KR20150063915A - 단말간 직접 통신에서 단말의 송신 전력 제어 방법 및 이를 지원하는 단말 - Google Patents

단말간 직접 통신에서 단말의 송신 전력 제어 방법 및 이를 지원하는 단말 Download PDF

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KR20150063915A
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김지형
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Abstract

단말간 직접 통신에서 단말의 송신 전력 제어 방법이 개시된다. 단말은 기지국과의 경로 손실로 인한 채널 이득을 측정하고, 측정한 경로 손실로 인한 채널 이득을 소정의 임계 값과 비교한다. 단말은 측정한 경로 손실로 인한 채널 이득이 소정의 임계 값 이하인 경우 직접 통신을 위한 전력 값을 설정하며, 설정한 전력 값으로 직접 통신을 수행한다.

Description

단말간 직접 통신에서 단말의 송신 전력 제어 방법 및 이를 지원하는 단말 {TRANSMIT POWER CONTROL METHOD OF TERMINAL IN DIRECT COMMUNICATION BETWEEN TERMINALS, TERMINAL SUPPORTING THE SAME}
본 발명은 단말간 직접통신에서 단말의 송신 전력 제어 방법 및 이를 지원하는 단말에 관한 것이다.
최근 인접 사용자간 소셜 네트워킹과 공공 안전(public safety) 등을 위해, 기지국으로 거치지 않고 단말간에 직접적으로 통신이 수행되는 D2D(Device to Device) 통신이 3GPP 표준 단체 등에서 논의되고 있다.
일반적인 셀룰러 통신에서 단말은 송신 전력을 조절하여 주변셀간의 간섭을 조절한다. 특히, 역방향(업링크) 단말의 송신 전력은 기지국과의 거리, 변조 및 채널 코딩 레벨(modulation and coding scheme level, MCS level) 등에 따라 아래 수학식 1과 같이 설정된다.
Figure pat00001
수학식 1에서 G는 단말과 기지국간의 경로 손실을 나타내며, OL(Open Loop) operating point는 경로 손실에 대한 보상을 나타낸다. dynamic offset은 사용되는 MCS(modulation and coding)와 네트워크의 TPC(transmit power control)를 고려한 송신 전력의 조정을 나타낸다. 그리고 BW(Bandwidth) factor는 할당된 RB(Resource Block)의 수를 고려한 매개변수이다.
단말이 수학식 1을 기반으로 송신 전력을 설정함에 있어서 가장 중요한 것은 OL operating point 이다. OL operating point에서, P0은 SNR(Signal to Noise Ratio) 목표 값을 제어하기 위해 사용되는 기반 값으로 다음의 수학식 2와 같이 설정될 수 있다.
Figure pat00002
수학식 2에서,
Figure pat00003
는 경로손실 보상 매개변수이고, PIN은 잡음과 간섭량에 대한 예상값을 나타낸다.
Figure pat00004
는 목표 신호대 잡음비를 의미한다.
Figure pat00005
=0은 고정된 P0를 의미하며,
Figure pat00006
=1은 경로 손실에 대한 완전보상을 의미한다. 일반적으로
Figure pat00007
는
Figure pat00008
의 범위로 설정되는데, 이로 인해 셀룰라 통신 시스템에서 단말의 역방향 송신 전력 방법은 FPC(fractional power control)로 불린다.
