KR101258158B1 - Method for controlling the power of device-to-device communication terminal and method for establishing device-to-device communication session - Google Patents

Method for controlling the power of device-to-device communication terminal and method for establishing device-to-device communication session Download PDF

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Abstract

개시된 기술은 단말 간 직접 통신(Device-to-Device통신; 이하, D2D통신)을 수행하는 제1 통신 단말이 기지국과 통신을 수행하는 제2 통신 단말과 동일한 무선 자원을 사용하는 경우, 상기 제1 통신 단말과 상기 제2 통신 단말 간의 채널이득(이하, 제1 채널이득)을 측정하는 단계; 및 상기 기지국이 상기 제1 채널이득을 기초로, 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호에 의하여 제2 통신 단말에 전파 간섭이 발생하지 않도록 상기 제1 통신 단말의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하는 D2D단말의 전력 제어 방법이다.The disclosed technology is performed when a first communication terminal performing direct communication between devices (hereinafter, referred to as D2D communication) uses the same radio resource as a second communication terminal communicating with a base station. Measuring channel gain (hereinafter, referred to as first channel gain) between the communication terminal and the second communication terminal; And controlling, by the base station, transmission power of the first communication terminal so that radio wave interference does not occur in a second communication terminal by a signal transmitted by the first communication terminal based on the first channel gain. It is a power control method of D2D terminal.

Description

Ｄ2Ｄ통신 단말의 전력 제어 방법 및 Ｄ2Ｄ통신 세션 개설 방법{METHOD FOR CONTROLLING THE POWER OF DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION TERMINAL AND METHOD FOR ESTABLISHING DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION SESSION}METHOD FOR CONTROLLING THE POWER OF DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION TERMINAL AND METHOD FOR ESTABLISHING DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION SESSION}

본 명세서에 개시된 기술은 D2D통신 단말의 전력 제어 방법 및 D2D통신 세션 개설 방법에 관한 것이다. 보다 상세하지만 제한됨 없이, 이동통신 시스템에서 기지국이 직접 통신을 수행하는 통신 단말의 전력을 제어하는 방법에 관한 것이다.The technology disclosed herein relates to a power control method of a D2D communication terminal and a method of establishing a D2D communication session. More particularly, but not limited to, a method for controlling power of a communication terminal through which a base station directly communicates in a mobile communication system.

D2D통신이란 이동통신 시스템에서 통신 단말 간 직접 통신을 나타낸다. 즉, 서로 인접한 통신 단말들이 서로간에 링크를 설정한 뒤 기지국을 거치지 않고 데이터를 직접 주고 받는 통신을 말한다. D2D통신에서 기지국은 D2D통신 단말의 자원 및 전송상태 등을 관리한다. 기지국은 통신 단말과 제어신호를 지속적으로 주고 받음으로써, D2D통신 단말의 상태를 분석하고, 이를 토대로 D2D통신 단말을 제어한다.D2D communication refers to direct communication between communication terminals in a mobile communication system. In other words, the communication terminal adjacent to each other is a communication between the direct exchange of data without passing through the base station after establishing a link between each other. In the D2D communication, the base station manages resources and transmission states of the D2D communication terminal. The base station analyzes the state of the D2D communication terminal by continuously transmitting and receiving a control signal with the communication terminal, and controls the D2D communication terminal based on this.

D2D통신의 장점은 기지국의 절차감소, D2D통신 단말의 사용 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 망의 수용 능력 증가 등이 있다. D2D통신의 단점으로는 주파수 재사용에 따른 간섭 문제, 보안 문제 등이 있다.Advantages of D2D communication include reduced procedure of the base station, reduced power used by the D2D communication terminal, increased data transmission speed, and increased network capacity. Disadvantages of D2D communication include interference problems and security problems due to frequency reuse.

도 1은 이동통신 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 통신 단말은 기지국을 통한 통신을 수행하거나 D2D통신을 수행할 수 있다. 단말1(120)과 단말2(130)는 기지국(110)을 통해 통신을 수행한다. 단말1 및 2(120, 130)는 기지국(110)으로 데이터를 송신하거나, 기지국(110)으로부터 데이터를 수신한다. 하지만, D2D통신을 수행하는 단말3 (140)은 기지국(110)의 중계 없이 직접적으로 단말4(150)과 통신할 수 있다. 그러므로, 기지국(110)의 부하는 D2D통신 단말들이 있을 때 더 줄어든다.1 is a diagram illustrating a mobile communication system. Referring to FIG. 1, a communication terminal may perform communication through a base station or perform D2D communication. The terminal 1 120 and the terminal 2 130 communicate with each other via the base station 110. Terminals 1 and 2 (120, 130) transmits data to, or receives data from the base station (110). However, the terminal 3 140 performing D2D communication may directly communicate with the terminal 4 150 without relaying the base station 110. Therefore, the load of the base station 110 is further reduced when there are D2D communication terminals.

기존의 발명은 D2D통신을 위한 자원을 할당하기 위해 기지국이 기존 통신단말 및 D2D통신 단말에게 전파 간섭 및 경로 손실을 측정하도록 명령하고, 모든 단말들의 측정 결과를 기반으로 D2D통신을 위한 자원을 할당한다. 또한, 기지국이 이용하는 특정 자원에 대한 SINR(SIGNAL TO INTERFERENCE NOISE RATIO)이 요구치 보다 작은 경우, 해당 자원을 이용하는 D2D통신 단말의 전력을 제한하는 방법을 이용한다.The existing invention instructs a base station to measure radio wave interference and path loss to an existing communication terminal and a D2D communication terminal to allocate resources for D2D communication, and allocates resources for D2D communication based on the measurement results of all terminals. . In addition, when a SINR (SIGNAL TO INTERFERENCE NOISE RATIO) for a specific resource used by the base station is smaller than a required value, a method of limiting the power of the D2D communication terminal using the corresponding resource is used.

개시된 기술이 이루고자 하는 기술적 과제는 D2D통신 단말의 전력 제어 방법을 제공하는 데 있다. 개시된 기술은 기존의 발명보다 효율적으로 채널상태를 반영하여 D2D통신 단말의 전력을 제어하는 방법 및 D2D통신 단말의 전력을 결정하는 방법을 제공한다. 또한, 개시된 기술은 D2D통신 단말간의 세션 개설을 위한 신호교환 절차를 제공한다.The technical problem to be achieved by the disclosed technology is to provide a power control method of a D2D communication terminal. The disclosed technology provides a method of controlling the power of the D2D communication terminal and a method of determining the power of the D2D communication terminal by reflecting the channel state more efficiently than the existing invention. In addition, the disclosed technology provides a signal exchange procedure for establishing a session between D2D communication terminals.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 기술의 제1 측면은 단말 간 직접 통신(Device-to-Device통신; 이하, D2D통신)을 수행하는 제1 통신 단말이 기지국과 통신을 수행하는 제2 통신 단말과 동일한 무선 자원을 사용하는 경우, 상기 제1 통신 단말과 상기 제2 통신 단말 간의 채널이득(이하, 제1 채널이득)을 측정하는 단계; 및 상기 기지국이 상기 제1 채널이득을 기초로, 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호에 의하여 제2 통신 단말에 전파 간섭이 발생하지 않도록 상기 제1 통신 단말의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하는 D2D단말의 전력 제어 방법을 제공한다.The first aspect of the disclosed technology to solve the above technical problem is a second communication terminal in which a first communication terminal performing direct communication between devices (Device-to-Device communication; hereinafter, D2D communication) performs communication with the base station Measuring channel gain (hereinafter, referred to as first channel gain) between the first communication terminal and the second communication terminal when using the same radio resource as? And controlling, by the base station, transmission power of the first communication terminal so that radio wave interference does not occur in a second communication terminal by a signal transmitted by the first communication terminal based on the first channel gain. Provided is a power control method of a D2D terminal.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 기술의 제2 측면은 D2D통신을 수행하는 제1 통신 단말이 세션 설정 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국은 상기 제1 통신 단말에 D2D통신 수행가능 여부와 채널상태 측정을 요청하는 단계; 상기 제1 통신 단말이 D2D통신 수행가능 여부 및 채널이득 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 D2D통신을 수행하는 경우가 상기 기지국을 이용하여 통신하는 경우보다 더 높은 데이터 전송률을 보장받을 수 있는 경우, 상기 기지국이 상기 제1 통신 단말이 D2D통신을 수행하도록 D2D통신 세션을 개설하는 단계를 포함하는 D2D통신 세션 개설 방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, a second aspect of the disclosed technology may include: transmitting, by a first communication terminal performing D2D communication, a session establishment request message to a base station; Requesting, by the base station, whether the D2D communication can be performed and channel state measurement from the first communication terminal; Transmitting, by the first communication terminal, whether to perform D2D communication and channel gain information to the base station; And establishing a D2D communication session so that the first communication terminal performs the D2D communication when the D2D communication can guarantee a higher data rate than when using the base station. It provides a method for establishing a D2D communication session comprising.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시 예가 다음의 효과를 전부 포함해야 한다거나 다음의 효과만을 포함한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의해 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technique may have the following effects. However, since a specific embodiment does not mean to include all of the following effects or only the following effects, it should not be understood that the scope of the disclosed technology is limited thereto.

본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 D2D통신 단말의 전력 제어 시 D2D통신 단말과 동일한 무선자원을 사용하는 통신 단말간의 채널이득을 반영하므로, 모든 통신 단말간의 채널이득을 측정하는 선행기술보다 효율적으로 D2D통신 단말의 전력을 제어할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 D2D통신 단말의 전력을 결정하는 방법을 제공하여, 결정된 전력으로 D2D통신 단말을 제어함으로써, 이동통신 시스템에서 기지국 및 통신 단말들 간의 전파 간섭을 완화하면서, D2D통신의 성능을 보장하는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 기지국 및 통신 단말들 간의 전파 간섭을 줄여, D2D통신 단말과 동일한 무선자원을 사용하는 통신 단말 및 기지국의 성능 저하를 완화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 의한 D2D통신 세션 개설 방법은 D2D통신 단말의 신호 교환 절차를 구체적으로 제시한다.Since the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention reflects the channel gain between communication terminals using the same radio resources as the D2D communication terminal when controlling the power of the D2D communication terminal, the channel gain between all communication terminals is measured. There is an advantage that can effectively control the power of the D2D communication terminal. In addition, the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention provides a method for determining the power of the D2D communication terminal, by controlling the D2D communication terminal with the determined power, thereby preventing radio wave interference between the base station and the communication terminal in the mobile communication system While mitigating, there is an advantage of ensuring the performance of D2D communication. In addition, the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention has the advantage of reducing the performance of the communication terminal and the base station using the same radio resources as the D2D communication terminal by reducing radio interference between the base station and the communication terminal . In addition, the method for establishing a D2D communication session according to the present invention specifically presents a signal exchange procedure of the D2D communication terminal.

도 1은 D2D통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 이동통신 시스템의 상향링크 자원 공유 시 전파 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 이동통신 시스템의 하향링크 자원 공유 시 전파 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 단말의 전력을 제어하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 단말의 전력을 산정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 단말의 전력을 결정하는 것을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 세션을 개설하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 세션을 개설하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram for explaining D2D communication.
2 is a view for explaining radio wave interference when uplink resource sharing in a mobile communication system.
3 is a diagram for explaining radio wave interference when downlink resource sharing in a mobile communication system.
4 is a view for explaining the control of the power of the D2D communication terminal according to an embodiment of the disclosed technology.
5 is a view for explaining the calculation of the power of the D2D communication terminal according to an embodiment of the disclosed technology.
6 is a flowchart for describing determining power of a D2D communication terminal according to an embodiment of the disclosed technology.
7 is a view for explaining a procedure for opening a D2D communication session according to an embodiment of the disclosed technology.
8 is a flowchart illustrating a procedure of establishing a D2D communication session according to an embodiment of the disclosed technology.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. Embodiments of the present application will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the techniques disclosed in this application are not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. It should be understood, however, that the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. “제1 ” 또는 “제2 ” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows. The terms " first " or " second " and the like are intended to distinguish one element from another and should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

또, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다”등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and the terms "comprise" or "having" include features, numbers, steps, operations, components, and parts described. Or combinations thereof, it is to be understood that they do not preclude the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Also, in performing a method or an operation method, each of the processes constituting the above method may occur in a different order than that described in the context without explicitly specifying a specific order in the context. That is, each process may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in the opposite order.

도 2는 이동통신 시스템의 상향링크 자원 공유 시 전파 간섭을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, D2D통신 단말이 이동통신 시스템의 상향링크 자원을 공유하는 경우, 전파 간섭이 발생한다. 단말i(220)와 단말j(230)는 D2D통신을 수행한다. 만약, 단말i(220)와 단말j(230)가 이동통신 시스템의 상향링크 자원을 공유할 경우, 단말i(220)가 단말j(230)에 신호를 송신할 때, 기지국(210)에 전파 간섭을 준다. 또한, 단말k(240)가 D2D통신 단말(220, 230)과 동일한 무선 자원을 공유하는 경우, 단말k(240)가 기지국(210)으로 신호를 송신할 때, 단말j(230)에 전파 간섭을 준다.2 is a view for explaining radio wave interference when uplink resource sharing in a mobile communication system. Referring to FIG. 2, when the D2D communication terminal shares uplink resources of the mobile communication system, radio wave interference occurs. The terminal i 220 and the terminal j 230 perform D2D communication. If the terminal i 220 and the terminal j 230 share uplink resources of the mobile communication system, when the terminal i 220 transmits a signal to the terminal j 230, the terminal i 220 propagates to the base station 210. Interfere. In addition, when the terminal k 240 shares the same radio resources as the D2D communication terminals 220 and 230, when the terminal k 240 transmits a signal to the base station 210, radio wave interference to the terminal j 230 Gives.

도 3은 이동통신 시스템의 하향링크 자원 공유 시 전파 간섭을 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, D2D통신 단말이 이동통신 시스템의 하향링크 자원을 공유하는 경우, 전파 간섭이 발생한다. 단말i(320)와 단말j(330)는 D2D통신을 수행한다. 만약, 단말i(320)와 단말j(330)가 이동통신 시스템의 하향링크 자원을 공유할 경우, 단말j(330)가 단말i(320)로부터 신호를 수신할 때, 기지국(310)으로부터 전파 간섭을 받는다. 또한, 단말k(340)가 D2D통신 단말(320, 330)과 동일한 무선 자원을 공유하는 경우, 단말k(340)가 기지국(310)으로부터 신호를 수신할 때, 단말i(320)로부터 전파 간섭을 받는다.3 is a diagram for explaining radio wave interference when downlink resource sharing in a mobile communication system. Referring to FIG. 3, when the D2D communication terminal shares downlink resources of the mobile communication system, radio wave interference occurs. The terminal i 320 and the terminal j 330 perform D2D communication. If the terminal i 320 and the terminal j 330 share the downlink resource of the mobile communication system, when the terminal j 330 receives a signal from the terminal i 320, it propagates from the base station 310. Receive interference. In addition, when the terminal k (340) share the same radio resources as the D2D communication terminal (320, 330), when the terminal k (340) receives a signal from the base station 310, the radio wave interference from the terminal i (320) Receive.

상술한 바와 같이 동일한 무선 자원을 공유하는 경우, 전파 간섭이 발생하기 때문에, 통신 단말의 전력을 제어하여 전파 간섭을 제거할 필요가 있다.
When the same radio resource is shared as described above, radio wave interference occurs, so it is necessary to control the power of the communication terminal to eliminate the radio wave interference.

도 4는 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 단말의 전력을 제어하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 기지국(410)은 전파 간섭이 발생하지 않도록, D2D통신 단말(420, 430)의 전력을 제어한다. 기지국(410)은 D2D통신을 수행하는 단말i(420)와 단말j(430)의 전력을 제어하여, 기지국(410), D2D통신 단말(420, 430) 및 단말k(440) 간에 전파 간섭이 발생하는 것을 방지한다. 4 is a view for explaining the control of the power of the D2D communication terminal according to an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 4, the base station 410 controls the power of the D2D communication terminals 420 and 430 so that radio wave interference does not occur. The base station 410 controls the power of the terminal i 420 and the terminal j 430 performing D2D communication, so that radio wave interference between the base station 410, the D2D communication terminals 420 and 430, and the terminal k 440 is reduced. Prevent it from happening.

구체적으로 기지국(410)은 D2D통신을 수행하는 단말i(420)과 단말j(430)의 전력을 제어하여, D2D통신 영역에 기지국(410) 및 단말k(440)이 포함되지 않도록 한다. 단말k(440)는 단말i(420) 및 단말j(430)과 동일한 무선자원을 사용하는 단말로서, 전파 간섭이 발생할 수 있는 단말을 나타낸다. D2D통신 영역은 D2D통신을 수행하는 통신 단말이 송신하는 신호가 거리에 따라 감쇄되어 일정 크기의 세기를 갖는 경계지점까지의 영역을 나타내며, D2D통신 단말이 송신한 신호로 인하여 다른 통신 단말이나 기지국이 전파 간섭을 받지 않을 수 있는 지점까지의 영역을 나타낼 수 있다. In more detail, the base station 410 controls the powers of the terminal i 420 and the terminal j 430 performing D2D communication so that the base station 410 and the terminal k 440 are not included in the D2D communication area. The terminal k 440 is a terminal using the same radio resources as the terminal i 420 and the terminal j 430, and indicates a terminal where radio wave interference may occur. The D2D communication area represents an area up to a boundary point where a signal transmitted by a communication terminal performing D2D communication is attenuated according to a distance and has a certain magnitude of intensity, and another communication terminal or a base station is transmitted due to a signal transmitted by the D2D communication terminal. It may represent an area up to a point that may not be subjected to radio interference.

또한, D2D통신 영역이 기지국(410)의 통신 영역(기지국이 전송한 신호 세기가 γth 가 되는 경계까지의 영역)에 포함되도록 단말i(420) 및 단말j(430)의 전력을 제어한다. 즉, 기지국(410)은 단말i 및 j(420, 430)의 통신 영역이 단말k(440) 및 기지국(410)을 포함하지 않고, 기지국(410)의 통신 영역에 포함되도록 단말i 및 j(420, 430)의 전력을 산정하고, 산정된 전력을 단말i 및 j(420, 430)로 전송하여 단말i 및 j(420, 430)의 전력을 제어할 수 있다.In addition, the power of the terminal i 420 and the terminal j 430 is controlled so that the D2D communication area is included in the communication area of the base station 410 (the area up to the boundary where the signal strength transmitted by the base station becomes γ th). That is, the base station 410 includes the terminal i and j so that the communication area of the terminal i and j (420, 430) does not include the terminal k (440) and the base station 410, but is included in the communication area of the base station 410 The power of the terminals i and j (420, 430) may be controlled by calculating the power of the terminals 420 and 430 and transmitting the calculated power to the terminals i and j (420, 430).

