KR102201479B1 - 기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법 - Google Patents

기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 시, 단말 간 직접통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 기지국 셀 커버리지 내 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있는 기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법을 제안한다.

Description

기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법{BASE STATION AND RADIO RESOURCE ALLOCATION METHOD FOR DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION}
본 발명은 단말 간 직접통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 시, 단말 간 직접통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 기지국 셀 커버리지 내 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있는 기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법에 관한 것이다.
최근, 무선통신 기술의 발전으로 인해 무선 트래픽 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 이처럼 증가하는 무선 트래픽 수요를 감당하기 위한 다양한 기술들이 등장하고 있다.
이러한 기술 중에는, 이동통신망에서 처리되는 데이터 트래픽을 오프로딩(Offloading)시키기 위한 단말 간 직접 통신(Device to Device, 이하 D2D 통신이라 함) 기술과, 무선자원의 사용률을 늘리기 위한 전이중전송(IBFD: In-Band Full Duplex) 기술이 주목 받고 있다.
D2D 통신은, 단말이 기지국을 통해 이동통신망 기반으로 데이터를 전송하는 cellular communication(이하, 셀룰러 통신이라 함)과 달리, 단말 간 직접 연결되는 링크를 통해 통신을 수행하는 기술을 의미한다. 여기서, D2D 통신은, 단말 탐색 및 무선자원 할당에서 이동통신망의 도움을 일부 받는 셀룰러 기반 D2D 통신 방식과 이동통신망의 인프라를 전혀 활용하지 않는 D2D 통신 방식으로 구분할 수 있는데, 이하에서 언급하는 D2D 통신은 셀룰러 기반 D2D 통신 방식을 따르는 것으로 이해하면 된다.
헌데, 기존의 D2D 통신에서는, D2D 통신을 원하는 즉 전송할 D2D 데이터가 발생한 단말이 D2D 통신을 위한 무선자원 할당을 요청하면, 기지국이 기 정의된 일반적인 무선자원 할당을 수행함으로써 타 단말에서 사용하고 있지 않은 무선자원을 선택 및 할당해 준다.
따라서, 기존의 D2D 통신에 따른 무선자원 할당 방식은 무선자원의 효율성이 떨어지는 한계를 갖는다.
한편, IBFD 기술은, 반이중전송(IBHD: In-Band Half Duplex)의 경우 각 노드(예: 단말)에서 송신 및 수신을 위해 주파수 및/또는 시간 자원을 구분하여 사용하는데 반해, 두 개의 노드(예: 단말)가 송신 및 수신을 위해 동일한 주파수/시간 자원을 동시에 사용하는 기술을 의미한다.
이때, IBFD의 경우, 동일한 주파수/시간 자원을 통해 송신 및 수신이 동시에 수행되기 때문에, 노드 자신이 송신한 신호는 상대 노드로부터 송신된 신호 수신 시 간섭(이하, 자기간섭)으로 작용하게 된다. 이 경우 노드 측에서는, 자신이 송신한 신호를 이미 알고 있기 때문에, 신호 수신 시 송신 신호로 인한 자기간섭을 아날로그영역/디지털영역의 간섭 제거를 통해 제거할 수 있다.
이에, 단말 간에 IBFD 기반의 D2D 통신을 수행하게 되면, 전술한 IBFD의 자기간섭 제거에 기인하여 간섭이 심화되는 일 없이도 동일 무선자원을 여러 단말에 할당함으로써 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있을 것이라 기대된다.
따라서, 본 발명에서는, D2D 통신을 위한 무선자원 할당 시, D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 기지국 셀 커버리지 내 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, D2D 통신을 위한 무선자원 할당 시, D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 기지국 셀 커버리지 내 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있는 기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 기지국장치는, 단말로부터 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신하는 요청수신부; 전이중전송(IBFD: In-Band Full Duplex) 기반의 단말 간 직접통신을 위해 특정 단말에 기 할당된 특정 무선자원을 인지하는 인지부; 및 상기 단말 및 상기 특정 단말 간의 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여, 상기 단말에 대하여 상기 특정 단말과 동일한 상기 특정 무선자원을 할당하는 할당제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 할당제어부는, 상기 단말로부터 상기 특정 단말에 의해 브로드캐스팅(Broadcasting)되는 신호의 수신이 확인되면, 상기 단말 및 상기 특정 단말 간을 근접한 것으로 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 할당제어부는, 상기 단말이 상기 특정 단말과 근접한 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하면 상기 단말에 대하여 상기 특정 무선자원을 할당할 수 있다.
바람직하게는, 상기 할당제어부는, 상기 단말이 상기 특정 단말과 근접하지 않은 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하는 여부와 무관하게 상기 단말에 대하여 상기 특정 무선자원을 할당할 수 있다.
바람직하게는, 상기 인지부는, 상기 특정 단말에 의해 브로드캐스팅되는 신호로부터 상기 특정 무선자원을 인지하거나, 또는 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 시 상기 기지국장치에 저장되는 무선자원할당정보로부터 상기 특정 무선자원을 인지할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법은, 기지국장치가, 단말로부터 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신하면, 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 위해 특정 단말에 기 할당된 특정 무선자원을 인지하는 인지단계; 및 상기 기지국장치가, 상기 단말 및 상기 특정 단말 간의 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여, 상기 단말에 대하여 상기 특정 단말과 동일한 상기 특정 무선자원을 할당하는 할당제어단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 할당제어단계는, 상기 단말로부터 상기 특정 단말에 의해 브로드캐스팅되는 신호의 수신이 확인되면, 상기 단말 및 상기 특정 단말 간을 근접한 것으로 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 할당제어단계는, 상기 단말이 상기 특정 단말과 근접한 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하면 상기 단말에 대하여 상기 특정 무선자원을 할당할 수 있다.
바람직하게는, 상기 할당제어단계는, 상기 단말이 상기 특정 단말과 근접하지 않은 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하는 여부와 무관하게 상기 단말에 대하여 상기 특정 무선자원을 할당할 수 있다.
이에, 본 발명의 기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법에 의하면, 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 시, 기지국장치의 셀 커버리지 내에서 단말 간 직접통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단말 간 직접통신 환경을 예시로 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법을 나타내는 제어 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1은 본 발명이 적용되는 단말 간 직접통신(D2D 통신) 환경을 보여주고 있다.
D2D 통신은, 단말이 기지국을 통해 이동통신망 기반으로 데이터를 전송하는 cellular communication(이하, 셀룰러 통신이라 함)과 달리, 단말 간 직접 연결되는 링크를 통해 통신을 수행하는 기술을 의미한다.
여기서, D2D 통신은, 단말 탐색 및 무선자원 할당에서 이동통신망의 도움을 일부 받는 셀룰러 기반 D2D 통신 방식과 이동통신망의 인프라를 전혀 활용하지 않는 D2D 통신 방식으로 구분할 수 있다.
본 발명은, 셀룰러 기반 D2D 통신 방식과 관련이 깊기 때문에, 이하에서 언급하는 D2D 통신은 셀룰러 기반 D2D 통신 방식을 따르는 것으로 이해하면 된다.
기존의 D2D 통신에서는, D2D 통신을 원하는 즉 전송할 D2D 데이터가 발생한 단말이 D2D 통신을 위한 무선자원 할당을 요청하면, 기지국이 기 정의된 일반적인 무선자원 할당을 수행함으로써 타 단말에서 사용하고 있지 않은 무선자원을 선택 및 할당해 준다.
도 1을 언급하여 단말1을 예로 들어 설명하면, 전송할 D2D 데이터가 발생한 단말1이 D2D 통신을 위한 무선자원 할당을 요청하면, 기지국장치(100)가 기 정의된 일반적인 무선자원 할당을 수행함으로써 타 단말에서 사용하고 있지 않은 무선자원을 단말1에 선택 및 할당해 준다.
이에, 단말1은 기지국장치(100)로부터 할당 받은 무선자원을 이용해서 불특정의 주변 단말 또는 지정한 주변 단말로 D2D 데이터를 전송함으로써 D2D 통신을 수행할 수 있다.
헌데, 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국장치(100)의 셀 커버리지(C1) 내에는 D2D 통신을 원하는 단말이 여러 개 존재할 수 있고, 이 경우 기존의 기지국장치(100)는 D2D 통신을 원하는 각 단말(예: 단말1,3,4) 별로 전술의 일반적인 무선자원 할당을 각각 수행함으로써 각 단말(예: 단말1,3,4)에 각기 다른 무선자원을 선택 및 할당해 준다.
따라서, 기존의 D2D 통신에 따른 무선자원 할당 방식은, 무선자원의 효율성이 떨어지는 한계를 갖는다.
한편, 전이중전송(IBFD) 기술은, 반이중전송(IBHD)의 경우 각 노드(예: 단말)에서 송신 및 수신을 위해 주파수 및/또는 시간 자원을 구분하여 사용하는데 반해, 두 개의 노드(예: 단말)가 송신 및 수신을 위해 동일한 주파수/시간 자원을 동시에 사용하는 기술을 의미한다.
이때, IBFD의 경우, 동일한 주파수/시간 자원을 통해 송신 및 수신이 동시에 수행되기 때문에, 노드 자신이 송신한 신호는 상대 노드로부터 송신된 신호 수신 시 간섭(이하, 자기간섭)으로 작용하게 된다. 이 경우 노드 측에서는, 자신이 송신한 신호를 이미 알고 있기 때문에, 신호 수신 시 송신 신호로 인한 자기간섭을 아날로그영역/디지털영역의 간섭 제거를 통해 제거할 수 있다.
이에, 단말 간에 IBFD 기반의 D2D 통신을 수행하게 되면, 전술한 IBFD의 자기간섭 제거에 기인하여 간섭이 심화되는 일 없이도 동일 무선자원을 여러 단말에 할당함으로써 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있을 것이라 기대된다.
따라서, 본 발명에서는, D2D 통신을 위한 무선자원 할당 시, D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 기지국 셀 커버리지 내 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
이하에서는, 도 2를 참조하여, 본 발명에서 제안하는 방안을 실현하는 바람직한 실시예에 따른 기지국장치를 설명하도록 하겠다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치(100)는, 단말로부터 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신하는 요청수신부(110)와, 전이중전송(IBFD) 기반의 단말 간 직접통신을 위해 특정 단말에 기 할당된 특정 무선자원을 인지하는 인지부(120)와, 상기 단말 및 상기 특정 단말 간의 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여, 상기 단말에 대하여 상기 특정 단말과 동일한 상기 특정 무선자원을 할당하는 할당제어부(130)를 포함한다.
여기서 본 발명의 기지국장치(100)는, 매크로셀을 형성하는 매크로 기지국일 수도 있고, 매크로셀 보다 작은 소형셀을 형성하는 소형 기지국일 수도 있다.
요청수신부(110)는, 단말로부터 단말 간 직접통신 즉 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국장치(100)의 셀 커버리지(C1) 내에 단말1,2,3,4,5 중 단말1,3,5가 D2D 통신을 원하는 단말인 것으로 가정할 수 있다.
이 경우, 요청수신부(110)는, 단말1,3,4 각각으로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의 상, 가장 먼저 단말1로부터 무선자원 할당 요청을 수신하고, 그 이후에 단말3 및/또는 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 것으로 가정하여 설명하겠다.
인지부(120)는, 요청수신부(110)를 통해 단말로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청이 수신되면, IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 단말에 기 할당된 특정 무선자원을 인지한다.
보다 구체적으로, 가장 먼저 단말1로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 경우라면, 기지국장치(100)에서 단말1 보다 앞서 D2D 통신 특히 IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 무선자원을 기 할당한 특정 단말은 없을 것이다.
따라서, 이 경우 인지부(120)는, 특정 단말도 특정 무선자원도 없다고 인지하고, 기지국장치(100) 특히 후술할 할당제어부(130)는, 기존과 같이 기 정의된 일반적인 무선자원 할당을 수행함으로써 단말1에 D2D 통신을 위한 무선자원을 할당할 것이다.
이에, 단말1은, 기지국장치(100)로부터 할당 받은 무선자원을 이용해서 불특정의 주변 단말(예: 단말2,3) 또는 지정한 주변 단말(예: 단말2,3)로 D2D 데이터를 전송함으로써 D2D 통신을 수행할 수 있다.
이때, 단말1은 IBFD 기반의 D2D 통신을 수행하는 것으로 전제하겠다.
한편, 단말3 및/또는 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 경우라면, 기지국장치(100)에서 단말3 및/또는 단말4 보다 앞서 D2D 통신 특히 IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 무선자원을 기 할당한 특정 단말이 존재하며, 전술의 가정에 따르면 특정 단말은 단말1, 특정 무선자원은 단말1이 할당 받은 무선자원일 것이다.
이하에서는 설명의 편의 상, 단말3으로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 제1경우와, 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 제2경우를 구분하여 설명하겠다.
따라서, 전술의 제1경우라면, 인지부(120)는, 요청수신부(110)를 통해 단말3으로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청이 수신되면, IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 단말 즉 단말1에 기 할당된 특정 무선자원을 인지할 수 있다.
물론, 전술의 제2경우에도, 인지부(120)는, 요청수신부(110)를 통해 단말4로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청이 수신되면, IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 단말 즉 단말1에 기 할당된 특정 무선자원을 인지할 수 있다.
이때, 인지부(120)가 특정 무선자원을 인지하는 방식은, 후술의 할당제어부(130)의 구체적인 설명 중에 다시 언급하겠다.
할당제어부(130)는, 특정 무선자원 즉 단말1에 기 할당한 무선자원이 인지되면, 단말(제1경우라면 단말3, 제2경우라면 단말4) 및 단말1 간의 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여, 단말(제1경우라면 단말3, 제2경우라면 단말4)에 대하여 단말1과 동일한 전술의 특정 무선자원을 할당한다.
이하에서는, 설명의 편의 상 단말3으로부터 무선자원 할당 요청을 수신하는 제1경우을 언급하여 설명하겠다.
보다 구체적으로는, 할당제어부(130)는, 단말3로부터 특정 단말 즉 단말1에 의해 브로드캐스팅되는 신호의 수신이 확인되면, 단말3 및 단말1 간을 근접한 것으로 판단할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에서는, 기지국장치(100)로부터 D2D 통신 특히 IBFD 기반의 D2D 통신을 위한 무선자원을 기 할당 받은 단말1은, D2D 통신에 이용할 무선자원에 대한 정보가 포함된 신호를 브로드캐스팅 한 후(이하, 브로드캐스팅 신호), 무선자원을 이용해서 주변 단말(예: 단말2,3)로 D2D 데이터를 전송하는 것이 바람직하다.
이때, 단말1의 브로드캐스팅 신호에는, D2D 통신을 위해 할당 받은 무선자원에 대한 정보(이하, SA(Scheduling Assignment))가 포함되고, 더 나아가 단말1이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원 함을 통지하는 정보, D2D 통신을 위한 단말1의 식별자 등이 더 포함될 수 있다.
이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 단말1에 근접하게 위치한 노드 예컨대 기지국장치(100), 단말2 및 단말3은, 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신하게 될 것이다.
이에, 전술의 인지부(120)가 특정 무선자원을 인지하는 방식을 설명하면, 인지부(120)는 특정 단말 즉 단말1에 의해 브로드캐스팅되는 브로드캐스팅 신호로부터 특정 무선자원을 인지하고 있을 수 있다.
이 외에도, 인지부(120)는, D2D 통신을 위한 무선자원 할당 시 기지국장치(100)에 저장되는 무선자원할당정보로부터 특정 무선자원 단말1에 기 할당한 무선자원을 인지하는 것도 가능하고, 이 외의 여러 방식을 통해 인지하는 것이 가능할 것이다.
그리고, 본 발명에서는, 단말이 기지국장치(100)에 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청 시, 주변 단말(단말1)로부터 전술의 브로드캐스팅 신호를 수신한 단말이라면, 어떤 단말(단말1)로부터 브로드캐스팅 신호를 수신하였는지, 브로드캐스팅 신호로부터 획득한 SA, 그리고 단말 자신이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부 등을 기지국장치(100)에 함께 제공(통지)하는 것이 바람직하다.
이에, 전술의 예시라면, 단말3은 기지국장치(100)에 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청 시, 단말1로부터 브로드캐스팅 신호를 수신함을 알리고 브로드캐스팅 신호로부터 획득한 SA, 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부 등을 기지국장치(100)에 함께 제공(통지)할 것이다.
따라서, 할당제어부(130)는, 전술한 단말3으로부터 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)되는 정보들에서, 단말3이 단말1에 의해 브로드캐스팅되는 신호 즉 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신한 사실을 확인할 수 있다.
이에, 할당제어부(130)는, 전술의 제1경우 단말3 및 단말1 간을 근접한 것으로 판단할 것이다.
반면, 도 1에서 알 수 있듯이, 단말4는, 단말1과의 거리가 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신하지 못할 만큼 멀기 때문에, 전술한 단말3이 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)하는 정보들 없이 기지국장치(100)에 D2D 통신을 위한 무선자원 할당을 요청할 것이다.
따라서, 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신하는 제2경우라면 할당제어부(130)는, 단말4로부터 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)되는 정보들이 없기 때문에, 단말4가 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신한 사실을 확인할 수 없고 따라서 단말4 및 단말1 간을 근접하지 않은 것으로 판단할 것이다.
그리고, 할당제어부(130)는, 단말(단말3 또는 단말4) 및 특정 단말(단말1) 간의 근접 여부를 판단하면, 판단한 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여 단말(단말3 또는 단말4)에 대하여 특정 단말(단말1)과 동일한 전술의 특정 무선자원을 할당한다.
즉, 할당제어부(130)는, 단말3 및 단말1 간을 근접한 것으로 판단한 제1경우, 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하면 단말3에 대하여 단말1과 동일한 특정 무선자원을 할당한다.
이에, 단말3은, 기지국장치(100)로부터 할당 받은 무선자원을 이용해서 불특정의 주변 단말 또는 지정한 주변 단말로 D2D 데이터를 전송한다.
이 경우, 기지국장치(100)의 셀 커버리지(C1) 내에서 서로 근접한 단말1 및 단말3이 동일한 무선자원을 이용해 IBFD 기반의 D2D 통신을 수행하며, 이때 IBFD의 자기간섭 제거에 기인하여 동일 무선자원 이용에 따른 간섭이 제거되기 때문에, D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있다.
물론, 할당제어부(130)는, 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하지 않으면, 단말3에 대하여 기존과 같이 기 정의된 일반적인 무선자원 할당을 수행함으로써 타 단말에서 사용하고 있지 않은 무선자원을 선택 및 할당할 것이다.
이때, 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부는, 단말3으로부터 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)되는 전술의 정보들에서 확인할 수 있다.
한편, 할당제어부(130)는, 단말4 및 단말1 간을 근접하지 않은 것으로 판단한 제2경우, 단말4가 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부와 무관하게 단말4에 대하여 단말1과 동일한 특정 무선자원을 할당한다.
이에, 단말4는, 기지국장치(100)로부터 할당 받은 무선자원을 이용해서 불특정의 주변 단말(예: 단말5) 또는 지정한 주변 단말(예: 단말5)로 D2D 데이터를 전송한다.
이 경우, 기지국장치(100)의 셀 커버리지(C1) 내에서 단말1 및 단말4가 동일한 무선자원을 이용해 D2D 통신을 수행하지만, 단말1 및 단말4 간의 거리가 충분히 멀기 때문에, D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기지국장치는, IBFD 기반의 D2D 통신을 수행할 수 있는 단말이 혼재된 환경에서, D2D 통신을 위한 무선자원 할당 시 IBFD의 자기간섭 제거에 기인하여 D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이도 동일 무선자원을 여러 단말에 할당함으로써 무선자원의 효율성을 최대한 증대시킬 수 있는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법을 설명하도록 하겠다.
설명의 편의를 위해, 전술한 실시예와 같이 기지국장치(100)를 언급하고, 도 1에 도시된 단말의 참조번호를 언급하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법에 의하면, 기지국장치(100)는, 단말로부터 단말 간 직접통신 즉 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신한다(S100).
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국장치(100)의 셀 커버리지(C1) 내에 단말1,2,3,4,5 중 단말1,3,5가 D2D 통신을 원하는 단말인 것으로 가정할 수 있다.
이 경우, 기지국장치(100)는, 단말1,3,4 각각으로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의 상, 가장 먼저 단말1로부터 무선자원 할당 요청을 수신하고, 그 이후에 단말3 및/또는 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 것으로 가정하여 설명하겠다.
기지국장치(100)는, 단말로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청이 수신되면, IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 단말에 기 할당된 특정 무선자원을 인지한다(S110).
보다 구체적으로, 가장 먼저 단말1로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 경우라면, 기지국장치(100)에서 단말1 보다 앞서 D2D 통신 특히 IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 무선자원을 기 할당한 특정 단말은 없을 것이다.
따라서, 이 경우 기지국장치(100)는, 특정 단말도 특정 무선자원도 없다고 인지하고(S110 No), 기지국장치(100)는 기존과 같이 기 정의된 일반적인 무선자원 할당을 수행함으로써 단말1에 D2D 통신을 위한 무선자원을 할당할 것이다(S115).
이에, 단말1은, 기지국장치(100)로부터 할당 받은 무선자원을 이용해서 불특정의 주변 단말(예: 단말2,3) 또는 지정한 주변 단말(예: 단말2,3)로 D2D 데이터를 전송함으로써 D2D 통신을 수행할 수 있다.
이때, 단말1은 IBFD 기반의 D2D 통신을 수행하는 것으로 전제하겠다.
그리고, 단말1은, D2D 통신에 이용할 무선자원에 대한 정보가 포함된 신호를 브로드캐스팅 한 후(이하, 브로드캐스팅 신호), 무선자원을 이용해서 주변 단말(예: 단말2,3)로 D2D 데이터를 전송하는 것이 바람직하다.
이때, 단말1의 브로드캐스팅 신호에는, D2D 통신을 위해 할당 받은 무선자원에 대한 정보(이하, SA(Scheduling Assignment))가 포함되고, 더 나아가 단말1이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원 함을 통지하는 정보, D2D 통신을 위한 단말1의 식별자 등이 더 포함될 수 있다.
이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 단말1에 근접하게 위치한 노드 예컨대 기지국장치(100), 단말2 및 단말3은, 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신하게 될 것이다.
한편, 단말3 및/또는 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 경우라면, 기지국장치(100)에서 단말3 및/또는 단말4 보다 앞서 D2D 통신 특히 IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 무선자원을 기 할당한 특정 단말이 존재하며, 전술의 가정에 따르면 특정 단말은 단말1, 특정 무선자원은 단말1이 할당 받은 무선자원일 것이다.
이하에서는 설명의 편의 상, 단말3으로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 제1경우와, 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신한 제2경우를 구분하여 설명하겠다.
따라서, 전술의 제1경우라면, 기지국장치(100)는 단말3으로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청이 수신되면, IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 단말 즉 단말1에 기 할당된 특정 무선자원을 인지할 수 있다(S110 Yes).
물론, 전술의 제2경우에도, 기지국장치(100)는 단말4로부터 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청이 수신되면, IBFD 기반의 D2D 통신을 위해 특정 단말 즉 단말1에 기 할당된 특정 무선자원을 인지할 수 있다(S110 Yes).
기지국장치(100)는, 특정 무선자원 즉 단말1에 기 할당한 무선자원이 인지되면, 단말(제1경우라면 단말3, 제2경우라면 단말4) 및 단말1 간의 근접 여부를 판단한다(S120).
