25822

جفت‌سازي كاربران با CSI ناقص در ارتباط فراسوي نوما براي بيشينه‌سازي مجموع نرخ ارسال

كارشناسي ارشد

مهندسي برق مخابرات سيستم

1400

1400/8/18

دكتر بهمن ابوالحسني

دكتر شاهرخ فرهمند

برق

دسترسي چندگانه غيرمتعامد (NOMA) يك فناوري پيشنهادي براي شبكه‌هاي بي‌سيم نسل پنجم (5G) است. نوما امكان برآوردن تقاضاي ناهمگون با مشخصه‌هاي تاخير زماني پايين، قابليت اطمينان بالا، بهبود عدالت و توان عملياتي بالا را فراهم مي‌كند. ايده اصلي نوما به عنوان يك پروتكل ارسال اين است كه چند كاربر را در يك بلوك منبع مشابه از قبيل يك بازه زماني، يك زيرحامل فركانسي، يا يك كد گسترش دهنده سرويس مي‌دهد و باعث افزايش ظرفيت شبكه مي شود. در اين پايان‌نامه به بررسي جفت‌سازي كاربران در هر بلوك منبع در يك سيستم دسترسي چندگانه غيرمتعامد فراسو پرداخته شده است. به گونه‌اي كه در هر بلوك منبع فقط دو كاربر مي‌توانند قرار گيرند و جفت‌سازي به نحوي انجام مي‌شود كه مجموع نرخ كاربران در همه‌ي بلوك‌هاي منبع حداكثر شود. در مقاله ي مرجع، با فرض داشتن اطلاعات كانال به صورت كامل اين امر انجام مي‌شود. اما در اين پايان‌نامه، اين امر با در نظر گرفتن اطلاعات وضعيت كانال ناقص انجام مي‌شود. براي اين منظور از تخمين كانال مخابراتي استفاده مي شود، و از اين رو تخمين كانال از مسائل بسيار پراهميت در سيستم‌هاي مخابراتي است. تخمين كانال در اين پايان‌نامه با استفاده از روش مبتني بر ارسال پايلوت و تخمين MMSE انجام مي‌شود. در اين پايان‌نامه، سيستم ارتباط فراسوي نوما با فرض ناقص بودن اطلاعات وضعيت كانال مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است و كران پاييني براي مجموع نرخ كاربران محاسبه شده است. در ادامه، مساله‌ي بهينه‌سازي (بيشينه‌سازي) كران پايين مجموع نرخ بدست آمده فرمول‌بندي و سپس الگوريتمي مبتني بر Coordinate Ascent گسسته براي حل آن پيشنهاد شده است. عملكرد الگوريتم پيشنهادي با استفاده از نتايج شبيه‌سازي مورد تحليل و ارزيابي قرار گرفته است.

1400/09/29

user pairing in uplink NOMA considering imperfect CSI to maximize total sum rate

11/9/2022 12:00:00 AM

Non orthogonal multiple access (NOMA) is a newly proposed technology for fifth-generation wireless networks (5G). NOMA enables the communication system to meet heterogeneous demand with low-time delay characteristics, high reliability and improved fairness. The main idea of NOMA as a communication protocol is to service several users in a similar resource block, such as a time slot, a frequency subcarrier, or an Extender code. Channel estimation is one of the most important issues in telecommunication systems. Generally, two methods are used in channel estimation : In the first approach channel state information is obtained through special signals called pilot. These signals are known for sender and receiver, and they are placed between the transmitted data. Common techniques in this method of channel estimation include MMSE and LS. In the second method, the channel State information is calculated from the processing of the received signal, which is called the blind method. In this Thesis, the pairing of users in each resource block in an uplink non-orthogonal multiple access system is investigated. So that only two users can be placed in each resource block, And pairing is done so that the total users rate is maximized in all resource blocks. This is done by considering imperfect channel state information. For this purpose, telecommunication channel estimation has been used based on pilot sending method and MMSE estimation. This Thesis consists of five chapters. Chapter 1 provides an introduction to key topics related to non-orthogonal multiple access and user pairing. In the second chapter, the concepts mentioned in the first chapter and the orthogonal and non-orthogonal multiple access techniques and the user pairing methods introduced in the reference article are reviewed. Then the channel estimation methods are introduced. In the third chapter, the system model of the uplink NOMA introduced in the reference article with imperfect channel state information is examined and analyzed and the effect of imperfect CSI on system performance is investigated. Next, a lower bound for the total rate is obtained and an algorithm is proposed to optimize it. In the fourth chapter, the performance of the proposed algorithm is analyzed using simulation results. Finally, in the fifth chapter, the results are summarized and suggestions for further work in this area are presented.

دسترسي چندگانه غيرمتعامد , جفت سازي كاربران , مجموع نرخ

NOMA , User Pairing , Sum Rate , 5G , 5G