Seleção de Relays, Pareamento de Subportadoras e Alocação de Potência para Sistemas Cooperativos

Abstract

Resumo-Neste artigo estudamos alocação de recursos de rádio para redes cooperativas com a presença de múltiplos relays em que a adaptação da taxa de transmissão em relação a qualidade de canal dar-se por um mapeamento discreto. Em especial, realizamos a otimização da taxa de transmissão em um sistema cooperativo através da seleção de relays, pareamento de subportadoras e alocação de potência de transmissão. O problema estudadoé formulado como um problema de programação linear inteira cuja soluçãoótima pode ser obtida através de algoritmos conhecidos sob o custo de uma alta complexidade computacional. Motivados por tal fato, propomos uma solução alternativa de baixo custo computacional que apresenta-se como um bom compromisso entre desempenho e complexidade computacional. Palavras-Chave-seleção de relays, pareamento de subportadora, alocação de potência, programação linear inteira.

Alocação de Recursos em Sistemas Cooperativos para Maximização da Eficiência Energética Sujeita a Restrições de QoS

“…Embora o uso eficiente de energia seja considerado bastante conveniente nos padrões de comunicações atuais,é comum na literatura estudos em redes sem fio que desconsideram EE. Em sistemas OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) cooperativos, por exemplo, esquemas de alocação de recursos para puramente maximizar a eficiência espectral têm sido intensamente estudados na literatura como em [3] e [4]. Um esquema para maximizar a taxa total de dados em uma rede LTE-A cooperativaé mostrado em [3], porém os autores consideram fixo o pareamento de subportadoras e a seleção de repetidores.…”

“…Um esquema para maximizar a taxa total de dados em uma rede LTE-A cooperativaé mostrado em [3], porém os autores consideram fixo o pareamento de subportadoras e a seleção de repetidores. A maximização da taxa de dados assumindo pareamento de subportadoras e seleção de repetidoresé estudada em um cenário OFDMA cooperativo com protocolo decodifica e encaminha ou do inglês, DF (Decode-and-Forward) em [4].…”

Seleção de Relays para o Enlace Reverso de Redes Cooperativas Utilizando SC-FDMA com Restrições de Adjacência

“…Seleção de relays em redes cooperativas utilizando OFDMA foi estudado por diversos trabalhos dentre os quais destacamos [8] e [9]. Em [8] os autores estudaram o problema de maximização da taxa de dados e assumem que os relays empregam o protocolo AF (do inglês, Amplify and Forward).…”

“…Mais recentemente, os autores em [9] abordaram o mesmo problema envolvendo as funcionalidades de pareamento de subportadoras, seleção de relays e alocação de potência. A principal diferença entre [8] e [9]é que oúltimo trabalho considera o protocolo DF (do inglês, Decode and Forward) nos relays e assume a hipótese mais realista que a transmissão ocorre em níveis discretos de taxa devido ao uso de MCSs (do inglês, Modulation and Coding Schemes). Poucos trabalhos abordaram seleção de relays em redes cooperativas em sistemas SC-FDMA.…”

“…A função objetivo (7) consiste na taxa total do sistema que corresponde a soma das taxas de dados encaminhadas pelos R relays. A restrição (8) assegura que cada terminal móvel no salto 1 deve utilizar apenas um padrão de assinalamento 2 , p, e conectar-se a umúnico relay r. Na restrição (9), temos a condição de que um mesmo BR não pode ser compartilhado entre os terminais no salto 1. Em (10), temos a restrição que, no salto 2, cada relay r deve transmitir em apenas umúnico padrão de assinalamento p. Da mesma forma de (9), a equação (11) garante que um mesmo BR não pode ser compartilhado entre os relays no salto 2.…”