Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad sadegh Fazel falavarjani
محمدصادق فاضل فلاورجانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rasoul Bayezi kuli
رسول بایزی کولی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

AF Two Way Relay Placement in Large Scale Fading in the Sense of Minimum Outage Probability
: Cooperative relay communication technique is a new approach to obtain spatial diversity. Also this technique is considered as an efficient way to enhance reliability and coverage of communication networks. In one way relay systems with three nodes, namely source, destination and a third node, relay, it has been shown that the presence of large scale fading affects the relay optimum position in the sense of minimum outage probability. Therefore the joint effects of path loss and correlated shadowing with Rayleigh fading on Amplify and Forward (AF) one way relay system has been studied. Even an optimal relay placement algorithm was developed in order to obtain minimum outage probability in high signal to noise ratios. The results indicated that the optimal relay placement is a function of the large scale fading channel statistics. In this thesis we study the effects of large scale channel fading on two way relay systems with AF protocol. We show that the large scale channel conditio is affective on finding optimal relay placement in two way relay systems in order to minimize outage probability of each user too. At any of four scenarios of two way relay systems in the presence of correlated shadowing and path loss, we provide an approximation to the outage probability of each user for high signal to noise ratios and we obtain optimum relay placement based on this approximations for each user. It should be noted that in this thesis due to the high complexity of problem, we assume correlation coefficients between shadowing channels to be constant and independent of angle between lines connecting nodes. According to results obtained for each scenario, it can be shown if correlation coefficients of shadowing channels are constant, optimal relay placement is on the straight line connecting users. It can be seen that type of poly phases scenarios of two way relay systems is affective on outage probability performance of each user and consequently on optimal relay placement. Also, based on two criterions for outage probability of the whole multiuser system, we evaluate performance of each poly-phases scenario in two way relay system with the mentioned channel conditions. The results suggest that the same channel statistics for each poly-phases scenario in two way relay systems with AF protocol, gives the same optimal point for relay. Keywords: Cooperative Relaying Communication, TwoWay Relaying, Achievable Rate, Outage Probability, Correlated Shadowing, Relay
یک روش جدید برای حصول دایورسیتی فضایی، استفاده از رله ای می باشد. این تکنیک روشی موثر برای افزایش قابلیت اطمینان و پوشش شبکه های مخابراتی به حساب می آید. اغلب مطالعات ثبت شده در زمینه رله بر روی سیستم های تک مسیره و سیستم های دو مسیره با چیدمان های چند فازه بوده است. ظرفیت و احتمال قطع برای شبکه های رله ای با سه گره و تعمیم آن به صورت شبکه های رله ای گسترده محاسبه شده است. نشان داده شده است که در سیستم های رله ای تک مسیره با سه گره مبدا، مقصد و رله، حضور کانال محوشدگی مقیاس بزرگ بر موقعیت نسبی بهینه گره ها به منظور دستیابی به کمینه احتمال قطع سیستم موثر است. از این رو تاثیرات توام تلفات مسیر و سایه همبسته همراه با محوشدگی رایلی بر عملکرد سیستم رله ای تک مسیره با پروتکل تقویت و ارسال مورد بررسی قرار گرفته و حتی الگوریتم مکان یابی بهینه رله به منظور احتمال قطع کمینه در نسبت سیگنال به نویزهای بالا، ارایه شده است. نتایج حاکی از آن است که مکان بهینه رله تابعی از آمارگان کانال های محوشدگی مقیاس بزرگ می باشد. در این پایان نامه تاثیرات کانال محوشدگی با مقیاس بزرگ را بر روی سیستم های رله ای دو مسیرهبا پروتکل تقویت و ارسال بررسی خواهیم کرد. نشان می دهیم که این شرایط کانال بر مکان بهینه رله در سیستمهای رله ای دو مسیره به منظور حصول کمینه احتمال قطع هر یک از کاربران نیز موثر خواهد بود. در هرچیدمان سیستم رله ای دومسیره در حضور سایههمبسته و تلفات مسیر، برای هر کدام از کاربران احتمال قطع را به ازای نسبت سیگنال به نویزهای بالا تقریب می زنیم و مکان بهینه رله را براساساین روابط تقریب بدست می آوریم. لازم به ذکر است که در این پایان نامه به دلیل پیچیدگی بالای روابط تقریب، فرض را براین بنا می نهیم که پارامتر ضریب همبستگی بین سایه کانال ها ثابت و مستقل از زاویه بین خط واصل گره ها باشد. با توجه به نتایج بدست آمدهبرای هر چیدمان، می توان نشان داد زمانی که ضریب همبستگی سایه کانال ثابت باشد، مکان بهینه رله روی خط واصل دو کاربر قرار می گیرد.مشاهده می شود که نوع چیدمان چندفازه سیستم رله ای دو مسیره، بر روابط احتمال قطع هر کاربر و به تبع آن مکان بهینه رله موثر است. پس از آن بر اساس دو معیار تعریف شده برای احتمال قطع کل سیستم در این پایان نامه، عملکرد هر یک از چیدمان های چندفازه سیستم رله ای دو مسیره در شرایط کانال مذکور مورد ارزیابی قرار می دهیم. نتایج این بخش حاکی از آن است کهآمارگان کانال یکسان برای چیدمان های چندفازه سیستم های رله ای دومسیره با پروتکل تقویت و ارسال، مکان بهینه یکسانی رابرای رله بدست می دهد. کلمات کلیدی: مخابرات همکارانه، سیستم رله ای دو مسیره، نرخ قابل دستیابی، احتمال قطع، پروتکل تقویت و ارسال، تلفات مسیر،سایه همبسته، مکان یابی رله

ارتقاء امنیت وب با وف بومی