کنترل توان و تخصیص زیرکانال در شبکه های دوسطحی ماکروسل و فمتوسل مبتنی بر OFDMA

شبکه‏ های چندسطحی که شامل ماکروسل و فمتوسل هستند، منجر به افزایش ظرفیت شبکه و بهبود کیفیت سرویس‏های ارائه شده به کاربران در شبکه‏های سلولار می‏شوند. تخصیص زیرکانال مشترک بین کاربران سطوح مختلف، باعث ایجاد تداخل بین سطحی بین کاربران می‏گردد که به دلیل اولویت بالاتر کاربران ماکروسل، حضور کاربران فمتوسل نباید مانع دست‏یابی این کاربران به حداقل کیفیت سرویس خود شوند. در این مقاله یک روش کنترل توان و تخصیص زیرکانال در حالت فروسو و در دو سطح ماکروسل و فمتوسل مبتنی بر OFDMA با هدف بیشینه کردن مجموع نرخ کاربران فمتوسل‏ها، به نحوی که حداقل کیفیت سرویس برای همه کاربران ماکروسل و کاربران حساس به تاخیر فمتوسل‏ها رعایت گردد ارائه می‏دهیم. در سطح ماکروسل دو مسئله متفاوت را به صورت جداگانه در نظر می‏گیریم. مسئله اول با هدف بیشینه نمودن مجموع آستانه تداخل بین سطحی قابل تحمل برای کاربران ماکروسل و مسئله دوم با هدف کمینه کردن مجموع توان ارسالی ماکروسل بیان می‏شود. مسئله در سطح فمتوسل، با هدف بیشینه نمودن مجموع نرخ داده کاربران فمتوسل‏ها بیان می‏گردد. برای حل مسئله اول در سطح ماکروسل از الگوریتم مجارستانی که یک روش بهینه انتساب است استفاده می‏نماییم. همچنین برای حل مسئله دوم از یک روش مکاشفه‏ای برای تخصیص زیرکانال و از روش دوگان لاگرانژ برای کنترل توان استفاده می‏گردد. برای حل مسئله در سطح فمتوسل نیز ابتدا با استفاده از یک روش مکاشفه‏‏ای، تخصیص زیرکانال صورت می‏گیرد و سپس با استفاده از روش دوگان لاگرانژ که یکی از روش‏های حل مسایل بهینه‏سازی محدب است، کنترل توان صورت می‏پذیرد. در انتها عملکرد این روش با تحلیل نتایج حاصل از شبیه‏سازی بررسی می‏گردد.