جهت دهی پرتو انرژی با محدودیت توان روی هر آنتن

یکی از گزینه های افزایش طول عمر شبکه های مخابراتی نسل پنجم، برداشت انرژی از سیگنال های رادیویی است، به طوری که تجهیزات موجود در این شبکه ها، به جای استفاده از باتری های معمولی، انرژی مورد نیاز خود را از سیگنال های رادیویی دریافتی تامین کنند. از این رو موضوع ارسال توان بی سیم توسط امواج الکترومغناطیس به منظور تامین منبع انرژی قابل کنترل و مطمئن، مورد توجه بسیاری از مطالعات پژوهشی قرار گرفته است. یکی از مهم ترین چالش های پیش روی ‏انتقال توان بی سیم‏، تضعیف امواج الکترومغناطیس در طول مسیر انتشار و ناچیز بودن انرژی دریافتی در گیرنده هاست‏. در این مقاله برای مقابله با این مساله‏، استفاده از سامانه های چند آنتنی و بکارگیری روش های جهت دهی پرتو انرژی، مورد استفاده قرار گرفته است. به این منظور یک شبکه ارسال ‏انرژی با فرستنده چند آنتنی و کاربران انرژی توزیع شده در سلول‏، با محدودیت توان روی هر آنتن‏، در نظر گرفته شده است. برای طراحی بردارهای جهت دهی پرتو مناسب، ابتدا مساله حداکثر کردن جمع توان برداشتی بدون در نظر گرفتن عدالت را در نظر می گیریم. پس از آن به منظور برقراری عدالت‏، مساله حداکثر- حداقل با محدودیت توان روی هر آنتن را معرفی می کنیم. با استفاده از شبیه سازی ها مزیت مساله حداکثر-حداقل، نسبت به روش موجود را نشان خواهیم داد و پس از آن عملکرد روش موجود را بهبود می دهیم.

کلیدواژه ها:

برداشت انرژی سیگنال های رادیویی ، ارسال توان بی سیم ، جهت دهی پرتو انرژی ، عدالت ، مسئله حداکثر-حداقل ، بهینه سازی محدب