I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 20 ,   pp .   867 ~ 8 7 4   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 2 . pp 867 - 8 7 4             867       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   R e so u r c e   a l l o c a t i o n   a l g o r i t h m   f o r   s y m m e t r i c a l   se r v i c e s i n   OFD M A   sy st e m s       S w ap n P   S 1 ,   S a k u n tal S   P i l l a i 2 ,   S r e e n i   K   G 3   1 , 2 M a r   B a s e l i o s   C o l l e g e   o f   E ng i n e e r i ng   a nd   T e c hno l o gy ,   I ndi a   3 C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e A ug  9 ,   2019   R e v i s e N o v   10 ,   2019   A c c e pt e N o v   2 3 ,   201 9       T he   w i d e s pr e a a c c e pt a nc e   o f   s y m m e t r i c a l   s e r v i c e s   ha s   u r g e f o r   pe r f o r m a nc e   be t t e r m e nt   t e c hn i qu e s   i w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o s y s t e m s .   I n   t hi s   p a pe r ,   w e   p r o po s e   a a l g o r i t hm   f o r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o i M I M O - O F D M A   s y s t e m   f o r   a ppl i c a t i o ns   t ha t   de m a nd  s i m i l a r   qua l i t y   i upl i nk  a nd   do w nl i nk  d i r e c t i o n.   T he   pr o b l e m   i s   f o r m ul a t e a s   m u l t i o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o p r o bl e m   w i t o bj e c t i v e s   t o   m a xi m i z e   t he   bi d i r e c t i o na l   da t a   r a t e s   f o r   i ndi v i d ua l   u s e r s   a nd   t o   m i ni m i z e   t he   di f f e r e nc e   be t w e e t he   u pl i nk  a nd   do w nl i nk   da t a   r a t e   f o r   e a c us e r .   F a i r ne s s   h a s   be e c o ns i de r e d   a s   a   c o ns t r a i nt   i t he   o p t i m i z a t i o p r o bl e m .   T h e   po w e r   a l l o c a t i o f o r   e a c s u bc a r r i e r   i t he   O F D M A   s y s t e m   i s   c a r r i e o ut   us i ng   L i ne a r   P r o g r a m m i ng   ( L P )   t e c hni que s ,   w hi l e   t h e   s ubc a r r i e r   a l l o c a t i o pr o bl e m   ha s   be e unde r t a ke n   us i ng   a i nno v a t i v e   m u l t i o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o t e c hn i que   t h a t   e m p l oy s   t he   c o n c e pt   o f   no n - do m i na nc e   i e v o l ut i o na r y   a l go r i t hm s .   T he   r e s u l t s   a r e   e xt r e m e l y   e nc o ur a g i ng   a s   t he y   o ut pe r f o r m   t he   a l g o r i t hm s   r e po r t e i l i t e r a t ur e   us i ng   l i n e a r   pr o g r a m m i ng   t e c hni q ue s   o r   e v o l ut i o na r y   a l g o r i t hm s   s o l e l y .     Ke y w or ds :   A da pt i v e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   G e n e t i c   a l go ri t hm   L i n e a p r o g r a m m i n g   M ul t i o b j e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   e   n o n   do m i na n c e   OFDMA   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S w a pn a .   P .   S ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a n Co m m u ni c a t i o E n g i n e e ri n g ,     M a r   B a s e l i o s   Co l l e ge   o f   E n g i n e e ri n a n d   T e c hn o l o g y ,     T r i v a n d r u m ,   K e r a l a ,   I ndi a .     Em a i l :   s w a pna . ps @ m b c e t . a c . i n       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   ub i qui t o us   a pp l i c a t i o o f   s m a rt   de v i c e s   ha s   i m pe l l e f o r   ra di c a l   c ha n ge   i t h e   t e l e c o m m uni c a t i o n   i ndus t r y   t o   m e e t   t h e   r e qui r e m e n t s   o f   s e r v i c e s   t ha t   de m a n hi g h e r   s pe c t r a l   e f f i c i e n c y   a n d   da t a   r a t e .   S m a r t   de v i c e s   h a v e   b e e n   c o n s t a nt l y   o n   t h e   r i s e   a nd  s t udi e s   r e v e a l   t ha t   t h e   n u m b e r   o f   s m a r t   p h o n e   us e r s   i n   In d i a   g r e w   t 239  m i l l i o n   by   t h e   e n o 2015  a n i s   e xpe c t e d   t be   702  m i l l i o n   by   2020  [1].   T h e   t r e m e ndo us   i n c r e a s e   i n   t h e   n e e f o r   h i g da t a   ra t e   t u rn s   up  a g a i n s t   t h e   c o n s t r a i n t s   o f   r a di o   s pe c t r u m   a v a i l a b i l i t y   a n t h e   t e l e c o m m u n i c a t i o n   i n f r a s t r uc t u r e .   H e n c e ,   t h e   t e c hn i q ue s   de pl oy e n e e t o   b e   e xt r e m e l y   e ff i c i e n t   a nd  j udi c i o us   i n   t e rm s   o f   t h e   us a ge   o f   t h e   a v a i l a b l e   s pe c t r um   a nd  i n f ra s t r uc t u r e .     N ow a da y s ,   s y m m e t ri c a l   s e r v i c e s   h a v e   f o un w i de   po pul a ri t y   a n d   t h e   de m a n t o   a m e l i o ra t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   s uc h   s e r v i c e s   i s   a t   i t s   pe a k.   T h e   a t t ri b ut e   of   s y m m e t ri c a l   s e r v i c e s ,   h o w e ve r ,   do e s   n o t   a d h e r e   t o   t h e   f ra m e w o r of   t h e   e xi s t i ng  w i r e l e s s   i n f r a s t r uc t u r e   [2].   T h e   e xi s t i n f r a m e w o r c a nn o t   s uppo rt   s y m m e t ri c a l   s e r v i c e s   e ff i c i e n t l y   s i n c e   t h e   r e s o ur c e s   a r e   n o n - i nt e r s e c t i n g   i n   upl i n a n do w n l i n d i r e c t i o n   a n d   t h e r e f o r e   c a nn o t   gu a r a nt e e   t h e   f l o w   a v a i l a b i l i t y   i b o t h   d i r e c t i o n s .     O r t h o go na l   F r e que n c y   D i v i s i o n   M ul t i pl e   A c c e s s   (O F D M A )   i s   a   m ul t i - us e r   v e r s i o n   o f   t h e   po pul a r   O F D M   di gi t a l   m o dul a t i o n   s c h e m e ,   w h i c h   s pl i t s   t h e   a v a i l a b l e   s y s t e m   b a n dw i dt h   i nt o   o r t h o go na l   s ub c a rri e r s .   F urt h e r,   M ul t i pl e - i n put - m u l t i pl e - o ut put   (M IM O O F D M A   s y s t e m   h e l ps   t o   i m pr o v e   t h e   s y s t e m   c a pa c i t y ,   t r a n s m i s s i o r a nge   r e l i a b i l i t y   a nd  s upp r e s s   i nt e r f e r i ng  s i g na l s .   T h e   c h a nn e l   t hr o ug h p ut   i n c r e a s e s   l i n e a rl y   w i t h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     8 6 7   -   8 7 4   868   e ve r y   pa i r   o f   a n t e nna s   a dde [3]  a t   t h e   c o s t   of   h a r dw a r e   c o m pl e xi t y .   It   de m a n ds   c a r e f ul   de s i gn   o f   t h e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o a l go ri t hm   i M IM O   O F D M A   s y s t e m s   w h e n   e m pl oy e fo r   s y m m e t r i c a l   s e r v i c e s .     W i t h   v e h e m e n t   e xpa n s i o n   o f   t h e   t e l e c o m m uni c a t i o n   i ndus t r y ,   c us t o m e r s   de m a n hi g h   Q ua l i t y   of  S e r v i c e   (Q o S w h i c h   i n c l ude s   h i g h   d a t a   r a t e   a n r o a m i n f a c i l i t i e s .   I n   s uc h   a   s c e na r i o   t h e   f o r m ul a t i o n   o f   t h e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   p r o b l e m   r e s ul t s   i n   a   c o n s t ra i n e m ul t i o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m .   Q ui t e   a   l a r ge   n u m b e r   o r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   p r o b l e m s   i n   O F D M A   s y s t e m s   h a v e   be e n   i n v e s t i ga t e i n   l i t e ra t u r e   [4 - 22 ]. T h e   pr o b l e m s   h a v e   be e n   a dd r e s s e us i n o pt i m i z a t i o n   t h e o r y ,   gr a p h   t h e o r y   a n ga m e   t h e o r y   [7 - 8].   T h e   w o r ks   i w h i c h   t h e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   p r o b l e m   w a s   a dd r e s s e us i ng  o pt i m i z a t i o n   w i t h   L i n e a r   P r o gra m m i n (L P t e c hn i q ue s   r e s ul t e i n   s ub o pt i m a l   s o l ut i o n s   o r   o pt i m a l   s o l ut i o n   w i t h   h i g h   c o m pl e xi t y   [9 - 10].   I n   s uc h   c a s e s ,   o pt i m i z a t i o o f   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   i s   m o s t l y   a   m i xe b i na r y   i n t e ge r   p r o g r a m m i n p r o b l e m   w h i c h   i s   n o n - c o n v e i n   na t u r e ,   t h e r e by   r e s ul t i n i h i g hl y   c o m pl e s o l ut i o n s ,   w hi c m a y   n o t   b e   f e a s i b l e   a l w a y s .   T h e   a ut h o r s   i [21 e m p l oy s   a e vo l ut i o na r y   a ppr o a c h   f o r   o pt i m i z a t i o o f   r o ut i n g   i o pt i c a l   O F D M   s y s t e m s   w h i l e   i n   [22] ,   t h i s   a pp r o a c i s   us e s uc c e s s f ul l y   f o r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   i n   a   s i n g l e   di r e c t i o O F D M   s y s t e m .   I n   [23] ,   i n v e r s e   w a t e r   f i l l i n a l go r i t hm   i s   p r o po s e fo r   pow e r   a l l o c a t i o n   i n   w i r e l e s s   s y s t e m s ,   w h i l e   t h e   a ut h o r s   i n   [24 pr o po s e   a   ge n e t i c   a l go r i t hm   f o r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   i n   IP T V   a pp l i c a t i o n s .   I [25] ,   a   Co m po s i t e   G e n e t i c   a nd  O r de r e S ub c a rr i e r   P a i ri n a l go r i t hm   i s   pr o po s e t s o l ve   t h e   p r o b l e m   of   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   i n   a n   O F D M   b a s e Co gn i t i v e   ra di o   s y s t e m .     S i n c e   t h e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   p r o b l e m   fo r   i m p r o v i n t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s y s t e m   w i t h   s y m m e t ri c a l   s e r v i c e s   i s   a   c o n s t r a i n e m ul t i o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o p r o b l e m ,   t h e   e xc l us i v e   us e   o f   l i n e a pr o g r a m m i n t e c hn i que s   s o l e l y   r e s ul t s   i n   h i g h   o r de r   o f   c o m pl e xi t y   [6].   T h e r e f o r e   a t t a i ni n o pt i m a l   s o l ut i o b e c o m e s   di f f i c ul t   a n d   p r e s s uri z e s   t o   c o m pr o m i s e   w i t h   s ub o pt i m a l   s o l ut i o n s .     T h e   p r o po s e w o r s e t s   i t s   go a l   t o   m a x i m i z e   t h e   da t a   ra t e   a n m i n i m i z e   t h e   di f f e r e n c e   i n   t h e   b i di r e c t i o n a l   r a t e s   fo r   i n d i v i dua l   us e r   i n   t h e   M IM O   O F D M A   s y s t e m .   W o r ks   of   s i m i l a n a t u r e   h a v e   b e e n   r e po rt e d,   w h e r e i n   t h e   a u t h o r s   h a v e   t r i e t o   m a x i m i z e   t he   ove r a l l   da t a   ra t e   o f   t h e   s y s t e m   r a t h e r   t ha c o n s i de r i ng  e a c i n d i v i dua l   us e r   c a s e .   G e n e t i c   a l go ri t hm   (G A ha s   b e e n   a do pt e i n   t hi s   p a pe r   f o r   s ub c a rri e a l l o c a t i o n   a n w e i ght e s um   m e t h o fo r   pow e r   a l l o c a t i o n.   T h e   i n s p i r a t i o n   f o r   a do pt i n ge n e t i c   a l go r i t hm   c o m e s   f r o m   t h e   f a c t   t ha t   G A s   a r e   i de a l   f o r   o pt i m i z a t i o n   p r o bl e m s   w i t h   a   l a r ge   f e a s i b l e   s o l ut i o s pa c e   w h e r e   a   qui c s ub - o pt i m a l   s o l ut i o n   w i l l   s uf f i c e .   N o n - do m i na n c e   S o r t i n G e n e t i c   A l go ri t hm   II  (N S G A - II)  i s   a   m ul t i o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm   b e l o n gi n t o   t h e   c a t e go r y   of   e v o l ut i o n a r y   a l go r i t hm s   a n i s   b e i n g   e m pl oy e h e r e   f o r   s ub c a rri e r   a l l o c a t i o n.     T o   t h i s   e nd,   o ur  m a i c o n t ri b ut i o n s   i t hi s   pa pe r   a r e   c o n s o l i d a t e a s   g i v e n   b e l ow :     W e   c o n s i de r   m a xi m i z i n t h e   da t a   ra t e s   a n m i ni m i z i n t h e   di f fe r e n c e   i n   u pl i nk  a n do w n l i nk  da t a   ra t e s   f o r   e a c h   i n di v i du a l   us e r   i n   t h e   s y s t e m ,   un de r   t h e   a s s u m pt i o n   t ha t   a l l   t h e   us e r s   i n   t h e   s y s t e m   de m a n d   s y m m e t ri c a l   qu a l i t y .   W e   h a v e   c o m b i n e w e i gh t e s u m   m e t h o a n N S G A - II   fo r   po w e r   a l l o c a t i o n   a nd  s ub c a rri e a l l o c a t i o n   r e s pe c t i v e l y .   