KR20150109976A - 기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법 및 장치 - Google Patents

기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 스케쥴링의 요청을 송신하는 과정과, 상기 요청의 응답을 수신하면, 상기 응답이 상기 요청임을 확인하는 과정과, 상기 응답이 상기 요청이면, 상기 기기간 통신의 데이터 송신을 수행하기로 결정하는 과정을 포함한다.

Description

기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR SCHEDULING FOR DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION}
본 발명은 기기(D2D: Device to Device)간 통신을 위한 스케쥴링 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰 보급으로 인해 데이터 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로 스마트폰 사용자 수가 더욱 증가할 것이고, 이를 이용한 SNS(Social Networking Service), 게임 등과 같은 응용 서비스들은 더욱 더 활성화될 것으로 예상되기 때문에 데이터 트래픽이 지금 보다 훨씬 더 증가할 것으로 예상된다. 특히 사람간의 통신을 넘어서 새로운 모바일 시장인 사람과 사물간의 통신, 사물간의 통신 등 사물을 활용하는 사물지능통신까지 활성화될 경우에는 기지국으로 전송되는 트래픽은 감당하기 어려울 정도로 증가할 것으로 예상된다. 따라서 이러한 문제들을 해결할 수 있는 기술이 요구되고 있으며 이 중 허가 대역과, 무선랜과 같은 비 허가 대역 모두에서 사용 가능한 디바이스간(D2D: Device to Device) 통신이 주목되고 있다. D2D 통신은 이동 통신에서 융합되는 경우, 기지국의 트래픽 수용 능력을 증가시키고 과부하를 줄일 수 있는 장점이 있다. 즉, 동일한 셀 또는 서로 인접한 셀에 위치한 내의 단말(UE: User Equipment)들이 서로 간에 D2D 링크를 설정한 뒤 기지국(eNB: evolved NodeB)을 거치지 않고 D2D 링크를 통해서 데이터를 직접 주고받으면, 2번의 링크를 1번의 링크로 줄일 수 있다.
이와 비교하여, 비 허가 대역에서의 D2D 통신은 사람간의 통신, 사람과 사물간의 통신, 사물간의 통신이 발생하는 요구를 인지하여 불필요한 무선 자원 낭비를 막고, 지역적으로 발생하는 트래픽을 판단하여 서비스한다. 따라서, 다수의 디바이스가 서비스, 컨텐츠에 대한 정보를 주변에 방송하고 수신하는 과정을 효율적으로 운용하는 방법이 요구된다. 비 허가 대역에서의 D2D 통신은, 와이 파이(WiFi)나 지그비(ZigBee) 등과 같은 기존의 에드 혹(ad-hoc)/ 센서(sensor) 네트워크와 달리, 디바이스 간 동기를 우선 동일하게 맞춘 후, 탐색 신호 송수신, D2D 링크를 설정하는 페어링(pairing) 및 D2D 자원을 스케줄링하는 등의 D2D 동작들을 수행한다. 즉, D2D 통신을 수행할 단말들 간의 동기가 일치함으로 인해서, 분산된 디바이스들간의 제어 신호를 효율적으로 송수신할 수 있게 되므로, 분산 스케쥴링이 적용 가능하다. 그러나, 분산 스케줄링은 전체 네트워크의 채널 정보를 인지하고 자원 할당을 수행하는 마스터가 존재하지 않기 때문에, 각 지역 별 부분적인 정보에 의존해 자원 할당 결정을 해야 한다. 이로 인해서, 성능 감소 및 오버헤드의 증가가 야기된다.
그러므로, 비 허가 대역에서의 D2D 통신을 위한 자원 할당을 보다 효율적으로 운용하는 방안이 요구된다.
본 발명은 D2D 통신에 대해 분산적 자원 할당 방식을 적용할 경우, 할당되는 자원 간의 충돌을 감소시키고, 이로 인한 데이터 자원 손실을 방지하는 방안을 제안한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은; 기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 스케쥴링의 요청을 송신하는 과정과, 상기 요청의 응답을 수신하면, 상기 응답이 상기 요청임을 확인하는 과정과, 상기 응답이 상기 요청이면, 상기 기기간 통신의 데이터 송신을 수행하기로 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 방법은; 기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 스케쥴링을 위한 적어도 하나의 제어 신호를 수신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 제어 신호가 포함하는 우선 순위 정보를 기반으로 응답 신호를 결정하고, 상기 응답 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는; 기기간 통신을 위한 스케쥴링을 수행하는 단말에 있어서, 상기 스케쥴링의 요청을 송신하는 송수신부와, 상기 요청의 응답을 수신하면, 상기 응답이 상기 요청임을 확인하고, 상기 기기간 통신의 데이터 송신을 수행하기로 결정하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는; 기기간 통신을 위한 스케쥴링을 수행하는 단말에 있어서, 송수신부가 상기 스케쥴링을 위한 적어도 하나의 제어 신호를 수신함을 인지하면, 상기 적어도 하나의 제어 신호가 포함하는 우선 순위 정보를 기반으로 응답 신호를 결정하는 제어부와, 상기 응답 신호를 송신하는 상기 송수신부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따라 D2D 통신을 위한 자원 할당 방식에서 자원 할당 신호 송수신 이전에 송신 단말이 자원 할당 요청 신호를 송신하고 이에 대한 응답 신호를 고려하여 자원 할당을 수신함에 따라 자원 할당을 위한 제어신호 간 충돌을 방지하고, 스케줄링에 필요한 시간지연을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 단말간 방송 통신을 위한 자원 할당의 일 예를 도시한 도면,
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리의 외부에 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면,
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면,
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 다수의 송신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면,
도 3b는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 다수의 송신단말 및 다수의 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 다수의 송신단말 및 다수의 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면,
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따라 SR 신호 및 SE 신호가 D2D 통신을 위한 자원 위치를 명시적으로 나타낼 경우의 프레임 구조를 나타낸 도면,
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따라 SR 신호 및 SE 신호가 D2D 통신을 위한 자원 위치를 암시적으로 나타낼 경우의 프레임 구조를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 새로 D2D 통신을 수행하고자 참여한 송신단말이 기존 송신단말들과 충돌하지 않는 자원을 사용하는 경우의 D2D 스케쥴링의 동작 흐름도의 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 새로 D2D 통신을 수행하고자 참여한 송신단말이 기존 송신단말들과 충돌하는 자원을 사용하는 경우의 D2D 스케쥴링의 동작 흐름도의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 수신 단말들이 서로 다른 제어 신호를 수신하는 경우의 D2D 스케쥴링 동작 흐름도의 다른 예를 도시한 도면,
도 9a는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 일 예를 도시한 도면,
도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 다른 예를 도시한 도면,
도 9c는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 다른 예를 도시한 도면,
도 9d는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 다른 예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 단말의 블록도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 단말의 블록도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
일반적인 D2D 통신의 자원을 할당하는 방식은 크게 2가지 모드로 구분될 수 있다. 첫 번째 모드는 기지국이 이동 통신용 자원 내에서 일부 자원을 D2D 통신의 데이터 송수신을 위한 자원으로 할당한다. 이때, 상기 할당된 자원의 위치를 지시하는 SA(Scheduling Assignment) 신호를 송신하기 위한 자원 역시 기지국이 할당한다.
두 번째 모드는 해당 단말이 D2D 통신의 자원을 직접 선택하고, 이에 대한 SA 신호 역시 상기 단말이 할당한다. 상기 두 번째 모드의 경우, 기지국이 할당 및 송신한 D2D 통신에 대한 SA 신호를 수신할 수 없는 상황의 단말에게 적용된다. 즉, 첫 번째 모드는 주로 기지국의 커버리지 내에 위치한 단말들에게 적용된다. 반면, 두 번째 모드는 상기 기지국의 커버리지 외부에 위치한 또는 상기 기지국의 인접 셀에 위치한 단말들에게 주로 적용될 수 있다.
한편, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 단말 간(D2D: Device to Deivce) 방송(broadcast) 통신 및 이를 위한 자원 할당 방안이 논의되고 있다. 이러한 단말간 방송 통신은 공공 안전망으로써 워키토키(walkie-talkie)와 같은 그룹 간 음성 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 공공 안전망을 위한 단말 간 방송 통신은 통신 대상과의 연결 설정이 요구되지 않는다. 따라서, 단말간 방송 통신은 와이 파이(Wi-Fi) 기반 통신과 유사하지만, 면허 대역에서 동작하기 때문에 단말 간 동기를 맞추는 동작이 요구된다. 그리고, 단말간 방송 통신은, 단말들 간의 동기화로, 미리 정해진 스케줄링 구간과 데이터 구간을 구분할 수 있다. 이에 따라 단말간 방송 통신은 수신측 단말의 전력 감소를 가져올 수 있다. 하지만, 스케줄링 구간에 한정된 자원이 사용되기 때문에 단말 간 분산적으로 스케줄링 구간의 자원을 점유해야 한다. 이로 인해서, 충돌(Collision)이 발생하고, 이를 방지하기 위해 백오프(Back-off) 동작을 하게 되면, 실제 자원할당까지의 시간 지연(Latency)이 증가한다.
