KR101710289B1

KR101710289B1 - 탐색 신호를 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101710289B1
Application number: KR1020157015870A
Authority: KR
Inventors: 김학성; 서한별
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2017-02-24
Also published as: WO2014098513A1; US20150334758A1; CN104885379A; KR20150099524A; US9713185B2; CN104885379B

Abstract

무선 통신 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 위한 탐색 신호를 전송하는 방법 및 장치가 제공된다. 무선기기가 기기 ID(identifier)를 기반으로 랜덤 시퀀스를 생성하고, 상기 랜덤 시퀀스를 기반으로 생성 정보를 결정한다. 상기 무선기기가 상기 생성 정보를 기반으로 탐색 시퀀스를 생성하고, 다른 무선기기에게 상기 탐색 시퀀스를 전송한다.

Description

탐색 신호를 전송하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING DISCOVERY SIGNAL}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 탐색 신호(discovery signal)을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.

D2D(device-to-device) 통신은 인접하는 무선 기기들이 직접 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기술이다. D2D 통신에서 휴대폰과 같은 무선 기기는 스스로 물리적으로 인접한 다른 무선 기기를 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽을 전송한다. D2D 통신은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있다. 블루투스(Bluetooth)나 WiFi Direct와 같은 D2D 기술은 기지국의 지원 없이 직접 무선 노드간 통신을 지원한다.

D2D 통신을 위해서, D2D 통신에 참여할 기기를 탐색하기 위한 탐색 신호 및 D2D 기기간 동기를 맞추기 위한 동기 신호가 필요하다.

본 발명은 D2D 통신에 참여할 기기를 탐색하기 위한 탐색 신호를 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.

일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 위한 탐색 신호를 전송하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 무선기기가 기기 ID(identifier)를 기반으로 랜덤 시퀀스를 생성하고, 상기 무선기기가 상기 랜덤 시퀀스를 기반으로 생성 정보를 결정하고, 상기 무선기기가 상기 생성 정보를 기반으로 탐색 시퀀스를 생성하고, 및 상기 무선기기가 다른 무선기기에게 상기 탐색 시퀀스를 전송하는 것을 포함한다.

상기 랜덤 시퀀스는 비트 시퀀스를 포함하고, 상기 비트 시퀀스 내의 비트들을 기반으로 상기 생성 정보가 결정될 수 있다.

다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 위한 탐색 신호를 전송하는 장치가 제공된다. 상기 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 장치를 식별하는 기기 ID(identifier)를 기반으로 랜덤 시퀀스를 생성하고, 상기 랜덤 시퀀스를 기반으로 생성 정보를 결정하고, 상기 생성 정보를 기반으로 탐색 시퀀스를 생성하고, 및 다른 무선기기에게 상기 탐색 시퀀스를 전송하도록 상기 RF부에게 지시한다.

무선기기간 통신을 위한 동기를 유지할 수 있고, 다양한 종류의 정보를 갖는 탐색 신호의 전송이 가능하다.

도 1은 D2D 통신의 일 예를 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색 신호 생성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐색 신호 생성을 나타낸다.
도 4는 심벌 레벨 호핑의 일 예를 보여준다.
도 5는 심벌 레벨 호핑의 다른 예를 보여준다.
도 6은 탐색 신호와 함께 동기 신호가 전송되는 예이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색 신호를 전송하는 방법을 나타낸다.
도 8은 동기 신호와 탐색 신호의 전송의 일 예를 보여준다.
도 9는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 나타낸 블록도이다.

무선기기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.

서브프레임(subframe)은 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하는 자원 할당 단위이다. 데이터 패킷은 서브프레임내 하나 또는 그 이상의 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms일 수 있다. 서브프레임은 2개의 슬롯을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브프레임이 14 OFDM 심벌을 포함하면, 2개의 슬롯 각각은 7 OFDM 심벌을 포함할 수 있다.

OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.

