Resumen

El rediseño de las estrategias de asociación de usuarios para mejorar la eficiencia energética (EE) se ha considerado como uno de los paradigmas de cambio prometedores para las redes celulares de quinta generación (5G). En este artículo, investigamos cómo optimizar la asociación de usuarios para mejorar la EE en redes heterogéneas hiperdensas en las redes celulares 5G, donde el nodo de baja potencia (LPN) supera ampliamente al nodo de alta potencia (HPN). Para caracterizar que los LPN densamente desplegados se encargarían de la mayoría de los servicios de alta velocidad, mientras que los HPN apoyan principalmente la cobertura; la métrica de la EE se define como la EE media ponderada de los nodos de acceso con la unidad de bit por julio. A continuación, se formula la función objetivo de optimización de la EE y se demuestra que no es convexa. Se presentan dos técnicas de transformación matemática para resolver el problema no convexo. En el primer caso, el problema original se reformula como un problema equivalente que implica la maximización de una función bicóncava. En el segundo caso, es equivalente a un problema de minimización cóncavo. Nos centramos en la solución del marco bicóncavo y, explotando la estructura bicóncava, se propone un novedoso algoritmo iterativo basado en la teoría dual, con el que se puede alcanzar una solución parcialmente óptima. Los resultados de la simulación han verificado la eficacia del algoritmo propuesto.

• Materias:Propagación de ondas Electromagnetismo Redes de telecomunicaciones Radiofrecuencia Teoría de Antenas
• Subjects:Wave propagation Electromagnetism Telecommunications networks Radio frequency Antenna theory
• Palabras claves:red celular, nodo de potencia, técnicas de transformación matemática, ee de acceso, problema de minimización cóncava, red densa heterogénea, ee media ponderada, estrategia de asociación de usuarios, unidad de bit, algoritmo iterativo novedoso
• Keywords:cellular network, power node, mathematical transformation techniques, ee of access, concave minimization problem, dense heterogeneous networking, average weighted ee, user association strategy, unit of bit, novel iterative algorithm