ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Перечень сокращений и условных обозначений

3GPP – 3rd Generation Partnership Project;
5G – The 5th Generation;
BS – Base Station;
CSI – Channel State Information;
CU – Cellular Users;
D2D – Device-to-device;
DL – Downlink line;
eNB – Evolved Node B;
ISM – Industrial, scientific, and medical;
LTE – Long Term Evolution;
LTE-A – LTE Advanced;
M-D2D – Machine-Device-to-device;
P2P – Point-to-Point;
QoS – Quality of service.
SINR – Signal-to-Interference plus Noise-Ratio
SNR – Signal-to-Noise Ratio
UE – User Equipments
UL – Uplink line
ВКР – Выпускная квалификационная работа

Введение

Мобильные телефоны и интернет являются неотъемлемой частью современной жизни и, собственно, создают огромный спрос на высокую скорость передачи данных. Основные технологии мобильной связи направлены на обеспечение заявленных скоростей на улице. Т.е. не учитываются факторы, влияющие на организацию связи внутри помещений. Также проблемой остается и сопряжение с существующими мобильными технологиями [1].

Одним из способов решения вышеперечисленных проблем является появление 5го поколения сотовой связи. Данная технология предлагает не только возможности организации и удовлетворения потребностей между пользователями сети, а и дополнительные возможности, например организация связи D2D (Device-to-device). Основной задачей такого типа взаимосвязи остается распределение имеющихся ресурсов для их эффективного использования [2, 3]. Основные исследования в этой области направлены на эффективное распределение ресурсов для многоадресной связи [4, 5]. Однако, представленные исследования рассматривают только один переход с оптимальной мощностью передачи. Следовательно, тематика выпускной квалификационной работы магистра, направленная на исследование схем эффективного распределения ресурсов в мобильных сетях пятого поколения, является актуальной.

На основе вышеперечисленного, целью ВКР магистра является разработка метода повышения эффективности работы мобильных сетей пятого поколения за счет разработки схем эффективного распределения ресурсов, учитывающих особенности D2D-соединений.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

Объект исследования:процесс распространения сигнала в мобильной сети пятого поколения.

Предмет исследования: модели оценки производительности сетей пятого поколения с учетом распределения ресурсов с D2D-соединениями.

Методы исследования. Для разработки математических моделей и методов предполагается использовать методы математического моделирования: распространения сигнала в мобильной сети пятого поколения; модель потерь мощности при распространении сигнала; модель оценки характеристик сигнала, при его распространении в соте.

Во время решения поставленных задач предполагается получить следующий научный результат: получил дальнейшее развитие метод повышения эффективности работы мобильных сетей пятого поколения за счет разработки схем эффективного распределения ресурсов. Новизна метода состоит в учете особенностей D2D-соединений при работе сети пятого поколения.

1. Анализ основных проблем распределения ресурсов в сетях пятого поколения

1.1 Анализ возможностей повышения эффективности работы 5G-сети

Текущая сотовая система находится в зависимости от проектируемой топологии сети. Считается, что 5G-сеть может быть менее зависима от и топологии. Для этого, устройства/пользовательское оборудование должны быть более интеллектуальными, чтобы играть активную роль в коммуникации между устройствами (D2D), локальном кэшировании и улучшенном подавлении помех. Основное преимущество коммуникации D2D заключается в более эффективной обработке локальной коммуникации с высокой скоростью обмена данными.

D2D-соединение спроектировано как одна из ключевых технологий для развития архитектуры 5G [6]. Кроме того, ежедневное увеличение услуг с учетом контекста, услуг на основе близости, общественной безопасности и распространение приложений, основанных на обнаружении местоположения и коммуникации между соседними устройствами, приводит к увеличению нагрузки на стороне BS. Это привлекает исследовательский вклад для решения проблем вышеуказанной среды.

D2D-соедининение первоначально введено в лицензионном диапазоне четвертого поколения (выпуск LTE-12 в 2012 году) организационным органом 3GPP [7]. В 5G D2D-соединениях пользовательское оборудование (UE)/устройства могут взаимодействовать либо напрямую, либо посредством частичного участия eNodeB/BS, если оба пользовательских оборудования находятся в зоне близости друг друга. D2D-содеинение повышает пропускную способность соты, особенно в зоне границы соты, где сигналы намного слабее, и устройства не могут напрямую взаимодействовать с BS (из-за низкого качества сигналов), кроме того, они сохраняют мощность передачи устройства.