LTE 시스템은 무선기기간 직접 통신은 허용되지 않고, 기지국에 의해 스케줄링된다. 증가하는 데이터 트래픽을 분산하기 위해, 기지국 없이 또는 기지국의 최소한의 스케줄링을 통해 무선기기 간 D2D(device-to-device) 통신을 지원하는 것을 고려하고 있다.

도 1은 D2D 통신의 일 예를 보여준다.

제1 무선기기(WD1, 20)와 제2 무선기기(WD2, 30)는 각각 기지국(10)과 연결(예, RRC(Radio Resource Control) 연결)을 확립한다.

제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30)는 서로 통신 가능한 거리에 있고, 서로를 식별하는 피어 탐색(peer discovery)을 수행한다(S110). 피어 탐색을 위해, 제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30)는 각각 자신의 식별 정보를 포함하는 탐색 신호(discovery signal) 및/또는 동기 신호를 전송할 수 있다. 제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30)는 피어(peer) 기기의 탐색 신호를 주기적으로 찾거나(search), 또는 기지국의 요청에 의해 찾을 수 있다.

여기서는 2개의 무선기기(20, 30) 만을 고려하고 있으나, 이는 예시에 불과하다. 설명을 명확하게 하기 위해, 제1 무선기기(20)가 제2 무선기기(30)로 데이터를 전송하는 것을 예시적으로 기술한다.

제1 무선기기(20)는 기지국(10)으로 제2 무선기기(30)로의 전송을 위한 스케줄 요청을 보낸다(S120). 스케줄링 요청은 제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30) 간의 채널 상태(예, CQI(Channel Quality Indicator), 타이밍 차이 등)에 관한 정보를 포함할 수 있다.

기지국(10)은 제1 무선기기(20)로 자원 할당을 보낸다(S130). 제1 무선기기(20)는 자원 할당을 기반으로 제2 무선기기(30)로 데이터 패킷을 전송한다(S140).

상기는 기지국의 스케줄링에 의해 무선기기 간 D2D 통신을 기술하지만, 기지국의 관여 없이 무선기기간 직접 통신에 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다.

탐색 신호는 피어 기기를 찾는 데 사용되는 신호이다. 이하에서는, 탐색 신호를 생성하고 전송하는 방법에 대해 기술한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색 신호 생성을 나타낸다.

무선기기는 기기 ID(device identifier)를 기반으로 랜덤 시퀀스 생성기를 통해 랜덤 시퀀스를 생성한다. 랜덤 시퀀스는 예시에 불과하고, 기기 ID 기반으로 생성되는 초기 시퀀스라 할 수 있다. 기기 ID는 탐색 신호를 전송하는 무선기기의 식별자 또는 해당 무선기기가 속하는 기기 그룹의 식별자를 나타낼 수 있다. 무선기기의 식별자는 기기의 MAC(Medium Access Control) 주소, C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier), 그룹 ID 등으로 나타낼 수 있다.

기기 ID는 랜덤 시퀀스의 초기값으로 사용되거나, 랜덤 시퀀스의 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹에 사용되거나, 랜덤 시퀀스의 마스킹에 사용될 수 있다.

랜덤 시퀀스는 기기 ID를 확인할 수 있는 시퀀스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 랜덤 시퀀스는 다음과 같은 의사 난수 시퀀스(pseudo random seqeunce) c(i)로 정의될 수 있다.

여기서, N은 의사 난수 시퀀스 c(i)의 길이, K는 상수, x₁(i)는 제1 m-시퀀스, x₂(i)는 제2 m-시퀀스이다. 'mod'는 모듈로 연산을 나타낸다. 제1 m-시퀀스 또는 제2 m-시퀀스는 기기 ID를 기반으로 초기화될 수 있다.

생성된 랜덤 시퀀스를 기반으로 탐색 신호를 위한 탐색 시퀀스의 생성 정보를 결정한다. 탐색 시퀀스는 탐색 신호로써 전송되는 시퀀스이다.

생성 정보는 탐색 시퀀스의 생성 또는 전송에 사용되어, 탐색 시퀀스로부터 수신기가 검출하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 랜덤 시퀀스가 길이 50의 비트 시퀀스라면, 앞의 20 비트는 생성 정보의 첫번째 필드, 다음 15 비트는 생성 정보의 두번째 필드, 마지막 15 비트는 생성 정보의 세번째 필드를 나타낼 수 있다.

예를 들어, 탐색 시퀀스는 다음과 같은 길이 Ns의 Zadoff-Chu 시퀀스로 정의될 수 있다.

여기서, q는 루트 인덱스(root index), m=0,1,...,Ns-1이다. Ns과 q는 상대적 소수(relatively prime)이다.

생성 정보는 탐색 시퀀스를 위한 CS(cyclic shift) 정보, 루트 인덱스 정보, 시퀀스 호핑(hopping) 정보 및 시퀀스 맵핑 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. CS 정보는 기본 시퀀스(base sequence)를 순환 쉬프트할 CS 양을 나타낸다. 루트 인덱스 정보는 Zadoff-Chu 시퀀스의 루트 인덱스를 나타낼 수 있다. 탐색 시퀀스로, Zadoff-Chu 시퀀스가 사용된다면, 다수의 기본 시퀀스(base sequence)와 복수의 CS가 사용될 수 있다. 생성 정보는 기본 시퀀스 인덱스 및/또는 CS 인덱스를 포함할 수 있다.

시퀀스 호핑 정보는 복수의 시퀀스 그룹 중 어느 그룹에 속하는 시퀀스를 사용할 것인지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 시퀀스 맵핑 정보는 탐색 시퀀스가 물리 자원(physical resource)원(예, 부반송파 및/또는 OFDM 심벌)에 맵핑되는 정보를 포함할 수 있다. 시퀀스 맵핑 정보는 탐색 시퀀스가 홀수 인덱스의 부반송파 또는 짝수 인덱스의 부반송파에 맵핑되는지를 알려주는 콤(comb) 정보를 포함할 수 있다. 시퀀스 맵핑 정보는 탐색 시퀀스가 B(B는 정수)의 배수에 해당하는 부반송파에 맵핑된다는 정보를 포함할 수 있다.

탐색 신호는 Zadoff-Chu 시퀀스 외에 다양한 시퀀스로 정의될 수 있다. 예를 들어, 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12)의 5.5.1절에 나타난 상향링크 기준신호를 위한 시퀀스를 탐색 시퀀스로 사용할 수 있다.

추가적으로, 생성 정보는 스케줄링 요청, 그룹 지시자, 멀티-홉(multi-hop) 지시자, 비상(emergency) 지시자, 무시/무관심 정보, 우선순위정보, 그룹 참여 요청, 그룹 이탈 알림 및 그룹 탈퇴 알림 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

생성 정보를 기반으로 탐색 시퀀스가 생성될 수 있다. 탐색 시퀀스는 하나 또는 그 이상의 파트 시퀀스로 나뉘어 지고, 각 파트 시퀀스는 물리 자원에 맵핑되고, 전송된다.

탐색 신호는 하나 또는 그 이상의 서브프레임에 걸쳐 주기적 또는 사전에 정해진 주기 패턴에 따라 전송될 수 있다. 탐색 신호는 서브프레임의 일부 또는 모든 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다. 탐색 신호는 서브프레임의 첫번째 또는 마지막 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다.

탐색 신호가 전송되는 스케줄링에 관한 정보는 기지국이 무선기기에게 알려줄 수 있다. 기지국은 탐색 신호의 생성 또는 전송에 관한 설정을 무선기기에게 알려줄 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐색 신호 생성을 나타낸다.

도 2의 실시예와 비교하여, 랜덤 시퀀스를 복수의 세그먼트(segment) 시퀀스로 나누고, 각 세그먼트 시퀀스로부터 해당되는 생성 정보를 결정한다. 복수의 세그먼트 시퀀스로부터 동일한 생성 정보가 획득되거나 또는 다른 생성 정보가 획득될 수 있다. 복수의 세그먼트 시퀀스의 길이는 같거나 다를 수 있다. 각 생성 정보에 따라 복수의 탐색 시퀀스가 생성된다. 복수의 탐색 시퀀스 각각은 물리 자원에 맵핑되고, 전송된다.

사전에 D2D 쌍으로 구성된 경우라면, 탐색 신호를 수신하는 피어 기기는 탐색 신호를 전송하는 무선기기의 기기 ID를 미리 알 수 있다. 따라서, 피어 기기는 기기 ID를 기반으로 랜덤 시퀀스를 생성하고, 이로부터 생성 정보를 알 수 있기 때문에 탐색 신호를 검출할 수 있다.

만약 피어 기기가 탐색 신호를 전송하는 무선기기의 기기 ID를 미리 알 수 없다면, 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 이경우 블라인드 디코딩을 수행할 기기 ID의 범위가 제한되거나, 블라인드 디코딩 횟수가 제한될 수 있다.

전술한 바와 같이, 탐색 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)의 CS에 의해 정의될 수 있다. 복수의 기본 시퀀스로부터 하나의 기본 시퀀스를 선택하고, 선택된 기본 시퀀스를 순환 쉬프트 시켜 탐색 시퀀스가 생성될 수 있다. 선택된 기본 시퀀스의 인덱스를 Nbs라 하고, CS 인덱스를 Ncs라 하자. Nbs 및/또는 Ncs는 심볼 레벨 호핑, 슬롯 레벨 호핑 및/또는 서브프레임 레벨 호핑이 수행될 수 있다. 심볼 레벨 호핑은 OFDM 심벌 인덱스에 따라 Nbs 및/또는 Ncs가 주어지는 것을 말한다. 슬롯 레벨 호핑은 슬롯 인덱스에 따라 Nbs 및/또는 Ncs가 주어지는 것을 말한다. 서브프레임 레벨 호핑은 서브프레임 인덱스에 따라 Nbs 및/또는 Ncs가 주어지는 것을 말한다.

도 4는 심벌 레벨 호핑의 일 예를 보여준다.

S1은 제1 탐색 시퀀스를 나타내고, S2는 제2 탐색 시퀀스를 나타낸다. 서브프레임은 14 OFDM 심벌을 포함하고, OFDM 심벌들은 0∼13 인덱스가 매겨져 있는 것을 예시한다. 가용한 CS의 총 개수는 8이고, CS 인덱스는 CS0 부터 CS7이라고 하자.

첫번째 OFDM 심벌에서, S1는 CS0이 적용되고, S2는 CS4가 적용된다. 두번째 OFDM 심벌에서, S1는 CS1이 적용되고, S2는 CS5가 적용된다. 즉, OFDM 심벌 인덱스가 1씩 증가함에 따라 CS 인덱스도 1씩 증가한다.

도 5는 심벌 레벨 호핑의 다른 예를 보여준다.

첫번째 OFDM 심벌에서, S1는 CS0이 적용되고, S2는 CS1가 적용된다. 두번째 OFDM 심벌에서, S1는 CS1이 적용되고, S2는 CS3가 적용된다. 즉, S1에 대해서는 OFDM 심벌 인덱스가 1씩 증가함에 따라 CS 인덱스는 1씩 증가한다. S2에 대해서는 OFDM 심벌 인덱스가 1씩 증가함에 따라 CS 인덱스는 2씩 증가한다. 이는 탐색 시퀀스마다 호핑 패턴이 다를 수 있음을 나타낸다.

탐색 시퀀스는 하나 또는 그 이상의 서브프레임에 걸쳐 전송될 수 있다. 또는, 탐색 시퀀스는 서브프레임 내 하나 또는 그 이상의 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다. 하나의 탐색 시퀀스가 복수의 OFDM 심벌에 걸쳐 전송될 수 있다. 또는, 하나의 탐색 시퀀스는 하나 또는 그 이상의 OFDM 심벌에서 전송되고, 그 복사본이 동일한 서브프레임 내 다른 OFDM 심벌에서 반복적으로 전송될 수 있다.