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 이동통신 시스템에서 전파 간섭을 완화하면서, D2D통신의 성능을 보장하는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 D2D통신 단말과 동일한 무선자원을 사용하는 통신 단말만을 고려하여, 인접한 모든 단말을 고려하는 선행기술에 비해 효율적으로 전력을 제어할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 D2D통신 단말과 동일한 무선자원을 사용하는 통신 단말 및 기지국 사이의 전파 간섭을 제거하여 동일한 무선자원을 사용하는 통신 단말 및 기지국의 성능 저하를 완화할 수 있는 장점이 있다. 즉, 본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 D2D통신 단말과 동일한 무선자원을 사용하는 통신 단말 및 기지국을 D2D통신 영역에 포함시키지 않음으로써, 이동통신 시스템의 상/하향링크 자원을 모두 재사용하는 경우에도 적용 가능한 장점이 있다.As described above, the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention has an advantage of ensuring performance of the D2D communication while mitigating radio wave interference in a mobile communication system. In addition, the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention has the advantage that can effectively control the power compared to the prior art that considers all adjacent terminals considering only the communication terminal using the same radio resources as the D2D communication terminal. have. In addition, the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention eliminates radio interference between the communication terminal and the base station using the same radio resources as the D2D communication terminal to mitigate the performance degradation of the communication terminal and the base station using the same radio resources There is an advantage to this. That is, the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention does not include a communication terminal and a base station using the same radio resources as the D2D communication terminal in the D2D communication area, thereby reusing both uplink and downlink resources of the mobile communication system. There is also an advantage that can be applied.

도 5는 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 단말의 전력을 산정하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 기지국은 측정된 채널이득을 기초로 D2D통신 단말의 전력을 결정한다. 단말i는 gi ,k(501)를 계산하여 기지국으로 보고하며, 단말j는 gj ,k(502)를 계산하여 기지국으로 보고한다. gi ,k(501) 및 gj ,k(502)는 단말i 및 단말j가 측정한 단말k와의 채널이득이다.5 is a view for explaining the calculation of the power of the D2D communication terminal according to an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 5, the base station determines the power of the D2D communication terminal based on the measured channel gain. The terminal i calculates g i , k 501 and reports it to the base station, and the terminal j calculates g j , k 502 and reports it to the base station. g i , k 501 and g j , k 502 are channel gains with terminal k measured by terminal i and terminal j.

기지국은 gBS ,i(503), gBS ,j(504) 및 gcov , BS(505)을 측정한다. gBS ,i(503) 및 gBS,j(504)는 기지국과 단말i 및 단말j 사이의 채널이득을 나타내며, gcov , BS(505)는 기지국과 셀 경계 사이의 채널이득을 나타낸다.The base station measures g BS , i 503, g BS , j 504 and g cov , BS 505. g BS , i 503 and g BS, j 504 represent channel gains between the base station and terminal i and terminal j, and g cov , BS 505 represents channel gains between the base station and cell boundary.

기지국은 단말i 및 단말j로부터 수신한 gi ,k(501), gj ,k(502) 및 gcov , BS(505)를 이용하여 gi , cov(506) 및 gj , cov(507)를 계산한다. gi , cov(506) 및 gj , cov(507)는 단말i 및 단말j와 기지국의 셀 경계 사이의 채널이득이다. 기지국은 계산된 값들을 이용하여 단말i 및 단말j의 전력(Pi , Pj)을 하기의 수학식1에 따라 산정한다.The base station uses g i , k 501, g j , k 502 and g cov , BS 505 received from terminal i and terminal j , g i , cov 506 and g j , cov 507 Calculate g i , cov 506 and g j , cov 507 are the channel gains between terminal i and terminal j and the cell boundary of the base station. The base station by using the calculated value is calculated in accordance with equation (1) to the power (P i, P j) of the terminal i and the terminal j.

Figure 112011059729604-pat00001
Figure 112011059729604-pat00001

Figure 112011059729604-pat00002
Figure 112011059729604-pat00002

여기서, γth는 전력 임계값이다. γth는 기지국이 전송한 신호가 통신 단말 등과 신호를 송수신할 수 있는 것이 가능한 최소 전력값일 수 있으며, 임의로 설정된 전력값일 수 있다. Where γ th is the power threshold. γ th may be a minimum power value at which a signal transmitted from a base station can transmit and receive a signal to a communication terminal or the like, and may be a power value arbitrarily set.

gi ,k(501) 및 gj ,k(502)는 하기의 수학식2에 따라 계산된다.g i , k 501 and g j , k 502 are calculated according to Equation 2 below.

Figure 112011059729604-pat00003
Figure 112011059729604-pat00003

Figure 112011059729604-pat00004
Figure 112011059729604-pat00004

여기서, Rj ,k 및 Rj ,k 는 단말i와 단말j가 단말k로부터 수신한 신호의 세기이며, Pk 는 단말k가 송신한 파워이다.Here, R j , k and R j , k are the strengths of the signals received by terminal i and terminal j from terminal k, and P k is the power transmitted by terminal k.

gBS ,i(503) 및 gBS ,j(504)는 하기의 수학식3에 따라 계산된다.g BS , i 503 and g BS , j 504 are calculated according to Equation 3 below.

Figure 112011059729604-pat00005
Figure 112011059729604-pat00005

Figure 112011059729604-pat00006
Figure 112011059729604-pat00006

여기서, RBS ,i 및 RBS ,j 는 기지국이 단말i와 단말j로부터 수신한 신호의 세기이며, Pi 및 Pj 는 단말i 및 j가 송신한 파워이다.Here, R BS , i and R BS , j are strengths of signals received by the base station from terminal i and terminal j, and P i and P j are powers transmitted by terminals i and j.

gi , cov(506) 및 gj , cov(507)는 하기의 수학식4에 따라 계산된다.g i , cov 506 and g j , cov 507 are calculated according to Equation 4 below.

Figure 112011059729604-pat00007
Figure 112011059729604-pat00007

Figure 112011059729604-pat00008
Figure 112011059729604-pat00008

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 D2D통신 단말의 전력 제어 방법은 D2D통신 단말의 전력을 산정하는 방법을 제공하여, 이동통신 시스템에서 전파 간섭을 완화하면서, D2D통신의 성능을 보장하는 장점이 있다.
As described above, the power control method of the D2D communication terminal according to the present invention provides a method for calculating the power of the D2D communication terminal, thereby mitigating radio wave interference in a mobile communication system and ensuring the performance of the D2D communication.

도 6은 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 단말의 전력을 결정하는 것을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6을 참조하면, S610 단계에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 제1 통신 단말이 기지국과 통신하는 제2 통신 단말과 동일한 무선 자원을 사용하는지 판단한다. 제1 및 제2 통신 단말이 동일한 무선 자원을 사용하면 전파 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 전파 간섭이 발생할 수 있는 제2 통신 단말만을 고려함으로써, D2D통신의 효율을 향상시킬 수 있다. 전파 간섭이 발생하는 모습은 도 2 및 도 3의 설명을 통해 상술하였다.6 is a flowchart for describing determining power of a D2D communication terminal according to an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 6, in step S610, it is determined whether the first communication terminal performing direct communication between terminals uses the same radio resource as the second communication terminal communicating with the base station. Radio interference may occur when the first and second communication terminals use the same radio resource. Therefore, by considering only the second communication terminal where radio wave interference may occur, it is possible to improve the efficiency of the D2D communication. The appearance of radio wave interference has been described above with reference to FIGS. 2 and 3.

S620 단계에서 제1 통신 단말이 제2 통신 단말과의 채널이득을 측정한다. 제1 통신 단말은 측정한 채널이득을 기지국으로 전송한다. 또한, 기지국은 제1 통신 단말과의 채널이득 및 셀 경계 사이의 채널이득을 측정할 수 있다. 제1 통신 단말은 제2통신 단말의 사운딩 신호를 주기적으로 감지하여 채널이득을 측정할 수도 있다.In operation S620, the first communication terminal measures channel gain with the second communication terminal. The first communication terminal transmits the measured channel gain to the base station. In addition, the base station can measure the channel gain between the first communication terminal and the channel gain between cell boundaries. The first communication terminal may periodically detect the sounding signal of the second communication terminal to measure channel gain.

S630 단계에서 기지국이 측정된 채널이득에 기초하여 제1 통신 단말이 송신한 신호에 의하여 제2 통신 단말에 전파 간섭이 발생하지 않도록 제1 통신 단말의 송신 전력을 제어한다. 전파 간섭은 제1 통신 단말이 송신한 신호가 제2 통신 단말에 수신될 때, 신호의 세기가 임계값을 넘는 것을 의미할 수 있다.In step S630, the base station controls the transmission power of the first communication terminal so that radio wave interference does not occur in the second communication terminal by the signal transmitted by the first communication terminal based on the measured channel gain. The radio wave interference may mean that the signal strength exceeds a threshold value when the signal transmitted by the first communication terminal is received by the second communication terminal.

기지국은 제1 통신 단말이 측정한 채널이득과 기지국이 측정한 제1 통신 단말과의 채널이득 및 셀 경계 사이의 채널이득을 기초로 제1 통신 단말의 전력을 제어할 수 있다. 제1 통신 단말과 제2 통신 단말 간의 채널이득을 제1 채널이득이라 하고, 기지국과 제1 통신 단말 간의 채널이득을 제2 채널이득이라 하고, 기지국과 셀 경계 사이의 채널이득을 제3 채널이득이라 하고, 제3 채널이득에서 제2 채널이득을 뺀 값을 제4 채널이득이라 한다. 이때, 전력 임계값과 상기 제1 채널이득의 차이값, 상기 전력 임계값과 상기 제2 채널이득의 차이값 및 상기 전력 임계값과 상기 제4 채널이득의 차이값 중 최소값을 상기 제1 통신 단말의 전력으로 산정한다. 상술한 방법으로 제1 통신 단말의 전력을 산정함으로써, 제1 통신 단말이 D2D통신을 수행할 때 발생하는 전파 간섭을 제거할 수 있다.
The base station may control the power of the first communication terminal based on the channel gain measured by the first communication terminal, the channel gain between the first communication terminal and the channel gain between cell boundaries. The channel gain between the first communication terminal and the second communication terminal is called the first channel gain, the channel gain between the base station and the first communication terminal is called the second channel gain, and the channel gain between the base station and the cell boundary is called the third channel gain. The value obtained by subtracting the second channel gain from the third channel gain is called fourth channel gain. In this case, a minimum value of a difference between a power threshold and the first channel gain, a difference between the power threshold and the second channel gain, and a difference between the power threshold and the fourth channel gain is determined by the first communication terminal. Calculate with power. By calculating the power of the first communication terminal by the above-described method, radio wave interference generated when the first communication terminal performs D2D communication can be eliminated.