D2D-содеинение можно организовать за счет частоты, выделенной для сотового спектра (внутриполосная связь) или с использованием нелицензируемой полосы (внеполосная связь). Кроме того, внутриполосная связь разделена на связь нижнего и верхнего уровней. Во время связи нижнего уровня, пользователи D2D совместно используют один и тот же ресурс (время/частоту), тогда как во время связи верхнего уровня, ресурсы выделены для D2D и сотовых пользователей. Во время связи внешнего диапазона пользователи D2D используют нелицензируемый спектр, такой как промышленные, научные и медицинские (ISM) диапазоны. Базовая сотовая сеть, используемая для D2D-соединения, привлекла большое внимание за последние несколько лет.

Пользователи D2D используют один и тот же ресурс с пользователями сотовой связи (CU). Поэтому пользователи D2D могут создавать помехи для пользователей CU. Если пользовательское оборудование хочет связаться с другим пользовательским оборудованием в D2D-соединении, исходящее пользовательское оборудование транслирует пакет-маячок в сети для идентификации оборудования пользователя, находящегося в непосредственной близости. Если пользовательское оборудование (приемник) не находится в зоне близости, то исходящее устройство отправляет запрос на BS для выделения ресурса. eNodeB (eNB)/BS выделяет ресурс на основе своего CSI и обратной связи. Если пара D2D не находится в бесконтактного соединения, то требуется другое устройство (ретранслятор) для дальнейшей связи. Такой вид соединения известен как многоадресное D2D-соединение. Многоадресное D2D-соединение осуществляется с помощью сети [8]; где BS выбирает ретранслятор (пользовательское оборудование) среди доступного пользовательского оборудования, которое готово к коммуникации. Процедура выбора ретранслятора основана на нескольких параметрах, таких как отношение сигнал/шум (SNR) или отношение сигнал/помеха плюс шум (SINR), срок службы батареи и надежность. После выбора соответствующего ретранслятора, BS выделяет радиоресурс [9, 10, 11] для многоадресной коммуникации.

Иллюстрация сотовой связи, D2D и многоадресного D2D-соединения в 5G

Рисунок 1.1 – Иллюстрация сотовой связи, D2D и многоадресного D2D-соединения в 5G

На рисунке 1.1 показаны возможные коммуникации для сетей 5G.

1.2 Анализ преимуществ организации D2D-соединений

К достоинствам организации такого вида соединений относят:

  1. спектральную и энергетическую эффективность. Суть D2D-соединения заключается в том, что пользовательское оборудование может общаться напрямую, т.е. без перехода в eNB. Этот обеспечивает преимущество со следующей точки зрения: усиление перехода, усиление близости и усиление повторного использования. В D2D-содинении явная передача данных устройству влияет на усиление перехода, поскольку нет участия eNB. Для бесконтактного D2D-соединения необходима низкая мощности передачи для обеспечения энергосбережения, что приводит к усилению бесконтактного соединения [12]. Радиочастота, выделенная основным пользователям (сотовым пользователям), может быть повторно использована в D2D-соединении, что может обеспечить усиление повторного использования, а также повысить эффективность спектра. Это выгодно для повышения общей скорости суммирования системы или скорости передачи данных пользователей. Исследования показывают, что эффективность спектра является одним из основных преимуществ связи D2D;
  2. пониженную величину задержки. D2D-соединение, где приложению нужно близкое расстояния для связи, например, онлайн-игры, интеллектуальные системы мониторинга дорожного движения, аварийно-спасательные службы во время стихийных бедствий. Связь на близких расстояниях сокращает сквозное время, необходимое для P2P или одного из многих типов сценариев связи, что приводит к требованию низкой задержки [13]. Это явление приводит к сокращению задержки в D2D-соединении и полезно для приложений реального времени;
  3. справедливость для пользователя. В сценарии, когда сотовый пользователь находится вдали от eNB, он может страдать от низкого качества канала, а сотовый пользователь, расположенный рядом с eNB, наоборот получает хорошее качество канала. D2D-соединение может изменить это явление, предоставляя хорошее качество канала пользователям, которые имеют низкое качество канала, с помощью ретрансляционных узлов на границе соты (также известное как многоадресная связь D2D) [14]. Эта особенность D2D-соединения полезна для обеспечения справедливости общения.