T h e   c o m b i na t i o n   o f   t h e s e   t w o   t e c hn i que s   fo r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o i M IM O   O F D M A   s y s t e m   ha s   r e s ul t e d   i b e t t e s y s t e m   pe r f o r m a n c e   i t e r m s   o f   da t a   ra t e s   a n d   c o m put a t i o na l   c o m pl e xi t y .   W h i l e   i m pl e m e n t i n g   N S G A   II ,   w e   ha v e   r e de f i n e t h e   c hr o m o s o m e s   i a   n o v e l   m a nn e w h i c h e l pe i n   f u r t h e r   r e duc i ng  t h e   c o m pl e xi t y   of   t h e   s o l ut i o n.       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h e   a l go r i t h m   i s   a ppl i e a t   t h e   M IM O   O F D M A   t ra n s m i t t e r   of   bo t h   upl i n a n do w n l i nk  d i r e c t i o n s ,   t o   a l l o c a t e   pow e r   a n s ub c a rri e r s   t o   t h e   us e r s   i n   a   m a nn e r   t ha t   t h e   us e r   a t t a i n s   a l m o s t   s i m i l a r   qua l i t y   i n   b o t h   upl i nk  a n do w n l i nk  di r e c t i o n s .   T h e   po w e r   a l l o c a t i o n   i s   pe r f o r m e us i n c o n v e n t i o na l   l i n e a r   p r o g r a m m i n g   t e c hn i q ue s .   T h e   o bj e c t i v e   of   t h e   m ul t i o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o pr o b l e m   i s   t o   m a xi m i z e   t h e   d a t a   ra t e   i n   b o t t h e   upl i nk  a nd  do w n l i n d i r e c t i o a nd  m i ni m i z e   t h e   di f f e r e nc e   i t h e   d a t a   ra t e s   b e t w e e n   t h e   t w o   fo r   e a c h   i n di v i du a l   us e r.   T h e   b a s e   s t a t i o n   a n d   us e r   e qui p m e nt   i s   upda t e e v e r y   t i m e   t h e   s ub - c h a nn e l     i n f o r m a t i o c h a n ge s .     A   s i ngl e   c e l l   M IM O   O F D M A   s y s t e m   f o r   dow n l i n a n u pl i n i s   c o n s i de r e d.   T h e   c e l l   s pe c t r um   o f   H z   i s   di v i de i n t o   a   s e t   of   M   s ubc a rr i e r s   a n s ha r e by   a   s e t   of   K   u s e r s .   It   i s   a s s um e t ha t   n o   t w o   us e r s   s h a r e   t h e   s a m e   s ub c a rri e r.   T h e   b a s e   s t a t i o n   a n us e r   e qui p m e n t   ha v e   p e r f e c t   i n f o r m a t i o n   a b o ut   c h a nn e l   s t a t e s   (CS I)  t hr o ugh  f e e d b a c c h a nn e l s .   T o   s uppo r t   t hi s   a s s um pt i o n   t h e   w i r e l e s s   c h a nn e l   i s   c o n s i de r e t o   b e   s l ow l y   t i m e - v a r y i n g,   f r e q ue n c y - s e l e c t i v e   R a y l e i gh  f a de d.     T h e   t ra n s m i s s i o p r o c e s s   c o m pr i s e s   o f   t w o   pha s e s :             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       R e s our c e   al l oc a t i o a l gor i t hm   f or   s y m m e t r i c a l   s e r v i c e s   i n   O F D MA   s y s t e m s   ( Sw apna  P   S )   869   a.   U p l i n k   P h as e   In  t h e   upl i n k   p ha s e   t h e   d a t a   f r o m   t h e   us e r i   i s   s e nt   t hr o ug a O F D M A   s y s t e m   t o   t h e   b a s e   s t a t i o n .   T h e   s i g na l - to - n o i s e - ra t i o γ j2   i s   h j2 2 No . B / N . ω ij 2 t a ke s   t h e   v a l ue   1   i f   j th s ubc a rr i e r   i s   a l l o c a t e t o   t h e   i th   us e r   o r   e l s e   i t   i s   s e t   t o   0.       b.   D o w n l i n k   P h as e   In   t h e   do w n l i n p ha s e ,   t h e   d a t a   f r o m   t h e   b a s e   s t a t i o n   i s   p a s s e t hr o ug h   a O F D M A   s y s t e m   t o   t h e   us e r .   T h e   s i g n a l - to - n o i s e - r a t i o γ j1 i s   h j1 2 No . B / N . ω i j1 t a ke s   t h e   v a l ue   1   i f   j th   s ub c a rri e i s   a l l o c a t e t o   t h e   i th   us e ,   e l s e   i t   i s   s e t   t o   0.   N o t a t i o n s   a s   s h o w n   i n   T a b l e   1 .       T a b l e   1 .   N o t a t i o n s   S y m b o l   D e s c ri p t i o n        T o t a l   Ba n d w i d t h     N u m b e r   o s u b c a rri e r s     N u m b e r   o u s e r s     T o t a l   U p l i n k   P o w e r      T o t a l   D o w n l i n k   P o w e r     U s e r     s u b c a rri e r   h j2   U p l i n k   c h a n n e l   g a i n   i n   t h e   s u b c a rri e   No   N o i s e   p o w e r   s p e c t ra l   d e n s i t y   N   N o i s e   p o w e r   R i2   D a t a   ra t e   o u s e     i n   u p l i n k   ω i j 2   U p l i n k   S u b c a rri e a l l o c a t i o n   m e t ri c   γ j2   U p l i n k   s i g n a l - to - n o i s e - ra t i o   h j1   D o w n l i n k   c h a n n e l   g a i n   i n   t h e   s u b c a rri e   R i1   D a t a   ra t e   o u s e     i n   d o w n l i n k   ω i j 1   S u b c a rri e a l l o c a t i o n   m e t ri c   i n   d o w n l i n k   γ j1   D o w n l i n k   s i g n a l - to - n o i s e - ra t i o       T h e   o b j e c t i ve s   of   t h e   p r o b l e m   a r e   t o :   M a xi m i z e   R i1     M a xi m i z e   R i2   M i n i m i z e   t h e   d i f f e r e n c e   i n   t h e   m a g ni t u de s   o f   t h e   t w o   ra t e s   o us e r   i i . e . R i1 R i2     T h e   e xp r e s s i o n   f o r   R i1     i s   gi v e a s     ω i j1 . l o g [ 1 + p j1 . h j1 2 No . B / N ] M j = 1   (1)     S i m i l a rl y   t h e   e xp r e s s i o f o r   R i2   is     ω i j2 . l o g [ 1 + p j2 . h j2 2 No . B / N ] M j = 1   (2)     T h e   t hi r d   o bj e c t i ve   i s   t o   m i n i m i z e   t h e   di f f e r e n c e   i n   t h e   ra t e s   of   t h e     us e r   i . e . ,   M i ni m i z e R i1 R i2 .   w i t t h e   f o l l ow i n g   c o n s t r a i nt s ,     C1:  1 ,  2 [ 0 , 1 ]   C2:    1 1 = 1   C3:    2 1 = 1   C4: 2 , = 1   C5:   1  , = 1   (3)     T h e   c o n s t ra i nt   C1i s   i nt r o duc e fo r   r e l a xi n t h e   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m   t o   b i n a r y   v a l ue s .   C2  a n C3   e n s u r e   t h a t   a   p a r t i c ul a r   s ub c a rr i e r   w i l l   b e   a l l o c a t e t o   a   s i ng l e   us e r   i n   e a c h   di r e c t i o n.   T h e   c o n s t ra i nt   C4  a n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     8 6 7   -   8 7 4   870   C5  s h o w s   t h a t   t h e   s um   o f   a l l   po w e r   a l l o c a t e t o   a l l   s ub c a rri e r s   i n   t h e   upl i n a nd  do w n l i n r e s pe c t i v e l y   i s   l i m i t e t o   t h e   t o t a l   po w e r .   