KR20150094325A - UE-relay 동작에 있어 power saving을 위한 통신 방법 - Google Patents

UE-relay 동작에 있어 power saving을 위한 통신 방법 Download PDF

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류현석
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Abstract

본 발명은 UE-relay 동작에 있어 power saving을 위한 D2D 통신 방법에 관한 것으로, 특히, D2D discovery를 이용하여 디바이스 릴레이에서의 소비 전력을 줄일 수 있는 D2D 통신 방법 및 단말에 관한 것이다.
이에 따른 본 발명은, 단말의 릴레이(relay) 통신 방법으로, 적어도 하나의 다른 단말을 서빙하여 릴레이 통신을 수행하는 단계, 상기 릴레이 통신 수행 중, 인접한 릴레이 단말을 발견하기 위한 기기 간 탐색(Device-to-Device discovery)을 수행하는 단계 및 상기 탐색 수행 결과, 기 설정된 조건을 만족하는 인접한 릴레이 단말이 탐색 되면, 상기 적어도 하나의 다른 단말에 대한 서빙을 종료하고 전력 감소 모드로 진입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법 및 이를 수행하는 단말에 관한 것이다.

Description

UE-relay 동작에 있어 power saving을 위한 통신 방법 {communication method for Efficient power saving of UE-relay operation using D2D discovery in cellular system}
본 발명은 UE-relay 동작에 있어 power saving을 위한 통신 방법에 관한 것으로, 특히, D2D discovery를 이용하여 디바이스 릴레이에서의 소비 전력을 줄일 수 있는 통신 방법 및 단말에 관한 것이다.
최근 셀룰러 시스템에서 UE-relay 동작에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, UE-relay 동작은 public safety 관점에서도 중요한 역할을 수행한다. 한편, UE-relay의 가장 큰 이슈는 전력 소모(power consumption)이다. 즉, UE-relay 동작을 수행하는 동안 적어도 하나의 다른 단말을 서빙하는 릴레이 단말은 주변의 서빙 중인 다른 단말들을 위해 계속해서 주기적인 참조(reference) 신호 및 데이터를 송수신하므로, 배터리 소모가 크게 된다. 따라서 UE-relay 동작에 있어서 릴레이 단말의 power saving을 위한 방안을 고려하는 것이 중요하다.
종래에는 릴레이 단말의 전력 소모 감소를 위해 기지국의 도움을 받거나 스스로 정해진 조건에 의해서 동작하는 방법이 존재했었다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따라 릴레이 단말이 기지국 도움을 받아 전력 소모를 감소시키는 방식이 구체적으로 도시되어 있다. 이하의 설명에서 릴레이 단말은 기지국과 직접 통신을 수행하며 다른 단말의 릴레이 통신을 서빙하는 단말을 뜻한다. 네트워크에는 복수의 릴레이 단말이 존재할 수 있으며, 릴레이 단말은 적어도 하나의 다른 단말을 서빙하고 있을 수 있다.
도 1의 방식에 있어서 기지국은 릴레이 단말에게 주변 릴레이 단말의 존재를 파악할 수 있도록 타이밍에 대한 특정 패턴을 미리 알려준다. 릴레이 단말은 이를 기반으로 릴레이를 수행하는 동안 주변 릴레이 단말들의 존재를 판단하여(101) 기지국으로 판단 결과를 보고한다(103). 보고된 판단 결과에 따라 기지국은 릴레이 단말이 전력 소비 감소 모드로 동작해야 하는지 여부를 판단한다. 릴레이 단말은 기지국으로부터 power saving state에 대한 정보를 할당 받으면(105), 전력 절감 모드로 동작하게 된다(107). 이때, 기본적으로 sub-frame muting 방법이 이용된다.
도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 릴레이 단말이 스스로 전력 소모 감소를 위한 동작을 수행하는 방식이 구체적으로 도시되어 있다. 도 2의 방식에서 릴레이 단말은 자신이 서빙하는 단말이 없게 되는지 판단하고(201), 서빙하는 단말이 없는 경우, 자동으로 DRX를 수행하게 된다. 예를 들면 릴레이 단말은 자신이 서빙하는 단말이 없는 경우, Relay Preamble 전송 주기를 길게 설정하여 전력 소모를 줄인다(203, 205). 반대로, 하나라도 서빙하는 단말이 존재하게 되면(207), 릴레이 단말은 다시 전송 주기를 짧게 설정하여(209) 변경된 전송 주기에 따라 방송 신호를 전송한다(211).
종래의 방식들 중 기지국의 도움을 받는 방식에서는 기지국이 릴레이 단말에게 특정한 패턴을 할당해 주어야 하는데, 이러한 할당은 overhead가 심하고 기지국이 릴레이 단말들의 위치를 정확히 알지 못하는 경우, 패턴 할당에 어려움이 있게 된다. 또한, 스스로 전력 소모 감소 동작을 수행하는 방식에서, 서빙하는 단말이 하나라도 있는 경우, 릴레이 단말은 power saving 동작을 수행할 수 없다.
따라서, 다수의 다른 릴레이 단말 주변에 존재하는 상황에서 릴레이 단말이 전력 소모를 감소시킬 수 있는 보다 효율적인 방법이 필요하다.
단말 대 단말 통신 (Device to Device Communication, D2D)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(D2D Discovery, D2D-D)하고, 통신이 필요한 단말기와 직접적인 통신 (Direct Communication, D2D-C)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 단말에게 필요한 정보를 줄 수 있으므로, 사회네트워크 서비스 (Social Networking Service, 이하 SNS)와 광고 서비스 등을 지원함에 있어서 효율성을 크게 높일 수 있다.
direct communication이 셀룰러에서 배제된다고 하더라도 D2D에서의 discovery 동작은 계속해서 사용될 가능성이 크다. 따라서, D2D 통신에 있어서 discovery 동작을 이용한 power saving을 고려해볼 수 있다.
본 발명에서는 UE-relay 통신에 있어서, 릴레이 단말의 효율적인 소비 전력감소 방법을 제안한다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 단말의 릴레이(relay) 통신 방법은, 적어도 하나의 다른 단말을 서빙하여 릴레이 통신을 수행하는 단계, 상기 릴레이 통신 수행 중 전력 소모 감소가 필요하면, 인접한 릴레이 단말을 발견하기 위한 기기 간 탐색(Device-to-Device discovery)을 수행하는 단계 및 상기 탐색 수행 결과를 기초로, 상기 적어도 하나의 다른 단말에 대한 서빙을 종료하고 전력 감소 모드로 진입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 릴레이(relay) 통신을 수행하는 단말은,
외부와 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 적어도 하나의 다른 단말을 서빙하여 릴레이 통신을 수행하고, 상기 릴레이 통신 수행 중 전력 소모 감소가 필요하면, 상기 통신부를 제어하여 인접한 릴레이 단말을 발견하기 위한 기기 간 탐색(Device-to-Device discovery)을 수행하고, 상기 탐색 수행 결과를 기초로, 상기 적어도 하나의 다른 단말에 대한 서빙을 종료하고 전력 감소 모드로 진입하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, D2D 통신에서의 장치 간 탐색 구간을 이용하여 UE-relay에서 릴레이 단말의 소비전력을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 소비 전력 감소 방안은, 릴레이 단말이 다수 존재하는 경우에 있어 특히 그 효과가 크다.
또한, 본 발명에 따르면, 릴레이 단말의 배터리 상태에 따라서 더욱 자연스럽게 전력 절감(Power saving) 동작을 가능하게 된다. 이때, 릴레이 단말은 종래의 Discovery 동작에서 overhead만 추가 부담하면 된다.
상술한 본 발명의 효과는 기본적으로 다른 단말을 서빙하는 것보다 discovery 동작에 참여하는 것이 power 소비가 적다는 가정을 기반으로 한다.
도 1은 종래의 전력 소모 감소를 위한 통신 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 2는 종래의 전력 소모 감소를 위한 통신 방법의 다른 예를 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 셀룰러 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 소모 감소를 위한 ue-relay 통신 방법을 나타낸 순서도 이다.
도 5는 본 발명에 따른 동작을 수행하는 단말 및 기지국의 구성을 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 핸드헬드 디바이스, 컴퓨팅 디바이스 또는 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치일 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 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 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.
