KR101962142B1

KR101962142B1 - 무선통신 시스템에서 d2d 통신을 수행하거나 d2d 통신을 지원하는 방법과 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR101962142B1
Application number: KR1020147017028A
Authority: KR
Inventors: 임동국; 장지웅; 조한규; 최진수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2019-03-26
Also published as: US20150003440A1; US9936529B2; KR20140106592A; WO2013081370A1

Abstract

무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 통신을 수행하거나 D2D 통신을 지원하는 방법과 이를 위한 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 D2D 단말이 D2D 통신을 수행하는 방법은, 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 수신하는 단계; 및 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 D2D 통신을 수행하거나 D2D 통신을 지원하는 방법과 이를 위한 장치{METHOD FOR PERFORMING OR SUPPORTING D2D COMMUNICATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 통신을 수행하거나 D2D 통신을 지원하는 방법과 이를 위한 장치에 관한 것이다.

최근 스마트폰과 태블릿 PC가 보급되고 고용량 멀티미디어 통신이 활성화되면서 모바일 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로의 모바일 트래픽의 증가 추세가 해마다 약 2배 정도의 트래픽 증가가 예상된다. 이러한 모바일 트래픽의 대부분은 기지국을 통해 전송되고 있기 때문에 통신 서비스 사업자들은 당장 심각한 망 부하 문제에 직면해 있다. 이에 통신 사업자들은 증가하는 트래픽을 처리하기 위해 망 설비를 증가하고, 모바일 WiMAX, LTE(Long Term Evolution)와 같이 많은 양의 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 이동통신 표준을 서둘러 상용화해왔다. 하지만 앞으로 더욱 급증하게 될 트래픽의 양을 감당하기 위해서는 또 다른 해결책이 필요한 시점이다.

기기 간 직접(device-to-device, D2D) 통신은 기지국과 같은 기반 시설을 이용하지 않고 인접한 노드 사이에 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기술이다. D2D 통신 환경에서 휴대 단말 등 각 노드는 스스로 물리적으로 인접한 다른 단말을 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽을 전송한다. 이처럼 D2D 통신은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있기 때문에 4G 이후의 차세대 이동통신 기술의 요소 기술로써 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 3GPP나 IEEE 등의 표준 단체는 LTE-A 나 Wi-Fi에 기반하여 D2D 통신 표준 제정을 추진하고 있으며, 퀄컴 등에서도 독자적인 D2D 통신 기술을 개발하고 있다.

D2D 통신은 이동통신 시스템의 성능을 높이는데 기여할뿐만 아니라 새로운 통신 서비스를 창출할 것으로도 기대된다. 또한 인접성 기반의 소셜 네트워크 서비스나 네트워크 게임 등의 서비스를 지원할 수 있다. D2D 링크를 릴레이로 활용하여 음영지역 단말의 연결성 문제를 해결할 수도 있다. 이처럼 D2D 기술은 다양한 분야에서 새로운 서비스를 제공해 줄 것으로 예상된다.

사실 적외선 통신, ZigBee, RFID(radio frequency identification)와 이에 기반한 NFC(near field communi- cations) 등의 기기 간 통신 기술은 이미 널리 사용되고 있다. 하지만 이 기술들은 굉장히 제한적인 거리(1m 내외) 내에서 특수한 목적의 통신만을 지원하기 때문에 엄밀하게는 기지국의 트래픽을 분산시키는 D2D 통신 기술로 분류하기 어렵다.

지금까지 D2D 통신에 대해 설명하였으나, 아직까지는 셀룰러 네트워크에서 효율적인 D2D 통신 수행을 위해 기지국이 D2D 프레임 구조나 D2D 통신 수행 방법에 대해 구체적으로 제안된 바가 없었다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 단말이 D2D 통신을 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 다른 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 기지국이 D2D(device to device) 통신을 지원하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 다른 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 D2D 통신을 수행하는 D2D 단말을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 다른 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 통신을 지원하는 기지국을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 단말이 D2D 통신을 수행하는 방법은, 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 수신하는 단계; 및 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다. 상기 폴링 신호는 추가로 D2D 통신시 요구되는 QoS, SINR, threshold 그리고 단말 status등을 더 포함할 수 있다. 상기 폴링 구간은 프레임 구조에서 탐색 구간(discovery interval) 이후에 위치할 수 있고, 상기 D2D 단말의 식별자는 상기 D2D 단말이 상기 기지국과 접속하여 등록된 상태에서 등록해제 상태로 진입하더라도 유지된다. 상기 폴링 신호를 전송하기 위한 영역은 상기 폴링 구간 내에서 D2D 단말 별로 고유하게 할당된 것이다.

상기 방법은, 상기 D2D 단말이 액티브(active) 상태로 동작 중이면, 상기 기지국으로부터 상기 D2D 통신을 위한 정보를 D2D 단말에게 특정하게 할당된 제어 채널을 통해 수신하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이와 달리 상기 D2D 단말이 유휴(idle) 상태로 동작 중이면, 상기 기지국으로부터 상기 D2D 통신을 위한 정보를 페이징 채널 또는 상기 D2D 통신을 위한 비콘 신호를 통해 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 기지국이 D2D(device to device) 통신을 지원하는 방법은, D2D 단말로 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 전송하는 단계; 및 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 D2D 단말로부터 수신하는 단계를 포함하되, 상기 수신된 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다. 또한 상기 폴링 신호는 D2D 통신시 요구되는 QoS(), SINR, threshold, 그리고 단말 status등을 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 D2D 단말이 액티브(active) 상태로 동작 중이면, 상기 D2D 단말로 상기 D2D 통신을 위한 정보를 D2D 단말에게 특정하게 할당된 제어 채널을 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이와 달리 상기 D2D 단말이 유휴(idle) 상태로 동작 중이면, 상기 D2D 단말로 상기 D2D 통신을 위한 정보를 페이징 채널 또는 상기 D2D 통신을 위한 비콘 신호를 통해 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 통신을 수행하는 D2D 단말은, 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 수신하도록 구성된 수신기; 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 기지국으로 전송하는 것을 제어하도록 구성된 프로세서; 및 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 기지국으로 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되, 상기 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다. 또한 상기 폴링 신호는 D2D 통신시 요구되는 QoS, SINR, threshold 그리고 단말 status등을 포함할 수 있다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 통신을 지원하는 기지국은, D2D 단말로 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 전송하도록 구성된 송신기; 상기 D2D 단말로부터 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 수신할 수 있게 제어하도록 구성된 프로세서; 및 상기 D2D 단말로부터 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 수신하도록 구성된 수신기를 포함하되, 상기 수신된 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 셀 내 D2D 단말은 D2D 통신을 수행하기 위하여 반드시 기지국에 접속할 필요가 없으므로 접속을 수행하는 과정에서 소모되는 파워를 줄 일 수 있다. 또한 주기적인 폴링과 폴링 응답(polling response)를 사용함으로써 D2D 단말이 D2D 정보를 기지국으로부터 받기 위해 하향링크 제어 채널을 블라인드 검출 또는 디코딩하는 것을 줄일 수 있어서 D2D 성능을 좀더 향상 시킬수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 D2D 단말이 효율적인 D2D 통신을 가능하도록 하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 소스 D2D 단말이 액티브(active) 상태인 경우에 있어서의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 소스 D2D 단말이 유휴(idle) 상태인 경우에 있어서의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타낸다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 IEEE 802.16 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용가능하다.

이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced 데이터Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.

무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)(D2D 단말을 포함)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.

하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.

심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.

송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.

단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.

또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.

심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.

단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.

기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.

단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.

본 발명에서 단말의 프로세서(155)와 기지국의 프로세서(180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능을 제외한 그 이외의 신호 및 데이터를 처리하는 동작을 수행하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서(155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서(155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.

프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.

한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.

단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.

셀룰러 네트워크 혹은 셀룰러 통신에서 셀 내에 존재하는 셀룰러 단말은 통신을 수행하기 위하여 기지국에 접속(access)하여 기지국으로부터 데이터를 주고 받기 위한 제어 정보를 수신한 다음에 기지국과 데이터를 주고 받는다. 즉, 셀룰러 단말은 기지국을 통해서 데이터를 송수신하기 때문에 다른 셀룰러 단말에게 데이터를 전송하기 위해서는 자신의 데이터를 기지국에 전송하고 이를 수신한 기지국은 수신한 데이터를 다른 셀룰러 단말에게 전송하여 준다. 이렇게 한 셀룰러 단말이 다른 셀룰러 단말에게 데이터를 전송하려면 기지국을 통해서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 기지국은 데이터 송수신을 위한 채널 및 자원에 대한 스케줄링을 수행하며 스케줄링된 정보를 각 셀룰러 단말에게 전송하여 준다. 이와 같이, 기지국을 통하여 셀룰러 단말간 통신을 수행하려면 각각 기지국에 데이터을 송수신하는 채널 및 자원 할당이 필요하다. 그러나, 단말 간 직접 통신(device to device communication(이하, D2D 통신)은 D2D 단말이 기지국이나 중계기를 통하지 않고 데이터를 전송하기 원하는 단말에게 직접 신호를 송수신하는 구조를 가지고 있다. 따라서 기지국의 제어 없이도 신호를 송수신할 수 있도록 채널 및 자원 구조를 설계할 필요가 있다. 이러한 설계시에, D2D 단말이 셀룰러 네트워크에서 동작 시에 기존 셀룰러 단말을 위한 채널 및 할당된 자원의 충돌을 피할 수 있도록 설계할 필요가 있다.

D2D 단말의 탐색( discovery )

본 명세서에서 D2D 단말은 셀룰러 네트워크에서 단말 간 직접 통신(D2D 통신) 기능을 지원하는 단말 혹은 D2D 통신을 수행하거나 수행할 수 있는 단말, 혹은 D2D 만을 수행하는 단말을 의미할 수 있다.

D2D 통신을 수행하는 D2D 단말은 D2D 통신을 통하여 데이터를 다른 D2D 단말에게 전송하기 위해서 데이터를 송수신할 수 있는 주변에 위치한 D2D 단말들의 존재를 미리 확인할 필요가 있으며, 이를 위해 D2D 피어 탐색(D2D peer discovery)을 수행한다. D2D 단말은 탐색 구간(discovery interval) 내에서 수행하며 모든 D2D 단말은 탐색 구간을 공유한다.

탐색 구간 내에서 D2D 단말은 탐색 영역의 논리 채널(logical channel)들을 모니터링 하여 다른 D2D 단말들이 전송하는 탐색 신호를 수신한다. 다른 D2D 단말들의 전송 신호를 수신한 D2D 단말은 수신 신호를 이용하여 인접한 D2D 단말 리스트 작성할 수 있다. 그리고, D2D 단말은 탐색 구간에서 다른 D2D 단말들이 사용하지 않은 채널 또는 자원을 탐색 채널/탐색 자원으로 선택하여 탐색 신호(예를 들어, 자신의 정보(식별자))를 브로드캐스팅할 수 있고, 이 탐색 신호를 수신함으로써 다른 D2D 단말들은 해당 단말이 D2D 통신을 수행할 수 있는 범위 내에 존재한다는 것을 알 수 있다.

셀 내에서 단말 간 직접 데이터를 주고 받는 D2D 통신이 기존의 셀룰러 네트워크와 자원을 공유하여 수행되는 경우, 각 D2D 단말은 탐색를 통하여 각 D2D 단말의 주변에 있는 D2D 단말들을 파악할 수 있다. 이때 D2D 통신을 원하는 단말(소스 D2D 단말이라 칭함)은 탐색 리스트를 이용하여 소스 D2D 단말이 함께 D2D 통신을 수행하기를 원하는 단말(타겟 D2D 단말 혹은 목적지 D2D 단말이라고 칭한다)을 찾은 후, 기지국과의 통신을 통하여 타겟 D2D 단말과의 D2D 수행 여부를 확인할 수 있다. 이때 D2D 통신을 위해서 D2D 단말은 기지국이 전송한 신호를 수신하기 위하여 기지국에 접속(access) 하여 기지국이 전송한 제어 신호를 디코딩하여야 하므로 기지국과의 통신에 많은 파워를 소모한다. 따라서, 이러한 D2D 단말의 파워 소모를 줄이기 위한 시그널링 및 프로세스가 필요하게 된다.

본 발명에서는 D2D 단말의 파워 소모를 줄이기 위한 시그널링 및 프로세스를 새롭게 제안한다. 이러한 제안 방법은 자세한 설명을 위하여 3GPP LTE/LTE-A을 예를 들어 설명하지만, 상기 제안된 발명은 다른 통신 시스템(IEEE 802.16, WiMAX 등)에서 적용되어 사용될 수 있다.

앞서, 셀 내에 존재하는 D2D 단말은 D2D 통신을 수행하기 위하여 자신 주변에 존재하는 인접 D2D 단말을 파악하기 위하여 탐색를 수행한다고 설명한 바 있다. 이때 상기 탐색은 중앙집중화된 스케줄링(centralized scheduling) 혹은 분산화된 스케줄링(distributed scheduling) 방식을 통해서 이루어 질 수 있으며 본 발명에서는 탐색이 D2D 단말간 정해진 정보를 이용하여 분산화된 스케줄링을 통해서 이루어 지는 것을 가정한다. 또한 D2D 단말들이 탐색를 통해서 파악한 인접 D2D 단말에 대한 D2D 통신 수행 여부에 대한 제어는 기지국이 수행하는 것(즉, 중앙집중화된 스케줄링)을 통해서 이루어지는 것을 가정한다.

