KR20150010434A - 무선이동통신시스템에서 d2d 통신을 지원/사용하는 단말기의 이동성을 지원하는 방안 - Google Patents

무선이동통신시스템에서 d2d 통신을 지원/사용하는 단말기의 이동성을 지원하는 방안 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선이동통신시스템에서 단말기의 이동성을 지원하는 단말 대 단말 통신 (Device to Device communication, 이하 D2D라고 칭함) 통신을 지원/사용하는 방안에 관한 것이다.
이에 따른 본 발명은 상기 단말의 서빙 셀 및 인접 셀 중 적어도 하나에 대한 시스템 정보를 수신하는 단계; 상기 시스템 정보를 기초로, 상기 기기 간 통신을 수행하기 위하여 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 셀 재선택이 요구되면, 상기 인접 셀에 대하여 상기 셀 재선택을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법 및 이에 따른 장치에 관한 것이다.

Description

무선이동통신시스템에서 D2D 통신을 지원/사용하는 단말기의 이동성을 지원하는 방안{A mobility support for D2D enabled UE in a wireless system}
본 발명은 무선이동통신시스템에서 단말 대 단말 통신 (Device to Device communication), 이하 D2D라고 칭함)을 지원하는 단말기의 이동성을 지원하는 방법 및 그 단말기에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성통신은 물론 고속 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 근래에는 차세대 이동통신시스템 중 하나로 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서 LTE (Long Term Evolution) / LTE-A (LTE-Advanced) 시스템에 대한 규격 작업이 진행중이다. LTE는 최대 100Mbps 정도의 전송속도를 가지는 고속패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 최근 무선이동통신시스템을 이용한 서비스들의 종류가 크게 다양해짐에 따라 새로이 등장하는 서비스들을 보다 효율적으로 지원하기 위한 신기술에 대한 요구가 필요해지고 이에 따라 LTE / LTE-A 시스템 안에서 새로운 방법 및 기술들이 연구되고 있다.
단말 대 단말 통신 (Device to Device Communication, 이하 D2D라고 칭함)은 최근 연구되고 있는 기술로서 기본적으로 임의의 단말기가 단말기 주위에 존재하는 다른 단말기와의 직접적인 통신을 가능하게 하는 기술이다.
D2D 통신 기술을 이용하면 단말기는 자신 주위에 어떠한 단말기들이 존재하는지 발견 (Discovery, 이하 D2D-D라고 칭함)하고, 통신이 필요한 단말기와 직접적인 통신 (Direct Communication, 이하 D2D-C라고 칭함)을 수행할 수 있게 된다. D2D 통신을 수행하게 되면 기존 무선 네트워크를 이용하여 기지국을 통해 통신을 수행하는 것에 비해 무선자원을 효율적으로 이용할 수 있는 장점을 가진다. ,또한 D2D 통신을 수행하게 되면 단말기가 주위에 있는 단말기를 찾을 수 있는 방법을 이용하여 직접 원하는 단말기에게 필요한 정보를 줄 수 있으므로, 사회네트워크 서비스 (Social Networking Service, 이하 SNS)와 광고 서비스 등을 지원함에 있어서 효율성을 크게 높일 수 있다.
본 발명은 무선이동통신시스템에서 D2D 통신을 지원하는 단말기의 이동성을 지원하는 방법을 제공한다.
상술한 목적을 위하여 본 발명은, 기기 간 통신(Device-to-Device, D2D)을 지원하는 단말의 D2D 통신 방법으로, 상기 단말의 서빙 셀 및 인접 셀 중 적어도 하나에 대한 시스템 정보를 수신하는 단계, 상기 시스템 정보를 기초로, 상기 기기 간 통신을 수행하기 위하여 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과에 따라 상기 셀 재선택이 요구되면, 상기 인접 셀에 대하여 상기 셀 재선택을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 셀 재선택을 수행하는 단계는, 상기 인접 셀의 기지국으로 D2D 통신 사용 요청을 전송하는 단계, 및 상기 인접 셀의 기지국으로부터 D2D 통신 허용 응답이 수신되면, 상기 인접 셀에 대한 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 허용 응답은, RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element, CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 D2D 통신 사용 요청은, D2D 통신 지시자 정보, D2D 통신을 위한 버퍼 상태 보고 정보, D2D 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 서빙 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 데이터 통신과 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 D2D 통신이 동시 수행 가능한지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 동시 수행이 가능하지 않으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동시 수행이 가능하면, 상기 서빙 셀 내에서, 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 서빙 셀과의 데이터 통신과 상기 D2D 통신의 우선 순위를 판단하는 단계, 및 상기 D2D 통신의 우선 순위가 높으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 D2D 통신의 우선 순위가 낮으면, 상기 서빙 셀과 데이터 통신을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 위하여 본 발명은, 기기 간 통신(Device-to-Device, D2D)을 지원하는 기지국의 D2D 통신 제어 방법으로, D2D 자원 구성 정보를 포함하는 시스템 정보를 방송하는 단계, 상기 시스템 정보를 기초로 단말로부터 D2D 통신 사용 요청이 수신되면, 상기 단말에 대하여 상기 D2D 통신을 허용할 것인지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과에 따라 D2D 통신 사용 응답을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 사용 응답은, RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element, CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단말에 대한 통신을 지원하는 다른 셀로 상기 단말을 핸드오버할 것인지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 단말에 대한 핸드 오버를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 위하여 본 발명은, 기기 간 통신(Device-to-Device, D2D)을 지원하는 단말로, 상기 단말의 서빙 셀 및 인접 셀 중 적어도 하나에 대한 시스템 정보를 수신하는 송수신부, 상기 시스템 정보를 기초로, 상기 기기 간 통신을 수행하기 위하여 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 셀 재선택이 요구되면, 상기 인접 셀에 대하여 상기 셀 재선택을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 인접 셀의 기지국으로 D2D 통신 사용 요청을 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 인접 셀의 기지국으로부터 D2D 통신 허용 응답이 수신되면, 상기 인접 셀에 대한 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 허용 응답은, RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element, CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 서빙 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 데이터 통신과 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 D2D 통신이 동시 수행 가능한지 여부를 판단하고, 상기 동시 수행이 가능하지 않으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 동시 수행이 가능하면, 상기 서빙 셀 내에서, 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 서빙 셀과의 데이터 통신과 상기 D2D 통신의 우선 순위를 판단하고, 상기 D2D 통신의 우선 순위가 높으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하며, 상기 D2D 통신의 우선 순위가 낮으면, 상기 서빙 셀과 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 위하여 본 발명은, 기기 간 통신(Device-to-Device, D2D)을 지원하는 기지국으로, D2D 자원 구성 정보를 포함하는 시스템 정보를 방송하는 송수신부, 상기 송수신부를 통하여 상기 시스템 정보를 기초로 단말로부터 D2D 통신 사용 요청이 수신되면, 상기 단말에 대하여 상기 D2D 통신을 허용할 것인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 D2D 통신 사용 응답을 상기 단말로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 사용 응답은, RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element, CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 단말에 대한 통신을 지원하는 다른 셀로 상기 단말을 핸드오버할 것인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라, 상기 단말에 대한 핸드 오버를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 무선이동통신시스템에서 D2D 통신을 지원하는 단말기의 이동성을 지원하는 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 3GPP 시스템 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 D2D 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 D2D 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 네트워크 장치의 D2D 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 단말기의 D2D 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 네트워크 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단말기의 구조를 나타낸 블록도이다.
