ترجمه مقاله شبکه بی سیم سبز با سیستم آنتنی بر بستر فیبرنوری

توضیحات

 عنوان فارسی: پیاده سازی شبکه های بی سیم سبز در محیط های داخلی با استفاده از سیستم های آنتنی توزیع شده ی رادیو بر بستر فیبر نوری

عنوان انگلیسی مقاله:

Green Wireless Network Deployments in Indoor Environments Using Radio-over-Fiber Distributed Antenna Systems

چکیده

 سیستم های آنتنی توزیع شده (DAS) برای بهبود کارایی و پوشش ارتباطات بی سیم در محیط های داخلی، شناخته شده اند. در مقاله حاضر، ما روشی برای تعیین موقعیت آنتن های توزیع شده ارائه می دهیم که ظرفیت شبکه را برای یک سناریوی پیاده سازی معین، بهینه سازی می کند. همچنین مصرف انرژی را در نقاط دسترسی و قفل های سخت افزاری (دانگل های) وای فای تجاری قابل ­دسترسی لحاظ می کنیم تا مقدار بهره وری انرژی یک DAS را با استفاده از فناوری های رادیو بر بستر فیبر نوری (RoF) تعیین نماییم. نتایج ما نشان می دهد که تعداد بهینه ای آنتن توزیع شده برای یک توپولوژی معین محیط داخلی، وجود دارد.

کلمات کلیدی: بی سیم سبز، رادیو بر بستر فیبر نوری، بهره وری انرژی

مقدمه

وجود محدودیت در انرژی مصرفی شبکه های سیار و بی سیم و در عین حال تطبیق با رشد تعداد مشترکان، تبدیل به مسئله ای بحرانی از نقطه نظر نیاز رو به رشد به اتصالات فراگیر و بی سیم شده است. در این زمینه، استراتژی های متفاوت جدیدی برای ارتباطات از راه دور سبزتر برای دستیابی به بهره وری انرژی بالاتر و صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی، نه تنها برای پایانه ها برای افزایش عمر باتری خود، بلکه برای نقاط دسترسی برای کاهش اثرات کربن خود، ارائه شده اند.

علاوه بر این، نیاز به توان عملیاتی و کارایی با پوشش گسترده به ویژه در محیط های داخلی، مانند خانه ها و مکان های عمومی (استادیوم ها، مراکز تجاری، مراکز حمل و نقل)، که در آن کاربران بصورت متراکم قرار گرفته اند، همچنان در حال افزایش است.

سیستم های آنتنی توزیع شده (DAS) برای بهبود پوشش [1] و بهبود کارایی ارتباطات بی سیم در محیط های داخلی شناخته شده اند. یکی از روش های رسیدن به بهره وری انرژی بالاتر، ایجاد سلول های پوشش کوچکتر از طریق کاهش انرژی انتقال در هر سایت آنتن [2] می باشد. می توان از یک شبکه ارتباطی نوری آینده نگرانه با ظرفیت بالا به نحو سودمندانه ای برای اتصال درونی تمام سایت های آنتن استفاده کرد. در این صورت، از تکنیک های انتقال رادیو بر بستر فیبر نوری (ROF) برای انتقال نوری سیگنال های فرکانس رادیویی (RF) دارای  نرخ بیت بالا استفاده می شود.

مزایای اصلی سیستم های آنتنی توزیع شده ی ROF، نرخ بسیار کم از دست رفتن انتقال نوری، پهنای باند بزرگ و سطوح انتقالی ضعیفِ انرژی فرکانس رادیویی می باشند که ما را قادر به بهبود پوشش خدمات بی سیم  درون ساختمانی می سازند [3].

در این مقاله، هدف ما ارائه ی قوانینی برای طراحی یک شبکه ی سیستم های آنتنی توزیع شده ی رادیو بر بستر فیبر نوری با مصرف بهینه ی انرژی است. در یک پیکربندی معلوم، تعداد و موقعیت آنتن های توزیع شده، برای بهینه سازی بهره وری کلی انرژی مشخص شده است.

کارهای تحقیقاتی مرتبط

یک روش محتمل به منظور دستیابی به بهره وری انرژی در شبکه های بی سیم، کاهش انرژی مصرفی دستگاه ها (هم نقاط دسترسی و هم پایانه ها) یا بهینه سازی پروتکل های ارتباطی برای استفاده ی مناسب از واسط های بی سیم می باشد. در گذشته، تحقیقات بسیاری بر روی مصرف انرژی برق توسط دستگاه ها و واسط های فیزیکی انجام شده است [4]، که به طور عمده بر روی کاهش مصرف برق توسط دستگاه ها و در نتیجه افزایش عمر باتری تمرکز داشته اند. با این حال، کاهش انرژی مصرف شده توسط ترمینال، تاثیر نسبی اندکی بر روی بهره وری کلی انرژی سیستم دارد زیرا این انرژی معمولا کم (چند میلی وات) است.

یک روش جایگزین، تغییر معماری شبکه است. به عنوان مثال، DAS ها به منظور بهبود کارایی و پوشش ارتباطات بی سیم، شناخته شده اند در حالی که باعث کاهش سطح توان تابشی کلی می شوند [5]. برخی کارهای تحقیقاتی مانند ژانگ و همکاران [6]، بر پیاده سازی یک DAS با مصرف بهینه ی انرژی تمرکز کرده و الگوریتمی برای تعیین موقعیت آنتن ها ارائه داده اند. با به حداقل رساندن فاصله ی متوسط ​​بین کاربران و آنتن های توزیع شده، موقعیت بهینه ی آنتن در یک محیط دایره ای، مشخص شده است. سپس با در نظر گرفتن انرژی یک مدار ثابت و انرژی انتقال برای هر آنتن، تعداد بهینه ی آنتن ها به دست آمده است. با این حال، انرژی یک مدار، مستقل از نرخ انتقال داده و بدون در نظر گرفتن پیوند بین نقطه دسترسی و آنتن های راه دور لحاظ شده است. کریسپ و همکاران [7]، مصرف کلی انرژی را در یک سیستم آنتنی توزیع شده ی رادیو بر بستر فیبر نوری، مدل سازی کرده و انرژی خروجی هر آنتن را بهینه سازی کرده اند تا یک منطقه ی معین تحت پوشش بی سیم را فراهم کنند. با این حال، متریک مورد استفاده (انرژی در واحد سطح)، کارایی (به عنوان مثال، نرخ داده ی پیوند بی سیم) را در نظر نمی گیرد در حالی که فرض ما بر این است که در محیط های داخلی، توان عملیاتی باید در متریک بهره وری انرژی گنجانده شود.

توجه:

• برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.