دانلود پروژه:بهینه‌سازی مسیر حرکت پرنده بدون سرنشین در شبکه‌های مخابرات رله‌ای چندآنتنی متحرک

تعداد 120 صفحه فایل word

چکیده

در چند سال اخیر استفاده از پرنده‍های بدون سرنشین (UAV) جهت انجام عملیات مخابرات همکارانه رله‍ای به دلیل مزیت‍هایی مانند گسترش محدوده تحت پوشش شبکه مخابراتی و بهبود در تضمین اتصال گره‍های درون شبکه مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. نکته اصلی در استفاده از یک UAV به عنوان رله، متحرک بودن آن است که موجب می‍شود محل قرارگیری آن با توجه به شرایط مختلف شبکه مخابراتی قابل تغییر باشد. در کاربردهایی که گره‍های شبکه متحرک بوده و ممکن است به دلیل موقعیت مکانی و وجود عوارض زمینی امکان ارسال مستقیم اطلاعات به یکدیگر را نداشته باشند، استفاده از یک UAV با ارتفاع پروازی بالا می‍تواند تضمینی بر ارتباط مداوم بین گره‍ها و جلوگیری از قطعی درون شبکه باشد. مسئله مهم در این زمینه تعیین مسیر بهینه UAV جهت قرارگیری در موقعیت مکانی مناسب در هر لحظه نسبت به سایر گره‌های شبکه در جهت ارائه بهترین کارکرد است. در این پایان‍نامه ما یک شبکه مخابرات همکارانه رله‌ای شامل دو گره زمینی به عنوان مبدا و مقصد اطلاعات و همچنین یک UAV در نقش رله را که بصورت تقویت و ارسال عمل می‍کند در نظر گرفته‍ایم. در این شبکه تمامی گره‍ها متحرک بوده و بصورت چند آنتنی تجهیز گردیده‍اند. هدف ارائه الگوریتمی بهینه ‌جهت تعیین مسیر حرکت UAV برای بیشینه کردن  نرخ ارسال داده از طریق بیشینه کردن  SNR سیگنال دریافتی در مقصد است. به همین منظور ابتدا با توجه به وجود یا عدم وجود اطلاعات وضعیت کانال(CSI) در فرستنده، روش مناسب جهت بهره‌گیری از سیستم چند آنتنی در همه گره‌ها را معرفی و سپس یک الگوریتم مناسب جهت تعیین مسیر بهینه حرکت UAV با توجه به حرکت دیگر گره‍های شبکه ارائه می‍دهیم. نتایج شبیه‍سازی الگوریتم پیشنهادی نشان می‍دهد افزایش تعداد آنتن‍ها در هر گره می‍تواند تاثیر زیادی در مسیر حرکت UAV و بهبود کارایی شبکه داشته باشد. همچنین عواملی مانند حداکثر میزان تغییر جهت UAV در هر گام زمانی، نوع پردازش مورد استفاده در سیستم چند آنتنی گره‌ها برای ارسال و دریافت اطلاعات و یا سطح توان ارسالی در گره مبدا و رله می‌توانند در تعیین مسیر پرواز پرنده و عملکرد شبکه تاثیرگذار باشند. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد الگوریتم پیشنهادی می‍تواند مسیر بهتری را نسبت به حالت قرارگیری رله در فاصله میانی گره‌های متحرک مبدا و مقصد ارائه دهد. همچنین نتایج مقایسه الگوریتم پیشنهادی با روش جستجوی سراسری برای تعیین مسیر، بیانگر عملکرد قابل قبول الگوریتم پیشنهادی است.این در حالی است که روش جستجوی سراسری پیچیده‌تر بوده و نیاز پردازش بیشتری دارد.

کلمات کلیدی: مخابرات همکارانه، پرنده بدون سرنشین، مسیر حرکت، شکل‌دهی پرتو، کدهای فضا-زمان