본 발명은 통신 시스템의 일 예로써 3GPP (3rd Generation Partnership Project)의 차세대 이동통신시스템인 LTE (Long Term Evolution) / LTE-A (LTE-Advanced) 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예들은 단말과 연계하여 설명된다. 단말은 시스템, 가입자 유닛, 가입자국, 이동국, 모바일, 원격국, 원격 단말, 모바일 디바이스, 사용자 단말, 단말, 무선 통신 디바이스, 사용자 에이전트, 사용자 디바이스, 또는 사용자 장비(UE)로 지칭될 수 있다. 단말은 셀룰러 전화, 개인 휴대 단말기(PDA), 무선 접속 능력을 갖는 핸드 헬드 디바이스, 컴퓨팅 디바이스 또는 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 디바이스일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 3GPP 시스템 구조의 일 예를 나타낸 도면이다. 구체적으로 도 1은 3GPP LTE 시스템 구조의 일 예를 도시하였다.
도 1을 참조하면, LTE 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 eNode B라 한다)(105, 110, 115, 120), MME (Mobility Management Entity)(125) 및 S-GW (Serving - Gateway)(130)로 구성된다.
사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다)(135)은 ENB(105, 110, 115, 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
ENB(105, 110, 115, 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB(105, 110, 115, 120)는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB(105, 110, 115, 120)가 담당한다.
하나의 ENB(105, 110, 115, 120)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 LTE에는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용된다.
S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다.
MME(125)는 무선 네트워크의 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국(105, 110, 115, 120)들과 연결된다.
도 2는 D2D 통신을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 2에는 셀룰라 시스템 내에서 D2D 통신을 수행하는 예가 도시되어 있다.
기지국(201)은 기지국(201)이 관장하는 셀(202) 안에 위치한 적어도 하나의 단말기(203, 204)를 관장하고 있다. 적어도 하나의 단말기(203, 204) 중 제1 단말기(203)는 기지국(201)과 제1 단말기-기지국 간 링크(206)를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하며, 제2 단말기(204)는 기지국 (201)과 제2 단말기-기지국 간 링크(207)를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하게 된다. 제1 단말기(203)와 제2 단말기(204)가 D2D 통신이 가능한 경우에는 제1 단말기(203)와 제2 단말기(204)는 기지국(201)을 통하지 않고 D2D 링크(205)를 이용하여 직접적으로 정보를 서로 주고 받을 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 D2D 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b에서, D2D 통신을 지원하는 단말기(301)는 적어도 하나의 기지국(303, 306)과 통신한다. D2D 서버(309)는 D2D 통신을 위하여 단말기(301)를 인증하고 등록하며, D2D 단말기에 대한 정보를 저장하고, D2D 단말기에게 D2D 통신을 위한 구성정보를 전송하는 등의 역할을 수행한다.
도 3a를 참조하면, D2D 서버 (309)는 D2D 통신을 지원하는 단말기 (301)와 D2D 인증/등록 과정을 통해 단말기(301)를 인증하고 등록한다(311). D2D 인증/등록 과정을 수행한 단말기(301)는 차후 D2D 통신 (D2D Discovery and/or D2D communication)을 실질적으로 트리거링할 수 있으며, 트리거링은 D2D 통신을 위한 특정 어플리케이션 구동 또는 D2D 통신을 위한 데이터 발생 등에 의하여 일어날 수 있다. D2D 통신이 트리거링 될 때, 단말기(301)는 3GPP 시스템에서 기지국과의 연결이 설정되어 있지 않은 RRC (Radio Resource Control) 아이들 (idle) 상태이거나, 기지국과의 연결이 설정되어 상기 기지국이 상기 단말기(301)에 대한 정보를 가지고 있고 상기 단말기(301) 전용 제어 메시지를 서로 송수신할 수 있는 RRC 연결 (connected) 상태일 수 있다.
도 3a에는 상기 단말기(301)에서 D2D 통신이 실질적으로 트리거링되었을 때 RRC 아이들 상태인 경우 수행되는 동작을 도시하였다. 도 3 b에는 상기 단말기(301)에서 D2D 통신이 실질적으로 트리거링되었을 때 RRC 연결 상태에 있는 경우 수행되는 동작을 도시하였다.
도 3a에서 제1 기지국 (303)에 의해 제어되는 셀에서는 D2D 통신이 지원되지 않음을 가정한다. 이때, D2D 통신이 지원되지 않은 이유는 다양할 수 있다. 일 예로 제1 기지국(303)이 D2D 통신을 지원하지 않는 이전 릴리즈 (release) 기지국이거나, 제1 기지국(303)이 D2D 통신을 지원하는 릴리즈의 기지국이라 하더라도 D2D 통신을 지원하기 위한 기능이 구현되지 않았거나 자원 관리 측면에서 일시적으로 D2D 통신을 지원하지 않는 경우, 제1 기지국(303) 에 의해 제어되는 셀에서는 D2D 통신이 지원되지 않는다. D2D 통신을 지원하지 않는 셀에서 제1 기지국(303)은 셀 내 방송 채널을 통하여 D2D 자원 구성정보 또는 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 지시자가 포함되지 않은 시스템 정보를 전송하거나, D2D 통신이 지원되지 않음을 지시하는 지시자를 전송한다 (321.a).
또한, 도 3a에서 제2 기지국 (306)에 의해 제어되는 셀에서는 D2D 통신이 지원됨을 가정한다. D2D 통신을 지원하는 셀에서는 해당 제2 기지국 (306)이 셀 내 방송 (broadcast)되는 시스템 정보 (system information)를 통해 D2D 자원 구성정보나 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 지시자를 전송한다 (323.a).
RRC 아이들 상태에 있는 단말기(301)에서 D2D 통신이 실질적으로 트리거링되면 (325.a), 단말기(301)는 제1 기지국(303) 또는 제2 기지국(306)에 의하여 셀 내 방송되는 상기 시스템 정보와 상기 단말기의 능력 (capabilities)을 체크한다 (331.a). 단말기(301)는 확인 결과에 따라서, 현재 제1 기지국(303)과 통신하는 3GPP 서빙 셀 (serving cell)에 그대로 머무르거나 D2D 통신이 지원되는 제2 기지국(306)의 셀로 셀 재선택 (cell reselection)을 수행할 수 있다(333.a).
일 예로 단말기 (301)에서 D2D 통신 트리거링 이벤트 발생 시, 단말기(301)가 제1 기지국(303)의 제어하에 시스템 정보가 방송되는 셀에 있었다면 (즉 제1 기지국(303)이 시스템 정보를 방송하는 셀이 상기 단말기(301)의 서빙 셀임), 단말기(301)는 제1 기지국(303)으로부터 수신된 시스템 정보를 통해 현재 서빙 셀에서는 D2D 통신이 지원되지 않음을 알 수 있다. 또한, 단말기(301)는 인접 셀의 제2 기지국(306)으로부터 수신된 시스템 정보를 통해 상기 인접 셀에서는 D2D 통신이 지원됨을 알 수 있다.
상기 단말기(301)는 자신의 능력을 체크한다. 구체적으로 단말기(301)는 상기 단말기(301)가 현재 서빙 셀에 그대로 머물러서 상기 서빙 셀에서 필요 채널들 (일 예로 페이징 채널 (Paging Channel) and/or 시스템정보 전송채널 and/or 랜덤액세스 (random access) 채널 and/or 다운링크/업링크 공유 채널 (shared channel) 등)을 수신 또는 송수신하고, 동시에 D2D 통신을 지원하는 셀의 시스템 정보가 지시하는 D2D 자원 (일 예: D2D 통신을 위해 할당된 타임 도메인과 주파수 도메인의 자원 등)을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있는지 여부를 체크한다.
만약 상기 서빙 셀에 그대로 머무르며 상기 서빙 셀에서 필요 채널들을 수신 또는 송수신하면서 동시에 D2D 통신을 지원하는 셀로부터 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다면, 단말기(301)는 D2D 통신을 위한 셀 (재)선택 (cell (re)selection)을 별도로 수행하지 않고 상기 서빙 셀에 그대로 머무를 수 있다.
반면 단말기(301)가 상기 서빙 셀에 그대로 머무르면서 상기 서빙 셀에서 필요 채널들을 수신 또는 송수신하면서 동시에 D2D 통신을 지원하는 셀로부터 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 없다면, 상기 단말기(301)는 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 포함하는 시스템 정보를 전송한 인접 셀로 셀 (재)선택을 수행한다 (333.a).
이때 단말기(301)는 추가적인 한정 조건에 따라 상기 셀 (재)선택의 대상이 될 수 있는 셀을 선택할 수 있다. 예를 들어 (현재 서빙 셀 대비) 단말기(301)는 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템 정보에 포함하여 전송하는 인접 셀의 채널 측정 결과가 특정 임계값이나 특정 조건을 만족하는 경우에만 상기 셀로 셀 (재)선택을 수행할 수 있다. 또는 단말기(301)는 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템 정보에 포함하여 전송하는 인접 셀이, 현재 서빙 셀과는 다른 주파수 대역에 있는 경우에만 상기 셀로 셀 (재)선택을 수행할 수 있다. 단말(301)은 상술한 두 가지 조건을 결합하여 상기 두가지 조건을 모두 만족하는 경우에만 상기 셀로 셀 (재)선택을 수행할 수 있다.
만약 상기 서빙 셀에서 그대로 머무르면서 D2D 통신을 지원하는 셀에서 전송된 시스템 정보에서 지시하는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 없고, D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 포함하는 시스템 정보를 전송하는 인접 셀로 셀 (재)선택을 할 수 없다면 단말기/유저 (User)/어플리케이션 (Application)은 3GPP 망을 이용할 서비스와 D2D 통신을 이용할 서비스 간에 우선 순위를 결정하여 우선 순위가 높은 선호도 (Preference)에 따라 동작한다. 만약 3GPP 망을 이용하는 것이 D2D 통신을 이용하는 것보다 우선 순위가 높다면 상기 단말기(301)는 현재 서빙 셀에 그대로 머무른다. 반면 D2D 통신을 이용하는 것이 3GPP 망을 이용하는 것보다 우선 순위가 높다면 상기 단말기(301)는 상기 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템정보로 전송하는 상기 인접 셀로 셀 (재)선택할 수는 없지만 현재 서빙 셀에 머무르지 않고 상기 D2D 자원정보를 이용하여 D2D 통신을 수행한다.
단말기(301)가 인접 셀로 셀 (재)선택을 할 수 없는 경우는, 일 예로 상기 인접 셀에서의 시스템정보에 의해 상기 단말기가 상기 인접 셀에 대하여 액세스 금지된 (barred) 경우에 발생할 수 있다. 어떤 경우에 단말기가 특정 셀에 대하여 액세스 금지된 것으로 판단하는 지에 대한 상세한 내용은 3GPP 규격 TS36.304 “E-UTRA UE procedures in idle mode”을 참조한다.
일 실시 예에서, 단말기(301)가 자신의 능력을 체크하는 단계는 생략될 수도 있다. 즉 단말기(301)는 상기 서빙 셀에 그대로 머무른 상태에서 상기 서빙 셀에서 필요 채널들을 수신 또는 송수신하면서 D2D 통신을 지원하는 셀로부터 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있는지 없는지를 체크하지 않고, D2D 자원 정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템정보로 전송하는 인접 셀로 셀 (재)선택을 수행할 수 있다. 이 때에도 만약 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템정보로 전송하는 인접 셀로 셀 (재)선택할 수 없는 경우에는 단말기(301)는 상술한 바와 같이 3GPP 망을 이용할 서비스와 D2D 통신을 이용할 서비스 간에 우선 순위를 결정하여 우선 순위가 높은 선호도에 맞추어 동작할 수 있다.
D2D 통신을 사용함에 있어서 단말기(301)는 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 스스로 인지하여 사용하거나, D2D 자원을 사용하기 전에 기지국으로 사용 신청을 하고 기지국으로부터 사용 허가를 받도록 설정될 수 있다.
기지국으로부터 사용 허가를 받아야 하는 경우, 단말기(301)는 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템정보로 전송하는 셀에서 D2D 통신을 사용하기 위해, 상기 셀을 제어하는 제2 기지국(306)에게 D2D 통신 사용을 요청한다(335.a). D2D 통신 사용 요청을 위한 정보 (D2D 통신 지시자)는 RRC 연결설정 요청 메시지나 RRC 연결설정 완료 메시지에 포함될 수 있다. 그러나 D2D 통신 사용 요청을 위한 정보는 다른 종류의 기존 RRC 메시지나 새로운 형식의 RRC 메시지에 포함될 수 있다. 또는 D2D 통신 사용 요청을 위한 정보는 (새로운) MAC CE (Control Element)를 이용하여 전송될 수 있다. MAC CE는 일 예로 새로운 포맷 (적어도 D2D 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 D2D 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 등일 수 있다. 3GPP에서 사용하고 있는 버퍼상태보고에 대한 상세한 포맷과 내용은 3GPP 규격 TS36.321 “E-UTRA MAC Protocol Specification”을 참조한다. RRC 연결설정요청 메시지는 LTE 시스템의 경우 3GPP 규격 TS36.331 “E-UTRA Radio Resource Control Protocol Specification”에 정의되어 있는 RRCConnectionRequest 메시지에 매핑될 수 있으며, RRC 연결설정완료 메시지는 LTE 시스템의 경우 3GPP 규격 TS36.331에 정의되어 있는 RRCConnectionSetupComplete 메시지에 매핑될 수 있다. 상기 RRC 메시지들에 대한 보다 상세한 내용은 상기 3GPP 규격을 참조한다.
