I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g  a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 ,   pp.   829 ~ 838   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I :  10 . 11591/i j e e cs .v 3 7 . i 2 . pp 829 - 838             829     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   Hy b r id   r e sou r c e   op t im i z at io n   st r at e g y   in   h e t e r og e n e ou s   w i r e le ss   n e t w or k s       Nagar aj   Gad d e 1 ,   Ras h m i   S h ivas wam y 2 ,   Ram e s h   B a b u   Hal as in an age n ah al l i   S id d am all aih 3 ,   Gowr i s h an k a r 4 ,   G ovin d aih   T h im m a   Raj u 5 ,   S u b r a m an i   S u r ya k u m a r   P r ab h u   Vij ay 6   1 D e pa r tm e nt   of   A r ti f i c ia l   I nt e ll ig e nc e   a nd   D a ta   S c i e n c e ,   S J C   I ns ti tu te   of   T e c hn o l o g y ,   C hi c kba ll a pur ,   I ndi a   2 D e pa r tm e nt   of   C o mpu te r   S c ie n c e   a nd   E ngi n e e r in g   ( D a ta   S c i e n c e ) ,   D a y a na nda   S a ga r   C ol le g e   of   E ngi n e e r in g,   B e nga lu r u,   I ndi a   3 D e pa r tm e nt   of   C o mpu te r   S c ie n c e   a nd   E ngi n e e r in g,   R N S   I ns ti t ut e   of   T e c hn o l o g y ,   B a nga l o r e ,   I ndi a   4 D e pa r tm e nt   of   M a c hi n e   L e a r ni ng   ( A I   a nd   M L ) ,   B M S   C o ll e ge   of   E ngi n e e r in g,   B a nga l o r e ,   I ndi a   5 D e pa r tm e nt   of   I n f or ma ti o n   S c i e nc e   a nd   En gi n e e r in g,   S J C   I ns ti tu te   of   T e c hn o l o g y ,   B a nga l o r e ,   I ndi a   6 S of twa r e   E ngi n e e r   a nd   D a ta   A na l y s t ,   N a v s h y a   T e c hn o l o gi e s ,   B e nga lu r u,   I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le   h is tor y :   R e c e i ve d   J ul   9 ,   202 4   R e vi s e d   S e p   16 ,   202 4   A c c e pt e d   S e p   29 ,   202 4       T h e   f u t u r e   g e n e rat i o n   of   h e t e r o g en e o u s   w i r e l e s s   n e t w o rk s   ( H W N s )   w i l l   c o m b i n e   v ar i o u s   rad i o   a cce s s   t e ch n o l o g i e s   fo r   c o n n ect i n g   v ar i o u s   mo b i l e   s u b s c ri b e rs   (MS)   b as e d   on   the   q u al i t y   of   s e r v i ce   (Q o S)   an d   w i r e l e s s   n e t w o rk   p aram e t e rs ,   co n n ec t i n g   MS   to   the   b e s t   p o s s i b l e   w i r el e s s   n e t w o r k   (W N )   h as   b e en   a   t ren d i n g   r e s e ar c h   t o p i c   in   H W N s .   E x i s t i n g   r es o u rce   o p t i m i zat i o n   me t h o d s   ar e   d e s i g n e d   to   mee t   the   Q o S   of   n e t w o r k   c ri t e ri a   an d   u s e r   p re fe r en ce s   ar e   n e g l ec t ed .   V e r y   l i mi t ed   w o r k   is   d o n e   fo r   r e s o u r ce   o p t i mi zat i o n   c o n s i d e r i n g   u s e r   p r e f e r e n ce s .   H o w ev e r ,   t h e s e   mo d el s   are   d e s i g n ed   co n s i d e ri n g   m u l t i - m o d e   t e r m i n al s   (MMT s )   r u n n i n g   a   s i n g l e   s e rv i c e   at   a   t i m e   u n d e r   a   l o w - d e n s i t y   n e t w o r k ;   as   a   re s u l t ,   c a n n o t   be   ad o p t ed   to   ru n   mu l t i p l e   s e rv i ce s   s i m u l t an e o u s l y   a n d ;   t h u s ,   fai l   to   mee t   c u rr en t   u s e rs ’   s e r v i ce   d y n ami c s   r e q u i r eme n t .   F u rt h e r,   fai l s   to   b ri n g   g o o d   t rad e o ffs   b e t w ee n   re d u c i n g   i n t e rf e r en ce   a n d   i m p ro v i n g   p e rfo r m a n ce .   In   a d d re s s i n g   the   r e s e ar ch   p ro b l em   t h i s   w o r k   i n t ro d u ce d   a   h y b r i d   r e s o u r ce   o p t i m i zat i o n   s t rat e g y   (H RO S)   to   r e d u ce   in t e rf e r en ce   by   e s t ab l i s h i n g   c h a n n el   a v ai l ab i l i t y   an d   e n h an ci n g   r e s o u r ce   u t i l i zat i o n   t h ro u g h   g a me   t h e o r y .   T h e   H RO S   p ro v e s   t h e   e x i s t e n ce   of   n as h   e q u i l i b ri u m   ( N E )   i m p ro v e s   t h ro u g h p u t   by   1 6 . 3 2 %   an d   re d u ce s   c o l l i s i o n   by   2 6 . 1 6 %   o v e r   the   e x i s t i n g   r e s o u r ce   o p t i mi zat i o n - b as e d   n e t w o rk   s el ec t i o n   (RO N S)   s c h eme .   K e y w o r d s :   De c i s i o n   m a k i ng   Ha n do v e r   He t e r o ge n e o us   n e t wor k   M u l t i p l e   s e r vi c e s   Qua l i t y   of   e x pe r i e n c e   R A T   s e l e c t i o n   Th i s   is   an   o p en   a c ces s   a r t i c l e   u n d e r   the   CC   BY - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g   A u th or :   Na ga r a j   Ga dde   De pa r t m e n t   of   A r t i f i c i a l   I n t e l li ge n c e   a n d   Da t a   S c i e n c e ,   S J C   I n s t i t u t e   of   T e c hn o l o g y     C hi c k ba l l a pur ,   K a r n a t a ka ,   I n d i a   E m a i l :   n a ga r a j ga dde 11 @ g m a il . c o m       1.   I NT RODU C T I ON   He t e r o ge n e o us - w i r e l e s s   n e t wo r ks   ( HW Ns )   h a v e   s e e n   a   r e c e n t   r i s e   in   t h e   r e s e a r c h   f i e l d   a n d   t h e   w i r e l e s s   i ndus t r i e s ,   a n d   t hi s   gr o w t h   is   e x pe c t e d   to   c o n t i n ue   [ 1] .   S pe c tr um   a ll o c a t i o n   ( S A )   h a s   an   im po r t a n t   r o l e   in   pr o vi d i ng   t r a de - o f f s   a m o n g   c o n s u m e r   qua l i t y - of - s e r vi c e   a n d   n e t wo r k   m a na ge m e n t   in   c o m m o n   r e s o ur c e   a n d   n o n - s h a r e d   e nvi r o nm e n t s .   T h e   us e   of   s h a r e d   r e s o u r c e s   can   h e l p   to   i m pr o v e   s pe c t r um   uti li z a t i o n   in   H W Ns ,   b ut   t hi s   c o m e s   at   a   pr i c e .   Ho we v e r ,   c r o s s - t i e r   i n t e r r up t i o n   s h o u l d   n o t   be   a   p r o bl e m   in   a   n o n - s h a r e d   e nvi r o nm e n t ;   h o we v e r ,   it   s tr o n g l y   a f f e c t s   r e s o ur c e   c o n s u m pt i o n .   W i r e l e s s   a c c e s s   po i n t s   wi t h   v a r i o us   r a di o   b e n c hm a r k s   h a v e   a l wa y s   b e e n   a n t i c i pa t e d   to   co - e xi s t   a n d   o pe r a t e   in   n o n - o v e r l a pp i ng   f r e qu e n c i e s   in   f ut ur e   HW N s .   B e c a u s e   of   t hi s ,   s pe c t r um   a ll o c a t i o n   in   HW N s   is   e x t r e m e ly   d i f f i c u l t .   T h e   H W N s   il l u s t r a t e   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   829 - 838   830   im po r t a n c e   of   s t ud y i ng   a n d   a n a ly z i ng   v a r i o us   SA   t e c hni que s   to   c o m e   up   w i t h   an   o pt i m a l   h e t e r oge n e o us - w i r e l e s s - ne t wor ks   s pe c t r um - a l l o c a t i o n   de s i g n   [ 2] .   In   HW N s ,   t h e   pr o p o s e d   r e s e a r c h   wor k   e x a m i ne d   a   v a r i e t y   of   r e c e n t   a l l o c a t i o n   of   r e s o u r c e   m o de l s .   Only   a   f e w   s t ud i e s   [ 3]   h a v e   a t t e m pt e d   to   a ddr e s s   SA   i s s ue s   by   c o n s i de r i ng   s t a t i c   s e t up   v a r i a t i o n s   in   c o n s t r a i n t   a n d   o bj e c t i ve   f u nc t i o n   [ 4] .   W he n   we   tr y   to   b oo s t   t h e   i n t e ns i t y   a n d   h e t e r o ge n e o us   n a t ur e   of   t h e   n e t wo r k ,   t h e   c o n ve n t i o na l   h e x a go n a l   n e t wo r k   s u f f e r s   [ 5] .   To   c a p t ur e   t h e   s pa t i a l   i n f o r m a t i o n   b e ha vi o r   of   de vi c e s   in   H W N s ,   n e w   s t ud i e s   a r e   f o c us i n g   on   de s i g ni n g   n o nli ne a r   ge o m e t r y   us i ng   po i n t   pr o c e s s e s .   T h e   ge o m e t r y - ba s e d   m o de l   de t e r m i ne s   t h e   i n t e r f e r e nc e s   a n d   m e e t s   t h e   pe r f o r m a n c e   r e qu i r e m e n t s   of   HW N s   [ 6] .   P e r f o r m a n c e   of   t h e   n e t wo r k   s uc h   as   t h r o ugh put,   us e r - a wa r e   pe r f o r m a nc e ,   a n d   ut i l i t y   ( s uc h   as   r a t e   of   t r a n s m i s s i o n ,   a n d   s i g na l - to - i n t e r f e r e n c e   r a t i o )   can   be   s t udi e d   us i ng   t h e   s e lf - s o v e r e i g n   po i s s o n - po i n t - pr o c e s s e s .   C h a t to pa dhy a y   e t  al.   [ 7] ,   t h e   po i s o n   pr o c e s s   y i e l d s   goo d   r e s ul t s   w h e n   a ppr o xi m a t e   i n t e r f e r e n c e   is   us e d.   A c c o r di n g   to   De n g  a n d  Ha e n gg i   [ 8] ,   i n t e r f e r e n c e   d i s s e mi na t i o n   is   m o de l e d   f o r   ge n e r a l   ne t wor ks   w i t h   n on - p o i s s on   d e pl o y m e n ts ,   w h i l e   in   [ 9 ]   th e   e s ti m a t i on   of   HW N   i n te r f e r e n c e   is   d on e .   K a l a m k a r   a n d   H a e n g gi   [ 9 ] ,   t hi s   wa s   e x t e n de d   to   b ot h   s i n g l e   a n d   m u l t i - t i e r   HW Ns   by   c o ns i d e r i n g   s i g na l   i n t e r f e r e n c e   w i t h   m e t a - d i s t r i b ut i o n   a n d   r e f l e c t s   t h e   i de a li s t i c   m o de l   c o n s i d e r i n g   b o t h   l o n g - t e r m   e v o l ut i o n   a n d   u l t r a - de n s e   f if t h - ge n e r a t i o n   n e t wor k   de pl o y m e n t s .     