KR101405609B1 - Base station, method for allocating resource for device to device communication thereof and terminal performing device to device communication - Google Patents

Base station, method for allocating resource for device to device communication thereof and terminal performing device to device communication Download PDF

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Abstract

기지국과 이의 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법 및 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치가 개시된다. 개시된 기지국은 셀 내 기기간 직접 통신을 위한 주파수 자원을 할당하는 기지국에 있어서, 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치를 중심으로 하는 제1 반경 범위 및 상기 기지국을 중심으로 하는 제2 반경 범위를 설정하는 설정부; 및 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당하는 할당부;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 활성화된 단말장치들의 QoS를 보장함과 동시에 주파수 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 자원을 공유할 수 있는 셀룰러 단말장치를 효과적으로 스케줄링할 수 있어 추가적인 다중사용자 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 이로부터 시스템 수율을 최대화시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 기지국으로의 채널 피드백(feedback) 로드를 효과적으로 감소시킬 수 있는 장점이 있다. A resource allocation method for direct communication between a base station and an apparatus thereof and a terminal apparatus performing direct communication between apparatuses are disclosed. A base station for allocating frequency resources for direct communication between devices in a cell, the base station comprising: a setting unit configured to set a first radius range centered on a terminal device to perform direct communication between devices and a second radius range centered on the base station, part; And an allocation unit that allocates frequency resources of the cellular terminal apparatus located in the second radius range excluding the first radius range among the activated cellular terminal apparatuses in the cell to the terminal apparatuses performing the inter-apparatus direct communication . According to the present invention, there is an advantage that QoS of activated terminal devices can be guaranteed and frequency efficiency can be increased. In addition, according to the present invention, it is possible to effectively schedule a cellular terminal device capable of sharing resources, thereby obtaining an additional multi-user diversity gain and thereby maximizing the system yield. Also, according to the present invention, there is an advantage that the channel feedback load to the base station can be effectively reduced.

Description

기지국과 이의 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법 및 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치{BASE STATION, METHOD FOR ALLOCATING RESOURCE FOR DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION THEREOF AND TERMINAL PERFORMING DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a base station, a resource allocation method for direct communication between the base station and the base station, and a terminal device performing direct communication between the base station and the base station.

본 발명의 실시예들은 기지국과 이의 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법 및 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 활성화된 단말장치들의 QoS를 보장함과 동시에 주파수 효율을 높일 수 있는 기지국과 이의 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법 및 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a resource allocation method for direct communication between a base station and an apparatus and a terminal apparatus for performing direct communication between apparatuses. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for guaranteeing QoS of activated terminal apparatuses, A method of allocating resources for direct communication between a base station and an apparatus therefor, and a terminal apparatus performing direct communication between apparatuses.

D2D(Device-to-Device) 통신(기기간 직접 통신)은 가까운 거리에 위치하는 두 단말장치가 기지국을 거치지 않고 직접 통신하는 기술을 의미한다. D2D (Device-to-Device) communication (direct communication between devices) means a technology in which two terminal devices located at a close distance communicate directly without going through a base station.

D2D 통신은 시스템 수율의 증대, 단말장치의 송신 전력의 감소, 기지국의 로드(load) 감소와 같은 이점으로 인하여 차세대 무선 통신 기술로 각광받고 있다. D2D 통신과 관련된 선행기술로 국내공개특허공보 제10-2009-0005676호가 있다. D2D communication is attracting attention as a next generation wireless communication technology due to advantages such as an increase in system yield, a decrease in transmission power of a terminal device, and a reduction in load of a base station. As a prior art related to D2D communication, Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0005676 is available.

이러한 D2D 통신은 무선 주파수 자원의 효율적 이용을 위하여, 셀룰러(cellular) 사용자와 동일한 대역의 주파수 자원을 기지국으로부터 할당 받는다. In order to efficiently utilize radio frequency resources, such D2D communication is allocated from a base station in the same frequency band as that of a cellular user.

이에, 동일한 주파수 자원을 공유하는 셀룰러 사용자와 D2D 사용자 간에는 간섭이 발생하게 되므로, 간섭 문제를 해결하기 위한 효과적인 자원 할당 기법이 요청된다. Therefore, interference occurs between the cellular user sharing the same frequency resource and the D2D user, and thus an effective resource allocation technique for solving the interference problem is required.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 활성화된 단말장치들의 QoS를 보장함과 동시에 주파수 효율을 높일 수 있는 기지국과 이의 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법 및 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치를 제안하고자 한다.In order to solve the problems of the related art as described above, the present invention guarantees the QoS of activated terminal devices and simultaneously performs a resource allocation method for directly communicating with the base station and a direct communication between devices, which can increase the frequency efficiency And a terminal device.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the invention will be apparent to those skilled in the art from the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 셀 내 기기간 직접 통신을 위한 주파수 자원을 할당하는 기지국에 있어서, 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치를 중심으로 하는 제1 반경 범위 및 상기 기지국을 중심으로 하는 제2 반경 범위를 설정하는 설정부; 및 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당하는 할당부;를 포함하는 기지국이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a base station for allocating frequency resources for direct communication between devices in a cell, the base station including: a first radius range centering on a terminal device to perform direct communication between devices; A setting unit for setting a second radius range around the base station; And an allocation unit for allocating a frequency resource of the cellular terminal device located in the second radius range excluding the first radius range among the activated cellular terminal devices in the cell to the terminal device performing the inter-device direct communication A base station is provided.

상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때의 시스템 수율과 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 자원을 공유하여 기기간 직접 통신 모드로 동작할 때의 시스템 수율에 기초하여 설정될 수 있다. Wherein the first radius range and the second radius range are determined based on the system yield when the terminal device performing the direct communication between the devices operates in the cellular mode and the cell yield when any one of the cellular terminal devices in the cell is shared with the cellular terminal device And can be set based on the system yield when operating in direct communication mode between apparatuses.

상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치의 최소 SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio) QoS(Quality of Service)에 더 기초하여 설정될 수 있다. Wherein the first radius range and the second radius range are further based on a minimum SINR (Signal-to-Interference-Noise Ratio) quality of service (QoS) of a terminal device that is to perform direct communication between the apparatus and the one of the cellular terminal devices .

상기 제1 반경 범위는 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치 사이의 거리에 비례하고, 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치와 상기 기지국 사이의 거리에 반비례할 수 있다. The first radius range is proportional to the distance between the terminals to perform the direct communication between the devices and may be inversely proportional to the distance between the terminal to perform the direct communication between the devices and the base station.

상기 할당부는 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치가 2 이상인 경우, 상기 2 이상의 셀룰러 단말장치 중 시스템 수율을 최대로 하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 위한 자원으로 할당할 수 있다. When the number of the cellular terminal devices located within the second radius range excluding the first radius range is two or more, the allocating section allocates the frequency resources of the cellular terminal devices that maximize the system yield among the two or more cellular terminal devices to the inter- Can be assigned as a resource for.

상기 할당부는 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치가 존재하지 않는 경우, 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치의 주파수 자원과는 다른 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당할 수 있다. Wherein the allocating unit allocates the frequency resources different from the frequency resources of the activated cellular terminal apparatus in the cell to the inter-apparatus direct communication when the cellular terminal apparatus located in the second radius range excluding the first radius range does not exist Can be assigned to the terminal device to be used.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 셀 내 기기간 직접 통신을 위한 주파수 자원을 할당하는 기지국의 자원 할당 방법에 있어서, 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치를 중심으로 하는 제1 반경 범위 및 기지국을 중심으로 하는 제2 반경 범위를 설정하는 단계; 및 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당하는 단계;를 포함하는 자원 할당 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of allocating frequency resources for direct communication between devices in a cell, the method comprising: a first radius range centering on a terminal device to perform direct communication between devices; Setting a second radius range centered on the first radius; And allocating a frequency resource of the cellular terminal device located in the second radius range excluding the first radius range among the activated cellular terminal devices in the cell to the terminal device performing the inter-device direct communication An allocation method is provided.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 셀 내 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치로서, 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 상기 단말장치를 중심으로 하는 제1 반경 범위 외에 위치함과 동시에 기지국을 중심으로 하는 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 공유하여 상기 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a terminal apparatus for performing direct communication between devices in a cell, the terminal apparatus being located outside a first radius range centering on the terminal apparatus among activated cellular terminal apparatuses in the cell, There is provided a terminal apparatus for performing direct communication between apparatuses by sharing frequency resources of a cellular terminal apparatus located within a second radius range as a center.

본 발명에 따르면, 활성화된 단말장치들의 QoS를 보장함과 동시에 주파수 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that QoS of activated terminal devices can be guaranteed and frequency efficiency can be increased.

또한, 본 발명에 따르면, 자원을 공유할 수 있는 셀룰러 단말장치를 효과적으로 스케줄링할 수 있어 추가적인 다중사용자 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 이로부터 시스템 수율을 최대화시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to effectively schedule a cellular terminal device capable of sharing resources, thereby obtaining an additional multi-user diversity gain and thereby maximizing the system yield.

또한, 본 발명에 따르면, 기지국으로의 채널 피드백(feedback) 로드를 효과적으로 감소시킬 수 있는 장점이 있다. Also, according to the present invention, there is an advantage that the channel feedback load to the base station can be effectively reduced.

도 1은 셀 내 한 쌍의 D2D 후보 단말장치의 무선 통신 상태를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신 모드 동작 가능 여부의 판단을 위한 방법을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 자원 할당 방법을 DMPR에 셀룰러 단말장치가 존재하는지를 중심으로 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.
도 6a는 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치가 10개일 때, D2D 후보 단말에 대하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법을 시뮬레이션한 결과를 도시하는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법에 의한 시스템 수율 성능을 비교 도시하는 도면이다.
1 is a diagram schematically showing a radio communication state of a pair of D2D candidate terminal apparatuses in a cell.
2 is a diagram schematically illustrating a method for determining whether or not a D2D communication mode is operable according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a detailed configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of allocating resources for direct communication between apparatuses of a base station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of allocating resources of a base station according to an embodiment of the present invention, according to the flow of time, centering on the presence of a cellular terminal device in the DMPR.
6A is a diagram illustrating a simulation result of a resource allocation method for direct-to-device communication according to an embodiment of the present invention with respect to a D2D candidate terminal when there are ten activated cellular terminal devices in the cell.
6B is a diagram showing a comparison of system throughput performance by a resource allocation method for direct-to-machine communication according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 셀 내 한 쌍의 D2D 후보 단말장치의 무선 통신 상태를 개략적으로 도시하는 도면이다. 1 is a diagram schematically showing a radio communication state of a pair of D2D candidate terminal apparatuses in a cell.

도 1에 도시된 바와 같이, 셀 내에서 한 쌍의 D2D 후보 단말장치(기기간 직접 통신을 수행할 단말장치, DT 및 DR)는 두 가지 통신모드, 즉, 셀룰러 모드나 D2D 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다. As shown in FIG. 1, a pair of D2D candidate terminal apparatuses (terminal apparatuses for performing direct communication between apparatuses, DT and DR) in a cell operate in one of two communication modes, i.e., a cellular mode or a D2D mode .

셀룰러 모드는 기지국을 중계기로 간주하여 단말장치간 통신하는 모드로서, 이때, 단말장치는 독립적인 주파수 자원을 할당 받아 통신하게 된다. The cellular mode is a mode in which a base station is regarded as a repeater and communication is performed between the terminal devices. At this time, the terminal devices are allocated independent frequency resources and communicate.

그리고, D2D 모드는 D2D 송수신 단말장치가 직접 통신하는 모드로서, 이 경우, 단말장치는 기존의 활성화된 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 재사용하여 통신하게 된다. The D2D mode is a mode in which the D2D transmitting / receiving terminal device directly communicates. In this case, the terminal device reuses the frequency resources of the existing activated cellular terminal device to communicate.