На данный момент распределение ресурсов рассматривалось исследователям в таких аспектах как повышение скорости передачи данных пользователей, энергоэффективная связь, многоадресное D2D-соединение. Рассмотрим подход к распределению ресурсов для улучшения безопасности физического уровня D2D-соединения.

Схема распределения ресурсов для максимизации скорости передачи данных направлена на то, как оптимально распределить радиоресурсы между пользователями сотовой связи для повышения общей суммарной скорости системы или скорости передачи данных. Распределение радиоресурсов может быть разделено либо по принципу «один к одному», т.е. один блок ресурсов разделяется одним пользователем сотовой связи и одним пользователем D2D, либо по принципу «один ко многим», что означает, что один или несколько блоков ресурсов разделяются одним или несколькими пользователями сотовой связи и одним пользователем D2D.

Если пользователи D2D покидают бесконтактный диапазон, установленное соединение будет потеряно, поскольку он очень небольшой (максимальное расстояние составляет 100 метров). Решению проблемы ограниченного бесконтактного диапазона при прямом D2D-соединения посвящены научно-исследовательские статьи, которые основаны на концепции многоскачкового D2D-соединения (M-D2D) [15, 16, 17]. Для максимизации общей скорости суммирования системы и энергоэффективной связи должна быть доступна оптимальная схема распределения ресурсов для связи M-D2D.

При рассмотрении открытой структуры сотовой сети (с пользователями D2D) безопасная беспроводная связь стала одной из важнейших проблем в D2D-соединении 5G. Для защиты беспроводных каналов от нелегитимных пользователей безопасность физического уровня в последние годы привлекла большое внимание исследователей. Схема распределения ресурсов с целью защиты беспроводных каналов от нелегитимных пользователей классифицируется как схема распределения ресурсов с поддержкой секретности.

1.3 Анализ существующих решений распределения ресурсов при D2D-соединениях

Проведено достаточно большое количество исследований с точки зрения распределения ресурсов при установлении D2D-соединений. Основная часть исследований направлены на распределение ресурсов с целью максимизации скорости передачи данных [18, 19, 20]. В схеме распределения ресурсов eNodeB выделяет один и тот же блок ресурсов пользователям CU и D2D. Распределение ресурсов между пользователями CU и D2D осуществляется по схемам «один к одному» или «один ко многим». Существуют различные схемы распределения ресурсов, используемые различными авторами для повышения пропускной способности сети. В [21] авторы предложили схему распределения ресурсов на основе локального поиска для максимизации пропускной способности сети. Задача сформулирована для нисходящего канала. В работе показано, что оба пользователя (CU и D2D) могут осуществлять передачу, используя максимальную мощность.

Представлена схема совместного выбора режима, распределения каналов и управления энергопотреблением для максимизации пропускной способности сети. Так, предложено три различных режима для повторного использования канала мобильного пользователя. Авторы предполагают, что в eNB есть все CSI как CU, так и пользователей D2D, что приводит к избыточным накладным расходам на сигнализацию. Предлагаемая схема разделена на два отдельных этапа: управление питанием выбор режима и распределение каналов, что не является оптимальным решением. В [22] авторы предложили схему распределения ресурсов, которая направлена на более длительный срок службы батареи каждого пользователя. Распределение ресурсов выполняется с минимальной мощностью передачи. С другой стороны, эффективность использования спектра не рассматривается. В [23] представлена схема распределения ресурсов энергоэффективной связи, которая увеличивает срок службы батареи устройств. Для этого используется алгоритм итеративного комбинированного аукциона, где сотовый пользователь выступает в качестве аукциониста, а пользователь D2D выступает в качестве претендента. Авторы предполагают, что у eNB есть вся информация о состоянии канала, что приводит к чрезмерным накладным расходам на сигнализацию. Авторы представили схемы распределения мощности на основе алгоритма «мягкого сброса», при этом ограничение мощности передачи соответствует целевому отношению сигнал-помеха-плюс-шум (SINR) [24]. Однако, автор считает, что конфигурация системы является случайной, а пользователи D2D ограничены областью действия в соте. В [25] предлагается алгоритм распределения ресурсов на основе двухфазного аукциона для ресурсов восходящей линии связи. Предполагается, что eNB вычисляет всю информацию о состоянии канала и транслирует ее своевременно пользователям, что приводит к чрезмерным накладным расходам на сигнализацию любой механизм управления мощностью. В [26] предложен подход теории игр на основе стабильного соответствия для распределения ресурсов нисходящей линии связи. Авторы предложили схему для распределения ресурсов с множественным распределением с теоретическим анализом, который дает оптимальные решения.

