KR102170987B1

KR102170987B1 - 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102170987B1
Application number: KR1020140033669A
Authority: KR
Inventors: 곽용준; 김영범; 지형주; 노상민
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2020-10-29
Also published as: CN105103639A; KR20140122178A; WO2014168412A1; EP2984887A1; EP2984887A4; EP2984887B1; CN105103639B; US20140301228A1; US9998940B2

Abstract

무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 단말은 기지국으로부터 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 수신하고, 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대하여 수신 신호 세기를 측정하여 기지국에 보고한 후 기지국으로부터 무선 자원 중에서 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 할당 받는다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호 송수신 방법 및 장치 {Method and apparatus for transmitting and receiving signal for device to device communication in wireless communication system}

본 발명은 무선 이동 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 단말 대 단말 통신 기술과 무선 셀룰라 통신 기술이 혼재되어 사용되는 시스템에서 단말의 송신 전력 제어 절차와 다중화 절차를 포함하는 단말 동작, 그리고 그에 상응하는 기지국 동작, 및 이들의 장치에 대한 것이다.

무선 이동 통신 시스템을 이용한 서비스들의 종류가 크게 다양해짐에 따라 새로이 등장하는 서비스들을 좀 더 효율적으로 지원하기 위한 신기술에 대한 요구가 증가하고, 그에 따라 무선 이동 통신 시스템 안에서 새로운 방법 및 새로운 기술들이 개발 및 연구되고 있다.

단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신은 새로운 서비스에 대한 해결책으로 등장한 신 기술로서, 기본적으로 임의의 단말이 해당 단말 주위에 존재하는 다른 단말과의 직접적인 통신을 가능하게 하는 기술이다. 단말 대 단말 통신 기술을 이용하면 단말은 주위에 어떠한 단말들이 존재하는지 발견(discovery)하고, 통신이 필요한 단말과 직접적인 통신(Direct communication)을 수행할 수 있게 된다.

단말 대 단말이 직접적인 통신을 수행하게 되면 기존 무선 네트워크를 이용하여 기지국을 이용하여 통신을 수행하는 것에 비하여 상대적으로 적은 무선 자원 사용하게 되므로 무선 자원 효율 면에서 큰 장점을 가지게 된다. 또한 단말 주위에 있는 단말을 찾을 수 있는 방법이 지원되기 때문에 단말이 직접 원하는 단말에게 필요한 정보를 줄 수 있게 되어 광고 서비스, 사회 네트워크 서비스 (Social Networking Service: 이하 SNS) 등을 지원함에 있어서 효율성을 크게 높일 수 있게 된다.

현재 고등 장기 진화 (Long Term Evolution - Advanced: 이하 LTE-A) 시스템에서도 단말 대 단말 기술에 대한 지원을 필요로 하고 있으며 그에 대한 기술적인 논의가 진행 중이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단말 대 단말 통신을 위해 기지국이 단말에 발견 신호의 전송을 위한 무선 자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 단말의 신호 송수신 방법으로서, 기지국으로부터 상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 수신하는 단계; 상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대하여 수신 신호 세기를 측정하는 단계; 상기 수신 신호의 측정 보고를 상기 기지국에 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 할당 받는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 기지국의 신호 송수신 방법으로서, 상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 단말로 전송하는 단계; 상기 단말로부터 상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대한 수신 신호의 측정 보고를 수신하는 단계; 및 상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 상기 단말에 할당하는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호를 송수신하는 단말로서, 기지국 및 다른 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 기지국으로부터 상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 수신하고, 상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대하여 수신 신호 세기를 측정하여 상기 수신 신호의 측정 보고를 상기 기지국에 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 할당 받는 제어부;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호를 송수신하는 기지국으로서, 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대한 수신 신호의 측정 보고를 수신하고, 상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 상기 단말에 할당하는 제어부;를 포함한다.

본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호 송수신 방법 및 장치에 의하면, 단말은 기지국과의 시그널링을 통해 단말 대 단말 통신의 발견 신호 전송 자원을 할당받음으로써 복수의 단말에 대한 무선 자원 할당이 가능하다.

도 1은 셀룰라 시스템 안에서 단말 대 단말 통신이 지원되는 형태를 도시하는 도면,
도 2는 현재 LTE에서 지원하는 D2D 자원으로 역방향(uplink) 자원을 이용하는 경우에 있어서 무선 자원의 형태를 도시한 도면,
도 3는 D2D 동작을 위한 단말과 기지국 사이의 절차를 도시한 도면,
도 4는 동기가 맞은 셀들로 이루어진 D2D 영역의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 기지국이 단말에 D2D 영역 정보를 알려 주는 일 예를 도시한 도면,
도 6은 단말이 발견 신호 자원을 할당받은 후 비연결 상태로 전환하여 이동한 경우의 동작을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따라 동작하는 단말의 구성을 도시한 블록도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 동작을 수행하는 단말의 구성을 도시한 블록도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 실시예를 수행하기 위한 기지국의 구성을 도시한 블록도, 그리고
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 단말과 기지국 간의 시그널링 동작을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

이하에서 기술되는 본 발명의 실시 예에서는 기지국 또는 셀은 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한 단말 대 단말 (D2D) 통신은 인접해 있는 단말을 찾는 단말 발견(discovery) 동작과, 단말과 단말이 직접 정보를 주고 받는 직접 통신(direct communication)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

도 1은 셀룰라 시스템 안에서 단말 대 단말 통신이 지원되는 형태를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 기지국(101)은 기지국(101)의 신호 전송 범위인 셀 (102) 내에 위치하는 단말 103과 단말 104를 관장하고 있다. 구체적으로, 단말 103은 기지국(101)과 106의 단말-기지국 간 링크를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하며, 또한 단말 104는 기지국(101)과 107의 단말-기지국 간 링크를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하게 된다. 또한 단말 103과 단말 104가 단말 대 단말 통신이 가능한 경우에는 기지국(101)을 통하지 않고 105의 단말 대 단말 링크를 이용하여 직접적으로 정보를 서로 주고 받는 것이 가능해진다.

LTE-A 시스템과 같은 셀룰라 무선 이동 통신 시스템을 이용한 단말 대 단말 통신 기술은 기본적으로 단말의 발견 (discovery) 동작과 단말 간 직접 통신 (Direct communication) 동작으로 구분된다.

단말의 발견 동작은 단말이 자신의 정보를 포함하는 임의의 발견 신호를 전송하고 동시에 다른 단말이 전송하는 발견 신호를 수신하는 절차를 포함한다. 단말은 해당 단말 근처에 위치하는 다른 단말의 신호를 수신하여 어떠한 단말이 근처에 위치하고 있는지에 대한 정보를 수신하고 또한 동시에 다른 단말로부터 수신된 정보를 바탕으로 임의의 어플리케이션을 좀 더 효율적으로 사용 가능하게 된다. 일 실시예로서, 광고를 하려고 하는 사용자는 광고 정보를 발견신호에 포함하여 전송하고 광고를 보여주는 어플리케이션(application)을 수행하는 다른 단말은 광고가 포함된 발견신호를 수신하면 근처에 위치하는 어떤 사용자가 어떠한 광고를 하고 있다는 정보를 알 수 있게 된다. 다른 실시예로서, SNS 어플리케이션을 사용하는 단말이 SNS에 등록되어 있는 친구 단말이 전송하는 발견 신호를 수신하면 SNS 어플리케이션이 친구 단말의 정보를 해석하여 등록된 친구가 근처에 있다는 정보를 사용자에게 전달해 줄 수 있다.

