عنوان پایاننامه
تحلیل آماری مکان بهترین رله در سیستمهای رله دو طرفه
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-سیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2922;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74444
- تاریخ دفاع
- ۲۹ آذر ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهرداد سلیم نژاد
- استاد راهنما
- امیر مسعود ربیعی
- چکیده
- چکیده با گسترش روزافزون سیستمهای مخابرات بیسیم و افزایش تعداد کاربران این سیستمها، افزایش ظرفیت شبکههای بیسیم برای پاسخگویی به نیاز کاربران، یکی از مهمترین چالشها در این عرصه میباشد. از جمله روشهای ارائه شده برای افزایش ظرفیت 4 شبکههای بیسیم استفاده از همیاری در سیستمهای مخابراتی است. از آنجاکه شبکههای مخابراتی )نظیر شبکههای سلولی( از 2 تعداد زیادی کاربر تشکیل شدهاند همواره کاربرهای غیرفعال در این شبکهها موجود هستند که میتوان برای انتقال پیام از آنها کمک گرفت. با توجه به تصادفی بودن مکان کاربرهای غیرفعال )که به عنوان رله در شبکههای همیار عمل میکنند( و این حقیقت 1 و سایهشدگی 9 که در شبکههای بیسیم سیگنالهای ارسالی در اثر پدیدههای محوشدگیِ چندمسیره به شدت تضعیف میشوند، انتخاب مناسب رله یا رلههایی که در امر همیاری مشارکت میکنند، از اهمیت بهسزایی برخوردار است. برای سادهکردن فرآیند انتخاب رله، یک راهکار مناسب آن است که یک زیرمجموعه از رلهها را، که با احتمال باالتری شامل رلهی مناسب برای همیاری است، انتخاب کرده و سپس در آن زیرمجموعه به دنبال رلهی موردنظر باشیم. یافتن چنین زیرمجموعهای خود نیازمند داشتن اطالعات مناسب از مشخصات آماری مربوط به بهترین رله است. بنابراین در این پایاننامه ابتدا به سوأل زیر پاسخ میدهیم: »در صورتیکه رلهها برحسب فاصله از یک نقطهی مرجع در یک سیستم همیار دوطرفه مرتب شوند، احتمال آنکه ?? امین رله در حقیقت بهترین رله نیز باشد چیست؟« در ادامه، به منظور ارائهی تحلیلی جامع از موقعیت بهترین رله و بهدست آوردن اطالعات آماری کاملتری از آن، توابع چگالی احتمال 5 توأمِ »فاصلهی بهترین رله از مرجع و اندیس متناظر«، »فاز بهترین رله و اندیس متناظر« و همچنین تابع چگالی احتمال توأمِ »فاصلهی بهترین رله از مرجع و فاز متناظر« نیز محاسبه میشوند. نشان داده میشود که با استفاده از تحلیل آماری انجام شده، میتوان ناحیه جستجو را برای بهترین رله و نیز تعداد رلههایی را که امکان انتخاب شدن بهعنوان بهترین رله را دارند، به میزان قابل توجهی محدود کرد. واژههای کلیدی: شبکهی رلهی دوطرفه، فرآیند نقطهای پواسن، محوشدگی رایلی، معیار MIN-MAX.
- Abstract
- Abstract With the rapid development of wireless communication systems and the growing number of their users, increasing the capacity becomes a major challenge in wireless networks. Cooperative communication is a key technology which has been proposed to improve the capacity of wireless communication networks. Practical communication systems are often composed of many users a significant fraction of them are idle and can be used for transmitting the other users’ messages. Considering the random spatial distribution of the idle users (which act as relays in cooperative networks) and the fact that transmitted signals in wireless networks are significantly attenuated owing to multipath fading and shadowing, the relay selection procedure plays an important role in cooperative systems. In order to simplify the relay selection procedure, we can choose a subset of relays that contains the best relay with a high probability, and then, search for the best relay in this subset. However, finding this subset of relays, in turn, requires statistical information about the best relay. Therefore, in the first part of this thesis we answer to the following question: “If the relays in a two-way relaying system are sorted according to their distance to a reference point, what is the probability that the kth relay is indeed the best relay?” Then, we present a detailed statistical analysis for the location of the best relay by deriving the joint probability density functions (pdfs) of “index of the best relay and its distance to a reference point,” “index of the best relay and its phase relative to a reference point,” and “phase of the best relay and its distance relative to a reference point.” It is shown that the proposed statistical analysis can be used to restrict the search region for the best relay, and to reduce the number of nodes that can potentially serve as a relay, significantly. Index Terms: Two-way relaying, Poisson point process (PPP), Rayleigh fading, max-min criterion.