본 발명에 따른 셀 내 존재하는 D2D 단말은 기지국에 접속(access)하지 않아도 동작할 수 있는 단말이다. 예를 들어, 기지국에 대한 D2D 단말의 상태(status)가 유휴 상태(idle state or idle mode)이라고 하여도 상기 D2D 단말은 다른 D2D 단말과 D2D 통신을 통하여 신호를 송수신 할 수 있다. 상술한 바와 같이 D2D 단말들은 분산화된(decentralized) 스케줄링 방식에 따른 탐색을 통해서 주변의 D2D 단말들을 파악할 수 있는데, 이러한 파악된 D2D 단말에는 기지국에 접속(access) 되어 있는 D2D 단말들과 접속되어 있지 않은(not access) D2D 단말들도 포함될 수 있다.

즉 기지국 관점에서 상기 탐색된 D2D 단말들은 액티브(active) 상태이거나 유휴(idle) 상태인 단말들이다. 따라서 유휴 상태의 D2D 단말은 D2D 통신을 수행하기 위하여 접속 절차(access procedure)(예를 들어, 초기 레인징(initial ranging), 등록(registration))를 통해서 기지국에 접속하여 D2D에 대한 신호를 송수신하여야 한다. 그러나, D2D 단말 간의 데이터 전송이 기지국을 거쳐 이루어지는 것이 아니라 D2D 단말 간 직접 전송(direct transmission)을 통해서 이루어 지는 것이므로 D2D 단말이 기지국에 접속하기 위해서 사용하는 파워 소비를 줄임으로써 D2D 통신을 좀더 효과적으로 수행할 수 있다.

D2D 통신 수행을 위하여 D2D 단말들이 기지국에 불필요하게 접속(access)하는 것을 방지하기 위하여 셀 내 D2D 단말들은 단말의 상태(status)에 관계없이 폴링 프로세스(polling process)를 수행한다. D2D 단말이 기지국에 전송하는 폴링은 다음과 같은 프레임 구조를 통해서 이루어 질 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 D2D 단말이 효율적인 D2D 통신을 가능하도록 하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.

도 2a 및 도 2b에서 가로 축은 시간 도메인(time domain)이고 세로 축은 주파수 도메인(frequency domain)이다. 도 2a에 도시한 바와 같이 셀 내 D2D 단말은 D2D 단말간 탐색를 수행하기 전(즉, 탐색 구간(discovery interval))에 기지국에 폴링을 전송하거나 혹은 도 2b에 도시한 바와 같이 탐색 수행 후에 기지국으로 폴링을 전송할 수 있다. 폴링을 위한 프레임 구조에 대한 정보는 기지국이 브로드캐스트 채널 또는 비콘(혹은 페이징)(beacon(or paging)) channel 을 통하여 셀 내 단말들에게 전송하며, 폴링을 위한 프레임 구조에 대한 정보는 폴링 프레임에 대한 정보를 포함할 수 있다.

일 예로서, D2D 단말은 D2D 디스에이블(disable) 상태에서 D2D 인에이블(enable) 상태로 전환하는 때에 기지국이 전송하는 폴링 프레임 구조에 대한 정보를 읽을 수 있다. 이 때, D2D 디스에이블 상태에서 인에이블 상태로 전환하는 것은 D2D 인에이블 상태인 D2D 단말이 파워 온(power on)하거나 다른 셀로 이동하는 것을 포함할 수 있다.

기지국이 전송하는 폴링 정보는 D2D 단말들이 폴링을 수행하는 주기(period), 폴링 구성 정보(폴링 시작점(start point), 폴링 구간 길이(심볼, 슬롯, 서브프레임, 또는 서브캐리어 단위 등으로)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로서, 폴링 주기는 탐색 주기보다 작거나 동일한 값을 가진다. 즉 탐색 주기 내에서 D2D 단말은 n 번(n은 1이상의 정수)의 폴링을 수행할 수 있다.

D2D 단말들의 폴링을 위해서 설정된 서브프레임 또는 슬롯 등의 영역을 통하여 D2D 단말이 기지국에 폴링을 전송할 수 있으며, 이때 폴링은 D2D 단말의 정보를 포함하여 전송될 수 있다. 여기서 폴링을 위한 자원의 위치 즉 프레임 구조에서 폴링 구간으로 할당된 자원의 위치에 따라 D2D 단말이 기지국에 전송하는 폴링에 포함된 단말 정보는 다를 수 있다.

