This dissertation addresses the problem of interference management in modern wireless telecom-munication networks. Particularly, the study is focused on systems that support orthogonal transmission in the domain of frequency, space and code, solely or jointly. The developed ap-proach is established in two frameworks. The main objective of the first framework is the anal-ysis, the evaluation and the optimization of the successive interference cancellation technique. The objective of the second one is the admission control and the radio resource management in such systems. Both frameworks are implemented in a receiver-centric regime. Firstly, the basic features of the transceiver and the wireless channel along with the interfer¬ence effect are analytically described. Furthermore, a detailed evaluation of the most important successive interference cancellation techniques is performed with respect to the receiver's per¬formance and complexity. Afterwards, a new technique is presented, which utilizes jointly two different equalization strategies for the signal detection, according to the appropriate switch¬ing method. The main objective at this point is the optimization of the performance-complexity tradeoff at the receiver side. Moreover, a theoretical performance analysis of the successive interference cancellation technique is provided and useful statistical metrics are derived in closed-form mathematical expressions. More specifically, some already published results are generalized, whereas the potential error propagation effect, caused by this technique, is analytically evaluated for the first time in the bibliography. Finally, a new admission control algorithm is presented, where the radio resource man¬agement to the system's users and the overall interference reduction are accomplished at the receiver. The main benefits of this approach are the optimization of the signal's robustness in terms of the error rate during the transmission and the reduction of the signaling overhead between the transmitter and the receiver.
Στη διατριβή αυτή εξετάζεται το πρόβλημα της αντιμετώπισης παρεμβολών στα σύγχρονα ασύρματα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Συγκεκριμένα, η μελέτη αναφέρεται σε συστήματα στα οποία η μετάδοση της πληροφορίας πραγματοποιείται με χρήση της ορθογωνικής πολυπλεξίας στα πεδία της συχνότητας, του χώρου, της κωδικοποίησης και υβριδικές προσμίξεις αυτών. Η προσέγγιση που ακολουθείται δραστηριοποιείται σε δύο κύριους άξονες. Το αντικείμενο του πρώτου άξονα είναι η ανάλυση, αξιολόγηση και βελτιστοποίηση της τεχνικής διαδοχικής ακύρωσης παρεμβολών. Το αντικείμενο του δεύτερου άξονα είναι ο έλεγχος πρόσβασης και η διαχείριση ραδιοπόρων στα ανωτέρω συστήματα. Η εν λόγω δραστηριοποίηση αναλύεται από την πλευρά του δέκτη, αποσκοπώντας σε μία συνολική δεκτοκεντρική αντιμετώπιση των παρεμβολών. Αρχικά περιγράφονται τα βασικά χαρακτηριστικά των σύγχρονων δικτυακών υποδομών και το φαινόμενο της παρεμβολής κατά τη διάδοση του σήματος στο κανάλι επικοινωνίας. Επίσης, πραγματοποιείται μία πλήρης καταγραφή και αξιολόγηση των σημαντικότερων δεκτοκεντρικών τεχνικών διαδοχικής ακύρωσης παρεμβολών, σε σχέση με την αποδοτι¬κότητα και την πολυπλοκότητα που επιφέρουν στο δέκτη. Κατόπιν προτείνεται μία νέα τεχνική, η οποία χρησιμοποιεί υβριδικά δύο διαφορετικούς τρόπους ανίχνευσης του σήμα¬τος, σύμφωνα με τον κατάλληλο μηχανισμό μεταγωγής. Στόχος της τεχνικής αυτής είναι η βελτιστοποίηση της αντιστάθμισης απόδοσης-πολυπλοκότητας στο δέκτη. Στην συνέχεια αναλύεται θεωρητικά η επίδοση της τεχνικής διαδοχικής ακύρωσης πα¬ρεμβολών, όπου εξάγονται χρήσιμες στατιστικές μετρικές σε μαθηματικές εκφράσεις κλει¬στού τύπου. Με τον τρόπο αυτό γενικεύονται ορισμένα αποτελέσματα που έχουν ήδη δημοσιευθεί στο παρελθόν, ενώ αναλύεται θεωρητικά η πιθανότητα διάδοσης σφάλματος της τεχνικής αυτής για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία. Τέλος, προτείνεται ένας νέος αλγόριθμος ελέγχου πρόσβασης, όπου η διαχείριση ραδιο- πόρων στους επιμέρους χρήστες του συστήματος και η μείωση των παρεμβολών πραγμα-τοποιούνται από την πλευρά του δέκτη. Τα οφέλη που προκύπτουν είναι η βελτίωση της ανθεκτικότητας του σήματος σε σφάλματα κατά τη μετάδοση και η ελαχιστοποίηση της σηματοδοσίας μεταξύ του πομπού και του δέκτη.
