Study of interference alignment with mixed radio frequency-unified-free space optical in cellular network

Other Title(s)

دراسة محاذاة التداخل في شبكات الاتصال الخلوية المعتمدة على تقنيات التردد الراديوي و الاتصال الضوئي في الفضاء الحر

Dissertant

al-Tum, Id Muhammad Faraj

Thesis advisor

Abu Hadrus, Ammar Muhammad Ramadan

University

Islamic University

Faculty

Faculty of Engineering

Department

Electrical Engineering Department

University Country

Palestine (Gaza Strip)

Degree

Master

Degree Date

2019

Arabic Abstract

إن تلبية الاحتياج المتسارع على شبكات لاسلكية للاتصالات الخلوية من المتطلبات المهمة والرئيسية التي يركز عليها الباحثون في محال الاتصالات اللاسلكية.

إن سعة الشيكات اللاسلكية الخلوية من البيانات مقيد بالتداخل الداخلي الخارجي للخلية بالإضافة إلى ضمور القناة تقدم الاتصالات الصولية في المجال الجوي بأن السعة المكتسبة من البيانات للشبكة أكبر بكثير مقارنة بتقنية .( RF ) بالنسبة إلى إدارة التداخل التقنيات التقليدية المستخدمة في ذلك هي تقنيات الوصول العامودي المتعدد والتي لا توفر السعة المرجوة من البيانات.

محاذاة التداخل هو تقدية جديدة في إدارة التداخل والتي تستخدم مجال الزمن التردد الكود بالإضافة إلى أو القضاء الإزالة التداخل باستخدام ( A ) يمكن لجميع المستخدمين الإرسال في نفس الوقت بمعنى أنهم يمكن أن يستخدموا جميع المصادر المتوفرة في نفس الوقت النظام المقترح يتكون من ثلاث خلايا و ثلاث مستخدمين في كل خلية، تتمركز ( BTS ) في منتصف كل خلية تعمل ( BTS ) كوحدة فلك و إرسال و تقوم بإرسال بياناتها إلى ( BTS ) مركزية عن طريق خط اتصال ( RF ) أو ( FSO ) خطوط الاتصال المستخدمة بين المستخدمين و ( BTSs ) هي من نوع ( RF ) تم فرض سلوك قنوات على أنه (( Rayleigh ، أما بالنسبة لسلوك قدوات ( FSO ) فهو ( Gamma-Gamma ) بالنسبة لإدارة التداخل فتم استخدام طريقتين هما ( TDMA ) و ( IA ) باستخدام ثلاث خوارزمیات ( Max_SINR ) ( MLI ) لقد تمت محاكاة النظام باستخدام ( Monto Carlo simulation ) الإيجاد أداء النظام ك ( BER ) وسعة البيانات.

لقد تمت مقاربة أداء النظام بين تقنيات إدارة الداخل المستخدمة في النظام وهي : ( TDMA ) و ( ۱۸ ) بخوارزمياتها.

كما تمت مقارنة خطوط الاتصال باستخدام ( FSO ) و .( RF ) من خلال دراسة النتائج توصلنا إلى أنه باستخدام ( 14 ) بخوارزمية ( ) تحصل على سعة نقل بيانات أكبر بكثير مقارنة باستخدام ( TDMA ).

كما توصلنا أيضا أن استخدام ( FSo backhauling ) يعطينا أداء أفضل للنظام من استخدام ( RF backhauling ) بالإضافة إلى ذلك قمنا بدراسة تأثير الأحوال الجوية و ( Pointing error ) و توصدا أن أداء النظام يكون أفضل بكثير في حالة الجو الصافي و( Pointing error ) قليل جدا

English Abstract

The increasing demand of a high wireless communication data rate is a significant issue that focused by wireless researchers specially in cellular networks.

The network capacity of cellular wireless networks is limited and restricted by the inter/ intra-cell interference and channel fading.

Free Space Optical communication (FSO) technology is proposed which enables higher data rate compared to RF backhauling.

For the interference management, the popular techniques used is the orthogonal multiple access techniques that doesn’t achieve the required data-rate.

Interference alignment (IA) is a interference management technique that uses time, frequency, or/and spatial domain to remove interference signals.

By using IA, all users in the network can transmit simultaneously without interference in terms all users can use the available resource at the same time.

The proposed system consists of 3 cells with 3 users in each that they transmit their data streams to base transceiver station (BTS) centered at each cell using RF links.

The BTSs act as decode-and-forward relay.

The 3 BTSs transmit their data to a central BTS using either FSO or RF backhauling.

The RF channel is summed to act as a Rayleigh distribution.

The FSO channel is assumed to be a Gamma- Gamma distribution.

The interference management techniques used is the TDMA, IA with two solutions such as: MLI, Max_SINR.

The simulation is done using Monto Carlo simulation to get the system performance as BER and sum rate.

The performance comparison is done between TDMA and IA with their solutions.

Also, it is done between FSO and RF in backhaul links.

For FSO links, we compare the performance between several weather conditions.

We conclude that by using IA with Max_SINR algorithm, we get higher sum-rate than that by using TDMA.

Also, we get better performance using FSO in backhauling than using RF backhauling.

The weather conditions and pointing error effects are simulated and discussed.

We get better performance in clear weather condition and little pointing error.

Main Subjects

Telecommunications Engineering
Electronic engineering

Topics

No. of Pages

90

Table of Contents

Table of contents.

Abstract.

Abstract in Arabic.

Chapter One : Introduction.

Chapter Two : Free space optical communication.

Chapter Three : The concept of interference alignment.

Chapter Four : The proposed system analysis.

Chapter Five : Results and discussion.

Chapter Six : Conclusions and future work.

References.

American Psychological Association (APA)

al-Tum, Id Muhammad Faraj. (2019). Study of interference alignment with mixed radio frequency-unified-free space optical in cellular network. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Islamic University, Palestine (Gaza Strip)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-903191

Modern Language Association (MLA)

al-Tum, Id Muhammad Faraj. Study of interference alignment with mixed radio frequency-unified-free space optical in cellular network. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Islamic University. (2019).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-903191

American Medical Association (AMA)

al-Tum, Id Muhammad Faraj. (2019). Study of interference alignment with mixed radio frequency-unified-free space optical in cellular network. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Islamic University, Palestine (Gaza Strip)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-903191

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-903191