하나의 서브프레임 내에서 심벌 마다 다른 생성 정보에 기반한 탐색 시퀀스가 전송될 수 있다. 예를 들어, 첫번째 슬롯과 두번째 슬롯에서 각각 독립적으로 생성 정보가 얻어질 수 있다. 첫번째 슬롯에서는 탐색 신호를 전송하는 무선기기에 관한 정보가 획득되고, 두 번째 슬롯에서는 탐색 신호를 수신할 무선기기에 관한 정보가 획득되도록 할 수 있다.

랜덤 시퀀스는 탐색 신호를 전송하는 무선기기의 ID(이를 송신 ID 라 함) 외에, 탐색 신호를 수신할 무선기기의 ID(이를 수신 ID 라 함)를 기반으로 생성될 수 있다. 송신 ID와 수신 ID의 쌍을 나타내는 특정 ID를 기반으로 랜덤 시퀀스가 생성될 수 있다. 또는, 랜덤 시퀀스는 송신 ID (또는 수신 ID)를 기반으로 생성되고, 생성 정보는 수신 ID (또는 송신 ID)를 포함할 수 있다.

송신 ID를 기반으로 한 제1 탐색 신호와 수신 ID를 기반으로 한 제2 탐색 신호가 독립적으로 전송될 수 있다. 제1 탐색 신호를 위한 OFDM 심벌의 개수와 제2 탐색 신호를 위한 OFDM 심벌의 개수는 같거나 다를 수 있다. 제1 탐색 신호와 제2 탐색 신호는 하나의 서브프레임에서 전송될 수 있다. 제1 탐색 신호는 제1 슬롯에서 전송되고, 제2 탐색 신호는 제2 슬롯에서 전송될 수 있다. 수신 무선기기가 송신 무선기기만을 확인하고 싶을 때, 제1 탐색 신호만을 검출하고, 제2 탐색 신호는 무시할 수 있다.

탐색 신호가 수신 무선기기가 특정되지 않은 브로드캐스트 신호일 때, 브로트캐스트 여부가 탐색 신호에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 생성 정보는 브로드캐스트 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 수신 무선기기는 해당 탐색 신호가 브로드캐스트임을 확인한 후 추가적으로 신호를 검출/복조할지 여부를 결정할 수 있다.

도 6은 탐색 신호와 함께 동기 신호가 전송되는 예이다.

동기 신호(synchronization signal)는 무선기기간 동기를 맞추기 위한 신호로, 하나 또는 그 이상의 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다. 여기서는, 일곱번째 OFDM 심벌과 14번째 OFDM 심벌에서 동기 신호가 전송되는 것을 보여주나, OFDM 심벌의 위치나 개수는 예시에 불과하다. 동기 신호를 위한 시퀀스 생성은 탐색 신호를 위한 시퀀스 생성과 독립적으로 설정될 수 있다.

서브프레임 경계(subframe boundary)를 인식하지 못한 채 피어 탐색이 수행될 수 있다. 이를 위해, 하나의 슬롯 내 복수의 OFDM 심벌 중 하나는 첫번째 OFDM 심벌의 복사본이 되도록 하여, CP(cyclic prefix) 역할을 수행하도록 할 수 있다. 이는 하나의 OFDM 심벌 내에서 타이밍 오차가 있더라도, 탐색 신호를 복구할 수 있는 잇점이 있다.

이하는 D2D 통신에서 무선기기가 동기를 잃은 상황 또는 아이들(idle) 모드에서 동기를 유지하지 못하고 있는 상황에서 동기 유지를 위한 신호(예, 랜덤 액세스 프리앰블 등)를 사용하지 않고, 탐색 신호를 전송하는 방법을 제안한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색 신호를 전송하는 방법을 나타낸다.

WD1(20)과 WD3(40)은 기지국와 연결 상태에 있고, 각자 동기를 유지하고 있으며, 탐색 신호를 언제 전송하여야 하는지를 알고 있는 무선기기라고 한다.