상기와 같이 D2D 서비스를 수행하는 어플리케이션이 발견 동작에 따라 수신한 발견 신호에 포함된 정보를 효과적으로 사용하기 위하여는 최대한 많은 단말이 발견 신호에 대한 송수신을 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 발견 동작을 수행하는 단말의 수가 많을수록 D2D 서비스를 사용하는 어플리케이션이 좀 더 다양하고 질이 좋은 서비스를 제공할 수 있는 것이다.

한편, 현재 LTE 시스템과 같은 무선망에서 단말은 두 가지의 상태 중에 하나를 유지한 채 무선 셀룰라 서비스를 제공받는다. 기지국에 대한 단말의 상태는 연결 상태(CONNECTED MODE)와 비연결 상태 (IDLE MODE, 또는 휴면 상태)의 두 가지가 가능하다. 연결 상태의 단말은 기지국과 매우 빈번한 데이터의 송수신이 발생하는 상태로, 단말은 현재 속해있는 셀에 있어서 순방향과 역방향의 동기가 맞은 상태가 되어 순방향 전송 뿐 아니라 역방향 전송도 수행할 수 있는 상태이고, 셀의 입장에서도 연결 상태의 단말에 대한 정보를 가지고 있어서 기지국은 단말에게 순방향, 혹은 역방향의 송수신에 대한 스케쥴링을 수행할 수 있다.

반면 비연결 상태의 단말은 단말이 데이터의 송수신이 필요하지 않은 상태인 경우에 유지되는 상태로, 단말은 현재 신호를 수신할 수 있는 셀에 순방향 동기만을 유지하면서 순방향으로 셀의 최소한의 정보를 수신하며 역방향으로는 셀로 아무 정보도 보내지 않는 상태이다. 또한 셀 역시도 비연결 상태 단말에 대한 정보가 없어서 순방향과 역방향으로의 데이터 스케쥴링이 수행되지 않는다. 현재 D2D 통신을 위한 단말의 발견 동작은 연결 상태의 단말에 대하여 주로 논의되고 있다.

단말의 데이터 전송에 대한 활동성(activity) 에 따라서 연결 상태와 비연결 상태가 결정되는데, 일반적으로 많은 수의 단말은 셀 내에서 활동성이 매우 미미한 상태로 유지되는 경우가 많기 때문에 연결 상태에 있는 경우보다 비연결 상태에 있는 경우가 더 많다. 따라서 하나의 셀에 포함되어 있는 단말들도 많은 비율의 단말이 비연결 상태로 존재하며 동일한 시점에서 연결 상태에 있는 단말은 전체 단말 중에서 일부분에 불과하게 된다.

하지만 D2D 서비스, 그 중에서 발견 동작을 위하여는 발견 동작을 수행하는 단말이 많아야만 발견 동작의 효율을 높이고 그 존재 의미가 커지게 된다. 따라서 비연결 상태로 존재하는 단말도 D2D 발견 동작을 수행하는 방안이 거론되고 있다. 하지만 상기에서 설명한 바와 같이 현재의 비연결 상태 단말은 수신 동작은 수행하되 송신 동작은 수행하지 않으며 단말이 속하여 있는 셀, 혹은 기지국이 상기 단말이 현재 기지국 신호의 범위 안에 포함되어 있는지의 여부 조차 알지 못하게 된다. 따라서 현재의 비연결 상태 단말은 D2D 발견 동작을 수행하기 어렵게 된다.

본 발명에서는 상기 기술된 바와 같이 비연결 상태의 단말이 D2D 발견 동작을 수행할 수 있도록 하여 D2D 통신의 효용성을 높이기 위한 방법을 제안한다.

도 2는 현재 LTE에서 지원하는 D2D 자원으로 역방향(uplink) 자원을 이용하는 경우에 있어서 무선 자원의 형태를 도시한 도면이다. D2D 용으로 사용되는 자원은 역방향과 순방향 자원 모두 사용이 가능하다. 본 발명에서는 명세서의 작성을 용이하게 하기 위하여 도 2에서 도시하는 바처럼 D2D 자원으로 역방향 자원을 사용하는 것을 가정한다. 본 발명의 주요한 요지는 D2D 자원의 사용에 국한되지 않고 사용이 가능할 것이다.

도 2에서 201은 시간 축으로 복수 개의 서브프레임(subframe)이 모여있는 것을 도시한다. 여기서 서브프레임은 LTE에서 사용되는 시간 단위로 다수 개의 심볼(symbol)을 포함하는 10ms 시간 구간을 의미하며, 본 발명의 실시예에서는 LTE에서 사용하는 서브프레임을 가정하였으나, 그 밖에 임의의 시간 단위가 가능할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 201의 서브프레임 집합 내에서 일부분을 D2D용 자원으로 사용할 수 있다. 즉, 202에서 보여지는 서브프레임들(Regular subframes)은 일반 D2D가 아닌 셀룰라 통신을 위하여 할당되고, 203으로 표시된 부분이 D2D 통신을 위하여 할당 된 서브프레임들(D2D subframes)이다. 또한 D2D 자원은 일정한 발견 주기(discovery period) 마다 반복적으로 할당될 수 있다.

203의 D2D용 자원을 구체적으로 살펴보면, D2D 용 역방향 자원(203) 안에는 여러 개의 서브프레임이 포함될 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간축으로 다수개의 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼, 혹은 SC-FDM (single-Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고 주파수 축으로 여러 개의 서브케리어를 포함한다.

이때 알려진 바와 같이 LTE 역방향 자원에서는 주파수 축에서 가용한 서브케리어들, 즉 대역폭 내에서 도 2의 204와 205와 같이 양 끝부분에 위치하는 다수개의 서브케리어를 역방향 제어 정보(LTE의 경우, Physical Uplink Control Channel (PUCCH))의 전송에 사용한다. 역방향 제어 정보에는 단말의 순방향 링크 채널 상태 정보 (Channel Quality Information: 이하 CQI), 순방향 통신의 복합 자동 재전송 (Hybrid Automatic ReQuest, HARQ) 기술을 위한 응답 정보인 ACK/NACK 정보, 그리고 역방향 정보 전송을 위한 스케쥴링 요구(Scheduling Request) 정보 등이 포함된다. 그에 따라 서브프레임의 양 끝부분(204, 205)을 제외한 주파수축 중간에 위치하는 다수개의 서브케리어에서 D2D 전송이 가능하다.

이때 206과 동일한 서브케리어 위치이며 서브프레임 내의 마지막 OFDM 심볼 (혹은 SC-FDM 심볼, 207)은 기지국에서 단말들의 역방향의 채널 추정에 필요한 사운딩 기준 신호 (Sounding Reference Signal, SRS)의 전송을 위하여 사용될 수 있다. SRS는 기지국의 설정에 따라서 전송되는 주기가 달라지게 되므로 SRS가 포함되는 서브프레임도 존재할 수 있으며, SRS가 포함되지 않는 서브프레임도 존재할 수 있다. SRS가 없는 서브프레임에서는 D2D 용 자원으로 마지막 심볼(207)을 사용할 수 있고, 또한 D2D의 성질 상 단말이 송신과 수신을 연속해서 해야 하는 경우가 발생하는데, 이때 송신에서 수신으로 동작을 바꾸면서, 혹은 수신에서 송신으로 동작을 바꾸면서 필요하게 되는 전이 시간(transition time)으로 마지막 심볼(207)을 사용할 수도 있다.

도 2에서 203의 D2D 자원을 발견 신호 전송에 사용한다면, D2D 를 위하여 할당된 자원(203)을 여러 단말이 나누어 사용할 수 있도록 적당한 다중화 방법이 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예로서, 도 2에서 도시하는 것과 같이 203의 자원을 시간과 주파수 축을 따라 격자 형태로 분할하여 복수의 단위 자원으로 나눌 수 있고, 각 격자 단위를 하나의 단말에게 할당함으로써 단말은 할당받은 격자 단위의 자원에서 자신의 발견 신호를 송신할 수 있다.

기지국으로부터 자원을 할당 받은 모든 단말은 자신에게 할당된 자원을 통하여는 자신의 발견 신호를 송신하고, D2D를 위한 전체 자원 중에서 자신에게 할당된 자원을 제외한 자원을 통하여는 다른 단말들이 송신하는 발견 신호를 수신하여 다른 단말에 대한 발견 동작을 수행한다.

여러 단말이 사용하는 발견 신호를 위한 자원의 다중화 방법으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 시간 주파수 분할 다중화 방식으로 전체 D2D 자원을 격자로 나누어 사용하는 것은 발견 신호 다중화 방법 중 하나의 예시이며, 본 발명은 이에 한정하지 않고 주파수 분할 다중화 (Frequency Division Multiplexing, FDM), 시분할 다중화 (Time Division Multiplexing, TDM), 코드 분할 다중화 (Code Division Multiplexing, CDM), 혹은 이상의 다중화 방법들의 혼합 방법 등 여러 가지 방법을 사용할 수 있다.

도 3는 D2D 동작을 위한 단말과 기지국 사이의 절차를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 단말(301)은 기지국(302)으로부터 D2D 발견 신호의 송수신에 사용할 전체 무선 자원(이하, D2D 자원 또는 발견 자원 또는 발견 신호 자원이라 함)에 대한 정보를 수신한다(303). 여기서 D2D 자원의 정보는 기지국(302)이 셀 전체에 전송하는 시스템 정보 블록(system information block: SIB)을 통하여 단말(301)을 포함하는 셀 내의 D2D 단말들에게 전송될 수도 있고, 또는 상위 레이어 시그널링(higher layer signaling)을 통하거나, 다른 방법을 통하여 단말(301)에게 전송될 수도 있다. 또한 단말(301)이 이미 D2D 무선 자원의 정보를 보유하고 있을 수 있으므로, 이러한 경우에 303 단계는 생략 가능하며, 단말(301)이 D2D 무선 자원의 정보를 보유하고 있지 않더라도 304 단계와 같은 단말의 요청에 따라 기지국(302)이 단말(301)에 D2D 자원 정보를 알려줄 수도 있다.

이어 단말(301)이 D2D 서비스를 시작하는 경우, 단말(301)은 기지국(302)으로 D2D 요청 메시지를 전송한다(304). 기지국(302)은 이에 대한 응답으로 단말(301)에게 D2D 개시 메시지를 전송하여 단말(301)의 D2D 동작을 허가한다(305). 상기 305 단계에서 전송되는 D2D 개시 메시지에는 303 단계에서 단말(301)로 전송되는 D2D 발견 신호를 위한 전체 자원에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 이 경우에는 303 단계가 생략될 수 있다.

또한 기지국(302)은 단말(301)의 요청 없이도 단말(301)에 D2D 시작을 요청할 수 있으므로, 이때에는 단말(301)이 기지국(302)에게 D2D 개시를 요청하는 304 단계가 생략될 수 있다. 기지국(302)으로부터 D2D 동작에 대한 허가를 받은 단말(301)은 기 지정된 D2D 자원 전체, 구체적으로 도 2와 같이 전체 무선 자원이 격자로 분할된 각각의 발견 신호 자원에 대하여 수신 신호를 파악하여 전체 자원에 다중화 되는 발견 신호 개개의 자원에 대하여 수신 신호 세기를 측정한다. 단말(301)의 수신 신호 측정 동작은 단말(301)이 자신의 발견 신호를 송신하기 위하여 현재 가장 수신 신호 세기가 작은 발견 신호 자원을 이용하기 위함이다.

구체적으로, 단말(301)은 도 2에 도시된 D2D 무선 자원 208 내에서 각 격자 별, 즉 발견 신호 자원 별로 수신 신호 세기를 측정하고, 각 자원에 대한 수신 신호 세기 정보를 저장한다. 이어서 단말(301)은 306 단계에서 단말(301)이 측정한 각 발견 신호 자원의 수신 신호 세기 정보를 기지국(302)으로 보고한다. 이 때 기지국(302)에 보고되는 정보로는 다음의 정보들 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

1. 모든 발견 신호 자원에 대한 수신신호 세기 (발견 신호 자원의 인덱스 순서대로)

2. 수신 신호 세기가 가장 작은 순서대로 미리 정해진 개수의 발견 신호 자원의 인덱스 번호

3. 수신 신호 세기가 가장 작은 순서대로 미리 정해진 개수의 발견 신호 자원의 인덱스 번호와 해당하는 수신 신호 세기

4. 수신 신호 세기가 미리 정해진 일정 값보다 작은 발견 신호 자원 정보 (비트맵으로 가능)

5. 수신 신호 세기가 작은 미리 정해진 개수의 발견 신호 자원 (비트맵으로 가능)

기지국(302)은 단말(301)의 발견 신호 자원 정보에 대한 측정 보고(306)와 셀 내의 또 다른 여러 단말들의 발견 신호 자원 정보 보고를 바탕으로 각 단말이 사용하기에 적당한 발견 신호 자원을 할당한다. 기지국은 307 단계에서 단말(301)이 발견 신호 송신에 사용할 발견 신호 자원의 정보를 단말(301)에게 전달한다. 이때 전달되는 발견 신호 자원의 할당 정보는 상위 계층 시그널링, 혹은 물리 예층 시그널링에 의해 전달될 수 있다.