D2D 통신 사용 요청을 수신한 제2 기지국(306)은 상기 단말기(301)에게 D2D 통신을 위한 추가 구성/설정 정보나 D2D 통신 허용 지시자를 시그널링하여 상기 단말기(301)가 D2D 통신을 수행할 수 있도록 허용/제어/관리할 수 있다 (336.a).
제2 기지국(306)은 D2D 지원이 가능한 다른 셀로 상기 단말기를 재전송 (redirection)할 수도 있다 (341.a, 343.a). 이때, 제2 기지국(306)은 상기 단말기를 재전송하는 RRC 연결설정 거절 메시지나 RRC 연결설정 해제 메시지를 단말기(301)로 전송할 수 있으며, LTE 시스템의 경우 RRC 연결 설정 거절 메시지 또는 RRC 연결설정 해제 메시지는 3GPP 규격 TS36.331에 정의되어 있는 RRCConnectionReject 메시지나 RRCConnectionRelease 메시지에 매핑될 수 있다. RRC 연결 설정 거절 메시지 또는 RRC 연결설정 해제 메시지에는 목적 셀에서 사용할 D2D 자원정보나 D2D 통신 사용을 위한 재전송임을 나타내는 D2D 지원 지시자 (또는 단말기를 재전송하는 목적 셀이 D2D 통신을 지원한다는 지시자)를 포함할 수 있다. 도 3b에는 상기 단말기(301)에서 D2D 통신이 실질적으로 트리거링되었을 때 RRC 연결 상태에 있는 경우 수행되는 동작이 도시되어 있다. 이 경우에도, 도 3a에서 설명한 311 내지 321.a/323.a의 동작은 동일하게 수행될 수 있다. 단말기(301)가 RRC 연결 상태이고 제1 기지국(303)에 의해 제어되는 셀이 단말기(301)의 서빙 셀일 때에는 단말기(301)는 다음과 같이 동작할 수 있다.
상기 단말기(301)는 RRC 연결 상태에 있을 때 (제1 기지국(303)의 상기 단말기(301)에 대한 능력 정보 요청에 응답하여) D2D 통신 지원 여부에 대한 자신의 능력 정보를 서빙 셀의 제1 기지국(303)으로 전송한다 (350.c).
제1 기지국 (303)에 의해 제어되는 셀에서는 D2D 통신이 지원되지 않음을 가정하므로 제1 기지국(303)이 전송하는 단말기 전용 RRC 메시지에는 단말기(301)가 D2D 통신 요청 지시자를 현재 서빙 셀에서 전송할 수 있음을 허용하는 정보가 포함되지 않는다 (351.c).
단말기(301)는 (상기 셀에서 상기 단말기가 D2D 통신을 지원한다고 자신의 능력 정보를 전송하였음에도 불구하고) 단말기 전용 RRC 메시지를 통해서 현재 셀을 이용한 D2D 통신 요청 지시자전송 허용 정보를 수신하지 않았으므로, 단말기(301)는 상기 셀에서는 D2D 통신이 지원되지 않는 것으로 간주한다. 따라서 단말기(301)에서 D2D 통신이 실질적으로 트리거링되었을 때(353.c), 단말기(301)는 인접 셀로부터 시스템 정보를 수신한다.
만약 도 3a의 323.a 단계에서 설명한 바와 같은 시스템정보가 방송되는 인접 셀이 있다면, 상기 단말기(301)는 자신의 능력을 체크한다(354.c). 구체적으로, 단말기(301)는 상기 단말기(301)가 현재 서빙 셀에 그대로 머무르며 상기 서빙 셀에서 데이터 송수신을 하면서 상기 인접 셀로부터 시스템 정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있는지 여부를 체크한다.
만약 상기 서빙 셀에서 데이터 송수신을 하면서 상기 인접 셀로부터 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있다면, 단말기(301)는 상기 서빙 셀에 그대로 있으면서 상기 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다.
단말기(301)는 D2D 통신을 사용함에 있어서 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 스스로 인지하여 사용하거나, D2D 자원을 사용하기 전에 기지국으로 사용 신청을 하고 기지국으로부터 사용 허가를 받아야 할 수도 있다. 만약 후자의 방법을 적용한다면, 단말기(301)는 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템정보로 전송하는 셀에서, 상기 셀을 제어하는 제2 기지국(306)에게 D2D 통신 사용을 요청하고 상기 제2 기지국(306)으로부터 D2D 통신 사용을 허가받아야 한다 (355.c, 356.c).
D2D 통신 사용 요청을 위한 정보 (D2D 통신 지시자)는 RRC 연결설정 요청 메시지나 RRC 연결설정 완료 메시지에 포함될 수 있다. 그러나 D2D 통신 사용 요청을 위한 정보는 다른 종류의 기존 RRC 메시지나 새로운 형식의 RRC 메시지에 포함될 수 있다. 또는 D2D 통신 사용 요청을 위한 정보는 (새로운) MAC CE (Control Element) 를 이용하여 전송될 수 있다. MAC CE는 일 예로 새로운 포맷 (적어도 D2D 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 D2D 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 또는 D2D 통신 지시자 정보를 포함하는 MAC CE 등일 수 있다. 3GPP에서 사용하고 있는 버퍼상태보고에 대한 상세한 포맷과 내용은 3GPP 규격 TS36.321 “E-UTRA MAC Protocol Specification”을 참조한다. RRC 연결설정요청 메시지는 LTE 시스템의 경우 3GPP 규격 TS36.331 “E-UTRA Radio Resource Control Protocol Specification”에 정의되어 있는 RRCConnectionRequest 메시지에 매핑될 수 있으며, RRC 연결설정완료 메시지는 LTE 시스템의 경우 3GPP 규격 TS36.331에 정의되어 있는 RRCConnectionSetupComplete 메시지에 매핑될 수 있다. 상기 RRC 메시지들에 대한 보다 상세한 내용은 상기 3GPP 규격을 참조한다.
D2D 통신 사용 요청을 수신한 해당 제2 기지국(306)은 상기 단말기(301)에게 D2D 통신을 위한 추가 구성/설정 정보나 D2D 통신 허용 지시자를 시그널링하여 상기 단말기(301)가 D2D 통신을 수행할 수 있도록 허용/제어/관리할 수 있다 (356.c).
반면 상기 서빙 셀에서 데이터 송수신을 하면서 상기 인접 셀로부터 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 없다면, 단말기/유저/어플리케이션은 3GPP 망을 이용할 서비스와 D2D 통신을 이용할 서비스 간에 우선 순위를 결정하여 우선 순위가 높은 선호도에 맞추어 동작한다.
만약 3GPP 망을 이용하는 것이 D2D 통신을 이용하는 것보다 우선 순위가 높다면 상기 단말기(301)는 현재 서빙 셀에 그대로 머무르며 D2D 통신을 포기/종료한다.
반면 D2D 통신을 이용하는 것이 3GPP 망을 이용하는 것보다 우선 순위가 높다면 상기 단말기(301)는 제1 기지국(303)과의 RRC 연결을 능동적으로 끊고 (local release) (357.c), D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템정보로 전송하는 상기 인접 셀로 셀 (재)선택을 할 수 있다(361.c). 단말기(301)는 local release를 통하여 기지국의 RRC 연결 해제 명령없이 RRC 연결을 자체적으로 해제할 수 있으며, 단말기(301)가 RRC 연결을 해제할 때에 기지국에게 공지/요청없이 RRC 연결을 끊을 수 있다. ,
단말기(301)는 상기 (재)선택한 셀을 제어하는 제2 기지국(306)에 대하여 RRC 연결 설정 절차를 수행한다.
D2D 통신을 사용함에 있어서 단말기(301)는 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 스스로 인지하여 사용하거나, D2D 자원을 사용하기 전에 기지국으로 사용 신청을 하고 기지국으로부터 사용 허가를 받아야 할 수도 있을 것이다. 만약 기지국으로부터 사용 허가를 받아야 하는 경우, 단말기(301)는 상기 (재)선택한 셀을 제어하는 제2 (306)기지국에게 D2D 통신 사용을 요청하고 상기 제2 기지국(306)으로부터 D2D 통신 사용을 허가받아야 한다 (363.c, 364.c). D2D 통신 사용 요청을 위한 정보 (D2D 통신 지시자)는 RRC 연결설정 요청 메시지나 RRC 연결설정 완료 메시지에 포함될 수 있다. 그러나 D2D 통신 사용 요청을 위한 정보는 다른 종류의 기존 RRC 메시지나 새로운 형식의 RRC 메시지에 포함될 수 있다. 또는 D2D 통신 사용 요청을 위한 정보는 (새로운) MAC CE (Control Element)를 이용하여 전송될 수도 있다. MAC CE는 일 예로 새로운 포맷 (적어도 D2D 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 D2D 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 또는 D2D 통신 지시자 정보를 포함하는 MAC CE 등 일 수 있다.
D2D 통신 사용 요청 메시지를 수신한 해당 제2 기지국(306)은 상기 단말기(301)에게 D2D 통신을 위한 추가 구성/설정 정보나 D2D 통신 허용 지시자를 시그널링하여 상기 단말기가 D2D 통신을 수행할 수 있도록 허용/제어/관리할 수 있다 (364.c).
일 실시 예에서, 단말기(301)가 자신의 능력을 체크하는 단계는 생략될 수도 있다. 즉 단말기(301)는 상기 서빙 셀에 그대로 머무르며 상기 서빙 셀에서 데이터 송수신하면서 D2D 통신을 지원하는 셀로부터 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있는지 없는지를 체크하지 않고, 단말기/유저/어플리케이션이 3GPP 망을 이용할 서비스와 D2D 통신을 이용할 서비스 간에 우선 순위를 결정하여 우선 순위가 높은 선호도에 맞추어 동작할 수 있다.
D2D 통신이 실질적으로 트리거링 되었을 때(353.c) 단말기(301)가 RRC 연결 상태이고 제2 기지국(306)에 의해 제어되는 셀이 서빙 셀일 때에는 도 3b의 370.c 내지 376.c의 동작을 수행할 수 있다.
상기 단말기(301)는 RRC 연결 상태에 있을 때 (제2 기지국(306)의 상기 단말기(301)에 대한 능력 정보 요청에 응답하여) D2D 통신 지원 여부에 대한 자신의 능력 정보를 서빙 셀의 제2 기지국(306)에게 전송한다(370.c).
제2 기지국 (306)에 의해 제어되는 셀에서는 D2D 통신이 지원됨을 가정하므로 제2 기지국(306)이 전송하는 단말기 전용 RRC 메시지에는 단말기(301)가 D2D 통신 요청 지시자를 현재 서빙 셀에서 전송할 수 있음을 허용하는 정보가 포함된다 (371.c).
만약 D2D 통신이 실질적으로 트리거링된다면(372.c), 단말기(301)는 상기 서빙 셀에 그대로 있으면서 상기 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다. 단말기(301)는 D2D 통신을 사용함에 있어서 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 스스로 인지하여사용하거나, D2D 자원을 사용하기 전에 기지국으로 사용 신청을 하고 기지국으로부터 사용 허가를 받아야 할 수도 있다. 만약 후자의 방법을 적용한다면, 단말기(301)는 상기 서빙 셀을 제어하는 제2 기지국(306)에게 D2D 통신 사용을 요청하고 상기 제2 기지국(306)으로부터 D2D 통신 사용을 허가받아야 한다 (373.c, 374.c).
D2D 통신 사용 요청을 위한 정보 (D2D 통신 지시자)는 기존 RRC 메시지나 새로운 RRC 메시지에 포함되어 전송하거나, (새로운) MAC CE (Control Element) (일 예: 새로운 포맷 (적어도 D2D 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 D2D 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 또는 D2D 통신 지시자 정보를 포함하는 MAC CE)를 정의하여 전송할 수 있다. 3GPP에서 사용하고 있는 버퍼상태보고에 대한 상세한 포맷과 내용은 3GPP 규격 TS36.321 “E-UTRA MAC Protocol Specification”을 참조한다. 373.c 메시지를 수신한 해당 기지국은 상기 단말기에게 D2D 통신을 위한 추가 구성/설정 정보나 D2D 통신 허용 지시자를 시그널링하여 상기 단말기가 D2D 통신을 수행할 수 있도록 허용/제어/관리할 수 있다 (374.c).
만약 단말기(301)가 단말기 전용 RRC 메시지를 통해서 D2D 통신 요청 지시자를 현재 서빙 셀에서 전송할 수 있음을 허용하는 정보를 수신했는데, 현재 서빙 셀의 시스템정보에 D2D 자원정보가 없고 단말기 전용 메시지를 통해서도 D2D 자원 정보를 수신받지 않았었다면, 단말기(301)는 단말기 전용 RRC 메시지에 상기 단말기에게 설정되어 있는 D2D 통신 사용 가능 주파수 정보, 오퍼레이터 (PLMN: Public Land Mobile Network) 정보의 전부 또는 일부 (일 예: PLMN 정보 중에서 MCC: Mobile Country Code 정보), TAC (Tracking Area Code) 정보 등을 포함하여 전송할 수 있다. 본 발명에서는 상기 특정 조건 (“만약 단말기 전용 RRC 메시지를 통해서 단말기가 D2D 통신 요청 지시자를 현재 서빙 셀에서 전송할 수 있음을 허용하는 정보를 수신했는데 현재 서빙 셀의 시스템정보에 D2D 자원정보가 없고 단말기 전용 메시지를 통해서도 D2D 자원 정보를 수신받지 않았었다면”)에 상관 없이 상기 단말기(301)에게 설정되어 있는 D2D 통신 사용 가능 주파수 정보, 오퍼레이터 (PLMN: Public Land Mobile Network) 정보의 전부 또는 일부 (일 예: PLMN 정보 중에서 MCC: Mobile Country Code 정보), TAC (Tracking Area Code) 정보 등을 373.c 메시지에 포함하여 전송하는 방법도 포함한다.
상기 정보를 수신받은 해당 제2 기지국(306)은 상기 수신 정보를 참조하여 상기 수신 정보 조건을 만족시키는 인접 셀들 중에서 D2D 통신 지원 셀이 있으면 상기 셀로 상기 단말기(301)를 핸드오버 시킬 수 있다 (375.c, 376.c). 상기 단말기(301)에게 핸드오버 수행을 명령하는 RRC 메시지는 LTE 시스템의 경우 3GPP 규격 TS36.331에 정의되어 있는 mobilityControlInfo 정보를 포함하는 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 매핑될 수 있으며 상기 RRC 메시지에는 핸드오버 목적 셀에서 사용할 D2D 자원정보 (또는 핸드오버하는 목적 셀이 D2D 통신을 지원한다는 지시자)나 D2D 통신 사용을 위한 핸드오버임을 알리는 지시자가 포함될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에서는 D2D 자원 정보나 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 지시자 정보가 셀 별로 각 시스템 정보를 통해 전송됨을 가정하여 도시하였으나, 상기 자원 정보나 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 지시자 정보가 셀 별이 아니라 주파수 별로 상기 정보들이 설정될 수도 있다. 이 경우에는 상기 설정 정보들이 셀에서 시스템 정보로 전송되지 않고, D2D 사용 승인 및 등록 절차를 수행하는 과정(311)에서 D2D 서버 (309)로부터 해당 단말기(301)로 전송될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 본 발명의 실시 예는 이 때에도 적용 가능하며, 단 이 경우 D2D 자원 정보나 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 지시자 정보를 시스템 정보로 전송하는 서빙 셀/인접 셀은 D2D 자원이 설정되어 있는 주파수 또는 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 주파수에 있는 서빙 셀/인접 셀로 재매핑되며, D2D 자원 정보나 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 지시자 정보를 시스템정보로 전송하지 않는 서빙 셀/인접 셀은 D2D 자원이 설정되어 있는 주파수 또는 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 주파수가 아닌 다른 주파수에 있는 서빙 셀/인접 셀로 재매핑되어 설명되어야 한다. 그리고 이 경우에는 상기 주파수 정보가 서빙 셀에서 서빙/인접 주파수 정보로서 시스템정보 (3GPP LTE 시스템의 경우 현재 서빙 셀의 주파수 정보와 인접 셀들의 주파수 정보를 시스템정보로 전송함)에 포함될 때에만 한정하여 동작할 수도 있다. 일 예로 단말기(301)는 D2D 서버로부터 F1 주파수의 D2D 자원을 설정 받았는데 차후 D2D 통신이 트리거링되었을 때, 만약 현재 서빙 셀의 시스템정보에 서빙 주파수 and/or 인접 주파수 정보로 상기 F1 정보나 (F1 주파수가 다운링크 주파수인 경우) 또는 상기 F1에 매핑되는 다운링크 주파수 정보 (F1 주파수가 업링크 주파수인 경우)가 포함되어 있는 경우에만 본 발명에 따른 D2D 통신 동작을 수행할 수도 있다. 만약 서빙 셀 시스템정보의 서빙 주파수 and/or 인접 주파수 정보에 포함되어 있지 않다면, 단말기(301)는 D2D 통신을 위한 별도 동작을 수행하지 않고 3GPP 시스템에 정의되어 있는 기존동작을 따른다.
도 4는 본 발명에 따른 네트워크 장치(예를 들어, 기지국)의 D2D 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
D2D 통신을 지원하는 셀에서는 상기 셀을 제어하는 기지국이 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원됨을 지시하는 지시자 정보를 구성하여 이를 시스템정보로 상기 셀에 방송한다 (401). 만약 특정 단말기로부터 D2D 통신 지원 여부에 대한 상기 단말기의 능력 정보를 수신하면 (411) 기지국은 상기 해당 단말기가 D2D 통신을 지원한다고 상기 정보를 설정했는지 체크한다 (421).
만약 상기 정보가 D2D 통신을 지원한다고 설정되어 있으면, 기지국은 상기 단말기에게 D2D 통신요청 메시지 전송 허용 여부 정보를 “허용”으로 설정하고 상기 단말기 전용 제어 메시지를 통해 상기 정보를 전송한다 (431).
반면 상기 정보가 D2D 통신을 지원한다고 설정되어 있지 않다면, 기지국은 상기 단말기에게 D2D 통신요청 메시지 전송 허용 여부 정보를 “허용하지 않음”으로 설정하고 상기 단말기 전용 제어 메시지를 통해 상기 정보를 전송한다 (435).
만약 특정 단말기로부터 D2D 통신 사용을 요청하는 정보를 수신하고 (441) 상기 기지국이 상기 단말기에게 D2D 통신 사용을 허용하기로 결정한다면 (451), 기지국은 상기 단말기에게 D2D 통신을 위한 추가 구성/설정 정보나 D2D 통신 허용 지시자를 시그널링하여 상기 단말기가 D2D 통신을 수행할 수 있도록 허용/제어/관리할 수 있다 (461).
만약 특정 단말기로부터 D2D 통신 사용을 요청하는 정보를 수신했는데 (441) 상기 기지국이 상기 단말기를 D2D 통신이 지원되는 다른 셀로 이동시키기로 결정한다면 (451) 기지국은 상기 단말기를 특정 셀로 재전송 (redirection)시키거나 핸드오버 (handover)시킨다 (465). 이때, 기지국은 단말기로 재전송이나 핸드오버를 지시하는 명령 메시지를 전송할 수 있으며, 명령 메시지에 목적 셀의 D2D 자원정보나 D2D 통신 사용을 위한 핸드오버 (목적 셀이 D2D 통신 지원)임을 알리는 지시자를 포함시킬 수 있다.
만약 특정 단말기로부터 D2D 통신 사용을 요청하는 정보를 수신하지 않는다면 기지국은 D2D 지원을 위한 별도의 동작은 수행할 필요없이 기존 3GPP 시스템에서의 동작을 수행한다 (455).
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 단말기의 D2D 통신 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5a는 RRC 연결 상태에 있는 단말기 동작을, 도 5b는 RRC 아이들 상태에 있는 단말기 동작을 도시한다.
도 5a를 참조하면, RRC 연결 상태 단말기는 D2D 통신 지원 여부에 대한 자신의 능력 정보를 기지국에게 전송한다 (501.a). 상기 D2D 통신 지원 여부에 대한 자신의 능력 정보는 단말기가 기지국의 요청없이 전송할 수도 있고 기지국의 요청을 받아야만 전송하게 할 수도 있다. 도 5a에서는 D2D 통신 지원 여부에 대한 정보가 D2D 통신 지원으로 설정되어 있음을 가정한다.
