تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,035 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,540,824 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,245,058 |
تخصیص منابع مبتنی بر یادگیری تقویتی برای بهبود گذردهی در ارتباطات D2D سلولی | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
دوره 50، شماره 3 - شماره پیاپی 93، آبان 1399، صفحه 1165-1177 اصل مقاله (1.43 M) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
وصال حکمی* 1؛ سید اکبر مصطفوی2؛ زیبا عارفی نژاد3 | ||
1دانشکده مهندسی کامپیوتر - دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
2گروه مهندسی کامپیوتر - دانشگاه یزد | ||
3دانشکده مهندسی کامپیوتر – دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
چکیده | ||
با توجه به تقاضای روزافزون برای پهنای باند شبکههای سلولی، همزیستی ارتباطات دستگاه به دستگاه با مشترکان مجوزدار شبکه سلولی میتواند به بهرهوری کارآمد از طیف مغناطیسی منجر شده و گذردهی شبکه را افزایش دهد. در این شیوه، منابع به نحوی میان مشترکان مجوزدار شبکه سلولی و زوج دستگاهها با ارتباط مستقیم به اشتراک گذاشته میشود که ضمن افزایش بهرهوری طیف فرکانسی، خللی در کیفیت سرویس کاربران مجوزدار ایجاد نشود. اغلب روشهای تخصیص منابع کنونی متکی به اطلاعات وضعیت کانال و بازخورد نرخ ارسال مشترکان شبکه سلولی هستند که این اطلاعات به شکل دقیق در دسترس نیست. در این مقاله، یک روش نوآورانه مبتنی بر یادگیری تقویتی برای تنظیم حالت کاری کاربران D2D و اختصاص طیف به گرهها پیشنهاد میشود که بدون نیاز به اطلاعات وضعیت کانال، منابع به شکل بهینه بین کاربران ارتباطات D2D و مشترکان شبکه سلولی تقسیم شده و گذردهی شبکه را بیشینه میسازد. ارزیابیهای انجام شده نشان میدهد که روش پیشنهادی علیرغم عدم دسترسی به اطلاعات وضعیت کانال و بازخورد نرخ ارسال مشترکان، به گذردهی نزدیک به حالت بهینه دست مییابد و نرخ قطعی آن بسیار نزدیک به حالت ایده آل است. | ||
کلیدواژهها | ||
ارتباطات D2D؛ اطلاعات وضعیت کانال؛ تخصیص طیف فرکانسی؛ یادگیری تقویتی | ||
مراجع | ||
[1] M. Rebato,M. Mezzavilla,S. Rangan,M. Zorzi, "Resource sharing in 5G mmWave cellular networks," IEEE Conference on Computer Communications Workshops, 2016. [2] M. Salahuddin, K. Alam, "Information and Communication Technology, electricity consumption and economic growth in OECD countries: A panel data analysis," International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 76, pp. 185-193, 2016. [3] S. Zhang , Y. Hou , X. Xu , X. Tao, "Resource allocation in D2D-based V2V communication for maximizing the number of concurrent transmissions," IEEE 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications, pp. 1-6, 2016. [4] J. Sachs, I. Maric , A. Goldsmith, "Cognitive Cellular Systems within the TV Spectrum," IEEE Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum (DySPAN), pp. 1-12, 2010. [5] V. Chandrasekhar,J.G.Andrew,Femtocell network: A Survey,IEEE comminucations Magazine, Vol 46, no.9.2008. [6] A. Abdelhadi , T. C. Clancy, "Optimal context-aware resource allocation in cellular networks," International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC), pp. 1-5, 2016. [7] K. Doppler , M. Rinne, C. Wijting,C. B. Ribeiro, "Device-to-device communication as an underlay to LTE-advanced networks," IEEE Communications Magazine, vol. 47, no. 12, pp. 42-49, 2009. [8] R. Wang,D. Cheng,G. Zhang,Y. Lu,J. Yang,L. Zhao,K. Yang, "Joint relay selection and resource allocation in cooperative device-to-device communications," AEU - International Journal of Electronics and Communications, vol. 73, pp. 50-58, 2017. [9] S. Mallick,R. A. Loodaricheh ,K. N. R. Surya Vara PrasadVijay Bhargava, "Resource Allocation for Cooperative D2D Communication Networks," 5G Mobile Communications , pp. 531-570, 2016. [10] B. S. Thian,A. Goldsmith, "Decoding for MIMO Systems with Imperfect Channel State Information," IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM, 2010. [11] K.Ghavame,M.Naraghi, , "MIMO Detection With Imperfect Channel State Information Using Expectation Propagation," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 66, no. 9, 2017. [12] S. A. Ramprashad , G. Caire, "Cellular vs. Network MIMO: A comparison including the channel state information overhead," IEEE 20th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2009. [13] J.Han , Q. Cui ,C.Yang ,X.Tao , "Bipartite matching approach to