Eficiente gestión de recursos para maximización de capacidad de suma en sistemas 5G NOMA
Autores: Ali, Azhar; Baig, Amna; Awan, Ghulam Mujtaba; Khan, Wali Ullah; Ali, Zain; Sidhu, GuftaarAhmad Sardar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Eficiente gestión de recursos para maximización de capacidad de suma en sistemas 5G NOMA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Tecnologías celulares
Quinta generación
Acceso múltiple no ortogonal
Gestión de recursos
Maximización de la capacidad total
Esquema de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las tecnologías celulares modernas se espera que proporcionen altas tasas de datos y una conectividad masiva en los sistemas de quinta generación (5G); sin embargo, esto puede ser imposible a través de técnicas tradicionales de acceso a radio. Recientemente, el acceso múltiple no ortogonal (NOMA) ha surgido como una de las técnicas celulares prometedoras para las comunicaciones celulares modernas, con su capacidad para proporcionar acceso a múltiples usuarios a la red a través de los mismos recursos del sistema. Este documento estudia el problema de gestión de recursos para la transmisión en enlace descendente del sistema NOMA de múltiples usuarios. Nuestro objetivo es optimizar tanto los recursos de frecuencia como de potencia para maximizar la capacidad total, teniendo en cuenta el requisito mínimo de capacidad de cada usuario. Primero, el problema de gestión de recursos se desacopla en dos subproblemas, es decir, asignación eficiente de subcanales y asignación óptima de potencia, respectivamente. En segundo lugar, para una potencia dada en la estación base, diseñamos dos algoritmos subóptimos para la asignación de subcanales basados en la condición del canal del usuario y el requisito mínimo de capacidad del usuario, respectivamente. Por último, para cualquier asignación de subcanales dada, el problema se transforma primero en un problema estándar de optimización convexa y luego empleamos la teoría de la dualidad. Para evaluar nuestro esquema NOMA propuesto, también se presenta una versión mejorada del esquema de optimización NOMA existente como referencia. Los resultados demuestran que el esquema de gestión de recursos NOMA propuesto supera al esquema de optimización NOMA de referencia en términos de capacidad total.
Descripción
Las tecnologías celulares modernas se espera que proporcionen altas tasas de datos y una conectividad masiva en los sistemas de quinta generación (5G); sin embargo, esto puede ser imposible a través de técnicas tradicionales de acceso a radio. Recientemente, el acceso múltiple no ortogonal (NOMA) ha surgido como una de las técnicas celulares prometedoras para las comunicaciones celulares modernas, con su capacidad para proporcionar acceso a múltiples usuarios a la red a través de los mismos recursos del sistema. Este documento estudia el problema de gestión de recursos para la transmisión en enlace descendente del sistema NOMA de múltiples usuarios. Nuestro objetivo es optimizar tanto los recursos de frecuencia como de potencia para maximizar la capacidad total, teniendo en cuenta el requisito mínimo de capacidad de cada usuario. Primero, el problema de gestión de recursos se desacopla en dos subproblemas, es decir, asignación eficiente de subcanales y asignación óptima de potencia, respectivamente. En segundo lugar, para una potencia dada en la estación base, diseñamos dos algoritmos subóptimos para la asignación de subcanales basados en la condición del canal del usuario y el requisito mínimo de capacidad del usuario, respectivamente. Por último, para cualquier asignación de subcanales dada, el problema se transforma primero en un problema estándar de optimización convexa y luego empleamos la teoría de la dualidad. Para evaluar nuestro esquema NOMA propuesto, también se presenta una versión mejorada del esquema de optimización NOMA existente como referencia. Los resultados demuestran que el esquema de gestión de recursos NOMA propuesto supera al esquema de optimización NOMA de referencia en términos de capacidad total.