پديد آورنده :
بهداد، زينب
عنوان :
تحليل عملكرد شبكههاي مخابرات همكارانه بيسيم با قابليت برداشت انرژي RF
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
سيزده، 77ص.: مصور،جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مهدي مهدوي
توصيفگر ها :
احتمال برداشت انرژي , برداشت انرژي RF , زنجيرهي ماركوف , مدل توزيع نوع فاز گسسته , مخابرات همكارانه
استاد داور :
علي محمد دوست حسيني، محمد صادق فاضل
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/05/15
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده تضمين كيفيت سرويس و تأمين انرژي گرهها به عنوان دو مسئلهي چالش برانگيز در ارتقاي عملكرد شبكههاي مخابرات بيسيم مطرح ميباشند در اين بين فناوريهاي مخابرات همكارانه با قابليت برداشت انرژي RF به منظور غلبه بر اين مسائل مورد توجه بسياري از محققين قرار گرفته است پروتكلهاي ارائه شده در اين شبكهها عمدتا مبتني بر دو پروتكل تقسيم توان و سوئيچينگ زماني هستند و معموال براي شبكههايي كه در آنها ارتباط مستقيم بين گرههاي منبع و مقصد وجود ندارد مناسب ميباشند بايد توجه داشت كه وجود ترافيك رله بر عملكرد اين گره و در نتيجه كل شبكه تأثير ميگذارد اكثر مطالعات در چنين شبكههايي بر روي افزايش گذردهي شبكه ميباشد و ساير معيارهاي ارزيابي عملكرد نظير طول عمر و تأخير بستهها كمتر مورد توجه قرار گرفته است براساس بررسيهاي انجام شده تا كنون به مسائل وجود ترافيك رله و ارتباط مستقيم بين منبع و رله و تأثير آنها بر روي طول عمر شبكه و تأخير بستهها به صورت همزمان پرداخته نشده است در اين پاياننامه با در نظر گرفتن موارد ذكر شده سياست جديدي براي رله در شبكههاي مخابرات همكارانهي بيسيم با قابليت برداشت انرژي RF ارائه شده است در سياست پيشنهادي رله با استفاده از پارامتري به نام احتمال برداشت انرژي درمورد دريافت اطالعات يا برداشت انرژي از سيگنال منبع تصميم ميگيرد عملكرد سياست پيشنهادي در يك شبكهي همكارانهي سه گرهي تحت سه چيدمان مختلف از نظر محدوديت انرژي گره منبع بررسي شده است فرض ميشود در چيدمان اول منبع داراي انرژي نامحدود است اما در چيدمانهاي دوم و سوم انرژي منبع محدود ميباشد با اين تفاوت كه در چيدمان سوم منبع قابليت برداشت انرژي از سيگنال رله را نيز داراست ابتدا بر اساس مدلسازي سيستم با استفاده از زنجيره هاي ماركوفي احتمال ارسال داده گرههاي منبع و رله محاسبه شدهاند سپس طول عمر مؤثر شبكه معرفي و مقدار متوسط آن از روش تحليلي جديد مبتني بر مدل توزيع نوع فاز گسسته و همچنين يك روش پيشنهادي تحليلي ساده بدست آمده است نتايج شبيهسازي حاكي از آن است كه روشهاي تحليلي ارائه شده از دقت خوبي برخوردار هستند در ادامه به منظور يافتن سياست بهينهي رله تأثير پارامتر احتمال برداشت انرژي بر روي متوسط طول عمر مؤثر شبكه و تأخير بستههاي منبع و رله بررسي شده است همچنين تأثير ساير پارامترها از قبيل انرژي اوليهي گرهها و ظرفيت صفهاي داده بر روي عملكرد شبكه ارزيابي شده است در پايان نشان داده شده است كه سياست پيشنهادي نسبت به دو پروتكل تقسيم توان و سوئيچينگ زماني در چيدمان سوم بهتر عمل ميكند كلمات كليدي احتمال برداشت انرژي برداشت انرژي RF زنجيرهي ماركوف مدل توزيع نوع فاز گسسته مخابرات همكارانه
چكيده انگليسي :
Performance analysis of wireless cooperative communication networks with RF energy harvesting capability Zinat Behdad Date of Submission May 31 2017 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Language Farsi Degree M Sc Dr Mehdi Mahdavi m mahdavi@cc iut ac irAbstract Quality of service provisioning as well as limited energy of nodes are two challengingissues in the performance enhancement of wireless communication networks In this way cooperative communication networks with RF energy harvesting capability which areinteresting to researchers are proposed respectively to address such issues The proposedprotocols in such networks are mainly based on power splitting PS and time switching TS protocols that are usually suitable for the networks with no source destination direct link Itshould be noted that the relay traffic impacts on the relay as well as network performance Most studies in such networks focus on the throughput maximization whereas otherperformance metrics such as network lifetime and packet delay have received less attention To the best of our knowledge the effect of both source relay direct link and the relay trafficon lifetime and packet delays are not addressed simultaneously Considering such issues in this thesis a new policy is proposed for the relay in acooperative communication network with RF energy harvesting capability The proposedpolicy is evaluated in a three node cooperative network under three scenarios in terms ofsource node energy constraint It is assumed that in the first scenario the source node hasunlimited energy However in both second and third scenarios the source node has limitedenergy where in the third one the source node has also the capability of energy harvestingfrom the relay signal First by modeling of the system based on Markov chains datatransmission probability of both source and relay nodes are calculated Next the networkeffective lifetime is introduced and its average value is derived from a new analytical methodbased on discrete phase type distribution model and also a simple proposed analyticalmethod The simulation results show good accuracy of both proposed analytical methods Inthe following to find the optimum relay policy the effect of energy harvesting probabilityon the average network effective lifetime as well as packet delay of source and relay nodesis investigated The effect of other parameters such as the nodes initial energy and data buffercapacity on the network performance is evaluated too Finally it is shown that the proposedpolicy outperforms TS and PS protocols in the third scenario Key words RF Energy harvesting energy harvesting probability Markov chain discrete phase type distribution model cooperative communication
استاد راهنما :
مهدي مهدوي
استاد داور :
علي محمد دوست حسيني، محمد صادق فاضل