T h e   c o n s t ra i nt s   C6   a n d   C7  e n s u r e   t ha t   t h e   r a t e   o f   e a c h   us e i   i n   t h e   up l i n a n d   dow n l i nk  w i l l   b e   a t l e a s t   R m i n ,   t o   e n s u r e   f a i rn e s s   a m o n t he   us e r s .   E m p l oy i n l i n e a r   p r o gra m m i ng  t e c hn i q ue s s o l e l y   l e a ds   t o   a   s o l ut i o w h i c h   i s   hi g hl y   c om pl e a n t h i s ha s   m o t i v a t e us   t o   c o m b i n e   e vo l ut i o n a r y   t e c hn i q ue s   w i t L P P   a nd  t h e r e by   a rr i v i n g   a t   b e t t e s o l ut i o n s .     G A   b e l o n gs   t o   t h e   c a t e go r y   of   gl o b a l   s e a r c h   h e u r i s t i c s   t ha t   f a c i l i t a t e   t o   f i n d   s o l ut i o n s   t o   o pt i m i z a t i o pr o b l e m s .   I t   i s   a   c l a s s   o f   e vo l ut i o n a r y   a l go ri t hm s   t h a t   u s e s   t e c h ni que s   i n s p i r e f r o m   b i o l o g y   s u c h   a s   i nh e r i t a n c e ,   m u t a t i o n,   s e l e c t i o n ,   a n c r o s s ove r .   D u ri n t h e   i n i t i a l   p ha s e   of   i m pl e m e nt a t i o n   o f   G A ,   a   s e t   of  c hr o m o s o m e s   a r e   a s s um e d.   T h e   a s s u m e c hr o m o s o m e s   a re   r a n do m   po s s i b l e   s o l ut i o n s   t o   t h e   o pt i m i z a t i o pr o b l e m .   R e pr e s e n t a t i o n   o f   t h e s e   c h r o m o s o m e s   pl a y s   a   m a j o r   r o l e   i n   de t e rm i ni n t h e   c o m pl e xi t y   of   t h e   s o l ut i o n   t o   t h e   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m .   G e n e r a l l y   i n   l i t e ra t u r e ,   t h e   c hr o m o s o m e s   a r e   r e pr e s e nt e a s   b i na r y   s t ri n gs   [22 ],   n o n - b i n a r y   s t r i ngs ,   m a t r i c e s   e t c .   T h e   f i t n e s s   v a l ue   i s   c o m put e fo r   e a c h   a s s um e c hr o m o s o m e   i n   t h e   f i r s t   ge n e ra t i o n .   I t   i s   t h e n   m a de   t o   un de r go   c r o s s ove r   a n d   m ut a t i o n .   T h e   n e w   c h r o m o s o m e s   s o   fo r m e a r e   s e l e c t e d   fo r   t h e   n e x t   ge n e r a t i o n   po pul a t i o n .   T h e s e   a r e   f u rt h e r   m a de   t o   un de r go   m ut a t i o n ,   s e l e c t i o n   a n d   c r o s s ove r .   T h e   a l go ri t hm   t e r m i n a t e s   w h e n   e i t h e r   t h e   m a xi m um   num b e r   o f   ge n e r a t i o n s   a r e   r e a c h e o r   i f   a   s a t i s f a c t o r y   f i t n e s s   v a l ue   i s   ob t a i n e d.   If   t h e   a l go r i t hm   t e rm i na t e s   due   t o   m a xi m u m   n u m b e r   of   ge n e r a t i o n s ,   a   s a t i s f a c t o r y   r e s ul t   m a y   o r   m a y   n o t   h a v e   b e e n   r e a c h e d .     N S G A   II  i s   a l l i e t o   t h e   c a t e go r y   of   G A s ,   pri m a ri l y   fo r   s o l v i n m u l t i o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   pr o b l e m s .   N S G A   II   us e s   t h e   c o n c e pt   o f   n o n - do m i na n c e   i i t s   s e a r c h   f o r   t h e   c o m put e f i t n e s s   f un c t i o n   i n   e a c ge n e ra t i o n.   S o l ut i o n s   a r e   c o m pa r e f o r   n o n - do m i na n c e   a n s e t s   of   n o n - do m i na t e s o l ut i o n s   a r e   c a t e go r i z e d   i n t o   di f f e r e n t   f r o n t s .   T h e   n e w   off s pr i n g’s   a r e   c r e a t e us i n g   a   s e l e c t i o n   p r o c e s s   fo l l ow e by   c r o s s ov e r   a n d   m ut a t i o n .   T h e r e   a r e   di f fe r e nt   t y p e s   of   s e l e c t i o n   pr o c e s s   t o   s e l e c t   t h e   off s pr i n g ,   m o s t   po pul a r   b e i n t h e   t o urna m e n t   s e l e c t i o n.   N um b e r   o f   t e c h ni que s   t o   c a rr y   o ut   m ut a t i o n   a n c r o s s ov e r   i s   pr e s e n t e i n   l i t e ra t u r e .   T h i s   o f f s pr i ng  i s   us e a s   t h e   s o l ut i o n /   c hr o m o s o m e   fo r   t h e   ne xt   i t e ra t i o n .   A s   i G A ,   t h e   a l go r i t hm   t e r m i n a t e s   w h e n   e i t h e a   m a xi m um   n u m b e r   o f   ge n e r a t i o n s   h a s   b e e n   p r o duc e d,   o r   a   s a t i s f a c t o r y   f i t n e s s   l e ve l   ha s   b e e n   r e a c h e f o r   t h e   po pul a t i o n .     In   t h i s   w o r k,   N S G A   II  i s   u t i l i z e t o   a l l o c a t e   t h e   s ub c a rr i e rs   a nd  w e i gh t e s um   m e t h o f o r   pow e r   a l l o c a t i o n   i a   M IM O   O F D M A   s y s t e m   fo r   s y m m e t ri c a l   s e r v i c e s .     S i n c e   t h e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   p r o b l e m   f o r m ul a t e i s   m ul t i o b j e c t i ve   i n   n a t u r e ,   t h e   f i t n e s s   f un c t i o n s   a r e   m ul t i pl e ,   na m e l y   t h e   da t a   ra t e s   i n   upl i nk  a n do w n l i nk  a nd  t h e   di f fe r e n c e   be t w e e n   t h e   t w fo r   e a c h   i n di v i du a l   us e r.   T h e   s t e ps   f o l l o w e fo r   s ub c a rri e a l l o c a t i o n   i s   a s   f o l l ow s :     S t e 1:   I n put   num b e o f   ge n e r a t i o n s   (G ) ,   S i z e   o f   po pul a t i o n,   C h a nn e l   ga i h j1   a nd   h j2 fo r   e a c us e i n   e a c h   s ub c a rr i e r,   T o t a l   P o w e r   ( P T   a n d   P BS ),   B ,   M   a n d   K .     S t e 2:   Cr e a t e   i n i t i a l   po pul a t i o n   of   c hr o m o s o m e s   a n c a l c ul a t e   t h e i r   da t a   ra t e s   us i n (1)  a n d   (2)  a nd  t h e   di f fe r e n c e   i n   da t a   ra t e s .   F o r   t h e   i n i t i a l   i t e ra t i o n ,   t h e   po w e r   i s   e qua l l y   a l l o c a t e t o   a l l   t h e   us e r s   i n   b o t h   di r e c t i o n s .   A s   m e n t i o n e e a rl i e r   r e p r e s e nt a t i o o f   t h e   c hr o m o s o m e   pl a y s   a n   i m po rt a nt   r o l e .   H e r e   t h e   c hr o m o s o m e s   a r e   t h e   s ub c a rr i e r s   t h a t   a r e   a l l o c a t e t o   t h e   us e r s .   T h e r e f o r e   b a s i c a l l y ,   e a c h   s o l ut i o n   i s   a   m a t ri x   of   s i z e   K   M .   