D2D 통신은 셀룰러 통신 시스템과 다른 별개의 주파수가 아니라 셀룰러 통신 시스템과 동일한 주파수를 재사용한다. 이와 같이, D2D 통신에서 셀룰러 통신 시스템의 주파수를 재사용함으로써, 사용자가 실제 겪는 서비스 용량을 더욱 개선할 수 있다. 이때, D2D 통신을 수행한 단말의 송신 전력은 D2D 링크간 간섭, 그리고 셀룰러 링크와의 상호 간섭 영향으로 인해, D2D 링크 자체의 성능 뿐만 아니라 전체 시스템 성능에 중요한 영향을 미친다. 따라서 D2D 통신을 수행하는 단말도 송신 전력을 제어하는 것이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단말간 직접 통신에서 송신 전력을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상대 단말과 직접 통신을 수행하는 제1 단말이 송신 전력을 설정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 제1 단말이 속한 기지국과 상기 제1 단말간의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제1 채널 이득을 측정하는 단계, 상기 제1 채널 이득을 소정의 임계 값과 비교하는 단계, 상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값 이하인 경우, 상기 직접 통신을 위한 제1 전력 값을 설정하는 단계, 그리고 상기 제1 전력 값으로 상기 직접 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값보다 큰 경우, 상기 직접 통신을 수행하지 않는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 전력 값을 설정하는 단계는, 상기 상대 단말과 상기 제1 단말간의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제2 채널 이득과 상기 제1 채널 이득을 고려하여, 상기 제1 전력 값을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 기지국으로부터 제1 및 제2 파워 제어 변수를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 전력 값은 상기 제1 채널 이득에 상기 제1 파워 제어 변수를 곱한 값과 상기 제2 채널 이득에 상기 제2 파워 제어 변수를 곱한 값에 의해 설정될 수 있다.
상기 기지국은, 상기 기지국과 셀룰러 통신을 수행하는 단말로부터 수신되는 역방향 셀룰러 신호를 이용하여 상기 제1 파워 제어 변수를 설정하고, 상기 제1 단말 및 상기 상대 단말로부터 수신되는 기준 신호를 이용하여 상기 제2 파워 제어 변수를 설정할 수 있다.
상기 제1 채널 이득을 측정하는 단계는, 상기 기지국으로부터 기준 신호를 수신하는 단계, 그리고 상기 기준 신호를 측정하여 상기 제1 채널 이득을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 단말은 상기 상대 단말로부터 수신되는 기준 신호를 이용하여 상기 제2 채널 이득을 계산할 수 있다.
상기 직접 통신을 위한 자원은 상기 기지국에 의해 수행되는 셀룰러 통신을 위해 사용되는 자원과 중복될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단말이 제공된다. 상기 단말은, 기지국으로부터 기준 신호를 수신하는 RF 모듈, 그리고 상기 기준 신호를 이용하여 상기 기지국과의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제1 채널 이득을 측정하며, 상대 단말과 직접 통신을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있으며, 상기 프로세서는 상기 제1 채널 이득을 소정의 임계 값과 비교하며 상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값 이하인 경우 상기 직접 통신을 위한 제1 전력 값을 설정하는 전력 설정 모듈을 포함할 수 있다.
상기 전력 설정 모듈은 상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값보다 큰 경우 상기 직접 통신을 수행하지 않도록 전력 값을 설정할 수 있다.
상기 전력 설정 모듈은 상기 상대 단말과 상기 단말간의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제2 채널 이득과 상기 제1 채널 이득을 고려하여, 상기 제1 전력 값을 설정할 수 있다.
상기 RF 모듈은 상기 기지국으로부터 제1 및 제2 파워 제어 변수를 수신할 수 있으며, 상기 전력 설정 모듈은 상기 제1 채널 이득에 상기 제1 파워 제어 변수를 곱한 값과 상기 제2 채널 이득에 상기 제2 파워 제어 변수를 곱한 값에 대응하여, 상기 제1 전력 값을 설정할 수 있다.
상기 기지국은, 상기 기지국과 셀룰러 통신을 수행하는 단말로부터 수신되는 역방향 셀룰러 신호를 이용하여 상기 제1 파워 제어 변수를 설정하고, 상기 단말 및 상기 상대 단말로부터 수신되는 기준 신호를 이용하여 상기 제2 파워 제어 변수를 설정할 수 있다.
상기 직접 통신을 위한 자원은 상기 기지국에 수행되는 셀룰러 통신을 위해 사용되는 자원과 중복될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 단말이 직접 통신을 위한 송신 전력 설정 시, 직접 통신 링크뿐만 아니라 셀룰러 링크를 고려함으로써, 통신 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접 통신(D2D)의 자원을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말(220')이 직접 통신을 위한 전력을 설정하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말(220')을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은, 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접 통신에서 단말의 송신 전력 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 좀 더 상세히 설명하면, 단말간 직접 통신을 위한 자원이 셀룰러 통신 시스템의 자원을 사용하는 경우, 단말이 송신 전력을 설정함에 있어서 OL(Open Loop) operating point를 설정하는 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단말간 직접 통신(D2D)의 자원을 나타내는 도면이다.
도 1의 (a)는 전체 자원(주파수 또는 시간)에서 D2D 자원과 셀룰러 자원이 서로 나누어지는 오버레이(overlay) 방식을 나타낸다. 그리고 도 2의 (b)는 전체 자원에서 D2D 자원과 셀룰러 자원이 서로 중복되는 언더레이(underlay) 방식을 나타낸다. 도 1에서 전체 자원은 셀룰러 통신의 업링크 자원(Uplink resource)으로 나타내었으나 다운링크 자원(Downlink resource)일 수 있다.
도 1의 (a)와 같은 오버레이 방식의 경우, 셀룰러 링크와 D2D 링크가 분리된 자원을 사용하므로, 상호 간섭이 없고 구현이 용이하다. 그러나, 오버레인 방식은 무선 자원의 공간적 재사용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편, 언더레이 방식은 셀룰러 링크와 D2D 링크가 무선 자원을 동시에 사용하므로, 자원의 효율성이 증대되나, 셀룰러 링크와 D2D 링크간의 간섭이 발생될 수 있다.
오버레이 방식과 언더레이 방식이 함께 사용되는 하이브리드 방식이 사용될 수 있다. 전체 자원을 셀룰러 링크를 위한 전용 자원, D2D 링크를 위한 전용 자원, 그리고 D2D 및 셀룰러 링크를 위한 공용 자원을 분리하고, 전용 자원은 오버레이 방식으로 운용되고 공용 자원은 언더레이 방식으로 운용될 수 있다. 전용 자원을 통해 셀룰러 서비스와 D2D 서비스의 품질을 개선할 수 있고, 공용 자원을 통해 자원의 효율성을 높일 수 있다.
아래에서 설명하는 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법은 셀룰러 링크와 D2D 링크간에 무선 자원을 동시에 사용하는 언더레이 방식을 가정하여 설명한다. 즉, 언더레이 방식에서 간섭을 줄이기 위해 전력을 제어하는 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템은 기지국(200) 및 복수의 단말(210, 220, 230)을 포함한다.
기지국(200)은 복수의 단말(210, 220, 230)과 셀룰러 통신을 수행할 수 있으며, 복수의 안테나를 포함할 수 있다.
단말(210)은 기지국(100)과 셀룰러 통신을 수행하는 단말이다. 단말(210)이 기지국(100)으로 송신하는 업링크 데이터는 단말(220)로는 간섭으로 작용할 수 있다. 도 2에서, 실선은 송신 신호를 나타내며, 점선은 간섭 신호를 나타낸다.