R e a l - t i m e   s a f e t y   a pp l i c a t i o ns   in   t h e   f ut ur e   w i ll   r e qu i r e   hi g h - s pe e d   a n d   r e li a bl e   c o m m u ni c a t i o n   in   t h e   v e hi c u l a r   n e t wor k.   A c c o r di n g   to   r e c e n t   r e s e a r ch   [ 10] ,   a   s ub - c h a nne l   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t h o d   wa s   pr e s e n t e d   to   i m pr o v e   t h e   e f f e c t i v e n e s s   of   t h e   v e hi c l e   n e t wo r k ’ s   e n e r g y   u s a ge   a n d   m e e t   qua l i t y - of - s e r vi c e   ( Qo S )   a n d   r e l i a bi li t y   r e qu i r e m e n t s   in   t h e   a r c hi t e c t ur e   of   a l l o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e e t i n gs .   T h e   s t a n da r d   w i r e l e s s   a n d   v e hi c u l a r   ad - h o c   ne t wor ks   a r e   m o de l e d   us i n g   c o gni t i ve   b e h a vi o r   [ 11] .   Hi g h   m o bil i t y   w a s   s h o wn   to   h a ve   a   s i g nif i c a n t   i m pa c t   on   t h e   a c c ur a c y   of   c h a nne l   e s t i m a t i o n   in   t hi s   s t ud y .   A   r e s o ur c e   pr ovi s i o ni ng   m e t h o d   m us t   c o n s i de r   i m pe r f e c t i o n s   of   t h e   c h a nn e l - s ta te   i nf or m a t i o n   ( C S I )   to   e n s u r e   t h e   r e l i a bi l it y   of   t h e   v e hi c l e   n e tw or k .   C S I - b a s e d   a l l o c a t i o n   of   r e s our c e s   m e t h o ds   f or   v e hi c l e - to - de vi c e   c o m m uni c a t i o n   wa s   c o n s i de r e d   in   [ 1 2 ] .   Al l   f a s t   a n d   s l ow   di s i n t e gr a t i ng   c h a r a c te r i s t i c s   we re   c o n s i de r e d   by   [ 13 ]   in   th e i r   m ode l   of   r e s ou r c e   a l l oc a t i o n .   C h e n   e t   a l .   [ 14 ] ,   a   ke r n e l - b a s e d   m a c hi n e - l e a r ni n g   m o de l   wa s   de v e l o p e d   to   p r e d i c t   th e   s p ots   of   de vi c e s   us i n g   C S I   [1 5 ]   in   s ub - 6   gi ga h e r tz   b a n ds .   N a y a k   e t   a l .   [ 1 6 ]   s h o we d   us i n g   C S I   f or   p os i t i o ni n g   s y s te m s   wi l l   n ot   i n c u r   a d d i t i o n a l   c os ts .   W h e n   it   c o m e s   to   op t i m i z i n g   r e s ou r c e   a l l oc a t i o n   in   a   ga m e   t h e or y   ( G T )   [ 1 4] ,   [ 1 7 ]   t h e   r e s ou r c e   a l l o c a t i o n   m e t h ods   f or   W S Ns   p r e s e n ted   in   [ 18 ]   ou tpe r f or m e d   m a c hi n e - l e a r ni n g   m ode l s   [ 1 9 ] .   A   hi g h   l e v e l   of   a c c e s s   e qu i t y   a n d   hi g h - pe r f o r m i n g   e f f i c i e n c y   c a nn o t   be   a c hi e v e d   w i t h   t h e   e xi s t i n g   GT - b a s e d   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m o de l s   [ 20] ,   [ 2 1] .   Hi g h - e f f i c i e n c y   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   is   t h e   f o c us   of   t hi s   r e s e a r c h   wo r k   by   m o de li ng   a   hy br i d   r e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n   s t r a t e gy   ( HR OS) .   W i t h   t h e   h e l p   of   C S I   a n d   t h e   us e   of   b o t h   c o n t e n t i o n - l e s s   a n d   c o n t e n t i o n - b a s e d   a l l o c a t i o n   of   r e s o ur c e s ,   t h e   HR OS   s c h e m e   is   e x t r e m e l y   e f f i c i e n t   in   de c r e a s i ng   i n t e r f e r e n c e   a n d   m a i n t a ini ng   a   hi g h   l e v e l   of   pe r f o r m a n c e .   B e c a us e   of   i t s   hi g h   t h r o ugh pu t   a n d   l o w   c o l li s i o n   r a t e ,   HR OS   can   a l l o c a t e   r e s o ur c e s   f a i r ly   a n d   e f f i c i e n t l y   to   n e w l y   j o i ne d     m u l t i - m o de   t r a n s mi s s i o n s .   T h e   s i g ni f i c a nc e   of   t hi s   r e s e a r c h   wo r k   is   as   f o l l o w s .   T h e   pr o p o s e d   m o de l   de v e l o p s   a   n o v e l   c ha nn e l - s t a t e   e s t i m a t i o n   m o de l   us i ng   r e i nf o r c e m e n t   l e a r ni ng   e m p l o yi ng   t h e   m a r ko v   s t a t e   m o de l .   De v e l o p e d   a   HR OS   to   r e duc e   c o l l i s i o n   a n d   i m pr o v e   o v e r a ll   n e t wor k   t h r o ugh put.   T h e   HR OS   is   v e r y   e f f i c i e n t   c o n s i de r i n g   hi g hly   d y na mi c   m o bil i t y   m o de l s   i . e . ,   l o w - hi g h   de n s i t y   a n d   s p e e d.   T h e   HR OS   e m p l o y s   d y na mi c s   s e r vi c e   of   t r a n s m i s s i o n   s i m u l t a ne o us l y   ( i . e . ,   b oth   r e a l - t i m e   a n d   n o n - r e a l - t i m e   t r a f f i c )   m o r e   e f f i c i e n t l y   in   c o m pa r i s o n   w i t h   e xi s t i n g   m o de l s .     T h e   pa pe r   is   o r ga ni z e d   as   f o l l o w s .   S e c t i o n   2   di s c u s s e s   v a r i o us   e xi s t i n g   m o de l s   of   r e s o ur c e   o p t i mi z a t i o n   in   H W NS.   S e c t i o n   3   d i s c us s e s   t h e   wo r ki n g   of   t h e   pr o p o s e d   r e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n   s t r a t e gy   f o r   HW N s .   S e c t i o n   4   d i s c u s s e s   t h e   pe r f o r m a nc e   o u t c om e   of   t h e   pr o p o s e d   HR OS   o v e r   e xi s t i n g   m e t h o ds .   T h e   l a s t   s e c t i o n   c o n c l ud e s   t h e   r e s e a r c h   wo r k   wi t h   f ut ur e   e nh a n c e m e n t .       2.   RE L AT E D   WORK   T hi s   s e c t i o n   s t udi e s   v a r i o us   r e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n   s t r a t e gi e s   f o r   m o de r n   w i r e l e s s   n e t wor ks   l i ke   5 th   ge n e r a t i o n   a n d   6 th   ge n e r a t i o n   h e t e r o ge n o us   w i r e l e s s   ne t wor ks .   K a m r uz z a m a n   et   al.   [ 22] ,   h a v e   e x p l a i ne d   t h e   im po r t a n c e   of   h e t e r o ge n e o us   c e l l u l a r   n e t wo r ks   ( HC Ns ) .   T h e   m a i n   r o l e   of   t h e   H C Ns   is   to   p r o vi d e   t h e   b e s t   qua l i t y   of   s e r vi c e   f o r   t h e   5 th - ge n e r a t i o n   n e t wor k.   F ur t h e r ,   it   a l l o w s   t h e   de vi c e s   to   c o m m u ni c a t e   wi t h   th e   ot h e r   de vi c e s   d i r e c t l y   w i t h o ut   c o n n e c t i n g   t h e m   to   t h e   b a s e   s t a t i o ns .   In   t hi s   m o de l ,   t h e y   h a v e   a ddr e s s e d   t h e   pr o bl e m   of   m o de   s e l e c t i o n   f o r   t h e   de vi c e s .   F o r   t hi s ,   t h e y   ha v e   f i r s t   a n a ly z e d   t h e   t h r e e   m o s t   i m po r t a n t   f a c t or s   r e qu i r e d   f o r   t h e   c o n n e c t i o n   of   t h e   de vi c e   to   t h e   de vi c e ,   c e l l   d e n s i t y ,   s i g n a l - to - i n t e r f e r e n c e   n o i s e   r a t i o ,   a n d   o u t a ge   pr o b a bil i t y .   F ur t h e r ,   t h e y   h a v e   pr o p o s e d   an   a l g o r i t hm   ba s e d   on   a   di s t a n c e - b a s e d   m e t h o d   to   r e duc e   t h e   i n t e r f e r e nc e   whi c h   pr o vi d e s   b e t t e r   Q o S   f o r   t h e   de vi c e - to - de vi c e   ( D2D )   c o m m u ni c a t i o n .     Ha m i d   et   al.   [ 23] ,   a ddr e s s e d   t h e   c o m m u ni c a t i o n   of   t h e   de vi c e   to   t h e   de vi c e   t h a t   is   it   do e s   n o t   r e qui r e   a   b a s e   s t a t i o n   f o r   t h e   tr a n s mi s s i o n   of   t h e   da t a   f r om   o n e   de vi c e   to   a n ot h e r .   F ur t h e r ,   t h e y   ha v e   a ddr e s s e d   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Hy br id  r e s ou r c e   opti miz ati on  s tr ategy   in  he ter oge ne ous   w i r e le s s   ne t w or k s   ( N agar aj  Gadde )   831   pr o bl e m   of   co - c h a nn e l   i n t e r f e r e n c e   in   t h e   D2D   de vi c e s .   T h e   pr o bl e m   of   co - c h a nn e l   i n t e r f e r e nc e   in   th e   D2D   de vi c e s   r e duc e s   t h e   Qo S   dur i n g   t h e   t r a n s mi s s i o n   of   t h e   da t a   f r o m   o n e   d e vi c e   to   a n ot h e r   de vi c e .   Du e   to   t hi s   pr o bl e m ,   t h e y   h a ve   m o de l e d   us i ng   a   c o l o r i n g - ba s e d   a l go r i t hm .   T h e y   h a v e   us e d   t h e   we i gh t s   of   t h e   r e qui r e d   s pe c tr um   r e s ou r c e s   a n d   us i n g   t h i s   t h e y   h a v e   e n a bl e d   t h e   tr a n s f e r   of   da ta   a m o n g   t h e   D2 D   us e r s   whi c h   r e d uc e s   th e   r e s ou r c e s   a n d   p r o v i de s   b e tt e r   Q oS   by   f u r t h e r   ut i l i z i n g   th e   s i n g l e   c e l l u l a r   r e s ou r c e s   of   t h e   D2 D   us e r s .   T hi s   a l g or i t hm   is   s i m p l e   a n d   d oe s n ’ t   r e qui r e   m or e   c o m pu ta t i o n s ,   h e n c e ,   it   p r o v i de s   g ood   p owe r   c o n tr o l .   Z h a n g   et   a l.   [ 2 4 ],   di s c us s e d   t h e   n o n - or t h og o n a l   m u l t i p l e - a c c e s s   s a tel l i t e   n e tw or k .   In   t h i s   n e tw or k   t h e   b a s e   s ta t i o n   c on s tan t ly   c o m m uni c a t e s   wi t h   t h e   b a c kh a ul   l i n k   of   t h e   s a te l l i te.   Al s o ,   t h e   s pe c tr um   r e s o ur c e s   a r e   s h a r e d   by   us i ng   t h e   us e r   e qu i p m e n t .   F i r s t ,   t h e y   h a v e   o b t a i ne d   a   u t i li t y   f un c t i o n   t h a t   h a s   a l l   t h e   us e r   r a t i n g s ,   a n d   t h e   c r o s s - t i e r   i n t e r f e r e nc e   pr o duc e d   by   t h e   b a s e   s t a t i o n   is   us e d   to   de s i g n   a   m o de l .   F r o m   t h e   ut i li t y   f u n c t i o n ,   can   s o l v e   t h e   o p t i mi z a t i o n   pr o bl e m   of   t h e   m o de l   by   i nc r e a s i ng   th e   ut i li t y   f u n c t i o n   a c c o r d i n g   to   t h e   b a c k ha u l   r a t i ngs   of   t h e   s a t e l l i t e   w hi c h   w i ll   s o l v e   t h e   pr o bl e m   of   t h e   us e r   e qu i p m e n t   a n d   Qo S .   T h e   o p t i mi z a t i o n   pr o bl e m   c a nn o t   be   s a t i s f i e d   v e r y   e a s il y   a n d   r e qu i r e s   m uc h   a tt e n t i o n   d ue   to   whi c h   v a r i o us   f a c to r s   m us t   be   c h e c ke d.     T a n g   et   al.   [ 25 ] ,   m o de l e d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n ,   whi c h   r e duc e s   t h e   l a t e n c y   t i m e   a n d   r a n do m   pa c ke t   l o s s   us i ng   an   a l go r i t hm .   In   t hi s   a l go r i t hm ,   f i r s t ,   t h e y   h a v e   de v e l o p e d   an   a l go r i t hm   f o r   c o n t r o l li ng   c o n ge s t i o n   whi c h   us e s   a   b a c k l o g   que ue   m o de l   b a s e d   on   t h e   c o n ge s t i o n   w i ndo w.   Af t e r   t hi s ,   t h e y   h a v e   a s s u m e d   t wo   b o un da r i e s   f o r   t h e   m o de l   w hi c h   de li mi t s   t h e   o s c i ll a t i o n s   of   t h e   que ue   m o de l   to   r e duc e   t h e   r a n do m   pa c ke t   l o s s   a n d   c o n ge s t i o n .   T hi s   m o de l   c a n   de t e c t   a n d   a dj u s t   t h e   c o n ge s t i o n   w i n do w   dur i n g   a   tr a de o f f .   W e i   et   al .   [ 26] ,   a ddr e s s e d   t h e   pr o bl e m   of   m u l t i pa t h   s l o t   o p t i mi z a t i o n   in   t h e   HW N s .   He r e   a   c o n ge s t i o n   a n d   pa c ke t - s c h e du li ng   w hi c h   is   ba s e d   on   t h e   r o un d - t r i p   pr o pa ga t i o n   t i m e   a n d   b o tt l e n e c k - b a n dw i dt h   is   d e s i g n e d.   B a s e d   on   t h e   c o m m u ni c a t i o n   r a t e s   of   t h e   s ub - f l o w   in   t h e   H W N s ,   an   o u t - of - o r de r   de l i ve r y   m o de l   h a s   be e n   de s i g ne d   whi c h   w i ll   h e l p   t h e   a pp l i c a t i o n   to   c o m p l e t e   t h e   tr a de of f   in   a   g i ve n   t i m e .   Na ga r a j a n   a n d  M o ha m a d  [ 27] ,   h a v e   de s c r i be d   h o w   t h e   5G   n e t w o r k   can   pr o vi de   a   be tt e r   s pe c t r a l   a n d   e ne r g y   e f f i c i e nc y   m o de l   w i t h   t h e   l e a s t   l a t e n c y   in   e a c h   e nvi r o nm e n t .   In   t hi s   m o de l ,   t h e y   ha v e   pr o po s e d   an   a l go r i t hm ,   t h e   s e que n t i a l   b e s t   t h r o ugh put   s e e k   a l go r i t hm ,   w hi c h   w i ll   be   us e d   f o r   t h e   c om put a t i o n   of   t h e   i n t e r f e r e n c e   t h r e s h o l d   f o r   t h e   o p t i m u m   r e s o ur c e   bl o c ks   a n d   c e ll u l a r - us e r - e qu i p m e n t   in   t h e   D2D   pa i r s .   To   r e duc e   t h e   tr a n s mi s s i o n   po we r ,   t hi s   m o de l   h a s   pr o p o s e d   an   o p t i mi z e d   ge n e t i c   a l go r i t hm   t h a t   w i ll   h a n d l e   i n t e r f e r e n c e   a m o n g   c e ll u l a r   us e r s .   T hi s   m o de l   i nc r e a s e s   t h e   Qo S   a n d   r e duc e s   t h e   e n e r g y   c o n s u mpt i o n   [ 28] .   Ho we v e r ,   p oo r   r e s o ur c e   u t i l i z a t i o n   is   e xhi b i t e d   due   to   t h e   a do p t i o n   of   a   r a n do m   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   de s i g n .   In   o v e r c o m i ng   r e s e a r c h   i s s ue s   in   t h e   n e x t   s e c t i o n ,   a   n o v e l   H R OS   is   de s i g n e d.       3.   P ROP OS E D   M E T HO D   T hi s   s e c t i o n   pr e s e n t s   a   HR OS   f o r   n e w ly   j o i n e d   m o bil e   t e r m i na l s   in   h e t e r o ge n e o us   w i r e l e s s   n e t wo r ks .   He r e   we   pr e s e n t   a   m o de l   f o r   c h a nne l   s t a t e   e s t i m a t i o n   us i ng   r e i nf o r c e m e n t   l e a r ni ng   t h r o ugh   c o n t i n uo us   t i m e   m a r ko v   c ha i n .   T h e n ,   it   pr e s e n t s   a   c o n t e n t i o n - l e s s - b a s e d   r e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n   s t r a t e gy   a n d   pr o v e s   t h e   e xi s t e n c e   of   n a s h   e qu i li br i u m .   S i mi lar l y ,   t h e   pr e s e n t   c o n t e n t i o n - b a s e d   r e s o ur c e   o p t i mi z a t i o n   s t r a t e gy   pr o v e s   t h e   e xi s t e n c e   of   n a s h   E qui li br i u m .   F i na ll y ,   HR OS   c o m bi ne s   b ot h   c o n t e n t i o n - l e s s - b a s e d   r e s o ur c e   o p t i mi z a t i o n   s t r a t e gy   a n d   c o n t e n t i o n - b a s e d   r e s o ur c e   o p t i mi z a t i o n   s t r a t e gy   f o r   pr o vi d i n g   f a i r   a nd   hi g h - e f f i c i e n c y   r e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n   s t r a t e g y   f o r   n e w l y   j o i ne d   M M T s   w i t h o ut   a f f e c t i n g   e xi s t i n g /pr i m a r y   M M T s .     3. 1.    Chan n e l   s t at e   e s t im at ion   E v e r y   t i m e   a   us e r   s w i t c h e s   to   a   n e w   h e t e r o ge n e ous   w i r e l e s s   n e t wo r k ,   t h e i r   de vi c e   c o m pe t e s   w i t h   ot h e r   de vi c e s   f o r   a c c e s s   to   a v a il a bl e   c h a nn e l s ,   w hi c h   c a n   l e a d   to   s i g nif i c a n t   l e v e l s   of   i n t e r f e r e nc e   a m o n g   n e a r by   de vi c e s   t h a t   a r e   a l s o   s h a r i ng   t h e   s a m e   c h a nn e l .   F o r   t h i s   r e a s o n ,   it   is   c r i t i c a l   to   ke e p   tr a c k   of   c h a nn e l   c o n d i t i o n s .   T h e   f o l l o w i ng   e qua t i o n   c a n   be   us e d   to   c a l c u l a t e   t h e   m e a n   c h a nne l   a v a il a bil i t y   of   c h a nne l     at   a ny   g i ve n   m o m e n t   us i n g   ( 1) .     = ( 1 − ) + , = 1 − , .   ( 1)     In   ( 1) ,     is   us e d   to   r e pr e s e n t   t h e   m e a n - f r a c t i o n   r e gi o n   t r a v e l e d   by   an   e xi s t i n g   m o bil e - t e r m i na l   n o de   on   t h e   g i v e n   c h a nn e l   .   F ur t h e r m o r e ,     is   e x pr e s s e d   us i ng   t h e   ( 2) .     = 4 2 , 2 ⁄   ( 2)     W h e r e   ,   s pe c i f i e s   t h e   s t a bl e   pr o b a bil i t i e s   of   t h e   pr i m a r y   m u l t im o de   m o bil e   t e r m i na l s   t h a t   a r e   a c ti ve l y   c o m m u ni c a t i n g   in   c h a nn e l   ,   wh e r e a s   ,   s pe c i f i e s   t h e   s t a bl e   pr o b a bil i t i e s   of   t h e   pr i m a r y   m u l t im o de   m o bil e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   829 - 838   832   t e r m i na l s   t h a t   a r e   n ot   c o m m u ni c a t i n g   in   c h a nn e l   ,   i . e . ,   t h e y   a r e   i na c t i v e .   T h e   s t a t e   ,   i n d i c a t e s   if   a   m u l t i m o d e   m o bil e   t e r m i na l   h a s   de pa r t e d   f r o m   t h e   c o v e r i n g   r e g i o n   of   t h e   pr i m a r y   m u l t i m o d e   m o bi le   t e r m i na l s ;   h e nc e ,   t h e   pa r a m e t e r   , is   an   e x po n e n t i a l   d i s t r i b ut i o n   of   , .   T h e   a b o v e   s t a t e m e n t   is   g i v e n   us i ng   t h e   f o l l o w i ng   ( 3) .     , = , + ′ ( , − ) ,   ( 3)     T h e n ,   c o n s i de r i ng   a   b a l a nc e d   s c e n a r i o   w h e r e   we   ha v e :     , , = , ,   ( 4)     i n   ( 4) ,   t h e   ,   can   be   e x pr e s s e d   us i ng   t h e   g i ve n   ( 5) :     , =   ( 5)     s i mi l a r   to   t h e   , ,   ,   can   be   e x pr e s s e d   us i n g   t h e   g i ve n   ( 6) :     , = 1 −   ( 6)     f r o m   ( 5)   a n d   ( 6)   we   can   o b t a i n   t h e   tr a n s i t i o n   r a t e   ,   whi c h   is   de s c r i be d   us i ng   t h e   ( 7) .     , = 1 − , = , 1 − , ( , + ′ ∙ , ( , − ) )   ( 7)     He n c e ,   , ~ ( , ) .   T h e   po s s i bl e   c h a nn e l   a v a il a bil i t y     of   c h a nn e l     is   de f i ne d   as   t h e   a ve r a ge   pe r i o d   dur i n g   w hi c h   c ha nn e l     is   a v a il a bl e   f o r   c o m m u ni c a t i o n   by   t h e   s e ns i ng   de vi c e .   T h e   c o m m u ni c a t i o n   of   t h e   s e ns o r   de vi c e   is   e v a l ua t e d   us i n g   t h e   ( 8) .     = ∙ , ′ = ,   ( 8)     W h e r e   ∈ ( 0 , 1 )   de n o t e s   t h e   pr i m a r y   m u l t i - m o de   m o bi l e - t e r m i na l s   i n t e r f e r e n c e   t h r e s h o l d.   By   i nc r e a s i ng   t h e   v a l u e   of   ,   we   can   i nc r e a s e   t h e   c h a nn e l   a c c e s s ibi li t y   at   t h e   e x pe n s e   of   i nc r e a s e d   d i s t ur b a n c e   w i t h   m a j o r   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s .   T h e s e   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s   a r e   pr e s u m e d   to   h a ve   t e m po r a l   a n d   s pa t i a l   d i s t r i b ut i o n   i nf o r m a t i o n   a b o ut   m a j o r   m u l t i - m o d e   m o bil e   t e r m i na l s .   He t e r o ge n e o us   wi r e l e s s   n e t wo r k s   pr o vi de   t h e   m a j o r   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s   w i t h   a   n u m be r   of   c h a nne l s .   A s s u mi ng   t h a t   t h e   n e w   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s   can   ga i n   r e a li s t i c   c h a nn e l   a c c e s s i b il i t y ,   t h a t   i s ,   , ∈   as   a   r e s u l t   of   t h e i r   m o bil e   n a t ur e ,   t h e y   w i ll   be   a bl e   to   a c c e s s   c h a nn e l s .   F ur t h e r m o r e ,   t h e r e   a r e   s o m e   m o de l s   l i ke   ga m e   t h e o r y   t h a t   wi ll   a ll o w   t h e   n e w ly - j o i ne d   m u l t i - m o de   m o bi l e   t e r m i na l s   to   u ti li z e   t h e   c h a nn e l   in   a   d i s t r i b ut e d   wa y   a n d   m a xim i z e   i t s   e x pe c t e d   u t i li t y   f u n c t i o n   w i t h o ut   i n t e r f e r i ng   w i t h   m a j o r   e xi s t i n g   m u l t i - m o de   m o bi l e   t e r m i na l s .   A   n a s h   e qu i li br i u m   in   H R OS,   whi c h   i n c l ude s   b o t h   c o n t e n t i o n   l e s s   a n d   c o n t e n t i o n   a n d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n ,   is   s h o w n   to   e xi s t   in   t h e   f o l l o w i ng   s e c t i o n s   of   t hi s   wo r k.     3. 2.    Cont e n t ion l e s s - b as e d   r e s ou r c e   op t im iz at io n   s t r at e gy   T h e   c h a nn e l   is   a s s i g n e d   r a n do m ly   to   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s   w i t h   r a n do m i z e d   t i m e o ut   pe r i o ds   in   a   c o n t e n t i o n - l e s s - b a s e d   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   a l go r i t hm .   O n c e   t h e   t i m e o ut   pe r i o d   h a s   e x p i r e d   a n d   a   s l o t   h a s   b e c o m e   a v a il a bl e ,   t h e   c h a nn e l   is   m a de   a v a il a bl e   to   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s .   As   t i m e   s l o t s   e x p i r e ,   c e r t a i n   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s   can   us e   th e   a v a il a bl e   s l o t s ,   whi l e   o t h e r s   m us t   s i t   i d l e   a n d   a w a i t   t h e   e nd   of   t h e   t i m e o ut   pe r i o d   b e f o r e   c r e a t i n g   i d l e   c h a nne ls .   T h e   c h a nne l   a c c e s s   f u n c t i o n   in   a   c o n t e n t i o n   l e s s - b a s e d   a l l o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t h o d   is   de s c r i be d   us i ng   ( 9) .     ( ) = 1 ⁄   ( 9)     T h e   ut i li t y   f u n c t i o n   of   t h e   c ha nn e l   a c c e s s   f u n c t i o n   in   a   c o n t e n t i o n - l e s s - b a s e d   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t h o d   is   g i ve n   us i ng   ( 10) .     { } = .   ( 10)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Hy br id  r e s ou r c e   opti miz ati on  s tr ategy   in  he ter oge ne ous   w i r e le s s   ne t w or k s   ( N agar aj  Gadde )   833   W h e r e   ( )   is   e qua l   to   1.   C o n t e n t i o n - l e s s - b a s e d   a l l o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   s c h e m e s   c a n   a tt a i n   pe r f e c t   NE   by   m a k i ng   t h e   f o l l o w i ng   a s s u m pt i o ns .   A   c o n ge s t e d   v e c t o r   = ( 1 , 2 , 3 , … , )   t h a t   r e s u l t s   in   a   NE - s e t   ( )   s h o u l d   s a t i s f y   t h e   r e s t r i c t i o n   s pe c i f i e d   in   ( 11)   f o r   a   c o n t e n t i o n - l e s s   b a s e d   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t ho d.     { = ⌈ − ∑ ≠ , ∈ ∑ ∈ ⌉ + 0     = 1 , 2 , 3 , … , ∑ = = 1   ( 11)     wh e r e   0 ∈ { 0 , 1 , 2 , 3 , … , ⌈ | | + ( | | − 1 ) ∑ ∈ ⁄ ⌉ − ⌈ | | − ∑ ≠ , ∈ ∑ ∈ ⁄ ⌉ − 1 } .     3. 3.    Cont e n t ion - b as e d   r e s ou r c e   op t im iz at ion   s t r at e gy   T hi s   s e c t i o n   d i s c us s e s   t h e   wo r ki n g   of   a   c o n t e n t i o n - ba s e d   r e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n   s t r a t e g y .   T h e   c o n t e n t i o n - b a s e d   m o de l   r e duc e s   t h e   pr o b a bil i t y   of   c ha nn e l   c o l li s i o n   w i t h   de c e n t   r e s o u r c e   u t i li z a t i o n .   T h e   m o de l   a do pt s   a   p r o b a bil i s t i c - b a s e d   c o m put a t i o n   m o de l .   In   a   m a nne r   l i ke   t h e   c o n t e n t i o n - l e s s - ba s e d   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t h o d,   t h e   f o l l o w i ng   e x pr e s s i o n   can   be   us e d   to   de t e r m i ne   t h e   b a n dw i dt h   r a t e   of   e a c h   m u l t i - m o de   m o bil e - t e r m i na l   in   t h e   c o n t e n t i o n - b a s e d   a l l o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t h o d.      ( ) = ( 1 − ) − 1   ( 12)     In   ( 12)     r e pr e s e n t s   t h e   pr o b a bil i t y   of   t h e   c h a nn e l   .   To   i nc r e a s e   t h e   b a n d w i dt h ,   we   m a ke    ′ ( )   as   0 ,   t h e n ,   = 1 ,   a n d   us i n g   t hi s   t h e   c o n t e n t i o n - b a s e d   a ll o c a t i o n   of   t h e   r e s o ur c e   m e t h o d   is   o b t a i n e d.   T h e   c o n t e n t i o n - b a s e d   a l l o c a t i o n   of   t h e   r e s o ur c e   is   g i v e n   us i ng   ( 13) .     ( ) = 1 ( 1 − 1 ) − 1   ( 13)     F o r   t h e   c o n t e n t i o n - b a s e d   a ll o c a t i o n   of   t h e   r e s o ur c e   m e t h o d   ( ) = ( 1 − 1 ⁄ ) − 1   s h o ul d   be   in   b e t we e n   t h e   ′′ ( ) > 0   a n d   ′ ( ) < 0 .   If   t h e     g o e s   to   an   i nf i n i t e   s t a t e ,   t h e n   t h e   tot a l   b a n dw i dt h   of   t h e   c o n t e n t i o n - b a s e d   a l l o c a t i o n   of   t h e   r e s o ur c e   m e t h o d   c h a n ge s   to   ( 14) .       l im → ∞  ( ) = 1 ℱ   ( 14)     T h e   ut i li t y   f u n c t i o n   f o r   t h e   c o n t e n t i o n - ba s e d   a ll o c a t i o n   of   t h e   r e s o ur c e   m e t h o d   f o r   t h e   m u l t i - m o de   m o bil e - t e r m i na l   is   g i ve n   us i ng   ( 15) .     { } = 1 ( 1 − 1 ) − 1   ( 15)     It   is   v e r y   d i f f i c u l t   to   e x t r a c t   a   pe r f e c t   n a s h   e q u i li b r i u m   us i ng   a   c o n t e n t i o n - ba s e d   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t h o d,   unl i ke   a   c o n t e n t i o n - l e s s - ba s e d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   s t r a t e gy .   A s s u m e   we ’ re   p l a y i ng   a   ga m e   of   r e s o ur c e   a c c e s s   whe r e   t h e   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s   a r e   - s i z e d   a n d   t h e   c h a nn e l s   a r e   - s i z e d,   a n d   e a c h   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l   s e que n t i a ll y   s e l e c t s   an   a v a il a bl e   c h a nn e l .   B e f o r e   c h a nn e l   a c c e s s ,   o n e   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l   s e l e c t s   t h e   b e s t   s o l ut i o n   ( B S ) .   He n c e ,   in   e a c h   i t e r a t i o n   of   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i n a l s ,   t h e r e   is   an   o pt i m a l   a ns we r .   P e r f e c t   n a s h   e qu il i br i u m   w i t h   a da pt i v e   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m a y   o nly   be   a c hi e v e d   in   t hi s   m a nne r   if   t h e   f o l l o w i ng   c o n d i t i o n s   a r e   m e t .   T h e   f o l l o w i ng   c o n d i t i o n   m u s t   be   m e t   if   t h e   r e c e n t ly   j o i ne d   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l s   h a v e   t wo   BS ,   n a m e ly    1   a n d    2 .   By   a gr e e i ng   to   e m pt y   r e s o ur c e s   wh e n   no   m u l t i - m o de   m o bi l e   t e r m i na l s   p i c k   t h e m ,   a n d   t h e n   a gr e e i n g   to   a l r e a d y - c h o s e n   r e s o ur c e s   wh e n    2   a g r e e s ,    1   is   e xc e ll e n t .   W h e n   at   l e a s t   o n e   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l   s e l e c t s   a   r e s o ur c e ,   t h e   r e s o ur c e   w i t h   t h e   m o s t   r e a l i s t i c   n u m be r   of   r e s o ur c e s   is   pr e f e r r e d.   