KR20150120335A

KR20150120335A - 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 디스커버리 신호의 송신 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20150120335A
Application number: KR1020157018239A
Authority: KR
Inventors: 서한별
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2015-10-27
Also published as: US20170347386A1; EP2963843A1; RU2015141020A; US20150382389A1; WO2014133279A1; CN105075145B; RU2615164C2; EP2963843A4; JP2016513429A; US9769859B2; US10470228B2; CN105075145A; JP6416130B2

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 상대 단말로부터 디스커버리(Discovery) 신호를 수신하는 단계; 상기 디스커버리 신호에 포함된, 상기 상대 단말의 기지국의 커버리지 내부 위치 여부 및 상기 상대 단말이 연결 모드 혹은 휴지 모드인지 여부 중 적어도 하나의 정보를 파악하는 단계; 및 상기 파악된 적어도 하나의 정보를 이용하여, 상기 상대 단말과 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 디스커버리 신호의 송신 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING DISCOVERY SIGNAL FOR DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 디스커버리 신호의 송신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위하여는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 디스커버리 신호의 송신 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법은, 상대 단말로부터 디스커버리(Discovery) 신호를 수신하는 단계; 상기 디스커버리 신호에 포함된, 상기 상대 단말의 기지국의 커버리지 내부 위치 여부 및 상기 상대 단말이 연결 모드 혹은 휴지 모드인지 여부 중 적어도 하나의 정보를 파악하는 단계; 및 상기 파악된 적어도 하나의 정보를 이용하여, 상기 상대 단말과 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계는, 상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 상대 단말과 상기 기지국 간의 통신 구간에서 상기 단말 간 직접 통신을 중단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계는, 상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 기지국이 상기 상대 단말에게 상기 단말 간 직접 통신을 위한 자원을 할당할 것을 요청하는 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함할 수도 있다. 이와 같은 경우라면, 상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 휴지 모드인 경우, 기 설정된 시간 이내에 상기 상대 단말은 상기 연결 모드로 천이하여, 상기 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하는 것이 바람직하다.

추가적으로, 상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하거나 상기 연결 모드인 경우, 상기 디스커버리 신호는 상기 상대 단말과 연결된 네트워크의 식별자를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예인 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 단말 장치는, 기지국 또는 상기 단말 간 직접 통신의 상대 단말 장치와 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및 상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 상대 단말 장치로부터 수신한 디스커버리(Discovery) 신호에 포함된, 상기 상대 단말의 기지국 커버리지 내부 위치 여부 및 상기 상대 단말 장치가 연결 모드 혹은 휴지 모드인지 여부 중 적어도 하나의 정보를 파악하고, 상기 파악된 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 상대 단말 장치와 상기 단말 간 직접 통신을 수행하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 프로세서는 상기 상대 단말 장치가 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 상대 단말 장치와 상기 기지국 간의 통신 구간에서 상기 단말 간 직접 통신을 중단하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프로세서는 상기 상대 단말 장치가 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 기지국이 상기 상대 단말 장치에게 상기 단말 간 직접 통신을 위한 자원을 할당할 것을 요청하는 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어할 수 있다. 이와 같은 경우라면, 상기 상대 단말 장치가 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 휴지 모드인 경우, 기 설정된 시간 이내에 상기 상대 단말 장치는 상기 연결 모드로 천이하여, 상기 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위하여 디스커버리 신호를 보다 효율적으로 송신할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 D2D 디스커버리 신호를 생성하는 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 D2D 통신을 수행하는 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 D2D 통신을 수행하는 다른 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD (Frequency Division Duplex)방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD (Hybrid-FDD) 방식 또는 TDD (Time Division Duplex) 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위하여 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 모드(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하서 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

도 4는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 참조 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.

PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.

PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 상향링크 HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.

PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원 할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통하여 데이터를 각각 전송 및 수신한다.

PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

하향링크 제어 채널의 기본 자원 단위는 REG(Resource Element Group)이다. REG는 RS를 제외한 상태에서 4개의 이웃한 자원 요소(RE)로 구성된다. PCFICH 및 PHICH는 각각 4개의 REG 및 3개의 REG를 포함한다. PDCCH는 CCE(Control Channel Elements) 단위로 구성되며 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다.

