Efficient radio resource allocation for Device-to-Device communication

Využití Device-to-Device komunikace v bezdrátových sítích umožňuje přímou komunikaci mezi dvěma zařízeními, které se nachází v blízkosti sebe a využívají spektrum určené primárně pro běžné mobilní uživatele k navýšení kapacity sítě a k lepšímu využití spektra. Použití Device-to-Device komunikace v mobilní síti vede k určitým výzvám jako je například rušení běžných mobilních uživatelů s uživateli využívající komunikaci Device-to-Device. Správné využívání radiových zdrojů, výběr dostupných modů pro Device-to-Device komunikaci a alokování výkonu pro Device-to-Device zařízení v síti vede ke zvýšení celkové propustnosti systému. Navrhované metody maximalizují celkovou propustnost sítě pro běžné mobilní uživatele za garantovaných služeb a omezení rušení od Device-to-Device uživatelů. Tyto podmínky vedou ke zvyšující se komplexitě výpočtu s rostoucím počtem uživatelů. Navrhované metody alokování spektra jsou blízké k optimálním při užití přiměřené výpočetní komplexity.Device-to-Device communication in the cellular networks allows direct transmission between devices in each other's proximity that reuse the cellular spectrum intended for conventional cellular users to increase the network capacity and spectrum efficiency. The use of Device-to-Device communication leads to certain challenges such as interference of Device-to-Device users with the conventional users. The resource management, network mode selection and power allocation technique in a cellular network with Device-to-Device can improve performance of the system in terms of throughput. To this end, this thesis proposes a technique maximizing the total throughput of cellular users in wireless networks under given quality-of-service and interference constraints. These conditions lead to the complexity that increases with the number of users and Device-to-Device pairs. The proposed methods of spectrum allocation give the close-to-optional solution with reasonable time computation complexity