이어 단말(301)은 할당된 발견 신호 자원을 이용하여 단말의 고유 발견 신호를 송신하고, 전체 D2D 자원에서 할당된 자원을 제외한 나머지 발견 신호 자원에서는 다른 단말의 발견 신호를 수신하여 다른 단말의 발견 정보의 여부를 판단한다. 단말(301)에게 수신된 다른 단말의 발견 정보는 309 단계에서 기지국(302)으로 추가로 보고될 수도 있다. 기지국(302)은 단말(301)로부터 수신한 단말 발견 결과를 참고하여 이후의 스케줄링 등에 사용할 수 있다.

단말(301)이 이상에서 설명한 절차에 따라서 수신 신호 세기가 최대한 작은 발견 신호 자원을 할당 받는다 하더라도, 인접 셀의 변화, 혹은 다른 단말들의 위치 이동에 따라서 할당된 자원에 간섭이 커지게 되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 단말(301)은 발견 신호에 대한 자원을 할당 받았다 하더라도 주기적으로 전체 D2D 자원에 대한 수신 신호 세기 측정을 다시 한 번 수행하여 기지국(302)으로 그 정보를 보고하고, 기지국(302)은 그에 따라 단말(301)에 대하여 발견 신호 자원을 재할당하는 동작이 추가적으로 수행될 수 있다. 즉, 도 3의 306 단계 및 307 단계는 주기적으로, 혹은 기지국(302)의 요청이나 단말(301)의 요청에 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 이 경우 도 2에 도시된 D2D 발견 주기에 대하여 한 주기 동안은 단말(301)은 자신의 발견 신호를 전송할 수 없고, 수신만을 통하여 수신 세기를 측정하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 단말은 기지국과의 시그널링 및 기타 동작 절차를 통하여 D2D를 시작하고 기지국으로부터 발견 신호를 전송할 자원을 할당받는다. 이때 단말은 기지국과의 시그널링을 위하여 연결 상태(connected mode)에 있어야 한다. 즉, 유휴 상태(idle mode) 또는 비연결 상태에 있는 단말은 기지국과의 양방향 정보 송수신이 불가능하기 때문에 기지국으로부터 발견 신호 전송을 위한 자원을 할당받는 절차를 수행하기 어렵다.

따라서 본 발명의 실시예에서는 위와 같은 문제를 해결하고 유휴 상태에 있는 단말도 발견 신호의 송수신을 통해 D2D 통신을 수행할 수 있는 방안을 제시한다.

실시예 1: D2D 영역 지시자의 사용을 통한 비연결 상태 단말의 발견 신호 자원 설정

본 발명의 제1실시예는 D2D 통신을 수행하는 단말이 도 3에 도시된 바와 같이 연결 상태(connected mode)에서 기지국으로부터 발견 신호를 송신할 자원에 대한 할당을 받은 후에 비연결 상태로 전환되는 경우의 발견 신호 송신 동작에 대한 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 단말은 D2D 서비스를 수행하기 위하여 연결 상태에서 기지국과의 시그널링을 통해 발견 신호를 송신할 자원을 할당 받고, 할당 받은 자원을 이용하여 발견 신호를 송신한다. 단말이 기지국과의 양방향 송수신이 당분간 필요 없다고 판단하는 경우에는 비연결 상태로 들어갈 수 있는데, D2D 서비스는 단말이 비연결 상태인 경우에도 수행될 수 있다.

따라서 단말이 연결 상태에서 비연결 상태로 상태 천이를 하게 되면, 바로 이전의 연결 상태에서 기지국으로부터 할당 받은 자원을 이용하여 계속적으로 발견 신호를 송신한다. 즉, 연결 상태와 비연결 상태의 단말은 동일한 자원을 사용하여 발견 신호를 송신하는 것이다.

이때 단말이 비연결 상태를 유지한 채로 이동하게 되면, 단말이 속한 기지국이 달라질 수 있다. 비연결 상태의 단말은 기지국으로부터 순방향의 정보만을 수신할 수 있는데, 대표적으로 시스템 고유 정보인 MIB (Master information block), SIB (System information block) 정보와 기지국이 단말에게 전송할 정보가 발생하는 경우 가장 처음 전송하는 페이징 (Paging) 정보를 수신할 수 있다. 단말이 비연결 상태를 유지하면서 이동하다가 기지국이 달라지는 경우 기지국으로부터 수신되는 MIB, SIB 정보를 읽어서 셀 선택(cell selection) 동작을 수행한다. 셀 선택 동작은 단말이 페이징 신호를 수신하는 셀을 선택하는 과정으로, 기지국은 단말이 어떤 셀을 선택하는지 알지 못한다.

한편, D2D 서비스는 하나의 셀 내에서만 동작할 수 있을 뿐 아니라 동기가 맞아 있는 다수개의 셀, 혹은 다수개의 기지국을 기반으로 동작할 수도 있다. 동기가 맞아 있는 기지국들은 그 안에 속해있는 단말들 사이에도 동기가 맞은 것으로 가정할 수 있어서 상기 기지국들 사이에서의 D2D 서비스가 용이하다. 하지만 동기가 맞지 않는 기지국들은 그 안에 속한 단말들 사이에 공통적인 동기가 존재하지 않기 때문에 상기 기지국들 사이에서는 D2D 서비스가 실행되기 어렵다.

따라서 본 발명의 제1실시예에서는 D2D 서비스를 공통적으로 제공할 수 있는 다수개의 기지국을 묶어서 하나의 D2D 영역으로 정의하고, 단말이 속한 셀이 바뀌더라도 동일 D2D 영역 내에서는 이전에 할당 받은 발견 신호 자원을 그대로 사용할 수 있도록 한다.

도 4는 동기가 맞은 셀들(synchronized cells)로 이루어진 D2D 영역의 일 예를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 기지국(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407)은 동기가 맞아 있는 상태로 하나의 D2D 영역 1(410)을 구성한다. 따라서 D2D 영역 1(410)에 포함되는 모든 단말들은 동일한 D2D 서비스를 수행할 수 있으며, D2D 영역 1(410) 내의 단말들은 서로 발견 신호의 송수신이 가능하다. 즉, 기지국 404에 포함되어 있는 단말이 기지국 401에 포함되어 있는 단말을 발견하는 것도 가능하다.

반면, 기지국 (421, 422, 423)은 D2D 영역 1(410)과 다른 별개의 D2D 영역 2(420)를 구성한다. 별개의 D2D 영역을 구성하는 이유는 기지국(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407)들과 기지국 (421, 422, 423)들 사이에 동기가 맞지 않아 상기 기지국 들 사이에서는 D2D 서비스를 제공하기 어렵기 때문이다. 예를 들어, 기지국 421에 속한 단말은 기지국 422에 속한 단말의 발견 신호를 수신할 수 있지만 상기 기지국 421에 속한 단말은 기지국 405에 속한 단말의 발견 신호를 수신할 수 없다. 한편, 기지국의 동기 이외에 다른 이유, 예를 들어 기지국의 위치나 사업자의 의도에 따라서 임의의 기지국들을 2이상의 D2D 영역들로 나누는 것도 가능하다.

