تخصیص کارایی منابع درشبکه های ناهمگون مبتنی برروش دسترسی NOMA

در این مقاله، به بررسی بهبود بازدهی انرژی درشبکه های مخابرات سلولی نسل پنجم با درنظر گرفتن فناوری های جدید مانند تکنیک دسترسی چندگانه ی [1]NOMA و شبکه های ناهمگون سلولی می پردازیم. در این راستا یک مسئله ی بهینه سازی به منظور بدست آوردن روش تخصیص توان وزیرحامل برای بدست آوردن بهترین بازدهی انرژی مطرح می کنیم. مسئله ی طرح شده یک مسئله ی غیر محدب، با تابع هدف به فرم کسری، و شامل دو نوع متغیر گسسته و پیوسته می باشد، بنابراین، روش های موجود برای حل مسائل بهینه سازی محدب قابل استفاده برای حل این مسئله نیستند. برای حل مسئله ی مطرح شده ابتدا از قضیه برنامه ریزی هندسی استفاده می کنیم تا فرم کسری تابع هدف را با جایگزین کردن یک تابع معادل از بین ببریم و سپس با استفاده از یک الگوریتم تکراری مسئله راحل می کنیم. در الگوریتم تکراری مطرح شده، در هر مرحله توان و زیرحامل ها به صورت جداگانه تخصیص داده می شوند و این الگوریتم تکراری تا همگرا شدن ادامه پیدا می کند. در هر یک از تکرارها مسئله ی تخصیص زیرحامل ها یک مسئله ی MINLP[2] بوده که از نرم افزارهای موجود برای حل این نوع مسائل (مانند Opti-toolbox) استفاده می کنیم و مسئله ی تخصیص توان غیر محدب بوده که برای مرتفع کردن این مشکل از روش [3]SCALE برای تقریب زدن آن به یک مسئله ی محدب استفاده می کنیم و در نهایت روش دوگان لاگرانژ را برای حل آن به کار می بریم. در بخش شبیه سازی عددی، نتایج به کارگیری این روش و مقایسه ی آن با [4]OFDMA را می توان مشاهده کرد.