JP6724185B2 - 無線通信システムで装置間の通信のための同期方法及び装置 - Google Patents

Description

本明細書の実施形態は、無線通信システムで無線装置間の直接通信方法及び装置に関し、特に、基地局のカバレージの外にある端末が基地局カバレージがない状況でも端末間の同期を獲得し、これに基づいて端末間の送受信ができる方法に関する。

また、本明細書の実施形態は、緊急災難状況で端末間の自体同期を獲得し、これに基づいてブロードキャスト送信又はユニキャスト送信をサポートするためものである。

一般的に、移動通信システムはユーザの移動性を確保しながら通信を提供するための目的で開発された。このような移動通信システムは技術の飛躍的な発展に応じて音声通信はもちろん高速のデータ通信サービスを提供することができる段階となった。

近年、次世代移動通信システム中の一つとして、３ＧＰＰ(３ｒｄ ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ)でＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムに対する規格作業が進行しつつある。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムは、持続的な性能向上のために開発されており、現在提供されているデータ送信率より３〜１０倍以上の送信速度を有する高速パケット基盤通信を具現する技術である。

また、端末間の直接通信は２０００年代初期から絶えず研究されたが、現在の移動通信システムは同じ基地局又は隣接した基地局内の端末間にデータ送信のためには基地局の無線網とネットワークに接続された有線網を通じるデータ送受信を介して通信が可能であるが、このような負荷を減少して無線網がない場合にも隣接した端末間のに効果的な通信をサポートするために研究された。だけでなく基地局が存在しない状況や緊急災難により基地局が動作しない状況で効果的に通信をするための端末間の通信も研究されている。
以下、ＬＴＥシステムとは、既存のＬＴＥシステムとＬＴＥ-Ａシステムを含む意味で理解する。

無線通信システムで基地局がある状況で装置間の直接通信は基地局信号に基づいて同期が維持される場合、他の端末間に干渉が無しに通信が可能である。したがって、基地局同期信号に基づいて運営されるが、基地局が存在しないか、又は基地局信号が受信されない場合、若しくは緊急災難状況で基地局が動作しない場合には基地局同期信号が端末に受信されないから通信が不可能である。したがって、このような状況で効果的に通信をするために自ら同期を獲得する方法、及びこれに基づいて端末間のデータ通信方法が及び装置が必要である。

前記の課題を解決するための本明細書の一実施形態による移動通信システムの送信装置で信号送受信方法は、基地局から同期信号に係る情報を受信する段階と、前記受信した情報に基づいて第１同期信号を送信する段階と、及び前記受信された情報に基づいて前記第１同期信号と対応する第２同期信号を受信する段階と、を含む。

本明細書の他の実施形態による移動通信システムの受信装置で信号送受信方法は、送信装置から第１同期信号を受信する段階と、及び前記第１同期信号に基づいて前記第１同期信号と対応する第２同期信号を送信する段階と、を含む。

本明細書の他の実施形態による移動通信システムで信号を送受信する送信装置は、基地局及び受信装置のうちの少なくとも一つと信号を送受信する送受信部と、及び前記送受信部を制御し、基地局から同期信号に係る情報を受信し、前記受信した情報に基づいて第１同期信号を送信し、受信された情報に基づいて前記第１同期信号と対応する第２同期信号を受信する制御部と、を含む。

本明細書のまた他の実施形態による移動通信システムで信号を送受信する受信装置は、送信装置及び基地局のうちの少なくとも一つと信号を送受信する送受信部と、及び前記送受信部を制御し、送信装置から第１同期信号を受信し、前記第１同期信号に基づいて前記第１同期信号と対応する第２同期信号を送信する制御部と、を含む。

本明細書の実施形態によれば、端末が基地局の同期信号を受信することができないか、又は基地局のカバレージの外に位置した場合、若しくは緊急、災難状況で基地局が動作しない場合に基地局の助け無しに一定領域の端末間に自体同期を構成することができ、これに基づいて端末間にブロードキャスト(ｂｒｏａｄｃａｓｔ)及びユニキャスト(ｕｎｉｃａｓｔ)送信が可能である。

本明細書の実施形態が適用される端末間通信システムを示す図面である。 本明細書の実施形態が適用されるＬＴＥシステムのダウンリンクサブフレーム構成を示す図面である。 本明細書の実施形態が適用されるＬＴＥシステムのアップリンクサブフレーム構成を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案する端末間の通信方法を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案する端末間の通信のための同期信号送信及び受信過程を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案する端末間の通信のためのデータチャンネル送信及び受信過程を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案する端末間の通信のためのデータチャンネル送信及び受信過程を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案する同期方法のための端末の動作を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案するデータチャンネル送信のための端末の動作を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案する同期方法のための端末の動作を示す図面である。 本明細書の実施形態が提案するデータチャンネル送信のための端末の動作を示す図面である。 本明細書の実施形態による端末の構成要素を示す図面である。

以下、本明細書の実施形態の実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
実施形態を説明するにあたり、本明細書の実施形態が属する技術分野によく知られており、本明細書の実施形態と直接的に関連がない技術内容に対しては説明を省略する。これは不必要な説明を省略することによって、本明細書の実施形態の要旨を明瞭にして、より明確に伝達するためである。

以下、本明細書の実施形態を説明するにあたり関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本明細書の実施形態の要旨を不必要にすることができると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照して本明細書の実施形態を説明する。

本明細書の実施形態は、例えば、ＬＴＥシステムに接続可能な端末を参照して説明すれば、基地局から端末にダウンリンク信号を送信し、端末から基地局にアップリンク信号を送信する通信システムにおいて端末がダウンリンク又はアップリンクを用いて端末間の直接通信のためのことである。ＬＴＥのダウンリンク信号は情報が含まれるデータチャンネル、制御信号を送信する制御チャンネル、チャンネル測定及びチャンネルフィードバックのための基準信号(ＲＳ、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)を含む。ＬＴＥのアップリンク信号は、情報が含まれるデータチャンネル、フィードバック情報又は制御信号を送信する制御チャンネル、基地局が端末のチャンネルを測定するための基準信号(ＳＲＳ、ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)を含む。

ＬＴＥ基地局は、ＰＤＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)とＤＬ ＣＣＨ(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ)を通じてそれぞれデータ情報と制御情報を端末に送信することができる。

アップリンクには端末が基地局へ送信するデータチャンネルと制御チャンネル、基準信号から構成されており、データチャンネルはＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ)で制御チャンネルはＰＵＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ)を通じて送信されることができる。

ＬＴＥ基地局は、多数の基準信号を有することができ、前記多数の基準信号は共通基準信号(ＣＲＳ、ｃｏｍｍｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)、チャンネル情報用基準信号(ＣＳＩ-ＲＳ、ｃｈａｎｎｅｌｓｔａｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲＳ)、及び復調用信号又は端末専用基準信号(ＤＭＲＳ、ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌ)のうちの一つ以上を含むことができる。

ＣＲＳは、ダウンリンク全帯域にかけて送信され、セルの中のすべての端末が信号を復調し、チャンネルを測定するのに用いられる。ＣＲＳ送信に用いられるリソースを減らすために基地局は端末専用の基準信号で端末に対してスケジューリングされた領域にだけ端末専用の基準信号(ＤＭＲＳ)を送信し、このためチャンネル情報習得のために時間と周波数軸でＣＳＩ-ＲＳを送信する。

端末は、端末専用基準信号(ＤＭＲＳ)を用いてデータチャンネル(ＰＵＳＣＨ)と制御チャンネル(ＰＵＣＣＨ)を送信し、また、アップリンクのチャンネル測定のためにＳＲＳ(ＳｏｕｎｄｉｎｇＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)を送信することができる。前記ＳＲＳは、サブフレームの最後のシンボルに送信されてＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨは、ＳＲＳと同時に送信されることができない。ＰＵＣＣＨは一般的にアップリンク帯域幅の最先端で送信されるとＰＵＳＣＨは全帯域にかけて送信されることができる。

図１は、基地局と端末間のデータを送受信する通信システムに端末間の通信のためのシステムを示す図面である。

図１を参照すれば、基地局(１０３、１０５)は、端末(１０８、１０９)と通信ができ、このような通信は基地局の同期信号が送信される基地局のカバレージ内で通信がサポートされることができる。

この時、端末(１０８、１０９)に送信するデータは、ネットワーク１０１から基地局１０５に送信され、基地局１０５は端末１０８に無線リソースをスケジューリングして端末１０８にデータ１１５を送信する。

しかし、もし、基地局１３０が緊急、災難状況によりカバレージを失ってしまう場合、端末１０９はこれ以上基地局を発見することができないからこれ以上通信が不可能となる。この場合に端末間の通信で基地局のカバレッジが存在しない端末１０９間に通信をサポートして通信をするようになればデータを伝達し、端末を用いるユーザ間に通信が可能にできるメリットがある。

図２は、ダウンリンクサブフレームを示す図面である。
図２を参照して説明すれば、基地局のスケジューリング単位はダウンリンクサブフレーム２０１、２０３であり、一つのサブフレーム２０１、２０３は２つのスロット(ｓｌｏｔ)２０５から構成されており、

のシンボルから構成されており制御チャンネルとデータチャンネル、基準信号を送信する。前記

のシンボルの中、時間的に早い

のシンボル２１１は制御チャンネル２１１を送信するのに用いられ、残りシンボルである

まではデータチャンネル２１３の送信に用いられる。
送信帯域幅は周波数上でリソースグループ(ＲＢ)２１７から構成され、それぞれのＲＢ２１７は

のサブキャリア又はＲＥ(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ)から構成されており、時間軸に２個のスロットと一つのＲＢ単位をＰＲＢｐａｉｒで称する。ＰＲＢ ｐａｉｒにはＣＲＳ(Ｃｏｍｍｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、２０９)、ＣＳＩ-ＲＳ(Ｃｈａｎｎｅｌｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)、ＤＭＲＳ(Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＲＳ、２０７)が送信される。

ダウンリンクチャンネルを測定するためには基地局はＣＲＳ又はＣＳＩ-ＲＳを送信することで端末にチャンネル測定をするようにし、端末が前記チャンネル測定結果を基地局へ報告すれば基地局は基地局と端末間のダウンリンクチャンネル状態が分かる。

ダウンリンクサブフレームはその構造的特徴によって一般的なサブフレーム(Ｎｏｒｍａｌ ｓｕｂｆｒａｍｅ、２０１)とＭＢＳＦＮサブフレーム２０３に分けることができ、差異点はＭＢＳＦＮサブフレームの場合には識別番号２１５のように初めの２つのシンボルまで一般サブフレームと同等に送信をし、残りシンボルにはＣＲＳを送信しない特徴がある。

図３は、本明細書の実施形態が適用されるＬＴＥシステムのアップリンクサフレーム構成を示す図面である。
図３を参照すれば、アップリンクチャンネル測定は基地局が端末がＳＲＳ３０９を送信するように指示することによって行われる。具体的に、端末が送信したＳＲＳ３０９を基地局が受信することによってアップリンクチャンネル(チャンネル状態)を基地局が認知することができる。端末は送信の基本時間単位でアップリンクサブフレーム３０１を用い、前記アップリンクサブフレーム３０１、３０２は２つのスロットから構成されている。サブフレームは

のシンボルから構成されており、端末は前記シンボルを通じて制御チャンネル、データチャンネル３０７、基準信号３０５などを送信する。

制御チャンネル(ＰＵＣＣＨ)は、アップリンク帯域で周波数上に端に送信され、一つのＰＵＣＣＨは両方アップリンク端をスロット単位に交替しながら送信されることができる。

制御チャンネルとデータチャンネルは図１のように割り当て領域の中で一部シンボルを基準信号(ＤＭＲＳ、３０５)に割り当てて基地局が端末が送信した信号を復調することができるようにする。ＳＲＳは識別番号３０９のようにサブフレーム３０２の最後のシンボルに送信されるが、この時にデータチャンネルはＳＲＳが送信される最後のシンボルには送信されない。

端末間の直接通信は、大きく２つの種類の通信をサポートすることができる。第１は、ユニキャスト(ｕｎｉｃａｓｔ)送信で一方の端末と他方の端末が直接通信をする送信を意味し、第２はマルチキャスト又はブロードキャスト送信で一方の端末が不特定多数の端末に同一のデータを送信する送信を意味する。ユニキャスト送信は音声データ又はメッセンジャーのように特定ユーザに送信されるデータの送信を意味し、マルチキャスト又はブロードキャスト送信は緊急情報、広告、広報、交通情報のように不特定多数に送信される通信を含むことができる。

もし、端末が基地局の領域を長時間の脱するか、或いはカバレージホールに位置して基地局がこれ以上識別されない場合、若しくは緊急な状況や停電、地震、津波、台風、ハリケーン、ツナミのように災難が発生して基地局が破損、動作不能状態に陷る場合、端末は基地局と通信がこれ以上不可能となって端末はいずれも同期を失ってしまうようになる。このような災難状況でも端末の機能に損傷されることではないから、もし端末間に通信ができれば近くにある端末間にデータ送受信が可能となり、たとえば応急救助隊が到着して人名構造時に構造信号を認知することができる機能を有することができるようになる。だけでなく任意の基地局が不能状態となる場合、当該基地局に接続された端末は地理的に近くにある端末であるから端末間の通信が可能となる。しかし、基地局が不能状態になれば当該基地局で通信を受けた端末は同期をいずれも失うようになり、同期を失ってしまった端末は実際に端末通信機能があっても通信を行うことができなくなる。

このように基地局のカバレッジを脱するか、基地局とデータ送受信を行うことができない端末間にデータ送受信のためには端末間の同期を確保することが必要である。基地局が通信不能状態となる場合、端末に同期を開始するか同期に対する情報を伝達する基地局のような主体がなくなるから端末は自体的に又は自らの判断で同期を獲得しなければならなく、これのためには基地局とのデータを送受信するＬＴＥシステムと相違する別途の同期構造が必要である。別途の同期構造は効果的な同期獲得と別途のシグナリング無しに自体的に同期獲得ができるようにする方法である。

図４は、本明細書の実施形態で提案する同期送信方法を示す図面である。
実施形態で、提案する同期送信方法は、第１同期信号と第２同期信号を用いる方法で、端末は非同期状態で第１同期信号又は第２同期信号を検索し、もし端末が非同期状態で第１同期信号又は第２同期信号がいずれも検索されない場合、第１同期信号を送信し、さらに、もし第１同期信号を検索して第２同期信号を検索することができなかった場合、第１同期信号に自分の同期を合わせて第２同期信号のみを送信し、さらに、もし第２同期信号を検索して第１同期信号を検索することができなかった場合、第２同期信号に端末の同期を合わせて第１同期信号を送信し、もし、端末が第１同期信号と第２同期信号を検索した場合、第１同期信号と第２同期信号に同期を合わせて同期信号を送信しない。実施形態によって前記第１同期信号及び第２同期信号は予め設定されたそれぞれ他のシーケンスを有する同期信号であることができる。また、他の実施形態の場合、第１同期信号と第２同期信号はそれぞれ他の周期に送信又は受信される同期信号であることができる。

図４を参照して説明すれば、ユーザ１(４０１)は、第１同期と第２同期が検索されない端末として、ユーザ１(４０１)は任意の時間の間、第１同期と第２同期の存在するか否かを判断することができる。もし、第１同期信号と第２同期信号が検出されない場合、又は第１同期信号と第２同期信号が十分な信号品質で検索されない場合にはユーザ１(４０１)の端末は前記端末隣近に識別番号４１１の領域を有する範囲内に第１同期信号を送信する。前記第１同期信号を送信する範囲は、端末により選択的に決定されることができる。この場合、ユーザ１(４０１)が送信する第１同期信号の送信電力及びチャンネル状態により前記端末隣近に識別番号４１１のように第１同期信号の領域が形成される。この時、ユーザ２(４０３)に該当する端末がユーザ１(４０１)が送信した第１同期信号を受信するようになる。しかし、ユーザ１(４０１)が第２同期信号を送信しないからユーザ２(４０３)に該当する端末は第１同期だけ受信するようになり、よってユーザ２は第２同期信号を送信する。ユーザ２(４０３)に該当する端末が第２同期信号を送信するようになれば、識別番号４１３のように第１同期信号領域上に一部重ねて前記ユーザ２(４０３)の端末隣近に第２同期信号領域４１３が形成されることができる。もし、ユーザ３(４０５)のようにユーザ１(４０１)とユーザ２(４０３)に該当する端末が第１同期信号と第２同期信号を送信しても第２同期信号だけ受信することができる場合には、ユーザ３(４０５)は第１同期信号だけ送信する。もし、ユーザ４(４０７)のように第１同期信号と第２同期信号をいずれも受信することができる場合には何も送信しない。実施形態によって同期信号送信方法は２つの同期信号を全部受信する場合に前記受信した２つの信号の中で予め設定された受信品質に及ぶことができない同期信号を選択して再送信する段階を含むことができる。

提案する実施形態で同期信号の受信するか否かを決定することは同期信号の受信品質が特定基準以上に解釈することと、上位シグナリングで予め構成された場合、又は端末のメモリーに予め記憶されている場合、若しくは受信電力が或る一定水準以上と判断される場合をいずれも含む。提案する実施形態で同期信号の送信電力を決定することは、受信された同期信号の品質に反比例して送信するか、又は上位シグナリングで予め構成された場合、若しくは端末のメモリーに予め記憶されている場合、若しくは常に同様の送信電力を用いる場合をいずれも含む。

提案する実施形態で第１同期信号と第２同期信号は定められた時間間隔を維持すると、第１同期信号と第２同期信号の間隔と第２同期信号と第１同期信号の間隔は一定するようにすることを含む。これは非同期状態である時点に同期信号を送信することか端末が分かることができなく、さらに、受信機と送信機転換のための時間を含むためである。提案する実施形態で第１同期信号と第２同期信号の送信信号は、特定シーケンスを用いて送信し、第１同期信号と第２同期信号は区別可能な互いに異なるシーケンスを用いることを含む。しかし、本明細書の実施形態は第１同期信号と第２同期信号が同様のシーケンスを用いることを含む。たとえ、第１同期信号と第２同期信号が同様のシーケンスを用いる場合には、端末は１個のシーケンスを用いて５ｍｓｅｃの周期でシーケンスを検索し、検索したシーケンスが１０ｍｓｅｃ周期で受信される場合には第１同期信号又は第２同期信号だけ検出されたことで認知し、５ｍｓｅｃ以後に二番目の同期信号を送信する。したがって、第１同期信号と第２同期信号の区別は互いに異なるシーケンスを用いることだけではなく互いに異なる時間に送信する同様のシーケンスと同様に運営することができる。また、実施形態により前記第１同期信号と前記第２同期信号はそれぞれ同様の周期を有し、各信号は相違するオフセット値を有することを含むことができる。より具体的に、前記第１同期信号及び前記第２同期信号はそれぞれ１０ｍｓｅｃの周期をもって、前記第１同期信号は０ｍｓｅｃ、前記第２同期信号は５ｍｓｅｃのオフセット値を有することができる。このような構成を介して１個のシーケンスを用いて第１同期信号及び第２同期信号を区別して送信することができる。前述した同期信号に係る情報は基地局から受信されるか、端末に予め設定されてあり得る。

図５は、本明細書の実施形態で提案する第１同期信号と第２同期信号の送受信過程を時間軸で示す図面である。
図５を参照して説明すれば、図５ではユーザ１(５１０)、ユーザ２(５２０)、ユーザ３(５３０)、ユーザ４(５４０)は、図４におけるユーザ１(４０１)、ユーザ２(４０３)、ユーザ３(４０５)、ユーザ４(４０７)に対応されることができるユーザである。

第１同期信号と第２同期信号は識別番号５０１と識別番号５０２のようにＬＴＥシステムのラジオフレームから送信され、好ましい実施のために１０ｍｓｅｃ長さのラジオフレーム５０１の例で示した。しかし他の長さのフレームにも同様に利用が可能である。図５は、各ユーザの送信機と受信機装置観点で本明細書の実施形態の同期信号送受信動作を示す図面である。

ユーザ１(５１０)は、非同期状態で何らの同期信号も受信することができなかった場合で、この場合、ユーザ１(５１０)は先ずラジオフレーム５０１で受信機を受信モードで動作して第１同期信号と第２同期信号受信を試みる。本明細書の実施形態は、受信のためには一つ又は多数個のラジオフレーム５０１を用いることを含む。もし、何らの同期信号を受信することができない場合にユーザ１(５０１)は識別番号５１３のようにラジオフレーム５０２で受信機５１１をオフして送信機５１２に第１同期信号５１５を送信する。しかし、実施形態によりユーザ１(５１０)は受信機５１１をオフせず送信機５１２を動作することができる。

もし、ユーザ２(５２０)のように受信機５２１を受信モードとした状態で第１同期信号５２３が受信された場合、ユーザ２(５２０)は継続ラジオフレーム５０４で第１同期信号５２３、５２５は受信状態を維持し、以後第２同期信号を送信すべき時点では識別番号５２７のように第２同期信号を送信する。

ユーザ３(５３０)は、識別番号５０５のように受信機５３１を受信モードとして第２同期信号(５３３)だけ受信された場合で、この場合、ユーザ３(５３０)は持続的に第２同期信号(５３７)をラジオフレーム５０６で受信しながら図５の５３５のように第１同期信号を送信する。ユーザ４(５４０)は第１同期信号５４３と第２同期信号５４５が全部受信されるユーザで、このようなユーザは大部分多数のユーザから同様の第１同期信号５４３と第２同期信号５４５を受信するようになるが、送信する端末の距離によって少しの誤差をもって受信されることができる。しかし、多数の端末が送信するから受信品質の向上するメリットがある。

ユーザ４(５４０)の端末の場合、前述したように第１同期信号５４３と第２同期信号５４５がいずれも高い受信品質を有する場合は、ユーザ４(５４０)はどんな送信もしないが、もし、第２同期信号５４５の信号品質が基準より低い場合には識別番号５４９のように第２同期信号の送信が可能である。

図４及び図５のように、各ユーザが自分が受信した同期信号の個数、又は周期に応じて自分が送信する同期信号を決定する場合、全体端末間には特定地域に第１同期信号を用いて形成された領域と第２同期信号を用いて形成された領域、そして第１同期信号と第２同期信号いずれもを用いて形成された領域が存在するようになり、第１同期信号を用いて同期化端末と第２同期信号を用いて同期化された端末が存在するようになる。ここに第１同期信号を用いて同期化された端末が第２同期信号を送信し、第２同期信号を用いて同期化された端末が第１同期信号を送信するから第１同期信号を用いて同期化された端末と第２同期信号を用いて同期化された端末間にも同様の同期を有することができる。

端末の同期が形成された後には端末間にはブロードキャスト又はユニキャスト送信が可能となる。一般的に、災難状況ではブロードキャスト送信が最も必要な送信であるが、ユニキャスト送信も同様の方式に送信されることができる。すなわち、本明細書の実施形態では端末はどんなデータチャンネルもいずれも受信するが、もし、ユニキャストの場合には受信したデータチャンネルを自分に該当する場合 、受信動作だけでして送信動作をしないことが特徴である。ブロードキャストの場合には受信動作と送信動作いずれもを行う。また、ユニキャストの場合、送信するデータに端末識別子のような識別情報を含み、このように送信及び受信端末中の一つ以上を特定してデータを送受信することによってユニキャスト送信を行うことができる。

図６は、本明細書の実施形態で提案する同期以後のデータチャンネル送信方法を示す図面である。
図６を参照して説明すれば、図６ではユーザ１(６１０)、ユーザ２(６２０)、ユーザ３(６３０)、ユーザ４(６４０)はそれぞれ図５におけるユーザ１(５１０)、ユーザ２(５２０)、ユーザ３(５３０)、ユーザ４(５４０)に対応されるユーザである。

ユーザ１(６１０)は最初同期を構成した端末で持続的にラジオフレーム６０１で第１同期信号(６１３)を送信してネットワーク同期を構成している。この時、端末は第１同期信号６１５を送信しながら送信するデータを第１同期信号６１５送信以後、一定時点でデータチャンネル６１７を送信する。好ましい実施で送信するデータはすべての端末が受信するブロードキャストデータを仮定して説明する。この場合、ユーザ２(６２０)は第１同期信号６２３を受信しながら同期を維持した以後には持続的に第１同期信号以後にデータチャンネルを持つようになる。この場合、ユーザ１(６１０)にデータチャンネル６１７を送信するようになれば、ユーザ２(６２０)はデータチャンネル６２５が発生したことを認知するようになる。ユーザ２(６２０)はデータチャンネル６２５を復調してこれを自分が送信する第２同期信号６２８送信一定時間以後６２９にデータチャンネル６２５を再送信６２９する。再送信するデータチャンネル６２９は受信したデータチャンネル６２５と同様にする。ユーザ２(６２０)が再送信したデータチャンネルをユーザ３(６３０)のように第２同期信号６３４を用いて同期化された端末がデータチャンネル６３５を受信するようになり、この場合にもユーザ２(６２０)と同様に第１同期信号６３６を送信した以後にデータチャンネル６３７を再送信する。ユーザ４(６４０)のように第１同期信号６４３と第２同期信号６４７がいずれも受信される端末の場合にはこれ以上再送信しないこともある。

前記のようなデータ送信方法は、初めにデータチャンネル送信が開始した以後に他の端末が持続的に同じデータを再送信する方式で、この場合、送信したデータは継続重ねるようになる。したがって、初めに送信する端末は同様のデータを一定送信機会の間に継続繰り返し送信をする場合、全体ネットワークでデータ送信品質向上と共に再送信する端末に伝播され、さらに、初めに送信したデータチャンネル送信を中止して一定時間待つ場合、再送信する端末が再送信を中止するようになる。このような過程は送信周期とリフレッシュ周期(ｒｅｆｒｅｓｈｐｅｒｉｏｄ)と言い、図７はこのような送信過程を示す図面である。

図７は、本明細書の実施形態が提案する端末間の通信のためのデータチャンネル送信及び受信過程を示す図面である。
図７を参照して説明し、第１データチャンネル７０９を送信するユーザ１(７１０)がデータチャンネル７０９を送信する場合、識別番号７０１のように送信周期を用いてユーザ２(７２０)、ユーザ３(７３０)、ユーザ４(７４０)が同様のデータチャンネルを十分なカバレージに再送信するまで絶えず同様のデータチャンネルを送信するようにできる。実施形態によって前記十分なカバレージに再送信するか否かは予め設定された時間周期、周辺端末の位置関係及び送信する端末が受信するデータチャンネルの受信品質中の一つ以上に基づいて判断されることができる。

また、ユーザ１(７１０)が次のデータチャンネル７１１を送信する前まで識別番号７０３のようにリフレッシュ周期を構成して再送信するデータが初めてユーザが送信した所から既に遠く離れさせて、新しいデータ７１１が以前送信と送信時の衝突が発生する事がないようにする。もし、十分なリフレッシュ周期７０３を造られなく、第２データチャンネル７１１は受信する立場で衝突が発生することができ、この場合、ブロードキャスト送信が不可能となる。

ユニキャストの場合には前述したことと同様の方式でデータチャンネルを送信するがデータチャンネルを復調して目的地が自分に該当する場合には再送信をせず、目的地が自分ではない場合には再送信を行う方式である。前記目的地が自分であると判断することは実施形態によって前記データチャンネルに含まれた目的地指示者に基づいてなることができる。

本明細書の実施形態でデータチャンネルを一つ以上の互いに異なるデータチャンネルが同時に又は時間手順で、若しくは周波数分割で存在することができ、一つのラジオフレームに多数のユーザが送信することを含む。

本明細書の実施形態は端末が基地局がない非同期状態を仮定して説明したが、本明細書の実施形態はユーザ１だけ基地局と送受信が可能で、残りユーザは基地局と送受信が不可能な場合、又はユーザ１が臨時基地局として動作することを含む。

また、実施形態によって前記データチャンネルを受信成功した端末は前記受信したデータチャンネルの受信品質に基づいて自分が送信するデータチャンネルのパワー割り当てを調節することができる。このようにデータチャンネルのパワー割り当てを調節することによってデータチャンネルを送信した端末に同様のデータチャンネルがさらに戻ることを防止することができる。より具体的に、前記データチャンネル送信時の送信側端末は前記データチャンネルを送信する時、割り当てられたパワー情報を含ませることができる。
図８は、本明細書の実施形態ですべてのユーザが非同期状態の場合の端末の同期動作を示す図面である。

図８を参照すれば、段階８０１で端末は第１同期信号と第２同期信号受信を試みることができる。
段階８０３で前記端末は第１同期信号受信を成功したか否かを判断することができる。

前記段階８０３の判断結果、前記端末が前記第１同期信号受信を失敗した場合、段階８０５で前記端末は、第２同期信号受信を成功するか否かを判断することができる。
前記段階８０５の判断結果、前記端末が前記第２同期信号受信を失敗した場合、前記端末は段階８０７で第１同期信号を送信する。
前記段階８０５の判断結果、前記端末が前記第２同期信号受信を成功した場合、前記端末は段階８０９で第１同期信号を送信することができる。
前記段階８０３の判断結果、前記端末が前記第１同期信号受信を成功した場合、段階８１１で前記端末は第２同期信号受信を成功するか否かを判断することができる。
前記段階８１１の判断結果、前記第２同期信号受信を失敗した場合、前記端末は段階８１３で第２同期信号を送信することができる。

前記段階８１１の判断結果、前記第２同期信号受信を成功した場合、前記端末は第１同期信号及び第２同期信号をいずれも受信したことになり、段階８１５で前記端末は前記第１同期信号及び前記第２同期信号のうちで予め設定された受信性能基準に最も及ぶことができない同期信号を送信することができる。実施形態により予め設定された受信性能はＳＩＮＲ値を基準と判断することができる。また、前記第１同期信号及び前記第２同期信号のうちで受信品質がより劣る同期信号を送信することができる。

図９は、本明細書の実施形態ですべてのユーザが同期状態の場合の端末のデータチャンネル送信動作を示す図面である。
図９を参照すれば、段階９０１〜段階９１５の動作はそれぞれ図８を段階８０１及び段階８１５に対応されて実施されることができる。

段階９１７で前記端末が受信した同期信号と共にデータチャンネル復調が成功した場合、前記端末は自分が送信する同期信号以後、定められた時間に受信したデータチャンネルと同様のデータチャンネルを送信することができる。

実施形態によって第１同期信号及び第２同期信号を含む同期信号とデータチャンネルは互いに異なるチャンネルから送信されることができる。より具体的に、同期信号はダウンリンクチャンネルから送信され、データチャンネルはアップリンクチャンネルから送信されることができる。
また、他の実施形態によって前記同期信号及びデータ信号は同じチャンネルで送信されることもできる。

図１０は、本明細書の実施形態で特定ユーザが基地局指示によって非同期端末のためのネットワークを構成するための基地局の動作を示す図面である。
図１０を参照すれば、段階１００１で基地局は端末に第１同期信号と第２同期信号受信を指示する。
段階１００３で前記基地局は前記端末に第１同期信号と第２同期信号の構成情報を送信する。
段階１００５で前記基地局は前記端末から第１課題２同期信号を受信するか否かを受信する。これは予め構成された同期送信があるかを判断するためである。
以後、基地局が同期信号送信が可能であると判断される場合、前記基地局は段階１００７のように前記端末に第１同期信号又は第２同期信号送信を指示する。
以後、基地局は端末に送信する同期信号と共にデータ送信を指示することもでき、これは図９の段階９１７と類似に行われることができる。

図１１は、本明細書の実施形態で特定ユーザが基地局指示によって非同期端末のためのネットワークを構成するための端末の動作を示す図面である。
図１１を参照すれば、段階１１０１で端末は基地局から第１同期信号と第２同期信号構成情報を受ける。
段階１１０３で前記端末は前記基地局に第１、第２同期信号の受信するか否かを送信する。
段階１１０５で前記端末は前記基地局から同期信号送信が指示される。

段階１１０７で端末は基地局からデータ送信指示を受け、同期信号と共にデータチャンネルを送信する。実施形態により前記段階１１０７の動作は選択的に行われることができる。

図１２は、本明細書の実施形態が提案する端末間同期及びデータチャンネル送信をサポートする端末装置の内部構造を示す図面である。
図１２を参照して説明すれば、端末コントローラー１２０９は受信装置１２０１と送信装置１２０３を時間デュプレクサ１２０５を用いてコントロールして同期信号受信機１２０７を通じて同期信号を受信し、受信された同期信号によって同期信号発生器１２１３を介して同期信号を送信する。以後、同期信号以後に送信されるデータチャンネルに基づいてデータチャンネル受信機１２１１を介してデータを受信し、これを再送信する場合、データチャンネル送信機１２１５を用いて再送信する。さらに、前記の動作制御はコントローラー(制御部、１２０９)を介して行われることができる。

本明細書及び図面に開示された実施形態は、技術内容を容易に説明し、理解を助けるために特定例を提示したものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態の以外にも本発明の技術的思想に基づいた他の変形形態が実施可能ということは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に自明なものである。

また、本明細書の実施形態は、無線通信システムから装置の間通信のための同期方法及び装置では端末動作で、上位シグナリングで端末間の同期信号構成情報を受信する動作、非同期状態で同期信号を検索する動作と、非同期状態で同期信号を送信する動作と、具体的に、非同期状態で第１同期信号又は第２同期信号を検索する動作と、非同期状態で第１同期信号又は第２同期信号がいずれも検索されない場合、第１同期信号を送信する動作と、非同期状態で第１同期信号を検索して第２同期信号を検索することができなかった場合、第１同期信号に同期を合わせて第２同期信号を送信する動作と、非同期状態で第２同期信号を検索して第１同期信号を検索することができなかった場合、第２同期信号に同期を合わせて第１同期信号を送信する動作と、非同期状態で第１同期信号と第２同期信号を検索した場合、第１同期信号と第２同期信号に同期を合わせて同期信号を送信するない動作と、非同期状態で同期信号を検索した場合、受信同期信号の受信信号品質を基準で同期信号送信するか否かを決定する動作と、非同期状態で同期信号を検索した場合、受信同期信号の受信信号品質を基準で同期信号を送信するか否かを決定する動作と、を含むことをその特徴とする。

また、本明細書の実施形態で提案する端末間の同期獲得後の動作で同期状態で、第１同期信号だけ送信する場合、第１同期信号と共にデータチャンネルを送信する動作と、同期状態で第２同期信号だけ送信する場合、第２同期信号と共にデータチャンネルを送信する動作と、同期状態で送信するデータチャンネルを一定周期の間に繰り返し的に送信する動作と、同期状態で一定周期のうちに繰り返し的にデータチャンネルを送信した後、一定時間の間のデータチャンネルを送信しない動作と、を含む。

追加的に非同期状態で第１同期信号と第２同期信号を検索した場合、第１同期信号と第２同期信号に同期を合わせて同期信号を送信しない動作と、非同期状態で同期信号を検索した場合、受信同期信号の受信信号品質を基準で同期信号を送信するか否かを決定する動作と、非同期状態で同期信号を検索した場合、受信同期信号の受信信号品質を基準で同期信号を送信するか否かを決定する動作と、を含むことを特徴とする。

本明細書の実施形態のための端末装置で状態を認知して同期信号及びデータチャンネルの受信と送信を指示する端末コントローラ、第１同期、第２同期信号を発生する同期信号発生器、同期後にデータ送受信を行うデータチャンネル送受信機、同期信号の受信を認知する同期信号受信機を含むことができる。

