بهبود شاخص عدالت جین و بهینه‌سازی مصرف توان فرستنده در سیستم‌های NOMA

Abstract

در این مقاله روشی برای تخصیص توان سیستم‌های دسترسی چندگانه نامتعامد (NOMA) در لینک فروسو ارائه شده‌است، به‌گونه‌ای‌که عدالت بین کاربران از نظر ظرفیت هر کاربر تأمین شده و هم‌چنین توان فرستنده نیز به‌صورت بهینه مصرف شود. در پژوهش‌های گذشته برای این منظور عمدتاً به تعریف مسائل بهینه‌سازی و حل آن‌ها پرداخته شده‌است و یا مانند روشی با عنوان Fair-NOMA تنها به بیشینه‌کردن ظرفیت کاربران در مقایسه با یک سیستم دسترسی چندگانه متعامد (OMA) توجه شده اما اختلاف ظرفیت کاربران و هم‌چنین بهینه‌بودن مصرف توان فرستنده درنظر گرفته نشده است. در این مقاله یک سیستم NOMA در لینک فروسو با 2 و بیشتر از 2 کاربر در نظر گرفته شده‌است. در حالت 2 کاربری با مساوی قراردادن ظرفیت کاربران، شاخص عدالت جین بیشینه و عدالت بین کاربران در مصرف توان فرستنده برقرار گشته است و مشکل اختلاف ظرفیت کاربران حل شده‌است. هم‌چنین با شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان داده می‌شود که ظرفیت کاربر با شرایط کانال ضعیف‌تر با این روش بهبود قابل‌قبولی می‌یابد. علاوه‌براین، در سیستم NOMA با بیش از 2 کاربر با تخصیص یک ضریب توان ثابت به کاربری که ضعیف‌ترین شرایط کانال را دارد، توان به‌گونه‌ای به سایر کاربران تخصیص داده می‌شود که مصرف توان فرستنده بهینه شود. شبیه‌سازی‌های مختلف برای مقایسه و نشان‌دادن موثربودن ایده‌های پیشنهادی ارائه شده‌است.