상기 단말기에서 D2D 통신이 트리거링되면 (일 예: D2D 통신이 설정되어 있는 어플리케이션 수행 및 상기 어플리케이션으로부터 D2D 통신을 위한 데이터/제어 정보 수신) (511.a), 단말기는 이전 기지국으로부터 D2D 통신사용을 요청 메시지 전송을 허용하는 정보를 수신했었는지를 체크한다 (521.a).
만약 이전에 기지국으로부터 D2D 통신 사용을 요청하는 메시지 전송을 허용하는 정보를 수신했었다면 단말기는 상기 셀에서 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 사용해도 되는지 D2D 통신 사용 요청 정보를 기지국에게 전송한다 (531.a). 또한, 단말기는 상기 단말기에게 설정되어 있는 D2D 통신 사용 가능 주파수 정보, 오퍼레이터 (PLMN: Public Land Mobile Network) 정보의 전부 또는 일부 (일 예: PLMN 정보 중에서 MCC: Mobile Country Code 정보), TAC (Tracking Area Code) 정보 등을 기지국으로 전송할 수도 있다.
이후 상기 기지국으로부터 D2D 통신 사용을 허용하는 정보 (and/or D2D 통신을 위해 필요한 추가 구성 정보)를 수신하면 (541.a), 단말기는 상기 셀에서 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다 (551.a).
만약 541.a에서 D2D 통신 사용을 허용하는 정보를 수신하지 못한다면 단말기는 D2D 통신을 정지하거나 535.a 단계로 넘어가서 단말기 동작을 수행할 수 있다 (555.a). 555.a에는 도시하지 않았지만 일 실시 예에서 단말기가 531.a 정보 송신 후 특정 타이머 (Timer_N)를 시작하여 만약 상기 타이머가 만료될 때까지 D2D 통신 사용을 허용하는 정보를 수신하지 못한다면, 단말기는531.a 단계를 재수행할 수도 있다. 상기 타이머에 의한 531.a에 대한 재수행은 특정 최대 회수 (Count_V) 동안만 반복되며 만약 상기 최대 회수 동안 상기 타이머 종료 및 D2D 통신 사용 요청 정보 전송을 반복했는데도 D2D 통신 사용 허용 정보를 수신하지 못한다면, 단말기는 D2D 통신을 정지하거나 535.a 단계로 넘어가서 단말기 동작을 수행할 수 있다.
만약 521.a에서 D2D 통신 사용을 요청하는 메시지 전송을 허용하는 정보를 수신하지 못했다면, 단말기는 시스템정보에 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보가 설정된 인접 셀을 찾는다 (535.a). 도 5에는 도시하지 않았지만 상기 인접 셀을 찾음에 있어서 특정 조건들이 적용될 수도 있다. 예를 들어 단말기는 인접 셀을 현재 서빙 셀의 주파수 대역과는 다른 주파수 대역에 있는 인접 셀들로 한정하거나, 채널 측정 결과가 특정 임계값이나 조건을 만족하는 인접 셀들로 한정할 수도 있다.
만약 535.a에서 해당 인접 셀을 찾으면, 단말기는 현재 서빙 셀에서 데이터 송수신을 하면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있는지 단말기 능력을 체크한다 (561.a).
만약 현재 서빙 셀에서 데이터 송수신을 하면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있다면, 단말기는 현재 서빙 셀에 있으면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신도 수행한다 (571.a).
반면 만약 현재 서빙 셀에서 데이터 송수신하면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 없다면, 단말기는 3GPP 망 이용 (서비스)와 D2D 통신 (서비스)간 우선 순위를 선택한다 (575.a). 상기 우선 순위 선택은 단말기/어플리케이션/유저 레벨에서 수행될 수 있다. 만약 D2D 통신 (서비스)가 선호도라면 (581.a) 단말기는 local release를 수행하고 상기 인접 셀로 셀 (재)선택을 수행한다. 반면 만약 D2D 통신 (서비스)가 선호되지 않는다면 단말기는 현재 서빙 셀에 그대로 있으면서 3GPP 시스템에 정의되어 있는 기 동작을 수행한다 (595.a).
D2D 통신을 사용함에 있어서, 단말기는 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 스스로 인지하여 사용하거나, D2D 자원을 사용하기 전에 기지국으로 사용 신청을 하고 기지국으로부터 사용 허가를 받아야 할 수도 있다. 만약 전자의 방법을 적용한다면, 단말기가 D2D 통신 사용을 기지국에게 요청하고 기지국으로부터 상기 D2D 통신 사용을 허용받는 과정이 생략될 수도 있다.
도 5b를 참조하면, RRC 아이들 상태 단말기는 D2D 통신이 상기 단말기에서 트리거링되면 (501.b) 현재 서빙 셀 시스템정보에 D2D 자원 정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보가 구성/설정되어 있는지를 체크한다 (511.b). 만약 현재 서빙 셀 시스템정보에 D2D 자원 정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보가 구성/설정되어 있다면 단말기는 상기 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행한다 (521.b). 반면 현재 서빙 셀 시스템정보에 D2D 자원 정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보가 구성/설정되어 있지 않다면 단말기는 시스템정보에 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보가 설정된 인접 셀을 찾는다 (525.b). 도 5b에는 도시하지 않았지만 단말기가 상기 인접 셀을 찾음에 있어서 특정 조건들이 적용될 수도 있다. 예를 들어 단말기는 상기 인접셀을 현재 서빙 셀의 주파수 대역과는 다른 주파수 대역에 있는 인접 셀들로 한정하거나, 채널 측정 결과가 특정 임계값이나 조건을 만족하는 인접 셀들로 한정할 수도 있다.
만약 535.b에서 해당 인접 셀을 찾으면 단말기는 현재 서빙 셀에서 필요 채널들을 수신 또는 송수신하면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있는지 단말기 능력을 체크한다 (531.b).
만약 현재 서빙 셀에서 필요 채널들을 수신 또는 송수신하면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 있다면, 단말기는 현재 서빙 셀에 있으면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신도 수행한다 (541.b).
반면 현재 서빙 셀에서 필요 채널들을 수신 또는 송수신하면서 상기 인접 셀에서 지시되는 D2D 자원을 이용하여 D2D 통신을 동시에 수행할 수 없다면, 단말기는 3GPP 망 이용 (서비스)와 D2D 통신 (서비스)간 우선 순위를 선택한다 (545.b). 상기 우선 순위 선택은 단말기/어플리케이션/유저 레벨에서 수행될 수 있다. 만약 D2D 통신 (서비스)의 우선순위가 높다면(551.b), 단말기는 상기 인접 셀로 셀 (재)선택을 수행한다 (561.b). 반면 D2D 통신 (서비스)가 선호되지 않는다면 단말기는 현재 서빙 셀에 그대로 있으면서 3GPP 시스템에 정의되어 있는 기 동작을 수행한다 (565.b).
