بهینه سازی منابع برای سیستم دسترسی چندگانه غیر متعامد در شبکه های موبایلی سبز

دسترسی چندگانه غیر متعامد (NOMA) به عنوان یکی از تکنیک های کلیدی در شبکه های موبایلی نسل جدید مطرح هست که با استفاده از روش حذف تداخل به صورت متوالی (SIC)، می تواند بهره وری طیفی را بهبود ببخشد. با این روش، کاربران می توانند از کانال مشترک استفاده کنند. استفاده بهینه از منابع طیفی و توانی و نیز گروه بندی کارآمد کاربران جزو جنبه های مهم شبکه های مخابراتی سبز NOMA هستند. در این مقاله، فرض می کنیم کاربران مختلف بر اساس بهره کانال خود، در سه ناحیه نزدیک، میانی و دور نسبت به ایستگاه پایه در یک سلول پراکنده شده اند. برای دوری از بروز تداخل و SIC ناقص در استفاده هم زمان از مزیت های NOMA، سناریویی شامل گروه بندی سه کاربری در نظر می گیریم. صرفه-جویی در منابع طیفی و توانی از ویژگی های سناریوی NOMA سبز هست. در ادامه با هدف تخصیص بهینه منابع در شبکه سلولی NOMA، مسئله بهینه سازی ضرایب اختصاصی توان به کاربران را تحت افزایش گذردهی کلی سیستم پیشنهاد می کنیم. با اختصاص مناسب توان به ایستگاه پایه و کاربران، می توان مصرف توان را بهینه کرد و با توان معینی، بهره وری مطلوبی در شبکه سلولی فراهم آورد. برای یافتن ضرایب بهینه اختصاصی توان به کاربران، به اثبات مقعر/محدب بودن مسئله بهینه سازی می پردازیم، سپس از Lagrangian و شرایط KKT استفاده می کنیم. مطابق با نتایج به دست آمده، طرح پیشنهادی بهبود ۶.۹۷ درصدی در SNR های پایین و بهبود یک درصدی در SNR های بالا نسبت به NOMA با ضرایب توان ثابت، از نظر ظرفیت کلی فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

دسترسی چندگانه غیر متعامد ، بهره وری طیفی ، اختصاص بهینه توان ، بهینه سازی ، مخابرات سبز