optimal resource allocation in device to device underlaying cellular network, Electronics letters ," vol. 50, no. 3, pp. 212-214.,2014. [14] C. H. Yu,K. Doppler , C. B. Ribeiro ,O. Tirkkonen , "Resource Sharing Optimization for Device-to-Device Communication Underlaying Cellular Networks," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 10, no. 8, pp. 2752 - 2763, 2011. [15] H. Min,J. Lee,S. Park,D. Hong, "Capacity Enhancement Using an Interference Limited Area for Device-to-Device Uplink Underlaying Cellular Networks," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 10, no. 12, pp. 3995 - 4000, 2011. [16] Y. Yi, J. Zhang , Q. Zhang , T. Jiang , J. Zhang, "Cooperative Communication-Aware Spectrum Leasing in Cognitive Radio Networks," IEEE Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum (DySPAN), pp. 1-11, 2010. [17] Z. Liu,T. Peng, S. Xiang, W. Wang, "Mode selection for Device-to-Device communication under LTE-Advanced networks," IEEE International Conference on Communications, pp. 5563-5567, 2012. [18] Y. Pei , Y.C. Liang, "Resource Allocation for Device-to-Device Communications Overlaying Two-Way Cellular Networks," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 12, no. 7, pp. 3611-3621, 2013. [19] R. Chithra, R. Bestak,S. Patra, "Hungarian Method Based Joint Transmission Mode and Relay Selection in Device-to-Device Communication," 8th IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC), pp. 261-268, 2015. [20] علیرضا عبدالله پوری، گلاله عزیزی , «تخصیص منابع در شبکههای WiMax مبتنی بر OFDMA برای سیستمهای IPTV با استفاده از الگویتم ژنتیک»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 46، شماره 3، ص. 267-276، 1395. [21] فرهاد دانائی یگانه، افشین ابراهیمی، «مدیریت انتخاب مجدد سلول در نسلهای مختلف شبکههای سلولی مبتنی بر 3GPP و تحلیل دو چالش یک اپراتور داخلی»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 46، شماره 3، ص. 161-179، 1395. [22] Y. Cao, T. Jiang and C. Wang, "Cooperative device-to-device communications in cellular networks," IEEE Wireless Communications, Vol. 22, No. 3, pp. 124-129, 2015. [23] H. Shin, Y. Jin Sang, and J. G. Andrews., Outage probability for heterogeneous cellular networks with biased cell association, IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM, pp. 1-5 , 2011. [24] L. Lei and Z. Zhong.,, Operator Controlled Device-to-Device Communications in LTE-Advanced Networks, IEEE Wireless Communications, Vol. 19, No. 3, pp. 96–104,2012. [25] N. Chen , H. Tian , Z. Wang, "Resource Allocation for Intra-Cluster D2D Communications Based on Kuhn-Munkres Algorithm," IEEE 80th Vehicular Technology Conference, pp. 1-5, 2014. [26] B. Zhou , H. Hu, S. Q. Huang, H. H. Chen, "Intracluster Device-to-Device Relay Algorithm With Optimal Resource Utilization," IEEETransactions on Vehicular Technology, vol. 62, no. 5, pp. 2315-2326, 2013. [27] S. Chen, T. Lin, I. King, M. R. Lyu, W. Chen, "Combinatorial Pure Exploration of Multi-Armed Bandits," Advances in Neural Information Processing Systems 27 (NIPS), pp. 379-387, 2014. [28] Y. Gai, B. Krishnamachari, R. Jain, "Learning Multiuser Channel Allocations in Cognitive Radio Networks: A Combinatorial Multi-Armed Bandit Formulation," IEEE Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum, pp. 1-6, 2010. [29] Y. Gai , B. Krishnamachari , M. Liu, "On the Combinatorial Multi-Armed Bandit Problem with Markovian Rewards," IEEE Global Telecommunications Conference , pp. 1-6, 2011. [30] Ontanón, S., The combinatorial multi-armed bandit problem and its application to real-time strategy games In Ninth Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment Conference, 2013. [31] Y.Gai, B. Krishnamachari, and R. Jain, Combinatorial network optimization with unknown variables: Multi-armed bandits with linear rewards and individual observations, IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol. 20, No.5, pp. 1466-1478, 2012. [32] Garivier, A., & Moulines, E., On upper-confidence bound policies for switching bandit problems, In International Conference on Algorithmic Learning Theory, pp. 174-188, 2011. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 635 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 429 |