KR20160116117A - 이동셀 통신 시스템에서의 통신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

제1 영역에서 이동형 장치가 기지국으로써 동작하는 경우에, 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제1 셀 식별자를 이용해, 제1 신호를 생성한다. 상기 이동형 장치는, 상기 제1 영역에서 상기 제1 신호를 제1 안테나를 통해 전송한다. 상기 이동형 장치는, 상기 제1 영역에서 제2 영역으로 이동한 경우에, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 식별자를 할당받는다. 상기 이동형 장치는, 상기 제2 영역에서, 상기 제1 셀 식별자를 이용해 상기 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 식별자를 이용해 제2 신호를 생성한다. 그리고 상기 이동형 장치는, 상기 제2 영역에서, 상기 제1 신호를 상기 제1 안테나를 통해 전송하고, 상기 제2 신호를 제2 안테나를 통해 전송한다.

Description

이동셀 통신 시스템에서의 통신 방법 및 장치 {COMMUNICATION METHOD AND APPARATUS IN MOVING CELL COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동셀 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

셀룰러 이동 통신 시스템에서 단말이 이동하더라도 끊김 없는 서비스를 제공하기 위한 이동성 지원과 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 보장의 장점 때문에, 단말의 수와 서비스의 수가 급속히 증가하고 있다. 증가하는 단말과 서비스의 수를 수용하기 위해서, 고속 데이터 통신을 수행하는 방식에 대한 요구가 점차 증가하고 있고, 고속 데이터 서비스를 위한 단말의 배터리 용량 개선 기술도 더욱 절실히 필요하다. 고속 데이터 서비스를 지원하는 방식 중 하나는 열악한 무선 채널 환경을 개선하는 방식인데, 이 방식은 고속 데이터 서비스가 수행될 수 있도록 다중 안테나를 사용하여 무선 채널 환경을 개선할 수 있으나, 다중 안테나 통신이 가능 하려면 무선 주파수 밴드가 요구하는 안테나간 간격이 어느 정도 커야 한다. 즉, 기지국의 안테나간 거리는 주파수 파장의 수배가 되어야 하고, 단말의 안테나간 거리는 주파수 파장의 반파장 이상이 되어야 한다. 여기서, 다중 안테나 통신 방식은 다수의 안테나가 서로 다른 데이터를 전송하는 방식이고, 다중 안테나를 통해 빔포밍이 수행되는 경우에, 안테나간 거리는 파장의 절반 크기일 수 있다.

그러나 현재 휴대용 단말의 크기로는, 안테나간 간격이 만족되는 다중 안테나 통신은 구현되기 어렵다. 또한, 단말의 배터리 용량 개선 기술도 빠른 성장을 못하고 있다.

셀룰러 이동 통신의 대표적인 표준화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE(Long Term Evolution)-Advanced 시스템은, 고속 기차 통신과 같은 모바일 릴레이(mobile relay) 기술의 구현 가능성에 대한 표준이 필요한 지를 논의하였다. 그리고 EU-FP7 Befemto라는 과제에서, 차량 환경에서의 고속 데이터 통신에 관한 연구가 진행되었다. 여기서 고속 기차와 차량에 설치되어 있는 노드는 단말의 이동성과 다중 안테나 환경을 지원하고, 단말의 배터리 용량 문제를 완화시킨다. 이는, 기차와 차량에 다양한 안테나가 장착될 수 있고, 고속 기차와 차량에 설치된 노드는 단말과 근거리에 있으므로 큰 전력으로 데이터 통신을 수행할 필요가 없기 때문이다. 즉, 단말은 기차와 차량에 설치된 노드에 접속하면, 단말이 원거리 기지국 통신에 접속하는 경우에 비해 무선 채널 환경이 개선됨으로써, 단말은 다중 안테나로 인한 고속 데이터 수신을 할 수 있고, 상대적으로 낮은 전력으로 통신할 수 있다.

그러나, 이동성을 가진 모바일 릴레이 기술은 셀룰러 통신 시스템의 기본적인 가정인 기지국이 고정 상태라는 것과 달리 기지국이 이동성을 가지는 것을 가정하므로, 종래의 셀룰러 통신 시스템 기술을 기반으로 모바일 릴레이 기술을 구현하는 경우에, 해결되어야 할 문제들이 발생한다. 가장 먼저 해결되어야 할 문제 중 하나는 기지국의 물리 계층 셀식별자(PCI: Physical Cell Identifier, 현재 504개(0 ~503)) 관리 문제이다. 종래의 3GPP 시스템에서 기지국이 이동하지 않으므로, 한 개의 셀식별자가 기지국에 할당되면, 근처의 기지국들이 서로 다른 셀식별자를 할당 받으므로, 기지국 신호 간에 애매함이 발생하지 않는다. 즉, 단말들이 기지국 신호들을 구별하여 수신할 수 있다. 또한, 기지국도 서로 다른 기지국에 속해 있는 단말들의 신호를 구별하여 수신할 수 있다. 만약, 기지국들이 동일한 셀식별자를 사용하면, 단말은 기지국들의 신호를 구별하지 못할 수 있다. 또한, 기지국도 동일한 셀식별자를 사용하는 다른 기지국에 속해 있는 단말들의 신호를 구별하지 못할 수 있다.

한편, 기지국이 이동성을 가지는 경우에, 기지국이 근처의 기지국들과 서로 다른 셀식별자를 할당 받더라도, 기지국이 이동하면, 동일한 셀식별자를 할당 받은 다른 기지국이 근거리에 존재할 수 있다. 이 경우에, 셀식별자 충돌이 발생할 수 있다. 아직 이동셀의 셀식별자 충돌 문제에 대한 뚜렷한 해결책은 없다. 간단한 해결책으로써 셀식별자 수를 늘리는 방법이 고려될 수 있으나, 이 방법은 종래의 단말은 통신할 수 없게 되고(No backward compatible), 새로운 단말만이 통신할 수 있다는 문제점을 가진다. 또한, 이 방법은 셀식별자의 수가 증가하는 경우에, 단말의 셀식별자 계산 복잡도도 급속히 증가한다는 문제점을 가진다. 즉, 모든 단말은 이동성을 지원하기 위해 주변 셀의 신호를 계속 측정하고 기지국에 보고하므로, 셀식별자의 수를 단순히 늘리는 방법은 단말의 셀탐색(cell search)을 위한 계산 복잡도를 급속히 증가시킬 수 있다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 셀식별자의 수를 늘리지 않고서도 셀식별자 충돌을 억제할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기지국 및 단말로써 동작할 수 있는 이동형 장치가 통신하는 방법이 제공된다. 상기 통신 방법은, 제1 영역에서 상기 이동형 장치가 기지국으로써 동작하는 경우에, 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제1 셀 식별자를 이용해, 제1 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 영역에서 상기 제1 신호를 제1 안테나를 통해 전송하는 단계; 상기 제1 영역에서 제2 영역으로 이동한 경우에, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 식별자를 할당받는 단계; 상기 제2 영역에서, 상기 제1 셀 식별자를 이용해 상기 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 식별자를 이용해 제2 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제2 영역에서, 상기 제1 신호를 상기 제1 안테나를 통해 전송하고, 상기 제2 신호를 제2 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함한다.

상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 제1 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하는 단계; 상기 제1 기간에 상기 제1 안테나를 통해 상기 제1 신호를 전송하는 단계; 및 상기 제1 신호의 전송 시점과 동일한 시점에 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 상기 제1 기간 이후인 제2 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및 상기 제2 기간에, 상기 제1 안테나를 통해 상기 제1 신호를 전송하고, 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 통신 방법은, 상기 제2 기간 이후인 제3 기간에, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및 상기 제3 기간에, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 상기 제2 신호만을 상기 제2 안테나를 통해서 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 식별자를 할당받는 단계는, 상기 제1 셀 식별자를, 제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해 상기 제1 기지국에 보고하는 단계; 및 상기 제1 셀 식별자를 상기 제2 영역에서 사용할 수 없는 경우에, 상기 제1 식별자로써, 상기 제2 영역을 위한 셀 식별자 중 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제2 셀 식별자를, 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 셀 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, 상기 제2 영역에서 기지국으로써 동작할 수 있다.

상기 통신 방법은, 상기 제2 셀 식별자를 포함하는 시스템 정보 메시지를 방송하는 단계; 및 상기 제1 영역에서 상기 이동형 장치에 접속했던 제1 단말이 상기 제2 셀 식별자를 할당받은 상기 이동형 장치로 핸드오버하는 경우에, 상기 제1 단말이 핸드오버 이전에 사용했던 제1 단말 식별자를 핸드오버 이후에도 사용하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 식별자를 할당받는 단계는, 상기 제1 셀 식별자를, 제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해 상기 제1 기지국에 보고하는 단계; 및 상기 제1 셀 식별자를 상기 제2 영역에서 사용할 수 없는 경우에, 상기 제1 식별자로써, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 D2D (Device to Device) 단말 식별자를, 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 D2D 단말 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, 네트워크의 경유 없이 단말들이 서로 직접적으로 통신하는 D2D 통신을 위한 단말로써 상기 제2 영역에서 동작할 수 있다.

상기 통신 방법은, 상기 제1 D2D 단말 식별자를 포함하는 메시지를, 하향 링크를 통해 방송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 생성하는 단계는, D2D 통신을 위한 동기 신호 및 D2D 통신을 위한 디스커버리 신호 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제2 신호를, 상기 제1 D2D 단말 식별자를 이용해 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 기간에 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 하향 링크를 통해 상기 제1 신호를 제1 단말에게 전송하는 단계; 및 상향 링크를 통해 상기 제2 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 기간과 상기 제2 기간은 상기 이동형 장치의 통신 방식이 D2D 통신으로 변경되는 시점을 기준으로 구분될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기지국 및 단말로써 동작할 수 있는 이동형 장치가 통신하는 방법이 제공된다. 상기 통신 방법은, 제1 영역에서 상기 이동형 장치가 단말들이 네크워크의 경유 없이 서로 직접적으로 통신하는 D2D(Device to Device) 통신을 위한 단말로써 동작하는 경우에, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 D2D 단말 식별자를 이용해, 제1 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 영역에서 상기 제1 신호를 제1 안테나를 통해 전송하는 단계; 상기 제1 영역에서 제2 영역으로 이동한 경우에, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 식별자를 할당받는 단계; 상기 제2 영역에서, 상기 제1 D2D 단말 식별자를 이용해 상기 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 식별자를 이용해 제2 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제2 영역에서, 상기 제1 신호를 상기 제1 안테나를 통해 전송하고, 상기 제2 신호를 제2 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함한다.

