Energy efficient user association and handover in 5G heterogeneous cloud radio access networks

5G teknolojisinin kablosuz ağların veri hızını iyileştirmesi, düşük gecikme süreli, ultra güvenilir ve enerji tasarruflu iletişim sağlaması beklenmektedir. Heterojen Bulut Radyo Erişim Ağı, LTE hücresel frekanslarda çalışan makro baz istasyonları ile milimetre dalga frekanslarda çalışan küçük baz istasyonlarının bulut altyapıları ile birleştirilerek, yukarıda belirtilen hedeflere ulaşma amaçlı önerilmiştir. 5G Heterojen Bulut Radyo Erişim Ağlarda yüksek veri hızlarının sağlanması için, küçük baz istasyonlarının yoğun şekilde konumlandırılması gerekmektedir, çünkü milimetre dalga spektrumunda bulunan yüksek bant genişliği veri hızı taleplerini karşılamayı sağlar. Öte yandan, ultra güvenilir ve düşük gecikmeli iletişim için, milimetre dalga sinyalleri fiziksel tıkanmaya karşı çok hassas olduğundan yüksek yol kaybının üstesinden gelmek için özel teknikler kullanılmaktadır. Bununla birlikte, küçük baz istasyonlarının yoğun şekilde konumlandırılması güç tüketiminde ve karbon emisyonunda bir artışa yol açarken, ultra güvenilir ve düşük gecikmeli iletişim için önerilen teknikler, ek yükte artışa ve ulaşılabilir hızda ve gecikme performanslarında azalmaya neden olmaktadır. Sonuç olarak bu, daha verimli ve güvenilir kullanıcı ilişkilendirme yaklaşımları bulmak için araştırma çabalarını teşvik eder. Bu amaçla, bu tez esas olarak 5G Heterojen Bulut Radyo Erişim Ağlarda yeni ve enerji verimli kullanıcı ilişkilendirme yöntemlerinin ve bir aktarım algoritmasının geliştirilmesine odaklanmaktadır. İlk olarak, 5G için önerilen gerçekçi güç tüketimi modeline dayanarak, yukarı bağlantı / aşağı bağlantı ayrılmış Heterojen Bulut Radyo Erişim Ağlarda enerji tasarruflu bir kullanıcı ilişkilendirme yaklaşımı önerilmiş ve önerilen modelin güç tüketimi, gecikme ve adalet alanındaki gelişmeleri incelenmiştir. Ayrıca, bir mobil senaryoda milimetre dalga sinyallerinin tıkanmalara karşı sağlamlığını arttırmak için, çoklu bağlantı tekniğine dayanan bir Kullanıcı-Baz İstasyonu ilişkilendirme yöntemi önerilmiş ve önerilen Kullanıcı-Baz İstasyonu ilişkilendirme yönteminin güç tüketimi, ulaşılabilir hızı, gecikme ve güvenilirliği araştırılmıştır. Son olarak, yüksek hareketlilik durumunda çoklu bağlantı tabanlı yukarı bağlantı / aşağı bağlantı ayrılmış Heterojen Bulut Radyo Erişim Ağların ulaşılabilir hızı ve gecikme ve güvenilirlik performanslarını arttırmak için, aktarım sayısını en aza indirmeyi amaçlayan enerji kısıtlı bir devir politikası önerilmiştir. Önerilen algoritmaların mevcut yöntemlere göre üstünlüğü, farklı ağ boyutları ve çeşitli veri hızı gereksinimleri için en uygun olana yakınlık açısından simülasyonlarla gösterilmiştir.