عنوان پایان‌نامه
برنامه زمانبندی ارسال در کانال پخش MIMO با کاربران چند آنتنه
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-سیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2320;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59594
- تاریخ دفاع
- ۱۰ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- علی اکبر شریف
- استاد راهنما
- علی الفت
- چکیده
- افزایش نرخ مجموع در کانال های پخش چند ورودی- چند خروجی یکی از مسائل حائز اهمیت در مخابرات می باشد. روشهای عملی برای ماکزیمم کردن نرخ مجموع مانند شکل دهیِ پرتوِ تصادفی(RBF) ، شکل دهیِ پرتو با استفاده از ZeroForcing (ZFBFو PU2RC ارائه گردیده است. نرخ رشد این روشها همراه با یک برنامه ی زمان بندی ارسال مناسب با کاربرهای تک آنتنه در صورتیکه اطلاعات حالت کانال کامل باشد، دارای نرخ رشد مشابه ظرفیت کانال هستند. ولی در عمل داشتن اطلاعات حالت کانال بصورت کامل عملی نیست و باعث می شود که عملکرد این الگوریتم ها با افت همراه شود. بنابر این بررسی عملکرد این الگوریتم ها در شرایط غیر ایده ال و مقایسه ی آنها با یکدیگر حائز اهمیت می باشد. این پایان نامه، مشتمل بر دو بخش است. در بخش اول الگوریتم هایی برای بهبود عملکرد در روش PU2RC برای کاربرهای چند آنتنه هنگامیکه تعداد کاربرها نسبت به سایز کتاب کد، از مرتبه ی کوچکی است ارائه شده و در بخش دوم به بررسی نقطه ی توقف بهینه برای روش RBF و PU2RC پرداخته ایم. ابتدا برای یک سیستم با کاربرهای تک آنتنه که برای ارسال از روش PU2RC استفاده می کند، سعی کرده ایم تا با ارائه ی الگوریتمی نرخ مجموع سیستم را برای زمانیکه تعداد کاربرها نسبت به سایز کتاب کد، از مرتبه ی کوچکی است بهبود بدهیم. سپس این الگوریتم پیشنهادی را برای حالتی که هر کدام از کاربرها چند آنتنه باشند بسط داده ایم که این کار با استفاده از درجه آزادی های موجود صورت پذیرفته است. افزایش نرخ مجموع حاصل از استفاده ی این الگوریتم بصورت ریاضیاتی محاسبه شده است. بعد از آن الگوریتم دیگری با سازوکار مشابه معرّفی شده که در آن تلاش شده با توجّه به ماهیت روش PU2RC از درجه آزادی های موجود بگونه ای دیگر استفاده شود که باعث بهبود نسبی در مقایسه با روش اوّل می شود. در نهایت این دو الگوریتم با یکدیگر مقایسه می شوند. در بخش بعدی مقدار فیدبک بهینه برای استراتژی RBF و PU2RC با استفاده از تئوری توقف بهینه، به منظور یافتن بهترین زمان ارسال با هدف حدّاکثر کردن نرخ مجموع، برای سیستمی با کاربرهای تک آنتنه را طراحی کرده ایم.
- Abstract
- Enhancing sum-rate in MIMO broadcast channels is one of the most important issues in communication. Practical procedures for maximizing sum-rate such as Zero-forcing Beamforming, Random Beamforming and PU2RC have been introduced. It is shown that for single antenna users with complete channel state information at transmitter (CSIT) if these Beamforming techniques established with proper scheduling, the growing rate is similar to channel capacity. But in practical situations achieving complete channel state information at transmitter is nearly impossible. It causes degradation in functional efficiency of these algorithms. Thus investigation on these algorithms in non-ideal situations and comparing them to each other is so important. This thesis contains two main parts. In the first part some algorithms for improving PU2RC with multi antenna users when the number of users with respect to the codebook size is in small order have been introduced and in the second part we investigate on optimal stopping point for RBF and PU2RC. At first we present a new algorithm that try to improve sum-rate in system with few number of single antenna users, with respect to the codebook size, which use PU2RC for scheduling. Then this algorithm is extended for system with multi antenna users. For this purpose we use from existing degrees of freedom. After that we investigate the enhanced sum-rate achieved from this algorithm analytically. After that another algorithm with similar mechanism has been introduced. With respect to the nature of PU2RC In this algorithm we attempt to use from existing degrees of freedom in a different way which cause better improvement compared with the first algorithm. At last these algorithms are compared to each other. In the next part we design the optimal amount of feedback for RBF and PU2RC strategy with single antenna users by means of optimal stopping theory for finding the best transmitting time in order to maximizing sum rate.
