Simultaneous wireless information and power transfer forenergy efficient massive mimo

Abstract

Telekomünikasyon sektöründeki tahmin sayısı, artış oranından ciddi şekilde etkilenmiştir,bağlı cihazlarve mobil aboneler. Ayrıca, zorlu bir endişe Kablosuz iletişim sistemi de bu patlamanın sonucudur.Ek baz istasyonları dışarı rulo ve abone başına veri hızları sistemin enerji suşlarını kovalamaya yöneldi.Küresel mobil veri ve Gelecekte kablosuz iletişim için enerji tüketimi daha da kötüleşiyor. Geçtiğimizyıllarda kablosuz Cihazlar, kullanıcılara multimedya hizmetleri sağlamak açısından büyük bir güçkazanmıştır. Massive MIMO Gerekli veri oranını sağlama açısından bir dizi yardım vaat ediyorSistemi enerji verimli tasarımlarla birleştirin. Nesnelerin İnterneti fikri (IOT) gelecekte bağlı cihazlarınsık sık büyümesini başlatıyor. Enerjiyi enerjiye aktarmabu günlerde artan kapasiteye sahip bataryayükünü azaltmak için daha popüler hale geliyor. Medya hizmetleri, görüntü ve video işleme, akıllıaygıtların işlenmesini, pil ömrünü ve depolanmasını sınırlandırıyor.Bilgi taşımak için bir yüzyıldan fazla radyo frekansı sinyalleri kullanılmıştır çok uzun bir süre içinkullanılmamış kaldı. Bu, dünyanın en önemli olaylarından biri haline geldi. Eşzamanlı kablosuz bilgive güç aktarımı (SWIPT) geleceğin enerji konularıyla ilgilenmek için gelecekteki bir paradigmadır. Alıcıtarafından toplanabilecek enerji miktarı, bu enerjiyi en nihayetinde kullanmak ve genel enerjiverimliliğini artırmak için sensör ağlarına getirmek üzere tasarlanmıştır. SWIPT teknikleri, sensör ağları,giyilebilir cihazlar, IOT, 5G ve ötesindeki teknolojiler gibi geleceğin teknolojileri için oldukça talep görüyor.Bu çalışmada masif bir MIMO sistemi açtık ve SWIPT'ye dayanan hasat teknolojisi ile birleştirdik.Sistemde bir boşluk anahtarlama (SS) tabanlı masif MIMO SWIPT modeli önerilmiştir.Enerji performansını araştırmak. En üst düzeye çıkarmak için optimal ve düşük karmaşıklıkalgoritmaları geliştirdikmuazzam MIMO sisteminin genel EE'si ve kanalın mükemmel bilgisi varsayaraksistemi analiz etti,tüm senaryolar için durum bilgisi (CSI). Optimizasyon kısıtlamaları arasındakidengeleme zorunluluğu optimum performansa ulaşmak için analiz edildi ve değerlendirildi.

The forecast on the telecommunication industry has been severely affected with the increase in number ofconnected devices and mobile subscribers. Moreover, the challenging concern to the energy consumption ofthe wireless communication system is also the outcome of this boom. The roll out of additional base stationsand data rates per subscriber has turned to chase the system's energy strains. The global mobile data andenergy consumption is getting in concern for future wireless communication. Over the past decades, wirelessdevices have gained immense power in terms of providing multimedia services to the users. Massive MIMO ispromising a numerous amount of assistance in terms of achieving the required data rate with more space toincorporate the system with energy efficient designs. The idea of Internet of things(IOT) is kickstarting thefrequent growth of connected devices in future. Transferring energy to power these devices wirelessly isgetting more popular these days to diminish the burden of battery with limited capacity. The media services,image and video processing are limiting the processing, battery life and storage of smart devices.For more than one century radio frequency signals have been used to carry information and the energy in it hasremained unutilized for a very long time. This has turned to give birth to the concept of harvesting energy fromthe radio signals which can bring the green radio communication on the table.Simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) is becoming a future paradigm to deal with theenergy issues of future technologies enabling the system to transfer both data and energy simultaneously. Theamount of energy then can be harvested by the receiver designed purposefully to utilize this energy and bring itto power the sensor networks to increase the overall energy efficiency. SWIPT techniques are getting fairly indemand for future technologies like sensor networks, wearable devices, IOT, 5G and beyond technologies etc.In this work we have develop an inauguration of massive MIMO system and incorporated it with the harvestingtechnology based on SWIPT. A space switching(SS) based massive MIMO SWIPT model is proposed in the systemto investigate the energy performance. We have developed optimal and low complexity algorithms to maximizethe overall EE of the massive MIMO system and analyzed the system assuming the perfect knowledge of channelstate information(CSI) for all the scenarios. The balancing tradeoff between the optimizing constraints will beanalyzed and evaluated to attain the optimal performance.