20063

2296 دكتري

دكتري

مخابرات سيستم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1403

سيزده، 146 ص. : مصور، جدول، نمودار

1403/10/24

كتابنامه

مهندسي برق

مهندسي برق و كامپيوتر

1403/10/26

23079579

امروزه بخش گسترده¬اي از تحقيقات شبكه¬هاي مخابراتي نسل جديد در زمينه ارتباطات خودرويي به همه چيز (V2X) مي¬باشد. افزايش گذردهي، بهبود كارايي طيفي، افزايش قابليت اتصال و قابليت اطمينان شبكه، تأخير پايين و افزايش پوشش شبكه از جمله نيازهاي ارتباطات 5G V2X قلمداد مي¬شوند. براي پاسخگويي به درخواست‌هاي دسترسي V2X در حجم بالا، فناوري‌هاي بي‌سيم جديد از دسترسي چندگانه غير متعامد (NOMA) پشتيباني مي‌كنند. مفهوم دسترسي به پايانه‌ها به‌صورت غير متعامد در شبكه‌هاي خودرويي مي‌تواند تأخير ارسال را كاهش داده و قابليت اطمينان را بهبود ببخشد. در اين رساله به بررسي عملكرد مخابراتي كاربران شبكه سلولي از ديد احتمال قطعي و نرخ داده در يك سيستم چند آنتني مشاركتي مبتني بر NOMA با كاربران ثابت و متحرك پرداخته مي¬شود. ابتدا، سيستم مخابراتي چند كاربري چند آنتني مبتني بر NOMA مشاركتي تحت رله FD و HD در لينك فراسو با كاربران ساكن از ديد احتمال قطعي بررسي مي¬شود. همچنين كارايي سيستم در يك سناريوي عملي شامل اثر لينك خود تداخلي (SI) باقيمانده در رله FD و SIC ناقص ارزيابي مي¬گردد. با هدف حذف كامل تداخل در ايستگاه پايه¬ي مجهز به آنتن‌هاي متعدد، از آشكارساز ZF بهره گرفته مي¬شود. مطابق با نتايج به دست آمده، سناريوي مشاركتي چند كاربري MIMO-NOMA با رله FD احتمال قطعي بهتري نسبت به سناريو با رله HD فراهم مي¬كند. نتايج شبيه‌سازي عددي و شبيه¬سازي مونت كارلو ارائه شده كه همديگر را تأييد مي¬كنند. در ادامه بر روي ادغام طرح‌هاي ارسالي چند آنتني مشاركتي FD و تكنيك ارسال شبه بدون مجوز (SGF) مبتني بر NOMA، با هدف برآورده كردن الزامات تأخير پايين، قابليت اطمينان بالا و تعداد بالاي دستگاه‌هاي متصل در شبكه¬هاي خودرويي فراسو و فروسو تمركز مي¬شود. يك رويكرد ارسالي مبتني بر طرح NOMA-OMA تركيبي معرفي شده كه مي‌تواند قابليت اتصالات شبكه را در عين كاهش پيچيدگي طراحي گيرنده (كاهش مراحل انجام SIC)، بهبود ببخشد. با هدف برآورده كردن نيازهاي QoS، از روش آشكارسازي SIC تركيبي بهره گرفته شده است. نشان داده مي‌شود كه سيستم ارتباطاتي خودرويي مبتني بر رله FD از خطاي كف (error floor) در معيار احتمال قطعي رنج مي‌برد. از اين رو، مسئله بهينه‌سازي براي طراحي يك شكل‌دهنده پرتو ارسالي مبتني بر معيار ZF اصلاح يافته، براي حذف كامل لينك خود تداخلي (SI) نامطلوب در رله FD فرمول‌بندي مي‌شود. علاوه بر آن، يك رويكرد جديد آشكارسازي SIC تركيبي نيز براي حالتي كه سيگنال‌هاي ارسالي اثرات محوشدگي يكساني را در يك كانال مشترك (يعني لينك بين رله و ايستگاه پايه) تجربه مي‌كنند، طراحي و پيشنهاد مي‌شود. به منظور مدل¬سازي حركت وسيله نقليه، از توزيع گاوسي برش يافته بهره گرفته شده است. معادلات احتمال قطعي دقيق و مجانبي به‌صورت تحليلي استخراج مي¬شوند كه بر اساس آن تحليل مرتبه دايورسيتي نيز ارائه شده و در كنار آن براي تأييد صحت نتايج تحليلي به دست آمده، شبيه‌سازي‌هاي مونت كارلو انجام مي‌گيرد.

In the cooperative non-orthogonal-multiple-access (NOMA)-based static network, we merge the advantages of NOMA and multi-antenna communication in a full-duplex (FD) cooperative system, where two cellular users communicate with a base-station (BS) in an uplink mode. A cooperative FD relay is applied to assist the cell-edge user. To consider the effects of practical communications, interference links are regarded under imperfectly canceling mode. To remove the effect of interference signals at the BS, the zero-forcing (ZF) method is used. Outage probabilities are derived in closed-form. In the cooperative NOMA-based vehicular network, we merge the advantages of FD multi-antenna cooperative relaying and NOMA-aided semi-grant-free (SGF) transmission schemes to fulfill the requirements of lower latency, higher reliability and a greater number of connected devices. To achieve these objectives, a low complexity and cost-efficient hybrid NOMA-OMA-based resource allocation mechanism is introduced which can enhance network connectivity without aggravating interference. The hybrid successive-interference-cancellation (SIC) decoding method is utilized to improve transmission robustness. Additionally, a novel hybrid SIC decoding approach is specifically designed when the transmitted signals experience the same fading effects over a common channel transmission mode, i.e. the link between the relay and the BS. We also design a modified ZF criterion-based transmit beamformer to enhance the transmission robustness and eliminate the residual self-interference (SI) caused by FD operation. Moreover, a truncated Gaussian distribution is considered to model vehicle mobility.

مهدي مهدوي , محمدصادق فاضل فلاورجاني

فروغ السادات طباطباء , نغمه سادات مويديان , محمد صابر علي