KR102156084B1 - 셀룰러 d2d 네트워크에서의 실시간 통신을 위한 주파수 자원 할당 방법 - Google Patents

셀룰러 d2d 네트워크에서의 실시간 통신을 위한 주파수 자원 할당 방법 Download PDF

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Abstract

셀룰러 D2D 네트워크에서의 실시간 통신을 위한 주파수 자원 할당 방법이 개시된다. 셀룰러 D2D(Device to Device) 네트워크에서의 주파수 자원 할당 방법에 있어서, 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 및 복수의 D2D 단말 쌍을 으로, 기지국과 적어도 하나의 셀룰러 단말 간에 할당된 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍의 조합을 생성하는 단계, 및 생성된 상기 조합을 대상으로, 미리 지정된 일정 데이터 레이트(data rate)를 지원하되, 각 조합의 요구 대역에 기초하여 상기 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

셀룰러 D2D 네트워크에서의 실시간 통신을 위한 주파수 자원 할당 방법{METHOD FOR ALLOCATING FREQUENCY IN REALTIME COMMUNICATION OF CELLULAR DEVICE TO DEVICE NETWORK}
본 발명의 실시예들은 셀룰러 D2D(Device to Device) 네트워크에서의 실시간 통신을 위한 주파수 자원 할당 기술에 관한 것이다.
D2D 기술은 모바일 기기를 대상으로 가까운 거리에 있는 모바일 기기들끼리 직접 통신하는 기술을 나타낸다. 5G 이동통신에서 D2D 기술은 셀룰러 단말과 사물 인터넷(IoT) 네트워킹을 구현하는 단말들(즉, D2D 단말들)이 직접 통신하는 기술을 나타낸다.
이처럼, D2D 단말과 셀룰러 단말이 포함된 네트워크에서의 실시간 통신 시, 셀룰러 단말과 D2D 단말은 일정 데이터 레이트(data rate)가 유지되도록 데이터 레이트가 제한된다. 데이터 레이트를 제한하는 기술로 CBR 및 GBR이 존재한다.
CBR(Constant Bit Rate)은 고정 비트율을 지원하는 대역폭 할당 기술로, 사용자 단말로 미리 설정된 고정 비트율로 데이터를 일정하게 전송하는 기술이다. GBR(Guaranteed Bit Rate)은 일정 비트율을 보장하는 대역폭 할당 기술로이다.
CBR 및 GBR 등과 같이 데이터 레이트가 제한되는 통신 환경에서, 기지국에 속하는 셀룰러 단말과 사물인터넷 등을 형성하는 D2D 단말 간에 주파수 자원이 공유하는 경우 간섭이 발생하고, 이에 CBR 및 GBR을 보장하기 위해서 더 많은 주파수 자원이 요구된다.
이에 따라, 셀룰러 단말 및 D2D 단말이 공존하여 통신하는 네트워크 환경에서 주파수 자원을 효율적으로 할당하는 기술이 요구된다.
한국등록특허 제10-1646433호는 셀 내의 복수의 단말기의 위치 정보와 전송률 정보를 기반으로 후보 단말기를 검색하고, 후보 단말기의 위치 정보에 따라 셀룰러 그룹과 D2D 그룹으로 나누어 그룹핑하고, 그룹별 위치를 기초로 셀룰러 그룹과 D2D 그룹을 매칭하고, 셀룰러 그룹의 후보 단말기와 D2D 그룹의 후보 단말기의 배열 순서를 이용하여 주파수 자원을 공유하는 D2D 통신 시스템의 위치 기반 주파수 자원 할당 기술을 개시하고 있다.
본 발명은 CBR 또는 GBR과 같이 일정 데이터 레이트(data rate)를 보장/지원하는 서비스를 제공하는 네트워크 환경에서, 셀룰러 단말(cellular UE)와 D2D(Device to Device) 단말 간의 주파수 자원 공유 할당을 위한 기술에 관한 것이다.
셀룰러 D2D(Device to Device) 네트워크에서의 주파수 자원 할당 방법에 있어서, 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 및 복수의 D2D 단말 쌍을 대상으로, 기지국과 적어도 하나의 셀룰러 단말 간에 할당된 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍의 조합을 생성하는 단계, 및 생성된 상기 조합을 대상으로, 미리 지정된 일정 데이터 레이트(data rate)를 지원하되, 각 조합의 요구 대역에 기초하여 상기 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일측면에 따르면, 상기 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정하는 단계는, 상기 조합 중 요구 대역이 가장 작은 조합을 기반으로 상기 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍(즉, CU-DU 쌍)을 결정할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 조합을 생성하는 단계는, 상기 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 및 상기 기지국에 속하는 D2D 단말 쌍을 대상으로, 특정 셀룰러 단말과 상기 주파수 자원을 공유할 D2D 단말 쌍을 하나의 조합으로 하는 집합을 생성할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정하는 단계는, 생성된 상기 조합 중 특정 조합을 대상으로, 상기 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 중 어느 하나의 셀룰러 단말을 선택하는 단계, 및 선택된 상기 셀룰러 단말을 기준으로 최소 요구 대역에 해당하는 D2D 쌍을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정하는 단계는, 생성된 상기 조합 중 특정 조합을 대상으로, 상기 기지국에 속하는 복수의 D2D 단말 쌍 중 특정 D2D 단말 쌍을 선택하는 단계, 및 선택된 상기 D2D 단말 쌍을 기준으로 최소 요구 대역에 해당하는 D2D 쌍을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정하는 단계는, 생성된 상기 조합을 대상으로, 셀룰러 단말과 D2D 단말 쌍을 결정하기 위해 생성된 모든 쌍 중 최소 요구 대역을 갖는 쌍을 결정할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 요구 대역은, 상기 주파수 자원을 공유하려는 셀룰러 단말의 요구 대역 및 D2D 단말의 요구 대역 중 상대적으로 더 큰 대역을 나타낼 수 있다.
셀룰러 D2D(Device to Device) 네트워크에서의 주파수 자원 할당 시스템에 있어서, 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 및 복수의 D2D 단말 쌍을 대상으로, 기지국과 적어도 하나의 셀룰러 단말 간에 할당된 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍의 조합을 생성하는 조합 생성부, 및 생성된 상기 조합을 대상으로, 미리 지정된 일정 데이터 레이트(data rate)를 지원하되, 각 조합의 요구 대역에 기초하여 상기 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
본원발명은, CBR 또는 GBR과 같이 일정 데이터 레이트(data rate)를 보장/지원하는 서비스를 제공하는 네트워크 환경에서, 셀룰러 단말(cellular UE)와 D2D(Device to Device) 단말 간의 주파수 자원 공유 할당 방안을 제시함으로써, 주파수 자원의 효율성을 높이고, 풀서치(full search) 대비 상대적으로 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 셀룰러 단말 및 D2D 단말을 포함하는 네트워크 환경을 나타낼 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 셀룰러 D1D 네트워크에서의 주파수 자원 할당 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 주파수 자원 할당 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 일정 데이터 레이트를 만족하는 조건 하에 최소 요구 대역을 갖는 조합을 찾는 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 자원 공유(sharing) 시의 요구 대역 계산을 설명하기 위해 제공되는 네트워크 구조이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 단말의 수에 따른 복잡도를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 단말의 수에 따른 요구 대역폭의 크기를 도시한 그래프이다.
본 실시예들은 셀룰러 D2D 네트워크에서의 실시간 통신을 위한 주파수 자원 할당 기술에 관한 것으로서, 특히, 셀룰러 단말과 D2D 단말 쌍이 미리 지정된 일정 데이터 레이트(data rate)을 지원하는(즉, 만족하는) 조건 하에 최소 요구 대역을 갖는 조합을 결정하여 주파수 자원을 공유하는 기술에 관한 것이다. 즉, 주파수 자원을 공유함에 따라 D2D 단말과 셀룰러 단말 간에 발생 가능한 간섭 및 주파수 자원 공유에 따라 효과적으로 대역폭을 사용하는 특징을 모두 고려하여 주파수 자원을 공유하는 기술에 관한 것이다.
본 실시예들에서, '셀룰러 단말(Cellular User Equipment)'은 기지국에 속하는 사용자 단말들을 나타내는 것으로서, 예컨대 기지국의 커버리지(coverage)에 위치하는 스마트폰(smartphone), 태블릿(tablet), 웨어러블 디바이스(wearable device), 노트북, 2G/3G 단말 등을 포함할 수 있다.
본 실시예들에서, 'D2D 단말'은 직접 통신이 가능한 전자기기를 나타내는 것으로서, 예컨대, IoT(Internet of Things) 네트워크를 형성하는 전자 기기를 나타낼 수 있다. 즉, 기지국을 통하지 않고 단말들 간에 직접적으로 데이터를 송수신할 수 있는 전자 기기를 나타낼 수 있다.
본 실시예들에서, '주파수 자원 할당 시스템'은 기지국에 해당할 수도 있고, 기지국에 속하는 셀룰러 단말, 또는 D2D 단말에 해당할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 셀룰러 단말 및 D2D 단말을 포함하는 네트워크 환경을 나타낼 수 있다.
도 1에 따르면, 네트워크(100)는 기지국(101)에 속하는 사용자 단말(즉, 셀룰러 단말, 102), D2D 단말 쌍 A(110) 및 D2D 단말 쌍 B(120)를 포함할 수 있다.
기지국(101)과 셀룰러 단말(102) 간에 통신을 위해 할당된 주파수 자원은 D2D 단말 쌍 A(110)과 공유될 수도 있고, D2D 단말 쌍 B(120)과 공유될 수도 있다.
이때, D2D 단말 쌍 B(120)에 속하는 송신 D2D 단말(121) 및 수신 D2D 단말(122)은 기지국(101) 및 셀룰러 단말(102)과 미리 지정된 간섭 거리 이내로 가깝고, D2D 단말 쌍 A(110)에 속하는 송신 D2D 단말(111) 및 수신 D2D 단말(112)은 기지국(101) 및 셀룰러 단말(102)과 미리 지정된 공유 거리보다 크게, 즉, 멀리 위치할 수 있다. 다시 말해, 기지국(101)과 셀룰러 단말(102) 간에 통신을 위해 할당된 주파수 자원이 D2D 단말 쌍 B(120)와 공유되는 경우, 간섭이 발생하므로 개별 주파수 자원을 사용하여 통신하는 것이 일정 데이터 레이트 조건을 만족할 수 있다. 기지국(101)과 셀룰러 단말(102) 간에 통신을 위해 할당된 주파수 자원이 D2D 단말 쌍 A(110)와 공유되는 경우, 일정 데이터 레이트를 만족시키면서 동일 주파수 자원을 사용함으로써 대역폭을 절약할 수 있다.
이에 따라, 주파수 자원 할당 시스템은 기지국이 커버(cover)하는 셀(cell) 내에 N개의 셀룰러 단말(CU)과 M개의 D2D 단말 쌍(즉, 송신 D2D 단말 및 수신 D2D 단말 쌍)이 위치하는 환경에서, 경우에 따라 주파수 자원을 효과적인 조합을 결정하여 주파수 자원을 할당할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 셀룰러 D1D 네트워크에서의 주파수 자원 할당 방법을 도시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 주파수 자원 할당 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참고하면, 주파수 자원 할당 시스템(300)은 조합 생성부(310) 및 결정부(320)를 포함할 수 있으며, 도 2의 각 단계들(210 내지 220 단계)은 도 3에 도시된 주파수 자원 할당 시스템(300)의 구성 요소인 조합 생성부(310) 및 결정부(320)에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 도 2 및 도 3에서는 셀(cell) 내에 N개의 셀룰러 단말(CU)과 M개의 D2D 단말 쌍(즉, 송신 D2D 단말 및 수신 D2D 단말 쌍)이 위치하는 네트워크 환경에서, N=M임을 가정하기로 한다.
210 단계에서, 조합 생성부(310)는 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 및 복수의 D2D 단말 쌍(즉, D2D 단말 쌍에 해당하는 송신 D2D 단말 및 수신 D2D 단말)을 대상으로, 기지국과 적어도 하나의 셀룰러 단말 간에 할당된 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍의 조합을 생성할 수 있다.
이때, 조합 생성부(310)는 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 및 기지국에 속하는 D2D 단말(즉, D2D 단말 쌍에 해당하는 송신 D2D 단말 및 수신 D2D 단말)을 대상으로, 특정 셀룰러 단말과 주파수 자원을 공유할 D2D 단말 쌍을 하나의 조합으로 하는 집합을 생성할 수 있다.
220 단계에서, 결정부(320)는 생성된 조합을 대상으로, 미리 지정된 일정 데이터 레이트(data rate)를 지원하되, 각 조합의 요구 대역에 기초하여 주파수 자원을 공유하고자 하는 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정할 수 있다. 이때, 결정부(320)는 생성된 조합 중 요구 대역이 가장 작은 조합을 기반으로 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 결정할 수 있다.
일례로, 결정부(320)는 생성된 조합 중 특정 조합을 대상으로, 기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말 중 어느 하나의 셀룰러 단말을 선택할 수 있다. 그리고, 결정부(320)는 선택된 셀룰러 단말을 기준으로 최소 요구 대역에 해당하는 D2D 쌍을 결정할 수 있다. 즉, 결정부(320)는 임의의 셀룰러 단말을 우선적으로 랜덤(random)하게 선택한 이후, 선택된 셀룰러 단말을 기준으로 요구 대역이 최소인 D2D 쌍을 결정할 수 있다.
다른 예로, 결정부(320)는 생성된 상기 조합 중 특정 조합을 대상으로, 기지국에 속하는 복수의 D2D 단말 쌍 중 특정 D2D 단말 쌍을 선택할 수 있다. 그리고, 결정부(320)는 선택된 D2D 단말 쌍을 기준으로 최소 요구 대역에 해당하는 D2D 쌍을 결정할 수 있다. 즉, 결정부(320)는 임의의 D2D 단말 쌍을 우선적으로 랜덤(random)하게 선택한 이후, 선택된 D2D 단말 쌍을 기준으로 요구 대역이 최소인 셀룰러 단말을 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 결정부(320)는 생성된 상기 조합을 대상으로, 셀룰러 단말과 D2D 단말 쌍을 결정하기 위해 생성된 모든 쌍 중 최소 요구 대역을 갖는 쌍을 결정할 수 있다. 이외에, 풀서치(full search) 방식이 이용될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 일정 데이터 레이트를 만족하는 조건 하에 최소 요구 대역을 갖는 조합을 찾는 구조를 도시한 도면이다.
기지국이 커버(cover)하는 셀(cell) 내에 N개의 셀룰러 단말(CU)과 M개의 D2D 단말 쌍(즉, 송신 D2D 단말 및 수신 D2D 단말 쌍)이 위치하는 네트워크 환경에서, N=M 인 경우에 모든 셀룰러 단말(CU)과 D2D 단말 쌍(즉, 송신 및 수신 D2D 단말)을 대상으로, 서로 쌍(즉, CU와 송신 및 수신 D2D 단말의 쌍)을 맺을 조합들의 집합 P는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112018087971869-pat00001
수학식 1에서, P는 네트워크 내의 복수의 셀룰러 단말(CU)과 복수의 D2D 단말 쌍을 대상으로 서로 쌍(pair)을 맺을 결정 조합의 집합을 나타낼 수 있다. 여기서,
Figure 112018087971869-pat00002
는
Figure 112018087971869-pat00003
의 셀룰러 단말(CU)과 D2D 단말 쌍 간에 서로 쌍(pair, 즉, CU-DU 쌍)을 맺을지 여부를 나타내는 지시자의 조합에 해당할 수 있다. 예컨대,
Figure 112018087971869-pat00004
이면
Figure 112018087971869-pat00005
일 수 있다. 그리고,
Figure 112018087971869-pat00006
의 엘리먼트(element)인
Figure 112018087971869-pat00007
는 k번째 조합에서 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 쌍(pair)의 결정 지시자(즉, index)를 나타낼 수 있다. 즉, k번째 조합에 속하는 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 쌍(pair)을 맺을지 여부를 나타내는 지시자를 나타낼 수 있다. 이때,
Figure 112018087971869-pat00008
중 모든 셀룰러 단말(CU)과 D2D 쌍(pair)이 미리 지정된 일정 데이터 레이트 RT를 만족(즉, 지원)하는 조건에서의 최소 요구 대역을 갖는 조합은 아래의 수학식 2에 기초하여 결정될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112018087971869-pat00009
수학식 2에서,
Figure 112018087971869-pat00010
는 k번째 조합에서 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 쌍(pair)의 결정 지시자(즉, index)를 나타낼 수 있다. 예컨대,
Figure 112018087971869-pat00011
가 1이면 쌍(pair)을 맺는 것을 나타내고, 0이면 쌍(pair)을 맺지 않음을 나타낼 수 있다. CU와 D2D 단말 쌍 간에 쌍(pair)을 맺는 경우, 주파수 자원이 공유될 수도 있고, 별개의 자원이 할당될 수 있다. 여기서,1은 CU와 D2D 단말 쌍이 쌍(pair)을 맺음(pairing)을 나타내고, 0은 CU와 D2D 단말 쌍이 쌍을 맺지 않음(non pairing)을 나타낼 수 있다.
다시 수학식 2에서,
Figure 112018087971869-pat00012
은 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m의 전송에 필요한 대역, 즉, 요구 대역을 나타낼 수 있으며, 자원 공유 여부를 포함할 수 있다. 이때, 상대적으로 더 작은 요구 대역의 자원 공유 방식이 이용될 수 있다. 예컨대, 주파수 자원 공유(sharing) 및 주파수 자원 비공유(non sharing) 중 상대적으로 더 작은 요구 대역에 해당하는 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 결정될 수 있다.
도 4를 참고하면, 고정된 데이터 레이트(bps)를 요구하는 실시간 통신 서비스에서, 주파수 자원을 공유 시 자원 비공유 시 보다 요구 대역의 크기가 감소하여 주파수 효율성이 증가함을 알 수 있다. 그리고, 풀서치(full search)의 경우, 단말(셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍)의 수가 증가할수록 셀룰러 단말(CU)과 D2D 단말 쌍의 조합을 결정하고 자원 공유 여부를 결정하는 계산 복잡도가 증가함을 알 수 있다. 이에 따라, 결정부(320)는 미리 지정된 데이터 레이트(즉, 요구 데이터 레이트)를 만족시키기 위한 요구 대역의 합의 비교를 통해 주파수 자원을 할당할 수 있다. 다시 말해, 요구 대역이 가장 작은 쌍(pair)을 찾을 수 있다. 이를 위해 아래의 수학식 3과 같이 표현되는 목적함수에 기초하여 요구 대역의 합이 비교될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112018087971869-pat00013
수학식 3에서, 요구 대역
Figure 112018087971869-pat00014
은 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112018087971869-pat00015
수학식 4에 따르면, 주파수 자원을 공유하는 경우(즉, CU와 D2D 단말 쌍이 쌍(pair)을 맺고 자원을 공유하는 sharing 에 해당하는 경우)와 주파수 자원을 비공유하는 경우(즉, CU와 D2D 단말 쌍이 쌍(pair)을 맺지만 자원을 공유하지 않는 non sharing에 해당하는 경우)의 요구 대역 중 상대적으로 더 작은 대역이 상기 수학식 3의 목적 함수에서 이용될 요구 대역으로 결정될 수 있다.
수학식 4에서,
Figure 112018087971869-pat00016
는 CU n과 D2D 단말 쌍 m이 자원 비공유(non sharing) 시 요구 대역을 나타내고,
Figure 112018087971869-pat00017
는 CU n과 D2D 단말 쌍 m이 자원 공유(sharing) 시의 요구 대역을 나타낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 자원 공유(sharing) 시의 요구 대역 계산을 설명하기 위해 제공되는 네트워크 구조이다.
도 5를 참고하면, 기지국(501)에 속하는 셀룰러 단말(502) 그리고, 상기 기지국(510) 및 셀룰러 단말(502)과 인접한 D2D 단말 쌍(503, 504)이 주파수 자원을 공유 시 서로 간섭이 작용하는 경우, 셀룰러 단말(CU) n에서의 SINR(Signal-to-interference-plus-noise ratio)은 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다. 그리고, D2D 단말 쌍 m에서의 SINR은 아래의 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112018087971869-pat00018
수학식 5에서,
Figure 112018087971869-pat00019
는 셀룰러 단말(CU) n의 전송 전력을 나타내는 것으로서,
Figure 112018087971869-pat00020
으로 표현되고,
Figure 112018087971869-pat00021
는 셀룰러 단말(CU) n과 기지국 사이의 채널 이득(channel gain)을 나타낼 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00022
는 수신기에서 목표 수신 전력의 세기를 나타내고,
Figure 112018087971869-pat00023
는 잡음 전력을 나타낼 수 있다. 여기서, 수신기는 CU 입장에서는 기지국인 BS를 나타내고, D2D 단말 입장에서는 D2D 단말 m(즉, DR m)을 나타낼 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00024
는 송신 D2D 단말(즉, DT) m의 송신 전력을 나타내는 것으로서,
Figure 112018087971869-pat00025
으로 표현될 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00026
는 기지국이 수신하는 송신 D2D 단말(DT) m으로 부터의 간섭 세기를 나타낼 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00027
는 송신 D2D 단말(즉, DT) m과 기지국 사이의 채널 이득(channel gain)을 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112018087971869-pat00028
수학식 6에서,
Figure 112018087971869-pat00029
는 송신 D2D 단말 m(즉, DT m)과 수신 D2D 단말 m(즉, DR m) 사이의 채널 이득을 나타내고,
Figure 112018087971869-pat00030
는 셀룰러 단말(CU) n과 수신 D2D 단말 m(즉, DR m) 사이의 채널 이득을 나타낼 수 있다. 그리고,
Figure 112018087971869-pat00031
는 수신 D2D 단말 m(즉, DR m)이 수신하는 셀룰러 단말(CU) n으로부터의 간섭의 세기를 나타낼 수 있다.
도 5와 같은 네트워크 환경에서, 기지국(501)에 속하는 셀룰러 단말(502) 그리고, 상기 기지국(510) 및 셀룰러 단말(502)과 인접한 D2D 단말 쌍(503, 504)이 주파수 자원을 공유함에 따라 서로 간섭이 작용하는 경우, 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m에서의 채널 캐패시티(channel capacity)[bps/Hz]는 아래의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112018087971869-pat00032
수학식 7에서,
Figure 112018087971869-pat00033
는 셀룰러 단말(CU) n에서의 채널 캐패시티를 나타내고,
Figure 112018087971869-pat00034
는 D2D 단말 쌍 m에서의 채널 캐패시티를 나타낼 수 있다.
도 5와 같은 네트워크 환경에서, 기지국(501)에 속하는 셀룰러 단말(502) 그리고, 상기 기지국(510) 및 셀룰러 단말(502)과 인접한 D2D 단말 쌍(503, 504)이 주파수 자원을 공유하는 경우의 요구 대역
Figure 112018087971869-pat00035
은 아래의 수학식 8 및 9에 기초하여 계산될 수 있다. 즉, 위의 수학식 7을 기반으로 계산된 캐패시티를 통해 요구 전송 속도
Figure 112018087971869-pat00036
를 만족시키기 위해 필요한 대역의 크기가 아래의 수학식 8 및 9에 기초하여 계산될 수 있다.
아래의 수학식 8은 셀룰러 단말(CU) n의 요구 대역을 나타내고, 수학식 9는 D2D 단말쌍 m의 요구 대역을 나타낼 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112018087971869-pat00037
[수학식 9]
Figure 112018087971869-pat00038
수학식 8 및 수학식 9에서,
Figure 112018087971869-pat00039
는 미리 지정된 요구 전송 속도를 나타내고,
Figure 112018087971869-pat00040
는 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 자원을 공유 할 때의 셀룰러 단말(CU) n의 캐패시티(capacity)를 나타낼 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00041
는 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 자원을 공유 할 때의 D2D 단말 쌍 m의 캐패시티(capacity)를 나타낼 수 있다.
이때, 자원을 공유하는 경우, 즉, 기지국(501)에 속하는 셀룰러 단말(502) 그리고, 상기 기지국(510) 및 셀룰러 단말(502)과 인접한 D2D 단말 쌍(503, 504)이 주파수 자원을 공유(sharing)하는 경우, 요구 대역
Figure 112018087971869-pat00042
은 각 단말의 요구 대역 중 상대적으로 더 큰 대역이 요구 대역으로서 결정될 수 있다. 즉, 주파수 자원 공유 시 CU 및 D2D 단말 쌍 중 요구 대역이 더 큰 대역이 자원 공유를 위한 요구 대역으로 결정될 수 있으며(
Figure 112018087971869-pat00043
), 결정된 상기 더 큰 대역이 요구 대역으로 할당됨으로써, CU 및 D2D 단말 쌍의 요구 데이터 레이트가 모두 만족되도록 할 수 있다.
도 5와 같은 네트워크 환경에서, 주파수 자원을 비공유하는 경우(non sharing)의 요구 대역 역시 계산될 수 있다. 이를 위해, 자원 비공유시의 SINR 및 채널 캐패시티가 아래의 수학식 10 및 11에 기초하여 먼저 계산될 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112018087971869-pat00044
수학식 10은 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 자원을 공유하지 않아 서로 간섭이 없을 때의 SINR을 나타내는 것으로서,
Figure 112018087971869-pat00045
은 기지국이 셀룰러 단말(CU) n으로부터 수신하는 신호의 세기를 나타낼 수 있다. 여기서, 셀룰러 단말(CU) n의 전송 전력은
Figure 112018087971869-pat00046
와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00047
은 수신 D2D 단말 m(DR m)이 송신 D2D 단말 m(DT m)으로부터 수신하는 신호의 세기를 나타내고,
Figure 112018087971869-pat00048
는 미리 지정된 목표 수신 SNR을 나타낼 수 있다. 그리고, 송신 D2D 단말 m(DT m)에서의 전송 전력은
Figure 112018087971869-pat00049
에 기초하여 결정될 수 있다.
[수학식 11]
Figure 112018087971869-pat00050
수학식 11은 셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m이 자원을 공유하지 않아 서로 간섭이 없을 때의 채널 캐패시티(bps/Hz)를 나타내는 것으로서,
Figure 112018087971869-pat00051
는 셀룰러 단말(CU) n에서의 채널 캐패시티,
Figure 112018087971869-pat00052
는 D2D 단말 쌍 m에서의 채널 캐패시티를 나타낼 수 있다.
이처럼, 자원을 비공유(non sharing) 시 요구 대역
Figure 112018087971869-pat00053
은 아래의 수학식 12에 기초하여 계산될 수 있다.
[수학식 12]
Figure 112018087971869-pat00054
수학식 12에서,
Figure 112018087971869-pat00055
과
Figure 112018087971869-pat00056
는 아래의 수학식 13에 기초하여 계산될 수 있다.
[수학식 13]
Figure 112018087971869-pat00057
수학식 13에서,
Figure 112018087971869-pat00058
는 미리 지정된 요구 전송 속도를 나타내고,
Figure 112018087971869-pat00059
은 요구 전송 속도
Figure 112018087971869-pat00060
를 만족시키기 위해 필요한 셀룰러 단말(CU) n에서의 대역의 크기,
Figure 112018087971869-pat00061
는
Figure 112018087971869-pat00062
를 만족시키기 위해 필요한 D2D 단말 쌍 m에서의 대역의 크기를 나타낼 수 있다.
수학식 12에 따르면, 자원을 비공유하는 경우(non sharing), 각 단말(셀룰러 단말(CU) n과 D2D 단말 쌍 m)의 요구 대역의 합으로서, 요구 대역
Figure 112020006082282-pat00064
이 계산될 수 있다. 즉, 자원을 공유하지 않음에 따라, 셀룰러 단말(CU) n을 위한 요구 대역 및 D2D 단말 쌍 m)을 위한 요구 대역이 개별적으로 할당되어야 하므로, 각 단말의 요구 대역의 합으로, 요구 대역
Figure 112020006082282-pat00065
이 계산될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 단말의 수에 따른 복잡도를 나타내는 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 단말의 수에 따른 요구 대역폭의 크기를 도시한 그래프이다.
도 6 및 도 7의 시뮬레이션 환경은 아래의 표 1과 같을 수 있다. 그리고, N은 셀룰러 단말(CU)의 수를 나타내고, M은 D2D 단말 쌍의 수를 나타내는 것으로서, N=M=[2:2:10]에 해당할 수 있다. 그리고, 단말들은 셀(cell) 내에 유니폼 랜덤하게(uniformly random) 분포되어 있음을 가정할 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00066
도 6을 참고하면, 풀 서치(full search)는 최적해 기법으로서, 요구 대역의 합이 최소가 되는 셀룰러 단말 및 송/수신 D2D 단말의 쌍(즉, CU-DU 쌍) 결정 행렬을 기반으로 요구 대역의 합을 비교하여 결정함에 따라, 단말의 수가 증가할수록 알고리즘 복잡도가 급격이 증가함을 확인할 수 있다. 즉, 복잡도가 NХN!으로 증가함을 확인할 수 있다.Selection 1은 랜덤하게 선택된 셀룰러 단말(CU)을 기준으로 최소 요구 대역을 갖는 쌍(pair, 즉, CU-DU 쌍)을 우선 결정하는 것으로서, 복잡도가 N(N+1)/2에 해당할 수 있다. 즉, 풀 서치 대비 단말의 수가 증가하더라도 복잡도가 상대적으로 낮음을 확인할 수 있다.
Selection 2는 랜덤하게 선택된 D2D 단말 쌍을 기준으로 최소 요구 대역을 갖는 쌍(pair, 즉, CU-DU 쌍)을 우선 결정하는 것으로서, 복잡도가 N(N+1)/2으로 Selection 1과 동일할 수 있다.
Selection 3은 생성 가능한 쌍(즉, CU-DU 쌍) 중 최소 요구 대역을 갖는 쌍을 우선 결정한 경우에 단말의 수 증가에 따른 복잡도를 나타내는 것으로서, 복잡도는 N(N+1)(2N+1)/6에 해당할 수 있다. 즉, selection 3은 단말의 수가 증가함에 따라 selection 1 및 selection 2보다 복잡도가 상대적으로 높지만, 도 7과 같이, 단말의 수가 증가할수록 selection 1 및 selection 2보다 상대적으로 더 작은 자원할당량을 가짐을 확인할 수 있다.
도 7에서, selection 1 내지 3, 풀 서치(full search)는 도 6과 동일하며, non sharing은 자원을 비공유하는 경우를 나타낼 수 있다.
도 7은, 5가지의 자원 할당 방식을 적용하였을 때의 단말 당 자원 할당량의 평균을 비교하여 나타낸 것으로, 도 7에 따르면, 자원 공유를 하지 않을 때보다 자원을 공유하는 경우에 자원 요구량이 감소하고, 해당 감소량은 사용자의 수(즉, 단말의 수)가 증가할수록 증가함을 확인할 수 있다. 결국, 주파수 효율성이 증가함을 확인할 수 있다. 이처럼, CU-DU 쌍을 어떻게 선택하는지에 따라 요구 대역의 평균이 달라짐을 확인할 수 있으며, 풀 서치에 비해 selection 1 내지 3이 낮은 복잡도를 갖지만 풀 서치와 비슷한 주파수 효율을 얻음을 확인할 수 있다. 예컨대, selection 3의 경우, 풀 서치 대비 요구 대역의 평균 성능이 약 2%로 근소하게 차이남을 확인할 수 있다.
한편, 도 6에서, 복잡도 계산 기준은 CU-DU 쌍 선택 시 계산해야 하는 쌍의 수의 합으로 설정될 수 있다.
일례로, N=2, 3, ??, N개일 때, 셀룰러 단말 1(CU 1)에서 셀룰러 단말 2(CU2), ??, 셀룰러 단말 N(CU N) 순으로 선택하는 경우, selection 1과 selection 2에서, 계산되는 복잡도는 아래의 표 2와 같을 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00067
다른 예로, N=2, 3, ??, N개일 때, 셀룰러 단말 1(CU 1)에서 셀룰러 단말 2(CU2), ??, 셀룰러 단말 N(CU N) 순으로 선택하는 경우, selection 3에서, 계산되는 복잡도는 아래의 표 3과 같을 수 있다. Selection 3은 아래의 표 3와 같이, CU-DU 쌍 선택 시 선택 시 마다 생성 가능한 모든 CU-DU 쌍 에 대해서 요구 대역을 비교할 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00068
풀 서치(full search)는 모든 CU-DU 쌍의 조합에 대해서 요구 대역 합을 비교하는 방법을 나타내는 것으로서, 복잡도는 아래의 표 4와 같을 수 있다. 여기서, 모든 CU-DU 쌍의 조합은 N명의 사람을 줄세우는 방법의 경우의 수(NPN)와 동일할 수 있다.
Figure 112018087971869-pat00069
위의 표 4에서, N은 하나의 조합 안의 CU-DU 쌍의 수를 나타내고, {N(N-1)(N-2)...1}는 발생 가능한 조합의 수를 나타낼 수 있다.
실시예에 따른 방법은 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 실시예를 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 media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (8)

  1. 셀룰러 D2D(Device to Device) 네트워크에서의 주파수 자원 할당 방법에 있어서,
    기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말들 및 복수의 D2D 단말 쌍들을 대상으로, 복수의 조합들을 생성하는 단계 - 상기 복수의 D2D 단말 쌍들 각각은 송신 D2D 단말과 수신 D2D 단말로 이루어지고, 상기 조합들 각각은 기지국과 적어도 하나의 셀룰러 단말 간에 할당된 주파수 자원을 공유하고자 하는 상기 복수의 셀룰러 단말들 중 어느 하나와 상기 복수의 D2D 단말 쌍들 중 어느 하나로 이루어짐 -;
    상기 조합들 각각을 대상으로, 미리 지정된 일정 데이터 레이트(data rate)를 만족시키면서 상기 조합들 각각의 셀룰러 단말과 D2D 단말 쌍이 주파수 자원을 공유하기 위해 필요한 요구 대역을 계산하는 단계; 및
    상기 조합들 중 최소 요구 대역을 갖는 조합의 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 주파수 자원을 공유하도록 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 요구 대역을 계산하는 단계는,
    상기 조합들 각각의 셀룰러 단말 및 상기 D2D 단말 쌍이 주파수 자원을 공유 시 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍 사이에 발생되는 간섭을 기반으로, 셀룰러 단말에서의 SINR 및 D2D 단말 쌍에서의 SINR을 계산하는 단계;
    하기의 [수학식 i]과 같이, 셀룰러 단말에서의 SINR 및 D2D 단말 쌍에서의 SINR을 기반으로, 셀룰러 단말에서의 채널 캐패시티 및 D2D 단말 쌍에서의 채널 캐패시티를 각각 계산하는 단계;
    [수학식 i]
    Figure 112020060981011-pat00077

    Figure 112020060981011-pat00078

    여기서, n 번째 셀룰러 단말과 m 번째 D2D 단말 쌍이 주파수 자원 공유 시,
    Figure 112020060981011-pat00079
    는 n 번째 셀룰러 단말에서의 SINR을 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00080
    는 n 번째 셀룰러 단말에서의 채널 캐패시티를 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00097
    는 m 번째 D2D 단말 쌍에서의 SINR을 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00082
    는 m 번째 D2D 단말 쌍에서의 채널 캐패시티를 나타냄.
    하기 [수학식 ii]와 같이, 셀룰러 단말에서의 채널 캐패시티 및 D2D 단말 쌍에서의 채널 캐패시티를 기반으로, 셀룰러 단말에서의 전송에 필요한 요구 대역 및 D2D 단말 쌍에서의 전송에 필요한 요구 대역을 각각 계산하는 단계; 및
    [수학식 ii]
    Figure 112020060981011-pat00083

    Figure 112020060981011-pat00084

    여기서, n 번째 셀룰러 단말과 m 번째 D2D 단말 쌍이 주파수 자원 공유 시,
    Figure 112020060981011-pat00085
    는 n 번째 셀룰러 단말에서의 전송에 필요한 요구 대역을 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00086
    는 m 번째 D2D 단말 쌍에서의 전송에 필요한 요구 대역을 나타냄.
    셀룰러 단말에서의 전송에 필요한 요구 대역과 D2D 단말 쌍에서의 전송에 필요한 요구 대역 중 더 큰 요구 대역을 결정하는 단계
    를 포함하는 주파수 자원 할당 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 셀룰러 D2D(Device to Device) 네트워크에서의 주파수 자원 할당 시스템에 있어서,
    기지국에 속하는 복수의 셀룰러 단말들 및 복수의 D2D 단말 쌍들을 대상으로, 복수의 조합들을 생성하는 조합 생성부 - 상기 복수의 D2D 단말 쌍들 각각은 송신 D2D 단말과 수신 D2D 단말로 이루어지고, 상기 조합들 각각은 기지국과 적어도 하나의 셀룰러 단말 간에 할당된 주파수 자원을 공유하고자 하는 상기 셀룰러 단말들 중 어느 하나와 상기 복수의 D2D 단말 쌍들 중 어느 하나로 이루어짐 -; 및
    상기 조합들 각각을 대상으로, 미리 지정된 일정 데이터 레이트(data rate)를 만족시키면서 상기 조합들 각각의 셀룰러 단말과 D2D 단말 쌍이 주파수 자원을 공유하기 위해 필요한 요구 대역을 계산하고, 상기 조합들 중 최소 요구 대역을 갖는 조합의 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍을 주파수 자원을 공유하도록 결정하는 결정부
    를 포함하고,
    상기 결정부는,
    상기 조합들 각각의 셀룰러 단말 및 상기 D2D 단말 쌍이 주파수 자원을 공유 시 셀룰러 단말 및 D2D 단말 쌍 사이에 발생되는 간섭을 기반으로, 셀룰러 단말에서의 SINR 및 D2D 단말 쌍에서의 SINR을 계산하고,
    하기의 [수학식 iii]와 같이, 셀룰러 단말에서의 SINR 및 D2D 단말 쌍에서의 SINR을 기반으로, 셀룰러 단말에서의 채널 캐패시티 및 D2D 단말 쌍에서의 채널 캐패시티를 각각 계산하고,
    [수학식 iii]
    Figure 112020060981011-pat00087

    Figure 112020060981011-pat00088

    여기서, n 번째 셀룰러 단말과 m 번째 D2D 단말 쌍이 주파수 자원 공유 시,
    Figure 112020060981011-pat00089
    는 n 번째 셀룰러 단말에서의 SINR을 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00090
    는 n 번째 셀룰러 단말에서의 채널 캐패시티를 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00098
    는 m 번째 D2D 단말 쌍에서의 SINR을 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00092
    는 m 번째 D2D 단말 쌍에서의 채널 캐패시티를 나타냄.
    하기 [수학식 iv]와 같이, 셀룰러 단말에서의 채널 캐패시티 및 D2D 단말 쌍에서의 채널 캐패시티를 기반으로, 셀룰러 단말에서의 전송에 필요한 요구 대역 및 D2D 단말 쌍에서의 전송에 필요한 요구 대역을 각각 계산하고,
    [수학식 iv]
    Figure 112020060981011-pat00093

    Figure 112020060981011-pat00094

    여기서, n 번째 셀룰러 단말과 m 번째 D2D 단말 쌍이 주파수 자원 공유 시,
    Figure 112020060981011-pat00095
    는 n 번째 셀룰러 단말에서의 전송에 필요한 요구 대역을 나타내고,
    Figure 112020060981011-pat00096
    는 m 번째 D2D 단말 쌍에서의 전송에 필요한 요구 대역을 나타냄.
    셀룰러 단말에서의 전송에 필요한 요구 대역과 D2D 단말 쌍에서의 전송에 필요한 요구 대역 중 더 큰 요구 대역을 결정하는 주파수 자원 할당 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240087563A (ko) 2022-12-12 2024-06-19 중앙대학교 산학협력단 D2d 통신 언더레이 셀룰러 네트워크를 위한 심층 강화 학습 기반 자원할당 방법 및 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101525977B1 (ko) 2014-01-28 2015-06-05 숭실대학교산학협력단 셀룰러 시스템에서의 d2d 통신을 위한 거리 정보 기반의 자원 할당 방법 및 그 장치
US20150271846A1 (en) * 2014-03-18 2015-09-24 Sharp Laboratories Of America, Inc. Scheduling wireless device-to-device communications
US20160100294A1 (en) 2014-10-02 2016-04-07 Motorola Solutions, Inc Method and system for direct mode communication within a talkgroup
US20160113050A1 (en) 2013-05-09 2016-04-21 Honggang Li Network assisted device to device communication
US20170034685A1 (en) 2015-07-27 2017-02-02 Qualcomm Incorporated Lte-d2d discovery in the unlicensed band

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101568081B1 (ko) * 2014-01-17 2015-11-18 숭실대학교산학협력단 셀룰러 시스템에서의 d2d 통신을 위한 자원 할당 방법 및 그 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160113050A1 (en) 2013-05-09 2016-04-21 Honggang Li Network assisted device to device communication
KR101525977B1 (ko) 2014-01-28 2015-06-05 숭실대학교산학협력단 셀룰러 시스템에서의 d2d 통신을 위한 거리 정보 기반의 자원 할당 방법 및 그 장치
US20150271846A1 (en) * 2014-03-18 2015-09-24 Sharp Laboratories Of America, Inc. Scheduling wireless device-to-device communications
US20160100294A1 (en) 2014-10-02 2016-04-07 Motorola Solutions, Inc Method and system for direct mode communication within a talkgroup
US20170034685A1 (en) 2015-07-27 2017-02-02 Qualcomm Incorporated Lte-d2d discovery in the unlicensed band

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. Bagheri, F. A. M. Bonomi and M. Katz, "A low-complexity QoS aware resource allocation algorithm for multi pair device-to-device (D2D) communications", Wiley Trans. Emerging Telecommunications Techn*
P. Mach and Z. Becvar, "Combined shared/dedicated resource allocation for Device-to-Device Communication", Computer Science, Mathematics Published in ArXiv(2017.)
Y. Li, S. Su and S. Chen, "Social-aware resource allocation for device-to-device communications underlaying cellular networks", IEEE Wireless Communications Letters, vol. 4, no. 3, pp.293-296(2015.06.*

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