7251

انتقال همزمان اطالعات و توان بيسيم در سيستم هاي انبوه آنتني

1399

دكتر سيد محمد رضوي زاده

چكيده: با گسترش صنعت اينترنت اشياء در سيستم هاي مخابراتي تعداد بسيار زيادي از قطعات هوشمند در مكان هاي مختلف براي مشاهده سازه هاي مهندسي، تشخيص وضعيت بيمار و گزارش زنده از وضعيت ترافيك مستقر خواهند شد. مشكل اساسي اين قطعات هوشمند، تامين توان باتري آنهاست و بايستي در زمان هاي مناسب شارژ شده و يا با باتري هاي جديد جايگزين شوند [6, 5, 2 .[بنابراين به منظور تامين توان ابزارهاي مخابراتي با محدوديت توان بايستي روشي دائمي، قابل كنترل و مطمئن بكار برده شود. يكي از روش هاي حل مشكل فوق، برداشت انرژي از سيگنالهاي راديو فركانسي استفاده نشده در محيط اطراف است و از جمله فناوري هاي پيشرفته اي كه قادر به انجام اين عمل است، فناوري SWIPT 1 مي باشد. هدف اصلي در اين فناوري انتقال همزمان اطالعات و توان، با بازدهي انرژي باال به ابزارهاي بيسيم داراي محدوديت توان 2 از قبيل گوشي موبايل، لپ تاپ، سنسورهاي هوشمند در داخل و خارج ساختمانها و باتري دكل هاي BTS در سيستم هاي بزرگ مخابراتي است و اين فناوري در شبكه هاي اينترنت اشياء مورد استفاده قرار ميگيرد. لذا، در اين سناريو فناوري SWIPT به عنوان روشي جديد براي برداشت و انتقال انرژي در شبكه هاي مخابرات بيسيم مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است و نحوه استفاده از آن نيز در شبكه هاي موبايل نسل جديد مخابرات بيسيم تشريح شده است. از طرف ديگر، با افزايش ترافيك داده ها، نياز مبرم به افزايش كيفيت سرويس ارائه در شبكه، پشتيباني از تعداد كاربران بيشتر در هر سلول، كاهش تاخير ارسال سيگنال به كاربران و ...، بايستي از ساختار جديدي براي شبكه هاي موبايل استفاده شود. به همين دليل، در سالهاياخير شبكه هاي نسل پنجم در اكثر كشورهاي توسعه يافته بهره برداري شده و در ساير كشورها نيز زمينه هاي اجراي آن در حال آماده سازي است. يكي از فناوري هاي كليدي براي راه اندازي اين شبكه ها سيستم MIMO massive مي باشد. به همين دليل، سيستم هاي مذكور نيز در اين سمينار بررسي شده و كاربرد آن در فناوري هاي مختلف شبكه هاي مخابرات بيسيم، از جمله SWIPT مورد مطالعه قرار گرفته است، تا اهميت آن در اين شبكه ها بهخوبي نمايان گردد. اين سيستم از تعداد بسياري زيادي آنتن متمركز بر روي ايستگاه پايه و تعداد انبوهي كاربر زميني تك آنتني در سلول هاي كوچك تشكيل ميشود، به نحوي تعداد آنتن هاي ايستگاه پايه از تعداد كاربران در منطقه سرويسدهي بيشتر هستند و براي ارسال سيگنال به هركاربر از شكلدهي پرتو دقيق و متمركز به سمت آن كاربر استفاده ميشود، تا ضمن كنترل سيگنال تداخل بين كاربران، مديريت شبكه بهخوبي انجام گردد. در اين سيستم ها تعداد زيادي كاربر موبايل ميتوانند به شبكه متصل شوند و آنتن هاي BTS 3 سيگنال هاي مربوط به هر كاربر شبكه را با استفاده از روش دسترسي چندگانه تقسيم فضايي )SDMA )در حوزه مكاني جدا ميكند،

5/30/2020 12:00:00 AM

67780

1399/03/23

انتقال همزمان اطلاعات و توان بي سيم در سيستم هاي انبوه آنتني

SWIPT in massive MIMO Systems