KR20140099216A - 무선 통신 시스템에서 공통 시간 기준 제공 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따르는 본 명세서의 실시 예에 따르는 무선 통신 시스템의 단말에서 단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신 방법은 상향링크 및 하향링크 중 적어도 하나를 통해 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하였는지 판단하는 단계; 및 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못한 경우 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 실시 예에 따르면 셀룰러 망으로부터 공통 시간 기준을 획득할 수 없는 경우, D2D 단말들이 자발적으로 D2D 동기 신호를 통해 공통 시간 기준을 획득하여 효율적인 D2D 통신이 가능하도록 하는 효과가 있다. 또한 D2D 단말의 자발적 공통 시간 기준 제공에 대한 우선권 부여가 가능하므로 수많은 D2D 단말들이 각자 공통 시간 기준을 제공하여 혼란을 야기하는 상황을 감소시키는 효과가 있다. 그리고 공통 시간 기준을 제공하던 D2D 단말이 정상 동작하는 셀룰러 망을 자발적으로 인식하고 공통 시간 기준 제공을 끝낸 뒤 해당 셀룰러 망으로부터 공통 시간 기준을 획득할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 공통 시간 기준 제공 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PROVISIONING COMMON TIME REFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 명세서의 실시 예는 무선 통신 단말의 단말 간 통신을 위한 자발적 공통 시간 기준 제공 절차, 운용 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재 사용되는 무선 이동 통신 시스템은 대부분 유선 망에 기반을 두고 있으며 단말과 기지국 간 링크에만 실제 무선 통신이 적용된다. 따라서 각종 재해 발생 시 상기 무선 이동 통신 시스템의 기반이 되는 유선 망이 손상되면 정상적인 무선 통신 서비스 제공이 불가능하게 된다. 전술한 바와 같은 비상 상황에서 기존 유선 망 기반의 무선 통신 서비스에 대한 백업(Back-up) 무선 통신 서비스를 제공하는 방법의 하나로써 D2D (Device to Device) 무선 통신을 사용할 수 있다.
비동기 셀룰러 이동 통신 표준 단체인 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 역시 차세대 이동 통신 시스템인 LTE (Long Term Evolution) Release 12 규격화를 진행하며 D2D 통신을 지원에 대해 논의하고 있다. 특히 3GPP는 LTE 단말 간 D2D 통신이 비상 시 단말 간 백업 통신 서비스는 물론 비교적 먼 거리의 단말 간 통신에 대한 근접 기반 어플리케이션 및 서비스 지원을 목표로 기술 개발 및 규격화를 진행하고 있다.
D2D 통신이 이루어지기 위해서는 먼저 다른 단말의 존재를 인식하는 과정이 필요한데, 이를 Discovery 과정이라 한다. 각 D2D 단말들은 자신의 존재를 다른 D2D 단말들에게 알리기 위하여 Discovery 신호를 전송한다. 또한 각 D2D 단말들은 다른 D2D 단말들로부터 전송된 상기 Discovery 신호를 수신하여 다른 D2D 단말들의 존재를 인식한다. 전술한 동작을 효율적으로 수행하기 위해서는 먼저 동일한 공통 시간 기준 하에서 D2D 단말들이 Discovery 신호를 송/수신하는 특정 시간 구간을 정해야 한다. 그렇지 않으면 D2D 단말들은 언제 근처의 다른 D2D 단말들이 Discovery 신호를 전송할 것인지 알 수 없으므로 항상 Discovery 신호 모니터링을 수행해야 하며 이는 단말의 전력 소모를 증가시킨다. 따라서 D2D 단말들에게 공통 시간 기준을 제공할 수 있는 방법이 필요하다.
전술한 바와 같이 D2D 통신의 Discovery 과정이 효율적으로 수행되기 위해서는 D2D 단말들에게 공통 시간 기준이 제공되어야 한다. 셀룰러 망이 정상적으로 동작하는 경우에는 상기 공통 시간 기준을 기지국으로부터 전송되는 동기 신호로부터 획득할 수 있다.
그러나 자연 재해 등으로 인해 셀룰러 망이 정상적으로 동작할 수 없거나 단말이 셀룰러 망의 서비스 범위 밖에 위치하는 경우, 각 D2D 단말들은 기지국으로부터 공통 시간 동기를 획득할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 기지국이 아닌 D2D 단말이 공통 시간 기준을 제공하는 방법을 고려할 필요가 있다.
본 명세서의 실시 예는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 D2D 단말의 공통 시간 기준 제공 기능을 지원하기 위하여 필요한 운용 방법, 동작 절차 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 문제를 해결하기 위한 본 명세서의 실시 예에 따르는 무선 통신 시스템의 단말에서 단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신 방법은 상향링크 및 하향링크 중 적어도 하나를 통해 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하였는지 판단하는 단계; 및 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못한 경우 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 무선 통신 시스템의 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말(Device to Device, D2D)통신을 하는 단말은 다른 단말 및 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하고, 상향링크 및 하향링크 중 적어도 하나를 통해 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하였는지 판단하고, 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못한 경우 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 제어부를 포함한다.
본 명세서의 실시 예는 전술한 해결 수단을 통하여 셀룰러 망으로부터 공통 시간 기준을 획득할 수 없는 경우, D2D 단말들이 자발적으로 D2D 동기 신호를 통해 공통 시간 기준을 획득하여 효율적인 D2D 통신이 가능하도록 하는 효과가 있다. 또한 D2D 단말의 자발적 공통 시간 기준 제공에 대한 우선권 부여가 가능하므로 수많은 D2D 단말들이 각자 공통 시간 기준을 제공하여 혼란을 야기하는 상황을 감소시키는 효과가 있다. 그리고 공통 시간 기준을 제공하던 D2D 단말이 정상 동작하는 셀룰러 망을 자발적으로 인식하고 공통 시간 기준 제공을 끝낸 뒤 해당 셀룰러 망으로부터 공통 시간 기준을 획득할 수 있다. 마지막으로 본 발명은 상기 효과를 얻기 위해 필요한 D2D 단말의 동작 절차 및 장치를 제공한다.
도 1은 기지국이 하향링크로 전송하는 동기 신호 및 단말이 하향링크로 전송하는 D2D 동기 신호 자원을 예로 들어 나타내는 도면,
도 2는 단말이 상향링크로 전송하는 D2D 동기 신호 자원을 예로 들어 나타내는 도면,
도 3은 단말이 상향링크로 전송하는 D2D 동기 신호 자원을 다른 예로 들어 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 단말 동작 절차를 예로 들어 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 단말 동작 절차를 다른 예로 들어 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준 제공을 종료하는 단말 동작 절차를 예로 들어 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 무선통신 시스템에서 공통 시간 기준을 제공받던 D2D 단말이 공통 시간 기준을 잃었을 경우 단말 동작 절차를 예로 들어 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 가장 최근 수신한 기지국으로부터의 공통 시간 기준 제공 허가 여부를 알려주는 시그널링을 기반으로 공통 시간 기준을 제공하는 단말 동작 절차를 예로 들어 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 무선통신 시스템에서 D2D 단말 송신기 블록 구성을 나타내는 도면이며,
도 10은 본 발명의 무선통신 시스템에서 D2D 단말 수신기 블록 구성을 나타내는 도면이다.
