WO2017115984A1 - 단말간 직접 통신 네트워크에서 분산적으로 스케쥴링하는 장치 및 방법 - Google Patents
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Definitions
- the following embodiments relate to an apparatus and a method for scheduling a terminal-to-terminal communication pair in a device-to-device (D2D) network, specifically, each communication pair without using a centralized scheduling device. Relates to an apparatus and a method for scheduling in a distributed manner.
- D2D device-to-device
- D2D device-to-device
- D2D communication can extend the coverage of a cellular network without adding infrastructure as base stations (BSs) and repeaters.
- D2D communications can provide data services at higher data rates, lower delays, and lower power consumption than conventional cellular communications.
- spectral efficiency can be improved by increasing the spatial reuse gain that allows simultaneous transmission of multiple D2D communication pairs within the coverage of the cellular network.
- a method of reducing interference caused by sharing radio resources of a cellular network in D2D direct communication a method of solving a problem in which cellular communication cannot use a radio resource occupied by D2D communication, cellular communication and D2D communication
- a method of selecting an optimal communication mode, a method of sharing various resources including radio resources and power allocation, and a method of handling interference between D2D communication and cellular communication have been studied.
- An object of the following embodiments is to perform scheduling in a D2D device.
- the purpose of the following embodiments is to perform the scheduling while minimizing the inter-device feedback.
- a transmission device included in a D2D pair together with a reception device and directly transmitting data to the reception device the channel acquisition for acquiring a first channel between the transmission device and the reception device
- a timer management unit for setting a timer in inverse proportion to the received first channel
- a transmission unit for transmitting an indicator signal to the receiving device when the timer expires, acknowledgment in response to the indicator signal from the receiving device (ACK: An acknowledgment) packet is received, and when the acknowledgment packet is received, the transmitter is provided with a transmitter for directly transmitting data to the receiver.
- ACK An acknowledgment
- the receiver may wait to receive a second indicator signal from a second transmission device included in a second D2D pair before the time when the timer expires from the time when the timer is set.
- the timer manager may stop the timer.
- the channel acquisition unit when the receiver receives a second indicator signal from a second transmission device included in a second D2D pair, the channel acquisition unit includes a second included in the second D2D pair in response to the second indicator signal.
- a second channel between the transmitting device and the second receiving device may be obtained using the second acknowledgment packet transmitted from the receiving device.
- Equation 1 may further include a comparison unit for comparing the ratio of the size of the channel and the size of the second channel with a predetermined threshold value.
- Is the first channel Is the second channel. Is a predetermined threshold.
- the transmitter may directly transmit data to the receiving device when the ratio is greater than the predetermined threshold.
- a receiving apparatus included in a D2D pair together with a transmitting apparatus and receiving data directly from the transmitting apparatus the receiving unit receiving an indicator signal from the transmitting apparatus, the indicator signal
- ACK acknowledgment
- a receiver in which a timer inversely proportional to the size of a first channel between the receiver and the receiver is expired and transmitted.
- the receiving unit may directly receive second data from the transmitting device, and the second data may be transmitted when the transmitting device receives a second indicator from a second transmitting device included in a second D2D pair. have.
- the second data is received according to a ratio of the size of the first channel between the transmitting device and the receiving device and the size of the second channel between the second receiving device and the transmitting device included in the second D2D pair. Can be.
- the second channel may be obtained by overhearing a second acknowledgment packet transmitted from the second receiving device in response to the second indicator signal.
- a method of operating a transmitting device comprising receiving an Acknowledgement packet and transmitting data directly to the receiving device in response to receiving the acknowledgment packet.
- the method may further include waiting to receive a second indicator signal from a second transmission device included in a second D2D pair before the time when the timer expires from the time when the timer is set.
- the method may further include stopping the timer when receiving the second indicator signal from the second transmission device included in the second D2D pair.
- the method may further include acquiring a second channel between the transmitting apparatus and the second receiving apparatus using an acknowledgment packet.
- the method may further include comparing a ratio of the size of the channel to the size of the second channel with a predetermined threshold value according to Equation 2 below.
- Is the first channel Is the second channel. Is a predetermined threshold.
- scheduling may be performed in a D2D device.
- scheduling may be performed while minimizing device-to-device feedback.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of an inter-device communication network according to an exemplary embodiment.
- Fig. 2 is a flowchart illustrating step by step description of a scheduling method according to an exemplary embodiment.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of a transmission apparatus that performs scheduling according to an exemplary embodiment.
- Fig. 4 is a block diagram showing the structure of a receiving device according to an exemplary embodiment.
- Fig. 5 is a flowchart illustrating step by step operations of the transmitting apparatus according to an exemplary embodiment.
- a transmission device included in a D2D pair together with a reception device and directly transmitting data to the reception device the channel acquisition for acquiring a first channel between the transmission device and the reception device
- a timer management unit for setting a timer in inverse proportion to the received first channel
- a transmission unit for transmitting an indicator signal to the receiving device when the timer expires, acknowledgment in response to the indicator signal from the receiving device (ACK: An acknowledgment) packet is received, and when the acknowledgment packet is received, the transmitter is provided with a transmitter for directly transmitting data to the receiver.
- ACK An acknowledgment
- the receiver may wait to receive a second indicator signal from a second transmission device included in a second D2D pair before the time when the timer expires from the time when the timer is set.
- the timer manager may stop the timer.
- the channel acquisition unit when the receiver receives a second indicator signal from a second transmission device included in a second D2D pair, the channel acquisition unit includes a second included in the second D2D pair in response to the second indicator signal.
- a second channel between the transmitting device and the second receiving device may be obtained using the second acknowledgment packet transmitted from the receiving device.
- Equation 1 may further include a comparison unit for comparing the ratio of the size of the channel and the size of the second channel with a predetermined threshold value.
- Is the first channel Is the second channel. Is a predetermined threshold.
- the transmitter may directly transmit data to the receiving device when the ratio is greater than the predetermined threshold.
- a receiving apparatus included in a D2D pair together with a transmitting apparatus and receiving data directly from the transmitting apparatus the receiving unit receiving an indicator signal from the transmitting apparatus, the indicator signal
- ACK acknowledgment
- a receiver in which a timer inversely proportional to the size of a first channel between the receiver and the receiver is expired and transmitted.
- the receiving unit may directly receive second data from the transmitting device, and the second data may be transmitted when the transmitting device receives a second indicator from a second transmitting device included in a second D2D pair. have.
- the second data is received according to a ratio of the size of the first channel between the transmitting device and the receiving device and the size of the second channel between the second receiving device and the transmitting device included in the second D2D pair. Can be.
- the second channel may be obtained by overhearing a second acknowledgment packet transmitted from the second receiving device in response to the second indicator signal.
- a method of operating a transmitting device comprising receiving an Acknowledgement packet and transmitting data directly to the receiving device in response to receiving the acknowledgment packet.
- the method may further include waiting to receive a second indicator signal from a second transmission device included in a second D2D pair before the time when the timer expires from the time when the timer is set.
- the method may further include stopping the timer when receiving the second indicator signal from the second transmission device included in the second D2D pair.
- the method may further include acquiring a second channel between the transmitting apparatus and the second receiving apparatus using an acknowledgment packet.
- the method may further include comparing a ratio of the size of the channel to the size of the second channel with a predetermined threshold value according to Equation 2 below.
- Is the first channel Is the second channel. Is a predetermined threshold.
- the device-to-device communication network consists of N D2D pairs.
- the D2D pair includes a pair of transmitting devices 111, 121, and 141 and receiving devices 112, 122, and 142.
- a transmitting device included in a specific D2D pair directly transmits data to a receiving device included in the same D2D pair.
- the D2D pairs may transmit data using a frequency band not allocated to the base station 100 or transmit data using a frequency band not used by the base station among the frequency bands allocated to the base station 100. have. However, since the D2D pairs do not require a centralized relay device such as the base station 100 or a centralized scheduling device, the D2D pairs may operate independently of the base station 100.
- the transmitting device (111, 121, 141) and the receiving device (112, 122, 142) all share the same frequency band, and assigned for cellular communication to avoid interference between cellular communication and D2D communication Some radio resources in the frequency band can be dedicated and used for D2D communication.
- D2D communication can share either the uplink frequency band or the downlink frequency band of the cellular network, but is more likely to share the downlink than the uplink.
- the reference signal of the cellular uplink can be used for channel estimation in D2D communication.
- the channel coefficient between the transmitting device (i) and the receiving device (j) It can be said. Since the transmitting device and the receiving device belonging to the same D2D pair use the same index, the channel coefficient between the transmitting device and the receiving device belonging to the same D2D pair is Can be expressed as:
- Fig. 2 is a flowchart illustrating step by step description of a scheduling method according to an exemplary embodiment.
- the first transmitting device 220 is included in the first D2D pair together with the first receiving device 210, and the second transmitting device 230 is combined with the second receiving device 240 in the second D2D pair. Included in
- the first transmitting device 220 obtains a first channel between the first receiving device 210 and the first transmitting device 220.
- the second transmitting device 230 obtains a second channel between the second receiving device 240 and the second transmitting device 230.
- each transmission device 220, 230 transmits a pilot signal to the reception device (210, 240), the reception device (210, 240) using the pilot signal transmission device
- the channel between the 220 and 230 and the receivers 210 and 240 may be estimated.
- the transmitters 220 and 230 may receive the channels estimated by the receivers 210 and 240 from the receivers 210 and 240.
- each of the transmitting devices 220 and 230 receives a pilot signal from the receiving devices 210 and 240, and uses the received pilot signal to transmit the transmitting device 220,.
- the channel between the 230 and the receivers 210 and 240 may be estimated.
- the first transmission device 220 may set a timer according to the size of the first channel.
- the second transmission device 230 may set a timer according to the size of the second channel.
- the transmission device 220, 230 may set a timer of a value inversely proportional to the size of each channel. That is, when the channel size is large, each of the transmitting devices 220 and 230 may set a timer having a small value. In general, the larger the size of the channel, the better the condition of the channel. Thus, in steps 253 and 254, the timer of the D2D pair with better channel status is set to a smaller value.
- the channel of the first D2D pair including the first transmitting device 220 and the second receiving device 210 has a better state and the timer of the first D2D pair is set to a smaller value. do.
- the channel state of the first D2D pair is the best and the timer of the first D2D pair is set to the smallest value.
- the first transmitting device 220 and the second transmitting device 230 wait to receive an indicator signal.
- the timer of the first D2D pair expires earlier or first because the timer of the first D2D pair has been set to the smaller or smallest value.
- the first transmission device 220 included in the first D2D pair transmits an indicator signal as the timer expires.
- the transmitted indicator signal may be received by the first receiving device 210 or the second transmitting device 230.
- the second transmission device 261 whose timer has not yet expired, waits to receive an indicator signal from another device until its timer expires.
- the second transmission device 230 in the reception standby state may receive an indicator signal transmitted by the first transmission device 220, and terminates its timer after receiving the indicator signal.
- the first receiving device 210 receives an indicator transmitted by the first transmitting device.
- the first receiving device 210 receiving the indicator signal transmits an acknowledgment packet to the first transmitting device 220 in response to the indicator signal.
- the second transmission device 240 in the reception standby state receives an acknowledgment packet transmitted by the first reception device 210.
- the second transmission device 230 obtains a third channel between the first reception device 210 and the second transmission device 230 by using an acknowledgment packet.
- the third channel is a channel between the first receiving device 210 included in the D2D pair in which the timer is terminated earlier and the second transmitting device 230 included in the i-th D2D pair, and are included in different D2D pairs. Channel between devices.
- the second transmission device 230 compares the ratio of the size of the second channel to the size of the third channel with a predetermined threshold. According to one side, the second transmission device 230 may compare the ratio of the size of the second channel and the size of the third channel to a predetermined threshold value according to Equation 1 below.
- Is the state of the second channel Is the state of the third channel. Is a predetermined threshold.
- the first transmitting device 220 included in the first D2D pair having a better channel transmits data to the first receiving device 210.
- the second transmitting device 230 included in the second D2D pair may transmit data to the second receiving device 240 according to a result of comparing the ratio of the channel size with a predetermined threshold. have. For example, in step 272, if the ratio of channel sizes is equal to or greater than the predetermined threshold, the second transmitting device 230 may transmit data to the second receiving device 240. have.
- the number of D2D pairs for transmitting data may be changed by appropriately changing the size of the predetermined threshold.
- the base station may change the threshold value according to the data transmission policy (policy), and broadcast the changed threshold value to each of the transmitting device (220, 230) and the receiving device (210, 240).
- policy data transmission policy
- scheduling can be distributed by using a transmission procedure between each D2D pair without using a central scheduling apparatus.
- the scheduling can be performed without feeding back the state of the channel secured between the D2D pairs to the scheduling apparatus, the wireless channel can be efficiently used.
- the transmitter 300 includes a channel acquirer 310, a timer manager 320, a transmitter 300, and a receiver 340.
- the transmission device 300 is included in the D2D pair together with the reception device 350.
- the second transmitting device 360 is included in the second D2D pair together with the second receiving device 370.
- the channel obtaining unit 310 obtains a first channel between the transmitting device 300 and the receiving device 350.
- the reception device 350 may transmit a pilot signal to the transmission device 300
- the channel acquisition unit 310 may obtain a first channel based on the pilot signal transmitted from the reception device 350.
- the transmission device 300 may transmit a pilot signal to the reception device 350
- the transmission device 300 may receive a feedback of the first channel estimated by the reception device 350.
- the timer manager 320 may set the timer to a value inversely proportional to the size of the first channel. Before the timer expires from the timer setting time, the receiver 340 may wait to receive an indicator signal from the second transmission device 360.
- the transmitter 330 transmits its indicator signal to the reception device 350.
- the reception unit 340 receives an acknowledgment (ACK) packet for the indicator signal in response to the indicator signal from the reception device 350.
- ACK acknowledgment
- the transmitter 330 may transmit data to the receiver 350.
- the timer manager 320 stops the timer.
- the indicator signal transmitted by the second transmission device 360 is transmitted to the second reception device 370, and the second reception device 370 transmits an acknowledgment packet in response to the indicator signal.
- the receiving unit 340 receives the acknowledgment packet, and the channel obtaining unit 310 uses the received acknowledgment packet from the second receiving device 370 to between the transmitting device 300 and the second receiving device 370. Obtain a second channel.
- the comparator 380 compares the ratio of the size of the first channel to the size of the second channel with a predetermined threshold value according to Equation 2 below.
- Is the first channel Is the second channel. Is a predetermined threshold.
- the transmitter 330 may directly transmit data to the receiving device (350).
- Fig. 4 is a block diagram showing the structure of a receiving device according to an exemplary embodiment.
- the receiving device 400 according to the exemplary embodiment includes a receiving unit 410 and a transmitting unit 420.
- the receiving device 400 is included in the first D2D pair together with the transmitting device 430, and the second transmitting device 440 and the second receiving device 450 are included in the second D2D pair.
- the transmitting device 430 acquires a first channel with the receiving device 400, and sets a timer having a value inversely proportional to the size of the obtained first channel.
- the timer of the transmission device 430 may expire.
- the transmitting device 430 transmits an indicator signal to the receiving device 400.
- the receiver 410 receives an indicator signal from the transmission device 430.
- the transmitter 420 transmits an acknowledgment packet to the transmitter 430 in response to the indicator signal.
- the transmitting device 430 transmits data to the receiving device 400.
- the receiver 410 may directly receive data from the transmission device 430 based on the acknowledgment packet.
- the transmitting device 430 may first receive the second indicator signal from the second transmitting device 440.
- the second indicator signal from the second transmitting device 440 is also transmitted to the second receiving device 450.
- the second receiving device 450 transmits an acknowledgment packet to the second transmitting device 440 in response to the second indicator signal.
- the transmitting device 430 overhears the acknowledgment packet.
- the transmitting device 430 obtains a second channel between the transmitting device 430 and the second receiving device 430 using the acknowledgment packet.
- the transmitting device 430 compares the ratio of the size of the first channel to the size of the second channel between the receiving device 400 and the transmitting device 430 with a predetermined threshold. If the ratio of the size of the first channel to the size of the second channel is greater than the predetermined threshold, the transmitting device 430 transmits the data to the receiving device 400.
- the receiver 410 may directly receive data from the transmission device 430.
- Fig. 5 is a flowchart illustrating step by step operations of the transmitting apparatus according to an exemplary embodiment.
- the transmitting device is included in the first D2D pair together with the receiving device.
- the second transmitting device is included in the second D2D pair together with the second receiving device.
- the transmitting device obtains a first channel between the transmitting device and the receiving device.
- the receiving device transmits a pilot signal to the transmitting device
- the transmitting device may obtain a first channel based on the pilot signal transmitted from the receiving device.
- the transmitting device may transmit a pilot signal to the receiving device, and the transmitting device may receive feedback of the first channel estimated by the receiving device.
- the transmitting device sets the timer to a value inversely proportional to the size of the first channel.
- the transmission device waits to receive a second indicator signal from the second transmission device included in the second D2D pair before the time when the timer expires from the time when the timer is set.
- step 530 the transmitting device checks whether the timer of the transmitting device has expired.
- the transmitting device included in the first D2D pair may transmit data to the receiving device included in the first D2D pair.
- the transmitting device may transmit data to the receiving device in steps 540 to 542.
- the transmitting device transmits an indicator signal to the receiving device.
- step 541 the transmitting device receives an acknowledgment (ACK) packet from the receiving device in response to the indicator signal.
- ACK acknowledgment
- step 542 the transmitting device transmits data directly to the receiving device.
- step 530 if the timer of the corresponding transmission device has not yet expired, the transmission device determines whether a second indicator signal is received from the second transmission device in step 531.
- the transmission device checks again whether the timer of the transmission device has expired in step 530.
- the transmitting device receives the second indicator signal from the second transmitting device in step 531, it means that the channel state of the second D2D pair is superior to the channel state of the first D2D pair.
- the transmitting device included in the first D2D pair may transmit data to the receiving device included in the first D2D pair in consideration of the influence of the interference transmitted to the second D2D pair.
- the transmitting device may determine whether to transmit data in consideration of the influence of the interference transmitted to the second D2D pair in steps 550 to 561.
- step 531 if the transmitting device receives the second indicator signal from the second transmitting device before the timer expires, the transmitting device stops the timer.
- the second indicator signal transmitted by the second transmission device is also transmitted to the second reception device, and the second reception device transmits an acknowledgment packet in response to the second indicator signal.
- step 550 the transmitting device receives an acknowledgment packet.
- the transmitting device obtains a second channel between the transmitting device and the second receiving device using the received acknowledgment packet from the second receiving device.
- the second channel is a channel between the second receiving device included in the second D2D pair in which the timer expires first and the transmitting device included in the first D2D pair, and is a channel between devices included in different D2D pairs.
- step 560 the transmitting device compares the ratio of the size of the first channel to the size of the second channel with a predetermined threshold value according to Equation 3 below.
- Is the first channel Is the second channel. Is a predetermined threshold.
- the transmitting device can directly transmit data to the receiving device.
- the transmitting device may not transmit data directly to the receiving device.
- the method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
- the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
- the program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
- Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
- Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
- the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
- a scheduling scheme in a D2D communication network that does not use a central scheduling device is disclosed. According to the disclosed scheduling scheme, scheduling of a D2D communication network can be performed only by autonomous scheduling of transmission devices included in each D2D pair without using excessive feedback.
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Abstract
중앙집중적인 스케쥴링 장치를 사용하지 않는 D2D 통신 네트워크에서의 스케쥴링 기법이 개시된다. 개시된 스케쥴링 기법에 따르면, 과도한 피드백을 이용하지 않고도, 각 D2D 페어에 포함된 전송 장치들의 자율적인 스케쥴링만으로 D2D 통신 네트워크의 스케쥴링을 수행할 수 있다.
Description
하기의 실시예들은 단말간 직접 통신(D2D: Device-to-Device) 네트워크에서 단말간 통신 페어를 스케쥴링하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 중앙집중적인 스케쥴링 장치를 사용하지 않고, 각 통신 페어가 분산적으로 스케쥴링할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 셀룰러를 이용한 장치간 직접 통신(D2D; Device to Device)은 다음과 같은 이유로 인해 많은 관심을 받고 있다.
첫째, D2D 통신은 기지국들(BS들) 및 중계기로서 인프라를 첨가하지 않고 셀룰러 네트워크의 커버리지를 확장할 수 있다. 둘째, D2D 통신은 종래의 셀룰러 통신보다 더 높은 데이터 레이트, 더 낮은 지연, 낮은 소비 전력으로 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 셋째, 셀룰러 네트워크의 커버리지 내에서 여러 D2D 통신 쌍의 동시 전송을 허용하는 공간 재사용 이득을 증가시킴으로써 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있다.
D2D 통신의 이러한 장점에 의해 3GPP(3rd generation partnership project)에서 표준화하기 시작하였다.
한편, 다수의 학술 연구에서 D2D 통신에 관해서 연구하기 시작하였다.
대표적으로, 셀룰러 네트워크의 무선 자원을 D2D 직접 통신에서 공유하는 것으로 인해 발생하는 간섭을 줄이는 방안, D2D 통신에 의해 점유되는 무선 자원을 셀룰러 통신이 사용하지 못하는 문제를 해결하는 방안, 셀룰러 통신과 D2D 통신 사이에서 최적의 통신 모드를 선택하는 방안, 무선 자원 및 전력 할당을 포함한 여러 자원을 공유하는 방안, D2D 통신과 셀룰러 통신 사이에서 간섭을 처리하는 방안 등이 연구되고 있다.
그러나, 이러한 방안들은 대부분 D2D 통신을 스케쥴링하는 장치와 각각의 D2D 통신 장치들간의 과도한 피드백으로 인하여 실제 통신 효율이 감소되는 문제가 있었다.
하기의 실시예들의 목적은 단말간 직접 통신(D2D) 장치에서 스케쥴링을 수행하는 것이다.
하기의 실시예들의 목적은 장치간 피드백을 최소화하면서 스케쥴링을 수행하는 것이다.
예시적 실시예에 따르면, 수신 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치에 있어서, 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널을 획득하는 채널 획득부, 상기 수신된 제1 채널에 반비례하는 타이머를 셋팅하는 타이머 관리부, 상기 타이머가 만료되면 인디케이터 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 전송부, 상기 수신 장치로부터 상기 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신 확인 패킷을 수신한 경우에, 상기 전송부는 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치가 제공된다.
여기서, 상기 수신부는 상기 타이머가 셋팅된 시각으로부터 상기 타이머가 만료되는 시각 이전에는 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신 대기할 수 있다.
그리고, 상기 수신부가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 타이머 관리부는 상기 타이머를 정지시킬 수 있다.
또한, 상기 수신부가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 채널 획득부는 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 이용하여 상기 전송 장치와 상기 제2 수신 장치간의 제2 채널을 획득할 수 있다.
여기서, 하기 수학식 1에 따라서 상기 채널의 크기와 상기 제2 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교하는 비교부를 더 포함할 수 있다.
[수학식 1]
그리고, 상기 전송부는 상기 비율이 상기 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송할 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 전송 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 전송 장치로부터 데이터를 직접 수신하는 수신 장치에 있어서, 상기 전송 장치로부터 인디케이터 신호를 수신하는 수신부, 상기 인디케이터 신호에 응답하여 상기 전송 장치로 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 수신부는 상기 수신 확인 패킷에 기반하여 상기 전송 장치로부터 데이터를 직접 수신하고, 상기 인디케이터 신호는 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널의 크기에 반비례하는 타이머가 만료되어 전송된 것인 수신 장치가 제공된다.
여기서, 상기 수신부는 상기 전송 장치로부터 제2 데이터를 직접 수신하고, 상기 제2 데이터는 상기 전송 장치가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터를 수신함에 따라 전송된 것일 수 있다.
그리고, 상기 제2 데이터는 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널의 크기와 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치와 상기 전송 장치간의 제2 채널의 크기의 비율에 따라서 수신된 것일 수 있다.
또한, 상기 제2 채널은 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 상기 전송 장치가 오버히어(overhear)하여 획득된 것일 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 수신 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널을 획득하는 단계, 상기 수신된 제1 채널에 반비례하는 타이머를 셋팅하는 단계, 상기 타이머가 만료되면 인디케이터 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 단계, 상기 수신 장치로부터 상기 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 수신하는 단계 및 상기 수신 확인 패킷을 수신함에 따라서, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 단계를 포함하는 전송 장치의 동작 방법이 제공된다.
여기서, 상기 타이머가 셋팅된 시각으로부터 상기 타이머가 만료되는 시각 이전에는 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신 대기하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 타이머를 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 이용하여 상기 전송 장치와 상기 제2 수신 장치간의 제2 채널을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 하기 수학식 2에 따라서 상기 채널의 크기와 상기 제2 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[수학식 2]
그리고, 상기 비율이 상기 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 단말간 직접 통신(D2D) 장치에서 스케쥴링을 수행할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 장치간 피드백을 최소화하면서 스케쥴링을 수행할 수 있다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 장치간 통신 네트워크의 개요를 도시한 도면이다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 스케쥴링 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 3은 예시적 실시예에 따라 스케쥴링을 수행하는 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 수신 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 전송 장치의 동작을 단계별로 설명한 순서도이다.
예시적 실시예에 따르면, 수신 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치에 있어서, 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널을 획득하는 채널 획득부, 상기 수신된 제1 채널에 반비례하는 타이머를 셋팅하는 타이머 관리부, 상기 타이머가 만료되면 인디케이터 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 전송부, 상기 수신 장치로부터 상기 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신 확인 패킷을 수신한 경우에, 상기 전송부는 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치가 제공된다.
여기서, 상기 수신부는 상기 타이머가 셋팅된 시각으로부터 상기 타이머가 만료되는 시각 이전에는 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신 대기할 수 있다.
그리고, 상기 수신부가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 타이머 관리부는 상기 타이머를 정지시킬 수 있다.
또한, 상기 수신부가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 채널 획득부는 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 이용하여 상기 전송 장치와 상기 제2 수신 장치간의 제2 채널을 획득할 수 있다.
여기서, 하기 수학식 1에 따라서 상기 채널의 크기와 상기 제2 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교하는 비교부를 더 포함할 수 있다.
[수학식 1]
그리고, 상기 전송부는 상기 비율이 상기 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송할 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 전송 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 전송 장치로부터 데이터를 직접 수신하는 수신 장치에 있어서, 상기 전송 장치로부터 인디케이터 신호를 수신하는 수신부, 상기 인디케이터 신호에 응답하여 상기 전송 장치로 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 수신부는 상기 수신 확인 패킷에 기반하여 상기 전송 장치로부터 데이터를 직접 수신하고, 상기 인디케이터 신호는 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널의 크기에 반비례하는 타이머가 만료되어 전송된 것인 수신 장치가 제공된다.
여기서, 상기 수신부는 상기 전송 장치로부터 제2 데이터를 직접 수신하고, 상기 제2 데이터는 상기 전송 장치가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터를 수신함에 따라 전송된 것일 수 있다.
그리고, 상기 제2 데이터는 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널의 크기와 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치와 상기 전송 장치간의 제2 채널의 크기의 비율에 따라서 수신된 것일 수 있다.
또한, 상기 제2 채널은 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 상기 전송 장치가 오버히어(overhear)하여 획득된 것일 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 수신 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널을 획득하는 단계, 상기 수신된 제1 채널에 반비례하는 타이머를 셋팅하는 단계, 상기 타이머가 만료되면 인디케이터 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 단계, 상기 수신 장치로부터 상기 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 수신하는 단계 및 상기 수신 확인 패킷을 수신함에 따라서, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 단계를 포함하는 전송 장치의 동작 방법이 제공된다.
여기서, 상기 타이머가 셋팅된 시각으로부터 상기 타이머가 만료되는 시각 이전에는 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신 대기하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 타이머를 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에, 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 이용하여 상기 전송 장치와 상기 제2 수신 장치간의 제2 채널을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 하기 수학식 2에 따라서 상기 채널의 크기와 상기 제2 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[수학식 2]
그리고, 상기 비율이 상기 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 장치간 통신 네트워크의 개요를 도시한 도면이다. 장치간 통신 네트워크는 N개의 D2D 페어들로 구성된다. D2D 페어는 한쌍의 전송 장치(111, 121, 141)와 수신 장치(112, 122, 142)를 포함하여 구성된다. 특정 D2D 페어에 포함된 전송 장치는 동일한 D2D 페어에 포함된 수신 장치로 데이터를 직접 전송한다.
일측에 따르면, D2D 페어들은 기지국(100)에 할당되지 않은 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송하거나, 기지국(100)에 할당된 주파수 대역 중에서, 기지국이 사용하지 않는 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송할 수도 있다. 그러나, D2D 페어들은 기지국(100)과 같은 중앙집중형 중계장치 또는 중앙집중형 스케쥴링 장치를 필요로 하지 않으므로, 기지국(100)과는 독립적으로 동작할 수 있다.
일측에 따르면, 전송 장치(111, 121, 141)와 수신 장치(112, 122, 142)는 모두 동일한 주파수 대역을 공유하고, 셀룰러 통신과 D2D 통신 사이의 간섭을 회피하기 위해서 셀룰러 통신을 위해 할당된 주파수 대역의 일부 무선 자원을 전용해서 D2D 통신에 사용할 수 있다.
D2D 통신은 셀룰러 네트워크의 업 링크 주파수 대역 또는 다운 링크 주파수 대역 중 하나를 공유 할 수 있지만, 업 링크 보다는 다운 링크를 공유 할 가능성이 높다. 따라서, 셀룰러 업 링크의 레퍼런스 신호는 D2D 통신에서 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
본 발명에서 전송 장치(i)와 수신 장치(j) 사이의 채널 계수를 라 할 수 있다. 동일한 D2D 페어에 속한 전송 장치와 수신 장치는 동일한 인덱스를 사용하므로, 동일한 D2D 페어에 속한 전송 장치와 수신 장치간의 채널 계수는 와 같이 나타낼 수 있다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 스케쥴링 방법을 단계별로 설명한 순서도이다. 도 2에서, 제1 전송 장치(220)는 제1 수신 장치(210)와 함께 제1 D2D 페어에 포함되고, 제2 전송 장치(230)는 제2 수신 장치(240)와 함께 제2 D2D 페어에 포함된다.
단계(251)에서, 제1 전송 장치(220)는 제1 수신 장치(210)와 제1 전송 장치(220)간의 제1 채널을 획득한다.
단계(252)에서, 제2 전송 장치(230)는 제2 수신 장치(240)와 제2 전송 장치(230)간의 제2 채널을 획득한다.
일측에 따르면, 단계(251, 252)에서 각각의 전송 장치(220, 230)는 수신 장치(210, 240)로 파일럿 신호를 전송하고, 수신 장치(210, 240)는 파일럿 신호를 이용하여 전송 장치(220, 230)와 수신 장치(210, 240)간의 채널을 추정할 수 있다. 이 경우에, 전송 장치(220, 230)는 수신 장치(210, 240)에서 추정된 채널을 수신 장치(210, 240)로부터 수신할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 단계(251, 252)에서, 각각의 전송 장치(220, 230)는 수신 장치(210, 240)로부터 파일럿 신호를 수신하고, 수신된 파일럿 신호를 이용하여 전송 장치(220, 230)와 수신 장치(210, 240)간의 채널을 추정할 수 있다.
단계(253)에서, 제1 전송 장치(220)는 제1 채널의 크기에 따라서 타이머를 셋팅할 수 있다.
또한, 단계(254)에서 제2 전송 장치(230)는 제2 채널의 크기에 따라서 타이머를 셋팅할 수 있다.
일측에 따르면, 단계(253, 254)에서, 전송 장치(220, 230)는 각 채널의 크기에 반비례하는 값의 타이머를 셋팅할 수 있다. 즉, 채널의 크기가 큰 경우에, 각 전송 장치(220, 230)는 작은 값의 타이머를 셋팅할 수 있다. 일반적으로, 채널의 크기가 더 크면, 채널의 상태가 더 좋은 것으로 평가할 수 있다. 따라서, 단계(253, 254)에서, 채널의 상태가 더 우수한 D2D 페어의 타이머가 더 작은 값으로 셋팅된다.
이하 도 2에서는 제1 전송 장치(220)와 제2 수신 장치(210)가 포함된 제1 D2D 페어의 채널의 상태가 더 우수하여 제1 D2D 페어의 타이머가 더 작은 값으로 셋팅되었다고 가정하고 설명한다. 또한, 셋 이상의 D2D 페어가 존재하는 경우, 제1 D2D 페어의 채널 상태가 가장 우수하여 제1 D2D 페어의 타이머가 가장 작은 값으로 셋팅된 것으로 가정할 수 있다.
타이머가 셋팅된 이후에, 제1 전송 장치(220) 및 제2 전송 장치(230)는 인디케이터 신호를 수신 대기한다.
제1 D2D 페어의 타이머가 더 작은 값 또는 가장 작은 값으로 셋팅되었기 때문에 제1 D2D 페어의 타이머는 좀더 일찍 또는 최초로 만료된다.
단계(261)에서, 제1 D2D 페어에 포함된 제1 전송 장치(220)는 타이머가 만료됨에 따라서 인디케이터 신호를 전송한다. 전송된 인디케이터 신호는 제1 수신 장치(210) 또는 제2 전송 장치(230)에서 수신될 수 있다.
타이머가 아직 만료되지 않은 제2 전송 장치(261)는 자신의 타이머가 만료될 때까지 다른 장치로부터의 인디케이터 신호를 수신 대기한다.
단계(261)에서, 수신 대기 상태에 있는 제2 전송 장치(230)는 제1 전송 장치(220)가 전송한 인디케이터 신호를 수신할 수 있으며, 이를 수신 후 자신의 타이머를 종료한다.
또한, 단계(261)에서, 제1 수신 장치(210)는 제1 전송 장치가 전송한 인디케이터를 수신한다.
단계(262)에서, 인디케이터 신호를 수신한 제1 수신 장치(210)는 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인 패킷을 제1 전송 장치(220)로 전송한다.
단계(263)에서, 수신 대기 상태에 있는 제2 전송 장치(240)는 제1 수신 장치(210)가 전송한 수신 확인 패킷을 수신한다.
단계(271)에서, 제2 전송 장치(230)는 수신 확인 패킷을 이용하여 제1 수신 장치(210)와 제2 전송 장치(230)간의 제3 채널을 획득한다. 여기서, 제3 채널은 타이머가 가장 일찍 종료된 D2D 페어에 포함된 제1 수신 장치(210)와 i번째 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치(230)간의 채널로서, 서로 다른 D2D 페어에 포함된 장치간의 채널이다.
단계(272)에서, 제2 전송 장치(230)는 제2 채널의 크기와 제3 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교한다. 일측에 따르면, 제2 전송 장치(230)는 하기 수학식 1에 따라서, 제2 채널의 크기와 제3 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교할 수 있다.
[수학식 1]
단계(281)에서, 보다 우수한 채널을 가진 제1 D2D 페어에 포함된 제1 전송 장치(220)는 제1 수신 장치(210)로 데이터를 전송한다.
또한, 단계(282)에서, 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치(230)는 채널 크기의 비율과 미리 결정된 임계값과의 비교 결과에 따라서 제2 수신 장치(240)로 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 단계(272)에서 채널 크기의 비율이 미리 결정된 임계값과 같거나, 미리 결정된 임계값 보다 크다면, 제2 전송 장치(230)는 제2 수신 장치(240)로 데이터를 전송할 수 있다.
단계(282)에서 데이터를 전송하는 D2D 페어의 갯수는 미리 결정된 임계값의 크기를 적절히 변경함으로써 변경할 수 있다. 일측에 따르면, 기지국은 데이터 전송 정책(policy)에 따라 임계값을 변경하고, 변경된 임계값을 각 전송 장치(220, 230) 및 수신 장치(210, 240)로 방송할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에 따르면, 중앙집중적인 스케쥴링 장치를 사용하지 않고도, 각 D2D 페어간의 전송 절차를 이용하여 분산적으로 스케쥴링을 수행할 수 있다.
또한, D2D 페어간에 확보된 채널의 상태를 스케쥴링 장치 등으로 피드백하지 않고도 스케쥴링을 수행할 수 있어 무선 채널을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 3은 예시적 실시예에 따라 스케쥴링을 수행하는 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 전송 장치(300)는 채널 획득부(310), 타이머 관리부(320), 전송부(300) 및 수신부(340)를 포함한다.
전송 장치(300)는 수신 장치(350)와 함께 D2D 페어에 포함된다. 제2 전송 장치(360)는 제2 수신 장치(370)와 함께 제2 D2D 페어에 포함된다.
채널 획득부(310)는 전송 장치(300)와 수신 장치(350)간의 제1 채널을 획득한다. 일측에 따르면, 수신 장치(350)는 전송 장치(300)로 파일럿 신호를 전송하고, 채널 획득부(310)는 수신 장치(350)로부터 전송되는 파일럿 신호에 기반하여 제1 채널을 획득할 수 있다. 또는 전송 장치(300)는 수신 장치(350)로 파일럿 신호를 전송하고, 전송 장치(300)는 수신 장치(350)에서 추정된 제1 채널을 피드백 받을 수 있다.
타이머 관리부(320)는 제1 채널의 크기에 반비례하는 값으로 타이머를 셋팅할 수 있다. 타이머 셋팅된 시각으로부터 타이머가 만료되는 시각 이전에는, 수신부(340)는 제2 전송 장치(360)로부터의 인디케이터 신호를 수신 대기할 수 있다.
이하 타이머와 제2 전송 장치(360)로부터의 인디케이터 수신 여부에 따라서 구분하여 설명한다.
1. 타이머가 먼저 만료된 경우
제2 전송 장치(360)로부터의 인디케이터 신호를 수신하기 이전에 타이머가 만료되면, 전송부(330)는 수신 장치(350)로 자신의 인디케이터 신호를 전송한다.
수신부(340)는 수신 장치(350)로부터 인디케이터 신호에 응답하여 인디케이터 신호에 대한 수신 확인(ACK) 패킷을 수신한다.
전송부(330)는 수신 장치(350)로 데이터를 전송할 수 있다.
2. 제2 전송 장치(360)로부터의 인디케이터 신호를 먼저 수신한 경우
타이머가 만료되기 이전에 제2 전송 장치(360)로부터 인디케이터 신호를 수신하면, 타이머 관리부(320)는 타이머를 정지시킨다.
제2 전송 장치(360)가 전송한 인디케이터 신호는 제2 수신 장치(370)로 전송되고, 제2 수신 장치(370)는 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인 패킷을 전송한다.
수신부(340)는 수신 확인 패킷을 수신하고, 채널 획득부(310)는 수신된 제2 수신 장치(370)로부터의 수신 확인 패킷을 이용하여 전송 장치(300)와 제2 수신 장치(370)간의 제2 채널을 획득한다.
비교부(380)는 하기 수학식 2에 따라서 제1 채널의 크기와 제2 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교한다.
[수학식 2]
일측에 따르면, 제1 채널의 크기와 제2 채널의 크기의 비율이 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에, 전송부(330)는 수신 장치(350)로 데이터를 직접 전송할 수 있다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 수신 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 수신 장치(400)는 수신부(410) 및 전송부(420)를 포함한다.
수신 장치(400)는 전송 장치(430)와 함께 제1 D2D 페어에 포함되고, 제2 전송 장치(440)와 제2 수신 장치(450)는 제2 D2D 페어에 포함된다.
전송 장치(430)는 수신 장치(400)와의 제1 채널을 획득하고, 획득된 제1 채널의 크기에 반비례하는 값의 타이머를 설정한다.
일측에 따르면, 전송 장치(430)의 타이머가 만료될 수 있다. 이 경우에, 전송 장치(430)는 수신 장치(400)로 인디케이터 신호를 전송한다.
수신부(410)는 전송 장치(430)로부터 인디케이터 신호를 수신한다.
전송부(420)는 인디케이터 신호에 응답하여 전송 장치(430)로 수신 확인 패킷을 전송한다.
수신 확인 패킷이 전송 장치(430)로 전송되면, 전송 장치(430)는 수신 장치(400)로 데이터를 전송한다.
수신부(410)는 수신 확인 패킷에 기반하여 전송 장치(430)로부터 데이터를 직접 수신할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 타이머가 만료되기 이전에 전송 장치(430)가 제2 전송 장치(440)로부터 제2 인디케이터 신호를 먼저 수신할 수 있다. 이 경우에, 제2 전송 장치(440)로부터의 제2 인디케이터 신호는 제2 수신 장치(450)로도 전송된다. 제2 수신 장치(450)는 제2 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인 패킷을 제2 전송 장치(440)로 전송한다. 전송 장치(430)는 수신 확인 패킷을 오버히어(overhear)한다.
전송 장치(430)는 수신 확인 패킷을 이용하여 전송 장치(430)와 제2 수신 장치(430)간의 제2 채널을 획득한다.
전송 장치(430)는 수신 장치(400)와 전송 장치(430)간의 제1 채널의 크기와 제2 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교한다. 제1 채널의 크기와 제2 채널의 크기의 비율이 미리 결정된 임계값 보다 더 크다면, 전송 장치(430)는 데이터를 수신 장치(400)로 전송한다.
수신부(410)는 데이터를 전송 장치(430)로부터 직접 수신할 수 있다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 전송 장치의 동작을 단계별로 설명한 순서도이다.
전송 장치는 수신 장치와 함께 제1 D2D 페어에 포함된다. 제2 전송 장치는 제2 수신 장치와 함께 제2 D2D 페어에 포함된다.
단계(510)에서, 전송 장치는 전송 장치와 수신 장치간의 제1 채널을 획득한다. 일측에 따르면, 수신 장치는 전송 장치로 파일럿 신호를 전송하고, 전송 장치는 수신 장치로부터 전송되는 파일럿 신호에 기반하여 제1 채널을 획득할 수 있다. 또는 전송 장치는 수신 장치로 파일럿 신호를 전송하고, 전송 장치는 수신 장치에서 추정된 제1 채널을 피드백 받을 수 있다.
단계(520)에서, 전송 장치는 제1 채널의 크기에 반비례하는 값으로 타이머를 셋팅한다. 전송 장치는 타이머가 셋팅된 시각으로부터 타이머가 만료되는 시각 이전에는 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신 대기한다.
단계(530)에서, 전송 장치는 해당 전송 장치의 타이머가 만료되었는지 여부를 확인한다.
전송 장치가 제2 전송 장치로부터 제2 인디케이터 신호를 수신하기 이전에 먼저 타이머가 만료되었다면, 제1 D2D 페어의 채널 상태가 제2 D2D 페어의 채널 상태보다 우수하다는 것을 의미한다. 이 경우에, 제1 D2D 페어에 포함된 전송 장치는 제1 D2D 페어에 포함된 수신 장치로 데이터를 전송할 수 있다.
전송 장치는 단계(540) 내지 단계(542)에서 데이터를 수신 장치로 전송할 수 있다.
단계(540)에서 전송 장치는 수신 장치로 인디케이터 신호를 전송한다.
단계(541)에서, 전송 장치는 인디케이터 신호에 응답하여 수신 장치로부터 수신 확인(ACK) 패킷을 수신한다.
수신 확인 패킷을 수신함에 따라서, 단계(542)에서 전송 장치는 수신 장치로 데이터를 직접 전송 한다.
단계(530)에서, 해당 전송 장치의 타이머가 아직 만료되지 않았다면, 전송 장차는 단계(531)에서 제2 전송 장치로부터 제2 인디케이터 신호를 수신하였는지 여부를 판단한다.
만약 제2 전송 장치로부터 제2 인디케이터 신호를 수신하지 못하였다면, 전송 장치는 다시 단계(530)에서 해당 전송 장치의 타이머가 만료되었는지 여부를 확인한다.
만약 단계(531)에서 전송 장치가 제2 전송 장치로부터 제2 인디케이터 신호를 수신하였다면, 제2 D2D 페어의 채널 상태가 제1 D2D 페어의 채널 상태보다 우수하다는 것을 의미한다. 이 경우에, 제1 D2D 페어에 포함된 전송 장치는 제2 D2D 페어에 전송되는 간섭의 영향을 고려하여 제1 D2D 페어에 포함된 수신 장치로 데이터를 전송할 수 있다.
전송 장치는 단계(550) 내지 단계(561)에서 제2 D2D 페어에 전송되는 간섭의 영향을 고려하여 데이터 전송 여부를 결정할 수 있다.
단계(531)에서, 타이머가 만료되기 이전에 전송 장치가 제2 전송 장치로부터 제2 인디케이터 신호를 수신하면, 전송 장치는 타이머를 정지시킨다.
제2 전송 장치가 전송한 제2 인디케이터 신호는 제2 수신 장치로도 전송되고, 제2 수신 장치는 제2 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인 패킷을 전송한다.
단계(550)에서, 전송 장치는 수신 확인 패킷을 수신한다.
단계(551)에서, 전송 장치는 수신된 제2 수신 장치로부터의 수신 확인 패킷을 이용하여 전송 장치와 제2 수신 장치간의 제2 채널을 획득한다. 여기서, 제2 채널은 타이머가 먼저 종료된 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치와 제1 D2D 페어에 포함된 전송 장치간의 채널로서, 서로 다른 D2D 페어에 포함된 장치간의 채널이다.
단계(560)에서, 전송 장치는 하기 수학식 3에 따라서 제1 채널의 크기와 제2 채널의 크기의 비율을 미리 결정된 임계값과 비교한다.
[수학식 3]
일측에 따르면, 제1 채널의 크기와 제2 채널의 크기의 비율이 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에, 단계(561)에서 전송 장치는 수신 장치로 데이터를 직접 전송할 수 있다.
만약 제1 채널의 크기와 제2 채널의 크기의 비율이 미리 결정된 임계값 보다 작은 경우에, 전송 장치는 수신 장치로 데이터를 직접 전송하지 못할 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
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.
중앙집중적인 스케쥴링 장치를 사용하지 않는 D2D 통신 네트워크에서의 스케쥴링 기법이 개시된다. 개시된 스케쥴링 기법에 따르면, 과도한 피드백을 이용하지 않고도, 각 D2D 페어에 포함된 전송 장치들의 자율적인 스케쥴링만으로 D2D 통신 네트워크의 스케쥴링을 수행할 수 있다.
Claims (17)
- 수신 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치에 있어서,상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널을 획득하는 채널 획득부;상기 수신된 제1 채널에 반비례하는 타이머를 셋팅하는 타이머 관리부;상기 타이머가 만료되면 인디케이터 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 전송부;상기 수신 장치로부터 상기 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 수신하는 수신부를 포함하고,상기 수신 확인 패킷을 수신한 경우에, 상기 전송부는 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치.
- 제1항에 있어서,상기 수신부는 상기 타이머가 셋팅된 시각으로부터 상기 타이머가 만료되는 시각 이전에는 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신 대기하는 전송 장치.
- 제1항에 있어서,상기 수신부가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에,상기 타이머 관리부는 상기 타이머를 정지시키는 전송 장치.
- 제1항에 있어서,상기 수신부가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에,상기 채널 획득부는 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 이용하여 상기 전송 장치와 상기 제2 수신 장치간의 제2 채널을 획득하는 전송 장치.
- 제5항에 있어서,상기 전송부는 상기 비율이 상기 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치.
- 전송 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 전송 장치로부터 데이터를 직접 수신하는 수신 장치에 있어서,상기 전송 장치로부터 인디케이터 신호를 수신하는 수신부;상기 인디케이터 신호에 응답하여 상기 전송 장치로 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 전송하는 전송부를 포함하고,상기 수신부는 상기 수신 확인 패킷에 기반하여 상기 전송 장치로부터 데이터를 직접 수신하고,상기 인디케이터 신호는 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널의 크기에 반비례하는 타이머가 만료되어 전송된 것인 수신 장치.
- 제7항에 있어서,상기 수신부는 상기 전송 장치로부터 제2 데이터를 직접 수신하고,상기 제2 데이터는 상기 전송 장치가 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터를 수신함에 따라 전송된 것인 수신 장치.
- 제8항에 있어서,상기 제2 데이터는 상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널의 크기와 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치와 상기 전송 장치간의 제2 채널의 크기의 비율에 따라서 수신된 것인 수신 장치.
- 제9항에 있어서,상기 제2 채널은 상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 상기 전송 장치가 오버히어(overhear)하여 획득된 것인 수신 장치.
- 수신 장치와 함께 D2D 페어(pair)에 포함되고, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 전송 장치의 동작 방법에 있어서,상기 전송 장치와 상기 수신 장치간의 제1 채널을 획득하는 단계;상기 수신된 제1 채널에 반비례하는 타이머를 셋팅하는 단계;상기 타이머가 만료되면 인디케이터 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 단계;상기 수신 장치로부터 상기 인디케이터 신호에 응답하여 수신 확인(ACK: Acknowledgement) 패킷을 수신하는 단계; 및상기 수신 확인 패킷을 수신함에 따라서, 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 단계를 포함하는 전송 장치의 동작 방법.
- 제11항에 있어서,상기 타이머가 셋팅된 시각으로부터 상기 타이머가 만료되는 시각 이전에는 제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신 대기하는 단계를 더 포함하는 전송 장치의 동작 방법.
- 제11항에 있어서,제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에,상기 타이머를 정지시키는 단계를 더 포함하는 전송 장치의 동작 방법.
- 제11항에 있어서,제2 D2D 페어에 포함된 제2 전송 장치로부터의 제2 인디케이터 신호를 수신한 경우에,상기 제2 인디케이터 신호에 응답하여 상기 제2 D2D 페어에 포함된 제2 수신 장치로부터 전송되는 제2 수신 확인 패킷을 이용하여 상기 전송 장치와 상기 제2 수신 장치간의 제2 채널을 획득하는 단계를 더 포함하는 전송 장치의 동작 방법.
- 제15항에 있어서,상기 비율이 상기 미리 결정된 임계값 보다 더 큰 경우에 상기 수신 장치로 데이터를 직접 전송하는 단계를 더 포함하는 전송 장치의 동작 방법.
- 제11항 내지 제16항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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