부채널 간 간섭을 고려하는 단말 간 직접통신 시스템에서 성능 향상을 위한 릴레이 위치 선택 :Selection of relay location for improving performance in D2D communication systems considering interference from other sub-channels

고을현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 고을현 (동국대학교, 동국대학교 대학원)

지도교수: 임민중

발행연도: 2019

저작권: 동국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수5

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2019

부채널 간 간섭을 고려하는 단말 간 직접통신 시스템에서 성능 향상을 위한 릴레이 위치 선택

고을현 정보통신공학과 2019.01 학위논문

2018

릴레이 기반 D2D 통신 시스템에서 다른 부채널로부터의 간섭을 고려한 재전송 릴레이 선택

고을현 , 김소이 , 송윤석 외 1명 한국통신학회 학술대회논문집 2018.06 학술대회자료

D2D 그룹캐스팅 시스템에서 다른 채널 간섭 완화를 위한 릴레이 위치 선정

고을현 , 김소이 , 조상진 외 2명 한국통신학회 학술대회논문집 2018.01 학술대회자료

2017

D2D 통신 시스템에서 그룹캐스팅을 위한 최적의 릴레이 위치

고을현 , 김소이 , 김수진 외 4명 대한전자공학회 학술대회 2017.11 학술대회자료

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최근 모바일 트래픽 급증으로 인해 기지국 과부하 문제에 직면하여 기지국을 통하지 않고 단말기 간 직접적으로 데이터를 전송할 수 있는 D2D(Device-to-Device)통신 즉, 단말 간 직접통신 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. D2D 통신 기술은 기지국 이용 유무에 관련 없이 통신이 가능하다는 점과 트래픽 문제 해결, 주파수 이용 효율 향상을 이룰 수 있으며 단말 간 물리적 근접성을 기반으로 운영되어 단말의 전송 전력 감소 및 전송 지연 감소 등의 다양한 장점들이 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식은 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파를 각 사용자에게 독립적으로 할당하는 방식으로 간섭 없이 주파수 자원을 효율적으로 할당할 수 있는 이동통신 시스템의 전송 방식 중 하나이다[1]. 하지만 중앙 제어 방식인 셀룰러 시스템과 달리 D2D 통신 시스템은 분산 형태로 운영되어 밴드 내 방출(In-band Emission)로 인해 다른 부채널로부터의 간섭 영향을 받을 수 있다. 분산 형태의 OFDMA 시스템의 경우 부채널의 수가 적을 경우 동일 채널 간섭의 영향이 더 클 수 있으나 부채널의 수가 많아지게 되면 다른 부채널 간섭의 영향이 심각해질 수 있다[2-4].
본 논문에서는 2개의 주제를 다룰 것이며 첫째, 분산 형태의 D2D 기반 전송 시스템에서 재전송이 가능한 릴레이가 존재할 때, 다른 채널로부터의 간섭을 고려하면 어떤 릴레이가 재전송을 할 때 가장 우수한 성능을 얻을 수 있는지 알아본다. 둘 째, 위의 방식과 달리 다수의 수신기가 존재하고 하나의 릴레이를 이용하여 그룹캐스팅을 할 때 다른 채널 간섭을 고려하여 최적의 릴레이 위치를 찾는다. 총 3가지의 전송 시나리오가 있으며 각 시스템 모델을 고려할 때 최적의 릴레이 위치가 어떻게 달라지는지 알아본다.

Recently, there has been a growing interest in D2D (Device-to-Device) communication technology that can transmit data directly between devices in the face of a problem of overloading a base station due to a surge in mobile traffic. D2D communication technology can communicate without regard to the use of base stations, solve traffic problem, and improve frequency utilization efficiency. However, unlike the cellular system, which is a central control system, the D2D communication system operates in a distributed manner and can be affected by interference from other sub-channels due to in-band emission. In the D2D communication system, the OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) scheme is considered to maintain the similarity with the mobile communication system and to secure the transmission distance. Unlike the central control type cellular communication, Since D2D is operated dispersively, in-band emission is generated, which causes interference from other sub-channels. In a distributed OFDMA system, if the number of sub-channels is large, the influence of other channel interference may become serious.
This paper consists of two sub sections in total. In Chapter 1, in the D2D communication system model, it is assumed that there are two relays, and when the receiver requests re-transmission, it can retransmit through the same relay or another relay. At this time, we find the best method among the proposed re-transmission relay selection methods presented in the previous paper[14]. And determines the proper position of the relay B in consideration of interference from other sub-channels.
In Chapter 2, in the D2D group-casting system model, it is assumed that there is one relay that can not retransmit and there are several receivers. When transmitting data to several receivers in a group at the same time, optimal relay positions are searched considering interference from other sub-channels.

#D2D #릴레이 #OFDMA #간섭 #밴드 내 방출 #그룹캐스팅

제1장 서 론 1
제1절 연구의 필요성 1
제2절 문제 정의 4
제2장 기술 동향 6
제1절 단말 간 직접 통신 기술 6
제2절 이기종 네트워크를 위한 간섭 관리 9
제3절 그룹캐스팅 시스템 11
제4절 릴레이를 통한 전송 12
제3장 다른 부채널로부터의 간섭을 고려한 재전송 릴레이 선택 14
제1절 시스템 모델 16
제2절 재전송 릴레이 선택 방법 19
1. 릴레이 A 선택 19
2. 릴레이 B 선택 20
3. 릴레이 B 선택 및 채널 추정 결합 20
4. 적응적 선택 23
제3절 재전송 릴레이 선택 실험 24
1. 다른 부채널로부터의 간섭을 고려한 릴레이 B의 위치 25
2. 재전송 릴레이 선택 방법의 성능 비교 26
제4장 그룹캐스팅 시스템에서 부채널 간 간섭을 고려한 최적의 릴레이 위치 선택 30
제1절 시스템 모델 32
1. 릴레이 전송 기반 D2D 그룹 캐스팅 32
2. 시나리오 1 : 릴레이를 통한 반복 전송 33
3. 시나리오 2 : 직접 전송 및 릴레이를 통한 반복 전송 34
4. 시나리오 3 : 성공적인 릴레이를 통한 반복 전송 34
제2절 불능률 계산 36
1. 시나리오 1 : 릴레이를 통한 반복 전송 40
2. 시나리오 2 : 직접 전송 및 릴레이를 통한 반복 전송 40
3. 시나리오 3 : 성공적인 릴레이를 통한 반복 전송 41
제3절 실험 및 결과 43
1. 실험 방법 43
2. 실험 환경 44
3. 실험 결과 45
제5장 결 론 50
참 고 문 헌 52
ABSTRACT 55

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