단말(220, 230)은 직접 통신을 수행하는 단말이며, 단말(220)은 단말(230)과 직접 통신을 위한 데이터를 전송하는 단말로 나타내었다. 단말(220)이 단말(230)로 전송하는 직접통신 데이터는 기지국(200)로는 간섭으로 작용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 직접 통신을 수행하는 단말(220)은 기지국(200)으로부터 송신되는 순방향(downlink) 수신 전력을 통해 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc, Path loss gain)을 측정한다. 여기서, 단말(220)은 측정한 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)이 소정의 임계 값 이하이면 미래 정해진 송신 전력으로 직접통신 데이터를 송신하고, 소정의 임계 값보다 큰 경우에는 직접 통신 데이터를 송신하지 않는다. 도 2에서, 보호 영역(protection region)은 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)에 대한 임계 값을 영역으로 표시한 것이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 단말(220)은 보호 영역보다 밖에 위치하는 경우에만 직접통신 데이터를 송신할 수 있다. 단말(220)이 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)을 측정하는 방법은 기지국(200)으로부터 송신되는 순방향 수신 전력을 통해 측정하는데, 이는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 도 2에서는 직접 통신을 수행하는 단말(220, 230)간의 경로 손실로 인한 채널 이득을 PLd로 나타내었으며, 단말(220)은 단말(230)로부터 전송되는 기준 신호 등을 통해 측정 가능하다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 각 셀에서는 셀룰러 링크들을 위한 보호 구역(protection region)을 설정함으로써, 역방향(업링크) 백홀링크의 품질을 일정 수준 이상으로 유지할 수 있다. 또한 특정 조건이 만족되는 경우에는 무선 자원을 적극적으로 사용할 수 있다.
한편, 도 2와 같이 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)이 소정의 임계 값 이하인 경우 미래 정해진 송신 전력으로 직접 통신 데이터가 송신되는 것이 아니라, 송신 전력이 소정의 변수를 고려하여 변동될 수 있다. 예를 들면, 보호 구역(protection region)에 먼 단말은 보호 구역(protection)에 가까운 단말보다 큰 송신 전력으로 직접 통신 데이터를 송신할 수 있다. 그리고, 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)이 소정의 임계 값 이하인 경우, 직접 통신을 수행하는 단말은 셀룰러 링크로의 간섭뿐만 아니라 D2D 링크간의 성능 개선을 위하여, 셀룰러 링크 및 D2D 링크를 고려하여 송신 전력을 설정할 수 있다. 이러한 실시예에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말(220')은 셀룰러 링크로의 간섭을 억제하기 위한 전력 제어(L1) 및 D2D 링크 품질을 향상시키기 위한 전력 제어(L2)를 동시에 고려한다. 즉, 단말(220')은 기지국으로부터의 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)뿐만 아니라 단말간(220', 230')간의 경로 손실로 인한 채널 이득(PLd)을 고려하여, 전력을 설정한다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법은 DFPC(Dual Fractional Power control)이라고 정의한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법을 수식으로 나타내면 아래의 수학식 3과 같다.
Figure pat00009
수학식 3에서,
Figure pat00010
는 도 2에서 설명한 보호 구역(Protection region)에 대응하는 값이며, 기지국(200')로부터 수신될 수 있다. 단말(220')은 기지국(200')으로부터의 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)이 소정의 임계 값(
Figure pat00011
)보다 큰 경우(즉, PLc >
Figure pat00012
)에는 직접 통신을 위한 전력을 0으로 설정하여 직접통신을 수행하지 않는다. 그리고 단말(220')은 기지국으로부터의 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)이 소정의 임계값(
Figure pat00013
) 이하인 경우(즉,
Figure pat00014
)에 기지국으로부터의 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc) 및 단말간의 경로 손실로 인한 채널 이득(PLd)를 고려하여, 직접 통신을 위한 전력을 설정한다. P0는 수학식 2의 값으로 기본적으로 설정되는 전력이고, PLc는 기지국으로부터의 경로 손실로 인한 채널 이득(path loss gain)이며, PLd는 단말(220', 230')간 직접 통신에 의한 경로 손실로 인한 채널 이득이다. Pmax는 직접 통신을 수행하는 단말(220')이 송신할 수 있는 최대 전력 값이며, Pmin은 직접 통신을 수행하는 단말(220')이 송신할 수 있는 최소 전력 값이다. Pmax와 Pmin은 직접 통신 환경을 설정할 시 미리 정해지는 값이다.
한편, 수학식 3에서,
Figure pat00015
는 셀룰러 링크로 간섭을 억제하기 위해 고려된 파워 제어 변수(Power control factor for supressing intererence)를 나타내며,
Figure pat00016
는 D2D 링크 품질을 향상시키기 위해 고려된 파워 제어 변수(Power control factor for improving D2D link quality)를 나타낸다.
Figure pat00017
와
Figure pat00018
는 모두 0이상 1 이하의 값을 가질 수 있다. 단말(220')는 서빙 기지국인 기지국(200') 또는 제3의 노드로부터 두 파워 제어 변수(
Figure pat00019
,
Figure pat00020
)를 수신할 수 있다. 즉, 기지국(200') 또는 제3의 노드는 역방향(업링크) 셀룰러 신호 및 직접 통신을 수행하는 단말(220', 230')로부터 수신되는 간섭의 양을 직접 측정하여, 두 파워 제어 변수(
Figure pat00021
,
Figure pat00022
)를 설정할 수 있다. 그리고, 역방향 셀룰러 통신을 수행하는 단말(210')과 직접 통신을 수행하는 단말(220', 230')이 자신과 관련된 정보를 메시지 형태로 기지국(200')로 전송하고, 기지국(200')은 이 정보를 이용하여 두 파워 제어 변수(
Figure pat00023
,
Figure pat00024
)를 설정할 수 있다. 예를 들면, 단말간 직접통신에서 셀룰러 자원의 보다 적극적인 사용을 위해서는
Figure pat00025
를 보다 크게 설정하여 단말간 직접통신 용량을 증대시키는 반면 셀룰러 링크 품질의 보장을 위해서는
Figure pat00026
의 값을 작게 설정한다. 또한
Figure pat00027
에 대해서는 단말간 직접통신 링크간 간섭환경을 고려하여 링크 품질들의 균형을 중시할 경우
Figure pat00028
의 값을 보다 크게, 그렇지 않은 경우는
Figure pat00029
의 값을 낮게 설정할 수 있다.
Figure pat00030
와
Figure pat00031
의 상호관계는 셀룰러 링크 품질의 보장 정도와 단말간 직접통신 링크의 개수 및 목표 품질 정도에 따라 그 관계가 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말(220')이 직접 통신을 위한 전력을 설정하는 것을 나타내는 도면이다. 즉, 도 4는 단말(220')의 전력 설정 모듈(221)이 DFPC 방식을 적용하여 전력을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 전력 설정 모듈(221)은 기지국(200')으로부터 송신되는 기준 신호를 측정함으로써, 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)를 계산할 수 있다. 그리고 전력 설정 모듈(221)은 직접 통신을 수행하는 상대 단말(230')로부터 수신되는 기준 신호 를 측정함으로써 경로 손실로 인한 채널 이득(PLd)를 계산한다. 한편, 전력 설정 모듈(221)은 기지국(200') 또는 제3 노드로부터 전송되는 파워 제어 변수를 수신한다. 그리고, 전력 설정 모듈(221)은 수학식 3을 적용하여 직접 통신을 위한 송신 전력(Pd, D2D Tx Power)을 도출한다. 한편, 단말(220')의 실제 송신 전력 값은 상기 수학식 3과 같이 설정된 송신 전력 값에, 사용되는 MCS level, 사용되는 자원 수, 그리고 채널 상황에 따른 적응적 송신 전력 값이 함께 고려되어, 최종적으로 설정된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 기지국(200')은 셀룰러 통신을 수행하는 단말(210')로부터 역방향(업링크) 셀룰러 신호를 수신한다(S501). 그리고 기지국(200')은 직접 통신을 수행하는 단말(220', 230')로부터 기준 신호를 수신한다(S502).
