عنوان پایان‌نامه
مدیریت رله‌ها در شبکه‌های همیاری بر اساس احتمال قطع
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-سیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2168;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56134
- تاریخ دفاع
- ۲۴ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- محمدمهدی آذری
- استاد راهنما
- امیر مسعود ربیعی
- چکیده
- در این پژوهش ابتدا احتمال قطع شبکه¬های همیار با رویکرد رله¬ کردن فرصت¬طلبانه در حضور رله¬های با پراکندگی تصادفی مورد تحلیل قرار می¬گیرد. بدین منظور سه پروتکل تقویت و ارسال، دکد و ارسال و همیاری کُدشده به طور جداگانه بررسی می¬شوند. پراکندگی رله¬ها با یک فرآیند نقطه¬ای پواسنِ همگن مدل می¬شود تا به شرایط عملی نزدیک¬تر باشد. این فرض در بسیاری از تحقیقات مرتبط نادیده انگاشته شده است. مدل سیستم منظور شده در تحلیل¬ها شامل هر دو اثر مقیاس کوچک به وسیله¬ی محوشدگی چندمسیره و اثر مقیاس بزرگ به وسیله¬ی تضعیف مسیر می¬باشد. برای محوشدگی، مدل رایلی در نظر گرفته می¬شود. در بخش دوم این پژوهش شیوه¬ی جدیدی برای اختصاص رله¬ها به گره¬های منبع بیان می¬شود. در این شیوه که رله کردن فرصت¬طلبانه¬ی احتمالی نامگذاری می¬شود با دو رویکرد برقراری کیفیت سرویس-دهی یکسان و مطلوب و همچنین کاهش توان مصرفی رله¬ها جهت بالا بردن عمر شبکه، به اختصاص رله به گره¬های منبع پرداخته می¬شود. میزان درصد اختصاص رله به کل کاربرهای شبکه در این روش نسبت به روش معمول رله کردن فرصت¬طلبانه بدست می¬آید تا برآوردی از کاهش توان مصرفی رله¬ها در شبکه را بدست دهد. در قسمت سوم به تعیین و بررسی ناحیه¬ای از یک شبکه¬ی همیاری تقویت و ارسال پرداخته می¬شود که رله¬های موجود در این ناحیه به طور میانگین از کیفیت کانال مطلوبی برخوردارند. سپس با سه رویکرد کاهش تأخیر سیستم جهت اختصاص رله به گره¬های منبع، کاهش تخمین¬ها و همچنین کاهش بالاسری سیگنال¬دهی در شبکه، به انتخاب رله از ناحیه¬ی کیفی و بررسی احتمال قطع آن می-پردازیم. در نهایت سه الگوریتم انتخاب رله برای گره¬های منبع شبکه با رویکردهای متفاوتی که در بخش مربوطه توضیح داده می¬شود معرفی می¬کنیم. در هر فصل از پایان¬نامه پس از انجام کارهای تحلیلی با استفاده از شبیه¬سازی کامپیوتری صحت و دقت تحلیل¬های انجام یافته بررسی می¬شود.
- Abstract
- In this thesis, the outage probability in opportunistic relaying cooperative systems with spatial random relays is analyzed. To this end, three different cooperation protocols namely amplify-and-forward (AF), decode-and-forward and coded cooperation are considered. The spatial distribution of the relays is modeled as a homogenous Poisson point process with fixed density, in contrast to most of existing literature where the location of relays are assumed to be known and deterministic. Both small-scale multipath fading and large-scale fading are considered to model the transmission channels. A Rayleigh distribution is used to model the small-scale fading whereas the large-scale fading is modeled as path loss. In the second part, a probabilistic relay assignment strategy is proposed making use of randomly distributed relays. In this strategy, a probabilistic relay assigning function (PRAF) is introduced based on the outage probability of a dual-hop relaying system. Using the PRAF, the coverage area of a wireless network is divided in two regions, namely, high quality of service region and equal quality of service region. A new approach in fairness is also proposed and shown to decrease the total power consumed by users of the network without compromising the quality of service. In the third part, we first introduce a region which contains AF relays with superior channel quality. Using this region, we propose three relay selection schemes that aim to reduce selection delay, estimation overhead, and signaling overhead. Then, the outage probability performance for the above relay selection schemes is analyzed. In each part of this thesis, we evaluate the accuracy of our analytical expressions by means of computer simulations.
