KR102151021B1 - 장치 대 장치 통신 지원 사용자 장치 간 프레임번호 동기화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서의 일 실시 예에 따르는 장치 대 장치 단말의 동기화 방법은, 상대 단말과 타이밍 동기를 맞추는 단계; 타이밍 동기를 맞추는 단계 이후에, 장치 대 장치 통신을 위한 프레임 번호를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

장치 대 장치 통신 지원 사용자 장치 간 프레임번호 동기화 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR SYNCHRONIZING FRAME NUMBER AMONG DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION ENABLED USER EQUIPMENT}

본 명세서의 적어도 일부의 실시 예는 D2D 통신 지원 단말기(사용자 장치)들 간 프레임번호를 동기화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성통신은 물론 고속 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 근래에는 차세대 이동통신시스템 중 하나로 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서 LTE (Long Term Evolution) / LTE-A (LTE-Advanced) 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 최대 100Mbps 정도의 전송속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 최근 무선이동통신시스템을 이용한 서비스들의 종류가 크게 다양해짐에 따라 새로이 등장하는 서비스들을 보다 효율적으로 지원하기 위한 신기술에 대한 요구가 필요해지고 이에 따라 LTE / LTE-A 시스템 안에서 새로운 방법 및 기술들이 연구되고 있다.

단말 대 단말 통신 (Device to Device Communication, 이하 D2D 통신이라고 칭함)은 최근 연구되고 있는 기술로서 기본적으로 임의의 단말기가 단말기 주위에 존재하는 다른 단말기와의 직접적인 통신을 가능하게 하는 기술이다. D2D 통신 기술을 이용하여, 단말기는 자신 주위에 어떠한 단말기들이 존재하는지 발견 (Discovery, 이하 D2D-D라고 칭함)하고, 통신이 필요한 다른 단말기와 직접적인 통신 (Direct Communication, 이하 D2D-C라고 칭함)을 수행할 수 있다. D2D 통신을 수행하면 기존 무선 네트워크를 이용하여 기지국을 통해 통신을 수행하는 것에 비해 무선자원 효율 면에서 장점을 가질 수 있으며, 또한 단말기 주위에 있는 다른 단말기를 발견할 수 있는 방법이 지원되기 때문에 단말기가 직접 원하는 단말기에게 필요한 정보를 줄 수 있게 되어 사회네트워크 서비스 (Social Networking Service, 이하 SNS)와 광고 서비스 등을 지원함에 있어서 효율성을 크게 높일 수 있다.

본 명세서의 적어도 일부의 실시 예는 D2D 통신을 위한 효율적인 동기화 방식을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일 실시 예에 따르는 장치 대 장치 단말의 동기화 방법은,

상대 단말과 타이밍 동기를 맞추는 단계;

타이밍 동기를 맞추는 단계 이후에, 장치 대 장치 통신을 위한 프레임 번호를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시 예에 따르는 장치 대 장치 단말의 동기화 장치는,

상대 단말과 타이밍 동기를 맞추는 D2D MAC 계층; 및

타이밍 동기를 맞춘 이후에, 장치 대 장치 통신을 위한 프레임 번호를 설정하는 SFN 설정부를 포함할 수 있다.

본 명세서의 적어도 일부의 실시 예에 따르면 D2D 통신을 위한 효율적인 동기화 방식을 제공할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 적어도 일부의 실시 예들이 적용될 수 있는 3GPP LTE 시스템의 구조도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 프레임 (Frame) 구조도이다.
도 3은 본 명세서의 일부 실시 예에 따르는 D2D 통신을 위한 셀룰러 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 명세서의 제1 실시 예에 따르는 프레임 번호 동기화 과정의 순서도이다.
도 5는 본 명세서의 제1 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다.
도 6은 본 명세서의 제2 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다.
도 7은 본 명세서의 제2 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다.
도 8은 본 명세서의 제3 실시 예에 따르는 단말 간 동기화를 위한 자원 구성도이다.
도 9는 본 명세서의 제3 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다.
도 10은 본 명세서의 적어도 일부의 실시 예에 따르는 단말기의 블록구성도이다.

도 1은 본 명세서의 적어도 일부의 실시 예들이 적용될 수 있는 3GPP LTE 시스템의 구조도이다. LTE 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다)(105, 110, 115, 120)과 핵심망 장비인 MME (125, Mobility Management Entity) 와 S-GW (130 Serving, - Gateway)를 포함한다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다)(135)은 ENB(105) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다. ENB(105, 110, 115, 120)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB(105)는 UE(135)와 무선 채널을 통해 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB(105, 110, 115, 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(125)는 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들(105, 110, 115, 120)과 연결된다.

도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 프레임 (Frame) 구조도이다. 3GPP LTE 시스템은 시간 자원을 프레임 구조로 운용하고 있으며 각각의 프레임 길이는 도 2에서와 같이 10 밀리초로 나타내어진다. 각각의 라디오 프레임은 1 밀리초의 길이를 가지는 서브 프레임 (subframe) 10개로 구성되며, 해당 서브 프레임은 기지국이 스케줄링하는 무선 자원의 최소 단위가 된다. 복수의 단말이 상기 같은 서브 프레임 안에서 기지국으로부터 무선 자원을 할당 받을 수 있다.

3GPP LTE에서 단말은 상기 라디오 프레임에 대한 동기를 맞추기 위해서 0번 서브프레임과 5번 서브프레임에 설정된 2개의 동기 채널을 이용한다. 각각의 동기 채널은 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널의 두 가지 동기 채널로 이루어져 있으며 각각의 채널을 통해 전송되는 정보는 기지국이 지정한 데이터 구조 혹은 시퀀스를 가진다. 두 가지 형태의 동기 채널이 설정된 이유는 0번 서브프레임과 5번 서브프레임을 단말이 쉽게 구별하기 위해서이다. 두 개의 동기 채널을 통해 전송되는 정보는 섹터 정보 및 기지국 식별자(지시자, 확인자)를 나타내는 값을 포함할 수 있다. 네트워크 엔터티는 이 두 가지 값을 이용해 물리계층 셀 식별자자 (Physical cell ID)를 추출할 수 있다.

상기 절차를 통해서 프레임에 대한 동기가 이루어지면 단말은 기지국으로부터 네트워크 정보를 포함하는 시스템 정보를 입수하기 위해서 물리 계층 방송 채널을 우선 수신한다. 네트워크에 관한 시스템 정보는 특정 주기를 가지고 기지국으로부터 방송되는데 해당 방송 스케줄을 확인하기 위해서 개별 라디오 프레임에 지정된 특정 번호, 즉 인덱스가 필요하다.

3GPP LTE에서 해당 라디오 프레임에 대한 번호를 SFN (system frame number)라고 칭한다. 상기 SFN은 물리 계층의 방송 채널을 통해 주기적으로 단말에게 방송되며, MIB (master information block)이라는 시스템 정보 블록에 포함된다. 해당 MIB 정보는 도 2에서와 같이 라디오 프레임의 0번째 서브 프레임에 위치한 방송 채널을 통해 단말에게 전달된다. 해당 물리계층 방송 채널에 대한 높은 수신율을 보장하기 위해 해당 물리계층 방송 채널은 상기 동기 채널 인근에 위치한다.

SFN을 포함하는 상기 MIB 시스템 정보는 매 라디오 프레임이 아닌 4개의 라디오 프레임을 주기로 전달된다. 즉 MIB는 40 밀리초 간격으로 전송되며, 도 2에서와 같이 나머지 3개의 라디오 프레임(SFN=1, 2, 3)에서는 첫 번째 라디오 프레임(SFN=0)에서 보낸 MIB 정보(210)를 반복해서(220) 보낸다. 마찬가지로 MIB(240)는 MIB(230)의 반복이다. 따라서 기지국은 동일한 MIB 정보를 4개의 라디오 프레임 동안 반복해서 보낸다. 첫 번째 새로운 MIB를 전송하는 시점은 도 2에서와 같이 SFN mod 4=0인 시점(SFN=0, 4, 8, ...)이다.

단말은 수신 채널 상태에 따라서 한번의 수신으로 MIB 정보를 획득할 수도 있고, 반복 전송되는 MIB 정보 신호를 통합하여 획득할 수도 있다. MIB 수신을 통해 SFN 정보를 획득한 이후, 단말은 각 라디오 프레임 별로 SFN 수를 1씩 증가 시킨다.

도 3은 본 명세서의 일부 실시 예에 따르는 D2D 통신을 위한 셀룰러 시스템의 구성도이다. 기지국(301)은 상기 기지국(301)이 관장하는 셀 영역(302) 내의 단말기 (303, 304)를 관장한다. 상기 단말기 (303)은 상기 기지국 (301)과 단말기-기지국 간 링크(306)를 이용하여 셀룰러 통신을 수행한다. 또한 상기 단말기 (304)는 상기 기지국 (301)과 단말기-기지국 간 링크(307)를 이용하여 셀룰러 통신을 수행한다. 상기 단말기 (303)와 단말기 (304) 사이의 D2D 통신이 가능한 경우에는 기지국 (301)을 통하지 않고 단말기 (303)와 단말기 (304)가 도 3의 D2D 링크(305)를 이용하여 직접적으로 정보를 서로 주고 받는 것이 가능해진다.

도 3의 실시 예에서는 D2D 단말기들(303, 304)이 셀 내에 모두 존재하므로 D2D 통신 전송 시점, D2D 통신 수행 시점을 상기 셀의 다운링크 타이밍 또는 업링크 타이밍에 맞추어 수행할 수 있다. 특히 D2D 통신 수행 시점을 셀의 다운링크 타이밍에 맞춘다면, 단말은 셀에서 방송(broadcast)되는 시스템정보에 포함된 시스템프레임번호 (System Frame Number, 이하 SFN라고 칭함) 정보를 이용하여, 어떤 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신에 있어서 송신동작을 수행하고 어떤 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신에 있어서 수신동작을 수행할 것인지를 판단할 수 있다. 만약 상기와 같이 D2D 송신시점과 D2D 수신시점을 프레임 레벨에서 구분하지 못한다면, 해당 단말기는 타임도메인 (Time-Domain)에서 모든 프레임에 대해서 계속 송신과 수신 동작을 동시에 수행해야 하기 때문에 단말기 전력이 낭비되고 또한 동일 자원에 대해 D2D 송신과 수신을 동시에 수행할 수 없는 단말기(Half Duplex 단말기)는 D2D 통신 자체가 불가능하거나 D2D 통신을 매우 비효율적으로 수행해야만 할 것이다.

만약 도 3과 달리 일부 단말기 또는 전체 단말기들이 셀의 신호 수신 범위 밖에 있다면, D2D 단말기들은 기지국으로부터 수신되는 동기 채널을 사용할 수 없으므로 D2D 단말들 사이에서의 D2D 동기 절차를 수행해야 한다. 또한 상기 단말기들은 상기 셀에서 방송되는 시스템정보에 포함된 시스템프레임번호 정보를 수신할 수 없으므로 SFN을 이용한 D2D 통신에서의 스케줄링이 불가한 문제가 발생할 수 있다. 이에 본 명세서의 일 실시 예는 상기 문제를 해결할 수 있는 방안을 제안한다.

이후의 실시 예들에서 단말들의 동기화를 위해 SFN을 일치시키는 것으로 설명하였으나, 프레임 번호/동기 번호 기타 동기화를 위해 프레임과 같은 시간 단위를 특정할 수 있는 번호가 시스템 프레임 번호를 대신하여 사용될 수 있다.

도 4는 본 명세서의 제1 실시 예에 따르는 프레임 번호 동기화 과정의 순서도이다. 단말기(401, 405)는 D2D 통신을 지원/사용하는 단말기이다. 상기 D2D 통신 단말기(401, 405)는 D2D 통신을 위해 새롭게 디자인되는 D2D 동기 (SYNC) 신호(Signal)을 송수신한다. 상기 D2D 동기 신호를 통해 D2D 통신 단말기들 간 서브프레임 동기와 프레임 동기를 맞출 수 있으며 동기 신호는 D2D 통신 영역 내 D2D 통신 단말기의 존재를 알리는 역할을 할 수 있다.

단말기(401)와 단말기(405)는 각각 로컬 클럭에 의해 정해진 타이밍에 D2D 동기 신호를 송신한다. 도 4에서는 첫 D2D 동기 신호의 송신 시점(411, 413)에서는 각 D2D 통신 단말기들 간 동기가 맞추어져 있는 상황이 아니므로 서로 다른 타이밍에 단말기(401)와 단말기(405)가 D2D 동기 신호를 송신한다. 단말기 (401 또는 405)는 상대방이 전송한 D2D 동기 신호를 수신하면, 현재 타이밍 동기가 어긋나 있음을 인지하고, 수신한 D2D 동기 신호에 맞추어 자신의 타이밍을 재설정하여 다음 D2D 동기 신호를 송신할 수 있다. 만약 한번의 타이밍 조정으로 영역 내 D2D 단말기들 간 타이밍 동기가 다 맞추어지지 않는다면 상기 과정을 반복하며 각 D2D 단말기들 간의 타이밍 동기를 맞출 수 있다.

도 4에서는 단말기(401)가 단말기(405)로부터 수신한 D2D 동기 신호 타이밍에 맞추어 다음 D2D 동기 신호를 전송함을 가정한다. D2D 동기 신호는 주기(M)에 따라 주기적으로 전송될 수 있다. 다만 단말기(401)는 단계 411에서 수신한 D2D 동기 신호 타이밍에 맞추어 (M-α) 타이밍에 다음 D2D 동기 신호를 전송할 수 있다 (단계 417). α는 D2D 단말기들 간 타이밍 동기를 맞추기 위한 조정 옵셋 (Offset)이다. 예를 들어 단계 411의 동기 신호가 단계 413의 동기 신호보다 x밀리초만큼 이른 시점에 송신됐다면 α는 x밀리초 또는 이와 유사한 값이 될 수 있다.

만약 한번의 타이밍 조정으로 영역 내 D2D 단말기들 간 타이밍 동기가 다 맞추어지지 않는다면 상기 과정을 반복하여 각 D2D 단말기들 간의 타이밍 동기를 맞출 수 있다 (단계 421).

D2D 단말기들 간의 타이밍 동기를 통해 영역 내 D2D 단말기들 간에 D2D 동기 신호의 전송/수신 시점을 맞추고 동일한 서브프레임과 프레임 타이밍 동기를 가지게 된다. 송수신이 모두 가능하지만 한 타이밍에서는 송신 또는 수신만 가능한 반이중전송방식 (Half-Duplex) 단말기는 D2D 동기 신호를 송신하면서 동시에 수신이 불가능하므로 D2D 동기 신호 송신과 수신을 타임 도메인에서 번갈아가면서 수행할 수 있다. 예를 들어 단말기는 D2D 동기 신호를 송신하고, 주기(M) 이후에는 D2D 동기 신호를 송신하는 대신 다른 D2D 단말기들로부터의 D2D 동기 신호를 수신하고, 그때로부터 주기(M) 이후에는 D2D 동기 신호 송신 동작을 수행할 수 있다.

여기서는 하프 듀플렉스(half-duplex) 단말기의 예를 들었으나, 풀 듀플렉스(full duplex) 단말기가 사용되는 경우 동기 신호 송수신 시점에 동기 신호를 송신하면서 동시에 다른 단말의 동기 신호를 수신할 수 있다. 이 경우 단말(405)은 단계 (435, 445)와 같이 송신 동작과 수신 동작을 번갈아 수행할 필요 없이 매 동기 신호 송수신 주기마다 동기신호를 송신하면서 동시에 동기신호를 수신할 수 있다. 단계 411 내지 단계 421의 과정을 통틀어 타이밍 동기를 맞추는 과정으로 설명할 수 있다. 이후의 실시 예도 같다.

D2D 타이밍 동기가 완료(421)된 것으로 간주되기 전까지는, 단말기(401, 405)는 D2D 동기 신호를 송신하는 시점 외에는 연속적으로 다른 단말기로부터의 D2D 동기 신호를 수신한다. D2D 타이밍 동기가 완료되었다면 (421) D2D 통신을 수행할 수 있다. 단말기(401, 405)는 특정 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 송신 동작을 수행하거나 (다른) 특정 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 수신 동작을 수행하게 되는데, 상기 특정 프레임을 판단하기 위해 D2D 타이밍 동기가 완료된 것으로 간주하면(421) D2D 동기 신호 전송/수신 시점에 해당하는 프레임을 특정 시스템프레임번호 (SFN) #N으로 고정시킨다(431, 435). 도 4에서 일 예로 N 값을 '0'으로 고정하여 D2D 동기 신호 전송/수신 시점에 해당하는 프레임(450)을 SFN#0으로 고정시킬 수 있다. 그 후 단말기 내부 클럭 (clock)에 의해 매 10ms 주기로 SFN 값을 증가시킬 수 있다. 일 예로 D2D 동기 전송/수신 시점에 해당하는 프레임(450)을 SFN#0으로 간주하며, 10ms 후의 다음 프레임 (451)을 SFN#1로, 10ms 후 다음 프레임 (452)을 SFN#2로, 그 뒤 70ms 후의 프레임 (459)을 SFN#9로 간주한다. 도 4의 실시 예에서는 최대 SFN이 9이다. 따라서 다음 D2D 동기 전송/수신 시점 (441, 445)에 해당하는 프레임 (460)에서 다시 SFN#0으로 회귀하며, 10ms 후의 다음 프레임 (461)을 SFN#1로, 10ms 후 다음 프레임 (462)을 SFN#2로, 20ms 후의 다음 프레임 (464)을 SFN#4로 간주한다.

상기와 같이 SFN을 D2D 동기 신호 전송/수신 시점에 해당하는 프레임을 SFN#N (예를 들어 SFN#0) 등 고정된 값으로 간주하고 이후 단말기 내부 클럭에 의해 매 10ms 주기로 SFN 값을 증가시킴으로써 SFN 값을 매 프레임마다 명시적으로 신호하지 않아도 단말기는 각 프레임에 해당하는 SFN 값을 인지할 수 있으며 또한 D2D 단말기들간에 상기 SFN 값에 대한 동기도 맞출 수 있다. 일 예로 도 4에서 단말기(401)는 SFN mod 5 = 1을 만족하는 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 송신을 수행하고 SFN mod 5 = 2를 만족하는 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 수신을 수행한다면, 본 실시 예를 적용했을 때에 프레임(451, 461)의 SFN이 #1을, 프레임(456)이 SFN #6을 가지므로 상기 D2D 송신 프레임에 해당하여 단말기(401)가 D2D 송신 동작을 수행할 수 있다. 또한 프레임(452, 462)이 SFN #2을, 프레임(457)이 SFN #7을 가지므로 상기 D2D 수신 프레임에 해당하여 단말기(401)가 D2D 수신 동작을 수행할 수 있다. 단말기(401)는 그 외 프레임에서는 D2D 송수신 동작을 수행하지 않을 수 있다. 어떤 프레임의 자원을 D2D 송신에 사용하며 어떤 프레임의 자원을 D2D 수신에 사용할 것인지에 대한 정보는 코어 네트워크 또는 기타 네트워크 엔터티가 미리 단말기에게 설정할 수 있다. 예를 들어 D2D 서버로부터의 단말기 전용 메시지 또는 기지국이 셀 내 방송하는 시스템정보가 프레임 자원의 용도를 지시하기 위해 사용될 수 있다.

설정 정보는 예를 들어 비트맵 정보나 조건 SFN mod N = M을 구성하기 위한 N값과 M값을 포함할 수 있다. 비트맵 정보는 예를 들어 40비트 비트맵으로 4개의 프레임에 속한 각각의 서브프레임(총 40개)에 대해서 D2D 송수신을 위한 자원으로 사용되는지를 지시할 수 있다. 4개의 프레임 패턴은 SFN#0에서 시작하여 반복되거나 SFN#0으로부터 옵셋 K만큼 떨어진 SFN#K에서 시작하여 반복될 수 있다. 이 경우 설정 정보는 K값을 포함할 수 있다

어떤 프레임이 D2D 송수신 자원으로 사용되는지 나타내는 다른 수식이나 표현을 위한 설정 정보가 시그널링될 수도 있다. 도 4에서 단말기(405)는 단말기(401)와는 다르게 SFN mod 5 = 1을 만족하는 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 수신을 수행하고 SFN mod 5 = 2를 만족하는 프레임의 D2D 자원을 이용하여 D2D 송신을 수행할 수 있다.

도 4에서는 특정 SFN 값 (예를 들어 SFN#0)을 D2D 동기화가 완료된 후 D2D 동기 신호 송수신 시점에 해당하는 프레임에 맞추어 고정시켜 동작하는 것을 도시하고 있으나 다른 실시 예에 따르면 D2D 동기 신호 송수신 시점이 아닌 다른 신호나 채널의 송수신 시점에 해당하는 프레임에 미리 약속된 시스템 프레임 번호를 맞추어 고정시켜 동작할 수도 있다.

도 5는 본 명세서의 제1 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다. 본 명세서의 제1 실시 예에서는 D2D 통신을 위해 단말 간 SFN 동기 설정을 D2D 동기 채널을 시작으로 특정 SFN 값을 지정하는 방식으로 실행한다. 따라서 단말들은 별도의 SFN 값 설정을 위한 협의 절차나 특정 SFN 채널을 수신하는 동작을 하지 않는다. 도 5는 이러한 D2D 단말이 D2D 통신을 위해 SFN 동기화 절차를 수행하기 위한 과정을 나타내는 흐름도이다.

단계 (501)에서 D2D 단말은 D2D 채널로 설정되어 있는 특정 주파수 대역을 지속적으로 모니터링하고 있다가 주변 D2D 단말이 보내는 D2D 동기 신호를 감지한다. 또는 단말은 단말의 전력 소모를 줄이기 위해서 임의로 설정된 주기를 가지고 해당 주파수 영역을 수신 감지할 수도 있다. D2D 동기 신호는 미리 약속된 특정 패턴을 가지고 있으며 주변 다른 D2D 단말이 사용하는 동기 신호와는 상호 직교 (orthogonality) 특성을 가지고 다른 단말의 동기 신호에게 최소의 간섭만 줄 수 있도록 설계될 수 있다. 이와 동시에 해당 동기 채널에서 수신되는 동기 신호는 높은 자기 신호 연관성 (autocorrelation)을 가지고 신호 감지를 효율적으로 할 수 있도록 설계 될 수 있다.

단계 503에서 단말은 미리 설정된 주기 M이 도래하거나 혹은 다른 단말의 동기 신호가 감지되는지 판단한다. 다른 단말의 동기 신호가 감지되는 경우 과정은 단계 505로 진행한다. D2D 단말이 상기 D2D 동기 신호를 주변 D2D 단말로부터 수신하였을 경우, 단계 505에서 단말은 해당 신호의 자기 연관성 (autocorrelation)을 통해서 동기 신호를 판별하고 해당 신호의 정점에서 D2D 프레임이 동기화 된다고 가정한다. 단말은 단계 507에서 이러한 D2D 동기 신호를 판별하고 자신의 동기화 시점과 수신한 동기 신호의 송신 시점이 일치하는지 확인한다. D2D 송신 단말과 프레임 동기가 일치하지 않는 경우 과정은 단계 525로 진행하고, 단말은 단계 525에서 D2D 프레임 동기를 맞추기 위해서 도 4를 참조하여 설명된 오프셋 값만큼 동기 신호 전송 주기를 줄인다. 전송 주기 감소는 일시적인 것으로, 다음 전송 주기가 도래하면 전송 주기가 원래의 값(M)으로 돌아올 것이다. 단말은 해당 오프셋 값만큼 다음 동기 신호 송수신 시점을 조정해서 다른 단말의 다음 동기 신호 수신 시점과 자신의 동기 신호 송수신 시점을 일치시킬 수 있다. 이후 수신 D2D 단말은 다음 D2D 동기 신호를 수신하기 위해서 단계 (501)의 스캔 동작을 반복 수행한다. 이러한 반복된 D2D 동기 신호의 송수신을 통해서 상기 단말들 간의 D2D 프레임 격차는 줄어들고 궁극적으로 단말들 간의 D2D 동기가 일치할 수 있다.

단계 507에서 다른 단말과 동기화 신호 송수신 시점이 동기화된 경우 과정은 단계 520으로 진행한다. 단계 (520)에서는 상기 절차를 통해 D2D 프레임 동기가 일치할 경우, 단말은 해당 프레임의 SFN을 사전에 지정된 값 N(예를 들어 0)으로 설정한다. 이후 각 D2D 단말은 10 밀리초 간격으로 SFN 값을 1씩 증가 시킨다. SFN 값은 예를 들어 N+1, N+2, N+3, ... 가 될 수 있다.

단계 (503)에서 단말은 D2D 채널을 스캔하는 동시에 D2D 동기 신호 전송 주기 M, 에 따라 D2D 동기 신호를 전송해야 한다. 단말은 내부 클럭을 이용하여 D2D 동기 신호 전송 주기 M 만큼의 타이머를 설정하여 해당 시각에 D2D 채널을 통해 해당 단말이 선택한 D2D 신호를 송출할 수 있다. 주기 M이 도래하면 과정은 단계 509로 진행한다.

하프 듀플렉스(Half duplex) 단말의 경우 D2D 동기 채널에서 동시에 전송과 수신을 할 수 없다. 그러므로, 단말은 단계 509에서 현재 단말의 상태가 D2D 통신을 수행하는 동기 상태인지 비동기 상태인지 판단한다. 현재 상태가 D2D 통신을 수행하지 않는 비동기 상태이면 과정은 단계 515로 진행하고, 단계 515에서 단말은 해당 D2D 동기 신호를 전송한다. 단계 509에서 단말이 동기 상태인 경우 과정은 단계 511로 진행하고, 단계 (511)에서 단말은 직전 D2D 프레임의 동기 채널(직전의 동기 신호 송수신 시점)에서 동기 신호를 수신했는지 아니면 동기 신호를 송신했는지 판단한다. 도 4를 참조한 실시 예에서 설명한 바와 같이 D2D 동기화 이후에는 D2D 동기 채널에서 송수신을 교차 수행 하도록 한다. 만약 이전 D2D 동기 채널에서 신호를 송신하였다면 과정은 단계 (501)로 진행하여, 단계 501에서 단말은 D2D 채널 스캔 상태로 이동하고 이전 D2D 동기 채널에서 신호를 송신하지 않았다면 과정은 단계 (515)으로 진행하고 단계 515에서 단말은 자신의 D2D 동기 신호를 전송할 수 있다.

D2D 동기 절차 후, D2D 통신이 유지 되고 있을 때, 상기의 교차 수행을 통해서 D2D 동기 절차를 수행할 때 기본적으로 D2D 프레임 이상의 동기차가 발생하지 않을 가능성이 높으므로 수신 동기 신호에 대해 미세적인 동기 교정 절차를 수행 할 수 있다. 그러므로 SFN 재 설정은 요구되지 않는다. 하지만 D2D 단말의 갑작스런 이동이나 속도 변화에 따라 D2D 동기 오류가 크게 발생할 경우 (예를 들어 프레임 길이의 반 이상, 즉 5 밀리초 이상; 오류 판단 값은 시스템에 설계에 따라 변경 가능할 수 있음), 단계 (505)에서 단말은 다른 단말과 동기화가 이루어지지 않은 상태로 판단하고 단계 (525)의 과정을 통해 다시 동기화 절차를 처음과 같이 수행하고, 이후 프레임 동기가 맞을 경우, 다시 SFN을 초기화 하여 설정할 수 있다.

도 6은 본 명세서의 제2 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다. 단말기(601, 605)는 D2D 통신을 지원/사용하는 단말기이다. 도 6을 참조하여 설명되는 실시 예는 도 4를 참조하여 설명되는 실시 예와 유사한 동기 절차 과정을 거친다.