また、本明細書の実施形態は無線通信システムで装置間の通信のための同期方法及び装置に関することで、特に端末が基地局のカバレージの外にあるか、又は災難状況で基地局が動作しない場合、端末の間に自ら同期を獲得し、これを用いて特定領域の端末間にネットワークを形成して形成された同期に基づいてブロードキャスト又はユニキャストデータチャンネルを効果的に伝達するための方法である。特に、一つのラジオフレームで第１同期と第２同期信号の端末の同期獲得程度によって再送信するか否かを決定して全体同期を獲得する方法を含む。

一方、本明細書と図面には本発明の好ましい実施形態に対して開示した。たとえ特定用語が用いられたが、これはただ本発明の記述内容を容易に説明して発明の理解を助けるための一般的な意味で用いられたものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態の以外にも本発明の技術的思想に基づいた他の変形形態が実施可能ということは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に自明なものである。

１０１ :ネットワーク
１０３、１０５、１３０：基地局
１０８、１０９、１１３：端末

Claims (16)

1. 通信システムの第１端末の信号送受信方法において、
   同期信号の伝送周期に対する第１伝送タイミング及び第２伝送タイミングに関する同期信号伝送タイミング情報を取得する段階と、
   前記同期信号伝送タイミング情報に基づいて決定される前記第１伝送タイミング又は前記第２伝送タイミングで第２端末から伝送された第１同期信号が受信されたか否かを決定する段階と、
   前記決定に基づいて第２同期信号を伝送する段階と、を含み、
   前記第１同期信号が前記第１伝送タイミングで受信された場合、前記第２同期信号は、前記第２伝送タイミングで伝送され、前記第１同期信号が前記第２伝送タイミングで受信された場合、前記第２同期信号は、前記第１伝送タイミングで伝送されることを特徴とする信号送受信方法。
2. 前記第１伝送タイミング及び前記第２伝送タイミングは、前記第１同期信号が前記第２同期信号と異なるタイミングに伝送されるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の信号送受信方法。
3. 前記第１同期信号が受信されなかった場合、前記第２同期信号を前記第１伝送タイミング又は前記第２伝送タイミングで伝送する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の信号送受信方法。
4. 前記第２同期信号のシーケンスは、前記第１同期信号のシーケンスに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の信号送受信方法。
5. 前記同期信号伝送タイミング情報は、予め決定されて前記第１端末に保存されている、又は基地局から上位階層信号を通じて受信されることを特徴とする請求項１に記載の信号送受信方法。
6. 前記第１同期信号の受信電力を確認する段階と、
   前記第１同期信号の受信電力が、予め設定された基準値又は基地局から上位階層信号を通じて設定された基準値より小さい場合、前記第１同期信号が受信されなかったと決定する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の信号送受信方法。
7. 前記第２同期信号を伝送するための電力は、予め設定された情報又は基地局から上位階層信号を通じて設定された情報によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の信号送受信方法。
8. 前記同期信号伝送タイミング情報は、第１伝送タイミングに関連した第１オフセットと、第２伝送タイミングに関連した第２オフセットとを含むことを特徴とする請求項１に記載の信号送受信方法。
9. 通信システムで信号を送受信する第１端末において、
   少なくとも一つの信号を送受信する送受信部と、
   前記送受信部に連関され、
   同期信号の伝送周期に対する第１伝送タイミング及び第２伝送タイミングに関する同期信号伝送タイミング情報を取得し、
   前記同期信号伝送タイミング情報に基づいて決定される前記第１伝送タイミング又は前記第２伝送タイミングで第２端末から伝送された第１同期信号が受信されたか否かを決定し、
   前記決定に基づいて第２同期信号を伝送するように制御する制御部と、を含み、
   前記第１同期信号が前記第１伝送タイミングで受信された場合、前記第２同期信号は、前記第２伝送タイミングで伝送され、前記第１同期信号が前記第２伝送タイミングで受信された場合、前記第２同期信号は、前記第１伝送タイミングで伝送されることを特徴とする第１端末。
10. 前記第１伝送タイミング及び前記第２伝送タイミングは、前記第１同期信号が前記第２同期信号と異なるタイミングに伝送されるように設定されることを特徴とする請求項９に記載の第１端末。
11. 前記制御部は、
    前記第１同期信号が受信されなかった場合、前記第２同期信号を前記第１伝送タイミング又は前記第２伝送タイミングで伝送することを特徴とする請求項９に記載の第１端末。
12. 前記第２同期信号のシーケンスは、前記第１同期信号のシーケンスに基づいて決定されることを特徴とする請求項９に記載の第１端末。
13. 前記同期信号伝送タイミング情報は、予め決定されて前記第1端末に保存されている、又は基地局から上位階層信号を通じて受信されることを特徴とする請求項９に記載の第１端末。
14. 前記制御部は、
    前記第１同期信号の受信電力を確認し、
    前記第１同期信号の受信電力が、予め設定された基準値又は基地局から上位階層信号を通じて設定された基準値より小さい場合、前記第１同期信号が受信されなかったと決定することを特徴とする請求項９に記載の第１端末。
15. 前記第２同期信号を伝送するための電力は、予め設定された情報又は基地局から上位階層信号を通じて設定された情報によって決定されることを特徴とする請求項９に記載の第１端末。
16. 前記同期信号伝送タイミング情報は、第１伝送タイミングに関連した第１オフセットと、第２伝送タイミングに関連した第２オフセットとを含むことを特徴とする請求項９に記載の第１端末。

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