بهينه‌سازي تخصيص كانال، مسير پروازي و توان ارسالي در شبكه بي‌سيم داراي پهپاد چندآنتني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

برق

كارشناسي ارشد

وسايل نقليه هوايي بدون سرنشين (پهپاد) مي‌توانند به ايستگاه‌هاي پايه زميني در تخليه ترافيك داده كمك كنند تا پوشش را بهبود بخشند و نرخ انتقال داده را افزايش دهند. با اين حال، ظرفيت زيرساخت شبكه محدود نمي‌تواند با نيازهاي روزافزون داده‌ها مقابله كند، كه حافظه پنهان براي رفع تنگناي زيرساخت شبكه معرفي شده‌است. براي رفع اين مشكل، ما بر روي يك شبكه بي‌سيم با كمك پهپاد داراي چند آنتن تمركز مي‌كنيم و هدف آن استفاده كامل از مزاياي ذخيره‌سازي بي‌سيم و تحرك‌پذيري پهپاد براي تحويل محتواي چند‌كاربره در كمترين زمان ممكن است. در اينجا يك پهپاد چند آنتني استفاده شده‌است كه مي‌تواند با دسته‌اي از كاربران تك آنتني ارتباط برقرار كرده تا يك پيوند چند آنتني چند ورودي-چند خروجي مجازي را تشكيل دهد. با در نظر گرفتن فضاي ذخيره‌سازي محدود، هدف ما اين است كه با بهينه‌سازي مشترك تخصيص كانال، مسير پروازي و توان انتقال در يك دوره محدود، حداقل نرخ انتقال داده را در ميان كاربراني كه توسط پهپاد سرويس‌دهي مي‌شوند، به حداكثر برسانيم. مسئله حاصل يك مسئله بهينه‌سازي غير‌محدب عدد صحيح مختلط است. براي تسهيل حل اين مسئله، يك الگوريتم تكرار‌شونده متناوب با اتخاذ روش‌ كاهش متناوب بلوكي و روش‌هاي تقريب محدب متوالي پيشنهاد شده‌است. به طور خاص، اين مسئله به سه زيرمسئله تقسيم مي‌شود يعني بهينه‌سازي تخصيص كانال، بهينه‌سازي مسير پروازي و بهينه‌سازي ميزان توان ارسالي، سپس اين مسائل فرعي به طور متناوب به صورت تكراري حل مي‌شوند. نشان مي‌دهيم كه الگوريتم پيشنهادي مي‌تواند به مجموعه راه‌حل‌هاي ثابت اين مسئله همگرا شود. نتايج عددي نشان مي‌دهد كه با بكارگيري طرح مشترك پيشنهادي ما در مقايسه با ساير معيارها بدون طراحي مسير و كنترل توان، افزايش نرخ انتقال داده حاصل مي‌شود. همچنين وجود بيش از يك آنتن در پهپاد و برقراري ارتباط همزمان با بيش از يك كاربر، باعث كاهش چشمگير تاخير در دسترسي كاربران به منابع و محتواي مورد نظرشان خواهد شد.

215356

مخابرات سيستم

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمد جواد اميدي، محمد مهدي نقش

فروغ السادات طباطبا