상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 제1 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하는 단계; 상기 제1 기간에 상기 제1 안테나를 통해, D2D 통신을 위한 동기 신호 및 D2D 통신을 위한 디스커버리 신호 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제1 신호를 전송하는 단계; 및 상기 제1 신호의 전송 시점과 동일한 시점에, 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 상기 제1 기간 이후인 제2 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및 상기 제2 기간에, 상기 제1 안테나를 통해 상기 제1 신호를 전송하고, 상기 제1 안테나에 동기가 맞춰진 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 통신 방법은, 상기 제2 기간 이후인 제3 기간에, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및 상기 제3 기간에, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 상기 제2 신호만을 상기 제2 안테나를 통해서 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 식별자를 할당받는 단계는, 제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해, 상기 제1 식별자를 상기 제1 기지국에게 요청하는 단계; 및 상기 제1 식별자로써, 상기 제2 영역을 위한 셀 식별자 중 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제1 셀 식별자를, 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 셀 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, 상기 제2 영역에서 기지국으로써 동작할 수 있다.

상기 통신 방법은, 상기 제1 셀 식별자를 포함하는 메시지를 상기 이동형 장치에 접속해 있는 제1 단말에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 기간에 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 상향 링크를 통해 상기 제1 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계; 및 하향 링크를 통해 상기 제2 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 영역을 위한 복수의 셀식별자는, 상기 제1 영역 내에 있는, 적어도 하나의 제1 매크로셀(macro cell), 상기 제1 매크로셀 보다 작은 적어도 하나의 제1 소형셀(small cell), 및 상기 제1 매크로셀 보다 작고 이동성을 가지는 적어도 하나의 제1 이동셀에게 할당될 수 있다.

상기 제2 영역을 위한 복수의 셀식별자는, 상기 제2 영역 내에 있는, 적어도 하나의 제2 매크로셀, 상기 제2 매크로셀 보다 작은 적어도 하나의 제2 소형셀, 및 상기 제2 매크로셀 보다 작고 이동성을 가지는 적어도 하나의 제2 이동셀에게 할당될 수 있다.

상기 제1 식별자를 할당받는 단계는, 제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해, 상기 제1 식별자를 상기 제1 기지국에게 요청하는 단계; 및 상기 제2 영역을 위한 셀 식별자 중 상기 이동형 장치를 위한 제1 셀 식별자가 존재하지 않는 경우에, 상기 제1 기지국으로부터, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제2 D2D 단말 식별자를 상기 제1 식별자로써 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 D2D 단말 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, D2D 통신을 위한 단말로써 상기 제2 영역에서 동작할 수 있다.

상기 통신 방법은, 상기 제2 D2D 단말 식별자를 포함하는 메시지를 상기 이동형 장치에 접속해 있는 제1 단말에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 기간에 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 상향 링크를 통해 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 단말이 기지국 및 단말로써 동작할 수 있는 이동형 장치와 통신하는 방법이 제공된다. 상기 통신 방법은, 제1 영역에서 기지국으로써 동작하는 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제1 셀 식별자에 기초해 생성된 제1 신호를, 상기 이동형 장치로부터 수신하는 단계; 상기 이동형 장치에 접속된 상기 제1 단말이 상기 이동형 장치와 함께 상기 제1 영역에서 제2 영역으로 이동한 경우에, 상기 제2 영역에 존재하는 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 식별자를, 상기 이동형 장치로부터 수신하는 단계; 및 상기 제1 신호와 상기 제1 식별자에 기초해 생성된 제2 신호 중 적어도 하나를, 상기 이동형 장치로부터 수신하는 단계를 포함한다.

상기 통신 방법은, 상기 제1 식별자가 상기 제1 셀 식별자와 다른 제2 셀 식별자인 경우에, 상기 제1 셀 식별자에 대응하는 셀에서 상기 제2 셀 식별자에 대응하는 셀로 핸드오버하는 단계; 및 상기 핸드오버 이전에 사용했던 제1 단말 식별자를 상기 핸드오버 이후에도 상기 제1 단말을 식별하기 위해 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 셀룰러 기반의 이동 통신 시스템에서 이동셀 노드가 이동 중에도 고속 데이터 서비스를 지원하기 위하여 셀식별자를 업데이트하는 방법이 제공된다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이동셀 노드가 셀식별자를 할당 받지 못한 경우에도 끊김 없이 데이터 서비스를 제공하는 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 셀식별자의 수를 확장하지 않고서도 셀식별자 충돌을 억제할 수 있고, 이동셀 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 셀식별자의 수가 부족한 경우에 이동셀 노드의 전송 방식을 하향 링크 전송 방식에서 상향 링크 전송 방식으로 변경함으로써, 단말은 끊김 없는 서비스를 제공받을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 이동셀 노드에 접속해 있는 단말들은 액세스 링크를 통해서만 핸드오버를 수행하고(매크로 셀 기지국과는 관계없이 이동셀 노드에 대한 핸드오버를 수행), 이동셀 노드는 네트워크에서 단말 그룹 핸드오버를 수행하므로, 핸드오버 제어 시그널링을 감소시킬 수 있다.

도 1은 LTE 통신 시스템의 셀과 차량 이동셀의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 LTE 통신 시스템에서의 동기 획득 절차와 랜덤 접속 절차를 나타내는 도면이다.
도 3은 핸드오버 수행 절차를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 셀식별자 관리 영역을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 셀식별자 업데이트 절차를 나타내는 도면이다.
도 6은 이동셀 노드가 매크로셀 기지국에 접속하여 셀식별자를 할당받고, 단말에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 7은 이동셀 노드가 셀식별자를 할당받지 못한 경우에 단말에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 8은 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 이동셀 노드가 새로운 셀식별자를 할당받은 경우에, 단말에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 이동셀 노드가 새로운 셀식별자를 할당받지 못한 경우에, 통신 방식을 변경하여 단말에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 10은 D2D 통신을 수행하던 이동셀 노드가 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 후 셀식별자를 할당받은 경우에, 통신 방식을 변경하여 단말에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 11은 D2D 통신을 수행하던 이동셀 노드가 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 후 셀식별자를 할당받지 못한 경우에, 단말에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 이동셀 노드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른, 단말의 구성을 나타내는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은, 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 기지국(base station, BS)은, 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, BS, ABS, HR-BS, 노드B, eNB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

도 1은 LTE 통신 시스템의 셀과 차량 이동셀의 예를 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시예는 3GPP LTE-Advanced 통신 시스템에 기반할 수 있다. LTE-Advanced 통신 시스템은 고속 데이터 서비스를 위해, 제한된 주파수 재사용이 가능하도록 하는 소형셀(small cell) 기술과 단말간 직접 통신(D2D: Device to Device) 기술을 도입하였다. 여기서 D2D 통신 방식은 네트워크(예, 기지국)의 경유 없이 단말들이 서로 직접적으로 통신하는 방식을 의미한다. 소형셀 기술에 대한 표준 규격 작업과, D2D 통신 기술에 대한 표준 규격 작업은 계속 진행되고 있다. 소형셀 기술은 셀을 소형화하여 데이터 급증으로 인한 기지국의 과부하를 줄이며, 주파수 자원을 재활용할 수 있는 장점을 가진다. 단말들이 서로 직접적으로 트래픽을 주고 받는 D2D 통신 방식은, 단말이 네트워크 인프라를 거치지 않고 빠르게 서비스에 접근 할 수 있는 장점을 가진다.

도 1에는, 3GPP LTE 통신 시스템과 LTE-Advanced 통신 시스템(이하에서는 LTE 통신 시스템과 LTE-Advanced 통신 시스템을 LTE 통신 시스템이라 함)의 다양한 셀인, 매크로셀(macro cell, S1), 소형셀(S3a, S3b), 그리고 이동셀(S2a, S2b)이 예시되어 있다. 각 셀들(S1, S2a, S2b, S3a~S3c)로 구성된 이종 네트워크는 서로 다른 프로토콜을 가진다. 매크로셀 기지국(B1)의 매크로셀(S1) 보다 작은 소형셀은, 피코셀(pico cell) 기지국(B3)의 피코셀(S3a), HeNB(Home eNB, B2)의 셀(S3b), 펨토셀(미도시) 등을 포함할 수 있다. 도 1에는 피코셀 기지국(B3)이 단말(T1e, T1f)과 통신하고, HeNB(B2)이 단말(T1c)와 통신하는 경우를 예시하였다.

이동셀(S2a, S2b)은 소형셀(S3a, S3b)처럼 매크로셀(S1) 보다 셀반경이 작다. 이동셀(S2a, S2b)을 가지는 이동셀 노드(moving cell node, Ma1, Ma2)는 이동체(예, 차량, 열차 등)에 설치되고, 이동성을 가진다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서, 이동체가 차량인 경우를 가정하여 설명한다.

매크로셀 기지국(B1)에서 단말(T1a, T1b)로의 신호 전송 링크를 하향링크(downlink)라 하고, 단말(T1a, T1b)에서 매크로셀 기지국(B1)으로의 신호 전송 링크를 상향링크(uplink)라 한다. 매크로셀 기지국(B1)과 릴레이 노드(R1)간의 신호 송수신 링크를 백홀링크(backhaul link)라 하고, 릴레이 노드(R1)와 단말(T1d) 간의 신호 송수신 링크를 액세스 링크(access link)라 한다. 릴레이 노드(R1)는 매크로셀(S1) 보다 작은 셀(S3c)을 가진다. 매크로셀 기지국(B1)과 이동셀 노드(Ma1, Ma2) 간의 신호 송수신 링크를 백홀 링크라 하고, 이동셀 노드(Ma1, Ma2)와 단말(T2a~T2e) 간의 신호 송수신 링크를 액세스 링크라 한다. 단말(T2a~T2e)은 차량 내에 존재할 수 있다.

매크로셀 기지국(B1), 소형셀 기지국(B2, B3), 그리고 릴레이 노드(R1)는 모두 이동하지 않고, 고정된 자리에서 통신 서비스를 제공한다. 차량 이동셀(S2a, S2b) 내의 이동셀 노드(Ma1, Ma2)만이 이동 기지국의 역할을 수행할 수 있다.

도 2는 LTE 통신 시스템에서의 동기 획득 절차와 랜덤 접속 절차를 나타내는 도면이다. 도 2의 단말(T4a)은 단말(T1a, T1b)일 수 있다. 도 2에서 매크로셀 기지국(B1)은 단말(T4a)에게 하향링크를 통해 신호를 전송하고, 단말(T4a)은 매크로셀 기지국(B1)에게 상향링크를 통해 신호를 전송한다.

