25601

سيستم چند ورودي چند خروجي انبوه براي مخابرات نور مرئي

كارشناسي ارشد

مهندسي برق مخابرات سيستم

1400

1400/08/30

دكتر سيد عليرضا نظام الحسيني

مهندسي برق

مخابرات بيسيم نوري به عنوان يك مكمل مناسب براي سيستم هاي راديويي معرفي شده است. پهناي باند محدود منابع يكي از اصلي ترين چالش ها در سيستم هاي VLC است كه منجر به محدوديت نرخ ارسال مي شود. در اين پروژه ما سيستم چند ورودي چند خروجي انبوه چندكاربره را مبتني بر سيگنالينگ OFDM براي دستيابي به نرخ هاي بالا ارائه مي دهيم. از آنجايي كه فاصله بين پيونده هاي فرستنده و گيرنده متفاوت است، تاخير ناشي از آن ها نيز متفاوت است. درنتيجه منجر به مختلط شدن كانال و اختلاف فاز در حوزه فركانس مي شود. زماني كه تعداد LEDها در سمت AP افزايش مي يابد، بردار هاي ماتريس كانال مختلط مربوط به كاربران مختلف برهم عمود مي شوند. درنتيجه تداخل بين كاربران را مي توان با پيش كدگذار هاي ساده خطي از بين برد و كاربران بيشتري در منابع زمان و فركانس يكسان سرويس دهي شوند. در اين پروژه سه پيش كدگذار MRT، ZF و MMSE در هر زيرحامل براي كاهش تداخل بين كاربران ارائه شده اند تا بازدهي طيفي بهبود يابد. عملكرد سه پيش كدگذار بر اساس بازدهي طيفي و توان نوري مورد نياز مورد ارزيابي قرار مي گيرند و با يكديگر مقايسه مي شوند. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد زماني كه نسبت تعداد LEDها به تعداد كاربران بزرگ باشد، پيش كدگذار ZF و MMSE بهتر از پيش گذار MRT مي باشند در صورتي كه اگر اين نسبت كوچك باشد عملكرد پيش كدگذار MRT بر پيش كدگذار هاي موجود غالب است. در نتيجه يك پيش كدگذار مناسب براي سيستم چند ورودي چند خروجي انبوه چند كاربره مبتني بر سيگناليگ OFDM در مخابرات نور مرئي مي باشد.

1400/09/05

Massive MIMO system for Visible Light Communication

11/21/2022 12:00:00 AM

Visible light communication (VLC) has emerged as a viable supplement to existing radio frequency (RF) based communication systems. The limited modulation bandwidth of sources is one of the major challenges in VLC systems, which prohibits transmission at high data rates. In this paper, a multiuser VLC system utilizing massive multiple-input multiple-output (m-MIMO) orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) is proposed for achieving high data rates. Since the distances of the multiple transmitter/receiver links are different, their temporal delays are also different, resulting in complex channel gain and phase differences when transformed to the frequency domain. Complex channel vectors associated with different users are mutually spatially orthogonal as the number of transmitters increases. Therefore, inter-user interference (IUI) can be eliminated with simple linear signal processing, and more users can simultaneously communicate in the same time-frequency resource. In this paper, we propose three linear precoding schemes, i.e., maximum ratio transmission (MRT), zero-forcing (ZF), and minimum mean-square error (MMSE) for each OFDM subcarrier in the downlink to reduce the IUI and increase the spectral efficiency. We evaluate and compare the performance of these precoding methods in terms of the achievable spectral efficiency and total downlink optical power for different scenarios. Numerical results demonstrate that the performance of ZF and MMSE methods is better than MRT when the ratio of LEDs and number of users is large, while when the ratio is quite small, it makes the MRT precoding technique outperforms existing precoding techniques, and hence is a viable solution for multiuser m-MIMO-OFDM in VLC.

چند ورودي چند خروجي انبوه , مالتي پلكس با تقسيمات فركانسي متعامد , چندكاربره , پيش كدگذاري , مخابرات نوري مرئي

Massive multiple-input multiple-output (m-MIMO) , orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) , multiuser , precoding , visible light communication (VLC)