در ادامه مطلب می توانید صفحات ابتدایی این پایان نامه را بخوانید

 دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی برق – مخابرات
عنوان :
 کنترل تداخل بین سلولی در لینک پایین رونده 3GPP-LTE با بهره گیری از عدد مجدد
فرکانسی به صورت وفقی
استاد راهنما :
دکتر محمد اسماعیل کلانتری
نگارش:
زهرا بختی

 

چکیده
3GPP-Long Term Evolition، یکی از پنج استانداردی اصلی می باشد که به عنوان 3.9G شناخته می گردد.
LTE قدم بعدی در سرویس های نسل سوم می باشد. مهمترین هدف LTE، افرایش نرخ داده تا 300Mbps، کاهش تأخیر کمتر از 10ms و افزایش راندمان طیف مورد نظر می باشد. کنترل تداخل بین سلولی یکی از روش هایی می باشد که برای بهبود پوشش دهی و افزایش نرخ داده در لبه سلول در نظر گرفته می گردد.
با در نظر داشتن افزایش تعداد کاربران سیار و تقاضا برای سرویس های ترافیکی با کیفیت های سرویس دهی متفاوت، 3GPP-LTE علیرغم سایر نسل ها، برای بالا بردن راندمان، از لایه فیزیکی جدید که شامل مدولاسیون چندگانه تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM) و دسترسی چندگانه تقسیم فرکانسی متعامد (OFDMA) می باشد، با فواید حذف تداخل بین نمادی، بین زیرحاملی و انعطاف پذیر در تقسیم منابع، بهره گیری می کند. اما هنوز تداخل بین سلولی از معضلات اساسی در این سیستم ها می باشد.
فناوری های کنترل تداخل بین سلولی نظیر طرح های بهره گیری مجدد فرکانسی و تخصیص کانال برای سیستم های سوئیچینگ مداری نسل دوم مورد مطالعه قرار گرفته می باشد و برای GSM/EDGE ساده ترین طرحی که برای کنترل تداخل بین سلولی ترجیح داده می گردد، بهره گیری مجدد فرکانسی ایجاد محدودیت در بهره گیری از کانال می باشد. اما در LTE با سوئیچینگ بسته ای، نوبت بندی در هر سلول می تواند کل پهنای باند را به یک کاربر اختصاص دهد، که کاملا از فرضیات ارائه شده برای طرح های اولیه، که پهنای باند را به کانال هایی تقسیم و بهره گیری مجدد فرکانسی را فقط برای تخصیص کانال فرکانسی، اعمال می نمود، مجزا می باشد. پس در سیستم های OFDMA، کنترل تداخل بین سلولی را با اعمال محدودیت روی منابع زمان – فرکانسی و توان خروجی ایستگاه پله، مطالعه می کنیم.
در این پروژه برای حل این مشکل و کنترل تداخل بین سلولی، کارایی الگوهای مختلف بهره گیری مجدد فرکانسی در سیستم های چند سلولی مبتنی بر OFDMA با بهره گیری از شبیه ساز OPNET ارزیابی شده می باشد.
هدف، کاهش تداخل بین سلولی با بهره گیری از فاکتور بهره گیری مجدد فرکانسی به صورت وفقی می باشد. الگوهای بهره گیری مجدد فرکانسی یک و سه، بهره گیری مجدد فرکانسی یک با تقسیم توانی، بهره گیری مجدد فرکانسی نرم و کسری را در محیط نرم افزاری OPNET شبیه سازی نموده و بر مبنای نتایج به دست آمده، دیده می گردد که یک سیستم با الگوهای مختلف بهره گیری مجدد فرکانسی، رفتار متفاوتی را در تابع توزیع تجمعی SINR، تابع توزیع تجمعی اندازه گذردهی سلول، تابع توزیع تجمعی اندازه گذردهی کاربران سلول و تابع توزیع تجمعی زیرکانال های بهره گیری شده در هر سلول نشان می دهد. در این پروژه الگوی بهره گیری مجدد فرکانسی کسری را به عنوان طرحی که، ترکیبی از تخصیص توان و مکانیزم کاهش تداخل بین سلولی، به صورت وفقی می باشد، را پیشنهاد می دهیم که نه تنها باعث محدود شدن تداخل در لبه سلول می گردد، بلکه باعث بهبود کلی ظرفیت سلول در شبکه های مبتنی بر OFDMA می باشد. در بهره گیری مجدد فرکانسی کسری کل پهنای باند موجود به دو قسمت تقسیم می گردد. کاربران نیز بر مبنای فاصله از ایستگاه پایه به دو قسمت تقسیم می شوند. یک قسمت از پهنای باند را با عدد بهره گیری مجدد فرکانسی سه به کاربران لبه سلول با سطح توان بیشتر اختصاص می دهیم و قسمت دیگر طیف را با عدد بهره گیری مجدد فرکانسی یک و سطح توان کمتر به کاربران داخل سلول اختصاص می دهیم.
این الگو را با الگوهای بهره گیری مجدد فرکانسی یک، سه و طرح فرکانسی یک با تقسیم توانی و نرم با طرح 2 سناریو، یکی با نرخ ثابت 384kbs برای هر کاربر و تعداد متوسط 15 کاربرد در هر بخش، سرعت 3km/h و بافردیتا با طول بینهایت، با تابع توزیع جمعی گذردهی سلول و SINR مورد ارزیابی قرار می دهیم و در سناریوی دوم که شامل ترافیک های حقیقی می باشد، با تعریف یک پروفایل ترافیکی که شامل هر دو کاربر VOIP و Web می باشد، با تابع توزیع تجمعی گذردهی سلول و تابع توزیع تجمعی زیر کانال های بهره گیری شده در هر سلول و تغییر تعداد کاربران مورد ارزیابی قرار می دهیم.
در مقایسه با الگوهای مختلف دیده می گردد که روش های بهره گیری مجدد فرکانسی کسری، که از عدد بهره گیری مجدد فرکانسی به صورت وفقی (بر مبنای SINR، عدد بهره گیری مجدد فرکانسی متفاوتی را به هر زیر باند اختصاص می دهد) بهره گیری می کند، مصالحه مناسبی را در مورد کاهش تداخل بین سلولی در لبه سلول ها و ظرفیت کل سلول ایجاد می کند.
مقدمه
در سال های اخیر، دسترسی چندگانه تقسیم فرکانسی متعامد (OFDMA) مورد توجه بسیاری قرار گرفته و برای واسط هوایی لینک های فراسو و فروسو استاندارد WIMAX، در هر دو مد ثابت (IEEE 802.16d) و متحرک (IEEE 802.16e) و نیز در لینک فروسو 3GPP-LTE بهره گیری شده می باشد.
OFDMA ترکیبی از دو نوع دسترسی چندگانه تقسیم زمانی (TDMA) و تقسیم فرکانسی (FDMA) در مخابرات سلولی باند وسیع می باشد. پس سیستم OFDMA، پایانه های سیار را در زمان و فرکانس ادغام می کند. OFDMA، مبتنی بر تکنیک OFDM می باشد و تداخل بین نمادی (ISI) را در کانال فیدینگ انتخاب فرکانسی حذف می کند.
تداخل بین سلولی یکی از معضلات اساسی در سیستم های مبتنی بر OFDMA می باشد، که در سال های اخیر به گونه وسیعی مورد توجه قرار گرفته می باشد.
در سیستم های استاندارد LTE و WIMAX برای کنترل تداخل بین سلولی، سه ایده اساسی زیر هست:

