اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتطبيق المرمز المسبق X AND Y PRECODER في أنظمة الهوائيات المتعددة MIMO بإضافة قناة راجعة محدودة
The application of X and Y Precoder in MIMO system with limited feedback channel
1130
0 14
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
شهدت السنوات الأخيرة نمواً كبيراً في الاتصالات اللاسلكية نتيجة طلب المستخدمين معدلات عالية لنقل المعطيات. و من هنا جاء الحافز لتطبيق أنظمة MIMO في العديد من التقنيات و المعايير الحديثة؛ لتأمين معدلات نقل المعطيات المطلوبة. لكن لسوء الحظ هذه الأنظمة حساسة تجاه ظروف الإرسال السيئة مثل الخفوت. تستطيع عملية الترميز المسبق Precoding تحسين أداء أنظمة MIMO لتتلاءم مع شروط القناة المتغيرة، من خلال معرفة معلومات حالة القناة CSI بشكلٍ تام بالمرسل. لكن الحصول على هذه المعلومات بشكلٍ تام في المرسل غير قابل للتطبيق العملي؛ بسبب حجمها الهائل، لذا لابد من تخفيض حجمها عبر عملية تعرف بالتكميم، و إرسالها عن طريق قناة راجعة محدودة. إن تقنية X and Y Precoder هي إحدى تقنيات الترميز المسبقالتي تمت دراستها بافتراض معلومات حالة القناة كاملة لدى المرسل. سنقوم في بحثنا هذا بإضافة قناة راجعة محدودة إلى هذه التقنية لتصبح قابلة للتطبيق العملي، حيث أظهرت النتائج أن خسارة أداء X and Y Precoder بوجود قناة راجعة محدودة مقبولة نوعاً ما.
Recent years have witnessed a significant growth in wireless communication as a result of user demand on high rates of data transmission. Therefore, there is a great motivation for the application of MIMO systems in many modern communication standards in order to provide the required data transmission rates. Unfortunately, these systems are sensitive to poor transmission conditions such as fading. Precoding can improve the performance of MIMO systems to adapt with channel conditions by knowing the full channel state information (CSI) at the transmitter. However, a full CSI is often unrealistic in practice because of the huge amount of this information to be sent back. Therefore, this information must be reduced and sent through a limited feedback channel. X and Y Precoder are one of the precoding techniques that have been studied assuming a full CSI at the transmitter. In this research, we will add a limited feedback channel to this technique in order to become applicable in practice. The result has shown that the loss of performance by adding a limited feedback channel may be acceptable.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية تطبيق تقنية الترميز المسبق X and Y Precoder في أنظمة الهوائيات المتعددة (MIMO) مع إضافة قناة راجعة محدودة. شهدت الاتصالات اللاسلكية في السنوات الأخيرة نمواً كبيراً نتيجة لزيادة طلب المستخدمين على معدلات نقل بيانات عالية. تُعد أنظمة MIMO من الحلول الواعدة لتحقيق هذه المتطلبات، ولكنها تواجه تحديات كبيرة في ظروف الإرسال السيئة مثل الخفوت. يمكن لتحسين أداء هذه الأنظمة استخدام تقنية الترميز المسبق (Precoding) التي تعتمد على معرفة معلومات حالة القناة (CSI) بشكل كامل في المرسل. ومع ذلك، فإن الحصول على هذه المعلومات بشكل كامل غير عملي بسبب حجمها الكبير، لذا يتم تقليل حجمها عبر عملية التكميم وإرسالها عبر قناة راجعة محدودة. تهدف الدراسة إلى جعل تقنية X and Y Precoder قابلة للتطبيق العملي بإضافة قناة راجعة محدودة، حيث أظهرت النتائج أن خسارة الأداء الناتجة عن هذه الإضافة مقبولة نوعاً ما. تم تقييم الأداء من خلال مقارنة معدل خطأ البت (BER) مقابل نسبة الإشارة إلى الضجيج (SNR) مع الحالة المثالية وتقنيات ترميز مسبق أخرى.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الورقة البحثية مساهمة قيمة في مجال تحسين أداء أنظمة MIMO باستخدام تقنيات الترميز المسبق. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء لتحسين العمل المستقبلي. أولاً، يمكن توسيع الدراسة لتشمل أنواعًا أخرى من القنوات اللاسلكية بدلاً من التركيز فقط على قناة رايلي. ثانياً، يمكن تحسين النموذج الرياضي المستخدم ليشمل تأثيرات إضافية مثل التداخل بين القنوات والتغيرات الزمنية في القناة. ثالثاً، يمكن إجراء تجارب عملية أكثر شمولاً باستخدام أجهزة حقيقية بدلاً من الاعتماد فقط على المحاكاة. وأخيراً، يمكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل تطبيقات أخرى مثل الاتصالات المتنقلة والإنترنت اللاسلكي.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام أنظمة MIMO في الاتصالات اللاسلكية؟
تقدم أنظمة MIMO زيادة في معدل نقل البيانات، تحسين موثوقية النظام، ومقاومة أفضل للخفوت، بالإضافة إلى دعم المستخدمين المتعددين.
