Jump to Navigation

نگاهی نو به ظرفیت مخابرات MIMO در حضور جذب و بازتابش مولکولی در امواج میلیمتری و تراهرتز

دکتر سید امیر حسینی

 Sayed Amir Hoseini completed PhD in computer science and engineering from University of New South Wales (UNSW), Australia in 2017. He received his B.S degree in electronics engineering from Isfahan University of Technology, in 2008 and the M.S. degree from Amirkabir University of Technology in 2011. Since September 2017, he is working as a post-doc researcher in the Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) and UNSW in Australia. His major research interests are mobile communications, MIMO and mmWave/THZ band.

 

نگاهی نو به ظرفیت مخابرات MIMO در حضور جذب و بازتابش مولکولی در امواج میلیمتری و تراهرتز
مسئول برگزاری: حامد نریمانی
محل: سالن اجتماعات دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر / تاریخ: ۱۳۹۶-۱۰-۲۴ / زمان: ۱:۳۰ ب.ظ

 

 همچنین کارگاه تخصصی با عنوان

Massive MIMO Performance Comparison of Beamforming and Multiplexing in the Terahertz Band

زمان: بعد از سخنرانی علمی

چکیده سخنرانی:

مولکولهای موجود در هوا با برخورد امواج الکترومغناطیس ممکن است با جذب فتون ها بر انگیخته شوند و در نتیجه انرژی لرزشی-چرخشی مولکول افزایش یابد. این بر انگیختگی موجب افزایش سطح انرژی داخلی مولکول میشود اما این حالت ناپایدار است و مولکول بلافاصله به سطح انرژی معمول خود باز می گردد و انرژی جذب شده در همان فرکانس اولیه مجدداً تابش میشود. این پدیده موجب کاهش قدرت سیگنال مخابراتی و تضعیف آن میشود. همچنین انرژی بازتابیده شده نیز موجب اخلال در سیگنال اصلی خواهد شد. جذب امواج بسته به فرکانس رزونانس داخلی مولکول در فرکانس های خاصی اتفاق می افتد. در اتمسفر سطح زمین که اغلب مخابرات بدون سیم زمینی در آن انجام میشود این فرکانس برای اغلب مولکول های هوا در فرکانسهای بالای ۳۰ گیگاهرتز اثر گذار و قابل بررسی می باشد. برای اندازه گیری شدت جذب و بازتابش امواج ضریب جذبی برای مواد مختلف تعریف میشود. در بازه فرکانسی ۰۳/۰ تا ۱۰ تراهرتز مولکول های اب نقش اصلی را در جذب مولکولی امواج الکترومغناطیس به عهده دارند. علاوه بر آن در فرکانسهای ۶۰ و ۱۲۰ گیگاهرتز نیز مولکول های اکسیژن دارای ضریب جذب بالایی هستند. از آنجایی که جذب مولکولی باعث تضعیف سیگنال از یک سمت و اخلال در سیگنال از سمت دیگر میشود اغلب به عنوان یک پدیده زیان بار برای مخابرات محسوب میشود. اما مدل ارائه شده برای باز تابش نشان میدهد این بازتابش با سیگنال اصلی همبستگی یا correlation دارد. لذا میتوان آن را با scattering یا تشتت که پدیده شناخته شده ای در مخابرات بدون سیم هست همسان دانست. از این نظر این پدیده میتواند در سیستم های مخابرات چند آنتنی (MIMO) کارساز باشد، جایی که به مالتی پلکس فاصله ای (Spatial multiplexing) کمک خواهد کرد تا ظرفیت لینک مخابراتی افزایش یابد. به ویژه اینکه در أمواج میلیمتر و تراهرتز به علت افت بالای مسیر معمولا کانال LoS در نظر گرفته میشود و تکنیک های مبتنی مالتی پلکسینگ ناکارآمد فرض میشوند.

کارگاه تخصصی

زمان: بعد از سخنرانی علمی (حدود 14:30)

Massive MIMO Performance Comparison of Beamforming and Multiplexing in the Terahertz Band

 We compare the performance of two main MIMO techniques, beamforming and multiplexing, in the Terahertz (THz) band. The main problem with the THz band is its huge propagation loss, which is caused by the tremendous signal attenuation due to molecule absorption of the electro-magnetic wave. To overcome the path loss issue, massive MIMO has been suggested to be employed in the network and is expected to provide Tbps for a distance within a few meters. In this context, beamforming is studied recently as the main technique to take advantage of MIMO in THz and overcome the very high path loss with the assumption that the THz communication channel is Line-of-Sight (LoS) and there are not significant multipath rays. On the other hand, recent studies also showed that the well-known absorbed energy by molecules can be re-radiated immediately in the same frequency. Such re-radiated signal is correlated with the main signal and can provide rich scattering paths for the communication channel. This means that a significant MIMO multiplexing gain can be achieved even in a LoS scenario for the THz band. The simulation results reveal a surprising observation that the MIMO multiplexing could be a better choice than the MIMO beamforming under certain conditions in THz communications.

 



Seminars | by Dr. Radut

ارتقاء امنیت وب با وف بومی