주파수 자원을 재사용하는 D2D 모드에서는 셀룰러 모드에 비해 무선 주파수 자원의 효율을 높일 수 있는 장점을 갖는다. In the D2D mode for reusing frequency resources, the efficiency of the radio frequency resource is increased as compared with the cellular mode.

한편, 기존의 활성화된 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 재사용하는 D2D 모드의 특성상, D2D 후보 단말장치가 D2D 모드로 동작하기 위해서는 각 단말장치들의 QoS(Quality of Service)를 만족(간섭 측면)시키면서 동시에 높은 주파수 효율(시스템 수율 측면)이 보장되어야 한다. On the other hand, in order to operate the D2D candidate terminal apparatus in the D2D mode due to the characteristics of the D2D mode for reusing the frequency resources of the existing activated cellular terminal apparatus, the quality of service (QoS) of each terminal apparatus is satisfied Frequency efficiency (in terms of system yield) must be ensured.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법은 셀 내 단말장치들의 위치정보를 바탕으로 D2D 후보 단말장치의 D2D 통신 모드 동작 가능 여부를 판단한다. Accordingly, the resource allocation method for direct communication between devices according to an embodiment of the present invention determines whether the D2D candidate terminal device can operate in the D2D communication mode based on the location information of the terminal devices in the cell.

즉, 셀 내 단말장치들의 위치정보를 기초로 하여 각 단말장치들의 QoS(Quality of Service)를 만족시킴과 동시에 높은 주파수 효율을 보장할 수 있는 자원 할당 방법을 제시한다. That is, a resource allocation method capable of satisfying QoS (Quality of Service) of each terminal device based on location information of terminal devices in a cell and guaranteeing high frequency efficiency is presented.

본 발명에 따르면, D2D 통신 모드 판별을 위하여 단말장치들의 위치 정보를 활용함으로써 기지국으로의 채널 피드백(feedback) 로드를 효과적으로 감소시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that channel feedback to the base station can be effectively reduced by utilizing the location information of the terminal devices for determining the D2D communication mode.

또한, 자원을 공유할 수 있는 셀룰러 단말장치를 효과적으로 스케줄링 함으로써 추가적인 다중사용자 다이버시티(diversity) 이득을 얻을 수 있고 이로부터 시스템 수율을 최대화할 수 있는 장점을 갖는다. Further, it is possible to obtain an additional multi-user diversity gain by effectively scheduling a cellular terminal device capable of sharing resources, thereby maximizing the system yield.

본 발명에서는 설명의 편의를 위하여, TDD(Time Division Duplex) OFMDA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 단일 셀의 상향링크 환경을 가정하며, 셀 내에는 N C 개의 셀룰러 단말장치(CUE)와 한 쌍의 D2D 후보 단말장치(DT, DR)가 있는 것으로 가정한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
For convenience of explanation, it is assumed that an uplink environment of a single cell based on a TDD (Time Division Duplex) OFMDA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is assumed, and N C cell terminal units (CUE) It is assumed that there is a D2D candidate terminal device (DT, DR). However, the present invention is not limited thereto.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신 모드 동작 가능 여부의 판단을 위한 방법을 모식적으로 도시하는 도면이다. 2 is a diagram schematically illustrating a method for determining whether or not a D2D communication mode is operable according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, D2D 후보 단말장치의 D2D 통신 모드 동작 가능 여부는 D2D 후보 단말장치를 기준으로 하는 제1 반경(R outer)과 기지국을 기준으로 하는 제2 반경(R inner)으로부터 결정될 수 있다. 2, whether the D2D candidate terminal apparatus can operate in the D2D communication mode can be determined from a first radius ( R outer ) based on the D2D candidate terminal apparatus and a second radius ( R inner ) based on the base station .

보다 상세하게, 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치가 D2D 후보 단말장치로부터 제1 반경(R outer) 범위 밖에 위치하고, 기지국으로부터 제2 반경(R inner) 범위 내에 위치하는 경우, D2D 후보 단말장치는 D2D 통신 모드로 동작 가능하며, 해당 셀룰러 단말장치의 자원이 D2D 통신을 위한 자원으로 할당되게 된다. More specifically, when the activated cellular terminal device in the cell is located outside the first outer radius ( R outer ) from the D2D candidate terminal device and is located within the second radius ( R inner ) from the base station, the D2D candidate terminal device performs D2D communication Mode, and resources of the corresponding cellular terminal device are allocated as resources for D2D communication.

즉, 제1 반경 범위를 제외한 제2 반경 범위(DMPR, D2D-Mode-Possible Region)에 위치하는 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치가 적어도 하나 존재하는 경우에 D2D 후보 단말장치는 해당 셀룰러 단말장치의 자원을 할당 받아 D2D 통신 모드로 동작 가능하다. That is, when there is at least one activated cellular terminal device in a cell located in a second radial range (DMPR, D2D-Mode-Possible Region) excluding the first radius range, the D2D candidate terminal device transmits the resource And can operate in the D2D communication mode.

이때, DMPR에 위치하는 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치가 2 이상 존재하는 경우 스케줄링 과정을 통해 최대 시스템 수율을 갖는 셀룰러 단말장치의 자원이 D2D 통신을 위해 할당될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다. At this time, if there are two or more activated cellular terminal devices located in the DMPR, the resources of the cellular terminal devices having the maximum system throughput can be allocated for the D2D communication through the scheduling process. This will be described in more detail below.

그리고, DMPR에 위치하는 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치가 하나도 존재하지 않는 경우 D2D 후보 단말장치는 셀룰러 통신 모드로 동작하게 되며, 이를 위해 독립적인 자원을 할당 받는다. If none of the activated cellular terminal devices located in the DMPR exists, the D2D candidate terminal device operates in the cellular communication mode, and independent resources are allocated to the D2D candidate terminal device.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(BS)이 D2D 후보 단말장치로 셀 내 기기간 직접 통신을 위한 자원을 할당하는 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to FIG. 3 to FIG. 5, an operation of a BS (BS) according to an embodiment of the present invention to allocate resources for direct communication within an intra-cell device to a D2D candidate terminal apparatus will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(100)의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 3 is a diagram showing a detailed configuration of a base station 100 according to an embodiment of the present invention.

