ارتباطات دستگاه به دستگاه (D2D) انرژي بهينه با انتخاب مد مناسب مبتني بر روش بازي ائتلافي

Energy-Efficient Device to Device (D2D) Communications Using Proper Mode Selection Based on Coalition Game Method

استفاده بهينه از منابع راديوئي در شبكه هاي مخابراتي سلولي داراي ارتباطات دستگاه به دستگاه (D2D)، كه كاربران D2D در يكي از سه مد ارتباطي غير مستقيم (از طريق ايستگاه پايه) و مستقيم (شامل سناريوهاي استفاده مجدد و اختصاصي) هستند، بسيار مورد توجه است. يافتن روش هاي انرژي بهينه در اين نوع ارتباطات و انتخاب مدي كه ارتباطات D2D در آن مد راندمان انرژي بالاتري دارد، هدف اصلي اين تحقيق است. در اين مقاله، راه حلي بر اساس يك بازي ائتلافي براي انتخاب مدهاي ارتباطي با بيشترين راندمان انرژي پيشنهاد مي شود. لينك هاي D2D مي توانند بر اساس راندمان انرژي تصميم به ترك و يا پيوستن به يك ائتلاف بگيرند. حذف حالت هايي كه نرخ حداقلي لازم را تأمين نمي كنند و ملاحظه همزمان توان و نرخ داده، دو ايده جديد اين تحقيق است كه باعث كاهش پيچيدگي محاسباتي و تضمين كننده راندمان انرژي بالاتر مي شود. شبيه سازي نرم افزاري در محيط MATLAB، راندمان انرژي بالاتر الگوريتم پيشنهادي را نسبت به الگوريتم مرجع، در نسبت هاي مختلف سيگنال به نويز، نشان مي¬دهد.

Efficient use of radio resources in cellular communication networks consisting device to device (D2D) communications which D2D users are in three communication modes such as, indirect (through base station) and direct (including reuse and dedicated scenarios) is highly regarded. In this type of communications, finding energy efficient methods and selecting a mode which D2D communications in that has higher energy efficiency is the main goal of this investigation. In this paper, a solution based on a coalition game is proposed which selects communication modes with highest energy efficiency. Th e D2D links can make a decision to leave or join a coalition based on energy efficiency. Removing the modes which do not satisfy minimum required data rate and also considering the consumed power and data rate in a joint state are two new ideas of this research which introduce lower computational complexity and guarantee higher energy efficiency. Software simulation in MATLAB software shows higher energy efficiency for the proposed algorithm compared to that for the reference one in different signal to noise ratios.