Device-to-Device Communications in LTE-Advanced Network

par Junyi Feng

Thèse de doctorat en Sciences et technologies de l'information et de la communication

Sous la direction de Samir Saoudi.

Soutenue en 2013

à Télécom Bretagne , dans le cadre de École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère) , en partenariat avec Université européenne de Bretagne (autre partenaire) .

mots clés

• LTE (norme)
• Internet mobile

Résumé

La communication device-to-device (D2D) est un nouvel aspect prometteur dans les réseaux LTE-Advanced. Elle est mise en place pour permettre une détection efficace et une communication de proximité entre mobiles. Grâce aux capacités D2D, les mobiles de proximité sont capables de se détecter entre eux en utilisant la technologie radio LTE et de communiquer entre eux via un lien direct. Cette thèse porte sur la conception, la coordination et les tests d'un réseau hybride avec la technologie D2D et les communications cellulaires. Les exigences de conception et les choix des fonctions dans la couche physique et MAC qui permettent la détection D2D et la communication reposant sur les réseaux LTE sont analysés. De plus, une stratégie de planification centralisée dans la station de base est proposée afin de coordonner les communications de données D2D en liaison descendante pour le réseau LTE FDD. Cette stratégie de planification combine de multiple techniques telles que le mode de sélection, l'allocation des ressources et d'énergie, afin d'améliorer les performances des utilisateurs dans une cellule. Enfin, les performances des communications de données D2D reposant sur le système LTE sont mesurées à partir d'un simulateur, au niveau système, avec un scénario comportant de multiples liens de communication.

Titre traduit

La communication D2D dans le réseau LTE-Advanced

Résumé

Device-to-device (D2D) communication is a promising new feature in LTE-Advanced networks. It is brought up to enable efficient discovery and communication between proximate devices. With D2D capability, devices in physical proximity could be able to discover each other using LTE radio technology and to communicate with each other via a direct data path. This thesis is concerned with the design, coordination and testing of a hybrid D2D and cellular network. Design requirements and choices in physical and MAC layer functions to support D2D discovery and communication underlaying LTE networks are analyzed. In addition, a centralized scheduling strategy in base station is proposed to coordinate D2D data communication operating in LTE spectrum. The scheduling strategy combines multiple techniques, including mode selection, resource and power allocation, to jointly achieve an overall user performance improvement in a cell. Finally the performances of D2D data communication underlaying LTE system are calibrated in a multi-link scenario via system-level simulation.