LTE 통신 시스템에서 매크로셀 기지국(B1)은 매크로셀(S1)의 동기 정보와 셀식별자 정보를 포함하는 PSS(Primary Synchronization Signal)와 SSS(Secondary Synchronization Signal)를, 정해진 시간, 공간, 주파수 자원을 이용하여, 하향링크를 통해 전송한다(S10).

단말(T4a)은 PSS와 SSS를 수신하여, 매크로셀(S1)의 정보(예, 동기 정보, 셀식별자(PCI))를 얻는다(S11).

매크로셀 기지국(B1)은 무선 채널 정보가 포함된 CRS(Cell specific Reference Signal)을, 하향링크를 통해 단말(T4a)에게 전송한다(S12).

매크로셀 기지국(B1)은 PBCH(Physical Broadcast Channel)와, PDSCH(Physical Downlink Shared channel)를, 하향링크를 통해 단말(T4a)에게 전송한다(S13, S15). PDSCH는 하향링크 데이터 채널이다.

단말(T4a)은 CRS에 포함된 무선 채널 정보를 이용해 PBCH와 PDSCH의 채널 추정(channel estimation)을 수행하여, 시스템 정보(MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block))를 획득한다(S14, S16).

단말(T4a)은 매크로셀 기지국(B1)에 접속 의사를 알리기 위해, RACH(Random Access Channel)을 매크로셀 기지국(B1)에 상향링크를 통해 전송한다(S17). 구체적으로, 단말(T4a)은 랜덤 접속 프리앰블을 매크로셀 기지국(B1)에 전송한다.

매크로셀 기지국(B1)은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)와 PDSCH을 통해, 랜덤 접속 프리앰블에 대해 응답하고, 임시 단말 식별자(RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier))를 단말(T4a)에게 제공한다(S18). PDCCH는 하향링크 제어 채널이다.

단말(T4a)은 매크로셀 기지국(B1)에게 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해, RRC(Radio Resource Control) 연결을 요청한다(S19). PUSCH는 상향링크 데이터 채널이고, PUCCH(Physical Uplink Control Channel)는 상향링크 제어 채널이다.

매크로셀 기지국(B1)은 PDCCH와 PDSCH를 통해 RRC 연결 요청에 대해 응답한다(S20). 구체적으로, 매크로셀 기지국(B1)은 RRC 연결을 설정하고, 단말 식별자(C-RNTI(Cell-RNTI))를 단말(T4a)에게 제공한다. 임시 단말 식별자(RA-RNTI)가 단말 식별자(C-RNTI)로 승격되어, 단말(T4a)은 매크로셀 기지국(B1)과 통신을 수행할 수 있다.

한편, 매크로셀 기지국(B1)과 이동셀 노드(Ma1, Ma2) 간의 동기 획득 절차와 랜덤 접속 절차는, 도 2에 예시된 매크로셀 기지국(B1)과 단말(T4a) 간의 동기 획득 절차와 랜덤 접속 절차와 동일/유사할 수 있다.

한편, 셀식별자 값은 셀의 물리 계층의 하향 링크 PSS와 SSS를 위해 사용되고, 단말은 PSS와 SSS를 통해 셀의 동기 정보와 셀식별자 정보를 얻는다. 또한, 셀식별자 값은 하향링크와 상향링크 스크램블링(scrambling) 등을 위해 사용되어, 이웃 셀 기지국의 신호 또는 단말의 신호가 구별될 수 있도록 한다. 또한 셀식별자 값은 상향 링크 주파수 호핑(frequency hopping)을 위해 사용될 수 있고, DM-RS (Demodulation Reference Signal) 신호를 위해 사용될 수 있다. 여기서, 기지국은 상향링크를 통해 전송되는 데이터 신호가 무선 채널에 의해 왜곡되지 않도록 하기 위해, 데이터 신호의 복조를 위한 무선 채널 정보를 포함하는 DM-RS 신호를 제공한다. 만약, 서로 이웃하는 셀들이 동일한 셀식별자 값을 사용하면, 단말과 기지국은 이웃 셀들의 신호를 구별할 수 없다. 따라서, 서로 인접하는 셀들은 서로 다른 셀식별자 값을 사용한다.

LTE 통신 시스템에서 셀식별자(PCI)의 수는 504개로 제한되어 있다. 종래의 매크로셀은 수 백개의 셀 사이트를 가지는데, 셀 사이트당 약 세 개의 섹터(sector)가 할당되면, 수 천개의 셀식별자가 필요하다. 이동 통신 사업자는 인접한 기지국들이 동일한 셀식별자를 사용하지 않도록 하기 위하여, 오프라인 배치 설계 툴이나 수작업으로, 셀식별자를 할당한다. 셀식별자 할당 배치 설계를 위해 필요한 기본 데이터는 기지국의 위치, 잠재적인 이웃 셀 정보 등이며, 이를 기반으로 셀식별자가 할당된다. 이러한 할당 방법에 따르면 변화가 적절히 반영되지 못하거나 수작업의 실수가 발생하기 쉬우므로, LTE-Advanced 통신 시스템은 셀이 자동으로 셀식별자를 할당 받을 수 있는 자가 구성 네트워크(SON: Self organizing network)를 사용한다. SON은 셀이 이동하지 않는 것을 전제로 설계되었기 때문에, 504개의 셀식별자로 통신 서비스를 제공하는데 큰 문제가 없었다. 그러나, 단말과 함께 이동하는 이동셀이 도입되는 경우에, 이동셀의 이동으로 동일한 셀식별자를 가지는 이동셀들이 근처에 존재하면, 이동셀 노드와 단말 간의 신호인 액세스 신호들이 구별되지 않는 신호 충돌 문제가 발생한다. 동일한 셀식별자 간의 신호 충돌 문제가 발생하지 않도록 셀식별자를 관리하는 방법이 필요하다.

본 발명의 실시예에 따른 이동셀 노드는 이동이 가능하고, 셀룰러 네트워크의 상황에 따라 기지국과 릴레이 노드의 역할, 또는 단말의 역할을 수행하고, 이동셀을 구성한다. 이동셀 노드는 통신 서비스를 제공하는데 필요한 셀식별자를 관리한다. 이동셀 노드가 셀식별자를 할당 받을 수 없는 경우에, 셀식별자를 사용하지 않고서 통신 서비스를 제공한다.

이동셀은 이동성을 지원하고, 배터리 용량의 문제를 완화하고, 다중 안테나 환경으로 고속 데이터 통신을 지원한다. 이동셀 노드는 이동셀 내에서 단말에게는 기지국의 역할을, 매크로 기지국에게는 단말의 역할(릴레이 노드의 역할)을 수행한다. 이동셀이 LTE-Advanced 통신 시스템에서 동작하려면, 신호 복조에 애매함이 발생할 수 있는 근접 거리에 있는 이동셀 노드들에게, 동일한 셀식별자가 할당 되지 않도록, 셀식별자가 관리될 필요가 있다.

근거리에 위치한 이동셀의 수가 할당 가능한 셀식별자의 수를 넘는 경우에, 이동셀 노드는 기지국의 역할을 수행하지 않고, 이동셀 내의 단말에게 D2D 통신을 유도하는 장치로써 동작한다. 이동셀 내에서 이동셀 노드와 단말 간의 거리가 근거리이므로, 이동셀 노드는 주파수 재활용의 효율을 높이면서, 이동셀 내의 단말과 D2D 통신을 수행할 수 있다. 일반적으로 D2D 통신의 절차는 단말 탐색(discovery) 단계, 링크 생성 단계, 그리고 데이터 전송 단계로 구성된다. 단말 탐색 단계는 단말이 D2D 통신이 가능한 주변 D2D 단말들을 찾는 단계이고, 링크 생성 단계는 단말은 탐색된 단말들 중 데이터를 수신할 단말과 무선 링크를 연결하는 단계이고, 데이터 전송 단계는 단말이 무선 링크를 이용하여 데이터를 전송하는 단계이다. 단말 탐색 단계에서 단말은 자신이 탐색 될 수 있도록 디스커버리 신호(discovery signal)를 송신하고 다른 단말이 보내는 디스커버리 신호를 수신함으로써, D2D 통신이 가능한 다른 단말이 D2D 통신 범위 내에 존재함을 발견한다. 이때, 각 단말의 디스커버리 신호는 단말이 다른 단말과 구별이 되게 자신의 존재를 알릴 수 있도록, 단말의 고유한 정보를 포함한다. D2D 링크 생성 단계에서 단말이 링크 생성 요청 신호를 다른 단말에게 보내고 링크 생성 요청 신호를 받은 단말이 응답 신호를 보냄으로써, 무선 링크가 생성된다. 데이터 전송 단계에서는, 무선 링크를 맺은 두 단말이 서로 데이터를 주고 받는다. 한편, D2D 통신은 디스커버리 신호의 전송부터 셀룰러 통신 자원을 사용하므로, 단말 간의 동기를 맞추는 것이 필요하다. 여기서, 동기는 시간 동기, 주파수 동기, 및 샘플링 클럭 동기를 포함한다.

도 3은 핸드오버 수행(handover execution) 절차를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 3은 종래의 셀룰러 이동 통신 시스템에서 단말(T4b)이 핸드오버를 수행하는 절차를 나타내는 도면이다.

매크로셀 기지국은 단말(T4b)에게 핸드오버 후보 셀에 대한 측정 명령을 전송한다.

단말(T4b)은 측정 명령에 기초해 측정을 수행한 후, 측정값을 매크로셀 기지국에게 보고한다.

측정값이 핸드오버 조건을 만족하면, 매크로셀 기지국은 네트워크 핸드오버 관련 절차를 수행한다. 그리고 소스 셀의 기지국(B4a)(예, 측정값을 보고 받은 매크로셀 기지국)은 단말(T4b)에게 타겟 셀로 핸드오버 할 것을 명령한다(S21). 이때 소스 기지국(B4a)은 단말(T4b)이 타겟 셀로 랜덤 접속할 때 사용할 매개 변수(RACH 파라미터)를 단말(T4b)에게 알려 주고, 단말(T4b)이 타겟 셀에서 사용할 단말 식별자(C-RNTI)를 알려준다.

단말(T4b)은 타겟 셀의 동기(하향링크 동기)를 확보한 후, RACH를 기다린다(S22).

