KR20140063476A - 단말간 디스커버리를 위한 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20140063476A
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고영조
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한국전자통신연구원
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Abstract

단말간 디스커버리 방법이 개시된다. 단말에서 수행되는 디스커버리 방법은, 각각 복수의 전송 구간을 포함하는 복수의 서브프레임으로 구성된 수퍼프레임에서 디스커버리 정보를 전송할 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계와 선택한 디스커버리 물리 채널을 이용하여 디스커버리 정보를 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 보다 효율적인 단말간 디스커버리를 수행할 수 있고, 자원 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

단말간 디스커버리를 위한 송수신 방법 및 장치{METHOD OF TRANSMISSION AND RECEPTION FOR DEVICE TO DEVICE DISCOVERY AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 단말 간 디스커버리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 근접한 단말간 디스커버리를 효율적으로 수행하기 위한 송수신 방법에 관한 것이다.
D2D 디스커버리는 단말들간의 직접 링크를 통해 지리적으로 근접한 단말들이 전송한 디스커버리 정보를 수신하여 서로의 존재를 발견하는 과정을 의미한다.
D2D 디스커버리를 위해 D2D 디스커버리에 참여하는 전체 또는 일부 단말들은 적절한 물리채널을 통해 디스커버리 정보를 송신해야 하고, 수신 단말들은 송신 단말이 송신한 디스커버리 정보를 정상적으로 수신할 수 있어야 한다.
따라서, D2D 디스커버리를 위한 채널 구조 및 이를 이용하여 디스커버리 정보를 송수신하기 위한 구체적인 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 단말간 디스커버리에 적용되는 프레임 및 채널 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 단말간 디스커버리 정보 송수신 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 단말간 디스커버리 방법은, 단말에서 수행되는 디스커버리 방법으로, 각각 복수의 전송 구간을 포함하는 디스커버리 프레임에서 디스커버리 정보를 전송할 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계 및 선택한 디스커버리 물리 채널을 이용하여 디스커버리 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 커버리 정보를 전송할 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계는, 하나의 특정 디스커버리 프레임에서는 근접한 다른 단말들과 동일한 전송 구간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하고, 상기 특정 디스커버리 프레임 이외의 프레임들에서는 동일 클러스터의 다른 단말들이 선택한 전송 구간과 다른 전송 구간에서 디스커버리 물리 채널을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 단말간 디스커버리 방법은, 상기 디스커버리 정보 전송을 위한 설정 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 설정 정보는 디스커버리 트래픽 양에 따라 설정된 디스커버리 자원 위치 및 양, 프레임 구조 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 자원은 모든 셀에 동일하게 설정되거나, 모든 셀에 대해 공통으로 설정된 자원과 특정 셀에 대해 부가적으로 설정된 자원으로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계는, 상기 단말이 다른 단말과 디스커버리 물리 채널을 공유하고, 상기 다른 단말과 상기 공유한 디스커버리 물리 채널을 디스커버리 프레임별로 교대로 선택하여 사용할 수 있다.
여기서, 상기 단말은 수신 단말과 공유하는 디스커버리 정보를 이용하여 상기 디스커버리 정보에 해당하는 그룹의 아이디를 결정하고, 상기 정보에 기초하여 상기 결정된 그룹 아이디에 해당하는 자원 공간을 선택한 후, 상기 선택한 자원 공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 정보는 디스커버리 범위(range) 클래스, 동기 종류, 단말 이동 여부, WLAN 능력 및 이용 채널, 서빙 셀의 PCI 등의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 단말간 디스커버리 방법은, 디스커버리 정보를 전송하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법으로, 전송할 디스커버리 정보에 해당하는 그룹 아이디를 결정하는 단계와, 상기 결정된 그룹 아이디에 매핑된 자원공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계 및 상기 선택한 디스커버리 물리 채널을 이용하여 상기 디스커버리 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 단말간 디스커버리 방법은, 디스커버리 정보를 수신하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법으로, 송신 단말과 공유하는 디스커버리 정보에 기초하여 그룹 아이디를 결정하는 단계와, 상기 결정된 그룹 아이디에 매핑된 자원 공간에서 디스커버리 물리 채널을 스캔하는 단계 및 스캔된 디스커버리 물리 채널로부터 디스커버리 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 단말간 디스커버리 방법은, 디스커버리 정보를 송신하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법으로, 복수의 단말 클러스터 중 특정 클러스터를 선택하는 단계와, 상기 선택한 클러스터에 해당하는 자원공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계 및 선택한 디스커버리 물리 채널을 이용하여 디스커버리 정보를 송신하는 단계를 포함한다.
여기서, 특정 디스커버리 프레임의 각 전송 구간의 디스커버리 물리 채널들의 수신 레벨 및 각 해당 전송 구간의 물리 채널들의 점유 정도에 기초하여 상기 특정 클러스터를 선택할 수 있다.
여기서, 상기 선택한 클러스터에 해당하는 자원공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계는, 특정 서브프레임에서는 상기 선택한 클러스터에 포함된 다른 단말과 동일한 전송 구간에서 디스커버리 물리 채널을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 단말간 디스커버리 방법은, 각 클러스터에 속한 단말들로부터 수신한 신호의 수신 레벨에 기초하여 상기 선택한 클러스터에 속한 단말들로부터의 상대적인 이동을 인지하는 단계 및 상기 인지한 이동에 기초하여 클러스터 및 디스커버리 물리 채널을 다시 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 단말간 디스커버리 방법은, 디스커버리 정보를 송신하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법으로, 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계와, 복수의 복호 기준 신호 시퀀스 중 하나의 복호 기준 신호 시퀀스를 선택하는 단계와, 상기 선택한 디스커버리 물리 채널과 복호 기준 신호 시퀀스를 이용하여 디스커버리 정보를 송신하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 단말간 디스커버리 방법에 따르면, D2D 디스커버리를 위한 프레임 및 채널 구조를 제공하고, 다양한 사항을 고려한 D2D 디스커버리를 위한 프레임 구성 및 설정 방법을 제공한다. 또한, D2D 디스커버리 과정에서 단말들간의 거리 차이로 인한 원근 문제를 해결하기 위한 방법과 디스커버리 커버리지 확장을 위한 방법을 제공하고, 디스커버리 정보 구성 방법을 제공한다.
따라서, 보다 효율적인 단말간 디스커버리를 수행할 수 있고, 자원 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 디스커버리 정보의 송신 및 수신 확률을 향상시킬 수 있고, 디스커버리 커버리지를 향상시킬 수 있다.
도 1은 단말간 직접 링크를 이용한 다양한 D2D 디스커버리의 예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 디스커버리를 위한 디스커버리 채널의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 자원 블록의 자원 맵핑 형태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 프레임의 구조를 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PDCH 전송 구간의 호핑 방법을 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 프레임 구성 방법을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 단말의 디스커버리 정보 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 단말의 디스커버리 정보 수신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터링 및 랜덤화 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 동일한 PDCH 자원을 사용하는 단말들의 PDCH 커버리지 겹침 문제를 설명하기 위한 개념도이다.
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 디바이스(device), 이동국(MS; Mobile Station), 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 '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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 단말간 직접 링크를 이용한 다양한 D2D 디스커버리의 예를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 단말들(101 내지 112)은 셀룰러 이동통신망의 셀 커버리지(coverage)(120 또는 130) 내에 위치하거나 셀 커버리지 밖에 위치할 수 있고, 두 개의 셀 커버리지가 중첩되는 영역(125)에 위치할 수도 있다.
특정 이동통신망의 셀 커버리지(120) 내에 위치한 단말들(101 내지 107)은 동일 커버리지(120) 내에 위치한 단말과 디스커버리를 수행할 수도 있고, 인접 셀(130) 내에 위치한 단말과 디스커버리를 수행할 수도 있다.
또한, 이동통신망의 셀 커버리지(130) 내에 위치한 단말(108)과 셀 커버리지(130) 밖에 위치한 단말(109)간 디스커버리가 수행될 수도 있고, 셀 커버리지 밖에 위치한 단말들(110 내지 112)간의 디스커버리가 수행될 수도 있다.
이동통신망의 셀 커버리지 내(120)에 위치한 단말들(101 내지 107)간의 디스커버리가 수행되는 경우, 기지국(121)의 지원하에 단말간 디스커버리가 수행될 수 있다. 즉, 기지국(121)은 단말들이 디스커버리 정보를 송수신할 수 있는 자원의 위치 및 양, 프레임 구조 및 전송 모드 등의 설정 정보를 시스템 정보(SI; System Information)로 방송하거나, 각 단말(101 내지 106)에게 개별적으로 전달할 수 있다.
디스커버리를 수행하는 각 단말은 설정된 디스커버리 채널들 중 랜덤하게, 또는 수신 레벨이 가장 낮은 디스커버리 채널을 자신이 직접 선택하거나, 기지국에 자신이 측정한 정보를 제공하고 디스커버리 채널의 선택을 요청하여 기지국으로부터 디스커버리 채널을 할당받을 수도 있다. 각 단말은 디스커버리 채널을 이용하여 자신의 존재를 알리기 위해 필요한 디스커버리 정보를 송신한다. 여기서, 디스커버리 정보는 예를 들어, 디스커버리 정보를 송신하는 단말의 디바이스 아이디(ID)와 응용 또는 서비스 코드(code)를 이용하여 생성할 수 있다. 또한, 각 단말은 디스커버리와 관련된 설정 정보를 이용하여 디스커버리 채널들을 수신하여 자신의 주변에 위치한 단말 또는 서비스를 파악할 수 있다.
한편, 이동통신망의 셀 커버리지 밖에 위치한 단말들의 경우에도, 미리 정해진 디스커버리 채널 구조, 전송 방식에 따라 동등한 기능을 갖는 각 단말이 직접 디스커버리 채널을 선택하여 디스커버리를 수행할 수도 있고, 단말 중의 하나가 컨트롤러(controller) 기능을 수행하여 다른 단말에게 디스커버리를 위한 자원의 위치 및 양, 프레임 구조 및 전송 모드 등의 설정 정보를 제공하고 다른 단말들은 상기 설정 정보에 기초하여 디스커버리 채널을 선택할 수도 있고, 컨트롤러 기능을 수행하는 단말이 디스커버리를 위한 무선자원의 할당 기능까지 제공하여 디스커버리를 수행할 수도 있다. 이동통신망의 셀 커버리지 밖에 위치한 단말들이 자신이 직접 선택하거나 할당 받은 디스커버리 채널을 통해 디스커버리 정보를 송수신 하여 자신의 주변에 어떤 단말 또는 어떤 서비스가 있는지를 파악하는 방법은 이동통신망의 셀 커버리지 내에 위치한 단말들의 경우와 유사한 방법으로 수행될 수 있다.
D2D 디스커버리는 제한형 디스커버리(Restricted discovery)와 개방형 디스커버리(Open discovery)로 구분할 수 있다. 제한형 디스커버리는 발견될 단말로부터의 명시적인 동의가 있어야만 디스커버리가 가능하고, 개방형 디스커버리는 상기한 바와 같은 명시적 동의 없이 디스커버리가 가능한 디스커버리 방법이다.
제한형 디스커버리를 위해 전송되는 디스커버리 정보는 디스커버리 정보를 송신하는 단말의 고유 식별 정보를 나타내는 디스커버리 단말 아이디(ID)를 포함할 수 있다.
한편, 개방형 디스커버리를 위해 전송되는 디스커버리 정보는 디스커버리 정보를 송신하는 단말이 제공하는 서비스 등을 나타내는 서비스 코드(service code), 디스커버리 단말 ID, 또는 상기 서비스 코드 및 디스커버리 단말 ID 정보의 결합 정보를 포함할 수 있다.
D2D 디스커버리 프레임 및 채널 구조
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 방법에 적용되는 D2D 디스커버리 프레임 및 채널 구조에 대해 설명한다.
일반적으로 무선통신 시스템에서 하나의 프레임은 다수개의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 복수개의 슬롯으로 구성된다. 예를 들어, 3GPP(3rd Generation Project Partnership) LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 하나의 라디오 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 시간 슬롯(time slot)으로 구성된다.
D2D 디스커버리를 위한 디스커버리 물리채널(PDCH; Physical Discovery Channel)들은 주기적인 서브프레임 또는 서브프레임 그룹의, 일부 또는 전체 주파수 자원을 이용하여 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 디스커버리를 위한 디스커버리 채널의 구성을 나타내는 개념도로서, 주기적인 서브프레임의 일부 주파수 자원을 이용하여 디스커버리 채널을 구성하는 경우를 예시한 것이다.
구체적으로, 도 2에서는 4개의 디스커버리 호핑 프로세스(hopping process)를 구성한 경우를 나타내며, 각 디스커버리 호핑 프로세스는 다수개의 PDCH들을 구성한다.
도 2를 참조하면, 디스커버리 호핑 프로세스 0은 매 서브프레임 0(201)의 일부 주파수 자원을 이용하여 디스커버리 채널을 구성하며, 디스커버리 호핑 프로세스 1은 매 서브프레임 0(201)의 주파수 자원 중 디스커버리 호핑 프로세스 0이 이용하는 주파수 자원과 겹치지 않는 주파수 자원들 중 일부의 주파수 자원을 이용하여 디스커버리 채널을 구성한다. 또한, 디스커버리 호핑 프로세스 2는 매 서브프레임 3(203)의 일부 주파수 자원을 이용하여 디스커버리 채널을 구성하며, 디스커버리 호핑 프로세스 3은 매 서브프레임 3(203)의 주파수 자원 중 디스커버리 호핑 프로세스 2가 이용하는 주파수 자원과 겹치지 않는 주파수 자원들 중 일부의 주파수 자원을 이용하여 디스커버리 채널을 구성한다.
하나의 PDCH는 복수개의 디스커버리 자원 블록(D-RB; Discovery-Resource Block)으로 구성되며, 시간 슬롯 당 하나의 디스커버리 자원 블록을 사용한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 자원 블록의 자원 맵핑 형태를 나타낸 것으로, 주파수-시간 자원 공간(Nf _ symb-Nt _ symb +1)에서 디스커버리 자원 블록의 자원 맵핑 형태를 예를 들어 도시한 것이다.
디스커버리 자원 블록은 하기와 같은 구조적 특징을 가질 수 있다.
- 디스커버리 자원 블록을 구성하는 자원 원소(RE; Resource Element)들은 시간축 상에서 연속적으로 구성된다.
- 디스커버리 자원 블록을 구성하는 자원 원소들은 주파수축 상에서 연속적으로 구성되거나, 미리 정의된 일정한 주파수 간격(LD - RB RF)으로 구성된다.
- PDCH의 복호를 위해 복호 기준신호(DM RS: Demodulation Reference Signal)가 전송된다.
도 3에서, DM RS 전송에 사용되는 자원 원소들의 주파수축 상에서의 위치는 데이터 자원 원소들의 위치와 동일하며, 시간축 상에서는 디스커버리 자원 블록의 전송에 참여하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼(symbol)들 중에서 가운데 정도에 위치하는 심볼 하나를 점유한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 프레임의 구조를 나타내는 개념도로서, 디스커버리 호핑 프로세스 각각에 대해 디스커버리 자원 블록을 이용하여 구성된 디스커버리 프레임의 구조를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 디스커버리 수퍼프레임은 M(여기서, M은 1이상의 자연수)개의 디스커버리 프레임(410)으로 구성되며, 각 디스커버리 프레임(410)은 L(여기서, L은 1 이상의 자연수)개의 PDCH 전송 구간(411)을 포함한다. 여기서, PDCH 전송 구간은 각 PDCH가 점유하는 시간 구간을 의미할 수 있다.
시간 영역의 PDCH 선택에서 고려해야 할 사항은 하기와 같다.
- 단말의 반이중(Half-duplexing) 동작 : 반이중 동작에 따라 디스커버리 신호를 전송하는 단말은 자신의 전송시간 동안에는 다른 단말이 전송하는 디스커버리 신호를 수신하지 못한다.
- 단말들간의 원근 문제(near-far problem) : 단말이 동일한 수신 시간 구간에서 복수의 디스커버리 신호를 수신할 때, 수신 단말과 각 송신 단말 사이의 거리 차에 따라 수신 신호 레벨에 차이가 발생하게 된다. 또한, D2D 디스커버리 신호는 다수의 수신 단말을 대상으로 송신되므로 전력제어가 원근 문제의 해결책이 될 수 없다. 따라서, 수신 단말에서 자동이득제어(AGC; Automatic Gain Control)가 적절하게 동작한 경우(즉, 수신 전력에 큰 신호를 기준으로 자동이득제어를 수행)에도 아날로그-디지털 변환기(ADC; Analog-to-Digital Converter)에 의한 양자화 잡음(quantization noise)으로 인하여 수신 전력이 작은 신호는 복호 성능이 크게 저하되거나 수신 불능(desensing) 상태가 될 수 있다. 또는 수신 전력이 큰 신호는 수신 전력이 작은 신호에 심한 부반송파 간 간섭을 발생시킬 수 있다.
단말의 반이중 동작과 송수신 단말들간의 원근 문제에 따른 미검출(detection-missing)과 수신 불능(desensing) 문제를 극복하기 위해 라틴 방진(Latin square) 행렬 등을 이용한 PDCH 전송 구간의 시간축 호핑, 즉 PDCH 전송 구간 랜덤화(randomization)를 적용할 수 있다. 라틴 방진 행렬을 적용하여 PDCH 전송 구간의 시간축 호핑을 수행하는 경우, 디스커버리 프레임 수(M)와 PDCH 전송구간의 수(L)는 동일하게 된다(즉, M=L).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PDCH 전송 구간의 호핑 방법을 나타내는 개념도로서, PDCH 전송 구간이 디스커버리 프레임마다 시간축 상에서 호핑하는 구조를 예시한 것이다.
