Skip to main content
SUPERVISOR
Forooghosadat Tabataba
فروغ السادات طباطباء (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farzaneh Kiani
فرزانه کیانی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Optimization of Partner Selection and Power Allocation in Cooperative Networks with DF-AF Protocol
Recently cooperative relaying techniques have attracted much interest as a new way to combat fading in wireless networks. Basically, these techniques achieve spatial diversity gain and improve the link performance due to the transmission from multiple relays without the help of multiple antennas. In this case, the independent communication path created by the cooperative nodes can provide an opportunity to communicate better. So it has the potential to increase the rate and extent the network coverage and also reduce power consumption of transmitter nodes. In order to implement such cooperation among nodes, various approaches could be considered based on channel condition, complexity and distance between nodes. In this thesis, a cooperative system consisting of M relay nodes has been considered using DF-AF protocol in one way and two way relay mode. The main goal is to optimize power consumption of transmitter nodes so that the achievable rate is maximized and the outage probability is minimized. Because of the complexity in the calculation of outage probability, we have used some approximations to achieve lower bound for it. The outage probability and its lower bound are compared in simulation result. Also, it has been shown that the DF-AF protocol with optimum power allocation has better performance rather than other protocols. In the networks with M relays, orthogonal transmission is used. Therefore, the system throughput is limited by the number of relays. o, we aim to select the best relay among nodes to cooperate. It should be noted that if the relay selection has not been developed based on the appropriate metric, it will have the worst performance. In order to combat with this issue, two different selection approaches have been introduced and compared with each other in terms of outage probability. In simulation results it is shown that these approaches outperform the system with all relays. Key words: Cooperative Communication, DF-AF Protocol,Optimum Power Allocation, Relay Selection
در سالهای اخیر موضوع مخابرات مشارکتی به دلیل روشن شدن نتایج خوب و مؤثر آن توجه بسیاری از محققان را به خود معطوف داشته است. در ساده ترین فرم این نوع مخابره،‌‌گروهی ازگره‌های مشارکت‌کننده با نام رله، اطلاعات مربوط به یک منبع مشخص را به مقصد متناظر ارسال می‌کنند. این روش زمانی که مسیر مستقیم بین گره‌ی منبع و گره‌ی مقصد به دلیل شرایط بد کانال قابلیت اطمینان لازم را نداشته باشد، بسیار مفید خواهد بود؛ چرا که در این صورت مسیر ارسالی ایجاد شده از طریق رله می‌تواند فرصت مناسبی را برای مخابره‌ی بهتر فراهم نماید. بنابراین مخابرات مشارکتی این قابلیت را خواهد داشت که باعث افزایش نرخ ارسالی و محدوده‌ی تحت پوشش شبکه و هم‌چنین کاهش تأخیر ارسالی و توان مصرفی گره‌های فرستنده شود. به منظور پیاده‌سازی این همکاری میان کاربران، روش‌های ارسالی مختلفی براساس شرایط کانال، پیچیدگی و هم‌چنین فواصل میان کاربران در نظر گرفته می‌شود. در این تحقیق هدف اصلی آن است که با توجه به طرح‌های مخابراتی فرض شده با روش ترکیبی DF-AF و در هر دو حالت مخابره‌ی یک طرفه و دو طرفه، توان ارسالی گره‌ی منبع و گره‌های رله بهینه گردد. این بهینه‌سازی براساس دو معیار حداکثر کردن نرخ دریافتی در مقصد و حداقل کردن احتمال قطع کل سیستم صورت گرفته است. در این حالت به دلیل پیچیدگی در روابط مربوط به احتمال قطع، یک کران پایینی برای آن محاسبه و در نتایج شبیه‌سازی با مقدار دقیق آن و هم‌چنین با احتمال قطع سایر روش‌ها مقایسه شده است. نشان داده شده است که استفاده از روش DF-AF در مقایسه با سایر روش‌ها موجب کاهش توان مصرفی گره‌های موجود در شبکه خواهد شد. علاوه بر این به منظور بهبود عملکرد این گونه سیستم‌ها مسأله‌ی انتخاب بهترین شریک مورد بررسی قرار گرفته است. لازم به ذکر است که اگر این انتخاب براساس یک معیار مناسب صورت نگیرد ، موجب افت کارآیی و عملکرد سیستم می‌شود. برای مقابله با این پدیده دو روش متفاوت انتخاب شریک بررسی و براساس معیار احتمال قطع، با هم مقایسه شده است. نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن است که هر دو روش ارائه شده نسبت به حالتی که همه‌ی رله‌ها مشارکت می‌کنند و هم‌چنین نسبت به حالتی که این انتخاب بدون معیار مناسب و به صورت تصادفی انتخاب می‌شود، عملکرد بهتری خواهند داشت. کلمات کلیدی : مخابرات مشارکتی، پروتکل ترکیبی DF-AF ، تخصیص توان بهینه، انتخاب شریک.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی