شماره ركورد
28631
پديد آورنده
رضا قاسمي علويچه
عنوان
يكپارچهسازي لينك دسترسي و بكهال در شبكههاي بيسيم غيرزميني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1402/04/18
استاد راهنما
سيد محمد رضوي زاده
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
در شبكههاي زميني، يكي از چالشهاي موجود براي كاربران هوايي يا به عبارت ديگر، پهپادهايي كه بهعنوان كاربر شناخته ميشوند، ايجاد پوشش راديويي هوايي است. پيوند دسترسي هوايي براي اين نوع از كاربران نسبت به پيوند دسترسي زميني براي آنها مزاياي زيادي از جمله نبود افت ناشي از گلبرگ كناريِ پرتو تشعشع شده به دليل متمايل به پايين بودن آنتن ايستگاههاي پايه زميني به همراه دارد، همچنين ارائه يك پيوند بكهال هوايي يكپارچه شده با پيوند دسترسي هوايي ميتواند علاوه بر امكانِ اشتراك منابع راديويي بين اين دو پيوند، با استفاده از سختافزار يكپارچه در گره اهدا كننده منجر به برآوردهكردن محدوديت وزن قابلتحمل در پهپاد به دليل استفاده از يك آرايه آنتن براي پيوند دسترسي و بكهال شود. در اين پاياننامه يك معماري مبتني بر لينكهاي دسترسي و بكهال يكپارچه شده در پهپادها براي ايجاد همزمان پوشش راديويي براي كاربران هوايي و زميني در نظر گرفته شده است كه با بهينهسازي ضريب تخصيص پهناي باند بين كاربران هوايي و زميني، مزايايي از جمله بهبود نرخِ مجموع در كاربران و استفاده مؤثر از طيف فركانسي موجود را به همراه دارد. همچنين بهكارگيري شكلدهي پرتو تركيبي و ارائه الگوريتمي براي يافتن ماتريسهاي شكلدهي پرتو آنالوگ و ديجيتال در سناريوي MISO در پهپادها، منجر به استفاده از زنجيرههاي RF كمتر و در نتيجه كاهش مصرف انرژي در پهپاد ميشود. در ادامه، مساله بهينهسازي حداكثرسازي نرخِ مجموع براي يافتن ضرايب تخصيص پهناي باند كاربران زميني و هوايي با درنظرگرفتن اثر تغييرات پهناي باند بر نويز حرارتي در اين سيستمِ مبتني بر موج ميليمتري نيز با كمك الگوريتم SCA بررسي گرديده است. بهعنوان نتيجه در اين پاياننامه نشاندادهشده است كه ايجاد يك پوشش راديويي هوايي و بهينهسازي ضريب تخصيص پهنايباند به پيوندهاي دسترسي و بكهال، بين كاربران هوايي و زميني در مقايسه با ثابتبودن پهناي باند، منجر به بهبود نرخِ مجموع شبكه ميشود.
تاريخ ورود اطلاعات
1402/05/15
عنوان به انگليسي
Integrated Access and Backhaul in Non-Terrestrial Wireless Networks
تاريخ بهره برداري
7/8/2024 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رضا قاسمي علويچه
چكيده به لاتين
In terrestrial networks, providing aerial coverage remains one of the primary challenges for aerial users. Aerial access links for such users offer numerous advantages, particularly with the main lobe gain, unlike downtilted Base Stations (BSs) that mainly rely on side lobe gain for aerial UEs. Additionally, Integrated Access and Backhaul (IAB) architecture can help reduce hardware costs and address equipment size limitations by employing shared hardware on a low altitude platform (LAP) that uses a single antenna array for both access and backhaul connections. In this research, we utilized the IAB architecture in a LAP-based network to cater to both aerial and terrestrial UEs. To enhance the bandwidth coefficient between the two sets of UEs, we formulated an optimization problem focused on maximizing the sum-rate. Hybrid beamforming was employed to reduce interference between aerial and terrestrial links. Furthermore, we extended this model to evaluate the impact of bandwidth on the power spectral density of temperature noise, and a successive convex approximation (SCA) algorithm was used to solve the problem. Simulation results indicate that optimizing the bandwidth coefficient for both aerial and terrestrial links can increase network sum rates compared to scenarios with fixed bandwidth.
كليدواژه هاي فارسي
يكپارچه سازي لينك دسترسي و بكهال , موج ميليمتري , شبكه هاي غيرزميني , شكلدهي پرتو , بهينه سازي
كليدواژه هاي لاتين
IAB , mmWave , beamforming , NTN , optimization
Author
Reza Ghasemi Alavicheh
SuperVisor
S. Mohammad Razavizadeh