도 5를 참조하면, 하나의 디스커버리 수퍼프레임이 복수의 디스커버리 프레임으로 구성되고, 각 디스커버리 프레임은 복수의 PDCH 전송 구간을 포함하는 구조에서, 하나의 PDCH 집합(set)은 매 디스커버리 프레임마다 일정한 규칙에 따라 전송 구간이 호핑되는 프레임 당 하나의 PDCH들로 구성되며, 이는 한 단말이 특정 프레임에서 특정 PDCH를 이용하면 이후 프레임들에서 동일 집합(set)에 속한 특정 PDCH들을 이용해야 함을 의미한다. 라틴 방진 행렬을 적용하여 PDCH를 시간축 상에서 호핑하는 경우 디스커버리 수퍼프레임의 전 구간에서 한 집합의 PDCH는 다른 집합의 PDCH들과 단 하나의 디스커버리 프레임에서만 소속 PDCH가 동일 전송 구간에 위치하도록 구성된다. 상기 하나의 디스커버리 프레임에서는 단말들이 반이중 통신 모드를 통해 각각 자신에게 해당하는 PDCH를 이용하여 디스커버리 정보를 전송하기 때문에 서로 다른 단말들로부터 전송되는 PDCH 신호를 수신할 수 없게 되나, 다른 디스커버리 프레임에서는 단말들간에 PDCH 전송 구간이 서로 다르므로 상호간의 PDCH 수신이 가능하다.
또한, 상술한 원근 문제로 인하여 임의의 단말이 특정 디스커버리 프레임에서 PDCH 신호를 수신할 수 없을 수도 있으나, 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 호핑을 적용함으로써 해당 PDCH 집합에 속한 PDCH의 수신이 가능한 디스커버리 프레임이 존재할 수 있다.
또한, 주파수 다이버시티를 얻기 위해 각 PDCH 집합은 프레임마다 주파수축 상에서 다른 자원을 이용하는 PDCH로 호핑하도록 구성될 수 있다.
단말의 반이중 동작과 송수신 단말들간의 원근 문제에 따른 미검출(detection-missing)과 수신 불능(desensing) 문제를 극복하기 위한 또 다른 방법은 디스커버리 정보를 전송하고자 하는 단말이 각 디스커버리 프레임마다 PDCH 를 랜덤하게 선택하는 것이다. 이렇게 하는 경우 둘 이상의 단말이 동일 PDCH를 선택하여 발생하는 충돌 가능성이 있으나 송신 단말의 수에 비해 PDCH 수가 어느 정도 많다면 충돌 가능성을 일정 정도 이하로 낮출 수 있으며, 다수 프레임에서의 송신을 통해 디스커버리 가능한 단말의 비율이 지속적으로 증가할 것이다.
D2D 디스커버리 프레임의 구성 및 설정
이하에서는 D2D 디스커버리 프레임 구성 및 설정 방법에 대해 상세하게 설명한다.
D2D 디스커버리 프레임 구성 및 설정시 실제적으로 고려해야 할 사항은 하기와 같다.
- 디스커버리 트래픽 양이 시간에 따라 다를 수 있다.
- 디스커버리 트래픽 양이 지역에 따라 다를 수 있다.
- 제한형(restricted) 디스커버리와 개방형(open) 디스커버리 정보의 크기가 다를 수 있다.
- 제한형 디스커버리와 개방형 디스커버리 트래픽 양이 다를 수 있다.
- 디스커버리와 관련된 디바이스의 전력소모 및 복잡도(complexity)를 최소화 해야 한다.
먼저, 디스커버리 트래픽 양의 시간적 변동을 수용하기 위해 적용할 수 있는 방법은, 기지국이, 또는 셀 커버리지 밖에 위치한 단말들의 경우 특정 단말이 디스커버리 트래픽 양의 시간적 변동을 파악하고 필요 시 디스커버리 자원양을 변경하고 이러한 설정 정보를 단말들에게 통보하는 것이다. 이러한 정보에는 디스커버리 프로세스의 수(프로세스가 항상 1개만 있다면 불포함), 프로세스별 디스커버리 자원의 위치 및 양과 디스커버리 프레임 구조, 전송 모드 등이 포함될 수 있다. 상기 설정 정보는 기지국 또는 특정 단말이 시스템 정보를 통해 방송하거나 단말별 지정 시그널링을 수행함으로써 각 단말에 전달되어야 한다.
지역마다 다른 디스커버리 트래픽 양을 수용하는 손쉬운 방법은 디스커버리 트래픽 양에 관계없이 모든 셀에 동일한 디스커버리 자원을 설정하는 것이다. 이 경우 단말이 디스커버리 정보 전송을 위한 PDCH 선택시 수신 레벨이 가장 낮은 채널을 선택한다면 디스커버리 트래픽이 많은 지역에서는 보다 짧은 거리에 있는 단말들이 동일한 PDCH를 선택하게 되어 결과적으로 디스커버리 범위(range)가 상대적으로 감소하게 될 것이다.
지역마다 다른 디스커버리 트래픽 양을 수용하는 다른 방법은 모든 셀에 공통인 기본 자원을 설정하고, 디스커버리 트래픽이 많은 지역의 셀(또는 셀들)에서는 부가 자원을 추가로 설정하는 방법을 사용할 수 있다.
제한형 디스커버리와 개방형 디스커버리 정보의 크기가 다르다는 것은 제한형 디스커버리와 개방형 디스커버리가 PDCH를 구성하는 디스커버리 자원 블록(D-RB)의 수가 다를 수 있음을 의미한다. 따라서, 이 경우에는 1) 제한형 디스커버리와 개방형 디스커버리 각각에 대해 별도의 디스커버리 호핑 프로세스를 구성할 수도 있고, 2) 하나의 호핑 프로세스 내에서 주파수 축에서 2개의 PDCH 주파수 그룹으로 분할하고 분할된 PDCH 주파수 그룹을 제한형 디스커버리와 개방형 디스커버리용으로 구분하여 이용하도록 구성할 수도 있고, 3) 하나의 호핑 프로세스 내에서 주파수 축에서 주파수 그룹의 분할 없이 제한형 디스커버리와 개방형 디스커버리용으로 혼합적으로 이용할 수도 있다. 물론 이러한 방법들은 정보의 크기가 같은 경우에도 적용될 수 있다. 2) 및 3)에서 개방형 디스커버리용 PDCH(PDCHO)의 시간 길이와 제한형 디스커버리용 PDCH(PDCHR)의 시간 길이가 n배의 차이가 있는 경우(예를 들면, PDCHO=n×PDCHR), 하나의 단위 디스커버리 채널 자원을 하나의 개방형(제한형) 디스커버리용 PDCHO로 이용할 수도 있고, n개의 제한형(개방형) 디스커버리용 PDCHR로 분할해 이용할 수도 있다. 또한 3)의 경우 제한형과 개방형 디스커버리에 대해 PDCH를 구성하는 디스커버리 자원 블록(D-RB)의 수가 서로 다르면 수신기에서는 PDCHR들로 이용되었을 경우와 PDCHO로 이용되었을 경우 모두를 고려한 디코딩(decoding), 즉 블라인드 디코딩(blind decoding)이 필요하다. 이러한 설정 정보 역시 시스템 정보로 방송되거나 단말별 지정 시그널링을 통해 각 단말에 전달되어야 한다.
또한, 디스커버리와 관련한 단말의 전력소모 및 복잡도를 최소화 하기 위한 방법이 강구될 필요가 있다. 먼저 송신 관점에서는 허용 가능한 디스커버리 정보 전송 빈도를 줄이는 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 단말이 하나의 PDCH를 공유하고 서로 다른 프레임에서 번갈아 자신의 디스커버리 정보를 전송하도록 구성할 수 있다. 한편, 수신 관점에서는 단말이 설정된 디스커버리 무선자원 전체, 즉 모든 PDCH들을 스캔(scan)해야 한다면 단말의 전력소모 및/또는 복잡도가 크게 증가할 수 있으므로, 단말이 PDCH의 수신시에 스캔해야 하는 PDCH의 범위, 즉 디스커버리 스캔 공간(discovery scan space)이 최소화 되어야 한다. 디스커버리 스캔 공간을 최소화 할 수 있는 하나의 방법은 수신 단말이 디스커버리하고자 하는 정보와 관련있는 PDCH들만으로 스캔의 범위를 줄이는 것이다.
디스커버리 스캔 공간 최소화를 위한 하나의 방법으로, 전송될 디스커버리 정보들과 전체 디스커버리 자원공간을 다수개의 그룹으로 분할하고, 분할된 각 디스커버리 정보 그룹과 분할된 특정 자원공간을 맵핑하는 것이다. 이 경우 송신 단말은 자신이 전송할 디스커버리 정보에 해당하는 그룹의 자원공간에서 PDCH를 선택하고, 수신 단말은 자신이 찾고자 하는 디스커버리 정보에 해당하는 그룹의 자원공간만을 스캔하면 되기 때문에 디스커버리 스캔 공간을 최소화할 수 있다.
상술한 디스커버리 스캔 공간 최소화 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 제한형 디스커버리와 개방형 디스커버리를 위한 자원을 분리하는 경우 제한형(개방형) 디스커버리에 참여한 단말은 제한형(개방형) 디스커버리용 자원 공간만 스캔하면 된다. 다음으로 디스커버리 정보 중 송신 단말과 수신 단말이 공유하는 일부 또는 전체 정보를 다수개의 그룹으로 그룹핑하여 각 그룹을 특정 자원공간에 맵핑하고, 송신 단말은 맵핑된 자원공간 내의 PDCH를 선택해 송신하고, 수신 단말은 해당 자원공간에 있는 PDCH들만을 스캔함으로써 스캔 범위를 줄일 수 있다. 그룹 분리를 위한 구체적인 방법으로 해쉬 함수(hash function)를 이용할 수 있다.
제한형 디스커버리의 경우에는 하나의 예로, 송신 단말과 수신 단말이 공유하는 디스커버리 아이디(ID)를 이용해 그룹 아이디를 결정할 수 있다. 즉 디스커버리 아이디를 해쉬 함수에 입력시키면 그 출력은 특정 그룹 아이디가 될 것이며, 송신 단말은 이 그룹 아이디에 해당하는 특정 자원공간에서 PDCH를 선택하고, 수신 단말은 이 그룹 아이디에 해당하는 특정 자원공간에 있는 PDCH들만을 스캔하면 된다.
상술한 바와 같은 특징을 이용하여 특정 조직(예를 들어, 소방관들의 단말 그룹)에 속한 단말들에 대해, 해쉬 함수 통과시 동일 그룹 아이디가 되도록 디스커버리 아이디를 할당한다면 해당 단말들은 자신의 조직에 속한 다른 단말들을 발견하기 위해 해당 그룹 아이디에 맵핑되는 자원공간만 스캔하면 된다. 물론 이 경우 특정 조직/목적을 위한 자원공간을 별도로 할당하고 디스커버리 아이디에 관계없이 해당 자원공간만을 스캔하도록 구성할 수도 있다.
한편 개방형 디스커버리의 경우도 제한형 디스커버리와 마찬가지로 송신 단말과 수신 단말이 공유하는 일부 또는 전체 정보를 이용하여 그룹 아이디를 결정할 수 있다. 예를 들어, 개방형 디스커버리에서는 서비스 코드(code)를 이용해 그룹 아이디를 결정할 수 있다. 즉, 이 서비스 코드를 해쉬 함수에 입력시키면 그 출력은 특정 그룹 아이디가 될 것이며, 송신 단말은 이 그룹 아이디에 해당하는 특정 자원 공간에서 PDCH를 선택하고, 수신 단말은 이 그룹 아이디에 해당하는 특정 자원 공간에 있는 PDCH들만을 스캔하면 된다.
상술한 방법을 통해 디스커버리 스캔 공간을 최소화 하는 경우, 단말 수신기의 복잡도 또는/및 전력소모가 감소될 수 있다. 그러나 특정 지역에서 특정 그룹에 속한 단말의 수가 해당 그룹의 자원공간에서의 PDCH 수에 비해 많아지면 각 그룹 내에서 빈 PDCH, 즉 낮은 수신 레벨을 갖는 PDCH를 찾을 수 없게 되는 문제가 발생하며, 이 경우 상대적으로 높은 수신 레벨의 PDCH를 선택할 수 밖에 없게 되어 디스커버리 범위(range)가 크게 감소하게 된다. 이러한 상황을 완화하기 위해 별도의 공유 자원공간을 설정하고 만약 특정 그룹에 맵핑된 자원공간에 낮은 수신 레벨을 갖는 PDCH가 없거나 그 수가 미리 설정된 정도 이하이면 공유 자원공간에서 낮은 수신 레벨의 PDCH를 선택하도록 구성할 수 있다. 물론 이 경우 수신 단말은 특정 그룹의 자원공간과 공유 자원공간을 모두 스캔하여야 한다. 각 디스커버리 프레임마다 PDCH를 랜덤하게 선택하는 경우에는 시스템이 제공하는 확률값을 이용해 해당 그룹의 자원공간과 공유 자원공간을 선택하고, 선택된 자원공간에서 PDCH를 선택하도록 할 수 있다.
그룹별 자원공간들과 공유 자원공간은 각각 하나의 디스커버리 호핑 프로세스에 해당할 수도 있고, 하나의 디스커버리 호핑 프로세스 내에서 분할하여 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 프레임 구성 방법을 나타낸 것으로, 하나의 디스커버리 호핑 프로세스의 자원공간을 주파수 축에서 그룹별 자원공간과 공유 자원공간으로 분할 설정한 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 프레임 구성 방법에서는 디스커버리 수퍼프레임이 복수의 디스커버리 프레임으로 구성되고, 각 디스커버리 프레임이 복수의 PDCH를 포함하는 구조에서, 각 디스커버리 프레임은 복수의 그룹별 자원공간들(610)과, 공유 자원공간(620)으로 분할하여 구성될 수 있다.
공유 자원공간은 제한형과 개방형 디스커버리 모두를 위해 공유될 수도 있고, 제한형 디스커버리 및 개방형 디스커버리 각각에 대해 별도로 설정될 수도 있다. 또한, 송신 단말이 디스커버리에 참여한 모든 단말이 수신해야 할 브로드캐스트 디스커버리 메시지 등의 전송을 위해서는 공유 자원공간에 속한 PDCH를 이용하도록 할 수 있다.
이하에서는 도 6에 도시한 바와 같이 디스커버리 자원을 분할하여 설정한 경우의 송신 단말과 수신 단말의 동작 예를 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 단말의 디스커버리 정보 전송 방법을 나타내는 흐름도로서, 디스커버리 자원을 분할하여 이용하는 경우의 송신 단말의 디스커버리 정보 전송 과정을 예시한 것이다.
먼저, 송신 단말은 디스커버리 정보를 전송하기 위한 그룹 아이디를 결정한다(S701). 여기서, 송신 단말은 수신 단말과 공유하는 정보, 예를 들어 제한형 디스커버리 방법을 사용하는 경우에는 디스커버리 아이디를 해쉬 함수에 입력시켜 그 결과로 출력되는 그룹 아이디를 획득하고, 개방형 디스커버리 방법을 사용하는 경우에는 자신의 서비스 코드를 해쉬 함수에 입력시켜 그 결과로 출력되는 그룹 아이디를 획득할 수 있다.
이후, 송신 단말은 결정된 그룹 아이디에 해당하는 자원공간에 속한 PDCH들의 수신 레벨을 측정하고(S703), 수신 레벨이 미리 정의된 기준값 이하인 PDCH(들)이 존재하는가를 판단하여(S705), 수신 레벨이 미리 정의된 기준값 이하인 PDCH들이 존재하는 경우 그 중 가장 수신 레벨이 낮은 PDCH를 선택한다(S707). 공유 자원 공간이 설정되지 않은 경우에는 결정된 그룹 아이디에 해당하는 자원 공간에 속한 PDCH들 중 가장 수신 레벨이 낮은 PDCH를 선택한다.
또는, 송신 단말은 수신 레벨이 상기 기준값 이하인 PDCH가 존재하지 않는 경우에는 공유 자원공간에 속한 PDCH들의 수신 레벨을 측정하고(S709), 수신 레벨이 미리 정의된 기준값 이하인 PDCH(들)이 존재하는 가를 판단하여(S711), 수신 레벨이 기준값 이하인 PDCH들이 존재하는 경우 그 중 가장 수신 레벨이 낮은 PDCH를 선택한다(S713).
또는, 공유 자원공간에서 조건(즉, 기준값 이하)을 만족하는 PDCH가 없는 경우에는 송신 단말은 그룹 ID에 맵핑된 자원공간 또는 공유 자원공간에서 가장 낮은 수신 레벨을 보이는 PDCH를 선택한다(S715).
한편, 송신 단말은 디스커버리에 참여한 모든 단말이 수신해야 할 디스커버리 정보를 전송하는 경우에는 공유 자원공간에서만 PDCH를 선택한다. 즉, 공유 자원공간에 속한 PDCH 중 가장 수신 레벨이 낮은 PDCH를 선택한다(즉, 단계 S709 및 S713만을 수행함).
송신 단말은 단계 S707, S713 및 S715 중 어느 하나의 단계에서 선택한 PDCH를 이용해 디스커버리 정보를 송신한다(S717).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 단말의 디스커버리 정보 수신 방법을 나타내는 흐름도로서, 디스커버리 자원을 분할하여 이용하는 경우의 수신 단말의 디스커버리 정보 수신 과정을 예시한 것이다.
도 8을 참조하면, 수신 단말은 송신 단말과 공유하는 정보 예를 들어 제한형 디스커버리의 경우 디스커버리 아이디를, 개방형 디스커버리의 경우는 발견하고자 하는 서비스 코드를 해쉬 함수에 입력시켜 그룹 아이디를 결정한다(S801).
이후, 수신 단말은 결정된 그룹 아이디에 해당하는 그룹별 자원공간과 공유 자원공간에 속한 PDCH들을 스캔한다(S803).
수신 단말은 선택적으로 자신이 스캔에 이용하는 그룹 아이디를 네트워크에 보고해 기지국의 디스커버리 자원 설정 등에 이용하도록 할 수 있다(S805).
수신 단말은 상기한 바와 같은 스캔 과정을 통해 PDCH를 선택하고, 선택한 PDCH를 복호하여 디스커버리 정보를 획득한다(S807).
디스커버리 자원을 분할하여 설정한 경우의 송신 단말과 수신 단말의 동작 에 대한 또 다른 실시예로, 디스커버리 정보를 전송하고자 하는 단말이 각 디스커버리 프레임마다 PDCH를 랜덤하게 선택하는 경우에는, 송신 단말은 상기 실시예와 동일한 방법으로 그룹 ID를 획득하고, 해당 그룹의 자원공간 내에서 PDCH를 랜덤하게 선택하여 그 PDCH를 이용해 디스커버리 정보를 송신할 수 있다. 이 경우 수신 단말의 동작은 상기 실시예와 동일하다.
각 그룹 아이디별로 맵핑되는 자원공간과 공유 자원공간 등의 설정 정보는 시스템 정보(System Information) 형태로 방송되거나 단말별 지정 시그널링을 통해 단말들에 전달될 수 있다. 또한 디스커버리에 참여하는 단말의 수에 따라 그룹의 수 및/또는 각 자원 공간의 크기를 달리할 필요가 있으므로 해쉬 함수 정보도 시스템 정보에 포함시키거나 단말별 지정 시그널링을 통해 전달될 수 있다.
D2D 디스커버리 원근문제 해결 방법
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신을 위한 디스커버리 방법에서 원근문제를 해결하기 위한 방법을 구체적으로 설명한다.
원근문제를 해결하기 위해 제시된 방법으로는 전술한 바와 같이 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑 방법, 즉 전송 구간 랜덤화(randomization) 방법과 디스커버리 프레임 단위의 랜덤 PDCH 선택 방법이 있다. 그러나, 상술한 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑 방법과 랜덤 PDCH 선택 방법은 모두 원근문제에 의한 수신 불능(desensing) 등의 원인으로 인하여 디스커버리 시간 증가 또는/및 수신 성공 확률 감소를 야기할 수 있고, 단말의 밀집도가 높을수록 디스커버리 범위가 감소하는 단점이 있다.
또한, 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑 방법과 랜덤 PDCH 선택 방법에서 수신 단말이 디스커버리 신호의 수신시 수신 장치의 아날로그 디지털 변환기(ADC) 이전 단에서 증폭이 과다하게 되면, 수신 신호에 포화 현상(saturation)이 발생하고, 이에 따라 증폭기에서 출력되는 신호의 왜곡이 심해져 수신한 모든 PDCH 신호의 수신 성능이 크게 저하될 수 있다. 따라서, 이와 같은 상황(즉, 증폭기 포화 현상)이 발생하지 않도록 자동이득제어(AGC)를 적용하여야 한다. 그러나, 이 경우 많은 시간 구간에서 증폭량이 부족하게 될 수 있고 이는 ADC의 유효 비트수를 감소(즉, 양자화 잡음이 증가함)시켜 수신 단말의 수신 성능 저하를 초래할 수 있는 문제가 있다.
상술한 바와 같은 단점을 보완하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 하기에서 설명하는 바와 같은 클러스터링(clustering) 및 랜덤화(randomization) 방법을 이용한다.
클러스터링 및 랜덤화 방법은 상호 근접한 단말들이 하나의 지리적인 클러스터를 구성하도록 하고, 동일 클러스터에 속하는 단말들은 적어도 하나의 특수 디스커버리 프레임에서는 동일한 전송 구간에 있는 PDCH를 이용해 디스커버리 정보를 송신하도록 하는 클러스터링 방법과, 상기 적어도 하나의 특정 디스커버리 프레임을 제외한 다른 프레임들에서는 전술한 방법과 동일한 디스커버리 프레밍 단위의 PDCH 시간 호핑 또는 랜덤 PDCH 선택, 즉 랜덤화 방법을 함께 적용하는 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터링 및 랜덤화 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 각 디스커버리 프레임이 P개의 전송 구간으로 구성되는 경우, 하나의 클러스터는 특수 디스커버리 프레임의 P개 중 하나의 전송 구간(그 전송 구간에 있는 PDCH들)에 맵핑되며, 각 클러스터에 속한 단말들은 특수 디스커버리 프레임에서 그 클러스터에 해당하는 전송 구간에 포함된 PDCH를 이용하여 디스커버리 신호를 송신하고, 다른 전송 구간에서는 서로 다른 클러스터에 속한 단말들로부터 디스커버리 신호를 수신한다.
예를 들어, 제1 클러스터에 속한 단말들은 특수 디스커버리 프레임(여기서는 디스커버리 프레임 0)에서 제1 전송 구간(그룹 1)에 속한 PDCH를 이용하여 디스커버리 신호를 전송하고, 제2 클러스터에 속한 단말들은 제2 전송 구간(그룹 2)에 속한 PDCH를 이용하여 디스커버리 신호를 전송하며, 제1 클러스터에 속한 단말들은 제1 전송 구간(그룹 1) 이외의 전송 구간인 제2 전송 구간(그룹 2) 내지 제P 전송 구간(그룹 P)에서는 다른 클러스터에 속한 단말들로부터 전송된 디스커버리 신호를 수신한다. 여기서, 클러스터의 수는 하나의 디스커버리 프레임에 포함된 전송 구간(그룹)의 수와 동일할 수 있다.
디스커버리 프레임 0 이외의 다른 디스커버리 프레임들에서는 상기한 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑 또는 랜덤 PDCH 선택 방법에 따라 결정된 PDCH를 이용해 디스커버리 정보를 송신한다.
또한, 특수 디스커버리 프레임은 호핑 프로세스의 전 주기에 1회만 존재할 수도 있고, 도 7에 도시한 바와 같이 몇 개의 디스커버리 프레임 사이에 반복적으로 삽입될 수도 있다. 하나의 실시예로, 상호 근접한 단말들이 동일한 전송 구간에 있는 PDCH를 이용해 디스커버리 정보를 송신하는 특수 디스커버리 프레임과, 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑 또는 랜덤 PDCH 선택 방법을 적용하는 하나 이상의 디스커버리 프레임(들)이 번갈아 위치할 수 있다.
한편 각 단말의 클러스터 선택 방법으로는, 각 단말이 가급적 수신 레벨이 가장 큰 단말들이 속한 클러스터를 선택하도록 하면서, 동시에 단말들이 각 클러스터에 가급적 골고루 퍼지도록 하는 방법을 적용할 수 있다.
각 단말의 클러스터, 즉 특수 디스커버리 프레임에서의 전송 구간 및 그 구간에서의 PDCH 선택 방법에 대한 일 예는 하기와 같다.
1) 단말은 특수 디스커버리 프레임에서의 각 전송 구간에 대해 PDCH들의 수신 레벨을 측정하고 이를 적절히 가공한다. 예를 들어, 미리 정의된 일정 수준(thH1, thH2,…; thH1 > thH2 > …) 이상의 수신 레벨을 보이는 채널 수(K1, K2, …)와 이들의 수신 레벨, 미리 정의된 일정 수준(thL1, thL2,…; thL1 < thL2 < …) 이하의 수신 레벨을 보이는 채널 수(L1, L2, …) 등을 측정한다. 일정 수준 이하의 수신 레벨을 보이는 채널 수를 통해 해당 전송 구간의 PDCH들의 점유 정도를 알 수 있으며, 이를 이용해 단말들이 각 클러스터에 가급적 골고루 퍼지도록 할 수 있다.
여기서, 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑 방법을 적용한 경우, 각 단말은 특정 PDCH에 대해 그와 동일한 집합에 속한 PDCH가 특수 디스커버리 프레임에서 어느 전송 구간에 속하는지를 알 수 있으며, 이러한 사실을 이용해 다른 디스커버리 프레임에서도 상기와 등가적인 측정이 가능하다.
2) 단말은 측정된 값들을 이용하여 클러스터, 즉 특수 디스커버리 프레임에서의 전송 구간을 선택한다. 예들 들어, 단말은 K1×L1이 가장 큰 클러스터를 선택할 수 있다. 또한, 단말은 클러스터 선택 과정에서 수신 레벨들을 추가로 이용할 수도 있다.
3) 단말은 해당 클러스터, 즉 특수 디스커버리 프레임에서의 전송 구간의 PDCH들 중 가장 낮은 수신 레벨을 가지는 PDCH를 선택한다. 또는, 해당 전송 구간에서 랜덤하게 PDCH를 선택할 수도 있다.
상기한 방법을 통해 특수 디스커버리 프레임에서 각 클러스터에 속한 단말들로부터의 수신 신호 세기는 서로 유사하게 될 것이고, 거리 차이가 큰 단말들이 동일한 시간 구간에 디스커버리 신호를 전송할 확률이 최소화될 수 있을 것이다.
한편, 도 9에서 특수 디스커버리 프레임을 제외한 다른 디스커버리 프레임들에서는 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 호핑 또는 랜덤 PDCH 선택, 즉 랜덤화를 적용하여 동일한 클러스터에 속한 단말들이 서로 다른 전송 구간에서 디스커버리 신호를 송신하도록 함으로써 임의의 단말은 다른 클러스터는 물론 동일 클러스터에 속한 다른 단말들로부터 전송되는 디스커버리 신호를 수신할 수 있다.
상기한 바와 같은 클러스터링 및 랜덤화를 적용하는 경우, 특수 디스커버리 프레임의 각 전송 구간에서 수신되는 디스커버리 신호들간의 수신 레벨은 크게 차이가 나지 않게 되고, 이에 따라 각 전송 구간마다 적절한 자동이득제어를 적용하면 높은 확률로 다른 클러스터에 속한 단말들(즉, 근접하지 않은 단말들)의 디스커버리 신호의 수신에 성공할 수 있다.
또한, 특수 디스커버리 프레임을 제외한 다른 디스커버리 프레임에서 각 수신 단말은 각 전송 구간에서 매우 높은 확률로 동일 클러스터에 속한 단말들로부터 높은 수신 레벨을 가지는 디스커버리 신호를 수신할 수 있게 된다. 따라서, 수신 단말은 특수 디스커버리 프레임을 제외한 디스커버리 프레임에서 근접한 단말이 송신하는 디스커버리 신호를 성공적으로 수신할 확률이 높아지며, 결과적으로 디스커버리 시간의 감소 또는/및 디스커버리 신호의 수신 성공 확률의 증가를 가져온다.
단말이 셀 커버리지 밖에 위치한 경우에는 전술한 방법에 따라 단말 자신이 선택한 PDCH를 이용하여 디스커버리 신호를 송신한다. 단말이 셀 커버리지 내에 위치한 경우에는 셀 커버리지 밖에 위치한 경우와 마찬가지로 단말 스스로 선택한 PDCH를 이용하여 디스커버리 신호를 전송할 수도 있고, 상술한 방법에 따라 적어도 하나의 PDCH 후보를 선택한 후 선택한 적어도 하나의 PDCH 후보들에 대한 정보를 기지국에 보고하고, 기지국이 단말로부터 수신한 상기 정보에 기초하여 해당 단말이 이용할 PDCH를 설정하는 절차를 통해 단말이 이용할 PDCH를 결정할 수도 있다.
클러스터링 및 랜덤화 방법은 디스커버리 시간의 감소 또는/및 디스커버리 신호의 수신 성공 확률 증가와 단말의 밀집도에 관계없이 디스커버리 범위를 유지하거나 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 장점은 고정 단말들 또는 단말의 이동이 많지 않은 환경(예를 들면, 스타디움, 전시회장 등)에서 특이 두드러진다.
많은 경우에 클러스터링에 의한 수신 신호의 특성은 유지될 수 있다. 즉, 개방형 디스커버리를 이용하는 송신 단말은 이동 단말도 존재할 수 있으나 대부분 고정 단말이며, 제한형 디스커버리의 경우에도 대부분 단말들이 필요한 시간 동안에만 디스커버리에 참여하므로 단말의 이동 속도가 낮고(즉, 디스커버리에 참여하는 단말의 이동 속도는 대부분 낮을 것으로 예상) 디스커버리 신호의 송신 시간 길이가 길지 않은 경우, 클러스터의 변경이 필요하지 않을 수 있다. 그러나 단말이 이동하는 환경에서는 클러스터링에 의한 수신 신호의 특성 유지가 어려울 수 있고, 특히 도 9에 도시한 바와 같은 특수 디스커버리 프레임에서 이와 같은 현상은 심화될 수 있다.
단말의 이동성에 따른 성능 저하를 완화하는 방법으로 단말이 환경 변화를 인지하고 적절한 조치를 취하도록 하는 방법을 적용할 수 있다. 즉 단말들의 상대적 이동에 따라 단말이 원래 선택한 클러스터에 속한 단말들로부터 미리 정의된 정도 이상 멀어졌음을인지한 단말은 클러스터 및 PDCH를 새로 선택함으로써 이동에 따른 채널 충돌 문제를 해결하거나 완화할 수 있다.
환경 변화 인지는 각 PDCH의 수신 레벨 측정을 통해 할 수 있다.
단말이 환경 변화를 인지하는 방법의 실시 예는 하기와 같다.
1) 단말은 디스커버리 신호의 송신과 함께 지속적 또는 단속적으로 디스커버리 신호의 수신도 수행한다.
2) 단말은 특수 디스커버리 프레임의 각 전송 구간에서 PDCH들의 수신 레벨을 측정한다. 클러스터링과 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑 방법을 적용한 경우, 이러한 측정은 특수 디스커버리 프레임뿐만 아니라 다른 디스커버리 프레밍들에서도 등가적으로 가능한다.
3) 단말은 측정된 값들을 이용하여 환경 변화를 인지한다. 일 예로, 임의의 단말은 각 전송 구간에서 측정된 수신 레벨들 중 일정 임계치 이하의 값들을 제외한 나머지 수신 레벨들의 평균과/또는 분산을 취하고, 전송 구간들 중 일부에서 일정 시간 이전의 평균과/또는 분산과 일정 정도 이상의 차이를 보이면 디스커버리 채널의 변경이 필요한 것으로 인지할 수 있다.
단말이 환경 변화를 인지하는 방법의 또 다른 실시예로, 다른 단말도 동시에 이동할 수 있음을 고려하여 단말은 현재의 클러스터 선택 시의 자신과 근접한 고정 단말들로부터의 수신 신호 레벨의 변경 정도 등에 기초하여 환경 변화 여부를 판단할 수도 있다. 이를 위해서는 D2D 디스커버리 정보에 고정 또는 이동 단말임을 나타내는 정보 비트를 포함시킬 필요가 있다.
디스커버리 프레임 구조, PDCH 선택 방법 등의 설정 정보는 시스템 정보(System Information) 형태로 방송되거나 단말별 지정 시그널링을 통해 단말들에 전달될 수 있다.
D2D 디스커버리 커버리지 확장 방법
이하에서는 D2D 디스커버리 확장 방법에 대해 설명한다.
[ PDCH 커버리지 겹침 문제]
주파수 재사용 효율을 높이기 위해 PDCH 자원은 공간적으로 재사용하는 것이 바람직하다. 그러나 동일한 PDCH 자원을 사용하여 디스커버리 정보를 전송하는 단말들이 서로 가까이 위치하면 PDCH 커버리지 겹침 문제가 발생할 수 있다.
도 10은 동일한 PDCH 자원을 사용하는 단말들의 PDCH 커버리지 겹침 문제를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10에서 제1 단말과 제2 단말은 서로의 PDCH 검출 영역 밖에 위치하는 경우 두 단말이 동일한 PDCH를 선택하거나 할당받게 되며, 이후 두 단말이 고정되어 있다면 두 단말간의 거리가 그대로 유지될 수도 있고, 두 단말 중 적어도 하나의 단말이 이동하는 경우 두 단말간의 거리가 달라질 수도 있다.
그러나, 도 10에서와 같이 제1 단말(1001) 및 제2 단말(1003)의 이동 여부와 관계없이 제1 단말(1001)과 제2 단말(1003)은 커버리지가 서로 겹칠 수 있으며, 제3 단말(1005)과 같이 제1 단말(1001)과 제2 단말(1003)의 PDCH 커버리지가 겹친 영역에 위치하는 단말이 존재할 수 있다. 여기서, 제1 단말(1001)과 제2 단말(1003)이 사용하는 DM RS 시퀀스가 동일한 경우, 제3 단말(1003)은 제1 단말(1001)과 제2 단말(1003)이 사용하는 두 DM RS의 합으로 된 신호를 수신하고 이를 사용하여 채널을 추정하게 되므로 잘못된 채널 추정을 수행할 수 있고, 이에 따라 제3 단말(1003)의 PDCH 복호 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
[ PDCH 및 DM RS 시퀀스의 선택]
도 10에 도시한 바와 같이 커버리지 겹침에 따른 단말의 잘못된 채널 추정 문제를 완화하기 위해 제1 단말(1001)과 제2 단말(1003)이 서로 다른 DM RS 시퀀스를 이용하도록 구성할 수 있다.
서로 커버리지가 겹치는 두 개의 단말이 서로 다른 DM RS 시퀀스를 이용하도록 구성하는 경우, PDCH 커버리지의 겹침 영역에 위치한 단말의 신호 수신 시 DM RS 겹침에 따른 채널추정의 성능 저하를 해결 또는 완화할 수 있으며, 결과적으로 디스커버리 커버리지를 확장할 수 있다.
이를 위해 직교 또는 준 직교 특성을 갖는 DM RS 시퀀스들로 구성된 DM RS 시퀀스 집합을 정의하고, 동일 PDCH를 이용하는 단말들이 DM RS 시퀀스 집합 중 서로 다른 DM RS 시퀀스를 이용하도록 하기 위한 방법의 적용이 필요하다.
이하에서는 전술한 원근문제 해결 방법에 따라 적용할 수 있는 PDCH 및 DM RS 시퀀스 선택 방법들을 설명한다.
1) 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑에 의한 랜덤화(Randomization) 방법을 적용한 경우
방법 1a : 최적 방법
A. 디스커버리 정보 전송을 원하는 단말은 모든 PDCH에 대해 각각의 DM RS 시퀀스를 적용하여 DM RS 심볼의 수신 레벨을 측정한다.
여기서, 여기서 특정 DM RS 시퀀스 적용 시의 수신 레벨 측정은 DM RS 심볼을 구성하는 수신 부반송파들에 해당 DM RS 시퀀스를 곱하고 이들을 모두 더하여 이의 최종 크기를 측정하는 형태로 이루어질 수 있으며, 2개 이상 DM RS 심볼의 수신 레벨의 평균을 취할 수도 있다.
B. 측정 결과에 따라 가장 낮은 수신 레벨을 보이는 PDCH와 DM RS 시퀀스를 선택한다.
방법 1b : 수신 복잡도를 줄이기 위한 준 최적 방법
A. 디스커버리 정보 전송을 원하는 단말은 모든 PDCH에 대한 각각의 수신 에너지를 측정한다.
여기서 수신 에너지 측정은 PDCH를 구성하는 각 수신 심볼의 에너지를 측정하고 이들을 모두 더하거나 이들의 평균을 취하는 형태로 이루어질 수 있다.
B. 측정된 수신 에너지가 미리 정의된 일정 레벨 이하인 적어도 하나의 PDCH를 선택한다.
C. 선택된 적어도 하나의 PDCH 각각에 대해 모든 DM RS 시퀀스를 적용해 DM RS 심볼의 수신 레벨을 측정한다.
D. 측정 결과에 따라 가장 낮은 수신 레벨을 보이는 PDCH와 DM RS 시퀀스를 선택한다.
2) 디스커버리 프레임 별 랜덤 PDCH 선택 방법을 적용한 경우
PDCH 선택과 마찬가지로 DM RS 시퀀스 집합에서 랜덤하게 선택한다.
3) 클러스터링 및 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑에 의한 랜덤화 방법을 적용한 경우
방법 3a : 최적 방법
A. 디스커버리 정보 전송을 원하는 단말은 전술한 클러스터링 및 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑에 의한 랜덤화 방법에 따라 특정 클러스터를 선택한다.
B. 선택된 특정 클러스터에 맵핑되는 특수 디스커버리 프레임에서의 전송 구간에 속한 각 PDCH, 또는 그 PDCH와 동일 집합에 속한 다른 디스커버리 프레임에서의 PDCH에 대해 모든 DM RS 시퀀스를 적용하여 DM RS 심볼의 수신 레벨을 측정한다.
C. 측정 결과에 따라 가장 낮은 수신 레벨을 보이는 PDCH와 DM RS 시퀀스를 선택한다.
방법 3b : 수신 복잡도를 줄이기 위한 준 최적 방법
A. 디스커버리 정보 전송을 원하는 단말은 전술한 클러스터링 및 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑에 의한 랜덤화 방법에 따라 특정 클러스터를 선택한다.
B. 선택된 클러스터에 맵핑되는 특수 디스커버리 프레임에서의 전송 구간에 속한 모든 PDCH, 또는 그 PDCH와 동일 집합에 속한 다른 디스커버리 프레임에서의 PDCH에 대한 각각의 수신 에너지를 측정한다.
C. 측정된 수신 에너지가 미리 정의된 일정 레벨 이하인 적어도 하나의 PDCH를 선택한다.
D. 선택된 PDCH 각각에 대해 모든 DM RS 시퀀스를 적용해 DM RS 심볼의 수신 레벨(또는 평균 수신 레벨)을 측정한다.
E. 측정 결과에 따라 가장 낮은 수신 레벨을 보이는 PDCH와 DM RS 시퀀스를 선택한다.
PDCH 및 DM RS 시퀀스 선택 방법을 수행할 때, 단말은 상기한 방법들에 따라 하나 이상의 후보 PDCH 및 DM RS 시퀀스 쌍(들)을 선택해 기지국에 보고하고 기지국이 여러 상황을 고려하여 단말이 이용할 PDCH 및 DM RS 시퀀스를 설정해줄 수도 있다.
4) 클러스터링 및 디스커버리 프레임 별 랜덤 PDCH 선택에 의한 랜덤화 방법을 적용한 경우
방법 4a:
특수 디스커버리 프레임에서는 해당 프레임에 있는 PDCH들만을 대상으로 상기 방법 3a와 동일한 방법을 적용하여 DM RS 시퀀스를 선택하고, 그리고 다른 디스커버리 프레임에서는 DM RS 시퀀스를 랜덤하게 선택한다.
방법 4b:
특수 디스커버리 프레임에서는 해당 프레임에 있는 PDCH들만을 대상으로 상기 방법 3b와 동일한 방법을 적용하여 DM RS 시퀀스를 선택하고, 다른 디스커버리 프레임에서는 DM RS 시퀀스를 랜덤하게 선택한다.
방법 4c:
특수 디스커버리 프레임에서는 선택한 클러스터에 맵핑되는 전송 구간에 있는 PDCH를 랜덤하게 선택하는 경우 다른 디스커버리 프레임에서와 마찬가지로 DM RS 시퀀스를 랜덤하게 선택한다.
D2D 디스커버리 커버리지 확장을 위한 PDCH 및 DM RS 시퀀스 선택 방법 등의 설정 정보는 시스템 정보(System Information) 형태로 방송되거나 단말별 지정 시그널링을 통해 단말들에 전달될 수 있다.
[디스커버리 범위 클래스를 고려한 PDCH 및 DM RS 시퀀스의 선택]
응용이나 기타 필요에 따라 각 단말에게 다양한 디스커버리 범위를 제공할 필요가 있다. 다양한 디스커버리 범위 클래스(discovery range class)를 제공하기 위한 방법으로 먼저 송신 전력을 차등화 하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 넓은 디스커버리 범위를 원하는 단말은 큰 송신 전력으로 송신하고, 좁은 디스커버리 범위를 원하는 단말은 보다 작은 전력으로 송신하는 것이다.
그러나, 송신 전력을 제어하는 것만으로는 디스커버리 범위를 보장할 수 없다. 즉, 특정 단말의 송신 전력이 크더라도 상기 특정 단말과 가까운 곳에 동일 PDCH를 이용하여 송신하는 적어도 하나의 다른 단말이 존재한다면 상기 특정 단말의 실제적인 디스커버리 범위는 크게 감소될 수 있기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 동일 PDCH를 이용하는 단말들이 서로 일정 거리 이상 떨어져 있도록 하는 방법이 필요하다.
다양한 디스커버리 범위 클래스를 지원하기 위해 하기와 같이 PDCH 및 DM RS 시퀀스 선택 방법을 개선할 수 있다.
A. 디스커버리 범위 클래스 별로 디스커버리 자원공간을 분할한다.
B. 각 디스커버리 범위 클래스를 위한 자원공간에서 해당 클래스를 원하는 각 단말은 디스커버리 범위 보장을 위한 미리 정의된 조건을 만족하는 경우, 즉 특정 수신 레벨 이하의 PDCH(들)이 있는 경우에만 그 중 가장 낮은 수신 레벨을 갖는 PDCH(또는 PDCH와 DM RS 시퀀스)를 선택할 수 있다. 또는 상기 조건을 만족하는 PDCH가 없는 경우에는 해당 자원공간에서 PDCH 선택을 포기하고 다른 자원공간에서 PDCH를 선택할 수 있다. 여기서, 수신 레벨의 임계치는 디스커버리 범위에 반비례하여 결정될 수 있고, 원하는 디스커버리 범위가 증가할수록 임계치를 낮추어야 한다.
C. 디스커버리 범위 클래스 별로 분할된 복수의 자원공간들 중 하나의 자원공간 또는 가장 낮은 수준의 디스커버리 범위 클래스를 위한 자원공간에서 단말은 특정 조건 없이 가장 낮은 수신 레벨을 갖는 PDCH(또는 PDCH와 DM RS 시퀀스)를 선택할 수 있다.
D. 동일 디스커버리 범위 클래스의 자원공간을 이용하는 단말의 송신 전력은 모두 동일하게 설정하고, 디스커버리 범위 클래스별 단말의 송신 전력은 서로 다르게 설정될 수 있다.
E. 또한 동일 자원공간 내에서도 서로 다른 세부 디스커버리 범위 클래스를 제공할 수 있도록 동일 디스커버리 범위 클래스를 위한 자원공간에서 단말별로 송신 전력을 다르게 선택하도록 할 수 있다. 이 경우 PDCH(또는 PDCH와 DM RS 시퀀스) 선택 시의 수신 레벨의 임계치도 원하는 단말이 송신 전력에 따라 다르게 설정(송신 전력에 반비례하여 수신 레벨 임계치 설정)할 수 있으며, 이와 같은 방법을 통해 단말은 자신이 원하는 디스커버리 범위를 보장받을 수 있게 된다.
디스커버리 범위 클래스를 고려한 PDCH 및 DM RS 시퀀스 선택 방법을 적용하는 경우, 디스커버리 정보 전송을 원하는 단말은 먼저 자신이 원하는 디스커버리 범위를 위한 자원공간에서 PDCH 선택을 시도하고, 실패할 경우에는 자신이 원하는 다른 디스커버리 범위 클래스 자원공간에서 PDCH를 선택하게 된다. 만약 이러한 시도가 모두 실패하는 경우에는 최종적으로 특정 자원공간 또는 가장 낮은 디스커버리 범위 클래스를 위한 자원공간에서 PDCH를 선택하게 된다. 이 자원공간을 이용하는 단말들의 경우 특정 디스커버리 범위가 보장되지 않으며, 얼마나 많은 단말이 이 자원공간을 이용하느냐에 따라, 즉 단말의 밀도에 따라 평균 디스커버리 범위가 달라지게 된다.
전술한 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑에 의한 랜덤화 방법을 적용하는 경우에는 전체 자원공간이 다수 개의 디스커버리 범위 클래스를 위한 자원공간으로 분할될 것이다. 클러스터링 및 디스커버리 프레임 단위의 PDCH 시간 호핑에 의한 랜덤화 방법을 적용하는 경우에는 하나의 클러스터에 속한 자원공간이 다수 개의 디스커버리 범위 클래스를 위한 자원공간으로 분할될 수도 있고 전체 자원공간을 다수 개의 디스커버리 범위 클래스를 위한 세부 자원공간들로 분할하고, 분할된 각 세부 자원공간에서 클러스터링을 수행할 수도 있다.
단말이 선택한 디스커버리 범위 클래스 또는 디스커버리 범위 클래스와 송신 전력은 단말이 선택한 후보 PDCH 및 DM RS 시퀀스 쌍(들)을 기지국에 보고할 때 명시적 또는 암묵적으로 전달될 수 있다.
디스커버리 범위 클래스를 고려한 PDCH 및 DM RS 시퀀스의 선택 방법 등의 설정 정보는 시스템 정보(System Information) 형태로 방송되거나 단말별 지정 시그널링을 통해 단말들에 전달될 수 있다.
D2D 디스커버리 정보 구성
디스커버리 정보는 제한형 디스커버리의 경우에는 디스커버리 단말 아이디를, 개방형 디스커버리의 경우에는 서비스 코드와 디스커버리 단말 아이디 등을 기본적으로 포함할 수 있다.
상기한 정보들 이외에도 필요에 따라 하기의 정보를 D2D 디스커버리 정보에 포함시킬 수 있다.
- 디스커버리 범위 클래스 : 송신 단말의 디스커버리 범위를 나타내는 정보로 이는 송신 전력 수준 등을 반영할 수 있다. 디스커버리 정보를 수신한 단말은 수신 신호 레벨과 디스커버리 범위 레인지 클래스를 이용해 자신과 송신 단말간의 실제적인 경로 손실 등을 추정할 수 있다.
- 동기 종류 : 송신 단말이 어떤 동기를 확보하고 있는지를 나타내는 정보로, 예를 들어 네트워크 동기(송신 단말이 셀 커버리지 내에 있음을 의미), GPS 동기(송신 단말이 셀 커버리지 밖에 있고 GPS 신호 수신을 통해 동기를 확보하고 있음을 의미), 다른 단말에 동기, 동기 안됨(송신 단말이 셀 커버리지 밖에 있고 셀 또는 GPS 동기를 확보하고 있지 않음) 등을 표시할 수 있다.
- 단말 이동 여부 : 송신 단말이 고정 단말인지 이동 단말인지를 나타내는 정보이다.
- WLAN 능력(capability) 및 이용 채널 등 : 송신 단말의 WLAN 관련 능력, 예를 들어 802.11g, 802.11n 등과 같은 송신 단말이 지원 가능한 규격 정보, 이용하고자 하는 WLAN 대역/채널(들)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 수신 단말은 이 정보를 이용해 WiFi-Direct를 이용한 D2D 통신을 송신 단말에 요청할 수 있다.
- 서빙 셀의 PCI(Physical layer Cell Identity)(또는 eNB ID) 등 : 송신 단말이 속한 셀의 정보를 나타낸다. 또한 이와 함께 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)도 포함할 수 있다. 이는 단말에 의한 셀 간 시그널링 정보 중계 등에 활용될 수 있으며, 이 경우 기지국에 의해 설정된 중계 가능 여부를 나타내는 비트(들)를 포함할 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.
101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112 : 단말
120 : 셀 121 : 기지국
130 : 셀 131 : 기지국
201 : 서브프레임 0 203 : 서브프레임 1
410 : 디스커버리 서브프레임 411 : PDCH 전송구간
1001 : 제1 단말 1003 : 제2 단말
1005 : 제3 단말

Claims (14)

  1. 단말에서 수행되는 디스커버리 방법에 있어서,
    각각 복수의 전송 구간을 포함하는 디스커버리 프레임에서 디스커버리 정보를 전송할 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계; 및
    선택한 디스커버리 물리 채널을 이용하여 디스커버리 정보를 전송하는 단계를 포함하는 단말간 디스커버리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스커버리 정보를 전송할 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계는,
    하나의 특정 디스커버리 프레임에서는 근접한 다른 단말들과 동일한 전송 구간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하고, 상기 특정 디스커버리 프레임 이외의 프레임들에서는 동일 클러스터의 다른 단말들이 선택한 전송 구간과 다른 전송 구간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말간 디스커버리 방법은,
    상기 디스커버리 정보 전송을 위한 설정 정보를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 설정 정보는 디스커버리 트래픽 양에 따라 설정된 디스커버리 자원 위치 및 양, 프레임 구조 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 디스커버리 자원은 모든 셀에 동일하게 설정되거나, 모든 셀에 대해 공통으로 설정된 자원과 특정 셀에 대해 부가적으로 설정된 자원으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계는,
    상기 단말이 다른 단말과 디스커버리 물리 채널을 공유하고, 상기 다른 단말과 상기 공유한 디스커버리 물리 채널을 디스커버리 프레임별로 교대로 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말은 수신 단말과 공유하는 디스커버리 정보를 이용하여 상기 디스커버리 정보에 해당하는 그룹의 아이디를 결정하고, 상기 정보에 기초하여 상기 결정된 그룹 아이디에 해당하는 자원 공간을 선택한 후, 상기 선택한 자원 공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스커버리 정보는 디스커버리 범위(range) 클래스, 동기 종류, 단말 이동 여부, WLAN 능력 및 이용 채널, 서빙 셀의 PCI 등의 전부 또는 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  8. 디스커버리 정보를 전송하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법에 있어서,
    전송할 디스커버리 정보에 해당하는 그룹 아이디를 결정하는 단계;
    상기 결정된 그룹 아이디에 매핑된 자원공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계; 및
    상기 선택한 디스커버리 물리 채널을 이용하여 상기 디스커버리 정보를 전송하는 단계를 포함하는 단말간 디스커버리 방법.
  9. 디스커버리 정보를 수신하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법에 있어서,
    송신 단말과 공유하는 디스커버리 정보에 기초하여 그룹 아이디를 결정하는 단계;
    상기 결정된 그룹 아이디에 매핑된 자원 공간에서 디스커버리 물리 채널을 스캔하는 단계; 및
    스캔된 디스커버리 물리 채널로부터 디스커버리 정보를 획득하는 단계를 포함하는 단말간 디스커버리 방법.
  10. 디스커버리 정보를 송신하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법에 있어서,
    복수의 단말 클러스터 중 특정 클러스터를 선택하는 단계;
    상기 선택한 클러스터에 해당하는 자원공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계; 및
    선택한 디스커버리 물리 채널을 이용하여 디스커버리 정보를 송신하는 단계를 포함하는 단말간 디스커버리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    특정 디스커버리 프레임의 각 전송 구간의 디스커버리 물리 채널들의 수신 레벨 및 각 해당 전송 구간의 물리 채널들의 점유 정도에 기초하여 상기 특정 클러스터를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 선택한 클러스터에 해당하는 자원공간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계는,
    특정 서브프레임에서는 상기 선택한 클러스터에 포함된 다른 단말과 동일한 전송 구간에서 디스커버리 물리 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 단말간 디스커버리 방법은,
    각 클러스터에 속한 단말들로부터 수신한 신호의 수신 레벨에 기초하여 상기 선택한 클러스터에 속한 단말들로부터의 상대적인 이동을 인지하는 단계; 및
    상기 인지한 이동에 기초하여 클러스터 및 디스커버리 물리 채널을 다시 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말간 디스커버리 방법.
  14. 디스커버리 정보를 송신하는 단말에서 수행되는 디스커버리 방법에 있어서,
    디스커버리 물리 채널을 선택하는 단계;
    복수의 복호 기준 신호 시퀀스 중 하나의 복호 기준 신호 시퀀스를 선택하는 단계;
    상기 선택한 디스커버리 물리 채널과 복호 기준 신호 시퀀스를 이용하여 디스커버리 정보를 송신하는 단계를 포함하는 단말간 디스커버리 방법.
KR1020130139422A 2012-11-16 2013-11-15 단말간 디스커버리를 위한 송수신 방법 및 장치 KR20140063476A (ko)

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