Покриття стільникової мережі 5G з розгортанням SC на основі KUD алгоритму

Автор(и)

  • Дж. Бора Маданапальський технологічний та науковий інститут, Маданапалль, Індія https://orcid.org/0000-0002-0051-0313
  • С. Баруа Маданапальський технологічний та науковий інститут, Маданапалль, Індія https://orcid.org/0000-0003-0153-1084
  • С. Раясам Маданапальський технологічний та науковий інститут, Маданапалль, Індія
  • С. Ч. Раяпаті Маданапальський технологічний та науковий інститут, Маданапалль, Індія
  • С. П. Редді Кумар Маданапальський технологічний та науковий інститут, Маданапалль, Індія

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347023100047

Ключові слова:

неоднорідність, K-середні, щільність користувачів, малий стільник, SC, середня пропускна здатність користувачів, сумарна швидкість, енергоефективність

Анотація

У роботі досліджено вплив розміщення малих стільників SC (small sell) на існуючу гетерогенно-розсіяну макростільникову MC (macro cellular) мережу. Розглянуто вплив пропонованого алгоритму розгортання малих стільників на основі поєднання алгоритмів K-середніх та щільності користувачів KUD (K-means and User Density) на існуючу MC мережу. Для дослідження згенеровані неоднорідні та нерівномірні розподіли 50 та 100 користувачів із застосуванням процесу Кокса. Результати моделювання та побудовані графіки ілюструють поступове зростання середньої пропускної здатності користувачів, сумарної швидкості та енергоефективності при перекритті 8 SC з використанням запропонованого алгоритму KUD в існуючій MC мережі.

Посилання

H. Claussen, D. López-Pérez, L. Ho, R. Razavi, S. Kucera, Small Cell Networks: Deployment, Management, and Optimization. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2017, doi: https://doi.org/10.1002/9781119307600.

A. Anpalagan, M. Bennis, R. Vannithamby, Design and Deployment of Small Cell Networks. Cambridge University Press, 2015, doi: https://doi.org/10.1017/CBO9781107297333.

B. Błaszczyszyn, M. Haenggi, P. Keeler, S. Mukherjee, Stochastic Geometry Analysis of Cellular Networks. Cambridge University Press, 2018, doi: https://doi.org/10.1017/9781316677339.

J. Borah, J. Bora, “Energy-efficient ICI mitigation with dynamic and location-based power allocation in mobility-based 5G HetCN,” Wirel. Pers. Commun., vol. 117, no. 2, pp. 1441–1457, 2021, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-020-07930-x.

J. Borah, M. A. Hussain, J. Bora, “Enhancement of throughput for cellular data network by small cell deployment,” in 2018 International Conference on Recent Innovations in Electrical, Electronics & Communication Engineering (ICRIEECE), 2018, pp. 403–408, doi: https://doi.org/10.1109/ICRIEECE44171.2018.9009311.

V. B. Nikam, A. Arora, D. Lambture, J. Zaveri, P. Shinde, M. More, “Optimal positioning of small cells for coverage and cost efficient 5G network deployment: A smart simulated annealing approach,” in 2020 IEEE 3rd 5G World Forum (5GWF), 2020, pp. 454–459, doi: https://doi.org/10.1109/5GWF49715.2020.9221257.

S. P. Thiagarajah, M. Y. Alias, W.-N. Tan, A. Mahmud, “Capacity optimised user association in planned small cell deployment for heterogeneous wireless networks,” in 2020 IEEE 5th International Symposium on Telecommunication Technologies (ISTT), 2020, pp. 123–128, doi: https://doi.org/10.1109/ISTT50966.2020.9279387.

M. Hughes, V. M. Jovanovic, “Small cells - effective capacity relief option for heterogeneous networks,” in 2012 IEEE Vehicular Technology Conference (VTC Fall), 2012, pp. 1–6, doi: https://doi.org/10.1109/VTCFall.2012.6399245.