WD2(30)은 아이들 모드이거나 동기를 유지하지 못하는 무선기기이다. WD2(30)가 탐색 신호를 전송하기 위해서는, 먼저 WD1(20)과 WD3(40)가 전송하는 신호(예, 탐색 신호)로부터 타이밍을 추정한다. WD2(30)는 추정된 타이밍을 기반으로 탐색 신호를 전송한다. WD1(20), WD2(30) 과 WD3(40)는 기지국의 DL(downlink) TX(transmit) 서브프레임 경계에 맞추어 D2D 송신 및 수신을 수행한다고 한다. 탐색 신호 및/또는 동기 신호는 전술한 도 2 또는 도 3의 실시예에 따라 생성될 수 있다.

예를 들어, WD1(20)의 TA(timing advance) ＜ WD2(30)의 TA ＜ WD3(40)의 TA 라고 가정한다면, WD2(30)는 WD1(20)의 탐색 신호가 검출된 제1 시점(101)과 WD3(40)의 탐색 신호가 검출된 제2 시점(102)을 기반으로 자신의 탐색 신호(및/또는 동기 신호)가 전송될 전송 시점(103)을 결정할 수 있다. 예를 들어, WD2(30)는 제1 시점(101)과 제2 시점(102)의 평균을 전송 시점(103)으로 결정할 수 있다. 또는, WD2(30)는 제1 시점(101) 또는 제2 시점(102) 중 하나를 전송 시점(103)으로 결정할 수 있다.

다른 기기에 의한 탐색 신호의 전송 시점을 알아내기 용이하도록 하기 위해, 특별한 구조의 신호가 설계될 수 있다. 탐색 신호 및 동기 신호가 하나의 서브프레임에서 전송된다고 하자. 첫번째 OFDM 심벌에서 동기 신호가 전송되고, 나머지 OFDM 심벌에서 탐색 신호가 전송될 수 있다. 도 8은 동기 신호와 탐색 신호의 전송의 일 예를 보여준다.

매 슬롯의 특정 OFDM 심벌에서 동기 신호가 전송될 수 있다. 동기 신호가 전송되는 OFDM 심벌이 미리 정의되면, WD2(30)는 WD1(20)와 WD3(40)의 동기 신호를 탐색하여, 각각의 서브프레임 경계를 예측할 수 있다. 따라서, WD2(30)는 WD1(20)와 WD3(40)의 동기 신호와 탐색 신호가 어느 시점부터 시작되고, 어디까지 유지되는 지를 파악할 수 있다. 추정된 타이밍을 기반으로, WD2(30)는 자신의 동기 신호 및 탐색 신호를 전송할 시점을 결정할 수 있다.

WD2(30)는 자신의 DL 서브프레임 경계에 맞추어 동기 신호 및 탐색 신호를 전송할 수 있다. 주변에 D2D에 참여하는 무선기기들이 모두 DL 서브프레임 경계에 맞추어 D2D 송신/수신을 수행한다면, 이 규칙을 따라서 WD2(30)도 DL 서브프레임 경계에 맞추어 D2D 송신/수신을 수행할 수 있다. 추가적으로, 추정된 다른 무선기기의 타이밍을 고려하여 WD2(30)는 DL 서브프레임 경계로부터 전송 타이밍을 조정할 수 있다. WD2(30)가 DL 서브프레임 경계를 알지 못하는 경우는 검출된 타이밍에 근거하여 전송 타이밍을 결정할 수 있다.

WD2(30)는 DL 서브프레임 경계로부터 타이밍 오프셋에 따라 전송 타이밍을 조정할 수 있다. 타이밍 오프셋은 WD2(30)가 스스로 결정하거나, 또는 기지국이 WD2(30)에게 알려줄 수 있다. 타이밍 오프셋은 WD2(30)가 수신한 동기 신호의 수신 전력 세기(또는 동기 신호의 감쇄 정도)에 따라 조절될 수도 있다. 예를 들어, 수신된 동기 신호의 수신 전력이 큰 경우 (혹은 동기 신호의 감쇄 정도가 적은 경우), 인접 무선기기와의 거리가 적다고 판단하고 타이밍 오프셋을 줄일 수 있다. 수신 시점으로부터 상대적으로 조금 일찍 전송을 시작하는 것이다. 반면에, 수신 전력이 작은 경우 (혹은 동기 신호의 감쇄 정도가 큰 경우), 인접 무선기기와의 거리가 멀다고 판단하고 타이밍 오프셋을 증가시킬 수 있다. 수신 시점으로부터 상대적으로 많이 일찍 전송을 시작하여 전파 지연(propagation delay)를 보상하도록 동작하는 것이다. 기지국은 시스템 정보 등을 통해 동기 신호의 전송 전력값을 알리고, 무선기기가 감쇄 정도를 파악하도록 할 수 있다.