If  t h e   s i z e   of   t h e   po pul a t i o n   i s   20 ,   m e a n s   20  K   M   m a t r i c e s ,   w h i c h   m a ke s   t h e   pr o b l e m   s o l v i n v e r y   t e di o us   a nd  c o m pl i c a t e d.   E . g:   F o a   4   s ub c a rr i e us e s y s t e m ,   a   s a m p l e   s o l ut i o l o o ks   l i ke     [ 1 1   0 0   0 0 1 1 ]     H a n dl i n 2 s uc h   m a t ri c e s   i n   a   s i n g l e   i t e r a t i o n   i t s e l f   m a k e s   t h e   s o l ut i o n   v e r y   c o m pl e a n t i m e   c o n s um i n g .   T hi s   i s   o v e r c o m e   by   de f i n i n t h e   c hr o m o s o m e s   i n   a   n o v e l   m a nn e r.   I n s t e a o f   t h e   m a t ri c e s ,   t h e   c hr o m o s o m e s   a r e   r e pr e s e nt e a s   a   n o n - b i n a r y   s t ri n w h e r e   t h e   po s i t i o n   a nd  t h e   v a l ue   o f   t h e   da t a   i ndi c a t e   w h i c h   s ub c a rri e r   i s   a l l o c a t e t o   a   us e r .   T h e   r e pr e s e nt a t i o n   fo t h e   c hr o m o s o m e s   i n   t h e   a b ov e   e xa m pl e   i s   gi v e n   a s   1122 .   S i n c e   t h e   f i r s t   po s i t i o n   i s   a   ‘1 ,   i t   m e a n s   t ha t   t h e   f i rs t   s ub c a rr i e r   i s   a l l o c a t e t o   us e r   1 .   S i m i l a rl y ,   t h e   v a l ue   i n   t h e   n e xt   po s i t i o n   i s   a l s o   ‘1’,   i n d i c a t i n t ha t   t h e   s e c on s ub c a rr i e r   i s   a l l o c a t e t o   us e r   1 .   T h e   t hi r a n fo ur t h   po s i t i o n   h a s   a   v a l ue   ‘2’  w h i c h   m e a n s   t h a t   t h e   t hi r a n f o ur t h   s ub c a rr i e r   i s   a l l o c a t e t o   us e r   2.   T h i s   t y p e   of   de s i gn  r e duc e s   t h e   c o m pl e xi t y   of   t h e   s o l ut i o t o   l a r ge   e xt e nt .   S t e 3:   Co m put e   t h e   f i t n e s s   f un c t i o n   f o r   e a c h   c hr o m o s om e .   i . e . ,   v a l ue   of   R i a n R i a n t h e   di f fe r e n c e   i d a t a   ra t e s .   S t e 4:   S o r t   a l l   c h r o m o s o m e s   i n   a   m a nn e r   t ha t   a l l   s o l ut i o n s   t ha t   a r e   n o t   do m i na t e by   a n y   o t h e r   i n t o   f r o n t   1,   a nd  do m i n a t e by   a n y   o n e   i nt o   f r o nt   2   a n s o   o n.   S t e 5:   G e n e r a t e   pr o b a b i l i t y   l e ve l s   fo r   e a c h   c hr o m o s o m e   b a s e o n   f r o n t s   a l l o t t e d,   s uc h   t h a t   t h e   c hr o m o s o m e   i f r o nt   1   ha s   hi g h e s t   p r o b a b i l i t y   of   s e l e c t i o n   f or  c r o s s ov e r .   S t e 6:   B a s e o n   f i t n e s s   v a l ue   s e l e c t   t w o   c hr o m o s o m e s   f r o m   t h e   e n t i r e   po pul a t i o n   a nd  t w o   p o i n t s   ra n do m l y   o n   t h e   pa r e nt   c hr o m o s o m e   f o r   c r o s s ove r .   T w o   po i n t   c r o s s ov e r   i s   o pt e i t hi s   s o l ut i o n .   If   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       R e s our c e   al l oc a t i o a l gor i t hm   f or   s y m m e t r i c a l   s e r v i c e s   i n   O F D MA   s y s t e m s   ( Sw apna  P   S )   871   c hr o m o s o m e s   s e l e c t e a r e   1112  a nd  2221 ,   t h e n   i n   t w o   p o i n t   c r o s s ove r ,   t w o   po i n t s   a r e   r a n do m l y   s e l e c t e d.   F o r   e xa m pl e ,   i f   a n a r e   s e l e c t e d,   t h e n   a f t e r   t h e   f i r s t   c r o s s ov e r   t h e   r e s ul t a nt   i s   2 112  a n 12 21.   W h e n   t h e   c r o s s ove r   i s   c a rr i e o ut   i n   po s i t i o n   3 ,   i t   b e c o m e s   2111  a n 1222 .   S o   ob t a i n e i s   t h e   c hi l c hr o m o s o m e     a f t e r   c r o s s ov e r .   S t e 7:   R e pl a c e   t h e   t w o   c hr o m o s o m e s   of   l ow e s t   f r o n t s   w i t t h e   t w o   n e w   c h i l d   c hr o m o s o m e s .   S t e 8:   S e l e c t   a   c hr o m o s o m e   f r o m   t h e   e n t i r e   po pul a t i o n   f o r   m ut a t i o n .     S t e 9:   F l i t h e   c h a nn e l s   a l l o c a t e t o   us e r s   i t h e   s e l e c t e c hr o m o s o m e .     S t e 10:   If   a   pa rt i c ul a r   us e r   ha s   m o r e   c h a nn e l s   t h a n   h e   s h o ul d,   c o r r e s po n d i n c h a nn e l   i s   a l l o c a t e t o   t h e   us e w i t h   l e s s   n um b e o f   c h a nn e l s .     S t e 11:   If   a n y   us e r   h a s   l e s s   n um b e r   o f   c h a nn e l s ,   u na l l o c a t e c h a nn e l   w i t h   h i g h e s t   c h a nn e l   g a i n   i s   a l l o c a t e t o   t ha t   us e r.     S t e 12:   Co m pu t e   t h e   po w e r   f o r   e a c h   s ub c a rri e r   us i n g   L P   t e c hni que .     T h e   l a g ra n gi a o f   t h e   o b j e c t i ve   f un c t i o i (1)   t o   (3 i s   w r i t t e a s ,       L (. )= α i1 R i1 + α i2 R i2 λ i1 [ ω i j1 1 K i = 1 ] λ i2 [ ω i j2 1 ] K i = 1 λ i3 [ ( ω i j2 p j2 K j = 1 ) P T ] λ i4 [ ( ω i j1 p j1 K j = 1 ) P BS ]   (4)     T h e   l a g ra n gi a i s   m o di f i e a s ,     L (. )= ω i j1 M j = 1 ( f ( p ̃ j1 ) ) + ω i j2 M j = 1 ( f ( p ̃ j2 ) ) + λ i1 [ ω i j2 1 ] K i = 1 ] λ i2 [ ω i j1 1 ] K i = 1 + λ i3 P T + λ i4 P BS )       w h e r e   f ( p ̃ j1 ) = l o g 2 [ 1 + γ j2 p ̃ j2 ] ( α i2 ) λ i4 [ p j1 K j = 1   a n d   f ( p ̃ j2 ) = l o g 2 [ 1 + γ j2 p ̃ j2 ] ( α i1 ) λ i3 [ ( p j2 K j = 1 )   T h e   v a r i a b l e s   a r e   n o w   di s t i n c t   a n t h e r e f o r e   m a xi m i z a t i o n   ov e r   t h e m   c a n   b e   c a r ri e o ut   by   t a ki n g   t h e   de ri v a t i v e s   o f   f ( p ̃ j1 )   a nd  f ( p ̃ j2 )   a nd  s e t t i n g   i t   t o   z e r o ,   y i e l ds ,     d f ( p ̃ j1 ) d p ̃ j1 =   ( α i2 + λ i6 λ i7 ) [ γ j1 l o g 2   ( 1 + γ j1 p j1 ) ̃ ] + λ i4       ( α i2 + λ i6 λ i7 ) [ γ j1 l o g 2   ( 1 + γ j1 p j1 ) ̃ ] λ i4 = 0       ( α i2 + λ i6 λ i7 ) [ γ j1 l o g 2   ( 1 + γ j1 p ij 1 ) ̃ ] = λ i4       p j1 ̃ =   [ ( α i2 ) λ i4 l o g 2 1 γ j1 ] +         S i m i l a rl y ,   p j2 ̃ = [ ( α i1 ) λ i3   l o g 2 1 γ j2 ] +   S t e 13:   C a l c ul a t e   ra t e s   f o r   e a c h   c hr o m o s o m e   us i n g   (1 )   &   ( 2 ).   