دانشگاه رازی

  با گسترش شبکه‌های نسل پنجم ارتباطات سیار (5G)، افزایش تعداد کاربران و حجم ترافیک، مدیریت مصرف انرژی در ایستگاه‌های پایه به یکی از چالش‌های مهم شبکه‌های مخابراتی تبدیل شده است. در این پژوهش، مسئله بهینه‌سازی مصرف انرژی در شبکه‌های 5G با تمرکز بر مدیریت ایستگاه‌های پایه و حفظ کیفیت سرویس بررسی شده است. برای این منظور، عملکرد پنج روش Baseline، Power Control، Sleep Mode، Hybrid و Based-RL مبتنی بر الگوریتم Q-Learning، در یک چارچوب شبیه‌سازی مشترک مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. شبیه‌سازی در محیط MATLAB انجام شده و عملکرد روش‌ها بر اساس مصرف توان، بهره‌وری انرژی، SINR و نرخ داده متوسط کاربران ارزیابی شده است. همچنین، به‌منظور بررسی عملکرد روش‌ها در شرایط مختلف، شبیه‌سازی مونت‌کارلو در 100 اجرای مستقل انجام شده و نتایج حاصل با استفاده از نرم‌افزار    مورد تحلیل آماری قرار گرفته است. نتایج نشان داد که روش Hybrid از نظر کاهش مصرف توان و افزایش بهره‌وری انرژی عملکرد مطلوبی دارد، در حالی که روش Baseline بالاترین میانگین نرخ داده را ثبت کرده است. روش Based-RL نیز با کاهش مصرف انرژی و حفظ نرخ داده مناسب، عملکردی رقابتی در مقایسه با سایر روش‌ها ارائه داده است. در مجموع، یافته‌ها نشان می‌دهد که مدیریت انرژی در شبکه‌های 5G مستلزم ایجاد توازن میان کاهش مصرف توان و حفظ کیفیت سرویس است.