Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad javad Omidi,Ali-Mohamad Doost-Hoseini
محمدجواد امیدی (استاد راهنما) علی محمد دوست حسینی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Samaneh Bidabadi
سمانه بیدآبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Energy Efficient Resource Allocation in Downlink OFDMA Networks
Future wireless systems are designed to meet high data rates and a variety of services such as voice, video, etc. which consume more energy. Due to limited battery resources of mobile devices and high operating cost of high energy consumption in base station, power efficiency has become increasingly important in future wireless communication networks. Too many attempts have been done in wireless networks to achieve high Spectral Efficiency. However, high spectral efficiency does not necessarily result in high energy efficiency.Therefore, designing energy-efficient systems in recent years has become an inevitable trend. Also, the design of energy-efficient OFDMA networks has attracted much attention recently. OFDMA, a multi-user OFDM scheme is a popular technology for high-speed data transmission in a wireless multiple access network. Resource allocation in OFDMA networks is using resources in an optimal frequency and power. In this thesis, the formulation of the problem of Energy Efficient Resource allocation for OFDMA networks in the downlink direction, a resource allocation algorithm that in which subcarriers are assigned using MDSA and power is assigned using BPA algorithm are examined . Then, optimal power is achieved using the proposed technique instead of using BPA algorithm. In the two methods, subcarrier allocation is similar to MDSA algorithm, but power is assigned respectively, using a genetic algorithm and a nonlinear programming method (sequential Quadratic programming or SQP) instead of BPA. The results illustrated poor performance of genetic algorithm. Also, in the SQP, energy efficiency is higher compared to values ??obtained using BPA. Moreover, the simulation results show less simulation time for the proposed method compared to BPA. Keywords: OFDMA Networks, Resource Allocation, Energy Efficiency, SQP Method
نسل آینده سیستم‌های مخابرات بی‌سیم به منظور پاسخ‌گویی به خدمات نرخ داده بالا و متنوع مانند انتقال صدا، ویدئو و غیره طراحی شده است که مصرف انرژی بالایی را ایجاد می‌کند. به دلیل منابع باتری محدود شده در پایانه‌های تلفن همراه و نیز هزینه عملیاتی بالای مصرف انرژی در ایستگاه‌های پایه، ضرورت ذخیره سازی انرژی و رسیدن به بازدهی انرژی بالا در نسل آینده شبکه‌های بی‌سیم ضروری است. تاکنون تلاش‌های زیادی برای رسیدن به بازده طیفی بالا در شبکه‌های بی‌سیم صورت گرفته است. ولی، بازدهی طیفی بالا، لزوما بازدهی انرژی بالا را نتیجه نمی‌دهد. بنابراین، طراحی سیستم‌های انرژی کارآمد در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. همچنین، طراحی انرژی کارآمد در شبکه‌های OFDMA اخیرا مورد توجه زیادی قرار گرفته است. فن‌آوری OFDMA یک حالت چند‌کاربره طرح OFDM است که یک فن‌آوری رایج برای ارسال اطلاعات با سرعت بالا در یک محیط بی‌سیم چند ‌مسیره است. تخصیص منابع در شبکه‌های OFDMA به معنی استفاده از منابع فرکانس و توان به‌صورت بهینه است. در این پایان‌نامه، پس از فرمول‌بندی مسأله تخصیص کارآمد منابع انرژی برای شبکه‌های OFDMA در مسیر فروسو، تخصیص منابع با استفاده از الگوریتم MDSA که تخصیص توان را با استفاده از الگوریتم BPA انجام می‌دهد، بررسی می‌شود. سپس، تخصیص توان بهینه با استفاده از دو روش پیشنهادی به جای استفاده از الگوریتم BPA بدست می‌آید. در تخصیص منابع با استفاده از این دو روش، از گام تخصیص زیر‌حامل مشابه با الگوریتم MDSA استفاده می‌شود، ولی در مرحله تخصیص توان به ترتیب از الگوریتم ژنتیک و یک روش برنامه‌ریزی غیر‌خطی (روش برنامه‌ریزی درجه دوم دنباله‌ای یا SQP) به جای روش BPA استفاده می‌‌شود. نتایج بدست آمده، عملکرد ضعیف الگوریتم ژنتیک را نشان داد. همچنین، روش SQP مقادیر بازدهی انرژی بالاتری در مقایسه با روش BPA بدست آورد. به‌علاوه، برای مقایسه پیچیدگی محاسباتی روش‌های بکار گرفته شده، زمان شبیه سازی روش های مختلف مقایسه شده و مشاهده شد که روش SQP نسبت به روش BPA از پیچیدگی محاسباتی کمتری برخوردار است . کلمات کلیدی: 1- شبکه‌های OFDMA 2- تخصیص منابع 3- بازدهی انرژی 4- روش SQP

ارتقاء امنیت وب با وف بومی