier system, it is generally supposed that perfect channel state information (CSI) is available at the transmitting side (i. E. Estimation noise is absent). We also suggested resource allocation schemes taking into account the effects of imperfect CSI.
Abstract FR:
Ces dernières années, la croissance des réseaux de communication indoor et outdoor et l'augmentation du nombre d’applications utilisées sur les appareils personnels et commerciaux conduisent à un besoin toujours croissant de transmission de données à haut débit. Parmi les nombreuses technologies concurrentes, les communications par courant porteur en ligne (CPL) ont leur place en raison des infrastructures déjà disponibles. La motivation principale de cette thèse est d'augmenter le débit et la robustesse des systèmes CPL à porteuses multiples afin qu'ils puissent être utilisés efficacement dans les réseaux domestiques et pour la domotique. Le problème de la maximisation du débit pour les systèmes OFDM (en anglais orthogonal frequency division multiplexing) et LP-OFDM (en anglais linear precoded OFDM) est considéré sous les contraintes de taux d'erreur binaire (TEB) crête et moyen. Les algorithmes d’allocation sont proposés pour des systèmes réels, qui prennent en compte les gains de codage de canal dans le processus d'allocation des ressources. En outre, un nouveau schéma de minimisation du TEB, qui minimise le TEB moyen des systèmes, est obtenu pour un débit donné et un masque imposé de DSP. Pour l'allocation des ressources dans un système à porteuses multiples, il est généralement supposé que l’état du canal (CSI) est parfaitement connu à la transmission, ce qui ne correspond pas à la réalité. Nous avons également étudié des schémas d’allocation des ressources en tenant compte des effets de CSI imparfaite.