또한, 하나의 D2D 영역에 속하는 모든 기지국은 발견 신호의 전송을 위한 전체 자원을 공통으로 사용한다. 즉 D2D 영역 1(410)에 속하는 기지국(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407)들이 사용하는 발견 신호 전체 자원은 동일하며, 이는 D2D 영역 2(420)에 속하는 기지국 (421, 422, 423)들이 사용하는 발견 신호 전체 자원과는 상이할 수 있다.

이와 같이 D2D 영역 기반으로 D2D 서비스가 제공되는 경우, 비연결 상태의 단말이 이동하면서 셀 선택을 통해 기지국이 달라지는 경우에 새로 선택된 기지국이 속하는 D2D 영역에 따라 단말이 이전의 연결 상태에서 할당 받은 발견 신호 송신 자원을 계속 사용할 수 있는 경우와 그렇지 않는 경우로 나누어질 수 있다.

구체적으로, 도 4에서 비연결 상태에 있는 단말 UE1(430)이 기지국 (401)에서 할당 받은 자원을 통하여 발견 신호를 송신하다가 기지국(402)으로 이동하는 경우, 기지국(401)과 기지국(402)는 동일 D2D 영역 1(410)에 포함되는 기지국들이므로 단말(430)은 동일한 발견 신호 자원을 사용할 수 있고, 따라서 단말(430)은 기 할당 받은 자원을 통하여 발견 신호를 계속해서 송신하는 데 있어서 아무런 문제가 발생하지 않는다.

하지만 도 4에서 비연결 상태에 있는 단말 UE2(440)가 기지국 (401)에서 할당 받은 자원을 통하여 발견 신호를 송신하다가 기지국(423)으로 이동하는 경우, 기지국(401)은 D2D 영역 1(410)에 속하는 반면, 기지국(423)은 D2D 영역 2(420)에 속하여 동일 D2D 영역에 포함되지 않는 기지국들이므로 단말(440)은 동일한 발견 신호 자원을 사용하지 않을 수 있다. 이에 따라 단말(440)은 기 할당 받은 자원을 통하여서는 더 이상 발견 신호를 송신할 수 없게 된다.

본 발명의 제1실시예에서는 이상과 같이 기지국이 속하는 D2D 영역에 따라 단말이 계속하여 발견 신호를 송신할 수 있는지가 결정되는 문제를 해결하기 위하여 기지국이 SIB를 송신할 때 미리 정의된 D2D 영역 정보를 단말에 알려줄 수 있다.

도 5는 기지국이 단말에 D2D 영역 정보를 알려 주는 일 예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, D2D를 수행하는 기지국(502)은 모두 SIB 정보에 D2D 영역 정보를 포함하여 기지국(502)이 관장하는 모든 영역의 단말들이 수신할 수 있도록 전송한다. 여기서 D2D 영역 정보는 각각의 D2D 영역에 대하여 사전에 부여된 후 모든 기지국 및 단말이 공유하는 지시자일 수도 있고, 그 밖에 각각의 D2D 영역을 구분할 수 있는 모든 형태의 정보를 사용할 수 있다.

비연결 상태의 단말(501)이 503 단계에서 이동하여 새로운 셀을 선택하는 경우, 예를 들면 도 4에서 단말(430)이 401의 기지국에서 이동하여 402의 기지국으로 가게 되면, 단말(501)은 504 단계에서 기지국(502)으로부터 D2D 영역 정보가 포함된 SIB를 수신한다. 이후 단말은 505 단계에서 D2D 영역이 변경되었는지 여부를 판단하고, D2D 영역이 동일하다면 기존에 할당 받은 자원을 통해 발견 신호를 지속적으로 송신할 수 있다. 도 4를 예로 들면, 401의 기지국과 402의 기지국은 D2D 영역 정보가 동일하므로, 단말(430)은 기 할당 받은 자원을 이용하여 발견 신호의 송신을 계속 이어갈 수 있다.

반면, 도 4에서 단말(440)이 401의 기지국에서 이동하여 423의 기지국으로 가게 되면, 단말은 기지국(423)으로부터 D2D 영역 정보가 포함된 SIB를 수신하여 401의 기지국과 423의 기지국은 D2D 영역 정보가 동일하지 않은 것으로 판단한다. 따라서 이러한 경우에 단말은 기 할당 받은 자원을 이용하여 발견 신호의 송신을 지속할 수 없게 된다.

D2D 영역의 변경 여부를 판단할 수 있는 다른 실시예로서, 기지국이 SIB에 D2D 영역 정보를 포함시켜 전송하지 않는다 하더라도 기지국이 SIB에 D2D 발견 신호를 위한 전체 자원 정보를 포함시켜 전송하는 경우에는 비연결 상태에서 이동하는 단말은 D2D 발견 신호를 위한 전체 자원 정보에 대하여 기존 셀과 새로운 셀을 비교하여 자원 정보가 동일하면 동일한 D2D 영역에 존재하는 기지국이고, 자원 정보가 동일하지 않으면 서로 다른 D2D 영역에 존재하는 기지국이라고 판단할 수도 있다.

도 6은 단말이 발견 신호 자원을 할당받은 후 비연결 상태로 전환하여 이동한 경우의 동작을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 단말은 D2D 동작을 개시한 후 602 단계에서 연결 상태로 들어가서 603 단계에서 도 3에 도시된 과정에 따라 기지국으로부터 발견 신호를 송신하기 위한 발견 신호 자원을 할당 받는다.

이어서 단말은 604 단계에서 할당 받은 발견 신호 자원을 이용하여 발견 신호를 송신하며, 605 단계에서 기지국과 송수신할 신호가 없는 경우에 연결 상태에서 비연결 상태로 전환할 수 있다. 606 단계에서 비연결 상태의 단말은 위치를 이동하여 기지국이 달라지게 됨에 따라 셀 선택을 수행하고, 새로운 셀을 선택한 경우 607 단계에서 새로운 셀의 SIB를 수신한다.

단말은 새로운 셀의 SIB를 통하여 D2D 영역 지시자 정보를 확인하고, 608 단계에서 기존 셀의 D2D 영역 지시자와 새로운 셀의 D2D 영역 지시자가 동일한지 여부를 판단한다. 기존 셀의 D2D 영역 지시자와 새로운 셀의 D2D 영역 지시자가 같은 것으로 판단하는 경우, 단말은 609 단계에서 기 할당된 자원을 그대로 이용하여 발견 신호의 송신을 유지한다. 반면, 608 단계에서 기존 셀의 D2D 영역 지시자와 새로운 셀의 D2D 영역 지시자가 같지 않은 것으로 판단하면, 단말은 610 단계에서 에서 기 할당된 자원을 이용한 발견 신호의 송신을 중단한다.

앞에서 설명한 바와 같이 D2D 영역 지시자가 SIB에 포함되지 않는 경우에도 SIB에 포함되는 발견 신호 전체 자원에 대한 정보가 동일한지를 판단하면 608 단계의 D2D 영역 판단 과정을 동일하게 수행할 수 있다.

