Implementation of New Multiple Access Technique Encoder for 5G Wireless Telecommunication Networks

Les exigences de la connectivité mobile massive de différents appareils et de diverses applications déterminent les besoins des prochaines générations de technologies mobiles (5G) afin de surmonter les demandes futures. L'expansion significative de la connectivité et de la densité du trafic caractérisent les besoins de la cinquième génération de réseaux mobiles. Par conséquent, pour la 5G, il est nécessaire d'avoir une densité de connectivité beaucoup plus élevée et une plus grande portée de mobilité, un débit beaucoup plus élevé et une latence beaucoup plus faible. En raison de l'exigence d'une connectivité massive, de nombreuses nouvelles technologies doivent être améliorées: le codage des canaux, la technique d'accès multiple, la modulation et la diversité, etc. Par conséquent, compte tenu de l'environnement 5G, surcoût de signalisation et de la latence devrait être pris en compte [1]. En outre, l'application de la virtualisation des accès sans fil (WAV) devrait également être considérée et, par conséquent, il est également nécessaire de concevoir la plate-forme matérielle prenant en charge les nouvelles normes pour la mise en œuvre des émetteurs-récepteurs virtuels. L'une des nouvelles technologies possibles pour la 5G est l'accès multiple pour améliorer le débit. Par conséquent, au lieu d'OFDMA utilisé dans la norme LTE (4G), l'application d'une nouvelle technique d'accès multiple appelée Sparse Code Multiple Access (SCMA) est investiguée dans cette dissertation. SCMA est une nouvelle technique d'accès multiple non orthogonale du domaine fréquentiel proposée pour améliorer l'efficacité spectrale de l'accès radio sans fil [2]. L'encodage SCMA est l'un des algorithmes les plus simples dans les techniques d'accès multiple qui offre l'opportunité d'expérimenter des méthodes génériques de mise en oeuvre. En outre, la nouvelle méthode d'accès multiple est supposée fournir un débit plus élevé. Le choix du codage SCMA avec moins de complexité pourrait être une approche appropriée. La cible fixée pour cette recherche était d'atteindre un débit d'encodage de plus de 1 Gbps pour le codeur SCMA. Les implémentations de codage SCMA ont été effectuées à la fois en logiciel et en matériel pour permettre de les comparer. Les implémentations logicielles ont été développées avec le langage de programmation C. Parmi plusieurs conceptions, la performance a été améliorée en utilisant différentes méthodes pour augmenter le parallélisme, diminuer la complexité de calcul et par conséquent le temps de traitement.