S t e 14:   It e ra t e   t i l l   t h e   n u m b e r   o f   ge n e r a t i o n s   i s   r e a c h e d .     H e r e   t h e   c o n v e r ge n c e   o f   t h e   a l go r i t h m   i s   c o n s i de r e a s   t h e   po i n t   w h e r e   t h e r e   i s   n o   s i g n i f i c a n t   c h a nge   i t h e   f i t n e s s   f u n c t i o o v e r   ge n e ra t i o n s .         3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S IS   A   R a y l e i gh   f a di ng  c h a nn e l   i s   a s s um e b e t w e e n   t h e   t ra n s m i t t e r   a n t h e   r e c e i v e r .   A   m a x i m u m   de l a y   s pr e a d   o f   s   a n m a x i m um   D o ppl e f r e que n c y   of   30  H z   ha s   b e e n   a s s um e [6] .   T h e   c ha nn e l   i n f o r m a t i o n   i s   upda t e e v e r y   1m s .   T h e s e   c o n s t a n t s   a r e   us e fo r   t h e   c a l c u l a t i o n   o f   t h e   da t a   ra t e s   i n   up l i nk  a n do w n l i n di r e c t i o n.   T o t a l   u pl i nk  po w e r   i s   a s s um e t o   b e   250m W   a nd  dow n l i nk  po w e r   i s   a s s um e t o   be   30W .   T h e   s y s t e m   i s   s i m ul a t e us i n g   M a t l a b   S o f t w a r e   R 2018b .     F i gu r e   1( a c l e a rl y   de pi c t s   t ha t   t h e   d a t a   ra t e s   f o r   b o t us e rs   i n   t h e   up l i n k   a nd   do w n l i n di r e c t i o c o m put e f r o m   t h e   i n i t i a l   po pul a t i o n   i s   l o w e r   t ha n   t h e   o t h e r   ge n e ra t i o n s .   T hi s   i s   due   t o   t h e   f a c t   t ha t   t h e   i n i t i a l   po pul a t i o n   w a s   ra n do m l y   c h o s e n   a n t h e   da t a   ra t e s   a c h i e ve m a y   o r   m a y   n o t   b e   goo o n e s   w i t h   t hi s   po pul a t i o n .   M o r e o ve r ,   f o r   t h e   i n i t i a l   po pul a t i o n   t h e   po w e r   i s   e qua l l y   di v i de a m o n a l l   t h e   s ub c a rr i e r s .   F i gu r e   1(b s h ow s   t h a t   t h e   da t a   ra t e s   i n c r e a s e   w i t h   ge n e ra t i o n s   a n d a t a   r a t e s   e xh i b i t   a l m o s t   s i m i l a r   v a l ue s   a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     8 6 7   -   8 7 4   872   t h e   n u m b e r   of   ge n e r a t i o n ’s   i n c r e a s e s .   T hi s   c a n   b e   j us t i f i e by   t h e   f a c t   t h a t   a f t e r   c o m put i n t h e   f i t n e s s   f un c t i o n   i n   e a c h   ge n e r a t i o n ,   t h e y   a r e   s o r t e a c c o r di ng  t o   n o n - do m i na n c e   c r i t e ri a .   A s   t h e   ge n e r a t i o n s   pr o c e e ds ,   a l l   po s s i b l e   c o m b i n a t i o n   o f   c h r o m o s o m e s   a r e   t ri e o ut   a n t h e   b e s t   v a l ue s   a r e   a t t a i n e d.   S i n c e   o n e   of   t h e   obj e c t i v e s   of   t h e   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m   w a s   t m i n i m i z e   t h e   di f fe r e n c e   i n   da t a   r a t e s ,   t h e   di f fe r e n c e   i s   w i t h i n   l i m i t s   i rr e s pe c t i v e   of   t h e   n u m b e r   of   ge n e r a t i o n s .   F o r   hi g h e r   v a l ue   of   g e n e ra t i o n s   t h e   di f fe r e n c e   i n   d a t a   ra t e s   f o r   b o t h   upl i n k   a n d   do w n l i nk  d i r e c t i o a r e   v e r y   s m a l l   a n d   c o n s i s t e n t .             (a )   (b )     F i gu r e   1 .   S i m u l a t i o r e s ul t s   f o r   a   2   us e s y s t e m   f o r   v a ri o us   g e n e ra t i o n s       F i gu r e   de pi c t s   t h e   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   f o r   12  us e r s   a n d   64   s ub c a rr i e r s   i t h e   80 t h   ge n e r a t i o n   w i t 12  db   S N R .   F r o m   t h e   f i gur e   t h e   d i f fe r e n c e   i n   t h e   d a t a   r a t e s   i s   s e e n   t o   be   r e duc e c o m pa r e t o   t h a t   o f   t h e   i n i t i a l   po pul a t i o a nd  a n   i n c r e a s e   i da t a   ra t e s   a s   e xpe c t e i s   s e e n .             F i gu r e   2 .   S i m u l a t i o r e s ul t s   f o r   a   12   us e s y s t e m       4.   C O N C LU S I O N   In  t hi s   pa pe r,   N S G A   II  i s   p r o po s e a s   a   s o l ut i o f o r   r a t e   a da pt i v e   s ubc a rr i e r   a l l o c a t i o n   a n d   l i n e a r   pr o g r a m m i n a pp r o a c h   f o r   po w e r   a l l o c a t i o n   o f   s y m m e t r i c a l   s e r v i c e s   i n   M IM O   O F D M A   s y s t e m .   T o   t h i s   e nd,   a   m ul t i o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m   w a s   fo r m u l a t e w h i c h   i n v o l v e t h e   o pt i m i z a t i o n   o f   t w o   ob j e c t i ve s .   A do pt i o n   o f   e vo l ut i o na r y   t e c hn i que s   a n r e p r e s e n t a t i o n   o f   c hr o m o s o m e s   i n   a n   i nn o v a t i v e   m a nn e r   h e l pe i n   t h e   r e duc t i o n   o f   t h e   pr o b l e m ’s   c o m pl e xi t y   a s   c o m pa r e t o   l i n e a r   p r o gra m m i ng  t e c hni que s   s o l e l y .   T h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   de m o n s t r a t e   t ha t   t h e   p r o po s e m e t h o n o t   o n l y   h e l ps   i n   a t t a i ni n h i g h   d a t a   r a t e s   i n   b o t h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       R e s our c e   al l oc a t i o a l gor i t hm   f or   s y m m e t r i c a l   s e r v i c e s   i n   O F D MA   s y s t e m s   ( Sw apna  P   S )   873   upl i nk  a n do w n l i n d i r e c t i o n s ,   b ut   a l s o   m i ni m i z e s   t h e   di f fe r e n c e   i n   t h e   da t a   ra t e s .   A l m o s t   s t a b l e   r e s ul t s   a r e   a c hi e v e a s   t h e   n u m b e r   o f   ge n e r a t i o n s   i s   i n c r e a s e t o   80,   i rr e s pe c t i v e   o f   t h e   n u m b e r   o f   us e r s .   T h e   p r o po s e d   a l go ri t hm   a c hi e v e s   h i g h e r   da t a   ra t e s   t h a n   [4],   a n d   i s   c o m put a t i o n a l l y   l e s s   e xp e n s i v e   a s   c o m pa r e t o   pr e v i o us   a l go ri t hm s   a v a i l a b l e   i l i t e r a t u r e us i n g   e xc l us i v e   l i n e a p r o g ra m m i n g   t e c hn i q ue s .         