KR102193118B1 - 기기 대 기기 통신을 위한 제어 정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기기 대 기기 통신을 위한 제어 정보 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 단말의 단말 간 통신 방법은, 송신 데이터가 최종 전송 데이터에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 송신 데이터가 최종 전송 데이터인 경우, 상기 송신 데이터가 최종 전송임을 지시하는 정보를 포함하는 제1 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 송신 데이터와 상기 제1 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 분산 자원 할당 방식의 D2D 동작을 위해 필수적으로 요구되는 channel sensing 신호를 상기 제어 정보 전송에 이용함으로써 부가적인 제어 채널 및 신호를 도입하지 않고 단말 간 제어 정보 교환이 가능하다.

Description

기기 대 기기 통신을 위한 제어 정보 전송 방법 및 장치 {Method and apparatus for transmitting control information in device-to-device communication in wireless communication system}
본 발명은 기기 대 기기 통신을 위한 제어 정보 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기기 대 기기 통신을 수행하는 단말들이 상호 원활한 통신을 지원하기 위해 요구되는 제어 정보를 생성 및 전송하는 방법에 관한 것이다.
비동기 셀룰러 이동 통신 표준 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 기존의 기지국과 단말 간의 무선 통신뿐 아니라 단말 또는 기기 간의 무선 통신, 즉 기기 대 기기(D2D: Device-to-Device) 통신을 LTE(Long Term Evolution) 시스템 규격에서 지원하기 위한 논의를 진행하고 있다.
3GPP에서 D2D 통신에 요구되는 주요 기능 중 하나는 공공 안전(Public Safety) 서비스 지원이다. 즉, 네트워크의 정상적인 서비스 제공이 불가능한 비상 사태(예를 들면, 자연 재해 등) 시에도 경찰관 그룹, 소방관 그룹 및/또는 정부 요원 그룹의 각 그룹 내 또는 그룹 간 LTE 기반 무선 통신을 지원할 수 있어야 한다. 이러한 비상 사태 시에는 멤버 간 일 대 일 단일 통신보다는 상기 특정 그룹 내 또는 전체 그룹에 대한 일 대 다 통신, 즉 브로드캐스트(broadcast) 통신 방식이 효율적이다. 3GPP 역시 현재 Rel-12(Release-12) 단계에서 broadcast 통신을 D2D 통신 방식으로 사용하는 것에 합의한 상태이다. 또한 일 대 다 통신의 특성을 고려하여 HARQ ACK/NACK과 같은 폐루프(Closed-loop) 방식의 물리 계층 피드백은 적용하지 않을 가능성이 높다.
D2D 통신에서 전송 단말이 사용하는 무선 자원은 다음의 두 가지 방법 중 하나를 적용할 수 있다. 첫 번째는 중앙 자원 할당 방법으로써 전송 단말은 자신이 사용할 무선 자원을 특정 자원 할당 주체로부터 할당 받을 수 있다. 여기서 특정 자원 할당 주체는 셀룰러 통신의 기지국과 같은 역할을 수행하며, 네트워크가 정상적으로 서비스를 제공할 수 없을 때는 특정 단말이 상기 자원 할당 기능을 수행할 수 있다. 이 경우 이상적으로는 상기 자원 할당 단말의 영역 내 각 단말의 무선 자원을 스케줄링 해줌으로써 무선 자원의 충돌 없이 D2D 통신을 수행할 수 있는 장점이 있다.
그러나 중앙 할당 방법의 경우, 상기 특정 자원 할당 단말이 선택되는 방법을 별도로 결정해야 하며, 자원 할당을 수행하게 되는 단말은 기지국과 같은 기능을 지원해야 하므로 단말 복잡도에 대한 부담이 가중되는 단점이 있다. 또한 상기 자원 할당 정보를 송수신 하기 위한 제어 채널의 정의가 필요하다. 마지막으로 자원 할당을 수행하는 단말 다수가 인접하는 경우, 인접 영역 내 단말들의 자원 할당 충돌 방지를 위해 자원 할당 단말 간 조율 정보가 필요하다. 기지국의 경우는 유선 망을 이용하여 조율 정보를 주고 받을 수 있으나, 상기 자원 할당 단말 간의 조율 정보 교환을 위해서는 별도의 물리 채널 또는 신호를 정의해야 한다.
두 번째는 분산 자원 할당 방법으로써 전송 단말은 자신이 사용할 무선 자원을 스스로 선택할 수 있다. 전송 단말이 무선 자원을 선택하는 과정은 일반적으로 CSMA/CA(Channel Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 통하여 이루어질 수 있다. 즉, 전송 단말은 D2D 통신을 위해 설정된 무선 자원 영역에 대해 채널 센싱(channel sensing)을 수행하여, 현재 해당 무선 자원이 다른 단말의 D2D 통신에 사용되고 있는지 확인한다. 만일 해당 무선 자원이 다른 단말에 의해 점유되어 있다고 판단하면, 상기 전송 단말은 해당 무선 자원을 사용하지 않고 계속 channel sensing을 수행하여 사용 가능한 무선 자원을 검색한다. 만일 해당 무선 자원이 비어있다고 판단하면, 상기 전송 단말은 해당 무선 자원을 이용하여 자신의 신호를 전송할 수 있다. 여기서 무선 자원을 사용 중인 전송 단말은 channel sensing을 수행하는 다른 단말들에게 자원 사용 중임을 알리기 위한 channel sensing 신호를 필수적으로 전송해야 한다. Channel sensing 신호는 랜덤 엑세스 프리엠블(Random access preamble) 또는 기준 신호(RS: Reference Signal) 등과 유사한 시퀀스 기반 신호 구조를 가질 수 있다.
이와 같은 channel sensing 신호를 이용한 분산 자원 할당 방법의 경우, channel sensing을 수행한 다수의 전송 단말이 특정 무선 자원이 비어있는 것으로 판단하고 동시에 각자의 신호를 전송하는 자원 충돌 가능성이 존재한다. 반면, 기지국과 같은 동작을 수행하는 자원 할당 단말이 요구되지 않으므로 단말 복잡도에 대한 부담이 없는 장점이 있다. 또한 중앙 자원 할당 방법에서 전술한 자원 할당 및 자원 할당 단말 간 조율 정보 등이 필수적으로 요구되지 않으므로 channel sensing 신호를 통해 최소한의 시그널링(signaling) 만으로 동작이 가능하다. 특히 전술한 전송 단말 간 자원 충돌 문제를 완화하기 위하여 랜덤 백오프(random back-off)를 적용할 수 있다. 여기서 random back-off란 channel sensing 수행 후 무선 자원이 비어 있다고 판단되면 단말마다 랜덤(random)하게 선택된 백오프(back-off) 시간 동안 channel sensing을 계속 수행한다. 그 결과 다른 단말로부터 전송되는 channel sensing 신호가 검출되지 않아 해당 무선 자원이 비어있다고 판단되면 단말은 전송을 시작하고, 그렇지 않다면 back-off를 중단한다.
분산 자원 할당 방법에서 사용 가능한 또 다른 방법은 다음과 같다. 송신 단말이 데이터 송신 시 사용하는 자원 정보를 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 신호에 넣어 전송할 수 있다. 그리고, 수신 단말들은 상기 SA를 수신하여 송신 단말의 데이터가 전송되는 자원을 확인하고, 해당 자원에서 데이터 수신을 수행할 수 있다. 여기서 단말들이 SA를 송수신할 수 있는 자원 영역은 미리 설정될 수 있다. 이때, 상기 단말들이 SA를 송수신할 수 있는 자원 영역의 설정은 기지국으로부터 시스템 정보 또는 단말 별 상위 시그널링을 통하여 각 단말들에게 알려지거나, 미리 고정된 자원 영역으로 설정되어 각 단말 메모리에 저장될 수 있다.
상기 SA 송수신 가능 자원 영역은 설정에 따라 적어도 한 가지의 시간/주파수 크기를 가지며 주기적으로 존재하도록 설정될 수 있다. 또한 시간 상으로 상기 SA 송수신 가능 자원 영역 다음에 해당 SA 송수신 가능 자원 영역과 연관된 데이터 송수신 자원 영역이 위치할 수 있다. 각 송신 단말은 전술한 SA 송수신 가능 자원 영역 내에서 어떤 자원에 자신의 SA를 전송할 것인지 선택할 수 있다.
SA를 통해 데이터 자원을 공유하는 첫 번째 방법은, 각 송신 단말의 SA 자원과 데이터 자원이 간접적(implicit)으로 미리 정해진 규칙에 의해 연관되어, 수신 단말은 SA를 디코딩하면 해당 SA의 자원 위치로부터 해당 SA와 연관된 데이터의 자원 위치를 알 수 있도록 하는 것이다.
SA를 통해 데이터 자원을 공유하는 두 번째 방법은, 각 송신 단말의 SA가 연관된 데이터 자원을 직접적(explicit)으로 알려주어, 수신 단말은 SA를 디코딩하면 해당 SA의 데이터 자원 정보로부터 해당 SA와 연관된 데이터의 자원 위치를 알 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 상술한 배경과 같은 분산 자원 할당 방식의 D2D 통신 환경에서 효율적인 D2D 통신을 지원하는데 필요한 제어 정보를 부가적인 signaling 도입 없이 전송하기 위해 도출된 것으로써, 상기 필요한 제어 정보를 전송하기 위한 신호 설계를 포함하여 상기 필요한 제어 정보를 이용한 D2D 통신 방법 및 장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명은 상술한 배경과 같은 분산 자원 할당 방식의 D2D 통신 환경에서 SA를 통한 송수신 단말 간 데이터 자원 공유를 효율적으로 지원하기 위해 도출된 것으로써, 상기 필요한 데이터 자원 정보를 전송하기 위한 신호 설계를 포함하여 상기 필요한 데이터 자원 정보를 이용한 D2D 통신 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 단말의 단말 간 통신 방법은, 송신 데이터가 최종 전송 데이터에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 송신 데이터가 최종 전송 데이터인 경우, 상기 송신 데이터가 최종 전송임을 지시하는 정보를 포함하는 제1 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 송신 데이터와 상기 제1 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송신 데이터가 최종 전송 데이터가 아닌 경우, 상기 송신 데이터가 최종 전송 데이터가 아님을 지시하는 정보를 포함하는 제2 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 송신 데이터와 상기 제2 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 송신 데이터가 음성 서비스인지 여부를 판단하는 단계; 상기 송신 데이터가 음성 서비스인 경우, 송신 데이터가 음성 서비스임을 지시하는 정보를 포함하는 제3 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 송신 데이터와 상기 제3 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 송신 데이터가 데이터 서비스인지 여부를 판단하는 단계; 상기 송신 데이터가 데이터 서비스이고, 상기 송신 데이터가 최종 전송 데이터가 아닌 경우, 송신 데이터가 데이터 서비스임을 지시하는 정보를 포함하는 제4 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 송신 데이터와 상기 제4 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 단말의 단말 간 통신 방법은, 송신 단말로부터 수신한 수신 데이터가 송신 단말의 최종 전송 데이터에 해당하는지 여부를 나타낸 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 검출하는 단계; 상기 채널 센싱 신호를 이용하여, 다음 통신 자원이 사용 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 다음 통신 자원이 사용 가능한 경우, 데이터와 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전송하는 단계는, 다음 통신 자원이 사용 가능한 경우, 랜덤(random)하게 백오프(back-off) 시간을 설정하는 단계; 상기 백오프 시간 동안 채널 센싱을 수행하는 단계; 및 상기 채널 센싱 후, 상기 다음 통신 자원이 사용 가능한 경우, 데이터와 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다음 통신 자원이 사용 가능한지 여부를 판단하는 단계는, 상기 송신 단말로부터 수신한 수신 데이터가 음성 서비스인지 또는 데이터 서비스인지 여부를 나타내는 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 검출하는 단계; 및 상기 수신 데이터가 음성 서비스인 경우, 상기 다음 통신 자원이 사용 가능한 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱 신호를 이용하여, 상기 수신 데이터의 전송 블록 크기(TBS: Transport Block size) 정보를 검출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 단말의 단말 간 통신 방법은, 송신 패킷의 디코딩 관련 정보를 포함하는 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 송신 패킷과 상기 채널 센싱 신호를 전송하는 단계;를포함할 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱 신호를 생성하는 단계는, 송신 패킷이 초기 전송 패킷인지 여부를 판단하는 단계; 상기 송신 패킷이 초기 전송 패킷인 경우, 상기 송신 패킷이 초기 전송 패킷임을 지시하는 정보를 포함하는 제1 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱 신호를 생성하는 단계는, 상기 송신 패킷이 초기 전송 패킷이 아닌 경우, 상기 송신 패킷이 초기 전송 패킷이 아님을 지시하는 정보를 포함하는 제2 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 채널 센싱 신호는 상기 송신 단말이 사용하는 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme)에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱 신호를 생성하는 단계는, 상기 송신 패킷의 IR(Incremental Redundancy) 버전 정보를 포함하는 상기 채널 센싱 신호를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 단말의 단말 간 통신 방법은, 송신 단말로부터 수신한 수신 패킷의 디코딩 관련 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 검출하는 단계; 상기 채널 센싱 신호를 이용하여, 상기 수신 패킷의 디코딩을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디코딩을 수행하는 단계는, 상기 송신 단말로부터 수신한 상기 수신 패킷이 초기 전송 패킷에 해당하는지 여부를 나타낸 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 검출하는 단계; 상기 채널 센싱 신호를 이용하여, 상기 수신 패킷이 초기 전송 패킷에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 수신 패킷이 초기 전송 패킷인 경우, 수신 패킷 및 이후 연속적인 패킷들에 대하여 디코딩을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디코딩을 수행하는 단계는, 상기 수신 패킷이 초기 전송 패킷이 아닌 경우, 상기 수신 패킷에 대하여 디코딩 수행을 생략하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디코딩을 수행하는 단계는, 상기 송신 단말로부터 수신한 상기 수신 패킷의 IR 버전 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 검출하는 단계; 및 상기 IR 버전 정보를 이용하여, 상기 수신 패킷의 디코딩을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 단말의 단말 간 통신 방법은, 자원 할당 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 자원 할당 정보에 따른 크기의 전송 자원으로 상기 채널 센싱 신호 및 데이터를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱 신호의 자원 크기는 상기 전송 자원의 크기와 동일할 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱 신호는 상기 전송 자원의 크기에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 단말의 단말 간 통신 방법은, 미리 설정된 자원 할당 조건을 이용하여, 송신 단말로부터의 채널 센싱 신호를 검출하는 단계; 및 상기 채널 센싱 신호 검출이 성공한 경우, 상기 미리 설정된 자원 할당 조건을 이용하여 상기 송신 단말의 전송 자원 크기를 검출하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 자원 할당 조건은, 상기 채널 센싱 신호의 자원 크기가 상기 전송 자원의 크기와 동일한 것일 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 자원 할당 조건은, 상기 전송 자원의 크기인 것일 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 간 통신을 지원하는 송신 단말은, 다른 단말과 통신하는 통신부; 및 송신 데이터가 최종 전송 데이터에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 송신 데이터가 최종 전송 데이터인 경우, 상기 송신 데이터가 최종 전송임을 지시하는 정보를 포함하는 제1 채널 센싱 신호를 생성하고, 상기 송신 데이터와 상기 제1 채널 센싱 신호를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 간 통신을 지원하는 수신 단말은, 다른 단말과 통신하는 통신부; 및 송신 단말로부터 수신한 수신 데이터가 송신 단말의 최종 전송 데이터에 해당하는지 여부를 나타낸 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 검출하고, 상기 채널 센싱 신호를 이용하여, 다음 통신 자원이 사용 가능한지 여부를 판단하고, 상기 다음 통신 자원이 사용 가능한 경우, 데이터와 채널 센싱 신호를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 간 통신을 지원하는 송신 단말은, 다른 단말과 통신하는 통신부; 및 송신 패킷이 초기 전송 패킷인지 여부를 판단하고, 상기 송신 패킷이 초기 전송 패킷인 경우, 상기 송신 패킷이 초기 전송 패킷임을 지시하는 정보를 포함하는 제1 채널 센싱 신호를 생성하고, 상기 송신 데이터와 상기 제1 채널 센싱 신호를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 간 통신을 지원하는 수신 단말은, 다른 단말과 통신하는 통신부; 및 송신 단말로부터 수신한 수신 패킷이 초기 전송 패킷에 해당하는지 여부를 나타낸 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 검출하고, 상기 채널 센싱 신호를 이용하여, 상기 수신한 패킷이 초기 전송 패킷에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 수신한 패킷이 초기 전송 패킷인 경우, 수신한 패킷 및 이후 연속적인 패킷들에 대하여 디코딩을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 간 통신을 지원하는 송신 단말은, 다른 단말과 통신하는 통신부; 및 자원 할당 정보를 포함한 채널 센싱 신호를 생성하고, 상기 자원 할당 정보에 따른 크기의 전송 자원으로 상기 채널 센싱 신호 및 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 간 통신을 지원하는 수신 단말은, 다른 단말과 통신하는 통신부; 및 미리 설정된 자원 할당 조건을 이용하여, 송신 단말로부터의 채널 센싱 신호를 검출하고, 상기 채널 센싱 신호 검출이 성공한 경우, 상기 미리 설정된 자원 할당 조건을 이용하여 상기 송신 단말의 전송 자원 크기를 검출하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 D2D 통신을 위해 필요한 제어 정보를 전송하기 위한 channel sensing 신호 설계와 이를 이용한 D2D 통신 방법 및 장치를 통하여 분산 자원 할당 방식의 D2D 동작을 위해 필수적으로 요구되는 channel sensing 신호를 상기 제어 정보 전송에 이용함으로써 부가적인 제어 채널 및 신호를 도입하지 않고 단말 간 제어 정보 교환이 가능하다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, SA를 통한 송수신 단말 간 필요한 데이터 자원 정보를 전송하기 위한 신호 설계에 따라, 상기 필요한 데이터 자원 정보를 이용한 D2D 통신을 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 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.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호 설계의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 서비스 타입 및 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 다른 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보 및 MCS 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 주파수 자원 정보를 포함하는 경우 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 주파수 자원 정보를 포함하는 경우 프레임 구조의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 송신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 데이터 전송이 필요한 수신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 경우 송신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 경우 수신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에서 D2D 송신 및 수신 단말의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 신호가 자원 점유 정보를 포함하는 경우의 D2D 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한, 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.
또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP LTE 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.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발견 신호 설계 방법을 포함하여 발견 신호 자원 할당, 발견 신호 검출 방법 및 장치에 대해 상세하게 설명한다.
전술한 바와 같이 채널 센싱(channel sensing) 신호는 시퀀스 형태를 갖는 구조로 설계될 수 있다. 이는 시퀀스 코릴레이션(correlation)을 취함으로써 비교적 간단한 방법으로 channel sensing을 수행하기 위함이다. 상기 channel sensing 신호 생성 시 다음의 실시 예와 같은 방법을 통해 제어 정보를 알려줄 수 있다.
첫 번째 방법은 제어 정보를 표현하기 위해 필요한 수의 시퀀스들을 포함하는 시퀀스 집합을 설정하고 상기 시퀀스 집합 내의 각 시퀀스를 하나의 제어 정보 값과 사상(mapping)하는 방식이다. 따라서 수신 단말은 검출한 channel sensing 신호 시퀀스가 설정된 시퀀스 집합 내의 어떤 시퀀스인지 판단함으로써 해당 시퀀스가 나타내는 제어 정보 값을 인식할 수 있다.
두 번째 방법은 시퀀스 생성 시 사용하는 생성 함수의 입력 변수에 제어 정보에 대응되는 변수를 도입하는 것이다. 여기서 편의상 LTE 상향링크 복조 기준 신호(DM RS: Demodulation Reference Signal) 생성 수식을 예로 들어 설명한다. 다음 [수학식 1]은 LTE 상향링크 DM RS 생성 수식을 나타낸 것이다.
Figure 112014038657020-pat00001
여기서
Figure 112014038657020-pat00002
은 DM RS 시퀀스로써 순환 천이 값
Figure 112014038657020-pat00003
를 갖는 base 시퀀스
Figure 112014038657020-pat00004
를 의미한다.
