مطالعه و شبیه سازی کنترل فازی توان در سیستم های مخابرات سلولی سیار

توضیحات

مطالعه و شبیه سازی کنترل فازی توان در سیستم های مخابرات سلولی سیارفرمت فایل:PDF تعداد صفحه:114 فهرست مطالب : چكيده................................................. 1 مقدمه.................................................................. 2 فصل اول: كنترل توان در شبكه هاي مخابراتي سلولي موبايل 1)تداخل ............................................................................... 6 -1 1)تداخل هم كانالي درشبكه هاي سيار ومسئله كنترل توان..................... 8 -1 -1 10 ..............CDMA 2)كنترل توان ونقش آن در سيستم هاي -1 1)كلاس بندي تكنيك هاي كنترل توان..................... 12 -2 -1 2)الگوريتم هاي كنترل توان................................ 13 -2 -1 1-2 )كنترل توان حلقه باز ......................................... 16 -2 -1 2-2 )كنترل توان حلقه بسته....................................... 16 -2 -1 3-2 )كنترل توان حلقه بيروني..................................... 19 -2 -1 1-3-2 )الگوريتم كنترل توان حلقه بيروني.................... 21 -2 -1 2-3-2 )كاهش محدوده تغييرات كنترل توان ............................... 21 -2 -1 23 .............................................................GSM 1)كنترل توان در شبكه -3 1)فرمان كنترل توان ومقايسه حد آستانه كنترل توان............................ 30 -3 -1 بر اساس سطح سيگنال ........................... 32 MS 1-1 ) فرمان افزايش توان -3 -1 بر اساس سطح سيگنال ............................ 32 MS 2-1 ) فرمان كاهش توان -3 -1 بر اساس كيفيت سيگنال ........................ 32 MS 3-1 ) فرمان افزايش توان -3 -1 بر اساس كيفيت سيگنال ......................... 32 MS 4-1 ) فرمان كاهش توان -3 -1 بر اساس كيفيت سيگنال ....................... 33 BTS 5-1 ) فرمان كاهش توان -3 -1 بر اساس كيفيت سيگنال ...................... 33 BTS 6-1 ) فرمان افزايش توان -3 -1 بر اساس سطح سيگنال .......................... 33 BTS 7-1 ) فرمان كاهش توان -3 -1 بر اساس سطح سيگنال ......................... 33 BTS 8-1 ) فرمان افزايش توان -3 -1 فصل دوم : كنترل فازي......................................................... 35 1)منطق فازي ......................................................................... 36 -2 1)مدل فازي متغيرها..................................... 36 -1 -2 2)عمليات برروي مجموعه هاي فازي............................... 39 -1 -2 1-2 )عملگرمكمل................................. 39 -1 -2 2-2 )عملگراجتماع........................................ 40 -1 -2 3-2 )عملگراشتراك.............................................................. 41 -1 -2 3)رابطه بين مجموعه هاي فازي............................................. 42 -1 -2 4)تركيب روابط فازي................................................. 43 -1 -2 5)منطق فازي............................................................. 44 -1 -2 6)اتصال دهنده ها....................................................... 45 -1 -2 7)رابطه ايجاب................................................................. 46 -1 -2 8)استنتاج.......................................................... 47 -1 -2 2)كنترل كننده هاي فازي..................................................... 49 -2 1)ساختار يك كنترل كننده فازي............................................ 50 -2 -2 2)پيش پردازنده............................................................... 51 -2 -2 3)فازي كننده....................................... 52 -2 -2 4)پايگاه قواعد ............................................. 53 -2 -2 5)قالبهاي قواعد................................................................. 54 -2 -2 6)مجموعه جهاني......................................................... 56 -2 -2 7)طراحي توابع عضويت............................................. 57 -2 -2 8)موتوراستنتاج.............................................................. 59 -2 -2 1-8 )استنتاج مبتني برتركيب قواعد..................................... 59 -2 -2 2-8 )استنتاج مبتني برقواعدجداگانه..................................... 60 -2 -2 9)غيرفازي ساز.......................................................... 61 -2 -2 10 )پس پردازنده.................................... 63 -2 -2 فصل سوم:كنترل فازي توان در سيستم هاي مخابرات سلولي سيار 66...........................................CDMA 1)كنترل فازي توان در سيستم هاي -3 70 ..............................CDMA 2)كنترل فازي تطبيقي براي سيستم هاي -3 74 .......................................................CDMA 3)مدل سيستم -3 1)مدل سيگنا ل توان دريافت شده در ايستگاه پايه....................... 74 -3 -3 76........................UL 2)مدل كردن تداخل مشتركين ديگر در مسير -3 -3 فصل چهارم:شبيه سازي كنترل فازي توان درسيستم هاي مخابراتي سيار 1)شبيه سازي.......................................................................... 78 -4 نتيجه گيري....................................................................................... 94 نظرات وپيشنهادات....................................................................... 95 منابع وماخذ............................................................... 96 چکیده : يكي از عوامل موثر در بهبود عملكرد ظرفيت سيستم و كيفيت ارتباط در سيستم هاي راديوئي سيار سلولي ،كنترل توان ارسالي است. با حداقل كردن توان ارسالي فرستنده و كنترل آن مي توان ، ميزان تداخل را در گيرنده ها كاهش داد. اين كاهش تداخل موجب افزايش ظرفيت سيستم هاي مخابرات سلولي سيار مي شود . روشهاي مختلفي براي انجام اين كنترل معرفي گرديده است كه يكي از آنها كنترل به شيو ه فازي است . براساس دو 1 واحدهاي سيار مستقلاً توان خود را (CIR) معيار اندازه گيري سطح توان و نسبت توان حامل به تداخل ميان همه كاربران مي CIR در زمان هاي گسسته اي به هنگام نموده و سعي در حداكثر كردن حداقل شود. در اين پايان نامه با ارائه يك سيستم فازي برمبناي سطح توان و ميزان تداخل ، عملكرد كنترل فازي با شبيه سازي مورد بررسي قرار مي گيرد. تداخل عامل محدودكننده عملكرد سيستم هاي سلولي است . منابع تداخل عبارتند از :ساير واحدهاي سيار در همان سلول ، ارتباطي كه در سلول همسايه در جريان است ، ايستگاههاي پ ايه 1 اي كه در همين باند فركانسي كار مي كنند ويا هر سيستم غيرسلولي كه در داخل باند فركانسي انرژي تزريق مي كند. تداخل روي كانال هاي صوتي نويز ايجاد مي كند و باعث كاهش كيفيت صدا شده و نيز در كانال هاي كنترلي باعث گم شدن يا مسدود شدن مكالمه ها به علت ايجاد خط ا در علامت دهي 2 ديجيتال مي شود. كيفيت خوب مكالمه ، ظرفيت بالاي شبكه و مصرف كم توان از اهداف اساسي در طراحي سيستم هاي مخابرات راديويي سلولي است كه يكي از روشهاي رسيدن به اين اهداف مسئله كنترل توان مي باشد. كنترل توان مشكلات پديده نزديك -دور 3 و فيدينگ و تداخل هم كانال رابه ميزان زيادي محدود و Sectoring , Cell spiliting مي كند. براي افزايش ظرفيت شبكه علاوه بر كنترل توان روشهاي نيز وجود دارد.دو دسته از الگوريتم هايي كه به منظور كنترل توان پيشنهاد شده اند Cell Tiering عبارتند از: -1 الگوريتم هاي مبتني بر شدت سيگنال دريافتي -2 الگوريتم مبتني بر كيفيت سيگنال دريافتي 1 base tranciever station(BTS) 2 Signalling 3 near-far كنترل توان درهردومسير 1UL ( از مشترك موبايل( 2(MS به ايستگاه پايه)و 3DL ( از ايستگاه پايه به مشترك موبايل) انجام مي گيرد. تكنيك هاي پياده سازي الگوريتم هاي كنترل توان عبارتنداز: -1 كنترل توان حلقه باز -2 كنترل توان حلقه بسته -3 كنترل توان حلقه بيروني در اين پروژه براي رسيدن به اهداف كنترل توان از كنترل كننده فازي تناسبي -انتگرالي 4 استفاده مبهم ،گنگ، نارفيق، مغشوش، درهم و » در فرهنگ لغت آكسفورد به صورت « فازي » مي گردد . واژه تعريف شده است . اساساً گرچه سي ستم هاي فازي پديده هاي غير قطعي و نامشخصي را « نامشخص توصيف مي كنند، با اين حال خود تئوري فازي يك تئوري دقيق مي باشد . دو نوع توجيه براي تئوري سيستم هاي فازي وجود دارد: • دنياي واقعي ما بسيار پيچيده تر از آن است كه بتوان يك توصيف و تعريف دقيق براي آن به دست آورد، بنا براين بايد يك توصيف تقربي يا همان فازي كه قابل قبول و قابل تجربه و تحليل باشد، براي يك مدل معرفي شود. 1 up link 2 mobile subscriber 3 down link 4 Fuzzy PI ٢٠ • با حركت ما به سوي عصر اطلاعات ، دانش و معرفت بشري بسيار اهميت پيدا مي كند . بنابراين ما به فرضيه اي نياز داريم كه بتوان دانش بشري را به شكل سيستماتيك تبديل كرده و آن را به همراه ساير مدلهاي رياضي در سيستم هاي مهندسي قرار دهد. در اين پروژه متغيرهاي خطاي سطح توان و تغييرات خطاي سطح توان، وروديهاي كنترل كننده و فرمان تغييرات توان، خروجي كنترل كننده مربوطه مي باشد . ما دراين پايان نامه ابتدادر فصل اول، كلياتي د ر مورد كنترل توان در سيستم هاي مخابراتي سلولي ارائه مي شود . در فصل دوم شيوه كنترل فازي مورد بررسي قرار مي گيرد . در فصل سوم چگونگي كنترل فازي توان در سيستم هاي مخابراتي سلولي سيار مورد بررسي قرار مي گيرد درانتهادر فصل چهارم روش پيشنهادي به صورت نرم افزاري شبيه سازي گرديده و نتايج آن تحليل مي شود. و...