تخصیص بهینه توان در شبکه های دستگاه به دستگاه مشارکتی

Abstract

تجهیز نودها به آنتن‌های چندگانه در شبکه¬های مشارکتی سبب می¬شود که مبدأ و رله‌ها بتوانند مسیرهای مستقل اطلاعات را با استفاده از خصوصیات فضایی کانال تجربه نمایند و لذا نرخ شبکه افزایش قابل توجهی خواهد داشت. در این مقاله، تخصیص بهینه‌ی توان در مبدأ و هر کدام از رله‌ها به منظور ماکزیمم کردن نرخ ارسال اطلاعات در یک شبکه مشارکتی چند ورودی-چند خروجی (MIMO-CN) در نظر می‌گیریم. همچنین، از استراتژی تقویت و ارسال (AF) در رله استفاده می¬کنیم؛ چون AF پیچیدگی کمتری دارد و نیاز به کدینگ و دیکدینگ نیز ندارد. در ادامه، شبکه‌ی پیشنهادی را به دو قسمت تقسیم می‌کنیم؛ که یکی وابسته به مسیر مستقیم بین مبدأ و مقصد است و دیگری به مسیر مستقیم وابسته نیست. برای حالتی که مسیر مستقیمی بین مبدأ و مقصد وجود ندارد، عبارت رله‌ی واقعی (PR) و برای مورد بعدی عبارت رله‌ی مشارکتی (CR) را استفاده می¬کنیم. در نهایت، با تخصیص توان بهینه نودها نرخ قابل دستیابی شبکه را استفاده از روش بهینه سازی شاخه و حد (BB) ماکزیمم می¬کنیم. نتایج حاصل از پژوهش نشان می¬دهد که نرخ شبکه در روش پیشنهادی نسبت به حالت تخصیص مساوی توان بیشتر است و همچنین با افزایش تعداد رله¬ها و تعداد آنتن¬ها نرخ بالاتری را شاهد هستیم