Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Outage Probability of the Device-to-Device Communication According to the Interference-to-Signal-Ratio Generated by Cellular Networks

셀룰러 시스템의 간섭에 의한 D2D 시스템의 Outage 확률 분석

  • Min, Hyun-Kee (Dept. of Electrical and Electronic Engin., Yonsei University) ;
  • Seo, Woo-Hyun (Dept. of Electrical and Electronic Engin., Yonsei University) ;
  • Park, Sung-Soo (Dept. of Electrical and Electronic Engin., Yonsei University) ;
  • Hong, Dae-Sik (Dept. of Electrical and Electronic Engin., Yonsei University)
  • 민현기 (연세대학교 전기전자공학부) ;
  • 서우현 (연세대학교 전기전자공학부) ;
  • 박성수 (연세대학교 전기전자공학부) ;
  • 홍대식 (연세대학교 전기전자공학부)
  • Received : 2010.11.29
  • Accepted : 2011.01.14
  • Published : 2011.01.25
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Abstract

In this paper, the outage probability of device-to-device (D2D) uplink communication underlaying cellular networks is analyzed over Rayleigh fading. We assume that a D2D pair and M cellular user equipments share the same frequency resources. To prevent any harmful interference from a D2D transmitter to the BS, the maximum transmit power of the D2D transmitter is strictly limited. Under these assumptions, the outage probability is represented as a function of the interference-to-signal ratio from M cellular user equipments to a D2D receiver and the number of cellular user equipments, M. In addition, the interference-to-signal ratio is represented as a function of distances among D2D equipments, cellular user equipments and the BS. Simulation results validate these analytical results.

본 논문에서는 device-to-device (D2D) 시스템이 M 개의 셀룰러 단말기들과 상향 링크의 주파수 자원을 공유할 때 셀룰러 단말기들에 의한 간섭과 D2D 통신 단말기 쌍의 신호의 파워 비에 따른 outage 확률을 분석한다. 이 때, D2D 통신 전송기의 최대 전송 파워는 셀룰러 네트워크에 어떠한 해로운 간섭도 발생하지 않게 하기 위해서 엄격하게 제한된다. 수학적 모델에 의해 D2D 통신 수신기의 outage 확률은 셀룰러 사용자 단말기들에 의해 발생하는 간섭 대 선호 비 및 셀룰러 사용자 단말기의 개수, M에 의한 함수로 표현된다. 또한, 셀룰러 사용자 단말기들에 의해 발생하는 간섭 대 신호 비는 D2D 통신 단말기 쌍, 셀룰러 사용자 단말기들, 및 기지국과의 거리의 함수로 표현된다. 얻어진 outage 확률을 이용해서, D2D 통신 시스템의 신뢰성을 쉽게 평가할 수 있다. 또한, 분석의 타당성을 입증하기 위해 모의실험들을 제공한다.

Keywords

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