14329

14329

مديريت تخصيص منابع راديويي بر اساس كاهش تداخل هم‌كانالي در شبكه‌هاي چندسلولي چندحاملي

دكتري

مخابرات سيستم

ارديبهشت ماه 1394

ارديبهشت ماه 1394

دكتر وحيد طباطباوكيلي

برق

چكيده افزايش تقاضاي نرخ داده و تعداد مشتركين سيار سبب شده است كه استفاده كارا از طيف فركانسي مورد توجه محققان قرار گيرد. از سوي ديگر چينش متراكمايستگاه‌هاي پايه و استفاده مجدد از فركانس‌هاي مشابه، سبب افزايش تداخل هم‌كانالي مي‌شود. براي رفع اين تداخل، استفاده از چندين آنتن و نيز همكاري و هماهنگي مابين ايستگاه‌هاي پايه به‌عنوان راه‌حل‌هاي كليدي مورد توجه قرار گرفته است.تخصيص توان بصورت ايستا و پيچيدگي محاسباتي بالاي الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي تركيباتي، دو مشكل عمده‌ي اغلب روش‌هاي موجود (مانند منشعب و محدودكردن و ...)مي‌باشد.در اين رساله ابتدا الگوريتم‌هاي تخصيص منابع در سيستم‌هاي تك‌آنتنه بررسي شده و با ارايه يك الگوريتم تكرارپذير نزديك بهينه، مجموع نرخ وزن‌دهي شده بيشينه مي‌‌شود. ارزيابي معيار همگرايي اين الگوريتم و ارايه شرط كافي همگرايي اولين نوآوري‌هاي اين رساله مي‌باشد. سپس سيستم تك‌آنتنه، به سيستم با چند آنتن فرستنده-يك آنتن گيرنده (MISO) تعميم داده مي‌شود. تخصيص منابع در قالب يك الگوريتم شكل‌دهي پرتو نزديك بهينه تكرارپذير با پيچيدگي كم انجام مي‌شود و ميزان پيچيدگي آن از به كاهش مي‌يابد كه تعداد آنتن فرستنده است. سپس با استفاده از مفهوم كاربر مرجع، الگوريتم مديريت تداخلِ بر مبناي مرجع (REFIM) كه براي سيستم تك‌آنتني پيشنهاد شده، به سيستم چندآنتنه تعميم داده مي‌شود. تا اينجا فرض شده است كه اطلاعات وضعيت كانال (CSI) بطور كامل و دقيق در اختيار فرستنده قرار مي‌گيرد. اما از آنجا كه اين يك فرض ايده‌آل است كه در عمل به‌ندرت رخ مي‌دهد، در ادامه فرض مي‌شود كه اطلاعات وضعيت كانال دقيق نبوده و داراي يك خطاي عدم قطعيت است كه مي‌تواند ناشي از خطاي تخمين كانال، خطاي چندي‌شدن و يا تغييرات سريع كانال باشد. الگوريتم شكل‌دهي پرتو هماهنگ‌شده مقاومي بر مبناي تحليل بدترين حالت ارايه مي‌شود كه كيفيت سرويس لحظه‌اي را تضمين مي‌كند. در حقيقت روش پيشنهادي تعميمي از الگوريتم شكل‌دهي پرتو هماهنگ‌شده بر مبناي دوگاني ارتباط فراسو-فروسو است كه اخيرا با فرض كامل بودن CSI پيشنهاد شده است. با تلفيق اين روش و روش مجموعه برشي، الگوريتم مقاوم جديدي ارايه مي‌شود كه در مقابل عدم قطعيت كانال مقاوم مي‌باشد.در واقع مسئله‌ي بهينه‌سازي، كمينه‌كردن توان بر اساس قيد بزرگ‌تر يا مساوي بودن SINR از يك SINR هدف بوده است. شبيه‌سازي‌هاي انجام شده توسط متلب و YALMIP تاييد كننده‌ي نتايج نظري ارايه‌شده مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي:مديريت تخصيص منابع راديويي، كاهش تداخل بين سلولي، شكل‌دهي پرتو هماهنگ‌شده، شكل‌دهي پرتو مقاوم، سيستم چندسلولي چندحاملي.