مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری فصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران 16823745 16 2 2018 9 30 Power Control and Subchannel Allocation in OFDMA Macrocell-Femtocells Networks کنترل توان و تخصیص زیرکانال در شبکه های دوسطحی ماکروسل و فمتوسل مبتنی بر OFDMA 111 120 fa حسین داودی مهدی راستی 2017 5 19 Heterogeneous networks, including macrocell and femtocell, cause to increase network capacity. Also, they improve quality of offers services to users in cellular networks. Common subchannel allocation among different tier users, make cross-tier interference among users. Since macrocell users have priority to femtocell ones, presence of femtocell users should not prevent macrocell users to access minimum quality-of-service. In this paper, a power control and subchannel allocation scheme in downlink transmission an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) based two tier of macrocell and femtocell is proposed, aiming the maximization of femtocell users total data rate, in which the minimum QOS for all macrocell users and femtocell delay-sensitive users is observed. In macrocell tier, two different problems are considered. The first problem aim to maximizing the total threshold of tolerable cross-tier interference for macrocell users and the second problem’s goal is minimizing the macrocell’s total transmission power. For the femtocell tier, maximizing the users total data rate is the objective. Hungrian method, an assignment optimization method, is used for solving the first problem in macrocell tier. Moreover, in order to solve the second problem a heuristic method for subchannel allocation is proposed and dual Lagrange method is used for power control. In addition, in order to solve the problem for femtocell tier, a heuristic method is used for subchannel allocation. Subsequently, a dual Lagrange method which is one of the convex optimization problem solver is used, so that we can control the power. Finally, an extend simulations are performed to validate the performance of the proposed method. شبکه‏های چندسطحی که شامل ماکروسل و فمتوسل هستند، منجر به افزایش ظرفیت شبکه و بهبود کیفیت سرویس‏های ارائه‌شده به کاربران در شبکه‏های سلولار می‏شوند. تخصیص زیرکانال مشترک بین کاربران سطوح مختلف، باعث ایجاد تداخل بین سطحی بین کاربران می‏گردد که به دلیل اولویت بالاتر کاربران ماکروسل، حضور کاربران فمتوسل نباید مانع دست‏یابی این کاربران به حداقل کیفیت سرویس خود شوند. در این مقاله یک روش کنترل توان و تخصیص زیرکانال در حالت فروسو و در دو سطح ماکروسل و فمتوسل مبتنی بر OFDMA با هدف بیشینه‌کردن مجموع نرخ کاربران فمتوسل‏ها، به نحوی که حداقل کیفیت سرویس برای همه کاربران ماکروسل و کاربران حساس به تأخیر فمتوسل‏ها رعایت گردد ارائه می‏دهیم. در سطح ماکروسل دو مسئله متفاوت را به صورت جداگانه در نظر می‏گیریم. مسئله اول با هدف بیشینه‌نمودن مجموع آستانه تداخل بین سطحی قابل تحمل برای کاربران ماکروسل و مسئله دوم با هدف کمینه‌کردن مجموع توان ارسالی ماکروسل بیان می‏شود. مسئله در سطح فمتوسل، با هدف بیشینه‌نمودن مجموع نرخ داده کاربران فمتوسل‏ها بیان می‏گردد. برای حل مسئله اول در سطح ماکروسل از الگوریتم مجارستانی که یک روش بهینه انتساب است استفاده می‏نماییم. همچنین برای حل مسئله دوم از یک روش مکاشفه‏ای برای تخصیص زیرکانال و از روش دوگان لاگرانژ برای کنترل توان استفاده می‏گردد. برای حل مسئله در سطح فمتوسل نیز ابتدا با استفاده از یک روش مکاشفه‏‏ای، تخصیص زیرکانال صورت می‏گیرد و سپس با استفاده از روش دوگان لاگرانژ که یکی از روش‏های حل مسایل بهینه‏سازی محدب است، کنترل توان صورت می‏پذیرد. در انتها عملکرد این روش با تحلیل نتایج حاصل از شبیه‏سازی بررسی می‏گردد. شبکه‏ های چندسطحیفمتوسلکنترل توان و تخصیص زیرکانالبهینه‏ سازی محدبOFDMA http://ijece.org/ar/Article/Download/28327