بهره وری انرژی در سیستم مایموی مجازی

نسل های آینده ی ارتباطات سیار بی سیم نیازمند ظرفیت بالا و لینک های ارتباطی قابل اطمینان همزمان با حفظ انرژی سرویس دهندگان آن می باشند. از این رو، طراحان شبکه های مخابراتی به دنبال روش های کارآمد در جهت بهره وری انرژی سیستم در کنار افزایش بهره وری کلی آن هستند. از سوی دیگر، سیستم مایمو با داشتن آنتن های چندگانه توانسته است تسهیم سازی قابل قبول و ظرفیت و اطمینان بالا را بدون افزایش پهنای باند و توان به دست آورد. اگرچه قابلیت های زیاد آنتن های مایمو در شبکه های ارتباطی بی سیم کاملا مشهود است، اما پیاده سازی آن روی دستگاه های سیار کوچک با مشکل روبرو است. برای غلبه بر این چالش، سیستم مایموی مجازی به عنوان یک روش کارآمد پیشنهاد شده است که می تواند مزایای مایمو را با استفاده از تک آنتن های کاربرهای مشارکت کننده پیاده سازی کند. حضور کاربرهای سیار با باتری محدود در شکل گیری مایموی مجازی نقش اساسی دارد. از این رو، افزایش انگیزه ی کاربرها از طریق بالا بردن بهره وری انرژی به عنوان تابع هدف در نظر گرفته می شود. به بیان بهتر، اگر انرژی مورد نیاز برای مشارکت هر کاربر در مایموی مجازی بهینه شود، احتمال حضور آن کاربر افزایش می یابد و طول عمر شبکه بالا می رود. بنابراین، استفاده از الگوریتم های مختلف برای بالا بردن بهره وری انرژی یکی از مسائل مهم مطرح شده در سیستم مایموی مجازی می باشد. در این تحقیق، به منظور بالا بردن انگیزه ی کاربرهای مشارکت کننده در مایموی مجازی، ابتدا یک الگوریتم زمان بندی عدالت نسبی برای تعیین ترتیب مشارکت کاربرها پیشنهاد می گردد. این الگوریتم با مشارکت دادن کاربرهایی که کانال نسبتاً مطلوبی دارند مانع تخلیه ی سریع باتری کاربرهای مشارکت کننده با کانال مطلوب شده و در نهایت طول عمر شبکه ی مایموی مجازی را بالا می برد. در مرحله ی بعد الگوریتمی به نام زمان بندی عدالت نسبی مشارکتی پیشنهاد می گردد که علاوه بر مزایای الگوریتم قبلی، کل مصرف انرژی در سیستم مایموی مجازی را کاهش می دهد. اساس کار این الگوریتم، استفاده بیش از یک کاربر در هر ارسال می باشد. سرانجام، یک الگوریتم ابتکاری مشارکتی چندکاناله پیشنهاد می گردد که علاوه بر مزایای دو الگوریتم پیشین، ظرفیت شبکه را نیز افزایش می دهد.