KR20130029355A - 단말간 직접통신 방법 및 이를 지원하는 단말 - Google Patents

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Abstract

단말간 직접 통신 방법이 개시된다. 단말이 복수의 동기 정보를 수신한 경우, 우선 순위에 따라 상기 복수의 동기 정보 중 기준시각을 획득할 동기 정보를 선택한다. 여기서 우선 순위는, 기지국으로부터 수신한 제1 동기 정보, GPS로부터 수신한 제2 동기 정보, 기지국 또는 GPS로부터의 홉수가 작은 단말로부터 수신한 제3 동기 정보 순이다.

Description

단말간 직접통신 방법 및 이를 지원하는 단말{METHOD AND TERMINAL FOR DIRECT COMMUNICATION BETWEEN TERMINALS}
본 발명은 단말간 직접통신 방법 및 이를 지원하는 단말에 관한 것이다.
기지국과 단말 사이의 인프라 통신(즉, 셀룰러 통신)의 프레임 구조 하에서, 셀룰러 통신을 위한 자원 중 일부가 단말간 직접통신을 하는 직접통신 단말들이 사용한다.
일반적으로 단말간 직접통신을 위한 무선 통신 자원으로서 인프라 통신(셀룰라 통신) 프레임 내 상향링크의 일부 자원이 할당되며, 인프라 통신에 참여하는 기지국 및 단말은 단말간 직접통신에 할당된 자원을 사용하지 않는다. 이와 같이 할당된 자원에서 단말들이 직접통신 프로토콜과 절차로서 단말간 직접통신을 수행한다.
인프라 통신 프레임의 일부 자원을 단말간 직접통신을 위해 할당하는 경우, 기지국의 셀 커버리지 내에는 셀룰러 통신을 수행하는 단말의 신호와 직접통신을 수행하는 단말의 신호가 혼재할 수 있다. 따라서 직접통신을 수행하는 단말간의 동기 획득이 데이터 수신에 선행되어야 하며, 이에 대한 구체적인 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고 하는 과제는 단말간 직접통신에서 동기를 획득하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면 단말의 통신 방법이 제공된다. 상기 단말의 통신 방법은 복수의 동기 정보를 수신하는 단계 우선순위에 따라 상기 복수의 동기 정보 중 기준시각을 획득할 동기 정보를 선택하는 단계 및 상기 획득한 동기 정보를 통해 상기 기준시각을 획득하는 단계를 포함하며, 상기 우선순위는 기지국으로부터 수신한 제1 동기 정보, GPS로부터 수신한 제2 동기 정보, 기지국 또는 GPS로부터의 홉수가 작은 단말로부터 수신한 제3 동기 정보 순일 수 있다.
상기 제3 동기 정보는 상기 홉수가 동일한 경우 수신한 수신신호세기가 큰 단말로부터 수신한 동기 정보일 수 있다.
상기 제3 동기 정보의 다음 순위는, 단말이 임의로 선택한 기준시각을 포함하는 동기정보 중에서, 홉수가 작은 단말로부터 수신한 제4 동기 정보일 수 있다.
상기 제3 동기 정보의 다음 순위는, 단말이 임의로 선택한 기준시각을 포함하는 동기정보 중에서, 홉수가 동일한 경우 수신한 수신신호세기가 큰 단말로부터 수신한 제4 동기 정보일 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은 상기 제1 내지 제4 동기 정보를 소정의 시간 내에 획득하지 못할 경우, 단말기 자체의 지역시각을 선택하여 기준시각을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 동기 정보는 상기 기준시각의 타입, 상기 홉수 및 상기 수신신호의 크기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 단말의 통신 방법이 제공된다. 상기 단말의 통신 방법은 제1 동기 정보를 통해 기준시간을 획득하는 단계 상기 제1 동기 정보의 수신신호의 크기를 측정하는 단계 상기 제1 동기 정보에 대응하는 홉수보다 한 홉수가 큰 제2 동기 정보를 수신하는 단계 및 상기 수신신호의 크기가 상기 제2 동기 정보에 포함된 수신신호의 크기 필드의 값보다 작은 경우, 제3 동기 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 단말의 통신 방법은 상기 제2 동기 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 제3 동기 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수신신호의 크기 필드 값은 상기 제2 동기 정보를 전송하는 단말이 동기 정보를 획득하는데 사용된 동기 정보의 수신신호의 크기일 수 있다.
상기 제3 동기 정보는 홉수, 수신신호의 크기 및 기준시각의 타입을 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면 단말의 통신 방법이 제공된다. 상기 단말의 통신 방법은 제1 단말과 직접통신을 위해 할당된 자원의 제1 프레임에서, 전용채널을 통해 프리엠블을 상기 제1 단말로 전송하는 단계 상기 제1 프레임과 인접한 다음 제2 프레임에서, 상기 전용채널을 통해 RTS 메시지를 상기 제1 단말로 전송하는 단계 상기 제1 단말이 단수인 경우, 상기 제2 프레임과 인접한 다음 제3 프레임에서 상기 전용채널을 통해 프리엠블을 상기 단수의 제1 단말로부터 수신하고, 상기 제3 프레임에 인접한 제4 프레임에서 상기 전용채널을 통해 CTS 메시지를 상기 단수의 제1 단말로부터 수신하는 단계 및 상기 CTS 메시지를 수신하는 경우, 상기 전용채널을 통해 데이타 패킷을 상기 단수의 제1 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 단말의 통신 방법은 상기 제1 단말이 복수인 경우, 상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해 ACK 메시지를 상기 제1 단말로부터 수신하는 단계 및 상기 ACK 메시지를 수신하는 경우, 상기 전용채널을 통해 데이터 패킷을 상기 복수의 제1 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 RTS 메시지 및 상기 CTS 메시지는 MAC 제어 메시지를 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은 상기 제1 프레임에서, 상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해 전송 알림자(send indicator)를 상기 제1 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은, 상기 제3 프레임에서, 상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해 전송 알림자(send indicator)를 상기 제1 단말로부터수신하는 단계를 더포함할 수있다.
상기 단말의 통신 방법은 상기 패킷에 오류가 발생한 경우, 보조 채널을 통해 상기 제1 단말로부터 NAK 메시지를 수신하는 단계 및 오류가 발생한 패킷을 상기 제1 단말로 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은, 상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해, 상기 제1 단말로부터CQI를 수신하는 단계 MCS 레벨을 변경하는 경우 MCS 변경 명령(MCS Change Command) 메시지를 상기 제1 단말로 전송하는 단계 상기 MCS 변경 명령 메시지에 대한 피드백 채널을 통해, 상기 제1 단말로부터 MCS 변경 확인(MCS Change Confirm) 메시지를 수신하는 단계 및 상기 MCS 레벨을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 단말은 상기 변경된 MCS 레벨로 데이터 신호를 디코딩하는 것을 실패한 경우, 변경전의 MCS 레벨로 데이터 신호를 디코딩할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면 단말이 제공된다. 상기 단말은, RF 모듈 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 복수의 동기 정보 중 우선순위에 따라 기준시각을 획득할 동기 정보를 선택하고 선택된 상기 동기정보를통해 상기 기준시각을 획득하며, 상기 우선순위는 기지국으로부터 수신한 제1 동기 정보, GPS로부터 수신한 제2 동기 정보, 기지국 또는 GPS로부터의 홉수가 작은 단말로부터 수신한 제3 동기 정보 순일 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면 단말이 제공된다. 상기 단말은, RF 모듈 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 단말과 직접 통신을 위해 할당된 인접한 두 프레임에서 각각 프리엠블과 RTS 메시지를 상기 제1 단말로 전송하도록 설정되며, 상기 두 프레임과 인접한 다음 두 프레임에서 각각 프리엠블과 CTS 메시지를 상기 제1 단말로부터 수신하도록 설정할 수있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말간 직접통신에서 복수의 단말이 기준시각을 분산 방식으로 전파하여 동기를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말간 직접통신에서, 분산 방식으로 전용 채널의 자원을 점유하는 방안이 제공되며, 일대일 통신 및 일대다 통신에서 분산 방식으로 전용 채널의 자원을 점유하여 단말간 간섭을 회피할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 단말간 직접 통신에서, HARQ(Hybrid Automatic Repeat request) 방안이 제공되며, CQI(Channel Quality Indicator) 보고 와 MCS 변경 절차가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접통신을 위한 자원을 포함하는 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 기지국 프레임의 기준시각을 획득한 단말이 동기 정보를 인접한 단말기에 전파하는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 단말이 우선순위를 바탕으로 기준시각을 선택하는 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 단말이 동기정보를 전송하는 단말로 선택되는 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 전용 채널과 보조 채널이 일대일(1:1)로 매핑되어 있는 것을 나타내는 도면이고 도 5b는 단말이 전송할 경우 전용채널과 보조채널에 포함되는 정보를 나태는 도면이다.
도 6은 경쟁전송을 위해 전용 채널의 자원을 점유하는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 경쟁전송을 위해 전용 채널의 자원을 점유하는 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 간섭 회피를 위해 전용 채널의 자원을 점유하는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 일대일 통신에서 간섭을 회피하기 위해 자원 할당을 하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 일대다(1:N) 통신에서 간섭을 회피하기 위해 자원 할당을 하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 수신 단말이 보조 채널을 통해 주기적으로 CQI 보고를 하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 12는 전용채널이 레인징을 위한 프리엠블로 사용되는 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접통신을 수행하는 단말을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 이동국(mobile station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접통신 방법에 사용되는 프레임 구조에 대해서 알아본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접통신을 위한 자원을 포함하는 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 슈퍼 프레임(Super frame, 100)은 복수의 프레임(frame, 예로 4개의 프레임을 도시함)을 포함하고, 각 프레임은 단말간 직접통신을 위한 자원(110)을 포함한다. 단말간 직접통신을 위한 자원은 각 프레임 별로 복수의 서브프레임(subframe, 예로 3개의 서브 프레임 도시함)에 걸쳐 할당 될 수 있다.
직접통신을 위한 자원(110)은 동기 채널(Synchronization Channel, 112), 전용 채널(Dedicated Channel, 114) 및 보조 채널(Supplementary Channel, 116) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 데이터 부분은 슬롯 1(Slot 1)과 슬롯 2(Slot 2)로 구성될 수 있으며, 각 슬롯(Slot 1)은 전용 채널(114)과 보조 채널(116)로 구성될 수 있다. 전용 채널(114)과 보조 채널(116)은 1:1 대응관계에 있으며, 이를 반영하여 슬롯 1(Slot 1)의 보조 채널은 이전 프레임의 슬롯 2(Slot 2)의 전용 채널에 연관되고 슬롯 2(Slot 2)의 보조 채널은 동일 프레임 내의 슬롯 1(Slot 2)의 전용채널과 연관된다.
전용 채널의 수는 직접통신에 할당되는 상향링크 서브프레임 수에 따라 가변한다. 하나의 예로서 IEEE P802.16.1a 규격의 5ms 프레임 내 상향링크 서브프레임 수가 3개일 때, 직접통신을 수행하는 전용 채널의 수는 9개가 된다.
동기 채널(112)은 프리엠블 부분과 방송 부분을 포함할 수 있다. 프리엠블 부분은 송신 단말기와 수신 단말 간에 공유하는 패턴의 프리엠블이 전송되는 부분이고, 방송 부분은 송신 단말이 메시지 형식으로 전송하여 수신 단말이 송신 단말의 정보를 획득하는 부분이다.
본 발명의 실시예에 따르면 복수의 단말이 분산방식으로 기준시각을 전파하여 동기를 전송하는바 이에 대하여 도2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 직접통신에서 프레임 기준시각(즉, 동기시각)은 i) 기지국 프레임 기준시각 또는 ii) GPS에 의한 절대 기준시각이다. 앞에서 언급한 두 기준시각을 활용하지 못하는 경우에는 iii) 단말이 전송하는 직접통신 프레임 동기정보의기준시각을 사용할 수있다. 그리고 상기 i) 내지 iii)의 기준시각을 활용하지 못하는 경우 iv) 단말이 독자적으로 제공하는 프레임 기준시각을 사용한다. 여기서 GPS에 의한 절대 기준시각은 기지국이 사용하는 프레임 기준시각과 동일하게 설정되며, 단말이 독자적으로 제공하는 프레임 기준시각은 단말이 임의로 선택한 기준기준을 사용한다.
본 발명의 실시예에 따른 직접통신에서 기준시각의 전송 방법은 상기 기지국 프레임 기준시각 또는 GPS에 의한 절대 기준시각을 동기 채널(112)을 통해 인접한 단말로 전파된다.
도 2는 기지국 프레임의 기준시각을획득한 단말이 동기 정보를 인접한 단말기에 전파하는 것을 나타내는 도면이다
도 2에서 단말(210, 220)은 기지국(100) 서비스 영역 내에 있는 단말이며 단말(230, 240)은 기지국(100) 서비스 영역 밖에 있는 단말이다. 여기서 단말(210)이 기지국 프레임의 기준시각을 획득한 단말이고 이를 전송하는 단말로 선택되었음을 가정한다.
기지국(100) 서비스 영역 내에 있는 단말(220)은 직접 통신의 동기 채널(112)를 통해 기준시각(기지국 프레임의 기준시각)을 단말(230)로 전파하고, 단말(230)은 이 기준시각을 동기 채널(112)로 다시 단말(240)로 전파한다. 최종적으로 단말(240)은 기지국 서비스 영역 밖에서 기지국 프레임의 기준 시각을 동기채널(112)로 획득할 수 있다.
한편, 직접 통신에 참여하는 단말은 복수개의 동기정보를 수신한 경우 기준시각 사이에서 아래에서 설명하는 우선순위를 기반으로 각 단말의 기준시각을 선정한다.
여기서 단말이 우선 순위를 통해 기준시각을 선정할 시 활용 가능한 정보는 기준시각의 타입(Reference Time Type), 기준시각 식별자(Reference Time Transmitter Identifier), 전파 홉수(Hop count) 및 수신신호 크기(Reference Signal Strength)를 포함할 수 있다.
기준시각의 타입(Reference Time Type)으로서는 GPS 시각, 기지국 프레임 기준시각, 지역 시각이 사용된다. 그리고 기준시각 식별자(Reference Time Transmitter Identifier)는 기준시각을 주체를 나타내는 것으로서, GPS 및 지역 시각은 단말의 식별자가 되고, 기지국 프레임 기준시각은 기지국 식별자가 된다. 전파 홉수(Hop count; Propagation Number of Hops)는 기준시각이 전파되는 홉(Hop) 수를 의미하며 이러한 전파 홉수(Hop count)는 동기정보에 포함되어 전송된다. 수신신호 크기(Reference Signal Strength)는 단말이 수신한 동기정보 신호의 크기를 나타낸다.
우선순위 1은 기지국 프레임 기준시각이며 이는 단말이 기지국으로부터 직접 수신된 동기신호로부터 획득한 기준시각을 의미한다. 한편 기지국간에는 프레임 기준시각이 일치하도록 동기화되어 있다.
우선 순위 2는 GPS에 의한 절대 기준시각이며 단말이 GPS로부터 직접 수신된 GPS 신호부터 획득한 기준시각을 의미한다. 기지국 프레임 기준시각은 GPS 시각에 동기화 되어 있으므로, 단말은 GPS에 의한 절대 기준시각을 통해 기지국 프레임 기준시각을 연산으로 획득할 수 있다.
그리고 우선순위 3으로서, 단말은 동기채널에서 획득한 동기정보 중에서 상기 우선순위 1 또는 우선순위 2의 기준시각을 기준으로 홉수(Hop count)가 작은 동기정보를 통해 기준시각을 획득한다. 만약 단말이 동일한 홉수(Hop count)를 가지는 동기정보를 전송 받은 경우에는 수신신호의 크기(Reference Signal Strength)가 큰 동기 정보를 바탕으로 기준시각을 획득한다.
우선순위 4로서, 단말은 단말에 의해 임의로 선택한 기준시각을 포함하는 동기정보 중에서는 홉수(Hop count)가 작은 동기정보를 통해 기준시각을 획득한다. 만약 단말이 동일한 홉수(Hop count)를 가지는 동기정보를 전송 받은 경우에는 수신신호의 크기가 큰 동기 정보를 바탕으로 기준시각을 획득한다. 여기서 단말이 수신한 동기정보를 통해 빠른 기준시각을 획득하지 못하는 경우 단말의 지역시각을 선택할 수 있다.
마지막 우선순위 5로서, 단말은 일정시간 동안 동기정보를 수신하지 못하는 경우 단말 자체의 지역시각을 선택한다.
한편 상기에서 설명한 우선순위 1 내지 우선순위 5에서 동일한 우선순위를 받은 단말은 임의로 하나를 선택할 수 있다.
도 3은 단말이 우선순위를 바탕으로 기준시각을 선택하는 예를 나타내는 도면이다.
도 3에서 단말(260)은 기지국(110)의 서비스 영역에 있는 단말이고 단말(290)은 기지국(120)의 서비스 영역에 있는 단말이다. 그리고 단말(270, 280)은 기지국(110, 120)의 서비스 영역 밖에 있는 단말이다. 도 3에서 각 단말간에 숫자로 표기한 부분은 각 단말이 수신한 수신신호의크기(Reference Signal Strength)를 나타내며, 단말(270)은 단말(260) 및 단말(290)로부터 신호를 수신하며 단말(280)도 단말(260) 및 단말(290)으로부터 신호를 수신하는 것을 가정한다.
우선, 단말(270)과 단말(280)이 상기에서 설명한 우선순위를 통해 기준시각을 획득하는 방법을 알아본다.
단말(270)이 단말(260)로부터 수신한 수신신호의 크기(Reference Signal Strength)는 10이고, 단말(270)은 기지국으로부터 홉수는 1인 동기정보를 단말(260)로부터 수신한다. 그리고 단말(270)이 단말(290)로부터 수신한 수신신호의 크기(Reference Signal Strength)는 5이고, 단말(270)은 기지국으로부터의 홉수는 1인 동기정보를 단말(290)로부터 수신한다. 이와 같은 경우 단말(270)은 상기에서 설명한 우선순위 3의 규칙에 따라 홉수가 동일하므로 수신한 신호의 크기(Reference Signal Strength)가 큰 신호로부터 동기정보를 획득하며, 이에 따라 단말(270)은 단말(260)로부터 수신한 동기정보를 통해 기준시각을 획득한다.
단말(280)은 단말(260)으로부터 수신한 수신신호의 크기(Reference Signal Strength)는 4이고, 단말(280)은 기지국으로부터의 홉수(Hop count)는 1인 동기정보를 단말(260)로부터 수신한다. 그리고 단말(280)은 단말(290)으로부터 수신한 수신신호의 크기(Reference Signal Strength)는 9이고 기지국으로부터의 홉수는 1인 동기정보를 단말(290)로부터 수신한다. 이와 같은 경우 단말(280)도 상기에서 설명한 우선순위 3의 규칙에 따라 홉수가 동일하므로 수신한 신호의 크기(Reference Signal Strength)가 큰 신호로부터 동기정보를 획득하며, 이에 따라 단말(270)은 단말(290)로부터 수신한 동기정보를 통해 기준시각을 획득한다.
한편 단말(260)은 기지국(110)의 서비스 영역에 있으므로 상기에서 설명한 우선순위 1에 해당하여, 기지국(110)으로부터 수신한 동기정보를 통해 기준시각을 획득한다. 그리고 단말(290)은 기지국(120)의 서비스 영역에 있으므로 상기에서 설명한 우선순위 1에 해당하여, 기지국(120)으로부터 수신한 동기정보를 통해 기준시각을 획득한다.
상기에서는 단말이 우선순위를 바탕으로 기준시각을 획득하는 방법에 대해서 알아보았고 다음으로는 단말이 기준시각을 포함하는 동기정보를 전송하는 단말로 선택되는 방법에 대해서 알아본다.
단말이 동기정보(기준시각을 포함하고 있음)를 전송하는 규칙은 i) 기준시각을 획득하는데 참조된 동기정보의 홉수보다 1의 홉수가 큰(hop count + 1) 동기정보를 수신하지 못하는 경우(즉, 수신레벨이 일정 기준 이하인 경우) 또는 ii) 기준시각을 획득하는데 참조된 동기정보의 홉수보다 1의 홉수가 큰(hop count + 1) 동기정보를 수신하고 이 동기정보가 포함한 수신신호의 크기(Reference Signal Strength) 필드 값보다 기준시각을 획득하는데 참조된 동기정보의 수신신호의 크기가 작은 경우 동기정보를 전송하는 단말로 선택된다. 즉, 상기 i) 또는 ii)를 만족하는 경우 단말은 동기정보를 전송할 단말로 선택되어 동기정보를 전송한다.
도 4는 단말이 동기정보를 전송하는 단말로 선택되는 예를 나타내는 도면이다.
도 4에서 각 단말의 상태는 단말(250)이 추가된 것을 제외하고 도3과 유사한다. 즉, 단말(250, 260)은 기지국(110)의 서비스 영역에 있는 단말이고 단말(290)은 기지국(120)의 서비스 영역에 있는 단말이다. 그리고 단말(270, 280)은 기지국(110, 120)의 서비스 영역 밖에 있는 단말이다. 도 4에서 각 단말간에 숫자로 표기한 부분은 각 단말이 수신한 수신신호의 크기(Reference Signal Strength)를 나타낸다.
먼저 단말(250)과 단말(260) 중 동기 정보를 전송하는 단말로 선택되는 경우를 알아본다. 단말(250)과 단말(260)의 동일한 홉수이며, 기지국으로부터의 거리가 단말(260)이 단말(250)보다 멀므로 단말(260)이 전파하는 수신신호의 크기(Reference Signal Strength) 값으로 단말(250)보다 상대적으로 작은 값을 전송하므로, 최종적으로 단말(260)이 동기정보를 전송하는 단말로 수렴된다. 그리고 단말(260)은 동기정보 전송을 중단한다.
좀더 상세하게 설명하면, 단말(250)은 상기 i)에 해당하는 것(기준시각을 획득하는데 참조된 동기정보의 홉수보다 1의 홉수가 큰(hop count + 1) 동기정보를 수신하지 못하는 경우)으로 판단하여 홉수를 1로 설정하여(hop count=1) 동기정보를 전송하는 경우를 가정한다. 이때, 단말(260)는 단말(250)으로부터 수신한 동기정보 내에 포함된 수신 신호 크기(Reference Signal Strength)보다 자신의 기준시각을 획득하는데 참조된 동기정보의 수신신호의 크기(즉, 기지국(110)으로부터의 수신신호의 크기)가 더 작음을 판단하게 되어 동기 정보를 전송하는 단말로 선택된다. 즉, 단말(260)의 상기 ii)에 해당하여 동기 정보를 전송하는 단말로 선택된다.
한편, 단말(250)은 단말(260)이 전송하는 동기정보 내에 포함된 수신신호의 크기(Reference Signal Strength)보다 자신의 기준시각을 획득하는데 참조된 동기정보의 수신신호의 크기(즉, 기지국(110)으로부터의 수신신호의 크기)가 더 큼을 판단하여(상기 ii)의 조건을 만족하지 못함), 이후로는 동기정보를 전송하지 않는다. 즉, 단말(250)은 처음에는 동기정보를 전송하는 단말로 선택되었으나 이후에는 동기정보를 전송하지 않게 된다.
그리고 단말(260)과 단말(290)이 동기정보를 전송하는 상황에서 단말(270)과 단말(280)이 경쟁하여 최종적으로 단말(260)이 동기정보를 전송하는 단말로 선택되는 경우도 상기와 동일하다. 즉, 단말(270)과 단말(280)은 동일한 홉수이고 단말(270)이 동기정보를 전송하면 수신신호의 크기(Reference Signal Strength) 10을 전송하며 단말(280)이 동기정보를 전송하면 수신신호의 크기(Reference Signal Strength) 9를 전송하므로, 단말(280)이 동기정보를 전송하는 것으로 수렴한다. 즉, 단말(280)은 상기 ii)의 조건을 만족하여 동기정보를 전송하는 단말로 선택되며, 단말(270)은 상기 ii)의 조건을 만족하지 못하므로 동기정보를 전송하지 않는다.
한편, 단말이 GPS 동기신호를 직접 수신하고 이를 재전파하는 경우(Reference Time Type = 0b00, hop count = 1), 동기정보의 'Reference Signal Strength'값을 0xFF로 설정하여 송신한다. 이와 같은 신호를 인접한 단말이 수신하는 경우(즉, GPS 동기신호가 재전파되어 수신된 경우) 단말은 동기신호 전송을 중단한다.
단말이 동기채널을 통해 동기정보를 전송하는 단말로 선택되는 경우, 단말은동기정보에 홉수(hop count), 수신신호의 크기(Reference Signal Strength) 및 기준시각의 타입(Reference Time type)를 포함시켜 전송한다. 여기서 홉수(hop count)는 매 홉마다 1씩 증가한다. 동기정보를 전송하는 단말로 선택된 단말은 측정에 의해 동기채널에서 신호가 없는 슬롯을 임의로(Random) 선택하고 선택된 채널에서 주기적으로 동기정보를 전송한다. 한편 동기정보를 전송하는 동기채널은 동기채널 프리엠블(SYNC-CH preamble) 및 동기채널 메시지(SYNC-CH message)를 포함한다. 여기서 동기채널 메시지가 상기에서 설명한 방송부분에 해당된다.
표1은 동기채널 메시지(SYNC-CH message)에 대한 포멧이다. 표 1에서 Frame Structure는 직접통신 프레임(20ms)에서 사용하는 자원의 종류를 나타낸다.
표1. SYNC - CH message 메시지 포멧
Field Size (bits) Value/Description Condition
Reference time type 2 Indicate type of the source clock for the Reference Synchronization channel.
0b00: HR-BS
0b01: GPS
0b10: HR-MS
0b11: Reserved
Hop count 2 Indicate the hop counter of the reference synchronization channel from source clock.
If an HR-MS receives signal from HR-BS, the Hop counter in Synchronization channel IE sent by the HR-MS is 1.
Reference signal strength 8 The Reference Signal Strength indicates the received signal strength of Reference Preamble Sequences for synchronization channel, which measured by the HR-MS from this preamble sequences.
An HR-MS which receives GPS synchronization signal and propagate it with hop count = 1 on the direct communication synchronization channel should set the 'Reference Signal Strength' = 0xFF.
The value shall be interpreted as an unsigned byte with units of 0.25 dB, e.g., 0x00 is interpreted as -103.75dBm.
An HR-MS shall report values in the range from -103.75 dBm to -40dBm.
Frame structure 4 Indicate the usage of direct communication resources for direct communication frame.
Bit 0: Common Direct Mode Zone Extended (CDMZ-E)
Values from Bit 1 to Bit 3 indicates type of Cell Specific Direct Mode Zone (CSDMZ).
0b000~0b111: Reserved
CRC 16
도 5a는 전용 채널과 보조 채널이 일대일(1:1)로 매핑되어 있는 것을 나타내는 도면이고 도 5b는 단말이 전송할 경우 전용채널과 보조채널에 포함되는 정보를 나태는 도면이다.
도 5a에 나타낸 바와 같이 보조 채널은 전용 채널에 일대일로 대응되고 전용채널과 시간적으로 분리된다. 이러한 보조 채널은 전용 채널을 보완하는 기능을 수행한다. 아래에서 설명할 단말간의 간섭을 회피하기 위해, 단말은 전용채널 전부 또는 전용채널의 일부분에 대하여 신호유무를 검출하고 보조채널의 전부에 대하여 데이터를 수신하거나 신호유무를 검출한다.
도 5b에 나타낸 바와 같이 송신하는 단말은 전용채널을 통해 데이터를 전송하고 보조 채널에서 응답으로 ACK 또는 NAK을 전송한다. 여기서 ACK은 수신단말이 데이터를 성공적으로 수신 것을 나타내며 NAK은 수신단말이 데이터를 수신하지 못한 것을 나타낸다.
한편 본 발명의 실시예에 따르면 단말이 전용 채널의 자원을 최초로 점유하기 위한 방법으로 경쟁전송을 사용한다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 경쟁전송을 위해 전용 채널의 자원을 점유하는 방법을 알아본다.
도 6은 경쟁전송을 위해 전용 채널의 자원을 점유하는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이 프레임 단위로 전용 채널 부분에서 데이터를 전송할 수 있다. 도 6의 (a) 및 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이, 특정 프레임에 프리엠블(Preamble)을 전송하고 다음 프레임에 패킷(데이터)을 전송한다. 패킷은RTS(Request to Send), CTS(Clear to Send), MTS(Multicast to Send) 및 BTS(Broadcast to send) 메시지가 사용될 수 있다. 한편, 도 6의 (b) 및 도 6의 (d)에 나타낸 바와 같이 특정 프레임에 프리엠블과 패킷을 전송할 수 있다. 즉, 하나의 프레임에서 프리엠블과 패킷이 전송된다. 패킷은 RTS(Request to Send), CTS(Clear to Send), MTS(Multicast to Send) 및 BTS(Broadcast to send) 메시지가 사용될 수 있다.
도 7은 경쟁전송을 위해 전용 채널의 자원을 점유하는 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이 보조 채널에서 패킷 종류를 식별할 수 있는 방법으로 보조 채널에 패킷 종류를 나타내는 식별자(RTS, CTS, MTS 또는 BTS)가 포함되어 있으며 전용 채널에 패킷으로 RTS, CTS, MTS, BTS 메시지가 포함되어 있다. 여기서 RTS 메시지와 CTS 메시지는 서로 다른 단말이 전송할 수 있다. 그리고 직접 통신을 위해 MTS 메시지와 BTS 메시지는 단말이 직접 전송할 수 있다.
도 7의 (c) 및 (d)에 나타낸 바와 같이, 보조 채널에서 방송 또는 멀티캐스트 알림자(Broadcast or Multicast Indicator)가 포함될 수 있으며, 전용 채널에서 RTS, CTS, MTS, BTS 메시지가 포함될 수 있다. 수신 단말은 보조 채널을 수신하며 수신을 주기적으로 행한다. 보조 채널에서 알림자를 수신한 단말은 전용채널로 RTS, CTS, MTS, BTS 메시지를 전송한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 간섭 회피방식으로 전용채널을 전송하기 위해 프레임 단위로 데이터를 전송할 수 있으며, 이때 도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같이 전용 채널과 보조 채널의 자원을 사용할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 간섭 회피를 위해 전용 채널의 자원을 점유하는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8a에나타낸 바와 같이 송신 단말은 프리엠블(Preamble)과 RTS 메시지 전송을 알리기 위해 전송 알림자(send indicator)를 보조채널을 통해 전송한다. 보조 채널은 전송 알림자(send indicator)로서 코드워드(codeword)를 전송하도록 설계되며, 하나의 코드인 전송 알림자(send indicator)가 전송된다. 수신 단말은 지속적으로 전송 알림자(send indicator)를 탐지하고, 전송 알림자(send indicator)가 탐지되면 프리엠블(Preamble)과 RTS 메시지를 수신한다. 그리고 수신 단말은 프리엠블(Preamble)과 CTS 메시지를 전용채널을 통해 송부하며, 이때 프리엠블(Preamble)과 CTS 메시지 사이의 보조 채널에는 전송 알림자(send indicator)가 선택적으로 포함될 수 있다.
그리고 도 8a에 나타낸 바와 같이 멀티캐스트(Multicast) 또는 방송(Broadcast) 형식으로 데이터를 전송하기 위해, 프리엠블(Preamble)과 방송 또는 멀티캐스트(BTS 또는 MTS) 메시지 사이에 전송 알림자(send indicator)가 보조채널에 포함된다. 수신 단말은 전송 알림자(send indicator)를 지속적으로 탐지하고, 탐지된 경우 BTS 메시지 또는 MTS 메시지를 수신한다. 여기서 수신 단말은 전송 알림자(send indicator)를 탐지할 수도 있지만 프리엠블(Preamble)을 탐지할 수 있다.
한편 상기 도 8a에서, 수신 단말이 전송 알림자(send indicator)를 탐지한 후 프리엠블(Preamble)을 수신하기 위해 전용 채널의 신호를 항상 저장하고 있으며, 전송 알림자(send indicator)가 탐지되면 저장된 프리엠블을 사용한다.
상기 도 8a와 달리, 도 8b에 나타낸 바와 같이 전송 알림자(send indicator)가 가장 먼저 보조 채널을 통해 전송될 수 있다. 송신 단말은 전송 알림자(send indicator), 프리엠블, RTS 메시지를 전송하며, 수신 단말은 전송 알림자(send indicator)를 탐지한 후 프리엠블 신호를 수신하여 사용한다. 한편 수신 단말은 전송 알림자(send indicator), 프리엠블, CTS 메시지를 전송한다. 그리고 도 8b에 나타낸 바와 같이 멀티캐스트(Multicast) 또는 방송(Broadcast) 방식으로 데이터를 전송하는 경우에도, 전송 알림자(send indicator)가 보조 채널을 통해 제일 먼저 전송될 수 있다.
다음으로는, 직접 통신을 수행하는 복수의 단말기가 간섭을 회피하기 위해, 한정된 개수의 전용채널의 사용권을 분산방식으로 획득하는 방법에 대해서 도 9 및 도 10을 참조하여 알아본다. 즉, 직접 통신을 참여하는 단말에 전용자원을 할당하는 방법은 단말이 송신하는 신호에 미치는 영역에 위치한 단말은 다른 신호를 수신하지 않고, 신호를 수신할 수 있는 영역에 위치한 단말은 신호를 송신하지 않도록 한다.
도 9는 일대일 통신에서 간섭을 회피하기 위해 자원 할당을 하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9에서, 직접 통신에 참여하는 송신 단말(Tx)와 수신 단말(Rx) 간의 송수신 신호가 영향을 미치는 영역이 발생하며, 이로 인해 해당 영역에 있는 단말들이 상호 간섭의 영향을 받는다. 영역 A는 송신 단말(Tx)이 전송하는 신호가 영향을 미치는 영역이고, 영역 C는 수신 단말(Tx)에 영향을 미치는 영역이며, 영역 B는 영역 A와 영역 B의 교차된 영역을 나타낸다.
간섭을 회피하기 위해, 영역 A 내의 단말(MS1)은 다른 신호(즉, 송신 단말과 수신 단말간의 송수신 신호)를 수신하지 않고, 영역 C 내의 단말(MS 3)은 타 신호를 송신하지 않는다. 또한 영역 B 내의 단말(MS2)는 다른 신호를 송신 및 수신하지 않는다.
여기서 자원을 할당하는 절차는 송신 단말(Tx)과 수신 단말(Rx) 사이에 RTS 메시지 및 CTS 메시지를 교환함으로써 수행된다. 즉, 전용채널의 할당 절차는 보조 채널 및 전용 채널을 통해 RTS 메시지 및 CTS 메시지를 교환함으로써 이루어 진다. 송신 단말(Tx)는 사용되지 않는 전용 채널을 선택하여 RTS 메시지를 전송하고, 수신 단말(Rx)는 전용 채널 및 보조 채널을 통해 CTS 메시지를 전송한다. 송신 단말(Tx)이 CTS 메시지를 성공적으로 수신하면, 송신 단말(Tx) 및 수신 단말(Rx)은 해당 전용 채널을 점유하여 사용한다.
도 10은 일대다(1:N) 통신에서 간섭을 회피하기 위해 자원 할당을 하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 복수개의 단말이 단말간 직접 통신에 참여하며, 데이터를 송신하는 송신 단말(Tx')는 하나이고, 데이터를 수신하는 수신 단말(Rx')는 복수개(도 10에서는 3개로 나타냄)이다. 영역 A'는 송신 단말(Tx')이 전송하는 신호가 영향을 미치는 영역이며, 복수의 수신 단말(Rx')은 송신 신호가 미치는 영역(A') 내에 위치한다. 그리고 영역 A'이외의 영역들(도 10에서 원으로 도시함)은 각 수신 단말(Tx')이 전송하는 신호가 미치는 영역이다.
간섭을 회피하기 위해, 각 수신 단말(Rx')는 영역 A'에서 송신 단말(Tx') 이외의 단말이 송신하지 않도록 다음의 절차를 수행한다.
일대다(1:N) 통신에 참여하는 단말은 자원을 할당하기 위한 절차로서 RTS 메시지 및 CTS 메시지를 교환한다. 송신 단말(Tx)은 RTS 메시지를 전송하고, 이 RTS 메시지를 수신한 복수의 수신 단말(Rx')은 CTS 메시지 또는 ACK 메시지를 전송한다. 여기서 복수의 수신 단말(Rx')이 전송하는 복수의 CTS 메시지 또는 복수의 ACK는 동일한 위치인 송신 단말(Tx')에 전송된다. 일대다(1:N) 통신에서 전용채널 할당 절차는 일대일(1:1) 통신에서의 전용채널 할당 절차와 유사한데, 수신 단말(Rx') 입장에서는 동일한 절차를 수행하도록 절차가 구성된다. 다만, 수신 단말(Rx')이 복수 개이므로 송신 단말(Tx')은 복수의 CTS 메시지를 동시에 수신한다는 점에서 일대일(1:1) 통신과 다르다.
송신 단말(Tx')은 수신한 복수의 CTS 메시지에서획득하는 정보는 다음의 두 가지를 고려한다. 먼저, 송신 단말(Tx')이 CTS 메시지를 수신하는 경우 각 수신 단말(Rx') 별로부터 송신되는 CTS 메시지는 동일하고 시각이 동기된 조건에서의 운용을 고려한다. 다음으로, 송신 단말(Tx')이 CTS 메시지를 수신하지 못한 경우는 수신신호의 크기를 탐지하여 CTS 메시지 신호의 존재유무를 판단한다. 여기서, CTS 메시지를 수신하거나 CTS 메시지 신호를 탐지한 경우, 송신 단말(Tx')은 일대다(1:N) 통신 방식으로 해당 전용채널을 사용한다. CTS 메시지를 수신하지 못하고 CTS 메시지 신호를 탐지하지 못한 경우, 송신 단말(Tx')은 일대다(1:N) 통식 방식으로 해당 전용채널을 사용할 수 없다.
일대다(1:N) 통신 방식으로 전용채널이 할당된 경우, 송신 단말(Tx')이 할당된 전용채널로 데이터를 전송하면 수신 단말(Rx')은 보조채널로 ACK 메시지를 전송한다. 한편 보조 채널로 전송되는 신호(ACK 메시지의 신호)의수신 가능한 영역에 있는 타 단말(MS1', MS2', MS3')은 이 신호로부터 해당 전용채널이 사용되고 있음을 알게 된다.
상기에서는 일대다(1:N) 통신을 위해 CTS 메시지가 사용되는 경우에 대해서알아보았으나, CTS 메시지 아닌 방송 알림자(Broadcast Indicator)가 사용되는 경우에 대해서 알아본다.
송신 단말(Tx')은 자원을 할당하기 위해 MTS 메시지를 전송한다. 이 MTS 메시지를 수신한 복수의 수신 단말(Rx')은 각각 보조채널로 방송 알림자(Broadcast Indicator)를 전송한다. 여기서 방송 알림자(Braodcast Indicator)로ACK 메시지가 사용될 수 있다. 한편 송신 단말(Tx)은 각 수신 단말(Rx')로부터 전송되는 방송 알림자(Broadcast Indicator)가 동일한 슬롯에서 수신되며, 수신 단말(Tx')이 복수 개이므로 송신 단말(Tx)는 방송 알림자(Broadcast Indicator)를 동시에 수신한다.
복수의 방송 알림자(Broadcast Indicator)를 동시에 수신한 송신 단말(Tx')은 수신신호의 크기를 탐지하여 방송 알림자(Broadcast Indicator) 신호의 존재 유무를 판단한다. 송신 단말(Tx')이 방송 알림자(Broadcast Indicator) 신호를 탐지한 경우, 송신 단말(Tx')는 일대다(1:N) 통신 방식으로 해당 전용채널을 사용한다. 그러나 송신 단말(Tx')이 방송 알림자(Broadcast Indicator) 신호를 탐지하지 못한 경우에는 일대다(1:N) 통신 방식으로 전용 채널을 사용하지 않는다.
일대다(1:N) 통신 방식으로 할당된 전용 채널을 통해, 송신 단말(Tx)이 데이터를 전송하면 수신 단말(Rx)은 보조 채널로 방송 알림자(Broadcast Indicator)를 전송한다. 보조 채널로 전송되는 신호의 수신 가능한 영역에 있는 타 단말기(M1', M2', M3')는 이 신호로부터 해당 전용채널이 사용되고 있음을 알게 된다.
한편 일대다(1:N) 통신으로서, 송신 단말(Tx')이 모든 단말에 전송하는 방식인 방송형 전송이 사용될 수 있다. 방송형 전송의 경우 송신 단말(Tx')는 MTS 메시지 대신에 BTS 메시지를 모든 단말에게 전송한다. 방송형 전송과 관련된 송신 단말과 수신 단말 간의 절차는 상기에서 설명한 MTS 메시지를 사용한 절차와 유사한다. 다만, BTS 메시지는 신호를 수신하는 모든 단말(도 10에서 3개의 Rx', MS1', MS2')이 수신의 대상이나, MTS 메시지는 미리 정해진 수신 단말(도 10에서 3개의 Rx')이 수신의 대상이다.
상기 도 9 및 10을 참조하여 설명한 자원할당 절차에서 사용되는 RTS 메시지, CTS 메시지, MTS 메시지 및 BTS 메시지에 MAC 제어 메시지가 포함될 수 있다. MAC 제어 메시지가 사용되기 위해서는, MAC 메시지 알림자(MAC Message Indicator)가 RTS 메시지, CTS 메시지, MTS 메시지 및 BTS 메시지에 추가되어 제어 메시지 유무를 나타낸다. 즉, MAC 메시지 알림자(MAC Message Indicator)가 설정되면 MAC 제어 메시지가 추가되어 전송되며, MAC 메시지 알림자(MAC Message Indicator)는 병행하여 전송되는 MAC 제어 메시지의 유무를 나타낸다. MAC 메시지 알림자(MAC Message Indicator)는 알림자(Indicator) 필드, 메시지 종류 필드 등을 포함하며, MAC 제어 메시지는 전용 채널을 할당하는 절차와 병행하여 운용되는 절차에서 사용되는 메시지이다.
본 발명의 실시예에 따른 직접통신 방법에서는 데이터 오류를 복구하기 위해 하이브리드 ARQ(Hybrid Automatic Repeat request, 이하 'HARQ)라 함) 방식이 사용된다.
데이터 전송에서 HARQ 기능을 적용하기 위해, 수신 단말은 수신 신호에 오류가 발생했음을 보조 채널을 통해 NAK 메시지를 전송한다. 이때, NAK 메시지를 수신한 송신 단말은 오류가 발생한 데이터를 다시 전송하며, 이를 수신한 수신 단말은 재전송된 신호뿐만 아니라 미리 저장된 신호(오류가 발생한 신호)도 함께 보유하게 된다.
좀 더 상세히 설명하면, 수신 단말은 수신 신호에 오류가 발생했음을 나타내는 NAK 메시지를 송신 단말로 전송하며, NAK 메시지에는 오류가 발생한 프레임 정보(오류가 발생한 데이터의 위치)를 나타내는 필드를 포함하고 있다. 여기서, 수신 단말은 NAK 메시지를 오류가 발생한 데이터 프레임 이후 미리 설정된 시간 내에 전송한다. 송신 단말은 오류 신호를 다시 재전송하기 위해 미리 설정된 시간 동안 데이터를 저장하고 있으며 NAK 신호를 수신한 경우 해당 프레임의 데이터를 재전송한다. 한편, 송신 단말은 NAK 신호를 수신과 동시에 오류 신호를 재전송하는 것이 아니라 다음 전용채널 자원에서 오류 신호를 재전송할 수 있는데, 이는 보조 채널을 사용함에 있어 NAK 메시지보다는 우선순위가 높은 다른 정보를 전송하기 위해서이다. 그리고 송신 단말은 미리 저장된 데이터를 재송신 한 후 미리 설정된 시간 후에 삭제할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 직접통신 방법에서는 수신 단말은 보조 채널로 CQI(Channel Quality Information) 보고 기능 및 피드백 전송 기능을 수행하고, 송신 단말은 CQI 보고 절차로서 MCS(Modulation and Coding Scheme) 변경을 수행하는데, 이하에서는 이에 대해서 설명한다.
도 11은 수신 단말이 보조 채널을 통해 주기적으로 CQI 보고를 하는 방법을 나타내는 도면이다.
수신 단말은 전용 채널로 데이터를 수신하고 보조 채널로 CQI 보고 기능과 피드백 전송 기능을 수행한다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 수신 단말은 CQI 보고 기능을 위하여 전용채널에 대응하는 보조채널로 CQI 정보를 우선 전송하고 나머지 보조 채널에서 피드백을 전송한다. 이와 같은 방식은 CQI 보고 기능이 우선순위를 가진다. CQI 채널은 송신 단말과 수신 단말이 신호 절차로서 미리 교환하고, 이후 수신 단말은 CQI 정보를 송신 단말로 주기적으로 전송한다. 즉, CQI 채널은 직접통신 링크 절차에서 할당될 수 있으며, 이때 CQI 채널 주기와 위치를 나타내는 필드가 구성될 수 있다. 한편 피드백 정보로서는 ACK 메시지, NAK 메시지, MCS(Modulation and Coding Scheme) 변경 명령(Change Command) 메시지, RCHG Ind가 사용될 수 있다.
상기에서 설명한 도 11의 방법과 달리 수신 단말은 CQI 정보를 고정된 주기와 위치와 주기에 전송하지 않고 랜덤하게 전송할 수 있다. 즉, CQI 정보를 피드백 정보 중의 하나로 구성된다. 피드백 정보의 종류를 나타내는 식별자가 피드백 정보에 포함되고, CQI 정보는 피드백 정보 중의 하나가 된다. 이때 수신 단말은 전송할 피드백 정보에서 우선 순위 판단에 따라 특정 피드백 정보 종류를 전송하며 전송을 결정 이후 CQI 정보도 전송한다. 송신 단말은 보조 채널을 수신하면 피드백 정보 종류 식별 필드를 식별하여 피드백 종류를 판단한다. 즉, 송신 단말이 CQI 정보를 나타내는 피드백 정보 종류 필드와 해당 값을 식별한 경우 CQI 정보를 수신한다.
한편, CQI가 전송되는 프레임을 동기화하기 위해 각 연결 별로 프레임 번호를 관리하는 방안이 사용될 수 있다. 직접연결 설정 이후 연결별 프레임번호가 설정되고, 이러한 연결별 프레임번호를 송신 단말 및 수신 단말이 관리하고 프레임이 증가할 때 마다 하나씩 증가시키면 관리한다. 여기서 내부 프레임 번호가 24비트로 설정될 수 있다. 이와 달리, 송신 단말이 수신 단말로 프레임 번호를 전송하고 수신 단말이 프레임 번호를 동기화하는 방법이 사용될 수 있다.
다음으로는 CQI 보고 절차로서 송신 단말이 MCS를 변경하는 방법에 대해서 알아본다.
송신 단말은 수집된 데이터 수신 성능에 근거하여 MCS 레벨을 결정하고 이 MCS 레벨을 전용채널을 통하여 전송한다. 전용채널로 전송되는 형태는 MAC PDU(Packet Data Unit)의 서브헤드 형식 또는 MAC 제어 메시지로 구성될 수 있다.
송신 단말은 MCS 변경을 위해 MCS 변경 명령(Change Command) 메시지를 수신 단말로 전송하고, 수신 단말은 보조 채널의 피드백 정보로 MCS 변경 확인(Change Confirm) 메시지를 송신 단말로 전송한다. 송신 단말은 MCS Chang Confirm을 수신하면 MCS 변경을 완료되었음을 판단하고, 이후 전용채널로 전송되는 데이터를 변경된 MCS를 적용하여 전송한다.
한편 MCS를 변경하는 절차, MCS Change Command 메시지 및 MCS Change Confirm 메시지의 오류를 극복하기 위해, 수신 단말은 MCS Change Command 메시지를 수신한 후 변경된 MCS로 데이터를 성공적으로 수신하기 까지 이전의 MCS와 새로운 MCS 둘 모두로 데이터 수신을 시도한다.
본 발명의 실시예에 따른 직접통신 방법에서는 송신 단말과 수신 단말간에 주기적인 레이징을 위하여 전용채널을 통해 프리엠블(Preamble)을 교환한다.
도 12는 전용채널이 레인징을 위한 프리엠블로사용되는 것을 나타내는 도면이다.
도 12에 나타낸 바와 같이 전용채널의 데이터 부분을 두 부분으로 나누어 프리엠블(Preamble)을 양방향으로구성한다. 도 12(a)에 나타낸 바와 같이, 일대일(1:1) 통신을 수행하는 송신 단말(Tx)은 전용채널의 일부영역에서 프리엠블을 전송하고, 수신 단말(Tx)은 다른 영역에서 프리엠블을 송신하다. 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 일대다(1:N) 통신을 수행하는 송신 단말(Tx)은 일부 영역 및 다른 영역에서 모두 프리엠블을 송신한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접통신을 수행하는 단말을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 단말(1300)은 프로세서(1310), 메모리(1320) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(1330)을 포함한다. 프로세서(1310)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1320)는 프로세서(1310)와 연결되고 프로세서(1310)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(1330)은 프로세서(1310)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(1300) 은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 동기 정보를 수신하는 단계
    우선순위에 따라 상기 복수의 동기 정보 중기준시각을 획득할 동기 정보를 선택하는 단계 및
    상기 획득한 동기 정보를 통해 상기 기준시각을 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 우선순위는 기지국으로부터 수신한 제1 동기 정보, GPS로부터 수신한 제2 동기 정보, 기지국 또는 GPS로부터의 홉수가 작은 단말로부터 수신한 제3 동기 정보 순인 단말의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 동기 정보는 상기 홉수가 동일한 경우 수신한 수신신호세기가 큰 단말로부터 수신한 동기 정보인 단말의 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 동기 정보의 다음 순위는, 단말이 임의로 선택한 기준시각을 포함하는 동기정보 중에서, 홉수가 작은 단말로부터 수신한 제4 동기 정보인 단말의 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3 동기 정보의 다음 순위는, 단말이 임의로 선택한 기준시각을 포함하는 동기정보 중에서, 홉수가 동일한 경우 수신한 수신신호세기가 큰 단말로부터 수신한 제4 동기 정보인 단말의 통신 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 동기 정보를 소정의 시간 내에 획득하지 못할 경우, 단말기 자체의 지역시각을 선택하여 기준시각을 획득하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 동기 정보는 상기 기준시각의 타입, 상기 홉수 및 상기 수신신호의 크기를 포함하는 단말의 통신 방법.
  7. 제1 동기 정보를 통해 기준시간을 획득하는 단계
    상기 제1 동기 정보의 수신신호의 크기를 측정하는 단계
    상기 제1 동기 정보에 대응하는 홉수보다 한 홉수가 큰 제2 동기 정보를 수신하는 단계 및
    상기 수신신호의 크기가 상기 제2 동기 정보에 포함된 수신신호의 크기 필드의 값보다 작은 경우, 제3 동기 정보를 전송하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 동기 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 제3 동기 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  9. 제7항 도는 제8항에 있어서,
    상기 수신신호의 크기 필드 값은 상기 제2 동기 정보를 전송하는 단말이 동기 정보를 획득하는데 사용된 동기 정보의 수신신호의 크기인 단말의 통신 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제3 동기 정보는 홉수, 수신신호의 크기 및 기준시각의 타입을 포함하는 단말의 통신 방법.
  11. 제1 단말과 직접통신을 위해 할당된 자원의 제1 프레임에서, 전용채널을 통해 프리엠블을 상기 제1 단말로 전송하는 단계
    상기 제1 프레임과 인접한 다음 제2 프레임에서, 상기 전용채널을 통해 RTS 메시지를 상기 제1 단말로 전송하는 단계
    상기 제1 단말이 단수인 경우, 상기 제2 프레임과 인접한 다음 제3 프레임에서 상기 전용채널을 통해 프리엠블을 상기 단수의 제1 단말로부터 수신하고, 상기 제3 프레임에 인접한 제4 프레임에서 상기 전용채널을 통해 CTS 메시지를 상기 단수의 제1 단말로부터 수신하는 단계 및
    상기 CTS 메시지를 수신하는 경우, 상기 전용채널을 통해 데이타 패킷을 상기 단수의 제1 단말로 전송하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 단말이 복수인 경우, 상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해 ACK 메시지를 상기 제1 단말로부터 수신하는 단계 및
    상기 ACK 메시지를 수신하는 경우, 상기 전용채널을 통해 데이터 패킷을 상기 복수의 제1 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 RTS 메시지 및 상기 CTS 메시지는 MAC 제어 메시지를 포함하는 단말의 통신 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 프레임에서, 상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해 전송 알림자(send indicator)를 상기 제1 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3 프레임에서, 상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해 전송 알림자(send indicator)를 상기 제1 단말로부터수신하는 단계를 더포함하는 단말의 통신 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 패킷에 오류가 발생한 경우, 보조 채널을 통해 상기 제1 단말로부터 NAK 메시지를 수신하는 단계 및
    오류가 발생한 패킷을 상기 제1 단말로 재전송하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 전용채널에 대응하는 보조 채널을 통해, 상기 제1 단말로부터CQI를 수신하는 단계
    MCS 레벨을 변경하는 경우 MCS 변경 명령(MCS Change Command) 메시지를 상기 제1 단말로 전송하는 단계
    상기 MCS 변경 명령 메시지에 대한 피드백 채널을 통해, 상기 제1 단말로부터 MCS 변경 확인(MCS Change Confirm) 메시지를 수신하는 단계 및
    상기 MCS 레벨을 변경하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 단말은 상기 변경된 MCS 레벨로 데이터 신호를 디코딩하는 것을 실패한 경우, 변경전의 MCS 레벨로 데이터 신호를 디코딩하는 단말의 통신 방법.
  19. RF 모듈 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 복수의 동기 정보 중 우선순위에 따라 기준시각을 획득할 동기 정보를 선택하고 선택된 상기 동기정보를통해 상기 기준시각을 획득하며,
    상기 우선순위는 기지국으로부터 수신한 제1 동기 정보, GPS로부터 수신한 제2 동기 정보, 기지국 또는 GPS로부터의 홉수가 작은 단말로부터 수신한 제3 동기 정보 순인 단말.
  20. RF 모듈 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 제1 단말과 직접 통신을 위해 할당된 인접한 두 프레임에서 각각 프리엠블과 RTS 메시지를 상기 제1 단말로 전송하도록 설정되며, 상기 두 프레임과 인접한 다음 두 프레임에서 각각 프리엠블과 CTS 메시지를 상기 제1 단말로부터 수신하도록 설정되는 단말.
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