도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히, 도 5는 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.

도 6은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다. LTE TDD 시스템에서 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성된다.

상기 특별 서브프레임에서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉, DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한, 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

현재, LTE TDD 시스템에서 상기 특별 서브프레임은 아래 표 1과 같이 총 10개의 설정들로 정의하고 있다.

[표 1]

한편, LTE TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정(UL/DL configuration)은 아래의 표 2와 같다.

[표 2]

상기 표 2에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한, 상기 표 2에서는 각각의 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 (Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity) 역시 나타나있다.

도 7은 단말 간 직접 통신의 개념도이다.

도 7을 참조하면, UE가 다른 UE와 직접 무선 통신을 수행하는 D2D(device-to-device) 통신, 즉, 단말 간 직접 통신에서는 eNB가 D2D 송수신을 지시하기 위한 스케줄링 메시지를 송신할 수 있다. D2D 통신에 참여하는 UE는 eNB로부터 D2D 스케줄링 메시지를 수신하고, D2D 스케줄링 메시지가 지시하는 송수신 동작을 수행한다. 여기서 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 엔티티가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다. 이하에서는 UE 사이에 직접 연결된 링크를 D2D 링크로, UE가 eNB와 통신하는 링크를 NU링크로 지칭한다.

D2D 동작의 수행을 위하여, UE는 우선 자신이 D2D 통신을 수행하고자 하는 상대 UE가 D2D 통신이 가능한 근접 영역에 위치하는지를 파악하는 디스커버리(discovery) 과정을 수행한다. 이러한 디스커버리 과정은 각 UE가 자신을 식별할 수 있는 고유의 디스커버리 신호를 송신하고, 인접한 UE가 이를 검출하는 경우에 디스커버리 신호를 송신한 UE가 인접한 위치에 있다는 것을 파악하는 형태로 이루어진다. 즉, 각 UE는 자신이 D2D 통신을 수행하고자 하는 상대 UE가 인접한 위치에 존재하는지를 디스커버리 과정을 거쳐서 확인한 후, 실제 사용자 데이터를 송수신하는 D2D 통신을 수행한다.

D2D 디스커버리 및 D2D 통신은 eNB의 커버리지 내부에서 eNB에 연결되어 통신을 수행하는 UE들 사이에서 동작될 수도 있으며, 또한 eNB의 커버리지 외부에서 eNB와의 연결 없이 존재하는 UE 사이에서 수행될 수도 있다. 추가적으로, 하나의 D2D 링크로 연결된 두 UE 중 하나는 eNB 커버리지 내부에 있고 다른 UE는 eNB 커버리지 외부에 존재할 수도 있다. 즉, eNB 커버리지 내부에 있는 UE와 eNB 커버리지 외부에 있는 UE간에도 D2D 디스커버리 및 D2D 통신이 이루어질 수 있다.

한편, UE가 eNB 커버리지 내부에 존재하는지 여부는 eNB가 송신하는 참조 신호(reference signal)의 수신 품질로 파악할 수 있다. 구체적으로, UE가 측정한 임의의 eNB의 참조 신호의 RSRP(Reference Signal Received Power)나 RSRQ(Reference Signal Received Quality)가 일정 수준 이하인 경우에는 eNB 커버리지의 외부에 있다고 판단할 수 있다.

eNB 커버리지 내부에 있는 UE는 다시 휴지 모드(idle mode)인 UE와 연결 모드(connected mode)인 UE로 구분할 수 있다. 연결 모드인 UE는 현재 eNB와 데이터 송수신을 수행하는 UE 혹은 언제든지 eNB의 스케줄링을 통하여 eNB와의 데이터 송수신을 개시할 수 있는 상태에 있는 UE를 의미한다. 반면, 휴지 모드인 UE는 비록 eNB의 커버리지 내부에 위치하지만 현재 eNB와의 데이터 송수신을 수행하지는 않는 UE를 의미하며, 해당 UE가 eNB와의 데이터 송수신을 수행하기 위해서는 UE와 eNB와의 접속 과정을 거쳐 연결 모드로 천이해야 한다.

