14296

14296

بهينه سازي مصرف انرژي در شبكه هاي رله دوسويه چند آنتني

كارشناسي ارشد

مخابرات

اسفند ماه 1393

اسفند ماه 1393

دكتر سيد محمد رضوي زاده

برق

چكيده در سال¬هاي اخير با توجه به رشد روز¬افزون صنعت مخابرات و كمبود ذخاير انرژي جهان، كنترل ميزان مصرف انرژي در شبكه¬¬هاي مخابراتي به يك مساله¬ي حائز اهميت بدل شده است. از سوي ديگر، چندي است شبكه¬هاي مخابرات مشاركتي و شبكه¬هاي چند-ورودي چند-خروجي به دليل مزاياي گسترده، توجه محققان را به خود جلب كرده¬اند. اين پايان¬نامه به ارائه¬ي راهكاري جهت بهبود بازده انرژي در شبكه¬هاي مخابرات مشاركتي چند-ورودي چند-خروجي مي¬پردازد. شبكه¬ي مشاركتي در نظر گرفته شده در اين مطالعه، شامل يك رله¬ي تقويت و ارسال (AF) دوسويه و چندآنتني است كه منجر به تسهيل ارتباط بين دو فرستنده¬-گيرنده¬ مي¬¬شود. بازده انرژي در اين شبكه به صورت مجموع اطلاعات مبادله شده به انرژي مصرفي كل سيستم تعريف شده است. اين در حاليست كه كارهاي پيشين كه مقوله¬ي انرژي در اين سيستم¬ها را مورد بررسي قرارداده¬اند، به بيشينه¬سازي نرخ داده با احراز قيود توان و يا كمينه¬سازي توان مصرفي كل در صورت تضمين كيفيت ارتباط پرداخته¬اند. مزيت روش پيشنهادي نسبت به روش¬هاي پيشين، در نظر گرفتن تاثير هم¬زمان اطلاعات ارسالي و انرژي مصرفي در تابع هدف و تلاش براي دست¬يافتن به نوعي مصالحه بين اين دو مولفه است. در اين پايان¬نامه جهت بهبود بازده انرژي از طراحي مناسب پيش¬كدگذارها در فرستنده-گيرنده¬ها و رله استفاده شده¬است. در روش اول معرفي شده، پيش¬كدگذارهاي مناسب فرستنده-گيرنده¬ها با معيار بيشينه¬سازي بازده انرژي با در نظر گرفتن قيود توان و تضمين كيفيت ارتباط تعيين شده¬اند. هم¬چنين پيش¬كدگذار رله با استفاده از معيار صفر اجباري (ZF) جهت حذف تداخل خودي تعيين شده است. در روش دوم پيشنهادي، با فرض حذف تداخل خودي بدون نياز به پيش¬كدگذاري، بيشينه¬سازي بازده انرژي به عنوان معيار طراحي پيش¬كدگذارهاي رله و فرستنده¬-گيرنده¬ها قرار گرفته است. در هر دو روش پيشنهادي، الگوريتمي تناوبي جهت محاسبه¬ي هم¬زمان پيش¬كدگذارها ارائه شده و هم¬چنين از راهكارهاي بهينه¬سازي محدب جهت تحقق معيار طراحي استفاده شده است. نتايج شبيه¬سازي عددي،21% بهبود بازده انرژي در توان بيشينه 10 وات براي هر گره را در روش پيشنهادي دوم نسبت به روش پيشين بيشينه¬سازي نرخ داده نشان مي¬دهد. واژه¬هاي كليدي: بهينه¬سازي مصرف انرژي، مخابرات سبز، شبكه¬هاي رله¬ي دوسويه، شبكه¬هاي چند-ورودي چند-خروجي، چندگانگي فضايي، بهينه¬سازي محدب.