이하 본 명세서의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 명세서의 실시 예에서는 무선 통신 시스템에서 D2D 지원 가능 단말 (이하 D2D 단말이라 칭함)이 D2D 통신을 위해 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 절차 및 운용 방법에 대해 설명할 것이다.
먼저, D2D 단말이 공통 시간 기준을 제공하는 수단의 예로써 D2D 동기 신호를 정의한다. 상기 D2D 동기 신호는 셀룰러 망을 활용할 수 없는 경우, 기지국으로부터 전송되던 기존 동기 신호와 같은 기능을 제공한다. 즉 단말들의 D2D 통신을 위한 동기 획득이 가능하도록 하며 공통 시간 기준을 제공하는 주체의 ID 관련 정보를 전달한다. 실시 예에서 셀룰러 망이 정상적으로 동작하는 경우는 D2D 단말들은 자신이 속한 기지국으로부터 상기 공통 시간 기준을 획득하여 사용할 수 있다. 예를 들어 LTE 시스템의 경우, 단말은 기지국 접속 시 기지국 전송 동기 신호인 PSS(Primary Synchronization Signal)과 SSS(Secondary Synchronization Signal)을 검출하여 단말 자신이 속한 셀에 대한 시간 동기 및 셀 ID를 획득하는데, 상기 획득한 시간 동기를 공통 시간 기준으로 사용할 수 있다.
본 명세서의 실시 예에 따른 D2D 단말의 운용 방법은 D2D 단말이 일정 시간 구간 또는 일정 시도 횟수 또는 특정 타이머 만료 내에 셀룰러 망으로부터의 공통 시간 기준을 획득하지 못하고 그 이후 또 다른 일정 시간 구간 또는 일정 시도 횟수 또는 특정 타이머 만료 내에 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준도 획득하지 못하는 경우, D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 과정을 포함한다.
실시 예에서 D2D 단말이 셀룰러 망으로부터 제공되는 공통 시간 기준을 획득했는가 여부는 D2D 단말이 기지국으로부터의 동기 신호 및 시스템 정보를 성공적으로 검출 했는가, 또는 동기 신호를 성공적으로 검출 했는가 여부에 의하여 판단 가능하다.
실시 예에서 D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 수단은 해당 D2D 단말로부터 전송되는 D2D 동기 신호이다. 또한 D2D 동기 신호는 기지국이 전송하는 동기 신호와 구분되는 신호이다.
실시 예에서 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준을 획득했는가 여부는 다른 D2D 단말이 전송하는 D2D 동기 신호를 성공적으로 검출했는가 여부에 의하여 판단 가능하다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따른 D2D 단말의 운용 방법은 D2D 단말이 일정 시간 구간 또는 일정 시도 횟수 또는 특정 타이머 만료 내에 셀룰러 망으로부터의 공통 시간 기준과 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준을 모두 획득하지 못하는 경우, D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 과정을 포함한다.
본 명세서의 또 다른 실시 예에 따른 D2D 단말의 운용 방법은 D2D 단말이 공통 시간 기준을 제공하기 시작한 뒤 일정한 주기 마다, 또는 일정 시간, 일정 공통 시간 기준 제공 횟수, 또는 특정 타이머 만료 이후 자발적으로 셀룰러 망으로부터의 공통 시간 기준 획득과 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준 획득을 모두 시도하는 과정을 포함한다. 만일 공통 시간 기준을 획득하면 해당 단말은 공통 시간 기준 제공을 중지하고 상기 획득한 공통 시간 기준을 따른다.
실시 예에서 가장 최근에 기지국으로부터 항상 공통 시간 기준을 제공하도록 설정 받은 단말은 전술한 바와 같이 기지국이나 다른 D2D 단말로부터 획득한 공통 시간 기준을 따르는 동시에 해당 공통 시간 기준에 맞추어 단말 자신도 공통 시간 기준을 제공할 수 있다. 이는 상기 단말이 기지국 서비스 영역 내 음영 지역에 위치하여 기지국의 공통 시간 기준을 획득할 수 없는 단말들에게 우회 경로로 공통 시간 기준을 제공할 수 있도록 하기 위함이다.
실시 예에서 셀룰러 망으로부터의 공통 시간 기준 획득 여부가 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준 획득 여부에 우선할 수 있으나, 이는 설정에 따라 달라질 수 있다. 또한 실시 예에서 셀룰러 망은 기지국을 통해서 송수신 되는 LTE 또는 3G 신호를 통해 데이터를 송수신하는 것을 포함할 수 있다.
D2D 단말의 유형 또는 사용자 등 다양한 요소에 따라 D2D 단말의 자발적인 공통 시간 기준 제공이 가능할 때까지 필요한 특정 시간 구간 길이 또는 특정 획득 시도 횟수를 다르게 설정함으로써 D2D 단말의 자발적 공통 시간 기준 제공에 대한 우선 순위를 부여한다.
본 명세서의 실시 예는 D2D 통신 기능을 지원하는 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하기 위한 동작 절차 및 운용 방법을 포함한다.
D2D 단말이 주어진 조건 내에 셀룰러 망으로부터의 공통 시간 기준을 획득하지 못하고 그 이후 주어진 조건 내에 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준도 획득하지 못하는 경우, D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공한다. 또는 D2D 단말이 주어진 조건 내에 셀룰러 망과으로부터의 공통 시간 기준과 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준 획득에 성공하지 못하는 경우, D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공한다. D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 수단은 해당 D2D 단말로부터 전송되는 D2D 동기 신호이며 이는 기지국이 전송하는 기존의 동기 신호와 구분되는 신호이다. 본 발명은 효율적으로 상기 D2D 동기 신호를 하향링크 및 상향링크로 전송하는 방법을 포함한다.
또한 본 명세서의 실시 예는 공통 시간 기준을 제공하고 있는 D2D 단말이 주어진 조건을 만족할 때 자발적으로 셀룰러 망 또는 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준 획득을 시도하고 이에 성공할 경우, 공통 시간 기준 제공을 중단하고 획득한 공통 시간 기준을 따른다.
전술한 과정에서 셀룰러 망으로부터의 공통 시간 기준 획득 여부가 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준 획득 여부에 우선할 수 있다. 또한 D2D 단말에게 자발적 공통 시간 기준 제공이 가능하게 되는 조건을 차별적으로 설정해줌으로써 D2D 단말 간 자발적 공통 시간 기준 제공의 우선 순위를 부여한다.
본 명세서의 실시 예는 단말들이 셀룰러 망 서비스를 받을 수 없는 상황에서 효율적으로 공통 시간 기준을 획득하는 방법을 제공한다.
도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 하향링크로 동기 신호를 전송하고 D2D 단말 역시 기지국과 동일한 하향링크로 D2D 동기 신호를 전송하는 예를 도시하고 있다.
이하 상기 무선통신 시스템을 LTE로 가정 하여 설명한다. 그러나 통상의 기술자가 적용할 수 있는 다른 시스템도 적용될 수 있음을 밝힌다.
도 1을 참조하면 LTE 시스템에서는 다수 심볼들의 집합으로 슬롯(100)이라는 시간 자원 단위가 구성된다. 또한 슬롯(100)보다 큰 시간 자원 단위로 서브프레임(101)이 존재하며 서브프레임(101)은 두 개의 슬롯(100)으로 구성된다. 또한 데이터는 서브프레임(101) 단위로 스케줄링 된다. 마지막으로 서브프레임(101) 10개가 모여 더욱 큰 시간 자원 단위인 라디오프레임(102)이 구성된다. 또한 LTE 하향링크는 OFDM 기반 전송 방식을 사용하므로 주파수 자원은 다수의 부반송파들로 구성될 수 있다.
전술한 시간 자원 설정 하에서 기지국은 서브프레임 0과 5에서 하향링크를 통하여 기존 LTE 동기 신호를 전송한다. 상기 기지국 전송 동기 신호는 두 개의 동기 신호 PSS(Primary Synchronization Signal)(103)와 SSS(Secondary Synchronization Signal)(104)를 포함할 수 있다.
상기 동기 신호 PSS(103)와 SSS(104)는 서브프레임 0과 5의 첫 번째 슬롯 내 마지막 두 심볼에 걸쳐 전송되며 주파수 상으로는 채널 대역폭(105) 중앙 부 일정한 수의 부반송파 자원을 차지한다. 또한 PSS(103)와 SSS(104)는 각자 상기 일정한 부반송파 수에 대응하는 길이의 시퀀스들로 구성되며, 해당 시퀀스들은 셀 ID 관련 정보를 포함할 수 있다. 그리고 PSS(103)와 SSS(104)의 시퀀스는 서로 구별이 가능하도록 구성된다.
즉, SSS(104)는 셀 그룹 ID, PSS(103)는 한 셀 그룹 내 N개의 항목 중 하나와 각각 대응된다. 따라서 셀 그룹의 수가 M이라고 할 때 PSS(103)와 SSS(104)로부터 M X N 개의 셀 ID 중 하나를 추출할 수 있다.
PSS(103)은 서브프레임 0과 5에서 동일하게 전송되며 이를 이용하여 서브프레임 타이밍 획득이 가능하다. 또한 SSS(104)는 두 개의 짧은 시퀀스들이 각각 짝수와 홀수 부반송파에 매핑되는 형태로 구성되는데, 서브프레임 0의 SSS(104) 전송 시 상기 두 짧은 시퀀스의 매핑과 서브프레임 1의 SSS(104) 전송 시 상기 두 짧은 시퀀스의 매핑이 switch되므로 SSS(104)를 이용한 라디오 프레임 타이밍 획득이 가능하다.
전술한 LTE 시스템과 같이 기지국 동기 신호가 이미 존재하는 상황에서 D2D 단말이 하향링크로 전송하는 D2D 동기 신호를 새롭게 도입하기 위해 다음과 같은 방법을 적용할 수 있다. 상기 D2D 동기신호는 Primary D2D 동기 신호(106)와 Secondary D2D 동기 신호(107)를 포함할 수 있다.
상기 D2D 동기 신호들은 기지국의 동기 신호와 구분되는 자원에 할당된다. 예를 들어 서브프레임 0과 5의 마지막 두 심볼에 걸쳐 전송된다. 주파수 자원 상으로는 채널 대역(105) 폭 중앙의 일정한 수의 부반송파 자원을 차지한다. 상기 일정한 수의 부반송파 자원은 시스템에서 지원 가능한 최소의 채널 대역폭과 대응되도록 설정될 수 있다. 따라서 기지국 시스템 정보를 획득하지 못한 상태에서 D2D 통신 수행하는 경우, 상기 최소 채널 대역폭 가정 하에 D2D 동기 신호 송수신 및 이후 D2D 통신 과정을 수행할 수 있다. 또한 상기 D2D 동기 신호는 상기 기지국의 동기 신호와 다른 시퀀스로 구성될 수 있다.
또한 단말들이 동기 획득 시 기지국 동기 신호와 D2D 동기 신호를 구분할 수 있도록 Primary D2D 동기 신호(106)와 Secondary D2D 동기 신호(107)는 각각 PSS(103)와 SSS (104)와 구별되는 시퀀스들로 구성된다. 그리고 Primary D2D 동기 신호(106)와 Secondary D2D 동기 신호(107)의 시퀀스 역시 서로 구별이 가능하도록 구성된다. 또한 Primary D2D 동기 신호(106)와 Secondary D2D 동기 신호(107)는 D2D 동기 신호를 전송하는 주체를 구별할 수 있는 ID 관련 정보, 즉 그룹 ID 및 한 그룹 내 항목 수에 대한 정보를 포함한다.
그리고 Primary D2D 동기 신호(106)는 서브프레임 0과 5에서 동일하게 전송되며 이를 이용하여 서브프레임 타이밍 획득이 가능하다. 또한 Secondary D2D 동기 신호(107)는 두 개의 짧은 시퀀스들이 각각 짝수와 홀수 부반송파에 매핑되는 형태로 구성되는데, 서브프레임 0의 Secondary D2D 동기 신호(107) 전송 시 상기 두 짧은 시퀀스의 매핑과 서브프레임 1의 Secondary D2D 동기 신호(107) 전송 시 상기 두 짧은 시퀀스의 매핑이 switch되므로 Secondary D2D 동기 신호(107)를 이용한 라디오 프레임 타이밍 획득이 가능하다.
실시 예에서 D2D 동기 신호를 기지국 동기 신호와 동일한 서브프레임 내에 전송함에 따라 D2D 동기 신호 도입에 따라 데이터 스케줄링에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 즉, 상기 서브프레임 0과 5에는 이미 기지국 동기 신호 전송에 사용되는 심볼들의 채널 대역폭(105) 중앙 부 일정한 부반송파 자원들에 대해 스케줄링 제약이 존재하는 상태이다. 특히 서브프레임 단위 데이터 스케줄링이 이루어지는 상황에서 서브프레임 0과 5의 기지국 동기 신호가 전송되는 주파수 영역에는 데이터를 할당하지 않도록 스케줄러가 구현될 가능성도 존재한다. 따라서 이미 스케줄링 제약이 존재하는 서브프레임을 D2D 동기 신호 전송에 사용하는 것이다. 그러나 실시 예에 따라 상기 D2D 동기 신호를 다른 서브 프레임에 위치시키는 것도 가능하고, 단말은 상기 D2D 동기 신호를 기반으로 동기를 획득하여 다른 단말과 Discovery 과정을 용이하게 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 만일 기지국 동기 신호가 전송되지 않는 다른 서브프레임들을 D2D 동기 신호 전송에 사용한다면 해당 서브프레임들에도 추가 스케줄링 제약이 발생할 수 있다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 상향링크로 D2D 동기 신호를 전송하는 예를 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 실시 예에서 단말이 상향링크로 D2D 동기 신호를 전송할 수 있다.
이하 상기 무선통신 시스템을 LTE로 가정 하여 설명한다. 시간 및 주파수 자원 구성은 전술한 도 1과 동일하며 기지국 동기 신호는 하향링크로 전송되므로, 도면상에서 상향링크의 동기 신호는 D2D 동기 신호만 존재한다.
실시 예에서 단말은 기지국으로부터 사운딩 전송이 가능하도록 설정 받은 서브프레임 내에서 가장 마지막 심볼 구간에 사운딩 신호를 전송한다. 실시 예에서 상기 단말은 상기 사운딩 신호와 대응하는 구간에서 D2D 동기 신호를 송수신 할 수 있다.
D2D 동기 신호는 도시한 바와 같이 서브프레임 0, 1과 5, 6 내 마지막 심볼의 채널 대역(200) 중앙 부 일정한 부반송파 영역을 통하여 전송된다. 상기 일정한 부반송파 영역은 시스템에서 지원 가능한 최소의 채널 대역폭과 대응하도록 설정될 수 있다. 따라서 기지국 시스템 정보를 획득하지 못한 상태에서 D2D 통신 수행하는 경우, 상기 최소 채널 대역폭 가정 하에 D2D 동기 신호 송수신 및 이후 D2D 통신 과정을 수행할 수 있다.
여기서 D2D 동기 신호를 전송 서브프레임의 마지막 심볼에 할당한 이유는 기존의 사운딩 전송에 사용되던 심볼을 D2D 동기 신호 전송에 활용하기 위함이다. 사운딩 신호는 일반적으로 전송 주기가 긴 편이며 기지국 설정에 의해 전송 자원 조절하기 용이한 장점이 있으므로 데이터나 제어 신호 자원을 활용하는 방법에 비하여 상대적으로 스케줄링 복잡도 및 기존 시스템에 미치는 영향을 낮추면서 D2D 동기 신호를 도입할 수 있다.
만일 D2D 동기 신호를 전송하는 단말의 일정 거리 내에 기지국으로부터 서비스를 받는 다른 단말이 사운딩 신호를 전송하고 있다면, 상기 사운딩 신호와 D2D 동기 신호 간 충돌이 발생할 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 상기 기지국이 자신의 서비스 반경 내 단말들에게 D2D 동기 신호가 전송되는 서브프레임에는 사운딩 신호를 전송하지 않도록 설정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 상기 기지국은 단말에 D2D 동기신호의 전송 여부 및 사운딩 신호의 전송여부를 설정할 수 있으며, 상기 설정은 통신 상황에 따라 달리 결정될 수 있다.
상기 네 개 서브프레임의 마지막 심볼에 전송되는 D2D 동기 신호에는 Primary D2D 동기 신호(201)와 Secondary D2D 동기 신호(202)가 함께 포함될 수 있다. 실시 예에서 상기 두 동기 신호는 주파수 상으로 구분되는 부반송파 영역에 나누어 전송될 수 있다.
예를 들어 Primary D2D 동기 신호(201)는 채널 대역폭(200) 중앙 부 D2D 동기 신호 전송에 할당된 주파수 영역 내의 짝수 번째 부반송파에 매핑되고, Secondary D2D 동기 신호(202)는 홀수 번째 부반송파에 매핑된다. 상기 구분되는 영역은 짝수/홀수 부반송파 또는 위/아래 부반송파 등으로 다양하게 설정될 수 있다.
그리고 도시한 바와 같이 하나의 라디오 프레임 내에서 네 번 D2D 동기 신호가 전송되는데, 이들 전송 시점에 따라서 Primary D2D 동기 신호(201)와 Secondary D2D 동기 신호(202)가 매핑되는 부반송파 영역이 변동될 수 있다. 예를 들어 서브프레임 {0,1}과 {5,6}에서 두 D2D 동기 신호가 각각 매핑되는 부반송파 영역이 서로 바뀌거나, 서브프레임 {0,5}과 {1,6}에서 두 D2D 동기 신호가 각각 매핑되는 부반송파 영역이 서로 바뀔 수 있다. 상기 전송시점에 따른 매핑 변화를 이용하여 라디오 프레임 타이밍 획득이 가능하다.
또한 Primary D2D 동기 신호(201)는 서브프레임 {0,1,5,6}에서 동일한 하나의 시퀀스로 구성 전송되며 Secondary D2D 동기 신호(202)는 두 개의 짧은 시퀀스로 구성되는데 하나의 짧은 시퀀스는 서브프레임 {0,1}에서, 다른 하나의 짧은 시퀀스는 서브프레임 {5,6}에서 각각 전송된다. 각 시퀀스는 Primary D2D 동기신호(201) 및 Secondary D2D 동기신호(202)가 인터리빙되어 구성될 수 있다. 이를 이용하여 서브프레임 타이밍 획득이 가능하다. 상기 전술한 방법은 D2D 동기 신호 전송 서브프레임 수와 위치, 각 D2D 동기 신호 전송 시점에 대한 전송 패턴에 대하여 다양한 변형 적용이 가능하다.
전술한 도 1과 비교하여 한 라디오 프레임 내에서 D2D 동기 신호가 전송되는 횟수가 2번에서 4번으로 증가된 이유는 D2D 동기 신호의 검출 성능을 보장하기 위한 것이다. 즉, 도 1의 경우는 D2D 동기 신호가 할당된 주파수 영역 전체를 Primary/Secondary D2D 동기 신호가 각자 온전히 사용했으나 도 2의 경우는 동일한 주파수 영역 내에 두 D2D 동기 신호가 공존하므로 전송 시점 당 Primary/Secondary D2D 동기 신호가 각자 사용하는 주파수 영역 크기는 반으로 감소된다. 따라서 이를 보완하기 위해 4번으로 전송 횟수를 두 배 증가 시킨 것이다. 그러나 실시 예에 따라 상기와 같이 전송되는 상기 D2D 동기 신호의 횟수는 달라질 수 있다.
도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 상향링크로 D2D 동기 신호를 전송하는 다른 예를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 이하 상기 무선통신 시스템을 LTE TDD(Time Division Duplex) 환경으로 가정 하여 설명한다. 그러나 다른 통신 시스템에서도 도 3에서 설명하는 실시 예가 설명하는 방법이 적용될 수 있음은 자명하다.
시간 및 주파수 자원 구성은 전술한 도 1과 동일하며 기지국 동기 신호는 하향링크로 전송되므로 상향링크의 동기 신호는 D2D 동기 신호만 존재한다. LTE TDD 시스템에서는 한 라디오 프레임 내의 서브프레임들을 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분하여 사용한다. 특히 하향링크/상향링크 서브프레임의 개수 및 라디오 서브프레임 내의 위치에 따라 다수의 하향링크/상향링크 설정이 정의되어 있으며 기지국은 이 중 하나의 하향링크/상향링크 설정을 선택하여 사용한다.
D2D 동기 신호는 도시한 바와 같이 서브프레임 1과 6 내 마지막 두 심볼 구간의 채널 대역(300) 중앙 부 일정한 부반송파 영역을 통하여 Primary D2D 동기 신호(301)와 Secondary D2D 동기 신호(302)가 전송된다. 상기 일정한 부반송파 영역은 시스템에서 지원 가능한 최소의 채널 대역폭과 대응되도록 설정될 수 있으며 실시 예에 따라 그 위치가 달라질 수 있다. 따라서 기지국 시스템 정보를 획득하지 못한 상태에서 D2D 통신 수행하는 경우, 상기 최소 채널 대역폭 가정 하에 D2D 동기 신호 송수신 및 이후 D2D 통신 과정을 수행할 수 있다. 특히 상기 D2D 동기 신호들은 서로 다른 심볼 구간에 전송된다. 여기서 서브프레임 1과 6으로 D2D 동기 신호를 전송하는 이유는 다음과 같다.
서브프레임 1과 6은 하향링크/상향링크 서브프레임 사이의 전환을 위한 특별 서브프레임으로 설정될 수 있는 서브프레임들이며 이들 서브프레임 내 마지막 일부 심볼들은 사운딩 신호 전송에 사용 가능하므로 상기 심볼들을 D2D 동기 신호 전송에 활용하기 위함이다. 이 때, D2D 동기 신호를 전송하는 단말의 일정 거리 내에 LTE TDD 서비스를 받는 단말이 사운딩 신호를 전송하고 있다면, 상기 사운딩 신호와 D2D 동기 신호 간 충돌이 발생할 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 기지국이 자신의 서비스 반경 내 단말들에게 D2D 동기 신호가 전송되는 서브프레임에는 사운딩 전송을 하지 않도록 설정할 수 있다. 실시 예에 따라 기지국은 상기 단말이 D2D 동기 신호를 송신할지 여부, 상기 D2D 동기 신호의 전송 타이밍 및 상기 단말이 사운딩 신호를 전송할지 여부를 설정할 수 있다. 또한 상기 설정은 통신 상태에 대응하여 가변적으로 설정될 수 있다.
실시 예의 단말에서 LTE TDD의 모든 하향링크/상향링크 설정에서 서브프레임 1은 사운딩 전송에 사용될 수 있으며, 서브프레임 1 내에서 기지국 설정에 따라 마지막 하나 또는 두 개의 심볼 구간에 사운딩 신호를 전송할 수 있다. 그러나 실시 예에 따라 다른 서브프레임에서도 사운딩 신호를 전송할 수 있다.
도시한 예는 기지국이 마지막 두 개의 심볼 구간에 사운딩 신호 전송이 가능하도록 설정된 경우, 해당 심볼 구간을 D2D 동기 신호 전송에 사용한다고 가정한 것이다. 반면, 서브프레임 6은 하향링크/상향링크 설정에 따라서 상향링크 사운딩 전송이 가능한 서브프레임이 되거나 하향링크 서브프레임으로 사용된다. 따라서 서브프레임 6에서 D2D 동기 신호 전송이 원활히 이루어지려면 기지국은 서브프레임 6을 하향링크 서브프레임으로 사용하지 않는 하향링크/상향링크 설정을 사용할 필요가 있다. 실시 예에서 단말은 서브프레임 1과 서브프레임 6에서 D2D 동기 신호를 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 단말 동작 절차의 예를 나타내고 있다.
실시 예에서 단말은 셀룰러 망으로부터 서비스를 받을 수 없는 상황에서 초기 동기 획득 단계를 시작한다고 가정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 단말은 400 단계에서 기지국으로부터 공통 시간 기준 획득을 시도하고 주어진 조건 내에 공통 시간 기준을 획득하였는지 판단한다. 여기서 주어진 조건이란 일정 길이의 시간 구간, 일정 횟수의 공통 시간 기준 획득 시도 및 특정 타이머의 만료 중 하나 이상의 조건을 충족하는 것을 포함한다. 또한 주어진 조건을 단말의 유형 및 사용자에 따라서 다르게 설정하면 공통 시간 기준을 제공하는데 우선권을 부여할 수 있다. 실시 예에서 상기 우선권은 사용자에 따라 다르게 부여할 수 있으며, 우선권이 높은 단말이 우선적으로 동기를 획득할 수 있다.
상기 설정은 단말 제조 시 고유의 값으로 부여될 수도 있으며, 기지국으로부터 설정 받을 수도 있다. 예를 들어 소방관, 경찰, 군인 등 비상 시 상황을 타개할 책임이 있는 사용자들에게 일반 사용자보다 상기 주어진 조건에 더 짧은 시간 구간을 설정해줌으로써 공통 시간 기준 제공의 우선권을 부여할 수도 있다. 우선권이 높은 단말로부터 먼저 공통 시간 기준이 제공되면, 그보다 우선권이 낮은 단말들은 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하지 않고, 우선권이 높은 단말로부터의 공통 시간 기준을 획득하여 이를 따르게 된다. 따라서 이와 같은 경우 우선권이 높은 단말의 공통 시간 기준을 기반으로 상기 우선권이 높은 단말의 주변의 다른 단말들이 동기를 획득할 수 있다.
또한 공통 시간 기준을 획득한다는 것은 기지국으로부터의 동기 신호 및 시스템 정보를 성공적으로 검출한다는 것, 또는 동기 신호를 성공적으로 검출한다는 것을 포함한다.
만일 400 단계에서 주어진 조건 내에 기지국으로부터 공통 시간 기준을 획득하지 못했다고 판단되면 401 단계로 진행하여 다른 D2D 단말로부터 수신되는 신호를 기반으로 공통 시간 기준 획득을 시도하고 주어진 조건 내에 공통 시간 기준을 획득하였는지 판단한다. 여기서 주어진 조건이란 400 단계에서 설명한 바와 동일하다. 단, 시간 구간의 길이 및 획득 시도 횟수 값, 또는 타이머 시간은 400 단계와 다르게 설정될 수 있다. 또한 공통 시간 기준을 획득한다는 것은 다른 D2D 단말로부터 동기 신호를 성공적으로 검출한다는 것을 의미한다.
만일 401 단계에서 주어진 조건 내에 다른 D2D 단말 공통 시간 기준을 획득하지 못했다고 판단되면 402 단계로 진행하여 단말 자신이 공통 시간 기준을 제공한다. 실시 예에 따라 상기 단말 자신이 제공하는 공통 시간 기준의 전송 방법은 단말이 임의적, 또는 기 설정된 방법에 따라 결정한 시간 및 주파수 구간에 동기 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
만일 400 단계에서 상기 단말이 주어진 조건 내에 기지국으로부터 공통 시간 기준을 획득했다고 판단되거나, 401 단계에서 상기 단말이 주어진 조건 내에 다른 D2D 단말 공통 시간 기준을 획득했다고 판단되면 403 단계로 진행하여 상기 기지국 또는 다른 D2D 단말로부터 획득한 공통 시간 기준에 맞추어 동기를 획득 할 수 있다. 이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
실시 예에 따라 이후 단계에서는 Discovery 과정을 진행할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준을 제공하는 단말 동작 절차의 다른 예를 나타내고 있다.
실시 예에서 단말은 셀룰러 망으로부터 서비스를 받을 수 없는 상황에서 초기 동기 획득 단계를 시작한다고 가정한다. 그러나 상기 단말이 셀룰러 망으로부터 서비스를 받을 수 있는 상황에서도 상기와 같은 동작은 구현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 단말은 500 단계에서 기지국과 다른 D2D 단말에 모두에 대해 공통 시간 기준 획득을 시도하고 주어진 조건 내에 공통 시간 기준을 획득하였는지 판단한다. 실시 예 전반에서, 상기 단말은 기지국 및 다른 D2D 단말 중 적어도 하나로부터 공통 시간 기준 획득을 시도할 수 있다.
여기서 주어진 조건이란 일정 길이의 시간 구간, 일정 횟수의 공통 시간 기준 획득 시도 및 특정 타이머의 만료 중 하나 이상을 포함하는 조건을 만족하는 것을 의미할 수 있다. 단, 시간 구간의 길이 및 획득 시도 횟수 값, 또는 타이머 시간은 도 4의 예와 다르게 설정될 수 있다. 또한 공통 시간 기준을 획득한다는 것은 기지국으로부터의 동기 신호 및 시스템 정보를 성공적으로 검출한다는 것, 또는 동기 신호를 성공적으로 검출한다는 것, 또는 다른 D2D 단말로부터의 D2D 동기 신호를 성공적으로 검출한다는 것을 포함할 수 있다.
500 단계에서 상기 단말이 기지국과 다른 D2D 단말 모두로부터 공통 시간 기준을 획득하는데 실패할 경우, 상기 단말은 501 단계로 진행하여 스스로 공통 시간 기준을 제공한다. 이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
만일 500 단계에서 상기 단말이 기지국 또는 다른 D2D 단말로부터 공통 시간 기준을 획득하는데 성공한다면 502 단계로 진행하여 획득한 공통 시간 기준에 맞추어 동기를 획득한다. 이 때, 상기 기지국과 상기 다른 D2D 단말 모두로부터 공통 시간 기준을 획득한 경우에 상기 단말은 상기 기지국으로부터의 공통 시간 기준을 우선하여 따를 수 있다. 이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
실시 예에 따라 이후 단계에서는 Discovery 과정을 진행할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 자발적으로 공통 시간 기준 제공을 종료하는 단말 동작 절차의 예를 나타내고 있다.
도 6을 참조하면, 단말은 600 단계에서 상기 단말이 공통 시간 기준을 제공하고 있는가 판단하고, 만일 현재 공통 시간 기준을 제공하고 있다면 601 단계로 진행한다. 601 단계에서 상기 단말은 기지국 또는 다른 D2D 단말의 공통 시간 기준 획득을 시도할 조건이 만족 되었는지 판단한다. 여기서 공통 시간 기준 획득을 시도할 조건이란 일정 주기를 갖는 공통 시간 기준 획득 시도 시간 구간, 또는 공통 시간 기준 제공 시작 시점으로부터 일정 시간 이후 및 공통 시간 기준 제공 시작 시점으로부터 특정 타이머시간 만료 중 하나 이상을 포함한다.
실시 예에서 만일 601 단계에서 상기 단말이 전술한 공통 시간 기준 획득 시도 조건이 만족되었다고 판단되면, 602 단계로 진행하여 상기 단말은 상기 기지국 또는 다른 D2D 단말의 공통 시간 기준 획득을 시도할 수 있다. 이후 603 단계에서 상기 단말은 주어진 조건 내에 상기 기지국 또는 상기 다른 D2D 단말로부터 공통 기준 시간을 획득했는지 여부를 판단한다. 여기서 주어진 조건이란 특정 주기, 또는 일정 길이의 시간 구간, 일정 횟수의 공통 시간 기준 획득 시도 및 특정 타이머의 만료 중 하나 이상을 포함한다. 단, 시간 구간의 길이 및 획득 시도 횟수 값, 또는 타이머 시간은 도 4 및 5의 예와 다르게 설정될 수 있다.
만일 상기 단말이 공통 시간 기준이 획득되었다면 604 단계로 진행하여 공통 시간 기준 제공을 중지하고 상기 획득된 공통 시간 기준에 따라서 동기를 획득한다. 이 때, 상기 기지국과 상기 다른 D2D 단말 모두로부터 공통 시간 기준을 획득한 경우는 기지국으로부터의 공통 시간 기준을 우선하여 따를 수 있다. 이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 또한 상기 단말이 기지국 및 다른 단말 중 적어도 하나로부터 공통 시간 기준을 획득한 경우, 상기 획득한 공통 시간 기준에 따른 공통 시간 기준 정보를 포함하는 신호를 다른 단말 또는 기지국에 전송할 수 있다. 실시 예에 따라서 상기 단말이 상기 기지국으로부터 공통 시간 기준을 획득한 경우, 상기 단말이 다른 단말로부터 공통 시간 기준을 획득한 경우 및 상기 단말이 자체적으로 공통 시간 기준을 제공하는 경우에 전송되는 공통 시간 기준 정보를 포함하는 신호는 다른 방법으로 전송될 수 있다. 보다 구체적으로 도 1 내지 도 3에서 설명된 신호 전송 방법을 통해 각기 구별되게 전송될 수 있다.
