Partage des ressources radio pour MTC dans LTE-A: Une approche basée sur le graphe biparti

Les reseaux cellulaires ont ete consideres les candidats les plus prometteurs pour supporter la communication de machine a machine (M2M), principalement en raison de leur couverture omnipresente. Idealement concu pour supporter la communication de humain a humain (H2H), un acces innovant aux ressources radio est necessaire pour tenir compte des caracteristiques M2M uniques telles que le nombre massif de dispositifs de type machine (MTDs) ainsi que leur session de transmission de donnees limitee. Dans cet article, nous considerons un acces simultane au spectre dans un scenario de coexistence M2M / H2H. Profitant du nouveau paradigme, communication D2D (device to device) fourni par LTE-A et motive par la faible puissance de transmission des MTDs, nous proposons de combiner M2M et D2D afin de permettre un partage efficace des ressources. Tout d'abord, nous formulons le probleme de partage des ressources ayant comme but la maximisation du debit total, probleme pour lequel la solution optimale a ete prouvee etre de complexite non deterministe a temps polynomial dur (NP-Hard). Ensuite, nous modelisons le probleme par un graphe biparti base sur les interferences afin de reduire la complexite de calcul de la solution optimale. Pour resoudre ce probleme, nous considerons ici une approche d'allocation de ressources en deux phases. Durant la premiere phase, l'allocation des ressources pour les utilisateurs H2H est effectuee de facon traditionnelle. Dans la deuxieme phase, nous developpons deux algorithmes, un centralise et un semi-distribue, afin d'assurer l'allocation des ressources pour la communication M2M. La complexite de calcul des deux algorithmes introduits est de complexite polynomiale. Les resultats de simulation montrent que l'algorithme semi-distribue ameliore nettement les performances en terme de debit total compare a l'approche d'allocation aleatoire et atteint relativement des performances comparable a l'algorithme centralise avec un surcout de communication beaucoup plus faible.