中继辅助设备到设备通信的分布式资源分配：一种消息传递方法
网络与互联网体系结构
2014-06-13 v1
摘要
底层蜂窝无线网络的设备到设备 (D2D) 通信是一种前景广阔的概念，它通过允许两个蜂窝设备之间的直接传输来提升用户体验和资源利用率。本文研究了网络辅助 D2D 通信的性能，其中 D2D 流量通过中继节点承载。考虑到多用户和多中继网络，我们提出了一种旨在最大化网络总和速率的资源分配分布式解决方案。针对中继处的无线电资源分配构建了一个优化问题，其目标是在总功率约束下最大化端到端速率，同时满足蜂窝和 D2D 用户设备的数据速率需求。由于资源分配问题的难解性，我们提出了一种使用消息传递技术的解决方案，其中每个用户设备以迭代方式向/从中继节点发送和接收信息消息，以实现最优分配。因此，计算工作量分布在所有用户设备和相应的中继节点之间。证明了所提方案的收敛性和最优性，并概述了该方案在实际 LTE-Advanced 网络中的可能分布式实现。数值结果表明，存在一个距离阈值，超过该阈值后，与 D2D 对等体之间的直接通信相比，中继辅助的 D2D 通信在端到端延迟略有增加的情况下显著提升了网络性能。
引用
@article{arxiv.1406.3123,
title = {Distributed Resource Allocation for Relay-Aided Device-to-Device Communication: A Message Passing Approach},
author = {Monowar Hasan and Ekram Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.3123},
year = {2014}
}
备注
IEEE Transactions on Wireless Communications, to appear. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1401.6683