• 제목/요약/키워드: D2D communications

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Joint User Association and Resource Allocation of Device-to-Device Communication in Small Cell Networks

  • Gong, Wenrong;Wang, Xiaoxiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권1호
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    • pp.1-19
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    • 2015
  • With the recent popularity of smart terminals, the demand for high-data-rate transmission is growing rapidly, which brings a new challenge for the traditional cellular networks. Both device-to-device (D2D) communication and small cells are effective to improve the transmission efficiency of local communication. In this paper, we apply D2D communication into a small cell network system (SNets) and study about the optimization problem of resource allocation for D2D communication. The optimization problem includes system scheduling and resource allocation, which is exponentially complex and the optimal solution is infeasible to achieve. Therefore, in this paper, the optimization problem is decomposed into several smaller problems and a hierarchical scheme is proposed to obtain the solution. The proposed hierarchical scheme consists of three steps: D2D communication groups formation, the estimation of sub-channels needed by each D2D communication group and specific resource allocation. From numerical simulation results, we find that the proposed resource allocation scheme is effective in improving the spectral efficiency and reducing the outage probability of D2D communication.

Resource Allocation for Cooperative Relay based Wireless D2D Networks with Selfish Users

  • Niu, Jinxin;Guo, Wei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권6호
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    • pp.1996-2013
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    • 2015
  • This paper considers a scenario that more D2D users exist in the cell, they compete for cellular resources to increase their own data rates, which may cause transmission interference to cellular users (CU) and the unfairness of resource allocation. We design a resource allocation scheme for selfish D2D users assisted by cooperative relay technique which is used to further enhance the users' transmission rates, meanwhile guarantee the QoS requirement of the CUs. Two transmission modes are considered for D2D users: direct transmission mode and cooperative relay transmission mode, both of which reuses the cellular uplink frequency resources. To ensure the fairness of resource distribution, Nash bargaining theory is used to determine the transmission mode and solve the bandwidth allocation problem for D2D users choosing cooperative relay transmission mode, and coalition formation game theory is used to solve the uplink frequency sharing problem between D2D users and CUs through a new defined "Selfish order". Through theoretical analysis, we obtain the closed Nash bargaining solution under CUs' rate constraints, and prove the stability of the formatted coalition. Simulation results show that the proposed resource allocation approach achieves better performance on resource allocation fairness, with only little sacrifice on the system sum rates.

Interference Aware Channel Assignment Algorithm for D2D Multicast Underlying Cellular Networks

  • Zhao, Liqun;Ren, Lingmei;Li, Li
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권8호
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    • pp.2648-2665
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    • 2022
  • Device-to-device (D2D) multicast has become a promising technology to provide specific services within a small geographical region with a high data rate, low delay and low energy consumption. However, D2D multicast communications are allowed to reuse the same channels with cellular uplinks and result in mutual interference in a cell. In this paper, an intelligent channel assignment algorithm is designed in D2D underlaid cellular networks with the target of maximizing network throughput. We first model the channel assignment problem to be a throughput maximizing problem which is NP-hard. To solve the problem in a feasible way, a novel channel assignment algorithm is proposed. The key idea is to find the appropriate cellular communications and D2D multicast groups to share a channel without causing critical interference, i.e., finding a channel for a D2D multicast group which generates the least interference to network based on current channel assignment status. In order to show the efficacy and effectiveness of our proposed algorithm, a novel search algorithm is proposed to find the near-optimal solution as the baseline for comparisons. Simulation results show that the proposed algorithm improves the network throughput.