-
ما هو التحدي الرئيسي في استخدام تقنية الترميز المسبق في أنظمة MIMO؟
التحدي الرئيسي هو الحصول على معلومات حالة القناة (CSI) بشكل كامل في المرسل، وهو أمر غير عملي بسبب حجم هذه المعلومات الكبير.
-
كيف يمكن تحسين أداء تقنية X and Y Precoder في أنظمة MIMO؟
يمكن تحسين الأداء بإضافة قناة راجعة محدودة لتقليل حجم معلومات حالة القناة المرسلة، مما يجعل التقنية قابلة للتطبيق العملي.
-
ما هي المعايير المستخدمة لتقييم أداء تقنية X and Y Precoder؟
تم تقييم الأداء باستخدام معدل خطأ البت (BER) مقابل نسبة الإشارة إلى الضجيج (SNR) ومقارنة النتائج مع الحالة المثالية وتقنيات ترميز مسبق أخرى.
المراجع المستخدمة
FOSCHINI, G. J.Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas. Bell labs technical journal. Vol. 1, No .2, 1996,41-59
MIETZNER, J; SCHOBER, R; LAMPE, L; GERSTACKER, W. H; A. HOEHER, A. P. Multiple Antenna Techniques for Wireless Communications – A Comprehensive Literature Survey. IEEE communications. Surveys &tutorials. Vol. 11, No. 2, second quarter, 2009
KWABENA, A. A. Multiple Input Multiple Output (MIMO) Operation Principles. Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. Thesis, 2013
قيم البحث
اقرأ أيضاً
إن توظيف عدد من الهوائيات في طرفي الإرسال و الاستقبال لتشكيل ما يعرف بأنظمة الهوائيات متعددة المداخل و المخارج MIMO أسهم بشكل كبير بتحسين وثوقية الإرسال و زيادة معدل نقل المعطيات. الأمر الذي جعل هذه الأنظمة تمثل العمود الفقري في عالم الاتصالات اللاسل
كية للعقد الاخير، مما أفسح الطريق أمام تطوير و ابتكار تقنيات كثيرة في هذا المجال، و هذا ما تتطلب العمل الدائم على تحليل أبرز هذه التقنيات و مقارنة أدائها.
يتناول هذا البحث عدة تقنيات تعتمد أنظمة الـ MIMO ذات الحلقة المغلقة كالتقنية P-OSM التي تعمل على تعظيم المسافة الاقليدية الصغرى بين رموز الإشارة في طرف الاستقبال بهدف تخفيض معدل خطأ البت, كذلك التقنيتين X , Y Precoders اللتين تعملان على تحسين ربح التنويع لأنظمة الـ MIMO.
يهدف البحث لدراسة و تحليل أداء التقنيات السابقة من حيث معدل خطأ البت و درجة التعقيد ضمن ظروف التشغيل العملية لأنظمة الاتصالات اللاسلكية بوجود قناة راجعة محدودة من المستقبل للمرسل. أظهرت النتائج إمكانية التشغيل العملي لتقنية P-OSM بشكل أبسط مقارنة مع التقنيات الأخرى بسبب أدائها الجيد و درجة تعقيدها المنخفضة.
تتجه شبكات الاتصالات اللاسلكية الحديثة لتوظيف المزيد من الهوائيات للاستفادة قدر الإمكان من تقنيات أنظمة الهوائيات المتعددة (MIMO) Multiple Input Multiple Output. لكن مع ازدياد عدد الهوائيات تظهر مشكلة اقتران الهوائيات المتبادل التي ستؤثر على أداء تق
نيات أنظمة MIMO العاملة حالياً في شبكات الاتصالات اللاسلكية كالمرمزين المسبقين Zero Forcing (ZF) وMax-SNR.
يتناول هذا البحث مسألة الاقتران المتبادل الناتج بفعل التبادل الكهرومغناطيسي بين الهوائيات المتجاورة و ألية تأثيره على عمل المرمزين المسبقين ZF وMax-SNR في أنظمة MIMO. أظهرت النتائج انخفاضاً واضحاُ في أداء المرمزين المدروسين من جهة عند مسافات فاصلة صغيرة بين الهوائيات, و من جهة أخرى إمكانية الحد من مشكلة اقتران الهوائيات المتبادل بزيادة المسافة الفاصلة الأمر الذي ليس دائما متاحا في أنظمة MIMO
إنّ تزايد الطلب على معدلات النقل في الاتصالات دفع الباحثين لإيجاد طرق جديدة لتلبيّة هذه المتطلبات، ومع محدودية المصادر الترددية (عرض الحزمة) والزمنية تمّ التوّجه لإيجاد مصادر جديدة للنظام تساعد على زيادة معدل النقل وتحسين جودة النظام في الوقت نفسه بغ
ية توفير عرض الحزمة والاستطاعة المستهلكة في الأنظمة التقليدية الحالية التي تحوي هوائي إرسال واحد وهوائي استقبال واحد.