한편, 기존 셀의 D2D 영역 지시자와 새로운 셀의 D2D 영역 지시자가 같지 않은 것으로 판단함에 따라 단말이 기 할당된 자원을 이용한 발견 신호의 송신을 중단을 하게 되면, 단말은 새로운 기지국으로부터 새로운 자원을 할당 받아서 발견 신호의 송신을 계속할 수 있거나 혹은 D2D 서비스를 중단할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따라 동작하는 단말의 구성을 도시한 블록도이다. 도 7을 참조하면, 단말은 수신부(701), D2D 영역 판단부(702), 제어부(703) 및 송신부(704)를 포함할 수 있다. 도 7은 본 발명의 제1실시예와 관련된 단말의 핵심 구성만을 도시한 것으로, 각 부의 구분은 일 실시예에 불과한 것이며, 제어부(703)가 D2D 영역 판단부(702)를 포함하거나, 단말의 기능을 수행하기 위한 추가적인 구성요소가 더 포함될 수도 있다.

단말은 수신부(701)를 통해 기지국으로부터 SIB를 수신하고, D2D 영역 판단부(702)는 SIB에 포함되어 있는 D2D 영역 지시자 정보를 읽어서 기존 D2D 영역 정보와 동일한지의 여부를 판단한다. 판단 결과는 제어부(703)로 입력되며, 제어부(703)는 송신부(704)를 제어하여 발견 신호의 송신, 그리고 발견 신호를 송신할 때 어떠한 자원을 사용할지를 결정할 수 있다.

실시예 2: 연결 상태, 비연결 상태 차이에 따라 상이한 송신 발견 신호 자원 할당 방법

본 발명의 제2실시예는 단말의 연결 상태 또는 비연결 상태에 따라 단말이 송신하는 발견 신호 자원의 할당 방법을 다르게 수행하는 방법을 제시한다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 연결 상태의 단말은 도 3에서 도시한 바와 같이 발견 신호 전체 자원에 대한 수신 전력 측정과 이에 대한 기지국으로의 보고를 통해 기지국으로부터 발견 신호를 송신할 발견 신호 자원을 할당 받는 동작을 수행한다. 앞에서도 설명한 바와 같이 수신 전력 측정 및 자원 할당 동작은 주기적으로 수행될 수 있다.

하지만 단말이 비연결 상태인 경우는 단말은 도 3과 같은 시그널링을 통해 기지국으로부터 자원을 할당 받을 수 없다. 본 발명의 제2실시예에서 단말은 주기적으로 발견 신호 전체 자원에 대하여 수신 신호를 파악하여 전체 자원에 다중화 되는 발견 신호 개개의 자원의 수신 신호 세기를 파악하고, 기지국의 할당 없이 가장 수신 신호의 세기가 낮은 자원을 선택하여 단말의 발견 신호를 송신하는 발견 신호 자원으로 사용할 수 있다.

그에 따라 단말이 연결 상태에서 비연결 상태로 천이하는 경우, 처음에는 기존에 할당 받은 자원을 그대로 이용하여 발견 신호를 송신하다가 일정 주기, 예를 들면 연결 상태에서의 수신 신호 측정 주기 또는 별도로 설정된 주기가 돌아오면 단말이 자체적으로 자원의 수신 세기를 파악하여 발견 신호를 송신하는 자원을 바꿀 수 있게 된다.

또한 비연결 상태에서 단말이 위치를 이동하여 기지국이 달라지는 경우, 단말은 새로운 기지국의 SIB 정보를 통하여 새로운 셀에서 사용되는 전체 발견 신호 자원에 대한 정보를 얻을 수 있으므로 비연결 상태를 그대로 유지하면서 전체 발견 신호 자원의 수신 세기를 파악하여 단말의 발견 신호를 송신할 자원을 새로이 결정하여 발견 신호를 송신할 수 있다.

한편, 추가적인 실시예로 발견 신호의 전체 자원을 둘로 분할하여 한 부분은 연결 상태에 있는 단말이 기지국의 할당을 통해서 발견 신호를 송신하는 데 사용하도록 하고, 나머지 한 부분은 비연결 상태에 있는 단말이 자체적으로 선택하여 발견 신호를 송신하는 데 사용하도록 하는 것을 포함할 수 있다. 이 경우 기지국은 SIB를 통하여 발견 신호의 전체 자원 정보, 연결 단말을 위한 발견 신호의 전체 자원 정보, 비연결 단말을 위한 발견 신호의 전체 자원 정보를 단말에게 알려 줄 수 있다.

설정 자원의 위치를 알려 주는 또 다른 실시예로서, 기지국은 SIB로는 비연결 단말을 위한 발견 신호의 전체 자원 정보만을 알려주고, 연결 단말을 위한 발견 신호의 전체 자원 정보는 연결 단말에게 상위 시그널링을 통하여 각각 별개로 알려주는 방법도 가능하다. 단말은 비연결 상태에서 새로운 셀로 이동하는 경우에 SIB를 통해 비연결 상태의 단말을 위한 발견 자원 정보를 수신하고, 그 중에서 자신이 발견 신호를 전송하는 데 사용할 발견 신호 자원을 결정할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 단말은 미리 설정된 신호 측정 주기 등에 따라 발견 신호 자원 결정 동작을 시작하고, 802 단계에서 현재 단말이 연결 상태에 있는지 여부를 판단한다.

단말이 연결 상태인 경우, 단말은 803 단계에서 도 3에 도시한 것과 동일한 과정을 통해 기지국으로부터 발견 신호 자원을 할당 받는 동작을 수행한다. 반면, 단말이 비연결 상태인 경우, 단말은 804 단계에서 발견 신호 자원을 D2D 무선 자원 전체 또는 비연결 상태의 단말을 위한 무선 자원 중에서 자체적으로 결정하는 동작을 수행한다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 동작을 수행하는 단말의 구성을 도시한 블록도이다. 도 9를 참조하면, 단말은 수신부(910), 연결 상태 판단부(902), 제어부(903) 및 송신부(904)를 구비할 수 있다. 도 9는 본 발명의 제2실시예와 관련된 단말의 핵심 구성만을 도시한 것으로, 각 부의 구분은 일 실시예에 불과한 것이며, 제어부(903)가 연결 상태 판단부(902)를 포함하거나, 단말의 기능을 수행하기 위한 추가적인 구성요소가 더 포함될 수도 있다.

단말은 수신부(901)를 통해 기지국으로부터 SIB를 수신하고, 연결 상태 판단부(902)는 현재 단말이 연결 상태인지 여부를 판단한다. 연결 상태 또는 비연결 상태의 판단 결과는 제어부(903)로 입력되며, 제어부(903)는 송신부(904)를 제어하여 발견 신호의 송신, 그리고 발견 신호를 송신할 때 어떠한 자원을 사용할지를 결정할 수 있다.

실시예 3: 기지국의 발견 신호 자원 수신 측정 동작

본 발명의 제3실시예는 발견 신호 자원을 효율적으로 활용하기 위한 기지국의 동작에 관한 것이다. 기지국은 D2D를 제공하기 위해 발견 신호에 대한 전체 가용 자원을 결정하고 이에 대한 정보를 SIB를 통해 셀 내의 단말들에게 알려주게 된다. 이때 전체 가용 자원에 대한 결정을 어떻게 하는지에 대한 기준이 모호하다. 따라서 본 발명의 제3실시예에서는 발견 신호에 대한 전체 가용 자원을 정하는 데 필요한 기지국의 동작을 기술한다.

앞에서 설명한 바와 같이 기지국은 비연결 상태의 단말에 대한 정보가 없기 때문에 셀 내에 비연결 상태의 단말이 많아지게 되면 한정된 발견 신호 자원에서 많은 단말이 발견 신호를 전송함에 따라 발견 신호끼리 간섭을 주게 되고 따라서 D2D 발견 동작 자체의 성능이 매우 떨어지게 된다.

이러한 문제를 해소하기 위해 기지국은 주기적으로 발견 신호의 전체 가용 자원에 대한 수신 전력(received interference power) 측정 동작을 수행한다. 이때 본 발명의 제3실시예는 발견 신호에 대한 자원이 역방향 자원인 경우에 매우 용이하게 동작이 가능하며, 그에 한정하지 않고 순방향 자원에도 적용 가능하다. 기지국은 전체 D2D 무선 자원에 대한 수신 전력 측정을 통하여 현재 가용 자원의 수신 전력이 얼마나 큰지를 판단하고, 얼마나 많은 단말들이 발견 신호를 송신하고 있는지를 예측할 수 있다. 이를 바탕으로 기지국은 전체 발견 신호 자원의 양을 조절할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 1001 단계에서 기지국은 현재 설정되어 있는 발견 신호 전체 자원에 대하여 수신 전력을 측정한다. 다음으로 기지국은 1002 단계에서 측정한 수신 전력 값이 변화하였는지 여부를 판단한다. 이때 측정값이 미리 설정된 임계값 이상으로 변화하는 경우에 측정값이 변화한 것으로 판단할 수 있다.

측정값이 변화한 것으로 판단되는 경우, 기지국은 1003 단계에서 발견 신호 전체 자원의 양을 조절할지 여부를 판단하고, 조절할 것으로 판단하는 경우에는 1004 단계에서 변경된 발견 자원의 정보를 SIB를 통하여 시그널링한다. 일반적으로 수신 전력 값이 커지게 되면 발견 신호 전체 자원의 양을 늘이는 방향으로 조절하고, 반면 수신 전력 값이 작아지게 되면 발견 신호 전체 자원의 양을 줄이는 방향으로 조절한다.

도 11은 본 발명의 실시예를 수행하기 위한 기지국의 구성을 도시한 블록도이다. 도 11을 참조하면, 기지국은 송수신부(1110), 제어부(1120) 및 저장부(1130)를 포함할 수 있다.

송수신부(1110)는 연결 상태의 단말과 시그널링을 수행하거나, 셀 내의 단말들에게 시스템 정보를 전송한다. 제어부(1120)는 본 발명의 제3실시예에 따른 동작을 수행하기 위해 발견 자원 조절부(1122)를 포함할 수 있으며, 변경된 발견 자원의 정보를 전송하거나 단말에 발견 신호 자원을 할당하기 위한 정보 처리부(1124)를 포함할 수 있다. 저장부(1130)는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작에 필요한 각종 정보 및 프로그램 등이 저장될 수 있다.

실시예 4: 기지국의 발견 신호 자원 양 조절 방법

본 발명의 제4실시예는 발견 신호 자원을 효율적으로 활용하기 위한 방법에 관한 것이다. 기지국은 D2D 서비스를 제공하기 위해 발견 신호에 대한 전체 가용 자원을 결정하고 이에 대한 정보를 SIB를 통해 셀 내의 단말들에게 알려주게 된다. 이때 전체 가용 자원에 대한 결정을 어떻게 하는지에 대한 기준이 모호하다. 따라서 본 발명의 제4실시예에서는 발견 신호에 대한 전체 가용 자원을 정하는 데 필요한 단말 D2D 자원 상황 정보를 생성하고 생성한 단말 D2D 자원 상황 정보를 기지국으로 보고하는 전송 동작을 기술한다.

이러한 문제를 해소하기 위해 기지국은 단말로부터 D2D 자원의 상황 정보를 수신한다. 단말에서 기지국으로 정보를 전달해야 하므로 연결상태인 D2D 단말의 경우에만 상기 D2D 자원 상황 정보를 기지국으로 전송한다. 또한 비 연결 단말의 경우에도 임의의 조건에 부합하는 경우 연결 상태로 들어가서 D2D 자원 상황 정보를 전송할 수 있다. 연결 단말이 D2D 자원 상황 정보를 전송하게 되는 조건, 혹은 비 연결 단말이 연결 상태로 들어가서 D2D 자원 상황 정보를 전송하게 되는 조건은 아래와 같은 방법이 사용될 수 있다.

1. 임의의 주기를 가지고 전송 (상기 주기는 미리 정해진 값을 사용할 수 있고, 혹은 SIB, RRC(Radio Resource Control)의 방법으로 단말에게 알려 줄 수 있다.)

2. 전체 D2D 자원의 수신 전력이 임의의 값 이상으로 넘은 경우

3. 발견된 D2D 단말의 수가 임의의 값 이상으로 올라가거나 임의의 값 이하로 내려가는 경우

기지국은 단말이 전송하는 D2D 자원 상황 정보를 기초로 하여 전체 발견 신호 자원의 양을 조절할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 상기 D2D 자원 상황 정보는 다음중 하나 이상을 포함할 수 있다.

1. 단말이 발견한 단말의 수

2. D2D 자원 전체의 수신 전력 정보

3. D2D 자원 내에서 개별 발견 자원 별 수신 전력 정보

A. 모든 발견 자원에 대한 수신 전력 정보

B. 가장 큰 임의의 개수의 발견 자원에 대한 수신 전력 정보 (상기 개수는 정해진 값, 상위 시그널링으로 설정된 값, 물리 계층 시그널링으로 설정된 값 등을 사용할 수 있다.)

C. 가장 작은 임의의 개수의 발견 자원에 대한 수신 전력 정보 (상기 개수는 정해진 값, 상위 시그널링으로 설정된 값, 물리 계층 시그널링으로 설정된 값 등을 사용할 수 있다.

D. 기타 임의의 조건에 따른 일부 발견 자원에 대한 수신 전력 정보

제4 실시예를 위한 단말과 기지국간의 시그널링 동작을 도 12에서 도시한다. 도 12에서 단말 (1201)은 상기 D2D 자원 상황 정보의 획득을 위해 과정 (1203)에서 D2D 자원에 대한 측정을 통하여 D2D 자원 상황 정보를 만들어 내고 1204의 시그널링을 통해 D2D 자원 상황 정보(D2D resource pool status)를 기지국 (1202)로 보고한다. 1204의 시그널링을 통해 보고되는 D2D 자원 상황 정보 및 상기 단말(1201)이 1204의 시그널링을 수행하기 위한 조건에 대해서는 상기에 기술되어 있다.