В [27] предложена схема распределения ресурсов нисходящей линии связи для сценариев «один к одному», «один ко многим» и «многие ко многим» для максимизации пропускной способности сети с гарантированным требуемым QoS.

Опубликовано много исследовательских статей для повышения общей производительности системы сетей связи M-D2D. Предлагаемые работы классифицируются с точки зрения выбора ретранслятора, распределения ресурсов, распределения мощности и выбора режима. В [28] авторы классифицируют ретрансляторы для 5G на основе таких возможностей, как обработка, несколько антенн, оценка канала, плотность и хранение.

Авторы исследуют производительность связи M-D2D для сценария двусторонней системы ретрансляции с обнаружением и пересылкой (DF). Кроме того, приводится математическое выражение для двусторонней системы ретрансляции M-D2D с различными уровнями помех CU и eNB.

В [29] авторы предложили схему выбора ретранслятора для связи M-D2D. Он основан на предыдущих взаимодействиях, учитывая минимальное потребление мощности передачи с гарантией минимальных параметров QoS. Сила взаимодействий между пользовательскими терминалами оценивается по тому, сколько взаимодействий произошло между ними и как долго длится каждое взаимодействие в течение определенного периода. В [30] авторы провели реальный сценарий связи M-D2D, установив сети смартфонов LTE-A в лаборатории колледжа. Они проанализировали полученный параметры, такие как потребление энергии, задержка сети, покрытие и качество связи для рассматриваемых сетей с точки зрения связи M-D2D. В [31] авторы предложили схему распределения каналов для гетерогенных облачных сетей радиодоступа (H-CRAN) в сценариях M-D2D. Они сформулировали модель подигры коалиции для задачи распределения каналов для отображения игры соответствия «многие к одному». В [32] авторы предложили схему распределения ресурсов для базовых сотовых сетей D2D. Схема основана на приблизительной группировке обоих пользователей в кластер. В этой схеме канал восходящей линии связи повторно используется пользователями D2D с фиксированной мощностью передачи. Хотя оптимизация мощности передачи является существенным аспектом для повышения производительности системы. В [33] авторы предложили схему распределения ресурсов вместе с распределением мощности для координации помех в связи M-D2D. Они предложили сеть LTE-A для оценки предлагаемой схемы с обоими сценариями повторного использования восходящей и нисходящей линии связи. Основная цель схемы – избежать помех, создаваемых передатчиком D2D, путем оптимизации ресурсов устройства (каналов и мощности). В [34] авторы предложили схемы распределения каналов и распределения мощности для связи M-D2D с помощью ретранслятора. Схемы предлагает увеличение скорости суммирования системы и улучшение качества каналов пользователей на границе соты. Пользователями M-D2D повторно используются как восходящие, так и нисходящие каналы.

В [35] авторы предложили схему распределения мощности на основе SINR для базовых сотовых сетей D2D. Предложенная схема основана на чистой и смешанной игровой модели для формирования координации низкого мощного высокого SINR путем формирования равновесия Нэша. В [36, 37] авторы предложили схему выбора режима и распределения мощности передачи на основе теоретико-игровой модели для базовых сотовых сетей D2D. Первоначально предлагается централизованная схема выбора режима и распределения мощности, которая основана на распределении мощности Парето. После этого предлагается распределенная схема выбора режима и распределения мощности на основе некооперативной игровой модели. Все вышеупомянутые схемы предлагаются исследователями для повышения скорости суммирования системы и минимизации помех. Основная цель этих схем заключается в том, как эффективно распределять ресурсы (канал и мощность) пользователям M-D2D. Для этого они использовали стратегии выбора режима, распределения канала и распределения мощности для оптимизации ресурсов. Мы можем заметить, что одной из основных проблем в сотовых сетях с поддержкой M-D2D является то, как смягчить помехи, создаваемые CU и передатчиками M-D2D. Помехи, создаваемые пользователями (CU и M-D2D), ухудшают производительность сотовых сетей. Кроме того, минимальные требования к QoS в сотовых сетях с поддержкой M-D2D также являются большой проблемой.

