بهینه سازی تخصیص منابع در شبکه های NOMA - MIMO با استفاده از برداشت انرژی

شبکه های حسگر بی سیم دارای تعداد زیادی گره حسگر با انرژی محدود می باشند که در یک منطقه محدود جغرافیایی پراکنده شده اند.یکی از مسایل مهم در این شبکه ها افزایش طول عمر شبکه است. یک راه افزایش طول عمر شبکه شارژ مداوم حسگرها به صورت بی سیممی باشد. بنابراین در شبکه های حسگر قابل شارژ بی سیم (WRSN)، یک شارژر متحرک (MC) برای جبران انرژی گره های سنسور ازطریق یک رسانه بی سیم استفاده می کند. در چنین زمینه ای، طراحی یک استراتژی شارژ که بهینه طول عمر شبکه را طولانی می کندهای حسگر قابل شارژ بی سیم به کمک پهپاد ارائه چالش برانگیز است. در این مقاله یک استراتژی شارژ مبتنی بر تقاضا برای شبکهشده است. در این راستا، ابتدا از الگوریتم خوشه بندی K-means بندی حسگرها بر اساس موقعیت جغرافیایی استفاده برای خوشهمی شود. سپس این خوشه ها با توجه به پارامترهای میانگین درصد توان باقیمانده در باتری گره های حسگر و تعداد حسگرها و تعدادحسگرهای بحرانی برای دریافت شارژ و فاصله مرکز خوشه با ایستگاه شارژ MC برای هر خوشه به کمک سیستم منطق فازی اولویتبندی می شود. در مرحله بعد با کمک یک الگوریتم مسیریابی مبتنی بر کوتاهترین و بحرانی ترین مسیر در هر خوشه، موقعیت هایپهپاد برای انتخاب گره های حسگر بحرانی را نمایش می دهد. در این کار برای مسیریابی درون خوشه ای از الگوریتم بهینه سازی مبتنیبر گرادیان (GBO) بهره برده ایم. برای بررسی عملکرد طرح پیشنهادی یک مطالعه موردی برای شبکه حسگر قابل شارژ بیسیم تحتMATLAB انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استراتژی پیشنهادی توانسته است بهبود خوبی برای افزایش طول عمرشبکه داشته باشد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی تخصیص منابع ، شبکه های NOMA-MIMO ، برداشت انرژی ، روش های فازی ، الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر گرادیان (GBO)