شماره ركورد
34880
پديد آورنده
مينا مومني
عنوان
بهينهسازي سطح پوشش سيستمهاي مخابرات نور مرئي مبتني بر سطوح بازتاب هوشمند
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مخابرات سيستم
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/12/24
استاد راهنما
سيد عليرضا نظامالحسيني
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
برق
چكيده
امروزه زمينه مخابرات نور مرئي يا به اختصار VLC، به عنوان يكي از فناوريهاي نوين ارتباطي كه از نور مرئي براي انتقال داده استفاده ميكند، به يكي از زمينههاي مهم تحقيقاتي در بين محققان بدل شده است. اين فناوري به دليل پهناي باند وسيع و عدم تداخل با طيف راديويي، پتانسيل زيادي براي كاربردهاي مختلف از جمله اينترنت نوري (LiFi)، ارتباط بين خودرو (V2V) و ارتباط زير آب دارد. با اين حال، يكي از چالشهاي اصليVLC، محدوديت در پوششدهي و وجود نقاط كور است. در اين پژوهش، به بررسي و بهينهسازي سطح پوشش VLC با استفاده از سطوح بازتابي هوشمند (IRS) پرداخته ميشود. IRS يك فناوري نوظهور در زمينه ارتباطات بيسيم ميباشد كه از آرايهاي متشكل از عناصر بازتابنده قابل برنامهريزي ساخته شده است. اين فناوري به دليل قابليت تنظيم دقيق و بهينهسازي پرتوهاي نوري، به ويژه در محيطهاي داخلي و فضاهاي بسته، كاربردهاي گستردهاي از جمله بهبود پوشش و كيفيت پيوندهاي ارتباطي در ساختمانهاي هوشمند، افزايش نرخ داده و كاهش نواحي كور در سيستمهاي ارتباطي دارد. لذا، هدف اين پژوهش شبيهسازي و استخراج فرمول فرم بسته براي پوشش شبكه سيستم VLC با كمك IRS و به دست آوردن مكان و زواياي بهينه IRS براي پوشش شبكه بهينه است. IRS با قابليت بازتاب و تغيير جهت امواج نوري، ميتواند به طور مؤثري پوششدهي را بهبود بخشد و نقاط كور را كاهش دهد. براي دستيابي به اين اهداف، مدلسازي رياضي و شبيهسازيهاي عددي براي تعيين بهترين مكانها و تنظيمات IRS جهت بهينهسازي سطح پوشش انجام شده است. همچنين، اثر پارامترهاي مختلف مانند زاويه برخورد (FOV)، فاصله، تعداد و زواياي IRS از منبع نور و همچنين توان بهينهي LEDها بركارايي سيستم مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج شبيهسازي حاكي از آن است كه استفاده از IRS همراه با بهينهسازي زاويه نسبت به حالت بدون بهينهسازي، ميانگين احتمال قطع را در بازه مؤثر نسبت سيگنال به نويز (SNR) حدود 71 درصد كاهش ميدهد. اين نتايج تأييد ميكند كه بهينهسازي زاويه IRS نقاط كور را به طور چشمگيري كاهش داده و پوشش سيستم VLC را به ميزان قابل توجهي بهبود ميبخشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/10
عنوان به انگليسي
Coverage Optimization of Visible Light Communication Systems Utilizing Intelligent Reflecting Surfaces
تاريخ بهره برداري
3/15/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مينا مومني
چكيده به لاتين
Nowadays, visible light communication (VLC) has emerged as one of the key research areas among researchers as a modern communication technology that uses visible light to transmit data. Due to its wide bandwidth and lack of interference with the radio spectrum, VLC has significant potential for various applications such as light fidelity (LiFi), vehicle-to-vehicle (V2V) communication, and underwater communication. However, one of the main challenges of VLC is limited coverage and the presence of dead zones. In this research, the coverage performance of VLC is investigated and optimized using intelligent reflecting surfaces (IRS). IRS is an emerging technology in wireless communications, consisting of an array of programmable reflective elements. Owing to its capability for precise beam shaping and optimization especially in indoor and enclosed environments IRS enables a wide range of applications, including improving coverage and link quality in smart buildings, increasing data rates, and reducing dead zones in communication systems. Therefore, the objective of this study is to simulate and derive closed-form expressions for the network coverage of a VLC system assisted by IRS, and to obtain the optimal IRS placement and orientation angles for optimal network coverage. By reflecting and steering optical waves, IRS can effectively enhance coverage and reduce dead zones. To achieve these goals, mathematical modeling and numerical simulations are carried out to determine the best IRS locations and configurations for coverage optimization. In addition, the effects of various parameters—such as the field of view (FOV), distance, the number and orientation angles of IRS with respect to the light source, as well as the optimal LED transmit power—on system performance are examined.Simulation results indicate that using an IRS with angle optimization reduces the average outage probability by about 71% in the effective signal-to-noise ratio (SNR) range compared to the case without optimization. These results confirm that IRS angle optimization significantly reduces blind spots and substantially improves the coverage of the VLC system.
كليدواژه هاي فارسي
نور مرئي , سطوح بازتاب هوشمند , سطح پوشش سيستمهاي مخابراتي
كليدواژه هاي لاتين
Visible light , intelligent reflecting surfaces , coverage area of telecommunication systems
Author
Mina Momeni
SuperVisor
dr. Seyed Alireza Nezamolhosseini