1.4 Постановка задачи исследования

Сегодня мобильные телефоны и интернет являются неотъемлемой частью жизни, что создает огромный спрос на высокую скорость передачи данных. Наиболее используемая технология сотовой связи ориентирована на базовые станции и зависимость мощности сигнала от местонахождения в/вне помещений. Также существуют ограничения на принимаемую мощность сигнала на границе сот. В сети 5G есть возможности для внедрения и использования D2D-соединений. Одной их основных проблем использования такого вида соединений - распределение ресурсов. При этом схема распределения ресурсов должна быть оптимальной. Существуют различные схемы распределения ресурсов для D2D-соединений, но они не соответствуют видению будущей сети 5G. Большинство доступных схем распределения ресурсов по своей природе централизованы, что делает эти схемы далекими от одной из целей 5G, т. е. ориентированной на устройство природы. Кроме того, эти схемы либо рассматриваются для сценария восходящей линии связи (UL), либо для сценария нисходящей линии связи (DL), однако в сети 5G каналы связи могут быть повторно использованы в полнодуплексном режиме. Следовательно, существует проблема распределения ресурсов при использовании как UL, так DL каналов соты. Еще одной проблемой распределения ресурсов для многоадресного D2D-соединения является оптимизация мощности для нескольких переходов. Хотя существует множество схем распределения ресурсов для связи M-D2D, но они рассматриваются только для одного перехода. Т.о., возникает научно-исследовательская задача, направленная на исследование схем эффективного распределения ресурсов в мобильных сетях пятого поколения.

1.5 Выводы

Мобильные телефоны и интернет являются неотъемлемой частью современной жизни и, собственно, создают огромный спрос на высокую скорость передачи данных. Основные технологии мобильной связи направлены на обеспечение заявленных скоростей на улице. Т.е. не учитываются факторы, влияющие на организацию связи внутри помещений. Также проблемой остается и сопряжение с существующими мобильными технологиями [1].

Одним из способов решения вышеперечисленных проблем является появление 5го поколения сотовой связи. Данная технология предлагает не только возможности организации и удовлетворения потребностей между пользователями сети, а и дополнительные возможности, например организация связи D2D (Device-to-device). Основной задачей такого типа взаимосвязи остается распределение имеющихся ресурсов для их эффективного использования [2, 3]. Основные исследования в этой области направлены на эффективное распределение ресурсов для многоадресной связи [4, 5]. Однако, представленные исследования рассматривают только один переход с оптимальной мощностью передачи. Следовательно, тематика выпускной квалификационной работы магистра, направленная на исследование схем эффективного распределения ресурсов в мобильных сетях пятого поколения, является актуальной.

На основе вышеперечисленного, целью ВКР магистра является разработка метода повышения эффективности работы мобильных сетей пятого поколения за счет разработки схем эффективного распределения ресурсов, учитывающих особенности D2D-соединений.

2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты

2.1 Анализ моделей распределения ресурсов совместного использования нисходящих и восходящих каналов

Рассмотрим следующую модель ячейки (соты) 5G, представленную на рисунке 2.1.

Исследуемая модель сети

Рисунок 2.1 – Исследуемая модель сети

Пусть множество обозначает множество пользователей сети связи, а множество - пары, сформированные D2D-соединениями. Тогда множество пользователей в ячейке формализуем, как и множество . БС расположена в центре ячейки, которую для удобства математического описания подразделили на три области: 1) центральная область, 2) средняя область и 3) внешняя область. Центральная область расположена вокруг БС с радиусом , средняя область расположена вокруг центральной области с радиусом , внешняя область расположена вокруг средней области с радиусом соответственно. Все пары и равномерно распределены вдоль всей площади покрытия БС.

БС предоставляет множество ортогональных каналов UL и DL для всех пользователей. В сети 5G оба канала UL и DL используются пользователями одновременно. Пары D2D могут повторно использовать каналы UL или DL доступных . Считаем, что одна пара D2D может использовать повторно канал только одного пользователя. Для того, чтобы описать помехи, возникающие в ячейке будет использоваться модель физических помех [38], а в качестве модели потерь при распространении –городская микросистема (UMi) [39].

Для максимизации общей пропускной способности сети необходимо эффективно назначать каналы UL и DL, а также установки мощности для пользователей и D2D-передатчиков. Для нахождения решения, разделим задачу распределения ресурсов UL и DL и распределения мощности на две подзадачи. В первой подзадаче назначаются каналы UL и DL пользователям центральной и внешней области соты, а во второй подзадаче для пользователей средней области соты распределяется мощность.

Рассмотрим эти подзадачи.

2.1.1 Формализация подзадачи распределения ресурсов нисходящего канала

Когда пары D2D повторно используют ресурсы, они формируют помехи для пользователей и D2D-приемников: у пользователей помехи наводят D2D-передатчики, у D2D-приемников – BS. Уровень помех зависит от мощности передачи D2D-передатчика и BS, а также от коэффициента усиления канала между D2D-передатчиком и пользователем и eNB и D2D-приемниками. Когда -й пользователь и -я пара D2D совместно используют одни и те же блоки ресурсов DL, то значение SINR у пользователя и D2D-приемника оценивается по (2.2) и (2.3):

Пропускная способность канала рассчитывается с помощью модели производительности Шеннона, (2.5) – (2.6)

2.1.2 Формализация подзадачи распределения ресурсов восходящего канала

Аналогично пп. 2.1.1, для восходящего канала формируются соответствующие помехи: у пользователей помехи наводят D2D-приемники, у D2D-передатчиков – БС. Когда -й пользователь и -я пара D2D совместно используют одни и те же блоки ресурсов UL, то значение SINR у пользователя и D2D-приемника оценивается по (2.7) и (2.8):

Аналогично определяется пропускная способность канала, (2.10) –(2.11)

Математическая формулировка задачи распределения каналов UL и DL в центральной и внешней области ячейки имеет следующий вид, (2.12) – (2.13)

С ограничениями (2.15)-(2.20)

Ограничения (2.15)-(2.18) указывают на то, что пропускная способность пользователей и D2D-пар всегда должна быть больше минимального требования QoS. Ограничения (2.19)-(2.20) введены для ограничения выделения ресурсов одного из каналов, в зависимости от того в какой области решается задача.

Т.к. D2D-соединения в сотовых сетях могут принести значительное улучшение эффективности использования спектра, для этого необходимо минимизировать мощность помех между D2D и обычными пользователями. С этой целью предлагается совместное использование ресурсов нисходящей и восходящей линий, что также снижает накладные расходы для eNB.

Области виртуально подразделяются с учетом параметра . Чтобы определить параметр , рассматривается нахождение пользователя на краю соты и изучается изменение SINR. Как только на расстоянии наблюдается минимальное отклонение, то значение фиксируется как пороговое и определяется внешний радиус соты. Тот же процесс повторяется для пользователя, близкого к базовой станции, с небольшим изменением начального условия, т.е. изучается изменение для пользователя, очень близкого к eNodeB. Радиус средней соты является разницей между обеими границами. Назначение областей устраняет необходимость получения идеального CSI, поскольку ресурсы могут быть напрямую отображены из центра в любую область с минимальными вычислениями. Затем распределение ресурсов выполняется с учетом отображения, которое приводит к минимальным помехам для системы в целом.

2.2 Выводы

В разделе предложена схема распределения каналов в сетях 5G. Данная схема основана на подходе градации ячеек, где она происходит, согласно оцененным соотношениям для получения максимальной пропускной способности. При этом фактически исключается необходимость в идеальной информации о состоянии канала (CSI), тем самым оптимизируя накладные расходы на сигнализацию.

