Les communications D2D des réseaux cellulaires

Des communications sans fil avec une plus grande bande passante et de meilleurs débits.

La communication entre dispositifs (D2D), qui permet une communication directe entre des téléphones mobiles proches, est une nouvelle caractéristique des systèmes cellulaires actuels. Une initiative de recherche l'UE est à l'origine de l'adoption des communications D2D par les réseaux cellulaires.

Dans les réseaux cellulaires sans fil actuel, l'intégralité du trafic de données doit passer par des stations de base, quel que soit l'emplacement de l'appareil de l'utilisateur, et même si deux appareils sont très proches. Lorsque les appareils des utilisateurs se trouvent à proximité d'un mobile, on observe des problèmes de puissance de transmission et de débit des données. L'une des méthodes utilisées pour surmonter ce problème et gérer efficacement la communication de groupe locale consiste à établir une communication directe entre les appareils des utilisateurs, appelée communication D2D. La sous-couche de communication D2D des réseaux cellulaires est considérée comme un élément important des futurs systèmes cellulaires, et elle est sur le point de devenir une technologie réseau importante.

Le projet CODEC (Cellular network based device-to-device wireless communications), financé par l'UE, s'est intéressé à la gestion des ressources dans les communications D2D cellulaires, un aspect vital pour obtenir un bon rendement spectral et énergétique et fournir une bonne qualité de service (QoS) aux différentes applications.

Les partenaires du projet ont développé un cadre analytique générique pour étudier les performances de la sous-couche de communication D2D des réseaux cellulaires, en ce qui concerne son efficacité spectrale et énergétique. En se basant sur ce cadre analytique, ils ont ensuite développé des schémas de gestion des ressources pour les communications D2D afin d'optimiser les performances du réseau dans des limites pratiques. Celles-ci comprenaient des contraintes en termes de puissance, de débit des données et de besoins de QoS pour diverses applications.

Les chercheurs ont élargi le cadre pour accompagner une réutilisation partielle de la fréquence, une nouvelle technologie importante pour les réseaux cellulaires sans fil. Ils ont mis au point une plateforme logicielle de simulation pour simuler et évaluer les schémas de gestion de ressources proposés, en ce qui concerne l'efficacité spectrale et énergétique. Un banc d'essai matériel a également été mis en place pour tester les communications D2D sous un contrôle centralisé.

Enfin, l'équipe de CODEC a pu démontrer la faisabilité de la mise en œuvre de communications D2D dans les réseaux cellulaires. Ces résultats peuvent être exploités pour fournir une QoS élevée aux réseaux sociaux mobiles basés sur la proximité.

En présentant un concept innovant de regroupement des nœuds D2D et en proposant un cadre analytique générique, CODEC garantira que des schémas optimaux de gestion des ressources peuvent être mis en œuvre, tout en prenant systématiquement en compte les applications basées sur la proximité.

Pour plus d'information voir: Final Report Summary - CODEC (Cellular Network based Device-to-Device Wireless Communications)