KR20150110258A

KR20150110258A - 단말 간 통신을 위한 동기화 지원 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20150110258A
Application number: KR1020140101993A
Authority: KR
Inventors: 박승훈; 류현석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2015-10-02
Also published as: KR20150110277A; KR102261403B1

Abstract

본 개시는 단말의 단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 방법에 있어서, 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝 동작; 상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 송신 단말로써 수립(establish)하는 동작; 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보를 포함하는 동기채널을 송신하는 동작; 및 상기 타이머 값 정보에 근거한 제2 스캐닝 동작을 포함하는 동기화 지원 방법을 제안한다.

Description

단말 간 통신을 위한 동기화 지원 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING SYNCHRONIZATION IN D2D COMMUNICATION}

본 개시는 단말 간 통신을 위한 동기화 지원 방법, 장치 및 단말 간 통신에서 단말에 의해 사용되는 전송 자원 구조에 관한 것이다.

최근 스마트 폰 보급으로 인해 데이터 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 방송통신위원회에 따르면 스마트 폰 보급이 가속화됨에 따라 2013년의 모바일 데이터 트래픽이 이전에 비해 3 배 증가되었다고 보고되었다. 스마트 폰 사용자 수는 더욱 증가할 것이고 이를 이용한 응용 서비스들은 더욱 더 활성화될 것이므로, 모바일 데이터 트래픽은 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 있는데, 최근 디바이스간 직접통신 기술이 주목 받고 있다. D2D (Device to Device) 통신으로 불리는 이 기술은 셀룰러 이동통신에 의해 사용되는 허가 대역과 무선 랜과 같은 통신에 의해 사용되는 비 허가 대역에서 모두 주목을 받고 있다.

디바이스간 직접 통신이 셀룰러 이동통신과 융합되는 경우, 기지국의 트래픽 수용 능력을 증가시키고 과부하를 줄일 수 있다는 점에서 주목할 만하다. 즉, 동일한 셀 또는 서로 인접한 셀 내의 단말 (또는 사용자 단말: User Equipment)들이 서로 간에 D2D 링크를 설정한 뒤 기지국 (또는 eNB: evolved NodeB)을 거치지 않고 데이터를 D2D 링크를 통해서 직접 주고받으면, 두 번의 링크 (즉, 단말에서 기지국으로의 링크 및 상기 기지국에서 타 단말로의 링크)를 한 번의 링크 (즉, 상기 단말에서 상기 타 단말로의 링크)로 줄일 수 있으므로 이득이다.

비 허가 대역에서의 연구는, 사람간의 통신, 사람과 사물간의 통신 및 사물간의 통신이 발생하는 요구를 인지하여 불필요한 무선 자원 낭비를 막고, 적절하게 지역적으로 발생하는 트래픽을 판단하여 서비스하는데 목적이 있다. 따라서, 다수의 디바이스가 서비스 또는 컨텐츠에 대한 정보를 주변에 방송하고 수신하는 과정을 효율적으로 운용하는 방법에 연구의 초점이 있다.

D2D 통신을 수행하기 위해서는 디바이스들 사이의 동기를 설정하는 과정이 요구된다. 디바이스는 동기식 기지국 또는 GPS (Global Positioning System) 수신모듈을 통해 수신되는 시간 정보를 사용하여 디바이스들 사이의 동기를 설정할 수 있다. 이와 같이 디바이스가 동기식 기지국 또는 GPS 수신모듈을 통해 수신되는 시간 정보를 사용하여 동기를 설정하는 방식에서, 디바이스는 동기식 기지국 또는 GPS 수신모듈과 접속이 필수적으로 요구된다.

그런데, 통신 사업자가 제공하는 통신 방식에 따라, 동기식 기지국을 지원하지 않을 수 있으므로, 동기식 기지국을 통해 수신되는 시간 정보를 사용하여 동기를 설정하지 못할 수 있다. 또한, 디바이스가 GPS 음영지역 (예컨대, 고층 빌딩들 사이, 터널, 건물의 실내 등)에 위치하게 되면, 디바이스가 GPS로부터 시간 정보를 수신하지 못하게 되어 디바이스의 동기를 설정하지 못할 수 있다. 결국, 동기식 기지국 또는 GPS 수신모듈과의 접속이 원활하지 않을 경우에는, 디바이스는 D2D 통신을 개시조차 할 수 없게 된다.

따라서, 본 개시에서는 D2D 통신을 위해 필요한 단말 간의 동기화를 지원하기 위한 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 개시에서는 클러스터 확장 방법과 클러스터 간 동기화 방법을 모두 지원하는 자원의 프레임 구조를 제공하고자 한다.

또한, 본 개시에서는 단말의 이동성을 고려하여, 동기화에 있어서 단말의 역할을 결정하거나 변경하는 방법 즉, 동기 송신 단말의 수립 (establishment) 방법 및 동기 송신 단말로의 소속(association) 방법을 제공하고자 한다.

본 개시는 단말의 단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 방법에 있어서, 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝 동작; 상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 송신 단말로써 수립 (establish)하는 동작; 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보를 포함하는 동기채널을 송신하는 동작; 및 상기 타이머 값 정보에 근거한 제2 스캐닝 동작을 포함하는 동기화 지원 방법을 제안한다.

또한 본 개시는 단말의 단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 방법에 있어서, 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝 동작; 상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 수신 단말로써 소속 (associate)하는 동작; 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보를 포함하는 동기채널을 수신하는 동작; 및 상기 타이머 값 정보에 근거한 제2 스캐닝 동작을 포함하는 동기화 지원 방법을 제안한다.

또한 본 개시는 단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 송신 단말에 있어서, 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝을 하고, 상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 송신 단말로써 수립 (establish)하고, 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보를 포함하는 동기채널을 송신하고, 상기 타이머 값 정보에 근거한 제2 스캐닝을 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 송신 단말을 제안한다.

또한 본 개시는 단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 수신 단말에 있어서, 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝을 하고, 상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 수신 단말로써 소속 (associate)하고, 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값을 포함하는 동기채널을 수신하고, 상기 타이머 값에 근거한 제2 스캐닝 동작을 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 수신 단말을 제안한다.

본 개시는 D2D 네트워크를 위해 효율적인 동기화를 제공할 수 있으며, 또한 단말 간 일대일, 일대다 통신에 있어서 클러스터 확장 동기 방법과 클러스터 간 동기 방법을 모두 지원하여 저전력과 동기 성능을 동시에 만족할 수 있다.

또한, 본 개시는 타이머 기반 스캐닝을 적용함으로써 이동성이 있는 동적인 네트워크에 효율적으로 적응할 수 있고 동기 성능 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 확장 방법을 개념화한 도면;
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 간 동기화 방법을 개념화한 도면;
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 확장 방법의 경우에 동기 중계 단말이 역할을 성공하는 경우와 실패하는 경우를 예시하는 도면;
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 간 동기화 방법의 경우에 단말이 동기 중계 단말로써의 역할을 성공하는 경우와 실패하는 경우를 예시하는 도면;
도 5는 클러스터 내의 단말들의 이동성을 예시하는 도면;
도 6은 클러스터 확장 방법에서 단말의 이동성에 따른 클러스터 구조 변화의 과정을 예시하는 도면;
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 동기 송신 단말의 선정과 동기 수신 단말의 소속 절차를 예시하는 도면;
도 8은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 동기 송신 단말의 선정과 동기 수신 단말의 소속 절차를 예시하는 도면;
도 9는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 동기 송신 단말의 선정과 동기 수신 단말의 소속 절차를 예시하는 도면;
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 동기 송신 단말 결정 절차를 거쳐 구성된 클러스터를 예시하는 도면;
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 동기 송신 단말과 동기수신 단말의 타이머 관련 동작을 예시하는 도면;
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도;
도 13은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도;
도 14a는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도;
도 14b는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도;
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말이 위치하는 부분적 네트워크 영역 환경을 예시하는 도면;
도 16은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말이 위치하는 부분적 네트워크 영역 환경을 예시하는 도면;
도 17은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 기지국 및 동기 송신 단말에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도;
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따라서 두 개의 동기 기준 단말 사이에 동기 송신 단말을 결정하는 방법을 예시하는 도면;
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따라서 세 개의 동기 기준 단말 사이에 동기 송신 단말을 결정하는 방법을 예시하는 도면;
도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말 장치의 구성을 예시하는 도면;
도 21과 도 22는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 단말의 동작을 도시한 도면;
도 23 내지 도 25는 타이머 또는 DFN 기반으로 어떻게 서로 다른 동기 그룹이 동기화될 수 있는지를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 하기에서 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 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.

기지국(Base Station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, BTS (base transceiver station), NodeB (NB), eNodB (eNB), AP(Access Point), 등으로 지칭될 수도 있다.

단말(User Equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, UE, 디바이스 (device), 이동국 (Mobile Station; MS), 이동장비 (Mobile Equipment; ME), 터미널 (terminal) 등으로 지칭될 수도 있다.

D2D 통신을 수행하는 단말은 그 역할에 따라서 동기 송신 단말과 동기 수신 단말로 구분될 수 있다. 동기 송신 단말 (동기 소스 (Synchronization Source)라고 호칭될 수도 있음)은 D2D 동기신호 (D2DSS; D2D Synchronization Signal) 또는 D2D 동기채널 (D2DSCH; D2D Synchronization Channel)을 송신하는 단말로써, 동기 기준 단말, 동기 지원 단말 및 동기 중계 단말을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는, D2D 동기신호를 송신하는 ‘기지국’이 하나의 ‘동기 송신 단말’로 취급될 수도 있다. 동기 수신 단말 (D2DUE라고 호칭될 수도 있음)은 동기신호 또는 동기채널을 (송신하지 않고) 수신하는 단말이다.

동기신호는 클러스터 또는 동기 송신 단말을 구분하는데 사용될 수 있는 동기 시퀀스를 포함하는 신호를 의미하고, 동기신호 자원이란 상기 동기신호를 전송하는데 사용되는 자원을 의미한다. 동기채널은 동기 관련 메시지 또는 시스템 관련 메시지를 포함하는 채널을 의미하고, 동기채널 자원은 상기 동기채널을 송신하는 자원을 의미한다. 동기 송신 단말은 동기신호 또는 동기채널을 송신할 수 있다. 이하에서는 편의상, 엄격히 구분되는 경우를 제외하고, 동기신호를 동기신호와 동기채널을 모두 포함하는 개념으로 설명할 수 있음을 유의해야 한다.

동기 기준 단말 (또는 Independent Synchronization Source (I-SS), 동기 대표(Synchronization Head; SH)로 호칭될 수 있음)은 클러스터를 생성하는 동기 대표 역할을 수행하는 동기 송신 단말이며, 기지국 영역 내에 존재하는 경우를 제외하면, 독립적으로 타이밍을 결정할 수 있다.

동기 지원 단말 (또는 Volunteering Synchronization Source (V-SS)로 호칭될 수 있음)은 서로 다른 2이상의 동기 기준 단말들이 서로 타이밍을 동기화할 수 있도록 자발적으로 도와주는 (Volunteering) 동기 송신 단말이다.

동기 중계 단말 (또는 Dependent Synchronization Source (D-SS)로 호칭될 수 있음)은 동기 기준 단말과 타이밍을 동기화한 후 상기 동기 기준 단말로부터의 동기신호 또는 동기채널을 중계 (즉, 수신 및 전달)하는 동기 송신 단말이다. 예로써, 동기 중계 단말이 기지국으로부터의 동기신호를 전달하는 경우에는, 상기 동기 중계 단말은 동기 대표 (SH)로써의 역할을 수행할 수도 있다.

D2D 통신에서 클러스터(cluster)란 하나의 동기 대표 (SH)에 소속 (associate)하는 하나 이상의 단말들의 집합을 의미한다. 즉, 하나의 클러스터에 소속하는 단말은 상기 동기 대표 (SH)로부터 송신되는 동기신호를 수신하는 단말로 정의될 수도 있다.

기지국이 탐색되지 않는 상황에서 단말 (또는 D2D 통신 디바이스)들이 서로 동기를 맞추려면, 단말은 타 단말로부터 송신되는 동기신호를 수신하고 상기 수신된 동기신호를 이용하여 타이밍을 동기화해야 한다. 따라서, 기지국이 탐색되지 않는 상황에 놓인 임의의 단말은 (상기 기지국 대신에) 동기신호를 주변 단말들에게 송신할 필요가 있다.

단말에 의한 동기신호의 송신은, 하나의 단말이 주변 통신 거리 내 모든 단말에게 신호를 송신하여야 하는, 단말 간 브로드캐스트 (Broadcast) 통신에는 적합하지 않을 수도 있다. 왜냐하면, 하나의 동기 송신 단말에 의해 구성되는 클러스터의 경계에 위치하는 동기 수신 단말은 주변의 다른 클러스터에 속한 동기 송신 단말로부터도 동기신호를 수신할 수 있는데, 자신이 속한 클러스터로부터의 동기신호에 의해 지시되는 기준시간과 상기 다른 클러스터로부터의 동기신호에 의해 지시되는 기준시간 사이에 오차가 존재할 수 있기 때문이다.

따라서 단말 입장에서 주변 단말과 동기화된 영역을 최대한 확보하기 위해서는 다음의 2가지 방법이 있을 수 있다.

한 가지 방법은 동기신호의 중계 (relay)를 통해 클러스터 자체의 크기를 넓히는 클러스터 확장 (cluster extension) 방법이다. 하지만 클러스터 확장 방법은 중계 홉(hop) 수의 제한이 있으므로, 클러스터가 확장되더라도 결국 클러스터의 경계는 존재할 수 밖에 없고, 상기 클러스터의 경계에서는 기준시간이 다른 인접 클러스터가 존재할 수 밖에 없다는 한계가 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 확장 방법을 개념화한 도면이다.

동기 기준 단말(100)의 최초 클러스터는 식별번호 114에 의해 지칭되는 원으로 표시될 수 있다. 상기 동기 기준 단말(100)의 동기신호를 중계하는 동기 중계 단말(102, 104)의 동작으로 인해, 상기 동기 기준 단말의 클러스터는 식별번호 112 및 116으로 지칭되는 원을 포함하도록 확장될 수 있다. 마찬가지로, 동기 기준 단말(110)의 클러스터도 동기 중계 단말(108, 106)의 동작으로 인해 확장될 수 있다.

그러나, 클러스터 확장 방법의 중계 홉 수 제한으로 인해 클러스터의 경계가 존재하고, 동기 기준 단말(110)의 클러스터의 경계에 위치하는 동기 중계 단말(106)은 인접하는 타 클러스터(116)내의 동기 송신 단말(104)로부터도 동기신호를 수신할 수 있다. 상기 동기 송신 단말(104)로부터의 동기신호는 자신이 속하는 클러스터 내의 동기 송신 단말(108)로부터의 동기신호와 기준시간이 일치하지 않을 수 있으므로, 여전히 클러스터 간의 오차는 존재하게 된다.

다른 방법으로는 인접한 클러스터 간에 기준시간을 일치시키는 클러스터 간 동기화 (Inter-Cluster Synchronization; ICS) 방법이 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 간 동기화 방법을 개념화한 도면이다.

클러스터 간 동기화 방법에서, 동기 지원 단말 (V-SS)(200)은, 각각 클러스터(212, 214)를 대표하는 복수 개의 인접 동기 기준 단말들 I-SS1(202), I-SS2(204) 사이에서 동기신호를 송신함으로써, 상기 복수 개의 인접 I-SS(202, 204)와 상기 V-SS(200)가 공통의 기준시간으로 수렴하도록 도와준다. 클러스터 간 동기화 방법은 실제적으로 클러스터의 경계가 사라지므로 성능은 우수하지만, 수렴시간이 필요하다는 한계점이 있다.

따라서 본 개시에서는 클러스터 확장 방법과 클러스터 간 동기화 방법이 함께 동작하기 위해 필요한 전송 자원의 프레임 구조, 동기 송신 단말의 선택 방법 및 동기 송신 단말로의 소속 (association) 방법을 제안하고자 한다.

LTE (Long Term Evolution) R12 (Release 12) 작업 아이템 (Work Item; WI)으로 예정된 D2D 표준화 작업에서, D2D 단말이 미리 정해진 주기 동안 스캐닝 (scanning)을 수행하고 스캐닝 구간 동안에 기존의 동기 기준 단말이 발견되면 상기 동기 기준 단말에 소속되고, 발견되지 않으면 상기 D2D 단말이 새로운 동기 기준 단말의 역할을 수행하는 방법이 논의 중이다. 또한, 임의의 D2D 단말이 클러스터 외부의 단말을 위한 동기신호를 릴레이 (relay)하는 방안이 고려 중이다. 따라서, 어떤 환경 또는 조건에서 단말이 동기 기준 단말로 선택되는지 또는 동기 기준 단말에 소속하는지가 구체화될 필요가 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 확장 방법의 경우에 동기 중계 단말이 역할을 성공하는 경우와 실패하는 경우를 예시하는 도면이다.

동기 기준 단말(300) 로부터의 동기신호를 중계하기 위한 기준으로써 단말이 수신하는 동기신호의 세기를 적용할 수 있다. 예를 들어, 수신 동기신호의 세기가 미리 정해진 임계 값보다 작거나 같은 경우에만 단말은 동기 중계 단말로 동작한다고 결정될 수 있다. 이는, 클러스터 내부에 너무 많은 동기 송신 단말이 존재함으로 인해 발생할 수 있는 송신 전력의 낭비 및 과다 간섭신호를 방지하기 위함이다.

도 3에서, 식별번호 302와 304로 표기되는 단말은 모두 상기 동기 기준 단말(300)의 클러스터(312) 내에 있다. 동기 기준 단말(300)의 클러스터를 나타내는 원(312)의 내부에 점선으로 표기된 작은 원(310)은 상기 동기 기준 단말(300)으로부터의 수신 동기신호의 세기가 X dBm 인 지점들을 나타낸다. 이때, 상기 작은 원(310)의 내부에 위치하는 단말(302)은 수신 동기신호의 세기가 임계 값(X dBm)보다 큰 값을 갖게 되므로, 동기 중계 단말로 동작하지 못한다 (즉, 실패한다). 반면에 상기 작은 원(310)의 외부에 위치하는 단말(304)은 수신 동기신호의 세기가 임계 값(X dBm)보다 작은 값을 갖게 되고, 동기 중계 단말로 동작하게 된다(즉, 성공한다). 그 결과로, 상기 동기 기준 단말(300)의 클러스터는 식별번호 314에 의해 표기되는 원을 포함하는 영역으로 확장되게 되고, 최초 클러스터(312)의 외부에 위치하던 단말(306)도 동기신호를 전달받게 된다. 즉, 하나의 클러스터의 어떤 상황 또는 조건에서 단말이 동기신호를 중계하는지에 따라서 상기 클러스터 외부 단말의 동기신호 수신 성공 여부가 결정될 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클러스터 간 동기화 방법의 경우에 단말이 동기 중계 단말로써의 역할을 성공하는 경우와 실패하는 경우를 예시하는 도면이다.

2 이상의 동기 기준 단말 사이에서 동기신호를 전달함으로써 기준시간을 수렴시키는 동기 지원 단말로 선택되기 위한 기준으로써 각 동기 기준 단말로부터의 수신 동기신호의 세기가 적용될 수 있다. 예를 들어, 2 이상의 동기 기준 단말로부터의 수신 동기신호의 세기가 모두 미리 정해진 임계 값보다 작거나 같은 경우에만 단말은 동기 중계 단말로 동작한다고 결정될 수 있다. 이는, 클러스터 내부에 너무 많은 동기 송신 단말이 존재함으로 인해 발생할 수 있는 송신 전력의 낭비 및 과다 간섭신호를 방지하기 위함이다.

도 4(a)에서, 식별번호 404, 408로 표기되는 단말은 모두 상기 동기 기준 단말(400)의 클러스터(410) 내에 있다. 단말(408)과 달리, 단말(404)은 상기 동기 기준 단말(400)의 클러스터 내부에 있으면서 동시에 동기 기준 단말(402)의 통신가능거리 (또는 커버리지) 내에 위치하므로 동기 지원 단말로써 선택될 가능성이 있다.

점선으로 표기된 작은 원(420, 422)은 동기 기준 단말(400, 402)으로부터의 수신 동기신호의 세기가 X dBm 인 지점들을 나타낸다. 상기 작은 원(420, 402)의 외부에 위치하는 단말(404)은, 수신 동기신호의 세기가 임계 값(X dBm)보다 작은 값을 갖게 되고, 동기 지원 단말로 동작하게 된다(즉, 성공한다). 그 결과로, 상기 동기 기준 단말(400, 402)들의 기준시간은 공통된 값을 갖도록 수렴하게 된다. 본 개시에서 동기신호가 수신되는 영역을 나타내는 큰 원에 해당하는 영역은 동기신호의 수신 탐지에 성공하였음을 의미한다. 추가적으로 특정한 수신 전력 이상으로 동기 신호가 수신되었음을 의미할 수도 있다.

도 4(b)에서, 식별번호 406으로 표기되는 단말은 상기 동기 기준 단말(400)의 클러스터(410) 내에 있다. 상기 단말(406)은 상기 동기 기준 단말(400)의 클러스터 내부에 있으면서 동시에 동기 기준 단말(402)의 통신가능거리 (또는 커버리지) 내에 위치하므로 동기 지원 단말로써 선택될 가능성이 있다.

그러나, 상기 단말(406)은 작은 원(420, 422)의 내부에 위치하므로, 동기 기준 단말(400, 402)로부터의 수신 동기신호의 세기가 임계 값(X dBm)보다 큰 값을 갖게 되므로, 동기 지원 단말로 동작하지 못하게 된다 (즉, 실패한다).

도 5는 클러스터 내의 단말들의 이동성을 예시하는 도면이다.

클러스터 내부의 동기 기준 단말(500)과 동기 수신 단말(502, 504)뿐만 아니라, 클러스터 외부의 단말(506)도 이동할 수 있음을 도시한다.

즉, D2D 환경은 동적으로 단말들이 이동하는 네트워크를 가정하므로, 이와 같은 단말들의 이동성을 고려한 동기 대표의 선정 (election) 및 은퇴 (retire), 단말의 동기 대표로의 소속 (association) 방법이 고려되어야 한다.

특히, 클러스터 확장 방법에서는 단말 이동성에 의해 잦은 클러스터 구조 변화가 일어날 수 있다.

도 6은 클러스터 확장 방법에서 단말의 이동성에 따른 클러스터 구조 변화의 과정을 예시하는 도면이다.

도 6은 제1 클러스터 (검은색 원의 단말들이 소속된 클러스터)의 확장에 의해 제2 클러스터 (검은색 네모의 단말들이 소속된 클러스터)의 동기 기준 단말이 상기 제1 클러스터에 소속될 경우, 상기 제2 클러스터에 소속되어 있던 단말들이 기준시간을 잃어버리고 일부는 상기 제1 클러스터에 소속되고 일부는 새로운 제3 클러스터 (검은색 삼각형의 단말들이 소속된 클러스터)를 생성하는 과정을 보여주고 있다. 설명의 편의상, 각각의 단말에 할당된 식별번호는 서브(sub) 도면 (a) 내지 (i) 에서 동일하게 사용됨을 유의하여야 한다. 상기 서브 도면 (a) 내지 (i)는 이하에서 설명되는 순서대로 스텝 1내지 스텝 9를 도시한다.

스텝 1 (서브 도면 a)에서, 식별번호 600, 610에 의해 표시되는 단말이 동기 기준 단말들이다. 동기 중계 단말 602는 동기 기준 단말 600으로부터의 동기신호를 중계한다. 동기 중계 단말 612, 614, 616은 동기 기준 단말 610으로부터의 동기신호를 중계한다. 즉, 단말 600과 단말 602가 하나의 제1의 클러스터를 형성하고, 단말 610, 612, 614, 616이 제2의 클러스터를 형성하고 있다.

스텝 2 (서브 도면 b)에서, 단말 610은 인접하는 동기 기준 단말(600)을 발견한다. 상기 단말 610은 미리 정해진 기준에 부합하는지의 판단을 통해서 동기 기준 단말에서 은퇴하고 동기 중계 단말로써 동작할 수 있는지 결정한다.

스텝 3 (서브 도면 c)에서, 상기 스텝 2의 판단의 결과로써, 상기 단말 610은 동기 기준 단말에서 은퇴하고 상기 동기 기준 단말(600)의 클러스터(제1 클러스터)에 소속되어 동기 중계 단말로써 동작한다. 또한, 상기 단말 610의 은퇴에 따라서 새로운 동기 기준 단말이 된 단말 612는, 인접하는 동기 송신 단말(610)을 발견하고, 미리 정해진 기준에 부합하는지의 판단을 통해서 동기 기준 단말에서 은퇴하고 동기 중계 단말로써 동작할 수 있는지 결정한다.

스텝 4 (서브 도면 d)에서, 상기 스텝 3의 판단의 결과로써, 상기 단말 612는 동기 기준 단말에서 은퇴하고 상기 동기 기준 단말(600)의 클러스터(제1 클러스터)에 소속되어 동기 중계 단말로써 동작한다. 또한, 상기 단말 612의 은퇴에 따라서 새로운 동기 기준 단말이 된 단말 614는, 인접하는 동기 송신 단말(612)을 발견하고, 미리 정해진 기준에 부합하는지의 판단을 통해서 동기 기준 단말에서 은퇴하고 동기 중계 단말로써 동작할 수 있는지 결정한다.

스텝 5 (서브 도면 e)에서, 상기 스텝 4의 판단의 결과로써, 상기 단말 614는 동기 기준 단말에서 은퇴하고 상기 동기 기준 단말(600)의 클러스터(제1 클러스터)에 소속되어 동기 중계 단말로써 동작한다. 또한, 상기 단말 614의 은퇴에 따라서 기존의 클러스터(제2 클러스터)에 혼자 남게 된 단말 616은, 미리 정해진 기준에 부합하는지의 판단을 통해서 새로운 클러스터(제3 클러스터)를 대표하는 동기 기준 단말로써 동작할 수 있는지 결정한다.

스텝 6 (서브 도면 f)에서, 상기 스텝 5의 판단의 결과로써, 상기 단말 616은 새로운 클러스터(제3 클러스터)를 대표하는 동기 기준 단말이 된다. 한편, 클러스터 확장 방식에서는 동기 기준 단말로부터 중계되는 홉 수의 제한이 존재하므로, 제1 클러스터의 추가적인 확장은 일어나지 않을 수 있다. 또한, 동기 기준 단말 600으로부터 3 홉 위치에서 동기 중계 단말로 동작하는 단말 614는 인접 동기 기준 단말 616을 발견하고, 미리 정해진 기준에 부합하는지의 판단을 통해서 제1 클러스터에서 탈퇴(dissociate)하고 상기 동기 기준 단말(616)의 동기 중계 단말로써 동작할 수 있는지 결정한다. 상기 단말 614의 입장에서는 멀리 떨어진 동기 기준 단말 600에 소속하는 것보다 가까운 곳에 위치하는 새로운 동기 기준 단말 616에 소속하는 것을 선호할 수 있다.

스텝 7 (서브 도면 g)에서, 상기 스텝 6의 판단의 결과로써, 상기 단말 614는 상기 제1 클러스터에서 탈퇴하고 상기 동기 기준 단말616의 클러스터(제3 클러스터)에 소속되어 동기 중계 단말로써 동작한다.

스텝 8 (서브 도면 h)에서, 동기 중계 단말612는 인접 동기 기준 단말 614를 발견하고, 미리 정해진 기준에 부합하는지의 판단을 통해서 제1 클러스터에서 탈퇴(dissociate)하고 상기 동기 기준 단말(616)의 동기 중계 단말로써 동작할 수 있는지 결정한다.

스텝 9 (서브 도면 i)에서, 상기 스텝 8의 판단의 결과로써, 상기 단말 612는 상기 제1 클러스터에서 탈퇴하고 상기 동기 기준 단말616의 클러스터(제3 클러스터)에 소속되어 동기 중계 단말로써 동작하게 된다.

이와 같은 단말들의 이동성을 고려하면, 클러스터 확장 방법과 클러스터 간 동기화 방법을 모두 지원할 수 있는 효율적인 D2D 단말 간의 동기화 지원 방법이 요구된다. 이를 위해, 본 개시는 타이머 기반 스캐닝(Scanning) 방법과 스캐닝 수행 결과에 따라 단말의 역할을 결정하는 방법을 제안한다. 또한, 본 개시는 동기 송신 단말로써 동작하기 위한 절차와 동기 수신 단말로 소속(Association)되기 위한 절차도 제안한다. 본 개시에서 설명되는 D2D 동기화 지원 방법은 예를 들어, 애드-혹 네트워크(Ad-hoc Network), 센서 네트워크(sensor network), 차량 네트워크(vehicular network), 또는 D2D 네트워크 등에서 적용될 수 있다.

앞서 설명하였듯이, 기지국이 탐색되지 않는 상황에서의 단말은 상기 기지국 대신에 동기신호를 송신할 필요가 있다. 동기신호를 송신하는 단말을 동기 송신 단말이라고 정의할 때, 모든 단말이 동기 송신 단말이 된다면 과도한 전력 소모나 (간섭으로 인한) 동기신호 수신성능의 감소가 발생할 수 있다. 이에, 본 개시에서는 일부 단말만이 특정한 조건에 따라 동기 송신 단말 역할을 수행함을 가정한다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 동기 송신 단말의 선정과 동기 수신 단말의 소속 절차를 예시하는 도면이다.

동기 송신 단말로 선정되거나 또는 동기 송신 단말에 소속되기 위한 조건과 절차는 다음과 같다.

단말은 정해진 시간 동안 주변에 동기 송신 단말이 있는지 판단하기 위해 스캐닝을 수행한다(700).

상기 700 단계의 스캐닝 결과, 주변에서 동기 송신 단말이 발견되지 않으면 상기 단말은 동기 송신 단말로서 동작한다(702).

상기 700 단계의 스캐닝 결과, 주변에서 적어도 하나의 동기 송신 단말이 발견되면 상기 단말은 상기 발견된 동기 송신 단말 중 어느 하나에 소속한다(704).

도 7에 예시된 절차를 기본으로 하여 클러스터 확장 방법을 지원하는 방법은 도 8에서와 같이 수정될 수 있다.

도 8은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 동기 송신 단말의 선정과 동기 수신 단말의 소속 절차를 예시하는 도면이다.

상기 700 단계의 스캐닝 결과, 적어도 하나의 동기 송신 단말이 발견되면 상기 단말은 상기 발견된 동기 송신 단말 중 하나에 소속하고, 최대 홉 수가 넘지 않을 경우 동기 중계 단말로서 동작한다(800).

도 7에 예시된 절차를 기본으로 하여 클러스터 간 동기화 방법을 지원하는 방법은 도 9에서와 같이 수정될 수 있다.

도 9는 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 동기 송신 단말의 선정과 동기 수신 단말의 소속 절차를 예시하는 도면이다.

상기 700 단계의 스캐닝 결과, 동기 지원 단말이 아닌 하나의 동기 송신 단말(즉, 동기 기준 단말 또는 동기 중계 단말)이 발견되면, 발견된 동기 송신 단말에 소속하고 최대 홉 수가 넘지 않을 경우 동기 중계 단말로서 동작한다(900).

상기 700 단계의 스캐닝 결과, 동기 지원 단말이 아닌 하나의 클러스터에 소속된 복수의 동기 송신 단말(즉, 동기 기준 단말 또는 동기 중계 단말)이 발견되면, 상기 발견된 동기 송신 단말 중 가장 홉 수가 작은 동기 송신 단말에 소속하고 최대 홉 수가 넘지 않을 경우 동기 중계 단말로서 동작한다(902).

상기 700 단계의 스캐닝 결과, 둘 이상의 동기 지원 단말이 아닌 서로 다른 클러스터에 속한 동기 송신 단말이 발견되고 동기 지원 단말은 발견되지 않으면, 상기 단말은 동기 지원 단말로서 동작할 수 있다(904). 선택적으로, 미리 지정한 개수 이상의 동기 지원 단말이 발견되지 않을 경우에 한하여(즉, 발견되는 동기 지원 단말의 개수가 미리 지정한 개수 미만인 경우에 한하여), 상기 단말이 동기 지원 단말로 동작하게 할 수도 있다.

이외에도, 단말이 동기 송신 단말의 역할을 수행하도록 결정하는 조건은 크게 2가지가 있을 수 있다. 첫 번째 조건은, (도 7 내지 도 9에서 도시된) 단말이 스캐닝 결과로 확인한 동기 송신 단말의 수(즉, 동기신호의 존재 여부 또는 개수) 또는 그 종류이다. 두 번째 조건은, 단말이 자신의 역할을 결정하는 시점을 결정하기 위하여 내부적으로 구동하는 타이머 값(: 동기채널을 통해 타 단말로 전달될 수 있음), 수신 동기신호 품질, 릴레이된 동기신호의 홉 수, 동기신호의 종류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 첫 번째 조건과 두 번째 조건은 서로 배타적인 성격의 조건이 아니며, 경우에 따라 결합되어 적용될 수 있다. 즉, 상기 조건들의 일부의 조합이 모두 만족한 경우에 동기 송신 단말이 되는 것으로 결정될 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 동기 송신 단말 결정 절차를 거쳐 구성된 클러스터를 예시하는 도면이다.

스캐닝을 수행한 단말(1004)는, 인접하는 2 개의 동기 기준 단말(1000, 1004)를 발견한 뒤 동기 지원 단말로서 동작할 수 있다. 그러나, 상기 동기 기준 단말(1000, 1004) 중 어느 하나라도 클러스터 간 동기화(Inter-Cluster Synchronization; ICS)를 지원하지 않는 경우에는 상기 단말 1004는 동기 지원 단말로 동작하지 않고 일반 동기 수신 단말로 동작할 수도 있다. 동기 기준 단말이 ICS를 지원하는 지 여부는 상기 동기 기준 단말이 송신하는 동기채널 내에 포함되어 전송될 수 있다.

동기 송신 단말로서 동작하기 위한 조건을 만족하지 않는 단말 (예를 들어, 1006, 1008)은 동기 수신 단말로써 동작하고, 임의의 동기 송신 단말에 소속할 수 있다. 동기 송신 단말 1000 에 소속하는 단말들 중 동기 수신 단말 1006은 상기 동기 기준 단말 1000으로부터 동기신호를 수신할 수도 있고, 상기 동기 지원 단말 1004로부터 동기신호를 수신할 수도 있다. 또한, 동기 송신 단말 1002 에 소속하는 단말들 중 동기 수신 단말 1008은 상기 동기 기준 단말 1002로부터 동기신호를 수신할 수도 있고, 상기 동기 지원 단말 1004로부터 동기신호를 수신할 수도 있다.

이와 같이 동기 송신 단말 또는 동기 수신 단말로 구성되는 단말 간 네트워크는 단말의 이동성에 의해 쉽게 그 구성이 변경될 수 있다. 동기 송신 단말의 역할이 수시로 변경될 수 있는 일반적인 접근 방식과 달리, 본 개시에서는 역할을 결정 또는 변경하기 위한 스캐닝을 타이머에 기반하여 수행하는 방법을 제안한다.

타이머는 동기 기준 단말이 생성될 때 동기 기준 단말의 내부에서 구동되며, 타이머 값은 단말이 동기 기준 단말의 역할을 시작할 때 (또는 구동 시에 또는 재설정(reset)시에) 임의의 값으로 설정되고 시간의 경과에 따라서 값이 감소하여 최소값 (예를 들어, ‘0’)이 되는 경우 타이머가 만료하는 것으로 판단될 수 있다. 네트워크에 존재하는 동기 기준 단말들의 타이머의 구동 시각은 제각기 다를 수 있으나, 시작 시의 설정 값은 동일한 값을 갖는 것으로 가정된다. 동기 중계 단말은 자신이 소속되어 있는 동기 기준 단말의 타이머 값을 따른다. 동기 지원 단말은 저전력 요구사항을 충족해야 하는 경우에는 타이머 값을 사용할 수도 있고 그렇지 않은 경우에는(즉, 저전력 요구사항을 충족할 필요가 없는 경우) 타이머 값을 사용하지 않을 수도 있다.

단말은 상기 타이머가 만료되면 앞서 설명한 바와 같이 스캐닝 동작을 기동(trigger)시킨다.

동기 송신 단말은 타이머 값을 유지하는 중에 주기적 또는 비주기적으로 타이머 값에 대응하는 스캐닝 시점을 알려주기 위한 정보를 동기신호 또는 동기채널에 실어 전송할 수 있다. 상기 스캐닝 시점을 알려주기 위한 정보는 타이머 값 정보 외에 스캐닝 시점, 타임 투 스캔 (Time-to-Scan), 동기 신호 탐지 구간, 동기 기준 나이, 동기 기준 만료 시점, 침묵 구간 (silent period) 등의 정보로 표현될 수도 있다.

상기 타이머 값 정보는 주변 동기 수신 단말 또는 동기 송신 단말에 의해 수신될 수 있다. 일례로 동기 송신 단말은 상기 타이머 값 정보에 변경이 발생함에 따라서 상기 타이머 값 정보를 주변 단말에게 송신할 수 있다. 동적인 상황에 대처하기 위해 상기 동기 송신 단말은 상기 타이머 값 정보를 주기적으로 송신할 수도 있다.

타이머 값 정보를 수신한 동기 수신 단말은 자신이 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값 정보의 변경에 따라 스캐닝 동작을 기동할 수 있다. 일례로, 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값이 최소값이 되었음을 지시하는 타이머 값 정보를 수신한 동기 수신 단말은 스캐닝 동작을 기동할 수 있다. 이와 같은 동작에 의해서 동기 송신 단말과 동기 수신 단말이 동일한 구간에 함께 스캐닝을 수행하거나, 비슷한 시점에 순차적으로 스캐닝을 수행할 수 있게 된다. 이와 같이 클러스터 내부의 모든 단말들이 동일한 구간에 함께 스캐닝을 수행하거나, 비슷한 시점에 순차적으로 스캐닝을 수행함으로써, 단말들은 동기 송신 단말의 역할 변화를 빠르게 인식하고 역할을 재 수립할 수 있으며, 결과적으로 단말들간의 동기화 오류로 인한 장애를 최소화할 수 있게 된다.

동기 수신 단말은 자신이 소속한 동기 송신 단말과 (인접하였으나) 자신이 소속하지 않은 동기 송신 단말의 타이머 값 정보를 비교하여 동작할 수도 있다.

일 예로, 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말의 타이머 값이 상기 소속한 동기 송신 단말보다 큰 경우에(즉, 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말이 동기 송신 단말의 역할을 시작한지 얼마 되지 않은 경우라면), 상기 동기 수신 단말은 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말로 자신의 소속을 변경하거나 스캐닝 동작을 수행할 수 있다.

다른 일 예로, 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말의 타이머 값이 상기 소속한 동기 송신 단말보다 작은 경우에(즉, 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말이 동기 송신 단말의 역할을 시작한지 오래된 경우라면), 상기 동기 수신 단말은 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말로 자신의 소속을 변경하거나 스캐닝 동작을 수행할 수도 있다.

또 다른 일 예로, 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말의 타이머 값이 미리 정해진 임의의 조건에 해당하는지에 따라서, 상기 동기 수신 단말은 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말로 자신의 소속을 변경하거나 스캐닝 동작을 수행할 수도 있다.

또 다른 일 예로, 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말의 타이머 값을 수신하였을 때 수동적으로 우선권 기준이 조정될 수도 있다. 구체적으로, 상기 소속하지 않은 동기 송신 단말이, 기지국으로부터 동기신호를 수신하는 단말이고 네트워크 영역 내의 단말인 경우에는 최근에 생성된(즉, young한) 동기 송신 단말에 우선권이 있고, 네트워크 영역 외의 단말인 경우에는 생성된 지 오래된 동기 송신 단말에 우선권이 부여될 수도 있다.

또 다른 일 예로, 상기 복수의 동기 송신 단말의 타이머 값을 비교하는 기준은 단말의 이동성과 클러스터의 유지 측면에서 적절하게 제어될 수 있다. 구체적으로, 복수의 동기 송신 단말의 타이머 값을 비교할 때 (타이머 초기 값과 만료 값의) 중간 값을 가장 높은 우선 순위로 하면서 가장 젊거나(young) 가장 늙은(old) 경우를 가장 낮은 우선 순위로 정할 수도 있다. 타이머 값이 중간 값인 경우에 가장 높은 우선 순위를 부여함으로써, 최근에 생성된 클러스터에만 단말이 소속되게 함으로써 클러스터의 크기를 크게 만들지 못하는 문제를 방지하면서도 생성된 지 너무 오래된 클러스터에 소속되는 문제도 방지할 수 있게 된다.

또 다른 일 예로, 동기 기준 단말과 동기 수신 단말간의 관계에서는 젊은 값을 높은 우선 순위로 한다. 상기 동기 기준 단말과 동기 지원 단말간의 관계에서는 늙은 값을 높은 우선 순위로 할 수 있다. 그렇지 않고 동기 기준 단말과 동기 수신 단말과의 관계에서는 늙은 값을 높은 우선 순위로 하고, 동기 기준 단말과 동기 지원 단말과의 관계에서는 젊은 값을 높은 우선 순위로 할 수도 있다.

한편, 본 명세서에서 설명되는 ‘젊음’(young) 및 ‘늙음’(old)은 각각 타이머의 시작 값에서 ‘가까움’ 및 ‘먼’으로 표현될 수 있는 것이다. 따라서, 상기 ‘젊음’은 타이머의 동작 방식이 ‘감소 방식’ 및 ‘증가 방식’인지에 따라서 각각 ‘큰 값’ 및 ‘작은 값’에 대응될 수 있다.

상기 동기 수신 단말의 스캐닝 또는 소속 변경 동작을 수행할 지 여부는, 수신 동기신호 품질, 중계된 동기신호의 홉 수, 및 동기신호 종류 중 적어도 하나를 더 고려하여 수행될 수도 있다.

동기 기준 단말과 동기 중계 단말은 타이머 관련 동작에 있어서 기본적으로 유사하게 동작한다. 그러나, 동기 기준 단말은 자체적으로 타이머 값을 설정하고, 동기 중계 단말은 자신이 소속한 동기 기준 단말의 타이머 값 정보를 기반으로 타이머 값을 설정한다는 차이점이 있다. 이와 같이, 동기 중계 단말은, 동기 기준 단말과의 관계에 있어서는 동기 수신 단말의 성격을 가지면서, 동시에 동기 수신 단말과의 관계에 있어서는 동기 송신 단말의 성격을 갖는다.

동기 지원 단말은 네트워크 설정에 따라 동기 중계 단말과 동일한 동작을 할 수도 있고 또는 타이머 값 전달 없이 동기신호만 송신하는 동작을 할 수도 있다. 일례로, 동기 기준 단말 간 계층적인 동기화(예를 들어, 하나의 동기 기준 단말을 선택하기 위해, 동기 기준 단말의 식별자, 동기 기준 단말의 경쟁 값, 인텐트(intent) 값, 또는 최근에 생성된 동기 기준 단말 등을 우선시하는 동기화)를 지원할 경우에는 동기 지원 단말이 타이머 값 전달을 수행하며, 동기 기준 단말 간 평등한 동기화(예를 들어, 동기 기준 단말의 식별자, 경쟁 값, 인텐트 값, 또는 생성 시점에 우선권(priority)을 부여하지 않는 동기화)를 지원할 경우에는 동기 지원 단말이 타이머 값을 전달하지 않을 수 있다(물론 동기화를 위한 기준시간 정보는 송신한다).

동기 기준 단말도 다른 동기 송신 단말의 동기신호 및 동기채널을 수신하여 타이머 값을 획득하고 상기 획득한 타이머 값을 기반으로 자신의 역할을 변경할 수 있다. 일례로, 동기 기준 단말은 근접한 다른 동기 송신 단말이 보내는 타이머 값 정보와 자신의 타이머 값을 비교해보고, 자신의 타이머 값이 더 낮은 경우 (즉, 상기 근접한 동기 송신 단말이 자신보다 더 최근에 생성된(또는 구동된) 경우) 동기 기준 단말로서의 역할을 중단하고 상기 근접한 동기 송신 단말에 소속하거나 스캐닝 동작을 수행하도록 결정할 수 있다. 선택적으로, 상기 동기 기준 단말은 중계 홉 수의 최대값을 넘지 않는 경우에 한하여 상기 근접한 동기 송신 단말에 소속할 것으로 결정할 수 있다. 상기 동기 기준 단말이 자신보다 최근에 생성된 동기 송신 단말을 확인하면, 우선 자신의 타이머 값을 최소값으로 변경하고 상기 변경된 타이머 값을 자신에게 속한 동기 중계 단말 또는 동기 수신 단말들에게 동기신호 또는 동기채널을 통해 알린다. 선택적으로, 상기 동기 기준 단말은 타이머 값을 바로 최소값으로 변경할 수도 있고, 보다 빨리 타이머가 만료될 수 있도록 타이머 값의 감소율만 변경(즉, 감소율을 증가)할 수도 있다.

도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 동기 송신 단말과 동기수신 단말의 타이머 관련 동작을 예시하는 도면이다.

하나의 단말은 스캐닝의 수행 결과에 따라서 동기 송신 단말로서 동작할 수도 있고 동기 수신 단말로서 동작할 수도 있으므로, 동기 송신 단말의 동작과 동기 수신 단말의 동작을 하나의 도면에서 설명하였다. 도 11에서 동기 송신 단말의 동작과 동기 수신 단말의 동작은 각각 좌측과 우측에 구분하여 설명된다.

단말은 미리 설정된 스캐닝 구간 동안에 주변 단말로부터의 동기신호를 확인하기 위하여 스캐닝을 수행한다(1100).

상기 스캐닝(1100)의 결과를 이용하여, 하나 이상의 조건을 만족하는지 여부에 따라서 상기 단말이 동기 송신 단말(Synchronization Source)로 동작할 것인지 아닌지를 판단한다(1102). 예를 들어, 상기 스캐닝 결과 주변에서 동기 송신 단말이 하나도 탐색되지 않으면 상기 단말은 동기 송신 단말로 선택될 수 있다.

상기 1102 단계의 판단 결과 상기 단말이 동기 송신 단말로 선택되는 경우, 상기 단말은 동기신호 또는 동기채널을 통해 타이머 값 정보를 송신한다(1104).

상기 타이머 값 정보는, 동기 대표(SH)에 의해 구동된 타이머의 현재 타이머 값, 타이머 만료 여부 지시자 및 타이머 감소율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 타이머 값은 규격에 정해진 단위 시간의 배수로 표현되거나 또는 타이머 값을 양자화(Quantization)한 값일 수 있다. 단위 시간의 예로써, 샘플 구간 (sample interval), TTI(Transmission Time Interval; 전송 시간 구간), 서프프레임 구간 (Subframe interval), 프레임 구간 (Frame interval), 페이징 구간 (Paging Interval) 등이 될 수 있다. 양자화된 값의 예로써, 타이머 값이 만료되기 전은 0, 만료된 시점은 1로 표현될 수 있다. 선택적으로, 상기 타이머 값은 전체 타이머 기간에 대해 경과한 시간의 비율을 지시하는 값으로 표현될 수도 있는데, 타이머 시작 후 전체 타이머 기간의 30%가 지나기 전을 ‘0’ (: young), 타이머 시작 후 전체 타이머 시간의 70%가 지난 시점부터 종료까지를 ‘1’ (: old)로 표현할 수도 있다. 이때, 상기 전체 타이머 기간은 타이머 값의 시작 값으로부터 만료 값(최소 값)까지의 기간을 의미한다. 또는, 상기 타이머 값은 전체 타이머 기간의 시작(0/3) 지점, 1/3 지점, 2/3 지점, 종료(3/3) 지점을 각각 ‘00’ (: baby), ‘01’ (: children), ‘10’ (: juvenile), ‘11’ (: adult)의 이진수로 표현할 수도 있다.

상기 타이머 값은 스캐닝 시점까지의 남은 시간을 나타낼 수도 있다. 상기 타이머 값은 어떤 시간 주기 중 특정 시점을 지정할 수도 있다. 예를 들어 LTE 시스템에 있어, 시스템 프레임 넘버는 0에서 1023까지의 수를 나타낼 수 있다. 이 경우 현재 시스템 프레임 넘버가 500인 시점에서 600시점을 스캐닝 시점으로 알려주기 위해, 100이라는 상대적인 타이머 값 차이를 알려주거나 600이라는 절대적인 값을 알려줄 수도 있다. D2D 프레임 넘버를 시스템 프레임 넘버보다 작은 범위에서 사용하고자 한다면, 시스템 프레임 넘버에 모듈라 연산을 취하거나, 시스템 프레임 넘버를 나타내는 정보 비트들의 열 중 일부를 그대로 가져올 수 있다. 두 번째에 대한 예시로, LTE에서 시스템 프레임 넘버를 나타내기 위해 BCH 내 8 비트들과 CRC (Cyclic Redundancy Check)로 나타내는 2 비트들을 합쳐 총 10 비트들을 표시하는데, 이중 BCH 내 8 비트들을 그대로 D2D 프레임 넘버로　사용할 수 있다.

상기 타이머 값은 동기 송신 단말의 생성 기간 또는 유효 기간을 표시할 수 있다. 상기 타이머 값이 다른 단말들과의 비교에 사용되는 경우, 상기 타이머 값은 상대적인 값으로 동기 채널을 통해 제공될 수 있다.

상기 스캐닝 시점을 절대적인 값을 사용하여 알리는 경우, 상기 타이머 값을 대신하여 D2D 시스템 프레임 넘버를 동기 채널을 통해 제공할 수 있다. 상기 동기 채널을 수신한 단말은 시스템 프레임 넘버와 절대적인 스캐닝 시점 값을 기반으로 스캐닝 시점까지의 남은 시간을 계산할 수 있을 것이다.

다른 예로 하나의 동기 송신 단말의 유효 기간 중에 복수의 주기적인 스캐닝 시점을 알려주기 위해, 전체 시간을 몇 개로 분할할 지에 관한 정보를 동기 채널을 통해 추가로 제공할 수 있다. 복수의 주기적인 스캐닝 구간 각각은 하나의 동기 주기 이상으로 설정될 수도 있다. 하지만 스캐닝 구간이 긴 경우, 다른 D2D 동작에 영향을 미칠 수 있으므로, 복수의 주기적인 스캐닝 구간 각각을 동기 주기 보다 작게 설정하는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들어, 하나의 동기 주기가 40ms라고 할 때, 스캐닝 구간은 전체 동기 송신 단말의 유효 기간 중에서 4 번 설정된다. 상기 스캐닝 구간 각각은 10ms씩 정해진다. 상기 각 스캐닝 구간에서의 스캐닝 시점은 서로 겹치지 않도록 상이한 오프셋이 설정될 수 있다.

상술한 예들 이외에도 다양한 변형에 따른 예를 적용하는 것이 가능하다.

선택적으로, 상기 단말은 자신이 소속된 동기 송신 단말의 타이머 값 정보를 수신할 수 있다(1106). 상기 단말은 상기 수신한 타이머 값 정보를 이용하여 자신의 타이머 값을 갱신할 수도 있다. 그러나, 상기 단말이 동기 기준 단말인 경우에는 소속된 동기 송신 단말이 없으므로 본 단계는 생략될 수 있다. 또한, 상기 단말이 동기 지원 단말인 경우에도 타이머 값 정보를 수신하지 않을 수 있다.

상기 단말은 이웃 동기 송신 단말로부터 타이머 값 정보를 수신할 수도 있다(1108). 여기서, 이웃 동기 송신 단말이란 상기 단말이 소속하지 않는 동기 송신 단말을 의미한다.

상기 수신된 타이머 값 정보를 이용하여 이웃 동기 송신 단말의 타이머 값을 자신이 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값과 비교한다(1110).

상기 1110 단계의 판단 결과, 상기 이웃 동기 송신 단말의 타이머 값이 상기 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값보다 큰 경우(즉, 이웃 동기 송신 단말의 생성이 더 최근인 경우)에 상기 단말은 상기 이웃하는 동기 송신 단말로 자신의 소속을 변경하거나 1100 단계로 이동하여 스캐닝을 수행한다. 상기 단말이 자신의 소속을 변경을 수행할 지 여부는, 수신 동기신호 품질, 중계된 동기신호의 홉 수, 및 동기신호 종류 중 적어도 하나를 더 고려하여 수행될 수도 있다. 선택적으로, 상기 단말이 자신의 소속을 변경하는 경우에는, 자신이 송신하는 동기신호를 수신하는 동기 수신 단말들이 상기 단말의 소속 변경을 인지하기 위한 스캐닝을 즉시 수행할 수 있도록, 타이머 값을 만료 값(예를 들어, ‘0’)으로 설정하는 동작을 더 수행할 수 있다.

상기 1110 단계의 판단 결과, 상기 이웃 동기 송신 단말의 타이머 값이 상기 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값보다 크지 않은 경우, 상기 단말은 타이머 값을 감소 단위 만큼(예를 들어, 1만큼) 감소시키고(1112), 현재의 타이머 값이 만료 값(최소 값, 예를 들어 ‘0’)인지 검사한다(1114).

상기 1114 단계의 판단 결과, 현재 타이머 값이 만료 값인 경우, 상기 단말은 1100 단계로 이동하여 스캐닝을 수행한다.

상기 1114 단계의 판단 결과, 현재 타이머 값이 만료 값이 아닌 경우, 상기 단말은 상기 1108 단계로 이동하여 이웃 동기 송신 단말로부터의 타이머 값 정보의 수신을 대기할 수 있다.

한편, 상기 1102 단계의 판단 결과, 상기 단말이 동기 송신 단말로 선택되지 않는 경우, 상기 단말은 이하에서 설명되는 바와 같이 동기 수신 단말로 동작할 수 있다.

상기 단말은 기존의 동기 송신 단말에 소속할지(즉, 동기 수신 단말로 동작할지)를 판단한다(1116). 선택적으로, 상기 단말은 주변 단말로부터 수신하는 동기신호의 품질이 임계 값 이상(또는 초과)인 경우에 임의의 동기 송신 단말에 동기 수신 단말로 소속하는 것으로 결정할 수 있다. 이는, 수신 동기신호가 임의의 품질 기준을 만족시키지 못하는 경우에는 상기 단말이 소속하더라도 유효한 동기신호를 수신할 수 없을 것이기 때문이다.

상기 1116 단계의 판단 결과, 기존 동기 송신 단말에 소속하지 않는 경우 상기 단말은 더 이상 동작 수행 없이 종료한다. 예를 들어, 단말이 D2D 통신을 지원하지 않는 경우에 이와 같이 종료될 수 있다. 한편, 상기 단말은 연속적으로 D2D 통신을 계속하기 위해 다시 시작 단계로 돌아가, 1100 단계의 스캐닝부터 동작들을 재시작할 수도 있다.

상기 1116 단계의 판단 결과, 기존 동기 송신 단말에 소속하는 경우, 상기 단말은 자신이 소속하는 동기 송신 단말의 타이머 값을 수신한다(1118). 상기 단말은 상기 수신한 타이머 값 정보를 이용하여 자신의 타이머 값을 갱신할 수도 있다.

상기 단말은 이웃 동기 송신 단말로부터 타이머 값 정보를 수신할 수도 있다(1120). 여기서, 이웃 동기 송신 단말이란 상기 단말이 소속하지 않는 동기 송신 단말을 의미한다.

상기 수신된 타이머 값 정보를 이용하여 이웃 동기 송신 단말의 타이머 값을 자신이 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값과 비교한다(1122).

상기 1122 단계의 판단 결과, 상기 이웃 동기 송신 단말의 타이머 값이 상기 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값보다 큰 경우(즉, 이웃 동기 송신 단말의 생성이 더 최근인 경우)에 상기 단말은 상기 이웃하는 동기 송신 단말로 자신의 소속을 변경하고 상기 변경된 소속 동기 송신 단말의 타이머 값으로 자신의 타이머 값을 갱신하고(1124), 타이머 값을 감소시킨다(1126). 상기 단말이 자신의 소속을 변경을 수행할 지 여부는, 수신 동기신호 품질, 중계된 동기신호의 홉 수, 및 동기신호 종류 중 적어도 하나를 더 고려하여 수행될 수도 있다.

상기 단말은 새로운 동기 송신 단말에 소속되는 경우, 상기 새로운 동기 송신 단말이 송신하는 동기 신호의 시간 기준과, 동기 채널에 포함된 시스템 설정 정보를 따른다. 상기 시스템 설정 정보는 탐색 자원의 위치, 제어 자원의 위치, 데이터 자원의 위치, CP(Cyclic Prefix) 설정, 동기 자원의 위치, 동기 송신 단말이 되기 위한 조건, TA (Timing Advance) 값 등의 파라미터들을 포함할 수 있다. 특정 자원의 위치는 자원의 주기, 자원의 시간적 시작점과 길이, 자원의 유무를 나타내는 비트맵, 자원의 주파수적 시작점과 길이, 자원의 수 등을 사용하여 알려줄 수 있다.

상기 1122 단계의 판단 결과, 상기 이웃 동기 송신 단말의 타이머 값이 상기 소속한 동기 송신 단말의 타이머 값보다 크지 않은 경우, 상기 단말은 타이머 값을 감소시키고(1126), 현재의 타이머 값이 만료 값(최소 값, 예를 들어 ‘0’)인지 검사한다(1128).

상기 1128 단계의 판단 결과, 현재 타이머 값이 만료 값이 아닌 경우, 상기 단말은 상기 1120 단계로 이동하여 이웃 동기 송신 단말로부터의 타이머 값 정보의 수신을 대기할 수 있다.

상기 1128 단계의 판단 결과, 현재 타이머 값이 만료 값인 경우, 상기 단말은 1100 단계로 이동하여 스캐닝을 수행한다.

대안적으로, 상기 1110 단계 및 상기 1122 단계의 비교는 다른 기준에 의해 적용될 수도 있다. 즉, 이웃 동기 송신 단말의 타이머 값이 더 작은 경우에 스캐닝(1100) 또는 소속 변경(1124)를 할 것으로 결정할 수도 있다. 구체적으로, 상기 이웃 동기 송신 단말이, 기지국으로부터 동기신호를 수신하는 단말이고 네트워크 영역 내의 단말인 경우에는 최근에 생성된(즉, young한) 동기 송신 단말에 우선권이 부여될 수 있고, 네트워크 영역 외의 단말인 경우에는 생성된 지 오래된 동기 송신 단말에 우선권이 부여될 수도 있다.

스캐닝은 스캐닝 구간에서 모든 단말에 의해 수행되거나 일부 단말에 의해 수행될 수도 있다.

예컨대, 스캐닝은 소정 비교 조건을 만족하는 모든 단말에 의해 수행할 수 있다. 상기 소정 비교 조건을 만족하는 단말은 기지국 또는 동기 송신 단말에 의해 송신되는 신호의 수신 전력 또는 품질이 비교 수신 전력보다 낮게 측정된 단말이 될 수 있다.

다른 예로 스캐닝은 이전 스캐닝에서 소속한 기지국 또는 동기 송신 단말 외 다른 동기 송신 단말로부터의 동기 신호 또는 동기 채널을 수신한 단말에 의해 수행될 수 있다. 상기 스캐닝이 일부 단말에 의해 수행되는 경우, 스캐닝 결과는 다른 단말에게 공유되어야 한다. 즉 스캐닝 후 비동기 상태임을 인지한 단말은 소속한 기지국 또는 동기 송신 단말에게 비동기 상태임을 알린다. 임의의 단말로부터 비동기 상태임을 접수한 기지국 또는 동기 송신 단말은 소속된 다른 단말에게 상기 임의의 단말이 비동기 상태임을 알리거나, 재 동기 명령을 내리거나, 타이머 값 조정을 수행할 수 있다.

상기 스캐닝 후 동기 상태임을 인지한 단말은 소속한 기지국 또는 동기 송신 단말에게 동기 상태임을 알리거나, 문제 상황이 아니므로 단순히 알리지 않을 수도 있다.

또 다른 예로 모든 단말이 동기 송신 단말일 수 있다. 이 경우 각 단말 간의 동기화는 동기 기준 단말과 동기 지원 단말 간의 동기화와 동일한 방법에 의해 수행될 수 있다. 즉 각 단말은 다른 동기 송신 단말에게 소속되지 않고, 특정 조건에 따라 자신의 동기 기준 시간을 조정한다. 이 경우 단말은 동일한 스캐닝 시점을 갖기 위해, 서로 타이머 값을 교환할 수 있다.

예를 들어 단말은 동기 채널을 수신하고, 상기 동기 채널을 통해 제공되는 타이머 값을 확인한다. 상기 타이머 값을 확인한 단말은 앞서 제안된 다양한 예들 중 하나에서 정의된 비교 조건을 기반으로 상기 동기 채널의 타이머 값이 가리키는 스캐닝 시점의 적용 여부를 결정한다.

상기 단말은 동기 채널의 타이머 값이 가리키는 스캐닝 시점을 적용하기로 결정하면, 현재 타이머 값 및/또는 시스템 프레임 넘버를 갱신한다. 예컨대 수신한 타이머 값이 상대 값인 경우, 상기 단말은 현재 타이머 값을 상기 수신한 타이머 값과 동일하게 갱신한다. 수신한 타이머 값이 절대 값인 경우, 상기 단말은 동기 채널에 포함된 시스템 프레임 넘버와 타이머 값을 모두 동일하게 갱신한다. 만일 스캐닝 시점이 시스템 프레임 넘버 상에서 미리 고정되어 있다면 시스템 프레임 넘버를 갱신하는 것만으로도 동작이 가능하다.

도12 내지 도 14를 참고하여 D2D 동기화를 위해 사용될 수 있는 전송 자원의 프레임 구조를 설명한다. 도 12 내지 도 14에서 가로축은 시간 축이고, 세로축은 주파수 축이다.

자원의 프레임 구조는 동기 시퀀스를 송신하는 동기신호 자원 및 동기 관련 메시지와 시스템 관련 메시지를 송신하는 동기채널 자원을 포함할 수 있다. 동기 기준 단말, 동기 지원 단말, 동기 중계 단말의 3가지 종류의 동기 송신 단말이 동기신호 및 동기채널을 송신할 수 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도이다.

동기신호와 동기채널은 전체 D2D용 주파수 대역 중 6개의 PRB(Physical Resource Block, 물리 자원 블록)을 차지할 수 있다. 예를 들어, 동기 기준 단말의 동기신호와 동기채널은 각각 식별번호 1200 및 1202로 지시되는 6개의 PRB들을 사용하여 전송될 수 있다.

동기 송신 단말의 종류에 따라 프레임 구조 내에서 사용하는 자원 위치가 다르지만, 동기 지원 단말과 1차(즉, 1 홉의 동기신호를 수신하고 2홉의 동기신호를 송신하는) 동기 중계 단말이 사용하는 자원은 같을 수 있다. 즉, 동기 지원 단말과 1차 동기 중계 단말은, 동기신호를 위하여 식별번호 1204로 지시되는 같은 자원을 사용할 수 있다. 그렇다 하더라도, 동기 지원 단말이 사용하는 동기신호와 동기 중계 단말이 사용하는 동기신호(동기 시퀀스)는 서로 다르기 때문에, 동기신호를 수신하는 단말은 상기 자원 1204 또는 1206을 통해 어느 동기 송신 단말이 송신한 동기신호인지를 구분할 수 있다. 도 12에서는 충돌을 피하기 위하여 동기 지원 단말이 동기채널을 송신하지 않는 경우를 가정하였다. 따라서, 식별번호 1206으로 지시되는 자원은 동기 중계 단말이 사용한다. 동일 클러스터에 소속하는 복수의 동기 중계 단말은 동일한 데이터를 동기채널에서 송신하므로 충돌의 문제가 없게 된다.

도 13은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도이다.

도 13에서는 동기 지원 단말이 동기 중계 단말과 별도로 동기채널을 송신하기 위해서 명시적으로 분리되는 자원을 할당 받는 경우를 예시한다.

식별번호 1300에 의해 지시되는 자원은 1차 동기 중계 단말을 위해 사용되는 자원이고, 식별번호 1302에 의해 지시되는 자원은 동기 지원 단말을 위해 사용되는 자원이다.

도 14a는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도이다.

도 14a에서는 도 12에 비해 동기 지원 단말이 추가되는 경우에 두 번째 동기 지원 단말과 2차(즉, 2 홉의) 동기 중계 단말이 같은 자원을 공유할 수 있음을 나타내고 있다.

예로써, 식별번호 1400에 의해 지시되는 자원은 2차 동기 중계 단말에 의해 동기신호의 전송자원으로 사용될 수 있고, 식별번호 1402에 의해 지시되는 자원은 2차 동기 중계 단말에 의해 동기채널의 전송자원으로 사용될 수 있다.

다른 예로써, 식별번호 1400에 의해 지시되는 자원은 두 번째 동기 지원 단말에 의해 동기신호의 전송자원으로 사용될 수 있고, 식별번호 1402에 의해 지시되는 자원은 두 번째 동기 지원 단말에 의해 동기채널의 전송자원으로 사용될 수 있다.

도 14b는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말의 종류에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도이다.

동기채널의 충돌을 방지하기 위해, 도 14b에서는 서로 다른 클러스터의 동기 송신 단말이 서로 다른 주파수의 자원(즉, 주파수 축에서 분리된 자원)을 사용하는 프레임 구조를 예시한다.

서로 다른 클러스터의 동기 송신 단말이 사용할 동기채널의 자원의 위치는, 예를 들어 임의의 위치로 선택되거나, 상기 클러스터의 ID를 모듈라(Modular) 연산을 취함으로써 결정될 수 있다. 동기 지원 단말을 위한 동기채널의 자원 위치는 별도로 구분되도록 미리 결정될 수도 있다.

구체적으로, 동기 기준 단말을 위한 동기신호 자원(1410)은 서로 다른 클러스터의 동기 기준 단말 1과 동기 기준 단말 2에 의해 사용될 수 있다. 이때는 동기 시퀀스에 의해 서로 다른 동기 기준 단말의 동기신호를 구분할 수 있다. 또한, 주파수 축에서 분리된 서로 다른 동기채널 자원(1414) 및 동기채널 자원(1412)은 상기 서로 다른 클러스터의 동기 기준 단말 1 및 동기 기준 단말 2에 의해 각각 사용될 수 있다.

1홉의 동기 송신 단말을 위한 동기신호 자원(1420)은 서로 다른 클러스터의 동기 중계 단말 1, 동기 중계 단말 2 및 동기 지원 단말에 의해 사용될 수 있다. 이때는 동기 시퀀스에 의해 서로 다른 동기 송신 단말의 동기신호를 구분할 수 있다. 또한, 주파수 축에서 분리된 서로 다른 동기채널 자원(1424), 동기채널 자원(1422) 및 동기채널 자원(1426)은 상기 서로 다른 클러스터의 동기 중계 단말 1, 동기 중계 단말 2 및 동기 지원 단말에 의해 각각 사용될 수 있다. 선택적으로, 타 동기채널 자원과 달리 상기 동기 지원 단말을 위한 동기채널의 자원의 위치는 구분되도록 미리 결정될 수 있다.

본 개시에서 제안하는 D2D 동기화 지원 방법은 모든 단말이 기지국을 탐색하지 못하는 네트워크 영역 외 (Out of network coverage) 환경은 물론 일부 단말이 기지국을 탐색하지 못하는 부분적 네트워크 영역 (Partial network coverage) 환경에 모두 적용이 가능하다.

도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말이 위치하는 부분적 네트워크 영역 환경을 예시하는 도면이다.

기지국(eNB)(1500)에 의해 커버리지 되는(In-coverage) 영역은 식별번호 1510에 의해 지시되는 원으로 표시되었고, 상기 원(1510)의 외부는 네트워크 영역 외(out-of-coverage)로 이해될 수 있다.

기지국 (1500)은 하향링크 자원으로 동기신호를 송신하고 있으나, 다른 D2D 단말들(예를 들어, 1502, 1504, 1506)은 상향링크 자원으로 동기신호를 송신하고 있다. 이때, 동기 대표1(SH1)(1502)은 기지국(1500)과의 관계에서는 동기 중계 단말이면서 네트워크 영역 외 단말들과의 관계에서는 동기 기준 단말로 간주될 수 있다. 또한 SH1(1502)은 상향링크 대역에서 동기 기준 단말에 할당하는 동기 자원을 이용하여 동기신호 및 동기채널을 송신하고, (비록 기지국과의 관계에서는 동기 중계 단말이지만) 단말 간 입장에서는 중계가 없이 처음 동기신호를 송신하는 것처럼 동작하게 된다. 따라서 동기 지원 단말 (V-SS)(1504)은 동기신호 및 동기채널을 수신 시 상기 SH1(1502)을 동기 기준 단말로 해석하고, 동기 대표2 (SH2)(1506)와의 사이에서 동기 지원 단말로서 역할 수행을 결정할 수 있다.

동기 대표1(1502)의 역할은, 스캐닝을 수행하여 주변에 동기 대표 단말이 없음을 확인하고 스스로 동기 대표 단말이 되거나, 기지국(1500)에게 동기 대표 단말 요청 메시지를 보내고 상기 기지국(1500)으로부터 동기 대표 단말 응답 메시지를 수신함으로써 결정될 수 있다.

도 16은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 동기 송신 단말이 위치하는 부분적 네트워크 영역 환경을 예시하는 도면이다.

기지국(1600)의 기준시간을 따르는 동기 지원 단말 (V-SS)(1602)이 기지국(1600)과의 관계에서는 동기 중계 단말이면서 타 동기 대표 단말(SH1)(1604)과의 관계에서는 동기 지원 단말로써 동작할 수도 있다. 이때 상기 동기 지원 단말(1602)은 상향링크 대역에서 동기 지원 단말에 할당하는 동기 자원을 이용하여 동기신호 및 동기채널을 송신할 수 있다. 네트워크 영역 외 단말들(예를 들어, 1604)은 상기 동기 지원 단말(1602)이 송신하는 동기신호 또는 동기채널로써 상기 송신되는 신호의 송신자가 동기 지원 단말임을 구분할 수 있다. 상기 동기 지원 단말(1602)의 역할은, 스캐닝을 수행하여 주변에 동기 지원 단말이 없음을 확인하고 스스로 동기 지원 단말이 되거나, 기지국(1600)에게 동기 지원 단말 요청 메시지를 보내고 상기 기지국(1600)으로부터 동기 지원 단말 응답 메시지를 수신함으로써 결정될 수 있다.

도 15와 16과 같이 기지국이 포함되어 있는 시나리오에서, 기지국(1500, 1600)은 네트워크 영역 내 단말의 스캐닝을 위한 타이머 값 정보를 결정할 수 있다. 또한 네트워크 영역 내 단말은 기지국으로부터 부여 받은 타이머 값 정보를 기지국 지시에 따라 또는 스스로의 판단에 따라 동기채널 (D2DSCH-D2D Synchronization Channel) 또는 D2D방송채널 (D2D Broadcast Channel)로 다른 단말에게 전달할 수 있다.

도 17은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라서 기지국 및 동기 송신 단말에 따라 사용되는 전송 자원을 나타내는 프레임 구조의 예시도이다.

도 17은 도 16에서 나타낸 부분적 네트워크 영역 환경에서 기지국과 D2D 단말에 의해 사용되는 자원의 프레임 구조를 예시하고 있다.

도 16과 도 17을 참조하면, 기지국(1600)은 하향링크 대역에서 동기신호(1700)와 시스템 정보 블록(SIB; System Information Block)(1702)을 전송하고, 동기 지원 단말(1602)는 상향링크 대역에서 동기신호(1704)와 동기채널(1706)을 전송할 수 있다.

한편, 부분적 네트워크 영역에서의 D2D 동기 절차에 의해 인접한 단말 간 기준시간 동기가 이루어짐에 있어서 인접 셀과의 관계가 고려될 수도 있다.

LTE (Long-term Evolution) 기지국들은 기본적으로 서로 동기가 맞지 않을 수 있으므로, 서로 다른 셀에 소속된 단말 간 신호 송신을 위한 동기화는 기본적으로 불가능하다. 그러므로 본 개시에서 부분적 네트워크 영역 환경의 단말 간 동기는, 동일 기지국으로부터 중계되는 기준시간을 전달받은 단말 들 간에만 동기화가 이루어지는 것으로 한다. 기지국으로부터 중계되는 기준시간을 전달받더라도 홉 수의 제한이 있으므로 부분적 네트워크 영역 환경의 단말과 네트워크 영역 외의 단말 간에는 동기화가 이루어지지 않는다.

이를 위해서 구체적으로, 동기신호는 클러스터 별로 구분되어야 한다. 하나의 셀에 대한 ID는 일례로 LTE 규격에 따르면 SSS(Secondary Synchronization Signal)로 구분될 수 있다. 또한 LTE 규격에 따르면 PSS(Primary Synchronization Signal)로 한 셀에 속한 3개의 섹터를 구분할 수도 있다.

본 개시의 일례에 따르면, 단말 간 통신을 위해서, SSS로 하나의 클러스터를 식별하고 PSS로 하나의 클러스터 내의 동기 기준 단말, 동기 지원 단말 및 동기 중계 단말을 위한 동기신호를 3개까지 구분할 수 있다. LTE 규격에 따르면 SSS로 총 168개의 셀 ID 그룹 (Cell ID group)을 표현할 수 있다. 여기에서 셀 ID그룹0~166 은 클러스터 ID로 사용하고, 나머지 셀 ID그룹 167을 동기 지원 단말용으로 할당할 수 있다. 동기 지원 단말은 셀 ID 그룹 167 에 더하여 PSS 3가지 중 하나를 선택하여 동작할 수 있다. 참고로, LTE의 Release 12 규격을 지원하는 기지국의 경우 셀 ID 그룹 167은 셀 ID 구현에 사용하지 않도록 해야 한다.

본 개시의 또 다른 일례에 따르면, LTE 규격에 따라서 SSS에 의해 구분되는 168개의 셀 ID 그룹 중 일부는 네트워크 영역 내 단말 용으로, 나머지는 네트워크 영역 외 단말 용으로 할당될 수도 있다. 네트워크 영역 내/외 단말 용으로 할당된 셀 ID 그룹은, 추가적으로 PSS에 의해 동기 기준 단말, 동기 지원 단말, 동기 중계 단말이 구분될 수 있다.

본 개시의 또 다른 일례에 따르면, 하나의 클러스터는 PSS와 SSS의 조합에 의한 504개의 클러스터 ID를 표현하고 동기채널에 동기 기준 단말, 동기 지원 단말 및 동기 중계 단말을 구분하기 위한 정보를 실어 보낼 수도 있다. 이 경우 504개의 클러스터 ID 중 적어도 하나는 네트워크 영역 외 단말 간 동기 지원 단말 용으로 할당될 수도 있다.

상기와 같이 클러스터와 동기 송신 단말의 구분이 가능하다는 가정 하에, 기지국에 소속한 동기 기준 단말은 상기 기지국에 속한 (즉, 동일한 클러스터 ID를 사용하는) 동기 지원 단말로부터의 동기신호만 수신되는 경우 해당 동기신호에 대하여 클러스터 간 동기 동작을 수행할 수 있다. 하지만 상기 기지국에 소속한 동기 기준 단말은 다른 클러스터에 속한 동기 지원 단말로부터의 동기신호가 수신되는 경우 상기 동기신호에 대하여는 클러스터 간 동기 동작을 수행하지 않을 수 있다. 다만 상기 기지국에 소속하지 않은 동기 기준 단말은 네트워크 영역 외 동기 지원 단말로부터의 동기신호에 대하여 클러스터 간 동기 동작을 수행할 수 있다.

동기 지원 단말은 복수의 클러스터의 동기 기준 단말로부터의 동기신호가 수신되는 경우, 상기 복수의 동기신호를 송신하는 동기 기준 단말이 네트워크 영역 내 단말인지 영역 외 단말인지를 확인할 수 있다. 적어도 하나의 네트워크 영역 내 단말로부터의 동기신호가 수신된 경우, 상기 동기 지원 단말은 상기 네트워크 영역 내 단말로부터의 동기신호 중 하나의 동기신호의 클러스터 ID에 대한 동기 지원 단말용 동기신호를 송신할 수 있다. 네트워크 영역 외 단말로부터의 동기신호만 수신되는 경우에는, 상기 동기 지원 단말은 네트워크 영역 외 단말용 클러스터 ID 중 하나를 선택하고 이 클러스터 ID에 대한 동기 지원 단말용 동기신호를 송신할 수 있다.

동기 기준 단말이 이동함으로써, 소속되어 있던 동기 중계 단말이나 동기 수신 단말이 더 이상 동기신호 및 동기채널을 수신하지 못하는 경우, 동기 중계 단말 또는 동기 수신 단말은 한 번 또는 수 번의 동기주기 동안 수신을 시도해 본 후, 동기신호/동기채널을 잃어버렸음을 확인하고, 다시 동기를 위한 절차를 수행할 수 있다. 상기 동기를 위한 절차로써 상기 동기 중계 단말 또는 동기 수신 단말은, 스캐닝을 수행할 수도 있고 (동기 중계 단말의 경우) 동기 기준 단말로 역할을 변경할 수도 있다. 스캐닝을 수행하여 새로운 동기 기준 단말이 되었을 경우에는 타이머 값을 시작 값으로 설정하지만, 기존 동기 중계 단말에서 동기 기준 단말로 역할을 변경한 경우에는 타이머 값을 그대로 유지할 수도 있다. (물론 상기 스캐닝을 수행하기 전에는 타이머 값을 만료 값으로 설정함으로써 자신에게 소속되는 동기 중계 단말 또는 동기 수신 단말의 스캐닝 동작을 유도할 수도 있다.)

동기 기준 단말이 인접 동기 지원 단말로부터의 동기 신호 수신에 따라 내부 시간 기준을 조정할 때, 상기 동기 기준 단말에 소속한 동기 중계 단말 또는 동기 수신 단말은 상기 동기 기준 단말의 잦은 시간 기준의 조정을 경험할 수 있다. 상기 동기 기준 단말의 잦은 시간 기준의 조정이 있는 경우, 상기 동기 중계 단말 또는 동기 수신 단말은 항상 소속한 동기 기준 단말로부터의 동기 신호를 모니터링 해야 하므로 저전력 구현이 어렵게 된다.

따라서, 동기 기준 단말이 내부 시간 기준을 조정할 때마다 이를 동기 기준 단말의 동기 신호 송신에 반영하지 않고 (상기 조정된 시간 기준 변화를 누적 기록하고 있다가) 다음에 예정된 동기 신호 송신이 완료되면 (바로) 동기 신호 송신 시각을 변경할 수 있다. 이때, 동기채널을 통해 현재 클러스터의 시간 기준과 변경할 클러스터 시간 기준 사이의 시간 오차(time offset)을 알려주어 소속한 동기 중계 단말 또는 동기 수신 단말이 다음 동기 신호 송신 시각을 알고 클러스터와의 동기를 계속 유지하면서도 저전력이 가능하도록 할 수 있다. 또 다른 예시로는 동기 기준 단말이 시간 기준의 변경을 즉시 동기 신호 송신에 반영하지 않고 (누적하고 있다가) 동기 기간 기준을 변경하기 직전에 타이머 값을 만료 값으로 변경하여 클러스터 내 모든 단말이 바로 스캐닝 동작으로 전환하도록 할 수도 있다.

동기채널을 수신한 소속 단말들은 스캐닝 수행 시점을 타이머에 의해 정해진 스캐닝 시점 이후에 임의의 시점으로 정할 수도 있지만 좀더 신속한 스캐닝을 위해서 각자의 홉 수에 따라 미리 정해져 있는 구간 내에서 임의의 시점에서 스캐닝을 수행할 수 있다. 예를 들어, 최대 3 홉을 지원하는 경우 하나의 동기 주기를 4구간으로 나누어, 첫 번째 구간은 동기 대표(SH)가 사용하고, 두 번째 구간은 1차 중계 단말들이 사용하고, 세 번째 구간은 2차 중계 단말들이 사용하고, 네 번째 구간은 3차 중계 단말들이 사용하도록 설정할 수 있다.

한편, 동기 기준 단말은 설정에 따라 클러스터 간 동기화(ICS)를 지원하지 않을 수 있는데, 이를 구분하기 위해서 동기채널로 ICS 지원여부를 포함하여 송신할 수 있다. 따라서 클러스터 간 동기화를 지원하는 복수개의 동기 기준 단말을 발견한 경우에만 단말이 동기 지원 단말 역할을 수행할 수 있다.

동기 기준 단말과 동기 지원 단말 간 클러스터 동기화에 있어서 타이머 값이 동기 기준 시간을 획득하는 하나의 조건이 될 수도 있다. 이 경우에는 동기 지원 단말도 자신의 타이머 값을 동기 채널로 송신할 수 있다. 클러스터 간 동기화에 있어서, 인접한 동기 기준 단말과 동기 지원 단말이 서로의 동기신호를 수신하였을 때 항상 내부 기준 시간 조정이 일어나는데 비해, 수신한 동기신호와 관련된 동기채널에서 알려주는 타이머 값을 조건으로 적용하여 특정 동기신호에 대해서만 내부 시간 기준 조정을 수행하도록 결정할 수도 있다. 타이머 값을 비교하는 조건은 상술한 다양한 예에서와 같이 복수의 타이머 값 중 더 젊은 값을 가지거나 더 늙은 값을 가지거나 또는 너무 젊지도 너무 늙지도 않은 값을 가진 동기 송신 단말의 동기 신호를 선택할 수 있다. 또는 타이머 값을 비교하는 다른 조건은 복수의 타이머 값 중 동기 지원 단말 내부 타이머 값과 비교하여 더 젊은 값을 가지거나 더 늙은 값을 가지는 동기 송신 단말의 동기 신호를 클러스터 간 동기화에 사용할 수 있다.

어떤 경우에, 타이머 값이 만료한 후 스캐닝 동작을 수행한 결과에 따라 여러 단말이 돌아가면서 동기 기준 단말 역할을 수행하도록 할 필요가 있다. 일 예로, 기본 스캐닝 수행 이후 각 단말이 서로 임의의 측정 시간을 더 스캐닝 한 후, 역할을 결정하는 방법이다. 또 다른 예로, 타이머 값 만료 후 스캐닝 시작 시점까지 각 단말이 서로 임의의 측정 시간에 따라 스캐닝을 수행하는 방법이 있다. 또는 상기 두 예들의 조합일 수 있다. 추가적으로 기존 동기 기준 단말은 다른 단말에 비해 좀더 긴 측정 시간을 갖도록 규칙을 정할 수도 있다.

하기에서는 D2D 프레임 넘버와 스캐닝 구간의 정보를 동기채널로 알려주는 경우에 대해 상세히 설명한다. 하기에서는 동기화가 이루어진 단말 그룹 간 D2D 프레임 넘버와 스캐닝 구간의 정보를 어떻게 일치하는지에 대해서도 설명할 것이다.

한 실시 예에 따르면, 스캐닝 구간이 시작하는 D2D 프레임 넘버가 미리 정해져 있고, D2D 프레임 넘버가 일치할 시, 상기 스캐닝 구간의 정보는 별도로 필요하지 않을 수 있다. 상기 스캐닝 구간이 시작하는 D2D 프레임 넘버의 조정이 가능한 경우, 단말은 D2D 프레임 넘버를 이웃 단말과 일치시키고, 스캐닝 구간 정보에 기반으로 하여 스캐닝 시작 시점을 알게 된다. 상기 D2D 프레임 넘버를 이웃 단말과 일치시키는 상세한 방법은, D2D 프레임 넘버를 비교하여 조건에 따라 이웃 단말의 D2D 프레임 넘버에 따르거나, 스캐닝 구간이 시작하는 D2D 프레임 넘버까지 남은 시간 (예를 들어 프레임 구간 단위) 즉, 타이머 잔여 시간을 비교하여 조건에 따라 이웃 단말의 타이머 잔여 시간에 맞추기 위해 D2D 프레임 넘버를 조정하거나, 스캐닝 구간이 시작하는 D2D 프레임 넘버로부터 진행한 시간 (예를 들어 프레임 구간 단위) 즉, 타이머 진행 시간을 비교하여 조건에 따라 이웃 단말의 타이머 진행 시간에 맞추기 위해 D2D 프레임 넘버를 조정할 수도 있다. 예컨대, 스캐닝 구간이 D2D 프레임 넘버 0에 해당하면, D2D 프레임 넘버와 타이머 진행 시간은 D2D 프레임 기준으로 동일한 값을 가지게 된다.

도 21은 단말 1과 단말 2의 D2D 프레임 넘버가 서로 일치하고, 단말 3과 단말 4의 D2D 프레임 넘버가 서로 일치하지만, 단말 1, 2와 단말 3, 4 간에는 D2D 프레임 넘버가 일치하지 않은 상황을 도시한 도면이다.

도 21을 참조하면, 매 프레임 구간 동안에 복수 개의 동기 자원이 할당되어 있고, 동기신호와 동기채널이 송신된다고 가정한다. 단말 3과 단말 4에서의 D2D 프레임 넘버는 최대값인 N-1까지 진행한 후에 0으로 돌아간다. 예시에서는 스캐닝 구간 (SSP-Silent ＆ Scanning Period)이 D2D 프레임 넘버 0에서 시작된다고 가정하였다. 이런 경우, 상기 단말 3과 단말 4는 D2D 프레임 넘버 0에서 SSP 구간이 시작되므로, 다른 D2D 동작을 중단 (silent)하고, 동기신호와 동기채널을 수신 (scanning)하는 상태로 전환할 수 있다.

상기 단말 3은 자신의 현재 DFN 값 0과 단말 2로부터 수신한 DFN 값 n을 비교하여 조건에 따라 (여기서는 더 큰 DFN 값에 따르는 경우를 가정) 자신의 DFN 값을 0에서 n으로 변경한다. 상기 단말 3은 자신의 DFN 값을 0에서 n으로 변경한 후 이어지는 프레임에 대해서는 변경한 DFN에 따라 n+1, n+2, … 로 진행할 수 있다. 상기 단말 3이 변경하는 기준 타이밍은 DFN 값에 대한 비교 결과를 따르기로 한 단말 2 로부터 수신한 동기신호 및 동기채널이 가리키는 기준 타이밍을 따를 수 있다. 상기 기준 타이밍의 획득이라 함은 동기신호에 의해서 심볼 및 프레임 경계를 획득하고, 동기채널에 의해서 D2D 프레임 넘버를 획득함을 포함한다.

상기 단말 2로부터의 PD2DSCH는 단말 3에게 전달되지만, 단말 4에게는 송신거리의 한계로 전달되지 않으므로, 상기 단말 3이 주변 단말들에게 DFN을 알려줄 필요가 있다. 단말은 SSP 구간에서 D2D 신호를 송신하지 않도록 되어 있지만, 이런 경우 상기 단말 3은 동기신호와 동기채널을 송신할 수 있다.

상기 단말 4는 단말 3이 단말 2으로부터의 동기신호와 동기채널을 수신하고, DFN 판단 결과에 따라 기준 타이밍을 변경하였듯이 상기 단말 3으로부터의 동기신호와 동기채널을 수신하고, DFN 판단 결과에 따라 기준 타이밍을 변경할 수 있다. 상기 단말 4는 단말 3이 동기신호와 동기채널을 송신하는 것과 마찬가지로 가용한 동기 자원을 이용하여 동기신호와 동기채널을 송신할 수 있다 (도 22 참조).

SSP 동안에 가능한 넓은 영역까지 DFN 정보가 전달되려면, 동기 자원은 가능한 많이 프레임 구조에 정해져 있어야 한다. 하지만 동기 자원이 많이 할당되면, 다른 제어 및 데이터 자원이 모자라게 되므로, 동기 자원은 제한될 수 밖에 없다. 결국 제한된 동기 자원 수에 따라 DFN을 포함하는 동기신호 및 동기채널의 최대 중계 수가 정해진다.

예를 들어 SSP 동안에 동기자원이 4개 있고, 첫째 동기 자원을 지난 시점에서 DFN이 더 큰 동기채널을 수신하였다면, 단말은 둘째 동기 자원을 이용하여 동기신호를 보낸다. 이를 수신한 다른 단말은 셋째 동기자원을 이용하여 동기신호를 보낸다. 이를 수신한 또 다른 단말은 넷째 동기자원을 이용하여 동기신호를 보낸다. 결국 3번째까지 동기신호 중계가 가능함을 알 수 있다.

한 실시 예에서는 SSP가 하나의 프레임 구간을 사용하도록 설정되어 있는데, 설계에 따라 복수의 프레임 구간을 SSP로 설정할 수도 있다. 이 경우, 기존 D2D 동작을 중지하는 기간이 길어지기 때문에 SSP의 시구간은 가능한 짧은 것이 좋을 수 있다.

단말이 동기신호와 동기채널을 송신하는 자원은 미리 정해진 프레임 구간 내 동기 자원 중에서 선택할 수 있다. 기준 타이밍 변경 후 가용한 자원이 시간적으로 이미 지나버려서 없다 하더라도, 이를 다른 단말들에게 전달하고자 할 때, SSP를 연장할 필요가 있다. 이를 위한 하나의 예로 단말 4가 변경한 DFN을 동기신호로 송신할 자원이 SSP 내에서 더 이상 가용하지 않거나 SSP 내에 동기 자원이 하나라서 동기신호 수신 이후 송신할 동기 자원이 없는 경우에, 일단 이전 기준 타이밍으로 돌아가서 SSP 연장 요청 메시지를 동기채널에 실어 보낼 수 있다 (도 22 참조). 동기채널을 수신한 인접 단말은 SSP 연장 요청 메시지를 보고 (필요 시, 판단에 의해) 동기신호 수신 외 다른 D2D 동작을 중지할 수 있다.

상기 단말 4는 이어서 획득했던 기준 타이밍으로 변경하여 동기신호를 송신하고, 이를 수신한 인접 단말들의 판단에 따라 기준 타이밍을 변경할 수 있다. 비동기 상황을 인지했던 단말 및 SSP 연장 요청 메시지에 따라 SSP를 연장한 단말들은 인접 단말로부터의 동기신호를 수신하여 타이머 또는 DFN 기준으로 동일하거나 높은 우선순위를 가지는 단말 간 비동기 상황이 더 이상 발생하지 않으면, SSP를 끝내고 정상 D2D 동작으로 전환한다. 이 때 SSP 구간 동안에는 동일하거나 높은 우선순위를 가지는 단말로부터의 동기신호에 대하여 타이밍을 획득하고 이를 기준으로 단말 간의 동기화를 수행할 수 있다. 상기 단말 간 동기화의 예시로는 최선시점 (earliest timing) 기반, 평균 시점 기반, 펄스-커플드 공진기 (Pulse-coupled Oscillator), 나이 (Age) 기반 등이 있을 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 동일한 우선순위를 가지는 단말로부터의 동기신호에 대해서만 상기 단말 간 동기화를 따르고, 높은 우선순위를 가지는 단말로부터의 동기신호에 대해서는 계층식 동기화를 따를 수 있다. 계층식 동기화라 함은 수신한 동기신호에 의해 알려주는 타이밍을 그대로 따르는 것을 의미한다.

한 실시 예에 따르면, SSP 동안에는 스캐닝만 수행하고, 변경 조건을 만족하는 경우 다음 프레임에서 일단 이전 기준 타이밍을 유지하면서 동기 채널로 기준 타이밍 변경 메시지를 보낸다. 상기 기준 타이밍 변경 메시지는 변경할 기준 타이밍 또는 변경할 기준 타이밍과의 시간차를 포함할 수 있다. 상기 기준 타이밍은 심볼 단위, 프레임 단위를 각각 또는 모두를 의미할 수 있다. 상기 기준 타이밍 변경 메시지는 판단에 필요한 현재 DFN 값을 함께 보낼 수 있다. 이를 수신한 인접 단말은 자신의 DFN과 기준 타이밍 변경 메시지의 DFN을 비교하고, 변경 조건에 부합하면 기준 타이밍을 변경한다. 이 경우에도 다음 프레임에서 기준 타이밍 변경 메시지를 동기채널로 보낸다. 상기 기준 타이밍 변경 메시지를 보낸 단말은 다음 프레임에서 변경할 새로운 기준 타이밍에 의해 D2D 동작을 수행한다.

상기 기준 타이밍을 변경하는 조건이 만족할 경우에만 동기채널로 기준 타이밍 변경 메시지를 보내기 때문에 동기채널의 구조가 평소에는 일반적인 동기채널 정보로 구성되고, 기준 타이밍 변경 메시지를 보내야 하는 경우에는 1 비트 정보로 이를 알려줄 수 있어야 한다. 예를 들어 동기채널의 정보 필드 (field) 중 기준 타이밍 변경 여부 비트가 오프에서 온으로 바뀌면, 일부 공통 정보 필드를 제외하고는 기준 타이밍 변경 시 필요한 정보로만 구성될 수 있다. 상기 기준 타이밍 변경 시 필요한 정보는 타이머 값, D2D 프레임 넘버 값, 변경해야 할 심볼 타이밍에 대한 절대 값 또는 상대 값, 변경해야 할 D2D 프레임 넘버에 대한 절대 값 또는 상대 값을 포함할 수 있다.

상기 예시에서는 DFN 비동기 상황을 감지한 단말이 직접적으로 SA 연장 요청 메시지 또는 기준 타이밍 변경 메시지로 다른 단말들에게 알려주나, 다른 예시에서는 간접적으로 알려줄 수도 있다. 간접적인 방법은 단순히 기존 PD2DSCH에서 DFN을 변경하여 알려주거나 동기신호의 타이밍을 변경함에 의해서, 인접 단말들은 기존 동기 자원을 듣거나 SSP 구간에서 동기신호를 수신함으로써 인지하도록 하는 방법이다.

도 23 내지 도 25는 타이머 또는 DFN 기반으로 어떻게 서로 다른 동기 그룹이 동기화될 수 있는지를 도시한 도면이다. 도 23 내지 도 24에서는 전체 DFN이 100이고, SSP가 DFN0에서 일어난다고 가정하였다.

단말 1, 2는 DFN이 70 (타이머 값이 30)이고, 단말 3, 4는 DFN이 40 (타이머 값이 60)이고, 단말 5, 6, 7은 DFN이 0 (타이머 값이 100)에서 SSP 구간이 시작되었다. 상기 단말 2, 3, 5, 6은 동기신호를 송신하는 단말들이다.

도 23을 참조하면, 단말 5는 자신의 DFN 값 0과 수신한 DFN 값 70을 비교한 결과, 더 큰 DFN 70을 따르기로 결정한다. 이는 타이머 값 기준으로 다시 보면, 자신의 타이머 값 100과 수신한 (또는 수신 DFN으로부터 계산한) 타이머 값 30을 비교한 결과, 더 작은 30을 따르기로 결정하는 것과 동일하다. 후술될 설명에서는 DFN을 기준으로 설명할 것이다. 단말 6은 자신의 DFN 값 0과 수신한 DFN 값 40을 비교한 결과, 더 큰 DFN 40을 따르기로 결정한다.

도 24는 도 23의 상황에서 하나의 D2D 프레임이 지난 후의 동작을 도시한 도면이다.

도 24를 참조하면, 단말 5와 단말 6은 인접 단말과의 재동기화가 이루어지지 않았기 때문에 SSP를 연장할 수 있다. 단말 7은 비동기 상황을 앞서 도 23에서 인지하지 못하였으므로, SSP 구간을 종료하고, 정상 D2D 동작을 수행하는 중에 있다. 하지만 상기 단말 5와 상기 단말 6이 변경된 DFN으로 동기채널을 송신하고 있으므로, 이를 수신한 단말 7은 비동기 상황을 인지할 수 있다. 상기 단말 5와 단말 6은 SSP 연장 요청 메시지나 기준 타이밍 변경 메시지로 직접적으로 알려줄 수도 있다. 상기 단말 7은 상기 단말 5로부터의 DFN 값 71과 상기 단말 6으로부터의 DFN 값 41을 비교하고, 상대적으로 큰 값인 DFN 값 71을 따르기로 결정한다. 상기 단말 6 역시 자신의 DFN 값 41과 상기 단말 5로부터의 DFN 값 71을 비교하고, 상대적으로 큰 값인 DFN 값 71을 따르기로 결정한다. 상기 단말 5는 자신의 DFN 값 71과 상기 단말 6으로부터의 DFN 값 41을 비교하고, 상대적으로 큰 값인 자신의 DFN 값을 유지하기로 결정한다.

도 25는 인접 단말 간의 DFN이 일치한 후의 동작을 도시한 도면이다.

도 25를 참조하면, 단말 5와 단말 7은 인접 단말로부터의 DFN 값이 자기와 일치하므로, SSP를 종료하고, 다음 프레임부터 DFN 값을 따르기로 한 동기 단말의 심볼, 프레임 타이밍에 따라 변경한다. 단말 6은 단말 3으로부터 DFN 값이 자기의 DFN 값 72와 다르지만, 그 값이 작으므로, 우선순위가 낮다고 판단하여 무시한다. 상기 단말 6의 입장에서도 동일하거나 높은 우선순위의 DFN 값을 가지는 동기 단말과의 동기화가 이루어졌다고 판단하여, SSP를 종료하고, 다음 프레임부터 DFN 값을 따르기로 한 동기 단말의 심볼, 프레임 타이밍에 따라 변경한다.

상기 예시에서는 SSP 구간을 우선 동일한 DFN으로 설정하고, DFN 재설정이 필요 시 SSP 구간을 연장하거나 기준 타이밍을 변경하는 방법이다. 이에 비하여, 이러한 추가적인 신호를 줄이기 위해서 SSP 구간을 서로 다르게 하는 방법이 있을 수 있다. 그럼에도 불구하고 스캐닝의 목적인 저전력, 간섭 방지 동작은 필요하기 때문에, 가능한 방법은 복수의 SSP 구간을 연속으로 정하되, 각 SSP 구간을 인접 단말들이 서로 다른 값을 가지도록 정하는 것이다.

예를 들어 SSP 구간이 DFN 0, 1, 2로 정해져 있고, 한 단말 입장에서 주변 단말이 송신하는 SSP 구간이 DFN 0과 DFN 2라고 하면, DFN 1을 자신의 SSP 구간으로 결정할 수 있다. 이때 알고 있는 인접 단말의 SSP 구간에서는 동기신호를 제외한 D2D 신호 송신을 중단하고, 자신의 SSP 구간에서는 모든 D2D 신호 송신을 중단할 수 있다. 이로써 DFN 1을 SSP로 정한 단말은 DFN 0을 SSP로 정한 단말이 기준 타이밍을 변경함을 알 수 있게 된다. DFN 2를 SSP로 정한 단말은 DFN 0과 DFN 1을 SSP로 정한 단말이 기준 타이밍을 변경함을 알 수 있게 된다. 기준 타이밍을 변경하는 상황을 인지하면, 심볼 타이밍 동기 및 DFN 일치가 이루어질 때까지 SSP를 계속 연장한다.

상기 예시는 모든 단말들이 동기신호 및 동기채널을 송수신하는 경우뿐 아니라, 일부 단말만 동기신호 및 동기채널을 송수신하고 나머지 단말은 동기신호 및 동기채널을 수신만 하는 경우에도 적용될 수 있어야 한다. 따라서 도 24와 같은 경우에 단말 5와 단말 6이 서로 송신 거리에 위치하지 않는다면 단말 7은 동기신호 및 동기채널을 송신하고 있지 않으므로 단말 5,6,7 간 DFN 일치가 어렵게 된다. 이러한 경우에 단말 7이 먼저 단말 5로부터 DFN71을 수신하고 단말 6으로부터 DFN41을 수신하면, 두 DFN 간 불일치를 인지하고 단말 7이 동기신호 및 동기채널을 송신해야 한다. DFN간 불일치 상황임을 판단한 단말 7은 가용한 동기자원 중 비어 있는 자원을 확인하고, 이를 선택하여 상기 동기신호 및 동기채널을 송신한다. 만약 비어 있는 자원이 없다면, 동기신호 및 동기채널을 송신하지 않는다. 상기 비어 있는 동기자원의 확인과 동기신호의 시퀀스 및 동기채널의 정보는 상기 DFN 우선순위에 따라 결정한 높은 우선순위의 DFN을 보낸 단말의 동기신호 및 동기채널에 기반하여 결정한다.

이하에서 도 3, 도 18, 도 19를 참고하여 동기 송신 단말의 역할을 정하는 조건에 있어서, 동기신호 품질이 이용되는 경우에 대하여 자세히 설명한다.

수신한 동기신호의 품질에 따른 동기 송신 단말 결정 방법은 다음과 같은 여러 예시가 있다. 동기신호의 신호품질은 LTE에 규정된 RSRP (Reference Signal Received Power; 참조 신호 수신 전력), RSRQ (Reference Signal Received Quality: 참조 신호 수신 품질) 또는 다른 측정 수식에 의해 결정될 수 있다.

RSRP는 셀 별로 기준신호가 할당된 자원에 대한 전 대역에 걸친 수신전력의 평균이다. RSRQ는 하기 수식과 같이 결정될 수 있다.

RSRQ = N * RSRP / RSSI

여기서, RSSI(Received Signal Strength Indication: 수신 신호 강도 지시자)는 전체 사용대역에서의 수신전력의 합이고, N은 RSRP가 할당된 자원블록의 숫자이며, RSRP가 평균값이므로 N*RSRP는 셀 별 기준신호가 할당된 자원에 대한 수신전력의 합이다. 즉, RSRQ는 전체 대역에서의 수신전력 대비 셀 별 기준신호의 수신전력의 비율이라고 할 수 있다.

도 3의 경우를 참고하여, 하나의 동기 기준 단말의 신호만 수신 시, RSRP를 이용하여 동기 중계 단말의 역할을 결정하는 기준은 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

여기서, dBm은 수신전력(dB)을 mW 대비 산출한 값으로 절대적인 값을 나타낸다.

또한, 하나의 동기 시준 단말 신호만 수신 시 RSRQ를 이용하여 동기 중계 단말의 역할을 결정하는 기준은 다음 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.

상기 수학식1 및 수학식 2는 주로 동기 중계 단말의 생성 조건으로 사용될 수 있다. 이렇게 함으로써 동기 중계 단말의 숫자가 줄어들어 저전력 구현이 가능해진다.

도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따라서 두 개의 동기 기준 단말 사이에 동기 송신 단말을 결정하는 방법을 예시하는 도면이다.

