ارتباطات دستگاه به دستگاه زیر-لایه در شبکه های سلولی موج-میلیمتری: تخصیص کانال، انتخاب نوع ارسال و کنترل توان برای سناریوهای با اطلاعات جانبی کانال کامل و محدود

در این مقاله، ارتباطات دستگاه به دستگاه زیر-لایه در باند فرکانسی موج-میلیمتری مورد بررسی قرار گرفته است که در آن می توان از رله های نیمه-دوطرفه / تمام-دوطرفه برای بهبود کیفیت ارسال و افزایش محدوده پوشش کمک گرفت. هدف اصلی ما انتخاب توام مود ارسالی کاربران D۲D، تخصیص منابع سلولی به کاربران D۲D و کنترل توان کاربران به منظور بیشینه کردن مجموع نرخ دیتای شبکه ی سلولی و کاربران D۲D است. در تحلیل های انجام گرفته بر روی ویژگی های اصلی مخابرات موج-میلیمتری شامل پهنای باند بزرگ تر، امکان استفاده از آنتن های آرایه ای جهت دار، و سایه افکنی و افت توان بیشتر متمرکز شده ایم. از آنجا که مساله ی بهینه سازی یک مساله ی برنامه ریزی غیرخطی مختلط است، دو الگوریتم ابتکاری برای حل این مساله پیشنهاد داده ایم که در یکی از آن ها از فرض در دسترس بودن کامل اطلاعات جانبی کانال و در دیگری از فرض محدودیت در دسترسی به این اطلاعات استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی برتری استفاده از رله های تمام-دوطرفه در مقایسه با استفاده از رله های نیمه-دوطرفه و ارتباط مستقیم کاربران به ویژه در لینک های دید غیر مستقیم -که مکانیزم اصلی انتشار در شبکه های موج-میلیمتری است- است. به عنوان مثال، استفاده از رله های تمام-دوطرفه می تواند نرخ دیتای مجموع را تا ۱.۵ برابر در مقایسه با رله های نیمه-دوطرفه افزایش دهد. همچنین داشتن قابلیت انتخاب بین ارتباط مستقیم یا استفاده از رله (نیمه-دوطرفه / تمام-دوطرفه) می تواند به بهبود عمل کرد سیستم - به ویژه هنگامی که میزان خود-تداخلی باقی مانده رله های تمام-دوطرفه بزرگ است - کمک کند. الگوریتم CSI محدود در مقایسه با CSI کامل دارای پیچیدگی پیاده سازی به مراتب پایین تری است. علاوه براین، هنگامی که تعداد منابع در دسترس در مقایسه با تعداد کاربران D۲D خیلی بیشتر است (حداقل ۶ برابر)، فاصله ی عمل کردی بین الگوریتم CSI کامل و CSI محدود از بین می رود. 

Keywords:

ارتباطات دستگاه به دستگاه زیر-لایه , رله تمام-دوطرفه , موج میلیمتری , نسل پنجم شبکه های سلولی , تخصیص منابع