단말(T4b)은 타겟 셀로 랜덤 접속을 수행한다(S23). 구체적으로, 단말(T4b)은 RACH 파라미터를 이용해, 랜덤 접속 프리앰블을 타겟 기지국(B4b)에게 전송한다(S23).

타겟 기지국(B4b)은 단말(T4b)의 랜덤 접속에 대해 응답한다(S24).

단말(T4b)은 타겟 기지국(B4b)으로부터 상향 링크 동기 정보를 얻고, RRC 재설정 요청 메시지를 타겟 기지국(B4b)에게 전송한다(S25).

타겟 기지국(B4b)은 단말(T4b)에게 확인 메시지를 전송한다(S26).

한편, LTE-Advanced 통신 시스템에서 반송파 집성(CA: Carrier-Aggregation) 기술은 고속 데이터 통신을 지원하기 위해 20MHz 대역폭 기준으로 최대 5배의 대역폭(최대 100MHz)이 사용될 수 있도록 하는 기술로써, 단말들은 서로 다른 주파수 밴드에서 서비스를 제공 받거나 더 넓은 주파수 밴드에서 서비스를 수신할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 이동셀은 서로 다른 복수의 주파수 밴드에서 동작할 수 있다. 이하에서는, 셀식별자를 관리하는 서버(이하 '셀식별자 관리 장치')는 서로 다른 주파수 밴드에서 동작하는 이동셀의 셀식별자를 서로 다른 값으로 인식한다고 가정한다. 예를 들어, 셀식별자 관리 장치는, 이동셀이 셀식별자의 변경 없이 제1 주파수 밴드에서 제2 주파수 밴드로 주파수 밴드를 변경한 경우에, 제2 주파수 밴드에서 동작하는 이동셀의 셀식별자를 제1 주파수 밴드에서 동작하는 이동셀의 셀식별자와 다르다고 인식한다.

이하에서는 이동 중인 단말의 무선 채널 환경을 개선하고 단말의 배터리가 장시간 사용될 수 있도록 하는 이동셀이 셀룰러 이동 통신 시스템에서 동작하는 데 필요한 방법에 대해서 설명한다. 이동셀(또는 이동셀 노드)은 셀식별자 관리 장치가 셀식별자 업데이트를 요구하면, 셀식별자 업데이트를 수행한다. 이동셀(또는 이동셀 노드)이 셀식별자 관리 장치로부터 셀식별자를 할당 받지 못하는 경우에, 이동셀 노드와 단말 간의 D2D 통신 서비스가 제공된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 셀식별자 관리 영역(AM1~AM7)을 나타내는 도면이다.

셀식별자 관리 장치는 관리 영역(AM1~AM7)을 나누어, 사용 가능한 셀식별자 값을 관리 영역(AM1~AM7)을 위해 분배 할 수 있다. 각 셀식별자 관리 영역(AM1~AM7)은 적어도 하나의 셀을 포함할 수 있다. 구체적으로, 셀식별자 관리 장치는 근접하는 영역에 서로 다른 셀식별자 값을 분배하고, 분배된 셀식별자 값들 중에서 매크로셀, 소형셀, 및 이동셀 각각을 위한 셀식별자값 범위를 정할 수 있다. 도 4에는, 각 셀식별자 관리 영역(AM1~AM7)에 셀 식별을 위한 72개의 셀식별자(PCI)가 할당된 경우를 예시하였다. 예를 들어, 셀식별자 관리 영역(AM1)에는 0~71 범위의 셀식별자(PCI)가 할당되는데, 0~2의 셀식별자는 셀식별자 관리 영역(AM1)에 포함되는 매크로셀을 위해 사용되고, 3~35의 셀식별자는 셀식별자 관리 영역(AM1)에 포함되는 소형셀을 위해 사용되고, 36~71의 셀식별자는 셀식별자 관리 영역(AM1)에 포함되는 이동셀을 위해 사용된다. 다른 예를 들어, 셀식별자 관리 영역(AM6)에는 360~431 범위의 셀식별자(PCI)가 할당되는데, 360~362의 셀식별자는 셀식별자 관리 영역(AM6)에 포함되는 매크로셀을 위해 사용되고, 363~395의 셀식별자는 셀식별자 관리 영역(AM6)에 포함되는 소형셀을 위해 사용되고, 396~431의 셀식별자는 셀식별자 관리 영역(AM6)에 포함되는 이동셀을 위해 사용된다.

한편, 하나의 셀식별자 관리 장치는 셀식별자 관리 영역(AM1~AM7) 중 적어도 하나를 관리할 수 있다. 또한, 하나의 셀식별자 관리 장치가 셀식별자 관리 영역(AM1~AM7) 중 일부를 관리하고, 다른 하나의 셀식별자 관리 장치가 나머지 셀식별자 관리 영역(AM1~AM7) 중 일부를 관리할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 셀식별자 업데이트 절차를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 5는 셀식별자 관리 장치(IDM1)에 의해 관리되는 셀식별자 관리 영역에서 셀식별자 관리 장치(IDM2)에 의해 관리되는 셀식별자 관리 영역으로 이동셀 노드(Ma3)가 이동한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)를 위한 셀식별자가 업데이트되는 절차를 나타낸다. 도 5에는 셀식별자 관리 장치(IDM1)에 의해 관리되는 셀식별자 관리 영역에 매크로셀 기지국(B5a)의 매크로셀(S4a)이 존재하고, 셀식별자 관리 장치(IDM2)에 의해 관리되는 셀식별자 관리 영역에 매크로셀 기지국(B5b)의 매크로셀(S4b)이 존재하는 경우를 예시하였다. 이동셀 노드(Ma3)는 복수의 안테나(AT1, AT2)를 포함한다. 도 5에는 설명의 편의를 위해 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내에 하나의 단말(T3a)이 존재하는 경우를 예시하였으나, 복수의 단말(T3a)이 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내에 존재할 수 있다.

매크로셀(S4a) 내에 존재하는 이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)과 백홀링크를 통해 통신한다. 이동셀 노드(Ma3)는 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내의 단말(즉, 차량 내의 단말(T3a))에게 액세스 링크를 이용해 신호를 안테나(AT1)를 통해 송신하고, 안테나(AT1)를 통해 신호를 단말(T3a)로부터 수신한다(S30).

이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀(S4a)에서 매크로셀(S4b)로 이동하는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자를 매크로셀 기지국(B5b)에게 보고한다(S31a). 매크로셀 기지국(B5b)은 전달받은 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자를 셀식별자 관리 장치(IDM2)에게 보고한다(S31b).

셀식별자 관리 장치(IDM2)는 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀이 사용하고 있는 셀식별자 값을 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자 관리 장치(IDM2)의 셀식별자 관리 영역(예, 매크로셀(S4b))에서도 사용할 수 있는지를 판단한다. 구체적으로, 셀식별자 관리 장치(IDM2)는 이동셀 노드(Ma3)가 사용하고 있는 셀식별자 값을 다른 이동셀이 사용하고 있는지, 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 셀식별자 관리 장치(IDM2)의 셀식별자 관리 영역(예, 매크로셀(S4b))에서 사용될 수 있는 셀식별자 값인지를 체크한다. 만약 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 셀식별자 관리 장치(IDM2)의 셀식별자 관리 영역(예, 매크로셀(S4b))에서도 계속 사용될 수 있다면, 이동셀 노드(Ma3)는 사용하던 셀식별자 값을 계속 사용한다. 만약 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 셀식별자 관리 장치(IDM2)의 셀식별자 관리 영역(예, 매크로셀(S4b))에서 사용될 수 없다면(즉, 셀식별자 값 변경이 필요하다면), 셀식별자 관리 장치(IDM2)는 새로운 셀식별자 값을 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀을 위해 할당하고, 새롭게 할당된 값을 매크로셀 기지국(B5b)을 통해 이동셀 노드(Ma3)에게 알려준다(S32a, S32b). 구체적으로, 매크로셀 기지국(B5b)은 새롭게 할당된 셀식별자 값을 포함하는 셀식별자 업데이트 명령을 이동셀 노드(Ma3)에게 전송할 수 있다.

또한, 셀식별자 관리 장치(IDM2)는 이동셀 노드(Ma3)의 이전 셀식별자 관리 장치(IDM1)에게도 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀을 위해 새롭게 할당된 셀식별자 값을 알려준다(S34). 이동셀 노드(Ma3)가 이전에 사용하던 셀식별자 값(이동셀 노드(Ma3)의 안테나(AT1)를 위한 셀식별자 값)은 반납되고, 셀식별자 관리 장치(IDM1)는 셀식별자 관리 장치(IDM2)에게 확인(ACK) 메시지를 전송한다.

새로운 셀식별자 값을 수신한 이동셀 노드(Ma3)는 새로운 셀식별자 값을 이용해 셀식별자를 업데이트한다(S33). 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 새로운 셀식별자 값을 안테나(AT2)에 할당하고, 액세스 링크를 이용해 신호를 안테나(AT2)를 통해 단말(T3a)에게 송신하고, 안테나(AT2)를 통해 단말(T3a)로부터 신호를 수신한다. 즉, 이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀(S4a)에서와 마찬가지로, 매크로셀(S4b)에서도 단말(T3a)에게 기지국으로써 동작한다.

한편, 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 변경될 필요가 있더라도 이동셀 노드(Ma3)에게 할당될 셀식별자 값이 없는 경우에, 셀식별자 관리 장치(IDM2)는 매크로셀 기지국(B5b)를 통해, 이동셀 노드(Ma3)가 사용하고 있는 셀식별자 값은 사용이 불가하고 새롭게 할당해 줄 셀식별자 값도 없음을, 이동셀 노드(Ma3)에게 알린다. 사용하던 셀식별자 값도 사용할 수 없고 새로운 셀식별자 값도 할당받지 못한 이동셀 노드(Ma3)는 D2D 통신 방식으로 통신 방식을 변경하여, 이동셀 내의 단말(T3a)과 통신한다. 즉, 이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀(S4a)에서는 단말(T3a)에게 기지국으로써 동작하였지만, 매크로셀(S4b)에서는 단말(T3a)에게 D2D 통신을 위한 단말로써 동작한다.

한편, 셀식별자 관리 장치(IDM2)는 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀이 반송파 집성(CA) 기술을 사용하는 셀인 경우에, 서로 다른 주파수 밴드를 사용하는 이동셀에 대해, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀이 사용하고 있는 셀식별자 값이 주파수 밴드 별로 독립적으로 사용될 수 있는 지를 체크한다. 만약 셀식별자 관리 장치(IDM2)가 이동셀이 사용하고 있는 주파수 밴드에 할당할 수 있는 셀식별자 값이 없는 경우에, 이동셀이 주파수 밴드를 변경하여 사용하는 셀식별자 값을, 이동셀에게 할당한다.

