Performance of a Cooperative Full-Duplex D2D Communication in Cellular Underlay
- 1. Indian Institute of Technology Delhi
- 2. University of Kalyani
Description
This paper investigates the performance of a non-orthogonal multiple access (NOMA) enabled full-duplex (FD) device-to-device (D2D) communication network that is underlaid in the cellular uplink. The uplink cellular user is licensed to serve the BS. For improving spectrum utilization efficiency, it also concurrently relays D2D information in FD mode. The transmit powers of D2D nodes are chosen such that the cumulative interference at the BS is below the Interference Temperature Limit (ITL). Using the statistical channel knowledge and successive interference cancellation at the D2D nodes, an expression for the D2D throughput is derived in closed-form. Thereafter, using the approximate throughput expressions, a closed-form expression of ITL apportioning parameter is derived in closed form that maximizes the D2D throughput while ensuring desired quality of service at the BS. Computer simulations demonstrate accuracy of the derived expressions.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تبحث هذه الورقة في أداء شبكة اتصال من جهاز إلى جهاز (D2D) غير متعامدة متعددة الوصول (NOMA) تم تمكينها بالكامل على الوجهين (FD) وهي مبطنة في الوصلة الصاعدة الخلوية. المستخدم الخلوي للوصلة الصاعدة مرخص لخدمة BS. لتحسين كفاءة استخدام الطيف الترددي، فإنه ينقل أيضًا بشكل متزامن معلومات D2D في وضع FD. يتم اختيار صلاحيات الإرسال لعقد D2D بحيث يكون التداخل التراكمي في BS أقل من حد درجة حرارة التداخل (ITL). باستخدام معرفة القناة الإحصائية وإلغاء التداخل المتتالي في عقد D2D، يتم اشتقاق تعبير عن إنتاجية D2D في شكل مغلق. بعد ذلك، باستخدام تعبيرات الإنتاجية التقريبية، يتم اشتقاق تعبير مغلق لمعلمة توزيع سجل المعاملات الدولي في شكل مغلق يزيد من إنتاجية D2D مع ضمان جودة الخدمة المطلوبة في BS. تُظهر المحاكاة الحاسوبية دقة التعبيرات المشتقة.
Translated Description (French)
Cet article étudie la performance d'un réseau de communication dispositif à dispositif (D2D) à accès multiple non orthogonal (NOMA) activé en duplex intégral (FD) qui est sous-jacent dans la liaison ascendante cellulaire. L'utilisateur cellulaire de liaison montante est autorisé à desservir la BS. Pour améliorer l'efficacité d'utilisation du spectre, il relaie également simultanément les informations D2D en mode FD. Les puissances de transmission des nœuds D2D sont choisies de sorte que l'interférence cumulative au niveau de la BS soit inférieure à la limite de température d'interférence (ITL). En utilisant la connaissance statistique des canaux et l'annulation successive des interférences au niveau des nœuds D2D, une expression pour le débit D2D est dérivée sous forme fermée. Ensuite, en utilisant les expressions de débit approximatives, une expression de forme fermée du paramètre de répartition ITL est dérivée sous forme fermée qui maximise le débit D2D tout en assurant la qualité de service souhaitée à la BS. Les simulations informatiques démontrent l'exactitude des expressions dérivées.
Translated Description (Spanish)
Este documento investiga el rendimiento de una red de comunicación de dispositivo a dispositivo (D2D) full-duplex (FD) habilitada para acceso múltiple no ortogonal (NOMA) que se encuentra subyacente en el enlace ascendente celular. El usuario de telefonía móvil de enlace ascendente tiene licencia para servir a la BS. Para mejorar la eficiencia de utilización del espectro, también transmite simultáneamente información D2D en modo FD. Las potencias de transmisión de los nodos D2D se eligen de tal manera que la interferencia acumulada en la BS esté por debajo del Límite de Temperatura de Interferencia (ITL). Utilizando el conocimiento estadístico del canal y la cancelación sucesiva de interferencias en los nodos D2D, se obtiene una expresión para el rendimiento D2D en forma cerrada. A partir de entonces, utilizando las expresiones de rendimiento aproximado, se deriva una expresión de forma cerrada del parámetro de distribución ITL en forma cerrada que maximiza el rendimiento D2D al tiempo que garantiza la calidad de servicio deseada en la BS. Las simulaciones por ordenador demuestran la precisión de las expresiones derivadas.
Files
36391374.pdf.pdf
Files
(130.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1f8d3667a5dc199cb431cbf07ff45c76
|
130.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- أداء اتصال تعاوني ثنائي الاتجاه على الوجهين بالكامل في البطانة الخلوية
- Translated title (French)
- Performance d'une communication D2D coopérative Full-Duplex en sous-couche cellulaire
- Translated title (Spanish)
- Rendimiento de una Comunicación D2D Full-Duplex Cooperativa en Subyacente Celular
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4285891783
- DOI
- 10.36227/techrxiv.20327646