Skip to main content
SUPERVISOR
Forooghosadat Tabataba
فروغ السادات طباطباء (استاد راهنما)
 
STUDENT
Parisa Rouhani Esfahani
پریسا روحانی اصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Energy Efficiency Evaluation of Relay Communication Systems in Presence of Channel Estimation Error
Due to rapidly increasing energy consumption of wireless communication systems, energy efficiency (EE) has become an important metric in designing theses networks. In wireless networks, relaying is supposed to be a low energy consumption technique since the long distance is devided in to several short distance transmissions. so relaying can increase EE. Most detection techniques and optimization methods in cooperative networks assume that perfect channel state information is available. While in practical situations, the estimates of the channels may only be known and for acquiring such knowledge, a fraction of power and bandwidth have to be spent for channel estimation using pilot symbols. In long distances transmission power dominates circuit power so we can neglect circuit power consumption. But e.g in wireless sensor networks the average distance between nodes is less than ten meters so in these networks we have to consider circuit power consumption. Previous results in this area assume that perfect CSI is available. Instead, in this thesis we consider imperfect CSI for both the source-relay and relay-destination channels. power allocation between pilot and data symbols is investigated to maximize EE for one-way and two-way relay transmission with channel estimation error and considering circuit power consumption. To evaluate the accuracy of the alternative optimization method, is compared with exhausive search method. Simulation results indicate that channel estimation error decreases energy efficiency, and energy efficiency versus spectral efficiency is as same as without channel estimation. Keywords: Energy Efficiency , Spectral Efficiency , Power Allocation , Channel state information, Circuit power
در سال‌های اخیر با افزایش تقاضا برای ارسال با نرخ‌های ارسال بالا، مصرف انرژی در سیستم‌‌های مخابراتی بی‌سیم افزایش یافته ‌است. در نتیجه میزان گاز کربن دی اکسید تولید شده به شدت افزایش یافته است. به همین علت امروزه مصرف انرژی در شبکه‌های بی‌سیم یک موضوع تحقیق بسیار مهم است و گروه های تحقیقاتی در جهان به دنبال فراهم کردن راه حل‌هایی برای افزایش بازدهی انرژی در شبکه‌های بی‌سیم سبز هستند. یکی از روش‌هایی که می‌تواند منجر به افزایش بازده انرژی در شبکه‌های مخابراتی شود مخابرات همکارانه می باشد. مخابرات همکارانه می‌تواند مزایایی همانند آنتن‌های چند ورودی چند خروجی بدون نیاز به وجود چند آنتن در هر گره را فراهم آورد. در شبکه‌های بی‌سیم، رله با کوتاه کردن مسافت ارسال می‌تواند توان گره‌ها را کاهش دهد. بنابراین، تکنیک رله کردن می‌تواند منجر به افزایش بازده انرژی شود. اکثر روش‌های آشکارسازی و بهینه‌سازی در شبکه‌های همکارانه مبنی بر دانستن اطلاعات حالت کانال است. این در حالیست که در شرایط عملی تنها تخمین کانال‌ها در دسترس است و برای داشتن چنین اطلاعاتی باید بخشی از منابع سیستم مانند پهنای باند و توان به نماد‌های راهنما اختصاص یابد. علاوه بر این، یکی دیگر از مسائل عملی در مفهوم بازده انرژی، لحاظ کردن توان مصرفی مدار‌های داخلی در مدل مصرف توان سیستم‌های مخابراتی است. در مسافت‌های زیاد توان ارسال بر توان مدارها غالب بوده و می‌توان از توان مصرفی مدار‌های داخلی صرف نظر کرد. اما به عنوان مثال، در شبکه‌های حسگری بی‌سیم متوسط فاصله بین گره‌ها اغلب کمتر از ده متر است و در این شبکه‌ها نمی‌توان از انرژی مدار در مقابل انرژی ارسال صرف نظر کرد. بدون در نظر گرفتن توان مصرفی مدار‌های داخلی، بازده انرژی به طور یکنواخت با افزایش بازده طیفی کاهش می‌یابد. اما با در نظر گرفتن توان مدار ارتباط بین آن دو تغییر کرده و با افزایش بازده طیفی، بازده انرژی ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد. دراین پایان‌نامه به بررسی بازده انرژی در ساختار‌های یک طرفه و دو طرفه شبکه‌های همکارانه در حضور خطای تخمین کانال و با در نظر گرفتن توان مصرفی مدار‌ها می پردازیم. همچنین با توجه به تاثیر تخصیص بهینه توان بر بهبود عملکرد و کاهش خطای تخمین، در ادامه تحلیل‌های هر ساختار، تخصیص توان نماد‌های راهنما و داده را تحت قیود مسئله، بهینه می کنیم. دقت الگوریتم بهینه سازی ارائه شده، به کمک روش جستجوی سراسری بررسی می شود. نشان می‌دهیم که با در نظر گرفتن خطای تخمین کانال بازده انرژی کاهش می‌یابد، اما شکل منحنی بازده انرژی نسبت به بازده طیفی مانند حالت بدون تخمین کانال با در نظر گرفتن توان داخلی مدار‌ها می‌باشد. کلمات کلیدی: 1- بازده انرژی 2- شبکه‌های مشارکتی 3- تخمین کانال 4- تخصیص توان بهینه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی