KR102319182B1

KR102319182B1 - D2D(Device to Device)통신 단말의 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102319182B1
Application number: KR1020140128338A
Authority: KR
Inventors: 류현석; 박승훈; 펑 쉬에; 유현규; 정철; 최상원
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2021-10-29
Also published as: CN106664664B; EP3141049A4; KR20150128520A; CN106664664A; EP3141049A1; EP3141049B1

Abstract

본 발명은 D2D단말의 PUSCH와 기존 셀룰러 단말의 PUCCH/PUSCH가 FDM되어 사용될 때, D2D단말의 PUSCH가 기지국의 PUCCH/PUSCH 신호 수신에 야기하는 IBE 및 ICI 문제를 해결하기 위한 전력제어 방법, D2D단말의 PUSCH와 기존 셀룰러 단말의 데이터 채널인 셀룰러 PUSCH가 TDM되어 사용될 때, D2D 단말의 PUSCH가 기지국의 셀룰러 PUSCH 신호 수신에 야기하는 ISI 문제를 해결하기 위한 전력제어 방법, D2D discovery에서 discovery의 range (또는 coverage)에 따라 정의하는 3가지 discovery class (short/medium/long range)를 지원하기 위한 D2D 송신전력 제어 방법 및 D2D 송신전력 제어를 수행할 시, D2D discovery 및 D2D communication의 range (또는 coverage)를 유지하기 위한 D2D 반복전송 방법에 관한 것이다.

Description

D2D(Device to Device)통신 단말의 통신 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR D2D COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 D2D(Device to Device)통신 단말의 통신 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본발명은 D2D 통신 단말의 송신 전력 제어 방법 및 장치와 D2D 통신 단말의 통신 영역(Range 또는 Coverage)를 유지하거나 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 D2D 단말이 셀룰러 시스템으로 야기하는 IBE(in-band emission), ICI (Inter-Carrier Interference) 또는 ISI (Inter-Symbol Interference) 문제를 해결하기 위한 D2D 전력제어기술에 관한 것이다.

최근 스마트폰의 보급으로 인해 데이터 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로 스마트폰 사용자 수는 더욱 증가할 것이고 이를 이용한 소셜 네트워크 서비스(SNS), 게임(GAME) 등의 응용 서비스들은 더욱 활성화될 것이기 때문에, 데이터 트래픽은 지금 보다 훨씬 더 증가할 것으로 예상된다. 특히 사람간의 통신을 넘어서 새로운 모바일 시장인 사람과 사물간의 통신, 사물들간의 통신 등 사물을 활용하는 사물지능통신까지 활성화될 경우에는 기지국으로 전송되는 트래픽은 감당하기 어려울 정도로 증가할 것으로 예상된다.

따라서 이러한 문제들을 해결할 수 있는 기술이 요구되고 있는데, 최근 장치(Device) 간 직접통신 기술이 주목 받고 있다. D2D (Device to Device) 통신으로 불리는 이 기술은 이동통신의 허가대역과 무선 랜과 같은 비허가 대역에서 모두 주목을 받고 있다.

LTE 기반의 D2D 통신 기술은 단말 간 탐색(discovery)와 단말 간 통신(communication)으로 분류할 수 있다. 단말 간 탐색은 하나의 단말이 자신의 근접 거리에 존재하는 다른 단말들의 정체성(identity) 또는 관심사항(interest)을 식별하거나, 자신의 정체성 또는 관심사항을 근접 거리에 위치한 또 다른 단말들에게 알리는 일련의 과정을 의미한다. 이때 정체성 및 관심사항은 단말의 식별자(identifier: ID), 어플리케이션 식별자, 또는 서비스 식별자 등일 수 있으며, D2D 서비스 및 운용 시나리오에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

단말기의 계층 구조가 D2D 응용계층, D2D 관리계층, 그리고 D2D 전송계층으로 구성되는 것을 가정한다. D2D 응용계층은 단말 OS(Operating System)에서 구동되는 D2D 서비스 응용 프로그램을 의미하고, D2D 관리계층은 D2D 응용 프로그램에서 생성된 탐색 정보를 전송 계층에 적합한 형식으로 변환하는 기능을 담당하며, 전송계층은 LTE 또는 WiFi 무선 통신 규격의 PHY/MAC 계층을 의미할 수 있다. 이때 단말 간 탐색은 다음과 같은 절차에 의할 수 있다. 사용자가 D2D 응용 프로그램을 실행하면, 응용계층에서 탐색을 위한 정보가 생성되고, 이를 D2D 관리계층으로 전달한다. 관리계층에서는 응용계층으로부터 전달받은 탐색정보를 관리계층 메시지로 변환한다. 이러한 관리계층 메시지는 단말기의 전송계층을 통해 송신되며, 이를 수신한 단말들은 전송과정의 역순으로 수신 동작을 수행한다.

한편, 단말간 통신은 기지국 또는 AP (Access Point)등의 인프라를 거치지 않고, 단말 간에 직접 트래픽을 전달하는 통신 방법이다. 이때 단말 간 통신은 단말 간 탐색과정을 수행한 후, 그 결과를 바탕으로 (즉, 탐색된 단말들과) 통신을 수행하거나, 단말 간 탐색 과정을 거치지 않고도 단말 간 통신이 이루어질 수 있다. 단말 간 통신 이전에 단말 간 탐색과정의 필요 여부는 D2D 서비스 및 운용 시나리오에 따라 달라질 수 있다.

D2D 서비스 시나리오는 상업용 서비스(commercial service 또는 non public safety service)와 공공안전과 관련된 서비스 (public safety service)로 크게 분류할 수 있다. 각각의 서비스는 무수히 많은 사용 사례를 포함할 수 있으나, 대표적으로 광고(advertisement), SNS (social network service), 게임(game), 공공안전 및 재난 망 서비스 (public safety service)를 예로 들 수 있다.

1) 광고(advertisement): D2D를 지원하는 통신망 운용자는 사전 등록된 상점, 카페, 영화관, 식당 등이 단말 간 탐색 또는 단말 간 통신을 사용하여 자신들의 정체성을 근접 거리에 위치한 D2D 사용자들에게 광고할 수 있다. 이때 관심사항은 광고자들의 프로모션, 이벤트 정보나 할인 쿠폰 등이 될 수 있다. 해당 정체성이 사용자의 관심사항과 일치할 경우, 사용자는 해당 상점을 방문하여 기존의 셀룰러 통신망 또는 단말 간 통신을 사용하여 더 많은 정보를 획득할 수 있다. 또 다른 예로, 개인 사용자는 단말 간 탐색을 통해 자신의 주변에 위치한 택시를 탐색하고, 기존의 셀룰러 통신 또는 단말 간 통신을 통해 자신의 목적지 또는 요금 정보 등에 대한 데이터를 주고받을 수 있다.

2) SNS(social network service): 사용자는 자신의 어플리케이션과 해당 어플리케이션에 대한 관심사항을, 근접한 지역에 위치한 다른 사용자들에게 전송할 수 있다. 이때 단말 간 탐색에 사용되는 정체성 또는 관심사항은 어플리케이션의 친구 리스트 또는 어플리케이션 식별자가 될 수 있다. 사용자는 단말 간 탐색을 거친 후 자신이 보유한 사진, 동영상 등의 컨텐츠를 단말 간 통신을 통해 근접 사용자들과 공유할 수 있다.

3) 게임(GAME): 사용자는 근접한 위치에 있는 사용자들과 함께 모바일 게임을 즐기기 위해 단말 간 탐색과정을 통해 사용자들 및 게임 어플리케이션을 탐색하고, 게임에 필요한 데이터의 전송을 위해 단말 간 통신을 수행할 수 있다.

4) 공공 안전 및 재난 망 서비스(public safety service): 경찰관 및 소방관 등이 공공안전의 목적을 위해 D2D 통신 기술을 사용할 수 있다. 즉, 화재나 산사태 등의 긴급상황 또는 지진, 화산폭발, 쓰나미 등과 같은 자연재해로 인해 기존 셀룰러 망이 일부 파손되어 셀룰러 통신이 불가능한 경우, 경찰관 및 소방관은 D2D 통신 기술을 사용하여 인접한 동료를 발견하거나 각자의 긴급상황 정보를 인접한 사용자들 간에 공유할 수 있다.

현재 논의 중인 3GPP LTE D2D 표준화는 단말 간 탐색과 단말 간 직접통신 모두에 대해 진행되고 있으나, 표준화 범위에서 차이가 있다. 단말 간 탐색은 상업적 용도를 목적으로 하며, 기지국의 커버리지 내 (in network coverage)에서만 동작하도록 설계되어야 한다. 즉, 단말 간 탐색은 기지국이 존재하지 않는 상황(또는 기지국의 커버리지 밖)에서 지원하지 않는다. 단말 간 통신은 상업적 용도가 아닌 공공안전 및 재난 망 서비스를 목적으로 하며, 기지국의 커버리지 내 (in network coverage), 기지국의 커버리지 밖 (out of network coverage) 및 기지국의 부분 커버리지 상황 (partial network coverage: 일부 단말은 기지국의 커버리지에 존재하고 일부 단말은 기지국의 커버리지 밖에 존재하는 상황에서의 통신)에서 모두 지원　가능해야 한다. 따라서 공공 안전 및 재난 망 서비스에서는 단말 간 탐색의 지원 없이, 단말 간 통신이 수행되어야 한다.

현재 논의 중인 LTE D2D 표준화에서 단말 간 탐색과 단말 간 통신은 모두 LTE의 상향링크　subframe에서 이루어지는 것이 특징이다. 즉, D2D 송신기는 상향링크　subframe에서 D2D 탐색신호 및 D2D 통신을 위한 데이터를 송신하고, D2D 수신기는 상향링크　subframe에서 이를 수신한다. 현재 LTE 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 송신하기 때문에, D2D 송/수신기의 동작은 기존　LTE와 다를 수 있다. 예를 들어, D2D 기능을 지원하지 않는 단말은 기지국으로부터의 하향링크 데이터 및 제어정보를 수신하기 위해 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 수신기가 장착되어 있으며, 단말이 기지국으로 상향링크 데이터 및 제어정보를 송신하기 위해 SC-FDM (single carrier-frequency division multiplexing) 기반의 송신기가 필요하다. 그러나 D2D 단말은 셀룰러 모드와 D2D 모드를 모두 지원해야 하기 때문에, 기지국으로부터의 하향링크를 수신하기 위한 OFDM 기반의 수신기, 기지국으로 상향링크를 통해 데이터 또는 제어 정보를 송신하거나, D2D 데이터 및 제어 정보를 송신하기 위한 SC-FDM 기반의 송신기와 더불어 상향링크를 통해 D2D 데이터 및 제어정보의 수신을 위해 별도의 SC-FDM 수신기가 장착되어 있어야 한다. 현재 LTE D2D는 자원할당 방법에 따라 2가지 형태의 단말 간 탐색방법을 정의하고 있다.

1) Type 1 discovery: 기지국은 D2D 단말들에게 SIB (system information block)를 통해 D2D 탐색을 위해 사용 가능한 상향링크의 자원 pool을 자신이 관장하는 셀 내의 모든 D2D 단말들에게 방송한다. 이때, D2D를 위해 사용 가능한 자원의 크기 (예를 들어 x 개의 연속된 subframes), 자원의 주기 (예를 들어, y 초마다 반복)를 알려줄 수 있다. 이를 수신한 D2D 송신 단말들은 분산적으로 자신이 사용할 자원을 선택하여 D2D 탐색신호를 송신한다. D2D 송신 단말들이 분산적으로 자신이 사용할 자원을 선택하는 방법은 다양한 방법이 존재할 수 있다. 예를 들어, 가장 간단한 random resource selection이 있을 수 있다. 즉, D2D 탐색(discovery) 신호를 송신하고자 하는 D2D 송신 단말은 SIB를 통해 획득한 Type 1 discovery 자원 영역 내에서 random하게 자신이 사용할 자원을 선택한다. 또 다른 자원 선택 방법으로는 energy sensing에 기반한 단말의 자원 선택 방법이 있을 수 있다. 즉, D2D discovery를 송신하고자 하는 D2D 송신 단말은 SIB를 통해 획득한 Type 1 discovery 자원 영역 내에 존재하는 모든 resource block (RB)들의 에너지 레벨을 일정 구간동안 센싱하고, 에너지 레벨이 가장 낮은 RB를 선택하거나, 에너지 레벨이 특정 임계값 이하인 RB를 선택하거나, 특정 임계값 이하인 RB들을 sorting한 후, sorting된 RB들 중 random하게 자원을 선택할 수 있다. 자원을 선택한 D2D 송신 단말은, 에너지 센싱 구간이 끝나고 다음 Type 1 discovery 자원 영역에서 선택한 RB에 discovery 신호를 송신한다. 한편, D2D 수신 단말들은 SIB 정보에 포함되어 있는 자원 pool에서 전송되는 모든 D2D 탐색신호를 수신 (decoding) 해야 한다. 예를 들어, SIB 복호를 통해 x 개의 연속된 subframe이 y 초마다 반복됨을 인지한 D2D 수신 단말들은, x 개의 연속된 subframe 내에서 D2D discovery를 위해 할당된 모든 RB들에 대해 복호를 수행한다. Type 1 discovery에서는 셀룰러 RRC_Idle mode와 RRC_Connected mode에 있는 모든 D2D 단말이 discovery 신호를 송/수신 할 수 있다.

2) Type 2 discovery: 기지국은 SIB를 통해 D2D 수신 단말들이 수신해야 하는 탐색신호 자원의 pool을 알려준다. 한편, D2D 송신 단말들을 위한 탐색신호 송신 자원은 기지국이 스케줄링해 준다 (즉, 기지국이 D2D 송신 단말들에게 특정 시간-주파수 자원에서 전송할 것을 명령한다). 이때 기지국의 스케줄링은 semi-persistent 방식 또는 dynamic 방식을 통해 수행될 수 있으며, 이러한 동작을 위해서 D2D 송신 단말은 기지국으로 SR(Scheduling Request) 또는 BSR (Buffer Status Report)와 같은 D2D 전송자원 할당을 요청해야 한다. 따라서 Type 2 discovery에서 모든 D2D 단말은 RRC_Connected mode에 있어야 한다. 즉, RRC_Idle mode에 있었던 D2D 송신 단말들은 D2D 전송자원 할당 요청을 위해 random access 절차를 거쳐 RRC_Connected mode로 전환해야 한다. 기지국의 D2D 송신 자원에 대한 할당 정보는 RRC signaling을 통해 각 D2D 송신 단말에게 전송되거나, (e)PDCCH ((enhanced)Physical Downlink Control CHannel)을 통해 각 D2D 송신 단말에게 전송될 수 있다.　

단말 간 통신방법도 단말 간 탐색방법에서와 같이 자원할당에 따라 다음과 같이 2가지 형태로 분류할 수 있다.

1) Mode 1: 기지국 또는 Release 10 릴레이가 D2D송신기가 D2D 통신을 위한 데이터 및 제어정보를 전송하기 위해 사용할 자원을 D2D 송신기에게 직접 알려준다. 또한 기지국은 SIB를 이용하여 D2D 수신단말이 수신해야 하는 D2D 신호 자원의 pool을 알려준다.

2) Mode 2: D2D 송신기는 SIB 또는 별도의 제어 채널 (PD2DSCH: Physical D2D Synchronization CHannel)을 통해 자신이 획득한 데이터 및 제어정보 전송을 위한 resource pool 정보를 바탕으로, 해당 resource pool 내에서 D2D 송신기 스스로가 분산적으로 자원을 선택하여 송신한다. 이때, D2D 송신기의 자원 선택 방법은 Type 1 discovery에서 언급한 바와 같이, random resource selection 또는 energy-sensing 기반의 자원 선택 방법이 있을 수 있다.

한편, LTE와 같은 셀룰러 시스템에서 D2D통신을 지원할 때 다양한 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 다양한 간섭은 후술하는 셀룰러 시스템의 특징들에 의해 야기될 수 있다.

* 셀룰러 시스템에서 Transmit Power Control (TPC)

셀룰러 시스템에서 기지국은 단말의 상향링크 전송 시, 다른 셀에 야기하는 간섭을 줄이고, 셀룰러 단말의 배터리 수명을 증가시키며, 각 단말로부터 전송되는 데이터 및 제어 정보들이 기지국에서 적절한 전력으로 수신되도록 단말의 전송 전력을 제어한다. 기지국은 단말의 상향링크 전송전력을 제어하기 위해 전송전력 제어에 필요한 다양한 파라미터들을 단말에게 알려주거나, 단말이 자신의 전송전력을 결정하기 위해 일부 파라미터들을 스스로 예측하여 전송전력을 설정할 수 있다. 이러한 파라미터들을 결정하기 위해 기지국은 단말의 도움을 받아 기지국과 단말 사이의 채널 품질 (수신신호 세기)과 기지국과 해당 단말에 영향을 줄 수 있는 채널 품질 (예를 들어 간섭 신호 세기 등)을 측정하여 이를 전송전력 제어에 반영할 수 있다. 일 예로, LTE 시스템에서는 단말의 i 번째 subframe에서 상향링크 데이터 전송을 위한 물리 채널인 PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel)의 송신 전력,

를 다음의 [수학식 1]과 같이 정의하고 있다.

이때 전력제어를 위한 parameter들은 다음과 같다.

: i 번째 subframe에서 단말의 최대 전송 전력

: i 번째 subframe에서 PUSCH 전송을 위해 기지국으로부터 할당 받은 RB의 수

:

,, (where j=0 : semi-persistent grant, j=1:dynamic scheduling grant, j=2: random access response grant)로 구성된 파라미터이며 higher layer signaling을 통해 기지국이 단말에게 알려주는 값이다. j = 0 또는 j = 1 일때,

는 8-bit 정보로 구성된 셀-특정(cell-specific)한 값으로 [-126, 24]dB의 범위를 갖는다. 또한

는 4-bit 정보로 구성된 단말-특정(UE-specific)한 값으로 [-8, 7]dB의 범위를 갖는다. j = 2 일때,

는 0 이다. Cell-specific한 값은 SIB를 통해 기지국이 전송하며, UE-specific한 값은 dedicated RRC signaling을 통해 기지국이 단말로 전송한다.

: path-loss를 보상하기 위한 값으로 j = 0 또는 j = 1 일때, {0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1} 중의 하나의 값을 3-bit 정보를 통해 기지국이 알려주는 cell-specific한 값이다. j = 2 일때,

=1을 사용한다.

PL: 단말이 측정한 하향링크 path-loss

:i 번째 subframe에서 사용할 MCS에 따른 보상값

:accumulated power control or absolute power control function (둘 중 무엇을 사용할 것인지는 higher layer signaling을 통해 결정됨. 예를 들어, Accumulation - enabled 가 on 인지 off인지에 따라 accumulated power control을 사용하거나 absolute power control function을 사용할 수 있다.

Accumulated power control:

Absolute power control:

하향링크 제어채널인 PDCCH (Physical Downlink Control CHannel)를 통해 전송되는 DCI (Downlink Control Information) 내에 TPC (Transmit Power Control) Command로 기지국은 단말에게

값을 알려준다. 이때

값은

subframe 전에 하향링크 PDCCH의 DCI(Downlink Control Information)d로 전송되어 i 번째 상향링크 subframe 전송을 위한 전력제어에 반영된다.

값은 DCI format 0, DCI format 3, DCI format 4의 경우 -1, 0, 1, 3 [dB]의 값을 갖게 되며, 2-bit로 표현될 수 있다. DCI format 3A의 경우 -1, 1 [dB]의 값을 갖게 되며, 1-bit으로 표현될 수 있다. FDD (Frequency Division Duplexing) 시스템에서

=4, TDD (Time Division Duplexing) 시스템에서

는 TDD DL/UL configuration에 따라 다양한 값을 갖는다.

위의 수식에서 알 수 있듯이, LTE 시스템에서 단말은 기지국으로부터 higher layer signaling을 통해 cell-specific 파라미터인

,

값과 UE-specific 파라미터인

,

, 그리고 j 값을 수신한다. 또한 하향링크 제어채널인 PDCCH (Physical Downlink Control CHannel)를 통해

에 필요한 값들을 획득할 수 있다.

* Timing Advance (TA)

기존 셀룰러 통신에서 기지국은 자신이 관장하는 셀 내에서 서로 다른 위치에 존재하는 단말들이 상향링크로 송신하는 데이터 및 제어정보들이 동일한 시간에 수신되도록 TA를 수행한다. 이때 기지국이 단말로 전송하는 TA value는 기지국과 단말의 round trip delay (RTD)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 기지국에 가까운 곳에 위치한 단말들은 RTD가 적기 때문에 기지국은 해당 단말들에게 작은 TA 값을 알려준다. 이와 반대로, 기지국으로부터 멀리 떨어진 곳에 위치한 단말들은 RTD가 크기 때문에 기지국은 해당 단말들에게 큰 TA 값을 알려준다.

TA 값을 수신한 단말들은 단말 내부에 내장되어 있는 타이머를 구동시키며, 기지국으로부터 별도의 명령이 없는 한, 자신의 타이머가 만료되기 전까지, 기지국으로부터 수신한 TA 명령을 따른다. 즉, 타이머가 만료되기 전까지는 단말이 상향링크를 통해 기지국으로 송신하는 데이터 및 제어 정보들은 해당 TA 값에 기반해야 한다.

* CP(Cyclic Prefix) length

LTE 시스템은 두 가지 종류의 CP 길이를 지원하고 있다 (normal CP와 extended CP). 이러한 CP 길이는 셀 커버리지 및 셀의 채널 환경에 따라 operator들이 설정할 수 있다. 예를 들어, 셀 커버리지가 작고, 채널의 delay spread가 적다면 normal CP를 사용할 수 있다. 이와 반대로 셀 커버리지가 크고, 채널의 delay spread가 크다면 extended CP를 사용할 수 있다. LTE 시스템에서 하향링크 CP 길이는 특별한 시그널링 없이 단말에게 알려지며, 각 단말은 기지국과의 하향링크 동기를 위한 PSS (Primary Synchronization Signal)/SSS (Secondary Synchronization Signal) detection 과정에서 blind하게 하향링크 CP 길이를 검출할 수 있다. 한편, 상향링크 CP 길이는 SIB2 (System Information Block 2)를 통해 셀 내의 모든 단말들에게 configuration 된다. 즉 LTE 시스템은 상향링크 CP 길이와 하향링크 CP 길이를 서로 다르게 운용할 수 있도록, 시스템 설계에 자유도를 부여하고 있다.

기존 셀룰러 (LTE) 시스템에서 단말은 하향링크를 통해 기지국으로부터 데이터 및 제어정보를 수신하며, 상향링크를 통해 단말은 기지국으로 데이터 및 제어정보를 송신한다. 그러나 LTE 기반의 D2D 시스템에서 D2D 탐색신호 및 단말 간 직접통신은 상향링크 서브프레임에서 수행된다. 즉, D2D 송신 단말은 상향링크 서브프레임에서 D2D 탐색신호 및 단말 간 직접통신을 위한 데이터/제어정보를 송신하고, D2D 수신 단말은 상향링크 서브프레임에서 D2D 탐색신호 및 단말 간 직접통신을 위한 데이터/제어정보를 수신한다. D2D 탐색신호 및 단말 간 직접통신을 송신하기 위한 자원은, 기존 셀룰러 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel) 또는 단말의 상향링크 feedback channel은 PUCCH (Physical Uplink Control CHannel)과 동일 서브프레임 내에서 주파수 분할 (Frequency Division Multiplexing: FDM) 되어 사용될 수 있다.

D2D 자원과 기존 셀룰러 단말의 자원이 동일 서브프레임에서 주파수 분할되어 사용될 때, D2D 탐색신호 및 단말 간 직접 통신의 커버리지 (또는 range)를 증가시키기 위해 D2D 송신 단말이 최대 송신 전력을 사용할 경우에 D2D 단말의 송신 신호 (탐색 신호 및 통신 신호)는 기존 셀룰러 단말로부터 송신되는 PUCCH또는 PUSCH를 수신하는 기지국에 in-band emission 문제를 야기한다. 즉, 기지국은 셀룰러 단말이 상향링크로 송신하는 PUCCH (또는 PUSCH) 가 기지국 수신기 AGC (Automatic Gain Control) gain의 dynamic range를 벗어나지 않고 일정하게 수신되도록 전력제어를 수행한다. 이때, 기지국에 가까이 위치한 D2D 송신 단말이 송신하는 discovery신호 또는 D2D communication 신호의 전력 세기가 큰 경우에는 기지국 수신기의 AGC gain이 조절되고, 셀룰러 단말이 전력제어를 수행하여 상향링크를 통해 기지국으로 송신한 PUCCH (또는 PUSCH)가 기지국 수신기 AGC의 dynamic range를 벗어나게 되어 수신되지 않을 수 있다. 이러한 현상을 In-Band Emission(IBE)이라고 명명할 수 있다.

한편, Release-12 D2D 표준화에 의하면, D2D 단말이 송신하는 D2D 신호를 전송하는 PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel) 영역과 기존 셀룰러 단말이 송신하는 PUCCH는 동일 서브프레임 내에서 주파수 분할되어 사용될 수 있다(Frequency Division Multiplexing: FDM). 기존 셀룰러 단말의 PUCCH 전송은 기지국의 명령에 따라 TA 기반으로 송신된다. 예를 들어, 기지국에 가까이 위치한 셀룰러 단말은 적은 TA 값으로 송신하고 기지국으로부터 멀리 떨어진 곳에 위치한 셀룰러 단말은 큰 TA 값으로 송신할 수 있다. 그러나 D2D Type 1 discovery 또는 D2D Mode 2 communication에서는 RRC_Idle mode 단말의 지원을 위해 상향링크 송신 기준 시각 (TA 기반)을 따르는 것이 아니고, 하향링크 송신 기준 시각에 따라 D2D 신호를 송신한다. 즉, RRC_IDLE mode에서는 상향링크 동기화는 유지되지 않으며， 오로지 가능한 상향링크 전송은 RRC_CONNECTED로 이동하기 위해 수행되는 랜덤 엑세스이다. 따라서, 상향링크가 아닌 기지국으로부터 송신되는 하향링크 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)를 수신하여 하향링크 동기를 수행한 후, 하향링크 시간을 기준으로 D2D 신호를 송신하게 된다. 이러한 경우, PUCCH는 TA 기반의 상향링크 기준 시각에 따라 전송하고 D2D PUSCH는 하향링크 기준 시각에 따라 전송하기 때문에, PUCCH와 D2D PUSCH가 동일 서브프레임에서 FDM되어 사용될 경우, D2D PUSCH는 기지국 PUCCH 수신에 캐리어 간 간섭(ICI :Inter-Carrier Interference) 문제를 야기할 수 있다.

한편, D2D PUSCH와 기존 셀룰러 PUSCH가 TDM (Time Division Multiplexing) 되어 사용될 때, D2D PUSCH는 셀룰러 PUSCH에 심볼 간 간섭(ISI :Inter-Symbol Interference) 문제를 야기할 수 있다.예를 들어, D2D PUSCH가 n 번째 서브프레임에서 하향링크 기준 시각에 맞춰 송신되고, 셀룰러 PUSCH가 n + 1 번째 서브프레임에서 상향링크 기준 시각에 맞춰 송신된다고 가정하면, D2D PUSCH가 하향링크 기준 시각에 맞춰 송신되기 때문에, n 번째 서브 프레임에서 D2D PUSCH가 T1만큼의 전파지연 (propagation delay)를 겪고 PSS/SSS를 수신한 경우에는 n 번째 서브 프레임의 D2D PUSCH는 2*T1 만큼의 전파지연을 겪고 기지국에 수신된다. 이러한 전파지연 시간이 n + 1 번째 서브프레임의 CP 길이보다 클 경우, D2D PUSCH는 셀룰러 PUSCH에 간섭을 야기하여 기지국이 셀룰러 PUSCH를 원할하게 수신하지 못할 수 있다.

본 발명은 셀룰러 시스템에서 D2D discovery 또는 communication을 지원할 때 발생하는 다양한 간섭 문제를 해결하기 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 D2D 단말이 셀룰러 시스템으로 야기하는 IBE(in-band emission), ICI (Inter-Carrier Interference) 또는 ISI (Inter-Symbol Interference) 문제를 해결하기 위한 D2D 단말의 송신 전력 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 D2D단말의 통신 Range를 유지하거나 감소되는 것을 방지하기 위한 재전송 또는 반복전송 방법 및 장치에 관한 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 단말 간(Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말의 송신 전력 제어 방법은 기지국으로부터 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원에 대응하는 전력 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 무선자원 중에서 상기 단말이 D2D통신에 사용할 무선자원에 대한 송신 전력을 결정하는 단계 및 상기 단말이 D2D 통신에 사용할 무선자원을 이용하여 결정된 상기 송신 전력으로 D2D통신을 위한 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말은 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 기지국으로부터 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원에 대응하는 전력 제어 정보를 수신하고, 상기 무선자원 중에서 상기 단말이 D2D통신에 사용할 무선자원에 대한 송신 전력을 결정하며, 상기 단말이 D2D 통신에 사용할 무선자원을 이용하여 결정된 상기 송신 전력으로 D2D통신을 위한 데이터를 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국이 단말의 송신 전력을 제어하는 방법은 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원을 결정하는 단계, 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원에 대응하는 전력 제어 정보를 생성하는 단계 및 결정한 상기 전력 제어 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국은 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원을 결정하고, 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원에 대응하는 전력 제어 정보를 생성하며, 결정한 상기 전력 제어 정보를 상기 단말에 전송하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말의 통신 방법은, 기지국으로부터 D2D 통신 데이터의 반복전송에 관한 정보를 수신하는 단계, 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 임의의 무선자원을 결정하는 단계 및 결정한 상기 임의의 무선자원을 이용하여 상기 반복전송에 관한 정보에 따라 D2D통신을 위한 데이터를 송신하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말의 통신 방법은, 단말이 D2D통신을 위해 사용할 임의의 무선자원을 결정하는 단계 및 상기 임의의 무선자원에 각각 매핑된 반복전송에 관한 정보를 이용하여 반복전송횟수를 결정하는 단계 결정한 상기 임의의 무선자원을 이용하여 상기 반복전송횟수만큼 D2D통신을 위한 데이터를 송신하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말의 통신 방법은, 기지국으로부터 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 무선자원 및 상기 무선자원에 대응하는 반복전송에 관한 정보를 수신하는 단계 및 상기 무선자원에서 상기 반복전송에 관한 정보에 따라 전송횟수만큼 D2D통신을 위한 데이터를 송신하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국의 통신 방법은, 상기 단말이 D2D 통신에 사용할 반복전송에 관한 정보를 생성하는 단계 및 상기 반복전송에 관한 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국의 통신 방법은, 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 무선자원을 결정하는 단계 상기 무선자원에 대응하는 상기 단말의 D2D 데이터의 반복전송에 관한 정보를 생성하는 단계 및 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 무선자원 및 상기 무선자원에 대응하는 반복전송에 관한 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말은, 데이터통신을 수행하는 통신부 및 기지국으로부터 D2D 통신 데이터의 반복전송에 관한 정보를 수신하고, 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 임의의 무선자원을 결정하고, 결정한 상기 임의의 무선자원을 이용하여 상기 반복전송에 관한 정보에 따라 D2D통신을 위한 데이터를 송신하는 제어부를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말은, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 단말이 D2D통신을 위해 사용할 임의의 무선자원을 결정하고, 상기 임의의 무선자원에 각각 매핑된 반복전송에 관한 정보를 이용하여 반복전송횟수를 결정하고, 결정한 상기 임의의 무선자원을 이용하여 상기 반복전송횟수만큼 D2D통신을 위한 데이터를 송신하는 제어부를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말은, 데이터통신을 수행하는 통신부 및 기지국으로부터 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 무선자원 및 상기 무선자원에 대응하는 반복전송에 관한 정보를 수신하고, 상기 무선자원에서 상기 반복전송에 관한 정보에 따라 전송횟수만큼 D2D통신을 위한 데이터를 송신하는 제어부를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국은, 데이터통신을 수행하는 통신부 및 상기 단말이 D2D 통신에 사용할 반복전송에 관한 정보를 생성하고, 상기 반복전송에 관한 정보를 상기 단말에 전송하는 제어부를 포함한다.