Figure 112014038657020-pat00005
는 DM RS 시퀀스의 길이로써 주파수 상 자원 블록(RB: Resource Block)의 배수로 정의된다. 이 때 한 RB는 12개의 부 반송파로 정의되며, 부 반송파 간격은 15kHz이므로 한 RB가 차지하는 주파수 영역 크기는 180kHz가 된다. LTE에서 자원 할당의 기본 단위는 이 RB를 사용한다. 상기
Figure 112014038657020-pat00006
값은 상향링크 채널 대역폭을 넘는 길이를 가질 수 없다. Base 시퀀스인
Figure 112014038657020-pat00007
는 두 개의 그룹으로 나누어 지는데, u는 0부터 29의 값을 가질 수 있는 그룹 인덱스이며 v는 그룹 내의 base 시퀀스 인덱스이다. 여기서 v 값은 DM RS 시퀀스 길이, 즉 주파수 상 크기에 따라 그룹 당 v=0 또는 v=0, 1 의 base 시퀀스가 존재한다. 이들 base 시퀀스는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스 형태를 갖는다.
본 발명에서 제어 정보에 대응되는 변수로는 전술한 순환 천이 값
Figure 112014038657020-pat00008
, base 시퀀스 그룹 인덱스 u 값을 활용할 수 있다. 예를 들면, 어떤 제어 정보가 '0' 또는 '1'의 두 가지 상태 값을 가질 수 있다면 순환 천이 값
Figure 112014038657020-pat00009
은 '0'에 대응되고
Figure 112014038657020-pat00010
은 '1'에 대응되도록 할 수 있다. 여기서 N은 0이 아닌 순환 천이 값 범위 내 특정 순환 천이 값이다. 또는 base 시퀀스 그룹 인덱스 u=0을 '0'에 대응시키고 u=15을 '1'에 대응 시킬 수 있다. 또는 이를 확장하여 가능한 순환 천이 값들을 두 그룹으로 나누어 한 그룹에 해당하면 '0', 다른 그룹에 해당하면 '1'에 대응하도록 할 수 있다. 또한 base 시퀀스 그룹 인덱스 u값에 대해서도 두 그룹으로 나누어 각 그룹을 '0'과 '1'에 대응시킬 수 있다. 또는 상기 두 변수의 조합으로 제어 정보 상태 값을 표현할 수도 있다. 상기 예에서는 두 가지 제어 정보 상태 값을 가정했지만, 그 보다 많은 제어 정보 상태 값을 표현하는데 전술한 입력 변수들을 사용하도록 확장이 가능하다.
또한, 상기 DM RS 외에도 LTE의 랜덤 엑세스 프리엠블(random access preamble) 시퀀스 생성 수식을 예로 들 수 있다. 다음 [수학식 2]는 random access preamble 시퀀스 생성 식을 나타낸 것이다.
Figure 112014038657020-pat00011
여기서
Figure 112014038657020-pat00012
은 u번째 root ZC 시퀀스를 의미하며,
Figure 112014038657020-pat00013
는 해당 ZC 시퀀스의 길이를 나타낸다. 또한
Figure 112014038657020-pat00014
는 순환 천이 값을 나타낸다. 상술한 DM RS 시퀀스의 경우와 유사한 방법으로, root ZC 시퀀스 인덱스 u, 순환 천이 값
Figure 112014038657020-pat00015
, 또는 이들의 조합을 제어 정보에 대응되는 변수로 이용하여 제어 정보를 알려줄 수 있다.
수신 단말은 channel sensing 신호 검출 시 전술한 방법을 사용하여 생성 가능한 시퀀스들에 대해 correlation을 취하고, 그 중 가장 큰 correlation 값을 갖는 시퀀스에 대응하는 제어 정보 상태 값이 수신된 것으로 판단하는 방식으로 제어 정보를 인식할 수 있다.
실시 예에 따라, 전술한 시퀀스 생성 함수들에 대하여 수신 단말의 channel sensing 신호 검출 복잡도가 커지는 것을 막기 위해 상기 입력 변수들이 가질 수 있는 값을 제어 정보 상태 표현을 위해 필요한 개수만큼으로 제한할 수 있다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는, D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 전송 방법으로써 상기 D2D 통신 관련 제어 정보를 기초로 단말이 전송할 channel sensing 신호를 생성하는 단계; 생성된 channel sensing 신호를 전송하는 단계; 수신 단말이 channel sensing 신호를 수신하여 해당 D2D 통신 관련 제어 정보를 인식하는 단계를 포함한다. 여기서 상기 D2D 통신과 관련된 제어 정보는 다음의 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
1) 전송 단말이 자신이 사용하는 무선 자원이 언제 비워지는지 알려주는 정보
2) 전송 단말이 사용하는 무선 자원 설정 정보
3) 전송 단말이 송신하는 packet 구분 정보
4) 전송 단말의 서비스 정보
5) 전송 단말의 자원 할당 정보
6) 전송 단말의 변조 및 코딩 정보
7) 전송 단말의 priority 정보
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 현재 전송 단말이 자원을 언제 비울 것인지 인식하여 상기 전송 단말이 해당 자원을 비울 때 channel sensing 및 신호 전송을 수행하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 현재 전송 단말이 전송하는 서비스 타입 및 마지막 전송 여부를 인식하여 상기 전송 단말이 해당 자원을 비울 때 channel sensing 및 신호 전송을 수행하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 현재 전송 단말이 전송하는 서비스 타입을 인식하고 상기 서비스 타입을 기반으로 전송되는 정보 크기를 간접적으로 인식하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 현재 전송 단말이 사용하는 자원 설정을 인식하여 상기 전송 단말이 해당 자원을 사용하지 않을 때 channel sensing 및 신호 전송을 수행하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 현재 전송 단말의 초기 전송 packet과 비 초기 전송 packet 구분 정보를 인식하여 수신 단말이 정상적으로 수신하지 못한 packet의 존재 여부를 판단하여 정상적으로 수신하지 못한 packet이 존재하는 경우에는 해당 전송 단말로부터의 나머지 packet에 대한 디코딩을 수행하지 않고, 정상적으로 수신하지 못한 packet이 없는 경우에는 해당 전송 단말로부터의 나머지 packet에 대한 디코딩을 수행하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 현재 수신되는 packet의 IR(Incremental Redundancy) 버전 구분 정보를 인식하여 디코딩에 활용하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 전송 단말이 사용하는 주파수 자원에 대한 정보를 인식하여 수신 단말이 상기 전송 단말 신호를 디코딩하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 전송 단말의 priority 에 대한 정보를 인식하여 수신 단말이 자신의 priority와 비교하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 D2D 통신을 위한 channel sensing 신호 수신 단말의 D2D 통신 관련 정보 인식에 따른 동작으로써 수신 단말은 channel sensing 신호로부터 전송 단말이 사용하는 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme)을 인식하여 수신 단말이 상기 전송 단말 신호를 디코딩하는 단계를 포함한다.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 단말의 단말 간 통신 방법으로, 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 신호에 현재 해당 SA 전송을 위해 사용되는 자원이 다음 SA 송수신 가능 자원 영역에서 계속 사용될 지 여부를 알려주는 정보, 또는 몇 번의 SA 송수신 가능 자원 영역 주기까지 계속 사용될 지 여부를 알려주는 정보를 포함시킬 수 있다. 해당 방법을 통해 수신 단말들은 현재 수신한 SA들로부터 다음 번 SA 송수신 가능 자원 영역이 출현할 때 수신된 SA들이 점유한 자원이 계속 사용되고 있을지 여부를 알 수 있으므로, 다음에 SA를 전송하려는 단말이 자원을 선택할 때 상기 정보를 사용할 수 있다.
SA를 통해 송신 단말 데이터 자원 정보를 송수신 단말 간 공유할 때, 어떤 SA 송수신 가능 자원에서 SA를 전송하려는 단말은 에너지 센싱을 통하여 자신의 SA 전송 가능 자원을 판단할 수 있으며 이 때 에너지 센싱은 해당 SA 송수신 가능 자원 영역 전에 수행해야 한다.
만일 전술한 바와 같이 각 송신 단말의 SA 자원과 데이터 자원이 간접적(implicit)으로 미리 정해진 규칙에 의해 연관되어 있다면, SA를 전송하려는 단말은 SA 송수신 가능 자원 영역 이전의 데이터 송수신 영역에 대해 에너지 센싱을 수행한 결과를 자신의 SA 전송 자원 선택에 사용할 수 있다. 그러나, 상기 방법을 적용하지 않는다면, 이전에 SA 및 데이터를 위해 점유된 자원이 이번 SA 송수신 가능 자원 영역에서도 사용될 것인지 여부를 정확히 알 수 없다. 또한, 각 송신 단말의 SA가 연관된 데이터 자원을 직접적(explicit)으로 알려주는 경우에는 데이터 영역이 아니라 이전 SA 송수신 가능 자원 영역에 대해 채널 센싱을 수행할 수 있지만, 상기 방법을 적용하지 않는다면 역시 이전 SA 및 데이터를 위해 점유된 자원이 이번 SA 송수신 가능 자원 영역에서도 사용될 것인지 여부를 정확히 알 수 없다.
또한 각 송신 단말의 SA를 통하여 연관된 데이터 자원을 알려주는 방법으로써, SA가 직접적(explicit)으로 연관된 데이터 자원을 알려주는 방식을 사용할 경우, SA가 포함하는 데이터 자원 관련 정보 값 중 적어도 하나의 특정한 값은, 해당 SA가 할당된 자원과 데이터 자원이 미리 정해진 규칙에 의해 연관되어 있음을 알려줄 수 있다. 즉, SA를 통해 직접적(explicit) 지시 방법과 간접적(implicit) 지시 방법을 둘 다 적용할 수 있다.
이하, 상기 본 발명의 실시 예들에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호 설계의 예를 도시한 도면이다. 여기서 프레임 구조는 LTE의 상향링크의 경우를 가정하였다.
