بهينه سازي بازدهي انرژي مجموع در سيستم هاي چند ورودي و چند خروجي چند سلولي با استفاده از شكل دهي پرتو سه بعدي

كارشناسي ارشد

در اين پاياننامه راهكارهايي براي استفاده از فناوري شكلدهي پرتو سهبعدي در ارتباط فروسو در سيستمهاي چند ورودي-چند خروجي چند كاربره چند سلولي داراي مشاركت بين ايستگاههاي پايه، تحت دو حالت متفاوت از نقطه نظر دسترسي به اطلاعات كانال كاربران در ايستگاه پايه معرفي شده است. در حالت اول، هر ايستگاه پايه به طراحي هم زمان بردار پيشكدگذار و همچنين شكلدهي پرتو سه‌بعدي( يا همان تنظيم زاويهي آرايهي ايستگاه پايه) ميپردازد. براي رسيدن به اين هدف، الگوريتمي تكراري ارائه ميشود كه از طريق معرفي ضرايب جديد در مسالهي اصلي بهينهسازي و با استفاده از ارتباط بين نرخ و حداقل خطا در تشخيص سمبل كاربران، قادر به شكستن مساله كلي به چند مساله سادهتر است كه هر مساله در ايستگاه پايهي مربوط به خود قابل حل است. در حالت دوم با توجه به در اختيار بودن تنها اطلاعات بلند مدت كانال كاربران، شامل افت مسير و زاويهي بين آرايهي هر ايستگاه پايه و كاربران سلولها، الگوريتمي ارائه ميشود كه يك شاخص عملكردي ارگوديك حاصل از ميانگينگيري بر روي تحققهاي مقياس كوچك كانال را بهينهسازي ميكند. در اين حالت از بردارهاي پيشكدگذار صفر اجباري استفاده شده است و شاخص عملكردي در حقيقت كران پايين مجموع بازده انرژي ارگوديك است. در اين حالت زاويهي آرايه‌ي ايستگاه پايه هر سلول و توان ارسالي براي هر كاربر در سلول بهينه سازي ميشود. براي حل مساله نيز تقريبهايي در نظر گرفته مي‌شود كه بتوان با استفاده از يك الگوريتم تكراري با استفاده از روشهاي بهينهسازي محدب مساله را حل كرد. به عنوان مثال براي مقايسه روش ارائه شده با حالتي كه بهره آرايه همه سو يكسان است، در حالتي كه اطلاعات كامل كانال در اختيار باشد براي مقادير نوعي استاندارد شبكه‌هاي سلولي، نتايج شبيهسازي كامپيوتري نشان ميدهد كه در نسبتهاي سيگنال به نويز پايين مجموع بازده انرژي بيشتر از 15 درصد و در نواحي سيگنال به نويز بالا تا بيش از 40 در صد نسبت به حالت آرايه آنتن با بهره همه سو يكسان بهبود مييابد. در حالت ارگوديك، ميزان بهبود حاصل از اين روش در مجموع بازده انرژي شبيه به حالت قبل با افزايش سيگنال به نويز از 10 تا 30 درصد افزايش مييابد. واژه هاي كليدي: بهينه سازي مصرف انرژي ، شبكه هاي چند سلولي، سيستم چند-ورودي و چند-خروجي، شكلدهي پرتو سهبعدي، زاويهي آرايهي آنتن،مجموع بازده انرژي لحظهاي، مجموع بازده انرژي ارگوديك، بهينه سازي محدب.

188795

دانشگاه علم و صنعت ايران

مخابرات سيستم

دكتر سيد محمد رضوي زاده