또한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국은, 데이터통신을 수행하는 통신부 및 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 무선자원을 결정하고, 상기 무선자원에 대응하는 상기 단말의 D2D 데이터의 반복전송에 관한 정보를 생성하고, 상기 단말이 D2D통신을 위해 사용할 무선자원 및 상기 무선자원에 대응하는 반복전송에 관한 정보를 상기 단말에 전송하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, LTE 시스템에 D2D를 도입하면서, D2D 단말들이 기존 셀룰러 단말들에게 야기하는 IBE, ICI, 그리고 ISI를 완화하거나 회피할 수 있도록 한다.

또한 본 발명에 따르면, 기존 셀룰러 단말들을 보호하면서, discovery를 수행하거나 단말 간 직접 통신을 수행함으로써 새로운 서비스를 창출할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 송신 전력의 제어를 통해 D2D 단말들이 기존 셀룰러 단말들에게 야기하는 IBE, ICI, 그리고 ISI를 완화하면서도, 그와 동시에 재전송을 수행함으로써 D2D단말의 통신 range의 변화 내지 감소를 최소화 할 수 있다.

도 1은 LTE D2D 시스템에서 Type 1/Type 2B 또는 Mode 2 Communication을 위한 자원할당의 예시를 나타낸 도면,
도 2는 셀룰러 PUCCH와 D2D PUSCH가 FDM으로 자원을 분할하여 사용할 경우 발생하는 IBE 문제를 설명하기 위한 도면,
도 3a, 3b는 IBE 현상을 설명하기 위한 도면,
도 4는 ICI 문제를 설명하기 위한 도면,
도 5는 ISI 문제를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 단말의 송신전력 제어방법을 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 따른 D2D 단말의 송신전력 제어방법의 다른 실시 예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예인 자원할당을 고려한 D2D 송신전력 제어 방법을 예시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D단말의 송신 전력 제어 방법에 있어서, 기지국의 동작을 나타낸 순서도,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 단말 및 기지국의 장치도,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D통신의 range를 유지하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D통신의 range를 유지하는 방법의 다른 실시 예로, 하나의 탐색주기 내에 복수의 탐색자원 풀이 존재하는 경우를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D통신의 range를 유지하는 방법의 다른 실시 예로, 하나의 탐색 주기 내에 존재하는 하나의 자원 풀에서 시간축의 위치별로 반복전송 횟수가 다른 경우를 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 한번의 탐색 신호 전송 이후로 수행되는 반복전송을 위한 탐색자원이 첫 번째 탐색신호 전송의 시간/주파수 자원과 특정한 연결관계에 있는 경우를 나타낸 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 탐색자원 풀들이 주파수 다중화 (Frequency Division Multiplexing)되어 사용될 때, 전력제어, 자원할당, 그리고 재전송의 연계된 동작을 나타낸 도면 (주파수 축에서 재전송),
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 탐색자원 풀들이 주파수 다중화 (Frequency Division Multiplexing)되어 사용될 때, 전력제어, 자원할당, 그리고 재전송의 연계된 동작을 나타낸 도면 (시간축에서 재전송),
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 하나의 탐색 주기 내에 존재하는 하나의 자원 풀에서 시간 축의 탐색자원 위치별로 반복전송 횟수가 다른 경우를 나타낸 도면,
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 한번의 탐색 신호 전송 이후로 수행되는 반복전송을 위한 탐색자원이 첫 번째 탐색신호 전송의 시간/주파수 자원과 특정한 연결관계에 있는 경우를 나타낸 도면이다.

본 발명은 D2D(Device to Device) 통신에 있어, 단말의 송신 전력을 제어하기 위해서 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 무선 통신에서의 무선 자원을 할당하고, 할당된 무선 자원에 의해 통신을 수행함에 있어, 단말이 송신하는 신호의 전력을 제어하기 위하여 허용 가능한 범위 내에서 변형되어 적용될 수 있다.

본 발명은 D2D 단말을 통하여 구현될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 단말은 자원 할당 및 브로드캐스트를 위한 송신 단말로써 동작할 수 있다. 단말이 송신 단말로 동작할지 수신 단말로 동작할지 여부는 기지국을 통하여 또는 미리 정해진 규칙에 따라 결정될 수 있다. 이하의 설명에서는 송신 단말 및 수신 단말을 일부 단말 및 나머지 단말, 단말 및 다른 단말 또는 제1 그룹 단말 및 제2 그룹 단말 등의 명칭으로 혼용할 수 있다.

본 발명에서 D2D 통신은 프레임을 기본 단위로 하여 수행된다. 프레임은 반복 구간, 반복 주기, D2D 프레임 등으로 명명될 수 있다. 프레임은 LTE에서 정의되는 프레임과 동일한 개념으로 사용될 수도 있으나, 그 구조와 형식은 동일하거나 상이할 수 있다. 프레임의 주파수 축은 복수 개의 자원 블록(Resource Block; RB)로 구성될 수 있다.

기지국은 본 발명에 따른 단말의 자원 할당 동작을 제어 및 지원할 수 있다. 본 명세서에서는 단말이 기지국에 의하여 제어 받지 않는 네트워크 외부 영역에서의 동작을 위주로 기술하나, 기지국과 단말이 통신을 수행하는 네트워크 내부 영역 또는 부분적 네트워크 영역에도 허용 가능한 범위 내에서 변형되어 적용이 가능하다. 다양한 실시 예에서, 기지국은 기지국이 없는 환경에서는 코디네이터 역할을 맡는 단말로 대체될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 1은 LTE D2D 시스템에서 Type 1/Type 2B 또는 Mode 2 Communication을 위한 자원할당의 예시이다.

도 1은 주파수 분할 이중통신(FDD:frequency division duplexing) 시스템을 예시하고 있으나, FDD 시스템에 국한되지는 않는다. FDD 시스템에서 하향 링크(DL:downlink)와 상향 링크(UL:uplink)는 서로 다른 주파수 대역을 사용하고 있다. D2D 단말이 사용할 수 있는 무선자원에 관한 자원할당 정보는 SIB (system information block)을 통해 전송될 수 있다. 이때 SIB에는 Type 1 discovery, Type 2B discovery 또는 Mode 1 communication, Mode 2 Communication을 위한 자원할당 정보가 포함될 수 있다. 특히, Type 1 discovery와 Type 2B discovery의 경우 동일한 수신 자원 풀(reception resource pool)(100)을 사용할 수 있다. 다시 말해, D2D 수신 단말 입장에서는 Type 1 discovery를 수신하기 위한 resource pool 인지, Type 2B discovery를 수신하기 위한 resource pool 인지를 구분하지 않고, SIB를 통해 configure되는 reception resource pool에서 송신되는 모든 discovery 신호를 수신한다. 한편, Type 2B discovery 송신 단말 입장에서는 Type 2B discovery 메시지의 송신을 위한 transmission resource pool 정보를 SIB를 통해 셀 내의 모든 D2D 단말들에게 알려준다. 이때, SIB는 resource pool을 구성하는 서브프레임의 수, resource pool을 구성하는 서브프레임을 차지하는 resource block (RB)의 수 및 D2D resource pool이 나타나는 빈도 (discovery period)(110)를 포함할 수 있다.

D2D 단말들은 셀룰러 시스템과 동기신호를 통해 하향링크 동기를 맞추고 PBCH (physical broadcast channel)로 전송되는 MIB (master information block)를 이용하여 자신이 접속한 셀의 정보를 수신한다. 예를 들어 MIB에는 하향링크 시스템 대역폭(DL system bandwidth), 시스템 프레임 번호(system frame number), PHICH (physical hybrid-ARQ indication channel) 등과 같은 필수 파라미터 정보들로 구성되어 있다. MIB를 수신한 단말들은 매 서브프레임(subframe) 마다 기지국으로부터 전송되는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 수신할 수 있다. 기본적으로 PDCCH는 DL(Downlink) 및/또는 UL(Uplink)의 자원할당 정보를 전송한다. 각 단말은 미리 알고 있는 SI-RNTI (system information-radio network temporary identifier) 또는-D2D RNTI를 이용하여 PDCCH내에 존재하는 SIB 자원의 할당 정보를 복호한다. 즉, 단말은 SI-RNTI (또는 D2D-RNTI)를 이용한 PDCCH의 복호를 통해 SIB가 위치하는 주파수-시간 영역에 대한 정보를 알게 되고, 해당 주파수-시간 영역의 복호를 통해 SIB를 복호한다. SIB의 복호에 성공한 단말들은 SIB에 포함된 discovery subframe 정보를 획득함으로써 해당 frame 내에 몇 번째 subframe(s) 또는 연속된 subframes가 discovery 용도의 subframe인지와 discovery subframe의 주기에 대한 정보를 알 수 있다. 만일 해당 frame 내에서 discovery subframe의 위치에 변동이 생길 경우에는(예를 들어, discovery subframe이 3번 subframe에서 5번 subframe으로 변동하거나, discovery subframe의 양이 1개 subframe에서 2개 subframe으로 증가할 경우 등) 기지국은 단말에 SIB를 통해 변동사항을 알려 주거나 paging channel을 통해 변동사항을 알려 줄 수 있다. D2D discovery information을 송신하는 단말은 해당 subframe(s)에서 단말 스스로 자신이 송신할 discovery 자원을 선택할 수도 있고 (Type 1), 기지국이 discovery 자원을 선택하여 단말에게 알려줄 수도 있다 (Type 2B).

도 2는 셀룰러 PUCCH와 D2D PUSCH가 FDM으로 자원을 분할하여 사용할 경우 발생하는 IBE 문제를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 따르면, D2D송신 단말은 PUSCH을 전송할 때 discovery 또는 communication range를 보장하기 위해 최대 송신 전력으로 송신한다. 따라서, 기지국(eNB)(200)으로부터 가까운 곳에 위치하고 있는 UE1(User Equipment 1)(201)과 UE2(203)가 송신한 D2D 신호는 eNB(200)에 높은 전력으로 수신된다. 한편, 셀룰러 단말이 송신하는 PUCCH 신호는 eNB(200)에 일정한 수신 전력 값이 유지되도록 전력제어를 수행한다.

이때 기지국(200)에 수신되는 수신 신호의 레벨에 차이가 발생할 경우, 수신기의 AGC gain을 조절하는데 어려움이 발생할 수 있다. 구체적으로, 낮은 전력으로 수신되는 신호에 AGC gain을 맞출 경우, 높은 전력으로 수신되는 신호는 clipping 되어 distortion이 발생하게 된어, 신호의 직교성이 파괴된다. 이와 반대로 높은 전력으로 수신되는 신호에 AGC gain을 맞출 경우, 낮은 전력으로 수신되는 신호는 수신이 불가능하게 된다. 이러한 현상으로 인해 서로 직교하는 주파수 자원을 사용하더라도 AGC gain의 dynamic range를 벗어나는 신호들간에 인접 주파수 자원으로 간섭을 야기하게 되는데, 이를 IBE(In-Band Emission)으로 명명한다.

도 3a, 3b는 IBE 현상을 설명하기 위한 도면이다. 도 3a는 특정 D2D 단말이 하나의 RB를 (12번째 RB 사용)를 사용하는 경우 인접한 RB들로 계단 모양의 간섭이 발생되는 IBE 현상을 나타내며, 도 3b는 특정 D2D 단말이 6개의 RB (12, 13, 14, 15, 16, 17 번째 RB 사용)를 사용하는 경우에 인접한 RB들로 계단 모양의 간섭이 발생되는 IBE 현상을 나타낸다. 도 3a와 도3b를 비교하면 할당 받은 RB의 수가 많을 수록 인접한 RB들에 야기하는 IBE 현상이 더 커지게 됨을 알 수 있다.

상술한 IBE 문제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명에서는 D2D 송신 단말의 전력을 제어하는 방법을 제안한다. 그러나 D2D 송신 단말의 전력제어는 기존 셀룰러 시스템에서 수행된 상향링크 전력제어와는 상이할 수 있다. 일반적으로 셀룰러 시스템에서 기지국은 단말의 상향링크 전송 시, 다른 셀로 야기하는 간섭을 줄이고 셀룰러 단말의 배터리 수명을 증가시키며, 각 단말로부터 전송되는 데이터 및 제어 정보들이 기지국에서 적절한 전력으로 수신되도록 단말의 전송전력을 제어한다. 기지국은 단말의 상향링크 전송전력을 제어하기 위해 전송전력 제어에 필요한 다양한 파라미터들을 단말에게 알려주거나 단말은 자신의 전송전력을 결정하기 위해 일부 파라미터들을 단말 스스로 예측하여 전송전력을 설정한다. 이러한 파라미터들을 결정하기 위해 기지국은 단말의 도움을 받아 기지국과 단말 사이의 채널 품질 (수신 신호 세기)과 기지국과 해당 단말에 영향을 줄 수 있는 채널 품질 (예를 들어 간섭 신호 세기 등)을 측정하여 이를 전송전력 제어에 반영하게 된다.

이러한 셀룰러 시스템에서의 전송전력 제어의 기본 개념이 D2D 단말의 전송전력 제어에 적용될 경우, D2D 단말의 전송전력 제어를 위해 인접 채널들로부터의 채널 정보 (수신 신호 세기 및 간섭 신호의 세기 등)를 수집하고 이를 이용해야 한다. 셀룰러 시스템의 상향링크에서 수신단은 고정되어 있는 즉, 이동하지 않는 기지국이므로 인접 셀로부터 수신되는 평균 간섭 및 잡음 세기 (average noise and interference)를 장기적으로 측정할 수 있다. 그러나 D2D 시스템에서 수신단은 이동성을 갖는 단말이므로 인접 단말들로부터 수신되는 평균 간섭 및 잡음세기를 장기적으로 측정하기 어렵다. 따라서 일반적인 셀룰러 시스템에서의 전송전력 제어를 D2D 시스템에 그대로 적용하기는 용이하지 않을 수 있다. 또한 이 외에도 D2D 시스템에서는 다음과 같은 문제점들이 존재한다. 기본적으로 전송전력의 제어를 위해서는 송신단과 수신단 사이의 채널 품질과 수신단이 겪게 되는 평균 간섭 및 잡음세기에 대한 정보가 필요하다. 그런데 D2D 단말의 전송전력 제어를 위해서는 해당 D2D 송신 단말이 셀룰러 기지국에 야기하는 간섭, 셀룰러 단말이 해당 D2D 수신 단말에 야기하는 간섭, 그리고 해당 D2D 송신 단말이 다른 D2D 수신 단말에게 야기하는 간섭을 측정해야 한다. 따라서 측정해야 하는 채널들이 너무 많기 때문에 이러한 모든 채널의 품질을 측정하기 위해 교환되어야 하는 정보의 양이 너무 많아 오버헤드(overhead)가 크다. 이러한 현상은 단일 송신기와 다중 수신기가 데이터를 송/수신하는 D2D discovery 또는 D2D 데이터 멀티캐스트/브로드캐스트 (multicast/broadcast) 시나리오에서 더욱 문제가 될 수 있다.

또한, 앞서 언급한 모든 채널들의 품질을 측정할 수 있다고 가정해도 D2D 단말의 유동성과 D2D 통신을 위한 단말-쌍 들의 빠른 변화(D2D configuration change)는, 측정한 채널의 품질 값들을 반영하는 시점에 변할 수가 있다. 따라서 시스템의 성능을 열화 시킬 수 있으며, 이에 본 발명에서는 이러한 문제들을 해결하는 D2D시스템을 고려한 전송 전력 제어 방법을 제안한다.

도 4는 ICI 문제를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 따르면, PUCCH는 TA 기반의 상향링크 시각을 기준으로 송신하지만, D2D 단말이 송신하는 PUSCH는 RRC_Idle mode 의 단말을 지원하기 위해서 하향링크 기준 시각에 맞춰 송신한다. 이렇게 서로 다른 기준 시각을 사용할 경우, D2D PUSCH는 셀룰러 PUCCH를 수신하는 기지국 수신 단에 ICI 문제를 야기할 수 있다.

이러한 ICI 문제는, 보다 구체적으로 propagation delay 및 channel delay spread를 겪고 PUCCH의 CP(Cyclic Prefix) 길이를 벗어난 D2D PUSCH 신호가 기지국에 수신되기 때문에 발생한다. 이때 PUCCH의 CP 길이를 벗어난 D2D PUSCH 신호가 충분히 적은 수신 전력으로 기지국에 수신되면, PUCCH의 CP 길이를 벗어 난 D2D PUSCH가 기지국에 수신되더라도 기지국이 셀룰러 단말이 전송한 PUCCH를 수신하는데 영향을 미치지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 ICI 문제를 해결하기 위한 D2D PUSCH의 송신전력 제어 방법 및 장치를 제안한다.

특히, flexible한 동작을 위해 D2D단말의 PUSCH와 셀룰러 단말의 PUCCH는 서로 다른 CP 길이의 사용이 가능하다. 만일 동일 서브프레임 내에서 서로 다른 CP 길이가 사용되는 경우에는 (예를 들어, PUCCH는 normal CP 사용, D2D PUSCH는 extended CP 사용), 셀룰러 단말의 PUCCH와 D2D단말의 PUSCH가 동일한 CP 길이를 사용하는 경우와 비교할 때 D2D 단말의 PUSCH가 기지국이 수신하는 셀룰러 단말의 PUCCH에 ICI (Inter-Carrier Interference) 문제를 더욱 많이 야기하게 된다. 본 발명에서는 D2D PUSCH의 송신전력 제어를 통해 이러한 ICI 문제를 해결하고자 한다.

도 5는 ISI 문제를 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 따르면, 하향링크 기준 시각에 맞춰 D2D 신호를 송신하는 D2D 서브프레임 (Type 1 서브프레임)(501)이, 상향링크 기준 시각에 맞춰 송신하는 셀룰러 서브프레임 (또는 상향링크 기준 시각에 맞춰 송신하는 D2D 서브프레임: Type 2B 서브프레임)(503)에 앞서서 나타날 경우. D2D 서브프레임(501)은 기지국에서 수신하는 셀룰러 서브프레임(503)에 ISI(Inter-Symbol Interference) 문제를 야기할 수 있다.

보다 구체적으로, 기지국 PSS/SSS 동기 신호가 T1의 propagation delay를 겪고 D2D TX에 수신된 경우, D2D TX는 해당 하향링크 시각을 기준으로 송신하게 된다. 이때 D2D TX가 송신한 D2D 서브프레임은 T1의 propagation delay를 더 겪고 기지국 수신기에 수신된다. 따라서, D2D 서브프레임에서 T1의 2배만큼의 propagation delay가 WAN (셀룰러) 서브프레임의 CP 길이를 벗어날 경우, ISI 문제가 발생한다. 즉, D2D단말의 PUSCH와 셀룰러 단말의 PUSCH가 TDM(Time Division Multiplexing) 되어 사용될 때 발생하는 ISI 문제는, n 번째 전송되는 D2D단말의 PUSCH가 propagation delay 및 channel delay spread를 겪고 n + 1 번째 전송되는 셀룰러 단말의 PUSCH의 CP 길이를 벗어날 경우 발생된다. 따라서 D2D단말의 PUSCH와 셀룰러 단말의 PUCCH (또는 셀룰러 단말의 PUSCH)가 FDM 되어 사용될 때 발생하는 ICI 문제와 유사하게, 셀룰러 단말의 PUSCH의 CP를 벗어나서 기지국에 수신되는 D2D 단말의 PUSCH의 수신 신호 세기가 적은 경우에는 ISI 문제가 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 ISI 문제를 D2D 단말의 PUSCH의 송신전력 제어를 통해 해결하고자 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 단말의 송신전력 제어방법을 나타낸 순서도이다.

이하에서는 본 발명에서 제안하고자 하는 D2D송신전력 제어 방법에 대해서 전반적으로 상세하게 설명한다. 본 발명은 IBE, ICI 또는 ISI문제를 해결하기 위해서 D2D송신 전력을 제어하는 방법을 제안한다. 본 발명은 D2D단말의 PUSCH와 기존 셀룰러 단말의 PUCCH/PUSCH가 FDM되어 사용될 때, D2D단말의 PUSCH가 기지국의 PUCCH/PUSCH 신호 수신에 야기하는 IBE 및 ICI 문제를 해결하기 위한 전력제어 방법이다. 또한 본 발명은 D2D단말의 PUSCH와 기존 셀룰러 단말의 데이터 채널인 셀룰러 PUSCH가 TDM되어 사용될 때, D2D 단말의 PUSCH가 기지국의 셀룰러 PUSCH 신호 수신에 야기하는 ISI 문제를 해결하기 위한 전력제어 방법이다. 좀 더 상세하게 표현하면, 본 발명은 송신 전력 제어를 수행하는 셀룰러 상향링크 자원 (셀룰러 PUSCH 또는 셀룰러 PUCCH)과 D2D 자원 (D2D PUSCH) 이 FDM 되었을 때 발생하는 IBE 문제를 해결하고자 하는 D2D 송신전력 제어방법이다. 그리고, 상향링크 기준 송신 시각 (UL transmit reference timing: TA)을 기반으로 전송하는 셀룰러 PUSCH, 셀룰러 PUCCH, 또는 D2D discovery 및 D2D communication 자원과 하향링크 기준 송신 시각 (DL transmit reference timing)을 기반으로 전송하는 D2D discovery 및 D2D communication 자원이 FDM 되었을 때 발생하는 ICI 문제를 해결하기 위한 D2D 송신전력 제어 방법이다. 또한, 하향링크 기준 송신 시각 (DL transmit reference timing)을 기반으로 전송하는 D2D discovery 및 D2D communication 자원과 상향링크 기준 송신 시각 (UL transmit reference timing: TA)을 기반으로 전송하는 셀룰러 PUSCH, 또는 D2D discovery 및 D2D communication 자원이 TDM되어 사용될 때 발생하는 ISI 문제를 해결하기 위한 D2D 송신전력 제어 방법이다.

한편, 본 발명의 D2D 송신전력 제어 방법은 앞서 설명한 D2D 통신에서의 discovery와 communication에서의 Type 1,2 및 Mode 1, 2에 모두 적용될 수 있는 방법이나, 편의상 이하에서는 Type 2 discovery 및 Mode 1 communication에 대한 송신 전력 제어방법을 먼저 설명하고, 그 다음에 Type 1 discovery 및 Mode 2 communication에 대한 송신 전력 제어방법에 대해서 설명한다.

Type 2 discovery 및 Mode 1 communication에서는, 기지국이 D2D 송신 단말에 D2D discovery 및 D2D communication을 송신하기 위해 사용할 시간-주파수 자원을 할당한다. 따라서 Type 2 discovery 및 Mode 1 communication에서 D2D 송신 단말은 RRC_Connected mode에 있어야 하며, RRC_Connected Mode에 있는 D2D 단말들은 기지국으로부터 상술한 [수학식 1] 에 정의된 셀룰러 송신전력 제어 파라미터들을 수신할 수 있다.

본 발명에 따르면, Type 2 discovery 및 Mode 1 communication을 송신하는 D2D 단말의 PUSCH가 셀룰러 단말의 PUCCH와 FDM되어 사용될 경우, 기지국은 D2D 단말의 PUSCH가 셀룰러 단말의 PUCCH의 수신에 미치는 IBE, ICI 문제를 해결하기 위해 송신전력 제어를 다음과 같이 자원할당과 연계하여 수행할 수 있다.RRC_Connected mode에 있는 단말은 주기적으로 기지국으로부터 송신되는 CRS (Cell-specific Reference Signal)를 이용하여 하향링크 채널 품질 측정을 수행하고 이에 대한 보고를 수행한다 (CQI: Channel Quality Indicator). 또한 기지국은 RRC_Connected mode 단말이 주기적으로 또는 기지국의 명령에 의해 비주기적으로 전송하는 SRS (Sounding Reference Signal)를 이용하여 상향링크 채널 품질을 측정할 수 있다. 마찬가지로 D2D 송신 단말이 RRC_Connected mode에 있을 때, 하향링크 채널의 품질을 측정하여 보고하거나, 기지국이 상향링크 채널 품질을 측정하도록 SRS를 전송할 수 있다.

단말은 S601 단계에서, 기지국에 하향링크 채널의 품질을 측정하여 보고하거나, 기지국이 상향링크 채널 품질을 측정하도록 SRS를 전송하면 그에 따라 상향링크 채널 품질을 측정하고 기지국에 채널 품질 측정 결과를 전송할 수 있다.

기지국은 이러한 채널 품질 결과를 바탕으로 D2D 송신 단말의 자원할당을 수행할 수 있으며, 이때 기지국이 수신할 셀룰러 단말의 PUCCH에 IBE 및 ICI와 같은 문제를 발생하지 않도록 D2D 송신 전력제어를 셀룰러 단말의 PUSCH 송신 전력에 따라 결정할 수 있는데 이를 나타낸 것은 다음의 [수학식 2] 와 같다.

여기서

는 [수학식 1] 에서 정의된 i 번째 subframe에서 사용하는 셀룰러 PUSCH의 송신전력이고,

는 scaling factor로 0에서 1 사이의 값을 갖는다.

값은 D2D단말의 송신 전력을 제어하기 위한 파라미터일 수 있다.

값을 포함한 [수학식 1]에 관한 정보는 전력 제어 정보 또는 전력 관련 정보 등으로 표현될 수 있으며,

값을 알고 있는 경우에는 단말이 특정 송신 전력으로 D2D 통신을 위한 데이터를 송신할 수 있다. 본 명세서에서

값은 송신 전력을 제어하기 위한 전력 제어 파라미터로 명명될 수 있다.

값은 기지국이 송신 D2D 단말에게 할당한 RB(Resource Block)의 위치가 PUCCH의 주파수에 인접할수록 [수학식 2] 에서 정의된

값은 작아지며, 기지국이 PUCCH의 주파수에서 멀리 떨어진 RB를 송신용 D2D 단말에게 할당할수록

값은 커진다.

또한, S602 단계에서 단말은 기지국으로부터 D2D통신용 자원할당 정보를 수신할 수 있다. Type 2 discovery 및 Mode 1 communication의 경우에는 단말이 사용할 무선자원을 기지국이 직접 할당하여 전송하기 때문에, 단말은 기지국이 할당한 자원을 이용하여 D2D통신을 수행할 수 있다. 상기 [수학식 1]에서

값은 D2D통신용 자원할당 정보는 Type 2 discovery 및 Mode 1 communication에서

값은 기지국이 Type 1 discovery 및 Mode 2 communication을 위한 자원할당을 수행할 때 자원할당 정보와 함께 단말에게 explicit하게 전송될 수도 있고, 자원에 implicit하게

값이 mapping되어있어 자원할당 정보를 기지국으로부터 수신한 단말은 자신이 사용할

값을 유추 할 수도 있다.

만일 Explicit하게

값을 기지국이 단말로 전송하는 경우, UE-specific higher layer signaling (RRC signaling)을 사용할 수도 있고, 현재 하항링크 제어채널인 PDCCH로 전송되는 DCI (Downlink Control Information) format 0/3/3A에 포함되어 있는 TPC command로 단말에게 전송될 수 있다. TPC command로 단말에게 전송될 경우, RRC_Connected mode에 있는 D2D 송신 단말이 기지국으로부터 수신된 TPC command가 셀룰러 PUSCH 송신을 위한 TPC command 인지, D2D PUSCH 송신을 위한 TPC command 인지를 구분할 수 있도록 만들어 주어야 한다. 예를 들어, 기지국은 UE-specific한 D2D 전용 RNTI를 이용하여 DCI의 CRC masking을 수행해서 송신하고, 이를 수신한 송신 D2D 단말은 D2D 전용 RNTI를 이용하여 DCI의 CRC를 de-masking하여 수신한다. S603 단계에서 DCI를 수신한 송신 D2D 단말은 DCI에 포함된

값을 이용하여 D2D 송신전력을 세팅한다.

한편, [수학식 1]에서 정의된 MCS에 관련된 파라미터

는 기지국과 단말의 채널 품질에 따라 설정된 MCS에 기인한다. 따라서 채널에 따라 가변하는 MCS를 사용하지 않고, 항상 고정된 MCS를 사용하는 D2D discovery 및 D2D communication의 SA 전송에서

는 D2D 송신전력 제어를 위해 필요하지 않을 수 있다. 이때, 필요하지 않다는 의미는 기지국으로부터 별도의 시그널링이 필요하지 않거나, 해당 값을 송신 전력 계산에 사용하지 않는다는 의미이다. 별도의 시그널링이 필요하지 않다는 의미는, 고정된 MCS를 사용하기 때문에 기지국으로부터의 시그널링 없이 단말이 스스로

값을 계산할 수 있다는 뜻이다. 또한 [수학식 1]의

는 기지국과 단말의 채널 품질이 빠르게 변할 경우, 이를 보정하기 위해 기지국이 dynamic하게 할당하는 전력제어 파라미터이므로 D2D configuration change가 빠르게 일어날 경우, D2D 송신전력 제어를 위해 필요하지 않을 수 있다. 이러한 경우

에서 사용된

는 의미가 없게 된다.

는 DCI를 통해 기지국으로부터 전송되므로, D2D 송신 단말의 송신전력제어를 위해서

대신,

값을 사용할 수 있다. 이러한

값을 PDCCH의 DCI를 이용하여 단말에게 송신하기 위해서는 Type 2의 resource pool 할당 주기 및 Mode 1 communication의 SA 및 data 할당 주기가 고려돼야 한다. 즉, accumulated power control을 사용할 경우,

, absolute power control을 사용할 경우,

이며, 이때 k는 Type 2의 resource pool 할당 주기 및 Mode 1 communication의 SA 및 data 할당 주기이다. 다시 말해, accumulated power control의 경우, Type 2 discovery 또는 Mode 1 communication의 SA 및 data를 송신하는 k번째 주기의 f(k)는 바로 이전 주기 (k-1 번째 주기)에서 사용된 f(k-1)와 k-T_subframe시점에 PDCCH를 통해 기지국이 할당한

값을 사용할 수 있다. 한편, absolute power control을 사용할 경우, T_subframe는 Type 2 discovery 또는 Mode 1 communication의 SA 및 data를 송신하는 k번째 주기를 기준으로 k-T_subframe시점에 PDCCH를 통해 기지국이 할당한

값을 사용할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 D2D 단말의 송신전력 제어방법의 다른 실시 예를 나타낸 것으로 자원할당과 연계하지 않고, 독립적으로 동작하는 송신전력 제어방법이다.

구체적으로 도 7은 RRC_Idle 단말의 송신을 지원하는 Type 1 discovery 및 Mode 2 communication에서의 송신 전력 제어 방법을 나타낸 것으로, 이하에서는 Type 1 discovery 및 Mode 2 communication의 경우를 가정하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

S701 단계에서, 단말은 기지국에 하향링크 채널의 품질을 측정하여 보고하거나, 기지국이 상향링크 채널 품질을 측정하도록 SRS를 전송하면 그에 따라 상향링크 채널 품질을 측정하고 기지국에 채널 품질 측정 결과를 전송할 수 있다. 그러나 Type 1 discovery 및 Mode 2 communication 방식에서는 D2D 송신 자원 영역을 D2D 단말들에게 알려주기 때문에, S701과 같은 채널상태 측정에 따른 송신자원 영역을 결정하는 단계는 생략될 수도 있다(도면에서 점선으로 표시). 구체적으로, Type 1 discovery 및 Mode 2 communication 방식은 RRC_Idle mode에 있는 D2D 송신 단말이 D2D discovery 및 D2D communication을 위한 제어정보 (SA: Scheduling Assignment) 또는 D2D data를 송신할 수 있도록 지원한다. 이를 위해, 기지국은 S702단계에서, D2D 송신 단말의 시간-주파수 자원을 semi-persistent 또는 dynamic하게 스케줄링하는 Type 2 discovery (Mode 1 communication)과 달리, SIB를 통해 D2D 송신 자원 영역을 D2D 단말들에게 broadcast 한다.

한편, [수학식 1]에서 정의된 MCS에 관련된 파라미터

와 higher layer signaling을 통해 결정되는

정보 (accumulated power control or absolute power control), 그리고 PDCCH의 DCI (Downlink Channel Information)를 통해 전송되는

정보는 RRC_Idle 상태의 D2D 송신 단말을 위한 전력 제어 파라미터로 사용할 수 없다. 즉, RRC_Idle상태의 D2D 단말의 경우 [수학식 1]에서

,

그리고

만을 이용하여 전력제어를 수행할 수 있다.

는 Type 1 discovery message 전송을 위해 사용되는 RB의 크기이므로 고정된 값을 가질 수 있다 (즉, Type 1 discovery를 수행하는 모든 단말들은 동일한 크기의 RB를 사용한다: 예를 들어, 주파수 축으로 2 RB 사용). 이때 1 RB는 normal CP를 사용할 경우에 주파수 축으로 12 subcarriers, 시간 축으로 14 SC-FDM 심볼로 구성되며, extended CP를 사용할 경우에는 주파수 축으로는 12 subcarriers, 시간 축으로 12 SC-FDM 심볼로 구성될 수 있다. 또한, [수학식 1]의

:

에서

는 UE-specific한 값이므로, RRC_Idle 단말이 D2D 전송 (discovery 또는 communication)을 수행하는 경우, 기지국이 제공할 수 없다. 따라서 RRC_Idle 상태의 D2D 송신 단말을 위해 open loop 전력 제어를 사용할 경우

는

가 된다.

는 cell-specific한 값이므로 RRC_Idle 단말을 지원하기 위한 D2D open loop 전력 제어에 사용될 수 있다. 셀룰러 상향링크 PUSCH의 전력 제어에서 j = 0은 semi-persistent grant, j = 1은 dynamic scheduling grant, 그리고 j = 2는 random access response grant를 의미할 수 있다. 이는 j에 따라 서로 다른

와

값을 갖도록 기지국이 운용할 수 있다는 것을 의미한다. 기본적으로 셀룰러 상향링크 PUSCH 전력제어와 D2D 전력 제어의 목적이 다르기 때문에, 셀룰러 상향링크 PUSCH 전력 제어에서 사용하는

와

는 D2D 송신 전력 제어를 위해 사용되는 값과 다르게 운용할 수 있는 자유도를 줄 수 있다. 따라서, open loop 전력 제어를 사용하는 경우, [수학식 2] 의

은 다음의 [수학식 3]과 같으며, 자원할당과 연계되어 동작하는 전력제어가 아니므로,

는 모든 자원에 대해서 동일한 값이 사용될 수 있다(예를 들어,

또는

, 등).

Type 1 discovery 및 Mode 2 communication에서도 앞서 언급한 Type 2 discovery 및 Mode 1 communication에서의 D2D 송신 단말 전력 제어를 수행할 수 있다. 즉, 단말은 S703 단계에서, Type 1 discovery 및 Mode 2 communication을 위한 D2D transmission resource pool 내에서 자신이 사용할 무선자원 RB를 선택할 수 있다. 선택하기 위해 단말이 사용할 수 있는 기준은 전술한 바와 같이 random resource selection 방식 또는 energy sensing방식 중 어느 하나일 수 있고, 또한 이들 방법에만 한정되는 것은 아니다.

한편, [수학식 3]의 전력 제어 방법은 단말의 자원 선택과 연계하여 동작할 수도 있다. 즉, [수학식 3]에서

값은 모든 자원에 대해서 동일한 값이 아닌 각 RB별로 다른 값이 사용될 수 있다.

S704 단계에서 단말이 D2D 통신에 사용할 무선자원을 선택하면, 각 RB별로 mapping된 전력제어 파라미터 값을 이용하여 송신전력을 결정할 수 있다. 송신전력을 결정하기 위한 전력제어 파라미터인

값은 단말에서 미리 table로 알고 있거나, 이러한 mapping table을 기지국이 SIB를 통해 broadcast할 수도 있다. 이후 S705단계에서, D2D 송신 단말은 이를 이용하여, TX resource pool 내에서 자신이 송신할 RB(s)를 선택한 후

값을 적용하여 D2D 송신을 수행한다.

도 8은 본 발명의 실시 예인 자원할당을 고려한 D2D 송신전력 제어 방법을 예시한 것이다.

도 8에 따르면 bandwidth 내에 2N개의 PUCCH를 위한 RB가 위 아래 존재한다고 가정한다. D2D PUSCH는 2N개의 PUCCH RB를 제외한 M개의 RB가 D2D PUSCH를 위해 할당되었다고 가정할 때, 센터 (RB index 0)을 중심으로 위 아래로 RB index를 가져갈 경우, M이 짝수인지 홀수인지에 따라 위 아래의 index가 다를 수도 있고 (짝수의 경우), 같을 수도 있다 (홀수). 도 6에서는 M이 짝수일 경우에 대한 예시이나, M이 홀수일 경우에 대해서도 동일한 방법을 적용할 수 있다. Implicit mapping의 경우, 각 RB index에 해당되는 송신전력 scaling 값,

가 존재하며, RB index가 커질수록

값은 작아진다 (즉, a(0) > a(1) > a(2) … > a(M/2 -1) > a(M/2)). D2D 송신 단말이 주어진 resource pool 내에서 자신의 송신 자원을 스스로 선택하는 경우 (Type 1 discovery, Mode 2 communication), 이러한 implicit mapping을 통해 자신이 선택한 자원과 mapping 되는 송신 전력 scaling 값,

를 사용한다. 한편, 기지국이 D2D 송신 단말이 사용할 RB를 할당하는 경우 (Type 2 discovery, Mode 1 communication), 기지국은 할당한 RB 인덱스와 함께,

를 단말에게 알려줄 수 있다. 도 6에서는 하나의 RB index 마다, 이에 해당하는

값을 갖지만, 다양한 변형이 존재할 수 있다. 예를 들어, 두개의 RB index가 동일한

값을 가질 수 있으며, 두개 이상의 RB index가 동일한

값을 가지도록 설계할 수 있다. 단, RB index가 증가할수록 (PUCCH에 가까울수록)

값은 줄어들어야 한다.

한편, 본 발명에서는 D2D discovery에서 discovery의 range (또는 coverage)에 따라 정의하는 3가지 discovery class (short/medium/long range)를 지원하기 위한 D2D 송신전력 제어 방법도 제안하고 있다.

한편 본 발명에서는 D2D discovery에서 discovery의 range (또는 coverage)에 따라 정의하는 3가지 discovery class (short/medium/long range)를 지원하기 위한 D2D 송신전력 제어 방법도 제안하고 있다.

1) Discovery range class를 지원하기 위한 D2D 송신전력 제어 방법

3GPP SA (Service and System Aspects) WG (Working Group)에서는 D2D ProSe (Proximity-based Services)를 위해 discovery의 range에 따라, short / medium / long의 3가지 discovery class를 정의하고 있다. 3GPP Physical layer의 표준을 담당하고 있는 RAN WG1 (Radio Access Network Working Group 1: 이하 RAN1)에서는 SA WG (Working Group)에서 정의한 서비스 요구사항을 RAN1 표준화에 반영시킬 것이 결정되었다. 따라서 본 발명에서는 다음과 같이 discovery range class를 반영한 D2D 송신전력 제어 방법을 제안한다.

이하에서는 본 발명에서 제안하는 송신전력 제어 방법을 먼저 자원할당을 고려하지 않는 경우와 자원할당을 고려하는 경우로 나누어 설명한다.

- Option 1 (자원할당을 고려하지 않는 D2D 송신전력제어 방법): [수학식 3]을 기반으로 D2D 송신 전력 제어를 수행한다고 가정할 때, D2D 송신 단말은 자신의 discovery range class에서 정의한 D2D 송신 전력 값과 자신이 현재 사용 가능한 송신 전력 값을 비교하여 최소값을 갖는 송신 전력을 이용하야 D2D 송신을 수행한다. 예를 들어, discovery range class에 따라 단말의 최대 송신 전력이 short = P_Short, medium = P_Medium, long = P_Long으로 정의되어 있고, 현재 discovery service는 long range를 지원하는 서비스로 가정한다. 또한, 단말이 현재 D2D 송신을 위해 사용할 수 있는 전력을 P_D2D로 가정한다 (이때, P_Long > P_D2D로 가정). 이때 D2D 송신 단말이 D2D 송신을 위해 사용할 수 있는 전력은 min(P_Long, P_D2D)로 setting 해야 한다. 왜냐하면, D2D 송신이 기지국 수신단에 야기하는 IBE, ICI, ISI 문제를 방지하기 위해 비록 long range를 지원하는 서비스이긴 하지만, 기존 legacy 단말을 보호하기 위해 P_D2D 값을 이용하여 D2D 송신을 수행한다. 기지국에 impact을 끼치지 않는 한, D2D discovery range class는 지원받을 수 있다.

즉, 현재 discovery service는 short range를 지원하는 서비스로 가정할 때 (이때, P_Short < P_D2D로 가정), min(P_Short, P_D2D) = P_Short가 되어 short range class를 지원할 수 있다.

앞서 언급한 예에서 P_Long > P_D2D의 경우, D2D 송신 단말이 사용할 수 있는 송신 전력은 min(P_Long, P_D2D) = P_D2D가 된다. 따라서, long range를 지원해야 하는 discovery range class의 requirement를 충족시키지 못할 수 있다. 이러한 경우, discovery range를 증가시키기 위해 반복 전송이 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 반복 전송을 통한 discovery range 확장을 고려하고 있다. 이에 대해서는 후술하는 도 12, 도 13 및 도 14에 대한 설명에서 보다 상세하게 설명한다.

- Option 2 (자원할당을 고려한 D2D 송신전력제어 방법): 앞서 언급한 Option 1은 자원할당과 연계하여 적용할 수 있다. 즉, discovery range class를 지원하기 위한 송신 전력이 기지국에 미치는 IBE, ICI, ISI를 줄이기 위한 송신 전력보다 클 경우 (P_X > P_D2D, where X ∈ {short, medium, long}), 큰

값 갖는 (예를 들어,

=1) 자원에서 D2D 송신을 하도록 기지국이 명령하거나 (explicit mapping), 단말이 스스로 결정 (implicit mapping) 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D단말의 송신 전력 제어 방법에 있어서, 기지국의 동작을 나타낸 순서도이다.

도 9에 따르면, S901단계에서, 기지국은 단말로부터 하향링크 채널의 품질을 측정결과 또는 기지국이 상향링크 채널 품질을 측정하도록 SRS를 전송하면 그에 따라 단말이 수행한 상향링크 채널 품질을 측정 결과를 수신할 수 있다.

S902단계에서, 기지국은 수신한 채널 품질 결과를 바탕으로 D2D단말이 사용할 송신 자원 영역을 결정하거나 송신 자원 영역 중에서 D2D 단말이 사용할 자원을 할당할 수 있다.

S903단계에서, 기지국은 D2D단말이 사용할 특정 무선자원에 대한 전력 제어 파라미터를 설정할 수 있다. 또한 D2D단말이 사용할 수 있는 송신 자원 영역의 각 RB에 대한 전력 제어 파라미터를 결정할 수 있다. 기지국이 전력 제어 파라미터를 설정하는 방법은, 상술한 도 6 및 [수학식 2] 또는 [수학식 3]에 관련된 설명에 의할 수 있다.

S904단계에서, 기지국은 단말에 상기 S902단계에서 결정하거나 할당한 송신 자원 영역 또는 자원할당 결과를 단말에 전송할 수 있다.

S905 단계에서, 기지국은 단말에 결정된 전력 제어 파라미터를 전송할 수 있다. 기지국은 S904단계에서 전송한 송신 자원 영역 또는 자원할당 결과를 송신하면서, 전력제어 파라미터를 함께 또는 따로 전송할 수 있다. 구체적으로 기지국이 전력 제어 파라미터를 단말에 송신하는 방법은 D2D의 discovery 또는 communication의 방식에 따라 상이할 수 있다.

구체적으로 Type 2 discovery 및 Mode 1 communication의 경우에는 D2D단말을 위한 자원할당을 수행할 때 자원할당 정보와 함께 단말에게 explicit하게 전송될 수도 있고, 자원에 implicit하게 전력 제어 파라미터 값이 mapping되어있어 자원할당 정보를 기지국으로부터 수신한 단말은 자신이 사용할 전력 제어 파라미터 값을 유추 할 수도 있다.

만일 Explicit하게 전력 제어 파라미터 값을 기지국이 단말로 전송하는 경우, UE-specific higher layer signaling (RRC signaling)을 사용할 수도 있고, 현재 하항링크 제어채널인 PDCCH로 전송되는 DCI (Downlink Control Information) format 0/3/3A에 포함되어 있는 TPC command로 단말에게 전송될 수 있다. TPC command로 단말에게 전송될 경우, RRC_Connected mode에 있는 D2D 송신 단말이 기지국으로부터 수신된 TPC command가 셀룰러 PUSCH 송신을 위한 TPC command 인지, D2D PUSCH 송신을 위한 TPC command 인지를 구분할 수 있도록 만들어 주어야 한다. 예를 들어, 기지국은 UE-specific한 D2D 전용 RNTI를 이용하여 DCI의 CRC masking을 수행해서 송신하고, 이를 수신한 송신 D2D 단말은 D2D 전용 RNTI를 이용하여 DCI의 CRC를 de-masking하여 수신한다. DCI를 수신한 송신 D2D 단말은 DCI에 포함된 전력 제어 파라미터 값을 이용하여 D2D 송신전력을 세팅한다.

또한 Type 1 discovery 및 Mode 2 communication의 경우에는 기지국이, D2D 송신 단말의 시간-주파수 자원을 semi-persistent 또는 dynamic하게 스케줄링하는 Type 2 discovery (Mode 1 communication)과 달리, SIB를 통해 D2D 송신 자원 영역을 D2D 단말들에게 broadcast 할 수 있다. 따라서, 이 경우 각 RB별로 mapping된 전력제어 파라미터 값은 단말에서 미리 table로 알고 있거나, 이러한 mapping table을 기지국이 SIB를 통해 broadcast할 수도 있다. D2D 송신 단말은 이를 이용하여, TX resource pool 내에서 자신이 송신할 RB(s)를 선택한 후 전력제어 파라미터 값을 적용하여 D2D 송신을 수행한다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 단말 및 기지국의 장치도이다.

도 10에 따르면, 본 발명의 D2D 단말(1000)은 통신부(1001) 및 제어부(1002)를 포함할 수 있다.

통신부(1001)은 D2D 단말이 기지국와 데이터를 주고 받거나, 다른 D2D 단말과의 통신에 사용할 discovery 신호나 communication을 위한 신호를 broadcast할 수 있다.

제어부(1002)는 기지국으로부터 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원에 대응하는 전력 제어 정보를 수신하고, 상기 무선자원 중에서 상기 단말이 D2D통신에 사용할 무선자원에 대한 송신 전력을 결정하며, 상기 단말이 D2D 통신에 사용할 무선자원을 이용하여 결정된 상기 송신 전력으로 D2D통신을 위한 데이터를 전송할 수 있다.

여기서 전력 제어 정보는 상기 기지국이 수신할 무선통신 단말의 상향링크 데이터 채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)의 송신 전력에 기초하여 상기 단말의 D2D 통신을 위한 송신 전력을 결정하는 정보일 수 있다.

또한 전력 제어 정보는 상기 기지국이 상기 단말로 상위 계층 시그널링(RRC Signaling)을 통해 전송하거나, 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel;PUSCH)을 통해 전송될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

또한 전력 제어 정보는 상기 단말 간 통신이 상기 무선 통신 시스템에 대한 상향링크 제어 정보 채널(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)의 전송에 간섭을 미치지 않도록 상기 단말이 사용할 상기 무선자원의 주파수가 상기 기지국이 수신할 상기 PUCCH의 주파수에 가까울수록 상기 단말의 송신 전력을 감소시키는 것을 그 내용으로 할 수 있다.

또한 전력 제어 정보는 상기 단말이 사용할 무선자원의 자원블록(Resource Block;RB)단위로 결정된 정보일 수 있다.

본 발명의 D2D 통신을 지원하는 기지국(1010)은 통신부(1011) 및 제어부(1012)를 포함할 수 있다.

통신부(1011)는 기지국과 다양한 노드 간의 데이터 통신을 수행할 수 있다.

제어부(1012)는 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원을 결정하고, 상기 단말이 D2D 통신에 사용하는 무선자원에 대응하는 전력 제어 정보를 생성하며, 결정한 상기 전력 제어 정보를 상기 단말에 전송할 수 있다.

여기서 전력 제어 정보는 전술한 단말 장치에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 반복전송 또는 재전송(repetition)은 동일한 의미로 사용될 수 있다. 수신단말은 Chase Combining 또는 Incremental Redundancy 방법에 의해 반복전송된 자원을 결합 (combining)하고 해당 탐색 신호를 복호할 수 있다.

본 발명에서는 D2D 송신전력 제어를 수행할 시, D2D discovery 및 D2D communication의 range (또는 coverage)를 유지하기 위한 D2D 반복전송 방법도 제안하고 있다. 즉, 본 발명의 전술한 실시 예에 따라서 D2D 송신이 기지국에 야기하는 IBE, ICI, ISI 문제를 방지하기 위해 D2D 송신전력 제어를 수행하는 경우, 셀 내 D2D 송신 단말의 위치, discovery range class 등에 따라 D2D range (또는 coverage)가 상이할 수 있다. 이 경우, D2D range를 유지하는 방법을 고려해 볼 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 도 11에서 상세하게 설명한다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D통신의 range를 유지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

2) D2D 송신전력 제어 시, discovery 및 communication의 range를 유지하기 위한 방법

본 발명의 일 실시 예에 따라 D2D 송신이 기지국에 야기하는 IBE, ICI, ISI 문제를 방지하기 위해 D2D 송신전력 제어를 수행할 시, 셀 내 D2D 송신 단말의 위치, discovery range class 등에 따라 D2D range (또는 coverage)가 상이할 수 있다. 이러한 경우, D2D range 감소에 따라 D2D 성능이 감소할 수 있기 때문에, 이를 해결하기 위한 방안이 필요할 수 있다. 구체적으로는 IBE, ICI, ISI를 방지하기 위해 전송 전력을 상대적으로 줄여서 전송하는 것에 대응하여, 반복하여 재전송 함으로써 감소할 수 있는 D2D range의 변화를 최소화하면서 통신의 안정을 도모할 수 있다.

다만, 본 명세서에서는 전력제어에 따라 반복전송을 수행하는 것으로 설명될 수도 있으나, 반복전송과 전력제어는 필수적으로 연관되어 있는 것이 아님을 명시한다. 즉, 반복전송 자체의 효과로 D2D단말의 Range를 확보할 수 있으며, 다만 본 명세서에서는 반복전송방법을 전력제어에 따른 성능감소를 해결할 수 있는 일 실시 예로 설명하는 것이다.

도 11에 따르면, Type 1 discovery 및 Mode 2 communication의 경우에 SIB를 통해 D2D resource pool에 대한 정보를D2D 단말이 수신하는 경우 D2D단말은 D2D 송신전력 제어 및 이에 따른 재전송 횟수를 SIB를 통해 다음의 [표 1]과 같은 형태로 기지국으로부터 수신할 수 있다.

SIB 를 통해 D2D 단말로 송신되는 송신전력 및 재전송 파라미터

	Threshold A	Threshold B
송신 전력	P₀ dBm	P₁ dBm
재전송 횟수	N₀ repetitions	N₁ repetitions

[표 1]에 따르면 P₀ < P₁이고, N₀ > N₁이 일 수 있다. 즉, 높은 송신 전력을 사용하는 D2D 송신 단말은 (P₁), repetition을 수행하지 않거나, 적은 횟수의 repetition을 사용한다 (N₁). 반면에, 낮은 송신 전력을 사용하는 D2D 송신 단말은 (P₀), 많은 횟수의 repetition을 사용한다 (N₀). 이러한 동작을 위해, D2D 송신 단말은 CRS (Cell-specific Reference Signal) 및 DMRS (Demodulation Reference Signal), CSI-RS (Channel State Information Reference Signal), MBSFN RS (Multicast and Broadcast Single Frame Network Reference Signal), 또는 P-RS (Positioning Reference Signal)와 같이 기지국으로부터 하향링크를 통해 전송되는 RS들 중 적어도 어느 하나의 RS들을 이용하여 기지국과 D2D 송신 단말과의 채널 품질을 측정할 수 있다. 예를 들어, D2D 송신 단말은 CRS를 이용하여 RSRP (Reference Signal Received Power), RSRQ (Reference Signal Received Quality) 등을 측정하여 채널 품질을 측정할 수 있다. 또는 앞서 언급한 RS들 중 하나 또는 복수개의 RS들을 이용하여 기지국과 송신 D2D 단말의 path-loss를 예측할 수 있다.

즉, 재전송(repetition) 횟수를 결정하기 위하여 D2D단말 또는 기지국은 적어도 하나 이상의 RS를 이용하여 채널 상태를 측정하거나, 기지국과 송신 D2D단말간의 path-loss를 예측할 수 있다. 이 경우 측정한 채널 품질인 RSRP, RSRQ 또는 path-loss에 미치지 못하는 경우를 임계값(threshold)으로 하여 재전송 횟수를 결정할 수 있다. 따라서 [표 1]의 threshold는 RSRP, RSRQ, 또는 path-loss 등 채널 상태를 판단할 수 있는 어떠한 값도 threshold의 결정에 사용될 수 있다.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 threshold A, threshold B는 path-loss 또는 거리에 관계된 값으로 가정하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 11에 따르면, 기지국과의 거리가 가까운 (즉, path-loss가 적은) D2D 송신 단말들은 기지국으로 야기하는 IBE, ICI, ISI의 문제를 최소화시키기 위해 낮은 송신 전력을 사용하고 (P₀), 많은 횟수의 repetition을 사용할 수 있다 (N₀). 이와 달리, 기지국과 거리가 먼 (path-loss가 큰) D2D 송신 단말들은 기지국으로 야기하는 IBE, ICI, ISI의 영향이 적거나 없기 때문에 높은 송신 전력을 사용하고 (P₁), 낮은 횟수의 repetition (N₁) 또는 repetition을 수행하지 않는다.

따라서 단말은 자신이 측정한 기지국과의 채널 품질 정보와 SIB를 통해 수신한 표 1의 정보를 바탕으로 송신전력과 재전송 횟수를 결정할 수 있다. 또한 송신전력과 재전송 횟수와 관련된 [표 1]의 정보들은 SIB를 통해 송신되지 않고, 미리 D2D 단말에 내장되어 있을 수도 있다.

한편, 기지국이 D2D 단말이 송신할 시간-주파수 자원을 할당해주는 Type 2 discovery 및 Mode 1 communication에서는 기지국이 자원할당, 송신전력 파라미터, 그리고 재전송 횟수를 하향링크 제어채널 (PDCCH) 또는 RRC signaling을 통해 D2D 송신 단말들에게 알려줄 수 있다.

전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른, 재전송(repetition)은 전력 제어에 따른 D2D 커버리지의 변화를 최소화 하기 위한 것 이외에도, Discovery range class를 지원하기 위해서 사용될 수도 있다.

즉, 본 발명의 전송 전력 제어 방법을 적용하여 기지국에 미치는 영향을 줄이기 위해 D2D 송신전력 제어를 수행했으나, discovery range class를 지원하기 위해 D2D 단말의 coverage를 증가시켜야 할 수도 있다. 이러한 경우에도, 사전에 정의된 송신전력과 재전송횟수를 이용하여 동작시킬 수 있다.

도 11에 따르면, 기지국은 SIB를 통해 Threshold A, Threshold B 및 그에 따른 송신전력과 재전송 횟수를 알려줄 수 있다. 도 11에서는 설명의 편의를 위해 두 개의 threshold(A, B)를 운용하는 예를 보였으나, 하나의 threshold 또는 세 개 이상의 threshold를 운용하는 방법으로도 확장할 수 있다. SIB를 통해 [표 1]의 정보를 수신한 D2D 송신 단말들은 기지국과 자신의 하향링크 채널 품질을 측정하여 threshold와 비교를 수행한다. Threshold에 따라 D2D 송신 단말의 송신 전력과 재전송 횟수를 결정한다. 한편, 기지국이 D2D 단말이 송신할 시간-주파수 자원을 할당해주는 Type 2 discovery 및 Mode 1 communication에서는 미리 매칭된 repetition의 운용 없이, 기지국이 자원할당, 송신전력 파라미터, 그리고 재전송 횟수를 하향링크 제어채널 (PDCCH) 또는 RRC signaling을 통해 D2D 송신 단말들에게 알려줄 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력제어 및 재전송(repetition)방법에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 반복전송방법을 나타내는 순서도이다.

도 12에 따르면, 먼저 단말은 기지국으로부터 반복 전송에 관한 정보를 수신한다(1200). 여기서 반복 전송에 관한 정보는 다양한 형태일 수 있다. 구체적으로, 표 1과 같이 무선자원에서의 송신 전력과, 해당 송신전력으로 전송하는 경우의 반복전송 횟수에 관한 정보일 수 있다. 또한 임의의 임계값 정보일 수 있으며, 해당 값을 이용하여 단말이 직접 반복전송 횟수를 결정할 수도 있다. 이 경우 상기 임계값 정보는 상기 기지국과 상기 단말간의 채널 품질을 나타내는 RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 또는 상기 기지국과 상기 단말간의 경로손실(Path-loss) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

또한 무선자원 각각 반복전송횟수가 미리 매핑되어 있는 정보를 제공할 수도 있고, 이 경우 전술한 전력 제어방법에 결합되어 전력제어 파라미터와 반복전송에 관한 정보가 함께 전송될 수 있다. Type1의 경우에는 SIB를 통해 단말에 전달될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

1210단계에서 D2D통신을 위해 기지국이 제공한 무선자원 풀 중에서 사용할 무선자원을 결정할 수 있다. 결정하는 구체적인 방법은 D2D통신 방식에 따라서 다양하게 구현될 수 있다. 즉, Type1의 경우 랜덤하게 또는 에너지 레벨에 따라서 사용할 무선자원을 결정할 수도 있고, 단말과 기지국의 채널 상태에 따라서 결정할 수도 있다. 구체적인 무선자원결정방법이나 해당 무선자원에 따라 반복전송을 결정하는 다양한 실시 예들은 도14 이하에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

이후, 1220단계에서, 단말은 결정된 무선자원에서 반복전송에 관한 정보에 따라 D2D통신을 수행할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D통신의 range를 유지하는 방법의 다른 실시 예로, 하나의 탐색 주기 내에 존재하는 하나의 자원 풀에서 시간축의 위치별로 반복전송 횟수가 다른 경우를 나타낸 도면이다.

도 13에 따르면, 기지국은 D2D통신에 사용할 반복전송에 관한 정보를 생성할 수 있다(1310). 여기서 반복전송에 관한 정보는, 단말의 송신전력에 대응하는 반복전송횟수일 수 있다.

또는, 단말이 데이터를 전송하는 반복전송횟수를 결정하는데 이용되는 임계값 정보이고, 상기 임계값 정보는 단말이 임의의 송신 전력으로 데이터를 전송하는 경우, 적어도 어느 하나의 기준신호(RS;Reference Signal)를 이용하여 기지국과 D2D단말간의 채널 상태를 측정하여 측정된 채널 상태에 따라 반복전송 횟수를 결정하는데 사용될 수 있다. 여기서 임계값은 RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 또는 상기 기지국과 상기 단말간의 경로손실(Path-loss) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

따라서 1310단계 이전에, 단말로부터 채널 품질 결과를 1300단계에서 수신받을 수도 있다. 다만, 단말로부터 수신한 채널 상태 결과에 따라서 반복 전송에 관한 정보를 반드시 생성하여야 하는 것은 아니므로, 도면에서 점선으로 표현하였다. 예를 들어, 자원 풀에 재전송 횟수가 맵핑되어 있을 수 있다. 즉, 자원 풀 A₁은 재전송 N₁, 자원 풀 A₂는 재전송 N₂ 등으로 implicit하게 맵핑되어 있어, 단말이 기지국으로부터 자원 풀 정보를 SIB를 통해 할당 받으면, 해당 자원 풀에서 반복전송을 수행한다. 동일한 방법으로 복수 개의 자원 풀에 대한 동작도 가능할 수 있다 (도 14 참조).

