Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Bartosz Bossy"

OPTYMALIZACJA EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ ŁĄCZA RADIOWEGO ADAPTACYJNEGO SYSTEMU OFDM DOI:10.15199/59.2015.4.19


  W artykule przedstawiono zagadnienie efektywności energetycznej łącza sieci bezprzewodowej. Wyznaczano krzywe efektywności energetycznej w funkcji mocy transmitowanej dla systemu wykorzystującego adaptacyjną modulację oraz adaptacyjne kodowanie kanałowe. Wyniki symulacji wskazują, że istnieje optymalny punkt pracy dla danego łączą, w którym efektywność energetyczna osiąga wartość maksymalną1. 1. WSTĘP Problem zużycia energii w bezprzewodowych sieciach telekomunikacyjnych staje się coraz bardziej istotnym aspektem ich projektowania. Szybki rozwój technologii związanych z ICT (ang. Information and Communication Technologies) w znaczący sposób przyczynił się do zjawiska globalnego ocieplenia. Ponadto powszechnie wiadomo, że więcej niż 3-5% światowej energii zużywa właśnie infrastruktura ICT. W rezultacie oznacza to, że emisja CO2 związana z infrastrukturą telekomunikacyjną jest porównywalna z emisją dwutlenku węgla światowego ruchu lotniczego. Według przewidywań Cisco globalny ruch danych w sieci Internet wzrasta dwukrotnie każdego roku, oznacza to, że w ciągu dziesięciu lat wzrost ten będzie tysiąckrotny [1], co przełoży się na taki sam wzrost zużycia energii. Pierwszym głównym źródłem zużycia energii w systemach komunikacji bezprzewodowej są wzmacniacze mocy sygnału przeznaczonego do transmisji. Jak pokazano w Tabeli 1. od 50 do 80% całkowitej energii zużywanej przez stacje bazowe sieci komórkowych jest zużywane przez wzmacniacze mocy [2]. Podobne wyniki są uzyskiwane dla terminali mobilnych lub dla komunikacji o lokalnym zasięgu np. WLAN (ang. Wireless Local Area Network), w których wzmacniacze mocy są odpowiedzialne za 44% zużycia energii (patrz Tabela 2.) [3]. Dodatkowo należy pamiętać o nieliniowej charakterystyce wzmacniaczy mocy oraz innych elementów elektronicznych znajdujących się na drodze przetwarzania sygnału w łączu radiowym. Elementy nieliniowe zakłócają sygnał o wysokiej amplitudzie chwilowej oraz powoduj[...]

MAKSYMALIZACJA EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ ŁĄCZA OFDM Z ADAPTACYJNĄ MODULACJĄ I KODOWANIEM DOI:10.15199/59.2016.6.53


  ENERGY EFFICIENCY MAXIMIZATION OF THE OFDM LINK WITH ADAPTIVE MODULATION AND CODING Streszczenie: W niniejszym artykule rozważano efektywność energetyczną (EE) systemu OFDM z adaptacyjną modulacją oraz adaptacyjnym kodowaniem. Dzięki szczegółowej analizie matematycznej został zaproponowany iteracyjny algorytm o liniowej złożoności obliczeniowej pozwalający na efektywną energetycznie alokacje zasobów w łączu bezprzewodowym. Wyniki symulacji pokazują, że proponowane rozwiązanie zwiększa efektywność energetyczną badanego systemu w porównaniu z rozwiązaniami dostępnymi w literaturze.1 Abstract: In this paper, the energy efficiency (EE) using adaptive modulation and coding techniques for OFDM system is considered. By dint of a detailed mathematical analysis, the iterative algorithm with linear convergence has been proposed. The proposed algorithm allows us to the energyefficient resources allocation in a wireless link. The simulation results shows that the proposed solutions increases the energy efficiency compared to solution published in the literature. Słowa kluczowe: adaptacyjna modulacja i kodowania, efektywność energetyczna, OFDM. Keywords: adaptive modulation and coding techniques, energy efficiency, OFDM. 1. WSTĘP Problem zużycia energii w bezprzewodowych systemach telekomunikacyjnych staje się coraz ważniejszym aspektem ich projektowania. W ostatnich latach powstało dużo prac dotyczących alokacji zasobów mających na celu maksymalizację efektywności energetycznej. Większość z nich jednak nie uwzględnia idei adaptacyjnej modulacji i kodowania oraz zużycia energii powodowanej przez przetwarzanie sygnału w paśmie podstawowym. Dla przykładu w [1] autorzy skupiają się na optymalizacji efektywności energetycznej systemu OFDM (ang. Orthogonal Frequency Division Multiplexing) z adaptacyjną modulacją, a moc zużywana przez układy analogowe oraz cyfrowe jest stała. W [2] problem optymalizacji efektyw- 1 Praca powstała w ramach[...]