D2D 통신을 사용함에 있어서 단말기는, 시스템정보로 지시되는 D2D 자원을 스스로 인지하여 사용하거나, D2D 자원을 사용하기 전에 기지국으로 사용 신청을 하고 기지국으로부터 사용 허가를 받아야만 할 수도 있다. 만약 후자의 방법을 적용한다면, 단말기가 D2D 통신 사용을 위해서는 D2D 자원정보나 D2D 통신이 지원된다는 지원 지시자 정보를 시스템정보로 전송하고 있는 셀로 (서빙 셀이거나 인접 셀) D2D 통신 사용을 요청하고 기지국으로부터 허용받는 과정이 포함될 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 네트워크 장치(예를 들어 기지국)의 구조를 나타낸 블록도이다.
송수신부 (631)는 네트워크 장치가 제어하는 셀 내로 시스템정보를 전송하고 셀 내 단말기와 단말기 전용 데이터/제어메시지를 송수신할 수 있다.
RRC 메시지 해석 & 생성부(611)는 시스템정보의 생성과 RRC 레이어에서 송신할 단말기 전용 메시지의 생성과 수신한 단말기 전용 메시지의 해석을 수행한다. MAC CE 해석 & 생성부(621)는 MAC 레이어에서 송신할 단말기 전용 제어 정보 생성과 수신한 단말기 전용 제어 정보 해석을 수행한다. 단말기로부터 수신받은 D2D 통신 지원 여부 능력 정보는 단말기 정보 관리부(601)에서 관리된다.
도 7은 본 발명에 따른 단말기의 구조를 나타낸 블록도이다.
송수신부 (731)는 네트워크 (기지국)과 데이터/제어메시지를 송수신할 수 있다. RRC 메시지 해석 & 생성부(711)는 수신받은 시스템정보와 RRC 레이어의 단말기 전용 제어메시지의 해석과 송신할 RRC 레이어의 단말기 전용 제어메시지의 생성을 수행한다. MAC CE 해석 & 생성부(721)는 MAC 레이어의 단말기 전용 제어정보의 해석과 생성을 수행한다.
단말기 자신의 능력 정보는 단말기 정보 관리부(701)에서 관리되며 단말기의 능력정보에는 D2D 관련 단말기 능력 정보도 포함될 수 있다. D2D 자원정보 등은 RRC 메시지 해석 & 생성부(711)에서 관리될 수 있으며, 채널 측정부 (751)에서 수행한 서빙 셀과 인접 셀의 채널 측정 결과와 시스템정보 및 단말기 전용 제어 메시지로 수신한 D2D 관련 자원정보 및 제어정보를 기반으로 셀 변경 명령부(741)에서 현재 서빙 셀에 그대로 머무를 것인지 다른 셀로 변경할 지 결정하여 이를 송수신부(731)에 명령하여 수행토록 한다.
105, 110, 115, 120: ENB 125: MME
130: S-GW 135: UE

Claims (20)

  1. 기기 간 통신(Device-to-Device; D2D)을 지원하는 단말의 D2D 통신 방법으로,
    상기 단말의 서빙 셀 및 인접 셀 중 적어도 하나에 대한 시스템 정보를 수신하는 단계;
    상기 시스템 정보를 기초로, 상기 기기 간 통신을 수행하기 위하여 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 셀 재선택이 요구되면, 상기 인접 셀에 대하여 상기 셀 재선택을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 셀 재선택을 수행하는 단계는,
    상기 인접 셀의 기지국으로 D2D 통신 사용 요청을 전송하는 단계; 및
    상기 인접 셀의 기지국으로부터 D2D 통신 허용 응답이 수신되면, 상기 인접 셀에 대한 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 허용 응답은,
    RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element; CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 D2D 통신 사용 요청은,
    D2D 통신 지시자 정보, D2D 통신을 위한 버퍼 상태 보고 정보, D2D 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 서빙 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 데이터 통신과 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 D2D 통신이 동시 수행 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 동시 수행이 가능하지 않으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 동시 수행이 가능하면, 상기 서빙 셀 내에서, 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 서빙 셀과의 데이터 통신과 상기 D2D 통신의 우선 순위를 판단하는 단계; 및
    상기 D2D 통신의 우선 순위가 높으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 D2D 통신의 우선 순위가 낮으면, 상기 서빙 셀과 데이터 통신을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  9. 기기 간 통신(Device-to-Device; D2D)을 지원하는 기지국의 D2D 통신 제어 방법으로, D2D 자원 구성 정보를 포함하는 시스템 정보를 방송하는 단계;
    상기 시스템 정보를 기초로 단말로부터 D2D 통신 사용 요청이 수신되면, 상기 단말에 대하여 상기 D2D 통신을 허용할 것인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 D2D 통신 사용 응답을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 사용 응답은,
    RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element; CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 단말에 대한 통신을 지원하는 다른 셀로 상기 단말을 핸드오버할 것인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 단말에 대한 핸드 오버를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  12. 기기 간 통신(Device-to-Device; D2D)을 지원하는 단말로,
    상기 단말의 서빙 셀 및 인접 셀 중 적어도 하나에 대한 시스템 정보를 수신하는 송수신부;
    상기 시스템 정보를 기초로, 상기 기기 간 통신을 수행하기 위하여 셀 재선택(cell redirection)이 요구되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 셀 재선택이 요구되면, 상기 인접 셀에 대하여 상기 셀 재선택을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 인접 셀의 기지국으로 D2D 통신 사용 요청을 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 인접 셀의 기지국으로부터 D2D 통신 허용 응답이 수신되면, 상기 인접 셀에 대한 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제13항에 있어서, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 허용 응답은,
    RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element; CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 D2D 통신 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 서빙 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 데이터 통신과 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용한 D2D 통신이 동시 수행 가능한지 여부를 판단하고, 상기 동시 수행이 가능하지 않으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 동시 수행이 가능하면, 상기 서빙 셀 내에서, 상기 인접 셀에 대한 시스템 정보를 이용하여 상기 D2D 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 서빙 셀과의 데이터 통신과 상기 D2D 통신의 우선 순위를 판단하고, 상기 D2D 통신의 우선 순위가 높으면, 상기 셀 재선택이 요구되는 것으로 판단하며, 상기 D2D 통신의 우선 순위가 낮으면, 상기 서빙 셀과 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 기기 간 통신(Device-to-Device; D2D)을 지원하는 기지국으로,
    D2D 자원 구성 정보를 포함하는 시스템 정보를 방송하는 송수신부;
    상기 송수신부를 통하여 상기 시스템 정보를 기초로 단말로부터 D2D 통신 사용 요청이 수신되면, 상기 단말에 대하여 상기 D2D 통신을 허용할 것인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 D2D 통신 사용 응답을 상기 단말로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제18항에 있어서, 상기 D2D 통신 사용 요청 및 상기 D2D 통신 사용 응답은,
    RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소(Control Element; CE) 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말에 대한 통신을 지원하는 다른 셀로 상기 단말을 핸드오버할 것인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라, 상기 단말에 대한 핸드 오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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