연결 모드인 UE는 eNB와의 통신을 수행하는 NU 링크와 다른 UE와의 통신을 수행하는 D2D 링크를 모두 유지해야 한다. 일례로, 일련의 시간 자원을 이용하여 NU 링크를 동작하고, 다른 시간 자원을 이용하여 D2D 링크를 동작할 수 있다. 다시 말해, 연결 모드인 UE는 D2D 동작을 수행하는 시간 자원에 제약이 발생한다고 볼 수 있다.

반면, 휴지 모드의 UE는 항상 eNB와의 통신을 수행할 필요는 없지만, 주기적으로 eNB로부터 데이터 트래픽이 있다는 사실을 알리는 페이징(paging)을 수신해야 한다. 따라서, 휴지 모드의 UE 역시 연결 모드의 UE와 유사하게 D2D 동작의 시간에 제약이 발생하며, 전체 시간 자원을 NU 링크의 자원과 D2D 링크의 자원으로 구분하여 운용할 수 있다. 다만, eNB가 페이징을 전송하는 자원과 UE가 D2D 동작을 동작하는 자원이 주파수에서 구분되고, UE가 eNB에서의 신호를 수신하면서도 동시에 다른 주파수 자원을 이용하여 D2D 동작을 수행할 수 있다면, 두 링크의 동작이 시간에서 구분되지 않고 모든 시간 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행하도록 동작할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 디스커버리 과정을 통하여 D2D 통신을 하고자 하는 상대 UE를 발견한 후, UE는 상대 UE와의 D2D 통신을 시도한다. 이 때 상대 UE가 eNB 커버리지 내부에 존재하고 상대 UE가 일정 시간 자원을 이용하여 NU 링크 통신을 수행해야 한다면, UE는 상대 UE가 NU 링크 통신을 수행하는 시간 동안에는 상대 UE와 D2D 통신을 수행하는 것이 불가능하다. 따라서, 이러한 시간 자원에는 D2D 통신을 수행하지 않는 것이 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다. 반면, 상대 UE가 eNB 커버리지 외부에 존재하거나 내부에 존재하더라도 D2D 신호를 송수신하는 시간 자원에 제약이 발생하지 않는 경우라면, 가능한 많은 시간 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행하는 것이 효율적이다.

이와 같이, 상대 UE의 eNB 커버리지 내부의 위치 여부 혹은 네트워크에의 연결 상황에 따라서 D2D 통신을 수행할 시간 자원을 적절하게 선택하기 위해서, 본 발명에서는 UE가 디스커버리 신호를 생성, 송수신할 때 네트워크 관련 정보를 사용할 것을 제안한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 D2D 디스커버리 신호를 생성하는 예를 도시한다. 도 8을 참조하면, D2D 디스커버리 신호를 생성할 때 사용하는 변수로서 자신이 연결된 네트워크에 관한 정보를 인가하는 것을 알 수 있다.

이하에서는 본 발명에서 제안하는 디스커버리 신호 생성, 송신 및 관련된 UE 동작의 구체적인 예를 설명한다.

우선, 각 UE는 디스커버리 신호의 생성 시 인가되는 변수 중 하나로, 자신이 eNB 커버리지 내부에 있는지 여부를 포함할 수 있다. 즉, 동일한 UE라 하더라도 eNB 커버리지 내부에 있을 때와 eNB 커버리지 외부에 있을 때 사용하는 디스커버리 신호의 시퀀스, 시간/주파수 자원, 전송 전력 등이 상이하게 설정되는 것이다. 예를 들어, 디스커버리 신호의 시퀀스를 생성하는 경우, eNB 커버리지 내부에 있을 때와 외부에 있을 때 각각 0과 1로 설정되는 비트를 해당 시퀀스 생성기를 초기화하는 값에 추가할 수 있다.

