کنترل توان و شکل دهی الگوی تشعشعی توأم در شبکه های رله ای چند ورودی – چند خروجی

شبکه های رله ای mimo راهکار امید بخشی در شبکه های بی سیم هستند، زیرا پیاده سازی و نصب آنتن های متعدد برای واحدهای سیار همیشه امکان پذیر نیست. این سیستم ها در مبازه با محو شدگی چند مسیره کانال موثر هستند و پوشش دهی مناسبی با هزینه و پیچیدگی کم فراهم می کنند. یکی از عمده-ترین چالش ها در این شبکه ها، تداخل ناشی از آنتن های دیگر است که برای مقابله با آن از فناوری الگودهی تشعشعی استفاده می شود. مصرف بهینه توان نیز از نظر اقتصادی و زیست محیطی مهم است. بنابراین از منظر مدیریت توان باید الگوریتم هایی به کار برد که از منابع رادیویی محدود استفاده موثر را ببرند. در این تحقیق، ابتدا شبکه هایی با یک یا چند زوج فرستنده- گیرنده و رله های تقویت و ارسال (af)، مورد بررسی قرار می گیرند، که توان مصرفی در رله ها را با شرط تضمین کیفیت سرویس کمینه می کنند. در ادامه پایان نامه، سه ایده پیشنهادی همراه با شبیه سازی آنها در محیط نرم افزاری matlab ارائه می شود که به شرح زیر هستند: 1- در طرح اول، تنها یک زوج فرستنده-گیرنده در نظر گرفته می شود. این طرح به دنبال الگوی تشعشعی مناسبی در رله هاست که کیفیت سرویس را با شرط مصرف توان محدود در رله ها، بیشینه کند. 2- طرح دوم، سیستمی با چند زوج فرستنده- گیرنده را بررسی می نماید. هدف این طرح، به دست آوردن الگوی تشعشعی مناسب در رله هاست به طوری که توان مصرفی در رله ها با شرط تضمین مقدار نرخ مجموع مشخص، کمینه شود. 3- در طرح سوم، نیز سیستم مورد نظر دارای چند زوج فرستنده- گیرنده است و الگوی تشعشعی در رله ها به نحوی محاسبه می شود که با مصرف مقدار مشخصی توان در رله ها، نرخ مجموع بیشینه شود. در هر سه طرح برای تبدیل مسأله بهینه سازی به مسأله برنامه ریزی نیمه معین (sdp)، از تکنیک تخفیف نیمه معین استفاده می شود، که می توان از روش های نقطه یابی درونی آنها را حل کرد. در طرح-های اول و سوم در تابع هدف با یک عبارت کسری مواجه می شویم که روش بیشینه سازی اختلاف صورت و مخرج کسر، عملکرد بهتری نسبت به دو روش بیشینه سازی صورت کسر و کمینه سازی مخرج کسر ارائه می دهد. نتایج شبیه سازی های انجام شده در شرایط مختلف سیستم ارتباطی مانند تعداد متفاوت رله، کیفیت مختلف کانال های بالارونده و پایین رونده و اطلاعات ناقص کانال، نشان دهنده عملکرد مناسب الگوریتم های پیشنهادی هستند.