12393

12393

ارائه روشي نوين براي شكلدهي پرتو در شبكههاي رله دوسويه شناختگر

كارشناسي ارشد

برق - مخابرات سيستم

آبان 1392

آبان 1392

دكتر وحيد طباطباوكيلي

چكيده با رشد روزافزون كاربران شبكه بي سيم، طيف راديويي تبديل به يك منبع بسيار كمياب شده است. راديو شناختگر تكنيكي مؤثر براي بهبود بهره گيري از طيف موجود و افزايش بازدهي طيفي است. با وجود مزاياي سيستم هاي MIMO ، در بسياري از موارد به دليل محدوديت هاي توان و اندازه واحد سيار، امكان استفاده از اين تكنيك ها و پياده سازي آنتن هاي چندگانه در شبكه هاي سيار وجود ندارد. از اين رو اخيراً مخابرات مشاركتي به دليل عدم نياز به داشتن آنتن هاي چندگانه در هر كاربر توجه زيادي را به خود اختصاص داده است. از آن جا كه كاهش تداخل در شبكه هاي شناختگر موضوع مهمي است، به همين منظور ميتوان از مخابرات مشاركتي و روش هاي شكل دهي پرتو در شبكه هاي شناختگر استفاده كرد. از سوي ديگر با توجه به ماهيت دوطرفه شبكه هاي مخابراتي، براي افزايش بيشتر بازدهي طيفي، تكنيك جديد رله دوسويه ميتواند به كار برده شود. علي رغم وجود تحقيقات معدودي در زمينه شكل دهي پرتو در شبكه هاي شناختگر مشاركتي، شكل دهي پرتو در شبكه مشاركتي شناختگر با ساختار روي هم نهي، با سيستمي چند آنتنه چندكاربره و نيز كانال هاي مخابراتي فركانس گزين، موضوعي است كه مورد بررسي قرار نگرفته است. در اين پايان نامه شبكه راديو شناختگر با ساختار روي هم نهي و تكنيك رله دوسويه، در دو بخش مورد بررسي قرار مي گيرد. در بخش اول، شكل دهي پرتو با راهبرد رله تقويت و بازپخش (AF) براي سيستمي چند كاربره با كانال هاي محوشونده تخت بررسي شده و ماتريس هاي پيش كدگذاري ايستگاه اصلي و رله، با هدف تعديل SINR كاربران اوليه به دست مي آيند. براي حل مسئله، دو الگوريتم بهينه سازي نوبتي تؤام و بهينه سازي منفرد ماتريس شكل دهي پرتو رله ارائه ميشوند. نتايج شبيه سازي، برتري عملكرد الگوريتم اول بر الگوريتم دوم را نشان مي دهند. در بخش دوم مسئله شكل دهي پرتو در شبكه شناختگر دوسويه با كانال هاي محوشونده فركانس گزين بررسي مي شود. در اين بخش براي جبران اثرات ISI راهبرد رله نويني مشابه فيلتر و بازپخش (FF) ارائه ميشود و از دو معيار بهينه سازي حداكثرسازي SINR كاربر ثانويه و حداكثرسازي حداقل SINR كاربران اوليه براي محاسبه ماتريس هاي شكل دهي پرتو استفاده ميشود. نتايج شبيه سازي بيانگر آن هستند كه با روش پيشنهادي، SINR به صورت متوسط به اندازه dB 4 بهبود نسبت به راهبرد رله متداول AF خواهد داشت. واژه هاي كليدي: شبكه راديو شناختگر، روي هم نهي، رله دوسويه، چند كاربره، چند آنتنه، MIMO ، تقويت و بازپخش، فيلتر و بازپخش، بهينه سازي محدب.