2D 의료영상의 3차원 입체영상 생성 (3D Stereoscopic Image Generation of a 2D Medical Image)

  • 김만배;장성은;이우근;최창열
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.723-730
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    • 2010
  • 최근 다양한 3차원 영상처리 기술이 산업체 전반으로 확대되고 있다. 관련 기술중의 하나인 입체변환은 기존의 2D영상에서 입체영상을 생성하는 기술이다. 이 기술은 영화, 방송 콘텐츠에 적용되어 3D 입체로 시청할 수 있는데, 3D 기술의 지속적인 산업체 응용이 요구됨에 따라 입체변환 기술을 새로운 분야로 적용하여 새로운 입체 콘텐츠를 제작하는 것이 필요하다. 이러한 추세에 따라 이 기술을 의료영상에 응용하는 것이 본 논문의 목적이다. 의료 영상은 정확한 판독이 필요하기 때문에 2D 의료영상보다 구체적인 3D 정보를 얻을 수 있는 3D 입체영상에 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 기존의 2D 의료영상으로부터 입체영상을 생성하는 의료영상 입체변환 방법을 제안한다. 실험 영상으로 CT(Computed Tomograpy) 영상을 사용한다. 제안 방법은 장기의 영역 분할, 에지를 이용한 경계선 추출, 각 장기의 깊이 정보에 따른 명암 분석 등으로 구성된다. 얻어진 데이터를 바탕으로 CT 영상의 깊이맵을 생성한다. 최종적으로 추출된 깊이 맵과 2D 의료영상으로 부터 입체영상을 생성한다.

캐릭터 객체의 변환을 이용하는 입체 동영상 콘텐츠 제작 (Producing Stereoscopic Video Contents Using Transformation of Character Objects)

  • 이관욱;원지연;최창열;김만배
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.33-43
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    • 2011
  • 3D 디스플레이의 급격한 공급으로 다양한 3D 입체 콘텐츠의 제작이 요구되고 있다. 3D 콘텐츠의 제작 방법으로는 일반적으로 스테레오 카메라로 입체물을 제작할 수 있지만, 기존 2D 콘텐츠에서 입체영상물을 제작하는 기법도 중요한 기술이다. 이러한 2D 콘텐츠의 변환작업을 통한 3D 영상물 제작은 3D 변환 분야에서 활발히 진행되고 있다. 그러나 단순히 한 장의 영상을 3D로 변환하는 것은 콘텐츠의 실감을 전달하지 못한다. 본 논문에서는 기존의 2D 영상에 존재하는 객체에 생명력을 불어넣어, 그림속이 객체가 살아나 움직이는 새로운 애니메이션 콘텐츠 제작 방법을 제안한다. 또한 3D 디스플레이에서 시청이 가능하도록 입체영상으로 제작된다. 입력영상이 주어지면 배경영상, 전경객체 마스크, 배경 깊이맵, 객체 깊이맵을 생성한다. 각 전경객체의 이동, 회전, 및 줌을 통해 생동감있는 객체를 구현하며, 변환된 객체의 깊이맵 및 배경영상을 이용하여 실감있는 입체영상을 제작한다. 실험영상은 신윤복의 단오풍정 및 픽사의 애니메이션 UP의 클립영상을 이용하여 3D 입체영상으로 구현하였다.

쌍대적 관점에서 D2D 송수신 단말쌍 할당 (D2D Tx-Rx Pair Assignment: Duality Perspective)

  • 오창윤
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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    • pp.87-88
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    • 2019
  • 본 논문에서는 D2D 송수신 단말쌍을 결정하는 방법을 쌍대적 관점에서 살펴보기로 한다. 주어진 D2D 송신단말 그룹과 수신단말 그룹에서 에너지 최적화를 위한 D2D 송수신 단말쌍 할당은 송신단말 그룹이 수신단말 그룹이 되고, 수신단말 그룹이 송신단말 그룹이 되는 환경에서도 동일한 송수신 단말쌍이 할당되는 쌍대적 특성이 있음을 증명하도록 한다.

