Skip to main content
SUPERVISOR
Sayed jamaloddin Gholastani
سیدجمال الدین گلستانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Babak Siabi
بابک سیابی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Exploiting Multi-User Diversity in Wireless Systems in the Presence of Fairness Constraint
Increasing users’ tendency to high data rate applications motivated researchers in various fields of communications to intensively look for inherent abilities of the communication systems which are useful to increase the system efficiency. Multi-user diversity is the interesting and unique characteristic of the multi-user wireless systems, such as cellular networks. In such systems, at the same time that some users experience deep fading, there may be some other users whose channel condition is good. As a consequence, at any time in a large network (a network with many users), with high probability, there is a user whose channel is near its peak. By utilizing this concept, the total throughput of a multi-user system is increasable. There is a simple channel assignment policy that fully exploits the existing multi-user diversity. At each time, the policy assigns the channel to the user who has the best channel condition at that time. This policy is called opportunistic channel assignment. Opportunistic channel assignment is unfair in the sense that the user with a poor channel condition has little chance to be served even in a long time interval. Since fairness is an important requirement of many multi-user scenarios, it is desirable to find channel assignment policies which make proper compromise between utilizing multi-user diversity and fairness. Adding fairness constraint to multi-user diversity utilization, makes the channel assignment problem complicated. In this thesis, we study the channel assignment problem in multi-channel wireless systems. We try to find solutions to the channel assignment problem with the objective of utilizing multi-user diversity under fairness constraint. Toward this goal, different definitions of fairness are considered and under each definition, channel assignment problem is expressed as an optimization problem. We propose two channel assignment policies for multi-channel wireless systems and prove the optimality of them. Each policy corresponds to a specific fairness definition and by optimality of a policy we mean the highest throughput among all policies which provide corresponding fairness. We adapt our policies to practical applications and demonstrate their efficiencies through simulations. Moreover, we investigate the trade off between utilizing multi-user diversity and fairness through some appropriate simulation results. Key Words: Wireless Communications Systems, Multi-User Diversity, Channel Assignment, Fairness.
روند روزافزون تمایل کاربران به کاربردهایی که نیاز به جابجایی حجم زیادی از داده دارند، باعث شده است که محققان در زمینه مخابرات، با انگیزه‌ای مضاعف در جستجوی قابلیت‌هایی در سیستم‌های مخابراتی باشند که برای افزایش کارائی این سیستم‌ها مفید باشد. یکی از ویژگی‌های جالب سیستم‌های بی‌سیم چند کاربری، مانند شبکه‌های بی‌سیم سلولی، وجود تنوع چند کاربری در آن‌ها است. به‌این معنی که در این سیستم‌ها می‌توان امیدوار بود که هنگامی که کانال یک کاربر دچار محوشدگی شدید می‌شود، کاربر دیگری را بتوان یافت که دارای وضعیت کانال مناسبی است و فرصت مخابره را به او تخصیص داد. استفاده از این مفهوم موجب افزایش گذردهی کل در سیستم چند کاربری می‌شود و زمینه‌های تحقیقاتی متنوعی را به‌وجود آورده است. با به‌کارگیری سیاست بسیار ساده‌ای برای تخصیص کانال، می‌توان به‌طور کامل از تنوع چند کاربری موجود در سیستم بی‌سیم استفاده نمود. تحت این سیاست، کانال ارتباطی بایستی در هر لحظه به کاربری که بهترین وضعیت کانال را داراست و می‌تواند بیشترین تبادل داده را صورت دهد، اختصاص داده شود. واضح است که سیاست فوق در حالت کلی غیرعادلانه است؛ زیرا به کاربری که به‌طور متوسط وضعیت کانال بدی دارد، فرصت ناچیزی داده خواهد شد. در این پایان‌نامه، استفاده از تنوع چند کاربری به‌همراه شرط رعایت عدالت در سرویس‌دهی به کاربران در تخصیص کانال در سیستم‌های بی‌سیم چند کانالی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این راه، تعاریف دقیقی برای عدالت ارائه شده و با استفاده از این تعاریف مسئله تخصیص مورد نظر به‌صورت مسئله‌های بهینه‌سازی بیان می‌شود. نتیجه این تحقیق، دو سیاست تخصیص بهینه برای سیستم چند کانالی، متناظر با دو تعریف از تعاریف ذکر شده برای عدالت است که بهینگی آن‌ها برای حل مسئله‌های تخصیص متناظر اثبات شده است. همچنین جهت پیاده‌سازی عملی، برای هر کدام از سیاست‌های به‌دست آمده روش مناسبی مطرح شده است. کارائی سیاست‌ها و روش‌های به‌دست آمده، با استفاده از شبیه‌سازی نشان داده شده است. کلمات کلیدی: سیستم مخابراتی بی‌سیم، تنوع چند کاربری، تخصیص کانال، عدالت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی