KR101979807B1 - D2d 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말의 구성 및 그에 따른 동작 방법 - Google Patents

D2d 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말의 구성 및 그에 따른 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명이 제안하는 단말간 직접(D2D) 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말은, 기지국과의 이동 통신을 위한 이동 통신 신호의 송신을 위한 제1 무선 주파수(RF) 체인과 상기 이동 통신 신호의 수신을 위한 제2 RF 체인과, 상기 제1 및 제2 RF 체인의 송수신 신호 경로를 스위칭하는 다수의 스위치들을 포함하는 스위칭부와, 상기 D2D 통신을 위한 D2D 통신 신호의 송수신 경로에 대해 상기 제1 RF 체인의 일부 구성 및 제2 RF 체인의 일부 구성을 결합하도록 스위칭부의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하며; 상기 제1 RF 체인의 일부 구성 및 제2 RF 체인의 일부 구성의 결합은 이동 통신을 위한 주파수 대역 중 일부 주파수 대역으로 할당된 D2D 통신 주파수 대역에 따라 상이하게 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명은 단말간 직접(D2D) 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말에 있어서, 안테나와 연결된 듀플렉서; 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC), 제1 믹서 및 전력 증폭기(power amplifier, PA)를 포함하는 제1 무선 주파수(RF) 체인; 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC), 제2 믹서 및 저잡음 증폭기(Low-noise amplifier)를 포함하는 제2 RF 체인; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 전력 증폭기 또는 상기 저잡음 증폭기와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제1 스위칭부; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC) 또는 상기 아날로그 디지털컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제2 스위칭부; 및 D2D 통신 모드 또는 이동 통신 모드에 기초하여 상기 제1 스위칭부 또는 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나 이상의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 이동 단말을 개시한다.

Description

D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말의 구성 및 그에 따른 동작 방법{STRUCTURE MOBILE TERMINAL OPERATING IN CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM PROVIDING DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말의 구성 및 그에 따른 동작 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 과거 2 세대 이동 서비스를 제공하던 CDMA 망으로부터 최근 3GPP의 HSDPA(high speed downlink packet access), HSUPA(high speed uplink packet access), LTE(long term evolution), LTE-A(long term evolution advanced), 3GPP2의 HRPD(high rate packet data) 등의 다양한 이동 통신들이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
또한, 무선 통신의 사용자와 용량이 급증함에 따라 기존의 이동 통신을 지원하는 통신 시스템의 일 예로, LTE 통신 시스템을 가정하면, 급증하는 데이터 트래픽을 수용하기가 어려워, 기지국(이하 'eNB(eNodeB)'로 칭함)을 통하지 않고 이동 단말(Mobile Terminal, 이하 'UE(User Element)'로 칭함))들간의 직접 통신(이하, 'D2D(Device-to-Device) 통신'으로 칭함)이 도입되었다. 이러한 D2D 통신은 인접한 UE들과 직접 통신이 가능하게 됨으로써, eNB가 관장하는 UE와의 데이터 송수신 동작을 UE가 대체함에 따라 eNB의 통신 부하를 분산시키는 효과도 있다. 또한, D2D 통신에서는 서로 가까운 곳에 인접한 UE들 간의 통신이 가능함으로써 eNB와 UE간의 이동(이하, '이동 통신'으로 칭함)에서 사용되는 채널의 품질보다 더 좋은 채널의 품질을 통해 고속의 통신이 가능하다.
이하, 설명의 편의상, 도 1a 내지 도 2b에서 ●는 D2D 통신을 수행하는 UE(이하, 'D2D UE'로 칭함)를 나타내고, ○는 이동 통신을 수행하는 UE(이하, 이동 UE'로 칭함)를 나타낸다.
도 1a는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 다운링크 통신의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, eNB(110)의 셀 커버리지 내에 위치한 UE들은 D2D 통신 및 이동 통신을 수행할 수 있다. 이러한 상황에서, 상기 eNB(110)는 다운링크 채널을 통해 D2D UE들 및 이동 UE들의 구분 없이 이동 통신을 위한 DL 데이터의 송신이 가능하다.
도 1b는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 업링크 통신의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1b를 참조하면, 도 1a와 마찬가지로, 상기 eNB(120)는 D2D UE들 및 이동 UE들의 구분 없이 해당 UE로부터 이동 통신을 위한 UL 데이터의 수신이 가능하다.
도 2a는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템의 다운링크 통신에서 D2D 통신의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, eNB(210)가 이동 UE들과 다운링크 통신을 수행하는 동안, D2D UE(211)는 다른 D2D UE들과 직접 통신을 수행할 수 있다. 여기서는 상기 D2D UE(211)가 eNB(210)에게 D2D 통신을 요청하고, 상기 eNB(210)로부터 상기 D2D 통신 요청에 대한 수락을 수신한 상태임을 가정한다.
도 2b는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 업링크 통신에서 D2D 통신의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2b를 참조하면, eNB(220)가 이동 UE들과 업링크 통신을 수행하는 동안 D2D UE(221)는 다른 D2D UE들과의 직접 통신을 수행할 수 있다. 여기서는 상기 D2D UE(221)가 eNB(220)에게 D2D 통신을 요청하고, 상기 eNB(220)로부터 상기 D2D 통신 요청에 대한 수락을 수신한 상태임을 가정한다.
한편, 일반적인 이동 통신에서 D2D 통신을 지원하는 D2D UE들은 도 2a 내지 2b에서 도시한 것과 같이 eNB와의 이동 통신뿐만 아니라 D2D 통신을 운용하기 위하여, 각각의 통신 방법 즉, 이동 통신과, D2D 통신을 구분하여 동작하는 트랜시버(Transceiver)를 포함한다. 그리고 트랜시버는 이동 통신 및 D2D 통신 각각을 구분하여 신호를 입출력하는 듀플렉서(Duplexer)들과, 상기 듀플렉서들 각각에 매핑된 송수신 신호를 처리하는 다수의 RF(Radio Frequency) 체인(chain)들을 포함한다.
일반적으로 RF 체인은 증폭기(amplifier), 믹서(mixer) 및 컨버터(converter)를 포함한다. 이때, 증폭기는 신호의 세기를 증폭하는 Power Amplifier(PA)와 노이즈를 감소하여 신호를 증폭하는 Low Noise Amplifier(LNA)가 있다. 그리고 믹서는 기저 대역(base band) 신호가 입력되면 RF 신호로 변환하는 Up mixer와, RF 신호가 입력되면 기저 대역 신호로 변환하는 Down mixer등을 포함한다. 마지막으로 컨버터는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 Digital to Analog Converter(DAC)와 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 Analog to Digital Converter(ADC)를 포함한다.
그리고 일반적인 듀플렉서는 안테나와, 안테나로부터 입력된 신호에서 수신 신호를 필터링하거나, 증폭기로부터 증폭된 신호에서 송신 신호를 필터링하는 두개의 밴드 패스 필터(band pass filter)를 포함한다.
도 3은 일반적으로 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 UE의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, UE(300)는 일 예로, FDD(Frequency Division Duplexing)방식에 따라 동작하며, 통신 방법 각각을 위한 제1 듀플렉서(310)및 제2 듀플렉서(340)와, 다수의 RF 체인들 및 제어부(370)를 포함한다. 그리고 다수의 RF 체인들은 각 통신 방법에 대해 무선망으로의 송신 신호를 처리하는 송신 체인과 무선망으로부터의 수신 신호를 처리하는 수신 체인을 포함한다.
상기 UE(300)는 이동 통신을 위한 제1 듀플렉서(310)와 D2D 통신을 위한 제2 듀플렉서(340)를 포함한다. 그리고 상기 제1 듀플렉서(310)는 2개의 듀플렉서를 포함하며, 이 중 하나는 eNB로 송신할 송신 신호를 처리하는 제1 송신 체인(320)과 연결된다. 그리고, 이 중 다른 하나는 eNB로부터 수신한 수신 신호를 처리하는 제1 수신 체인(330)과 연결된다.
마찬가지로, 상기 제2 듀플렉서(340)는 D2D 통신을 대상으로 동작하는 UE에게 송신할 D2D 송신 신호를 처리하는 제2 송신 체인(350)과, D2D 통신 대상 UE로부터 수신되는 D2D수신 신호를 처리하는 제2 수신 체인(360)을 포함한다.
그리고, 이동 통신을 위한 제1 및 제2 송신 체인(320, 350)는 각각 증폭기(321, 351), 믹서(322, 352), 컨버터(323, 353)을 포함한다. 마찬가지로, D2D 통신을 위한 제1 및 제2 수신 체인(330, 360)도 각각 증폭기(331, 361), 믹서(332, 362), 컨버터(333, 363)을 포함한다.
그리고, 상기 제어부(370)는 상기 제1송/수신 체인(320,330)의 동작을 제어함으로써, 이동 통신을 수행한다. 그리고, 상기 제2 송신 체인(350) 및 제2 수신 체인(360)의 동작을 제어함으로써, D2D 통신을 수행한다. 여기서 각 송신 체인과 수신 체인의 구체적인 동작은 공지된 내용이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
앞서 설명한 바와 같이 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 UE는 이동 통신 및 D2D 통신 각각에 대한 신호의 송수신을 위해 최소 4개의 RF 체인을 구비하고 있다. 이에 따라 구비한 RF 체인의 수에 따라 중복되는 장치 구성들이 포함됨으로써, 구현상의 복잡도 및 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말의 구조 및 그에 따른 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접(D2D) 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말은, 기지국과의 이동 통신을 위한 이동 통신 신호의 송신을 위한 제1 무선 주파수(RF) 체인과 상기 이동 통신 신호의 수신을 위한 제2 RF 체인과, 상기 제1 및 제2 RF 체인의 송수신 신호 경로를 스위칭하는 다수의 스위치들을 포함하는 스위칭부와, 상기 D2D 통신을 위한 D2D 통신 신호의 송수신 경로에 대해 상기 제1 RF 체인의 일부 구성 및 제2 RF 체인의 일부 구성을 결합하도록 스위칭부의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하며; 상기 제1 RF 체인의 일부 구성 및 제2 RF 체인의 일부 구성의 결합은 이동 통신을 위한 주파수 대역 중 일부 주파수 대역으로 할당된 D2D 통신 주파수 대역에 따라 상이하게 결정됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 D2D 통신 방법에 있어서, D2D 통신을 위한 신호가 발생함을 감지하는 과정과, 기지국과의 이동 통신을 위한 이동 통신 신호의 송신을 위한 제1 RF 체인과 상기 이동 통신 신호의 수신을 위한 제2 RF 체인과 및 상기 제1 RF 체인의 일부 구성 및 상기 제2 RF 체인의 일부 구성이 결합된 결합 체인 중 적어도 하나를 통해서 상기 D2D 통신 신호의 송수신 경로가 구성되도록 제어하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 단말간 직접(D2D) 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말에 있어서, 이동 단말은 안테나와 연결된 듀플렉서; 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC), 제1 믹서 및 전력 증폭기(power amplifier, PA)를 포함하는 제1 무선 주파수(RF) 체인; 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC), 제2 믹서 및 저잡음 증폭기(Low-noise amplifier)를 포함하는 제2 RF 체인; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 전력 증폭기 또는 상기 저잡음 증폭기와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제1 스위칭부; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC) 또는 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제2 스위칭부; 및 D2D 통신 모드 또는 이동 통신 모드에 기초하여 상기 제1 스위칭부 또는 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나 이상의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 단말간 직접(D2D) 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 D2D 통신 방법에 있어서,상기 이동 단말은 안테나와 연결된 듀플렉서; 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC), 제1 믹서 및 전력 증폭기(power amplifier, PA)를 포함하는 제1 무선 주파수(RF) 체인; 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC), 제2 믹서 및 저잡음 증폭기(Low-noise amplifier)를 포함하는 제2 RF 체인; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 전력 증폭기 또는 상기 저잡음 증폭기와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제1 스위칭부; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC) 또는 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제2 스위칭부; 및 상기 제1 스위칭부 또는 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나 이상의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하고,상기 방법은,D2D 통신 모드 또는 이동 통신 모드를 확인하는 동작과, 상기 D2D 통신 모드 또는 상기 이동 통신 모드에 기초하여 상기 제1 스위칭부 또는 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나 이상의 스위칭을 제어하는 동작 을 포함하는 이동 단말의 D2D 통신 방법을 제공한다.
D2D 통신을 지원하는 UE는 최소한의 RF 체인을 포함함으로써 구현상의 복잡도가 줄어든다. 또한 RF 체인의 구성들 간의 경로를 스위칭하는 스위치들을 포함함으로써 적은 RF 체인의 수로 UE를 구현할 수 있다.
도 1a는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 다운링크 통신의 일 예를 도시한 도면,
도 1b는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 업링크 통신의 일 예를 도시한 도면,
도 2a는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템의 다운링크 통신에서 D2D 통신의 일 예를 도시한 도면,
도 2b는 일반적인 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 업링크 통신에서 D2D 통신의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 일반적으로 D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 UE의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면,
도 5a는 본 발명의 실시예에 따라 underlaying UL 방식에 따른 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따라 underlaying DL 방식에 따른 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 5c는 본 발명의 실시 예에 따라 overlaying 방식에 따른 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 도 5a 내지 도 5c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 송신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 도 5a 내지 도 5c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 송신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 UE가 도 5a 내지 도 5c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 수신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 도 5a 내지 도 5c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 수신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따라 D2D 통신을 위한 자원이 UL 부분 주파수 대역에 할당된 경우에 대해서, D2D 통신을 수행하는 UE 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따라 D2D 통신을 위한 자원이 DL 부분 주파수 대역에 할당된 경우에 대해서, D2D 통신을 수행하는 UE 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명은 구현상 복잡도 및 비용을 감소시키기 위해서, D2D 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 UE의 장치 구성을 개선하고, 이에 따른 UE의 동작을 제안한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 UE의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, UE(400)는 듀플렉서(410), 증폭기(421, 422), 믹서(441, 442), 컨버터(461, 462) 그리고 다수의 스위치들(414, 415, 431, 432, 451, 452)를 포함한다. 일 예로, 상기 UE(400)는 하나의 송신 체인과 하나의 수신 체인을 포함한다. 여기서, 상기 송신 체인은 듀플렉서(410), PA(421), 믹서1(441), DAC(461) 및 제1, 제3 및 제5 스위치(414, 431, 451)를 포함한다. 상기 수신 체인은 듀플렉서(410), LNA(422), 믹서2(442), ADC(462) 및 제2, 제4 및 제6 스위치(415, 432, 452)를 포함한다. 상기 다수의 스위치들(414, 415, 431, 432, 451, 452)은 제어부(470)의 제어 하에 상기 송신 체인과 수신 체인에서 각각 송수신 신호의 신호 경로를 스위칭하는 스위칭부를 포함한다.
상기 제어부(470)는 상기 UE(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(470)는 상기 UE(400)가 이동 통신의 eNB와 신호를 송수신하는 이동 통신, 혹은 다른 UE와의 D2D 통신 신호를 송수신하는 D2D 통신을 수행함에 따라, 상기 스위칭부를 제어하여 해당 통신 방법을 위한 송수신 신호의 신호 경로를 스위칭한다. 구체적으로, 상기 제어부(470)는 상기 송신 체인의 송신 동작을 제어하는 송신 제어부(471), 상기 수신 체인의 수신 동작을 제어하는 수신 제어부(473), 및 이동 통신과 D2D 통신 중 하나로 현재의 통신 방법을 결정하고, 결정된 통신 방법에 따라 상기 스위칭부를 제어하여 신호 경로를 제어하는 모드 제어부(472)를 포함한다.
상기 모드 제어부(472)는 D2D 통신을 수행 하는 경우, 이동 통신 시스템에서 지원하는 D2D 통신 방식에 따라 할당된 프레임 구조를 기반으로 해당 프레임 구간에서 D2D 통신을 수행하도록 상기 스위칭부를 제어하여 해당 신호 경로를 스위칭한다. 이때, 상기 D2D 통신 방식에 따른 프레임은 상기 UE(400)가 시스템 정보를 통해서 확인하거나, 또는 기지국과의 시그널링을 통해 확인되거나, 또는 미리 결정된 방식을 이용할 수 있다.
여기서, D2D 통신 방식에 따른 프레임 구조는 일 예로, 하기 도 5a 내지 도 5c에 도시된 프레임 구조를 기반으로 설명하기로 한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 앞서 설명한 D2D 통신 방식에 따른 프레임 구조에서 신호 경로를 스위칭할 수 있는 UE의 장치 구성 및 그 신호 경로를 제어하는 방법을 제안한다.
먼저, 도 4의 상기 듀플렉서(410)는 PA(421)와 밴드 패스 필터들(412,413)과 간의 경로를 스위칭하는 제1 스위치(414)와 밴드 패스 필터들(412,413)과 LNA(422)간의 경로를 스위칭하는 제2 스위치(415)와 연결되어 동작된다.
그리고, 상기 UE(400)는, 증폭기(421, 422)와 믹서(441, 442) 각각과의 신호 경로를 스위칭하는 제3 및 제4 스위치(431, 432)와, 믹서(441, 442)와 컨버터(461, 462) 간의 신호 경로를 스위칭하는 제5 및 제6 스위치(451, 452)를 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 스위치(414)는 PA(421)를 통과한 신호가 듀플렉서로(410) 전달되도록 스위칭한다. 그리고, 상기 제2 스위치(415)는 듀플렉서(410)를 통과한 신호가 LNA(422)로 전달되도록 스위칭한다. 한편, 상기 제1 또는 제2 스위치(414, 415)는 도 4에 도시한 바와 같이 듀플렉서(410)의 외부에 위치하거나, 경우에 따라 상기 듀플렉서(410)의 내부에 위치할 수도 있다. 상기 제3 스위치(431)는 믹서1(441)를 통과한 신호가 PA(421)로 전달되도록 스위칭하거나, 혹은 LNA(422)를 통과한 신호가 믹서1(441)로 전달되도록 스위칭한다. 그리고, 상기 제4 스위치(432)는 믹서2(442)를 통과한 신호가 PA(421)로 전달되도록 스위칭하거나, 혹은 LNA(422)를 통과한 신호가 믹서2(442)로 전달되도록 스위칭한다.
또한, 상기 제5 스위치(451)는 DAC(461)를 통과한 신호가 믹서1(441)로 전달되도록 스위칭하거나, 혹은 DAC(461)를 통과한 신호가 믹서2(442)로 전달되도록 스위칭한다. 상기 제6 스위치(452)는 믹서2(442)를 통과한 신호가 ADC(462)로 전달되도록 스위칭하거나, 혹은 믹서1(441)를 통과한 신호가 ADC(462)로 전달되도록 스위칭한다. 믹서1(441)는 DAC(461)로부터 출력된 기저대역 신호에 제1 국부발진 신호(fUL)를 곱하여 RF 신호를 출력하거나(즉 도 6의 신호 경로에 해당) 혹은 증폭기(422)로부터 출력된 RF 신호에 제1 국부발진 신호(fUL)를 곱하여 기저대역 신호를 출력한다(즉 도 8의 신호 경로). 믹서2(442)는 증폭기(422)로부터 출력된 RF 신호에 제2 국부발진 신호(fDL)를 곱하여 기저대역 신호를 출력하거나(즉 도 9의 신호 경로) 혹은 DAC(461)로부터 출력된 기저대역 신호에 제2 국부발진 신호(fUL)를 곱하여 RF 신호를 출력한다(즉, 도 7의 신호 경로에 해당).
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말은 상기 이동 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 이동 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도 4의 UE(400)는 송신 체인과 수신 체인을 각각 하나씩 포함하는 구조이므로, 도 3에 따른 기존 UE의 구성과과 비교하였을 때 송신 체인과 수신 체인을 구성하는 RF 체인의 개수가 각각 하나씩 줄어드는 효과가 있다. 이로써, 도 4의 UE(400)는 종래 UE에 비해 트랜시버의 복잡도가 줄어든다.한편, 일반적으로 D2D 통신 방식을 위한 자원 할당 방식은 이동 통신과 D2D 통신이 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 자원 할당 방식과 이동 통신과 D2D 통신이 서로 동일한 주파수 대역을 사용하는 자원할당 방식으로 분류할 수 있다. 이때 후자의 경우는underlaying 방식 또는 overlaying 방식을 포함한다
이하, 본 발명의 실시 예에서는 이동 통신 및 D2D 통신이 서로 동일한 주파수 대역을 사용하는 자원 할당 방식에 따른 프레임 구조를 제안한다. 이하, 후술될 도 5a 내지 도 5c는 일 예로 FDD 시스템을 가정하자. 그리고 각 프레임 구조는 이동 통신을 위해 미리 할당된 DL 부분 주파수 대역 fDL(51) 및 UL 부분 주파수 대역 fUL(52)을 포함한다. 이때 이동 통신 UE들은 fDL(51)을 통해서 eNB로부터 데이터 및 제어정보들을 수신하고, fUL(52)을 통해 eNB에게 데이터 및 제어정보들을 송신한다. 그리고, D2D 통신을 위한 주파수 대역은 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신을 위한 부분 주파수 대역들 즉, fDL(51) 혹은 fUL(52)내에 할당된다. 그리고, 일 예로, 도 5a 내지 도 5c에서는 하나의 무선 프레임(One radio frame)이 총 10 개의 서브프레임들로 구성되는 경우를 가정한다. 이때, D2D UE는 각각 도 4의 실시 예에 따른 장치 구성을 갖는 경우를 가정한다. 그리고 설명의 편의상, 도 5a 내지 도 5c 각각에서 이동 UE가 eNB로 이동 통신 신호를 송신하는 UL 통신을 수행하는 서브프레임의 경우는 'TX'로 표시한다. 그리고, 이동 UE가 eNB로부터 이동 통신 신호를 수신하는 DL 통신을 수행하는 서브프레임의 경우는 'RX' 표시한다. 또한, D2D UE가 다른 D2D UE로 D2D 통신 신호를 송신하는 서브프레임의 경우는 'tx' 그리고 특정 D2D UE가 다른 D2D UE로D2D 통신 신호를 수신하는 서브프레임의 경우를 'rx'로 표시한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따라, 이동 통신 및 D2D 통신이 서로 동일한 주파수 대역을 사용하는 자원할당 방식 중 하나인 underlaying 방식은, 이동 통신을 위해서 할당된 주파수 대역에서 fDL(51) 혹은 fUL(52) 중 하나와 D2D 통신을 위한 부분 주파수 영역이 공유될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 구조는 이동 통신을 위한 fUL(52)과 D2D 통신을 위한 부분 주파수 영역이 공유되는 자원 할당 방식(이하, 'underlaying UL 방식'으로 칭함)과, 이동 통신을 위한 fDL(51)과 D2D 통신을 위한 부분 주파수 영역이 공유되는 자원 할당 방식(이하, 'underlaying DL 방식'으로 칭함)이 적용될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따라 underlaying UL 방식에 따른 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신을 위한 underlaying UL 방식은 D2D UE에게 이동 통신 UE들이 사용하는 fUL(52)과 동일한 위치의 자원을 중첩(overlap) 할당한다. 즉, 이동 통신 UE와 D2D UE가 fUL(52)의 동일한 서브프레임 내에서 서로 동일한 시간-주파수 자원을 통해 할당받아 해당 통신을 수행하게 된다. 일 예로, D2D 통신을 위한 자원은 도 5a의 fUL(52)내에 중첩 할당된 상태임을 가정하자. 예를 들어, fDL(51)에서 제4 시구간에 대응하는 제1 서브프레임(504a)에서는 이동 통신 신호에 대해 RX상태이며, 동시에 fUL(52) 에서 제4 시구간에 대응하는 제2 서브프레임(504b)에서는 이동 통신 신호에 대한 TX 는 물론, D2D통신 신호에 대한tx 혹은 rx가 수행될 수 있다. 다른 예로, fDL(51)에서 제9 시구간에 대응하는 제3 서브프레임(509a)에서는 이동 통신 신호에 대해 RX상태이며, 동시에 fUL(52)에서 제9 시구간에 대응하는 제4 서브프레임(509b)에서는 이동 통신 신호에 대한 TX는 물론, D2D통신 신호에 대한 rx 혹은 tx가 수행될 수 있다.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따라 underlaying DL 방식에 따른 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신을 위한 underlaying DL 방식은 D2D UE에게 이동 UE들이 사용하는 fDL(51)과 동일한 위치의 자원을 중첩(overlap) 할당한다. 즉, 이동 UE와 D2D UE가 fDL(51)의 동일한 서브프레임 즉, 서로 동일한 시간-주파수 자원을 할당 받아 해당 통신을 수행하게 된다. 일 예로, D2D 통신을 위한 자원은 도 5b의 fDL(51)내에 중첩 할당된 상태임을 가정하자. 예를 들어, fUL(52)에서 제4 시구간에 대응하는 제2 서브프레임(504b)에서는 이동 통신 신호에 대해 TX상태이며, 동시에 fDL(51)에서 제4 시구간에 대응하는 제1 서브프레임(504a)에서는 이동 통신 신호에 대한 RX 는 물론, D2D통신 신호에 대한tx 혹은 rx가 수행될 수 있다. 다른 예로, 역시 fUL(52)에서 제9 시구간에 대응하는 제4 서브프레임(509b)에서는 이동 통신 신호에 대해 TX상태이며, 동시에 fDL(51)에서 제9 시구간에 대응하는 제4 서브프레임(509a)에서는 이동 통신 신호에 대한 RX는 물론, D2D통신 신호에 대한 rx 혹은 tx가 수행될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 및 D2D 통신이 서로 동일한 주파수 대역을 사용하는 자원할당 방식 중 다른 하나인 overlaying 방식은, 이동 통신을 위해서 할당된 자원 영역과 D2D 통신을 위한 자원영역이 서로 공유될 수 없다. 그러므로, 동일 주파수 내에서 D2D 통신을 위한 별도의 독립적인 자원할당이 이루어 진다.
도 5c는 본 발명의 실시 예에 따라 overlaying 방식에 따른 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5c를 참조하면, D2D 통신을 위한 overlaying 방식에 따른 자원할당은 이동 통신 UE들이 사용하는 시간-주파수 자원과 서로 다른 위치에서 D2D UE들에게 직교(orthgonal)할당한다. 이러한 직교 할당은 fDL(51)과 fUL(52)에서 모두 사용될 수 있다. 즉, 이동 통신 UE와 D2D UE가 동일 주파수 대역에서 서로 다른 서브프레임을 시분할 하여 직교하게 사용할 수 있고, 또는 이동 UE와 D2D UE가 동일 서브프레임 내에서 주파수 분할하여 직교하게 사용할 수도 있다. 먼저, 상기 fDL(51)에서 D2D 통신을 위한 자원이 시분할로 직교할당된 경우를 가정하자. 이 경우, 일 예로, 상기 fDL(51)에서 제1 시구간(501)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해 RX 상태인 제1 서브프레임(501-1)과 D2D 통신에 대해 rx 상태인 제2 서브프레임(501-2)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 fDL(51)에서 제7 시구간(507)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해 RX 상태인 제1 서브프레임(507-1)과 D2D 통신에 대해 tx 상태인 제2 서브프레임(507-2)를 포함할 수 있다. 그리고 fDL(51)에서 D2D 통신을 위한 자원이 주파수 분할로 직교할당된 경우를 가정하자. 이 경우, 일 예로, 상기 fDL(51)에서 제3 시구간(503)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해 RX 상태인 제1 서브프레임(503-1)과 D2D 통신에 대해 rx 상태인 제2 서브프레임(503-2)를 포함한다. 다른 예로, 상기 fDL(51)에서 제8 시구간(508)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해 RX 상태인 제1 서브프레임(508-1)과 D2D 통신에 대해 tx 상태인 제2 서브프레임(508-2)를 포함한다.
다음으로 상기 fUL(52)에서 D2D 통신을 위한 자원이 시분할로 직교할당된 경우를 가정하자. 이 경우, 일 예로, 상기 fUL(52)에서 제4 시구간(504)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해TX 상태인 제1 서브프레임(504-1)과 D2D 통신에 대해 tx 상태인 제2 서브프레임(504-2)를 포함한다. 다른 예로, 상기 fUL(52)에서 제9 시구간(509)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해 TX 상태인 제1 서브프레임(509-1)과 D2D 통신에 대해 rx 상태인 제2 서브프레임(509-2)를 포함한다. 그리고 fUL(52)에서 D2D 통신을 위한 자원이 주파수 분할로 직교할당된 경우를 가정하자. 이 경우, 일 예로, 상기 fUL(52)에서 제2 시구간(502)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해 TX 상태인 제1 서브프레임(502-1)과 D2D 통신에 대해 tx 상태인 제2 서브프레임(502-2)를 포함한다. 다른 예로, 상기 fUL(52)에서 제6 시구간(506)에 대응하는 서브프레임은 이동 통신에 대해 TX 상태인 제1 서브프레임(506-1)과 D2D 통신에 대해 rx 상태인 제2 서브프레임(506-2)를 포함한다.이하, 본 발명의 실시 예에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여, 이동 통신을 위한 UL 부분 주파수 대역과 DL 부분 주파수 대역 중 하나의 부분 주파수 대역이 underlaying 방식 혹은 overlaying UL/DL방식으로 할당된 프레임 구조를 기반으로 동작하는 D2D UE의 신호의 경로를 설명한다. 이때, D2D 통신 신호의 송수신 경로는, 앞서 설명한 도 5a 내지 도 5c 모두에 따라 동작 가능한 도 4의 UE 구성을 기반으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 도 5a 내지 도c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 송신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서, D2D 통신을 위한 부분 주파수 영역은 이동 통신의 UL 부분 주파수 영역에 할당된 상태이다.
도 6을 참조하면, 상기 UE(400)는 임의의 D2D 통신 대상인 D2D UE에게 송신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지한 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 모드 제어부(472)는 상기 D2D 통신 신호의 송신 경로가, 전제 주파수 대역을 분할한 이동 통신을 위한 DL부분 주파수 대역과 UL 부분 주파수 대역 중, D2D 통신 영역을 위한 부분 D2D 주파수 대역이 중첩/직교 할당된 상기 UL 부분 주파수 대역을 통해서 설정되도록 스위치 부들을 제어한다.
여기서, 믹서 1(441)는 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 UL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 그리고, 상기 믹서2(442)는 상기 DL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 따라서, 상기 모드 제어부(472)는 상기 믹서 1(441)에 의해서 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 UL 부분 주파수 대역이 믹싱된 경로를 통해서 상기 안테나(411)로 상기 D2D 통신 신호가 송신될 수 있도록 상기 스위치부들을 제어한다.
구체적으로, 상기 모드 제어부(472)는 상기 DAC의 출력 단자가 제5 스위치(451)의I단자로 스위칭되도록 제어한다. 그리고, 상기 모드 제어부(472)는 상기 믹서1(441)를 거친 출력 신호가 상기 PA(421)의 입력 단자와 연결되도록 상기 믹서1(441)의 출력 단자를 상기 제3 스위치(431)의 E 단자로 스위칭되도록 제어한다. 마자막으로, 상기 모드 제어부(472)는 상기 PA(421)의 출력 단자가 상기 밴드 패스 필터(BPF: Band Pass Filter) 1(412)의 입력 단자와 연결되도록, 상기 PA(421)의 출력 단자를 상기 제1 스위치(414)의 A단자로 연결한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결될 수 있다.
한편, 상기 UE(400)가 eNB에게 이동 통신을 위한 UL 신호를 송신하는 경우에도, 앞서 설명한 D2D 통신 신호의 송신 경로가 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 도 5a 내지 5c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 송신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서, D2D 통신을 위한 부분 주파수 영역은 이동 통신의 DL 부분 주파수 영역에할당된 상태이다.
도 7을 참조하면, 상기 UE(400)는 임의의 D2D 통신 대상인 D2D UE에게 송신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지한 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 모드 제어부(472)는 상기 D2D 통신 신호의 송신 경로가, 전제 주파수 대역을 분할한 이동 통신을 위한 DL 부분 주파수 대역과 UL 부분 주파수 대역 중, D2D 통신 영역을 위한 부분 D2D 주파수 대역이 중첩/직교 할당된 상기 DL 부분 주파수 대역을 통해서 설정되도록 스위치 부들을 제어한다.
여기서, 믹서 2(442)는 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 DL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 그리고, 상기 믹서1(441)는 상기 UL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 따라서, 상기 모드 제어부(472)는 상기 믹서 2(442)에 의해서 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 DL 부분 주파수 대역이 믹싱된 경로를 통해서 상기 안테나(411)로 상기 D2D 통신 신호가 송신될 수 있도록 상기 스위치부들을 제어한다.
구체적으로, 상기 모드 제어부(472)는 상기 DAC(461)를 거친 출력 신호가 상기 제2 믹서(442)의 입력 단자와 연결되도록 상기 DAC(461)의 출력 단자를 제5 스위치(451)의 J단자로 스위칭되도록 제어한다. 그리고, 상기 모드 제어부(472)는 상기 믹서2(442)를 거친 출력 신호가 상기 PA(421)의 입력 단자와 연결되도록 상기 믹서2(442)의 출력 단자를 상기 제4 스위치(432)의 G단자로 스위칭되도록 제어한다. 마자막으로, 상기 모드 제어부(472)는 상기 PA(421)의 출력 단자가 상기 BPF1(412)의 입력 단자와 연결되도록, 상기 PA(421)의 출력 단자를 상기 제1 스위치(414)의 A단자로 연결한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 도 5a 내지 도c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 수신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서, D2D 통신을 위한 부분 주파수 영역은 이동 통신의 UL 부분 주파수 영역에할당된 상태이다.
도 8을 참조하면, 상기 UE(400)는 임의의 D2D 통신 대상인 D2D UE로부터 수신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지한 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 모드 제어부(472)는 상기 D2D 통신 신호의 수신 경로가, 전제 주파수 대역을 분할한 이동 통신을 위한 DL부분 주파수 대역과 UL 부분 주파수 대역 중, D2D 통신 영역을 위한 부분 D2D 주파수 대역이 중첩/직교 할당된 상기 UL 부분 주파수 대역을 통해서 설정되도록 스위치 부들을 제어한다.
여기서, 믹서 1(441)은 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 UL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 그리고, 상기 믹서2(442)는 상기 DL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 따라서, 상기 모드 제어부(472)는 상기 안테나(411)를 통해 수신한 상기 D2D 통신 신호를, 상기 믹서 1(441)에 의해서 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 UL 부분 주파수 대역이 믹싱된 경로를 통해서 수신될 수 있도록 상기 스위치부들을 제어한다.
구체적으로, 상기 모드 제어부(472)는 상기 BPF2(413)를 거친 출력 신호가 상기LNA(422)의 입력 단자와 연결되도록, 상기 BPF2의 출력단자를 상기 제2 스위치(415)의 D단자로 스위칭되도록 제어한다. 그리고 상기 모드 제어부(472)는 상기 LNA(422)를 거친 출력 신호가 상기 믹서1(441)의 입력 단자로 입력되도록, 상기 LNA(422)의 출력 단자를 상기 제3 스위치(431)의 F 단자로 스위칭되도록 제어한다. 마지막으로 상기 믹서1(441)을 거친 출력 신호가 상기 ADC(462)의 입력 단자와 연결되도록 상기 믹서1(441)의 출력 단자를 상기 제6스위치(452)의 L 단자로 스위칭되도록 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 도 5a 도c의 프레임 구조를 기반으로 D2D 통신 신호를 수신하는 경우 신호의 경로의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서, D2D 통신을 위한 부분 주파수 영역은 이동 통신의 DL 부분 주파수 영역에 할당된 상태이다.
도 9를 참조하면, 상기 UE(400)는 임의의 D2D 통신 대상인 D2D UE로부터 수신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지한 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 모드 제어부(472)는 상기 D2D 통신 신호의 수신 경로가, 전제 주파수 대역을 분할한 이동 통신을 위한 DL부분 주파수 대역과 UL 부분 주파수 대역 중, D2D 통신 영역을 위한 부분 D2D 주파수 대역이 중첩/직교 할당된 상기 DL 부분 주파수 대역을 통해서 설정되도록 스위치 부들을 제어한다.
여기서, 믹서 2(442)는 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 DL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 그리고, 상기 믹서1(441)는 상기 UL 부분 주파수 대역을 믹싱한다. 따라서, 상기 모드 제어부(472)는 상기 안테나(411)를 통해 수신한 상기 D2D 통신 신호를, 상기 믹서 2(441)에 의해서 상기 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 상기 DL 부분 주파수 대역이 믹싱된 경로를 통해서 수신될 수 있도록 상기 스위치부들을 제어한다.
구체적으로, 상기 모드 제어부(472)는 상기 BPF2(413)를 거친 출력 신호가 상기LNA(422)의 입력 단자와 연결되도록, 상기 BPF2(413)의 출력단자를 상기 제2 스위치(415)의 D단자로 스위칭되도록 제어한다. 그리고 상기 모드 제어부(472)는 상기 LNA(422)를 거친 출력 신호가 상기 믹서2(442)의 입력 단자로 입력되도록, 상기 LNA(422)의 출력 단자를 상기 제4 스위치(432)의 H 단자로 스위칭되도록 제어한다. 마지막으로 상기 믹서2(442)을 거친 출력 신호가 상기 ADC(462)의 입력 단자와 연결되도록 상기 믹서2(442)의 출력 단자를 상기 제6 스위치(452)의 L 단자로 스위칭되도록 제어한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결될 수 있다.
한편, 상기 UE(400)가 eNB로부터 이동 통신을 위한 DL 신호를 수신하는 경우에도, 앞서 설명한 D2D 통신 신호의 수신 경로가 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시 예에서 D2D 통신을 위한 자원이 UL 주파수 대역에 할당됨에 따라 D2D 통신을 수행하도록 구현된 UE의 장치 구성을 제안한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따라 D2D 통신을 위한 자원이 UL 부분 주파수 대역에 할당된 경우에 대해서, D2D 통신을 수행하는 UE 구조의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서 제2 실시예에 따른 UE는 도 5a 내지 도 5c의 프레임 구조를 기반으로 동작한다.
도 10을 참조하면, UE(1000)는 도 4의 UE(400)가 포함하는 다수의 스위치들 중 제2 스위치(415), 제3 스위치(431), 및 제6 스위치(452)만을 포함한다. 그 외, 상기 UE(1000)의 나머지 구성은 도4의 UE(400)의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
먼저, UE(1000)는 임의의 D2D 통신 대상인 D2D UE로 송수신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지한 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 모드 제어부(472)는 D2D 통신을 위한 신호의 송수신 경로가 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 이동 통신의 UL 부분 주파수 대역이 믹싱된 경로를 통해서 설정되도록 스위치부들을 제어한다.
이에 따라 D2D 통신을 위한 송신 신호의 경로에 대해, 상기 모드 제어부(472)가 상기 믹서1(441)의 출력 단자와 상기 PA(421)의 입력 단자가 연결되도록 상기기 제3 스위치(431)를 E단자로 스위칭되도록 제어한다. 따라서, D2D 통신을 위한 송신 신호의 경로는, 상기 DAC(462) 및 믹서1(441)과 PA(421) 및 BPF1(412)를 거쳐 상기 안테나(411)로 연결된다.
또한 상기 UE(1000)는 eNB로 이동 통신을 위한 UL 신호를 송신하는 경우, 앞서 설명한 D2D 통신을 위한 송신 신호의 경로와 동일하므로, 중복 설명을 생략한다.