이에 대한 대안으로써, 혹은 추가적인 정보 제공을 위한 방식으로써, 각 UE는 디스커버리 신호를 생성할 때 사용하는 변수 중 하나로, 자신이 연결 모드에 있는지 여부를 포함할 수 있다. 일례로 UE는 디스커버리 신호를 생성할 때, 자신이 eNB 커버리지 내부에 있는지 여부 대신 자신이 연결 모드에 있는지 여부를 사용할 수 있다. 이 방식은 특히 UE가 커버리지 내부에 위치한다고 할지라도 휴지 모드에 있기에 D2D 동작을 위한 시간 자원에 제약이 발생하지 않는 경우에 유용하다. 즉, 커버리지 내부에서 휴지 모드인 UE와 커버리지 외부에 있는 UE를 구분하지 않는 것을 의미한다.

이와 같이 eNB 커버리지 내부에서 휴지 모드인 UE와 eNB 커버리지 외부에 있는 UE를 디스커버리 신호 생성/송수신에서 구분하지 않는 동작은 휴지 모드의 UE가 eNB 신호 수신 동작을 D2D 동작과 주파수 영역에서 분리된 자원에서 수행하는 경우, 예를 들어 FDD 시스템에서 하향링크 밴드로 eNB 신호를 수신하고 상향링크 밴드로 D2D를 동작하는 경우에 적합하다. 이는 상향링크 밴드에서의 D2D 신호 송수신이 하향링크 밴드에서의 eNB 신호 수신에 영향을 미치지 않기 때문이다.

다른 예로서, 커버리지 내부에 있는 UE는 자신이 eNB 커버리지 내부에 있다는 정보에 추가하여, 자신이 연결 모드인지 휴지 모드인지 여부를 디스커버리 신호 생성에 사용할 수 있다. 이 방식은 커버리지 내부에서 휴지 모드인 UE 역시 D2D를 동작하는 시간 자원에 제약이 발생하는 경우에 유용하다. 커버리지 내부에서 휴지 모드인 UE와 커버리지 외부에 있는 UE를 디스커버리 신호 생성/송수신에서 구분하는 동작은 휴지 모드의 UE가 eNB 신호 수신 동작과 D2D 동작을 동일한 주파수 영역에서 수행하는 경우, 예를 들어 TDD 시스템의 하향링크 서브프레임으로 eNB 신호를 수신하고 상향링크 서브프레임으로 D2D를 동작하는 경우에 적합하다. 이는 TDD 시스템의 주파수 밴드에서의 D2D 신호 송신이 동일 주파수 밴드에서의 eNB 신호 수신에 간섭으로 작용할 수 있기 때문이다.

상술한 예들을 이용한다면, UE가 동작하는 듀플렉스 모드(duplex mode)에 따라서 디스커버리 신호 생성에 활용하는 정보를 변경할 수 있다. 예를 들어 FDD 시스템의 경우에는 연결 모드에 있는지 여부를, TDD 시스템의 경우에는 eNB 커버리지 내부에 있는지 여부를 사용하도록 동작할 수도 있다.

상술한 디스커버리 신호 생성 방법에 따르면, 각 UE는 D2D 통신의 상대 UE가 eNB 커버리지 내부에 있는지 여부 그리고/혹은 연결 모드에 있는지 여부를 파악할 수 있게 된다. 이 정보를 토대로 UE는 D2D 통신을 개시함에 있어서 상대 UE의 상태에 맞는 적절한 동작을 취할 수 있다.

예를 들어, 상대 UE가 커버리지 내부에 있거나 연결 모드에 있기 때문에 일정한 시간 자원을 D2D 통신 용도로 활용하지 못하는 것으로 판명된다면, UE는 해당 자원에서는 D2D 동작을 수행하지 않고 그 외의 시간 자원을 활용하여 해당 상대 UE에게 D2D 신호를 송신할 수 있다. 만일 상대 UE가 eNB 커버리지 외부에 있거나 휴지 모드에 있기 때문에 D2D 통신을 위한 시간 자원에 제약이 없다면, 임의의 시간 자원을 사용하여 해당 상대 UE에게 D2D 신호를 송신할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 D2D 통신을 수행하는 예를 도시한다. 특히, 도 9에서는 UE1이 UE2 및 UE3와 D2D 통신을 수행하고, UE2는 D2D 시간 자원에 제약이 발생하는 반면, UE3는 D2D 시간 자원에 제약이 발생하지 않는 경우를 나타낸다.

