Age aware power allocation for energy-efficient wireless networksusing RSMA

5G'nin ticari kullanımları ile, 5G ötesi ve 6G ağlara ilişkin araştırmalar başlatılmıştır. Gelecek nesil ağların ihtiyaç ve taleplerini karşılama kapsamında, öngörülen kullanım üç kullanım durumu olarak beklenilmektedir: yoğun Makine-Tipi Haberleşme (MTC), yüksek-güvenilir düşük-gecikmeli haberleşme, ve geliştirilmiş taşınabilir geniş bant. Tez, yoğun Makine-Tipi Haberleşme (mMTC) kullanım durumuna yoğunlaşmaktadır. Yeşil haberleşme ve ağ oluşumu başlığı altında araştırılan tüketimi azaltmaya yönelik enerji verimliliği; Yoğun Makine Tipi Haberleşme araştırmalarının tamamlayıcı alt alanlardan biridir. Yoğun Makine Tipi Haberleşme, endüstriyel ve tıbbi Nesnelerin İnterneti (IoT) tipi teknolojiler, yoğun giriş için ağ oluşturma yetenekleri ve geliştirilmiş haberleşme yanında sürdürülebilirlik ve güç verimliliğini de gerektirecektir. Veri Hızı Ölçütlemeli Çoklu Erişim (RSMA) üzerindeki araştırma ilerlemesi; geniş ağ yükleri aralığında, 5G'de kullanılan geleneksel giriş şemalarına göre; spektral verimlilik, enerji verimliliği, güvenilirlik, Nitelikli Servis (QoS) ve serbestlik derecesi geliştirmeleri için bir aday yoğun giriş şeması sunmaktadır. Bu tez kapsamında Ağın beklenen Bilgi Yaşı (AoI) ağırlıklı kullanımını en aza indirmek için, bir yaşa duyarlı güç tahsis politikası önermekteyiz. Bu, AoI konsepti ile RSMA çerçevesini birleştiren, bilgimiz dahilinde literatürdeki ilk çalışmadır. Aşağı bağlantı aktarımı için, beklenen AoI kullanımı ağırlıklı toplamının (WSAoI) en aza indirilmesini Markov Karar Süreci (MDP) olarak formüle etmekteyiz ve WSAoI'yı en aza indirmek için, RSMA, OMA, ve NOMA arasında seçim yapacak en uygun baz istasyonu politikasını ve alt uygun politikasını araştırmaktayız. En uygun bir politikanın varlığını kanıtlıyoruz. Hesap karmaşıklığı eylem elemesi, ve en uygun performansa yakın bir başarıyı gösteren bir standart altı politika kullanılarak azaltılmaktadır. WSAoI ile ağ enerji verimliliği arasındaki dengeyi de araştırmaktayız. Uyarlamalı RSMA ¸seması, WSAoI açısından, uyarlamalı RSMA/NOMA/OMA ve OMA/NOMA şemalarına göre daha üstün performans göstermektedir. Örneğin, ¨ RSMA seçildiğinde, performans ölçüsü olan WSAoI, seçili 14, 15 ve 16 dB SNR değerleri için NOMA/OMA durumuna göre ortalama %35.8, %15.7, ve %12.7 daha iyidir. Ortak ve ¨özel mesajlar için hedeflenen veri hızlarının, WSAoI'yı en aza indiren güç tahsisinde ¨önemli bir rol oynadığı gözlenmektedir. Genel olarak, sinyal gürültü oranı arttıkça politikanın RSMA modunda ¸çalışma olasılığının arttığı görülmektedir. NOMA/OMA yerine RSMA kullanılırsa, güç tüketiminde; seçili 4, 3 ve 2 WSAoI değerleri için ortalama %65.8, %62.3, ve %59.6 tasarruf sağlanabilir.