한편, UE(1000)가 D2D UE에게 수신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지하는 경우, D2D 통신을 위한 수신 신호의 경로에 대해, 모드 제어부(472)의 스위치부 제어 동작 및 D2D 통신 신호의 수신 경로는 도 8의 설명과 유사하므로, 여기서 자세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 UE(1000)가 eNB로부터 이동 통신을 위한 DL 신호를 수신하는 경우, 상기 모드 제어부(472)는 상기 이동 통신의 DL 신호의 수신 경로가 설정되도록 제2 및 제6 스위치들을 제어하며, 구체적인 상기 모드 제어부(472)의 제2 및 제6 스위치 제어 동작은 제4 스위치를 제외한 도 9의 설명과 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다. 이에 따른 이동 통신의 DL 신호의 수신 경로는 도 9의 D2D 통신 신호의 수신 경로를 적용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결될 수 있다.
이하, 본 발명의 제3 실시 예에서 D2D 통신을 위한 자원이 UL 부분 주파수 대역에 할당됨에 따라 D2D 통신을 수행하도록 구현된 UE의 장치 구성을 제안한다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따라 D2D 통신을 위한 자원이 UL 부분 주파수 대역에 할당된 경우에 대해서, D2D 통신을 수행하는 UE 구조의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서 제3 실시예에 따른 UE는 도5a 내지 5c의 프레임 구조를 기반으로 동작한다.
도 11을 참조하면, UE(1100)는 도4의 UE(400)가 포함하는 다수의 스위치들 중 제1 스위치(414), 제4 스위치(432), 및 제5 스위치(451)만을 포함한다. 그 외, 상기 UE(1100)의 나머지 구성은 도4의 UE(400)의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
먼저, UE(1100)는 임의의 D2D 통신 대상인 D2D UE로부터 수신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지한 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 모드 제어부(472)는 D2D 통신을 위한 신호의 송수신 경로가 D2D 부분 주파수 영역을 중첩/직교한 이동 통신의 DL 부분 주파수 대역이 믹싱된 경로를 통해서 설정되도록 스위치 부들을 제어한다.
이에 따라 D2D 통신을 위한 수신 신호의 경로에 대해, 상기 모드 제어부(472)가 상기 LNA(422)의 출력 단자와 상기 믹서2(442)의 입력 단자가 연결되도록 상기 제4 스위치(432)를 H단자로 스위칭되도록 제어한다. 따라서, D2D 통신을 위한 수신 신호의 경로는, 상기 안테나(411), BPF2(413), 상기 LNA(422) 및 상기 믹서2(442)와 및 ADC(462)를 통해 연결된다.
또한 상기 UE(1100)는 eNB로부터 이동 통신을 위한 DL 신호를 수신하는 경우, 앞서 설명한 D2D 통신을 위한 수신 신호의 경로와 동일하므로, 중복 설명을 생략한다
한편 UE(1100)가 D2D UE에게 송신할 D2D 통신 신호가 발생함을 감지한 경우, D2D 통신을 위한 송신 신호의 경로에 대해, 이에 따른 모드 제어부(472)의 스위치부 제어 동작 및 D2D 통신 신호의 송신 경로는 도 7의 설명과 유사하므로, 여기서 자세한 설명은 생략한다.
그리고 상기 UE(1100)가 eNB로 이동 통신을 위한 UL 신호를 송신하는 경우, 상기 모드 제어부(472)는 상기 이동 통신의 UL 신호의 송신 경로가 설정되도록 제1 및 제5 스위치들을 제어하며, 구체적인 상기 모드 제어부(472)의 제1 및 제5 스위치 제어 동작은 제3 스위치(431)를 제외한 도 6의 설명과 유사하므로 자세한 설명은 생략한다. 이에 따른 이동 통신의 UL 신호의 송신 경로는 도6의 D2D 통신 신호의 송신 경로를 적용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 단말간 직접(D2D) 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말에 있어서,
    안테나와 연결된 듀플렉서;
    디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC), 제1 믹서 및 전력 증폭기(power amplifier, PA)를 포함하는 제1 무선 주파수(RF) 체인;
    아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC), 제2 믹서 및 저잡음 증폭기(Low-noise amplifier)를 포함하는 제2 RF 체인;
    상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 전력 증폭기 또는 상기 저잡음 증폭기와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제1 스위칭부;
    상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC) 또는 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제2 스위칭부; 및
    D2D 통신 모드 또는 이동 통신 모드에 기초하여 상기 제1 스위칭부 또는 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나 이상의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 이동 단말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 이동 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결되는 것을 특징으로 하고,
    상기 이동 단말이 상기 이동 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  7. 단말간 직접(D2D) 통신을 지원하는 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 D2D 통신 방법에 있어서,
    상기 이동 단말은 안테나와 연결된 듀플렉서; 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC), 제1 믹서 및 전력 증폭기(power amplifier, PA)를 포함하는 제1 무선 주파수(RF) 체인; 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC), 제2 믹서 및 저잡음 증폭기(Low-noise amplifier)를 포함하는 제2 RF 체인; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 전력 증폭기 또는 상기 저잡음 증폭기와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제1 스위칭부; 상기 제1 믹서 또는 상기 제2 믹서를 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC) 또는 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함하는 제2 스위칭부; 및 상기 제1 스위칭부 또는 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나 이상의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 방법은,
    D2D 통신 모드 또는 이동 통신 모드를 확인하는 동작과,
    상기 D2D 통신 모드 또는 상기 이동 통신 모드에 기초하여 상기 제1 스위칭부 또는 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나 이상의 스위칭을 제어하는 동작 을 포함하는 이동 단말의 D2D 통신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 이동 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결되는 것을 특징으로 하고,
    상기 이동 단말이 상기 이동 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 D2D 통신 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 D2D 통신 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제1 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 D2D 통신 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 수신하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 저잡음 증폭기 및 상기 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital convertor, ADC)와 연결되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 D2D 통신 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 이동 단말이 상기 D2D 통신에서 신호를 전송하는 경우 상기 제2 믹서는 상기 전력 증폭기 및 상기 디지털 아날로그 컨버터(digital to analog convertor, DAC)와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 D2D 통신 방법.
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