Abstract
In this paper, the use of an amplify-and-forward (AF) helper station in a cellular network with device-to-device (D2D) communication links is considered to enhance D2D rates and control the interference caused by D2D users to the cellular network. Two design criteria for the AF helper station are considered to improve the overall system quality-of-service (QoS). One is maximization of the worst D2D user rate under a constraint on interference caused by D2D users to the cellular network and the other is its dual, i.e., minimization of interference caused by D2D users to the cellular network with minimum rate guarantee for each D2D user. It is shown that the considered problems reduce to semi-definite programming (SDP) problems. Numerical results show that the proposed AF helper station significantly improves the system performance.
이 논문에서는 단말 간 직접 통신(Device-to-Device: D2D) 링크가 있는 셀룰러 망 안에서 증폭 후 전달 (Amplify-and- Forward: AF) 방식의 조력국을 사용하여 D2D 전송률을 높이고 D2D 단말기가 셀룰러 망에 미치는 간섭을 제어하는 방법을 제안한다. 전체 시스템의 quality-of-service (QoS)를 높이기 위해 두 가지 방법으로 조력국을 설계한다. 첫 번째는 D2D 단말기가 셀룰러 망에 미치는 간섭을 제한하면서 최저 D2D 전송률을 최대화하는 문제이고, 두 번째는 이것의 dual 문제인 각 D2D 단말기의 최소 전송률을 보장하면서 D2D 단말기가 셀룰러망에 미치는 간섭을 최소화하는 문제이다. 또한, 이 문제들은 semi-definite programming (SDP) 문제로 바뀔 수 있음을 보인다. 실험 결과에서는 AF 조력국이 시스템의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있음을 보인다.