보다 구체적으로는, 기지국장치(100)는, 단말(제1경우라면 단말3, 제2경우라면 단말4)로부터 특정 단말 즉 단말1에 의해 브로드캐스팅되는 신호의 수신이 확인되면, 해당 단말 및 단말1 간을 근접한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명에서는, 단말이 기지국장치(100)에 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청 시, 주변 단말(단말1)로부터 전술의 브로드캐스팅 신호를 수신한 단말이라면, 어떤 단말(단말1)로부터 브로드캐스팅 신호를 수신하였는지, 브로드캐스팅 신호로부터 획득한 SA, 그리고 단말 자신이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부 등을 기지국장치(100)에 함께 제공(통지)하는 것이 바람직하다.
이에, 전술의 예시라면, 단말3은 기지국장치(100)에 D2D 통신을 위한 무선자원 할당 요청 시, 단말1로부터 브로드캐스팅 신호를 수신함을 알리고 브로드캐스팅 신호로부터 획득한 SA, 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부 등을 기지국장치(100)에 함께 제공(통지)할 것이다.
따라서, 기지국장치(100)는, 전술한 단말3으로부터 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)되는 정보들에서, 단말3이 단말1에 의해 브로드캐스팅되는 신호 즉 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신한 사실을 확인할 수 있다.
이에, 기지국장치(100)는, 전술의 제1경우 단말3 및 단말1 간을 근접한 것으로 판단할 것이다(S120 Yes).
반면, 도 1에서 알 수 있듯이, 단말4는, 단말1과의 거리가 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신하지 못할 만큼 멀기 때문에, 전술한 단말3이 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)하는 정보들 없이 기지국장치(100)에 D2D 통신을 위한 무선자원 할당을 요청할 것이다.
따라서, 단말4로부터 무선자원 할당 요청을 수신하는 제2경우라면 기지국장치(100)는, 단말4로부터 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)되는 정보들이 없기 때문에, 단말4가 단말1의 브로드캐스팅 신호를 수신한 사실을 확인할 수 없고 따라서 단말4 및 단말1 간을 근접하지 않은 것으로 판단할 것이다(S120 No).
그리고, 기지국장치(100)는, 단말(단말3 또는 단말4) 및 특정 단말(단말1) 간의 근접 여부를 판단하면, 판단한 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여 단말(단말3 또는 단말4)에 대하여 특정 단말(단말1)과 동일한 전술의 특정 무선자원을 할당한다.
즉, 기지국장치(100)는, 단말3 및 단말1 간을 근접한 것으로 판단한 제1경우(S120 Yes), 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하면(S130 Yes) 단말3에 대하여 단말1과 동일한 특정 무선자원을 할당한다(S150).
이에, 단말3은, 기지국장치(100)로부터 할당 받은 무선자원을 이용해서 불특정의 주변 단말 또는 지정한 주변 단말로 D2D 데이터를 전송한다.
이 경우, 기지국장치(100)의 셀 커버리지(C1) 내에서 서로 근접한 단말1 및 단말3이 동일한 무선자원을 이용해 IBFD 기반의 D2D 통신을 수행하며, 이때 IBFD의 자기간섭 제거에 기인하여 동일 무선자원 이용에 따른 간섭이 제거되기 때문에, D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있다.
물론, 기지국장치(100)는, 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하지 않으면(S130 No), 단말3에 대하여 기존과 같이 기 정의된 일반적인 무선자원 할당을 수행함으로써 타 단말에서 사용하고 있지 않은 무선자원을 선택 및 할당할 것이다(S140).
이때, 단말3이 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부는, 단말3으로부터 무선자원 할당 요청 시 함께 제공(통지)되는 전술의 정보들에서 확인할 수 있다.
한편, 기지국장치(100)는, 단말4 및 단말1 간을 근접하지 않은 것으로 판단한 제2경우(S120 No), 단말4가 IBFD 기반의 D2D 통신을 지원하는지 여부와 무관하게 단말4에 대하여 단말1과 동일한 특정 무선자원을 할당한다(S150).