상기 제안된 신호 전송 방법에 의하면, 무선기기가 자신의 TA를 알지 못하고 네트워크에 동기를 맞추지 않은 상황에서도 주변 무선기기의 신호를 탐지하고, 이를 기반으로 자신의 D2D 신호(동기 신호 및/또는 탐색 신호)의 전송 시점을 추정할 수 있다.

추가적으로, 상기와 같은 방법으로 또는 기지국으로부터 무선기기가 TA 정보를 알게 되었다고 가정하자. 무선기기가 이동하여 TA가 변하더라도 무선기기가 스스로 변화된 TA를 추정할 수 있다. 무선기기가 이동성(mobility)을 감지하여 어느 방향으로 어느 정도의 속도로 움직이는지를 계산하고, 이 이동성 정보를 기반으로 TA를 추정할 수 있다.

복수의 무선기기로부터 수신되는 복수의 동기 신호는 무선 채널 상에서 결합(combine)되어 마치 하나의 신호가 수신되는 것과 같도록 하는 것이 수신기에게 유리하다. 서로 다른 시점에서 전송되는 복수의 동기 신호의 합을 검출하려면, 시간 지연의 합으로 인한 신호의 왜곡이 동기 신호의 검출에 영향을 받지 않도록 설계되는 것이 요구된다. 짧은 주기를 갖는 단순한 에너지 신호를 일정시간 동안 반복해서 전송하는 방법이 가능하고, Zadoff Chu 시퀀스를 동기 신호로 사용할 수도 있다.

동기 신호에 특정 정보가 포함될 수도 있다. 예를 들어, 특정 D2D 그룹에 속하는 무선기기는 그룹 관련 정보를 갖는 동기 신호를 전송하여, 다른 그룹과 구분하도록 할 수 있다. 특정 정보가 동기 신호를 통해 전송되도록 위해 다양한 방법이 적용될 수 있다. 동기 신호를 위한 시퀀스를 생성할 때, 시퀀스 인덱스를 그룹 간 다르게 할당할 수 있다.

동기 신호는 셀 ID 기반으로 생성될 수 도 있고, 기기 그룹 ID를 기반으로 생성될 수도 있다. 셀간 D2D를 위한 고유 ID를 기반으로 동기 신호가 생성될 수도 있다. 무선기기는 복수의 D2D 그룹에 관한 복수의 동기 신호가 검출되면, 자신이 참여할 D2D 그룹을 선택할 수 있다. 무선기기는 가장 큰 신호세기를 갖는 동기 신호에 해당되는 D2D 그룹에 참여할 수 있다. 또는, 무선기기는 기지국에게 참여할 D2D 그룹을 선택할 것을 요청할 수도 있다.

아이들 모드의 무선기기는 타 무선기기로부터의 동기 신호를 검출하지 못할 수 있다. D2D 통신을 개시하기 위해서 무선기기는 기지국의 도움을 받아서 동기 신호 타이밍(예를 들어, DL 서브프레임 경계 또는 TA)을 알 수도 있다.