이후, 기지국은 1320단계에서 단말에 생성된 반복전송에 관한 정보를 전송할 수 있다.

전송하는 방법에는 제한이 없으나, Type 1 Discovery의 경우, SIB를 통해 단말에 전달할 수 있다. 한편, Type 2로 동작하는 D2D 송신 단말은 RRC_Connected mode에 있기 때문에, 기존 셀룰러 단말처럼 탐색신호의 송신 전력 및 탐색신호 전송 횟수를 기지국이 직접 명령할 수 있다. 이러한 명령은 UE-specific한 RRC signaling을 통해 이루어지거나, (e)PDCCH로 송신되는 DCI 를 이용하여 이루어질 수 있다. 그러나 D2D 수신 단말이 반복 전송되어 수신되는 탐색신호를 combining하여 복호하기 위해서는 D2D 수신 단말도 반복 전송 여부 및 반복 전송의 횟수를 알아야 한다. 따라서, Type 2에서도 SIB를 통해 반복 전송 횟수를 셀 내의 모든 단말들에게 방송할 수 있다. 한 셀에서 Type 1과 Type 2 discovery를 모두 지원하는 경우, 두 discovery type의 커버리지 요구 사항이 서로 다를 수 있기 때문에, SIB를 통해 전송되는 반복 전송 횟수 정보는 Type 1과 Type 2 discovery에 대해 각각 다를 수 있다.

이하에서는 도 12 및 도 13에 적용될 수 있는 D2D 통신의 반복전송 방법의 다양한 실시 예를 도 14 내지 19를 통해서 상세하게 설명한다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 한번의 탐색 신호 전송 이후로 수행되는 반복전송을 위한 탐색자원이 첫 번째 탐색신호 전송의 시간/주파수 자원과 특정한 연결관계에 있는 경우를 나타낸 도면이다.

도 14에 따르면 D2D단말이 discovery에 사용하는 무선 자원 풀에 각각 재전송 횟수가 미리 매핑(mapping)되어 있을 수 있다.. 또한, SIB (for Type 1 discovery and Mode 2 communication)로 송신단말에 송신 자원 풀과 재전송 횟수를 알려주고, 수신단말에게 수신 자원 풀과 재전송 횟수를 알려줄 수 있다. 또한, UE-specific RRC signaling or (e)PDCCH (for Type 2B discovery and Mode 1 communication)로 기지국이 송신단말에 송신 자원과 재전송 횟수를 알려주고, 수신단말에 수신 자원 풀과 재전송 횟수를 SIB를 통해 알려줄 수 있다.

즉, 도 14에서 기지국은 하나의 탐색 주기 내에 복수의 탐색 자원 풀을 알려준 경우로써, 시간적으로 서로 다른 서브프레임에서 서로 다른 탐색 신호 반복 전송 횟수를 갖는 경우를 나타낸다. 이 때, 0, 1, 2 각각의 숫자는 재전송(repetition)횟수를 나타낼 수 있다. 즉, 0의 경우는 반복 전송이 없는 경우, 0, 1은 1번의 반복 전송이 있는 경우, 0, 1, 2는 2번의 반복 전송이 있는 경우를 나타낸다. 따라서, 시간적으로 서로 다른 탐색 자원 풀을 이용하여 재전송 횟수의 제어도 가능할 수 있다.

또한, 이러한 반복 전송은 자원할당과 연계하여 운용할 수 있다. 예를 들어, Type 1으로 동작하는 D2D 송신 단말은 도 11에서 언급한 Threshold와 같이, 미리 정해져 있는 조건 또는 기지국이 정해준 조건에 따라 탐색 자원 풀을 선택하고 그에 따른 탐색 자원 반복 횟수를 결정할 수 있다. 구체적으로, 셀 가장자리 단말은 높은 송신 전력을 사용하여 D2D 송신을 수행하더라도, 기지국에 미치는 IBE 또는 ICI 영향이 적을 수 있기 때문에, 탐색 자원 풀 1을 이용하여 반복전송 없이 탐색 신호를 송신한다. 이와 반대로, 기지국에 인접한 D2D 송신 단말의 경우, 높은 D2D 송신 전력을 사용할 경우, 기지국으로 수신단에 IBE 또는 ICI 문제를 심각하게 야기할 수 있기 때문에, 탐색자원 풀 3을 이용하여 낮은 송신 전력으로 탐색신호를 반복 송신한다.

본 발명의 다양한 실시 예에서, 반복 전송은 discovery range class와 연계하여 동작할 수 있다. Discovery에서 range class 또는 coverage requirement에 따라 서로 다른 discovery 자원 풀을 운용할 수 있다. 예를 들어, 도 14에서 탐색 자원 풀 1은 short range class, 탐색 자원 풀 2는 medium range class, 탐색 자원 풀 3은 long range class를 각각 지원할 수 있다. 이러한 자원 풀은 1개 이상의 subframe으로 구성될 수 있으며, 각 range class마다 1개 이상의 자원 풀을 구성할 수 있다. 또한 도 14에서 예시한 바와 같이 하나의 탐색 주기 내에 서로 다른 discovery range class를 지원하는 자원 풀이 존재거나, 하나의 탐색 주기 내에 하나의 range class를 지원하는 자원 풀만 존재하면서 각 자원 풀이 서로 다른 탐색 주기를 가질 수도 있다. 예를 들어, long range class를 지원하는 탐색 자원 풀 3 (또는 복수 개의 자원 풀들)은 주기 A마다 반복되고, medium range class를 지원하는 자원 풀 2 (또는 복수 개의 자원 풀들)는 주기 B마다 반복되며, short range class를 지원하는 자원 풀 1 (또는 복수 개의 자원 풀들)은 주기 C마다 반복될 수 있다. 이때 각 자원 풀이 서로 다른 탐색 주기를 갖는다는 것은 A, B, C가 서로 다르다는 것을 의미한다.

또 다른 실시 예에서, 반복 전송은 discovery range class와 연계하여 운용될 수 있다. 예를 들어 각 discovery range class에서 사용되는 최대 송신 전력을 P_Short, P_Medium, P_Long으로 정의하고, 각 range class를 지원하는 서로 다른 자원풀이 운용된다고 가정한다. 따라서, 도 14의 자원 풀 1은 short range class를 지원하며, 반복 전송 0, P_Short의 전력을 사용할 수 있다. 자원 풀 2는 medium range class를 지원하며, 반복 전송 1, P_Medium의 전력을 사용할 수 있다. 그리고, 자원 풀 3은 long range class를 지원하며, 반복 전송 2, P_Long의 전력을 사용할 수 있다.

또 다른 실시 예에서, 반복 전송은 discovery range class 및 D2D 송신 전력, 그리고 반복 전송과 연계하여 운용될 수 있다. 예를 들어 각 discovery range class에서 사용되는 최대 송신 전력을 P_Short, P_Medium, P_Long으로 정의하고, 각 range class를 지원하는 서로 다른 자원풀이 운용된다고 가정한다. 따라서, 도 14의 자원 풀 1은 long range class를 지원하며, P_Long의 전력을 사용하므로, 반복 전송을 사용하지 않을 수 있다 (반복 전송 0). 자원 풀 2는 medium range class를 지원하며, P_Medium의 전력을 사용하므로, 1번의 반복 전송을 통해 coverage를 확장할 수 있다. 마지막으로, 자원 풀 3은 long range class를 지원하며, P_Short의 전력을 사용하므로, 2번의 반복 전송을 통해 coverage를 확장할 수 있다.

또 다른 실시 예에서, 상향링크 제어채널 (PUCCH)는 ACK/NACK, SR (Scheduling Request) 등과 같이 셀룰러 단말의 상향링크 피드백을 위해 존재하며, 특정 서브프레임에서 PUCCH를 차지하는 RB (resource block)의 수 및 특정 서브프레임에서 어떤 단말이 PUCCH를 통해 피드백을 송신할 것인지는 기지국 스케줄러에 의해 결정된다. 즉, 탐색 주기내에서 탐색 자원 풀의 주파수 축으로 위/아래에 존재하는 PUCCH의 RB 수는 탐색 자원 풀마다 다를 수 있다. 이러한 경우에, 기지국은 PUCCH를 차지하는 RB의 수 또는 PUCCH의 스케줄링 여부에 따라 탐색자원 풀을 다르게 운용할 수 있다. 예를 들어, 탐색자원 풀 1의 주파수 축으로 위/아래에서 PUCCH가 스케줄링 되지 않고, 탐색자원 풀 2에서는 PUCCH를 구성하는 RB 수가 1, 그리고 탐색자원 풀 3에서는 PUCCH를 구성하는 RB 수가 2 이상이라고 가정한다. 탐색자원 풀 1의 경우, PUCCH가 존재하지 않기 때문에 최대 송신 전력을 이용하여 D2D 송신을 수행할 수 있으므로 반복전송을 요구하지 않는다. 탐색자원 풀 2와 탐색자원 풀 3의 경우 PUCCH를 사용하는 셀룰러 단말들이 있기 때문에, D2D 단말이 기지국으로 수신되는 PUCCH로 야기하는 IBE, ICI 문제등을 완화하기 위해서, 전력제어를 수행한다. 그러나 탐색자원 풀 2는 탐색자원 풀 3에 비해 PUCCH를 구성하는 RB의 수가 적기 때문에, 탐색자원 풀 2는 탐색자원 풀 3에 비해 상대적으로 높은 D2D 송신 전력 값을 사용할 수 있다. 탐색자원 풀 2와 탐색자원 풀 3에서 송신하는 D2D 단말들은 해당 풀에서 사용할 수 있는 송신전력 값과 그에 해당되는 반복전송 횟수에 따라 D2D 송신을 수행한다.

Type 1 D2D 송신 단말의 경우, 송신 전력과 그에 따른 탐색신호의 반복 송신을 위한 탐색자원 풀 정보는 SIB를 통해 기지국으로부터 할당 받는다. 본 예시에서는 설명의 편의상 하나의 탐색 주기 내에서 서로 다른 반복전송 횟수를 사용하는 탐색자원 풀을 설명하였으나, 하나의 탐색 주기 내에서 하나의 반복전송 횟수를 사용하는 탐색자원 풀을 사용하되, 탐색 주기별로 서로 다른 반복전송 횟수를 사용하는 탐색자원 풀의 운용도 가능하다.

한편, Type 2로 동작하는 D2D 송신 단말은 RRC_Connected mode에 있기 때문에, 기존 셀룰러 단말처럼 탐색신호의 송신 전력 및 탐색신호 전송 횟수를 기지국이 직접 명령할 수 있다. 이러한 명령은 UE-specific한 RRC signaling을 통해 이루어지거나, (e)PDCCH로 송신되는 DCI 를 이용하여 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 송신 단말의 전송 횟수는 기지국이 명령해 줄 수 있으나, 수신 단말은 이러한 기지국의 명령을 듣지 못하기 때문에, 송신 단말의 전송 횟수를 모를 수 있다. 따라서 자원 풀과 전송 횟수가 맵핑되어 있어야 수신 단말이 전송 횟수를 알 수 있다. 즉, 자원 풀 1, 자원 풀 2, 그리고 자원 풀 3이 있다고 가정할 경우, 자원 풀 1은 1번 전송 (반복 전송 없음), 자원 풀 2는 2번 전송 (1번 반복 전송), 그리고 자원 풀 3은 3번 전송 (2번 반복 전송)할 것이 기지국과 단말 사이에 약속되어 있어야 한다. 이러한 가정하에, Type 2로 동작하는 D2D 송신 단말이 기지국으로 자원할당을 요청했을 때, 기지국은 D2D 송신 단말의 discover range class 또는 기지국으로 D2D 송신 단말이 야기할 수 있는 IBE, ISI, ICI 영향들을 고려하여 반복전송 횟수와 송신 전력, 그리고 그에 mapping 되는 자원을 송신 D2D 단말에게 할당해 줄 수 있다.

본 예시에서는 최대 2번의 반복 전송을 예를 들었으나, 그 이상의 반복 전송도 가능하다 (예를 들어, 4번 또는 8번 등). 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 대한 설명에서는 range class 별로 하나의 자원 풀을 명시 했으나, range class별로 둘 이상의 자원 풀을 운용할 수도 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 탐색자원 풀들이 주파수 다중화 (Frequency Division Multiplexing)되어 사용될 때, 전력제어, 자원할당, 그리고 재전송의 연계된 동작을 나타낸 도면 (주파수 축에서 재전송)이다.

도 15는 탐색자원 풀들이 주파수 다중화 (Frequency Division Multiplexing)되어 사용될 때, 전력제어, 자원할당, 그리고 재전송의 연계된 동작을 나타낸다. PUCCH에 인접한 탐색 자원 풀 N+1에서 D2D 송신을 수행하는 단말들은 PUCCH로 야기하는 IBE, ICI 문제를 완화시키기 위해 낮은 송신 전력을 사용하므로 N 번의 반복전송을 통해 탐색 range를 유지할 수 있다. 한편, PUCCH에서 멀리 떨어진 탐색자원 풀 1에서 D2D 송신을 수행하는 단말들은 높은 송신 전력을 사용할 수 있으므로, 별도의 반복전송 없이 D2D 전송을 수행할 수 있다. Type 1 D2D를 수행하는 단말들을 위해 기지국은 SIB를 통해 탐색자원 풀에 대한 정보 및 송신 전력 파라미터 값들을 전송한다. 또한 반복전송 횟수는 상기 탐색자원 풀에 대한 정보에 포함되어 전송되거나, 별개로 전송될 수 있다. 이때 기지국은 각 탐색자원 풀에서 사용할 수 있는 송신 전력 값(송신 전력 파라미터 값)과 반복전송 횟수를 implicit 또는 explicit하게 알려줄 수 있다. Implicit 방식은 각 탐색자원 풀의 인덱스 또는 탐색자원 풀의 위치에 송신전력 값과 반복전송 횟수가 맵핑되어 있는 경우를 의미한다. 즉, 기지국은 Type 1 D2D 단말들에게 탐색자원 풀의 시간-주파수 위치 정보만을 알려주고, 이를 획득한 단말들은 미리 맵핑된 관계에 의해 특정 탐색자원 풀에서 사용될 송신전력 값과 반복전송 횟수를 알 수 있다. Explicit 방식은 implicit 방식처럼 미리 맵핑된 관계를 이용하는 것이 아니고, 기지국이 특정 탐색자원 풀의 시간-주파수 위치, 해당 탐색자원 풀에서 사용될 수 있는 송신 전력 값과 반복전송 횟수를 모두 알려주는 경우를 의미한다.

Type 2 D2D를 수행하는 단말들은 RRC_Connected 상태로 있기 때문에, 기지국은 Type 2 D2D 단말들이 D2D 송신을 위해 사용할 시간-주파수 자원을 스케줄링한다. 이러한 스케줄링 정보는 기지국이 하향링크 제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 D2D 송신 단말들에게 알려주거나, RRC signaling을 통해 스케줄링 정보를 알려줄 수 있다. 이때, 기지국은 Type 2 D2D 단말들에게 할당된 시간-주파수 자원에서 사용할 D2D 송신 전력과 반복전송 횟수를 Explicit하게 알려줄 수 있다. Type 2 D2D 수신 단말들이 수신된 탐색 메세지를 combining한 후 복호하기 위해, 반복전송 횟수를 수신 단말들이 알고 있어야 한다. 이를 위해 기지국은 반복 전송 횟수를 셀 내의 모든 D2D 단말들에게 SIB를 통해 직접 방송하거나, 자원 풀과 반복 전송 횟수가 implicit하게 mapping될 수 있다. 자원 풀과 반복 전송 횟수가 mapping된 경우, D2D 수신 단말들은 SIB를 통해 자원 풀 정보를 수신하며, 각 풀에서의 반복 전송 횟수를 implicit하게 알 수 있다.