도 6에서 D2D 통신 단말기(601, 605)는 D2D 통신을 위해 새롭게 디자인된 D2D 동기 (SYNC) 신호를 송수신한다(671, 676). 상기 D2D 동기 신호를 통해 D2D 통신 단말기들 간 서브프레임 동기와 라디오 프레임 동기를 맞출 수 있으며, 상기 동기 신호는 D2D 통신 영역 내 D2D 통신 단말기의 존재를 알리는 역할을 할 수 있다.

도 4에서 보여준 제1 실시 예와 도 6의 제2 실시 예의 차이점은, 제2 실시 예의 경우 상기 D2D 동기 신호에 SFN과 매핑되는 D2D 동기 코드를 사용한다는 것이다. 도 6에서 동기 신호(671, 676)는 각각 SFN (N+10)과 SFN (N)에 대해 매핑되는 동기 코드를 사용한다. 단말기(601)와 단말기(605)는 각각 로컬 클럭에 의해 정해진 타이밍에 상기 D2D 동기 코드가 포함된 D2D 동기 신호를 송신한다.

도 4에서와 같이 첫 D2D 동기 신호에서는 각 D2D 통신 단말기들 간 동기가 맞추어져 있는 상황이 아닐 수 있다. 이 경우 단말기들은 각 상대방이 전송한 D2D 동기 신호를 수신하면, 현재 타이밍 동기가 어긋나 있음을 인지하고, 그에 따라 수신한 D2D 동기 신호에 맞추어 자신의 동기 신호 송수신 타이밍을 재설정하여 다음 D2D 동기 신호를 송신한다. 만약 한번의 타이밍 조정으로 영역 내 D2D 단말기들 간 타이밍 동기가 다 맞추어지지 않는다면 상기 과정을 반복하며 각 D2D 단말기들 간의 타이밍 동기를 맞출 수 있다.

도 6에서는 단말기(601)가 단말기(605)로부터 수신한 D2D 동기 신호 타이밍에 맞추어 다음 D2D 동기 신호를 전송하는 것으로 가정한다. 도 4 또는 도 6의 실시 예에서 두 단말이 서로 같은 시점에 동기 신호 송수신을 하도록 조정하면 충분하며, 두 단말 중 어느 단말이 어떠한 방향으로 타이밍을 조정할지는 구체적인 구현 방식에 따라 달라질 수 있다.

가령 D2D 동기 신호는 M 주기를 가지고 주기적으로 전송될 수 있는데, 단말기는 도 4에서와 같이 수신한 D2D 동기 신호 타이밍에 조정 옵셋 (Offset)을 적용하여 다음 D2D 동기 신호 전송 시간을 계산할 수 있다. 만약 한번의 타이밍 조정으로 영역 내 D2D 단말기들 간 타이밍 동기가 다 맞추어지지 않는다면 도 4의 실시 예와 유사하게 상기 과정을 반복하여 각 D2D 단말기들 간의 타이밍 동기를 맞출 수 있다.

여러 차례의 동기 신호 전송을 통한 동기 타이밍을 맞춘 뒤 단계(681, 686) 에서는 D2D 단말 (601, 605)가 각각의 D2D 동기 신호의 SFN 정보를 통일할 수 있다. 도 6에서는 SFN 동기화를 위하여 상대 D2D 동기 신호 수신 시에 타이밍 동기 외에 수신한 동기 신호에 포함된 해당 D2D 동기 코드를 확인하고 상대 단말의 SFN 정보를 확인할 수 있다. 단계 (671, 676)의 초기 D2D 동기 신호에서 동기 신호는 각각 N+10과 N으로 서로 다른 SFN에 해당하는 동기 코드를 포함한다. 또한 상기 D2D 동기 신호는 주파수 직교성을 가지는 코드로 이루어질 수 있으므로 동기 채널로부터 복수개의 동기 신호를 수신할 수 있으며, 단말은 이를 통해 주변에 복수개의 D2D 단말이 존재함을 감지할 수 있다. 해당 복수의 동기 신호에 매핑되는 SFN 정보 역시 복수개가 될 수 있다. 이후 단말 (601, 605)는 정해진 협의 규칙을 통해서 SFN 동기화를 실행하여 동기 코드를 전송한다. 가령 도 6에서는 D2D 동기 신호에 포함된 SFN 정보가 일치하지 않는 경우에, 각각의 단말은 상대에게 수신한 SFN 값 중에 낮은 값으로 동기를 맞추었다 (681, 686). D2D 단말기들 간의 타이밍 동기를 통해 영역 내 D2D 단말기들 간에 D2D 동기 신호의 전송/수신 시점을 맞추고 동일한 서브프레임과 프레임 타이밍 동기를 가지게 된다. 송수신이 모두 가능하지만 한 타이밍에서는 송신 또는 수신만 가능한 반이중전송방식 (Half-Duplex) 단말기는 D2D 동기 신호를 송신하면서 동시에 수신이 불가능하므로 D2D 동기 신호 송신과 수신을 시간 상에서 번갈아가면서 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말기는 D2D 동기 신호를 송신하고, 주기(M) 이후에는 D2D 동기 신호 송신하는 대신 다른 D2D 단말기들로부터의 D2D 동기 신호의 수신을 시도할 수 있다. 또한 그 뒤 주기(M) 이후에는 단말은 다시 D2D 동기 신호 송신 동작을 수행할 수 있다.

이 때 주변 D2D 단말기들 간의 SFN 동기를 맞추기 위해서 또한 상기와 같이 낮은 SFN 값으로 동기화를 맞출 수 있다. 송수신을 주기(M)에 따라 교차 수행하면서 수신된 SFN 값이 현재 사용하는 SFN과 일치하는 지 확인한다. 단계 (691, 696)에서는 2번째 주기(M)가 도래하여 D2D 동기 코드가 SFN (N+20)에 해당하는 값으로 매핑되어 SFN이 단말 (601, 605)에 일치되었음을 보여준다. 다시 말해, 상기 SFN 동기화 절차에서 발생하는 교차 동기 신호 전송으로 인해서 상대의 SFN 에 동기화 되었는지 확인이 필요하다. 가령, D2D 단말(601)이 낮은 SFN을 취하고 있는데 단말 2(605)가 보낸 D2D 동기 신호가 단말(601)의 동기 신호와 일치하나 상대 단말(605)의 SFN이 높으면 다음 D2D 동기 채널에 단말(601)은 자신(601)의 SFN을 전송해야 한다. 하지만 상대 D2D 단말(605)은 상대 단말(605)의 SFN 동기가 일치했는지 알 수 없으므로 D2D 통신을 시작할 수 없다. 따라서 도 6에서와 같이 첫 번째 동기 신호 (681, 686)와 두 번째 동기 신호 (691, 696)를 통해서 상대 단말이 같은 코드 값, 즉 같은 SFN을 수신할 때 동기 절차가 완료 되었음을 인지 할 수 있다. 따라서 반이중 통신 단말의 경우, 최소한 2번의 핸드쉐이크를 통해서 상대 단말과의 SFN 동기 확인이 필요하다.