  • تصادفی کردن تداخل بین سلولی
  • حذف تداخل بین سلولی، با بهره گیری از آنتن های مکانی چندگانه در قسمت گیرنده
  • ایجاد هماهنگی در تداخل بین سلولی

بهره گیری از آنتن های آرایه ای برای شکل دهی الگوی تشعشعی ایستگاه پایه نیز باعث کاهش و حذف تداخل بین سلولی در لینک فروسو (DL) می گردد.
در سیستم های FDD OFDMA، تکنیک رایج در هماهنگی تداخل، بهره گیری از الگوهای بهره گیری مجدد فرکانسی بزرگتر از یک می باشد، به طوری که همان زیر مجموعه فرکانسی در سلول همسایه بهره گیری نشود.
بهره گیری موثر از منابع در سیستم های سلولی می تواند به گونه موثر، ظرفیت سیستم را افزایش دهد. با ضریب بهره گیری مجدد فرکانسی کوچک، پهنای باند بیشتری توسط هر سلول بهره گیری می گردد. پس در این مورد فاکتور بهره گیری مجدد فرکانسی رایج یک می باشد که فاکتوری بهره گیری مجدد فرکانسی دلخواه در هر شبکه می باشد. اما با این فاکتور بهره گیری مجدد فرکانسی، تعداد زیادی از ترمینال های سیار به صورت جدی تحت تاثیر تداخل بین سلولی هستند، به خصوص کاربرانی که در مرز سلول ها قرار دارند، که همین امر باعث افت جدی و کاهش ظرفیت می گردد.
روش های مرسوم برای حل کردن این مشکل، افزایش فاکتور بهره گیری مجدد فرکانسی می باشد، که می تواند به گونه موثر باعث حذف تداخل بین سلولی گردد، اما به قیمت کاهش بهره گیری از منابع موجود برای هر سلول، که همین امر باعث محدود شدن انتقال داده ها و کاهش راندمان طیف می گردد (معضلات فاکتور بهره گیری مجدد فرکانسی سه).
تعداد صفحات: 121
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد: شرح دستگاه آنالایزر

 

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق

دیدگاهتان را بنویسید