ترجمه پهنای باند بهینه شده و سودمند برای دسترسی چندگانه غیرمتعامد در نرم‌افزار تعیین شده در شبکه 5G

توضیحات

 عنوان فارسی: پهنای باند بهینه شده و سودمند برای دسترسی چندگانه غیرمتعامد در نرم‌افزار تعیین شده در شبکه 5G

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Utility-optimized bandwidth and power allocation for non-orthogonal multiple access in software defined 5G networks

پهنای باند بهینه شده و سودمند برای دسترسی چندگانه غیرمتعامد در نرم‌افزار تعیین شده در شبکه 5G

Xiaohong Huang^a, Tingting Yuan^a, Yan Zhang^b

¹دانشکده اطلاعات و ارتباطات مهندسی، دانشگاه ارتباطات و تکنولوژی، پکن،چین.

²دپارتمان اطلاع‌رسانی، دانشگاه اسلو، نروژ

چکیده

نسل پنجم شبکه بی‌سیم (5G) در فرکانس‌های بسیار بالابا پهنای باند گسترده، ایستگاه‌های پایه شدید و تراکم دستگاه قرار خواهد گرفت. برای بهینه‌سازی شبکه 5G، طراحی مجدد مكانیزم تخصیص منابع به پایان رسیده در شبكه رادیو و شبكه اصلی ضروری است. در این مقاله، ما یک الگوریتم برای بهینه‌سازی منابع مشترک در سراسر لینک‌های بی‌سیم و شبکه‌های اصلی ارائه می‌دهیم. هدف ما در این راستا دو زمینه است. نخست، تکنیک دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA) برای افزایش عملکرد در شبکه5G در نظر گرفته شده است و تکنیک شبکه تعریف شده نرم افزار (SDN) برای تخصیص منابع در شبکه اصلی به وجود خواهد آمد. سپس، الگوریتم بهینه‌سازی ابزار ترکیبی با چند مسیر با استفاده از تخصیص قدرت مناسب در شبکه دسترسی به همراه تخصیص پهنای باند در شبکه اصلی، که در آن یک نشانگر قابل توجه وجود دارد که منعکس‌کننده سطح رضایت کاربر یا عملکرد و پهنای باند اختصاصی است، در نظر گرفته شده است. شبیه‌سازی گسترده‌ای برای ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهاد شده انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم بهینه‌سازی مشترک پیشنهاد شده، قادر به بررسی مقدار قابل توجهی از خدمات شبکه با استفاده از دستگاه‌های SDN خواهد بود.

کلمات کلیدی: 5G، NOMA، SDN، تخصیص پهنای باند، تخصیص قدرت، چندگانه

1- مقدمه

نسل پنجم (5G) (اندروز و همکاران، 2014) یک فن‌آوری امیدوار کننده برای ارائه پیشرفت قابل توجهی از نظر پوشش شبکه و تجربه کاربر است. تحقیق در زمینه فن‌آوری‌های کلیدی، ویژگی‌های اساسی، چارچوب‌ها و چالش‌های کلیدی 5G توسط (آگیوا و همکاران 2016؛ چن و ژائو، 2014؛ وانگ و همکاران، 2014؛ دمیستیکاس و همکاران، 2013)، تعریف شده است. با تعداد زیادی از BSها ثانیه اتصال به شبکه اصلی، شبکه‌های بهینه‌سازی برای شبکه 5G به‌طور عمده به ارائه مشترک از شبکه دسترسی رادیویی و شبکه اصلی بستگی دارد. بنابراین، مهم است که مشکل را بررسی کنیم تا مکانیزم تخصیص منابع، با توجه به تخصیص قدرت در لینک‌های بی سیم و تخصیص پهنای باند بر روی شبکه اصلی، به پایان برسد.

از دیدگاه دسترسی شبکه، برای حمایت از ارتباطات با سرعت بالای داده‌ها، تعداد زیادی از دستگاه‌های متصل شده، با تاخیر فوق‌العاده کم و برنامه‌های کاربردی با قابلیت اطمینان بالا در دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA) (اسلام و همکاران، 2017) در شبکه بی‌سیم نسل آینده به جای تکنیک‌های دسترسی چندگانه متعامد (OMA) در نظر گرفته شده است. با استفاده از تکنیک‌های NOMA، منابع می‌توانند توسط همه‌ی کاربران به‌طور همزمان به اشتراک گذاشته شوند، اما در عوض منجر به دخالت کاربر خواهد شد. بنابراین الگوریتم کارآمد برای تخصیص زیر حامل‌ها و قدرت برای دستیابی به عملکرد مطلوب مورد نیاز است.