도 3은 본 발명이 적용되는 셀룰러 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 셀룰러 시스템에서 단말들은 기기 간 통신(Device-to-Device communication; 이하 D2D 통신)에서의 UE-relay 통신을 수행한다. UE-relay 통신을 수행하는 동안 릴레이 단말(relay terminal)(또는 서빙 단말(serving terminal))(301)은 기지국(303)과 backhaul link(305)로 연결된다. 또한, 릴레이 단말(301)은 적어도 하나의 주변 단말들(307)과 access link(309)로 연결된다. 릴레이 단말(301)은 기지국(303)을 대신하여 주변 단말들(307)을 서빙한다.
본 발명의 실시 예에서, 릴레이 단말(301)은 D2D discovery 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 릴레이 단말(301)은 D2D discovery 자원을 이용하여 인접한 다른 릴레이 단말(311)의 존재를 파악할 수 있다. 이때, 기지국(303)은 탐색을 위한 특정한 패턴을 릴레이 단말(301)에게 알려줄 필요가 없으며, 릴레이 단말(301)은 일정한 주기로 D2D discovery 에 참여하여 자기 주변에 다른 릴레이 단말(311)이 존재하는지 여부를 확인한다. 릴레이 단말(301)들은 D2D discovery를 통하여 자신 주변에 다른 릴레이 단말(311)이 존재하는지 여부뿐만 아니라, 다른 릴레이 단말(311)의 주기적인 전송 정보를 확인하고, 자신이 다른 릴레이 단말을 대신하여 주변 단말들(207)을 서빙할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 릴레이 단말들은 D2D discovery를 통한 전력 소모 절감을 위해 다양한 동작을 수행할 수 있다. 이하에서는, 전력 소모 절감을 위한 단말의 동작을 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 소모 감소를 위한 ue-relay 통신 방법을 나타낸 순서도이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, ue-relay 통신을 수행하며 다른 단말을 제어하는 는 릴레이 단말은 D2D 통신에서 사용되는 discovery를 통해 주변 릴레이 단말의 상태를 판단하고, 전력 소모 감소가 필요한 경우, 자신이 서빙 중인 단말들을 대신 서빙할 수 있는 다른 릴레이 단말에게 자신이 서빙 중인 단말을 토스(Toss)한 후 전력 소모 감소 모드로 동작할 수 있다.
도 4를 참조하면, 먼저, 릴레이 단말(301)은 릴레이 통신을 수행하며, 적어도 하나의 다른 단말(307)을 서빙한다(401). 릴레이 단말(301)은 기지국(303)과 backhaul link를 통해 데이터를 주고 받으면서, 서빙 중인 다른 단말(307)을 위해 주기적으로 reference 신호 및 데이터를 전송한다.
ue-relay 통신을 수행하며 다른 단말(307)을 서빙하는 도중에, 릴레이 단말(301)은 D2D discovery를 수행한다(403). 릴레이 단말(301)은 자신의 정보를 discovery 신호로 주변에 주기적으로 방송(broadcast)하거나, 주변의 릴레이 단말(311)들이 주기적으로 방송하는 discovery 신호를 탐색(또는 청취(listen))한다.
D2D discovery 신호에는 단말 식별자, MAC 주소, 단말 타입, 수행 능력(capability), 서비스 카테고리 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에서, D2D discovery 신호에는 전력 상태, 채널 상태, UE-relay 통신 지원 여부, UE-relay 통신 상태, 다른 단말의 서빙 가능 여부 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.
전력 상태 또는 다른 단말의 서빙 가능 여부에 대한 정보를 포함하지 않는 D2D discovery 신호가 탐색 된 경우, 릴레이 단말(301)은 주변에 다른 릴레이 단말(311)(현재 적어도 하나의 다른 단말을 서빙 중이거나 서빙 가능한 릴레이 단말)이 존재한다는 것을 감지할 수 있다. 전력 상태 또는 다른 단말의 서빙 가능 여부에 대한 정보를 포함하는 D2D discovery 신호가 탐색 된 경우, 릴레이 단말(301)은 주변에 다른 릴레이 단말(311)이 존재한다는 것 외에 다른 릴레이 단말(311)의 전력 상태/채널 상태 및 자신이 서빙 중인 다른 단말(307)을 대신 서빙할 수 있는지 여부를 감지할 수 있다.
릴레이 단말(301)은 주기적으로 D2D discovery에 참여할 수 있으며, 이 경우, 주변 릴레이 단말(311)들과 D2D discovery를 위해 미리 정해진 주기를 공유할 수 있다. 이에 따라, 기지국(303)은 주변 릴레이 단말의 탐색을 위한 특정한 패턴 할당의 부담을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 릴레이 단말(301)은 자신의 상태가 기 설정된 조건을 만족하는 경우에만 D2D discovery를 수행할 수 있다. 예를 들어 릴레이 단말(301)은 기지국(303)과의 채널 상태 및/또는 자신의 배터리 상태를 기초로 D2D discovery 동작을 수행할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 단말(301)은 기지국(303)과 채널 상태가 좋지 않은 경우 또는 배터리 잔량이 임계값 이하인 경우, D2D discovery를 수행하지 않을 수 있다. 다만, 기지국(303)과의 채널 상태가 좋지 않거나 배터리 잔량이 부족하여 전력 소모 감소 모드로 진입해야 하는 이유로, 자신이 서빙하고 있는 다른 단말(307)을 주변의 다른 릴레이 단말(311)에게 토스하고자 하는 경우, 릴레이 단말(301)은 D2D discovery를 수행할 수 있다. 상술한 실시 예에서, 기 설정된 조건은 사용자 또는 단말의 제조사에 의해 설정되어 릴레이 단말(301)에 미리 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 릴레이 단말(301) 및 discovery 신호를 전송하는 주변 릴레이 단말(311)은 discovery 신호 전송 시, 기 설정된 임계값 이하의 전송 신호 파워 레벨로 discovery 신호를 전송할 수 있다. 구체적으로, 릴레이 단말(301) 및 주변 릴레이 단말(311)은 자신의 서비스 반경 및 주변의 다른 릴레이 단말들의 서비스 반경을 고려하여 전송 파워 레벨을 결정할 수 있다. 이는 주변 릴레이 단말(311)의 서비스 반경에 속해 있어 주변 릴레이 단말(311)의 서빙을 받던 다른 단말(307)을 자신이 토스 받아 서빙하게 될 경우에, 다른 단말(307)이 자신의 서비스 반경 내에 포함될 수 있도록 하기 위함이다.
도 3에서 다른 단말(307)은 릴레이 단말(301)의 서비스 반경에 포함되지만 주변 릴레이 단말(311)의 서비스 반경에는 포함되지 않는다고 가정한다. 이는 릴레이 단말(301)이 주변 릴레이 단말(311)의 서비스 반경의 외곽에 위치할 때 가능하다. 만약, 주면 릴레이 단말(311)이 자신의 최대 전송 전력으로 discovery 신호를 전송할 경우, 서비스 반경의 외곽에 위치한 릴레이 단말(301)을 탐색하게 되고, 탐색 결과에 따라 릴레이 단말(301)은 자신이 서빙 중인 다른 단말(307)을 주변 릴레이 단말(311)로 토스할 수 있다. 이 경우, 다른 단말(307)은 실제로 주변 릴레이 단말(311)의 서비스 반경에 속하지 않기 때문에 통신이 단절되는 문제가 생긴다.
따라서, 주변 릴레이 단말(311)은 자신의 최대 전송 전력이 아닌, 기 설정된 임계값 이하의 전송 신호 파워 레벨로 discovery 신호를 전송함으로써, 자신의 서비스 반경 외곽에 존재하는 릴레이 단말들은 탐색 되지 않도록 하여야 한다. 도 3에서 릴레이 단말(301)이 주변 릴레이 단말(311)의 서비스 반경 중심부에 존재하는 경우, 릴레이 단말(301)이 서빙 중인 다른 단말(307)도 주변 릴레이 단말(311)의 서비스 반경 내에 포함될 수 있다.
주변 릴레이 단말(311)은 릴레이 단말(301)로부터 토스 받게 될 다른 단말(307)이 자신의 서비스 반경에 포함되도록 하기 위하여, 자신의 서비스 반경 중심부에 존재하는 릴레이 단말들만 탐색 될 수 있도록 낮은 파워로 discovery 신호를 전송하여야 한다. 따라서, 주변 릴레이 단말(311)은 자신의 서비스 반경 및 릴레이 단말(301)의 서비스 반경 중 적어도 하나를 기초로, 주변 릴레이 단말이 서빙 중인 단말이 자신의 서비스 반경 내에 포함되도록 하는 전송 신호 파워 레벨의 임계값을 설정하고, 임계값 이하의 전송 신호 파워 레벨로 discovery 신호를 전송한다.
릴레이 단말(301)은 기지국(303)으로 탐색 결과를 보고한다(405).
일 실시 예에서, 릴레이 단말(301)은 D2D discovery 신호가 단말의 전력 상태에 대한 정보를 포함하지 않는 경우, 즉, D2D discovery 신호가 주변 릴레이 단말(311)의 존재 여부를 파악하는 데에만 사용할 수 있는 경우에, 기지국(303)으로 주변 단말에 대한 정보를 리포트 할 수 있다. D2D discovery 신호가 단말의 전력 상태에 대한 정보를 포함하지 않는 경우, 릴레이 단말(301)은 수신된 discovery 신호를 통하여 스스로 주변 서빙 단말의 채널 상태, 전력 상태 등을 판단할 수 없으므로, 기지국(303)으로 탐색 결과를 보고한다.
릴레이 단말(301)의 탐색 보고에는 릴레이 단말(301)이 수신한 discovery 신호에 포함된 다른 릴레이 단말(311)들에 관한 정보 및 릴레이 단말(301)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 릴레이 단말(301)에 관한 정보는 릴레이 단말(301)의 전력 상태, 채널 상태, UE-relay 통신 지원 여부, UE-relay 통신 상태, 다른 단말의 서빙 가능 여부 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.
릴레이 단말(301)로부터 D2D discovery 결과를 보고받은 기지국(303)은, 릴레이 단말(301)이 전력 소비 감소 모드로 진입해야 하는지 여부를 판단한다. 또한, 기지국은 보고된 정보를 기초로 주변 릴레이 단말(311)들의 채널 상태, 전력 상태 등을 판단하고, 릴레이 단말(301)이 서빙 중인 적어도 하나의 다른 단말(307)들을 주변의 다른 릴레이 단말(311)로 토스하도록 할 것인지 여부를 판단할 수 있다.
기지국(303)은 릴레이 단말(301)이 전력 소비 감소 모드로 진입해야 한다고 판단된 경우, 릴레이 단말(301)에게 전력 소비 감소 모드 진입 명령을 전송할 수 있다(405).
기지국(303)은 현재 릴레이 단말(301)의 전력 상태가 좋지 않고(예를 들어, 배터리 잔량이 부족한 경우), 주변에 전력 상태가 상대적으로 좋은 다른 릴레이 단말(311)이 존재하는 경우, 릴레이 단말(301)에게 전력 소비 감소 모드 진입 명령을 전송할 수 있다.
기지국(303)이 전송하는 전력 소비 감소 모드 진입 명령의 형식이나 내용에는 특별한 제한을 두지 않으며, 구현하기에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전력 소비 감소 모드 진입 명령은, UE-relay 통신 종료 요청 또는 다른 단말(307)에 대한 서빙 종료 요청 등에 대응할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 릴레이 단말(301)의 탐색 결과 보고는 생략될 수 있다. 또한, 기지국(303)의 전력 소비 감소 모드 진입 명령의 전송은 생략될 수 있다. 이러한 생략은, D2D discovery 신호가 주변 릴레이 단말(311)의 전력 상태, 채널 상태 또는 다른 단말(307)의 서빙 가능 여부에 대한 정보가 포함하는 경우에 발생할 수 있다. 이 경우, 릴레이 단말(301)은 기지국(303)으로 탐색 결과를 보고하지 않고 스스로 전력 소비 감소 모드 진입 여부에 대하여 판단하고, 그에 따른 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 릴레이 단말(301)은 자신의 전력 상태가 좋지 않으며 serving 하고 있는 다른 단말(307)의 숫자가 적은 경우, discovery 신호에 포함된 정보들을 이용하여 주변에 배터리 상태가 충분하거나 기지국(303)과의 링크(Link) 상태가 좋은 다른 릴레이 단말(311)의 존재 여부를 확인할 수 있다. 릴레이 단말(301)은 직접적으로 혹은 기지국(303)을 통하여 자신이 서빙 중인 다른 단말(307)을 다른 릴레이 단말(311)에게 토스하고 자신은 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 릴레이 단말(301)이 토스를 수행하는 주변 릴레이 단말(311)은 기지국(303)에 의해 특정되거나, 릴레이 단말(301)이 스스로 선택할 수 있다. 릴레이 단말(301)은 특정된(또는 선택된) 주변 릴레이 단말(311)과 직접 데이터 통신을 수행하거나, 기지국(303)을 통해서, 서빙 중인 다른 단말(307)을 주변 릴레이 단말(311)로 토스할 수 있다.
전력 소비 감소 모드 진입이 필요하다고 판단되거나, 전력 소비 감소 모드 진입 명령이 수신된 경우, 릴레이 단말(301)은 UE-relay 통신을 종료한다(409). 일 예에서 릴레이 단말(301)은 다른 단말(307)에 대한 서빙을 종료할 수 있다.
릴레이 단말(301)은 적어도 하나의 다른 단말(307)에 대한 서빙을 중단하여 전력 소비를 감소시킨다.
다양한 실시 예에서, 기지국(303)은 전력 상태가 상대적으로 좋은 다른 릴레이 단말(311)로 릴레이 단말(301)이 서빙 중이던 다른 단말(307)들을 토스시킬 수 있다. 기지국(303)은 상태가 보고된 다른 릴레이 단말(311)에게 UE-relay 통신을 수행할 것을 요청할 수 있다(411). 기지국(303)은 다른 릴레이 단말(311)에게 릴레이 단말(301)이 서빙 중이던 다른 단말(307)을 서빙하도록 요청할 수 있다.
기지국(303)으로부터 서빙 요청을 받은 주변 릴레이 단말(311)은, 릴레이 단말(301)이 서빙하던 다른 단말(307)을 서빙하며 UE-relay 통신을 수행할 수 있다(413).
도 5는 본 발명에 따른 동작을 수행하는 단말 및 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 단말(500)은 통신부(501) 및 제어부(503)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(501)는 기지국(600) 또는 주변의 단말들과 데이터를 주고 받는다. 이때, 통신부(501)는 단말(500)과 인접하게 위치하면서 릴레이 동작을 수행할 수 있는 주변 릴레이 단말들과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
통신부(501)는 제어부(503)의 제어에 의하여, 주변 단말들로 discovery 신호를 방송하거나, 주변에서 방송되는 discovery 신호를 수신할 수 있다.
제어부(503)는 릴레이 동작을 수행하기 위하여 단말(500)의 각 구성 요소를 제어한다. 예를 들어, 제어부(503)는 통신부(501)를 제어하여 discovery 신호를 송신 또는 수신하도록 할 수 있다. 또한, 제어부(503)는 수신된 discovery 신호를 기초로 주변의 다른 릴레이 단말에 대한 상태를 판단하고, 필요한 경우 다른 릴레이 단말에 서빙 중인 단말을 토스할 수 있다.
보다 구체적인 제어부(503)의 동작은 상술한 바와 같다.
상술한 본 발명에 따른 단말(500)은 상황에 따라 다른 단말을 서빙하는 릴레이 단말로써 동작하거나, 자신이 다른 단말에 의하여 서빙되는 단말로 동작할 수 있다. 또는 단말(500)은 인접한 릴레이 단말로부터 다른 단말을 토스 받는 단말로써 동작할 수도 있다.
기지국(600)은 통신부(601) 및 제어부(603)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(601)는 적어도 하나의 릴레이 단말과 데이터를 주고 받는다.
제어부(603)는 통신부(601)를 제어하여 적어도 하나의 릴레이 단말로부터 UE-relay 통신을 위한 데이터를 송수신하도록 할 수 있다. 제어부(603)는 릴레이 단말들에 대한 정보를 기초로, 릴레이 단말들 간 서빙 단말에 관한 제어를 도울 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.