도 7은 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 세션을 개설하는 절차를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하면, 단말i는 D2D통신을 수행하기 위해 기지국에 세션 설정 요청 메시지를 송신한다(701). 세션 설정 요청 메시지를 수신한 기지국은 단말i 및 j에 대해 각각 채널상태 및 D2D통신 수행 가능 여부를 측정할 것을 요청한다(702, 703). 단말i 및 j는 각각 채널상태 및 D2D통신 수행 가능 여부를 기지국으로 보고한다(704, 705). 이때, 채널상태는 예컨대 SINR(SIGNAL-TO-NOISE RATIO)일 수 있다. 기지국은 기지국 중계 및 단말i 및 j 간 직접 통신하는 경우 전송률을 예측한다(706). 기지국은 예측된 전송률에 따라 단말i 및 j 간 D2D통신 세션 개설 여부를 전송한다(707, 708).
7 is a view for explaining a procedure for opening a D2D communication session according to an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 7, terminal i transmits a session establishment request message to a base station in order to perform D2D communication (701). Upon receiving the session establishment request message, the base station requests for measuring the channel state and whether D2D communication can be performed for terminals i and j, respectively (702 and 703). UE i and j report the channel state and whether D2D communication can be performed to the base station, respectively (704 and 705). In this case, the channel state may be, for example, SINR (SIGNAL-TO-NOISE RATIO). The base station predicts the transmission rate when the base station relays and the direct communication between the terminal i and j (706). The base station transmits whether to establish a D2D communication session between the terminal i and j according to the predicted transmission rate (707 and 708).

도 8은 개시된 기술의 일 실시 예에 따른 D2D통신 세션을 개설하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다. 도 8을 참조하면, S810 단계에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 제1 통신 단말이 세션 설정 요청 메시지를 기지국으로 전달한다. S820 단계에서, 기지국이 제1 통신 단말에 D2D통신 수행가능 여부와 채널상태 측정을 요청한다. S830 단계에서 제1 통신 단말이 D2D통신 수행가능 여부 및 채널이득을 기지국으로 전송한다. S840단계에서 기지국은 D2D통신을 수행하는 경우가 기지국을 이용하여 통신하는 경우보다 더 높은 데이터 전송률을 보장받을 수 있는지 예측한다. 만약 D2D통신을 수행하는 경우가 기지국을 이용하여 통신하는 경우보다 더 높은 데이터 전송률을 보장받을 수 있다면, S850 단계에서 기지국이 제1 통신 단말이 D2D통신을 수행하도록 D2D통신 세션을 개설한다. D2D통신 세션이 성공적으로 개설되면, 기지국은 D2D통신 세션이 수행되는 동안 제1 통신 단말의 전력을 주기적으로 제어한다. 8 is a flowchart illustrating a procedure of establishing a D2D communication session according to an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 8, in step S810, a first communication terminal performing direct communication between terminals transmits a session establishment request message to a base station. In step S820, the base station requests the first communication terminal to perform the D2D communication and the channel state measurement. In step S830, the first communication terminal transmits whether D2D communication can be performed and channel gain to the base station. In step S840, the base station predicts whether the case of performing the D2D communication can be guaranteed a higher data rate than when using the base station. If performing the D2D communication can guarantee a higher data rate than when using the base station, in step S850, the base station establishes a D2D communication session so that the first communication terminal performs the D2D communication. If the D2D communication session is successfully established, the base station periodically controls the power of the first communication terminal during the D2D communication session.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 D2D통신 세션 개설 방법은 D2D통신을 수행하는 통신 단말들과 기지국간의 신호 교환 절차를 구체적으로 제시하여, D2D통신 단말이 전파 간섭을 완화하며 D2D통신을 가능하도록 하는 방법을 제공한다.As described above, the method for establishing a D2D communication session according to the present invention specifically presents a signal exchange procedure between communication terminals and a base station performing D2D communication, so that the D2D communication terminal can alleviate radio interference and enable D2D communication. To provide.

Claims (8)

