مقاله تجزیه و تحلیل عملکرد و بهینه سازی شبکه های OFDMA به کمک FFR با استفاده از برنامه ریزی آگاهانه کانال

چکیده

Modern cellular standards typically incorporate interference coordination schemes allowing near universal frequency reuse while preserving reasonably high spectral efficiencies over the whole coverage area. In particular, fractional frequency reuse (FFR) and its variants are deemed to play a fundamental role in the next generation of cellular deployments (B4G/5G systems). This paper presents an analytical framework allowing the downlink performance evaluation of FFR-aided OFDMA networks when using channel-aware scheduling policies. Remarkably, the framework contemplates the use of different rate allocation strategies, thus allowing to assess the network behaviour under ideal (capacity-based) or realistic (throughput-based) conditions. Analytical performance results are used to optimise the FFR parameters as a function of, for instance, the resource block scheduling policy or the density of UEs per cell. Furthermore, different optimisation designs of the FFR component are proposed that allow a tradeoff between throughput performance and fairness by suitably dimensioning the FFR-defined cell-centre and cell-edge areas and the corresponding frequency allocation to each region. Numerical results serve to confirm the accuracy of the proposed analytical model while providing insight on how the different parameters and designs affect network performance.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

استانداردهای سلولی مدرن به طور معمول شامل طرح های هماهنگی تداخل هستند که امکان استفاده مجدد از فرکانس جهانی را در حالی که حفظ کارآیی طی طیفی مناسب در کل منطقه پوشش است ، امکان استفاده مجدد از فرکانس جهانی قرار می دهد.به طور خاص ، استفاده مجدد فرکانس کسری (FFR) و انواع آن به نظر می رسد که نقش اساسی در نسل بعدی استقرار سلولی (سیستم های B4G/5G) دارند.در این مقاله یک چارچوب تحلیلی ارائه شده است که امکان ارزیابی عملکرد downlink از شبکه های OFDMA به کمک FFR را هنگام استفاده از سیاست های برنامه ریزی آگاهانه کانال فراهم می کند.نکته قابل توجه ، این چارچوب در مورد استفاده از استراتژی های تخصیص نرخ مختلف در نظر گرفته می شود ، بنابراین امکان ارزیابی رفتار شبکه تحت شرایط ایده آل (مبتنی بر ظرفیت) یا واقع بینانه (مبتنی بر توان) را فراهم می کند.نتایج عملکرد تحلیلی برای بهینه سازی پارامترهای FFR به عنوان تابعی از سیاست برنامه ریزی بلوک منابع یا چگالی UE در هر سلول استفاده می شود.علاوه بر این ، طرح های بهینه سازی متفاوتی از مؤلفه FFR پیشنهاد شده است که امکان معامله بین عملکرد توان و انصاف را با ابعاد مناسب مناطق محور و سلول سلول تعریف شده FFR و تخصیص فرکانس مربوطه به هر منطقه فراهم می کند.نتایج عددی برای تأیید صحت مدل تحلیلی پیشنهادی و در عین حال بینشی در مورد چگونگی تأثیر پارامترها و طرح های مختلف بر عملکرد شبکه ، خدمت می کند.