D2D 단말은 폴링 전송을 한 이후에 D2D 요청(D2D request) 존을 통해 다른 D2D 단말에게 D2D 통신을 요청하는 신호를 전송할 수 있다.

폴링 구간이 탐색 구간 이전으로 할당된 경우

먼저, 도 2a와 같이 폴링 구간이 탐색 구간 이전에 할당된 경우를 살펴본다. 이 경우에는 D2D 단말이 전송하는 폴링은 각 단말의 식별자(identification) 정보와 D2D 통신 수행 여부를 포함할 수 있다. D2D 단말이 전송하는 폴링은 각 단말이 지원 가능한 D2D 통신의 종류, 또는 각 단말이 하고자 하는(원하는) D2D 통신의 종류에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, D2D 단말이 전송하는 폴링에는 D2D 단말의 위치 정보가 더 포함될 수 있다. 폴링을 통해서 D2D 단말이 전송하는 신호는 D2D 단말 ID와 D2D 지시지의 결합으로 또는 D2D 지시자와 D2D 단말 ID의 결합으로 구성될 수 있다. 여기서 D2D 지시자는 D2D 통신이 가능한지 불가한지 또는 D2D 통신을 원하는지 원하지 않는지 여부를 나타내는 것으로, 1 비트로 나타낼 수 있다. 이때 상기 1 비트는 D2D 단말이 전송하는 폴링 신호의 최상위비트(MSB) 또는 최하위 비트(LSB) 위치에 놓일 수 있다.

폴링 구간이 탐색 구간 이후에 할당된 경우

도 2b에서와 같이, 폴링 구간은 탐색 구간 이후에 해당하는 위치에 할당될 수 있다. 따라서, D2D 단말이 탐색 후에 폴링을 수행하는 경우에는 폴링은 소스 D2D 단말 정보, 타겟 D2D 단말 정보(예를 들어, 탐색을 통하여 선택된 D2D 단말 정보), D2D 지시자(D2D_ind), D2D 요청 지시자(D2D_request_ind) 등의 정보를 포함할 수 있다. 여기서 단말 정보는 D2D 단말의 식별자(ID) 혹은 다른 형태의 기기 식별자일 수 있다. D2D 지시자는 D2D 통신이 가능한지 불가한지 또는 D2D 통신을 원하는지 원하지 않는지 여부를 나타낼 수 있고, D2D 요청 지시자는 D2D 통신을 수행하기를 요청하는 것을 지시자할 수 있다. 또한, 여기서, 폴링을 통하여 D2D 단말이 전송하는 단말 정보는 셀룰러 네트워크에서 일반 단말이 기지국에 네트워크에 초기 진입(initial entry)을 수행하여 하여 할당받은 D2D TID(terminal identifier)일 수도 있다. D2D 단말의 경우 기지국으로부터 셀룰러 네트워크에서의동작을 위한 ID와 D2D 통신을 위한 ID를 할당 받으며 이때 D2D 통신을 위해 할당 받은 ID는 단말의 상태(즉, 액티브 상태인지 유휴 상태인지)와 관계없이 셀 내에서 유지된다. 따라서 단말이 등록해제(deregistration)를 통해서 유휴 상태로 들어가는 경우에도 STID(Station Identifier)와는 다르게 반납되지 않고 사용된다.

D2D 단말들이 기지국에 전송하는 폴링 신호는 단말의 D2D ID로 마스킹(masking) 되어 구성될 수 있다. 상기 마스킹된 신호에 대한 에러를 체크하기 위하여 상기 신호에 테일 비트(tail bit)을 붙여 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 D2D 단말의 정보를 통하여 셀 내에서 폴링 영역(폴링 구간) 내 각 D2D 단말이 전송할 폴링 신호의 전송 영역을 결정할 수 있고, 이러한 폴링 정보를 D2D 단말에게 알려줄 수 있다.

본 발명에서 폴링은 셀 내 모든 D2D 단말들이 기지국에 전송하거나 현재 D2D 통신을 수행할 수 있는, 또는 D2D 통신을 원하는 D2D 단말 만이 전송할 수 있다. 이와 같이 D2D 단말들이 전송한 폴링 신호를 통하여 기지국은 셀 내 D2D 단말들을 파악할 수 있으며 또한 상기 D2D 단말들 중에서 D2D 통신을 수행할 수 있는 단말들도 파악할 수 있다. 또한 폴링을 통하여 셀 내 D2D 단말들로부터 신호를 수신한 기지국은 상기 폴링 정보를 리스트 업(list up)하여 셀 내 D2D를 수행할 수 있는 D2D 단말들의 정보를 저장하고 있는다. D2D 단말들의 정보는 테이블 또는 비트 맵(bit map) 형식으로 저장될 수 있다.

