بهره‌وری انرژی در سیستم‌های چند ورودی چند خروجی بزرگ چند کاربره

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی برق- مخابرات، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب، تهران، ایران

2 استادیار گروه مخابرات دانشکده برق، دانشگاه علوم و فنون هوائی شهید ستاری، تهران، ایران

doi
چکیده

استفاده از سیستم‌های مخابراتی با بهره‌وری انرژی و نرخ داده‌ی بالا همراه باکیفیت خدمات مطلوب، زیرساخت یک سامانه‌ی فرماندهی و کنترل (C4I) است که در شرایط بحران باید با بهترین کیفیت مخابره، مورداستفاده قرار گیرد. به‌کارگیری چنین ساختاری در سامانه‌های پدافندی نوین جایگاه ویژه‌ای دارند. لذا، طراحی این‌گونه سیستم‌ها، به چالش اصلی و زمینه‌ی تحقیقاتی بسیار مهم در زمینه‌ی مخابرات تبدیل‌شده است. رشد روزافزون مخابرات بی‌سیم و سرعت‌بالای ترافیک داده‌ی چندرسانه‌ای و حضور چند کاربر، با مصرف انرژی همراه است که بهره‌وری انرژی و استفاده‌ی بهینه از انرژی و توان را در مخابرات موردتوجه قرار داده است. به‌گونه‌ای که بهره‌وری انرژی به دلیل مسائل زیست‌محیطی و اقتصادی به‌عنوان یکی از اهداف عمده‌ی طراحی سیستم‌های مخابراتی بی‌سیم به شمار می‌رود. سیستم‌های چند ورودی چند خروجی چندکاربره یکی از شیوه‌های نوین مخابرات بوده در این سیستم‌ها استفاده از صدها آنتن در ایستگاه پایه باعث بهبود بهره‌وری انرژی می‌شود. افزایش تعداد آنتن‌های سیستم باعث افزایش نرخ تبادل اطلاعات، مصرف انرژی و سخت‌افزار می‌گردد. ارائه‌ی مدل انتخاب توان در سیستم‌های چند ورودی چند خروجی بزرگ چندکاربره باعث بهره‌وری انرژی می‌شود. از عوامل مهم تأثیرگذار بر بهره‌وری انرژی، توان ارسال واقعی و توان مصرفی در مدارهای فرستنده و گیرنده، تعداد آنتن‌ها، تعداد کاربران و همبستگی فضایی بین آنتن‌ها است. در این مقاله الگوریتم انتخاب دورترین آنتن، پیشنهادشده است (عدم همبستگی آنتن‌ها)، که منجر به بهبود بهره‌وری انرژی به میزان قابل معناداری نسبت به حالت متداول می‌شود.