Loading...

Control over Fading Channels

Sarmashghi, Shahabeddin | 2015

1635 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 47357 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Farhadi, Alireza; Motahari, Abolfazl
  7. Abstract:
  8. As latency reduction is a key objective of upcoming mobile standards such as 5G, control applications over such channels have become of high interest in recent years. In this thesis, we will consider the problem of control over fading channels modeled by finite-state Markov chains. We will combine communication and control theory aspects of the problem and study stability of linear discrete-time plants which communicate with the controller over such fading channels. Two different scenarios are assumed for channel state information availability at encoder side, and the sufficient condition of almost sure asymptotic stabilizability is derived for each scenario. We will then examine the transient behavior of system, and discuss that how systems controlled over fading channels, may have very poor transient performance despite their desirable asymptotic behavior. The key contribution of this thesis is to develop a measure for the transient behavior of system in terms of the probability of loss of control. We model the problem as a threshold crossing problem in random walks, and present an upper bound for the probability of exceeding a threshold for system state. Moreover, optimal power llocation with respect to channel and system states in order to achieve desired asymptotic and transient performance, is studied. These results are naturally quite valuable for designing control systems which are controlled remotely over fading channels
  9. Keywords:
  10. Wireless Communication ; Optimal Power Allocation ; Fading ; Network Control ; Asymptotic Stabilization ; Optimal Power Allocation ; Finite-state Makov Channels ; Linear Feedback Control Systems ; Transient Behavior

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
  • تعریف صورت مسئله
    • پیکربندی سیستم
    • مدل کانال
    • معیار کنترل
  • بررسی شرایط پایداری مجانبی سیستم
    • سناریوی دسترسی کامل کدگذار به اطلاعات حالت کانال
    • سناریوی عدم دسترسی کدگذار به اطلاعات حالت کانال
  • تحلیل رفتار گذرای حالت سیستم
    • انگیزه بحث
    • معیار عملکرد گذرای سیستم
      • محاسبه کران بالا بر روی احتمال خروج سیستم از کنترل
      • شبیه‌سازی احتمال خروج سیستم از کنترل
    • تعمیم به حالت کلی استفاده مرحله‌ای از نرخ‌های بالاتر
      • افزایش مرحله‌ای نرخ ارسال بر مبنای حالت سیستم
      • شبیه‌سازی اثر افزایش مرحله‌ای نرخ ارسال بر عملکرد گذرای سیستم
  • تخصیص بهینه توان برای دستیابی به عملکرد بهتر کنترلی
    • رابطه توان و نرخ ارسال داده
      • مشاهده اثر افزایش توان بر عملکرد سیستم
    • مدیریت توان جهت دستیابی به بهترین عملکرد کنترلی
      • تخصیص توان بدون اطلاع از حالت کانال
      • تخصیص توان با اطلاع از حالت کانال
  • نتیجه‌گیری و پیشنهادهای پژوهشی
  • کتاب‌نامه
...see more