Skip to main content
SUPERVISOR
Forooghosadat Tabataba,Mohammad mahdi Naghsh,Maryam Masjedi
فروغ السادات طباطباء (استاد راهنما) محمد مهدی نقش (استاد راهنما) مریم مسجدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Alireza Safarzadeh Kelishomi
علی رضا صفرزاده کلیشمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Resource Allocation for Wireless Powered Communication Networks for Energy Efficiency Improvement.
As technology advances in recent years and the emergence of the widespread applications in the field of wireless communications, the number of wireless equipments has increased considerably. The supply of energy for a large number of wireless equipments has become a major challenge in scientific and industrial communities, specifically, in applications where access to the wireless equipments are difficult and even impossible. Using wireless power transfer WPT technology, and energy harvesting by wireless equipments has led to the creation of a useful and cost-effective solution in the wireless communications industry. The advancement of the science in the antenna and semiconductor fields has increased the efficiency of the wireless power transmission and the energy harvesting, resulting in increase of using this technology. On the other hand, the limitation of the capacity of the wireless equipments batteries in the wireless powered communication networks WPCN has led to the issue of optimal energy use in these networks. The aim of achieving the desired quality of service (QoS) and optimal energy consumption together led to the emergence of the concept of energy efficiency in wireless powered communication networks. Due to the high importance of energy efficiency in wireless powered communication networks, this study attempts to improve the network energy efficiency by simultaneously optimizing both time and power. In fact, the main purpose of this research is to maximize the energy efficiency function by considering the quality of service, fairness, limiting the capacity of the equipments battery, and causality of the energy system. Also, in order to improve the network energy efficiency, we use the users information signal for energy harvesting process. In this study, we show that the network energy efficiency function is non-convex. Then, using the nonlinear fractional programming theory, and also the change of the variables, we transform the objective function into a convex function. Then, using the Dinkelbach algorithm, we will simulate the optimization problem in the MATLAB software. Also we show that using the user's information signal as an energy source will improve energy efficiency of network. Resource Allocation for Wireless Powered Communication Networks for Energy Efficiency Improvement
همزمان با پیشرفت تکنولوژی در سال‌های اخیر و پیدایش کاربردهای وسیع در حوزه مخابرات بیسیم، تعداد تجهیزات‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ بیسیم افزایش چشمگیری داشته است. با افزایش تعداد تجهیزات بیسیم، تامین انرژی مورد نیاز آنها به یک چالش بزرگ در مجامع علمی و صنعتی تبدیل شد. مخصوصا کاربردهایی که در آن دسترسی به تجهیزات بیسیم دشوار و حتی غیرممکن باشد. استفاده از فناوری انتقال توان بیسیم و برداشت انرژی توسط تجهیزات بیسیم، منجربه ایجاد یک راه‌حل مفید و به صرفه در صنعت مخابرات بیسیم شد. پیشرفت علم در حوزه آنتن و نیمه هادی باعث افزایش راندمان ارسال توان بیسیم و افزایش بهره برداشت انرژی شده است که نتیجه آن افزایش بهره‌وری استفاده از این فناوری است. از سوی دیگر محدودیت ظرفیت باتری تجهیزات بیسیم در شبکه‌های مخابرات با توان بیسیم باعث شد تا موضوع مصرف بهینه انرژی در این شبکه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار شود. هدف دستیابی به کیفیت سرویس مورد نظر شبکه و مصرف بهینه انرژی به صورت توامان باعث پیدایش مفهوم بهره‌وری انرژی در شبکه‌های مخابرات با توان بیسیم شد. به دلیل اهمیت بالای موضوع بهره‌وری انرژی در شبکه‌های مخابرات با توان بیسیم، در این پژوهش سعی در بهبود بهره‌وری انرژی شبکه با بهینه‌سازی توامان زمان و توان خواهیم داشت. در واقع هدف اصلی این پژوهش بیشینه کردن تابع بهره‌وری انرژی با درنظر گرفتن کیفیت سرویس کاربران، رعایت عدالت بین کاربران، محدودیت ظرفیت باتری تجهیزات و علّیت سیستم انرژی شبکه است. همچنین برای بهبود بهره‌وری انرژی شبکه از سیگنال اطلاعات کاربرانی که در کانال فراسو اقدام به ارسال سیگنال اطلاعات می‌کنند نیز فرآیند برداشت انرژی صورت می‌گیرد. در این پژوهش نشان می‌دهیم که تابع بهره‌وری انرژی شبکه غیرمحدب است. سپس با استفاده از روش بهینه‌سازی کسری غیرخطی و همچنین تغییر متغیر مناسب تابع مورد نظر را به یک تابع محدب تبدیل خواهیم کرد. در ادامه نیز با استفاده از الگوریتم دینکلباخ، شبیه‌سازی مساله بهینه‌سازی را در محیط متلب انجام خواهیم داد و نشان می‌دهیم که استفاده از سیگنال اطلاعات کاربران به عنوان منبع انرژی باعث بهبود بهره‌وری انرژی خواهد شد. واژه های کلیدی: بهره وری انرژی سیستم، بهرهوری انرژی کاربر، شبکه های مخابرات با توان بیسیم، برداشت انرژی ، ارسال توان بیسیم، سیستم انرژی علی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی