KR20140035761A

KR20140035761A - 단말간 직접 통신 방법 및 이를 이용하는 단말 장치

Info

Publication number: KR20140035761A
Application number: KR1020120102457A
Authority: KR
Inventors: 임순용; 양미정
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-24
Also published as: US20140080494A1

Abstract

단말간 직접 통신 방법 및 이를 이용하는 단말 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 직접 통신 방법은, 기지국으로부터 다운링크 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 다운링크 제어 정보로부터 각 D2D(Device to Device) 페어(pair) 별로 자신에게 부여된 D2D 페어링 식별자를 포함하는 D2D 송수신 그랜트 정보를 추출하는 단계 및 상기 D2D 페어링 식별자별로 설정된 송신 및 수신 조건에 따라 상대 단말과 데이터 송수신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

단말간 직접 통신 방법 및 이를 이용하는 단말 장치{METHOD FOR DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATIONS AND APPARATUS USING THE METHOD}

본 발명은 단말간 직접 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀룰러 망 기반의 단말간 직접 통신에 관한 것이다.

최근 이동통신망의 성능을 적은 비용으로 개선하여 사용자 요구사항을 만족시키기 위한 방안으로 이동통신 디바이스 간 직접 통신, 즉 D2D(Device-to-Device) 통신을 고려하고 있다. 직접 통신은 통상적으로 이동통신 시스템에서 동일 또는 주변 셀에 위치한 반경 1 ~ 2 Km 내의 인접 단말간에 직접적으로 통신이 이루어지는 형태로 나타난다.

디바이스란 셀에 포함된 통신 단말을 칭하는 용어로 단말과 기능상 다르지 않지만 둘 사이에 직접 통신을 취하는 경우에 Device-to-device(D2D) 통신이라 부른다.

이처럼, 단말간 직접 통신(Device to Device 통신; 이하, D2D 통신과 혼용)은 기지국을 거치지 않고 인접한 두 단말 사이에 직접적인 데이터 송수신을 수행하는 통신 방식을 의미한다. 즉, D2D 통신 기술은 인접 디바이스 간에 이동통신 주파수 대역을 사용하는 이동통신 무선 인터페이스를 통해 D2D 무선 링크를 설정한 뒤, 기지국을 경유하지 않고 D2D 무선 링크를 통해서 디바이스 간에 직접 데이터를 주고 받는 기술이다.

이러한 D2D 통신 기술이 가지는 장점은 다양하다. 기존 와이파이 다이렉트(WiFi Direct), 블루투쓰(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등의 기술이 수백 미터 내 디바이스들 간의 통신만 지원할 수 있는 것과 달리, D2D 통신 기술은 이동통신 무선 인터페이스가 제공하는 중/장거리 전송 능력을 기반으로 반경 1 ~ 2 Km 내에 위치한 디바이스 간 직접 통신이 가능토록 한다.

뿐만 아니라, 인접 디바이스 간의 통신이 네트워크를 경유하지 않으므로, 네트워크의 부하를 감소시킬 수 있다. 또한, 셀 경계지역에 위치한 인접 디바이스들이 기지국을 경유하여 서로 통신을 할 경우 저속의 데이터 전송만이 가능하나, 디바이스들이 직접 통신을 할 경우 인접 디바이스들 사이에 확연히 나아진 신호 환경에 의해 고속의 데이터 전송이 가능하게 되므로, 보다 향상된 성능의 서비스를 사용자들에게 제공할 수 있다.

이와 같은 D2D 통신을 위해 셀룰러 이동통신 기반의 제어를 하는 경우, 기지국이 두 디바이스 사이의 스케줄링을 담당한다. 즉, 송신 디바이스에게 송신 제어를 수신 디바이스에게 수신 제어를 각각 전달하여 송신 디바이스의 송신 자원/방식이 수신 디바이스의 수신 자원/방식과 일치하도록 제어한다.

기존의 이동통신의 경우 하향링크 제어 정보를 통해 기지국과 단말간 통신을 위한 스케줄링 정보를 전송하였으나, 단말간에 데이터의 교환이 이루어지는 단말간 직접 통신의 경우 기존의 방법을 그대로 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 다운링크 제어 정보 개선을 통한 효율적인 단말의 직접 통신 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단말간 직접 통신 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 직접 통신 방법을 이용하여 상대 단말과 통신하는 단말 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 단말간 직접 통신 제어 장치를 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 직접 통신 방법은, 기지국으로부터 다운링크 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 다운링크 제어 정보로부터 각 D2D(Device to Device) 페어 별로 자신에게 부여된 D2D 페어링 식별자를 포함하는 D2D 송수신 그랜트 정보를 추출하는 단계, 및 상기 D2D 페어링 식별자별로 설정된 송신 및 수신 조건에 따라 상대 단말과 데이터 송수신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상대 단말과 데이터 송수신을 수행하는 단계는, 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 송신 버퍼를 결정하는 단계 및 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 상대 단말로 D2D 데이터를 전송하는 데 필요한 적어도 하나의 송신 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단말의 직접 통신 방법은, 상기 결정된 송신 버퍼 및 송신 파라미터를 사용해 상대 단말로 D2D 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 송신 파라미터는, 송신 전력 및 송신 타이밍 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 상대 단말과 데이터 송수신을 수행하는 단계는, 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 수신 버퍼를 결정하는 단계 및 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 상대 단말로부터 D2D 데이터를 수신하는 데 필요한 적어도 하나의 수신 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단말의 직접 통신 방법은, 상기 결정된 수신 버퍼 및 수신 파라미터를 사용해 상대 단말로부터 D2D 데이터를 수신하고 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 수신 파라미터는, 수신 타이밍 및 수신 스크램블링 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말간 직접 통신 제어 방법은, D2D(Device to Device) 페어(pair)를 구성하는 둘 이상의 단말에게 각 D2D 페어별로 D2D 페어링 식별자를 부여하는 단계, 상기 부여된 D2D 페어링 식별자를 해당 단말에 대한 D2D 송수신 그랜트 정보와 함께 다운링크 제어 정보에 포함시키는 단계, 및 상기 다운링크 제어 정보를 상기 둘 이상의 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 다운링크 제어 정보는 하향링크 제어 채널을 통해 전송될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치는, 기지국으로부터 수신한 다운링크 제어 정보로부터 각 D2D(Device to Device) 페어(pair)별로 자신에게 부여된 D2D 페어링 식별자를 포함하는 D2D 송수신 그랜트 정보를 추출하고, 상기 D2D 페어링 식별자별로 송신 및 수신 조건을 설정하는 D2D 제어부를 포함할 수 있다.

상기 단말 장치는, 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 설정되는 송신 버퍼 및 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 설정된 송신 파라미터를 저장하는 송신 파라미터 저장부를 더 포함할 수 있다.

상기 단말 장치는, 상기 결정된 송신 버퍼 및 송신 파라미터를 사용해 상대 단말로 D2D 데이터를 전송하는 송신부를 더 포함할 수 있다.

상기 단말 장치는 또한, 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 결정되는 수신 버퍼 및 상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 결정되는 적어도 하나의 수신 파라미터를 저장하는 수신 파라미터 저장부, 상기 결정된 수신 버퍼를 사용해 상대 단말로부터 D2D 데이터를 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말간 직접 통신 제어 장치는, 둘 이상의 단말을 포함하여 구성되는 D2D(Device to Device) 페어(pair)에 대해 D2D 페어링 식별자를 부여하고, 상기 부여된 D2D 페어링 식별자를 해당 D2D 페어에 대한 D2D 송수신 그랜트 정보와 함께 다운링크 제어 정보에 포함시키는 무선 자원 할당부 및 상기 다운링크 제어 정보를 둘 이상의 단말로 전송하는 무선 송수신부를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 단말간 직접 통신 방법 및 단말간 직접 통신 제어 방법에 따르면, 디바이스 자체가 아닌 D2D 페어에 대해 식별자를 부여함으로써 디바이스 하나가 다른 여러 디바이스와 D2D 링크를 구성할 수 있는 단말간 직접 통신의 특성에 잘 부합하는 적절한 스케줄링을 수행할 수 있다.

도 1은 단말간 직접 통신을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 D2D 페어의 개념 및 D2D 통신를 위한 기지국의 스케쥴링에 다른 기지국 및 적어도 하나의 단말간의 동작 흐름을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 D2D 페어링 식별자 부여 방법의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 D2D 페어링 식별자를 이용한 D2D 스케줄링을 사용하는 기지국 및 단말간의 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스케쥴링 동작을 수행하는 디바이스의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 단말 장치의 직접 통신 방법의 동작 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단말간 직접 통신을 제어하는 기지국의 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 단말간 직접 통신 제어 방법의 동작 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 출원에서 사용하는 '셀' 또는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.

또한, LTE/LTE-Advanced를 LTE로 대표하여 표기하기로 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 발명에서는 셀룰러 기반의 이동통신시스템에서 D2D 통신 제어를 위한 다운링크 제어 정보(DCI) 개선 및 스케줄링에 대한 구체적인 방법을 제시한다.

도 1은 단말간 직접 통신을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 제1 기지국(110) 및 제2 기지국(120)을 포함하여 구성된 셀룰러 통신망이 개시되어 있다.

제1 기지국이 생성한 셀에 속한 디바이스 1(210) 및 디바이스 2(220)는 제1 기지국을 통한 통상적인 접속 링크를 통하여 통신을 수행하고 있는 반면, 제 1 기지국에 속해 있음에도 디바이스 3(230) 및 디바이스 4(240)는 상호간의 데이터 송수신을 기지국을 통하지 않고 직접 수행하고 있음을 알 수 있다.

이러한 단말간 직접 통신이 효율적으로 이용될 수 있는 예는 여러가지가 있을 수 있다. 예를 들어, 콘서트 등에 참석한 방문자들에게 대용량의 자료를 제공하는 로컬 미디어 서버 등에 단말간 통신이 이용될 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, D2D 링크는 동일 셀을 서빙 셀로 가지는 디바이스들 간에만 가능한 것은 아니며, 서로 다른 셀을 서빙 셀로 가지는 디바이스들 간에도 이루어질 수 있음을 확인할 수 있다. 즉, 도 1에서 제1 기지국(110)에 속한 디바이스 2(220)는 제2 기지국(120)에 속한 디바이스 5(250)와 D2D 통신을 수행한다.

이와 같은 단말간 직접 연결 통신에는 중앙(centralized) 제어 방식의 D2D 통신 방식과 분산(distributed) 제어 방식의 D2D 통신 방식이 존재한다.

중앙제어 방식의 D2D 통신 방식은, 다른 디바이스와의 통신을 원하는 디바이스가 제어를 수행하는 중앙 노드(셀룰러 망에서는 기지국)에 링크 설정을 요청하고, 중앙 노드는 상대 디바이스가 그 디바이스의 주변에 있는 경우 두 디바이스간 직접 통신을 할 수 있는 무선자원을 할당하여 디바이스간 통신을 가능케 하는 방식이다.

이때, 디바이스에서 일어나는 대부분의 동작은 중앙 노드에 의해 관리되며, D2D 통신을 위해 셀룰러 링크 또는 다른 D2D 링크를 위해 할당된 무선자원이 재사용될 수 있다.

한편, 분산제어 방식의 D2D 통신 방식은, 하나의 중앙제어 노드에 의존하지 않고 디바이스들간의 직접적인 신호 교환을 통해 분산제어 방식으로 링크를 설정하고 이를 이용해 주변 디바이스와 직접 데이터를 교환하는 방식이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 통신 방법은 분산제어 방식보다는 중앙제어 방식에 보다 적합하게 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 D2D 페어의 개념 및 D2D 통신를 위한 기지국의 스케쥴링에 다른 기지국 및 적어도 하나의 단말간의 동작 흐름을 나타낸다.

도 2에서는 D1 및 D2 간, 그리고 D1 및 D3 간에 단말간 직접 통신이 이루어지는 경우를 나타내고 있으며, 여기서, D1과 D2, D1 및 D3 간의 D2D 관계를 페어라고 부르기로 한다.

단말간 직접 통신이 기존의 셀룰러 통신과 다른 점은, 기존의 셀룰러 통신이 기지국과 해당 단말의 일대일 통신 관계가 하나라면 단말간 직접 통신의 경우는 단말과 상대 단말과의 일대일 통신 관계가 여러 개 존재할 수 있다는 점이다.

도 2에서 단말 D1은 단말 D2와 통신을 하며 단말 D3와도 통신을 한다. 이러한 경우 단말 D1의 입장에서 보면, 'D1-D2 pair'와 'D1-D3 pair'를 가진다. 단말 D2는 'D2-D1 pair'를 가지며 D3는 'D3-D1 pair'를 가진다. DCI_Tx_Grant는 송신 제어를 DCI_Rx_Grant는 수신 제어를 나타낸다.

관련하여, 기존 LTE 또는 LTE-Advanced 시스템에서는 기지국이 디바이스에게 PDCCH 제어 채널의 다운링크 제어 정보(Downlink Control Information: DCI)를 이용하여 데이터의 송수신 스케줄링을 수행한다.

LTE의 DCI는 단말-기지국 사이의 DL(Downlink) 또는 UL(Uplink) 스케줄링만을 제어하도록 되어 있다. 다시 말해, LTE의 다운링크 제어 정보에 따르면, 제어 정보 유형이 UL 그랜트(Grant)와 DL 할당(Assignment)으로 되어 있어, 단말 입장에서 바로 UL 전송 또는 DL 전송인지 확인 가능하다. 하지만, D2D 통신 형태는 다운링크 또는 업링크가 아니므로, 본 발명에서는 D2D 송신(TX) 제어 및 D2D 수신(RX) 제어로 표시하여 다운링크 제어 정보(DCI)를 구성한다.

도 2에 나타난 스케쥴링 방법에 따르면, 기지국이 단말 D1(220) 및 단말 D2(220)로 구성되는 페어에 대해 D2D 송수신 그랜트를 송신한다. 구체적으로 기지국은 단말 D1(210)에게는 D2D 수신 그랜트를(S2010), 단말 D2(220)에게는 D2D 송신 그랜트를 송신한다(S2020). 이때, D2D 송신 그랜트 및 D2D 수신 그랜트는 다운링크 제어 정보에 포함되어 전송된다.

기지국으로부터 송신 그랜트를 수신한 단말 D2(220)는 상대 단말인 D1(210)으로 D2D 데이터를 송신한다(S2100).

한편, 단말 D1(210) 및 단말 D3(230)을 포함하는 다른 D2D 페어에 대해 기지국(110)은 단말 D1(210)에게는 D2D 수신 그랜트를(S2210), 단말 D3(230)에게는 D2D 송신 그랜트를 송신한다(S2220). 기지국으로부터 송신 그랜트를 수신한 단말 D3(230)는 상대 단말인 D1(210)으로 D2D 데이터를 송신한다(S2300).

관련하여, 단말 D2 및 단말 D3로부터 D2D 데이터를 수신할 가능성이 있는 단말 D1(210)은, A 시점 및 B 시점에 수신되는 D2D 데이터(Data)가 누구로부터 전송된 것인지 알 필요가 있다.

LTE 단말-기지국 관계에서는 기지국이 수신하는 경우에 기지국 자신이 스케줄링을 하기 때문에 업링크 송신하는 단말은 자신이 누구인지 굳이 표시하지 않아도 가능하였으나 D2D에 있어서 수신 디바이스는 송신 디바이스를 알아야 그에 해당하는 수신 엔티티를 선별할 수 있다. 뿐만 아니라 송신 디바이스가 스크램블링하는 데 사용한 인자도 알아야 한다. LTE에서는 RNTI(Radio Network Temporary Indicator)를 인자로 사용한다.

이와 같이 단말간 직접 통신에 있어서 수신 디바이스는 데이터를 어디로부터 수신하는지 아는 것이 필수적이며, 이를 구별하기 위해 본 특허에서는 D2D 페어를 구성하는 각 단말에게 D2D 페어링 임시 식별자를 부여한다.

도 3은 본 발명에 따른 D2D 페어링 식별자 부여 방법의 개념도이다.

본 발명에 따른 D2D 페어링 식별자는 D2D 페어링을 이루는 단말들 각각에 부여된 고유의 식별자(ID)로서, 도 3에서는 DPTI(D2D Pairing Temporary Identity)로 나타내고 있다.

도 3에는 D1-D2 간의 '페어 1' 및 D1-D3 간의 '페어 2'가 존재한다.

도 3에서는 D2의 'D2-D1 페어'에게는 DPTI 0, D1의'D1-D2 페어'에게는 DPTI 6을, D1의 'D1-D3 페어'에게는 DPTI 3을, D3의'D3-D1 페어'에게는 0을 부여한 경우의 실시예를 도시한다. 즉, 단말 D1의 입장에서 보면 'D1-D2 페어'에 대한 자신의 식별자는 6이 되고 'D1-D3 페어'에 대한 자신의 식별자는 3이 된다. 이처럼 단말 하나가 여러 D2D 페어를 이룰 수 있는데, 단말은 각 D2D 페어 별로 자신에게 부여된 고유의 임시 식별자를 통해 D2D 데이터 송수신을 관리한다.

할당된 D2D 페어링 임시 식별자는 기지국이 D2D 페어를 형성할 때 각 디바이스에게 시그널링한다.

D2 및 D3와 같은 송신 디바이스의 측면에서는 D2D 경로의 원근에 따라 송신 전력의 크기를 조절한다. 도 3의 실시예에서 D2와 D1 사이의 거리가 멀다면 큰 송신 전력을 사용하고 D3과 D1 사이의 거리가 가까우면 작은 송신 전력을 사용하여야 한다. 이처럼, 송신 디바이스는 송신하려는 D2D 페어(pair) 경로에 상응하여 동작하는 것이 바람직하다.

도 3을 통해 살펴본 바와 같이, D2D 페어링 식별자에 따라 송수신 운용을 적응적으로 처리하는 방법 및 이러한 운용 방법을 이용하는 디바이스 및 기지국의 구성이 본 발명의 범주에 포함된다 할 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 D2D 페어링 식별자를 이용한 D2D 스케줄링을 사용하는 기지국 및 단말간의 동작 흐름도이다.

기지국은 D2D를 위한 스케줄링시 D2D 페어링 식별자를 다운링크 제어 정보(DCI)에 포함하여 전송한다. 좀더 구체적으로, 기지국은 단말 D1(210)에게 부여된 D2D 페어링 식별자(DPTI 6)가 포함된 송신 그랜트 제어 정보(DCI_Rx_Grant)를 단말 D1으로 전송하고(S4010), 단말 D2(220)에게는 단말 D2 에 대해 부여된 D2D 페어링 식별자(DPTI 0)를 포함하는 수신 그랜트 제어 정보(DCI_Tx_Grant)를 송신한다(S4020).

다운링크 제어 정보를 수신한 각 디바이스는 D2D 페어링 식별자에 따라 해당 페어에 상응하는 동작을 수행한다.

단말간 직접 통신을 위해 (A 시점에서) 송신 디바이스가 선택할 수 있는 사항은, 송신 버퍼 결정, 송신 전력 결정, 송신 타이밍 결정, 기타 D2D 페어 특성에 맞는 송신 파라미터 산출 및 운용 등의 사항이다.

(B 시점에서) 수신 디바이스가 선택할 수 있는 사항은, 수신 버퍼 결정, 수신 타이밍 결정, 수신 스크램블링 결정, D2D 페어 특성에 맞는 수신 파라미터 산출 및 운용 등의 사항이다.

송신 디바이스인 단말 D2(220)는 결정된 송신 버퍼 및 송신 파라미터를 이용해 수신 디바이스인 단말 D1(210)으로 D2D 데이터를 송신한다(S4100). 이때, 단말 1은 결정된 수신 버퍼 및 수신 파라미터에 따라 D2D 데이터를 수신하여 처리한다.

도 5는 본 발명에 따른 스케쥴링 동작을 수행하는 디바이스의 구성도이다.

D2D 통신에 있어 송신 디바이스인 단말 D2(220)는, 기지국이 다운링크 제어 정보를 통해 전송한 D2D 페어링 식별자 값에 따라 송신 버퍼를 결정하고 송신에 필요한 운용 파라미터를 결정하여 그에 따라 데이터를 처리하여 전송한다.

이를 위해 단말 D2의 D2D 제어부(221)는, 각 D2D 페어링 식별자 별로 송신 블록을 구성하여 송신 처리를 수행하도록 제어한다.

각 D2D 페어링 식별자별로 설정된 송신 블록(222)은 송신 버퍼(222-1), 송신 파라미터 저장부(222-2), 송신부(222-3)를 각각 포함하여 구성될 수 있다. 송신 파라미터 저장부(222-2)는 D2D 제어부(221)에 의해 결정된 적어도 하나의 송신 파라미터를 저장한다. 송신부(222-3)는 송신 파라미터에 따라 처리된 D2D 데이터를 단말 D1으로 송신한다.

한편, 수신 디바이스인 단말 D1(210)의 D2D 제어부(211)는 기지국으로부터 수신한 다운링크 제어 정보에 포함된 D2D 페어링 식별자별로 D2D 데이터를 수신하는 데 필요한 운용 파라미터를 결정하고 송신 디바이스로부터 D2D 데이터를 수신하여 적절한 수신 버퍼로 전달한다.

단말 D2와의 페어에 있어서 수신 디바이스인 단말 D1 또한 D2D 페어링 식별자별로 별도의 수신 블록(212)을 포함한다. 각 D2D 페어링 식별자별로 설정된 수신 블록(212)은 수신 버퍼(212-1), 수신 파라미터 저장부(212-2), 수신부(212-3)를 각각 포함하여 구성될 수 있다. 수신부(212-3)는 단말 D2로부터 수신한 D2D 데이터를 수신하여 D2D 제어부(211)에 의해 결정된 수신 버퍼(212-1)로 전달한다. 수신 파라미터 저장부(212-2)는 D2D 제어부(211)에 의해 결정된 적어도 하나의 수신 파라미터를 저장한다.

D2D 제어부(211)는 각 D2D 페어링 식별자별로 설정된 수신 파라미터를 이용해 수신 버퍼(212-1)에 임시 저장된 D2D 데이터를 처리한다.

도 6은 본 발명에 따른 단말 장치의 직접 통신 방법의 동작 순서도이다.

D2D 통신을 수행하고자 하는 디바이스, 즉 단말 장치는, 우선 기지국으로부터 다운링크 제어 정보를 수신한다(S610). 단말 장치는 수신한 다운링크 제어 정보로부터 각 D2D(Device to Device) 페어(pair) 별로 자신에게 부여된 D2D 페어링 식별자를 포함하는 D2D 송수신 그랜트 정보를 추출한다(S620).

단말 장치는, D2D 송수신 그랜트 정보로부터 고유의 D2D 페어링 식별자를 획득하고, D2D 페어링 임시 식별자 별로 송신/수신 버퍼를 결정한다(S630). 즉, 단말 장치는 자신이 단말간 직접 통신의 송신 측이냐 수신 측이냐에 따라 기지국이 부여한 D2D 페어링 식별자에 대해 송신 버퍼 또는 수신 버퍼를 결정한다.

송신 버퍼 또는 수신 버퍼를 결정한 단말 장치는 또한, 상대 단말로 D2D 데이터를 전송하는 데 필요한 적어도 하나의 송신/수신 파라미터를 결정한다(S640). 자신이 단말간 직접 통신의 송신 측인 경우 적어도 하나의 송신 파라미터를 결정하고, 수신 측인 경우에는 적어도 하나의 수신 파라미터를 결정한다.

마지막으로, 단말 장치는 결정된 송신/수신 버퍼 및 송신/수신 파라미터를 사용해 상대 단말과의 D2D 데이터의 송수신을 수행한다(S650).

도 7은 본 발명에 따른 단말간 직접 통신을 제어하는 단말간 직접 통신 제어 장치의 블록 구성도이다.

도 7에 나타낸 단말간 직접 통신 제어 장치의 가장 대표적인 실시예로는 기지국을 들 수 있다.

본 발명에 따른 단말간 직접 통신 제어 장치(100)는 무선 자원 할당부(120) 및 무선 송수신부(110)를 포함하여 구성될 수 있다.

무선 자원 할당부(120)는, D2D(Device to Device) 페어(pair)를 구성하는 둘 이상의 단말에게 각 D2D 페어별로 D2D 페어링 식별자를 부여하고, 부여된 D2D 페어링 식별자를 해당 단말에 대한 D2D 송수신 그랜트 정보와 함께 다운링크 제어 정보에 포함시킨다. 무선 송수신부(110)는 이렇게 생성된 다운링크 제어 정보를 둘 이상의 단말로 전송한다.

이때, 다운링크 제어 정보는 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송된다.

도 8은 본 발명에 따른 단말간 직접 통신 제어 방법의 동작 순서도이다.

도 8에 나타내는 단말간 직접 통신 제어 방법을 수행하는 동작 주체의 대표적인 것으로, 기지국을 들 수 있다.

단말로부터 D2D 통신 요청을 수신한 기지국은, D2D(Device to Device) 페어(pair)를 구성하는 둘 이상의 단말에게 각 D2D 페어별로 D2D 페어링 식별자를 부여한다(S810).

기지국은 부여된 임시 식별자를 해당 단말에 대한 D2D 송수신 그랜트 정보와 함께 다운링크 제어 정보에 포함시켜(S820), 하향링크 프레임을 구성하고, 구성된 하향링크 프레임을 둘 이상의 단말로 전송한다. 즉, 기지국은 D2D 페어에 대한 D2D 송수신 그랜트 정보 및 D2D 페어링 식별자를 포함하는 다운링크 제어 정보를 단말로 전송한다(S830). 여기서, 다운링크 제어 정보는 하향링크 제어 채널을 통해(PDCCH) 전송될 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100, 110, 120: eNB(기지국)
20, 210, 220, 230: 단말(또는 디바이스)
110: 무선 송수신부
120: 자원 할당부
211, 221: 단말 장치의 D2D 제어부

Claims

기지국으로부터 다운링크 제어 정보를 수신하는 단계;
상기 다운링크 제어 정보로부터 각 D2D(Device to Device) 페어(pair)별로 자신에게 부여된 D2D 페어링 식별자를 포함하는 D2D 송수신 그랜트 정보를 추출하는 단계; 및
상기 D2D 페어링 식별자별로 설정된 송신 및 수신 조건에 따라 상대 단말과 데이터 송수신을 수행하는 단계를 포함하는 단말의 직접 통신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 상대 단말과 데이터 송수신을 수행하는 단계는,
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 송신 버퍼를 결정하는 단계; 및
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 상대 단말로 D2D 데이터를 전송하는 데 필요한 적어도 하나의 송신 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는 단말의 직접 통신 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 결정된 송신 버퍼 및 송신 파라미터를 사용해 상대 단말로 D2D 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는, 단말의 직접 통신 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 송신 파라미터는, 송신 전력 및 송신 타이밍 중 적어도 하나를 포함하는, 단말의 직접 통신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 상대 단말과 데이터 송수신을 수행하는 단계는,
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 수신 버퍼를 결정하는 단계; 및
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 상대 단말로부터 D2D 데이터를 수신하는 데 필요한 적어도 하나의 수신 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는 단말의 직접 통신 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 결정된 수신 버퍼 및 수신 파라미터를 사용해 상대 단말로부터 D2D 데이터를 수신하고 처리하는 단계를 더 포함하는, 단말의 직접 통신 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 수신 파라미터는, 수신 타이밍 및 수신 스크램블링 중 적어도 하나를 포함하는, 단말의 직접 통신 방법.
D2D(Device to Device) 페어(pair)를 구성하는 둘 이상의 단말에게 각 D2D 페어별로 D2D 페어링 식별자를 부여하는 단계;
상기 부여된 D2D 페어링 식별자를 해당 단말에 대한 D2D 송수신 그랜트 정보와 함께 다운링크 제어 정보에 포함시키는 단계; 및
상기 다운링크 제어 정보를 상기 둘 이상의 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 단말간 직접 통신 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 다운링크 제어 정보는 하향링크 제어 채널을 통해 전송되는, 단말간 직접 통신 제어 방법.
기지국으로부터 수신한 다운링크 제어 정보로부터 각 D2D(Device to Device) 페어(pair)별로 자신에게 부여된 D2D 페어링 식별자를 포함하는 D2D 송수신 그랜트 정보를 추출하고, 상기 D2D 페어링 식별자별로 송신 및 수신 조건을 설정하는 D2D 제어부를 포함하는 단말 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 설정되는 송신 버퍼; 및
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 설정된 송신 파라미터를 저장하는 송신 파라미터 저장부를 더 포함하는 단말 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 결정된 송신 버퍼 및 송신 파라미터를 사용해 상대 단말로 D2D 데이터를 전송하는 송신부를 더 포함하는, 단말 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 결정되는 수신 버퍼; 및
상기 기지국으로부터 부여받은 상기 D2D 페어링 식별자 별로 결정되는 적어도 하나의 수신 파라미터를 저장하는 수신 파라미터 저장부를 더 포함하는, 단말 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 결정된 수신 버퍼를 사용해 상대 단말로부터 D2D 데이터를 수신하는 수신부를 더 포함하는, 단말 장치.