Перечень использованных источников

  1. Chen, S. The requirements, challenges, and technologies for 5g of terrestrial mobile telecommunication / S. Chen, J. Zhao // IEEE communications magazine. – 2018. –Vol. 52, no. 5. – Pp. 36–43.
  2. Yu, G. Joint mode selection and resource allocation for device-to-device communications/ G. Yu et all // IEEE transactions on communications. – 2014. – Vol. 62, no. 11. – Pp. 3814–3824.
  3. V. de Melo, Y. Uplink power control with variable target sinr for d2d communications underlying cellular networks/ Y. V. de Melo et all // IEEE 81st Vehicular Technology Conference (VTC Spring). – 2015. – Pp. 1–5.
  4. Melki, L. Interference management scheme for network-assisted multi-hop d2d communications/ L. Melki, S. Najeh, H. Besbes // Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC). – 2016. – Pp. 1–5.
  5. Khuntia, P. Device-to-device communication aided by two-way relay underlaying cellular network/ P. Khuntia, R. Hazra // International Conference on Wireless Communications, Signal Processing and Networking (WiSPNET). IEEE. – 2018. – Pp. 1–6.
  6. Droste, H. The metis 5g architecture: A summary of metis work on 5g architectures/ H. Droste et all // IEEE 81st Vehicular Technology Conference (VTC Spring). – 2017. – Pp. 1–5.
  7. Голдсуорт Б. Проектирование цифровых логических устройств / Б. Голдсуорт. – М.: Машиностроение, 1985. – 288 с.
  8. Уилкинсон Б. Основы проектирования цифровых схем / Б. Уилкинсон. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 320 с.
  9. Fodor, G. Design aspects of network assisted device-to-device communications/ G. Fodor et all. // IEEE Communications Magazine. – 2016. – Vol. 50, no. 3. – Pp. 170–177.
  10. Belleschi, M. Performance analysis of a distributed resource allocation scheme for d2d communications/ M. Belleschi, G. Fodor, A. Abrardo// IEEE Globecom Workshops (GC WKSHPS). IEEE. – 2017. – Pp. 358–362.
  11. Wang, B. Resource allocation optimization for device-to-device communication underlaying cellular networks / B. Wang et all. // IEEE 73rd Vehicular Technology Conference (VTC Spring). IEEE. – 2015. – Pp. 1–6.
  12. Lee, D.H. Resource allocation scheme for device-to-device communication for maximizing spatial reuse/ D.H. Lee, K.W. Choi, W.S. Jeon, D.G. Jeong// IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC). IEEE. – 2016. – Pp. 112–117.
  13. Wei, L. Energy efficiency and spectrum efficiency of multihop device-to-device communications underlaying cellular networks/ L. Wei, R.Q. Hu, Y. Qian, G. Wu// IEEE Transactions on Vehicular Technology. – 2015. – Vol. 65, no. 1. – Pp. 367–380.
  14. Jayakumar, S. A review on resource allocation techniques in D2D communication for 5G and B5G technology/ S. Jayakumar, S. Nandakumar // Peer-to-Peer Networking and Applications. – 2021. – Vol. 14, no. 1. – Pp. 243–269.
  15. Feng, Q. Ideal lattice-based anonymous authentication protocol for mobile devices/ Q. Feng et all // IEEE Systems Journal. – 2018. – Vol. 13, no. 3. – Pp. 2775–2785.
  16. Vlachos, C. Bio-inspired resource allocation for relay-aided device-to-device communications / C. Vlachos, H. Elshaer, J. Chen, V. Friderikos, M. Dohler // IEEE 84th Vehicular Technology Conference (VTC-Fall). IEEE, 2016, pp. 1–6.
  17. Mishra, P. K. Hybrid resource allocation scheme in multi-hop device-to-device communication for 5G networks / P. K. Mishra, A. Kumar, S. Pandey, V. P. Singh // Wireless Personal Communications. – 2018. – Vol. 103, no. 3. – Pp. 2553–2573.
  18. Su, L. Resource allocation using particle swarm optimization for d2d communication underlay of cellular networks / L. Su, Y. Ji, P. Wang, F. Liu // IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC). IEEE, 2013, pp. 129–133.
  19. Hussain, F. System capacity maximization with efficient resource allocation algorithms in d2d communication / F. Hussain, M. Y. Hassan, M. S. Hossen, S. Choudhury // IEEE Access. – 2018. – Vol. 6. – Pp. 32409–32424.
  20. Chen, R. Particle swarm optimization based power allocation for d2d underlaying cellular networks / R. Chen, J. Xu // IEEE 17th International Conference on Communication Technology (ICCT). IEEE, 2017, pp. 503–507.
