على الرغم من كون تقنية متعدد المداخل متعدد المخارج MIMO تُحسّن من وثوقية نظام الارسال اللاسلكي و من معدل النقل، إلا أن هذا التحسن يكون على حساب التكلفة المرتفعة في العتاد الصلب Hardware و زيادة في الحجم إضافة الى التعقيد البنيوي ، لذلك فإن فعالية التكلفة cost-effective لتنفيذ هذه التقنية ما زالت تحدٍ قائم.
يمكن تحسين الأداء دون زيادة الكلفة بشكل كبير باستخدام أنظمة MIMO افتراضية حيث يتم تحقيق التباعد باستخدام أجهزة موجودة مسبقا ضمن البنية التحتيه للشبكة و تسمى هذه الأنظمة عندئذ بأنظمة الاتصالات التعاونية و التي هي موضوع البحث.
تتم المحاكاة باستخدام برمجيات محاكاة معيارية R2013b MATLAB و عامة مفتوحة المصدر Open Source محاكي الشبكات Network Simulator -3. لتوصيف مشاكل الاتصال في الشبكات اللاسلكية و اقتراح الحلول المناسبة .
Although Multi-Input-Multi-Output MIMO improve reliability of wireless
transmission system and increase bit rate, but this improvement relay on higher cost in
Hardware and increase in size as well as complex structure, so the cost-effective challenge
still exists to implement these technique.
Performance can be improved without increasing the cost significantly by using
virtual MIMO systems where the spacing is achieved by using pre-existing devices within
the network infrastructure, these systems called cooperative communication systems,
which are the subject of this research.
The simulation is based on standard software for modeling MATLAB and open
sourced Network simulator-3 (NS-3) to characterize problems in wireless communications
systems and propose appropriate solutions.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية دراسة وتحليل أداء أنظمة الاتصالات التعاونية في الشبكات اللاسلكية، حيث تعتبر تقنية MIMO (متعدد المداخل متعدد المخارج) من التقنيات التي تحسن من وثوقية النظام اللاسلكي ومعدل النقل، ولكنها تأتي بتكلفة عالية وتعقيد بنيوي. لذلك، يقترح البحث استخدام أنظمة MIMO افتراضية تعتمد على الأجهزة الموجودة مسبقاً في البنية التحتية للشبكة، مما يقلل من التكلفة والتعقيد. تم استخدام برامج المحاكاة مثل MATLAB وNS-3 لتوصيف مشاكل الاتصال في الشبكات اللاسلكية واقتراح الحلول المناسبة. تتضمن الدراسة مقارنة بين أداء أنظمة الاتصالات التعاونية وأنظمة MIMO التقليدية من حيث سعة القناة ومعدل خطأ البت. أظهرت النتائج أن أنظمة الاتصالات التعاونية تقدم أداءً مشابهاً لأنظمة MIMO التقليدية ولكن بتكلفة أقل، مما يجعلها خياراً فعالاً من حيث التكلفة لتحسين أداء الشبكات اللاسلكية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الورقة البحثية خطوة مهمة نحو تحسين أداء الشبكات اللاسلكية باستخدام أنظمة الاتصالات التعاونية. ومع ذلك، يمكن تقديم بعض الملاحظات النقدية لتحسين البحث. أولاً، كان من الممكن تقديم تحليل أعمق لتأثير الضجيج والتداخل على أداء الأنظمة التعاونية. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات العملية التي قد تواجه تنفيذ هذه الأنظمة في البيئات الحقيقية. ثالثاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل بروتوكولات جديدة وتقنيات متقدمة مثل LDPC. على الرغم من هذه النقاط، فإن البحث يقدم مساهمة قيمة في مجال الاتصالات اللاسلكية ويقدم حلولاً عملية لتحسين الأداء بتكلفة منخفضة.
Questions related to the research
-
ما هي الفكرة الرئيسية وراء استخدام أنظمة MIMO افتراضية؟
الفكرة الرئيسية هي تحسين أداء الشبكات اللاسلكية دون زيادة كبيرة في التكلفة، وذلك باستخدام الأجهزة الموجودة مسبقاً في البنية التحتية للشبكة لتحقيق التباعد المكاني للهوائيات.
-
ما هي البرامج التي تم استخدامها في المحاكاة؟
تم استخدام برنامج MATLAB ومحاكي الشبكات NS-3 لإجراء المحاكاة وتوصيف مشاكل الاتصال في الشبكات اللاسلكية.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن أنظمة الاتصالات التعاونية تقدم أداءً مشابهاً لأنظمة MIMO التقليدية ولكن بتكلفة أقل، مما يجعلها خياراً فعالاً من حيث التكلفة لتحسين أداء الشبكات اللاسلكية.
-
ما هي التحديات التي لم يتم تناولها بشكل كافٍ في البحث؟
لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير الضجيج والتداخل على أداء الأنظمة التعاونية، وكذلك التحديات العملية التي قد تواجه تنفيذ هذه الأنظمة في البيئات الحقيقية.
References used
NIMAY CH. GIRI1؛ ANWESHA SAHOO؛ J. R. SWAIN;P. KUMAR,;A. NAYAK؛ P. DEBOGOSWAMI ؛Capacity & Performance Comparison of SISO and MIMO System for Next Generation Network (NGN) 1Lecturer, Department of ECE, 2,3,4,5,6B.Tech Scholar, Centurion University of Technology and Management
NIMAY CH. GIRI ؛ RUPANITA DAS AND SK MOHAMMED ALI; “BER Analysis And Performance Of MIMO-OFDM System Using BPSK Modulation Scheme For Next Generation Communication Systems,” (IJESRT), Vol. 3, Issue 3, 2014, 1622-1629
SENGAR,K. RANI, N. “Study and Capacity Evaluation of SISO, MISO and MIMO RF Wireless Communication Systems,” IJETT, Vol. 9, No. 9, 2014