그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(100)의 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of allocating resources for direct communication between devices of a base station 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기지국(100)은 설정부(110) 및 할당부(120)를 포함하며, 자원 할당 방법은 설정하는 단계(S410) 및 할당하는 단계(S420)를 포함한다. 3 and 4, the base station 100 includes a setting unit 110 and an allocation unit 120. The resource allocation method includes a step S410 of setting and a step S420 of allocating do.

먼저, 단계(S410)에서 설정부(110)는 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치(D2D 후보 단말장치, DT 및 DR)를 중심으로 하는 제1 반경 범위 및 기지국(BS, 100)을 중심으로 하는 제2 반경 범위를 설정한다. First, in step S410, the setting unit 110 sets a first radius range around the terminal apparatus (D2D candidate terminal apparatus, DT and DR) A second radius range is set.

제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 D2D 후보 단말장치가 셀룰러 모드(cellular mode)로 동작할 때의 시스템 수율과 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 자원을 공유하여 기기간 직접 통신 모드(D2D mode)로 동작할 때의 시스템 수율에 기초하여 설정될 수 있다. The first radius range and the second radius range may share the system yield when the D2D candidate terminal apparatus operates in the cellular mode and the cellular terminal apparatuses activated in the cell, Can be set based on the system yield when operating in the communication mode (D2D mode).

또한, 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 D2D 후보 단말장치의 최소 SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio) QoS(Quality of Service)에 더 기초하여 설정될 수 있다.In addition, the first radius range and the second radius range correspond to a minimum SINR (Signal-to-Interference-Noise Ratio) quality of service (QoS) of any one of the cellular terminal devices and the D2D candidate terminal devices, As shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 설정부(110)의 D2D 통신 모드 동작 가능 여부의 판단을 위한 제1 반경(R outer) 범위 및 제2 반경(R inner) 범위의 설정 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. A process of setting the first outer radius ( R outer ) range and the second inner radius ( R inner ) range for determining whether the setting unit 110 can operate in the D2D communication mode according to an embodiment of the present invention will be described in more detail. Respectively.

먼저, D2D 후보 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때의 시스템 수율은 하기의 수학식에 따라 산출될 수 있다.
First, the system yield when the D2D candidate terminal apparatus operates in the cellular mode can be calculated according to the following equation.

Figure 112012090449913-pat00001
Figure 112012090449913-pat00001

여기서, R CM 은 D2D 후보 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때의 시스템 수율, N C 는 셀 내 셀룰러 단말장치의 개수, SNR Ck k번째 셀룰러 단말장치의 SNR(Signal-to-Noise Ratio), SNR D 는 셀룰러 모드로 동작하는 D2D 후보 단말장치의 SNR, P Ck k번째 셀룰러 단말장치의 송신 전력, P D 는 D2D 송신 단말장치의 송신 전력, P BS 는 기지국의 송신 전력, d CkB k번째 셀룰러 단말장치와 기지국 사이의 거리, d DB 는 D2D 송신 단말장치와 기지국 사이의 거리, d BD 는 D2D 수신 단말장치와 기지국 사이의 거리, α는 경로 손실 상수, N 0는 가우시안 잡음의 분산을 각각 의미한다. Here, R CM denotes a system yield when the D2D candidate terminal apparatus operates in the cellular mode, N C denotes the number of the cellular terminal apparatuses in the cell, SNR Ck denotes a Signal-to-Noise Ratio (SNR) of the kth cellular terminal apparatus, SNR D is the D2D candidate terminal device operating in a cellular mode, SNR, P Ck is the transmit power, P D of the k-th cellular terminal equipment transmit power, P BS is the transmit power, d CkB of the base station of the D2D transmitting terminal device k second distance between the cellular terminal and the base station, d DB is a distance between the D2D transmission terminal apparatus and a base station, d BD is the distance between the D2D reception terminal apparatus and a base station, α is the variance of the path loss constants, N 0 is the Gaussian noise Respectively.

다음으로, D2D 후보 단말장치가 i번째 셀룰러 단말장치와 자원을 공유하여 D2D 모드로 동작하는 경우를 가정할 때의 시스템 수율은 하기의 수학식에 따라 산출될 수 있다.
Next, the system yield when the D2D candidate terminal apparatus shares resources with the i < th > cellular terminal apparatus and operates in the D2D mode can be calculated according to the following equation.

Figure 112012090449913-pat00002
Figure 112012090449913-pat00002

여기서, SINR Ci 와 SINR D 는 각각 자원을 공유하는 i번째 셀룰러 단말장치와 D2D 단말의 SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio)을, d DD 는 D2D 송신 단말장치와 수신 단말장치 사이의 거리를 각각 나타낸다. Herein, SINR Ci and SINR D denote the SINR (Signal-to-Interference-Noise Ratio) of the i- th CELLULATOR and the D2D terminal sharing resources, respectively, d DD denotes the distance between the transmitting terminal device and the receiving terminal device Respectively.

한편, D2D 후보 단말장치의 상향링크 송신 전력은 통신 모드에 따라 다르게 조절되어야 한다. Meanwhile, the uplink transmission power of the D2D candidate terminal apparatus should be adjusted differently according to the communication mode.

D2D 후보 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때, 셀 내 활성화된 단말장치들은 모두 직교하는 주파수 자원을 할당 받게 되어 서로에게 미치는 간섭이 없으므로, D2D 후보 단말장치는 최대 송신 전력(P max)으로 동작함을 가정할 수 있다. When the D2D candidate terminal device operates in the cellular mode, the terminal devices activated in the cell are allotted orthogonal frequency resources, and there is no interference with each other. Therefore, the D2D candidate terminal device operates with the maximum transmission power ( P max ) .

