دوره 21، شماره 3 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 21 شماره 3 1403 )                   جلد 21 شماره 3 صفحات 45-37 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Sheikhpour A, Mozaffari Tazehkand B. Enhancing Spectral Efficiency for Massive MIMO Systems Using Power Allocation Approaches. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2024; 21 (3) :37-45
URL: http://jiaeee.com/article-1-1541-fa.html
شیخ پور آرش، مظفری تازه کند بهزاد. بهبود کارایی طیفی برای سیستم های چند ورودی - چند خروجی انبوه با استفاده از طرح های اختصاص توان. نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1403; 21 (3) :37-45

URL: http://jiaeee.com/article-1-1541-fa.html


دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه تبریز
چکیده:   (479 مشاهده)
سیستم چند ورودی - چند خروجی انبوه، به­عنوان یکی از فناوری­های نسل بعدی مخابرات بی­سیم شناخته شده است که بهره طیفی بالایی فراهم می­کند. به دلیل توزیع متراکم کاربران در سلول­های مخابراتی، پشتیبانی از اتصالات گسترده، کاهش تأخیر، کارایی طیفی و کارایی توان بالا به­عنوان چالش­های اصلی شبکه­های بی­سیم نسل بعدی شناخته شده­اند. استراتژی مناسب برای تخصیص توان به کاربران مختلف یکی از راه­های بهبود کارایی طیفی و کارایی توان است. در این مقاله، برای بهبود کارایی طیفی سیستم چند ورودی چند خروجی انبوه با معماری ترکیبی و بر مبنای پردازش تبدیل فوریه گسسته، دو روش برای تخصیص توان به کاربران پیشنهاد می­شود. در روش اول، با هدف بهبود کارایی طیفی کاربران با شرایط کانال ضعیف، به تخصیص ضریب توان ثابت به هر کاربر متناسب با شرایط کانال آن کاربر می­پردازیم. در روش دوم به تخصیص ضرایب بهینه توان به کاربران با استفاده از الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات می­پردازیم. همچنین، تأثیر تعداد زنجیره­های فرکانس رادیویی، نسبت سیگنال به نویز و تعداد کاربران را روی کارایی طیفی سیستم ارزیابی می­کنیم. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهند که دو روش پیشنهادی اختصاص توان، کارایی طیفی کلی سیستم را بهبود می­بخشند.
متن کامل [PDF 703 kb]   (36 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشي | موضوع مقاله: مخابرات
دریافت: 1401/9/28 | پذیرش: 1402/10/20 | انتشار: 1403/8/12