한편, 기지국은 Type 2 D2D 송신 단말들에게 시간-주파수 자원의 위치만을 알려주고, 미리 정의된 맵핑 관계에 의해 자신이 기지국으로 할당받은 자원의 위치에서 사용할 송신전력 값과 반복전송 횟수를 implicit하게 알 수 있다. 도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 예시를 나타낸 것이다. 도 15와의 차이는 각 탐색 자원 풀 내에서 반복전송을 위해 사용되는 자원이 시간축으로 연속된 자원인 경우라는 점이다.

도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 탐색자원 풀들이 주파수 다중화 (Frequency Division Multiplexing)되어 사용될 때, 전력제어, 자원할당, 그리고 재전송의 연계된 동작을 나타낸 도면(시간축에서 재전송)이다.

도 16은 구체적으로, 탐색자원 풀들이 주파수 다중화 (Frequency Division Multiplexing)되어 사용될 때, 전력제어, 자원할당, 그리고 재전송의 연계된 동작을 나타낸다. 도 15와의 차이는 반복 전송이 탐색 자원 풀에서 주파수 축으로 반복 전송하는 도 15와 달리 도 16에서는 반복 전송이 탐색 자원 풀에서 시간축으로 이루어진다.

도 16에 따르면, PUCCH에 인접한 탐색 자원 풀 N+1에서 D2D 송신을 수행하는 단말들은 PUCCH로 야기하는 IBE, ICI 문제를 완화시키기 위해 낮은 송신 전력을 사용하므로 N 번의 반복전송을 통해 탐색 range를 유지할 수 있다. 한편, PUCCH에서 멀리 떨어진 탐색자원 풀 1에서 D2D 송신을 수행하는 단말들은 높은 송신 전력을 사용할 수 있으므로, 별도의 반복전송 없이 D2D 전송을 수행할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 하나의 탐색 주기 내에 존재하는 하나의 자원 풀에서 시간 축의 탐색자원 위치별로 반복전송 횟수가 다른 경우를 나타낸 도면 이다.

구체적으로, 도 17은 하나의 탐색 주기 내에 존재하는 하나의 자원 풀에서 시간 축의 탐색자원 위치별로 반복전송 횟수가 다른 경우를 나타낸다. 즉, 첫번째 시간축에서의 탐색자원은 반복전송없이 전송되고(0으로 표기), 두 번째 시간축을 구성하는 탐색자원은 초기전송(0으로 표기)과 한 번의 반복전송(1로 표기)을 사용하여 전송되며, 세 번째 시간축을 구성하는 탐색자원은 초기전송(0으로 표기), 한 번의 반복전송(1로 표기), 그리고 두 번의 반복전송(2로 표기)을 사용하여 전송된다. 이때 각 탐색자원의 크기는 주파수 축으로 연속적인 2-PRB pair 또는 3-PRB pair를 의미하며, 1-PRB pair는 normal CP를 사용할 경우 시간축으로 14개의 심볼과 주파수 축으로 12개의 캐리어로 구성되고, extended CP를 사용할 경우, 시간축으로 12개의 심볼과 주파수 축으로 12개의 캐리어로 구성된다.

Type 1 discovery를 수행하는 단말들은, 탐색자원 풀내에서 시간축, 그리고 주파수 축으로 탐색자원이 어떻게 배치되어 있는지 사전에 알고 있어야 한다. 이러한 정보는 탐색자원과 반복전송 횟수가 맵핑되어 있는 테이블 형태로 기지국이 SIB를 통해 D2D 단말들에게 알려주거나, 모든 D2D 단말에 내장되어 있는 값일 수 있다.

한편, Type 2B discovery를 수행하는 단말들은, 기지국이 D2D 송신 자원을 할당하는 과정에서 RRC signaling 또는 PDCCH를 통한 D2D grant 과정에서 반복전송 횟수 및 시간/주파수 축의 탐색자원을 explicit하게 할당 받을 수 있다. 또한 기지국은 시간/주파수 축의 D2D 송신 자원만을 할당하고, 해당 D2D 송신 자원이 implicit하게 탐색자원 풀내의 반복전송 횟수에 맵핑되어 있을 수 있다. 예를 들어, 도 13에서 기지국이 특정 D2D 송신 단말에게 시간 축으로 3을 의미하는 자원을 할당한 경우, 해당 D2D 송신 단말은 4번 반복전송을 수행해야 함을 implicit하게 알 수 있다. 이때, 4번 반복 전송을 수행하는 주파수 자원의 시작점을 기지국이 D2D 송신 단말에게 알려주어야 한다.

도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 D2D 통신의 range를 유지하는 또 다른 실시 예로, 한번의 탐색 신호 전송 이후로 수행되는 반복전송을 위한 탐색자원이 첫 번째 탐색신호 전송의 시간/주파수 자원과 특정한 연결관계에 있는 경우를 나타낸 도면이다.

도 18은, 한번의 탐색 신호 전송 이후로 수행되는 반복전송을 위한 탐색자원이 첫 번째 탐색신호 전송의 시간/주파수 자원과 특정한 연결관계에 있는 경우를 나타낸다. 이러한 연결관계를 탐색자원의 패턴이라 명명하고, 에너지 센싱 또는 랜덤 자원 선택 방법에 의해 도 19의 0번 자원을 선택한 D2D 송신 단말은 미리 정의된 탐색자원의 패턴을 이용하여 1번 자원, 그리고 2번 자원을 이용하여 탐색자원의 반복전송을 수행한다. 수신 D2D 단말은 미리 정의된 탐색자원의 패턴을 이용하여, 0번, 1번, 그리고 2번 자원을 Chase Combining 또는 Incremental Redundancy 방법에 의해 결합 (combining)하고 해당 탐색 신호를 복호한다. 이때, 탐색 자원의 패턴은 첫번째 탐색신호의 전송 위치가, 이후에 발생하는 모든 탐색신호 반복전송의 패턴에 맵핑될 수 있다. Type 1 discovery에서는 이러한 첫번째 탐색 신호의 주파수 자원과 반복전송되는 탐색자원의 시간/주파수 위치가 테이블 형태로 맵핑되어 있을 수 있다. 이러한 맵핑은 단말에 내장되어 있거나, SIB를 통해 기지국이 D2D 단말들에게 알려줄 수 있다. Type 2B discovery에서는 bit map 형태로 기지국이 단말에게 패턴을 알려 줄 수 있다 (예를 들어, 앞의 x bits는 주파수 index를 나타내고, 뒤의 y bits는 반복전송 여부를 나타낸다).

한편, 앞서 언급한 미리 정의된 탐색자원의 패턴 이외에, 각 D2D 송신 단말은 두 개의 DMRS (De-Modulation Reference Signal) 또는 두 개의 DMRS set를 이용하여 초기전송 및 반복전송 여부를 D2D 수신 단말을 위해 알려줄 수 있다. 예를 들어, DMRS-A (또는 DMRS set A)는 초기전송을 나타내고, DMRS-B(또는 DMRS set B)는 반복전송을 나타낸다고 가정하고, 4번 반복전송을 수행한다고 가정할 경우, D2D 송신 단말은 D2D 탐색자원에 DMRS-A, DMRS-B, DMRS-B, DMRS-B의 형태로 맵핑하여 전송한다. D2D 수신 단말은 각 D2D 탐색자원을 복호할 때, DMRS를 이용하여 채널 estimation을 수행한다. 이때 D2D 수신 단말은 DMRS-A와 DMRS-B 둘 중 어떠한 DMRS가 D2D 송신 단말로부터 송신되었는지의 여부를 blind하게 detection하고, 해당 D2D 탐색자원이 초기 전송된 것인지, 반복 전송된 것인지를 판단할 수 있다.

이상에서 설명된 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. 또한 앞서 설명된 본 발명에 따른 실시 예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100: Reception Pool
110: Discovery period

Claims

무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말의 송신 전력 제어 방법에 있어서,
기지국으로부터 상기 단말이 D2D 디스커버리 신호 전송에 사용하는 무선 자원에 대한 정보 및 상기 무선 자원에 대응하는 전력 제어 정보를 수신하는 단계;
상기 단말의 디스커버리 레인지 클래스(discovery range class)를 기반으로 최대 전송 전력을 확인하는 단계;
상기 전력 제어 정보를 기반으로 제1 전송 전력을 확인하는 단계;
상기 최대 전송 전력과 상기 제1 전송 전력을 비교하여 전송 전력을 상기 최대 전송 전력과 상기 제1 전송 전력 중 최소값으로 결정하는 단계;
결정된 상기 전송 전력으로 D2D 디스커버리 신호를 전송하는 단계;를 포함하며,
상기 제1 전송 전력은 10*log₁₀(M)+P₀+α*PL 의 식을 기반으로 확인되며, M은 상기 D2D 디스커버리 신호를 위해 사용되는 자원 블록의 수이고, P₀은 셀 특정 값이고, α 는 경로 손실과 관련된 값인 것을 특징으로 하는 전송 전력 제어 방법.
제 1항에 있어서, 상기 D2D 디스커버리 신호 전송에 사용하는 무선 자원에 대한 정보 및 상기 무선 자원에 대응하는 전력 제어 정보는 시스템 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 전력 제어 방법.
제 1항에 있어서, 상기 M의 값은 2인 것을 특징으로 하는 전송 전력 제어 방법.
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무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말에 있어서,
통신을 수행하는 통신부; 및
기지국으로부터 상기 단말이 D2D 디스커버리 신호 전송에 사용하는 무선 자원에 대한 정보 및 상기 무선 자원에 대응하는 전력 제어 정보를 수신하고, 상기 단말의 디스커버리 레인지 클래스(discovery range class)를 기반으로 최대 전송 전력을 확인하고, 상기 전력 제어 정보를 기반으로 제1 전송 전력을 확인하고, 상기 최대 전송 전력과 상기 제1 전송 전력을 비교하여 전송 전력을 상기 최대 전송 전력과 상기 제1 전송 전력 중 최소값으로 결정하고, 결정된 상기 전송 전력으로 D2D 디스커버리 신호를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제1 전송 전력은 10*log₁₀(M)+P₀+α*PL 의 식을 기반으로 확인되며, M은 상기 D2D 디스커버리 신호를 위해 사용되는 자원 블록의 수이고, P₀은 셀 특정 값이고, α 는 경로 손실과 관련된 값인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 6항에 있어서, 상기 D2D 디스커버리 신호 전송에 사용하는 무선 자원에 대한 정보 및 상기 무선 자원에 대응하는 전력 제어 정보는 시스템 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
제 6항에 있어서, 상기 M의 값은 2인 것을 특징으로 하는 단말.
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무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말의 통신 방법에 있어서,
기지국으로부터 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보를 수신하며, 상기 설정 정보는 하나 이상의 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 자원 정보와 상기 하나 이상의 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 반복 전송에 대한 정보를 포함하는 단계;
상기 단말이 D2D 디스커버리 신호 전송을 위해 사용할 D2D 디스커버리 자원 풀 내의 무선 자원을 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 상기 반복 전송에 대한 정보 및 미리 정해진 패턴을 기반으로 결정하는 단계;및
결정한 상기 무선 자원을 이용하여 D2D 디스커버리 신호를 송신하는 단계;를 포함하고,
상기 반복 전송에 대한 정보는 반복 전송의 수에 관련된 것을 특징으로 하는 단말의 통신방법.
제 21항에 있어서, 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보는 시스템 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말의 통신방법.
제 21항에 있어서, 상기 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각에 상응하는 전송 전력에 대한 정보가 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제 21항에 있어서, 상기 무선 자원 상에서 전송되는 상기 D2D 디스커버리 신호는 상기 D2D 디스커버리 신호를 수신하는 단말에서 디코딩되기 위해 컴바이닝되는 것을 특징으로 하는 단말의 통신방법.
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무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국의 통신 방법에 있어서,
D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보를 생성하며, 상기 설정 정보는 하나 이상의 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 자원 정보와 상기 하나 이상의 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 반복 전송에 대한 정보를 포함하는 단계; 및
상기 설정 정보를 단말에 전송하는 단계;를 포함하며,
D2D 디스커버리 자원 풀 내의 무선 자원에서 D2D 디스커버리 신호가 전송되며,
상기 무선 자원은 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 상기 반복 전송에 대한 정보 및 미리 정해진 패턴에 상응하며,
상기 반복 전송에 대한 정보는 반복 전송의 수에 관련된 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제 29항에 있어서, 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보는 시스템 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제 29항에 있어서, 상기 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각에 상응하는 전송 전력에 대한 정보가 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신방법.
제 29항에 있어서, 상기 무선 자원 상에서 전송되는 상기 D2D 디스커버리 신호는 상기 D2D 디스커버리 신호를 수신하는 단말에서 디코딩되기 위해 컴바이닝되는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신방법.
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무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 수행하는 단말에 있어서,
통신을 수행하는 통신부; 및
기지국으로부터 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보를 수신하며, 상기 설정 정보는 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 자원 정보와 상기 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 반복 전송에 대한 정보를 포함하고, 상기 단말이 D2D 디스커버리 신호 전송을 위해 사용할 D2D 디스커버리 자원 풀 내의 무선 자원을 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 상기 반복 전송에 대한 정보 및 미리 정해진 패턴을 기반으로 결정하고, 결정한 상기 무선 자원을 이용하여 D2D 디스커버리 신호를 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 반복 전송에 대한 정보는 반복 전송의 수에 관련된 것을 특징으로 하는 단말.
제 36항에 있어서, 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보는 시스템 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말.
제 36항에 있어서, 상기 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각에 상응하는 전송 전력에 대한 정보가 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말.
제 36항에 있어서, 상기 무선 자원 상에서 전송되는 상기 D2D 디스커버리 신호는 상기 D2D 디스커버리 신호를 수신하는 단말에서 디코딩되기 위해 컴바이닝되는 것을 특징으로 하는 단말.
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무선 통신 시스템에서 단말 간 (Device to Device; D2D) 통신을 지원하는 기지국에 있어서,
통신을 수행하는 통신부; 및
D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보를 생성하며, 상기 설정 정보는 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 자원 정보와 상기 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각을 위한 반복 전송에 대한 정보를 포함하고, 상기 설정 정보를 단말에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
D2D 디스커버리 자원 풀 내의 무선 자원에서 D2D 디스커버리 신호가 전송되며,
상기 무선 자원은 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 상기 반복 전송에 대한 정보 및 미리 정해진 패턴에 상응하며,
상기 반복 전송에 대한 정보는 반복 전송의 수에 관련된 것을 특징으로 하는 기지국.
제 44항에 있어서, 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보는 시스템 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 44항에 있어서, 상기 하나 이상의 D2D 디스커버리 자원 풀 각각에 상응하는 전송 전력에 대한 정보가 상기 D2D 디스커버리 자원 풀에 대한 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 44항에 있어서, 상기 무선 자원 상에서 전송되는 상기 D2D 디스커버리 신호는 상기 디스커버리 신호를 수신하는 단말에서 디코딩되기 위해 컴바이닝되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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