실시 예에서 단말은 복수개의 공통 시간 기준 정보를 획득한 경우, 기지국에서 획득한 공통 기준 시간 정보를 기반으로 전송된 신호에 포함된 공통 시간 기준 정보를 가장 우선적으로 적용할 수 있다. 또한 자체적으로 제공하는 공통 시간 기준 정보를 기반으로 획득한 공통 시간 기준 정보 보다 다른 단말을 통해 수신한 공통 시간 기준을 기반으로 전송된 신호에 포함된 공통 시간 기준 정보를 우선적으로 적용할 수 있다.
만일 600 단계에서 상기 단말이 현재 공통 시간 기준을 제공하고 있지 않다면 605 단계로 진행하여 상기 기지국 또는 상기 다른 D2D 단말로부터의 공통시간 기준을 따른다.
또한 601 단계에서 상기 단말이 전술한 공통 시간 기준 획득을 시도할 조건이 만족되지 않거나 603 단계에서 주어진 조건 내에 상기 기지국 또는 상기 다른 D2D 단말로부터 공통 시간 기준을 획득하지 못하는 경우, 상기 단말은 공통 시간 기준을 계속 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 공통 시간 기준을 제공받던 D2D 단말이 공통 시간 기준을 잃게 되는 경우 단말 동작 절차의 예를 나타내고 있다.
도 7을 참조하면, 700 단계에서 상기 단말은 제공받았던 공통 시간 기준이 유실되었는가 여부를 판단한다. 여기서 공통 시간 기준 유실이란 일정 시간 구간 동안 또는 특정 타이머의 만료까지 공통 시간 기준 획득이 불가한 상황을 포함한다. 만일 공통 시간 기준이 유실되었다면 단말은 701 단계로 진행하여 기지국 또는 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준 획득을 시도한다.
이후 702 단계에서 상기 단말은 주어진 조건 내에 상기 기지국 또는 상기 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준을 획득했는가 여부를 판별하고, 공통 시간 기준을 획득하지 못했다면 703 단계에서 상기 단말이 공통 시간 기준을 제공한다. 여기서 주어진 조건이란 일정 길이의 시간 구간, 일정 횟수의 공통 시간 기준 획득 시도, 및 특정 타이머의 만료 중 하나 이상을 포함한다. 단, 시간 구간의 길이 및 획득 시도 횟수 값, 또는 타이머 시간은 전술한 도 4, 5, 6의 예와 다르게 설정될 수 있다. 이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
만일 공통 시간 기준이 유실되지 않았다면 704 단계로 진행하여 상기 단말은 주어진 공통 시간 기준에 맞추어 계속 동기를 유지한다. 만일 702 단계에서 주어진 조건 내에 상기 기지국 또는 상기 다른 D2D 단말로부터의 공통 시간 기준을 획득했다면 상기 단말은704 단계로 진행하여 획득한 공통 시간 기준을 따라 동기를 유지한다. 이 때, 실시 예에서 상기 단말이 기지국과 다른 D2D 단말 모두로부터 공통 시간 기준 획득에 성공한 경우, 상기 단말은 기지국으로부터의 공통 시간 기준을 우선하여 따를 수 있다. 이후 단말은 실시 예에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 8은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말이 기지국으로부터 가장 최근 수신한 공통 시간 기준 제공 허가 여부에 대한 시그널링 기반으로 공통 시간 기준을 제공하는 단말 동작 절차의 예를 나타내고 있다. 실시 예에서, 단말은 셀룰러 망으로부터 서비스를 받을 수 없는 상황에서 초기 동기 획득 단계를 시작한다고 가정한다. 그렇지만 도 8에서 설명하는 실시 예는 다른 실시 예에서 상기 단말이 상기 기지국으로부터 공통 시간 기준을 수신하고, 상기 기지국으로부터 설정된 상기 수신한 공통 시간 기준 제공 허가 여부를 수신한 경우 동일하게 적용될 수 있다. 또한 상기 단말은 공통 시간 기준 제공 허가 여부를 수신하지 못한 경우에도 기 설정된 조건에 따라 상기 수신한 공통 시간 기준을 제공할지 여부를 판단할 수 있다.
도 8을 참조하면, 800 단계에서 상기 단말은 주어진 조건 내에 기지국 또는 다른 D2D 단말로부터 공통 기준 시간을 획득했는지 여부를 판단한다. 여기서 주어진 조건이란 일정 길이의 시간 구간, 일정 횟수의 공통 시간 기준 획득 시도 및 특정 타이머의 만료 중 하나 이상을 포함한다.
상기 공통 시간 기준 획득에 실패한 경우, 상기 단말은 801 단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 가장 최근에 수신한 설정이 공통 시간 기준 제공 가능으로 되어 있는지 판단한다. 상기 설정은 다른 D2D 단말로부터도 수신 될 수 있다. 또한 실시 예에 따라 상기 설정은 상기 기지국 또는 상기 다른 D2D 단말로부터 수신한 신호에 지시자(indicator)형태로 포함될 수 있으며, 상기 지시자가 지시하는 사항에 따라 상기 단말은 공통 시간 기준을 제공할 수 있다.
만일 상기 기지국으로부터 제공 가능으로 설정 받았다면 상기 단말은 802 단계로 진행하여 공통 시간 기준을 제공할 수 있다. 이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 여기서 가장 최근 상기 공통 시간 기준 제공 가능을 설정 받은 상기 단말은 공통 시간 기준을 제공하다가 상기 기지국이나 상기 다른 D2D 단말로부터 공통 시간 기준을 획득하게 되더라도 상기 설정에 변화가 없다면 획득한 공통 시간 기준에서 획득한 동기에 맞추어 단말 자신도 공통 시간 기준을 계속 제공할 수 있다. 실시 예에 따르면 상기 단말이 공통 시간 기준을 제공하는 동안, 상기 단말이 상기 기지국이나 다른 D2D 단말로부터 공통 시간 기준을 획득하는 경우를 가정해 볼 수 있다. 이때 상기 단말은 새로 수신한 공통 시간 기준에 따라 동기를 맞추는 동작 및 상기 새로 수신한 공통 시간 기준을 다른 D2D 단말에 제공하는 동작 중 하나 이상을 수행할 수 있다.
800 단계에서 상기 단말이 주어진 조건 내에 공통 시간 기준을 획득하였다면 상기 단말은 803 단계로 진행하여 획득한 공통 시간 기준을 따른다. 이 때, 상기 기지국과 상기 다른 D2D 단말 모두로부터 공통 시간 기준 획득에 성공한 경우에 상기 단말은 상기 기지국으로부터 획득한 공통 시간 기준을 우선하여 따를 수 있다. 이후 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
801 단계에서 상기 기지국으로부터 가장 최근 수신한 설정이 공통 시간 기준 제공 불가능이라면 상기 단말은 공통 시간 기준을 제공하지 않고 다시 800 단계로 돌아가서 공통 시간 기준 획득을 시도한다.
