بهینه سازی مصرف توان در سیستم های رادیویی بی سیم

در کارهای پیشین در ارتباطات مشارکتی ، توان اختصاص یافته در میان منابع و ترمینالها به طرز یکنواخت فرض می شد . برخی از کارهای اخیر نشان می دهد که به واسطه تخصیص توان به صورت بهینه در میان ترمینالها می توان عملکرد را بهبود بخشید. 1.9.1 توان تخصیص یافته برای رله تقویت و ارسال : در (16) دانگ یک باند برای فلدفیت ارکودیک در کانال فیدینک رله بدست می آورد و با بهینه کردن توان ، ظرفیت کانال را ماکزیمم می کند . در طرح پیشنهادی آنها نیاز به برخورداری از وضعیت اطلاعات کانال برای آگاهی از وضعیت کانال در منبع می باشد. در این پایان نامه ما در واقع به این دو سوال اساسی پاسخ می دهیم (27) و (25) : 1- چطور باید کل توان را به دو فاز پخش و رله تخصیص دهیم ؟ 2- چقدر از توان بین منابع پخش می شود و چقدر به رله اختصاص می یابد؟ 2.9.1 تخصیص توان بر روی کانال های فرکانس گزین : از موضوعاتی که در مقاله های اخیر مورد توجه قرار گرفته است ارتباطات مشارکتی پهن باند می باشد . یکی از این نوامی تحقیق که در کارهای عملی مهم است ، طراحی و آنالیز سیستم های ارتباطی تقسیم فرکانسی متعامد می باشد . قبلا با استانداردهای صنعتی مختلف همچون و در لینک های نقطه به نقطه به تصویب رسیده است . امکانات جدیدی که در ارتباطات مشارکتی برای طراحی سیستم ها موجود است سبب بهبود کارایی طیف ، افزایش قابلیت اطمینان و نواحی پوشش می شود. در بار باروسا و سکوتاری به بررسی عملکردی از توزیع که الفوتی در سیستم های تک رله کدگشا و ارسال روی کانالهای فیدینک فرکانس گزین پرداخته اند. در به بررسی رله تقویت و ارسال در سناریو تک رله پرداخته است و عملکردی از توزیع کدهای فضا زمان را با بدست آوردن زوج احتمال خطا مورد ارزیابی قرار داده است . در کدهای فضایی فرکانسی برای سیستم های رله کدگشا و ارسال طراحی کرده اند . در بحث های عملی همچون برآورد کانال ، سنکرون سازی فرکانسی و تایمینگ در سیستمهای مشارکتی را مورد ارزیابی و مطالعه قرار داده اند . در بحث های عملی که اساس شبکه های سلولار چند جهشه است را به بحث گذاشته اند . توجه ویژه ای بر روی سیکدون سازی ، تطبیق رله و آنالیز منابع ( برای مثال : پیچیدگی سخت افزاری و مصرف توان ) داشته اند . (تقسیم فرکانسی متعامد دسترسی چند گانه ) توسعه یافته ای از به محیط های چند کاربر می باشد که مجموعه ای گسته از کریرها را به کاربرهای متفاوت اختصاص می دهد . در مسئله تخصیص منبع را برای یک شبکه مشارکتی مطالعه کرده اند . آنها به تخصیص بهینه منبع ، رله و زیر حاملها برای ماکزیمم کردن مجموع نرخ با محدودیت های منصفانه روی گره رله ها می پردازند. در به بررسی یک شبکه اطلاعات سلولار و مشارکتی با یک ایستگاه پایه و تعدادی زیر حامل که قادرند اطلاعات را با یکدیگر مبادله کنند پرداخته است . آنها با هدف به حداکثر رساندن مجموع تابع مطلوب ( که تابعی از نرخ داده ها دست یافتنی است ) ، به بررسی ساختار متمرکزی برای انتخاب رله ، انتخاب استراتژی رله (کد گشا و ارسال یا تقویت و ارسال ) ، تخصیص توان ، پهنای باند و ترافیک کاربر در نظر می گیرند می پردازند . در یک سیستم تک جهشه را در فروسو مورد ارزیابی قرار داده است . در طرح پیشنهادی آنها اساس کار بهینه سازی تابع مطلوب می باشد. در لایه های بالایی شبکه بی سیم چند جهشه را با ماکزیمم توان می نیمم بازدهی در میان تمام گره ها با محدودیت های مورد بررسی قرار داده است . در مسئله استفاده میندار زیر حاملها در شبکه های سلولار در فروسو را بررسی کرده اند .