ایده استفاده از مخابرات نوری فضای آزاد در دریاها با توجه به دلایل علمی و اقتصادی در راستای بررسی آب های طبیعی با سرعت چشم گیری توسعه یافته است. مخابرات نوری بی سیم زیر آب (UWOC) فنآوری تازه ای است که از حامل های نوری برای انتقال اطلاعات در آب استفاده می کند. استفاده از امواج نوری در مقایسه با امواج صوتی، سرعت انتقال و پهنای باند ارسال اطلاعات را به طور چشم گیری افزایش می دهد. از طرفی، استفاده از امواج نوری محدود به فواصل کوتاه می شود زیرا جذب آب در فرکانس های نوری شدید است. به علاوه، عوامل دیگر از جمله پراکندگی چندگانه و اغتشاش سبب کاهش عملکرد سیستم UWOC می شوند. با توجه به ویژگی های منحصر به فرد آب، مدل های کانال مربوط به مخابرات نوری فضای آزاد برای کانال های UWOC مناسب نیستند و برای داشتن نرخ داده و نرخ خطای قابل قبول در ارتباط نوری زیر آب لازم است اثر عوامل کلیدی بر انتشار نور به دقت در مدل کانال در نظرگرفته شود. در این راستا، این مقاله به بررسی مدل های کانال UWOC موجود در تحقیقات گذشته می پردازد. در این مدل ها به طور خاص، اثر عوامل جذب، پراکندگی و اغتشاش درنظر گرفته شده اند. مطالعه روش های مدل سازی به ارائه یک مدل جامع و فراگیر، کمک شایانی خواهد کرد.

در این پژوهش سعی خواهد شد بهره وری انرژی توسط تخصیص منابع در سیستم های مخابراتی که انرژی بی سیم دریافت می کنند (WPCN) مورد بررسی قرار گیرد. در سناریو مورد مطالعه، چندین کاربر ابتدا از ایستگاه توان، انرژی دریافت می کنند و سپس به ایستگاه دریافت اطلاعات، ارسال اطلاعات انجام می دهند. هدف برقراری عدالت در بهره وری انرژی کاربرها است درحالی که حداقل گذردهی برای کاربرها تضمین شود و قیدهای برداشت انرژی برآورده گردد. منظور از برقراری عدالت این است که تخصیص منابع در شبکه به گونه ای انجام گیرد، تا بهره وری انرژی کاربری که کمترین مقدار را دارا است، حداکثر گردد. متغیرهای مسئله تعریف شده در این مقاله، زمان بندی دریافت انرژی و زمان بندی ارسال اطلاعات در هر کاربر و میزان توان اختصاص یافته به هر کاربر جهت ارسال اطلاعات است که در کارهای قبلی به صورت توام مورد توجه قرار نگرفته اند. مسئله مورد نظر ذاتا یک مسئله غیرمحدب و بدرفتار است که نوآوری های زیادی جهت ساده سازی مسئله بکار گرفته شده و اثبات های مختلف ریاضی برای دست یابی به جواب ارائه گردید. برای حل مسئله ساده سازی شده، یک الگوریتم تکراری ابتکاری با پیچیدگی به مراتب کمتر از الگوریتم های جستجوی فراگیر ارائه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که روش پیشنهادی، نسبت به سایر روش های بهینه سازی WPCN، فاصله بهره وری انرژی کاربران را حداقل می نماید به گونه ای که بهره وری انرژی همه کاربران یکسان شده و درعین حال به بیشترین مقدار ممکن خواهند رسید.

سرویس ویدیو یکی از سرویس های مورد علاقه ی کاربران است که نقش مهمی در افزایش ترافیک شبکه دارد و بیشترین حجم ترافیک را به خود اختصاص داده است. اشتیاق فراوان کاربران به تماشای زنده ی تصاویر ویدیویی، توجه پژوهشگران را در سال های اخیر به شبکه های مجهز به ذخیره ی محتوا جلب کرده است. در این شبکه ها محتوای ویدیویی از قبل در دستگاه های لبه ی شبکه (ایستگاه های کوچک و دستگاه های هوشمند) ذخیره می شوند و زمانی که کاربران تقاضای این محتوا را دارند، به سرعت به آنها تحویل داده می شود. در این مقاله، یک روش جدید برای ارسال محتوای ویدیویی ارایه می دهیم که برپایه ی ارتباطات دستگاه به دستگاه و برآورده شدن فرصت چند ارتباطی چندکاربره است. براساس طبیعت تصادفی محبوبیت محتوای ویدیویی و درخواست های تصادفی کاربران در شبکه، نویسندگان در این مقاله با استفاده از توزیع تصادفی محبوبیت کاربران، مسیله ی احتمال ارسال یک محتوا به چندین کاربر در یک لحظه را مورد بررسی قرار می دهند. در این روش، تقاضای چندین کاربر توسط یک ارسال، پاسخ داده می شود. شبیه سازی های گسترده انجام شده در این تحقیق، تاثیر مهم توزیع تصادفی محبوبیت محتوای ویدیویی را مورد بررسی قرار داده و نشان می دهد که به کارگیری ارتباط چندکاربره ی دستگاه به دستگاه، بهبود چشمگیری را در کارایی شبکه از نظر گذردهی دارد.