도 9에서는 도시하지 않았지만, TDD 시스템과 같이 UE2로의 D2D 통신에 제약이 발생하는 시간 자원에서는 UE2의 NU 링크 동작을 보호하기 위해서 일체의 D2D 신호 송신에 제한이 발생할 수도 있고, 혹은 FDD 시스템과 같이 UE2로의 D2D 신호 송신은 불가하지만 해당 신호가 UE2의 NU 링크 동작에 방해로 작용하지 않아서 UE3과 같이 제약이 없는 UE로 D2D 신호를 송신할 수도 있다.

도 9를 참조하면, UE2로의 D2D 통신이 제한되는 자원에서 UE1은 보다 낮은 전송 전력으로, 예를 들어 일반적인 D2D 전송 전력에서 일정 오프셋(offset) 값만큼 줄인 전송 전력으로 혹은 일반적인 D2D 전송의 최대 전력보다 낮은 최대 전송 전력으로 UE2의 NU 링크 동작을 보호하면서도 제약이 없는 다른 UE와 D2D 통신을 수행할 수도 있다.

또한, 상대 UE가 eNB 커버리지 내부에 있거나 연결 모드에 있어서 D2D 통신을 수행함에 있어서 eNB의 지시가 필요한 것으로 판명된다면, UE는 D2D 통신에 대한 요청 신호를 eNB로 전송할 수 있다. 즉, UE는 D2D 통신에 대한 요청 신호를 eNB로 전송하여, eNB로 하여금 일정한 시간 자원을 이용하여 상대 UE와 D2D 동작을 수행할 수 있도록 자원을 할당하게 하는 것이다. 이를 제 1 D2D 통신 방식이라고 지칭한다. 반면, eNB 커버리지 내부에서 휴지 모드인 UE는 휴지 모드를 유지하면서 eNB의 직접적인 지시 없이 D2D 통신을 수행하도록 동작할 수 있으며 (이는 후술하는 제 2 D2D 통신 방식이며, UE가 eNB 커버리지 외부에 있는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다), 혹은 휴지 모드인 UE는 D2D 통신을 수행하지 못하고 항상 연결 모드로 전환하여 eNB의 직접적인 지시에 따라서 D2D 통신을 수행하도록 규정될 수 있다.

D2D 요청 신호에는 상대 UE의 식별자, 자신의 통신 상태, 검출된 상대 UE의 디스커버리 신호의 품질, D2D 통신에 필요한 자원의 양 등의 정보가 포함될 수 있다. 다만, eNB로의 D2D 통신에 대한 요청은 해당 UE가 연결 모드에 있는 경우에만 가능하므로, eNB 커버리지 내에서 휴지 모드인 UE는 먼저 연결 모드로 전환한 후에야 비로소 D2D 통신 요청 신호를 전송할 수 있다.

만일 해당 UE가 eNB 커버리지 외부에 있다면 eNB에게 D2D 통신을 요청하는 것이 불가능하기에, 상대 UE로 D2D 통신을 직접 요청하거나 혹은 상대 UE가 D2D 통신을 개시할 때까지 기다리도록 동작할 수 있다. 특히 상대 UE가 eNB 커버리지 내부에 있거나 연결 모드에 있는 경우에는 상대 UE가 D2D 통신을 NU 링크 통신에 문제가 없도록 개시할 때까지 기다리도록 규정될 수 있다.

상대 UE가 D2D 통신을 개시할 때까지 기다리는 경우에는 일련의 타이머를 설정하고 해당 타이머가 종료할 때 까지만 기다리도록 동작할 수 있다. 만일 상대 UE가 타이머가 종료할 때까지 D2D 통신을 개시하지 않는 경우에는 상대 UE에게 직접 D2D 통신을 시도하거나 해당 UE와의 D2D 통신을 포기하고 다른 UE와의 통신을 시도하는 등의 동작이 가능하다.