동기 신호 전송이 네트워크의 제어 하에 수행된다면, D2D 클러스터는 네트워크에 의해 설정될 수 있다. 다른 무선기기가 전송하는 동기 신호를 수신하지 못하는 무선기기는 기지국의 지시에 의해서 동기 신호를 전송할 수 있다. 다른 무선기기가 전송하는 동기 신호를 수신하는 무선기기는 기지국의 도움없이 동기 신호를 전송할 수 있다. 기지국의 지시에 따라 동기 신호를 전송하는 무선기기는 기지국의 지시에 의해서 하나의 D2D 탐색 클러스터(discovery cluster)를 형성하게 된다. 이후에 해당 무선기기에 인접하는 무선기기들은 별도의 지시 없이도 해당 클러스터에 합류하여 클러스터를 확장하는 역할을 수행하게 된다. 즉, D2D 탐색 클러스터의 생성은 기지국이 조절하지만, 그 이후의 운영은 D2D 기기들이 스스로 동작하도록 함으로써, 관련된 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 나타낸 블록도이다.

무선기기(900)는 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF(radio frequency)부(930)를 포함할 수 있다.

프로세서(910)는 전술한 무선기기의 동작을 구현한다. 프로세서(910)는 D2D 통신을 위한 탐색 신호 및 동기 신호를 생성하고, RF부(930)에게 생성된 신호의 전송을 지시할 수 있다. RF부(930)는 무선신호를 송신 및 수신한다.

메모리(920)는 프로세서(910)의 동작을 위한 명령어(instructions)를 저장한다. 저장된 명령어는 프로세서(910)에 의해 실행되어, 전술한 무선기기의 동작이 구현될 수 있다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 위한 탐색 신호를 전송하는 방법에 있어서,
무선기기가 기기 ID(identifier)를 기반으로 랜덤 시퀀스를 생성하고;
상기 무선기기가 상기 랜덤 시퀀스를 기반으로 생성 정보를 결정하고;
상기 무선기기가 상기 생성 정보를 기반으로 탐색 시퀀스를 생성하고; 및
상기 무선기기가 하나 이상의 서브프레임에 걸쳐 상기 탐색 시퀀스를 다른 무선기기에게 전송하되,
상기 서브프레임을 구성하는 두 개의 슬롯은 각각 서로 다른 생성 정보를 기반으로 생성된 탐색 시퀀스를 나르도록 구성되고,
상기 랜덤 시퀀스는 비트 시퀀스를 포함하고, 상기 비트 시퀀스 내의 비트들을 기반으로 상기 생성 정보가 결정되는 것을 포함하는 방법.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 생성 정보는 상기 탐색 시퀀스를 생성하는 데 사용되는 CS(cyclic shift)에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 생성 정보는 상기 탐색 시퀀스가 맵핑되는 무선 자원을 가리키는 시퀀스 맵핑 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 생성 정보는 복수의 기본 시퀀스 중 상기 탐색 시퀀스로 사용되는 기본 시퀀스를 가리키는 시퀀스 호핑 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 생성 정보는 상기 다른 무선기기를 식별하는 데 사용되는 수신 ID에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 탐색 시퀀스는 서브프레임 내 하나 또는 그 이상의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 기기 ID는 상기 무선기기를 식별하는 데 사용되는 송신 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7 항에 있어서,
상기 기기 ID는 상기 다른 무선기기를 식별하는 데 사용되는 수신 ID를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 기기 ID는 상기 무선기기가 속하는 기기 그룹을 식별하는 데 사용되는 그룹 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 위한 탐색 신호를 전송하는 장치에 있어서,
무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
상기 장치를 식별하는 기기 ID(identifier)를 기반으로 랜덤 시퀀스를 생성하고;
상기 랜덤 시퀀스를 기반으로 생성 정보를 결정하고;
상기 생성 정보를 기반으로 탐색 시퀀스를 생성하고; 및
하나 이상의 서브프레임에 걸쳐 상기 탐색 시퀀스를 다른 무선기기에게 전송하도록 상기 RF부에게 지시하되,
상기 서브프레임을 구성하는 두 개의 슬롯은 각각 서로 다른 생성 정보를 기반으로 생성된 탐색 시퀀스를 나르도록 구성되고,
상기 랜덤 시퀀스는 비트 시퀀스를 포함하고, 상기 비트 시퀀스 내의 비트들을 기반으로 상기 생성 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
삭제