여기서는 하프 듀플렉스(half-duplex) 단말기의 예를 들었으나, 풀 듀플렉스(full duplex) 단말기가 사용되는 경우 동기 신호 송수신 시점에 동기 신호를 송신하면서 동시에 다른 단말의 동기 신호를 수신할 수 있다. 이 경우 단말(605)은 단계 (686, 696)와 같이 송신 동작과 수신 동작을 번갈아 수행할 필요 없이 매 동기 신호 송수신 주기마다 동기신호를 송신하면서 동시에 동기신호를 수신할 수 있다.

도 6의 구성은 동기 신호가 그 동기 신호를 송신하는 송신 단말의 SFN을 나타내는 정보를 포함하는 점에 특징이 있다. 동기 신호를 수신한 수신 단말은 송신 단말의 SFN을 추출하여 그에 따라 수신 단말의 SFN을 갱신할 수 있다.

도 7은 본 명세서의 제2 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다. 도 6에서의 단말 동작은 D2D 동기 신호로 사용되는 동기 코드 값에 대한 SFN 매핑을 이용하여 SFN 동기를 맞추는 것이다. 도 7은 해당 단말 동작의 순서도를 나타낸다. 단계 (701)에서 단말은 주위 D2D 단말로부터 전송되는 동기 신호를 수신하기 위해서 주파수를 스캔한다. 단말은 사전에 D2D 채널로 사용되는 주파수 정보를 가지고 있어야 한다. D2D 단말은 도 5에서 설명한 바와 같이 특정 코드를 동기 채널을 통해 전송함으로써 주위 D2D 단말과의 동기를 확보한다. 해당 코드는 D2D 동기 신호 특성을 가지며, 따라서 서로 다른 D2D 동기 신호 사이에는 직교 특성이 존재하여 서로 간섭을 최소화 하고 자신의 동기 신호는 자기 연관성이 우수하여 신호를 감지하는데 유리하며 D2D 동기를 맞추는데 적합하다. 해당 D2D 동기 신호는 D2D 통신 영역에 따라 길이와 개수를 설정할 수 있다. SFN 값의 전체 영역에 해당하는 D2D 동기 신호를 생성하거나, 해당 동기 신호 개수에 한계가 있을 경우, 도 6에서와 같이 SFN의 10개 단위, 즉 SFN mod 10 = 0 이 되는 SFN 개수에 매핑 되는 동기 신호 코드만 생성할 수 있다. 단계 (703)에서 단말은 해당 D2D 주파수를 스캔하는 동안 D2D 동기 신호를 감지하거나 동기 신호 송수신 주기 M이 도래했는지 판단한다.

동기 신호 송수신 주기 (M)이 도래한 경우과정은 단계 709로 진행하고 단말은 단말의 상태가 이미 동기화 된 상태인지 아닌지 판별한다. 만일 동기가 아직 이루어지지 않은 경우, 과정은 단계 713으로 진행하고 단말은 자신의 동기 신호를 전송한다 (713). 반대로 동기가 이미 맞는 상태라면 과정은 단계 713으로 진행하고, 이전 D2D 동기 채널에서 자신이 동기 신호를 전송했는지 판단한다 (711). 이는 단말이 하프 듀플렉스(Half duplex)인 경우 단말은 전송 혹은 및 수신을 동시에 할 수 없기 때문이다. 따라서 D2D 통신으로 참여하는 단말은 특정 동기 채널에서는 본인의 D2D 동기 신호를 전송하고 다른 D2D 동기 채널에서는 수신만 하는 식의 교차 전송 방식을 취할 수 있다. 따라서 단계 (711)의 판단 결과 이전 동기 신호 송수신 주기에 동기 신호를 전송한 이력이 없는 경우, 과정은 단계 (713)으로 진행하고 단계 713에서 단말은 동기 신호 전송을 시도한다. 이전 동기 신호 송수신 주기에 동기 신호를 전송한 경우경우, 과정은 단계 701로 진행하고 단말은 단계 (701)에서 지속적으로 D2D 채널을 스캔하면서 주변 D2D 단말이 보내는 동기 신호를 수신한다.

단계 (703)에서 단말이 다른 단말로부터 전달된 동기 신호를 감지한 경우, 과정은 단계 715로 진행하고 단말은 해당 동기 신호를 분석/복호화한다. 복호화를 통해 단말은 해당 동기 신호가 어떤 SFN 값으로 매핑되는지 식별할 수 있다. 단계 (717)에서는 수신된 동기 신호의 동기 코드에 해당하는 SFN 값이 수신 단말이 운용중인 프레임의 SFN 값보다 작은지 판단한다. 수신된 동기 신호의 SFN이 단말의 SFN보다 작은 경우, 과정은 단계 720으로 진행하고 단계 (720)에서 단말은 자신의 SFN을 수신 동기 신호의 SFN 값으로 설정한다. 상기 과정에서 SFN 협의 절차 중 더 낮은 SFN 값을 선택하는 것을 가정하였다 하지만 협의 규칙에 따라 더 큰 값이나 중간 값, 또는 선 전송한 D2D 단말의 SFN에 따르는 방식 등 다양한 경우를 생각할 수 있다.

단계 (720)에서 조정된 SFN 값으로 설정한 후, 단말은 단계 719에서 D2D 동기가 맞는 지 확인한다. 만약 현재 상태가 D2D 동기가 확보되지 않은 상황이라면 과정은 단계 725로 진행하고 (725) 단계에서 단말은 D2D 동기를 위해서 자신이 운용하는 D2D 프레임 주기를 조정하여 D2D 동기 채널 시간을 조정한다. 그렇지 않은 경우, 과정은(701) 단계로 진행하여 단말은 계속 D2D 채널을 모니터링한다. 만약 수신한 SFN 값이 자신의 SFN 값보다 클 경우, 혹은 SFN 협의 규칙에 따라 자신의 SFN을 갱신하지 않도록 결정한 경우, 과정은 단계 719로 진행하고 상술한 바와 같은 동작을 수행한다.

도 8은 본 명세서의 제3 실시 예에 따르는 단말 간 동기화를 위한 자원 구성도이다. 도 8은 D2D 동기 절차가 종료 된 이후, SFN 정보 교환을 위한 SFN 전용 채널을 생성한 두 가지 예제를 나타낸다. 도 4와 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 D2D 동기 신호를 송수신함으로써 D2D 단말 사이에 프레임 동기를 설정할 수 있다. 해당 D2D 동기 절차는 단말간에 D2D 신호를 송수신하면서 D2D 동기 신호를 송신하는 시간을 조절하면서 다른 단말과의 동기를 맞춘다. 하프 듀플렉스(Half duplex) 단말의 경우 동시 송신이 불가하므로 주기적인 동기 신호에서 송수신을 교차하면서 주변 단말과 동기를 맞춘다. 가령 D2D 동기 신호 전송 주기를 M이라고 할 때, M에서 수신을 할 경우, 2M에서는 송신을 하는 방식으로 동기를 수행한다. 상기 절차는 기 설명한 실시 예와 동일하므로 구체적인 언급은 본 실시 예에서 생략한다.

도 4와 도 6을 참조하여 설명한 암묵적인 SFN 설정 실시 예 혹은 D2D 동기 신호에 내재된 SFN 정보 전송 방식과 달리, 본 실시 예에서는 단말의 SFN 정보 전송 및 수신을 위한 SFN 채널을 새로 할당한다. 해당 SFN 채널은 시간 상에서나 혹은 주파수 상에서 자원을 할당하여 생성할 수 있다.

도 8의 첫 번째 자원구조(800)에서는 시간 축에서 몇 개의 심볼 구간으로 SFN 채널(812)이 구성되었다. 자원 구조(810)는 D2D 동기 채널(810), SFN 채널(812), D2D-D 채널(814), D2D-C 채널(816)을 포함할 수 있다.

단말은 자신의 SFN 정보를 송신하기 위해 D2D 동기 채널 이후 주어진 SFN 채널(812)을 사용한다. 수신 단말의 경우, 자신의 유효한 SFN 이 없는 경우, 수신한 SFN 채널을 가지고 SFN 동기를 설정한다. 수신 단말이 현재 진행 중인 D2D 통신에 그룹 통신을 위해 참여하는 경우, 혹은 새로운 D2D 통신에 참여하는 경우에 기존에 사용하던 SFN 정보가 없을 수 있다. 만약 현재 유지하고 있는 SFN이 있는 경우, 해당 정보를 SFN 채널(812)을 통해 전송한다. 또는 D2D 동기화 이후, 다른 D2D 단말로부터 유효한 SFN를 수신하지 못한 경우, 새로 생성한 SFN 정보를 SFN 채널(812)을 통해 전송한다. 하프 듀플렉스 단말의 경우, 해당 SFN 채널(812)이 전송 및 수신을 위한 자원이 충분하지 않은 경우, 전송 혹은 수신 동작을 선택해야 한다. 이는 상기 D2D 동기 신호를 송수신할 경우와 유사하게 동작한다. 다시 말해, 도 8에서와 같이 SFN 채널이 M 주기를 가지고 반복되는 경우, M 시각에서 자신의 SFN을 전송했을 경우, 2*M에서는 수신 동작을 수행한다. 만약 SFN 채널 자원이 충분할 경우, SFN 채널(812) 내에서 송수신 영역을 나눌 수 있다. 가령 상대 단말이 특정 영역으로 SFN 송신을 시도하면 다른 영역에서 자신의 SFN을 송신 시도할 수 있다. 상기와 같이 상대 단말로부터 SFN 정보 수신 시에, 만약 다른 SFN 값을 수신 시에 SFN 동기화 방식으로는 SFN 동기화 규칙을 기반으로 동기를 맞춘다. 가령 도 6에서 설명한 실시 예에서 상대 단말과 다른 SFN 으로 동작하고 있을 경우, 낮은 SFN 값으로 동기화를 실행할 수 있다. 단말 1은 SFN=200으로 동작하고, 단말 1이 단말 2로부터 SFN=300을 수신하면 단말 1은 SFN=200으로 동기를 맞출 수 있다. 이와 같이, SFN 동기화 규칙은 다양한 방식을 가질 수 있다. SFN 동기화 규칙은 사전에 D2D 단말에 설정되어 있거나 D2D 단말이 네트워크로부터 사전에 수신 받을 수 있다. D2D 단말들은 해당 규칙을 기반으로 SFN 값을 일치시키는 과정을 수행한다.

도 8의 두 번째 자원 구조(802)는 주파수 축에서 SFN 채널을 생성한다. 두 번째 자원 구조(802)는 D2D 동기 채널(830), SFN 채널(832), D2D-D 채널(834), D2D-C 채널(836)을 포함할 수 있다. D2D 동기 절차 이후, D2D 탐색 절차 수행을 위해 DRB 집합을 송수신 할 때, 단말은 해당 SFN 채널(832)을 수신하여 이웃 단말의 SFN 정보를 수신한다. D2D-D (탐색) 채널(834)의 무선 자원 배치를 보여 주는 블록 다이어그램(840)이 도시된다. 각각의 단말은 이웃 D2D 단말 탐색을 위해서 해당 DRB 집합을 수신하여 어떤 단말과 D2D 통신연결을 수행 할 것인지 결정한다. 또한 특정 DRB를 선택하여 자신의 D2D 식별자 (D2D_ID)를 송신할 수도 있다. 따라서 각각의 DRB에는 같은 영역 내에 이웃 단말들이 임의로 선택하여 보낸 단말 D2D 식별자가 포함되어 있다. D2D-D 채널(834)을 수신한 단말은 이를 기반으로 D2D-C 채널(836)에서 해당 식별자에 대한 통신 채널을 생성한다. D2D 탐색과정에서 D2D-C 채널에 특정 단말로부터 수신한 DRB(850)가 도시된다. 단말은 해당 DRB 내에 특정 서브 캐리어를 이용하여 SFN 채널(832)을 형성한다. 따라서 단말이 해당 DRB 수신 시에 송신한 단말의 D2D 식별자 외에 해당 D2D 단말이 운용하는 SFN 정보도 동시에 획득할 수 있다. 개별 D2D 통신의 경우, 이러한 D2D 탐색 절차를 통해서 SFN 동기화를 수행할 수 있다. 그룹 통신의 경우는 수신한 다수의 SFN 정보에서 SFN 동기 절차를 수행해야 한다. 주변 D2D 단말과 SFN 동기가 맞지 않은 경우는 상기 실시 예에서 설명한 SFN 동기 절차에 따른다. 가령 기 언급한 바와 같이 낮은 SFN을 중심으로 SFN 동기를 맞출 수 있다. SFN 채널(832)을 통해 전체 동기화된 단말의 SFN 동기화를 수행할 수 있으며 또한 D2D 통신에 관여하는 단말에서 대해서만 SFN 동기도 이룰 수도 있다.

도 9는 본 명세서의 제3 실시 예에 따르는 동기화 과정의 순서도이다. 도 8에서 설명한 실시 예는 SFN 전송을 위한 SFN 채널을 설정하는 방식에 관한 것이다. 도 8에서의 2가지 예에서 첫 번째는 시간상에서 몇 개의 심볼로 구성된 SFN 채널을 생성하는 예이고 두 번째는 D2D 탐색 블록에서 각각의 탐색 채널 안에 특정 서브 캐리어를 SFN 채널로 할당한 것이다. 도 9에서 나타낸 단말 동작 순서도에서는 상기 도 7에서 설명한 동기 신호 코드에 매핑된 SFN 정보를 취득하는 것과 유사한 단계를 거친다. 도 7에서의 실시 예와 도 9의 실시 예가 다른 점은 도 7의 실시 예에서는 동기 신호의 수신을 통해서 SFN 정보 취득이 가능한 반면 도 9의 실시 예에서는 D2D 프레임 동기 이전에는 SFN 정보 취득이 어려울 수도 있다는 점이다. 가령 주변에 D2D 단말이 여러 개가 존재하고 각각이 D2D 동기 신호를 비롯한 데이터 신호를 전송하게 되면 간섭으로 인해 적절하게 해당 SFN 관련 데이터를 복호화 할 수 없다.