이에 비해, D2D 후보 단말장치가 D2D 모드로 동작할 때에는, 셀룰러 사용자에 미치는 간섭량을 고려하여 특정 간섭 레벨보다 작은 값으로 송신 전력을 조절할 필요가 있다. On the other hand, when the D2D candidate terminal apparatus operates in the D2D mode, it is necessary to adjust the transmission power to a value smaller than a specific interference level in consideration of the amount of interference to the cellular user.

일례로, D2D 모드로 동작하는 D2D 단말장치는 하기의 수학식과 같은 송신 전력으로 동작할 수 있다.
For example, the D2D terminal apparatus operating in the D2D mode can operate with the transmission power as expressed by the following equation.

Figure 112012090449913-pat00003
Figure 112012090449913-pat00003

여기서, P D 는 D2D 단말장치의 상향링크 송신 전력, η는 허용 가능한 최대 간섭 레벨을 각각 의미한다. Where P D is the uplink transmission power of the D2D terminal and ? Is the maximum allowable interference level, respectively.

계속하여, 각 통신 모드에서의 시스템 수율을 비교하고, 높은 주파수 효율을 갖는 경우에 D2D 통신 모드가 가능한 것으로 판단되도록 하기의 수학식과 같은 조건을 설정할 수 있다.
Subsequently, the system yields in the respective communication modes are compared, and conditions such as the following equations can be set such that the D2D communication mode is judged to be possible when the system has high frequency efficiency.

Figure 112012090449913-pat00004
Figure 112012090449913-pat00004

여기서, κ는 정규화 상수로써, κ=(N C +1)/N C 로 정의될 수 있다. 정규화 상수는 D2D 후보 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때의 사용되는 주파수 자원의 수와 D2D 모드로 동작할 때의 사용되는 주파수 자원의 수가 서로 다른 점에 기인한다. Where κ is a normalization constant and can be defined as κ = ( N C +1) / N C. The normalization constant is caused by the fact that the number of frequency resources used when the D2D candidate terminal apparatus operates in the cellular mode differs from the number of frequency resources used when operating in the D2D mode.

즉, 셀룰러 모드로 동작할 때는 N C +1의 주파수 자원이 사용되고, D2D 모드로 동작할 때는 N C 만큼의 주파수 자원이 사용되기 때문에, 각 통신 모드에서의 시스템 수율의 비교를 위해서는, 사용되는 주파수 자원을 반영하는 정규화 상수가 필요하다. That is, since when operating in the cellular mode, the frequency resources of N C +1 is being used, the frequency resources of N C as when operating in D2D Mode, in order to compare the yield of the system at each communication mode, the frequency used A normalization constant that reflects the resource is needed.

그리고, 각 단말장치들의 QoS가 보장되는 경우에 D2D 통신 모드가 가능한 것으로 판단되도록 하기의 수학식과 같은 조건을 설정할 수 있다.
In the case where the QoS of each of the terminal equipments is ensured, it is possible to set the same condition as the following equation so that it is determined that the D2D communication mode is possible.

Figure 112012090449913-pat00005
Figure 112012090449913-pat00005

Figure 112012090449913-pat00006
Figure 112012090449913-pat00006

여기서, γ C γ D 는 자원을 공유하는 셀룰러 사용자와 D2D 사용자의 QoS를 보장하기 위한 최소 SINR을 의미한다. Here, γ C and γ D mean the minimum SINR for guaranteeing the QoS of a cellular user sharing a resource and a D 2 D user.

상기의 수학식 1 및 수학식 2로부터 상기의 수학식 4의 조건을 만족하는 범위를 하기의 수학식과 같이 도출할 수 있다.
From the above equations (1) and (2), a range that satisfies the condition of the above-mentioned equation (4) can be derived as the following equation.

Figure 112012090449913-pat00007
Figure 112012090449913-pat00007

이때, 닫힌 형식(closed form)으로 표현될 수 있도록 높은 SNR을 가정하여 근사화할 수 있으며, 근사화하지 않았을 경우에 비해 상대적으로 낮은 오차 범위 내에서 연산량을 줄일 수 있는 장점이 있다. In this case, the SNR can be approximated by assuming a high SNR so that it can be expressed in a closed form, and the amount of computation can be reduced within a relatively small error range as compared with the case where the approximation is not approximated.

마찬가지로, 상기의 수학식 2로부터 상기의 수학식 5 및 수학식 6의 조건을 만족하는 범위를 하기의 수학식과 같이 도출할 수 있다.
Similarly, from the above equation (2), a range that satisfies the conditions of the equations (5) and (6) can be derived as the following equation.

Figure 112012090449913-pat00008
Figure 112012090449913-pat00008

Figure 112012090449913-pat00009
Figure 112012090449913-pat00009

그리고, 상기의 수학식 7 내지 수학식 9를 모두 만족하는 범위는 하기의 수학식과 같이 정리될 수 있다.
The range satisfying all of the equations (7) to (9) can be summarized as the following mathematical expression.

Figure 112012090449913-pat00010
Figure 112012090449913-pat00010

Figure 112012090449913-pat00011
Figure 112012090449913-pat00011

결과적으로, 상기의 수학식 10 및 수학식 11은 각 단말장치들의 QoS를 만족시킴과 동시에 높은 주파수 효율을 보장할 수 있는 범위를 의미하며, 이는 D2D 후보 단말장치가 D2D 모드로 동작 가능한 영역을 의미한다. As a result, Equation (10) and Equation (11) mean a range in which QoS can be satisfied and high frequency efficiency can be guaranteed. This means that the D2D candidate terminal apparatus can operate in the D2D mode do.