도 1을 참조하면, 한 서브프레임(100)은 1ms 시간 길이를 가지며 두 개의 슬롯, 즉, 슬롯 0 (101)과 슬롯 1 (102)로 구분된다. 각 슬롯은 7개의 SC-FDMA(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access) 심볼(103)로 구성된다. 또한 서브프레임의 최초 SC-FDMA 심볼과 마지막 SC-FDMA 심볼은 보호구간(GP: Guard Period)으로 사용한다고 가정한다. 이는 D2D 통신 시 반이중(half-duplex) 방식을 사용하는 경우를 고려하여, 단말의 송신/수신 동작 전환을 위한 보호 구간을 설정한 것이다. 그리고, 각 슬롯 중앙의 SC-FDMA 심볼에는 단말이 사용하는 주파수 영역에 걸쳐 복조를 위한 기준 신호, 즉 DM RS(Demodulation Reference Signal)가 전송된다.
도 1의 (a)에 도시된 첫 번째 예는 DM RS와 다른 별도의 preamble 또는 RS 구조의 channel sensing 신호를 사용하는 경우를 나타내고 있다. 실시예에 따라, 상기 channel sensing 신호(104)는 슬롯 0의 보호 구간 바로 다음 SC-FDMA 심볼로 전송될 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 두 번째 예에서는, DM RS와 다른 별도의 preamble 또는 RS 구조의 channel sensing 신호를 사용하되, channel sensing 신호(105)를 슬롯 0의 보호 구간과 DM RS 사이 두 개의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 상기 channel sensing 신호(105)는 각 SC-FDMA 심볼 별로 독립적인 preamble 또는 RS 시퀀스를 갖도록 설계되거나 하나의 preamble 또는 RS 시퀀스가 두 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 전송될 정도의 길이를 갖도록 구성될 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 상기 두 번째 예는 다수의 제어 정보를 channel sensing 신호에 포함하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 하나의 SC-FDMA 심볼의 channel sensing 신호 시퀀스는 현재 함께 전송되는 데이터의 서비스 타입을 알려주는데 사용되고, 다른 하나의 SC-FDMA 심볼의 channel sensing 신호 시퀀스는 현재 전송 단말의 우선순위(priority)를 알려주는데 사용될 수 있다. 또는 실시 예에 따라, 두 SC-FDMA 심볼에 걸친 길이의 한 channel sensing 신호 시퀀스를 이용하여 시퀀스 생성 시, 순환 천이 값 등의 변수를 통하여 상기 데이터 서비스 타입과 전송 단말 priority의 각 조합과 대응되는 제어 정보를 검출할 수 있다. 도 1의 (b)에서는 channel sensing 신호 구간을 두 개의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 구성한 것을 예시하고 있다. 그러나, channel sensing 신호 구간이 반드시 두 개의 SC-FDMA 심볼로 국한되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 다수의 SC-FDMA 심볼을 통하여 다양한 제어 정보 조합을 전달할 수 있다.
도 1의 (c)에 도시된 세 번째 예는 channel sensing 신호(106)가 DM RS로 사용되는 구조를 도시한 것이다. 이 경우, 예를 들면 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 channel sensing 신호(106)는 슬롯 0과 슬롯 1의 중앙에 위치하는 DM RS 시퀀스가 된다. 수신 단말은 channel sensing 신호 검출 시 사용 가능한 DM RS 시퀀스에 대해 correlation을 취하고 그 중 가장 큰 correlation 값을 갖는 시퀀스에 대응하는 제어 정보 상태 값이 수신된 것으로 판단하는 동시에, 해당 시퀀스를 기준으로 채널 상태를 추정하여 수신 신호 복조에 사용한다. 또 다른 예로 슬롯 0의 DM RS와 슬롯 1의 DM RS의 시퀀스를 각기 다른 제어 정보를 알려주는데 사용할 수 있다. 다만, 본 세 번째 예의 경우 수신 단말의 디코딩 성능에 영향을 줄 수도 있다.
Channel sensing 신호의 SC-FDMA 심볼 위치와 수는 상기 예에 국한되지 않으며, 실시 예에 따라 슬롯 0과 슬롯 1의 어떠한 위치로도 전송 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 두 가지 channel sensing 신호 시퀀스 1과 2를 정의한다. channel sensing 신호 시퀀스 1(200)은 현재 전송 단말이 보내는 서브프레임이 최종 전송 서브프레임임을 의미한다. 그리고, channel sensing 신호 시퀀스 2(201)는 현재 전송 단말이 보내는 서브프레임이 최종 전송 서브프레임이 아니고 그 뒤에 연속되는 서브프레임에도 데이터가 전송될 것임을 의미한다. 본 실시 예에서는 D2D 단말들이 설정된 D2D 통신 자원 주파수 영역 전체로 데이터를 송신한다고 가정한다.
도 2를 참조하면, 도 2의 첫 번째 예는 단말 A, B, C(도면 상 UE A, B, C에 각각 대응)가 D2D 통신으로 데이터 서비스를 사용하는 경우의 D2D 통신 방법을 나타내고 있다. 이때, 먼저 단말 A가 D2D 통신 자원을 사용하고 있으며, 단말 A, B, C 모두 전송할 데이터가 있다고 가정한다.
일반적으로 데이터 서비스 이용 시 단말 A는 자신이 송신할 데이터를 연속적인 서브프레임으로 전송하게 된다. 이 때 단말 A는 연속되는 서브프레임 중 가장 마지막 서브프레임 전송 시 channel sensing 신호 시퀀스 1(200)을 함께 보냄으로써 이후 서브프레임은 자신이 사용하지 않음을 다른 단말들에게 알려줄 수 있다. 그리고 단말 A는 마지막 서브프레임을 제외한 다른 서브프레임에는 channel sensing 신호 시퀀스 2(201)를 보냄으로써 다음 서브프레임도 자신이 사용할 것임을 다른 단말들에게 알려줄 수 있다. 이를 통하여 channel sensing을 수행하는 다른 단말들(즉, 단말 B, 단말 C)은 현재 사용되고 있는 D2D 통신 자원이 언제 비워지는지 인식할 수 있다. 따라서 송신할 데이터가 있는 단말들은 channel sensing 신호 시퀀스 1(200)이 검출된 서브프레임이 끝나는 지점부터 back-off 구간 동안 해당 D2D 통신 자원을 모니터링 할 수 있다. 그리고, 해당 자원이 비어있다고 판단되면 단말은 해당 자원으로 데이터를 전송한다. 실시 예에 따라, 단말들에게 공정한 데이터 전송 기회를 부여하기 위하여 상기 back-off 구간 길이는 각 단말 별로 매 back-off 시마다 random하게 설정될 수 있다. 이 때 back-off 구간 길이는 서브프레임 단위보다 작거나, 서브프레임 단위이거나, 또는 다수의 서브프레임 단위일 수 있다.
도 2의 첫 번째 예를 보면, 단말 A 전송이 끝나는 시점에서 단말 C가 단말 B에 비하여 더 적은 back-off 구간 길이를 가지므로 단말 C가 단말 B보다 먼저 데이터를 전송하게 된다. 그리고, 단말 C가 전송을 종료하는 또 다른 back-off 시작 시점에서는, back-off 구간 길이를 random하게 설정한 결과 단말 B가 단말 A보다 더 짧은 back-off 구간을 갖게 되어, 단말 B가 데이터를 전송할 수 있다.
본 실시 예의 방법을 통하여 별도의 데이터 전송 길이에 대한 제어 정보 전송을 위한 채널 도입 없이도 언제 데이터 전송이 종료될 것인지 알 수 있다.
도 2의 두 번째 예는 단말 A, B, C(도면 상 UE A, B, C에 각각 대응)가 D2D 통신으로 음성 서비스를 사용하는 경우의 D2D 통신 방법을 나타내고 있다. 이때, 먼저 단말 A가 D2D 통신 자원을 사용하고 있다고 가정한다.
음성 서비스의 경우 각 단말이 사용할 자원에 대한 설정이 반-연속적(semi-persistent) 스케줄링 방식으로 결정된다. 예를 들어, 단말 A가 음성 데이터를 한 서브프레임으로 전송하면 단말 A에게 설정된 주기 시간 후의 서브프레임을 단말 A가 사용한다. 따라서 음성 서비스의 경우는 어떤 단말이 연속되는 서브프레임을 사용하는 것이 아니라 특정 주기로 서브프레임을 사용하므로 상기 주기 사이의 서브프레임들을 다른 단말들이 사용할 수 있다.
도 2의 두 번째 예에서는 단말 A가 channel sensing 신호 시퀀스 1(200)과 함께 한 서브프레임을 통해 자신의 음성 데이터를 전송한다. 여기서 channel sensing 신호 시퀀스 1(200)을 사용하는 이유는 단말 A가 전송하는 음성 데이터는 도 2의 첫 번째 예와 같이 연속적인 서브프레임을 사용하지 않고 한 서브프레임을 사용한 뒤 다음 주기까지 서브프레임을 사용하지 않기 때문이다. 단말 B와 C는 상기 channel sensing 신호 시퀀스 1(200)을 검출한 뒤 다음 서브프레임이 사용되지 않음을 인식하고 전술한 도 2의 첫 번째 예와 유사하게 random back-off 및 음성 데이터 전송을 수행한다.
예를 들면, 단말 A의 전송이 끝나는 시점에서 단말 C가 단말 B에 비하여 더 적은 back-off 구간 길이를 가지므로, 단말 C가 단말 B보다 먼저 데이터를 전송하게 된다. 그리고, 단말 A의 음성 데이터 전송 다음 주기가 도래하여, 단말 A가 channel sensing 신호 시퀀스 1(200)와 함께 한 서브프레임을 통해 자신의 음성 데이터를 전송할 수 있다. 그 후, 단말 A의 전송이 끝나는 시점에서 back-off 구간 길이를 random하게 설정한 결과, 단말 B의 back-off 구간 길이가 단말 C의 back-off 구간 길이보다 작으므로, 단말 B가 음성 데이터를 전송하게 된다.
본 실시 예의 또 다른 방법으로, 음성 서비스 지원을 위한 몇 가지 자원 설정을 미리 정의하고 channel sensing 신호 시퀀스로 상기 자원 설정 중 어떤 것을 사용하는지 다른 단말들에게 알려줄 수 있다. 이 경우, 현재 전송하는 단말이 앞으로 어떤 자원을 사용할 것인지를 다른 단말들이 예상 가능하게 되므로, 다른 단말들은 사용이 예상되는 자원을 피하여 다른 자원으로 자신의 신호를 전송함으로써 전송 단말 자원 간 충돌 문제를 감소시킬 수 있다.