D2D 단말들로부터 폴링을 수신한 기지국은 브로드캐스트 채널을 통하여 D2D 단말들에게 폴링 수신에 대한 확인응답 메시지(예를 들어, polling_Ack)와, 페이징주기(D2D 단말을 위한 페이징 또는 셀룰러 페이징 주기)를 전송해 줄 수 있다. 이때 기지국은 polling_Ack 및 페이징 주기 정보를 전송하는 브로드캐스트 채널 및 전송하는 주기 정보는 셀 내 D2D 단말들에게 폴링 정보를 전송하여 줄 때 폴링 정보에 포함시켜 전송해 줄 수 있다. 그러면, D2D 단말은 주어진 주기에서 기지국이 전송하는 페이징 정보를 수신하고 페이징 정보를 이용하여 D2D에 대한 정보를 수신 받을 수 있다.

기지국은 셀룰러 페이징을 통하여 D2D 단말에게 D2D 정보를 전송해 주거나 D2D 단말을 위한 페이징을 설정하여 이를 전송하여 줄 수 있다. 기지국이 셀룰러 페이징을 통하여 D2D 정보를 전송하는 경우 페이징 메시지 내 D2D 지시자 또는 D2D를 지원하는지 여부를 알려주는 지시자를 설정하거나 D2D ID를 통하여 해당 D2D 단말만이 상기 정보를 전송 받도록 할 수 있다. 즉 기지국은 기존 페이징 메시지에 D2D에 대한 정보를 추가하여 전송하여 줄 수 있다.

폴링을 통하여 셀 내 D2D를 수행할 수 있는 단말에 대한 정보를 파악한 기지국은 D2D 수행을 위해 소스 D2D 단말이 전송한 D2D 요청(request) 내 타겟 D2D 단말의 정보를 폴링 정보 리스트와 매칭(matching)하여 D2D 통신수행 여부를 결정할 수 있다. 즉, 타겟 D2D 단말로의 D2D 요청을 전송할지 아니면 기지국에서 D2D 요청을 거부할지를 결정할 수 있다.

이때 소스 D2D 단말이 전송한 타겟 D2D 단말의 정보가 폴링 정보 리스트에 없거나 해당 D2D 단말이 D2D 통신을 수행하지 않는 경우에 기지국은 소스 D2D 단말에게 D2D 통신을 해당 D2D 단말(즉, 타겟 D2D 단말)과 수행할 수 없음을 통보해준다. 이러한 D2D 동작은 셀룰러 네트워크에서 D2D 통신을 수행하는 소스 D2D 단말과 타겟 D2D 단말의 상태에 따라서 다른 방법을 통해서 이루어질 수 있으며 이러한 D2D 수행 절차는 소스 D2D 단말과 타겟 D2D 단말의 상태에 따라서 다음과 같이 정의될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 소스 D2D 단말이 액티브(active) 상태인 경우에 있어서의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타낸다.

도 3a는 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)이 액티브 상태이고, D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)도 기지국에 접속해 있는 액티브 상태인 경우의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타내고 있다.

D2D 단말 1(소스 D2D 단말)은 기지국으로 폴링 구간 내에서 폴링을 전송할 수 있고(S305), D2D 단말 1(소스 D2D 단말)이 탐색을 통하여 선택한 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)도 기지국으로 폴링을 전송할 수 있다(S315). 상기 S315에서의 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)의 폴링(Polling)은 폴링 절차(discovery 전/후)에 따라서 수행되거나 되지 않을 수 있다. 여기서 전송되는 폴링 신호에는 앞서 설명한 바와 같이 폴링 정보에 포함된 내용들을 함께 실어서 전송될 수 있다. 즉, 폴링 신호는 추가적으로 D2D 통신시 요구되는 Qos(Quality of Service), 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR), 임계치(threshold) 그리고 단말 상태(status) 등을 더 포함할 수 있다