상술한 실시예들에서, 모든 단계는 선택적으로 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 단말의 신호 송수신 방법에 있어서,
기지국으로부터 상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 수신하는 단계;
상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대하여 수신 신호 세기를 측정하는 단계;
상기 수신 신호의 측정 보고를 상기 기지국에 전송하는 단계; 및
상기 기지국으로부터 상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 할당 받는 단계를 포함하고,
상기 무선 자원은 연결(connected) 상태의 단말을 위한 무선 자원 및 비연결(idle) 상태의 단말을 위한 무선 자원으로 분할되어 있으며,
상기 연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 상위 계층 시그널링에 의해 전송되고, 상기 비연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 시스템 정보 블록에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 개시 메시지는 상기 무선 자원의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 개시 메시지의 수신 이전에, 상기 기지국으로부터 시스템 정보 블록 (System Information Block, SIB) 또는 상위 계층 스케줄링에 의해 상기 무선 자원의 정보를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 개시 메시지의 수신 이전에, 상기 기지국으로 상기 단말 대 단말 통신의 요청 메시지를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 수신 신호 세기의 측정 및 상기 측정 보고의 전송은 미리 설정된 주기에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 단말의 상태를 비연결 (idle) 상태로 전환하는 단계;
상기 단말의 이동에 따라 셀 선택을 수행하는 단계;
상기 셀 선택에 의해 결정된 새로운 기지국으로부터 상기 단말 대 단말 통신의 영역 정보를 수신하는 단계; 및
상기 새로운 기지국으로부터 수신한 영역 정보와 상기 기지국의 영역 정보가 동일하면, 상기 기지국으로부터 마지막으로 할당 받은 자원을 사용하여 상기 발견 신호를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 단말이 비연결 상태인지 여부를 판단하는 단계;
상기 단말이 비연결 상태이면 상기 무선 자원 중 상기 발견 신호의 전송에 사용할 자원을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 7항에 있어서,
상기 자원을 결정하는 단계에서, 상기 비연결 상태의 단말을 위한 무선 자원 중 상기 발견 신호의 전송에 사용할 자원을 결정하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
삭제
무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 기지국의 신호 송수신 방법에 있어서,
상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 단말로 전송하는 단계;
상기 단말로부터 상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대한 수신 신호의 측정 보고를 수신하는 단계; 및
상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 상기 단말에 할당하는 단계를 포함하고,
상기 무선 자원은 연결(connected) 상태의 단말을 위한 무선 자원 및 비연결(idle) 상태의 단말을 위한 무선 자원으로 분할되어 있으며,
상기 연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 상위 계층 시그널링에 의해 전송되고, 상기 비연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 시스템 정보 블록에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 10항에 있어서,
상기 개시 메시지는 상기 무선 자원의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 10항에 있어서,
상기 개시 메시지의 전송 이전에, 상기 단말로 시스템 정보 블록 (System Information Block, SIB) 또는 상위 계층 스케줄링에 의해 상기 무선 자원의 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
제 10항에 있어서,
상기 개시 메시지는 상기 단말로부터 수신된 상기 단말 대 단말 통신의 요청 메시지에 대응하여 전송되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
삭제
제 10항에 있어서,
상기 무선 자원에 대한 수신 신호를 측정하는 단계;
상기 수신 신호의 측정 결과에 따라 무선 자원의 크기를 조절하는 단계; 및
상기 조절된 무선 자원의 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호를 송수신하는 단말에 있어서,
기지국 및 다른 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
상기 기지국으로부터 상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 수신하고, 상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대하여 수신 신호 세기를 측정하여 상기 수신 신호의 측정 보고를 상기 기지국에 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 할당 받는 제어부를 포함하고,
상기 무선 자원은 연결(connected) 상태의 단말을 위한 무선 자원 및 비연결(idle) 상태의 단말을 위한 무선 자원으로 분할되어 있으며,
상기 연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 상위 계층 시그널링에 의해 전송되고, 상기 비연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 시스템 정보 블록에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
제 16항에 있어서,
상기 개시 메시지는 상기 무선 자원의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 16항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 개시 메시지의 수신 이전에, 상기 기지국으로부터 시스템 정보 블록 (System Information Block, SIB) 또는 상위 계층 스케줄링에 의해 상기 무선 자원의 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 16항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 개시 메시지의 수신 이전에, 상기 기지국으로 상기 단말 대 단말 통신의 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 16항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 수신 신호 세기의 측정 및 상기 측정 보고의 전송을 미리 설정된 주기에 따라 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 16항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 단말의 상태를 비연결 (idle) 상태로 전환하고, 상기 단말의 이동에 따라 셀 선택을 수행하고, 상기 셀 선택에 의해 결정된 새로운 기지국으로부터 상기 단말 대 단말 통신의 영역 정보를 수신하고, 상기 새로운 기지국으로부터 수신한 영역 정보와 상기 기지국의 영역 정보가 동일하면, 상기 기지국으로부터 마지막으로 할당 받은 자원을 사용하여 상기 발견 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 16항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 단말이 비연결 상태인지 여부를 판단하고, 상기 단말이 비연결 상태이면 상기 무선 자원 중 상기 발견 신호의 전송에 사용할 자원을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 22항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 비연결 상태의 단말을 위한 무선 자원 중 상기 발견 신호의 전송에 사용할 자원을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
삭제
무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신을 위한 신호를 송수신하는 기지국에 있어서,
단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
상기 단말 대 단말 통신의 개시(initiation) 메시지를 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 단말 대 단말 통신에 사용되도록 사전에 결정된 무선 자원에 대한 수신 신호의 측정 보고를 수신하고, 상기 무선 자원 중 상기 단말 대 단말 통신을 위한 발견(discovery) 신호의 전송에 사용될 자원을 상기 단말에 할당하는 제어부를 포함하고,
상기 무선 자원은 연결(connected) 상태의 단말을 위한 무선 자원 및 비연결(idle) 상태의 단말을 위한 무선 자원으로 분할되어 있으며,
상기 연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 상위 계층 시그널링에 의해 전송되고, 상기 비연결 상태의 단말을 위한 무선 자원의 정보는 시스템 정보 블록에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 25항에 있어서,
상기 개시 메시지는 상기 무선 자원의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 25항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 개시 메시지의 전송 이전에, 상기 단말로 시스템 정보 블록 (System Information Block, SIB) 또는 상위 계층 스케줄링에 의해 상기 무선 자원의 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 25항에 있어서,
상기 개시 메시지는 상기 단말로부터 수신된 상기 단말 대 단말 통신의 요청 메시지에 대응하여 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
삭제
제 25항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 무선 자원에 대한 수신 신호를 측정하고, 상기 수신 신호의 측정 결과에 따라 무선 자원의 크기를 조절하고, 상기 조절된 무선 자원의 정보를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.