D2D 통신 시스템을 위한 CAZAC 시퀀스 기반 링크 스케줄링 기법

Abstract

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. 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.