Skip to main content
SUPERVISOR
Ali-Mohamad Doost-Hoseini,Mohammad sadegh Fazel falavarjani
علی محمد دوست حسینی (استاد راهنما) محمدصادق فاضل فلاورجانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahdie Shirzad
مهدیه شیرزاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
High data rates are one of the most important requirements of wireless telecommunication users. New generation telecommunication systems have been able to achieve this goal by using several technologies. Combining massive MIMO and high-performance relaying capabilities has greatly helpedtomeetthisneed, byincreasingthespectralefficiency, aswellas, theexpansionofthecoverage of wireless networks and maintaining capacity even for cell’s edge users. On the other hand, due to the high number of antennas at the massive MIMO base stations and multi-antenna relays, the practical implementation of these systems confronts challenges. These include physical constraints, hardware and computational complexities and, high number of RF circuits leading to high costs. The idea of antenna selection, proposes the activation of a subset of antennas with the best transmit conditions, based on a logical selection criterion, for the data, while maintaining the benefits of these systems alongside circumventing the challenges. The use of linear processing such as ZF in massive MIMO systems is important because of their near optimal performance. In a recent work, the downlink transmit sum rate of a massive MIMO relay system using linear precoding has been investigated. If a base station haMantennas and relay harantennas in order to serveKusers, the precoding matrix at the base station will be aM×Nrmatrix. Therefore,onlyKcolumns of the precoding matrix are required. In this thesis, we have attempted to improve the system sum rate by iiring from a common norm-based antenna selection algorithm. The selection of appropriate subsets of the precoding matrix and antenna selection in the relay prior to the precoding design are two proposed methods in this thesis. The third proposed method is to select antennas in the transmitter of the base station and the relay concurrently (by channel norm), which will reduce the required number of RF circuits and the hardware complexity of the system. The results show that applying any of the proposed methods can improve the system sum rate compared to the random selection of columns from the ZF precoding matrix. Also, it is observed 7? that the performance of the second proposed method is better than the first one, despite its complexity. The third approach, shows excellent performance, but imposes high computational complexity. KeyWords : Massive MIMO Relaying Systems, Norm Based Antenna Selection, ZF Precoding, SumRate
یکی از مهم ترین نیازهای دسته وسیع از کاربران مخابرات بی سیم دستیابی به نرخ داده بالا است. سیستم های مخابرات نسل جدید با استفاده از فناوری های متعددی پیشرفت های بزرگ را در نیل به این هدف رقم زده اند. ی از این فناوری ها، تلفیق سیستم های چند آنتن انبوه و سیستم‌های رله ای، با قابلیت بالا جهت افزایش بازده طیف و پوشش ی شب ه بی سیم و دستیابی به ظرفیت بالا حت برای کاربران لبه مرزی، توانسته است تا حد زیادی به برآورده شدن این نیاز برای تمام کاربران کم نماید. از طرف ، به دلیل بالا بودن تعداد آنتن ها در ایستگاه پایه سیستم های چند آنتنانبوه و رله های چند آنتنی ، پیاده سازی عمل این سیستم ها با چالش هایی نظیر محدودیت های فیزی ، پیچیدگ سخت افزاری و محاسبات ، بالا بودن تعداد مدارهای RF و در نتیجه زیاد بودن هزینه رو به رو است. ایده انتخاب آنتن، با انتخاب زیرمجموعه ای از بهترین آنتن ها که با توجه به یاز معیارهای منطق مطرح، دارای بهترین شرایط برای ارسال داده هستند، می تواند ضمن حفظ مزایای این سیستم ها، با چالش های پیش روی آن‌ها مقابله کند در سیستم های چند آنتن انبوه استفاده از پردازش های خط مانند ZF به دلیل عمل رد نزدی به بهینه آن ها، اهمیت زیادی دارد. لذا، درکارهای قبل ، سع شده است با استفاده از پیش کدگذارهای خطی ، نرخ مجموع پیوند فروسوی ی سیستم چند آنتن انبوه رله ای بررس شود. اما اگر یک ایستگاه پایه دارایMآنتن و رله دارایN r آنتن جهت سرویس ده بهKکاربر بخواهد استفاده شود، ماتریس پیش‌کدگذار در ایستگاهپایه، ی ماتریسM×Nrخواهد بود. در نتیجه، جهت سرویس‌دهی بهKکاربر،Kستون از ماتریس پیش کدگذار کفایت می کند. لذا، در اینپایان نامه، سع شده است با الهام‌گیری از الگوریتم انتخاب آنتن معمول که بر اساس نرم ماتریس کانال است، با ارائه راه حل هایی برای مشکل مذکور، نرخ مجموع سیستم را بهبود بخشید. انتخاب زیرمجموعه ای مناسب از ماتریس پیش کدگذار ZF طراح پیش کدگذار بر اساس انتخاب زیرماتریس مناسب از کانال، دو روش پیشنهادی این پایان نامه است. روش پیشنهادی سوم، انتخاب توامآنتن (مبتن بر نرم کانال) در فرستنده ایستگاه پایه ورله است که در نتیجه آن، تعداد مدار هایRF مورد نیاز و در نتیجه پیچیدگی سخت افزاری سیستم کاهش م یابد. نتایج شبیهسازی نشان م دهدب ارگیری هر ی از روش های پیشنهادی م تواند نرخ مجموع سیستم را نسبت به انتخاب تصادف ستون هایی از ماتریس پیش کدگذار ZF بهبودبخشد. هم چنین، مشاهده م شود که عمل رد روش پیشنهادی دوم، عل رغم پیچیدگ کمتر، بهتر از روش اول است. روش پیشنهادی سوم علی رغم عمل رد بسیار خوب، دارای پیچیدگ محاسبات بالا است. واژه های کلیدی: 1? سیستم های چند آنتن انبوه رله ای 2? انتخاب آنتن مبتنی بر نرم کانال 3? پیش کدگذاری ZF 4-نرخ مجموع

ارتقاء امنیت وب با وف بومی