Técnicas de Comunicação Dispositivo a Dispositivo (D2D) em compartilhamento eficiente de espectro com redes de comunicação sem fio

Abstract

Este trabalho apresenta estudos sobre uma rede OFDM (primeira camada) em sobreposição com uma rede D2D (segunda camada). Um modelo de compartilhamento que limita a interferência na rede celular é apresentado onde a estação-base, BS na sigla para o termo em inglês base station, é responsável por realizar a coordenação de potência dos secundários e o controle de acesso aos recursos. Os parâmetros do modelo são analisados detalhadamente buscando apontar a influência de cada um deles na probabilidade de existência do enlace D2D. É apresentado também um sistema em que os usuários da segunda camada usam o CDMA como técnica de múltiplo acesso, buscando combater a interferência do sistema pelo espalhamento espectral. Por fim, São feitos estudos também sobre estratégias de alocação de recursos buscando aumentar a eficiência espectral e a justiça na distribuição dos recursos. Tendo em vista a maximização do uso dos recursos da rede é proposta uma formulação que permite o múltiplo reaproveitamento de um único recurso por muitos enlaces D2D. O resultado de cada análise dos modelos apresentados são obtidos por meio de um simulador sistêmico desenvolvido durante a realização deste estudo. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This dissertation presents studies about an OFDM Network (first layer) with an overlaid D2D Network (second layer). A resource sharing model that limits the interference on the cellular network is shown where the base station, BS is responsible for performing the secondary users power coordination and the resources access control. The model parameters are analyzed in de-tails aiming at identifying the influence of each one on the D2D link existence probability. This paper also shows studies about resource allocation strategies that increase the network throughput and the fairness of the resource sharing. To maximize the use of the network resources a method is proposed which allow several D2D links to share the same resource with a primary user. Fi- nally, a system where second layer subscribers use CDMA as multiple access technique aiming at mitigating the system interference through the spread spectrum. The results of each presented model analysis are obtained by means of a systemic simulator developed on the scope of this study.