상기의 수학식 10 및 수학식 11에 따르면, 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치가 제1 반경(R outer) 범위를 제외한 제2 반경(R inner) 범위에 위치하는 경우(즉, DMPR에 위치하는 경우), D2D 후보 단말장치는 D2D 통신 모드로 동작 가능하게 된다. When according to the above Equation 10 and Equation 11, the cells in the active cellular terminal equipment located at a second radius (R inner) range other than the range of the first radius (R outer) (that is, when positioned in DMPR ), The D2D candidate terminal apparatus becomes operable in the D2D communication mode.

요컨대, 주어진 D2D 후보 단말장치에 대하여, DMPR 내에 활성화된 셀룰러 단말장치가 존재하는 경우 D2D 후보 단말장치는 D2D 모드로 통신 가능하고, DMPR 내에 활성화된 셀룰러 단말이 존재하지 않는 경우 D2D 후보 단말장치는 반드시 셀룰러 모드로 동작되어야 한다.That is, if there is a cellular terminal apparatus activated in the DMPR for a given D2D candidate terminal apparatus, the D2D candidate terminal apparatus can communicate in the D2D mode, and if there is no activated cellular terminal in the DMPR, It must be operated in cellular mode.

보다 상세하게, 상기의 수학식 7 내지 수학식 11을 참조하면, 제1 반경(R outer1, R outer2) 범위는 D2D 후보 단말장치 사이의 거리(d DD )에 비례하고, D2D 후보 단말장치와 기지국 사이의 거리(d DB )에 반비례함을 확인할 수 있다. More specifically, referring to Equations (7) to (11), the range of the first radius R outer1 , R outer2 is proportional to the distance d DD between the D2D candidate terminal devices, Is inversely proportional to the distance ( d DB )

즉, 제1 반경(R outer)은 d DD d DB 의 비에 의해 결정되는 것으로서, 임의의 상수 K를 사용하여 제1 반경(R outer)은 하기의 수학식과 같이 표현할 수 있다.
That is, the first radius R outer is determined by the ratio of d DD and d DB , and the first radius R outer can be expressed by the following equation using an arbitrary constant K.

Figure 112012090449913-pat00012
Figure 112012090449913-pat00012

셀룰러 단말이 D2D 단말에 주는 간섭의 양은 셀룰러 단말의 송신 전력에 의해 결정되므로, D2D 링크의 SNR (

Figure 112012090449913-pat00013
)이 클수록 D2D 링크의 SINR이 높아질 뿐만 아니라 이로 인해 주파수 효율 또한 증가하게 된다. Since the amount of interference that the cellular terminal gives to the D2D terminal is determined by the transmission power of the cellular terminal, the SNR of the D2D link
Figure 112012090449913-pat00013
The larger the SINR of the D2D link is, the higher the frequency efficiency is.

즉, D2D 단말이 기지국으로부터 멀거나(d DB 가 크거나) D2D 단말간 거리가 가까울수록(d DD 가 작을수록) 상기의 수학식 4 또는 수학식 6을 만족시킬 수 있는 확률이 높아지기 때문에 D2D 통신 모드가 선호되는 것이다. In other words, the D2D terminal is far from the base station, or (d DB is equal to or) D2D The distance is close end-to-end (d DD is less more) The above equation (4) or to rise the probability to satisfy the following equation 6 D2D communication Mode is preferred.

상기의 수학식 12는 수학식 4, 수학식 6을 만족시키는 최소의 d CiD 를 의미하며, d CiD 가 상기의 수학식 12에 표현된 영역보다 큰 영역에 존재하는 셀룰러 단말들의 자원이 D2D 통신을 위해 재사용될 수 있음을 나타낸다. Equation (12) represents the minimum d CiD satisfying Equations (4) and (6), and resources of the cellular terminals existing in a region where d CiD is larger than the region expressed by Equation (12) It can be reused for.

이때, K는 순시적인 R CM 을 반영하여 계산될 수도 있으나, 기지국에서 특정 값으로 미리 정의되어 사용될 수도 있다.At this time, K may be calculated by reflecting the instantaneous R CM , but may be predefined and used as a specific value at the base station.

계속하여, 상기의 수학식 7 내지 수학식 11을 참조하면, 제2 반경(R inner) 범위는 선정된 시스템 파라미터로부터 정해지는 것으로서, 송신 SNR(P max/N 0), 최대 간섭 레벨(η), 셀룰러 사용자의 최소 SINR (γ C )의 값으로부터 주파수 재사용에 따른 셀룰러 사용자의 최소 QoS를 보장하기 위한 d CiB 가 결정됨을 확인할 수 있다. Next , the second inner radius ( R inner ) range is determined from the selected system parameters, and the transmission SNR ( P max / N 0 ), the maximum interference level ( ? ), , And d CiB for ensuring the minimum QoS of the cellular user due to frequency reuse is determined from the value of the minimum SINR ( ? C ) of the cellular user.

즉, D2D 모드를 가능하게 하는 제2 반경(d CiB )은 D2D 단말의 위치에 관계없이 결정되며, 이는 D2D 모드로 동작하는 D2D 단말의 송신 전력을 조절함으로써 셀룰러 단말로의 간섭을 일정 수준으로 보장할 수 있음에 기인한다.
That is, the second radius ( d CiB ) enabling the D2D mode is determined irrespective of the position of the D2D terminal, and it controls the transmission power of the D2D terminal operating in the D2D mode to assure the interference to the cellular terminal to a certain level .

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 단계(S420)에서 할당부(120)는 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치(CUE) 중에서 제1 반경 범위를 제외한 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당한다. Next, in operation S420 according to an embodiment of the present invention, the allocating unit 120 allocates the cellular terminal apparatus CUE located within the second radius range excluding the first radius range among the activated cellular terminal apparatuses CUE And allocates the frequency resource to a terminal device to perform direct communication between the devices.

한편, 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중 DMPR 내에 위치하는 단말장치가 2 이상인 경우에는, D2D 후보 단말장치가 어떤 셀룰러 단말장치의 자원을 공유할지를 결정하는 과정이 추가적으로 수행될 수 있다. Meanwhile, when there are two or more terminal apparatuses located in the DMPR among the activated cellular terminal apparatuses in the cell, a process of determining which cellular terminal apparatus resources to share with the D2D candidate terminal apparatus can be additionally performed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하기의 수학식과 같이, DMPR 내에 위치하는 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 시스템 수율을 최대화하는 셀룰러 단말장치를 선택하고 스케줄링하는 과정이 수행될 수 있다. 그리고, 이러한 과정을 통하여 추가적인 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, a process of selecting and scheduling a cellular terminal device that maximizes the system yield among activated cellular terminal devices located in the DMPR may be performed as follows. Then, additional diversity gain can be obtained through this process.

Figure 112012090449913-pat00014
Figure 112012090449913-pat00014

여기서, D는 DMPR 내에 위치하는 활성화된 셀룰러 단말장치의 집합, i * 는 시스템 수율을 최대화하는 셀룰러 단말장치를 각각 의미한다.
Here, D denotes a set of activated cellular terminal devices located in the DMPR, and i * denotes a cellular terminal device that maximizes the system yield.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 자원 할당 방법을 DMPR에 셀룰러 단말장치가 존재하는지를 중심으로 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다. FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of allocating resources of a base station according to an embodiment of the present invention, according to the flow of time, centering on the presence of a cellular terminal device in the DMPR.

도 5를 참조하면, 먼저 통신할 셀룰러 단말장치 및 D2D 후보 단말장치를 결정한다(S510). 이는 기존 무선 통신 시스템에서의 스케쥴링 방법에 따라 수행될 수 있다. Referring to FIG. 5, first, a cellular terminal device and a D2D candidate terminal device to communicate are determined (S510). This can be performed according to the scheduling method in the existing wireless communication system.

그리고, D2D 후보 단말장치의 위치 정보에 기반하여 상기의 수학식 10 및 수학식 11을 통해 DMPR을 결정하고(S520), 활성화된 셀룰러 단말장치가 DMPR 내에 존재하는지에 대한 여부를 판단한다(S530). Then, based on the location information of the D2D candidate terminal apparatus, the DMPR is determined through Equations 10 and 11 (S520), and it is determined whether the activated cellular terminal apparatus exists in the DMPR (S530) .

DMPR 내에 셀룰러 사용자가 존재하지 않을 경우, D2D 후보 단말장치는 셀룰러 통신 모드로 동작하고, 이를 위해 독립적인 자원을 할당 받게 된다(S552 및 S554). When there is no cellular user in the DMPR, the D2D candidate terminal apparatus operates in the cellular communication mode, and independent resources are allocated for this operation (S552 and S554).

DMPR 내에 셀룰러 사용자가 하나 이상 존재할 경우, 스케쥴링을 통해 최대 시스템 수율을 갖는 셀룰러 사용자의 자원이 D2D 통신을 위해 할당되며, 동시에, D2D 통신 단말장치의 송신 전력이 특정 간섭 레벨을 넘지 않도록 조정된다(S542 내지 S546).
When there is at least one cellular user in the DMPR, the resources of the cellular user having the maximum system throughput are allocated for D2D communication through scheduling, and at the same time, the transmission power of the D2D communication terminal apparatus is adjusted so as not to exceed the specific interference level To S546).

도 6a는 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치가 10개일 때, D2D 후보 단말에 대하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법을 시뮬레이션한 결과를 도시하는 도면이다. 6A is a diagram illustrating a simulation result of a resource allocation method for direct-to-device communication according to an embodiment of the present invention with respect to a D2D candidate terminal when there are ten activated cellular terminal devices in the cell.

그리고, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기기간 직접 통신을 위한 자원 할당 방법에 의한 시스템 수율 성능을 비교 도시하는 도면이다. FIG. 6B is a diagram showing a comparison of system throughput performance by a resource allocation method for direct-to-machine communication according to an embodiment of the present invention.

도 6a에 도시된 바와 같이, D2D 후보 단말장치는 제1 반경 범위를 제외한 제2 반경 범위 내, 즉, DMPR 내에 위치하는 활성화된 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다. As shown in FIG. 6A, the D2D candidate terminal apparatus can perform D2D communication using the frequency resources of the activated cellular terminal apparatus located in the second radius range excluding the first radius range, that is, within the DMPR.

그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법이 적용된 시스템은 임의의 자원 할당 방법이 적용된 시스템(Random D2D)나, D2D 후보 단말장치가 셀룰러 모드로만 동작하는 시스템(no D2D)보다 시스템 수율 측면에서 향상된 효과를 갖는다. As shown in FIG. 6B, the system to which the resource allocation method according to an embodiment of the present invention is applied includes a system (Random D2D) to which an arbitrary resource allocation method is applied, a system in which a D2D candidate terminal apparatus operates only in a cellular mode (no D2D) in terms of system yield.

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed on various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Examples of program instructions, such as magneto-optical and ROM, RAM, flash memory and the like, can be executed by a computer using an interpreter or the like, as well as machine code, Includes a high-level language code. The hardware devices described above may be configured to operate as at least one software module to perform operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100 : 기지국(BS) 110 : 설정부
120 : 할당부 DT, DR : D2D 후보 단말장치
CUE : 활성화된 셀룰러 단말장치
100: base station (BS) 110:
120: Assignment part DT, DR: D2D candidate terminal device
CUE: activated cellular terminal device

Claims (13)