A. Alnoman, A. Anpalagan, “Towards the fulfillment of 5G network requirements: technologies and challenges,” Telecommun. Syst., vol. 65, no. 1, pp. 101–116, 2017, doi: https://doi.org/10.1007/s11235-016-0216-9.

X. Ge, H. Cheng, M. Guizani, T. Han, “5G wireless backhaul networks: challenges and research advances,” IEEE Netw., vol. 28, no. 6, pp. 6–11, 2014, doi: https://doi.org/10.1109/MNET.2014.6963798.

D. Lopez-Perez, I. Guvenc, G. de la Roche, M. Kountouris, T. Quek, J. Zhang, “Enhanced intercell interference coordination challenges in heterogeneous networks,” IEEE Wirel. Commun., vol. 18, no. 3, pp. 22–30, 2011, doi: https://doi.org/10.1109/MWC.2011.5876497.

F. Baccelli, M. Klein, M. Lebourges, S. Zuyev, “Stochastic geometry and architecture of communication networks,” Telecommun. Syst., vol. 7, no. 1, pp. 209–227, 1997, doi: https://doi.org/10.1023/A:1019172312328.

M. Haenggi, J. G. Andrews, F. Baccelli, O. Dousse, M. Franceschetti, “Stochastic geometry and random graphs for the analysis and design of wireless networks,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 27, no. 7, pp. 1029–1046, 2009, doi: https://doi.org/10.1109/JSAC.2009.090902.

J. G. Andrews, F. Baccelli, R. K. Ganti, “A tractable approach to coverage and rate in cellular networks,” IEEE Trans. Commun., vol. 59, no. 11, pp. 3122–3134, 2011, doi: https://doi.org/10.1109/TCOMM.2011.100411.100541.

H. S. Dhillon, R. K. Ganti, F. Baccelli, J. G. Andrews, “Modeling and analysis of K-Tier downlink heterogeneous cellular networks,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 30, no. 3, pp. 550–560, 2012, doi: https://doi.org/10.1109/JSAC.2012.120405.

S.-F. Chou, Y.-J. Yu, A.-C. Pang, “Mobile small cell deployment for service time maximization over next-generation cellular networks,” IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 66, no. 6, pp. 5398–5408, 2017, doi: https://doi.org/10.1109/TVT.2016.2625806.

J. Borah, T. A. Sheikh, J. Bora, “Dynamic cell sleeping mechanism: an energy‐efficient approach for mobile 5G HetCN,” Int. J. Commun. Syst., vol. 36, no. 5, 2023, doi: https://doi.org/10.1002/dac.5422.

Д. Бора, С. Баруах, С. Дас, Д. Бисвас, “Анализ работы 5G сотовых сетей Massive MIMO и малых сот: Моделирование,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 65, no. 6, pp. 341–351, 2022, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347022060024.

Д. Бора, С. Баруах, Г. Бхаргаві, П. Дургапрасад, Б. Дамодар, “Вибір передавальної антени для покращення енергетичної ефективності в стільниковій мережі 5G на основі massive MIMO,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 66, no. 2, pp. 97–108, 2023, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347023020048.

Д. Бора, С. Баруа, Т. Дінеш, К. Дів’я, С. Ф. Анжум, С. Раджасекаран, “Розподіл потужності передачі стільникової мережі 5G в діапазонах до 6 ГГц і mmWave,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 66, no. 7, pp. 423–431, 2023, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347023060043.

Гетерогенний розподіл у випадку 100 користувачів

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-11-27 — Оновлено 2023-11-27

Як цитувати

Бора, Д., Баруа, С., Раясам, С., Раяпаті, С. Ч., & Кумар, С. П. Р. (2023). Покриття стільникової мережі 5G з розгортанням SC на основі KUD алгоритму. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 66(11), 670–679. https://doi.org/10.20535/S0021347023100047

Номер

Том 66 № 11 (2023)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.