مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری فصلنامه فناوری اطلاعات و ارتباطات ایران 2717-0411 14 53 2023 2 27 Three Dimensional Beamforming in Multi User Multi Antenna Cellular Networks with Randomly Distributed Users شکل‌دهی پرتو سه بعدی در شبکه‌‌های مخابرات سیار چندآنتنی چند کاربره با توزیع تصادفی کاربران در شبکه 140 148 fa سید محمد رضوی زاده دانشگاه علم و صنعت ایران نسیم محمدی دانشگاه علم و صنعت ایران 2021 7 10 In this paper, problem of using the 3D beamforming method (3DBF) in a multi-input-multi-output cellular communication network (MIMO) is discussed. The network consists of a cell with multiple users, in which users are distributed based on the Poisson point (PPP) process at the cell area, which is closer to the conditions in a real mobile network. In this case, the number of users inside the cell and their location will be random. Depending on the distribution of users in the space and the difference in their distance from the base station, their elevation angles will also be different. Considering the downlink transmission and the zero-forcing (ZF) precoder in the base station, with the aim of eliminating intra cell interference, we evaluate and analyze the probability of coverage in the cell and then we obtain the best antenna tilt angle to achieve maximum probability of coverage. Using the analysis of numerical results, the accuracy of the calculations and the value of the optimal tilt angle of the antenna array are confirmed. در این مقاله به مساله استفاده از روش شکل دهی پرتو سه بعدی(3DBF) در یک شبکه مخابرات سلولی چند ورودی-چند خروجی (MIMO) پرداخته شده است. شبکه مورد نظر از یک سلول با چندین کاربر تشکیل شده است و در آن کاربران براساس فرآیند نقطه‌ای پواسون (PPP) در سطح سلول توزیع شده‌اند که به شرایط موجود در یک شبکه واقعی مخابرات سیار نزدیک تر می‌باشد. در این حالت تعداد کاربران درون سلول و موقعیت آنها تصادفی خواهد بود. با توجه به توزیع کاربران در محیط و تفاوت فاصله‌ی آنها از ایستگاه پایه، زوایای عمود (زاویه تیلت) آنها نیز متفاوت خواهد بود. با در نظر گرفتن ارسال فروسو و پیش‌کدکننده‌ی اعمال صفر (ZF) در فرستنده ایستگاه پایه با هدف حذف تداخل بین کاربران درون سلول، به بررسی و تحلیل احتمال پوشش در سلول پرداخته و سپس بهترین زاویه‌ی عمودی آنتن را برای دستیابی به بیشترین احتمال پوشش را به دست می‌آوریم. با استفاده از آنالیز نتایج عددی حاصل از روابط به دست آمده، دقت محاسبات و مقدار زاویه‌ی عمود بهینه آرایه آنتن مورد بررسی و تایید قرار می‌گیرد http://jour.aicti.ir/en/Article/Download/41382