기지국(200')은 수신한 역방향 셀룰러 신호 및 기준 신호를 측정하고, 측정한 결과를 이용하여 파워 제어 변수(
Figure pat00032
,
Figure pat00033
)를 설정한다(S503). 즉, 기지국(200')은 단말(210')로부터 수신한 역방향 셀룰러 신호를 이용하여 파워 제어 변수(
Figure pat00034
)를 설정한다. 그리고 기지국(200')은 단말(220', 230')로부터 수신한 기준 신호를 이용하여 D2D 단말들간의 간섭양을 측정하고, 측정한 간섭양을 이용하여 파워 제어 변수(
Figure pat00035
)를 설정한다.
한편, 도 5와 같이 기지국(200')이 신호를 직접 측정하여 파워 제어 변수를 설정하는 것이 아니라, 기지국(200')은 단말(210')과 단말(220', 230')로부터 직접 관련 정보 메시지를 수신한 후 파워 제어 변수를 설정할 수 있다. 즉, 기지국(200')은 셀룰러 통신을 수행하는 단말(210')로부터 역방향 셀룰러 신호의 크기에 대한 정보를 메시지 형태로 수신한 후 이 정보를 이용하여 파워 제어 변수(
Figure pat00036
)를 설정할 수 있다. 그리고 기지국(200')은 직접 통신을 수행하는 단말(220', 230')로부터 D2D 통신 간의 간섭량에 대한 정보를 메시지 형태로 수신한 후 이 정보를 이용하여 파워 제어 변수(
Figure pat00037
)를 설정할 수 있다.
단말(220')은 기지국(200')으로부터 순방향 기준 신호를 수신하며(S504), 수신한 기준 신호를 측정하여 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)를 계산한다. 단말(220')은 계산한 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)가 소정의 임계 값(
Figure pat00038
)보다 큰지 여부를 판단한다(S505). 단말(220')은 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)이 소정의 임계 값(
Figure pat00039
)보다 큰 경우에는 직접 통신을 수행하지 않는다(S506). 그리고, 단말(220')은 경로 손실로 인한 채널 이득(PLc)이 소정의 임계 값(
Figure pat00040
) 이하인 경우에는 직접 통신을 수행하기 위해 송신 전력을 설정한다(S505, S508). 한편, 도 5에는 나타내지 않았지만, 기지국(200')은 역방향 셀룰러 신호를 이용하여 소정의 임계 값(
Figure pat00041
)을 설정한 후 단말(220')로 전송할 수 있다.
한편, 기지국(200')은 S503 단계에서 설정한 파워 제어 변수(
Figure pat00042
,
Figure pat00043
)를 물리계층 방송 정보 형태 또는 상위계층 방송 정보 형태로 송신한다(S507).
단말(220')는 기지국(200')으로부터 수신한 파워 제어 변수(
Figure pat00044
,
Figure pat00045
)를 이용하여, 직접통신을 위한 송신 전력을 설정한다(S508). 즉, 단말(220')는 파워 제어 변수(
Figure pat00046
,
Figure pat00047
)를 수학식 3을 적용하여, 직접통신을 위한 송신 전력(Pd)을 설정한다.
그리고 단말(220')는 S508 단계에서 설정한 송신 전력을 기초로하여 직접 통신 데이터를 단말(230')로 전송한다(S509).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말(220')을 나타내는 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단말(220')은 프로세서(222), 메모리(224) 및 RF 모듈(226)을 포함한다.
프로세서(222)는 도 5에서 설명한 절차 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 그리고 프로세서(222)는 도 4에서 설명한 전력 설정 모듈(221)을 내부에 포함할 수 있으며, 도 4에서 설명한 전력 설정 모듈(221)의 동작을 수행한다.
메모리(224)는 프로세서(222)와 연결되고 프로세서(222)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장한다.
