Effiziente Ressourcen-Vergabe in drahtlosen Software-Defined Networks
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt hat moderne Kommunikationsarchitekturen sowie die entsprechenden Probleme der Zuweisung von Funkressourcen für die 6. Generation des Mobilfunks untersucht, die durch Software-defined Radio (SDR) angetrieben werden. Der nicht-orthogonale Mehrfachzugriff (NOMA) erlaubt es, mehrere Nutzer gleichzeitig auf derselben Zeit-Frequenz-Ressource zu bedienen. Zusätzlich sind Rechenkapazitäten in der Mobile Edge Cloud verfügbar. Daher ist eine gemeinsame Optimierung der Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV) zusammen mit der Ressourcenzuweisung und dem Entwurf von Übertragungsstrategien erforderlich, um die endgültigen Grenzen dieser neuen Netzwerkarchitekturen und -funktionen zu berechnen. Schließlich bieten neuartige bewegliche Zugangspunkte in unbemannten Flugzeugen (UAVs) eine verbesserte flexible Abdeckung und Netzverfügbarkeit. Im Rahmen des Projekts haben wir diese Netze und ihre Parameter sorgfältig modelliert und systematische Optimierungsprobleme formuliert. Diese wurden entweder mit klassischen optimierungstheoretischen Ansätzen (einschließlich konvexer, verteilter und globaler Programmierung) gelöst, wenn dies möglich war, oder mit modernen, auf maschinellem Lernen basierenden Methoden, wobei sowohl überwachte als auch unüberwachte Lernalgorithmen berücksichtigt wurden. Das Hauptergebnis des Projekts sind Algorithmen für eine nahezu optimale Ressourcenzuweisung in 5G- und 6G-Netzen. Ihre Implementierung wird in Online-Repositories zur Verfügung gestellt, die entsprechenden Papiere sind verlinkt. Die wichtigsten methodischen Ergebnisse wurden für das grundlegende Verständnis von NOMA, seiner optimalen Dekodierreihenfolge und der optimalen Leistungszuweisung in verschiedenen Netzwerkkonfigurationen erzielt. Die NOMA-Technologie wird derzeit als ein Baustein von 6G betrachtet, daher ist das grundlegende Verständnis wichtig, zeitgemäß und relevant. Darüber hinaus ermöglicht die Optimierung der Netzwerkparameter zur Schaffung einer zuverlässigen End-to-End-Leistung in unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) eine drahtlose industrielle Internet der Dinge (lloT). Darüber hinaus zeigen die Algorithmen, die für die gemeinsame Zuweisung von Funk- und Rechenressourcen entwickelt wurden, deutliche Verbesserungen der Netzwerkleistung im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik. Alle Ergebnisse des Projekts wurden entweder in Fachzeitschriften und auf Konferenzen veröffentlicht oder auf Code-Repositories zur Verfügung gestellt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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E2E QoS Guarantee for the Tactile Internet via Joint NFV and Radio Resource Allocation. IEEE Transactions on Network and Service Management, 17(3), 1788-1804.
Gholipoor, Narges; Saeedi, Hamid; Mokari, Nader & Jorswieck, Eduard A.
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Fairness and Transmission-Aware Caching and Delivery Policies in OFDMA-Based HetNets. IEEE Transactions on Mobile Computing, 19(2), 331-346.
Rezvani, Sepehr; Mokari, Nader; Javan, Mohammad R. & Jorswieck, Eduard A.
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Resource Allocation in Virtualized CoMP-NOMA HetNets: Multi-Connectivity for Joint Transmission. IEEE Transactions on Communications, 69(6), 4172-4185.
Rezvani, Sepehr; Yamchi, Nader Mokari; Javan, Mohammad Reza & Jorswieck, Eduard Axel
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Robust Energy-Efficient Resource Management, SIC Ordering, and Beamforming Design for MC MISO-NOMA Enabled 6G. IEEE Transactions on Signal Processing, 69, 2481-2498.
Zakeri, Abolfazl; Khalili, Ata; Javan, Mohammad Reza; Mokari, Nader & Jorswieck, Eduard
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AI-Based Secure NOMA and Cognitive Radio-Enabled Green Communications: Channel State Information and Battery Value Uncertainties. IEEE Transactions on Green Communications and Networking, 6(2), 1037-1054.
Sheikhzadeh, Saeed; Pourghasemian, Mohsen; Javan, Mohammad Reza; Mokari, Nader & Jorswieck, Eduard A.
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Joint Resource Allocation, Task Processing, and Trajectory Design for UAV-assisted Industrial IoT Users in 6G Networks. 2022 IEEE Conference on Standards for Communications and Networking (CSCN), 71-77. IEEE.
Mohammadisarab, Amir; Khalili, Ata; Nouruzi, Ali; Mokari, Nader; Arand, Bijan Abbasi & Jorswieck, Eduard A.
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Optimal Power Allocation in Downlink Multicarrier NOMA Systems: Theory and Fast Algorithms. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 40(4), 1162-1189.
Rezvani, Sepehr; Jorswieck, Eduard A.; Joda, Roghayeh & Yanikomeroglu, Halim
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Optimal SIC Ordering and Power Allocation in Downlink Multi-Cell NOMA Systems. IEEE Transactions on Wireless Communications, 21(6), 3553-3569.
Rezvani, Sepehr; Jorswieck, Eduard Axel; Yamchi, Nader Mokari & Javan, Mohammad Reza
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Proactive and AoI-Aware Failure Recovery for Stateful NFV-Enabled Zero-Touch 6G Networks: Model-Free DRL Approach. IEEE Transactions on Network and Service Management, 19(1), 437-451.
Shaghaghi, Amirhossein; Zakeri, Abolfazl; Mokari, Nader; Javan, Mohammad Reza; Behdadfar, Mohammad & Jorswieck, Eduard A.
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Resource Management for Transmit Power Minimization in UAV-Assisted RIS HetNets Supported by Dual Connectivity. IEEE Transactions on Wireless Communications, 21(3), 1806-1822.
Khalili, Ata; Monfared, Ehsan Mohammadi; Zargari, Shayan; Javan, Mohammad Reza; Yamchi, Nader Mokari & Jorswieck, Eduard Axel