In   t h e   n e x t   s e c t i o n ,   hi g h - e f f i c i e nc y   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   pr o p o s e s   a   p l a n   to   pr o m ot e   e qui t a bl e   a n d   e f f i c i e n t   di s t r i b ut i o n   of   a v a il a bl e   r e s o ur c e s .     3. 4.    Hyb r id   r e s ou r c e   op t im i z at ion   s t r at e gy   T hi s   h i g h - e f f i c i e nc y   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   m e t h o d   i n c o r po r a t e s   b ot h   t h e   c o n t e n t i o n - l e s s - b a s e d   a n d   c o n t e n t i o n - b a s e d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   m e t h o ds   to   a tt a i n   pe r f e c t   n a s h   e qu i li br i u m   ( NE )   in   d i s t r i b ut e d   s y s t e m s   w i t h   e qua l   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   e f f i c i e nc y .   F ur t h e r m o r e ,   A l go r i t hm   1   e x p l a i ns   h o w   t h e   hi g h - e f f i c i e n c y   a l l o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   s t r a t e g y   wo r ks .   E a c h   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l   in   a l go r i t hm   1   r a n do m ly   s e l e c t s   a   t i m e   to   b a c k   o f f ,   a n d   t h e n   t h e   t i m e o u t   t i m e   b e g i ns .   Dur i n g   t h e   t i m e - o u t   t i m e ,   t h e   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l   s e l e c t s   a   c o m m u ni c a t i o n   c h a nn e l   b a s e d   on   t h e   b e s t   s o l ut i o n   it   ha s   a l r e a d y   f o un d   w i t h   t h a t   c h a nn e l .   To   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   829 - 838   834   e s t a bli s h   t h e i r   s o l ut i o n ,   m u l t i - m o de   m o bil e - t e r m in a l   b r o a dc a s t   t h e i r   s o l ut i o n   to   ot h e r   m u l t i - m o de   m o bil e - t e r m i na l .   It   h a s   b e e n   pr o v e n   t h r o ugh   s i m u l a t i o ns   th a t   t h e   gi ve n   m o de l   a c hi e ve s   be tt e r   n e t wor k   pe r f o r m a n c e   a n d   f a i r   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   t h a n   t h e   us ua l   a ll o c a t i o n   of   r e s o ur c e s   s c h e m e .       Al go r i t hm   1.   R e s o ur c e   o p t i mi z a t i o n   s t r a t e gy   1. Obtain   available resource/channel    through sensing operation   2.  Update   and  arrange  available  channel  [ 1 , 2 , 3 , … , ]   in  decreasing  order  for  respective   time .    3.  Every  MMT  that  looks   for  communication   opportunity  chooses  a  random   back - off  tim e     from  ( 0 , ↑ )   and the back - off time   is initialized.   4. While   present time  ≤ ( + ↑ )   do   5.      if   the backoff time of MMT    finishes  then   6.           if  contentionless - based resource allocation scheme  then   7.                   Select  the BS with a free channel   8.           End if   9.             if   contention - based resource allocation scheme  then   10.                 Select   the resource with higher BS.   11.         End if   12.      The selected channel id is broadcasted   13.    End if   14. End while   15.   Every  MMT  optimizes  its  radio  according  to  the  ideal  channel  and  initializes   communication utilizing desired resource allocation schemes   16. Return       4.   RE S UL T   AND   AN AL YSI S   He r e   t h e   pe r f o r m a nc e   a c hi e v e d   us i ng   t h e   pr o p o s e d   HR OS   a n d   e xi s t i n g  r e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n - b a s e d   n e t wo r k   s e l e c t i o n   ( R ON S )   [ 28]   is   e v a l ua t e d.   E x pe r im e n t s   a r e   c o n duc t e d   us i n g   an   ns 3 - b a s e d   s im u l a t or   n a m e ly ,   s im i t s   s im u l a t o r   [ 28] .   He r e   t h e   m u l t i - m o de   t e r m i na l   us e s   d i f f e r e n t   ki n d s   of   s e r vi c e   c l a s s e s   s uc h   as   r e a l - t i m e   po l l i ng   s e r vi c e   ( R T P S ) ,   n o n - r e a l - t i m e   po l li ng   s e r vi c e   ( NR T P S ) ,   a n d   b e s t   e f f o r t   ( B E )   s e r vi c e   a n d   m o v e s   t h r o ugh   a   ge o gr a phi c a l   a r e a   c o m po s e d   of   h e t e r o ge n e o us   n e t wor ks   f o r m e d   us i ng   uni ve r s a l   m o bil e   t e l e c o m m u ni c a t i o ns   s y s t e m   ( UM T S ) ,   w o r l dw i de   i n t e r o pe r a bi l i t y   f o r   m i c r o wa v e   ac c e s s   ( W i M A X) ,   l o n g - t e r m   e v o l ut i o n   ( L T E ) ,   a n d   w i r e l e s s   l o c a l   a r e a   n e t wo r k   ( W L A N) .   T h e   MMT   e xhi bi t s   d y na m i c   m o bil i t y   t h a t   m o v e s   t h r o ugh   hi g h - de ns i t y   e nvi r o nm e n t s   w i t h   l o w   s pe e d   s uc h   as   c i t i e s   a n d   l e s s - de ns i t y   e nvi r o nm e n t s   w i t h   hi g h   s pe e d   s uc h   as   e x pr e s s wa y s   a n d   hi g h wa y s .   T h e   i e e e   802. 11   s t a n da r d   m e d i u m   a c c e s s   c o n t r o l   ( M A C ) ,   r a y l e i g h   c h a nne l   w i t h   a dd i c t i v e   w hi t e   ga us s i a n   n o i s e   is   us e d.   T h e   l o g - n o r m a l   pa t h   l o s s   m o de l   w i t h   m u l t i pa t h   f a d i ng   is   c o n s i de r e d   w i t h   ba n dw i dt h   s e t   to   3 - 27   M b ps   f o r   e x pe r im e n t   a n a ly s i s .   T h e   us e r s   m o v e   in   t h e   n e t wo r k   wi t h   r a n do m n e s s   f o l l o w i ng   u nif o r m   d i s t r i b ut i o n .   Al l   t h e   s u b s c r i be r s   i nc l ud i ng   n e w   a n d   ha n do f f   us e r s ,   f o l l o w   P o i s s o n   d i s t r i b ut i o n .   T h e   t r a f f i c   ge n e r a t e d   in   t h e   n e t wo r k   m a j o r ly   is   n o n - r e a l - t i m e   s e r vi c e   w it h   40% ,     r e a l - t i m e   w i t h   30% ,   a n d   b e s t - e f f o r t s   wi t h   30% .   T h e   t h r o ugh put   a n d   c o l l i s i o n   a r e   t h e   pe r f o r m a nc e   m e t r i c s   us e d   f o r   v a l i da t i n g   t h e   HR OS   a n d   R ON S   s c h e m e .     4. 1.    T h r ou gh p u t   p e r f o r m an c e   T h e   t h r o ugh put   e x pe r i e n c e d   us i ng   HR OS   a n d   R ON S   is   s t ud i e d   by   c o ns i de r i n g   d if f e r e n t   c a s e   s t udi e s .   A   tot a l   of   t h r e e   di f f e r e n t   c a s e   s t udi e s   s uc h   as   v a r y i ng   de ns i t y ,   s l o t s ,   a n d   s pe e d   is   c o n s i de r e d   f o r   t h e   s i m u l a t i o n   s t ud y .   In   c a s e   1,   t h r o ugh put   is   m e a s ur e d   by   va r y i ng   t h e   MMT   s i z e   w i t h   a   f i xe d   s pe e d   of   5   m /s .   He r e   t h e   MMT   s i z e   va r i e s   f r o m   50,   100,   a n d   20 0,   a n d   t h e   t h r o ugh put   o u t c o m e   a c hi e v e d   us i ng   t h e   HR OS   s c h e m e   a n d   R ON S   s c h e m e   is   gr a phi c a l ly   s h o wn   in   F i gur e   1.   An   a v e r a ge   t h r o ugh put   e n ha n c e m e n t   of   19. 52%   is   a c hi e v e d   us i ng   t h e   HR OS   s c h e m e   in   c o m pa r i s o n   wi t h   t h e   R ON S   s c h e m e   f o r   v a r i e d   m u l t i - m o d e   m o bil e   t e r m i na l   de n s i t y .   In   c a s e   2,   t h r o ugh put   is   m e a s ur e d   by   v a r yi ng   M M T   s pe e d   w i t h   f i xe d   M T T s   s i z e   of   100.   He r e   t h e   MMT   s pe e d   v a r i e s   f r o m   3,   6,   a n d   9   m / s   a n d   t h r o ugh put   o u t c o m e   a c hi e v e d   u s i n g   t h e   H R O S   s c he m e   a n d   R ON S   s c he m e   is   gr a phi c a ll y   s h o wn   in   F i gu r e   2.   An   a v e r a ge   t h r o ugh put   e n h a nc e m e n t   of   13. 12%   is   a c hi e ve d   us i ng   t h e   HR OS   s c he m e   in   c o m p a r i s o n   w i t h   t h e   R ON S   s c he m e   f o r   v a r i e d   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l   s pe e ds .   An   a v e r a ge   t h r o ugh put   e n h a n c e m e n t   of   16. 32%   is   a c hi e ve d   us i n g   t h e   HR OS   s c h e m e   in   c o m pa r i s o n   w i t h   t h e   R ON S   s c h e m e   f o r   v a r i e d   t i m e   s l o t   s i z e s .   T h e   R ON S   m o de l   us e s   c ha nn e l   s t a t e   i n f o r m a t i o n   f o r   r e s o u r c e   a l l o c a t i o n   o pt i mi z a t i o n   by   m i n im i z i ng   co - c h a nn e l   i n t e r f e r e n c e   a n d   t r i e s   to   m a xim i z e   t h e   r e s o u r c e   u t i l i t y ;   h o we ve r ,   t h e   m o de l   f a il e d   to   e ns ur e   a   hi g h e r   t h r o ugh put   wi t h   f a i r n e s s ;   t h us ,   r e s u l t i n g   in   hi g h e r   c o l li s i o n   a n d   de gr a de d   t h r o ugh o ut   e s pe c i a l ly   f o r   hi g h e r   n o de   de ns i t y   c o ns i de r i ng   d i f f e r e n t   s c e n a r i o   as   s h o w n   in   F i gur e s   1   a n d   2.   On   t h e   o t h e r   s i de ,   th e   H R OS   l e v e r a ge s   b o t h   c o n t e n t i o n   a n d   c o n t e nt i o n - l e s s   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   de s i g n   to   a s s ur e   hi g h e r   r e s o ur c e   u t i li z a t i o n   w i t h   m i n i m a l   i n t e r f e r e n c e   a i d i ng   in   i m pr o v e d   t h r o ugh pu t   c o n s i d e r i n g   d i f f e r e n t   s c e n a r i o s   as   s h o w n   in   F i gur e s   1   a n d   2.