بررسي اثر محدوديت نرخ انتقال شبكه‌ي زيرساخت در الحاق كاربران و تخصيص زيرحامل و توان در شبكه‌هاي تركيبي فيبر-راديويي نامتجانس

Investigating the Capacity Limitation of Backhaul Links in User Association, Subcarrier and Power Allocation in Fiber-Wireless Heterogeneous Networks

. شبكه‌هاي تركيبي فيبر-‌بي‌سيم به دليل مديريت بهتر در ظرفيت هركدام از سلول‌ها، كيفيت سرويس، قابليت اعتماد و افزايش بازدهي منابع شبكه به‌عنوان يكي از گزينه‌هاي اصلي در شبكه‌هاي نسل آينده مورد توجه فراوان قرار گرفته‌اند. در اين مقاله، اثر نرخ انتقال لينك زيرساخت انتقال در شبكه‌هاي تركيبي فيبر-بي‌سيم نامتجانس با رعايت قيد تضمين حداقل نرخ بيت براي كاربران شبكه، بررسي شده است در ابتدا مسئله بهينه‌سازي الحاق كاربران و تخصيص زيرحامل و توان، با تابع هدف ماكزيمم كردن مجموع نرخ بيت كاربران شبكه به همراه قيود كيفيت سرويس و محدوديت ظرفيت زيرساخت به صورت كلي براي يك شبكه كه مدولاسيون تقسيم فركانس متعامد (OFDM) را به‌كار مي‌گيرد، بيان مي‌شود. سپس به دليل غيرخطي بودن و غيرمحدب بودن مسئله، از يك روش تكرار شونده براي حل مسئله استفاده مي‌شود كه زيرمسئله اول آن كه بهينه‌سازي خطي است، مربوط به الحاق كاربران و تخصيص زيرحامل‌ها و زيرمسئله دوم آن مربوط به تخصيص توان است كه با رويكرد برنامه‌ريزي هندسي حل شده است. با ارائه نتايج عددي حل مسئله‌ي در نظر گرفته شده، اثر محدوديت نرخ انتقال زيرساخت بررسي شده است، كه مشاهده مي‌شود با افزايش نرخ انتقال زيرساخت، گذردهي قسمت راديويي و دسترسي شبكه افزايش مي‌يابد.

In this paper the role of backhaul capacity in Fiber-Wireless (FiWi) heterogeneous networks with the constraints that users should have a Quality-of-Service (QoS) rate, is studied. FiWi networks are emerging architecture because of their management of capacity, QoS, reliability, etc. At first, we write the sum-rate objective user association, subcarrier and power allocation optimization problem with the QoS and backhaul capacity constraints that uses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Because the original problem is non-linear and non-convex, we use an iterative algorithm which allocates subcarrier and associated users in first sub-problem and allocates power with the aim of Geometric Programming (GP). Numerical results indicates that by growing the backhaul capacity, the throiughput of radio access network is increased.