도 9의 단계 901, 903, 909, 911, 913, 915 918, 919, 920, 925는 도 7의 단계 701, 703, 709, 711, 713, 915 717, 719, 720, 725와 각각 유사한다. 다만 아래와 같은 차이점이 있다.

단계 915에서 단말은 동기 채널로부터 수신된 동기 신호를 처리하고 해당 D2D 동기신호와 자신의 D2D 프레임의 동기 차이를 판단한다. 단계 916에서 단말은 도 8에서 설명한 실시 예에 따라 생성된 SFN 채널을 수신한다. 앞서 언급한 바와 같이 단계 916에서 SFN 채널로 전송되는 SFN 정보를 정상적으로 수신할 수 있는지 없는지는 D2D 신호 동기가 어느 정도 일치하는지와 연관성이 있다. 가령 주변 D2D 단말과 동기가 일치하지 않는 경우, OFDM의 직교성이 훼손되어 수신 성능이 저하될 가능성이 있다. 따라서 단말은 단계 (917)에서 해당 SFN 채널을 정상적으로 디코딩하였는지 판단한다. 정상적으로 디코딩된 경우 과정은 단계 918로 진행하고 이후의 절차는 도 7의 단말 동작 예에서 설명한 것과 동일하다. 단말이 특정 SFN 값으로 수렴하도록 설정된 경우, 자신의 SFN 과 비교하여 동기화 시킬 것인지 정한다. 단계 (918). (919)에서 D2D 프레임이 아직 동기가 맞지 않거나 단계 (917)에서 SFN 채널 수신 오류가 발생하였을 경우, 단말은 D2D 스캔 절차를 계속 수행한다 (901).

도 10은 본 명세서의 적어도 일부의 실시 예에 따르는 단말기의 블록구성도이다. 단말은 D2D 동기 신호 송신 혹은 수신을 담당하는 D2D MAC 계층 (1003), 해당 동기 신호를 실제 전송하거나 수신하는 송수신부 (1005)와 상기 송수신부의 동작 기준이 되는 시스템 클럭 부 (1007)를 포함할 수 있다. 단말은 단말의 동기 신호 검출의 성능을 위해서 채널 추정/동기 검출부(1009)를 더 포함할 수 있다가 필요할 수 있다. 단말이 주변 D2D 단말로부터 동기 신호를 수신 시 해당 신호를 송수신부 (1007)가 수신하여 동기 검출부 (1009)가 필요한 신호 처리 절차를 수행하여 수신 신호가 동기 신호인지 검출한다. 또한 도 6에서 설명한 실시 예에서와 같이 특정 코드를 기반한 동기 신호의 경우 해당 검출부 (1009)는 동기 코드를 식별한다. 동기 신호 수신 이후, 개별 단말은 본인의 D2D 프레임과 동기가 맞는지 확인하는 절차가 필요하다. D2D MAC 계층(1003)의 D2D 프레임 모듈이 현재 D2D 프레임의 동기와 수신 동기 신호가 일치하는 지를 판단한다. 만약 다른 D2D 신호와의 동기가 일치하지 않는 경우, 시스템 클럭부(1007)는 특정 시간 동안 시스템을 정지 시키거나 D2D MAC 계층(1003)이 동기 채널 발생 주기를 수정할 수 있다. 시스템 클럭부(1007)가 동기화 하는 방식을 PCO (pulse coupled oscillator)이라고 한다. D2D 동기가 일치하는 경우, 도 6과 8의 실시 예에서는 SFN 정보를 협상해야 한다. 도 4의 실시 예에서는 1003에서 D2D 동기가 일치하는 경우 1001에 SFN 설정부(1001)에게 해당 사실을 통보하고, SFN 설정부(1001)는 해당 프레임을 특정 SFN 값으로 설정한다. 도 6과 8에서는 다양한 SFN 동기화 방식이 존재 할 수 있으므로, 가령 늦은 SFN으로 주변 D2D 단말과 SFN 동기를 설정하고자 할 경우, SFN 설정부(1001)가 수신 SFN 값에 대한 비교를 통해서 D2D 프레임의 SFN 을 설정한다. SFN 설정부(1001)는 SFN 설정 값을 지정하여 D2D MAC 계층(1003)에게 보내고 D2D MAC 계층(1003)의 D2D 프레임은 단말의 SFN을 해당 SFN 값으로 설정한다.

Claims (8)

1. 장치 대 장치(Device-to-Device, D2D) 단말의 동기화 방법에 있어서,
   제2 D2D 단말로부터 동기화 신호를 수신하는 단계;
   상기 수신된 동기화 신호를 기반으로 상기 D2D 단말이 상기 제2 D2D 단말과 동기화되는지 여부를 확인하는 단계;
   상기 D2D 단말이 상기 제2 D2D 단말과 동기화된다면, 시스템 프레임 번호(System Frame Number, SFN)에 대한 정보를 전송하기 위한 전용 채널을 수립하는 단계; 및
   상기 전용 채널을 통해 상기 SFN 에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 전송된 정보에 기반한 SFN 이 특정 SFN 과 동일한지 여부가 상기 제2 D2D 단말에 의해 결정되고, 및
   상기 SFN 이 상기 특정 SFN 과 동일하지 않다면, 상기 전송된 정보를 기반으로 상기 제2 D2D 단말에 대한 SFN 은 상기 SFN 으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서
   상기 D2D 단말이 상기 제2 D2D 단말과 동기화되지 않는다면, 상기 제2 D2D 단말로부터 주기적으로 동기화 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서
   상기 동기화 신호는 주기적으로 시간 주기에 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 삭제
5. 장치 대 장치 단말의 동기화 장치에 있어서,
   송수신부; 및
   상기 송수신부와 결합된 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는 :
   제2 D2D 단말로부터 동기화 신호를 수신하고,
   상기 수신된 동기화 신호를 기반으로 상기 D2D 단말이 상기 제2 D2D 단말과 동기화되는지 여부를 확인하고,
   상기 D2D 단말이 상기 제2 D2D 단말과 동기화된다면, 시스템 프레임 번호(System Frame Number, SFN)에 대한 정보를 전송하기 위한 전용 채널을 수립하고, 및
   상기 전용 채널을 통해 상기 SFN 에 대한 정보를 전송하도록 구성되고,
   상기 전송된 정보에 기반한 SFN 이 특정 SFN 과 동일한지 여부가 상기 제2 D2D 단말에 의해 결정되고, 및
   상기 SFN 이 상기 특정 SFN 과 동일하지 않다면, 상기 전송된 정보를 기반으로 상기 제2 D2D 단말에 대한 SFN 은 상기 SFN 으로 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제5항에 있어서
   상기 제어부는 상기 D2D 단말이 상기 제2 D2D 단말과 동기화되지 않는다면, 상기 제2 D2D 단말로부터 주기적으로 동기화 신호를 수신하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제5항에 있어서
   상기 동기화 신호는 주기적으로 시간 주기에 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 삭제

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