از نقطه نظر شبکه اصلی، شبکه نرم‌افزاری تعریف شده (SDN) ( نونس و همکاران، 2014؛ مسعودی و غفاری، 2016) به‌عنوان یک معماری امیدوار‌کننده شناخته شده است. با جدا کردن سطح کنترل و سطح داده، SDN راه انعطاف‌پذیر و راحت را برای تخصیص منابع شبکه با ریزه کاری چند مسیری ارائه می‌دهد. نرم‌افزار تعریف شده 5G در شبکه ادغامی SDN و 5G توسط (تریویسوننه و همکاران، 2015؛ سان و همکاران، 2015) پیشنهاد شده است. با این حال، با توجه به محدودیت‌های عملیاتی و اقتصادی، SDNها در کوتاه مدت به‌طور کامل مستقر نخواهند شد. این حالت در یک شبکه اصلی هسته‌ای اتفاق خواهد افتاد (هنگ و همکاران، 2016)؛ SDN هیبریدی (ویسوچو و همکاران، 2014؛ کاریا و همکاران، 2015) با دستگاه‌های حمل و نقل و دستگاه‌های فعال SDN هم موجود است که یک سناریوی مهم است. به منظور بهینه‌سازی عملکرد شبکه اصلی تعریف شده توسط نرم‌افزار، ابزار شبکه (کائو و لیائو، 2008؛ تان و همکاران، 2005) برای نشان دادن سطح رضایتمندی (کائو و لیائو، 2008؛ تان و همکاران، 2005)، عدالت (جین و همکاران، 2013؛ مو و والراند، 2000؛ فنگ و همکاران، 2015) از پهنای باند اختصاص داده شده، اتخاذ می‌شوند. لازم به ذکر است که تخصیص مناسب پهنای باند در SDNهای ترکیبی، ابزار شبکه را بهبود می‌بخشد. بنابراین، الگوریتم کارآمد برای تخصیص پهنای باند برای دستیابی به عملکرد بهینه‌سازی مورد نیاز است.

یک مشکل کلاسیک در شبکه دسترسی و شبکه اصلی، پایان دادن به مسیر در یک شبکه‌ی بی‌سیم همراه یک رابط بی‌سیم و یک مسیر در شبکه اصلی سیمی است. تا کنون بیشتر کارهای موجود، تخصیص منابع را در شبکه و شبکه اصلی جداگانه در نظر می‌گرفتند. فقط برخی از پژوهش‌ها، مطالعات مشترک را بر روی مکانیسم‌های تخصیص‌پذیری در هر دو شبکه بی‌سیم و مسیر شبکه‌های اصلی انجام می‌دهند. در مطالعه‌ی (چیانگ و بل، 2004)، تخصیص منابع پایان دادن برای پیشبرد مسئله تخصیص منابع مشترک در سراسر شبکه دسترسی مبتنی بر OMA و شبکه اصلی IP سنتی پیشنهاد شده است. بعضی دیگر از مکانیسم‌های تخصیص منابع پایان دادن توسط (لیائو و همکاران، 2014)، (لی و همکاران، 2007) و (لی و همکاران، 2015) به ترتیب برای شبکه دسترسی به رادیو، شبکه دسترسی مبتنی بر NOMA و شبکه بی‌سیم ad-hoc پیشنهاد شده‌اند. با این حال، هیچ یک از مقالات، مشکل مشترک تخصیص منابع را در شبکه دسترسی به رادیوی مبتنی بر NOMA و شبکه اصلی مبتنی بر SDN در نظر نمی‌گیرند.

در این مقاله، ما الگوریتم بهینه‌سازی مشترک را با توجه به تخصیص پهنای باند شبکه در شبکه اصلی و تخصیص توان در شبکه دسترسی پیشنهاد می‌کنیم. هدف این است که ابزار شبکه در راه حل مشترک از تخصیص قدرت و پهنای باند را به حداکثر برسانیم. به گفته ما، این اولین راه حل بهینه‌سازی برای پهنای باند و تخصیص قدرت در نرم‌افزار شبکه‌ی تعریف شده‌ی 5G است که برای حل مسئله بهینه‌سازی مشترک پیشنهاد شده است. هدف کلی این مقاله، می‌تواند به‌صورت زیر خلاصه شود:

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.