도 1은 일반적인 단말간 방송 통신을 위한 자원 할당의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 하나의 스케줄링 주기 동안에 SA 신호가 송신되는 스케줄링 프레임(frame)과 D2D 통신을 위한 실제 데이터를 송수신하는 데이터 프레임이 포함될 수 있다. 일 예로, 1st 스케쥴링 주기(100)는 스케쥴링 프레임(102)과 데이터 프레임(104)을 포함한다. 만약, 상기 스케줄링 프레임(102)에서 단말1과 단말2가 동일한 자원(106)을 이용하여 SA 신호를 송신한 경우를 가정하자. 그리고, 도 1에서는 SA 신호가 포함하는 스케쥴링 ID에 데이터 프레임(104)을 구성하는 자원 블록이 매핑되어 있는 경우를 가정하자. 그러면, 상기 SA 신호를 수신한 인접 단말들은, 상기 데이터 프레임(104)에서 상기 SA 신호가 포함하는 일 예로, 스케쥴링 ID #0에 대응하는 자원 블록을 통해서 상기 단말1과 단말2로부터 송신되는 신호들을 읽을 수 없다. 만약, 상기 신호들을 읽을 수 있는 경우를 가정한다 하더라도, 상기 데이터 구간(104) 내의 상기 자원 블록들을 통해서 상기 단말1 및 단말2가 신호를 송신하기 때문에 데이터 수신 성능이 감소한다.
2nd 스케줄링 주기(110) 역시 스케쥴링 프레임(112)와 데이터 프레임(114)을 포함한다. 상기 2nd 스케쥴링 주기(110) 동안에는 단말1과 단말2가 각각 서로 다른 스케줄링 제어 자원을 이용하여 SA 신호를 송신한 경우를 가정하자. 즉, 단말1은 자원(116)을 이용하여 스케쥴링 ID #0을 지시하는 SA 신호를 송신하고, 단말2는 자원(118)을 이용하여 스케쥴링 ID#1을 지시하는 SA 신호를 송신한다. 이에 따라 상기 단말1과 단말 2는 각각 데이터 프레임(114)에서 상기 스케쥴링 ID #0 및 #1 각각에 대응하는 자원 블록을 사용함에 따라 충돌이 발생하지 않는다. 그러므로, 이하 본 발명의 실시 예에서는 위한 스케쥴링에서 D2D 링크를 갖는 단말들 중 신호를 송신하는 송신단말과 신호를 수신하는 수신단말 각각에 대한 동작을 구분한다. 여기서, 송신단말과 수신단말을 정의하기 위해서, PTT(Push-To-Talk) 방식의 음성 서비스를 이용하는 경우를 예로 들면, 음성을 발신하고자 하는 사용자가 버튼을 누르면 해당 단말은 송신단말로 동작하게 되고, 그 외 나머지 단말들은 수신단말로 동작한다.
본 발명의 실시 예에 따라 D2D 통신의 자원 할당을 위한 스케줄링에 필요한 제어 신호는 SA 신호 외에 스케줄링 요청(SR: Scheduling Request) 신호와, 스케줄링 메아리(SE: Scheduling Echo) 신호를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링은 SR 신호 및 SE 신호를 기반으로 자원 할당을 수행하고, 상기 자원 할당에서 결정된 자원에 대하여 SA 신호를 이용하여 점유 여부를 알려주는 절차를 포함한다. 앞서 설명한 제어 신호 각각은 시퀀스(sequence), 톤(tone), 또는 메시지(message) 등으로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 메시지 기반 제어 신호를 가정한다. 또한, 스케줄링 과정에서 각 제어 신호는 모두 방송 형태로 인접한 모든 단말들에게 방송되고 수신될 수 있다고 가정한다.
본 발명의 실시 예에 따른 SR 신호는 미리 결정된 SR 프레임에서 송신단말에 의해서 방송될 수 있다. 그리고, 상기 송신단말이 송신한 SR 신호는 미리 결정된 수신 거리 내에 위치한 수신단말들에게 수신된다. 본 발명의 실시 예에 따른 송신단말은 SR 신호를 송신하기에 앞서 데이터 송신을 위한 후보 자원들을 미리 결정하고, 해당 후보 자원을 나타내는 스케줄링 ID를 상기 SR신호에 실어 송신한다.
본 발명의 실시 예에 따른 SE 신호는 미리 결정된 SE 프레임에서 SR 혹은 SA 신호를 수신한 수신단말에 의해서 송신된다. 상기 SE 신호 역시 미리 결정된 수신 거리에 위치한 송신단말들에게 수신된다. 본 발명의 실시 예에 따른 SE 신호의 송신은 해당 수신단말이 수신한 제어 신호를 그대로 전달하는 방식을 따른다. 상기 SE 신호는 제어 신호의 종류에 따라 세분화될 수 있다. 즉, 해당 수신단말이 SR 신호를 수신한 경우, 상기 SR 신호를 SE로 송신하는SRE(Scheduling Request Echo) 신호와, 상기 수신단말이 SA를 수신한 경우, 상기 SA 신호를 SE로 송신하는 SAE(Scheduling Assignment Echo) 신호로 구분될 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 실시 예에 따른 SA 신호 역시, 미리 결정된 SA 프레임에서 송신단말에 의해서 송신된다. 그리고, 상기 송신단말이 송신한 SA 신호 역시 미리 결정된 수신 거리 내에 위치한 수신단말들에게 수신된다. 송신단말은 SA 신호를 보내기에 앞서 SR 신호 및 SE 신호의 송수신 절차를 수행함에 따라 SA 신호를 통해서 송신할 자원 및 상기 SA 신호의 송신을 결정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 SA 프레임, SR 프레임 및 SE 프레임, 그리고 데이터 프레임은, 기지국이 자신의 커버리지 내에 진입한 단말들에게 방송(Broadcast)하는 SIB(System Information Block)를 통해서 알려 줄 수 있다. 이때, 상기 SIB를 통해서 D2D 통신을 위해 사용 가능한 자원의 크기(예를 들어, x 개의 연속된 서브 프레임들), 상기 자원의 주기(예를 들어, y 초마다 반복) 등을 알려줄 수 있다. 아니면, 상기 기지국의 신호가 전달되지 않는 외부 영역에 위치한 단말들에 대해서는 해당 단말 내에 SA 프레임, SR 프레임 및 SE 프레임, 그리고 데이터 프레임 각각의 미리 세팅(setting)된 값들을 이용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따라, SA 프레임, SR 프레임 및 SE 프레임, 그리고 데이터 프레임은 각각 분리된 자원일 수도 있고 공유된 자원일 수도 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리의 외부에 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 D2D 통신을 위한 프레임은 하나의 스케쥴링 주기에 대해 일 예로, SR 프레임(200)과, SE 프레임(202) 및 데이터 프레임(204) 각각이 분리된 자원 영역으로 구성될 수 있다. 일 예로, 단말 A가 상기 SR 프레임(200)에서 SR신호를 송신한 경우, 단말 B는 미리 결정된 수신 거리(206)를 벗어난 곳(208)에 위치한 경우를 가정한다. 여기서, 상기 SR 신호는 SR의 송신 주체인 단말 A에 대한 정보를 포함한다. 그러면, 상기 단말B는 상기 SR 신호를 수신하지 않은 상태이므로, 상기 SE 프레임(202) 구간에서 상기 단말 A의 SA 신호에 대한 응답 즉, SE 신호를 송신하지 않는 아이들(idle) 상태를 유지한다. 이로 인해, 상기 단말 A가 상기 SE 프레임(202)에서 활성화(active) 상태임에도 다른 단말로부터 수신되는 SE 신호를 수신하지 못함에 따라 D2D 통신을 수행할 대상 단말이 없다고 판단한다. 이에 따라, 상기 단말 A는 상기 데이터 프레임(204)에서의 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 포기한다. 결과적으로, 상기 데이터 프레임(204)에서는 상기 단말 A 및 단말 B 모두 아이들 상태로 천이하게 된다.
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면이다. 도 2b의 D2D 통신을 위한 프레임은 도 2a의 D2D 통신을 위한 프레임과 동일한 경우를 가정하자.
도 2b를 참조하면, 단말 A가 SR 프레임(200)에서 SR신호를 송신하고, 단말 B는 미리 결정된 수신 거리(206) 내에 위치한 경우를 가정한다. 여기서, 상기 SR 신호는 SR 신호의 송신 주체인 단말 A에 대한 정보를 포함한다. 그러면, 상기 단말B는 상기 SE 프레임(202) 구간에서 상기 수신한 SR 신호를 그대로 SE신호로서 송신한다. 이때, 상기 단말 A는 상기 SE 프레임(202) 구간에서 상기 SE 신호를 수신한다. 그러면, 상기 SE신호를 수신한 상기 단말 A는 상기 데이터 프레임(204)에서 할당할 후보 자원을 확정한다. 그리고, 상기 데이터 프레임(204)에서 상기 확정된 자원을 이용하여 데이터를 송신한다. 결과적으로, 상기 단말 A 및 단말 B는 상기 데이터 프레임(204)에서 D2D 통신을 위한 데이터를 송수신함에 따라 액티브 상태를 유지한다
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 다수의 송신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 D2D 통신을 위한 프레임은 하나의 스케쥴링 주기에 대해 일 예로, SR 프레임(300)과, SE 프레임(302) 및 데이터 프레임(304) 각각이 분리된 자원 영역으로 구성된다. 일 예로, 단말 A와 단말 C가 송신단말이고, 단말 B가 수신단말인 경우를 가정하고, 단말 A 및 단말 C가 상기 데이터 프레임(304)에서 데이터 송신을 위한 동일 자원 블록에 대해 경쟁하는 경우를 가정하자. 즉, 상기 SR 프레임(300)에서 상기 단말 A와 단말 C가 각각 SA 신호를 송신한 경우를 가정하자. 도 3a의 실시 예에서는 SA 신호가 해당 SA 신호를 송신한 단말에 대한 정보와, 상기 자원 블록에 대한 경쟁 인덱스를 포함한다. 상기 경쟁 인덱스의 값은 경쟁력에 비례한다고 가정하자. 만약, 단말 B가 미리 결정된 수신 거리(306)에 위치한 경우, 상기 단말 B는 SA 프레임(300)에서 상기 단말 A 및 상기 단말 C 각각이 송신한 SA 신호를 수신할 수 있다. 그러면, 상기 단말 B는 상기 단말 A 및 단말 C 각각의 SA 신호가 포함하는 경쟁 인덱스를 확인한다. 상기 확인 결과, 상기 단말 C의 경쟁 인덱스 값($10)이 상기 단말 A의 경쟁 인덱스 값($5)보다 높음에 따라, 상기 단말 B는 높은 경쟁 인덱스 값을 갖는 SA 신호를 송신한 단말에 대한 정보 즉, 단말 C를 확인한다. 그리고, 상기 단말 B는 상기 단말 C로부터 수신한 SA 신호와 동일한 신호를 SE로서 상기 SE 프레임(302)에서 송신한다. 그러면, 상기 SE 프레임(302)에서 상기 SE신호를 수신한 단말 A는 자기가 송신한 SR신호와 상이한 신호를 수신함을 확인하고, 데이터 프레임(304)에서 D2D 통신을 위한 데이터 통신을 포기한다. 즉, 아이들 상태로 천이한다. 반면, 단말 C는 상기 SE 프레임(302)에서 자기가 보냈던 SR신호와 동일한 신호를 수신하고, 다른 경쟁 신호가 없음을 확인함에 따라 상기 데이터 프레임(304)에서 할당할 후보 자원 블록을 확정한다. 그리고, 상기 데이터 프레임(304)에서 상기 확정된 자원 블록을 이용하여 데이터를 송신한다.
도 3b는 본 발명의 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 다수의 송신단말 및 다수의 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면이다. 도 3b의 D2D 통신을 위한 프레임은 도 3a의 D2D 통신을 위한 프레임과 동일한 경우를 가정하자.
도 3b를 참조하면, 단말 A, 단말 C와 단말 E가 송신단말이고, 단말 B와 단말 D가 수신단말인 경우를 가정하자. 그리고, 단말 A, 단말 C와 단말 E가 상기 데이터 프레임(304)에서 동일 자원 블록에 대해 경쟁하고, 상기 동일 자원 블록에 대해 상기 단말 E보다 단말 A가 높은 경쟁 인덱스를 가지고, 단말 A보다 단말 C가 높은 경쟁 인덱스를 갖는 경우를 가정하자. 이에 따라, 단말 A는 SR 프레임에서 상기 동일 자원 블록에 대한 경쟁 인덱스 $5를 포함하는 SR1 신호를 송신하고, 상기 단말 C는 상기 SR 프레임에서 상기 동일 자원 블록에 대한 경쟁 인덱스 $10을 포함하는 SR2 신호를 송신하고, 상기 단말 E는 상기 SR 프레임에서 상기 동일 자원 블록에 대한 경쟁 인덱스 $2를 포함하는 SR3 신호를 송신한다.
이후, 상기 단말 A의 SR1 신호 및 상기 단말 C의 SR2 신호를 수신한 단말 D는 수신한 SR들로부터 높은 경쟁 인덱스 값을 가지는 SR2신호를 SE 신호로 결정한다. 그리고, SE 프레임에서 SR2 신호를 방송한다. 또한, 상기 단말 A의 SR1 신호 및 상기 단말 E의 SR3 신호를 수신한 단말 B는 수신한 SR들로부터 높은 경쟁 인덱스 값을 가지는 SR1신호를 SE 신호로 결정한다. 그리고, 상기 SE 프레임에서 SR1 신호를 방송한다. 구체적으로, 상기 단말 B의 경우, 상기 단말 C에 대해 미리 결정된 수신 거리(306)의 외부에 위치하여 상기 SR2 신호를 수신하지 못하고, 상기 단말 A 및 단말E 각각에 대해 미리 결정된 수신 거리(306)의 내부에 위치하여 상기 SR1 신호 및 SR3 신호를 수신한 경우를 가정하자. 그러면, 상기 단말 B는 상기 수신한 SR 신호들 중 높은 경쟁 인덱스 값을 가지는 상기 SR1 신호를 SE 신호로 결정한다. 그리고, SE 프레임에서 SR1신호를 방송한다. 상기 단말 D의 경우, 상기 단말 E에 대해 미리 결정된 수신 거리(306)의 외부에 위치하여 상기 SR3 신호를 수신하지 못하고, 상기 단말 A 및 상기 단말 C 각각에 대해 미리 결정된 수신 거리(306)의 내부에 위치하여 상기 SR1 신호 및 상기 SR2 신호를 수신한 경우를 가정하자. 그러면, 상기 단말 D는 상기 수신한 SR 신호들 중 높은 경쟁 인덱스 값을 가지는 상기 SR2 신호를 SE 신호로 결정한다. 그리고, SE 프레임에서 SR2신호를 방송한다.
결과적으로, 송신단말인 단말 A 및 단말 C는 동일 자원 블록에 대한 SR1 신호 및 SR2신호를 SE로서 수신한다. 이 경우, 단말 C는 상기 동일 자원 블록에 대해 경쟁 인덱스가 높은 SR2 신호를 수신함에 따라 상기 동일 자원에 대해 단말 A를 이겼다고 판단하고, 데이터 프레임에서 상기 동일 자원 블록을 이용하여 D2D 통신을 위한 데이터를 송신한다. 그러나, 단말 A는 상기 단말 B를 통해서 자신의 SR1신호를 수신하였음에도 불구하고, SR2신호의 경쟁 인덱스보다 높지지높지 못함에 따라 상기 동일 자원 블록에 대한 경쟁에서 졌다고 판단하고, 현재 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 D2D 통신을 포기한다. 본 발명의 실시 예에 따라, SE신호를 송신하는 자원의 위치는 SR신호를 송신하는 자원 위치에 따라 정해질 수도 있고, SR 신호에 포함되어 있는 스케줄링 ID에 따라 정해질 수도 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서는, 수신단말이 다수의 제어 신호를 수신한 경우, 미리 결정된 우선 순위 조건에 따라 SE 신호의 송신 대상을 결정할 수 있다. 상기 우선 순위 조건을 결정하는 파라미터들로는, 앞서 설명한 경쟁 인덱스 외에 그룹 식별자(Group ID), 그룹 우선순위 (Group Priority), 수신 전력 품질, Preemption (선점) 여부, 네트워크 제어 여부 정보 등을 포함한다. 상기 다수의 제어 신호를 수신하는 경우는, 해당 수신 단말이 적어도 하나의 SA 신호 및 SR 신호를 동시에 수신하거나, 다수의 SA 신호를 수신하거나, 다수의 SR 신호를 수신하는 경우를 포함할 수 있다. 여기서, 그룹 식별자는 예를 들어, 소방서, 경찰서 등과 같은 특정 기관을 지시하는 식별자를 나타낸다. 상기 그룹 우선 순위는 해당 그룹의 송신자 혹은 명령자(commander) 등을 최우선 순위로 지정할 수 있고, 수신 전력 품질은 해당 제어 신호의 수신 시 측정되는 전력 품질을 나타낸다. 마지막으로, 상기 선점 여부는, 워키 토키 방식의 경우, 음성 송신을 위한 버튼을 먼저 누른 사용자가 새로 음성을 송신하려는 사용자보다 우선 순위를 가지거나가진다. 마지막으로, 네트워크 제어 여부는, 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 자원을 할당 받은 단말이 기지국 없이 스스로 해당 자원을 할당하려는 단말보다 우선할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 미리 결정된 수신 거리 내에 다수의 송신단말 및 다수의 수신단말이 위치할 경우 스케쥴링의 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 예로, 송신단말1(400)과 송신단말2(404)는 각각 수신단말1(402) 및 수신단말2(406)와 미리 결정된 수신 거리 내에 위치한 경우를 가정하자. 408단계에서 상기 송신단말1(400)은 D2D 통신을 위한 데이터 프레임에서의 자원 블록 및 상기 자원 블록을 위한 경쟁 인덱스를 결정한다. 그리고, 412a내지 412b단계에서 상기 송신단말1(400)은 현재 스케쥴링 주기 내에 미리 설정된 SR 프레임에서 상기 결정된 자원 블록을 나타내는 스케쥴링 ID와, 경쟁 인덱스를 포함하는 SR 신호1를 방송한다. 이 경우, 상기 수신 거리 내에 위치한 상기 수신단말1(402) 및 수신단말2(406)가 상기 SR 신호 1을 수신한다.
마찬가지로, 410단계에서 상기 송신단말2(404) 역시 D2D 통신을 위한 데이터 프레임에서의 자원 블록 및 상기 자원 블록을 위한 경쟁 인덱스를 결정한다. 그리고, 414a 단계 내지 414b단계에서 상기 송신단말 2(404)는 상기 결정된 자원 블록을 나타내는 스케쥴링 ID 및 경쟁 인덱스를 포함하는 SR 신호 2를 현재 스케쥴링 주기의 SR 프레임에서 방송한다. 이 경우에도, 상기 수신 거리 내에 위치한 상기 수신단말1(402) 및 수신단말2(406)가 상기 SR 신호 2를 수신한다.