  21. Islam, M. T. A local search algorithm for resource allocation for underlaying device-to-device communications / M. T. Islam, A.-E. M. Taha, S. Akl, S. Choudhury // 2015 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM). IEEE, 2015. – Pp. 1–6.
  22. Wang, F. Energy-aware resource allocation for device-to-device underlay communication / F. Wang, C. Xu, L. Song, Q. Zhao, X. Wang, Z. Han // 2013 IEEE International Conference on Communications (ICC). IEEE, 2013. – Pp. 6076–6080.
  23. Wang, F. Energy-efficient resource allocation for device-to-device underlay communication / F. Wang, C. Xu, L. Song, Z. Han // IEEE Transactions on Wireless Communications. – 2014. – Vol. 14, no. 4. – Pp. 2082–2092.
  24. de Melo, Y. V. Power control schemes for energy efficiency of cellular and device-to-device communications / Y. V. de Melo, R. L. Batista, C. F. e Silva, T. F. Maciel, J. M. B. da Silva, F. R. Cavalcanti // 2015 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC). IEEE, 2015. – Pp. 1690–1694.
  25. Islam, M. T. A two-phase auction-based fair resource allocation for underlaying d2d communications / M. T. Islam, A.-E. M. Taha, S. Akl, S. Choudhury // 2016 IEEE International Conference on Communications (ICC). IEEE, 2016. – Pp. 1–6.
  26. Islam, M. T. A stable matching algorithm for resource allocation for underlaying device-to-device communications / M. T. Islam, A.-E. M. Taha, S. Akl, M. Abu-Elkheir // 2016 IEEE International Conference on Communications (ICC). IEEE, 2016. – Pp. 1–6.
  27. Hussain, F. System capacity maximization with efficient resource allocation algorithms in d2d communication / F. Hussain, M. Y. Hassan, M. S. Hossen, S. Choudhury // IEEE Access. – 2018. – Vol. 6. – Pp. 32409–32424.
  28. Nomikos, N. Relay selection in 5g networks / N. Nomikos, D. N. Skoutas, P. Makris // 2014 International Wireless Communications and Mobile Computing Conference (IWCMC). IEEE, 2014. – Pp. 821–826.
  29. Ying, B. A power-efficient and social-aware relay selection method for multihop D2D communications / B. Ying, A. Nayak // IEEE Communications Letters. – 2018. – Vol. 22, no. 7. – Pp. 1450–1453.
  30. Qin, H. An experimental study on multihop D2D communications based on smartphones / H. Qin et al. // IEEE 83rd Vehicular Technology Conference (VTC Spring). IEEE, 2016. – Pp. 1–5.
  31. Zhang, B. Resource allocation for 5G heterogeneous cloud radio access networks with D2D communication: A matching and coalition approach / B. Zhang, X. Mao, J.-L. Yu, Z. Han // IEEE Transactions on Vehicular Technology. – 2018. – Vol. 67, no. 7. – Pp. 5883–5894.
  32. da Silva, J. M. B. Performance analysis of network-assisted two-hop D2D communications / J. M. B. da Silva, G. Fodor, T. F. Maciel // IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps). IEEE, 2014. – Pp. 1050–1056.
  33. Melki, L. Radio resource management scheme and outage analysis for network-assisted multi-hop D2D communications / L. Melki, S. Najeh, H. Besbes // Digital Communications and Networks. – 2016. – Vol. 2, no. 4. – Pp. 225–232.
  34. Du, Q. Interference-controlled d2d routing aided by knowledge extraction at cellular infrastructure towards ubiquitous cps / Q. Du et al. // Personal and Ubiquitous Computing. – 2015. – Vol. 19, no. 7. – Pp. 1033–1043.
  35. Najeh, S. Game theory for sinr-based power control in device-to-device communications / S. Najeh, A. Bouallegue // Physical Communication. – 2019. – Vol. 34. – Pp. 135–143.
  36. Najeh, S. Joint mode selection and power control for D2D underlaid cellular networks / S. Najeh // Physical Communication. – 2020. – Vol. 38. – P. 100917.
  37. Najeh, S. Distributed vs centralized game theory-based mode selection and power control for d2d communications / S. Najeh, A. Bouallegue // Physical Communication. – 2020. – Vol. 38. – P. 100962.
  38. Gupta, P. The capacity of wireless networks / P. Gupta, P. R. Kumar // IEEE Transactions on Information Theory. – 2000. – Vol. 46, no. 2. – Pp. 388–404.
  39. Samukic, A. Umts universal mobile telecommunications system: development of standards for the third generation / A. Samukic // IEEE Transactions on Vehicular Technology. – 1998. – Vol. 47, no. 4. – Pp. 1099–1104.