D2D 단말 1(소스 D2D 단말) 및 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말) 모두 액티브(active) 상태이므로 기지국은 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)이 전송한 D2D 폴링 신호(D2D 요청 정보(D2D request info 포함))과 타겟 D2D 단말의 폴링 여부를 파악하여 D2D 통신 수행 여부를 결정한다(S325). 상기에서 여러 D2D 단말이 하나의 D2D 단말에 대하여 D2D를 요청하는 경우에 기지국은 폴링(polling)을 통하여 전송된 QoS(Quality of Service), 데이터 타입(Data type)등을 고려하여 D2D 통신을 수행할 D2D 단말을 결정할 수 있다. 예를 들어, D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)도 기지국에 D2D 폴링을 전송한 경우 혹은 폴링 내 D2D_ind=1 로 설정하여 전송한 경우에 기지국은 D2D 통신을 위한 정보 및 D2D 확인(confirm) 신호를 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)과 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)에게 전송해 줄 수 있다(S335). 이때 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)과 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)가 모두 기지국에 접속되어 있으므로 기지국은 D2D 통신을 위한 정보 및 D2D 확인(confirm) 신호를 단말-특정 채널(제어채널(예를 들어, PDCCH) 등) 또는 D2D를 위한 새로운 DCI(Downlink Control Information)을 이용하여 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)과 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)에게 각각 전송하여 줄 수 있다.

도 3b는 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)이 액티브 상태이고, D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)는 유휴 상태에 있는 경우의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타내고 있다.

도 3b의 경우에, 도 3a의 S305 내지 S325 단계의 과정은 동일하게 적용된다. 이후, 기지국은 유휴 상태에 있는 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)에게 D2D 통신에 필요한 정보를 정해진 주기(혹은 구간)에 전송되는 D2D 페이징 신호를 통하여 전송할 수 있다(S340). D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)은 기지국에 접속하지 않고 D2D에 대한 정보를 수신하므로 기지국에 접속하지 않아도 된다. 따라서 불필요한 D2D 단말의 기지국 접속을 줄일 수 있다. 한편, D2D 단말 1(소스 D2D 단말)은 기지국과 접속된 상태 이므로 단말-특정 시그널링(제어정보(예를 들어, PDCCH, ePDCCH)))을 통하여 D2D 정보를 전송하여 줄 수 있다(S345). 또는, 기지국은 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)에게 D2D를 위한 새로운 타입의 DCI 포맷을 이용하여 전송하여 줄 수도 있다.

S340 및 S345에서 기지국이 각각 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말) 및 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)에게 전송하여주는 D2D를 위한 정보는 D2D 통신의 시작점(start point), 시간 옵셋(time offset), 참조신호 인덱스(reference signal index), 파일러 패턴(pilot pattern), 순환천이 값(cyclic shift value), 자원 할당 정보, 전력 제어 정보, FS등을 포함할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 소스 D2D 단말이 유휴(idle) 상태인 경우에 있어서의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타낸다.

도 4a는 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)이 유휴 상태이고, D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)은 기지국에 접속해 있는 액티브 상태인 경우의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타내고 있다.

마찬가지로 도 4a의 S405 내지 S425는 도 3a의 S305 내지 S325의 과정과 동일하게 적용된다. 이후 기지국은 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)에게 하향링크 제어 채널(PDCCH, D2D 단말을 위한 PDCCH(D_PDCCH), ePDCCH(evloved PDCCH))을 통하여 D2D에 대한 정보를 수신할 수 있다(S435).

한편, D2D 단말 1(소스 D2D 단말)은 D2D 통신을 위해서 주기적으로 전송하는 페이징 신호를 통해서 혹은 D2D를 위한 비콘 신호를 통하여 D2D 확인 신호 및/또는 D2D를 위한 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S445).

D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)이 기지국에 접속되어 있으므로, D2D를 위한 초기 전송은 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)이 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)로 전송할 수 있다(S455). D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)은 D2D 초기 전송에서 데이터를 제외한 파일럿 또는 참조신호, 프리엠블(preamble) 등을 전송하여 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)이 D2D 통신을 수행하기 위한 링크 측정(link measurement)을 수행하도록 할 수 있다.

도 4b는 D2D 단말 1(소스 D2D 단말)이 유휴 상태이고, D2D 단말 2(타겟 D2D 단말)도 기지국에 접속해 있지 않는 유휴 상태인 경우의 D2D 통신 수행 프로세스를 나타내고 있다.

마찬가지로 도 4b의 S405 내지 S425는 도 4a의 S405 내지 S425의 과정과 동일하게 적용된다. 이후 기지국은 D2D 통신을 수행하는 D2D 단말 1(소스 D2D 단말) 및 D2D 단말 2(타겟 D2D 단말) 모두 기지국에 접속되어 있지 않으므로 기지국은 상기 두 단말에게 폴링 응답을 통하여 D2D 정보를 전송하여 주거나 페이징 채널을 통하여 전송하여 줄 수 있다(S435, S445).

