بهبود بازدهی انرژی در شبکه‌های فراسوی دسترسی چندگانه پویای متعامد و غیر متعامد

Abstract

یکی از راهکارهای ارائه‌شده در نسل پنجم سیستم‌های مخابراتی برای پشتیبانی تعداد کاربر بیشتر در سیستم، استفاده‌ی پویا از روش‌های دسترسی متعامد و غیرمتعامد است. در این پژوهش، یک سیستم دسترسی چندگانه پویای متعامد و غیر متعامد فراسو، با هدف بیشینگی بازدهی انرژی، پیشنهاد شده است و برای تخصیص زیرکانال‌ها و توان، راه‌کارهای مختلف ارائه شده است. با توجه به پیچیدگی مسأله پیشنهادی و عدم تحدب آن، امکان ارائه راه حل عمومی وجود ندارد. بنابراین مسأله کلی به دو زیرمسأله تخصیص زیرحامل‌ها و توان تبدیل می‌شود. در مرحله اول تخصیص زیرحامل‌ها صورت می‌گیرد که با حل یک برنامه‌نویسی صحیح عملیاتی می‌شود و خروجی آن اختصاص زیرکانال‌ها به همه کاربران فعال و تعیین‌ نوع دسترسی برای زیرحامل‌ها است. مرحله دوم تخصیص توان بین کاربران است که به کمک روش تفاضل توابع محدب، مسأله به صورت تکراری، به یک مسأله بهینه‌سازی شبه‌محدب تبدیل می‌شود. سپس از روش دوبخشی برای حل مسأله شبه محدب در هر مرحله استفاده می‌گردد. همچنین، برای مسأله امکان‌پذیری روش دوبخشی، معادلات KKT ارائه می‌گردد. نهایتاً، در بخش شبیه‌سازی بیشترین مقدار بازدهی انرژی به ازای توان بیشینه برای هرکاربر محاسبه می‌شود. همچنین تأثیر حضور کاربران در لبه سلول بر روی بازدهی انرژی سیستم بررسی می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد روش تخصیص منابع پیشنهادی ما می‌تواند نرخ مجموع و بازدهی انرژی سیستم را در مقایسه را روش ابتکاری مقالات قبل، بهبود دهد.

Keywords

• بازدهی انرژی
• تخصیص منابع پویا
• دسترسی چندگانه غیرمتعامد
• تفاضل توابع محدب
• شبه‌محدب
• تخصیص توان و زیرحامل‌ها
• جفت‌سازی کاربران