تخصيص توان به منظور حداكثر كردن نرخ گذردهي كاربران فمتو با در نظر گرفتن حداكثر تداخل كاربران ماكرو با استفاده از الگوريتم هاي فرا ابتكاري

Power allocation for maximizing overall transmission rate of femto cells considering the maximum interference level of macro stations by using metaheuristic algorithms

در دنياي مخابرات سيار، تقاضا براي سرويس‌هاي با نرخ بالا به سرعت در حال گسترش است. به همين منظور براي كاربراني كه در محيط‌هاي داخلي نمي‌توانند كيفيت مناسبي از سيگنال را كه توسط ايستگاه ماكرو ارسال مي‌شود، دريافت كنند، راه كار جديد به نام شبكه‌هاي فمتوسل ارائه شده است. از طرف ديگر با توجه به اينكه فمتوسل‌ها در محدوده‌ي فركانسي مشتركي با ماكروسل و ديگر فمتوسل‌ها كار مي‌كنند، باعث ايجاد تداخل بين لايه‌اي و درون لايه‌اي مي‌شود كه مديريت اين موضوع را نيز مي‌توان به عنوان يكي از چالش‌هاي شبكه‌هاي فمتوسل برشمرد. اكثر كارهايي كه در مورد مديريت تداخل در شبكه‌هاي فمتوسل مورد بررسي قرار گرفته است، در مدلسازي رفتار ماكروسل ضعف دارند. اين ضعف به اين گونه بوده كه ترافيك در ماكروسل را به صورت حالت اشباع در نظر گرفته‌اند و فرض شده است ماكروسل در تمامي زمان‌ها بر روي كانال، داده براي ارسال دارد. دراين پايان نامه رفتار ماكروسل بر روي هر زير كانال،بصورت تصادفي و همچنين به صورت يك زنجيره‌ي ماركوف گسسته در زمان در نظر گرفته شده است. در اين پايان نامه هدف تخصيص توان در هر زيركانال به منظور به حداكثر رساندن نرخ گذر‌دهي كاربران فمتوسل در فراسو است؛ از آنجايي‌كه فرمول سازي مسئله‌‌ي بدست آمده به صورت غير محدب مي‌شود، در اين پايان‌‌نامه براي حل اين مسئله از تعدادي الگوريتم‌هاي فرا ابتكاري شامل ژنتيك، ازدحام ذرات، تبريد شبيه سازي شده و تركيب اينها استفاده شده است.

In the world of mobile communications, the demand for services at high rates is rapidly expanding. For this purpose for users who have indoor poor quality of the received signal that is sent by macro station and femtocell networks are presented as a new approach. On the other hand, Femtocell and Macrocell and other Femtocells working in same frequency range, so these are causes of interference is make in Cross-tier and Co-tier. The interference management is the most important challenges in femtocell networks. The most of article that work on interference management have Weakness in modeling the behavior of marcocell and femtocell networks. This weakness is that the traffic of macrocell considered to be saturated and Macrocell is on the channel and having data to send at all time. In this thesis assumed that macrocell behavior on each sub-channel is randomly and also considered the behavior of Macrocell as a discrete time Markov chain. In this thesis the goal is power allocation in each sub-channel in order to maximize user throughput rate in Up-Link scenario in femtocell. Since the formulation of this problem is non-convex, for solving this problem we use Meta-heuristic algorithms like genetic, particle swarm, simulated annealing, and used the composition of them.