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Hy br id  r e s ou r c e   opti miz ati on  s tr ategy   in  he ter oge ne ous   w i r e le s s   ne t w or k s   ( N agar aj  Gadde )   835           F i gur e   1 .  T h r o ugh put   vs   M M T s   F i gur e   2 .  T h r o ugh put   vs   s pe e d       4. 2.    Col l is ion   p e r f o r m an c e   He r e   c o l li s i o n   pe r f o r m a n c e   of   t h e   HR OS   s c h e m e   a n d   R ON S   s c he m e   is   e va l ua t e d   by   v a r yi ng   n e t wo r k   de n s i t y ,   s pe e d,   a n d   s l o t   s i z e .   In   c a s e   1,   c o l li s i o n   is   m e a s ur e d   by   va r y i ng   t h e   MMT   s i z e   w i t h   a   f i xe d   s pe e d   of   5   m /s .   He r e   t h e   MMT   s i z e   is   v a r i e d   f r o m   50,   100,   a n d   200,   a n d   c o l li s i o n   o ut c o m e   a c hi e v e d   us i ng   t h e   HR OS   s c he m e   a n d   R ON S   s c h e m e   is   gr a p hi c a l ly   s h o wn   in   F i gur e   3.   An   a v e r a ge   c o l l i s i o n   r e duc t i o n   of   24. 5%   is   a c hi e v e d   us i ng   t h e   HR OS   s c he m e   in   c o m pa r i s o n   w i t h   t h e   R ON S   s c he m e   f o r   v a r i e d   m u l t i - m o d e   m o bil e   t e r m i na l   de n s i t y .   In   c a s e   2,   c o l l i s i o n   is   m e a s ur e d   by   v a r yi ng   MMT   s pe e d   w i t h   f i xe d   M T T s   s i z e   of   100.   He r e   t h e   M M T s   s pe e d   is   v a r i e d   f r o m   3,   6,   a n d   9   a n d   t h e   c o l li s i o n   o ut c o m e   a c hi e v e d   us i ng   t h e   HR OS   s c h e m e   a n d   R ON S   s c he m e   is   gr a phi c a ll y   s h o wn   in   F i gur e   4.   An   a v e r a ge   c o l li s i o n   r e duc t i o n   of   28. 27%   is   a c hi e ve d   us i ng   t h e   HR OS   s c he m e   in   c o m p a r i s o n   w i t h   t h e   R ON S   s c he m e   f o r   v a r i e d   m u l t i - m o de   m o bil e   t e r m i na l   s pe e ds .   An   a v e r a ge   c o l li s i o n   r e duc t i o n   of   26. 16%   is   a c hi e ve d   us i n g   t h e   HR OS   s c h e m e   in   c o m pa r i s o n   w i t h   t h e   R ON S   s c h e m e   f o r   v a r i e d   t i m e   s l o t   s i z e s .   T h e   R ON S   m o de l   us e s   c ha nn e l   s t a t e   i n f o r m a t i o n   f o r   r e s o u r c e   a l l o c a t i o n   o pt i mi z a t i o n   by   m i n im i z i ng   co - c h a nn e l   i n t e r f e r e n c e   a n d   t r i e s   to   m a xim i z e   t h e   r e s o u r c e   u t i l i t y ;   h o we ve r ,   t h e   m o de l   f a il e d   to   e ns ur e   a   hi g h e r   t h r o ugh put   wi t h   f a i r n e s s ;   t h us ,   r e s u l t i n g   in   hi g h e r   c o l li s i o n   a n d   de gr a de d   t h r o ugh o ut   e s pe c i a l ly   f o r   hi g h e r   n o de   de ns i t y   c o ns i de r i ng   d i f f e r e n t   s c e n a r i o   as   s h o w n   in   F i gur e s   3   a n d   4.   On   t h e   o t h e r   s i de ,   th e   H R OS   l e v e r a ge s   b o t h   c o n t e n t i o n   a n d   c o n t e nt i o n - l e s s   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   de s i g n   to   a s s ur e   hi g h e r   r e s o ur c e   u t i li z a t i o n   w i t h   mi nim a l   i n t e r f e r e n c e   a i d in g   in   a   s i g nif i c a n t   r e duc t i o n   of   c o l li s i o n   c o n s i de r i ng   d i f f e r e n t   s c e na r i o s   as   s h o wn   in   F i gur e s   3   a n d   4.               F i gur e   3 .  C o l li s i o n   vs   M M T s   F i gur e   4 .  C o l li s i o n   vs   s p e e d       5.   CONC L USI ON   T hi s   pa pe r   f i r s t   s t udi e d   v a r i o us   m e t h o ds .   He r e   we   pr e s e n t e d   a   HR OS   f o r   h e t e r o ge n e o us   n e t wo r ks .   T h e   HR OS   s c h e m e   us e s   c ha nn e l   s t a t e   i nf o r m a t i o n   t h r o ugh   a   c o n t i n uo us   c ha i n   M a r ko v   c ha i n   mo de l   f o r   e s t a bli s hi ng   c ha nn e l   a v a il a bil i t y   f o r   d i f f e r e n t   i ns t a n c e s   of   t i m e .   T h e   HR OS   e m p l o y s   b o t h   c o n t e n t i o n - l e s s - b a s e d   a n d   c o n t e n t i o n - ba s e d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   s c h e m e s   f o r   p r o vi d i ng   hi g h   t h r o ugh put   a n d   mi n im a l   50 100 200 HR O S 8,585413397 13,41199158 19,63892412 R O N S 7,300913553 10,93193448 15,27436928 0 5 10 15 20 25 T H R O U G H P U T   ( M B P S ) N U M B E R  O F  M M T Th r ou gh p u t  vs   M M Ts 3 6 9 HR O S 19,48836713 15,60041855 12,59822553 R O N S 16,87695911 13,34214568 11,20753343 0 5 10 15 20 25 T H R O U G H P U T   ( M B P S ) N U M B E R  O F  M M T Th r ou gh p u t  vs   S p e e d 50 100 200 H R O S 15 45 131 R O N S 23 69 161 0 50 100 150 200 P AC K E T   C OL L I DE D N U M B E R  O F  M M T C ol l i s i on   vs  M M Ts 3 6 9 H R O S 82 134 200 R O N S 114 181 285 0 50 100 150 200 250 300 P A C K E T   C O L L I D E D   N U M B E R  O F M M T C ol l i s i on   vs  S p e e d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   829 - 838   836   c o l li s i o n .   Ga m e   t h e o r y   is   a pp l i e d   to   o b t a i n   o p ti m a l   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   f o r   n e w l y   j o i ne d   us e r s   wi t h o ut   a f f e c t i n g   t h e   c ur r e n t   o n go i n g   c o m m u ni c a t i o n   of   e xi s t i n g   M M T s .   He r e   to   p r o vi de   f a i r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   b a c k - o f f   w i ndo w   is   s e l e c t e d   r a n do m ly .   T h e   e x p e r i m e n t   is   c o n duc t e d   to   v a l i da t e   HR OS   o v e r   t h e   R ON S   s c h e m e.   T h e   HR OS   s c h e m e   a c hi e v e s   m uc h   hi g he r   t h r o ugh pu t   wi t h   l e s s   n u m be r   c o l li s i o ns   in   c om pa r i s o n   w i t h   R ON S   c o n s i de r i n g   v a r i e d   n e t wo r k   de n s i t y ,   s pe e d,   a n d   t i m e   s l o t   s i z e .   T h us ,   t h e   HR OS   s c he m e   is   r o b us t   a n d   c a n   a ll o c a t e   r e s o ur c e s   to   M M T s   f a i r ly   a n d   e f f i c i e n t l y .   S i g nif i c a n t   r e s u l t   e nh a n c e m e n t   e s pe c i a ll y   f o r   v a r i e d   t i m e   s l o t s   is   due   to   t h e   a do p t i o n   of   a   hy b r i d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   d e s i g n;   t h e   a do pt i o n   of   s uc h   de s i g n   a i de d   in   a ddr e s s i ng   t h e   t r a de - o f f s   pr o bl e m   of   i n t e r f e r e n c e   ( mi nim i z a t i o n )   a n d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   ( m a xim i z a t i o n ) .   T h e n ,   t h e   m a r ko v   s t a t e   m o de l   f o r   o b t a i ni ng   c h a nne l   s t a t e   i nf o r m a t i o n   a n d   o p t i mi z i ng   t h e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   d y n a mi c a ll y   a c c o r d i n g   to   s t a t e s   i . e . ,   wh e t h e r   a   n e w   us e r   j o i ns   or   l e a v e s   t h e   c ur r e n t   n e t wo r k   or   n ot.   T h e n ,   a c c e s s   f a i r n e s s   is   a s s ur e d   th r o ugh   t h e   e xi s t e n c e   of   t h e   n a s h   e qu il i br i u m   ga me.   F ut ur e   wo r k   w o ul d   f ur t h e r   c o n s i de r   de ve l o p i n g   an   e f f i c i e n t   r e s o u r c e   p r o vi s i o ni ng   a l go r i t hm   c o n s i de r i ng   c h a nn e l   s t a t e   i nf o r m a t i o n   of   u s e r s   to   u t i l i z e   H W N   r e s o ur c e s   m o r e   e f f i c i e n t l y   a n d   e v a l ua t e   pe r f o r m a nc e   u n d e r   m o r e   d y n a mi c   m o bi li t y   e nvi r o nm e n t .       RE F E R E NC E S   [ 1]   S .  D a ng,  J .  Z h o u,  B .   S hi ha da ,  a nd  M . - S .  A l o ui ni ,  “ T ow a r d  s pe c tr a l  a nd  e n e r g y   e f f i c ie n t   5 G   n e tw o r ks   us in g  r e la y e d  O F D M   w it h  in de x  m o dul a ti o n ,”   F r ont ie r s  i n C om m uni c at io ns  and N e tw or k s , vo l.  2, M a r . 2021, d o i:  10.3389/ f r c mn.2021.635295.   [ 2]   W .  ur   R a hma n   a nd  E . - N .  H uh,  “ C o nt e nt - a w a r e   Q o E   o pt im i z a ti o n  in   M E C - a s s is te d  M o bi le   v id e o   s tr e a mi ng,”   M ul ti m e di a  T ool s   and A ppl ic at io ns , vo l.  82, n o . 27, pp. 42053 – 42085, N ov . 2023,  do i:  10.1007/s 11042 - 02 3 - 15163 - w.   [ 3]   D .  L y n c h, M . F e nt o n,  D . F a ga n, S .   K uc e r a ,   H . C la us s e n, a nd  M . O ’ N e il l,  “ A ut oma te d   s e l f - o pt im i z a ti o n i n  h e te r o g e ne o us  w i r e l e s s   c o mm uni c a ti o ns   ne twor ks ,”   I E E E / A C M   T r ans ac ti ons   on  N e tw or k in g ,  vo l.   27,   n o .  1,  pp.   419 – 432,  F e b.  2019,   do i:   10.1109 / T N E T .2018.2890547.   [ 4]   Y .  C he n,  B .  A i,   Y .  N iu ,  R .  H e ,  Z .  Z h o ng,  a nd  Z .  