도 9는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말의 D2D 동기 신호 송신기 블록 구성의 예를 나타내고 있다. 상기 무선통신 시스템은 OFDM 기반 전송 기술을 사용한다고 가정한다. 그러나 실시 예에 따라 상기 단말은 다른 전송 기술을 사용하는 단말일 수 있다.
도 9를 참조하면, 제어기(900)는 D2D 단말이 공통 시간 기준을 제공하도록 결정된 경우, 공통 시간 기준 제공 수단이 되는 D2D 동기 신호를 생성하도록 제어한다. 상기 제어기(900)로부터 D2D 동기 신호 생성을 명령 받으면 D2D 동기 신호 생성기(901)는 D2D 동기 신호인 Primary/Secondary D2D 동기 신호들을 각각 생성한다.
이 때, 상기 두 동기 신호들은 서로 다른 시퀀스로 구성될 수 있다. 생성된 D2D 동기 신호들은 D2D 동기 신호 자원 할당기(902)에 입력되고 D2D 동기 신호는 전술한 도 1, 2, 3의 예와 같이 전송 시간, 주파수 자원 영역에 매핑된다. 여기서 자원 영역 매핑에 제어기(900)가 관여하여 D2D 동기 신호 전송 시점에 따라 전술한 도 2의 예와 같이 다른 매핑 패턴을 적용할 수 있다. 자원 할당된 D2D 동기 신호는 이후 OFDM 기반 신호 생성기(903)를 거쳐 OFDM 심볼 형태를 갖춘 뒤 전송된다.
도 10은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 D2D 단말의 D2D 동기 신호 수신기 블록 구성의 예를 나타내고 있다. 상기 무선통신 시스템은 LTE를 가정하였으나 다른 시스템에서도 상기 단말은 동작할 수 있다.
도 10을 참조하면, 수신된 D2D 동기 신호는 제어기(1000)의 제어 하에 D2D 동기 신호 추출기(1001)에서 D2D 동기 신호가 전송될 때 매핑된 시간/주파수 자원 영역으로부터 D2D 동기 신호를 추출한다. 여기서 제어기(1001)는 전술한 바와 같이 D2D 동기 신호 전송 시점에 따라 다르게 적용되었던 매핑 패턴을 고려하여 D2D 동기 신호를 추출하도록 D2D 동기 신호 추출기(1001)를 제어할 수 있다. 추출된 D2D 동기 신호는 D2D 동기 신호 검출기(1002)에서 최종 검출된다. 수신 단말은 검출된 D2D 동기 신호로부터 동기 및 D2D 동기 신호 전송 주체의 ID를 획득할 수 있다.
또한 실시 예에서 D2D 단말은 기지국 및 다른 D2D 단말 중 하나 이상과 데이터를 송수신할 수 있는 송수신부 및 상기 송수신부의 동작을 제어하고, 상기 송수신부를 통해 송수신되는 데이터를 기반으로 상기 D2D 단말의 동작을 제어할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다.
또한 실시 예에서 기지국은 D2D 단말 및 다른 기지국 중 하나 이상과 데이터를 송수신할 수 있는 송수신부 및 상기 송수신부의 동작을 제어하고, 상기 송수신부를 통해 송수신되는 데이터를 기반으로 상기 D2D 단말의 동작을 제어할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템의 단말에서 단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신 방법에 있어서,
    상향링크 및 하향링크 중 적어도 하나를 통해 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하였는지 판단하는 단계; 및
    상기 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못한 경우 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하였는지 판단하는 단계는
    제1조건에 만족하는 구간 동안 하향링크를 통해 동기 정보가 수신되었는지 판단하는 단계; 및
    제2조건에 만족하는 구간 동안 상향링크를 통해 동기 정보가 수신되었는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상향 링크를 통해 동기 정보가 수신되었는지 판단하는 단계는
    상기 하향 링크를 통해 동기 정보가 수신되지 않은 경우, 상기 제2조건에 만족하는 구간 동안 상향링크를 통해 동기 정보가 수신되었는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나는
    특정 시간 구간이 경과 하였는지, 특정 시도 횟수를 수행하였는지 및 특정 타이머가 만료 되었는지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나는
    단말에 따라 다르게 설정되며, 특정 단말의 경우 다른 단말보다 먼저 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계는
    사운딩 신호 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계는
    상기 단말에 주어진 설정에 따라 상기 동기 정보를 포함하는 신호 전송이 허용된 경우에 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 동기 정보를 획득한 경우, 상기 획득한 동기 정보를 기반으로 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계는
    상기 동기 정보를 획득한 링크의 종류에 따라 각기 다른 방법으로 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하였는지 판단하는 단계는
    복수개의 상향링크를 통해 동기 정보를 포함하는 신호를 수신한 경우, 하향링크를 통해 동기 정보를 획득한 단말이 상향링크를 통해 전송한 신호에 포함된 동기 정보를 우선적으로 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말(Device to Device, D2D)통신을 하는 단말에 있어서,
    다른 단말 및 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 송수신부를 제어하고, 상향링크 및 하향링크 중 적어도 하나를 통해 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하였는지 판단하고, 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못한 경우 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 제어부를 포함하는 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    제1조건에 만족하는 구간 동안 하향링크를 통해 동기 정보가 수신되었는지 판단하고, 제2조건에 만족하는 구간 동안 상향링크를 통해 동기 정보가 수신되었는지 판단하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 하향 링크를 통해 동기 정보가 수신되지 않은 경우, 상기 제2조건에 만족하는 구간 동안 상향링크를 통해 동기 정보가 수신되었는지 판단하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나는
    특정 시간 구간이 경과 하였는지, 특정 시도 횟수를 수행하였는지 및 특정 타이머가 만료 되었는지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나는
    단말에 따라 다르게 설정되며, 특정 단말의 경우 다른 단말보다 먼저 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    사운딩 신호 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 단말에 주어진 설정에 따라 상기 동기 정보를 포함하는 신호 전송이 허용된 경우에 상기 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 동기 정보를 획득한 경우, 상기 획득한 동기 정보를 기반으로 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 동기 정보를 획득한 링크의 종류에 따라 각기 다른 방법으로 동기 정보를 포함하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는
    복수개의 상향링크를 통해 동기 정보를 포함하는 신호를 수신한 경우, 하향링크를 통해 동기 정보를 획득한 단말이 상향링크를 통해 전송한 신호에 포함된 동기 정보를 우선적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 단말.
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