그러면, 416단계에서 상기 수신단말1(402)은 상기 수신한 SR신호 1 및 SR 신호 2 각각으로부터 경쟁 인덱스를 획득하고, 획득한 경쟁 인덱스들 중 높은 값을 갖는 경쟁 인덱스를 포함한 SR 신호를 SE 신호로 결정한다. 만약, 상기 SR 신호 1이 포함하는 경쟁 인덱스가 높은 값을 가진 경우를 가정하면, 상기 수신단말1(402)은 상기 SR 신호 1을 SE 신호 1로서 결정한다. 그리고, 420a 단계 내지 420b단계에서 상기 수신단말1(402)은 SE프레임에서 상기 결정된 SE 신호 1을 방송한다. 마찬가지로, 418단계에서 상기 수신단말2(406)은 상기 수신한 SR신호 1 및 SR 신호 2 각각으로부터 경쟁 인덱스를 획득하고, 획득한 경쟁 인덱스들 중 높은 값을 갖는 경쟁 인덱스를 포함한 상기 SR 신호1를 SE 신호2로 결정한다. 그리고, 422a 단계 내지 422b단계에서 상기 수신단말2(406)는 SE프레임에서 상기 결정된 SE 신호 1을 방송한다.
그러면, 424단계에서 상기 송신단말1(400)은 수신된 SE신호들을 기반을 D2D 통신을 위한 데이터의 송신 여부를 결정한다. 즉, 상기 송신단말1(400)이 수신한 SE신호 1,2는 모두 SR신호 1이므로, 상기 송신단말1(400)은 자신이 송신한 SR 신호 1에 대한 응답을 송신한 수신 단말의 존재를 인지하게 된다. 그리하여, 상기 송신단말1(400)은 D2D 통신을 위한 데이터를 송신하기로 결정한다. 만약, 동일 스케줄링 주기 내에서 D2D 통신을 위한 데이터의 송신을 바로 수행하지 않고, 다음 스케줄링 주기부터 데이터의 송신을 수행하는 경우를 가정하자. 그러면, 428a단계 내지 428b단계에서 상기 송신단말1(400)은 다음 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임에서 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 할당된 자원 블록을 나타내는 스케쥴링 ID를 포함하는 SA 신호를 방송한다. 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링 주기는 각 제어 신호 별 송신 구간을 구분하거나 구분 없이 구성될 수도 있고, 데이터 프레임과 구분되거나 공유되어 구성될 수도 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 9a 내지 9d에서 상세히 후술하기로 한다.
그리고나서, 430a단계 내지 430b단계에서 상기 송신단말1(400)은 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 상기 자원 블록을 이용하여 D2D 통신을 위한 데이터를 방송한다.
한편, 상기 송신단말2(404) 역시 수신단말 1(402) 및 수신단말2(406)로부터 송신된 SE신호 1 및 SE신호 2를 수신한 상태이다. 그러므로, 426단계에서 상기 송신단말2(404)는 상기 수신한 SE 신호들을 기반으로 D2D 데이터의 송신 여부를 결정한다. 즉, 상기 송신단말2(404)가 수신한 SE신호 1,2는 모두 SR신호 1이므로, 상기 송신단말2(404)은 자신이 송신한 SR 신호 2에 대한 응답을 송신한 수신 단말이 존재하지 않는 것으로 인지하게 된다. 그리하여, 상기 송신단말2(404)은 D2D 통신을 포기한다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따라 SR 신호 및 SE 신호가 D2D 통신을 위한 자원 위치를 명시적으로 나타낼 경우의 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링 주기(500)는 스케쥴링 프레임(502) 및 데이터 프레임(508)을 포함하고, 상기 스케쥴링 프레임(502)은 SR 프레임(504)과 SE 프레임(506)을 포함한다.
일 예로, 단말 1, 단말 2 및 단말 3은 스케쥴링 ID #0이 지시하는 동일 자원에 대해 경쟁하는 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 단말1, 단말 2는 각각 상기 SR 프레임(504)에 대응하는 D2D 통신을 위한 가용 밴드 중 각 서브 밴드를 통에서 상기 스케쥴링 ID #0과, 경쟁 인덱스를 포함하는 SR신호를 방송한다. 상기 스케쥴링 ID는 상기 데이터 프레임(508)을 구성하는 자원 블록들 중 특정 자원 블록들에 매핑된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 단말은 상기 스케쥴링 ID를 수신함에 따라 상기 데이터 프레임(508)에서 수신할 자원 블록의 위치를 인지할 수 있다. 그리고, 도 5a의 프레임 구조에서는 SR 신호를 송신하는 제어 자원의 위치와 SE 신호를 송신하는 제어 자원의 위치를 동일 주파수 자원으로 미리 결정한 경우를 가정한다.
결과적으로, 스케줄링 ID #0에 대해 경쟁하는 단말1과 단말2가 각각 $10과 $5의 경쟁 인덱스를 가지므로, 상기 단말 1 및 단말 2와 미리 결정된 수신 거리 내에 위치한 단말 3이 상기 단말 1 및 단말2 각각의 SR 신호를 수신하고, 상기 단말 1의 SR 신호를 SE신호로 결정하여, 상기 SE 프레임(506)에서 상기 SR 신호를 수신한 서브 밴드를 통해서 송신한다. 그러면, 상기 SE 프레임(506)의 상기 서브 밴드를 통해서 자신의 SR 신호를 SE 신호로 수신한 상기 단말1은 이어지는 상기 데이터 프레임(508)에서 스케줄링 ID #0에 매핑된 자원 블록들에서 D2D 통신을 위한 데이터의 송신을 수행한다. 이때, 상기 스케줄링 ID #0에 매핑된 자원 블록들에서 송신되는 데이터는 각 자원 블록마다 동일한 데이터 패킷일 수도 있고 서로 다른 데이터 패킷일 수도 있다.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따라 SR 신호 및 SE 신호가 D2D 통신을 위한 자원 위치를 암시적으로 나타낼 경우의 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 5b를 참조하면, 스케쥴링 주기(500)의 구성은 도 5a와 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다. 도 5b의 실시 예에서는 D2D 통신을 위한 가용 밴드를 구성하는 서브 밴드들을 각 스케쥴링 ID(sch_ID) 별로 그룹핑한다. 예를 들어, 상기 가용 밴드를 구성하는 총 서브 밴드가 9개인 경우, 3개의 서브 밴드들을 순차적으로 그룹핑하여 스케쥴링 ID #0 내지 스케쥴링 ID#2 각각에 할당된 경우를 도시하고 있다. 그리고, 각 스케쥴링 ID 별로 데이터 프레임(508)을 구성하는 자원블록들이 매핑되어 있는 경우를 가정하자. 그러면, 해당 단말은 D2D 통신의 데이터를 송신하기 위한 자원 블록에 매핑된 스케쥴링 ID와 매핑되는 제어 자원을 이용하여 SR 및 SE 신호를 송신하게 된다. 구체적인 예로, 단말 1 및 단말 2가 스케쥴링 ID #0에 매핑된 자원 블록을 사용하고자 할 경우, 상기 단말 1 및 단말 2는 각각 상기 스케쥴링 ID #0에 대응하는 SR 프레임(504)의 서브 대역들을 통해서 SR 신호를 송신한다. 이때, 상기 단말 1 및 단말 2 각각이 송신하는 SR 신호는 상기 자원 블록에 대한 해당 단말의 경쟁 인덱스를 포함하여 송신된다. 마찬가지로, 단말 4 및 단말 5가 스케쥴링 ID #1에 매핑된 자원 블록을 사용하고자 할 경우, 상기 단말 4 및 단말 5 역시 상기 스케쥴링 ID #1에 대응하는 SR 프레임(504)의 서브 대역들을 통해서 SR 신호를 송신한다. 이때, 상기 단말 3 및 단말 4 각각이 송신하는 SR 신호 역시 상기 자원 블록에 대한 해당 단말의 경쟁 인덱스를 포함하여 송신된다. 이 경우, 상기 스케쥴링 ID#0에 대해 상기 단말 1만이 단말 3으로부터 자신이 송신한 SR 신호를 SE 신호로 수신한 경우, 상기 단말 1은 상기 스케쥴링 ID#0에 매핑된 데이터 프레임(508)의 자원 블록들을 통해서 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 수행한다. 한편, 스케쥴링 ID #1에 대해 상기 단말 4 및 단말5 각각이 단말 6 및 단말 7 각각으로부터 자신이 송신한 SR 신호를 SE 신호로 수신한 경우, 상기 단말 4가 송신한 SR의 경쟁 인덱스 $7가 상기 단말 5가 송신한 SR의 경쟁 인덱스 $3보다 높다. 따라서, 상기 스케쥴링 ID #1의 경우, 상기 단말 4가 데이터 프레임(508)에서 상기 스케쥴링 ID#1에 매핑된 자원 블록을 이용하여 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 수행한다.
그리고, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 SR, SE 및 SA 신호가 결합되어 동작할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 새로 D2D 통신을 수행하고자 참여한 송신단말이 기존 송신단말들과 충돌하지 않는 자원을 사용하는 D2D 스케쥴링의 동작 흐름도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 송신단말1(600)은 앞서 설명한 SR 및 SE 신호의 송수신을 통해서 D2D 통신을 위한 자원을 이미 할당받은 상태(이하, 'SA 상태' 라 칭함)임을 가정한다. 이 경우, 상기 송신단말1(600)이 D2D 통신을 위한 데이터가 있는 경우, 608단계에서 상기 송신단말1(600)은 상기 할당받은 자원의 상기 SA 상태를 유지하기로 결정한다. 이에 따라 612a단계 내지 612c단계에서 상기 송신단말1(600)은 자신이 이미 할당받은 자원에 대한 정보를 포함하는 SA 신호를 현재 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임에서 방송한다. 도 6의 실시 예에서는 스케쥴링 프레임에서 SA 신호와 SR 신호 각각의 송신을 위한 자원(SA/SR 프레임)을 공유함에 따라, 상기 SA/SR 프레임에서 SA 신호 및 SR 신호 모두 송신이 가능함을 가정한다. 여기서, 상기 SA 신호는 상기 SA 상태에서 할당된 D2D 통신을 위한 자원에 대응하는 스케쥴리링 ID를 포함한다.
한편, 신규 송신단말2(604)가 D2D 통신을 수행하고자 할 경우를 가정하자. 이 경우, 610단계에서 상기 신규 송신단말2(604)는 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신을 위한 스케쥴링에 참여하기로 결정한다. 그리고, 상기 신규 송신단말2(604)는 기지국으로부터 수신한 SIB를 통해서 획득하거나, 미리 세팅되어 있는 현재 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임 즉, SA/SR 프레임을 모니터링(monitoring)한다. 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 제어 신호 즉, SA 신호, SR 및 SE 신호의 송수신을 위한 스케쥴링 프레임은 하나의 스케쥴링에 대응하는 전체 프레임에서 데이터 프레임 영역과 구분되어 할당되거나 공유되어 할당될 수 있다. 그리고, 상기 스케쥴링 프레임은 제어 신호 별로 구분된 영역으로 할당되거나 다른 제어 신호가 동일 부분 영역을 공유할 수도 있다. 이하, 명세서에서 언급되는 스케쥴링 프레임의 구체적인 구성은 도 9a 내지 9d에 도시된 실시 예들에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 이에 대한 상세 설명은 후술하기로 한다.
여기서, 수신단말1(602) 및 송신단말2(604)가 상기 송신 단말1(600)에 대해 미리 결정된 수신 거리 내에 위치하고, 상기 수신단말2(606)가 상기 수신 거리의 외부에 위치한 경우를 가정하자. 이에 따라, 상기 수신단말1(602)은 상기 송신단말1(600)의 SA신호를 수신하는 반면, 상기 수신단말2(604)는 상기 SA신호를 수신하지 못한 상태이다. 이에 따라 614단계에서 수신단말1(602)은 상기 SA 신호를 통해서 D2D 통신의 데이터 송신을 위해서 할당된 자원의 위치를 확인하고, 상기 송신 단말1(600)에게 SA 신호를 SE 신호로서 송신한다. 그러면, 618a단계 내지 618b단계에서 상기 SE신호를 수신한 상기 송신단말1(600)은 데이터 프레임에서 상기 자원을 사용하여 D2D 통신을 위한 데이터를 방송한다. 그리고, 620단계에서 상기 송신단말1(600)은D2D 통신을 위한 데이터가 존재할 경우, 상기 설정한 SA상태를 다시 유지하기로 결정한 경우를 가정한다. 그러면, 624a단계 내지 624b단계에서 상기 송신 단말1(600)은 다음 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임 내 SA/SR 프레임에서 상기 SA 신호를 방송한다. 그리고, 한편, 상기 SA 신호를 수신한 상기 송신단말2(604)는 616단계에서 상기 SA 신호를 기반으로, 상기 데이터 프레임 내에 할당되지 않은 자원들을 확인한 후, 확인된 자원들 중 임의의 자원을 D2D 통신의 데이터 송신을 위한 자원으로 결정한다. 그리고, 622단계에서 상기 송신단말2(604)는 상기 결정한 자원의 경쟁 인덱스를 결정한다. 그리고, 624c단계에서 상기 송신단말2(604)는 상기 다음 스케쥴링 주기의 상기 SA/SR 프레임에서 상기 결정한 자원에 대응하는 스케쥴링 ID 및 경쟁 인덱스를 포함하는 SR신호를 방송한다. 이 경우, 상기 송신단말2(604)는 상기 SA/SR 프레임에서 SR 신호를 송신하므로, 동일 구간에서 상기 송신 단말1(604)이 송신한 SA신호를 수신할 수 없다.
626단계에서 상기 다음 스케쥴링 주기의 상기 SA/SR 프레임에서 상기 수신단말1(602)은 상기 SA 신호와 SR 신호를 수신한 상태이다. 이때, 상기 SA 신호와 상기 SR 신호는 서로 다른 스케쥴링 ID 를 포함하고 있다. 즉, 상기 SA 신호와 상기 SR 신호 각각의 스케쥴링 ID는 각각 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 서로 다른 자원에 매핑되므로, 상기 수신단말1(602)는 경쟁이 일어났다고 판단하지 않는다. 이 경우, 본 발명의 실시 예에 따리 미리 결정된 우선 순위를 기반으로, 상기 수신 단말1(602)은 SR 신호에 비해 우선 순위를 갖는 SA 신호를 SE 신호로 결정한다. 이에 따라 도면에 도시하지는 않았으나, 628b단계에서 상기 수신단말1(602)은 상기 다음 스케쥴링 주기의 SE 프레임에서 상기 SA 신호를 SE 신호로서 송신한다. 그러면, 634단계에서 상기 송신단말1(600)은 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 상기 SA 신호 포함된 스케쥴링 ID에 매핑된 자원을 사용하여 D2D 통신의 데이터 송신을 수행하기로 결정하여, 634단계에서 데이터 송신을 수행한다.
그리고, 상기 수신단말2(606)는 상기 신규 송신단말2(604)의 미리 결정된 거리 내에 위치한 경우를 가정하자. 그러면, 628단계에서 상기 수신단말2(606)는 상기 다음 스케쥴링 주기의 SE 프레임에서 상기 송신단말2(604)의 SR신호만을 수신한 상태이므로, 상기 SR 신호를 SE신호로 결정한 경우를 가정하자. 그러면, 630단계에서 상기 수신단말2(606)는 상기 SE 프레임에서 상기 결정한 SE신호를 송신한다. 그리고, 상기 신규 송신단말2(604)가 상기 SE프레임에서 상기 수신단말2(606)가 송신한 SE 신호만을 수신한 경우를 가정하면, 632a단계에서 상기 송신단말2(604)는 상기 SR신호에 대한 응답 신호를 송신한 수신단말2(606)가 존재함을 확인함에 따라 D2D 통신의 데이터 송신을 수행하기로 결정한다. 그리고, 632b단계에서 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 상기 SR신호에 포함시킨 스케쥴링 ID에 대응하는 자원을 사용하여 데이터 송신을 수행한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 새로 D2D 통신을 수행하고자 참여한 송신단말이 기존 송신단말들과 충돌하는 자원을 사용하는 경우의 D2D 스케쥴링의 동작 흐름도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 송신단말1(700)은 앞서 설명한 SR 및 SE 신호의 송수신을 통해서 D2D 통신을 위한 자원을 이미 할당받은 상태임을 가정한다. 이 경우, 상기 송신단말1(700)이 D2D 통신을 위한 데이터가 있는 경우, 708단계에서 상기 송신단말1(700)은 상기 할당받은 자원에 대한 상기 SA 상태를 유지하기로 결정한다. 그러면, 712a단계 내지 712b단계에서 상기 송신단말1(700)은 자신이 이미 할당받은 자원에 대한 정보를 포함하는 SA 신호를 현재 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임에서 방송한다. 도 7의 실시 예에서는 스케쥴링 프레임에서 SA 신호와 SR 신호 각각의 송신을 위한 자원(SA/SR 프레임)을 공유함에 따라, 상기 SA/SR 프레임에서 SA 신호 및 SR 신호 모두 송신이 가능함을 가정한다.
한편, 신규 송신단말2(704)가 D2D 통신을 수행하고자 할 경우, 710단계에서 상기 신규 송신단말2(704)는 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신을 위한 스케쥴링에 참여하기로 결정한다. 그리고, 상기 신규 송신단말2(704)는 기지국으로부터 수신한 SIB를 통해서 획득하거나, 미리 세팅되어 있는 현재 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임 즉, SA/SR프레임을 모니터링(monitoring)한다.
만약, 상기 신규 송신단말2(704)가 상기 송신단말(700)과 미리 결정된 수신 거리의 외부에 위치하는 경우를 가정하자. 그러면, 상기 신규 송신단말2(704)는 상기 송신단말1(700)의 SA신호를 수신할 수 없는 상태이다. 이에 따라, 716단계에서 상기 신규 송신단말2(704)는 현재 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 현재 할당되지 않은 자원을 확인한다. 이 과정에서, 상기 신규 송신단말2(704)는 상기 SA를 수신하지 못함에 따라 상기 송신단말1(700)의 D2D 통신의 데이터 송신을 위한 자원을 인지하지 못한 상태이다. 따라서, 상기 신규 송신단말2(704)는 상기 송신단말1(704)이 SA 신호의 스케쥴링 ID가 지시하는 자원과 동일한 자원을 D2D 통신의 데이터 송신을 위한 자원으로 결정할 수 있다. 716단계에서 상기 신규 송신단말2(704)가 동일한 자원을 결정한 경우를 가정하자. 그리고, 722단계에서 상기 신규 송신 단말2(704)는 상기 결정한 자원의 경쟁 인덱스를 결정한다.
한편, 상기 송신단말1(700)의 미리 결정된 수신 거리 내에 위치한 상기 수신단말1(702)은 상기 현재 스케쥴링 주기의 상기 SA/SR 프레임동안 상기 SA 신호만을 수신한 경우를 가정하자. 따라서, 714단계에서 상기 수신단말1(702)은 상기 SA 신호를 SE 신호로 결정하고, 결정된 SE 신호로 송신한다.
이를 수신한 상기 송신단말1(700)은 상기 수신단말1(702)의 존재를 인지함에 따라, 718a 단계 내지 718b단계에서 상기 현재 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 상기 SA에 포함된 스케쥴링 ID에 매핑된 자원을 사용하여 D2D 통신의 데이터 송신을 수행한다.
이후, 720단계에서의 상기 송신단말1(700)은 다음 스케쥴링 주기에서 D2D 통신을 위한 데이터가 존재하여 상기 이미 할당받은 자원에 대한 상기 SA 상태를 유지하기로 결정한 경우를 가정한다. 그러면, 724a단계 내지 724b단계에서 상기 송신단말1(700)은 다음 스케쥴링 주기의 SA/SR 프레임에서 SA 신호를 방송한다. 마찬가지로, 724c단계에서 상기 신규 송신단말2(704)는 상기 다음 스케쥴링 주기의 SA/SR 프레임에서 상기 결정한 자원에 대응하는 스케쥴링 ID 및 경쟁 인덱스를 포함하는 SR 신호를 방송한다. 이때, 상기 수신단말1(702) 및 수신단말2(706) 각각이 상기 송신단말1(700) 및 신규 송신단말2(704) 각각에 대해 미리 결정된 수신 거리 내에 위치하는 경우를 가정하자. 그러면, 상기 수신단말1(702) 및 수신단말2(706)는 상기 다음 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임에서 각각 상기 송신단말1(700)의 SA 신호와 상기 신규 송신단말2(704)의 SR 신호를 동시에 수신하게 된다. 이 경우, 본 발명의 실시 예에 따라 우선 순위 파라미터들을 기반으로 우선 순위 조건을 결정하고, 결정된 우선 순위 조건 내에서 우선 순위가 높은 제어 신호를 SE 신호로서 선택할 수 있다. 일 예로, SA 신호 및 SR 신호가 동일 자원에 대한 정보를 포함할 경우, 상기 SA 신호의 우선순위를 SR 신호의 우선순위보다 높게 둔 조건을 가정하자. 그리고, 상기 수신단말1(702) 및 수신단말2(706) 각각이 동시에 수신한 SA 신호 및 SR 신호가 동일 자원에 대한 정보를 포함한 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 수신단말1(702) 및 수신단말2(706) 각각은 SE신호를 송신하지 않고, 우선순위를 갖는 상기SA 신호를 수신한 이후 동작을 수행한다. 그러면, 상기 신규 송신단말2(704)는 상기 SR 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 없기 때문에, 상기 다음 스케쥴링의 데이터 프레임에서 D2D 통신의 데이터 송신을 포기한다. 한편, 다른 실시 예에 따라 동일 자원에 대한 정보를 포함하는 상기 SA 신호 및 상기 SR 신호를 동시에 수신한 수신단말이 미리 결정된 우선순위를 기반으로 판단하여 상기 SR신호를 SE 신호로 결정하고 상기 SR 신호에 대한 SE 신호를 추가적으로 송신할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 해당 수신단말이 미리 설정한 우선 순위가 높은 조건을 만족하는 다수의 제어 신호 즉, SA 신호 및 SR 신호들을 수신한 경우, 앞서 설명한 우선 순위 파라미터들을 세분화하여 단계적으로 SE신호를 송신할 대상 제어 신호를 결정할 수 있다. 그리고, 상기 우선 순위 파라미터들은 서로 간에도 우선순위를 갖을 수 있다. 또 다른 예로, SA 및SR신호의 우선순위가 모두 동일한 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 선택적으로, 728a단계 내지 728b단계 각각에서 수신단말1(702) 및 수신단말2(706) 각각은 앞서 설명한 우선 순위 조건들 중 미리 결정한 순서에 해당 우선 순위 조건에서 가장 높은 우선 순위를 갖는 제어 신호를 선택할 수 있다. 일 예로, 경쟁 인덱스를 기반으로 SE 신호를 결정하는 경우를 가정하자. 만약, SE 신호의 결정 대상이 다수일 경우, 730a단계 내지 730b단계에서 상기 수신단말1(702)와 상기 수신단말2(706) 각각은 상기 수신한 SA 및 SR 신호에 포함된 경쟁 인덱스를 기반으로 SE 신호를 결정한다. 예를 들어, 상기 수신단말2(706)가 상기 SA 및 SR 신호 중 상기 SA 신호에 포함된 경쟁 인덱스가 높음을 확인한 경우를 가정하자. 그러면, 732a단계 내지 732b단계에서 상기 수신단말2(706)는 상기 다음 스케쥴링 주기의 SE 프레임에서 상기 SE 신호로 상기 송신단말1(700)이 송신한 상기 SA 신호를 송신한다. 이를 수신한 상기 송신단말1(700)은 734a단계 내지 734b단계에서 상기 SA 신호에 대한 응답 신호를 송신한 수신 단말2(706)의 존재를 확인하고, 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 상기 SA 신호에 포함된 자원을 이용하여 D2D 통신을 위한 자원을 송신한다.
도 8a,b는 본 발명의 실시 예에 따라 수신 단말들이 서로 다른 제어 신호를 수신하는 경우의 D2D 스케쥴링 동작 흐름도의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 수신단말1(802)은 송신단말1(800)과 미리 결정된 수신 거리 내에 위치하고, 수신단말2(806)은 상기 수신 거리의 외부에 위치한 경우를 가정하자.
상기 송신단말1(800)은 앞서 설명한 SR 및 SE 신호의 송수신을 통해서 D2D 통신을 위한 자원을 이미 할당받은 SA 상태임을 가정한다. 이 경우, 상기 송신단말1(800)이 D2D 통신을 위한 데이터가 있는 경우, 808단계에서 상기 송신단말8(800)은 상기 할당받은 자원에 대한 상기 SA 상태를 유지하기로 결정한다.
한편, 신규 송신단말2(804)가 D2D 통신을 수행하고자 할 경우, 810단계에서 상기 신규 송신단말2(804)는 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신을 위한 스케쥴링에 참여하기로 결정한다. 그리고, 상기 신규 송신단말2(804)는 기지국으로부터 수신한 SIB를 통해서 획득하거나, 미리 세팅되어 있는 현재 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임 일 예로, SA/SR 프레임을 모니터링한다.
812단계에서 상기 송신단말1(800)은 자신이 이미 할당받은 자원에 대한 정보를 포함하는 SA1 신호를 현재 스케쥴링 주기의 스케쥴링 프레임 일 예로, 상기 SA/SR 프레임에서 방송한다. 이 경우, 상기 수신 거리 내에 위치한 상기 수신단말1(802)은 상기 SA1 신호를 수신하는 반면, 상기 수신 거리의 외부에 위치한 상기 수신단말2(806)은 상기 SA1 신호를 수신하지 못한 상태이다. 그러면, 814단계에서 상기 수신단말1(802)은 상기 현재 스케쥴링 주기의 상기 SA/SR 프레임에서 상기 SA1 신호를 수신함에 따라 상기 송신단말1(800)을 D2D 통신의 대상 단말로 결정한다.
이후, 818단계에서 상기 송신단말1(800)은 상기 현재 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 상기 SA1 신호에 포함된 자원을 사용하여 D2D 통신을 위한 데이터를 송신한다. 결과적으로, 상기 SA1 신호를 수신한 상기 수신단말1(802)은 상기 SA 1 신호에 포함된 자원을 모니터링 함에 따라 상기 데이터를 수신하게 된다.
이후, 820단계에서 상기 송신단말1(800)은 다음 스케쥴링 주기에서 D2D 통신을 위한 데이터가 존재하여 상기 SA상태를 유지하기로 결정한 경우를 가정한다. 그러면, 823단계에서 상기 송신단말1(800)은 앞서 SR 및 SE 송수신을 통해서 확인한 상기 수신단말1(802)에게 다음 스케쥴링 주기의 SA/SR 프레임에서 상기 SA 1신호를 방송한다.
한편, 816단계에서 상기 신규 송신단말2(804)는 현재 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 현재 할당되지 않은 자원을 확인한다. 이 과정에서, 상기 신규 송신단말2(804)는 상기 SA신호의 수신 성공 여부에 따라 상기 송신단말1(800)의 D2D 통신의 데이터 송신을 위한 자원의 인지 여부가 결정되며, 상기 결정 결과에 따라 상기 SA신호를 수신 성공한 경우 상기 송신단말 1(800)과 동일하지 않은 자원을 결정할 수 있다. 그러나, 상기 SA1 신호의 수신에 실패한 경우, 상기 신규 송신단말2(804)는 상기 송신단말1(800)과 동일하지 않은 자원을 결정하는 경우를 보정장하기 어렵다 만약, 동일 자원을 할당한 경우는, 도 7의 동작 예에 해당하며, 동일하지 않은 자원을 할당한 경우는 도 6의 동작 예에 해당하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 822단계에서 상기 신규 송신 단말2(804)는 상기 결정한 자원의 경쟁 인덱스를 결정한다.
그리고 나서, 824a단계 내지 824b단계에서 상기 신규 송신단말2(804)는 다음 스케쥴링 주기의 SA/SR 프레임에서 상기 결정한 자원 및 경쟁 인덱스를 포함하는 SR신호를 방송한다. 이때, 상기 수신단말1(802) 및 수신단말2(806) 각각이 상기 신규 송신단말2(804)에 대해 미리 결정된 수신 거리 내에 위치하는 경우를 가정하자. 그러면, 상기 수신단말1(802) 및 수신단말2(806)는 각각 상기 다음 스케쥴링 주기의 SA/SR링 프레임에서 상기 신규 송신단말2(804)의 SR 신호를 수신한다.
이 경우, 상기 수신단말2(802)는 상기 송신단말1(800)의 SA1 신호 및 상기 신규 송신단말2(804)의 SR 신호를 수신한 상태이다. 따라서, 826단계에서 상기 수신단말1(802)은 앞서 설명한 우선순위 파라미터들을 기반으로 결정된 우선순위 조건에 따라 SE 신호를 결정한다. 일 예로, SA 신호 대비 SR 신호의 우선순위를 높게 설정한 경우를 가정하면, SR 신호를 SE 신호로 결정한다. 그리고, 선택적으로, 상기 수신단말1(802)이 우선순위조건에 따라 결정한 SE 신호의 대상이 다수일 경우, 830단계에서 상기 수신단말1(802)은 상기 다수의 신호 각각에 포함된 경쟁 인덱스가 가장 높은 신호를 최종 SE 신호로 결정한다. 결과적으로, 도 8b를 참조하면, 831a 단계 내지 831b단계에서 상기 수신단말1(802)은 다음 스케쥴링 주기의 SE 프레임에서 SE1 신호로 결정된 SR 신호를 방송한다. 그러면, 상기 수신단말1(802)과 미리 설정된 수신 거리 내에 위치한 송신단말1(800) 및 신규 송신단말2(804) 모두 상기 SR신호를 상기 SE1 신호로서 수신한다.
한편, 828단계에서 상기 수신단말2(806)는 상기 신규 송신단말2(804)로부터 SR 신호만을 송신한 상태이므로, SE 신호로 상기 SR 신호를 결정한다. 그러면, 832단계에서 상기 수신단말2(806)은 상기 다음 스케쥴링 주기의 SE 프레임에서 상기 SR 신호를 SE 2신호로서 송신한다.
그러면, 834a단계에서 상기 송신단말1(800)은 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 D2D 통신을 위한 데이터를 송신할 지 여부를 결정한다. 즉, 상기 송신단말1(800)은 자신이 송신한 SA1 신호에 대한 응답을 수신하지 못한 상태에서 SR 신호를 SE신호로서 수신한 상황이다. 따라서, 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 D2D 통신의 데이터 송신을 포기한다.
834b단계에서 상기 송신단말2(804)는 수신단말1(802)의 SE1 신호와 수신단말2(806)의 SE2신호를 획득함에 따라 상기 송신단말1(800)의 존재를 인지한다. 그리고, 이들 중 미리 설정된 상기 SE2가 자신의 SR 신호임을 확인함에 따라, 상기 송신단말2(804)는 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 하기로 결정한다. 만약, 상기 우선 순위의 조건을 만족하는 SE 신호가 다수일 경우, 다음 우선 순위의 조건 일 예로, 경쟁 인덱스가 높은 SE 신호를 기반으로, 상기 D2D 통신을 위한 데이터의 송신 여부를 결정한다. 그러면, 838단계에서 상기 신규송신단말2(804)는 상기 SR신호에서 결정한 자원을 상기 D2D 통신을 위한 데이터를 위한 자원으로 확정하고, 상기 자원에 대한 정보를 포함하는 SA2신호를 방송한다. 그리고, 840단계에서 상기 신규 송신단말2(804)는 상기 자원을 이용하여 상기 다음 스케쥴링 주기의 데이터 프레임에서 상기 D2D 통신을 위한 데이터를 송신한다.
도 9a는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링은, SR 신호에 대한 SE 신호가 수신됨에 따라 SA 신호가 연동되는 동작을 나타낸다.
도 9a를 참조하면, 일 예로, 1st 스케쥴링 주기(900)와 2nd 스케쥴링 주기(912)는 스케쥴링 프레임(902, 914)와 데이터 프레임(908, 920)을 포함한다. 상기 스케쥴링 프레임(902, 914)은 SA 신호와 SR 신호를 모두 송신할 수 있는 SA/SR 프레임(904, 914)과 SE 신호를 송신할 수 있는 SE 프레임(906, 916)을 포함한다. 상기 SA/SR 프레임(904)은 해당 신호 내에 SA 신호 및 SR 신호를 구분할 수 있는 구분자 등을 포함시킬 수 있다. 상기 스케쥴링 프레임(902, 914)의 경우, D2D 통신을 위한 가용 밴드를 일정 간격의 서브 밴드들로 분할하고, 각 서브 밴드 별로 스케쥴링 ID를 매핑한다. 그리고, 각 스케쥴링 ID 별로 동일 서브밴드는 SA/SR 프레임(904, 916)과 SE 프레임(906, 918)을 위한 서브프레임으로 분할된다. 그리고, 각 스케쥴링 ID는 상기 데이터 프레임(908, 920)을 구성하는 데이터 서브 프레임들 중 미리 결정된 데이터 서브 프레임들이 매핑되어 있다. 예를 들어, 스케쥴링 ID #0의 경우, 총 3개의 데이터 서브 프레임이 매핑된다. 만약, 단말1이 스케쥴링 ID#0에 대응하는 서브 밴드의 SA/SR 프레임(904)를 통해서 SA 신호를 송신한 후, 이에 대한 응답으로, 상기 스케쥴링 ID#0에 대응하는 서브 밴드의 SE 프레임(906)에서 상기 SA 신호가 SE로서 수신되면, 상기 단말 1은 상기 데이터 프레임(908)을 구성하는 서브 프레임들 중 스케쥴링 ID#0이 매핑된 데이터 서브 프레임들을 통해서 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 수행할 수 있다. 한편, 상기 SA신호에 대한 SE 신호는 음성과 같이 한번 할당한 자원에 대해 장시간 할당이 유지되는 경우 생략될 수도 있다.
예를 들어, 참조 번호 910a에 도시한 바와 같이, 단말 2는 스케쥴링 ID #1에 대응하는 서브 밴드의 SA/SR 프레임을 통해서 SR 신호를 송신할 수 있다. 그리고, 상기 스케쥴링 ID #1에 대응하는 서브 밴드의 SE 프레임을 통해서 상기 SR 신호를 SE 신호로서 수신할 경우, 참조 번호 910b에 도시한 바와 같이, 상기 단말2는 2nd 스케쥴링 주기(912)의 스케쥴링 프레임(914)에서 스케쥴링 ID #1에 대응하는 서브 밴드의 SA/SR 프레임을 통해서 SA 신호를 송신한다. 이 경우, 스케쥴링 ID #1에 대응하는 서브 밴드의 SE 프레임을 통해서 SA가 SE로서 응답이 수신된다면, 상기 단말 2는 D2D 통신을 위한 데이터를 송신할 대상의 응답을 확인함에 따라, D2D 통신을 수행하기로 결정한다. 단말 2 역시, 2nd 스케쥴링 주기(902)에서 데이터 프레임(912)을 구성하는 서브 프레임들 중 스케쥴링 ID#1에 매핑된 데이터 서브 프레임들을 통해서 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 수행할 수 있다.
도 9a의 실시 예에서는, 스케쥴링 ID 별로 스케쥴링 프레임 및 데이터 프레임 각각의 자원 블록이 매핑됨에 따라 SA 신호 및 SR 신호를 통해서 별도의 자원에 대한 정보를 송신할 필요 없이, D2D 통신을 위한 스케쥴링을 수행할 수 있다.
도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9b를 참조하면, 스케쥴링 주기(920)는 총 3개의 데이터 블록들 즉, 1st 데이터 블록(922), 2nd 데이터 블록(924) 및 3rd 데이터 블록(926)으로 구성된다. 도 9b의 실시 예에서는 스케쥴링 주기(920) 내에서 SA 신호, SR 신호 및 SE 신호의 송신을 위한 별도의 구간을 분리하지 않고, 데이터 구간을 공유하여 사용한다. 일 예로, 상기 1st 데이터 블록(922)은 SA 프레임으로 사용하고, 상기 2nd 데이터 블록(924)은 SR 프레임으로 사용하고, 마지막 상기 3rd 데이터 블록(926)은 SE 프레임으로 사용하는 경우를 가정하자. 그리고, D2D 통신을 위한 가용 밴드는 일 예로, 3개의 서브 밴드들로 분할되고, 각 서브 밴드 별로 스케쥴링 ID가 매핑된 경우를 가정하자.
만약, 도면에 도시하지는 않았으나, 이전 스케쥴링 주기에서 단말 1이 송신한 SR 신호에 대한 SE 신호가 상기 SR신호로 수신된 경우, 상기 스케쥴링 주기(920)의 1st 데이터 블록(920)에서 비워 있는 자원 블록을 통해서 스케쥴링 ID #0을 포함하는 SA를 송신할 수 있다. 그리고, 상기 단말 1은 2nd 데이터 블록(924) 및 3rd 데이터 블록(926) 각각의 스케쥴링 ID #0에 대응하는 자원 블록을 통해서 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 단말3은 상기 1st 데이터 블록(922)에서 비어 있는 자원 블록 일 예로, 스케쥴링 ID#2에 매핑된 자원 블록을 확인한 경우(927)를 가정하자. 그러면, 상기 UE3은 상기 2nd 데이터 블록(924) 중 상기 스케쥴링 ID#2에 매핑된 자원 블록을 통해서 SR 신호를 송신(928)한다. 마찬가지로, 상기 3rd 데이터 블록(926) 중 상기 스케쥴링 ID#2에 대응하는 자원 블록을 통해서 상기 SR 신호를 SE 신호로 수신(929)한 경우, 상기 단말 3은 다음 스케쥴링 주기에서 스케쥴링 ID #2에 대응하는 자원 블록들을 이용하여 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 수행할 수 있다.
도 9c는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9c를 참조하면, 스케쥴링 주기(930)는 일 예로, SA/SR 프레임(932)과 방송 프레임(934)을 포함한다. 상기 방송 프레임(934)는 다수의 데이터 서브프레임들을 포함한다. 1st 스케쥴링 주기(930)의 상기 SA/SR 프레임(932)을 통해서 SA 신호 또는 SR 신호가 송신될 수 있다. 그리고, 일 예로, 상기 방송 프레임(934) 중 1st 데이터 서브 프레임(938)을 SE 프레임 구간으로 미리 설정한다. 이에 따라 상기 1st 데이터 서브 프레임(938)을 구성하는 자원 블록들 중 비어 있는 블록을 통해서 SA 신호 혹은 SR 신호에 대한 SE 신호가 송신될 수 있다. 구체적인 예로, 임의의 단말이 상기 1st 스케쥴링 주기(930)의 SA/SR 프레임(932)에서 스케쥴링 ID#1에 대응하는 자원 블록을 통해서 SR 신호가 송신한 경우를 가정하자. 그리고, 상기 SE 프레임(936)의 스케쥴링 ID#1에 대응하는 자원 블록을 통해서 상기 SR 신호가 SE신호로 수신된 경우, 상기 단말은 2nd 스케쥴링 주기(939)의 SA/SR 프레임에서 스케쥴링 ID#1에 대응하는 자원 블록을 통해서 SA 신호를 송신한다. 이때, 상기 단말은 상기 SR 신호를 SE 신호로서 수신함에 따라 상기 SR 신호가 포함한 자원을 상기 D2D 통신을 위한 데이터 자원으로 확정하고, 상기 자원에 대한 정보를 상기 SA 신호에 포함시킨다. 도 9d는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링을 위한 프레임의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9d를 참조하면, 다른 예로, 1st 스케쥴링 주기(940)는 SA 프레임(942)과 방송 프레임(944)을 포함한다. 상기 방송 프레임(944)는 다수의 데이터 서브프레임들을 포함한다. 그리고, 상기 방송 프레임(944) 중 1st 데이터 서브 프레임(946)을 SR 프레임 구간으로 설정하고, 3rd 데이터 서브 프레임(948)을 SE 프레임 구간으로 미리 설정한다. 따라서 상기 1st 데이터 서브 프레임(946)을 구성하는 자원 블록들 중 비어 있는 자원 블록을 통해서 SR 신호의 송신이 가능하다. 마찬가지로, 상기 3rd 데이터 서브 프레임(948)을 구성하는 자원 블록을 통해서 비어 있는 자원 블록을 통해서 상기 SR 신호에 대한 SE 신호의 송신 역시 가능하다. 구체적인 예로, 임의의 단말이 상기 1st 스케쥴링 주기(940)의 상기 SR 프레임(946)을 통해서SR 신호를 송신한 경우를 가정하자. 이후, 상기 1st 스케쥴링 주기(940)의 SE 프레임(948)을 통해서 상기 SR 신호를 SE 신호로 수신한 경우, 상기 단말은 2nd 스케쥴링 주기(949)의 SA 프레임에서 SA 신호를 송신한다. 마찬가지로, 상기 단말은 상기 SR 신호를 SE 신호로서 수신함에 따라 상기 SR 신호가 포함한 자원을 상기 D2D 통신을 위한 데이터 자원으로 확정하고, 상기 자원에 대한 정보를 상기 SA 신호에 포함시킨다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 단말의 블록도의 일 예이다.
도 10을 참조하면, 송신 단말(1000)은 송수신부(1004)와, 제어부(1002) 및 기기간 통신 결정부(1006)로 구성된다. 도 10의 송신 단말(1000)의 구성은 설명의 편의상 본 발명의 동작에 따라 구분된 것으로, 다른 실시 예에 따라 하나의 서브 유닛이 다수의 서브 유닛들로 세분화되거나, 다른 서브 유닛과 융합될 수도 있다.
상기 송수신부(1004)는 본 발명의 실시 예에 따른 스케쥴링 프레임에서 SE 신호를 수신한다. 제어부(1002)는 상기 스케쥴링 프레임에서 SR 신호 및 SA 신호의 송신을 결정하고, 상기 송수신부(1004)를 통해서 해당 제어 신호를 방송한다. 이후, 상기 기기간 통신 결정부(1006)는 수신되는 SE 신호에 따라 D2D 통신을 위한 데이터 송신을 수행할 지 여부를 결정한다. 데이터 송신의 수행을 결정할 경우, 상기 송수신부(1004)를 통해서 해당 데이터 프레임에서 상기 SR 신호 혹은 SA 신호를 통해서 결정한 자원 블록을 이용하여 데이터를 방송한다. 상기 송신 단말은 앞서 설명한 도 3a 내지 도 9d의 설명에 따라 동작하는 것으로, 각 실시 예별 구체적인 설명은 중복되어 생략한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 단말의 블록도의 일 예이다.
도 10을 참조하면, 수신 단말(1100)은 송수신부(1104)와, 제어부(1102) 및 기기간 통신 결정부(1106)로 구성된다. 도 10의 송신 단말(1100)의 구성은 설명의 편의상, 본 발명의 동작에 따라 구분된 것으로, 다른 실시 예에 따라 하나의 서브 유닛이 다수의 서브 유닛들로 세분화되거나, 다른 서브 유닛과 융합될 수도 있다.
상기 수신단말(1100)의 송수신부(1104)는 해당 스케쥴링 프레임에서 SR 또는 SA 신호를 수신한다. 그러면, 상기 제어부(1102)는 복수의 제어 신호를 수신할 경우, 미리 결정되어 있는 우선 순위에 따라 SE 신호의 대상을 결정하도록 응답 신호 결정부(1106)를 제어하고, 해당 신호를 그대로 상기 송수신부(1104)를 통해서 방송한다. 상기 수신 단말은 앞서 설명한 도 3a 내지 도 9d의 설명에 따라 동작하는 것으로, 각 실시 예별 구체적인 설명은 중복되어 생략한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (24)

  1. 기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법에 있어서,
    상기 스케쥴링의 요청을 송신하는 과정과,
    상기 요청의 응답을 수신하면, 상기 응답이 상기 요청임을 확인하는 과정과,
    상기 응답이 상기 요청이면, 상기 기기간 통신의 데이터 송신을 수행하기로 결정하는 과정을 포함하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요청임을 확인하면, 상기 데이터 송신을 위해 할당된 자원을 지시하는 정보를 방송하는 과정을 더 포함하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    미리 결정된 시구간 동안 상기 응답이 수신되지 않으면, 현재 스케쥴링 주기에서 상기 데이터 송신을 수행하지 않기로 결정하는 과정을 포함하는 자원 할당 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 응답이 다수일 경우, 상기 다수의 응답들 중 미리 결정된 우선 순위를 만족하는 응답을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 응답이 상기 요청인 경우, 상기 데이터 송신을 수행하기로 결정하는 과정을 포함하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 요청 및 응답을 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 분리되는 구간임을 특징으로 하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 요청 및 응답을 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 공유되는 구간임을 특징으로 하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 요청은 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간을 지시하는 정보를 포함하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  8. 기기간 통신을 위한 스케쥴링 방법에 있어서,
    상기 스케쥴링을 위한 적어도 하나의 제어 신호를 수신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 제어 신호가 포함하는 우선 순위 정보를 기반으로 응답 신호를 결정하고, 상기 응답 신호를 송신하는 과정을 포함하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 신호는,
    상기 기기간 통신을 수행하고자 하는 송신측 단말이 송신한 상기 스케쥴링의 요청과 상기 기기간 통신을 위해 할당된 자원을 지시하는 정보 중 하나임을 특징으로 하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 우선 순위 정보는,
    해당 자원의 경쟁 인덱스, 그룹 식별자, 그룹 우선순위, 수신 전력 품질, 선점 여부 중 하나를 포함하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어 신호를 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 분리되는 구간임을 특징으로 하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어 신호를 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 공유되는 구간임을 특징으로 하는 기기간 통신을 위한 자원 할당 방법.
  13. 기기간 통신을 위한 스케쥴링을 수행하는 단말에 있어서,
    상기 스케쥴링의 요청을 송신하는 송수신부와,
    상기 요청의 응답을 수신하면, 상기 응답이 상기 요청임을 확인하고, 상기 기기간 통신의 데이터 송신을 수행하기로 결정하는 제어부를 포함하는 단말.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 요청임을 확인하면, 상기 데이터 송신을 위해 할당된 자원을 지시하는 정보를 방송하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 하는 단말.
  15. 제13항에 있어서,
    미리 결정된 시구간 동안 상기 응답이 수신되지 않으면, 상기 제어부는, 현재 스케쥴링 주기에서 상기 데이터 송신을 수행하지 않기로 결정함을 특징으로 하는 단말.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 응답이 다수일 경우, 상기 다수의 응답들 중 미리 결정된 우선 순위를 만족하는 응답을 결정하는 과정과, 상기 결정된 응답이 상기 요청인 경우, 상기 데이터 송신을 수행하기로 결정함을 특징으로 하는 단말.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 요청 및 응답을 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 분리되는 구간임을 특징으로 하는 단말.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 요청 및 응답을 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 공유되는 구간임을 특징으로 하는 단말.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 요청은 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간을 지시하는 정보를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  20. 기기간 통신을 위한 스케쥴링을 수행하는 단말에 있어서,
    송수신부가 상기 스케쥴링을 위한 적어도 하나의 제어 신호를 수신함을 인지하면, 상기 적어도 하나의 제어 신호가 포함하는 우선 순위 정보를 기반으로 응답 신호를 결정하는 제어부와,
    상기 응답 신호를 송신하는 상기 송수신부를 포함하는 단말.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 신호는,
    상기 기기간 통신을 수행하고자 하는 송신측 단말이 송신한 상기 스케쥴링의 요청과 상기 기기간 통신을 위해 할당된 자원을 지시하는 정보 중 하나임을 특징으로 하는 단말.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 우선 순위 정보는,
    해당 자원의 경쟁 인덱스, 그룹 식별자, 그룹 우선순위, 수신 전력 품질, 선점 여부 중 하나를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제어 신호를 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 분리되는 구간임을 특징으로 하는 단말.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제어 신호를 수신하는 구간은,
    하나의 스케쥴링 주기 내에서 상기 기기간 통신을 위한 데이터 송수신 구간과 공유되는 구간임을 특징으로 하는 기기간 통신을 위한 단말.
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