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기하구조 기반 깊이 추정에 적합한 소실점 검출 기법 (Vanishing Point Detection Method suited to Geometry-based Depth Estimation)

  • 김준호;강현수;김진수;최해철;이시웅
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.121-123
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    • 2012
  • 본 논문에서는 2D-to-3D 변환을 위한 기하구조 기반 깊이 추정에 적합한 소실점 검출 기법을 제안한다. 3D 공간에서 평행한 직선들은 2D 공간으로의 투시영상에서 시점에서 멀어질수록 간격이 좁아지고, 결국에는 한 점으로 수렴하게 된다. 수렴된 점을 소실점(vanishing point)이라 하고, 소실점을 거쳐 지나는 직선들을 소실선(vanishing lines)이라고 한다. 일반적으로, 인간은 소실선과 소실점을 추정한 2D 영상에서 소실점이 관찰자 시점으로부터 제일 먼 지점이라는 인식을 이용하여 깊이 정보를 인지할 수 있다. 전경영역과 배경영역 간의 경계에서는 수직성분을 가진 선들이 생성되어 올바른 소실점을 검출하는데 방해가 될 수 있다. 그렇기 때문에 본 논문에서는 수직성분을 가진 선들을 제거하여 소실점을 탐색하는 기법을 제안한다.

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WLAN 및 Mobile WiMAX를 위한 2.3-2.7 GHz 대역 이중모드 CMOS RF 수신기 (A 2.3-2.7 GHz Dual-Mode RF Receiver for WLAN and Mobile WiMAX Applications in $0.13{\mu}m$ CMOS)

  • 이성구;김종식;김영조;신현철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권3호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • IEEE 802.11n 기반 무선 LAN과 IEEE 802.16e 기반 Mobile WiMAX에 적용할 수 있는 이중모드 직접 변환 수신기를 $0.13\;{\mu}m$ RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 설계된 직접 변환 수신기는 2.3-2.7 GHz의 주파수 범위에서 동작을 한다. 저잡음 증폭기에 Current Steering 기술을 사용하여 전체 이득의 크기를 3 단계로 조절이 가능하게 하였다. 플리커 잡음 영향을 낮추기 위해 믹서에 Current Bleeding 기술을 사용하였다. 믹서 LO를 위한 I/Q 위상 신호 발생을 위해 주파수 2-분주회로를 포함하였다. 제작된 직접 변환 수신기는 1.4V의 공급 전원에서 LO 버퍼를 포함하여 56 mA를 사용하며, 32 dB의 전력이득과 4.8dB의 잡음지수, 그리고 +6 dBm의 출력 $P_{1dB}$를 가진다.

셀룰러 네트워크에서 비면허 대역을 활용한 단말 간 직접통신 타당성 연구 (Feasibility Study for Device-to-Device Communications Using Unlicensed Bands in a Cellular Network)

  • 김현민;강길모;신오순
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.208-211
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    • 2016
  • 단말 간 직접통신(D2D: Device-to-Device) 기술은 지리적으로 근접한 단말들이 네트워크 인프라를 거치지 않고 직접적으로 통신하는 기술이다. 특히 셀룰러 네트워크에서는 D2D 통신이 셀룰러 자원을 공간적으로 재사용함으로써 주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 하지만 셀룰러 단말의 채널 시변성 및 그에 따른 자원 할당 변화로 인해 셀룰러 자원을 재사용하는 D2D 단말의 채널 품질을 지속적으로 유지할 수 없고, 셀룰러 단말 또한 간섭에 의해 성능이 열화될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 D2D 링크가 셀룰러 네트워크의 상향링크 자원을 재사용하는 상황에서 셀룰러 단말의 채널 변화로 인한 D2D 통신 링크의 성능 열화를 완화하는 방안으로 비면허 대역 주파수 자원을 D2D 통신에 보조적으로 활용하는 기술을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 기술의 효용성을 검증한다.

2D/3D 입체 변환 기술

  • 김만배
    • 정보와 통신
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    • 제27권3호
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    • pp.23-28
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    • 2010
  • 본고에서는 현재 입체영상분야에서 많은 관심이 있는 2D/3D 입체변환 기술에 대해 설명한다. 2D/3D 입체변환 기술은 지난 20년간 꾸준히 연구와 개발이 진행되어온 분야로 상업적 가치가 매우 높은 기술이다. 본고에서는 입체변환의 기본 개념, 입체영상의 원리, 및 기존의 변환기법들을 소개하고, 현재까지의 기술적 방향과 해결해야 할 문제점을 소개한다.