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Transmit Power Optimization for Relay-Aided Multi-Carrier D2D Communication

Tsinghua Science and Technology 2018年第1期23卷 65-74页

作者： Muhammad Waqas Guftaar Ahmad Sardar Sidhu tayyaba jabeen Muhammad Afaq Ahmad Muhammad Awais Javed Department of Electrical Engineering COMSATS Institute of Information Technology (CIIT) Islamabad 44000 Pakistan Transmission Department Pakistan Telecommunication Company Limited (PTCL) Islamabad 44000 Pakistan

In this paper, we consider the power optimization problem in Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM）-based relay-enhanced device-to-device （D2D） communication. In a single cell transmission scenario, dual- hop communication is assumed in which each D2D user re-uses the spectrum of just one Cellular User （CU）. In this work, we formulate a joint optimization scheme under a Decode-and-Forward （DF） relaying protocol to maximize the sum throughput of D2D and cellular networks via power allocation over different sub-carriers. The problem is thus transformed into a standard convex optimization, subject to individual power constraints at different transmitting nodes. We exploit the duality theory to decompose the problem into several sub-problems and use Karush-Kuhn- Tucker （KKT） conditions to solve each sub-problem. We provide simulation results to validate the performance of our proposed scheme.

关键词： device-to-device communication Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Decode-and-Forward (DF) relay transmission power optimization

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