ظهرت أنظمة الاتصالات متعددة المداخل والمخارج MIMO لتقدّم الكثير من التحسينات والميّزات الجديدة لشبكات الاتصالات اللاسلكيّة وأدخلت أنظمة الاتصالات بعصر جديد يستخدم النظام فيه عدة هوائيات في الإرسال والاستقبال للاستفادة من خصائص القناة متعددة المسارات Multipath Channel عبر تقديم ربحين: ربح التنويع Diversity Gain وربح التنضيد Multiplexing Gain حيث يعمل ربح التنويع على زيادة تحسين جودة وأداء النظام، بينما يعمل ربح التنضيد على زيادة معدل نقل النظام، كما أدخلت مؤخرا ميزات أخرى على هذا النظام أهمها تقنية تشكيل الحزمة Beamforming التي تعمل على تركيز الحزمة بالاتجاه المطلوب لتقليل التداخل بين الأجهزة وزيادة جودة الإشارة.
وظفت هذه الميزات في الكثير من أنظمة الاتصالات ومنها أنظمة Wi-Fi والأنظمة الخلوية LTE و5G التي أدخلت مفاهيم جديدة على أنظمة MIMO أهمها: تقنية Massive MIMO الذي ساعد على تحقيق معدلات وكفاءات فائقة وتقنية Virtual MIMO التي تعمل على تشكيل مصفوفات إرسال/استقبال من عدة أجهزة متفرقة.
سوف نقوم في هذا البحث بشرح أساسيات القناة متعددة المسارات وأنظمة MIMO، كيفية نمذجتها رياضياً، ميزات وأرباح هذه المنظومة، بنية المنظومة، أهم تطبيقات هذه المنظومة وخصائصها الجديدة وأخيراً تحدياتها وطرق تطويرها.
تشكل الخبون (الحذوفات) الصغرية microdeletions للصبغي Y و الشاملة لموقع عامل اللانطفية AZF) azoospermic factor )السبب الوراثي الجزيئي الأكثر شيوعاً لفشل الإنطاف. و مع عدم وجود إجماع علمي مطلق على العلاقة بين نمط الخبن الصغري و الخلل الناجم عنه في عملي
ة الإنطاف، إِذ يقود الخبن الشامل للموضع AZFa غالباً إلى متلازمة خلايا سيرتولي الوحيدة، كما يسبب خبن الموضع AZFb توقفاً في الانقسام الانتصافي محدثاً توقفاً في نضج النطاف، في حين ينتج عن خبن الموضع AZFc نقص متفاوت في الإنطاف. هدف هذا الأول إلى دراسة انتشار الخبون الصغرية Y و أنماطها لدى مرضى انعدام النطاف غير الانسدادي المجهول البحث السبب في عينة من مجتمعنا العربي السوري، و علاقة كل نمط منها مع إمكانية الحصول على النطاف من الخصية.
في هذه الورقة، نستكشف تصنيف النص بالإشراف الضعيف للغاية، أي بالاعتماد فقط على النص السطحي لأسماء الطبقة. هذا إعداد أكثر تحديا من الإشراف الضعيف الذي يحركه البذور، والذي يسمح بضع كلمات البذور لكل فصل. نحن نقوم باختيار مهاجمة هذه المشكلة من منظور تعليم
التمثيل --- يجب أن تؤدي تمثيلات المستندات المثالية إلى نفس النتائج نفسها بين المجموعات والتصنيف المرغوب فيه. على وجه الخصوص، يمكن للمرء أن يصنف نفس الشفرة بشكل مختلف (على سبيل المثال، استنادا إلى الموضوعات والمواقع)، لذلك يجب أن تكون تمثيلات المستندات التكيفية بأسماء الطبقة المحددة. نقترح إطار رواية X-Class لتحقيق التمثيلات التكيفية. على وجه التحديد، نقدر أولا تمثيلات الطبقة من خلال إضافة كلمة أكثر مماثلة لكل فصل إلى أن تنشأ عدم التناقض. بعد مزيج مصمم من آليات الاهتمام بالفئة، نحصل على تمثيل الوثائق من خلال متوسط تمثيلات الكلمات السياقية المرجحة. مع سابقة كل وثيقة تم تعيينها إلى أقرب فئة، فإننا نستخدمها ثم قم بمحاذاة المستندات إلى الفصول الدراسية. أخيرا، نختار المستندات الأكثر ثقة من كل كتلة لتدريب مصنف النص. تثبت تجارب واسعة أن فئة X يمكنها منافسها وحتى التوفيق على الأساليب الإشراف على البذور على البذور على 7 مجموعات من مجموعات البيانات القياسية.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