단말 간 직접 통신(Device-to-Device통신; 이하, D2D통신)을 수행하는 제1 통신 단말이 기지국과 통신을 수행하는 제2 통신 단말과 동일한 무선 자원을 사용하는 경우, 상기 제1 통신 단말과 상기 제2 통신 단말 간의 채널이득(이하, 제1 채널이득)을 측정하는 단계; 및
상기 기지국이 상기 제1 채널이득을 기초로, 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호에 의하여 제2 통신 단말에 전파 간섭이 발생하지 않도록 상기 제1 통신 단말의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하되,
상기 채널이득을 측정하는 단계는, 상기 기지국이 셀 경계와 상기 기지국 간의 채널이득(이하, 제3 채널이득)을 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 제1 및 상기 제3 채널이득을 기초로 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호에 의하여, 상기 기지국에 전파 간섭이 발생하지 않고, 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호가 상기 셀 경계에 포함되도록, 상기 제1 통신 단말의 송신 전력을 제어하는 D2D통신 단말의 전력 제어 방법.When the first communication terminal performing direct communication between devices (hereinafter, referred to as D2D communication) uses the same radio resource as the second communication terminal communicating with the base station, the first communication terminal is connected to the first communication terminal. Measuring channel gain (hereinafter, referred to as first channel gain) between the second communication terminals; And
And controlling, by the base station, transmission power of the first communication terminal so that radio wave interference does not occur in a second communication terminal by a signal transmitted by the first communication terminal based on the first channel gain.
The measuring channel gain further includes the step of the base station measuring channel gain (hereinafter, referred to as a third channel gain) between a cell boundary and the base station.
The controlling of the power may be performed by the first communication terminal without generating radio interference to the base station by a signal transmitted by the first communication terminal based on the first and third channel gains. And controlling a transmission power of the first communication terminal so that a signal is included in the cell boundary. 제 1항에 있어서,
상기 채널이득을 측정하는 단계는, 상기 기지국이 상기 제1 통신 단말과 상기 기지국 간의 채널이득(이하, 제2 채널이득)을 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 전력을 제어하는 단계는, 제1 및 제2 채널이득을 기초로 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호에 의하여, 상기 기지국 및 상기 제2 통신 단말에 전파 간섭이 발생하지 않도록 상기 제1 통신 단말의 송신 전력을 제어하는 D2D통신 단말의 전력 제어 방법.The method of claim 1,
The measuring the channel gain further includes the step of measuring, by the base station, channel gain (hereinafter, referred to as a second channel gain) between the first communication terminal and the base station.
The controlling of the power may include generating the radio wave interference to the base station and the second communication terminal by a signal transmitted by the first communication terminal based on first and second channel gains. Power control method of the D2D communication terminal for controlling the transmission power of the. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 채널이득을 측정하는 단계는, 제2 및 제3 채널이득을 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 제1 내지 제3 채널이득을 기초로, 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호에 의하여 상기 기지국 및 상기 제2 통신 단말에 전파 간섭이 발생하지 않고, 상기 제1 통신 단말이 송신한 신호가 상기 셀 경계에 포함되도록, 상기 제1 통신 단말의 송신 전력을 제어하는 D2D통신 단말의 전력 제어 방법.The method of claim 1,
The measuring channel gain further includes measuring second and third channel gains.
In the controlling of the power, based on the first to third channel gains, radio wave interference does not occur in the base station and the second communication terminal by a signal transmitted by the first communication terminal, and the first And controlling the transmission power of the first communication terminal so that a signal transmitted from the communication terminal is included in the cell boundary. 제 4항에 있어서, 상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 기지국이 상기 제3 채널이득에서 상기 제2 채널이득을 뺀 값(이하, 제4 채널이득)을 계산하고,
전력 임계값과 상기 제1 채널이득의 차이값, 상기 전력 임계값과 상기 제2 채널이득의 차이값 및 상기 전력 임계값과 상기 제4 채널이득의 차이값 중 최소값을 상기 제1 통신 단말의 전력으로 산정하는 단계; 및
상기 산정된 전력을 상기 제1 통신 단말로 전송하는 단계를 포함하는 D2D통신 단말의 전력 제어 방법.The method of claim 4, wherein controlling the power comprises:
The base station calculates a value obtained by subtracting the second channel gain from the third channel gain (hereinafter referred to as a fourth channel gain);
The minimum value of the difference between the power threshold and the first channel gain, the difference between the power threshold and the second channel gain, and the difference between the power threshold and the fourth channel gain is the power of the first communication terminal. Calculating; And
And transmitting the calculated power to the first communication terminal. 제 1항에 있어서, 상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 제1 통신 단말의 통신 영역이 상기 제2 통신 단말 및 상기 기지국을 포함하지 않으며, 상기 기지국이 커버하는 셀에 포함되도록 상기 제1 통신 단말의 전력 세기를 산정하는 단계; 및
상기 산정된 전력 세기를 상기 제1 통신 단말로 전송하는 단계를 포함하는 D2D통신 단말의 전력 제어 방법.The method of claim 1, wherein controlling the power comprises:
Calculating a power intensity of the first communication terminal so that the communication area of the first communication terminal does not include the second communication terminal and the base station and is included in a cell covered by the base station; And
And transmitting the calculated power intensity to the first communication terminal. 제 1항에 있어서, 상기 채널이득을 측정하는 단계는,
상기 제1 통신 단말이 상기 제2통신 단말의 사운딩 신호를 주기적으로 감지하여 상기 사운딩 신호를 이용하여 채널이득을 측정하는 D2D통신 단말의 전력 제어 방법.The method of claim 1, wherein measuring the channel gain comprises:
And the first communication terminal periodically detects a sounding signal of the second communication terminal and measures a channel gain using the sounding signal. 삭제delete
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