تخصیص توان و انتخاب رله بر پایه روابط اجتماعی و جمع‌آوری انرژی در ارتباطات دستگاه به دستگاه مبتنی بر رله

با افزایش روزافزون تقاضای خدمات، در نسل پنج، راه‌حل‌هایی برای انتقال داده به‌صورت محلی بر پایه شیوه های انرژی کارآمد مطرح شده است. یکی از این روش‌ها، ارتباطات دستگاه به دستگاه (d2d) است که به‌عنوان یک روش امیدبخش برای بهبود ظرفیت و کاهش مصرف توان در شبکه های بیسیم مطرح ‌شده است. ارتباطات d2d به کاربران سلولی که در نزدیکی هم قرار دارند، این امکان را می دهد که به‌طور مستقیم و بدون گذر از ایستگاه پایه به مبادله اطلاعات بپردازند. از طرف دیگر، می‌توان از رله کمکی در ارتباطات d2d استفاده کرد. انتخاب مناسب رله یکی از مسائل مهم در به حداکثر رساندن توان عملیاتی شبکه است. این انتخاب می تواند بر اساس شرایط فیزیکی، میزان انرژی و روابط اجتماعی باشد. در این مقاله، الگوریتمی جدید جهت انتخاب بهینه رله بر پایه این سه پارامتر بیان‌شده و میزان تاثیر هرکدام مورد مطالعه قرارگرفته است. جهت یافتن توان بهینه تخصیصی به رله و کاربران d2d، یک مسئله بهینه سازی با هدف حداکثر کردن بازده انرژی سیستم تنظیم و حل گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که انتخاب رله بر اساس ترکیب مناسب پارامترهای روابط اجتماعی، برداشت انرژی و شرایط فیزیکی می‌تواند بهره وری انرژی شبکه را به‌طور چشم گیری افزایش دهد.

Power allocation and relay selection based on social relations and energy harvesting in relay-based device-to-device communications

With increasing demand for services, in the fifthgeneration (5G), some locally data transmission methods based on efficient energy are proposed. One of these methods is devicetodevice communication (D2D), which has been proposed as a promising method to improve the capacity and reduce the power consumption in the wireless networks. D2D communications, to nearby users, allows the data to be transmitted directly, without using the base station. On the other hand, the auxiliary relay can be used in D2D communications. Selecting the proper relay is one of the important to maximize the network throughput. This choice can be based on physical conditions, the amount of energy and social relations. In this paper, a new algorithm is expressed for selecting the optimal relay based on these three parameters, and the effect of each one has been studied. To find the optimal power allocation for relay and D2D users, an optimization problem with the goal of maximizing the energy efficiency is regulated and solved. Simulation results show that the relay selection significantly increases the energy efficiency of the network based on the combination of three parameters social relations, energy harvesting, and data rate.