301: 릴레이 단말 303: 기지국
305: backhaul link 307: 주변 릴레이 단말
309: access link 311: 다른 단말

Claims (16)

  1. 단말의 릴레이(relay) 통신 방법으로,
    적어도 하나의 다른 단말을 서빙하여 릴레이 통신을 수행하는 단계;
    상기 릴레이 통신 수행 중, 인접한 릴레이 단말을 발견하기 위한 기기 간 탐색(Device-to-Device discovery)을 수행하는 단계; 및
    상기 탐색 수행 결과, 기 설정된 조건을 만족하는 인접한 릴레이 단말이 탐색 되면, 상기 적어도 하나의 다른 단말에 대한 서빙을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기기 간 탐색을 수행하는 단계는,
    적어도 하나의 인접한 릴레이 단말로부터 탐색 신호(discovery signal)를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 탐색 신호는,
    상기 적어도 하나의 인접한 릴레이 단말에 대한 채널 상태, 전력 상태, 배터리 상태, 릴레이 통신 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 서빙을 종료하는 단계는,
    상기 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 단말에 대하여 서빙 가능한 인접 릴레이 단말이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 단말에 대하여 서빙 가능한 인접 릴레이 단말이 존재하면, 상기 서빙 가능한 인접 릴레이 단말로 상기 적어도 하나의 단말을 토스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 서빙을 종료하는 단계는,
    상기 탐색 수행 결과를 기지국으로 보고하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 서빙 종료 요청이 수신되면, 상기 적어도 하나의 다른 단말에 대한 서빙을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기기 간 탐색을 수행하는 단계는,
    상기 단말의 채널 상태, 전력 상태, 배터리 상태 중 적어도 하나를 기초로 상기 기기 간 탐색을 수행할지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정 결과에 따라 상기 기기 간 탐색을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    전력 소모 감소 모드로 진입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 탐색 신호는,
    기 설정된 임계값 이하의 전송 전력으로 수신되는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 임계값은,
    상기 단말의 서비스 반경(service coverage) 및 상기 인접한 릴레이 단말의 서비스 반경 중 적어도 하나를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 릴레이 통신 방법.
  9. 외부와 데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    적어도 하나의 다른 단말을 서빙하여 릴레이 통신을 수행하고, 상기 릴레이 통신 수행 중, 상기 통신부를 제어하여 인접한 릴레이 단말을 발견하기 위한 기기 간 탐색(Device-to-Device discovery)을 수행하고, 상기 탐색 수행 결과, 기 설정된 조건을 만족하는 인접한 릴레이 단말이 탐색 되면, 상기 적어도 하나의 다른 단말에 대한 서빙을 종료하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    적어도 하나의 인접한 릴레이 단말로부터 탐색 신호(discovery signal)를 수신하도록 상기 통신부를 제어하되,
    상기 탐색 신호는,
    상기 적어도 하나의 인접한 릴레이 단말에 대한 채널 상태, 전력 상태, 배터리 상태, 릴레이 통신 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 단말에 대하여 서빙 가능한 인접 릴레이 단말이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 적어도 하나의 단말에 대하여 서빙 가능한 인접 릴레이 단말이 존재하면, 상기 서빙 가능한 인접 릴레이 단말로 상기 적어도 하나의 단말을 토스하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 탐색 수행 결과를 기지국으로 보고하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 통신부를 통하여 상기 기지국으로부터 서빙 종료 요청이 수신되면, 상기 적어도 하나의 다른 단말에 대한 서빙을 종료하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 채널 상태, 전력 상태, 배터리 상태 중 적어도 하나를 기초로 상기 기기 간 탐색을 수행할지 여부를 결정하고, 상기 결정 결과에 따라 상기 기기 간 탐색을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 서빙 종료 이후에 전력 소모 감소 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제10항에 있어서, 상기 탐색 신호는,
    기 설정된 임계값 이하의 전송 전력으로 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제15항에 있어서, 상기 임계값은,
    상기 단말의 서비스 반경(service coverage) 및 상기 인접한 릴레이 단말의 서비스 반경 중 적어도 하나를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
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