رویکردی جدید برای انتقال موج میلیمتری در سیستم‌های مایمو انبوه مبتنی بر تکنولوژی دسترسی چندگانه غیرمتعامد

مهندسی مخابرات جنوب

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 آذر 1402

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jce.2023.1994457.1218

نویسندگان

پوریا صالحی؛ ناصر پرهیزگار^* ؛ فرشاد پسران

گروه برق، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

چکیده

باتوجه‌به رشد ترافیک در شبکه‌های بی‌سیم، ارائه تکنیک‌های جدید برای تحقق اتصال‌گسترده، پهنای باند بیشتر و افزایش دسترسی به طیف را ضروری می‌سازد. ادغام معماری چندورودی‌چندخروجی (MIMO) انبوه و تکنولوژی دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA) به‌عنوان راه‌حلی امیدوارکننده برای گره‌گشایی تقاضای روزافزون نرخ داده از طریق گسترش فرکانس ارتباطی به باند موج‌میلیمتری و بهبود عملکرد سیستم در نظر گرفته می‌شود. در این پژوهش، یک روش انتقال موج‌میلیمتری جدید با استفاده از فناوری NOMA و مایمو انبوه با ساختار مشارکتی و سیستم آنتن توزیع شده معرفی شده است. مسئله بهینه‌سازی نرخ مجموع در سیستم پیشنهادی تحت محدودیت‌های هم‌توان و مجموع توان ایستگاه پایه در نظر گرفته شده است. به‌منظور کاهش پیچیدگی روش پیشنهادی، از روش ترکیب حداکثر نسبت بر اساس استراتژی تکراری (MRC-RS) استفاده شد. مسئله اصلی در دستیابی به بهره چندکاربره در سیستم‌های مایمو انبوه وابستگی به اطلاعات وضعیت کانال است. برای حل این مسئله، دسترسی چندگانه با تقسیم جاگذاری (IDMA) و تخمین کانال به کمک داده (DACE) ارائه شد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که سیستم پیشنهادی از نظر نرخ مجموع، بهره‌وری انرژی و بهره‌وری طیف به ترتیب حدود 10%، 5% و 9% نسبت به سایر روش‌های قبلی بهتر عمل می‌کند. همچنین عملکرد روش پیشنهادی در برابر مسئله آلودگی پایلوت و کاهش پیچیدگی در گیرنده در مقایسه با روش‌های قبلی حدود 21% بهبود یافته است.

کلیدواژه‌ها

آنتن‌های توزیع شده؛ دسترسی چندگانه با تقسیم جاگذاری؛ دسترسی چندگانه غیرمتعامد؛ مایمو انبوه؛ موج میلیمتری