چکیده
در این مقاله، ما یک سیستم دستگاه تقویتی چند ورودی چند خروجی (MIMO) برای توزیع اطلاعات را در نظر می گیریم که در آن چند فرستنده، پیام های خود را به یک گروه از گیرنده ها روی گره های متعدد توزیع می نمایند و تمام گره ها با چند آنتن مجهز شده اند. انتقال مشترک و مسئله طراحی دستگاه تقویتی پیش کدگذاری برای توزیع جریان های چندگانه داده ها بر اساس معیار خطای میانگین مربع حداکثر-حداقل (MSE) مورد بررسی قرار می گیرد. هدف ما، به حداقل رساندن حداکثرMSE از برآورد شکل موج سیگنال در میان تمام گیرنده های تحت محدودیت های توان در فرستنده ها و تمام گره های تقویتی است. این مسئله به طور عمده با متغیرهای ماتریس بسیار غیر محدب است و به دست آوردن راه حل دقیق بهینه بسیار سخت است. ما یک الگوریتم تکراری را برای بهینه سازی مشترک ماتریس های فرستنده، دستگاه تقویتی و گیرنده از طریق حل مسئله فرعی محدب توسعه می دهیم. با بهره برداری از ساختار بهینه ماتریس های پیش کدگذاری دستگاه تقویتی، تحت برخی از تقریب های کم، یک راه حل با پیچیدگی کم را برای این مسئله پیشنهاد می دهیم. به طور خاص، ما نشان می دهیم که تحت فرضیه نسبت سیگنال به نویز (SNR) بالا (در حد متوسط)، مسئله بهینه سازی حداکثر-حداقل را می توان با استفاده از روش برنامه نویسی نیمه قطعی (SDP) حل نمود. شبیه سازی های عددی نشان دهنده اثربخشی الگوریتم ارائه شده است.
1. مقدمه
در بسیاری از سیستم های ارتباطی عملی، چند کاربر (فرستنده) باید پیام های خود را به یک گروه از گیرنده ها به طور همزمان ارسال نمایند. ساده ترین راه برای ارسال داده ها به گیرنده های چندگانه به طور همزمان، انتقال نسخه های تک تک از داده ها به هر یک از گیرنده ها است. با این حال، این کار بسیار ناکارآمد است، زیرا نسخه های متعدد از این داده ها از منبع از طریق یک یا چند شبکه ارسال می شوند. توزیع اطلاعات از یک منبع به چند منبع و از چند منبع به چند منب انتقال تنها را که توسط چند کاربر دریافت می شود را میسر می سازد و به طور قابل توجهی پهنای باند مورد نیاز را کاهش می دهد. به عنوان مثال، در زمینه های جنگ، نیروهای نظامی، وضعیت فعلی خود را به اشتراک گذارند و پیام های مخفی را به گروه های متحد انتقال دهند. در سناریو بازی های تعاملی آنلاین، تمام شرکت کنندگان علاقه مند به دانستن وضعیت فعلی رقبای خود هستند. اگر شرکت کنندگان اطلاعات خود را به طریق گفته شده توزیع نمایند، کاربران علاقه مند می توانند تمام پیام ها را به طور همزمان دریافت کنند. توزیع اطلاعات از منابع مختلف نیز می تواند برای حمایت از ویدئو کنفرانس و توزیع رسانه ای در میان کاربران مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
ماهیت انتشار از کانال های بی سیم آن را به طور طبیعی، برای برنامه های کاربردی توزیع اطلاعات از یک منبع به چند منبع و از چند منبع به چند منبع مناسب نموده است، زیرا انتقال تک می تواند به طور همزمان توسط کاربران متعدد دریافت شود. به تازگی، فناوری بی سیم برای توزیع اطلاعات، علاقه تحقیقاتی بزرگی را با توجه به افزایش تقاضا برای برنامه های کاربردی تلفن همراه مانند رسانه های جریان، به روز رسانی نرم افزارها، و خدمات مبتنی بر مکان شامل ارتباطات گروهی به خود جلب کرده است. کاربردهای توزیع اطلاعات خاص، شامل IP-TV زنده، رادیو اینترنتی، ویدئو کنفرانس و برنامه های اینترنتی می شود. با این حال، شبکه های بی سیم در حال محو شدن هستند. با بهره برداری از تنوع فضایی، تکنیک های چند آنتن را می توان برای مبارزه با محو شدن کانال ها استفاده نمود [1]، [2]. استانداردهای ارتباط بی سیم نسل بعدی مانند Wimax 802. 16 m و 3GPP LTE-پیشرفته در حال حاضر شامل فن آوری هایی می شود که راه حل های توزیع بهتر را بر اساس توزیع اطلاعات بر اساس چند آنتن و تکنیک های تشکیل پرتو میسر می سازد [3].
این مقاله در نشریه آی تریپل ای منتشر شده و ترجمه آن با عنوان فرستنده و گیرنده در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
Transceiver Optimization for Multi-hop MIMO Relay Multicasting from Multiple Sources