본 실시 예는 설명의 편의 상 데이터 서비스와 음성 서비스의 두 가지 예를 들었으나, 데이터 서비스와 음성 서비스가 혼재하는 상황에서도 본 실시 예의 방법을 적용할 수 있다. 이 경우, 실시 예에 따라 데이터 서비스 시 연속적으로 전송할 수 있는 서브프레임의 최대 개수가 음성 서비스를 위해 설정된 서브프레임 주기보다 적도록 미리 제한할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 서비스 타입 및 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 세 가지 channel sensing 신호 시퀀스 1, 2, 3을 정의한다. 먼저 channel sensing 신호 시퀀스 1(300)은 현재 전송 단말이 보내는 서브프레임이 음성 서비스임을 의미한다. 그리고, channel sensing 신호 시퀀스 2(301)는 현재 전송 단말이 보내는 서브프레임이 데이터 서비스임을 의미한다. 마지막으로 channel sensing 신호 시퀀스 3(303)은 현재 전송 단말이 보내는 서브프레임이 마지막 전송 서브프레임임을 나타낸다. 본 실시 예에서는 D2D 단말들이 설정된 D2D 통신 자원 주파수 영역 전체로 데이터를 송신한다고 가정한다.
도 3을 참조하면, 도 3의 첫 번째 예는 단말 A, B, C(도면 상 UE A, B, C에 각각 대응)가 D2D 통신으로 데이터 서비스를 사용하는 경우의 D2D 통신 방법을 나타내고 있다. 이때, 먼저 단말 A가 D2D 통신 자원을 사용하고 있으며, 단말 A, B, C 모두 전송할 데이터가 있다고 가정한다. 본 예는 상술한 도 2의 첫 번째 예와 거의 유사하며, 단말 A, B, C의 동작 역시 거의 유사하다. 다만, 한 가지 차이점은, 단말이 전송하는 서브프레임이 마지막 서브프레임이 아닌 경우에, 해당 서브프레임에서 함께 전송하는 channel sensing 신호 시퀀스는 연속된 서브프레임이 사용됨을 알려줄 뿐 아니라 현재 서브프레임에 전송되는 데이터의 서비스 타입을 알려준다는 것이다.
이러한 방법은 서비스 별로 요구되는 QoS가 다른 경우에 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어 음성 서비스와 데이터 서비스에 대한 QoS가 달라서, 전송되는 전송 블록 크기(TBS: Transport Block Size)가 서비스 별로 다르게 정의될 수 있다. 이 때, 수신 단말은 현재 수신되는 데이터의 TBS를 알려주는 별도의 다른 제어 정보 채널 또는 신호 없이 상기 서비스 타입을 알려주는 channel sensing 신호 시퀀스로부터 간접적으로 알 수 있다.
예를 들면, 도 3의 첫 번째 예를 보면, 단말 A는 자신이 송신할 데이터를 연속적인 서브프레임으로 전송하게 된다. 이 때, 단말 A는 연속되는 서브프레임 중 가장 마지막 서브프레임 전송 시 channel sensing 신호 시퀀스 3(302)을 함께 보냄으로써 이후 서브프레임은 자신이 사용하지 않음을 다른 단말들에게 알려줄 수 있다. 그리고, 마지막 서브프레임을 제외한 다른 서브프레임에서는 channel sensing 신호 시퀀스 2(301)를 보냄으로써, 현재 전송 단말 A가 보내는 서브프레임이 데이터 서비스임을 다른 단말들(즉, 단말 B, 단말 C)에게 알려줄 수 있다. 이때, 단말 A의 전송이 끝나는 시점에서 back-off 구간 길이를 random하게 설정한 결과, 단말 C가 단말 B에 비하여 더 적은 back-off 구간 길이를 갖게 되어, 단말 C가 단말 B보다 먼저 데이터를 전송하게 된다. 이게 관한 구체적인 설명은 상기 도 2와 관련된 부분에서 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3의 두 번째 예는 단말 A, B, C(도면 상 UE A, B, C에 각각 대응)가 D2D 통신으로 음성 서비스를 사용하는 경우의 D2D 통신 방법을 나타내고 있다. 이때, 먼저 단말 A가 D2D 통신 자원을 사용하고 있으며, 단말 A, B, C 모두 전송할 데이터가 있다고 가정한다. 본 예는 상술한 도 2의 두 번째 예와 거의 유사하며, 단말 A, B, C의 동작 역시 거의 유사하다. 다만, 한 가지 차이점은 channel sensing 신호 시퀀스가 마지막 서브프레임 여부를 알려주는 것이 아니라 단말이 보내는 서브프레임이 음성 서비스 타입임을 알려준다는 것이다. 여기서 음성 서비스 타입임을 알려주는 정보는 두 가지 간접 정보를 수신 단말에게 전달할 수 있다. 한 가지는 현재 전송 단말이 연속적인 서브프레임을 사용하지 않을 것이라는 정보이며, 다른 한 가지는 전술한 바와 같이 현재 수신되는 음성 데이터의 TBS 정보이다.
본 실시 예는 설명의 편의 상 데이터 서비스와 음성 서비스의 두 가지 예를 들었으나, 데이터 서비스와 음성 서비스가 혼재하는 상황에서도 본 실시 예의 방법을 적용할 수 있다. 이 경우, 실시 예에 따라 데이터 서비스 시 연속적으로 전송할 수 있는 서브프레임의 최대 개수가 음성 서비스를 위해 설정된 서브프레임 주기보다 적도록 미리 제한할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 두 가지 channel sensing 신호 시퀀스 1과 2를 정의한다. 먼저 channel sensing 신호 시퀀스 1(400)은 현재 전송 단말이 보내는 패킷(packet)이 초기 전송임을 의미한다. 그리고, channel sensing 신호 시퀀스 2(401)는 현재 전송 단말이 보내는 packet이 초기 전송이 아님을 의미한다. 본 실시 예에서는 D2D 단말들이 설정된 D2D 통신 자원 주파수 영역 전체로 데이터를 송신한다고 가정한다.
도 4를 참조하면, 도 4의 첫 번째 예는 본 실시 예에서 단말 B(도면 상 UE B에 대응)가 새로 D2D 통신 그룹에 참여하는 경우, 또는 현재 전송 단말 A(도면 상 UE A에 대응)가 이전에 전송한 packet을 단말 B가 검출하지 못한 상황에서 단말 B의 동작을 보인 것이다. 단말 B는 도 4의 첫 번째 예에 도시된 바와 같이 단말 A가 전송하는 두 번째 packet부터 수신을 할 수 있다. 그리고 단말 B는 단말 A가 전송하는 두 번째 packet과 함께, channel sensing 신호 시퀀스 2(401)을 함께 수신할 수 있다. 이때, 단말 B는 현재 수신한 packet이 초기 전송이 아님을 channel sensing 신호 시퀀스 2(401)의 검출을 통해 인식할 수 있다. Channel sensing 신호 시퀀스 2(401)는 단말 B가 수신한 packet 이전에 이미 손실된 packet이 존재함을 의미하므로, 단말 B는 이후 channel sensing 신호 시퀀스 2(401)가 검출되는 packet에 대하여 디코딩을 수행하지 않는다.
도 4의 두 번째 예는 본 실시 예에서 단말 B(도면 상 UE B에 대응)가 현재 전송 단말 A(도면 상 UE A에 대응)가 전송하는 packet들을 온전히 검출할 수 있는 상황에서 단말 B의 동작을 보인 것이다. 도시된 바와 같이, 단말 B는 단말 A가 전송하는 첫 번째 packet부터 수신을 할 수 있다. 그리고 단말 B는 단말 A가 전송하는 첫 번째 packet과 함께, channel sensing 신호 시퀀스 1(400)을 함께 수신할 수 있다. 이때, 단말 B는 현재 수신한 packet이 초기 전송임을 channel sensing 신호 시퀀스 1(400)의 검출을 통해 인식할 수 있다. channel sensing 신호 시퀀스 1(400)은 손실된 packet이 없음을 나타내므로, 단말 B는 이후 channel sensing 신호 시퀀스 2(401)가 검출되는 packet에 대하여 디코딩을 수행한다.
본 실시 예는 데이터 서비스에서 각 전송 packet을 모두 온전히 디코딩 해야 전체 packet이 제대로 디코딩 될 수 있는 상황에서 별도의 제어 정보 전송을 위한 채널 도입 없이 이미 packet 손실 발생 여부를 수신 단말이 인지하고 불필요한 디코딩 동작을 수행하지 않도록 하는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 다른 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 D2D 통신에서 packet 전송 시 N개의 서브프레임으로 해당 packet에 대한 N가지 IR 버전을 전송하는 경우, N가지 channel sensing 신호 시퀀스를 정의한다. 여기서는 편의 상 N=4로 가정한다. 따라서 channel sensing 신호 시퀀스 1(500)은 현재 서브프레임이 IR 버전 0을 전송함을 의미하며, channel sensing 신호 시퀀스 2(501)는 IR 버전 1, channel sensing 신호 시퀀스 3(502)은 IR 버전 2, 그리고 channel sensing 신호 시퀀스 4(503)는 IR 버전 3을 전송함을 의미한다. 본 실시 예에서는 D2D 단말들이 설정된 D2D 통신 자원 주파수 영역 전체로 데이터를 송신한다고 가정한다.
도 5를 참조하면, 단말 A(도면 상 UE A에 대응)가 자신의 데이터를 전송할 때 한 서브프레임에 보내는 것이 아니라 4개의 연속된 서브프레임에 걸쳐 각 서브프레임에 서로 다른 IR 버전을 전송할 수 있다. 이 때 수신 단말은 현재 수신하는 서브프레임이 어떤 IR 버전을 포함하는 것인지 channel sensing 신호 시퀀스 검출을 통하여 확인하고 IR 버전을 고려하여 해당 packet을 디코딩 할 수 있다. 본 실시 예는 전술한 바와 같이 HARQ ACK/NACK과 같은 폐루프 피드백을 사용할 수 없는 환경에서 수신 검출 성능 보장을 위해 다수의 IR 버전을 연속된 서브프레임으로 번들링(bundling)하는 경우, 수신 단말의 디코딩에 유용한 제어 정보를 별도 제어 채널 도입 없이 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보 및 MCS 정보를 포함하는 경우 D2D 통신 방법을 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 네 가지 channel sensing 신호 시퀀스 1, 2 그리고 1', 2'을 정의한다. 먼저 channel sensing 신호 시퀀스 1(600)은 현재 전송 단말이 보내는 packet이 초기 전송임을 의미하며, channel sensing 신호 시퀀스 2(601)는 현재 전송 단말이 보내는 packet이 초기 전송이 아님을 의미한다. 또한 channel sensing 신호 시퀀스 1'(602)은 MCS 레벨 0, channel sensing 신호 시퀀스 2'(603)는 MCS 레벨 1을 의미한다. 본 실시 예에서는 D2D 단말들이 설정된 D2D 통신 자원 주파수 영역 전체로 데이터를 송신하고, 사용 가능한 MCS 레벨은 0과 1 두 가지라고 가정한다.
도 6을 참조하면, 단말 B(도면 상 UE B에 대응)는 단말 A(도면 상 UE A에 대응)가 전송하는 첫 번째 packet부터 수신하고, 이때 channel sensing 신호 시퀀스 1(600)을 검출함으로써 현재 손실된 packet이 없음을 인지할 수 있다. 또한 단말 B는 channel sensing 신호 시퀀스 1'(602)을 검출함으로써 현재 수신된 packet의 MCS 레벨이 0임을 인지하고 이를 감안하여 디코딩을 수행할 수 있다. 이후 단말 B는 단말 A로부터 수신된 신호에서 channel sensing 신호 시퀀스 2(601)가 검출되는 서브프레임에 대하여, channel sensing 신호 시퀀스 2'(603)가 알려주는 packet의 MCS 레벨이 1이라는 가정 하에 디코딩을 수행할 수 있다. 도 6에서는 편의상 초기 전송 서브프레임에 MCS 레벨 0, 이후 연속 전송 서브프레임에 MCS 레벨 1을 사용하는 것으로 설명하였으나, 이에 국한되지 않고 MCS 레벨 0과 1을 어떠한 서브프레임에서도 제약 없이 사용 가능하다.
또한, 도시되지 않았지만 도 4의 첫 번째 예에서와 같이, 단말 B가 수신한 packet이 단말 A가 처음으로 전송하는 packet이 아닌 경우, channel sensing 신호 시퀀스 2(601)을 수신함으로써, 단말 B는 자신이 수신한 packet 이전에 이미 손실된 packet이 존재함을 알 수 있다. 그에 따라, 단말 B는 이후 channel sensing 신호 시퀀스 2(601)가 검출되는 packet에 대하여 디코딩을 수행하지 않을 수 있다.
본 실시 예는 복수 종류의 제어 정보를 수신 단말에게 알려주기 위해 별도의 복수 개 제어 채널을 도입할 필요 없이 channel sensing 신호 시퀀스를 이용하여 상기 복수 종류의 제어 정보를 알려줄 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 주파수 자원 정보를 포함하는 경우 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 서브 프레임 내에서 설정된 D2D 통신 주파수 자원을 다수의 단말이 FDM(Frequency Division Multiplex) 방식으로 나누어 사용한다고 가정한다. 이 때, 단말이 사용할 수 있는 연속된 RB의 수는 1, 2, 또는 4로 설정되어 있으며, 각 단말은 이 세가지 중 하나의 설정에 따른 크기의 주파수 자원으로 데이터를 전송할 수 있다고 가정한다.
도 7을 참조하면, 서브 프레임 내 첫 N개의 SC-FDMA 심볼 구간(700)을 channel sensing 신호 영역으로 사용할 수 있다. 여기서 channel sensing 신호가 차지하는 주파수 자원 크기는 전송 단말의 데이터 전송에 사용되는 주파수 자원 크기와 동일하다. 즉, 전술한 바와 같이 단말이 1, 2, 또는 4 RB 중 하나의 주파수 자원 크기로 데이터를 전송하도록 설정된 경우, channel sensing 신호 역시, 시퀀스의 길이가 주파수 상으로 1, 2, 또는 4 RB를 차지하는 길이를 갖도록 설계된다. 따라서 본 실시 예에서는 channel sensing 신호는 특정 시퀀스의 길이를 통해 데이터 전송 주파수 자원을 알려준다.
수신 단말은 상기 channel sensing 신호 영역에 대하여 블라인드(blind)하게 검출을 시도한다. 만일 도 7과 같이 세 개의 단말 A, B, C가 한 서브프레임 내에 FDM되고 각각 1, 2, 4 개의 RB를 차지한다고 가정할 때, 수신 단말은 1RB 길이의 channel sensing 시퀀스(701)로 channel sensing 신호 영역에 대하여 correlation을 취해보고 단말 A의 channel sensing 신호를 검출할 수 있다. 이 때 수신 단말은 검출된 RB 위치를 기준으로 1RB 크기 영역에 단말 A의 데이터가 전송됨을 인지할 수 있다. 또한 수신 단말은 2RB 길이의 channel sensing 시퀀스(702)로 channel sensing 신호 영역에 대하여 correlation을 취해보고 단말 B의 channel sensing 신호를 검출할 수 있다. 이 때 수신 단말은 검출된 RB 위치를 기준으로 2RB 크기 영역에 단말 B의 데이터가 전송됨을 인지할 수 있다. 마찬가지로 수신 단말은 4RB 길이의 channel sensing 시퀀스(703)로 channel sensing 신호 영역에 대하여 correlation을 취해보고 단말 C의 channel sensing 신호 및 해당 데이터 전송 주파수 자원을 인지할 수 있다. 본 실시 예는 별도의 주파수 자원 할당 정보를 위한 제어 채널을 도입하지 않고, channel sensing 신호로부터 주파수 자원 할당 정보를 알려주는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 channel sensing 신호가 전송 주파수 자원 정보를 포함하는 경우 프레임 구조의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 서브 프레임 내에서 설정된 D2D 통신 주파수 자원을 다수의 단말이 FDM 방식으로 나누어 사용한다고 가정한다. 이 때, 단말이 사용할 수 있는 연속된 RB의 수는 1, 2, 또는 4로 설정되어 있으며, 각 단말은 이 세가지 중 하나의 설정에 따른 크기의 주파수 자원으로 데이터를 전송할 수 있다고 가정한다.
도 8을 참조하면, 서브 프레임 내 첫 N개의 SC-FDMA 심볼 구간(800)을 channel sensing 신호 영역으로 사용할 수 있다. 여기서 channel sensing 신호가 차지하는 주파수 자원 크기는 모두 일정하다. 단, 본 실시 예에서는 세 가지 channel sensing 신호 시퀀스 1, 2, 3을 정의한다. 먼저 channel sensing 신호 시퀀스 1(801)은 해당 단말의 전송 데이터가 1RB를 차지함을 의미하며, channel sensing 신호 시퀀스 2(802)는 해당 단말의 전송 데이터가 2RB를 차지함을 의미한다. 마지막으로 channel sensing 신호 시퀀스 3(803)은 해당 단말의 전송 데이터가 4RB를 차지함을 의미한다.
수신 단말은 상기 channel sensing 신호 영역에 대하여 blind하게 검출을 시도한다. 만일 도 8과 같이 세 개의 단말 A, B, C가 한 서브프레임 내에 FDM되고 각각 1, 2, 4 개의 RB를 차지한다고 가정할 때, 수신 단말은 channel sensing 시퀀스 1(801)로 channel sensing 신호 영역에 대하여 correlation을 취해보고 단말 A의 channel sensing 신호를 검출할 수 있다. 이 때 수신 단말은 검출된 RB 위치를 기준으로 1RB 크기 영역에 단말 A의 데이터가 전송됨을 인지할 수 있다. 또한 수신 단말은 channel sensing 시퀀스 2(802)로 channel sensing 신호 영역에 대하여 correlation을 취해보고 단말 B의 channel sensing 신호를 검출할 수 있다. 이 때 수신 단말은 검출된 RB 위치 기준으로 2RB 크기 영역에 단말 B의 데이터가 전송됨을 인지할 수 있다. 유사하게 수신 단말은 channel sensing 시퀀스 3(803)으로 channel sensing 신호 영역에 대하여 correlation을 취해보고 단말 C의 channel sensing 신호 및 해당 데이터 전송 주파수 자원을 인지할 수 있다. 본 실시 예는 별도의 주파수 자원 할당 정보를 위한 제어 채널을 도입하지 않고 channel sensing 신호로부터 주파수 자원 할당 정보를 알려주는 효과가 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 송신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 900 단계에서 송신 단말은 현재 송신하는 서브프레임이 마지막 데이터 전송인지 여부를 판단한다. 만일 현재 송신하는 서브프레임이 마지막 데이터 전송이라면, 901 단계에서 송신 단말은 마지막 데이터 전송을 알리는 channel sensing 신호를 생성할 수 있다. 그러나, 900 단계에서 판단 결과 현재 송신하는 서브프레임이 마지막 데이터 전송이 아니라면, 902 단계에서 송신 단말은 마지막 데이터 전송이 아님을 알리는, 즉 연속된 서브프레임이 사용될 것임을 알리는 channel sensing 신호를 생성할 수 있다. 상기 901 단계 또는 상기 902 단계에서 channel sensing 신호를 생성한 이후, 송신 단말은 903 단계에서 데이터와 함께 상기 생성된 channel sensing 신호를 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 최종 전송 여부 정보를 포함하는 경우 데이터 전송이 필요한 수신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 1000 단계에서 데이터 전송이 필요한 수신 단말은 channel sensing을 수행하여 channel sensing 신호 검출을 시도한다. 그리고 1001 단계에서 현재 송신 단말로부터 수신된 channel sensing 신호를 검출한 결과를 기반으로, 수신 단말은 다음 자원, 즉 다음 서브프레임이 사용 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 만일 다음 자원이 사용 가능한 것으로 판단되면 수신 단말은 1002 단계에서 현재 서브프레임의 종료 시점부터 random back-off를 수행하여 random하게 설정된 back-off 시간 동안 channel sensing을 수행한다. 그 후, 만일 1003 단계에서 channel sensing 결과 해당 자원이 사용 가능하다고 판단되면 1004 단계에서 수신 단말은 데이터와 함께 자신의 channel sensing 신호를 전송할 수 있다. 만일 1001 단계에서 channel sensing 신호 검출 결과 다음 자원 사용이 가능하지 않다고 판단되면, 수신 단말은 다시 1000 단계로 되돌아가 channel sensing을 수행할 수 있다. 또한, 만일 1003 단계에서 random back-off 수행 결과 해당 자원이 사용 가능하지 않다고 판단되면, 수신 단말은 다시 1000 단계로 되돌아가 channel sensing을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 경우 송신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 1100 단계에서 송신 단말은 현재 자신이 전송하는 packet이 초기 전송인지 여부를 판단한다. 만일 현재 전송하는 packet이 초기 전송 packet인 경우, 1101 단계에서 송신 단말은 초기 전송 packet임을 알리는 channel sensing 신호를 생성할 수 있다. 그러나, 1110 단계에서 판단 결과 현재 전송하는 packet이 초기 전송 packet이 아닌 경우, 1102 단계에서 송신 단말은 초기 전송 packet이 아님을 알리는 channel sensing 신호를 생성할 수 있다. 상기 1101 단계 또는 상기 1102 단계에서 channel sensing 신호를 생성한 이후, 송신 단말은 1103 단계에서 데이터와 상기 생성된 channel sensing 신호를 함께 전송할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에서 channel sensing 신호가 전송 packet 구분 정보를 포함하는 경우 수신 단말의 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 수신 단말은 1200 단계에서 channel sensing을 수행하여 channel sensing 신호 검출을 시도한다. 그리고 현재 송신 단말로부터 수신된 channel sensing 신호를 검출한 결과를 기반으로, 1201 단계에서 수신 단말은 해당 수신 packet이 초기 전송인지 여부를 판단할 수 있다. 만일 초기 전송으로 판단되면 손실된 packet이 없으므로, 수신 단말은 1202 단계에서 현재 수신한 초기 전송 및 이후 연속적인 packet들에 대해 디코딩을 수행할 수 있다. 그러나, 1201 단계에서 판단한 결과 현재 수신한 packet이 초기 전송이 아니라고 판단되면 손실된 packet이 있는 것이므로, 수신 단말은 현재 수신한 packet 및 이후 연속적인 packet들에 대해 디코딩을 수행하지 않고, 1200 단계로 되돌아가 channel sensing을 수행한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에서 D2D 송신 및 수신 단말의 블록 구성도를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 13의 (a)는 송신 단말의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이고, 도 13의 (b)는 수신 단말의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 13의 (a)를 참조하면, 송신 단말은 제어 부(1300) 및 통신부(1302)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 송신 단말의 제어 부(1300)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 송신 단말을 제어한다. 예를 들면, 송신 단말의 제어 부(1300)는 현재 데이터 전송에 대한 제어 정보를 설정한다. 그리고, 상기 제어 부(1300)는 상기 제어 정보를 기반으로 channel sensing 신호 시퀀스를 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 송신 단말(1300)는 channel sensing 신호 생성 부(1301)를 더 포함할 수 있다. 상기 channel sensing 신호 생성 부(1301)는 상기 제어 부(1300)의 제어 정보를 기반으로 channel sensing 신호 시퀀스를 생성할 수 있다.
상기 송신 단말의 통신부(1302)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작에 따라 신호를 송수신한다. 예를 들면, 상기 통신부(1302)는 생성된 channel sensing 신호 시퀀스를 channel sensing 신호 전송 자원에 실어 상기 제어 정보 기반으로 생성된 데이터 채널과 함께 다중화 하여 전송할 수 있다.
이때, 상기 통신부(1302)는 실시 예에 따라 D2D 전송 부(1302)를 포함할 수 있다. 상기 D2D 전송 부(1302)는 생성된 channel sensing 신호 시퀀스를 channel sensing 신호 전송 자원에 실어 상기 제어 정보 기반으로 생성된 데이터 채널과 함께 다중화하여 전송할 수 있다.
도 13의 (b)를 참고하면, 수신 단말은 제어 부(1305) 및 통신부(1303, 1307)를 포함할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라 상기 통신부는 D2D 수신 부 (1303) 및 D2D 전송 부 (1307)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 수신 단말의 제어 부(1305)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 수신 단말을 제어한다. 예를 들면, 상기 제어 부(1305)는 상기 D2D 수신 부(1303)를 제어하여 송신 단말이 전송한 D2D 신호를 수신하여, channel sensing 신호를 분리하고, channel sensing 신호를 검출하여, 이를 기반으로 D2D 수신 부(1303)가 정확히 수신 데이터를 디코딩하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어 부(1305)는 channel sensing 신호 시퀀스를 생성하고 D2D 전송 부는 생성된 channel sensing 신호 시퀀스를 channel sensing 신호 전송 자원에 실어 상기 제어 정보 기반으로 생성된 데이터 채널과 함께 다중화 하여 전송하도록 제어할 수 있다.
그리고, 상기 수신 단말의 통신부(1303, 1307)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작에 따라 신호를 송수신한다. 예를 들면, 상기 통신부는 송신 단말이 전송한 D2D 신호를 수신할 수 있고, 또한 생성된 channel sensing 신호 시퀀스를 channel sensing 신호 전송 자원에 실어 상기 제어 정보 기반으로 생성된 데이터 채널과 함께 다중화 하여 전송할 수 있다.
실시 예에 따라, 수신 단말은 상기 제어 부(1305)와 별도로, channel sensing 신호 검출 부(1304) 및 channel sensing 신호 생성 부 (1306)를 더 포함할 수 있다. 이때, 수신 단말의 D2D 수신 부(1303)는 상기 송신 단말이 전송한 D2D 신호를 수신하여 channel sensing 신호를 분리한다. 그리고 channel sensing 신호 검출 부(1304)는 상기 channel sensing 신호를 검출을 수행하고 그 결과로 획득한 제어 정보를 제어 부(1305)로 전달할 수 있다. 제어 부(1305)는 상기 제어 정보를 기반으로 D2D 수신 부(1303)가 정확히 수신 데이터를 디코딩 할 수 있도록 제어한다.
그리고, 만일 해당 수신 단말이 전송할 데이터가 있는 경우, 제어 부(1305)는 channel sensing 신호 검출 부(1304)로부터 획득한 제어 정보를 기반으로 데이터 전송 여부를 결정하고, 적절한 데이터 및 channel sensing 신호 전송이 이루어지도록 channel sensing 신호 생성 부(1306)와 D2D 전송 부(1307)를 제어할 수 있다. 이후 channel sensing 신호 생성 부(1306)는 상기 제어 정보를 기반으로 channel sensing 신호 시퀀스를 생성하고, D2D 전송 부(1307)는 생성된 channel sensing 신호 시퀀스를 channel sensing 신호 전송 자원에 실어 상기 제어 정보 기반으로 생성된 데이터 채널과 함께 다중화하여 전송할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 신호가 자원 점유 정보를 포함하는 경우의 D2D 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14에서, 가로 방향은 시간 도메인을, 세로 방향은 주파수 도메인을 의미한다.
도 14(a)는 각 송신 단말의 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 자원과 데이터 자원이 간접적(implicit)으로 미리 정해진 규칙에 의해 연관된 경우에 대한 도면이다. 어떤 단말(예를 들면, 단말 C)이 SA 및 데이터를 전송하고자 할 때, 상기 어떤 단말이 SA 및 데이터를 전송하기 이전에 SA(1400) 및 데이터(1401, 1402)를 전송하던 단말 A와, 또 다른 SA(1403) 및 데이터(1404, 1405)를 전송하던 단말 B가 존재하였다고 가정하도록 한다. 여기서 데이터는 연관된 SA와 동일한 주파수 자원을 사용하도록 미리 정해져 있으며, 두 번 반복 전송된다고 가정한다. 예를 들면, 단말 A에 의해 전송되는 데이터(1401, 1402)는 그와 연관된 SA(1401)과 동일한 주파수 자원을 사용하도록 미리 정해져 있으며, 데이터(1401, 1402)는 도 14(a)에 도시된 바와 같이 두 번 반복 전송된다. 단말 B에 의해 전송되는 데이터(1404, 1405)도 미리 정해진 규칙에 따라서, 그와 연관된 SA(1403)과 동일한 주파수 자원을 사용하여 두 번 반복 전송된다. 그러나, 데이터 반복 전송 횟수 및 주기는 이에 국한되는 것은 아니며, 다양한 값으로 설정될 수 있음은 물론이다.
전술한 바와 같이, 상기 단말 A와 단말 B는 상기 어떤 단말(예를 들면, 단말 C)가 SA 및 데이터를 전송하기 이전의 SA 송수신 가능 자원 영역(1406)과 단말 C가 SA 및 데이터를 전송하기 이전의 데이터 자원 영역(1407)에서 특정 자원을 점유하였다. 이에, 상기 단말 A 및 단말 B가 점유하여 SA 및 데이터를 전송하는 자원 영역(1406, 1407) 다음의 SA 송수신 가능 자원 영역(1408)에서 새로 SA를 전송하려는 단말 C는 해당 SA 송수신 가능 자원 영역(1408) 이전에 에너지 센싱을 수행할 수 있다. 예를 들면, 단말 C는 단말 A 및 단말 B가 데이터를 전송하기 위하여 점유한 데이터 자원 영역(1407)에 대하여 에너지 센싱을 수행할 수 있다. 그리고, 그 결과, 단말 C는 1409 자원과 1410 자원을 점유하던 다른 단말이 있음을 판단하고, 상기 두 자원, 즉 1409 자원 및 1410 자원을 SA 전송에 사용하지 않을 수 있다. 그러나, SA를 전송하려는 단말 C는 상기 단말 A 또는 단말 B가 점유하는 데이터 자원 영역(1408)에 대한 에너지 센싱만으로는 상기 단말 A 또는 단말 B가 계속하여 SA 자원 및 데이터 자원을 점유할 것인지 여부를 알 수 없다. 따라서, 상기 단말 A 또는 단말 B가 자원 점유를 종료한다면, SA를 전송하려는 단말 C는 가용 자원을 놓치게 될 수 있는 단점이 존재한다.