OPTYMALIZACJA EFEKTYWNOS´CI ENERGETYCZNEJ ŁA˛CZA W DÓŁ SYSTEMU LTE DOI:10.15199/59.2017.6.73


  Problem zu˙zycia energii w bezprzewodowych systemach telekomunikacyjnych staje si˛e coraz wa˙zniejszym aspektem ich projektowania. W ostatnich latach powstało wiele prac dotycza˛cych alokacji zasobów maja˛cych na celu maksymalizacj˛e efektywno´sci energetycznej [1], [5], [6]. Wszystkie przytoczone prace skupiaja˛ sie˛ jednak na maksymalizacji EE definiowanej jako stosunek przepływnos ´ci ła˛czy sieci wynikaja˛cej z wzoru Shannona do całkowitej mocy zu˙zywanej w sieci. Takie podej´scie stanowi przypadek idealny, w którym ograniczenia praktycznych systemów, takie jak: dyskretne warto´sci efektywno- ´sci widmowej czy grupowanie podno´snych w bloki zasobów, nie sa˛ brane pod uwage˛. Niemniej jednak istnieja ˛ prace [4], w których takie, praktyczne modele systemu sa˛ rozwaz˙ane, ale tylko w przypadku maksymalizacji przepływno´sci. Dlatego te˙z w niniejszym artykule przedstawiono maksymalizacj˛e EE dla systemu z praktycznymi ograniczeniami bazuja˛cymi na systemie LTE, co stanowi oryginalny wkład autorów. Struktura artykułu przedstawia sie˛ naste˛puja˛co: w rozdziale 2 przedstawiono model analizowanego systemu. W rozdziale 3 zaproponowano iteracyjny algorytm 1Praca powstała w ramach projektu "EcoNets" finansowanego ze ´srodków Narodowego Centrum Nauki przyznanych na podstawie decyzji numer DEC-2013/11/B/ST7/01168 maksymalizacji efektywno´sci energetycznej. Natomiast w ostatnim rozdziale zaprezentowano wyniki proponowanego rozwia˛zania w odniesieniu do metod referencyjnych oraz podsumowano prac˛e. 2. MODEL SYSTEMU Rozwa˙zmy komórk˛e systemu LTE, w której U u˙zytkowników współdzieli K bloków zasobów (ang. Resource Block - RB), a kaz˙dy blok składa sie˛ z NSC sa˛- siaduja˛cych podnos´nych. W analizowanym systemie zakładamy, ˙ze wszystkie bloki zasobów przypisane danemu u˙zytkownikowi w danym przedziale czasowym (ang. Time Transmission Interval - TTI) wykorzystuja˛ ten sam schemat modulacji i kodowania (ang. Modulation and Coding [...]