RF 모듈(226)은 프로세서(222)와 연결되고 무선 신호를 송신 또는 수신한다. RF 모듈(226)은 기지국(200')으로부터 수신한 기준 신호, 상대 단말(230')로부터 수신한 기준 신호를 프로세서(222)의 전력 설정 모듈(221)로 전송한다. 그리고 RF 모듈(226)는 기지국(200')으로부터 수신한 파워 제어 변수를 프로세서(222)의 전력 설정 모듈(221)로 전송한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

  1. 상대 단말과 직접 통신을 수행하는 제1 단말이 송신 전력을 설정하는 방법으로서,
    상기 제1 단말이 속한 기지국과 상기 제1 단말간의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제1 채널 이득을 측정하는 단계,
    상기 제1 채널 이득을 소정의 임계 값과 비교하는 단계,
    상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값 이하인 경우, 상기 직접 통신을 위한 제1 전력 값을 설정하는 단계, 그리고
    상기 제1 전력 값으로 상기 직접 통신을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값보다 큰 경우, 상기 직접 통신을 수행하지 않는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전력 값을 설정하는 단계는, 상기 상대 단말과 상기 제1 단말간의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제2 채널 이득과 상기 제1 채널 이득을 고려하여, 상기 제1 전력 값을 설정하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 제1 및 제2 파워 제어 변수를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제1 전력 값은 상기 제1 채널 이득에 상기 제1 파워 제어 변수를 곱한 값과 상기 제2 채널 이득에 상기 제2 파워 제어 변수를 곱한 값에 의해 설정되는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 기지국과 셀룰러 통신을 수행하는 단말로부터 수신되는 역방향 셀룰러 신호를 이용하여 상기 제1 파워 제어 변수를 설정하고, 상기 제1 단말 및 상기 상대 단말로부터 수신되는 기준 신호를 이용하여 상기 제2 파워 제어 변수를 설정하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 채널 이득을 측정하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 기준 신호를 수신하는 단계, 그리고
    상기 기준 신호를 측정하여 상기 제1 채널 이득을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 단말은 상기 상대 단말로부터 수신되는 기준 신호를 이용하여 상기 제2 채널 이득을 계산하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 직접 통신을 위한 자원은 상기 기지국에 의해 수행되는 셀룰러 통신을 위해 사용되는 자원과 중복되는 방법.
  9. 기지국으로부터 기준 신호를 수신하는 RF 모듈, 그리고
    상기 기준 신호를 이용하여 상기 기지국과의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제1 채널 이득을 측정하며, 상대 단말과 직접 통신을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 제1 채널 이득을 소정의 임계 값과 비교하며 상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값 이하인 경우 상기 직접 통신을 위한 제1 전력 값을 설정하는 전력 설정 모듈을 포함하는 단말.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전력 설정 모듈은 상기 제1 채널 이득이 상기 임계 값보다 큰 경우 상기 직접 통신을 수행하지 않도록 전력 값을 설정하는 단말.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전력 설정 모듈은 상기 상대 단말과 상기 단말간의 경로 손실로 인한 채널 이득인 제2 채널 이득과 상기 제1 채널 이득을 고려하여, 상기 제1 전력 값을 설정하는 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 RF 모듈은 상기 기지국으로부터 제1 및 제2 파워 제어 변수를 수신하며,
    상기 전력 설정 모듈은 상기 제1 채널 이득에 상기 제1 파워 제어 변수를 곱한 값과 상기 제2 채널 이득에 상기 제2 파워 제어 변수를 곱한 값에 대응하여, 상기 제1 전력 값을 설정하는 단말.
  13. 제12항에 있어서,.
    상기 기지국은, 상기 기지국과 셀룰러 통신을 수행하는 단말로부터 수신되는 역방향 셀룰러 신호를 이용하여 상기 제1 파워 제어 변수를 설정하고, 상기 단말 및 상기 상대 단말로부터 수신되는 기준 신호를 이용하여 상기 제2 파워 제어 변수를 설정하는 단말.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 직접 통신을 위한 자원은 상기 기지국에 수행되는 셀룰러 통신을 위해 사용되는 자원과 중복되는 단말.
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