식별번호 1810에 의해 지시되는 점선은 동기 기준 단말(I-SS1)(1800)으로부터의 수신전력에서 동기 기준 단말(I-SS2)(1804)로부터의 수신전력을 뺀 값이 임의의 임계 값(Y dB)인 지점을 연결한 선이다. 식별번호 1812에 의해 지시되는 점선은 동기 기준 단말(I-SS2)(1804)으로부터의 수신전력에서 동기 기준 단말(I-SS1)(1800)로부터의 수신전력을 뺀 값이 임의의 임계 값(Y dB)인 지점을 연결한 선이다. 이때, 상기 동기 기준 단말(1800, 1804)의 통신 거리 내에 위치하고 수신 전력의 차이가 Y dB 이내의 값을 갖는 곳에 위치하는(즉, 점선 1810과 1812 사이에 위치하는) 단말(1802)을 동기 송신 단말의 역할을 수행하는 것으로 결정할 수 있다.

도 18의 경우를 참고하여, 두 개의 동기 기준 단말의 신호를 수신 시, RSRP를 이용하여 동기 송신 단말의 역할을 결정하는 기준은 다음 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.

두 개의 동기 기준 단말의 신호를 수신 시, RSRQ를 이용하여 동기 송신 단말의 역할을 결정하는 기준은 다음 수학식 4과 같이 표현될 수 있다.

상기 수학식 3 또는 수학식 4에 의해 결정되는 동기 송신 단말은, 새로운 동기 기준 단말이 될 수도 있고, 동기 지원 단말이 될 수도 있으며, 동기 중계 단말이 될 수도 있다.

도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따라서 세 개의 동기 기준 단말 사이에 동기 송신 단말을 결정하는 방법을 예시하는 도면이다.

식별번호 1910에 의해 지시되는 점선은 동기 기준 단말(I-SS1)(1900)으로부터의 수신전력에서 동기 기준 단말(I-SS2)(1904)로부터의 수신전력을 뺀 값이 임의의 임계 값(Y dB)인 지점을 연결한 선이다. 식별번호 1912에 의해 지시되는 점선은 동기 기준 단말(I-SS2)(1904)으로부터의 수신전력에서 동기 기준 단말(I-SS1)(1900)로부터의 수신전력을 뺀 값이 임의의 임계 값(Y dB)인 지점을 연결한 선이다. 식별번호 1914에 의해 지시되는 점선은 동기 기준 단말(I-SS1)(1900)으로부터의 수신전력에서 동기 기준 단말(I-SS3)(1906)로부터의 수신전력을 뺀 값이 임의의 임계 값(Y dB)인 지점을 연결한 선이다. 식별번호 1916에 의해 지시되는 점선은 동기 기준 단말(I-SS3)(1906)으로부터의 수신전력에서 동기 기준 단말(I-SS1)(1900)로부터의 수신전력을 뺀 값이 임의의 임계 값(Y dB)인 지점을 연결한 선이다.

이때, 상기 동기 기준 단말들(1900, 1904, 1906)의 통신 거리 내에 위치하고 수신 전력의 차이가 Y dB 이내의 값을 갖는 곳에 위치하는(즉, 점선 1910과 1912 사이에 위치하고 점선 1914와 1916 사이에 위치하는) 단말(1902)을 동기 송신 단말의 역할을 수행하는 것으로 결정할 수 있다. 즉, 상기 단말(1902)이 소속되어 있는 동기 대표인 I-SS1(1900) 외 두 개의 동기 대표 I-SS2(1904)와 I-SS3(1906)가 있는 경우 수신전력의 조건을 각 SH에 대해 각각 적용하여 결정할 수 있다.

도 19의 경우를 참고하여, 세 개의 동기 기준 단말의 신호를 수신 시, RSRP를 이용하여 동기 송신 단말의 역할을 결정하는 기준은 다음 수학식 5 및 수학식6을 동시에 만족하는 것으로 표현될 수 있다.

상기 수학식 5 및 수학식 6에 의해 결정되는 동기 송신 단말은, 새로운 동기 기준 단말이 될 수도 있고, 동기 지원 단말이 될 수도 있으며, 동기 중계 단말이 될 수도 있다.

도 18과 도 19의 예시와 다르게, 복수의 동기신호에 대한 수신전력이 모두 X dBm보다 큰 경우에 대해서 동기 지원 단말 생성 조건으로 정할 수도 있다. 즉, X dBm 보다 큰 두 원의 교집합에서 동기 지원 단말이 생성될 수 있다.

다른 예로, 복수의 동기채널 (기지국인 경우 BCH도 포함)을 수신하고, 복호(decoding)가 성공하였을 경우에 대해서 동기 지원 단말 생성 조건으로 정할 수도 있다. 또 다른 예로, 기존 예시가 주로 동기 기준 단말로부터의 동기신호 수신 전력을 기준으로 결정한 것인데 비해, 동기 지원 단말로부터의 동기신호 수신 전력을 기준으로 결정할 수도 있다. 즉, 동기 기준 단말이 서로 간의 적당한 거리를 유지하기 위해서, 동기 수신 성능에 의해 정해진 X dBm보다 큰 동기신호가 없을 때, 동기 기준 단말로 동작함과 마찬가지 절차로, Y dBm보다 큰 동기 지원 단말로부터의 동기 신호가 없을 때 동기 지원 단말로 동작할 수 있다. X와 Y는 경우에 따라서 동일한 값일 수도 있다.

본 개시에서 셀룰라 또는 클러스터의 경우 기지국이나 동기 대표 단말은 동기신호 및 동기채널을 송신할 때, 중계 홉 수와 최대 가능 홉 수를 보내는 것을 가정하였다. 즉 기지국 또는 동기 대표 단말이 동기신호 및 동기채널에 중계 홉 수 1을 포함하여 보내면, 이를 중계하는 동기 중계 단말은 중계 홉 수를 하나 증가시켜 동기신호 및 동기채널에 중계 홉 수 2를 포함하여 보낸다. 동기 중계 단말을 거쳐서 중계가 될 때마다 중계 홉 수가 증가하여 최대 중계 홉 수에 도달하면, 더 이상 중계하지 않는다.

또 다른 실시 예에서는 기지국은 동기신호 및 동기채널에 최대 가능 홉 수 N을 보내고, 이를 중계하는 동기 중계 단말은 이 값을 하나 감소하여 동기신호 및 동기채널에 중계 홉 수 N-1을 보낸다. 동기 중계 단말을 거쳐서 중계가 될 때마다 중계 홉 수가 감소하여 0에 도달하면 더 이상 중계 하지 않는다.

따라서 기지국은 최대 중계 홉 수를 함께 보낼 필요가 없다. 하지만 네트워크 영역 외의 클러스터에서 동기 기준 단말은 최대 중계 홉 수를 함께 보내야 한다. 네트워크 영역 외의 단말이 적은 홉 수 기준으로 동기신호 및 동기채널을 선택해야 하기 때문이다. 홉 수는 최대 중계 홉 수에서 수신한 값을 빼서 얻어질 수 있다.

또는 네트워크 영역 외 동기 송신 단말은 최대 중계 홉 수가 미리 결정되었다고 가정하면, 최대 중계 홉 수를 동기신호 및 동기채널에서 함께 보낼 필요가 없다. 네트워크 영역 외 단말은 미리 정해진 최대 중계 홉 수에서 수신한 값을 빼서 중계 홉 수를 알아내고, 적은 홉 수 기준을 따르거나 또는 단순히 수신한 값에 대해 큰 값 기준으로 동기신호 및 동기채널을 선택할 수 있다.

단말은 DFN 값 또는 타이머 값을 비교할 때, 미리 정해진 비교 기준을 따른다. 이에 반해 절대적인 시간 기준을 측정할 수 있는 단말은 미리 정해진 규칙에 따라 DFN 값을 계산할 수 있다. 상기 절대적인 시간 기준을 측정할 수 있는 단말은 GPS 등의 장치를 구비한 단말 (이하 “GPS 가능 단말”이라 칭함)이 될 수 있다. 상기 PS 가능 단말은 단순히 단말 간의 DFN 값 비교 규칙을 따르지 않거나, 자신이 GPS 가능 단말임을 주변에 알릴 수 있다. 상기 GPS 가능 단말을 알게 된 주변 단말은 기존 DFN 값 비교 규칙을 따르지 않고, 상기 GPS 가능 단말로부터의 기준 타이밍을 따른다.

상기 GPS 가능 단말 또는 상기 GPS 가능 단말에 의해 타이밍을 결정한 단말은 기지국이 정해준 DFN 값을 따르는 단말과의 시간 오차가 있는 경우, 기지국과의 동작을 지원하기 위해 기지국이 정해준 DFN 값을 따를 수 있다. 이러한 동작을 위해, 기지국 영역 내에서 사용하는 동기신호와 그 동기신호가 포함하는 DFN 값은 기지국 영역 외에서 사용하는 동기신호와 그 동기신호가 포함하는 DFN 값과 구분될 수 있다.

서로 다른 기지국으로부터 서로 다른 DFN 값이 전달된 경우, DFN 값 결정 기준은 영역 외 단말 간 동작과 마찬가지로 미리 정해진 DFN 값 결정 기준을 따르거나, 기지국 ID에 따른 우선순위를 따르거나, 단순히 동기신호의 수신 우선순위 (예를 들어 수신 전력 세기)를 따를 수도 있다.

도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말 장치의 구성을 예시하는 도면이다.

단말장치(200)은 타 단말과의 신호 송수신을 수행하는 송수신부(2005)와, 상기 단말장치의 모든 동작을 제어하는 제어부(2010)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 상술한 동기화 지원을 위한 모든 동작들은 상기 제어부(200)에 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 상기 제어부(2010) 및 상기 송수신부(2005)는 반드시 별도의 장치로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다.

상기 도 1 내지 도 20가 예시하는 D2D 단말의 구성도, D2D 동기화 지원 방법의 예시도, 자원 프레임 구성 예시도, 단말 장치의 구성도들은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 1 내지 도 20에 기재된 모든 구성부, 엔터티, 또는 동작의 단계가 발명의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 발명의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.

앞서 설명한 기지국이나 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 기지국 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 엔터티, 기지국 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.

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 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

단말의 단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 방법에 있어서,
주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝 동작;
상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 송신 단말로써 수립(establish)하는 동작;
스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보를 포함하는 동기채널을 송신하는 동작; 및
상기 타이머 값 정보에 근거한 제2 스캐닝 동작을 포함하는 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,
상기 수립하는 동작은, 상기 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 존재 여부, 상기 주변 단말의 개수, 상기 주변 단말로부터 송신되는 타이머 값 정보, 상기 주변 단말로부터 수신되는 동기신호의 품질 및 상기 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 홉 수 중 적어도 하나에 근거하여 상기 단말을 상기 동기 송신 단말로 수립하는 동작임을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제2항에 있어서,
상기 수립하는 동작은, 상기 주변 단말로부터 송신되는 동기신호가 존재하지 않는 경우에 상기 단말을 상기 동기 송신 단말로 수립하는 동작임을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제2항에 있어서,
상기 수립하는 동작은, 상기 주변 단말로부터 송신되는 동기신호가 존재하고, 상기 주변 단말로부터 수신되는 동기신호의 품질이 임계 값 이하이거나 2 이상의 주변 단말로부터 수신되는 동기신호의 품질의 차이가 임계 비율 이하인 경우에 상기 단말을 상기 동기 송신 단말로 수립하는 동작임을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 스캐닝 동작 이전에,
상기 주변 단말 중 적어도 하나로부터 타이머 값 정보를 수신하는 동작; 및
상기 주변 단말의 타이머 값 정보에 근거하여 상기 주변 단말로 소속을 변경하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 스캐닝 동작 이전에,
상기 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보가 스캐닝의 즉시 수행을 지시하는 값을 갖도록 설정하는 동작을 더 포함함 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말이 대표하거나 상기 단말이 소속하는 단말 간 통신 클러스터는 LTE(Long Term Evolution) 규격의 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 이용함으로써 식별됨을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,
단말 간 통신을 위한 동기화 대표 단말로부터 상기 단말이 송신하는 동기신호의 홉 수는 LTE(Long Term Evolution) 규격의 PSS(Primary Synchronization Signal)를 이용함으로써 식별됨을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말은 동기 기준 단말, 동기 지원 단말 및 동기 중계 단말 중 어느 하나임을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말은 상기 단말이 소속하는 단말 간 통신 클러스터의 타 동기 송신 단말과 동기신호 전송 자원을 공유함을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말은 상기 단말이 소속하는 단말 간 통신 클러스터의 타 동기 송신 단말과 주파수축 또는 시간축 상에 구분되는 동기채널 전송 자원을 사용함을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
단말의 단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 방법에 있어서,
주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝 동작;
상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 수신 단말로써 소속(associate)하는 동작;
스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보를 포함하는 동기채널을 수신하는 동작; 및
상기 타이머 값 정보에 근거한 제2 스캐닝 동작을 포함하는 동기화 지원 방법.
제12항에 있어서,
상기 소속하는 동작은, 상기 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 존재 여부, 상기 주변 단말의 개수, 상기 주변 단말로부터 송신되는 타이머 값 정보, 상기 주변 단말로부터 수신되는 동기신호의 품질 및 상기 주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 홉 수 중 적어도 하나에 근거하여 상기 단말을 상기 동기 수신 단말로 소속하는 동작임을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제13항에 있어서,
상기 소속하는 동작은, 상기 주변 단말로부터 송신되는 동기신호가 존재하고, 상기 주변 단말로부터 수신되는 동기신호의 품질이 임계 값 이상인 경우에 상기 단말을 상기 동기 수신 단말로 소속하는 동작임을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제12항에 있어서, 상기 제2 스캐닝 동작 이전에,
상기 주변 단말 중 적어도 하나로부터 타이머 값 정보를 수신하는 동작; 및
상기 주변 단말의 타이머 값 정보에 근거하여 상기 주변 단말로 소속을 변경하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제12항에 있어서,
상기 단말이 소속하는 단말 간 통신 클러스터는 LTE(Long Term Evolution) 규격의 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 이용함으로써 식별됨을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
제12항에 있어서,
단말 간 통신을 위한 동기화 대표 단말로부터 상기 단말이 수신하는 동기신호의 홉 수는 LTE(Long Term Evolution) 규격의 PSS(Primary Synchronization Signal)를 이용함으로써 식별됨을 특징으로 하는 동기화 지원 방법.
단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 송신 단말에 있어서,
주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝을 하고, 상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 송신 단말로써 수립(establish)하고, 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값 정보를 포함하는 동기채널을 송신하고, 상기 타이머 값 정보에 근거한 제2 스캐닝을 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 송신 단말.
단말 간 통신을 위한 동기화를 지원하는 수신 단말에 있어서,
주변 단말로부터 송신되는 동기신호의 확인을 위한 제1 스캐닝을 하고, 상기 스캐닝의 결과에 근거하여 상기 단말을 동기 수신 단말로써 소속(associate)하고, 스캐닝의 동작 시점을 지시하기 위한 타이머 값을 포함하는 동기채널을 수신하고, 상기 타이머 값에 근거한 제2 스캐닝 동작을 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 수신 단말.