또한, 상대 UE가 커버리지 외부에 있거나 휴지 모드에 있어서 D2D 통신을 수행함에 있어서 eNB의 지시가 불필요한 것으로 판명된다면, UE는 상대 UE에게 직접 D2D 통신을 개시할 수 있다. 이를 제 2 D2D 통신 방식이라고 지칭한다. 휴지 모드에 관한 정보 등을 디스커버리 신호에 포함시키는 경우, 제 1 통신 방식 및 제 2 통신 방식 중 하나를 선택할 수 있다.

이상의 경우에 대하여, 상대 UE가 D2D 신호 수신을 준비하는 동작 역시 상대 UE의 상태에 따라서 달라질 수 있다.

상대 UE가 eNB 커버리지 내부에 있거나 연결 모드에 있어서 D2D 통신을 수행함에 있어서 eNB의 지시가 필요한 경우에는, 상대 UE는 별도의 eNB 지시가 전달되기 전까지는 해당 UE로부터의 D2D 통신을 준비하지 않아도 되므로 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다. 반면, 상대 UE가 eNB 커버리지 외부에 있거나 휴지 모드에 있어서 D2D 통신을 수행함에 있어서 eNB의 지시가 불필요한 경우에는, D2D 통신이 가능한 임의의 자원에서 해당 UE로부터의 D2D 통신을 준비해야만 해당 UE가 직접 개시하는 D2D 통신을 수신할 수 있게 된다.

상기 디스커버리 신호를 생성하고 송수신하는데 사용하는 정보의 또 다른 예로서, 커버리지 내부에 있는 UE의 경우 혹은 연결 모드인 UE의 경우에 자신이 속하는 네트워크의 속성 정보를 포함시킬 수 있다. 이를 이용하여, 각 UE는 자신이 NU 링크를 동작함에 있어서 어떠한 속성을 지니는 지를 eNB 커버리지 외부에 존재하거나 다른 셀에 존재하는 상대 D2D UE가 디스커버리 과정을 파악하도록 할 수 있다.

상기 디스커버리 신호를 생성하고 송수신하는데 사용하는 네트워크 정보의 일례로 각 UE는 디스커버리 신호를 생성하고 송수신하는데 사용하는 정보로 자신이 속한 네트워크의 ID를 포함할 수 있다. 이 네트워크의 ID는 자신이 속한 셀의 ID 또는 PLMN(Public Land Mobile Network) ID일 수도 있으며 혹은 일련의 셀로 구성된 셀 클러스터에 대한 ID일 수도 있다.

구체적으로, 셀 클러스터는 휴지 모드에서 이동할 때 자신의 위치를 갱신(update)하는 기준이 되는 페이징 그룹 혹은 트랙킹 영역(tracking area)과 동일하게 설정될 수도 있으며, 원활한 D2D 통신이 가능하도록 설치된 일련의 셀을 묶어 별도로 정의된 D2D 셀 클러스터의 형태가 될 수도 있다. 하나의 D2D 셀 클러스터에 속하는 셀들은 시간 동기가 맞추어져 있으며 백홀 링크를 통한 신호 교환이 원활한 것이 바람직하다.

각 UE는 이러한 상대 UE의 네트워크 정보를 파악하여 적절한 D2D 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상대 UE가 동일한 셀에 속하거나 동일한 D2D 셀 클러스터에 속하는 UE의 경우에는 상호 D2D 통신이 원활하게 수행하는 네트워크의 동작 또는 스케줄링 등이 가능하다고 판단하고, D2D 통신을 위한 일련의 과정을 수행한다. 반면, 상대 UE가 상이한 셀 혹은 D2D 셀 클러스터에 속한다고 판단되면 해당 UE 사이에는 원활한 D2D 통신을 위한 네트워크의 동작이 불가능하다고 판단하고, D2D 통신을 수행하지 않도록 동작할 수 있다.