한편, 셀식별자 관리 장치(IDM1, IDM2)는 셀식별자를 할당 받지 못한 이동셀이 셀식별자 관리 장치(IDM1, IDM2)의 셀식별자 관리 영역에 진입하여, 셀식별자 값을 요구하는 경우에, 이동셀에게 할당해 줄 셀식별자 값이 있는지를 체크한다. 셀식별자 관리 장치(IDM1, IDM2)는 이동셀에게 할당해 줄 셀식별자 값이 있는 경우에 셀식별자 값을 이동셀에게 할당하고, 없는 경우에 셀식별자 값을 이동셀에게 할당하지 않는다.

도 6은 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀 기지국(B5a)에 접속하여 셀식별자를 할당받고, 이동셀 내의 단말(T3a)에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 6은, 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀 기지국(B5a)의 동기를 획득하는 절차, 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀 기지국(B5a)에 RRC 접속하는 절차, 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀 기지국(B5a)으로부터 셀식별자를 획득하는 절차, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내의 단말(T3a)이 이동셀 노드(Ma3)의 동기를 획득하는 절차, 그리고 단말(T3a)이 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀에 접속하는 절차를 나타낸다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해서, 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀(S4a) 내에 위치하고, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내에 하나의 단말(T3a)이 존재하는 경우를 예시하였다. 이동셀 노드(Ma3)가 이동하여 다른 셀식별자 관리 영역에 진입하는 경우에도, 도 6의 절차와 동일/유사한 절차를 통해 이동셀 내의 단말(T3a)에게 서비스를 제공할 수 있다.

이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)의 동기 신호인 PSS와 SSS를 백홀 하향 링크를 통해 수신한다(S40).

이동셀 노드(Ma3)는 수신된 PSS와 SSS를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)의 셀식별자 정보와 동기 정보를 획득한다(S41).

이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)로부터, CRS와 PBCH를 수신하고(S42), CRS와 PDSCH를 수신한다(S43).

이동셀 노드(Ma3)는 수신된 CRS, PBCH와 PDSCH를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)(또는 매크로셀)의 시스템 정보(MIB, SIB)를 획득한다(S44).

이동셀 노드(Ma3)는 랜덤 접속 방식을 사용하여 매크로셀 기지국(B5a)에 접속한다(S45, S46). 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 RACH를 이용해, 랜덤접속 프리앰블을 매크로셀 기지국(B5a)에게 전송한다(S45). 이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)로부터, PDCCH와 PDSCH를 통해, 랜덤 접속 프리앰블에 대한 응답을 수신하고, 임시 단말 식별자(RA-RNTI)를 수신한다(S46). 매크로셀 기지국(B5a)은 이동셀 노드(Ma3)를 단말로써 인식한다.

이동셀 노드(Ma3)는 PUSCH를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)에게 RRC 연결을 요청한다(S47).

이동셀 노드(Ma3)는 PDCCH와 PDSCH를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)과 RRC 연결을 설정하고, 매크로셀 기지국(B5a)으로부터 이동셀 노드(Ma3) 고유의 단말 식별자(C-RNTI)를 할당 받는다(S48). S40~S48 과정은 이동셀 노드(Ma3)와 매크로셀 기지국(B5a) 간의 백홀 링크를 통해 수행된다.

이동셀 노드(Ma3)는 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀을 위한 셀식별자 값을 매크로셀 기지국(B5a)을 통해 셀식별자 관리 장치(IDM1)에게 요청한다(S49, S50). 만약 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하고 있는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)는 S49 과정에서 자신의 셀식별자 값을 매크로셀 기지국(B5a)을 통해 셀식별자 관리 장치(IDM1)에게 보고한다.

셀식별자 관리 장치(IDM1)는 이동셀 노드(Ma3)에게 셀식별자 값을 할당할 필요가 있는지를 판단한다. 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하고 있지 않거나 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하고 있더라도 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자가 현재 영역에서 사용될 수 없는 경우에, 셀식별자 관리 장치(IDM1)는 이동셀 노드(Ma3)에게 할당할 셀식별자 값이 존재하는 지를 판단한다. 셀식별자 관리 장치(IDM1)는 이동셀 노드(Ma3)에게 할당할 셀식별자 값이 존재하는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)에게 셀식별자 값을 할당하여, 매크로셀 기지국(B5a)을 통해 이동셀 노드(Ma3)에게 전송한다(S51, S52). 한편, 셀식별자 관리 장치(IDM1)는 이동셀 노드(Ma3)에게 셀식별자 값을 할당할 필요가 없는 경우(예, 이동셀 노드(Ma3)가 이전 영역에서 사용하던 셀식별자 값을 현재 영역에서도 사용할 수 있는 경우)에, 이동셀 노드(Ma3)가 사용하던 셀식별자 값을 계속 사용하도록 할 수 있다.

이동셀 노드(Ma3)는 할당받은 셀식별자 값을 이용하여 PSS와 SSS를 생성하고, PSS와 SSS를 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내에 있는 단말(T3a)에게, 액세스 하향 링크를 통해 전송한다(S53).

단말(T3a)은 PSS와 SSS를 이용해, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀의 동기 정보와 셀식별자 정보를 획득한다(S54).

이동셀 노드(Ma3)는 할당받은 셀식별자 값을 이용하여 CRS와 PBCH를 생성하고, CRS와 PBCH를 액세스 하향 링크를 통해 단말(T3a)에게 전송한다(S55). 이동셀 노드(Ma3)는 할당받은 셀식별자 값을 이용하여 CRS와 PDSCH를 생성하고, CRS와 PDSCH를 액세스 하향 링크를 통해 단말(T3a)에게 전송한다(S56).

단말(T3a)은 CRS, PBCH와 PDSCH를 이용해 이동셀 노드(Ma3)(또는 이동셀)의 시스템 정보(MIB, SIB)를 획득한다(S57).

이동셀 내의 단말(T3a)은 기지국으로써 동작하는 이동셀 노드(Ma3)에 랜덤 접속 방식을 사용하여 접속한다(S58, S59). 구체적으로, 단말(T3a)은 RACH를 이용해 랜덤 접속 프리앰블을 이동셀 노드(Ma3)에게 전송한다(S58). 이동셀 노드(Ma3)는 PDCCH와 PDSCH를 통해 단말(T3a)에게, 랜덤 접속 프리앰블에 대해 응답하고, 임시 단말 식별자를 제공한다(S59).

단말(T3a)은 PUSCH를 통해 이동셀 노드(Ma3)에게 RRC 연결을 요청한다(S60).

이동셀 노드(Ma3)는 단말(T3a)과의 RRC 연결을 설정하고, 단말(T3a) 고유의 단말 식별자를 단말(T3a)에게 할당한다(S61). 단말(T3a)은 기지국으로써 동작하는 이동셀 노드(Ma3)와 통신한다. S53~S61 과정은 이동셀 노드(Ma3)와 단말(T3a) 간의 액세스 링크 통해 수행된다.

도 6에 예시된 방식에 따르면, 단말(T3a)이 D2D 통신 방식을 지원하지 못하는 경우에도, 이동셀 노드(Ma3)로부터 서비스를 받을 수 있다. 또한 도 6에 예시된 방식에 따르면, 종래의 셀식별자 범위(0~503)에 대한 변경 없이, 그리고 종래의 매크로셀 기지국에 대한 큰 수정 없이, 이동셀이 서비스를 제공할 수 있다.

도 7은 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 할당받지 못한 경우에 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내의 단말(T3a)에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 7은, 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀 기지국(B5a)의 동기를 획득하는 절차, 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀 기지국(B5a)에 RRC 접속하는 절차, 이동셀 노드(Ma3)가 D2D 단말 식별자를 획득하는 절차, 이동셀 내의 단말(T3a)이 이동셀 노드(Ma3)의 동기를 획득하는 절차, 그리고 단말(T3a)이 이동셀 노드(Ma3)를 발견하는 절차를 나타낸다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해, 이동셀 노드(Ma3)가 매크로셀(S4a) 내에 위치하고, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내에 하나의 단말(T3a)이 존재하는 경우를 예시하였다. 이동셀 노드(Ma3)가 이동하여 다른 셀식별자 관리 영역에 진입하는 경우에도, 도 7의 절차와 동일/유사한 절차를 통해 이동셀 내의 단말(T3a)에게 서비스를 제공할 수 있다.

이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)의 동기 신호인 PSS와 SSS를 백홀 하향 링크를 통해 수신한다(S70).

이동셀 노드(Ma3)는 수신된 PSS와 SSS를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)의 셀식별자 정보와 동기 정보를 획득한다(S71).

이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)으로부터, CRS와 PBCH를 수신하고(S72), CRS와 PDSCH를 수신한다(S73).

이동셀 노드(Ma3)는 수신된 CRS, PBCH와 PDSCH를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)(또는 매크로셀)의 시스템 정보(MIB, SIB)를 획득한다(S74).

이동셀 노드(Ma3)는 랜덤 접속 방식을 사용하여 매크로셀 기지국(B5a)에 접속한다(S75, S76). 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 RACH를 이용해, 랜덤접속 프리앰블을 매크로셀 기지국(B5a)에게 전송한다(S75). 이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)으로부터, PDCCH와 PDSCH를 통해, 랜덤 접속 프리앰블에 대한 응답을 수신하고, 임시 단말 식별자(RA-RNTI)를 수신한다(S76).

이동셀 노드(Ma3)는 PUSCH를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)에게 RRC 연결을 요청한다(S77).

이동셀 노드(Ma3)는 PDCCH와 PDSCH를 통해, 매크로셀 기지국(B5a)과 RRC 연결을 설정하고, 매크로셀 기지국(B5a)으로부터 이동셀 노드(Ma3) 고유의 단말 식별자(C-RNTI)를 제공 받는다(S78). S70~S78 과정은 이동셀 노드(Ma3)와 매크로셀 기지국(B5a) 간의 백홀 링크를 통해 수행된다.

이동셀 노드(Ma3)는 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀을 위한 셀식별자 값을 매크로셀 기지국(B5a)을 통해 셀식별자 관리 장치(IDM1)에게 요청한다(S79, S80). 만약 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하고 있는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)는 S79 과정에서 자신의 셀식별자 값을 매크로셀 기지국(B5a)을 통해 셀식별자 관리 장치(IDM1)에게 보고한다.