H a n,  “ R e s our c e   a ll o c a ti o n  f or   de v i c e - to - de vi c e   c o mm uni c a ti o ns   in   mul ti - c e ll   mul ti - ba nd  he t e r o g e n e o us   c e ll ul a r   ne tw or k s ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  V e hi c ul ar   T e c hnol ogy ,  v o l.   68,  n o .  5,  pp.  4760 – 4773,  M a y   2019, do i:  10.1109/ T V T .2019.2903858.   [ 5]   Z .  N a ,  J .  L v ,  M .  Z ha ng,  B .  P e ng,  M .  X i o ng,  a nd  M .  G ua n,  “ G F D M   ba s e d  w ir e l e s s   po w e r e d  c o mm un ic a ti o n  f or   c oo p e r a ti ve   r e la y  s y s te m ,”   I E E E   A c c e s s , v o l.  7, pp. 50971 – 50979, 2019, d oi :  10. 1109/AC C E S S .2019.2 911176.   [ 6]   N .  D e ng  a nd   M .  H a e nggi ,  “ S I N R   a nd  r a t e   m e ta   d is tr ib ut i o ns   f o r   H C N s   w it h  j o in t  s p e c t r um  a ll oc a ti o n  a nd   of f l o a di n g,”   I E E E   T r ans ac ti ons  on C o m m uni c at io ns , v o l.  67, n o . 5, pp. 3709 – 372 2, M a y  2019, d o i :  10.1109/ T C O M M .2019.2895357.   [ 7]   A .  C ha tt o pa dh y a y ,  B .  B la s z c z y s z y n,  a nd  E .  A lt ma n,  “ T w o - t ie r   c e ll ul a r   n e tw o r ks   f or   th r o ughput  ma x im i z a ti o n  of   s ta ti c   a nd   mo bi l e   us e r s ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  W ir e le s s   C om m u ni c at io ns ,  vo l.   18,  n o .  2,  pp.  997 – 1010,   F e b.  2019,  do i:   10.1109/ T W C .2018.2887386.   [ 8]   N .  D e ng  a nd  M .  H a e nggi ,  “ T h e   e n e r g y   a nd  r a te   m e ta   di s tr ib ut io ns   in   w ir e l e s s l y   p o w e r e d   D 2D   ne tw o r ks ,”   I E E E   J our nal   on   Se le c te d A r e as  i n  C om m uni c at io ns , v o l.  37, n o . 2, pp. 269 – 282,  F e b. 2019, d o i:  10.1109/J S A C .2018.2872373.   [ 9]   S .  S .  K a la mka r   a nd  M .  H a e nggi ,  “ S im pl e   a ppr ox im a ti o ns   of   th e   S I R   m e ta   di s tr ib ut i o n  in   ge n e r a l  c e ll ul a r   n e tw o r ks ,”   I E E E   T r ans ac ti ons  on C o m m uni c at io ns , v o l.  67, n o . 6, pp. 4393 – 440 6, J un. 2019, do i:  10.1109/ T C O M M .2019.2900676.   [ 10]   G .  S ha nmuga ve l  a nd  M .  S .  V a s a nt hi ,  “ S ubc a r r ie r   s e l e c ti o n  a nd  us e r   ma tc hi ng  te c hni qu e   f o r   d o w nl in k  N O M A   S y s t e m,”   in   2022  I E E E   C onf e r e nc e   on   I nt e r di s c ip li nar y   A ppr oac h e s   in   T e c hnol ogy   and  M anage m e nt   f or   Soc ia l  I nnov at io n  ( I A T M SI ) ,  I E E E ,  D e c .  2022, pp. 1 – 5 ,   do i:  10.1109/ I A T M S I 56455.2022.10119358.   [ 11]   M .  A l - A li   a nd   E .  Y a a c o ub,  “ R e s o ur c e   a ll oc a ti o n  s c he m e   f o r   e M B B   a nd  uR L L C   c oe x is t e nc e   in   6G   ne tw or ks ,”   W ir e le s s  N e tw or k s ,  vo l.  29, n o . 6, pp. 2519 – 2538, Aug. 2023, d o i:  10.1007/s 11276 - 023 - 03328 - 2.   [ 12]   S .  M .  W a qa s ,  Y .  T a ng,  L .   Y u,  a nd  F .   A bba s ,  “ A   j o in t  c lu s t e r - ba s e d   R R M   a nd  l ow - la te n c y   f r a m e w o r k   us in g  th e   f ul l - du pl e x   me c ha ni s m  f o r   N R - V 2X   ne tw o r ks ,”   C om put e r   C om m uni c at io ns ,  v o l.   209,  pp.  513 – 525,  S e p.  2023,  do i:   10.1016/j .c o m c o m.2023.07.032.   [ 13]   H .  H .  H us s e in ,  M .  H .  R a dw a n,  H .  A .  E ls a y e d,  a nd  S .  M .  A bd  E l - K a de r ,  “ M ul ti   V 2X   c ha nne ls   r e s o ur c e   a ll oc a ti o n  a lg or it hms   f or   D 2D   5G   ne tw o r k  pe r f or ma n c e   e nha nc e m e nt ,”   V e hi c ul ar   C om m uni c at io ns ,  v o l.   31,  O c t.   2021,  do i:   10.1016/j .ve h c o m.2021.100371.   [ 14]   J .  C he n  e t  al . ,  “ J oi nt   ta s k  a s s ig nme nt   a nd  s pe c tr u m  a ll oc a ti o n  in   he te r o ge n e o us   U A V   C o mm uni c a ti o n  n e tw o r ks :  a   c o a li ti o n  f or ma ti o n  ga me - th e or e ti c   a ppr o a c h,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on   W ir e le s s   C om m uni c at io ns ,   v o l.   20,  n o .  1,  pp.  440 – 452,  J a n.  2021,  do i:  10.1109/ T W C .2020.3025316.   [ 15]   A .  B .  M .  A d a m,  X .  W a n,  a nd  Z .  W a ng,  “ U s e r   s c he dul in g  a nd  po w e r   a ll oc a ti o n  f o r   d o w nl in k  mul ti - c e ll   mul ti - c a r r i e r   N O M A   s y s te ms ,”   D ig it al  C om m uni c at io ns  and N e tw or k s , v o l.  9, n o . 1,  pp. 252 – 263, F e b. 2023, d o i:  10.1016/j .d c a n.2022.03.010.   [ 16]   D .  K .  N a y a k,  A .  S in gh,  S .  R .  V .  R e dd y ,  S .  D .  R oy ,  a nd  S .  K un du,  “ P e r f or ma nc e   a na l y s is   of   N R   5G   c e ll ul a r   ve hi c le   t o   e ve r y th in g  c o mm uni c a ti o n i n m o d e   3,”   W ir e le s s  P e r s onal  C om m uni c at io n s , vo l.  137, n o . 1, 2024, d o i:  10.1007/s 11277 - 024 - 11295 - w.   [ 17]   R .  C he n  e t  al . ,   “ J o in t  c o mput a ti o n  of f l o a di ng,  c ha nne l  a c c e s s   a nd   s c he dul in g  o pt i mi z a ti o n  in   UAV  s w a r ms :  a   ga me - th e or e ti c   le a r ni ng a ppr o a c h ,”   I E E E  O pe n J our nal  of  t he  C om put e r  Soc ie t y , vo l.  2, pp. 308 – 320, 2021, d o i:  10.1109/OJ C S .2021.3100870 .   [ 18]   N .  N a y a kw a di   a nd  R .  F a ti ma ,  “ A ut o ma ti c   ha nd ov e r   e xe c ut i on  te c hn iq ue   us in g  ma c hi n e   l e a r ni ng  a lg o r it hm  f or   he t e r o g e n e o us   w ir e l e s s   ne twor ks ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   o f   I n f or m at io n  T e c hnol ogy ,  v o l.   13,  no .  4,  pp.  1431 – 1439,  A ug.  2021,  do i:   10.1007/s 41870 - 021 - 00627 - 9.   [ 19]   L .  Y a n  e t  al . ,  “ M a c hi ne   l e a r ni ng - ba s e d  ha nd ove r s   f o r   s u b - 6  G H z   a nd  mm W a ve   in t e gr a te d  ve hi c ul a r   n e tw o r ks ,”   I E E E   T r ans ac ti ons  on W ir e le s s   C om m uni c at io ns , v o l.  18, n o . 10, pp.  4873 – 4885, Oc t.  2019, d o i:  10.1109/ T W C .2019.2930193.   [ 20]   M . L i y a na g e , P .  P o r a mba ge , A .  Y . D in g, a nd A .  K a ll a , “ D r i v in g  f o r c e s   f or  mul ti - a c c e s s  e dg e   c o mput in g   ( M E C )  I oT  i nt e gr a ti on i n  5G ,”   I C T  E x pr e s s , vo l.  7, n o . 2, pp. 127 – 137, J un. 2021, do i:  1 0.1016/j .i c t e .2021.05.007.   [ 21]   A .  K ho dm i,   S .  B e n  R e j e b,  N .  A go ul mi n e ,  a nd  Z .  C ho uka ir ,  “ J o i nt   us e r - c ha nn e l  a s s ig nme nt   a nd  po w e r   a ll oc a ti o n  f or   no n - o r th o g o na l  mu lt ip l e   a c c e s s   in   a   5G   he t e r o g e n e o us   ul tr a - d e ns e   ne tw o r ks ,”   in   2020  I nt e r nat io nal   W ir e le s s   C om m uni c at io n s   and  M obi le  C om put in g ( I W C M C ) , I E E E , J un. 2020, pp. 1879 – 1884 ,   do i:  10.1109/ I W C M C 48 107.2020.9148116.   [ 22]   M .  K a mr u z z a ma n,  N .  I .   S a r ka r ,   a nd  J .  G ut i e r r e z ,   “ A   d yna mi c   a lg o r it hm  f or   in te r f e r e n c e   ma na ge m e nt   in   D 2D - e na bl e d  he t e r o g e ne o us   c e ll ul a r  n e tw o r ks :  m o d e li ng a nd a na l y s i s ,”   Se ns or s , v o l.  22, n o . 3, J a n. 2022, d o i:  10.3390/s 22031063.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Hy br id  r e s ou r c e   opti miz ati on  s tr ategy   in  he ter oge ne ous   w i r e le s s   ne t w or k s   ( N agar aj  Gadde )   837   [ 23]   A .  K .  H a mi d,  F .  N .  A l - W e s a bi ,  N .  N e mr i,   A .  Z a ha r y ,  a nd  I .  K ha n,  “ A n  o pt im iz e d  a lg o r it hm  f or   r e s o ur c e   a ll oc a ti o n  f or   D 2D   in   he t e r o g e ne o us   n e tw o r ks ,”   C om put e r s ,  M at e r ia ls ,  and  C ont in ua ,  vo l.   70,  n o .  2,  pp.  2923 – 2936,  2022,  do i:   10.32604/c m c .2022.020309.   [ 24 ]   Y .  Z ha ng,  H .  Z ha ng,  H .  Z h o u,  K .  L o ng,  a nd  G .  K .  K a r a gi a nni di s ,  “ R e s o ur c e   a ll o c a ti o n  in   t e r r e s tr ia l - s a te ll it e - ba s e d  ne x t   ge n e r a ti o n  mul ti pl e   a c c e s s   ne tw o r ks   w it h  in te r f e r e n c e   c oo pe r a t io n,”   I E E E   J our nal   on  Se le c te d   A r e as   in   C om m uni c at io n s ,  v o l.   40,   no . 4, pp. 1210 – 1221, Apr . 2022, d o i:  10.1109 /J S A C .2022.3145810.   [ 25]   J .  T a ng,  Y .  J ia ng,  X .  D a i,   X .  L ia ng,  a nd  Y .  F u,   “ T C P - W B Q :  a   ba c kl o g - qu e u e - ba s e d   c o ng e s ti o n  c o nt r o l  me c ha ni s m  f o r   he t e r o g e ne o us  w ir e l e s s  ne tw o r ks ,”   Sc ie nt if ic  R e por ts , v o l.  12,   n o . 1, M a r . 2022, d o i:  10.1038/s 41598 - 022 - 07276 - 3.   [ 26]   W .  W e i,   K .  X u e ,  J .  H a n,  Y .  X in g,  D .  S .  L .  W e i,   a nd  P .  H o ng,  “ B B R - ba s e d  c o ng e s ti o n  c o nt r o l  a nd  pa c k e t  s c h e dul in g  f or   bo tt l e n e c k  f a ir n e s s   c o ns id e r e d  mul ti pa th   T C P   in   he t e r o ge n e o us   w ir e l e s s   ne tw o r ks ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  V e hi c ul ar   T e c hnol ogy ,  vo l.  70, n o . 1, pp. 914 – 927, J a n. 2021, doi:  10.1109/ T V T .2020. 