다른 일례로, 상대 UE가 동일한 셀에 속하거나 동일한 D2D 셀 클러스터에 속하는 UE의 경우에는 별도의 네트워크 지시 없이도 상호 D2D 통신이 원활하게 수행될 수 있도록 설정되었다고 판단하고 바로 D2D 통신 개시한다. 반면, 상대 UE가 상이한 셀 혹은 D2D 셀 클러스터에 속한다고 판단되면 해당 UE 사이의 D2D 통신은 사전에 네트워크에서의 적절한 준비 과정이 필요하다고 판단하고, eNB에게 D2D에 대한 요청 정보를 전송하고 eNB의 지시에 따라서 D2D 통신을 수행하도록 동작할 수 있다.

또 다른 일례로, 상대 UE가 동일한 셀에 속하거나 동일한 D2D 셀 클러스터에 속하는 UE의 경우에는 D2D 링크에 속하는 두 UE가 하나의 컨트롤러(controller)에 의해서 제어 가능하다고 판단하고 eNB의 직접적인 지시에 따라서 D2D 통신 개시한다. 반면, 상대 UE가 상이한 셀 혹은 D2D 셀 클러스터에 속한다고 판단되면, 네트워크의 컨트롤러에 의한 제어가 불가능하다고 판단하고 커버리지 외부에 위치한 UE와 D2D 통신을 수행하는 것과 같은 절차를 거치도록 한다. 예를 들어 eNB로의 별도의 D2D 통신 요청이나 eNB의 직접적인 지시 없이 D2D 통신을 수행할 수도 있다.

네트워크는 사전에 D2D 자원을 복수로 분할하여, 동일 셀 또는 (혹은 D2D 셀 클러스터)에 속하는 UE와의 D2D를 위한 자원과 상이한 셀 (혹은 D2D 셀 클러스터)에 속하는 UE와의 D2D를 위한 자원, 그리고/혹은 커버리지 외부의 UE와의 D2D를 위한 자원을 구분해두고, 각 UE로 하여금 발견된 상대 UE의 상황에 맞추어 적절한 자원을 선택하도록 동작할 수 있다.

D2D 통신의 전송 전력에 대한 파라미터(parameter) 역시 동일 셀 (혹은 D2D 셀 클러스터)에 속하는 UE와의 D2D 통신, 상이한 셀 (혹은 D2D 셀 클러스터)에 속하는 UE와의 D2D 통신, 그리고/혹은 커버리지 외부의 UE와의 D2D 통신에 대한 것을 구분해두고 각 UE로 하여금 발견된 상대 UE의 상황에 맞추어 적절한 자원을 선택하도록 동작할 수 있다.

상기 디스커버리 신호를 생성하고 송수신하는데 사용하는 또 다른 정보의 일례로 UE가 NU링크로 사용하고 있는 혹은 사용할 가능성이 높은 자원의 위치와 양에 관한 정보를 들 수 있다. 즉, 얼마나 많은 자원을 그리고 어떤 위치에 있는 자원을 D2D 통신을 위하여 사용할 수 있다는 정보를 디스커버리 신호를 생성하고 송수신하는데 사용하는 것이다. 각 UE는 D2D 통신이 가능한 자원을 알려줌으로써 상대 UE가 D2D 통신을 수행할 수 있는 곳을 파악하도록 하고, D2D 통신이 불가능한 곳에서 통신을 수행함으로써 발생하는 불필요한 간섭 및 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 D2D 통신을 수행하는 다른 예를 도시한다.

도 10을 참조하면, UE1은 UE2 및 UE3과 D2D 통신을 수행하기 이전에, UE2가 5개의 시간 영역 중 3개를 NU 링크에 사용한다는 사실과, UE3은 5개의 시간 영역 중 1개를 NU 링크에 사용한다는 사실을 파악하여, 각 UE가 D2D 통신이 가능한 시간 영역만을 사용하여 D2D 통신을 수행한다.

