دانلود مقاله گسترش مایمو برای انتقال بیسیم توان و اطلاعات به طورهمزمان
تعداد کلمات فایل انگلیسی:11550 کلمه 13 صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه :42 صفحه word فونت 14 Lotus
گسترش مایمو برای انتقال بیسیم توان و اطلاعات به طورهمزمان
چکیده:
انتقال بیسیم توان، یک راهحل جدید امیدوارکننده جهت تامین منابع انرژی مناسب و همیشگی برای شبکههای بیسیمی است. در عمل، انتقال توان بیسیم بوسیله تکنولوژیهای مختلفی مانند کوپلینگ القایی، کوپلینگ رزونانس مغناطیسی و تشعشع الکترومغناطیسی برای کاربردهایی بهترتیب با برد کوتاه/متوسط و بلند قابل اجرا است. در این مقاله، ما سیگنالهای رادیویی یا الکترومغناطیسی با قابلیت انتقال توان بیسیم را بالاخص در نظر میگیریم. از آنجاییکه سیگنالهای رادیویی، میتوانند انرژی و همچنین اطلاعات را بهطور همزمان حمل کنند، مطالعه واحدی روی انتقال بیسیم توان و اطلاعات بهصورت همزمان انجام میگیرد. بویژه، این مقاله سیستم پخش بیسیم چند ورودی-چند خروجی (مایمو) را با در نظر گرفتن سه نود، که یکی از رسیورها انرژی را جمعآوری میکند و رسیور دیگر اطلاعات فرستاده شده از ترانسمیتر مشترک را بهطور جداگانه رمزگشایی میکند، و تمامی ترانسمیترها و رسیورها ممکن است با آنتنهای متعددی مجهز شده باشند، مورد مطالعه قرار میدهد. دو سناریو بررسی میشود، حالتیکه در آن رسیور اطلاعات و رسیور انرژی مجزا از هم هستند و مشاهده کانال مشابه مایمو از ترنسمیتر، یا حالتیکه در آن رسیور اطلاعات و رسیور انرژی در کنار هم قرار دارند و مشاهده کانال مشابه مایمو از ترانسمیتر. برای حالت رسیورهای مجزا، ما استراتژی انتقال بهینه را جهت دستیابی به توازنهای مختلفیدر نرخ انتقال ماکزیمم بر حسب انتقال انرژی که توسط مرزی بهاصطلاح بهنامناحیه نرخ انرژی مشخص میگردد، بدست میآوریم. در حالت رسیورهای واقع در کنار هم، با توجه به محدودیت بالقوه انرژی عملی که رسیورها جمعآوری میکنند، هنوز قادر به رمزگشایی اطلاعات بهطور مستقیم نیستند، ما یک مرز بیرونی برای ناحیه نرخ انرژی قابل دستیابی، نشان میدهیم. تحت این شرایط، ما دو طرح عملی را برای حالت رسیورهای واقع در کنار هم، بهنام سوئیچینگ زمانی و تقسیم قدرت مورد بررسی قرار میدهیم و نواحی نرخ انرژی قابل دسترسی آنها را در مقایسه با مرز بیرونی مشخص مینماییم.
عبارات شاخص: سیستم مایمو، کانال پخش، پیشکدگذاری، توان بیسیم، انتقال بیسیم توان و اطلاعات بهطور همزمان، توازن نرخ انرژی، شکار انرژی
MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
Rui Zhang, Member, IEEE, and Chin Keong Ho, Member, IEEE
Abstract— Wireless power transfer (WPT) is a promising new solution to provide convenient and perpetual energy supplies to wireless networks. In practice, WPT is implementable by various technologies such as inductive coupling, magnetic resonate coupling, and electromagnetic (EM) radiation, for short-/mid-/long-range applications, respectively. In this paper, we consider the EM or radio signal enabled WPT in particular. Since radio signals can carry energy as well as information at the same time, a unified study on simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) is pursued. Specifically, this paper studies a multiple-input multiple-output (MIMO) wireless broadcast system consisting of three nodes, where one receiver harvests energy and another receiver decodes information separately from the signals sent by a common transmitter, and all the transmitter and receivers may be equipped with multiple antennas. Two scenarios are examined, in which the information receiver and energy receiver are separated and see different MIMO channels from the transmitter, or co-located and see the identical MIMO channel from the transmitter. For the case of separated receivers, we derive the optimal transmission strategy to achieve different tradeoffs for maximal information rate versus energy transfer, which are characterized by the boundary of a so-called rate-energy (R-E) region. For the case of co-located receivers, we show an outer bound for the achievable R-E region due to the potential limitation that practical energy harvesting receivers are not yet able to decode information directly. Under this constraint, we investigate two practical designs for the co-located receiver case, namely time switching and power splitting, and characterize their achievable R-E regions in comparison to the outer bound.