또한, 도 3a 및 도 3b에 대한 설명과 도 4a 및 도 4b에 대한 설명은 폴링 구간 위치를 나타낸 도 2a 및 도 2b 모두 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 폴링을 통하여 D2D 수행 여부를 기지국이 파악할 수 있으며 D2D 단말은 기지국으로부터 페이징 채널을 통하여 D2D 통신 수행에 필요한 정보를 수신할 수 있다. 따라서 셀 내 D2D 단말은 D2D 통신을 수행하기 위하여 반드시 기지국에 접속할 필요가 없으므로 접속을 수행하는 과정에서 소모되는 파워를 줄 일 수 있고 또한 주기적인 폴링과 폴링 응답(polling response)를 사용함으로써 D2D 단말이 D2D 정보를 기지국으로부터 받기 위해 하향링크 제어 채널을 블라인드 검출 또는 디코딩하는 것을 줄일 수 있어서 D2D 성능을 좀더 향상 시킬수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

무선통신 시스템에서 D2D 통신을 수행하거나 D2D 통신을 지원하는 방법과 이를 위한 장치는 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다.

Claims

무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 단말이 D2D 통신을 수행하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 수신하는 단계; 및
상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
상기 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함하고,
상기 폴링 구간은 프레임 구조에서 탐색 구간(discovery interval) 이후에 위치하는, D2D 통신 수행 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 D2D 단말의 식별자는 상기 D2D 단말이 상기 기지국과 접속하여 등록된 상태에서 등록해제 상태로 진입하더라도 유지되는 것을 특징으로 하는, D2D 통신 수행 방법.
제 1항에 있어서,
상기 폴링 신호를 전송하기 위한 영역은 상기 폴링 구간 내에서 D2D 단말 별로 고유하게 할당된 것을 특징으로 하는, D2D 통신 수행 방법.
제 1항에 있어서,
상기 D2D 단말이 액티브(active) 상태로 동작 중이면, 상기 기지국으로부터 상기 D2D 통신을 위한 정보를 D2D 단말-특정 제어 채널을 통해 수신하는 단계를 더 포함하는, D2D 통신 수행 방법.
제 1항에 있어서,
상기 D2D 단말이 유휴(idle) 상태로 동작 중이면, 상기 기지국으로부터 상기 D2D 통신을 위한 정보를 페이징 채널 또는 상기 D2D 통신을 위한 비콘 신호를 통해 수신하는 단계를 더 포함하는, D2D 통신 수행 방법.
무선통신 시스템에서 기지국이 D2D(device to device) 통신을 지원하는 방법에 있어서,
D2D 단말로 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 전송하는 단계;
상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 D2D 단말로부터 수신하는 단계; 및
상기 D2D 단말이 액티브(active) 상태로 동작 중이면, 상기 D2D 단말로 상기 D2D 통신을 위한 정보를 D2D 단말-특정 제어 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하되,
상기 수신된 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함하는, D2D 통신 지원 방법.
삭제
제 7항에 있어서,
상기 D2D 단말이 유휴(idle) 상태로 동작 중이면, 상기 D2D 단말로 상기 D2D 통신을 위한 정보를 페이징 채널 또는 상기 D2D 통신을 위한 비콘 신호를 통해 수신하는 단계를 더 포함하는, D2D 통신 지원 방법.
무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 통신을 수행하는 D2D 단말에 있어서,
기지국으로부터 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 수신하도록 구성된 수신기;
상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 기지국으로 전송하는 것을 제어하도록 구성된 프로세서; 및
상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 상기 기지국으로 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되,
상기 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함하고,
상기 폴링 구간은 프레임 구조에서 탐색 구간(discovery interval) 이후에 위치하는, D2D 단말.
무선통신 시스템에서 D2D(device to device) 통신을 지원하는 기지국에 있어서,
D2D 단말로 D2D 통신을 위한 폴링 신호 전송을 위해 할당된 폴링 구간 정보를 전송하도록 구성된 송신기;
상기 D2D 단말로부터 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 수신할 수 있게 제어하도록 구성된 프로세서; 및
상기 D2D 단말로부터 상기 할당된 폴링 구간 내에서 상기 폴링 신호를 수신하도록 구성된 수신기를 포함하되,
상기 수신된 폴링 신호는 상기 D2D 단말의 식별자, 탐색을 통하여 선택한 타겟 D2D 단말의 식별자 및 D2D 통신 수행을 원하는 것을 나타내는 지시자를 포함하고,
상기 D2D 단말이 액티브(active) 상태로 동작 중이면, 상기 프로세서는 상기 송신기를 통해 상기 D2D 단말로 상기 D2D 통신을 위한 정보를 D2D 단말-특정 제어 채널을 통해 전송하는, 기지국.