셀식별자 관리 장치(IDM1)는 이동셀 노드(Ma3)에게 셀식별자 값을 할당할 필요가 있는지를 판단한다. 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하고 있지 않거나 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하고 있더라도 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자가 현재 영역에서 사용될 수 없는 경우에, 셀식별자 관리 장치(IDM1)는 이동셀 노드(Ma3)에게 할당할 셀식별자 값이 존재하는 지를 판단한다. 셀식별자 관리 장치(IDM1)는 이동셀 노드(Ma3)에게 할당할 셀식별자 값이 존재하지 않는 경우에, D2D 통신에서 이동셀 노드(Ma3)를 식별하기 위한 D2D 단말 식별자(D2D-RNTI) 값을 이동셀 노드(Ma3)에게 할당하여 매크로셀 기지국(B5a)을 통해 이동셀 노드(Ma3)에게 전송하고, 통신 방식을 D2D 통신으로 전환할 것을 매크로셀 기지국(B5a)을 통해 이동셀 노드(Ma3)에게 지시한다(S81, S82).

이동셀 노드(Ma3)는 이동셀 내의 단말(T3a)이 D2D 통신을 위한 단말로써 동작하는 이동셀 노드(Ma3)를 발견하여 동기 신호를 얻을 수 있도록, D2D 단말 식별자를 이용해 디스커버리 신호(또는 디스커버리 메시지), DM-RS와 동기 신호(SS: Synchronization signal)를 생성하고, 디스커버리 신호, DM-RS와 SS를 액세스 상향 링크를 통해 단말(T3a)에게 전송한다(S83, S85). 여기서 디스커버리 신호(또는 디스커버리 메시지)는 이동셀 노드(Ma3)의 D2D 단말 식별자, 또는 이동셀 노드(Ma3)가 제공할 수 있는 서비스 식별자 정보를 포함한다.

단말(T3a)은 수신된 SS를 통해 이동셀 노드(Ma3)의 동기 정보를 획득하고(S84), 수신된 DM-RS와 디스커버리 신호를 통해 이동셀 노드(Ma3)의 탐색 정보를 획득한다(S86).

이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)의 제어 없이 자신이 직접 자원을 선택하여, 선택된 자원을 이용해 디스커버리 신호(또는 디스커버리 메시지)를 전송할 수 있다. 또는 이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀(B5a) 기지국의 제어를 통해 결정된 자원을 이용하여, 디스커버리 신호(또는 디스커버리 메시지)를 전송할 수 있다. 이동셀 내의 단말(T3a)은 이동셀 노드(Ma3)가 자원을 직접 선택한 경우에, 액세스 링크에서 디스커버리 자원을 모니터링하여 디스커버리 신호(또는 디스커버리 메시지)를 수신한다. 또는 이동셀 내의 단말(T3a)은 매크로셀 기지국(B5a)이 자원을 결정한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)가 상향 링크를 통해 제공하는 디스커버리 자원 정보를 수신하고, 수신된 정보를 이용해 디스커버리 신호(또는 디스커버리 메시지)를 수신한다. 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 매크로셀 기지국(B5a)이 하향 링크를 통해 제공하는 시스템 정보 블럭(SIB)을 수신하여, 상향 링크를 통해 디스커버리 자원 정보와 디스커버리 신호(또는 디스커버리 메시지)를 단말(T3a)에게 전송한다.

이동셀 노드(Ma3)는 SS와 디스커버리 신호를 통해 간단한 메시지(간단한 데이터)를 단말(T3a)에게 전송할 수 있다. 또는, 이동셀 노드(Ma3)가 전송할 메시지(데이터)가 디스커버리 신호를 통해 전송하기에는 큰 메시지(데이터)인 경우에, SS, 제어 채널과 데이터 채널을 전송하여 이동셀 노드(Ma3)와 단말(T3a) 간에 D2D 통신 링크를 생성하고, D2D 통신 링크를 통해 메시지(데이터)를 전송할 수 있다.

이동셀 노드(Ma3)와 단말(T3a) 간의 통신에 대해서, 도 8 내지 도 11을 참고하여 자세히 설명한다.

도 8은 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 이동셀 노드(Ma3)가 새로운 셀식별자를 할당받은 경우에, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀 내에 있는 단말(T3a)에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다. 도 8에서는 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하여 액세스 링크를 통해 단말(T3a)과 통신하고 있던 중에 이동하여 다른 셀식별자 관리 영역으로 진입한 경우에, 현재 영역을 관리하는 셀식별자 관리 장치로부터 새로운 셀식별자를 할당 받는 것을 가정한다. 도 8은 이동셀 노드(Ma3)가 이동셀을 위한 새로운 셀식별자 값을 할당 받은 경우에, 단말(T3a)이 셀식별자 업데이트를 통한 핸드오버를 수행하는 절차를 나타낸다. 이동셀 노드(Ma3)는 복수의 안테나(AT1, AT2)를 포함한다.

이동셀 노드(Ma3)는 액세스 하향 링크를 통해 동기 신호(PSS, SSS), 브로드캐스트 신호, 제어 신호(CRS, PBCH)와 데이터 신호(CRS, PDSCH)를, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀에 접속해 있는 단말(T3a)에게 전송한다(S90). 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 셀식별자(PCI) 값을 이용해 신호를 생성하고, 생성된 신호를 0이 아닌 전력 값으로 안테나(AT1)를 통해 단말(T3a)에게 전송한다(안테나(AT1)의 전원 온, 안테나(AT2)의 전원 오프). 단말(T3a)은 일정 전력값을 가지는 안테나(AT1)의 신호를 액세스 하향 링크를 통해 수신한다(S92).

이동셀 노드(Ma3)가 이동하여 시점(P1a)에 다른 셀식별자 관리 영역으로 진입한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)는 자신의 셀식별자 값을 백홀 상향 링크를 통해 현재 영역에 있는 매크로셀 기지국에게 보고한다. 매크로셀 기지국은 현재 영역을 관리하는 셀식별자 관리 장치에게 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값을 보고한다. 상술한 바와 같이, 셀식별자 관리 장치는 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값을 다른 셀이 사용하고 있는지, 그리고 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 현재 영역에서 사용될 수 있는 지를 체크한다. 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값을 다른 셀이 사용하고 있거나 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 현재 영역에서 허용되지 않는 셀식별자 값인 경우에, 셀식별자 관리 장치는 이동셀 노드(Ma3)에게 새로운 셀식별자 값을 할당한다. 셀식별자 관리 장치는 이동셀 노드(Ma3)에게 할당해 줄 셀식별자 값이 없는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)에게 D2D 통신으로 통신 방식을 변경할 것을 요구하는 메시지를 백홀 하향 링크를 통해 전송한다.

이동셀 노드(Ma3)가 새로운 셀식별자(PCI) 값을 할당 받은 경우에, 이동셀 노드(Ma3)는 새로운 셀식별자 값을 안테나(AT2)에 할당한다. 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 셀식별자 값을 사용하여 안테나(AT1)의 액세스 하향 링크 신호(이하 '제1 액세스 링크 신호')를 생성하고, 안테나(AT2)에 할당된 셀식별자 값을 사용하여 안테나(AT2)의 액세스 하향 링크 신호(이하 '제2 액세스 링크 신호')를 생성한다. 제1 액세스 링크 신호와 제2 액세스 링크 신호 각각은 PSS, SSS, CRS, PBCH, 및 PDSCH를 포함할 수 있다. 단말(T3a)이 새로운 셀식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀로 핸드오버하는 시점(또는 셀식별자 값이 업데이트되는 시점, P1b) 이전에는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정(할당)하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0으로 설정(할당)한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)를 통해 제1 액세스 링크 신호를 전송하고, 안테나(AT2)를 통해 제2 액세스 링크 신호를 전송한다(S91). 도 8에서는 설명의 편의를 위해 안테나(AT1)와 안테나(AT2)가 서로 동기가 맞추어져 있지 않은 것처럼 도시되어 있으나, 실제로는 안테나(AT1)와 안테나(AT2)는 서로 동기가 맞추어져 있다. 즉, 도 8에서는 제1 액세스 링크 신호와 제2 액세스 링크 신호가 서로 다른 시점에 전송되는 것처럼 도시되어 있으나, 실제로는 제1 액세스 링크 신호와 제2 액세스 링크 신호는 동시에 전송될 수 있다. 단말(T3a)은 핸드오버 시점(P1b) 이전에 일정 전력값을 가지는 제1 액세스 링크 신호를 수신한다(S92).

단말(T3a)은 새로운 셀식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀로, 시점(P1b)에 핸드오버를 수행한다(S93). 구체적으로, 단말(T3a)은 시점(P1a)과 시점(P1b) 사이의 시점에 핸드오버 명령 메시지를 이동셀 노드(Ma3)로부터 수신할 수 있다.

단말(T3a)이 핸드오버를 수행하는 시점(P1b) 이후에는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0으로 설정하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)를 통해 제1 액세스 링크 신호를 전송하고, 안테나(AT2)를 통해 제2 액세스 링크 신호를 전송한다(S94). 단말(T3a)은 핸드오버 시점(P1b) 이후에 일정 전력값을 가지는 제2 액세스 링크 신호를 수신한다(S96). 즉, 단말(T3a)이 수신하는 셀식별자 값은 핸드오버 시점(P1b)을 기준으로 변경된다.

이동셀 노드(Ma3)는 시점(P1c) 이후에 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 안테나(AT2)를 통해서 제2 액세스 링크 신호만을 전송한다(안테나(AT2)의 전원 온)(S95). 즉, 이동셀 노드(Ma3)는 시점(P1c) 이후에는 제1 액세스 링크 신호를 전송하지 않는다(안테나(AT1)의 전원 오프). 단말(T3a)은 시점(P1c) 이후에 일정 전력값을 가지는 제2 액세스 링크 신호를 수신한다(S96).

