مجله علمی  رایانش نرم و فناوری اطلاعات

مجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات

بهبود اتصال‌پذیری کاربران لبه‌‌ای در شبکه‌های سلولی بی‌سیم مبتنی بر سطوح هوشمند بازپیکربندی‌پذیر از طریق دسترسی چندگانه غیرمتعامد همکارانه و تخصیص توان برداری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی فارسی

نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین، اسفراین، خراسان شمالی، ایران.
2 دانشجو مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین، اسفراین، خراسان شمالی، ایران.
10.22034/jscit.2026.566609.2209
چکیده
این مقاله به تحلیل و بهبود اتصال‌پذیری کاربران لبه سلول در شبکه‌های سلولی نسل پنجم و نسل‌های فراتر از آن با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته‌ای نظیر سامانه‌های چندورودی – چندخروجی، سطوح هوشمند بازپیکربندی‌پذیر و دسترسی چندگانه غیرمتعامد همکارانه می‌پردازد. در معماری پیشنهادی، کاربران درون‌سلولی به‌عنوان رله‌های مجازی عمل کرده و با ترکیب لینک‌های مستقیم، مشارکتی و بازتابی مبتنی بر سطوح هوشمند بازپیکربندی‌پذیر، امکان تقویت ارتباط کاربران لبه‌ای در سناریوهای بحرانی نظیر ارتباطات خودرویی، کنترل پهپاد و سامانه‌های امدادی فراهم می‌شود. برای ارزیابی عملکرد، شبیه‌سازی آماری – عددی مبتنی بر روش مونت‌کارلو با صدهزار نمونه معتبر انجام شده و تأثیر عواملی نظیر تعداد آنتن‌های ایستگاه پایه، تعداد المان‌های سطوح هوشمند بازپیکربندی‌پذیر، نسبت سیگنال به نویز، آستانه‌های نسبت سیگنال به نویز و تداخل لازم برای لینک همکاری کاربر نزدیک، آستانه مورد نیاز برای کاربر دور، تخصیص توان برداری، ضرایب کانال و پارامترهای محوشدگی ناکاگامی - m به صورت مستقل و ترکیبی بر احتمال اتصال‌پذیری بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که طرح پیشنهادی نسبت به روش‌های متعارف و معیار شامل دسترسی چندگانه متعامد، دسترسی چندگانه غیرمتعامد و نسخه‌های همکارانه فاقد پیکربندی‌های چندورودی – چندخروجی و سطوح هوشمند بازپیکربندی‌پذیر، بهبود قابل‌توجهی در اتصال کاربران لبه سلول در شرایط محوشدگی ناکاگامی، رایسین، رایلی و شدیدتر از رایلی ایجاد کرده و موجب افزایش نرخ موفقیت لینک و بهبود بهره‌وری طیفی در سناریوهای حساس و پرترافیک شبکه‌های سلولی آینده می‌شود. همچنین در شرایطی که طرح‌های مشارکتی متداول علی‌رغم بهره‌گیری از رله در نسبت سیگنال به نویز معادل 10dB تنها به احتمال اتصال‌پذیری 73.36% دست می‌یابند، معماری پیشنهادی قادر است با کاهشی محسوس در توان مصرفی، به سطح اطمینان پایداری 99.9% اتصال‌پذیری در نسبت سیگنال به نویز بسیار پایین 3dB دست یابد. این امر بیانگر کارایی عملیاتی فوق‌العاده طرح حاضر در تضمین ارتباطات کاربران لبه سلول است.
کلیدواژه‌ها


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 26 مرداد 1405