در مسئله تنظیم پویای تخصیص منبع (زیر باندها ) برای تک رله در سیستم بررسی کرده اند . در بخش پایانی پایان نامه ، ما به بررسی عملکرد یک سیستم مشارکتی با رله کد گشا و ارسال می پردازیم . به طور خاص ، ما یک فرم بسته تقریبی را برا ی نرخ خطای بیت بدست می آوریم و مرتبه دایورسیتی قابل حصول را مورد ارزیابی قرار می دهیم . وابسته به موقعیت رله دایورسیتی موجود برابر می باشد. 3.9.1 توان تخصیص یافته برای رله کد گشا و ارسال : در سناریوتک رله برای رله گشا و ارسال ، سند و ناریس با استفاده از یک کد گشای ml ثابت می کند که به یک دایورسیتی از مرتبه 2 می رسیم به دلیل پیچیدگی آشکار ساز برای مدو لاسیون مرتبه بالا غیر قابل مدیریت می باشد . برای پرداختن به این موضوع پیچیدگی ، کد گشای mrc ارائه شده است . یک نوع mrc است که به وضعیت اطلاعات کانال بین منبع و رله برای ساختن یک معیار برای وزن دهی mrc بستگی دارد. در (11) و (12) نشان می دهد که در رله کد گشا و ارسال با قاعده mrc می توان به ماکزیمم مرتبه دایورسیتی رسید فقط اگر رله بتواند اطلاعات را صحیح کد گشایی کند . در اجرای عملی برای اجرای چنین رویکردی نیاز به روش های تشخیص خطا مانند بررسی فراوانی های چرخشی (crc) . در (28) وانگ طرح آشکار سازی mrc مشارکتی (c-mrc) ارائه کرد که بدون استفاده از crc می توان به ماکزیمم مرتبه دایورسیتی رسید . در هر حال ، در این روش به csi در مقصد برای وزن دهی mrcو n+1بازده زمانی برای ارسال با کمک n رله نیاز است . توسعه قاعده کدهای فضا زمان می تواند تعداد بازه های زمانی مورد نیاز برای ارسال را کاهش دهد ، با این حال گره کور ( به عنوان مثل رله ای که قادر به کد گشایی نمی باشد) می تواند به میزان قابل توجهی عملکرد کدهای فضا – زمان را مختل کند . در هر صورت کاهش بازدهی برای بیش از دو رله بر آنها تحمیل شده است . در مقایسه با کارهای قبلی که تمام رله ها مشارکت داشتند ، انتخاب بهترین رله یک تکنیک خوب با بازدهی بالا می باشد زیرا برای ارسال کامل یک بلوک به کمترین بازده زمانی نیاز دارد . در (29) یک معیار ساده ای برای انتخاب رله در شبکه چند رله پیشنهاد شده است که در این روش رله هایی که قادر به کد گشایی هستند ( به عنوان مثال برای پیاده سازی عملی نیاز به تشخیص خطا مانند crc است ) را برای انتقال در فاز رله انتخاب می کند. تعیین بهترین رله به هارمونیک یا می نیمم کانال بین منبع – رله و رله – مقصد دارد . در (30) برس و آدو روشی را بر اساس ماکزیمم سیگنال به نویز منبع به مقصد را پیشنهاد دادند . آنها تجزیه و تحلیل را ارائه دادند و ثابت کردند که انتخاب رله توزیع کدینگ فضا – زمان دارد. اجرای عملی طرح نیازمند به تشخیص خطا مانند در گره رله همچون (9) دارد. در (31) ابراهیم یک روش دیگری را برای انتخاب رله پیشنهاد داد که اساس آن میانگین ها رمونیک سیگنال به نویز منبع – رله و رله – مقصد است . در ابتدا منابع میانگین ها رمونیک را برای هر یک از لینک های رله محاسبه می کند و سپس ماکزیمم آن را با از لینک منبع به مقصد مقایسه می کند. بر اساس این مقایسه ، ترمینال منبع تصمیم می گیرد که کل توان در لینک مستقیم صرف کند یا باید بخشی از کل توان را برای انتخا ب رله در نظر بگیرد . این طرح نیاز به فیدیک از منبع به رله و رله به مقصد دارد در نتیجه توان قبل از ارسال باید تنظیم گردد . در این روش رله در صورتی که کدگشایی صحیح باشد ارسال دارد . یک روش پیشنهادی در (31) نیازمند به آستانه سیگنال به نویز در گیرنده می باشد . اصلی ترین محدودیت که برای آنالیز عملکرد نرخ خطا در این روش وجود دارد در مورد تقارن می باشد که در اینجا فرض شده است تمام رله ها در فاصله مساوی از منبع قرار دارند . ما در مقاله در حال ارائه به بررسی یک شبکه چند رله دو طرفه با رله کد گشا و ارسال می پردازیم . ما پیشنهاد دادیم یک روشی را برای انتخاب رله و سپس توان بهینه را برای این طرح تخصیص داده ایم .ما یک فرم بسته ای را برای نرخ خطای بیت بدست می آوریم و ثابت می کنیم که با روش پیشنهادی به ماکزیمم مرتبه دایورسیتی خواهیم رسید. ما با استراتری تخصیص توان در میان ترمینالها نرخ خطای بیت را کاهش می دهیم