Index Terms—MIMO system, broadcast channel, precoding, wireless power, simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT), rate-energy tradeoff, energy harvesting
کد:9741
دانلود رایگان مقاله انگلیسی
رمز فایل : www.downloadmaghaleh.com
دانلود مقاله دات کام 
توضیحات محصول
دانلود مقاله گسترش مایمو برای انتقال بیسیم توان و اطلاعات به طورهمزمان
تعداد کلمات فایل انگلیسی:11550 کلمه 13 صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه :42 صفحه word فونت 14 Lotus
گسترش مایمو برای انتقال بیسیم توان و اطلاعات به طورهمزمان
چکیده:
انتقال بیسیم توان، یک راهحل جدید امیدوارکننده جهت تامین منابع انرژی مناسب و همیشگی برای شبکههای بیسیمی است. در عمل، انتقال توان بیسیم بوسیله تکنولوژیهای مختلفی مانند کوپلینگ القایی، کوپلینگ رزونانس مغناطیسی و تشعشع الکترومغناطیسی برای کاربردهایی بهترتیب با برد کوتاه/متوسط و بلند قابل اجرا است. در این مقاله، ما سیگنالهای رادیویی یا الکترومغناطیسی با قابلیت انتقال توان بیسیم را بالاخص در نظر میگیریم. از آنجاییکه سیگنالهای رادیویی، میتوانند انرژی و همچنین اطلاعات را بهطور همزمان حمل کنند، مطالعه واحدی روی انتقال بیسیم توان و اطلاعات بهصورت همزمان انجام میگیرد. بویژه، این مقاله سیستم پخش بیسیم چند ورودی-چند خروجی (مایمو) را با در نظر گرفتن سه نود، که یکی از رسیورها انرژی را جمعآوری میکند و رسیور دیگر اطلاعات فرستاده شده از ترانسمیتر مشترک را بهطور جداگانه رمزگشایی میکند، و تمامی ترانسمیترها و رسیورها ممکن است با آنتنهای متعددی مجهز شده باشند، مورد مطالعه قرار میدهد. دو سناریو بررسی میشود، حالتیکه در آن رسیور اطلاعات و رسیور انرژی مجزا از هم هستند و مشاهده کانال مشابه مایمو از ترنسمیتر، یا حالتیکه در آن رسیور اطلاعات و رسیور انرژی در کنار هم قرار دارند و مشاهده کانال مشابه مایمو از ترانسمیتر. برای حالت رسیورهای مجزا، ما استراتژی انتقال بهینه را جهت دستیابی به توازنهای مختلفیدر نرخ انتقال ماکزیمم بر حسب انتقال انرژی که توسط مرزی بهاصطلاح بهنامناحیه نرخ انرژی مشخص میگردد، بدست میآوریم. در حالت رسیورهای واقع در کنار هم، با توجه به محدودیت بالقوه انرژی عملی که رسیورها جمعآوری میکنند، هنوز قادر به رمزگشایی اطلاعات بهطور مستقیم نیستند، ما یک مرز بیرونی برای ناحیه نرخ انرژی قابل دستیابی، نشان میدهیم. تحت این شرایط، ما دو طرح عملی را برای حالت رسیورهای واقع در کنار هم، بهنام سوئیچینگ زمانی و تقسیم قدرت مورد بررسی قرار میدهیم و نواحی نرخ انرژی قابل دسترسی آنها را در مقایسه با مرز بیرونی مشخص مینماییم.
عبارات شاخص: سیستم مایمو، کانال پخش، پیشکدگذاری، توان بیسیم، انتقال بیسیم توان و اطلاعات بهطور همزمان، توازن نرخ انرژی، شکار انرژی
MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
Rui Zhang, Member, IEEE, and Chin Keong Ho, Member, IEEE
Abstract— Wireless power transfer (WPT) is a promising new solution to provide convenient and perpetual energy supplies to wireless networks. In practice, WPT is implementable by various technologies such as inductive coupling, magnetic resonate coupling, and electromagnetic (EM) radiation, for short-/mid-/long-range applications, respectively. In this paper, we consider the EM or radio signal enabled WPT in particular. Since radio signals can carry energy as well as information at the same time, a unified study on simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) is pursued. Specifically, this paper studies a multiple-input multiple-output (MIMO) wireless broadcast system consisting of three nodes, where one receiver harvests energy and another receiver decodes information separately from the signals sent by a common transmitter, and all the transmitter and receivers may be equipped with multiple antennas. Two scenarios are examined, in which the information receiver and energy receiver are separated and see different MIMO channels from the transmitter, or co-located and see the identical MIMO channel from the transmitter. For the case of separated receivers, we derive the optimal transmission strategy to achieve different tradeoffs for maximal information rate versus energy transfer, which are characterized by the boundary of a so-called rate-energy (R-E) region. For the case of co-located receivers, we show an outer bound for the achievable R-E region due to the potential limitation that practical energy harvesting receivers are not yet able to decode information directly. Under this constraint, we investigate two practical designs for the co-located receiver case, namely time switching and power splitting, and characterize their achievable R-E regions in comparison to the outer bound.
Index Terms—MIMO system, broadcast channel, precoding, wireless power, simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT), rate-energy tradeoff, energy harvesting
کد:9741
دانلود رایگان مقاله انگلیسی
رمز فایل : www.downloadmaghaleh.com