بخشی از مقاله
چکیده: در این مقاله به ارائه الگوریتمهای زمانبندی برای بیشینه کردن میزان گذردهی، در شبکههای مجهز به CoMP - شبکههایی که در آنها بعضی کاربران از بیش از یک ایستگاه پایه سرویس دریافت میکنند - میپردازیم. الگوریتمهای زمانبندی شبکههای CoMP وظیفهی تعیین کاربران هدف و خوشههای شامل ایستگاههای پایهی سرویسدهنده به آنها و همچنین تخصیص بلوکهای منبع - زمان و/یا فرکانس - به کاربران را بر عهده دارند.
در این مقاله به ارائه سه الگوریتم برای تعیین کاربر - ان - هدف و خوشهبندی میپردازیم که در میزان پیچیدگی و گسترهی اطلاعات مورد پردازشی که به مرکز تصمیمگیری الگوریتم تحمیل میکنند، متفاوتند. در الگوریتم اول از اطلاعات توان دریافتی هر کاربر از تکتک ایستگاههای پایه برای انتخاب کاربر هدف و خوشهبندی استفاده میشود؛ در الگوریتم دوم و سوم برای انتخاب کاربر هدف از میانگین توان دریافتی هرکاربر از مجموع ایستگاههای پایه استفاده میشود. خوشه بندی در الگوریتم دوم مشابه الگوریتم اول صورت میگیرد درحالیکه در الگوریتم سوم خوشه بندی صرفاً برمبنای توان دریافتی کاربر هدف از ایستگاههای مجاور است.
درآخر با شبیهسازی الگوریتمهای یاد شده در سناریوی تعیین شده میزان گذردهی کل شبکه مورد ارزیابی قرار میگیرد. تغییرات شبکه تغییر میکنند. نویسندگان در [11] خوشهبندی پویا را به سه دسته تقسیمبندی کردهاند: شبکهمحور، کاربرمحور و ترکیبی. در حالت شبکهمحور از سمت ایستگاهپایه خوشهبندی صورت میگیرد، درحالیکه در حالت کاربرمحور هر کاربر خوشهی مربوط به خود را خواهد داشت. پیچیدهترین و البته بهترین نوع از نظر بازدهی، نوع کاربرمحور است که شامل الگوریتمهای پیشنهادی این مقاله نیز هست.
در این مقاله به ارائه چند الگوریتم مختلف برای خوشهبندی فراسلولی ایستگاههای پایه در حالت فروسو، بهمنظور پیادهسازی تکنیک CoMP در شبکههای همگن میپردازیم. ایدهی اصلی این الگوریتمها استفاده از اطلاعات بیشتر به منظور بهبود گذردهی مجموع کاربران هدف است. این تبادل اطلاعات از طریق تکنولوژی C-RAN فراهم میشود و درواقع این امکان را فراهم میکند تا خوشهبندی با دقت بالاتری صورت بگیرد. در ادامه، در بخش 2 مدل سیستم، در بخش 3 الگوریتمهای پیشنهادی خوشه بندی ایستگاههای پایه، در بخش 4 تخصیص توان، در بخش 5 نتایج شبیهسازی الگوریتمهای پیشنهادی و در بخش 6 نتیجهگیری کلی آورده شدهاست.
-2 مدل سیستم
ما در این مقاله یک شبکهی چند سلولی همگن مجهز به روش CoMP با عناصر تک آنتنه در حالت فروسو درنظر گرفتهایم. تکنیک دسترسی در این شبکه 20OFDMA است و فرض میکنیم کاربران لبه سلول، کاربران هدف هستند. بهمنظور تعیین کیفیت و اولویتبندی ارتباطهای کاربر-ایستگاه پایه، از 21RSRP استفاده شده است. RSRP پارامتری است که مقدار توان دریافتی از یک سیگنال مرجع با توان مشخص را تعیین میکند.
چگونگی سرویسدهی به کاربران لبه، شامل دو مسألهی اصلی
درنظر گرفته شدهاست؛ اول: در هر واحد منبع اختصاص داده شده به کاربران لبه، کدام ایستگاههای پایه در قالب یک خوشه اقدام به سرویسدهی کنند. دوم: هر ایستگاه پایه در هر واحد منبع چه مقدار از توان ثابت خود را مصرف کند تا در نهایت جمع گذردهی کاربران لبهی سلول تمامی سلولها حداکثر شود. تمرکز این مقاله بر روی طراحی الگوریتم مناسب برای پیادهسازی روش CoMP است و در ادامه توان ارسالی هر ایستگاه پایه در هر واحد منبع از روش پیشنهادی [4] محاسبه میشود.
1؛-3 الگوریتم خوشهی کاربر با توان بیشینه
در قدم اول هر کاربر اطلاعات مربوط به RSRPهای دریافتی خود را به C-RAN ارسال میکند. در قدم دوم C-RAN مقدار حداکثر RSRP بین کل کاربران، شمارهی ایستگاه پایه، و کاربر متناظر با آن را مشخص میکند. در قدم سوم کاربر، m 1 ایستگاه پایهی دیگر دارای بیشترین مقدار RSRP را تعیین میکند و خوشه را تشکیل میدهد. این m ایستگاه پایه از مجموعهی A و RSRPهای متناظر با آنها از جمع RSRPهای موجود در C-RAN حذف میشوند و این مراحل تا زمانی که اندازهی مجموعهی A کمتر از m نشدهباشد، ادامه مییابد.
