19775

۱۹۷۷۵

كاهش آلودگي سيگنال راهنما با استفاده از ماتريس همبستگي كانال

كارشناسي ارشد

مخابرات ‐ سيستم

1394-139۷

۱۳۹۷/۸/۳۰

دكتر سيد محمد رضوي

برق

در نسل‌هاي گذشته مخابرات سيار منابعي كه ميان كاربران به اشتراك گذاشته مي‌شود، منابع زمان و فركانسي (پهناي باند) است. با افزايش تقاضا براي نرخ‌هاي بالاتر داده اين منابع بايد به تمام كاربران تخصيص داده شود. به منظور نيل به اين هدف و كاهش تداخل براي كاربراني كه از منابع زماني و فركانسي مشتركي استفاده مي‌كنند، بايد سيگنال مختص هر كاربر را به گونه‌اي ارسال كرد كه اين سيگنال در ديگر كاربران كمترين تداخل راايجاد كند. تفكيك فضايي مناسب با استفاده از افزايش تعداد آنتن‌ها در سمت ايستگاه‌پايه قابل پياده‌سازي است. اين تفكيك فضايي زماني اتفاق مي‌افتد كه تخمين كانال به صورت مطلوبي در گيرنده انجام شده باشد. براي تفكيك كاربران از يكديگر و نهايتا تخمين مناسب كانال آن‌ها نياز است تا در حوزه سيگنال آن‌ها را از يكديگر تفكيك كنيم. اين امر توسط سيگنال‌هاي عمود به يكديگر به نام سيگنال راهنما انجام مي‌شود. به دليل نبود سيگنال راهنما متعامد كافي ميان كاربران شبكه تداخل ايجاد مي‌شود. در مراجع معمولا تخصيص سيگنال راهنما به كاربران يك سلول به صورت تصادفي انجام مي‌شود. در اين پايان‌نامه سعي شده است با استفاده ازاطلاعات ماتريس همبستگي كانال تمام كاربران كه معمولا در شبكه دانسته فرض مي‌شود، سيگنال راهنما مناسب به كاربران شبكه تخصيص داده شود. اين تخصيص با استفاده از يك بازي ائتلافي ميان سيگنال‌هاي راهنما متوسط بهروري طيفي سيگنال راهنما‌ها و نهايتا شبكه را افزايش مي‌دهد. اين روش تخصيص علاوه بر مزيت روش‌هاي قبلي كه تنها به حداكثر كردن فاصله ميان سيگنال راهنماهاي مشابه در شبكه توجه دارند، سعي مي‌كند سيگنال راهنما مشابه در تمام گيرنده‌ها از زاويه‌هاي متفاوتي دريافت شوند. ايده ديگر مطرح شده در اين پايان‌نامه، به چگونگي طراحي سيگنال راهنما مناسب در گيرنده با استفاده از فرض تنكي ماتريس همبستگي كاربران در گيرنده مي پردازد. ايده اصلي اين بخش طراحي سيگنال راهنما به گونه‌اي است كه سيگنال دريافتي در گيرنده كمترين خطاي تخمين MSE كانال كاربران را داشته باشد. دراين قسمت فرض بر اين است كه تمام سلول‌ها از يك دسته سيگنال راهنما مشترك استفاده مي كنند.

1397/09/12

Pilot Contamination Reduction Using Channel Correlation Matrix

11/21/2018 12:00:00 AM

In previous generations of mobile communication, the resources that have been shared among users were time and frequency (bandwidth). With increasing demand for higher data rates, these resources should be allocated to all users. In order to achieve this goal and reduce interference of users which use common time and frequencies resources, a signal to each user is sent in such a way that the signal in other users produce the least interference. A proper spatial separation can be implemented by increasing the number of antennas at the station side. This spatial separation occurs when the channel estimation is desirable in the receiver. To separate users from each other, and finally, and correctly estimate the channel it is required to separate them within the signal domain. This is done by orthogonal signals so called pilot signals. Interference is caused by the lack of sufficient orthogonal pilots between network users. In the literature, the pilot assignment to the users of a cell is usually done randomly. in this thesis, we try to allocate pilots to the network users by using the channel correlation matrix information, which are generally considered to be known in the network. Our approach is using a coalition game between the pilots. this method increases the spectral efficiency of the pilot signals and ultimately the network.in contrast to the previous methods that only consider the distance between similar pilots, our strategy tries to separate the signals with the same pilot assignment. these separation is occurred in the angle and power domains. the other contribution of this thesis is to design suitable pilots using the assumption of the sparsity of the correlation matrix of users in the receiver. The main idea in the design is to minimize the MSE of channel users.