한편, 종래의 핸드오버 방식에서는 소스 셀의 기지국이 단말에게 핸드오버 수행 명령을 보내는 경우에, 소스 셀의 기지국은 단말이 타겟 셀에서 사용할 단말 식별자를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 방식에서는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT2)에 할당된 새로운 셀식별자 값을 포함하는 핸드오버 명령 메시지를 이동셀에 접속해 있는 단말(T3a)에게 전송할 뿐, 새로운 단말 식별자를 단말(T3a)에게 제공하지 않는다. 단말(T3a)은 핸드오버 시점(P1b) 이후에도 핸드오버 시점(P1b) 이전에 사용하던 단말 식별자를 계속 사용한다. 즉, 종래의 핸드오버 방식에서는, 단말은 핸드오버 명령 메시지를 받으면, 타겟 셀의 동기를 획득한 후, 랜덤 접속을 수행하고, RRC 재설정 메시지를 전송한다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 방식에서 단말의 핸드오버는 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀에 접속해 있는 모든 단말을 위한 단말 그룹 핸드 오버이므로, 이동셀 노드(Ma3)는 새로 할당받은 셀식별자 값을 핸드오버 시점(P1b) 이전에 이동셀 노드(Ma3)(또는 이동셀)의 시스템 정보 메시지를 통해 방송할 수 있다. 즉, 이동셀 노드(Ma3)는 업데이트되는 셀식별자 값을 핸드오버 명령 메시지를 통해 각 단말(T3a)에게 제공할 수도 있고, 시스템 정보 메시지를 통해 방송할 수도 있다. 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 새로운 셀식별자 값을 포함하는 시스템 정보 메시지를 안테나(AT1)를 통해 방송할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 셀식별자 값 업데이트에 의한 핸드 오버 방식에서는, 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값만 변경되므로, 단말(T3a)은 동기 획득 절차 및 랜덤 접속 절차를 수행할 필요가 없다. 즉, 단말(T3a)은 간소한 절차를 통해 핸드오버를 수행할 수 있다.

도 8의 방식에 따르면, 이동셀 내의 단말(T3a)은 이동셀 노드(Ma3)가 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동하더라도 새로운 셀식별자 값이 할당된 안테나(AT2)를 통해 끊김 없이 데이터 서비스를 제공 받을 수 있다.

도 9는 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 이동셀 노드(Ma3)가 새로운 셀식별자를 할당받지 못한 경우에, 통신 방식을 D2D 통신으로 변경하여 단말(T3a)에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 9에서는 이동셀 노드(Ma3)가 셀식별자를 사용하여 액세스 링크를 통해 단말(T3a)과 통신하고 있던 중에 이동하여 다른 셀식별자 관리 영역으로 진입한 경우에, 현재 영역을 관리하는 셀식별자 관리 장치로부터 새로운 셀식별자를 할당 받지 못하는 것을 가정한다. 도 9는 이동셀 노드(Ma3)가 액세스 하향 링크 전송 방식에서 액세스 상향 링크 전송 방식으로 전송 방식을 변경하는 경우에, 단말(T3a)이 수행하는 핸드오버 절차를 나타낸다.

이동셀 노드(Ma3)가 액세스 하향 링크를 통해 동기 신호(PSS, SSS), 제어 신호(CRS, PBCH)와 데이터 신호(CRS, PDSCH)를, 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀에 접속해 있는 단말(T3a)에게 전송한다(S100). 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 셀식별자(PCI) 값을 이용해 신호를 생성하고, 생성된 신호를 0이 아닌 전력 값으로 안테나(AT1)를 통해 단말(T3a)에게 전송한다. 단말(T3a)은 일정 전력값을 가지는 안테나(AT1)의 신호를 액세스 하향 링크를 통해 수신한다(S102).

이동셀 노드(Ma3)가 이동하여 시점(P2a)에 다른 셀식별자 관리 영역으로 진입한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)는 자신의 셀식별자 값을 백홀 상향 링크를 통해 현재 영역에 있는 매크로셀 기지국에게 보고한다. 상술한 바와 같이, 셀식별자 관리 장치는 매크로셀 기지국을 통해 수신된 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값을 다른 셀이 사용하고 있는지, 그리고 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 현재 영역에서 사용될 수 있는 지를 체크한다. 셀식별자 관리 장치는 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 값이 현재 영역에서 사용될 수 없고, 이동셀 노드(Ma3)에게 할당해 줄 셀식별자 값이 없는 경우에, D2D 통신을 위한 D2D 단말 식별자(D2D-RNTI)와 D2D 통신으로 통신 방식을 변경할 것을 요구하는 메시지를, 매크로셀 기지국의 백홀 하향 링크를 통해 이동셀 노드(Ma3)에게 전송한다. 이동셀 노드(Ma3)는 D2D 단말 식별자를 안테나(AT2)에 할당한다.

이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 셀식별자 값을 이용해 안테나(AT1)의 액세스 하향 링크 신호(이하 '제3 액세스 링크 신호')를 생성하고, 안테나(AT2)에 할당된 D2D 단말 식별자 값을 이용해 안테나(AT2)의 액세스 상향 링크 신호(이하 '제4 액세스 링크 신호')를 생성한다. 제3 액세스 링크 신호는 PSS, SSS, CRS, PBCH, 및 PDSCH를 포함할 수 있고, 제4 액세스 링크 신호는 SS, DM-RS, 및 디스커버리 신호를 포함할 수 있다. 단말(T3a)이 D2D 통신으로 통신 방식을 변경하는 시점(또는 D2D 단말 식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)로 핸드오버하는 시점, P2b) 이전에는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0으로 설정한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 하향 링크 주파수를 사용하여 안테나(AT1)를 통해 제3 액세스 링크 신호를 전송하고, 상향 링크 주파수를 사용하여 안테나(AT2)를 통해 제4 액세스 링크 신호를 전송한다(S101). 단말(T3a)은 통신 방식 변경 시점(또는 핸드오버 시점, P2b) 이전에 일정 전력값을 가지는 제3 액세스 링크 신호를 수신한다(S102).

단말(T3a)은 D2D 단말 식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)로, 시점(P2b)에 핸드오버를 수행한다(S103). 구체적으로, 단말(T3a)은 시점(P2b)에 통신 방식을 D2D 통신으로 변경한다.

통신 방식 변경 시점(또는 핸드 오버 시점, P2b) 이후에, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0으로 설정하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)를 통해 제3 액세스 링크 신호를 전송하고, 안테나(AT2)를 통해 제4 액세스 링크 신호를 전송한다(S104). 단말(T3a)은 통신 방식 변경 시점(또는 핸드 오버 시점, P2b) 이후에 일정 전력값을 가지는 제4 액세스 링크 신호를 수신한다(S106). 즉, 단말(T3a)은 시점(P2b) 이전에는 하향 링크 신호를 수신하고, 시점(P2b) 이후에는 상향 링크 신호를 수신한다.

이동셀 노드(Ma3)는 시점(P2c) 이후에 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 안테나(AT2)를 통해서 제4 액세스 링크 신호만을 전송한다(S105). 즉, 이동셀 노드(Ma3)는 시점(P2c) 이후에는 제3 액세스 링크 신호를 전송하지 않는다. 단말(T3a)은 시점(P2c) 이후에 일정 전력값을 가지는 제4 액세스 링크 신호를 수신한다(S106).

한편, 이동셀 노드(Ma3)는 통신 방식 변경 시점(또는 핸드오버 시점, P2b) 이전에, 이동셀 노드(Ma3)의 시스템 정보 메시지를 통해 통신 방식이 D2D 통신 방식으로 변경될 수 있고(즉, 하향 링크 전송 방식에서 상향 링크 전송 방식으로 변경), 새로 할당 받은 D2D 단말 식별자 값을 액세스 하향 링크를 통해 방송할 수 있다.

한편, 단말(T3a)은 통신 방식 변경 시점(또는 핸드오버 시점, P2b) 이전에는 이동셀 노드(Ma3)를 기지국으로써 통신하고, 통신 방식 변경 시점(또는 핸드오버 시점, P2b) 이후에는 이동셀 노드(Ma3)를 D2D 통신을 수행하는 단말로써 통신하므로, 단말(T3a)은 시점(P2b)을 기준으로 하향 링크 수신에서 상향 링크 수신으로 변경한다.

도 10은 이동셀 내의 단말(T3a)과 D2D 통신을 수행하던 이동셀 노드(Ma3)가 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 후 셀식별자를 할당받은 경우에, 통신 방식을 변경하여 이동셀 내의 단말(T3a)에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 10은 이동셀 노드(Ma3)가 상향 링크 전송 방식에서 하향 링크 전송 방식으로 전송 방식이 변경되는 경우에, 단말(T3a)이 수행하는 핸드오버 절차를 나타낸다.

본 발명은 액세스 상향링크를 이용하여 이동셀 노드가 단말과 직접 통신을 수행하는 중에 이동셀이 이동하여 새로운 셀식별자 관리 영역으로 진입하여, 이동셀 노드가 셀식별자 관리 서버에게 셀식별자를 할당 받은 경우, 이동셀 노드는 핸드오버를 통해 액세스 하향링크로 동기, 제어, 데이터 신호를 전송하는 방식을 제안한다. 이때, 이동셀 노드는 이동셀 노드에 접속해 있는 단말에게 상향 링크에서 하향 링크로 전송 방식과 채널이 변경되며, 새로 할당 받은 셀식별자 값을 알려준다.

이동셀 노드(Ma3)가 액세스 상향 링크를 통해 SS, DM-RS와 디스커버리 신호를, 이동셀 노드(Ma3)에 접속해 있는 단말(T3a)에게 전송한다(S110). 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 D2D 단말 식별자(D2D-RNTI) 값을 이용해 상향 링크 신호를 생성하고, 생성된 신호를 0이 아닌 전력 값으로 안테나(AT1)를 통해 단말(T3a)에게 전송한다. 단말(T3a)은 일정 전력값을 가지는 안테나(AT1)의 상향 링크 신호를 수신한다(S112).

이동셀 노드(Ma3)가 이동하여 시점(P3a)에 다른 셀식별자 관리 영역으로 진입한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)는 셀식별자 값을 현재 영역에 있는 매크로셀 기지국에게 요청한다. 상술한 바와 같이, 셀식별자 관리 장치는 매크로셀 기지국으로부터 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 할당 요청을 수신한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)에게 할당해 줄 셀식별자 값이 있는 지를 판단한다. 셀식별자 관리 장치는 이동셀 노드(Ma3)에게 할당해 줄 셀식별자 값이 있는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)에게 새로운 셀식별자(PCI) 값을 할당한다. 이동셀 노드(Ma3)가 할당 받은 셀식별자(PCI) 값을 안테나(AT2)에 할당한다.

이동셀 노드(Ma3)는 이동셀 노드(Ma3)에 접속해 있는 단말(T3a)에게, 상향 링크에서 하향 링크로 전송 방식과 채널이 변경된다는 것과, 새로 할당 받은 셀식별자 값을 알려준다. 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 시점(P3a)과 시점(P3b) 사이의 시점에, 정보(예, 전송 방식 변경, 채널 변경, 새로운 셀식별자 값 등)을 단말(T3a)에게 알려줄 수 있다.