OPTYMALIZACJA EFEKTYWNO´SCI ENERGETYCZNEJ DLA SIECI POŁ ˛ ACZE´N RADIOWYCH Z PRZEKAZ´NIKAMI DOI:10.15199/59.2018.6.42


  1. WSTE˛P Wokresie ostatniej dekady badania zwia˛zane z efektywnos ´cia˛ energetyczna˛, jak równiez˙ z transmisja˛ wykorzystuja ˛ca˛przekaz´niki zyskały duz˙a˛popularnos´c´ [1,2,4,7, 8]. Efektywne energetycznie techniki transmisji pozwalaja ˛ na zmniejszenie zuz˙ywanej przez elementy sieci energii, a co za tym idzie na przedłuz˙enie z˙ywotnos´ci urza˛- dze´n oraz zmniejszenie emisji dwutlenku w˛egla. Dodatkowo u˙zycie przeka´zników pozwala powi˛ekszy´c zasi˛eg sieci, zwi˛ekszy´c przepustowo´s´c systemu czy te˙z zmniejszyc ´ moc transmisji. Wydaje sie˛ zatem, z˙e poła˛czenie obu technik stanowi idealna˛ pare˛ zwie˛kszaja˛ca˛ przepływnos ´c´ systemów radiokomunikacyjnych tym samym dbaja˛c o zuz˙ycie energii. Dodatkowo biora˛c pod uwage˛ rosna˛ca˛ liczbe˛ urza˛dzen´ bezprzewodowych zwia˛zana˛m.in. z nadchodza ˛ca˛ era˛ Internetu rzeczy (ang. Internet of Things - 1Praca powstała w ramach projektu "BioNets" finansowanego ze ´srodków Narodowego Centrum Nauki przyznanych na podstawie decyzji numer DEC-2016/23/B/ST7/03937. T = 1 podnośna:i T = 2 podnośna:j T = 1 podnośna:i' T = 2 podnośna:j' interferencja jeślij interferencja jeśli j n TX m RN Rys. 1. Przykład transmisji wykorzystuja˛cej te˛ sama˛ podnos ´na˛ przez nadajnik oraz we˛zeł pos´rednicza˛cy w drugiej szczelinie czasowej. IoT), która wymaga wysokiej efektywno´sci energetycznej mo˙zna przypuszcza´c, ˙ze wykorzystanie w˛ezłów sieci jako przekaz´ników be˛dzie szeroko stosowana˛ technika˛. Taka˛ hipoteze˛ potwierdza choc´by ludzki mózg, który mimo posiadania ogromnej liczby neuronów (w˛ezłów sieci) przekazuje impulsy zachowuja˛c wysoka˛ efektywnos´c´ energetyczna˛m.in. dzie˛ki przekazywaniu sygnału od z´ródła do celu przez wiele neuronów (we˛złów pos´rednicza˛- cych) [3]. Posiada on zdolno´s´c zło˙zonego przetwarzania i oblicze´n w czasie rzeczywistym pomimo stosunkowo wolno działaja˛cych i zaszumionych komponentów centralnego systemu nerwowego. Mózg ludzki jest [...]

OPTYMALIZACJA EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ ŁĄCZA RADIOWEGO Z PRZEKAŹNIKIEM DOI:10.15199/59.2017.6.21


  Wokresie ostatniej dekady badania zwia˛zane z efektywnos ´cia˛ energetyczna˛, jak równiez˙ z transmisja˛ wykorzystuja ˛ca˛ przekaz´niki zyskały duz˙a˛ popularnos´c´. Efektywna energetycznie transmisja pozwala na zmniejszenie zu˙zywanej przez elementy sieci energii, a co za tym idzie na przedłuz˙enie z˙ywotnos´ci urza˛dzen´ oraz zmniejszenie emisj˛e dwutlenku w˛egla. Z drugiej strony u˙zycie przeka´zników pozwala powi˛ekszy´c zasi˛eg sieci, zwi˛ekszy´c przepustowo ´s´c systemu czy te˙z zmniejszy´c moc transmisji. Transmisja wykorzystuja˛ca przekaz´niki jest zagadaniem szeroko znanym w literaturze, zarówno z perspektywy maksymalizacji przepływno´sci [1], jak i EE [2], [4], [5]. Niestety, doste˛pne prace skupiaja˛ sie˛ na jednej z kliku moz˙liwych metod transmisji, nie porównuja˛c jej z innymi. Dlatego te˙z w niniejszym artykule zestawiono najwa˙zniejsze techniki transmisji i okres´lono istnieja˛ce zalez˙nos´ci mi˛edzy nimi z perspektywy efektywno´sci energetycznej. Struktura artykułu przedstawia sie˛ naste˛puja˛co: w rozdziale 2 zdefiniowano model systemu. W rozdziale 3 dokonano optymalizacji i przedstawiono algorytm maksymalizuja ˛cy efektywnos´c´ energetyczna˛. Ostatni, 4 roz- 1Praca powstała w ramach projektu "EcoNets" finansowanego ze ´srodków Narodowego Centrum Nauki przyznanych na podstawie decyzji numer DEC-2013/11/B/ST7/01168 dział, zawiera wyniki symulacji dla rozpatrywanych przypadków oraz podsumowuje wykonane prace. 2. MODEL SYSTEMU Rozwaz˙amy system OFDM wykorzystuja˛cy N podnos ´nych ze stacja˛ bazowa˛ (ang. base station - BS), przeka ´znikiem (ang. relay node - RN) oraz terminalem u˙zytkownika ko´ncowego (ang. user equipment - UE).Wanalizowanym systemie mo˙zliwa jest transmisja bezpo´srednio z stacji bazowej do u˙zytkownika ko´ncowego (ang. Direct Link - DL) lub transmisja z wykorzystaniem przeka´znika. Przekaz´nik, wykorzystuja˛cy to samo pasmo, moz˙e natomiast działa´c w dwóch trybach.Wpierwszym z nich, odeb[...]

 Strona 1