3047877.   [ 27]   R .  N a ga r a ja n a nd  N .  M . V a li   M o ha ma d,  “ E ne r g y   o pt im i z e d  r e s o ur c e   a nd  po w e r   a ll oc a ti o n  in   a n  upl in k‐ ba s e d  unde r la y   de v i c e ‐ to ‐ de v i c e   c o mm uni c a ti o n  f or   5 G   n e tw o r k,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   C om m uni c at io n  Sy s te m s ,  v ol .  35,  n o .  10,  J ul .  2022,  do i:   10.1002/dac .5145.   [ 28]   N .  B .  N a y a kw a di   a nd  R .  F a ti ma ,  “ R e s o ur c e   o pt im i z a ti on - ba s e d  ne tw o r k  s e le c ti o n  m o d e l  f or   he t e r o g e n e o us   w ir e le s s     ne tw o r ks ,”   I A E S  I nt e r nat io nal   J our nal   o f   A r ti f ic ia l  I nt e ll ig e nc e   ( I J - A I ) ,  vo l.   12,  no .  1,  M a r .  2023,   do i:   10.11591/i ja i. v 12.i 1.pp357 - 366.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       N a g a r a j   Ga dde           is   a   Pr o f e s s o r   in   the   D e p art me n t   of   A rt i fi ci al   I n t e l l i g e n ce   an d   D at a   Sci e n ce,   SJ C   In s t i t u t e   of   T ech n o l o g y ,   Ch i c k a b al l p u r,   A ffi l i at e d   to   V i s h v e s w ara y a   T e ch o n o l o g i c a l   U n i v e rs i t y ,   B el ag av i ,   I n d i a.   He   Co mp l e t ed   BE   in   Co m p u t e r   S ci e n ce   an d   E n g i n ee r i n g ,   M . T ech   an d   P h . D   in   Co m p u t e r   S ci e n ce   an d   E n g i n ee ri n g .   H i s   are a   of   i n t e r e s t   i n c l u d e s   w i r e l e s s   n e t w o r k s .   He   h as   mo r e   t h an   23   y e ar s   of   ac a d emi c   e x p e ri en ce ,   he   au t h o r e d   re s e ar ch   p u b l i c at i o n s   in   r e p u t ed   In t e r n at i o n al   j o u rn a l s   a n d   co n f e r en ce   w i t h   g o o d   no   of   c i t at i o n s   in   S co p u s   I n d e x e d   j o u r n al s .   He   c an   be   co n t a c t ed   at   em ai l :   n ag ara j g a d d e 1 1 @ g m a i l . co m .         R a s hm i   S hi v a s w a m y           is   an   I n ch arg e   H e a d   in   D e p art m en t   of   C o m p u t e r   S ci e n c e   an d   E n g i n ee ri n g   ( D at a   Sci e n ce )   at   D a y an a n d a   Sa g ar   C o l l eg e   of   E n g i n ee r i n g ,   B e n g al u ru .   H e r   m ai n   r e s e ar ch   i n t e r e s t s   i n cl u d e s   C l o u d   C o m p u t i n g ,   B l o c k ch ai n   T ech n o l o g y ,   I o T,   Ma c h i n e   L e ar n i n g   an d   C y b e r   s ecu ri t y .   S h e   h as   e arn ed   P h . D .   in   C o m p u t e r   Sci e n ce   an d   E n g i n ee ri n g   fro m   V T U ,   B e l g au m   f o r   h e r   w o r k   in   the   ar e a   of   C l o u d   C o m p u t i n g ,   in   J an   2019.   Sh e   is   an   I E E E   Sen i o r   mem b e r   a n d   h as   w o rk ed   as   a   Man a g i n g   Co mmi t t e e   M em b e r   of   C o m p u t e r   S o c i e t y   of   I n d i a ,   Ba n g a l o r e   ch ap t e r   f o r   the   y ear   2019 - 2 0 2 0 .   Sh e   h as   p u b l i s h ed   2   I n d i a n   Pat e n t s   an d   20+   re f e rr e d   p u b l i c at i o n s .   S h e   c an   b e   co n t a c t ed   at   em ai l :   ras h m i n eh a. s @ g m ai l . c o m.         R a m es h   Ba b u   Ha l a s i n a n a g en a h a l l i   S i dda m a l l a i h           is   a   p ro fe s s o r   in   t h e   D e p art men t   of   C o m p u t e r   S ci e n ce   an d   E n g i n ee ri n g ,   R N S   I n s t i t u t e   of   T ec h n o l o g y ,   Ba n g a l o r e ,   A ffl i at e d   to   V i s h v e s w ara y a   T ech n o l o g i c al   U n i v e rs i t y ,   Be l a g av i ,   In d i a.   He   c o m p l e t e d   B E ,   MS   an d   P h . D.   in   Co m p u t e r   S ci en ce   a n d   E n g i n ee r i n g .   H av i n g   an   A c a d em i c   a n d   R e s e ar ch   E x p e ri e n ce   of   27   y e ars ,   he   au t h o r e d   r e s e ar ch   p u b l i c at i o n s   in   r e p u t ed   I n t e rn at i o n a l   j o u r n al s   a n d   c o n f e r e n ce   w i t h   g o o d   n o .   of   ci t at i o n s   in   S co p u s   a n d   G o o g l e   s c h o l ar.   His   r e s e ar c h   i n t e r e s t   i n c l u d e s   w i r e l e s s   n e t w o rk s ,   w i r el e s s   s e n s o r   n e t w o rk s ,   an d   i n t e rn e t   of   t h i n g s .   He   g u i d ed   5   Ph . D.   r e s e arch   s ch o l ars   an d   cu rr e n t l y   g u i d i n g   r e s e ar c h   s ch o l ars   l e a d i n g   to   P h . D .   He   c a n   be   c o n t ac t e d   at   em a i l :   ra me s h b ab u . h s @ g m ai l . c o m .         G o w ri s h a n k a r           is   a   s e n i o r   p ro fe s s o r   an d   h e ad i n g   t h e   m ac h i n e   l e arn i n g   (A I   an d   ML )   D e p a r t m e n t   at   BM S   Co l l e g e   of   E n g i n e e ri n g ,   B an g al o re .   He   s e rv e d   as   H e ad   of   t h e   D e p a r t m e n t   of   CS   an d   E   an d   IS   an d   E   of   BM SCE .   He   is   ac t i v e l y   a s s o c i a t i n g   in   Re s e a rc h   c o l l ab o ra t i v e   S a b b a t i c al   p ro g ram   w i t h   U n i v e r s i t y   of   A l b am a,   H u n t s i l v e   (U A H ),   U SA   an d   he   is   a   v i s i t i n g   p r o fe s s o r   fo r   UAH.   H av i n g   an   A c ad e m i c   an d   Re s e arc h   E x p e ri e n c e   of   24   y e ar s ,   he   au t h o re d   m o re   t h an   80   re s e arc h   p u b l i c a t i o n s   in   re p u t e d   I n t e rn a t i o n al   j o u r n al s   an d   c o n fe re n ce   w i t h   150   c i t a t i o n s   in   Sc o p u s   an d   G o o g l e   s c h o l a r.   H i s   re s e arc h   i n t e re s t   i n c l u d e s   p e rfo rm an c e   e v al u a t i o n ,   w i re l e s s   n e t w o rk   an d   d e e p   l e arn i n g .   He   g u i d e d   6   Ph . D.   re s e arc h   s c h o l a r s   an d   c u r re n t l y   guiding   8   re s e a rc h   s c h o l a r s   l e ad i n g   to   Ph . D .   He   is   Ch i e f   Co - o rd i n a t o r   of   d a t a  c e n t e r,   BM SCE   s i n c e   Marc h   2 0 0 9 .   D a t a   Ce n t e r   c o m p ri s e s   of   m an y   s t a t e   of   t h e   art   s o f t w are   an d   h ard w are   re p o s i t o ri e s .   U n d e r   h i s   l e ad e r s h i p ,   d e p a r t m e n t   of   c o m p u t e r   Sc i e n c e   an d   E n g i n ee ri n g ,   h a s   N BA   ac c re d i t e d   u n d e r   t e i r - 1   f o rm a t .   He   c an   be   c o n t ac t e d   at   e m ai l :   g o w ri s h an k ar@ b m s c e . ac . i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   829 - 838   838     Go v i n da i h   T hi m m a   R a j u           is   a   p ro f e s s o r   in   the   D e p art me n t   of   I n f o r m at i o n   Sci en ce   an d   E n g i n ee r i n g ,   SJ C   In s t i t u t e   of   T ec h n o l o g y ,   Ch i c k b al l ap u ra,   A ff l i at e d   to   V i s h v e s w ara y a   T ec h n o l o g i c a l   U n i v e rs i t y ,   B e l a g av i ,   I n d i a.   He   c o m p l e t e d   BE ,   M.   T ec h   an d   Ph . D   in   C o m p u t e r   S ci e n ce   an d   E n g i n ee ri n g .   H a v i n g   an   A c a d em i c   an d   R e s e ar c h   E x p e ri en ce   of   30   y e ars ,   he   a u t h o r ed   r e s e ar c h   p u b l i c at i o n s   in   r e p u t ed   In t e r n at i o n al   j o u rn a l s   an d   c o n f e r e n ce   w i t h   g o o d   n o .   of   c i t at i o n s   in   S co p u s   a n d   G o o g l e   s c h o l ar.   H i s   ar e a   of   r e s e ar ch   k n o w l ed g e  d i s co v e r y   i n   d at ab as e s ,   c l u s t e ri n g   an d   p re f e t c h i n g   t ech n i q u e s ,   p at t e rn   r eco g n i t i o n ,   w e b   mi n i n g   an d   i t s   ap p l i c at i o n s ,   i m ag e   p ro ce s s i n g ,   s em an t i c   w e b ,   i n fo rm at i o n   r e t ri ev al   t ec h n i q u e s ,   AI   an d   m a c h i n e  l e ar n i n g .   He   g u i d e d   20   Ph . D   r e s e ar c h   s ch o l ars   an d   cu rr e n t l y   g u i d i n g   r e s e ar ch   s c h o l ars   l e a d i n g   to   Ph . D .   He   c a n   be   c o n t ac t e d   at   em a i l :   g t raj u 1 9 9 0 @ y a h o o . co m .         Su b r a m a n i   Su r y a k um a r   P r a bh u   V i j a y           re c e i v e d   is   t h e   re s e a rc h   an al y s t   an d   s e n i o r   s o f t w are   d e v e l o p e r   at   n av s h y a   t e c h n o l o g i e s .   A re a s   of   i n t e re s t   i n c l u d e s   w i re l e s s   s e n s o r   n e t w o rk s ,   i n t e rn e t - of - t h i n g s ,   c l o u d   c o m p u t i n g ,   n e t w o rk   s e c u ri t y ,   w i re l e s s   c o mm u n i c at i o n   n e t w o rk ,   i m ag e   p r o c e s s i n g ,   i m ag e   fo re n s i c .   He   h a s   a s s i s i t e d   in   t e c h n i c al   c o n t e n t   w ri t e u p   an d   s o f t w are   d e v e l o p m e n t   v ari o u s   ac ad e m i c s   an d   i n d u s t ri al   p ro j e c t s .   A t t e n t e d   as   as   a   g u e s t   l e c t u re r   an d   t r ai n e r   in   v ari o u s   w o rk s h o p s .   He   c an   be   c o n t ac t e d   at   e m ai l :   n av s h y a t e c h n o l o g i e s @ g m ai l . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.