Optimización de eficiencia energética para una red V2X con NOMA-CoMP habilitado
Autores: Xu, Woping; Tian, Junhui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización de eficiencia energética para una red V2X con NOMA-CoMP habilitado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Eficiencia energética
Redes V2X
Transmisión CoMP
NOMA
Interferencia entre celdas
Arquitectura de red centrada en el usuario
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Con el aumento de la densidad de usuarios, es un problema desafiante lograr una mayor eficiencia energética en las redes de vehículo a todo (V2X), donde ocurren traslados frecuentes a medida que los usuarios pasan continuamente a través de densas fronteras celulares. En este artículo, investigamos este problema de eficiencia energética en una red V2X altamente densa. Para mitigar la interferencia entre celdas y reducir los traslados innecesarios, proponemos una arquitectura de red centrada en el usuario y utilizamos el esquema de transmisión de punto múltiple coordinado (CoMP) para permitir que múltiples puntos de acceso (AP) en la carretera atiendan simultáneamente a un vehículo móvil. Además, se adopta el acceso múltiple no ortogonal (NOMA) para permitir que múltiples usuarios se multipliquen dentro de un sub-canal y mejorar la reutilización del espectro del sistema. En consecuencia, el problema de optimización de eficiencia energética se formula como la tasa alcanzable del sistema por julio, con las restricciones del presupuesto de potencia de transmisión de AP, los requisitos mínimos de tasa de vehículo y el número máximo de AP CoMP que sirven a cada vehículo. Para resolver el problema de optimización, se propone un algoritmo de agrupación de AP CoMP semi-dinámico para seleccionar un grupo de AP CoMP para atender a un usuario de vehículo considerando los coeficientes de canal vehículo-AP y la eficiencia energética alcanzable del usuario de vehículo. Luego, con los grupos de AP CoMP seleccionados, se aplica un algoritmo de selección bidireccional a través de NOMA para seleccionar múltiples usuarios de vehículos que se multipliquen dentro de un sub-canal y realizar la asignación de potencia de sub-canal. Se presentan simulaciones numéricas para verificar la efectividad de los algoritmos propuestos, y los resultados muestran las mejoras ofrecidas por los algoritmos propuestos en comparación con los puntos de referencia actuales.
Descripción
Con el aumento de la densidad de usuarios, es un problema desafiante lograr una mayor eficiencia energética en las redes de vehículo a todo (V2X), donde ocurren traslados frecuentes a medida que los usuarios pasan continuamente a través de densas fronteras celulares. En este artículo, investigamos este problema de eficiencia energética en una red V2X altamente densa. Para mitigar la interferencia entre celdas y reducir los traslados innecesarios, proponemos una arquitectura de red centrada en el usuario y utilizamos el esquema de transmisión de punto múltiple coordinado (CoMP) para permitir que múltiples puntos de acceso (AP) en la carretera atiendan simultáneamente a un vehículo móvil. Además, se adopta el acceso múltiple no ortogonal (NOMA) para permitir que múltiples usuarios se multipliquen dentro de un sub-canal y mejorar la reutilización del espectro del sistema. En consecuencia, el problema de optimización de eficiencia energética se formula como la tasa alcanzable del sistema por julio, con las restricciones del presupuesto de potencia de transmisión de AP, los requisitos mínimos de tasa de vehículo y el número máximo de AP CoMP que sirven a cada vehículo. Para resolver el problema de optimización, se propone un algoritmo de agrupación de AP CoMP semi-dinámico para seleccionar un grupo de AP CoMP para atender a un usuario de vehículo considerando los coeficientes de canal vehículo-AP y la eficiencia energética alcanzable del usuario de vehículo. Luego, con los grupos de AP CoMP seleccionados, se aplica un algoritmo de selección bidireccional a través de NOMA para seleccionar múltiples usuarios de vehículos que se multipliquen dentro de un sub-canal y realizar la asignación de potencia de sub-canal. Se presentan simulaciones numéricas para verificar la efectividad de los algoritmos propuestos, y los resultados muestran las mejoras ofrecidas por los algoritmos propuestos en comparación con los puntos de referencia actuales.