특히 eNB는 사전에 RRC와 같은 상위 계층 신호 혹은 시스템 정보(system information)를 통해서 어떠한 자원에서 D2D 통신이 가능하다고 간주하고 디스커버리 신호를 생성할 것인지를 커버리지 내부에 있는 UE에게 지시할 수 있다.

FDD 시스템에서 휴지 모드인 UE는 eNB로부터의 하향링크 신호만을 수신하고 상향링크 밴드에서의 D2D 통신에는 제약이 없을 수 있으므로, 이 경우에는 모든 시간 자원을 D2D 통신을 위하여 활용할 수 있다는 사실을 상대 UE에게 알릴 수 있다. 반면, TDD 시스템의 경우에는 UE는 자신이 속하는 셀이 사용하고 있는 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 정보를 사용할 수도 있다. 이는 다른 셀 혹은 커버리지 외부에 있는 상대 UE로 하여금 자신이 eNB가 송신한 하향링크 신호를 수신하는 영역을 파악하고 해당 하향링크 신호 수신에 대한 간섭을 사전에 방지하기 위함이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 11을 참조하면, 통신 장치(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120), RF 모듈(1130), 디스플레이 모듈(1140) 및 사용자 인터페이스 모듈(1150)을 포함한다.

통신 장치(1100)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1100)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1100)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1110)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1110)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 10에 기재된 내용을 참조할 수 있다.

메모리(1120)는 프로세서(1110)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1130)은 프로세서(1110)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1130)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1140)은 프로세서(1110)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1140)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1150)은 프로세서(1110)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 디스커버리 신호의 송신 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법으로서,
상대 단말로부터 디스커버리(Discovery) 신호를 수신하는 단계;
상기 디스커버리 신호에 포함된, 상기 상대 단말의 기지국의 커버리지 내부 위치 여부 및 상기 상대 단말이 연결 모드 혹은 휴지 모드인지 여부 중 적어도 하나의 정보를 파악하는 단계; 및
상기 파악된 적어도 하나의 정보를 이용하여, 상기 상대 단말과 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 간 직접 통신 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계는,
상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 상대 단말과 상기 기지국 간의 통신 구간에서 상기 단말 간 직접 통신을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 간 직접 통신 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계는,
상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 기지국이 상기 상대 단말에게 상기 단말 간 직접 통신을 위한 자원을 할당할 것을 요청하는 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 간 직접 통신 수행 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 휴지 모드인 경우, 기 설정된 시간 이내에 상기 상대 단말은 상기 연결 모드로 천이하여, 상기 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하는 것을 특징으로 하는,
단말 간 직접 통신 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 상대 단말이 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하거나 상기 연결 모드인 경우, 상기 디스커버리 신호는,
상기 상대 단말과 연결된 네트워크의 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 간 직접 통신 수행 방법.
무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 단말 장치로서,
기지국 또는 상기 단말 간 직접 통신의 상대 단말 장치와 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및
상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 상대 단말 장치로부터 수신한 디스커버리(Discovery) 신호에 포함된, 상기 상대 단말의 기지국 커버리지 내부 위치 여부 및 상기 상대 단말 장치가 연결 모드 혹은 휴지 모드인지 여부 중 적어도 하나의 정보를 파악하고, 상기 파악된 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 상대 단말 장치와 상기 단말 간 직접 통신을 수행하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 상대 단말 장치가 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 상대 단말 장치와 상기 기지국 간의 통신 구간에서 상기 단말 간 직접 통신을 중단하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 상대 단말 장치가 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 연결 모드인 경우, 상기 기지국이 상기 상대 단말 장치에게 상기 단말 간 직접 통신을 위한 자원을 할당할 것을 요청하는 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 상대 단말 장치가 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하면서 상기 휴지 모드인 경우, 기 설정된 시간 이내에 상기 상대 단말 장치는 상기 연결 모드로 천이하여, 상기 단말 간 직접 통신 요청 신호를 상기 기지국으로 송신하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 상대 단말 장치가 상기 기지국의 커버리지 내부에 위치하거나 상기 연결 모드인 경우, 상기 디스커버리 신호는,
상기 상대 단말 장치와 연결된 네트워크의 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.