فهرست منابع
1. [1] G. Skourletopoulos, and et al., "Towards mobile cloud computing in 5G mobile networks: applications, big data services and future opportunities", Advances in Mobile Cloud Computing and Big Data in the 5G Era. Springer, pp. 43-62, 2017. [DOI:10.1007/978-3-319-45145-9_3]
2. [2] P. Liu, K. Luo, D. Chen, T. Jiang, and M. Matthaiou, "Spectral Efficiency Analysis of Multi-Cell Massive MIMO Systems with Ricean Fading", In 2018 10th International Conference on Wireless Communications and Signal Processing (WCSP), pp. 1-7, 2018. [DOI:10.1109/WCSP.2018.8555623]
3. [3] M. D. Renzo, H. Haas, A. Ghrayeb, S. Sugiura, and L. Hanzo, "Spatial modulation for generalized MIMO: Challenges, opportunities and implementation", Proc. IEEE, vol. 102, no. 1, pp. 56-103, 2014. [DOI:10.1109/JPROC.2013.2287851]
4. [4] زراعتکارمقدم، جواد. ناصر، ندا. قاضی‌زاده، رضا. "مدل‌سازی دو بعدی کانال‌های چند ورودی - چند خروجی با آرایه‌های قطبی ‌شده"، مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران، سال ۱۱، شماره ۲، پاییز و زمستان ۱۳۹۳.
5. [5] زراعتکارمقدم، جواد. فرخی، حمید. ناصر، ندا. "بررسی تأثیر فاصله‌ی بین آنتن‌ها در فرستنده و گیرنده بر روی ظرفیت کانالMIMO "، مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران، سال ۱۳، شماره ۲، تابستان ۱۳۹۵.
6. [6] E. G. Larsson, O. Edfors, F. Tufvesson, and T. L. Marzetta, "Massive MIMO for next generation wireless systems", IEEE Communications Magazine, vol. 54, no. 2, pp. 186-195, 2014. [DOI:10.1109/MCOM.2014.6736761]
7. [7] آتشبار، محمود. پاسنگی، پریسا. "روش جدید برای تخمین کور کانال مسیر پایین رونده در سیستم MIMO حجیم"، مجله سامانه‌های غیرخطی در مهندسی برق، سال ۵، شماره ۱، زمستان ۱۳۹۷.
8. [8] ابراهیمی، رضا. ضمیری جعفریان، حسین. خادمی، مرتضی. "تخصیص سازگار دنباله پایلوت در سیستم چندآنتنی چندسلولی چندکاربره انبوه در شبکه مخابرات بی سیم 5G"، نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران، سال 19، شماره 3، 1401.
9. [9] عمادی، محمدجواد. معصومی، حامد. "تخصیص بهینه‌ی توان پایلوت و داده در سیستم چند-ورودی چند-خروجی ابعاد بزرگ با در نظر گرفتن نارسایی سخت‌افزار"، نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران، سال 17، شماره 1، 1399.
10. [10] بیانی‫فر، مهدی. رضوی زاده، سید محمد. "بررسی کارایی توان کانال تداخلی رله چند ورودی-چند خروجی انبوه"، نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران، سال 14، شماره 2، 1396.
11. [11] W. Tan, M. Matthaiou, S. Jin, and X. Li, "Spectral Efficiency of DFT-Based Processing Hybrid Architectures in Massive MIMO", IEEE Wireless Communications Letters, vol. 6, no. 5, pp. 586-589, 2017. [DOI:10.1109/LWC.2017.2719036]
12. [12] M. Vu, and A. Paulraj, "MIMO wireless linear precoding", IEEE Signal Process. Mag., vol. 24, no. 5, pp. 86-105, Sep. 2007. [DOI:10.1109/MSP.2007.904811]
13. [13] A. Alkhateeb, O. El-Ayach, G. Leus, and R. W. Heath, "Hybrid precoding for millimeter wave cellular systems with partial channel knowledge," 2013 Information Theory and Applications Workshop (ITA), pp. 1-5, Feb. 2013. [DOI:10.1109/ITA.2013.6522603]
14. [14] W. Tan, D. Xie, J. Xia, W. Tan, L. Fan and S. Jin, "Spectral and Energy Efficiency of Massive MIMO for Hybrid Architectures Based on Phase Shifters," IEEE Access, vol. 6, pp. 11751-11759, 2018. [DOI:10.1109/ACCESS.2018.2796571]
15. [15] W. Tan, et al. "Low cost and high efficiency hybrid architecture massive MIMO systems based on DFT processing," Wireless Communications and Mobile Computing, 2018. [DOI:10.1155/2018/7597290]
16. [16] K. Dovelos, M. Matthaiou, H. Q. Ngo and B. Bellalta, "Channel Estimation and Hybrid Combining for Wideband Terahertz Massive MIMO Systems," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 39, no. 6, pp. 1604-1620, 2021. [DOI:10.1109/JSAC.2021.3071851]
17. [17] K. Chen, C. Qi and G. Y. Li, "Two-Step Codeword Design for Millimeter Wave Massive MIMO Systems with Quantized Phase Shifters," IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 68, pp. 170-180, 2020. [DOI:10.1109/TSP.2019.2959250]
18. [18] E. Björnson, H. Jakob, and S. Luca, "Massive MIMO networks: Spectral, energy, and hardware efficiency," Foundations and Trends® in Signal Processing, 2017. [DOI:10.1561/2000000093]
19. [19] G.-c. Chen, and J.-s. Yu, "Particle swarm optimization algorithm," INFORMATION AND CONTROL-SHENYANG, vol. 34, no. 3, pp. 318, 2005.
20. [20] M. R. G. Aghdam, R. Abdolee, S. S. Sahbari, and B. M. Tazehkand, "Non-Gradient Based PDF Approximation for Sensor Selection in Cognitive Sensor Networks," International Journal of Interdisciplinary Telecommunications and Networking (IJITN), vol. 11, no. 1, pp. 1-16, 2019.‌ [DOI:10.4018/IJITN.2019010101]
21. [21] Eberhart, and Y. Shi, "Particle swarm optimization: developments, applications and resources," Proceedings of the 2001 Congress on Evolutionary Computation, vol. 1, pp. 81-86, 2001. [DOI:10.1109/CEC.2001.934374]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers

Designed & Developed by : Yektaweb