이에, 단말4는, 기지국장치(100)로부터 할당 받은 무선자원을 이용해서 불특정의 주변 단말(예: 단말5) 또는 지정한 주변 단말(예: 단말5)로 D2D 데이터를 전송한다.
이 경우, 기지국장치(100)의 셀 커버리지(C1) 내에서 단말1 및 단말4가 동일한 무선자원을 이용해 D2D 통신을 수행하지만, 단말1 및 단말4 간의 거리가 충분히 멀기 때문에, D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 기지국장치(100)는, 기지국 동작이 오프되지 않는 한(S160 No), D2D 통신을 위한 무선자원 할당 수신 시 전술과 같은 본 발명의 무선자원 할당 방안에 따라 동작을 수행하게 될 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법은, IBFD 기반의 D2D 통신을 수행할 수 있는 단말이 혼재된 환경에서, D2D 통신을 위한 무선자원 할당 시 IBFD의 자기간섭 제거에 기인하여 D2D 통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이도 동일 무선자원을 여러 단말에 할당함으로써 무선자원의 효율성을 최대한 증대시킬 수 있는 효과를 도출한다.
본 발명의 일실시예에 따른 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 기지국장치 및 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법에 따르면, 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 시, 단말 간 직접통신으로 인한 간섭이 심화되는 일 없이 기지국 셀 커버리지 내 무선자원의 효율성을 증대시킬 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
1,2,3,4,5 : 단말
100 : 기지국장치
110 : 요청수신부 120 : 인지부
130 : 할당제어부

Claims (9)

  1. 단말로부터 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신하는 요청수신부;
    전이중전송(IBFD: In-Band Full Duplex) 기반의 단말 간 직접통신을 위해 특정 단말에 기 할당된 특정 무선자원을 인지하는 인지부; 및
    상기 단말 및 상기 특정 단말 간의 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여, 상기 단말에 대하여 상기 특정 단말과 동일한 상기 특정 무선자원을 할당하는 할당제어부를 포함하며;
    상기 할당제어부는,
    상기 단말이 상기 특정 단말과 근접한 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하면 상기 단말에 상기 특정 무선자원을 할당하는, 기지국장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당제어부는,
    상기 단말로부터 상기 특정 단말에 의해 브로드캐스팅(Broadcasting)되는 신호의 수신이 확인되면, 상기 단말 및 상기 특정 단말 간을 근접한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당제어부는,
    상기 단말이 상기 특정 단말과 근접하지 않은 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하는 여부와 무관하게 상기 단말에 대하여 상기 특정 무선자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인지부는,
    상기 특정 단말에 의해 브로드캐스팅되는 신호로부터 상기 특정 무선자원을 인지하거나, 또는
    단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 시 상기 기지국장치에 저장되는 무선자원할당정보로부터 상기 특정 무선자원을 인지하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  6. 기지국장치가, 단말로부터 단말 간 직접통신을 위한 무선자원 할당 요청을 수신하면, 전이중전송 기반의 기반의 단말 간 직접통신을 위해 특정 단말에 기 할당된 특정 무선자원을 인지하는 인지단계; 및
    상기 기지국장치가, 상기 단말 및 상기 특정 단말 간의 근접 여부에 따른 상이한 조건에 기초하여, 상기 단말에 대하여 상기 특정 단말과 동일한 상기 특정 무선자원을 할당하는 할당제어단계를 포함하며;
    상기 할당제어단계는,
    상기 단말이 상기 특정 단말과 근접한 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하면 상기 단말에 상기 특정 무선자원을 할당하는, 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 할당제어단계는,
    상기 단말로부터 상기 특정 단말에 의해 브로드캐스팅되는 신호의 수신이 확인되면, 상기 단말 및 상기 특정 단말 간을 근접한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법.
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 할당제어단계는,
    상기 단말이 상기 특정 단말과 근접하지 않은 경우, 상기 단말이 전이중전송 기반의 단말 간 직접통신을 지원하는 여부와 무관하게 상기 단말에 대하여 상기 특정 무선자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 단말 간 직접통신 무선자원 할당 방법.
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