دسته‌بندي كاربران و تخصيص توان در سيستم چندگانه غيرمتعامد با ايستگاه پايه متحرك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

بدون شك، درك محدوديت طيف فركانسي ، بهره‌وري منابع و افزايش پوشش‌‌دهي از موارد حياتي در طراحي و مديريت شبكه‌هاي بي‌سيم است. با رشد روزافزون دستگاه‌هاي بي‌سيم و افزايش نيازمندي‌هاي مختلف كاربران، فشار بر طيف فركانسي نيز افزايش‌يافته است؛ بنابراين، شبكه‌هاي بي‌سيم نسل بعدي با چالش‌هاي بي‌سابقه روبرو هستند براي حل اين مشكلات، لازم است به روش‌هاي دسترسي چندگانه و ايستگاه‌‌هاي پايه متفاوت از نسل‌هاي قبلي مخابراتي پرداخته شود. ايستگاه‌‌هاي پايه هوايي مانند پهپادها يك رويكرد اميدواركننده به منظور افزايش پوشش‌‌دهي و ايجاد مسير مستقيم معرفي شده است، يكي از چالش‌‌هاي اصلي اين تكنولوژي تعيين موقعيت پهپادها مي‌‌باشد كه در اين تحقيق مورد بررسي قرار گرفته است. فناوري دسترسي چندگانه غيرمتعامد (NOMA) به‌عنوان يكي از كانديداي اصلي براي استفاده مفيدتر از طيف‌هاي فركانسي مطرح شده است. اين فناوري با استفاده از كدگذاري برهم‌‌نهي در فرستنده و همچنين انجام حذف تداخل پي‌‌درپي قادر به رفع محدوديت‌هاي ناشي از دسترسي چندگانه متعامد است. ايده كليدي اين فناوري، ارائه سرويس به چندين كاربر در يك باند فركانسي يا شكاف‌هاي زماني و يا كد به‌صورت هم‌زمان و تنها با اختصاص سطوح توان متفاوت در حضور تداخل بين كاربران است. در نتيجه، انتخاب كاربران به منظور سرويس‌‌دهي در يك باند فركانسي و همچنين تخصيص توان كه هر يك از آن‌‌ها يك مسئله غيرمحدب مي‌‌باشد، نقش بسيار مهمي در عملكرد بهينه سيستم NOMA دارد. از اين رو در اين پايان‌‌نامه به الگوريتم‌‌هاي تركيبي دسته‌‌بندي يادگيري ماشين از جمله K-Means، Mean Shift و GMM و انتخاب معيار‌‌هاي مناسب به منظور حل مسئله غيرمحدب دسته‌‌بندي كاربران پرداخته شده است و در انتها نيز از شكل‌‌دهي پرتو اجبار صفر (Zero-Forcing Beamforming) جهت حذف تداخل بين دسته‌‌ها استفاده شده است. همچنين از برخي معيارهاي رايج تخصيص توان از قبيل حداقل نرخ و برحسب بهره كانال هر يك از كاربران به‌‌منظور بيشينه‌‌سازي نرخ ارسال داده و كم‌‌كردن تداخل، احتمال قطع‌‌شدن و احتمال خطا استفاده شده است. در نتيجه ادغام اين دو فناوري با يكديگر مي‌‌تواند تاثير شگرفي بر بهره‌‌وري سيستم بي‌‌سيم داشته باشد. در انتها نتايج شبيه‌‌سازي به منظور تاييد دست‌‌يافته‌‌هاي اين پايان‌‌نامه آورده شده است.

228192

مخابرات سيستم

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان