DOI QR코드

DOI QR Code

Link Scheduling Method Based on CAZAC Sequence for Device-to-Device Communication

D2D 통신 시스템을 위한 CAZAC 시퀀스 기반 링크 스케줄링 기법

  • 강위필 (성균관대학교 정보통신대학 통신시스템 연구실) ;
  • 황원준 (성균관대학교 정보통신대학 통신시스템 연구실) ;
  • 최형진 (성균관대학교 정보통신대학 통신시스템 연구실)
  • Received : 2013.01.23
  • Accepted : 2013.03.26
  • Published : 2013.04.30

Abstract

FlashLinQ, one of the typical D2D communication systems developed by Qualcomm, considers a single-tone communication based distributed channel-aware link scheduling method to realize the link scheduling process with low control overheads. However, considering the frequency selective fading effect of practical multi-path channel, the single-tone based SIR estimation causes a critical scheduling error problem because the received single-tone signal has quite different channel gain at each sub-carrier location. In order to overcome this problem, we propose a novel link scheduling method based on CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) sequence for D2D communication system. In the proposed method, each link has a unique offset value set for the generation of CAZAC sequences. CAZAC sequences with the cyclic offsets are transmitted using multiple sub-blocks in the entire bandwidth, and then each device can obtain nearly full-band SIR using a good cyclic cross-correlation property of CAZAC sequence.

대표적인 D2D (Device-to-Device) 통신 시스템 중 하나인 Qualcomm사의 FlashLinQ 시스템에서는 링크 스케줄링 과정을 낮은 복잡도로 실현할 수 있도록 하기 위해 단일-톤 (single-tone) 신호를 이용한 우선순위 및 SIR (Signal-to-Interference power Ratio) 기반의 링크 스케줄링 기법을 수행한다. 하지만 다중 경로 채널 환경에서는 주파수 선택적 페이딩의 영향으로 단일-톤 위치에서와 실제 데이터가 전송되는 전체 대역에서의 수신 전력 간 오차가 발생할 수 있으며, 이는 공평성 측면에서 문제가 될 뿐만 아니라 셀 전체 전송률 상의 손실을 일으킬 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스의 상관 특성을 이용해 전체 대역에 대한 SIR 에 가까운 값을 획득할 수 있는 링크 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 기법은 전체 대역을 다수의 sub-block 으로 구분하고 각 sub-block 마다 링크의 우선순위에 해당하는 순환 오프셋 (cyclic offset) 을 적용한 CAZAC 시퀀스를 전 대역에 걸쳐 전송하여, 수신 신호와 참조 신호간의 순환 상호 상관 연산 (cyclic cross-correlation)을 통해 전체 대역에 대한 SIR 에 근접한 값을 획득할 수 있다.

Keywords

References

  1. Y. J. Hwang, K. W. Sung, and S. L. Kim, "Feasibility of massive device-to-device communications in cellular networks," J. KICS, vol. 37, no. 12, pp. 1091-1101, Dec. 2012.
  2. K. Doppler, M. Rinne, C. Wijting, C. Ribeiro, and K. Hugl, "Device-to-device communication as an underlay to LTE-advanced networks," IEEE Commun. Mag., vol. 47, no. 12, pp. 42-49, Dec. 2009.
  3. X. Wu, S. Tavildar, S. Shakkottai, T. Richardson, J. Li, R. Laroia, and A. Jovicic, "FlashLinQ: A synchronous distributed scheduler for peer-to-peer ad hoc networks," in Proc. the 48th Annual Allerton Conf. commun., Control, and Computing, pp. 514-521, Monticello, U.S.A., Sep. 2010.
  4. Y. Wu, S. Attallah, and J. Bergmans, "Carrier frequency offset estimation for multi-user mimo-ofdm uplink using cazac sequences," in Proc. IEEE Wireless Commun. Networking Conf., pp. 1-5, Sydney, Australia, Apr. 2009.
  5. D. C. Chu, "Polyphase codes with good periodic correlation properties," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-18, no. 4, pp. 531-532, July 1972.
  6. J. Medbo and P. Schramm, "Channel models for HIPERLAN/2," ETSI/BRAN document, no. 3ERI085B, Mar. 1998.
  7. 3GPP, "Radio Frequency (RF) system scenarios," TR 36.942 V9.0.1, Apr. 2010.