셀 내 기기간 직접 통신을 위한 주파수 자원을 할당하는 기지국에 있어서,
기기간 직접 통신을 수행할 단말장치를 중심으로 하는 제1 반경 범위 및 상기 기지국을 중심으로 하는 제2 반경 범위를 설정하는 설정부; 및
상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당하는 할당부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
1. A base station for allocating frequency resources for direct communication between devices in a cell,
A setting unit configured to set a first radius range centered on a terminal device to be directly communicated between devices and a second radius range centered on the base station; And
And an allocation unit for allocating frequency resources of the cellular terminal apparatus located in the second radius range excluding the first radius range among the activated cellular terminal apparatuses in the cell to the terminal apparatuses performing the inter-apparatus direct communication Characterized in that the base station.
제1항에 있어서,
상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때의 시스템 수율과 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 자원을 공유하여 기기간 직접 통신 모드로 동작할 때의 시스템 수율에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
The method according to claim 1,
Wherein the first radius range and the second radius range are determined based on the system yield when the terminal device performing the direct communication between the devices operates in the cellular mode and the cell yield when any one of the cellular terminal devices in the cell is shared with the cellular terminal device And is set based on a system yield when operating in a direct communication mode between apparatuses.
제2항에 있어서,
상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치의 최소 SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio) QoS(Quality of Service)에 더 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
3. The method of claim 2,
Wherein the first radius range and the second radius range are further based on a minimum SINR (Signal-to-Interference-Noise Ratio) quality of service (QoS) of a terminal device that is to perform direct communication between the apparatus and the one of the cellular terminal devices And wherein the base station is configured to transmit data to the base station.
제3항에 있어서,
상기 제1 반경 범위는 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치 사이의 거리에 비례하고, 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치와 상기 기지국 사이의 거리에 반비례하는 것을 특징으로 하는 기지국.
The method of claim 3,
Wherein the first radius range is inversely proportional to a distance between the terminal apparatuses to perform direct communication between the apparatuses and a distance between the terminal apparatuses to perform direct communication between the apparatuses and the base station.
제1항에 있어서,
상기 할당부는 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치가 2 이상인 경우, 상기 2 이상의 셀룰러 단말장치 중 시스템 수율을 최대로 하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 위한 자원으로 할당하는 것을 특징으로 하는 기지국.
The method according to claim 1,
When the number of the cellular terminal devices located within the second radius range excluding the first radius range is two or more, the allocating section allocates the frequency resources of the cellular terminal devices that maximize the system yield among the two or more cellular terminal devices to the inter- And allocating the resource as a resource for the base station.
제1항에 있어서,
상기 할당부는 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치가 존재하지 않는 경우, 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치의 주파수 자원과는 다른 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당하는 것을 특징으로 하는 기지국.
The method according to claim 1,
Wherein the allocating unit allocates the frequency resources different from the frequency resources of the activated cellular terminal apparatus in the cell to the inter-apparatus direct communication when the cellular terminal apparatus located in the second radius range excluding the first radius range does not exist To the terminal device to be used for the terminal.
셀 내 기기간 직접 통신을 위한 주파수 자원을 할당하는 기지국의 자원 할당 방법에 있어서,
기기간 직접 통신을 수행할 단말장치를 중심으로 하는 제1 반경 범위 및 기지국을 중심으로 하는 제2 반경 범위를 설정하는 단계; 및
상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치에 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
A method of allocating a frequency resource for direct communication between devices in a cell,
Setting a first radius range centered on a terminal device to be directly communicated between devices and a second radius range centered on a base station; And
And allocating a frequency resource of the cellular terminal device located in the second radius range excluding the first radius range among the activated cellular terminal devices in the cell to the terminal device performing the inter-device direct communication .
제7항에 있어서,
상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때의 시스템 수율과 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 자원을 공유하여 기기간 직접 통신 모드로 동작할 때의 시스템 수율에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the first radius range and the second radius range are determined based on the system yield when the terminal device performing the direct communication between the devices operates in the cellular mode and the cell yield when any one of the cellular terminal devices in the cell is shared with the cellular terminal device And is set based on a system yield when operating in a direct communication mode between apparatuses.
제8항에 있어서,
상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 상기 기기간 직접 통신을 수행할 단말장치의 최소 SINR QoS에 더 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the first radius range and the second radius range are set based on a minimum SINR QoS of the terminal device to perform direct communication between the one of the cellular terminal devices and the device.
제7항에 있어서,
상기 할당하는 단계는 상기 제1 반경 범위를 제외한 상기 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치가 2 이상인 경우, 상기 2 이상의 셀룰러 단말장치 중 시스템 수율을 최대로 하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 상기 기기간 직접 통신을 위한 자원으로 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein when the number of the cellular terminal apparatuses located within the second radius range except for the first radius range is two or more, the allocating unit allocates the frequency resources of the cellular terminal apparatus that maximizes the system yield among the two or more cellular terminal apparatuses And allocating the resource as a resource for direct communication.
셀 내 기기간 직접 통신을 수행하는 단말장치로서,
상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중에서 상기 단말장치를 중심으로 하는 제1 반경 범위 외에 위치함과 동시에 기지국을 중심으로 하는 제2 반경 범위 내에 위치하는 셀룰러 단말장치의 주파수 자원을 공유하여 상기 기기간 직접 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
1. A terminal apparatus for performing direct communication between devices in a cell,
The mobile terminal device is located outside the first radius range centered on the terminal device among the activated cellular terminal devices in the cell and shares the frequency resources of the cellular terminal devices located within the second radius range centered on the base station, To the terminal device.
제11항에 있어서,
상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 단말장치가 셀룰러 모드로 동작할 때의 시스템 수율과 상기 셀 내 활성화된 셀룰러 단말장치 중 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 자원을 공유하여 기기간 직접 통신 모드로 동작할 때의 시스템 수율에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 단말장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the first radius range and the second radius range share a system yield when the terminal apparatus operates in a cellular mode and resources with any one of the cellular terminal apparatuses activated in the cell to set a direct communication mode Based on the system yield at the time of operation.
제12항에 있어서,
상기 제1 반경 범위 및 제2 반경 범위는 상기 어느 하나의 셀룰러 단말장치와 상기 단말장치의 최소 SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio) QoS(Quality of Service)에 더 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 단말장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the first radius range and the second radius range are set based on a minimum SINR (Signal-to-Interference-Noise Ratio) quality of service (QoS) of any one of the cellular terminal apparatus and the terminal apparatus .
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