도 14(b)는 각 송신 단말의 SA 신호가 연관된 데이터 자원을 직접적(explicit)으로 알려주는 경우에 대한 도면이다. 어떤 단말(예를 들면, 단말 C)이 SA 및 데이터를 전송하고자 할 때, 상기 어떤 단말이 SA 및 데이터를 전송하기 이전에 SA(1411) 및 데이터(1412, (1413)를 전송하던 단말 A와, 또 다른 SA(1414) 및 데이터(1415, (1416)를 전송하던 단말 B가 존재하였다고 가정하도록 한다. 여기서 데이터는 연관된 SA가 알려주는 자원 할당 정보에 따라 주파수 자원을 사용하며, 두 번 반복 전송된다고 가정한다. 예를 들면, 단말 A에 의해 전송되는 데이터(1412, 1413)는 그와 연관된 SA(1411)가 알려주는 자원 할당 정보에 따른 주파수 자원을 사용하여, 두 번 반복하여 전송된다. 단말 B에 의해 전송되는 데이터(1415, 1416)도 그와 연관된 SA(1414)가 알려주는 자원 할당 정보에 따른 주파수 자원을 사용하여, 두 번 반복하여 전송된다. 그러나, 데이터 반복 전송 횟수 및 주기는 이에 국한되는 것은 아니며, 다양한 값으로 설정될 수 있음은 물론이다.
여기서 새로 SA를 전송하려는 단말(예를 들면 단말 C)은, 단말 C가 전송하고자 하는 해당 SA의 송수신 가능 자원 영역(1408) 이전의 자원 영역에 에너지 센싱을 수행할 수 있다. 그러나, 단말 C가 SA 및 데이터를 전송하기 이전의 단말 A 및 단말 B가 점유하여 데이터를 전송하는 데이터 자원 영역(14070)에서는 단말 C의 SA 전송 자원을 선택하는데 유용한 정보를 획득할 수 없다. 이는 데이터 자원이 연관된 SA의 자원과 관련되어 있지 않기 때문이다. 따라서 새로 SA를 전송하려는 단말 C는, 단말 C가 전송하고자 하는 해당 SA의 송수신 가능 자원 영역(1408) 이전의 SA 송수신 가능 자원 영역(1406)에 대해 채널 센싱을 수행해야 한다. 그 결과 단말 C는 1417 자원과 1418 자원을 점유하던 다른 단말이 있음을 판단하고, 상기 두 자원, 즉 1417 자원 및 1418 자원을 SA 전송에 사용하지 않을 수 있다. 그러나, SA를 전송하려는 단말 C는 상기 단말 A 또는 단말 B가 점유하는 데이터 자원 영역(1408)에 대한 에너지 센싱만으로는 상기 단말 A 또는 단말 B가 계속하여 SA 자원 및 데이터 자원을 점유할 것인지 여부를 알 수 없다. 따라서, 상기 단말 A 또는 단말 B가 자원 점유를 종료한다면, SA를 전송하려는 단말 C는 가용 자원을 놓치게 될 수 있는 단점이 존재한다.
도 14(c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SA 신호가 자원 점유 정보를 포함하는 경우에 D2D 통신 방법을 나타낸 도면이다. 여기서 데이터 자원은 연관된 SA가 직접적(explicit)으로 알려주는 자원 할당 정보에 따라 결정되거나, 연관된 SA의 자원에 따라 간접적(implicit)으로 결정될 수 있다. 이에 대하여는 상술하였으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한 데이터 반복 전송 횟수 및 주기는 이에 국한되는 것은 아니며, 다양한 값으로 설정될 수 있음은 물론이다.
어떤 단말(예를 들면 단말 C)이 SA 및 데이터를 전송하고자 할 때, 상기 어떤 단말이 SA 및 데이터를 전송하기 이전에 SA(1420) 및 이와 연관된 데이터를 전송하던 단말 A가 존재할 때, 단말 A의 SA(1420)는 다음 SA 송수신 가능 자원 영역(1408)에서 계속 자원을 점유할 지 여부에 대한 정보(예를 들면 1비트 정보)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 단말 A 및 단말 B가 점유하여 SA 및 데이터를 전송하는 자원 영역(1406, 1407) 다음의 SA 송수신 가능 자원 영역(1408)에서 새로 SA를 전송하려는 단말 C는 해당 SA 송수신 가능 자원 영역(1408) 이전에 에너지 센싱을 수행할 수 있다. 그리고 그 결과, 단말 C는 현재 수신한 SA들로부터 다음 번 SA 송수신 가능 자원 영역이 출현할 때, 수신된 SA들이 점유한 자원이 계속 사용되고 있을지 여부를 알 수 있다. 즉, 만일 단말 A가 전송하는 SA(1420)에 포함된 단말 A가 계속해서 자원을 점유할지 여부에 대한 정보가 계속 점유함을 나타낸다면, 수신 단말(즉, 단말 C)은 다음 SA 송수신 가능 자원 영역(1408)에서 1421 자원의 사용이 불가능함을 알 수 있다. 이때, 실시예에 따라서, 상기 SA는 다음 SA 송수신 가능 자원을 점유할지 여부에 대한 정보 대신, 몇 번의 SA 송수신 가능 자원 영역의 주기까지 계속하여 자원을 점유할지 여부에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
한편, 또 다른 SA(1422) 및 데이터를 전송하던 단말 B가 이전에 존재할 때, 단말 B의 SA(1422)는 다음 SA 송수신 가능 자원 영역(1408)에서 계속 자원을 점유할 지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 만일 단말 B가 전송하는 SA(1422)에 포함된 단말 B가 계속해서 자원을 점유할지 여부에 대한 정보가 계속 점유하지 않음을 나타낸다면, 수신 단말(즉, 단말 C)은 다음 SA 송수신 가능 자원 영역(1408)에서 1423 자원의 사용이 가능함을 알 수 있다.
본 실시 예에서는 1 비트 정보로 계속하여 SA 자원을 점유하는지 여부를 나타내었으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 더 많은 비트를 사용하여 다수의 SA 송수신 가능 자원 영역에 대해 자원 점유 여부를 알려줄 수도 있다.
이상에서 설명한 본 실시 예는 3GPP LTE 상향링크 기반 전송 방식이 적용된 경우에 대하여 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 다른 전송 방식에도 적용될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 서브프레임 101: 슬롯 0
102: 슬롯 1 103: SC-FDMA 심볼
104: channel sensing 신호 105: channel sensing 신호
106: channel sensing 신호

Claims (48)

  1. 송신 단말의 단말 간 통신 방법에 있어서,
    상기 송신 단말이 데이터를 전송하는데 사용하는 자원 정보를 나타내는 제1 정보 및 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 신호를 위하여 사용될 SA 송수신 자원 영역에 대응하는 다음 SA 송수신 자원 영역을 계속하여 점유할 것인지 여부를 나타내는 제2 정보를 포함하는 상기 SA 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 SA 송수신 자원 영역을 사용하는 상기 송신 단말이 SA 자원 풀에서 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하지 않을 예정인 경우, 수신 단말이 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하도록 상기 다음 SA 송수신 자원 영역의 가용성을 나타내기 위해 상기 SA 송수신 자원 영역에서 상기 SA 신호를 전송하는 단계;
    를 포함하는 송신 단말의 단말 간 통신 방법.
  2. 수신 단말의 단말 간 통신 방법에 있어서,
    송신 단말로부터, 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 송수신 자원 영역에서, 상기 송신 단말이 데이터를 전송하는데 사용하는 자원 정보를 나타내는 제1 정보 및 SA 신호를 위하여 사용될 상기 SA 송수신 자원 영역에 대응하는 다음 SA 송수신 자원 영역을 계속하여 점유할 것인지 여부를 나타내는 제2 정보를 포함하는 상기 SA 신호를 수신하는 단계;
    상기 제2 정보를 기반으로 다음 SA 신호를 위한 상기 다음 SA 송수신 자원 영역이 사용 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 SA 송수신 자원 영역을 사용하는 상기 송신 단말이 SA 자원 풀에서 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하지 않을 예정인 경우, 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하는 단계;
    를 포함하는 수신 단말의 단말 간 통신 방법.
  3. 삭제
  4. 단말 간 통신을 지원하는 송신 단말에 있어서,
    다른 단말과 통신하는 통신부; 및
    상기 송신 단말이 데이터를 전송하는데 사용하는 자원 정보를 나타내는 제1 정보 및 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 신호를 위하여 사용될 SA 송수신 자원 영역에 대응하는 다음 SA 송수신 자원 영역을 계속하여 점유할 것인지 여부를 나타내는 제2 정보를 포함하는 상기 SA 신호를 생성하고, 상기 SA 송수신 자원 영역을 사용하는 상기 송신 단말이 SA 자원 풀에서 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하지 않을 예정인 경우, 수신 단말이 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하도록 상기 다음 SA 송수신 자원 영역의 가용성을 나타내기 위해 상기 SA 송수신 자원 영역에서 상기 SA 신호를 전송하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 송신 단말.
  5. 단말 간 통신을 지원하는 수신 단말에 있어서,
    다른 단말과 통신하는 통신부; 및
    송신 단말로부터, 스케줄링 할당(SA: scheduling assignment) 송수신 자원 영역에서, 상기 송신 단말이 데이터를 전송하는데 사용하는 자원 정보를 나타내는 제1 정보 및 SA 신호를 위하여 위하여 사용될 상기 SA 송수신 자원 영역에 대응하는 다음 SA 송수신 자원 영역을 계속하여 점유할 것인지 여부를 나타내는 제2 정보를 포함하는 상기 SA 신호를 수신하고, 상기 제2 정보를 기반으로 다음 SA 신호를 위한 상기 다음 SA 송수신 자원 영역이 사용 가능한지 여부를 판단하고, 상기 SA 송수신 자원 영역을 사용하는 상기 송신 단말이 SA 자원 풀에서 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하지 않을 예정인 경우, 상기 다음 SA 송수신 자원 영역을 사용하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 수신 단말.
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