جفت کردن کاربران با فناوری MIMO برای استفاده بهینه از طیف کاربران جفت نشده در سیستمNOMA
First Statement of Responsibility
/فرید تابع میاندوآب
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی برق و کامپیوتر
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۷
Name of Manufacturer
، افشار
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۰۳ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
ارشد
Discipline of degree
مهندسی برق-مخابرات
Date of degree
۱۳۹۷/۰۶/۲۰
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
دسترسی چندگانه غیرمتعامد(NOMA) ، بهعنوان یکی از فناوریهای کلیدی در شبکهصهای سلولی نسل پنجم تشخیص داده شده است که میصتواند بهره طیفی را در مقایسه با دسترسی چندگانه متعامد (OMA) بهبود بخشد NOMA .از حوزه جدید توان، برای پیادهسازی دسترسی چندگانه بهره میبرد که این یعنی، یک ایستگاه پایه میتواند به چندین کاربر در همان منابع) زمان/فرکانس/کد (خدمت دهد .یکی از فناوریهای کلیدی برای بهبود بهره طیفی استفاده ازMIMO ، به دلیل فراهم کردن درجه آزادی اضافی هست .استفاده از حوزه توان توسط NOMA و نیز حوزه فضایی توسطMIMO ، باعث افزایش راندمان طیفی، بهوسیله بهبود نسبت سیگنال به تداخل بهاضافهی نویز (SINR) خواهد شد .این پایانصنامه، مشکل مربوط به سناریوی جفت شدن کاربران با شرایط کانال مشابه، در NOMA با سه کاربر در هر جفت را ارزیابی میکند .اختلاف کوچک در بهره کانال کاربران جفت شده، باعث ایجاد تداخل در فرآیند حذف تداخل متوالی (SIC) میشود .بروز SIC ناقص باعث کاهش ظرفیت سیستم میشود .زمانی که در این سناریو کاربران دور و نزدیک برای فراهم آوردن ظرفیت بالا باهم جفت میشوند، کاربران میانی یا باید تشکیل جفت ندهند که در این صورت از مزیتهای فراهم شده توسط NOMA بیبهره میصمانند و یا باید باهم جفت شوند که در این صورت هم به دلیل نزدیکی شرایط کانال کاربران جفت شده، SIC ناقص رخ میصدهد .در این پایانصنامه، برای حل این مشکل، سناریویی برای جفت کردن کاربران پیشنهاد میشود که در آن، همه کاربران ازجمله کاربران میانی، قادر خواهند بود از مزیتهای NOMA استفاده نمایند و مشکل بروز SIC ناقص، حداقل شود .برای ارزیابی عملکردNOMA ، ظرفیت کلی ارگودیک را در دو حالت SIC کامل و ناقص، بررسی میکنیم .همچنین مفهوم SIC ناقص را بهازای جفتهایی که شامل سه کاربر هستند بهصورت تحلیلی مورد ارزیابی قرار میدهیم .محاسبات انجام شده به همراه شبیهسازیهای صورت گرفته، نشان میدهند که در این حالت، ظرفیت سیستم دچار افت شدید میصشود .نتایج شبیهسازی نشان میدهند که سناریوی پیشنهادی، علاوه بر حداقل کردن پدیده SIC ناقص، ظرفیت کلی ارگودیک بالاتری، نسبت به دیگر سناریوها فراهم میکند .همچنین در این پایانصنامه، برای بهبود عملکرد سیستم NOMA و نیز افزایش ظرفیت ارگودیک کلی سیستم، از فناوریMIMO ، در NOMA با سه کاربر در هر جفت، استفاده میکنیم .ظرفیت ارگودیک کاربران را در این حالت بهصورت تحلیلی مورد ارزیابی قرار میدهیم .نتایج شبیهسازی نشان میدهند، سناریویNOMA - MIMOشامل سه کاربر در هر جفت، عملکرد سیستم را نسبت به حالت تک آنتنی بهبود میدهد .همچنینNOMA- MIMO، با سه کاربر در هر جفت، ظرفیت ارگودیک بالاتری نسبت بهOMA - MIMOوOMA) -(NOMA- MIMOفراهم میکند
Text of Note
Non-orthogonal multiple access (NOMA) is recognized as one of the key technologies in the fifth generation cellular networks, which can improve spectral efficiency over orthogonal multiple access (OMA). NOMA uses the new power domain to implement multiple access, which means that a base station can serve multiple users in the same resources (time / frequency / code). One of the key technologies for improving spectrum efficiency is the use of MIMO, due to the provision of additional degrees of freedom. The use of power domain by NOMA as well as the spatial domain by MIMO, will increase spectral efficiency by improving the signal to interference plus noise (SINR) ratio. This thesis evaluates the problem of user pairing scenario with similar channel conditions in NOMA with three users per pair. The small difference in the channel gain of the paired users leads to interference in the process of successive interference cancelation (SIC).The incidence of imperfect SIC reduces system capacity. In this scenario, when far & near users to provide high capacity are pair together, mid users either should not form pair, that in this case cannot use the advantages provided by the NOMA or should pair together, that in this case due to the closeness of the users channel conditions to each other, the SIC occur imperfectly. In this thesis, in order to solve this problem, we propose a scenario for users to pair, in which all users, including mid users, will be able to use the benefits of NOMA and the problem of incidence of imperfect SIC is minimized. To evaluate the performance of the NOMA, we examine the sum ergodic capacity in both perfect and imperfect SIC modes. In this paper, the concept of an imperfect SIC has calculated analytically for pairs containing three users. The calculations performed along with the simulations show that in this case, the system's capacity falls sharply. The simulation results also show that the proposed scenario, in addition to minimizing the incidence of imperfect SIC, provides a higher sum ergodic capacity than other scenarios. In this thesis, we also use MIMO technology in NOMA with three users per pair to improve the performance of the NOMA system and increase the overall system ergodic capacity. In this case, we evaluate the users' ergodic capacity in an analytical manner. The simulation results show that the MIMO-NOMA scenario, which consists of three users per pair, improves system performance than mono-antenna mode. MIMO-NOMA, with three users per pair, provides higher ergodic capacity than MIMO-OMA and MIMO-(NOMA-OMA)