R EF ER EN C ES     [ 1]   F r o s t   a nd   S u l l i v a n,   " I ndus t r y   O ut l o o f o r   t he   I ndi a T e l e c o m   a nd  B r o a dc a s t   I ndus t r y " ,   D i gi t al   I n di   C onv e r ge nc e   20 17.     [ 2]   W e e - K i a t   N e w ,   C he e - O nn   C ho w   a nd  M a o de   M a ,   " P e r f o r m a nc e   M e a s ur e m e nt s   f o r   S y m m e t r i c a l   S e r v i c e s   i n   W i r e l e s s   N e t w o r ks " ,   2014   I E E E   I nt e r n at i on al   S y m po s i um   o I n t e l l i ge n t   Si gna l   P r oc e s s i ng  an C om m un i c a t i on   Sy s t e m s   ( I SP A C S)   , D e c e m be r   1 - 4 ,   2014 .     [ 3]     A . R .   U t a m i   a nd  I s ka nd a r ,   " O p t i m i z a t i o S ubc a r r i e r   A l l o c a t i o a n G e n e t i c   A l g o r i t hm   f o r   R e s o ur c e   A l l o c a t i o i M I M O - O F D M A " ,   2018  I n t e r na t i o na l   S y m po s i um   o E l e c t r on i c s   a nd   Sm ar t   D e v i c e s   [ 4]   A hm a M .   E l - H a j j ,   Z a h e r   D a w y ,   O P r oba bi l i s t i c   Q ue ue   L e ngt b as e J oi nt   U pl i n k / D ow nl i nk   r e s o ur c e   al l oc a t i on   i n   O F D M A   ne t w or k s ,   19 t h   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o T e l e c o m m uni c a t i o ns   2 012 .     [ 5]   A hm a M   E l - H a j j ,   Z a he r   D a w y   a nd  W a l i S a a d ,   A   s t a b l e   m a t c hi ng   g a m e   f o r   j o i nt   U pl i n k/ D o w nl i nk   r e s o ur c e   a l l o c a t i o i O F D M A   w i r e l e s s   n e t w o r k s ,   I E E E   I C C   20 12 - W i r e l e s s   ne t w or k   Sy m pos i um .     [ 6]   A hm a M   E l - H a j j i ,   Z a h e r   D a w y ,   O o pt i m i z e d   j o i n t   up l i n k/ do w nl i n r e s o ur c e   a l l o c a t i o i n   O F D M A   ne t w o r ks ,   2011   I E E E   S y m po s i um   on   C om p ut e r s   a nd  C om m un i c a t i ons .     [ 7]   A hm a M   E l - H a j j i ,   M a r i e t t e   A w a d,   Z a he r   D a w y ,   SI R A : A   s o c i al l y   i ns pi r e gam e   t he or e t i c   up l i nk / dow nl i nk   r e s our c e   aw ar e   al l o c a t i on  i O F D M A   s y s t e m s ,   2011  I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o S y s t e m s ,   M a a n C y be r ne t i c s .     [ 8]   Z ha o   H o u,   D a W u,   Y ue m i ng   C a i ,   S ubc ar r i e r   and  p ow e r   al l oc a t i on  i up l i n k   m ul t i - c e l l   O F D M A   s y s t e m s   ba s e on  g am e   t he or y ,   12t I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o C o m m uni c a t i o n   T e c hno l o gy 2010  I E E E .     [ 9]   H a nj i K i m ,   H o o L e e ,   M i nki   A hn,   H a n   B a e   K o ng   a nd  I nk y u   L e e ,   J o i nt   S ubc a r r i e r   a n P o w e r   A l l o c a t i o n   M e t ho ds   i F u l l   D u pl e W i r e l e s s   P o w e r e C o m m uni c a t i o N e t w o r ks   f o r   O F D M   S y s t e m s ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   W i r e l e s s   C om m un i c a t i ons ,   V o l . 1 5,   N o . 7,   J ul y   2016 .     [ 10]   R oy a   A r a L oo da r i c he h ,   s ha nkha na a M a l l i c a nd  V i j a y   K   B ha r g a v e ,   E ne r gy   E f f i c i e nt   R e s o ur c e   A l l o c a t i o f o r   O F D M A   C e l l u l a r   N e t w o r ks   W i t h   U s e r   C o o pe r a t i o a nd   Q o S   P r o v i s i o ni ng ,   I E E E   T r an s ac t i on s   on  W i r e l e s s   C om m uni c at i on s ,   V o l . 13 ,   N o . 1 1,   N o v e m be r   2 014 .     [ 11]   L uka i   X u,   G u a nd i ng   Y a nd  Y uh ua J i a ng ,   E n e r g y   E f f i c i e nt   R e s o ur c e   A l l o c a t i o i S i ng l e   C e l l   O F D M A   S y s t e m s :   M u l t i - O bj e c t i v e   A ppr o a c h” ,   I E E E   T r a ns a c t i on s   on  W i r e l e s s   C om m un i c a t i ons ,   201 5.     [ 12]   S ha h i M um t a z ,   K a z i   M o ha m m e S a i d ul   H u q,   A y m a R udw a n ,   J o na t ha R o dr i g ue z ,   R ui   L   A g ui a r ,   E ne r g y   e f f i c i e nt   I n t e r f e r e nc e - aw ar e   r e s our c e   al l oc at i on  i L T E - D 2D   c om m uni c at i on   201 I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o C o m m uni c a t i o ns   ( I C C ) .     [ 13]   S a m a ne B i da ba d i ,   M o ha m m a J a v a O m i d i ,   J a f a r   K a z e m i ,   E ne r gy   E f f i c i e nt   P ow e r   A l l oc at i on  i D ow nl i n k   O F D M A   Sy s t e m s   us i ng   SQ P   M e t hod ,   201 24t I r a n i a n   C o nf e r e n c e   o E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng .     [ 14]   L uka i   X u ,   G u a nd i ng   Y u,   Y uhu a J i a ng   a nd   Q i m e i   C he n ,   M u l t i - O bj e c t i v e   B an dw i dt h   and   P ow e r   A l l oc a t i on  f or   E ne r gy - E f f i c i e nt   U p l i nk   C om m uni c a t i o ns ,   2 015  I E E E   26t A nnu a l   I nt e r n a t i o na l   S y m p o s i um   o P e r s o na l   , I ndo o r   a nd  M o bi l e   R a d i o   C o m m uni c a t i o ns .     [ 15]   S t e f a no   B uz z i ,   G i u l i o   C o l a v o l pe ,   D a n i e l a   S a t u r n i no ,   A l e s s i o   X a pp o ne ,   P o t e n t i a l   g a m e s   f o r   e ne r gy   e f f i c i e nt   po w e r   c o nt r o l   a nd  s ubc a r r i e r   a l l o c a t i o i upl i nk   m ul t i c e l l   O F D M A   s y s t e m s ,   I E E E   j our n al   of   s e l e c t e t o pi c s   i s i g nal   pr oc e s s i n g,   V o l   6 , N o   2 ,   A pr i l   20 12.     [ 16]   Z he ngy S o ng ,   Q i a ng   N i ,   K e i v a N a v a i e ,   S huj ua n   H o a nd   S i l i a n g   W u,   E n e r g y   a nd  S pe c t r a l   E f f i c i e nc y   T r a de o f f   w i t h   α - F a i r ne s s   i n   D o w nl i nk   O F D M A   S y s t e m s ,   I E E E   C om m un i c a t i o ns   L e t t e r s ,   20 15.     [ 17]   A l e s s i o   Z a p po ne ,   S t e f a no   B uz z i ,   E dua r J o r w i e c a n M i c he l a   M e o ,   Su r v e y   on  G am e - T he or i t i c   A p pr o ac he s   t o   E ne r gy   E f f i c i e nt   R e l ay   A s s i s t e C om m uni c a t i o ns ,   24 t T y r r he n i a I nt e r n a t i o na l   W o r ks ho o D i g i t a l   C o m m uni c a t i o ns - G r e e I C T   ( T I W D C ) ,   2 013 .     [ 18]   U .   A kg ul ,   B .   C a nbe r k ,   S e l f - O r g a ni z e T hi ng s   ( S o T ) :   A E ne r g y   E f f i c i e nt   N e x t   G e n e r a t i o N e t w o r M a n a g e m e nt ,   C om p ut e r   C om m un i c a t i ons   ( E l s e v i e r ) ,   v o l .   74 ,   pp .   5 2 - 62,   J a nua r y   2016.     [ 19]   L i a ng   Z ho u,   O l a v   T i r r ko ne n ,   R a n da l   B e r r y ,   T w o - pl ay e r   D 2D   i n t e r f e r e nc e   c anc e l i ng  gam e s ,   201 I E E E   28t A nnua l   I nt e r na t i o na l   S y m po s i um   o P e r s o na l ,   I ndo o r ,   a nd   M o b i l e   R a di o   C o m m uni c a t i o ns   ( P I M R C ) .     [ 20]   G uo pe ng   Z ha ng ,   K un  Y a ng ,   a nd  H s i a o - H w a   C he n,   R e s o ur c e   A l l o c a t i o f o r   W i r e l e s s   C o o pe r a t i v e   N e t w o r ks   -   U ni f i e C o o pe r a t i v e   B a r g a i ni ng   G a m e   T he o r e t i c   F r a m e w o r k” ,   I E E E   W i r e l e s s   C om m uni c at i on s ,   V o l um e :   19,     I s s ue :   2,   P a g e ( s ) :   38 - 43 ,   A pr i l   201 2.   ( S C I ) .     [ 21]   L o ng   G o n g ,   X i a ng   Z ho u,   W e i   L u,   Z uk i ng   Z hu ,   A   T w o - P o pul a t i o B a s e d   E v o l ut i o na r y   A ppr o a c f o r   O pt i m i z i ng   R o ut i ng ,   M o dul a t i o a nd  S p e c t r um   A s s i g nm e nt s   ( R M S A )   i O - O F D M   N e t w o r ks ,   I E E E   C om m u ni c at i o L e t t e r s ,   V o l   16 ,   I s s ue   9 ,   S e p t e m be r   201 2.     [ 22]   N i t i S h a r m a ,   K .   R .   A nup a m a   A   N o v e l   G e ne t i c   A l go r i t hm   f o r   A da pt i v e   R e s o ur c e   A l l o c a t i o i M I M O - O F D M   S y s t e m s   w i t h   P r o po r t i o na l   R a t e   C o ns t r a i nt ,   W i r e l e s s   P e r s onal   C o m m uni c a t i on s   ( 20 11) .     [ 23]   V i ns e ns i us   S i g i t   W i dh i   P r a bo w o ,   A r f i a nt o   F a hm i ,   N a c hw a M uf t i   A dr i a ns y a h,   N ur   A ndi n ,   E ne r g y   e f f i c i e nt   r e s o ur c e s   a l l o c a t i o ns   f o r   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o s y s t e m s ,   T E L K O M N I K A   ( T e l e c om m uni c at i on ,   C om pu t i n g,   E l e c t r oni c s   an C ont r o l ) ,   V o l . 17 ,   N o . 4,   A ug us t   2 019 ,   pp. 162 5 - 163 I S S N :   1693 - 6930 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     8 6 7   -   8 7 4   874   [ 24]   S ul i m a M .   F a t i ,   P ut r a   S um a r i ,   W o O nn  C ho o ,   C o nt e nt - a w a r e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o m o de l   f o r   I P T V   de l i v e r y   ne t w o r k s ,   I nt e r nat i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E ngi ne e r i ng  ( I J E C E )   V o l .   9,   N o .   1,   F e br ua r y   2 019,   pp.   36 9 - 385  I S S N :   2088 - 8708 .     [ 25]   P r a d i V a r a de ,   A ka nks h a   W a ba l e ,   R a v i nd e r   Y e r r a m ,   R upe s J a i s w a l ,   T hr o ug hput   M a xi m i z a t i o o f   C og ni t i v e   R a di o   M u l t i   R e l a y   N e t w o r w i t I nt e r f e r e nc e   M a n a g e m e nt ,   I n t e r nat i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E ngi ne e r i n ( I J E C E )   V o l .   8 ,   N o .   4 ,   A ug us t   20 18,   p p.   22 30~ 223 8, I S S N :   2088 - 8708 .         B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       S w a pna   P . S .   r e c e i v e he r   M . T e c de g r e e   i M i c r o w a v e   a nd  T V   E ng i ne e r i ng   f r o m   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   T r i v a ndr um ,   K e r a l a   i t he   y e a r   2 007 .   S h e   g r a dua t e d   i E l e c t r o ni c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   f r o m   R I T   G o v e r nm e nt   E ng i n e e r i n g   C o l l e g e ,   K o t t a y a m   i t h e     y e a r   2004.   S he   i s   c ur r e nt l y   w o r ki ng   a s   a A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   i t he   de p a r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a nd  C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   a t   M a r   B a s e l i o s   C o l l e g e   o f   E ngi ne e r i n g ,   T r i v a ndr um ,   K e r a l a   a nd  pu r s u i ng   he r   P h .   D   i R e s o ur c e   A l l o c a t i o i O F D M A   S y s t e m s .           D r .   S a k unt a l a   S .   P i l l a i   o bt a i ne P h .   D   de g r e e   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   K e r a l a   198 9.   S he   w a s   t he   H e a d   o f   t he   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   &   C o m m uni c a t i o n,   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   T r i v a ndr um   f r o m   1996 - 199 a n l a t e r   w o r ke a s   D i r e c t o r ,   L B S   c e nt r e   f o r   S c i e nc e   a nd  T e c hno l o gy ,   T r i v a ndr um .   S he   j o i n e M a r   B a s e l i o s   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng   &   T e c hno l ogy ,   T r i v a ndr um   a s   H e a t h e   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   &   C o m m uni c a t i o i 20 03  a n w a s   t he   f o r m e r   D e a ( R & D )   f r o m   2009 - 201 6.   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   O F D M ,   O F D M A ,   M I M O   w i r e l e s s   s y s t e m s ,   E r r o r   C o r r e c t i o C o di ng   e t c .   S he   i s   a   S e n i o r   M e m b e r   o f   I E E E ,   F e l l o w   o f   I E T E   a nd  F e l l o w   of   I ns t i t u t i o o f   E ng i n e e r s   ( I ndi a ) .   E m a i l :   s a kun t a l a . pi l l a i @g m a i l . c o m         D r .   S r e e ni K   G   r e c e i v e h i s   B .   T e c ( 200 0)   i E l e c t r o ni c s   f r o m   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   A do o r   a nd  M .   T e c h.   ( 2 003 )   i P o w e r   E l e c t r o ni c s   f r o m   N I T ,   C a l i c u t .   H i s   P h .   D .   i s   o C o m put a t i o na l   H a pt i c s   f r o m   I I T ,   B o m ba y   i 2013.   H i s   a r e a   o f   i nt e r e s t   i nc l ud e s   L i ne a r   A l g e br a   f o r   S i g na l   P r o c e s s i ng .   E m a i l :   s r e e n i kg 79@g m a i l . c o m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.