이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 D2D 단말 식별자 값을 사용하여 안테나(AT1)의 액세스 상향 링크 신호(이하 '제5 액세스 링크 신호')를 생성하고, 안테나(AT2)에 할당된 셀식별자 값을 사용하여 안테나(AT2)의 액세스 하향 링크 신호(이하 '제6 액세스 링크 신호')를 생성한다. 제5 액세스 링크 신호는 SS, DM-RS, 및 디스커버리 신호를 포함할 수 있고, 제6 액세스 링크 신호는 동기 신호(PSS, SSS), 제어 신호(CRS, PBCH), 및 데이터 신호(PDSCH)를 포함할 수 있다. 단말(T3a)이 셀식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀로 핸드오버하는 시점(즉, 단말(T3a)이 통신 방식을 변경하는 시점, P3b) 이전에는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0으로 설정한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)를 통해 제5 액세스 링크 신호를 전송하고, 안테나(AT2)를 통해 제6 액세스 링크 신호를 전송한다(S111). 단말(T3a)은 핸드오버 시점(또는 통신 방식 변경 시점, P3b) 이전에 일정 전력값을 가지는 제5 액세스 링크 신호를 수신한다(S112).

단말(T3a)은 셀식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)의 이동셀로, 시점(P3b)에 핸드오버를 수행한다(S113). 구체적으로, 단말(T3a)은 시점(P3b)에 통신 방식(상향 링크 수신 방식에서 하향 링크 수신 방식으로 변경)을 변경한다.

핸드오버 시점(또는 통신 방식 변경 시점, P3b) 이후에는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0으로 설정하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)를 통해 제5 액세스 링크 신호를 전송하고, 안테나(AT2)를 통해 제6 액세스 링크 신호를 전송한다(S114). 단말(T3a)은 핸드오버 시점(또는 통신 방식 변경 시점, P3b) 이후에 일정 전력값을 가지는 제6 액세스 링크 신호를 수신한다(S116). 즉, 단말(T3a)은 시점(P3b) 이전에는 상향 링크 신호를 수신하고, 시점(P3b) 이후에는 하향 링크 신호를 수신한다.

이동셀 노드(Ma3)는 시점(P3c) 이후에 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 안테나(AT2)를 통해서 제6 액세스 링크 신호만을 전송한다(S115). 즉, 이동셀 노드(Ma3)는 시점(P3c) 이후에는 제5 액세스 링크 신호를 전송하지 않는다. 단말(T3a)은 시점(P3c) 이후에 일정 전력값을 가지는 제6 액세스 링크 신호를 수신한다(S116).

한편, 이동셀 내의 단말(T3a)은 핸드오버 시점(또는 통신 방식 변경 시점, P3b) 이전에는 이동셀 노드(Ma3)를 D2D 통신을 수행하는 단말로써 통신하고, 핸드오버 시점(또는 통신 방식 변경 시점, P3b) 이후에는 이동셀 노드(Ma3)를 기지국으로써 통신하므로, 단말(T3a)은 시점(P3b)을 기준으로 액세스 상향 링크 수신에서 액세스 하향 링크 수신으로 변경한다.

도 11은 이동셀 내의 단말(T3a)과 D2D 통신을 수행하던 이동셀 노드(Ma3)가 다른 셀식별자 관리 영역으로 이동한 후 셀식별자를 할당받지 못한 경우에, 단말(T3a)에게 서비스를 제공하는 절차를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 11은 핸드오버 영역에서 셀식별자 관리 서버로부터 셀식별자를 할당 받지 못한 이동셀 노드(Ma3)가 D2D 단말 식별자(D2D-RNTI)를 업데이트하는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)에 접속해 있는 단말(T3a)이 핸드오버를 수행하는 절차를 나타낸다.

이동셀 노드(Ma3)가 액세스 상향 링크를 통해 SS, DM-RS와 디스커버리 신호를, 이동셀 노드(Ma3)에 접속해 있는 단말(T3a)에게 전송한다(S120). 구체적으로, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 D2D 단말 식별자(D2D-RNTI) 값을 이용해 상향 링크 신호를 생성하고, 생성된 상향 링크 신호를 0이 아닌 전력 값으로 안테나(AT1)를 통해 단말(T3a)에게 전송한다. 단말(T3a)은 일정 전력값을 가지는 안테나(AT1)의 상향 링크 신호를 수신한다(S122).

이동셀 노드(Ma3)가 이동하여 시점(P4a)에 다른 셀식별자 관리 영역으로 진입한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)는 셀식별자 값을 현재 영역에 있는 매크로셀 기지국을 통해 셀식별자 관리 장치에게 요청한다. 상술한 바와 같이, 셀식별자 관리 장치는 이동셀 노드(Ma3)의 셀식별자 할당 요청을 수신한 경우에, 이동셀 노드(Ma3)에게 할당해 줄 셀식별자 값이 있는 지를 판단한다. 셀식별자 관리 장치는 이동셀 노드(Ma3)에게 할당해 줄 셀식별자 값이 없는 경우에, 이동셀 노드(Ma3)에게 새로운 D2D 단말 식별자(D2D-RNTI) 값을 할당한다. 이동셀 노드(Ma3)는 할당 받은 새로운 D2D 단말 식별자 값을 안테나(AT2)에 할당한다.

이동셀 노드(Ma3)는 핸드오버 시점(P4b) 이전에, 이동셀 노드(Ma3)에 접속해 있는 단말(T3a)에게 새로 할당 받은 D2D 단말 식별자 값을 알려준다.

이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)에 할당된 D2D 단말 식별자 값을 사용하여 안테나(AT1)의 액세스 상향 링크 신호(이하 '제7 액세스 링크 신호')를 생성하고, 안테나(AT2)에 할당된 D2D 단말 식별자 값을 사용하여 안테나(AT2)의 액세스 상향 링크 신호(이하 '제8 액세스 링크 신호')를 생성한다. 제7 액세스 링크 신호와 제8 액세스 링크 신호 각각은, SS, DM-RS, 및 디스커버리 신호를 포함할 수 있다. 단말(T3a)이 새로운 D2D 단말 식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)로 핸드오버(또는 접속)하는 시점(P4b) 이전에는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0으로 설정한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)를 통해 제7 액세스 링크 신호를 전송하고, 안테나(AT2)를 통해 제8 액세스 링크 신호를 전송한다(S121). 단말(T3a)은 핸드오버 시점(P4b) 이전에 일정 전력값을 가지는 제7 액세스 링크 신호를 수신한다(S122).

단말(T3a)은 새로운 D2D 단말 식별자 값을 할당 받은 이동셀 노드(Ma3)로, 시점(P4b)에 핸드오버(또는 접속)를 수행한다(S123).

핸드오버 시점(P4b) 이후에는, 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)의 전력 값을 0으로 설정하고, 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정한다. 그리고 이동셀 노드(Ma3)는 안테나(AT1)를 통해 제7 액세스 링크 신호를 전송하고, 안테나(AT2)를 통해 제8 액세스 링크 신호를 전송한다(S124). 단말(T3a)은 핸드오버 시점(P4b) 이후에 일정 전력값을 가지는 제8 액세스 링크 신호를 수신한다(S126). 즉, 단말(T3a)은 시점(P4b) 이전에는 안테나(AT1)에 할당된 D2D 단말 식별자 값을 수신하고, 시점(P3b) 이후에는 안테나(AT2)에 할당된 D2D 단말 식별자 값을 수신한다.

이동셀 노드(Ma3)는 시점(P4c) 이후에 안테나(AT2)의 전력 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 안테나(AT2)를 통해서 제8 액세스 링크 신호만을 전송한다(S125). 즉, 이동셀 노드(Ma3)는 시점(P4c) 이후에는 제7 액세스 링크 신호를 전송하지 않는다. 단말(T3a)은 시점(P4c) 이후에 일정 전력값을 가지는 제8 액세스 링크 신호를 수신한다(S126).

도 11의 방식에 따르면, 이동셀 노드(Ma3)는 D2D 단말 식별자를 새로 할당 받은 D2D 단말 식별자 값으로 변경하여, 단말(T3a)과의 D2D 통신을 계속 수행한다.

한편, 도 8 내지 도 11에서는 설명의 편의를 위해 안테나(AT1)와 안테나(AT2)가 서로 동기가 맞추어져 있지 않은 것처럼 도시되어 있으나, 실제로는 안테나(AT1)와 안테나(AT2)는 서로 동기가 맞추어져 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 이동셀 노드(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 상술한 이동셀 노드(Ma1~Ma3)는 이동셀 노드(100)와 동일/유사하게 구성될 수 있다.

이동셀 노드(100)는 프로세서(110), 메모리(120), 및 RF(Radio Frequency) 변환기(130)를 포함한다.

프로세서(110)는 상술한 이동셀 노드(Ma1~Ma3)의 기능, 절차 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 이동셀 노드(100)의 각 구성은 프로세서(110)에 의해 실행될 수 있다.

메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되고, 프로세서(110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장한다.

RF 변환기(130)는 프로세서(110)와 연결되고, 무선 신호를 송수신한다. 그리고 이동셀 노드(100)는 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른, 단말(200)의 구성을 나타내는 도면이다. 상술한 단말(T2a~T2e, T3a)는 단말(200)과 동일/유사하게 구성될 수 있다.

구체적으로, 단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220), 및 RF 변환기(230)를 포함한다.

프로세서(210)는 상술한 단말(T2a~T2e, T3a)의 기능, 절차 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 단말(200)의 각 구성은 프로세서(210)에 의해 실행될 수 있다.

메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되고, 프로세서(210)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장한다.

RF 변환기(230)는 프로세서(210)와 연결되고, 무선 신호를 송수신한다. 그리고 단말(200)는 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

1. 기지국 및 단말로써 동작할 수 있는 이동형 장치가 통신하는 방법으로서,
   제1 영역에서 상기 이동형 장치가 기지국으로써 동작하는 경우에, 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제1 셀 식별자를 이용해, 제1 신호를 생성하는 단계;
   상기 제1 영역에서 상기 제1 신호를 제1 안테나를 통해 전송하는 단계;
   상기 제1 영역에서 제2 영역으로 이동한 경우에, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 식별자를 할당받는 단계;
   상기 제2 영역에서, 상기 제1 셀 식별자를 이용해 상기 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 식별자를 이용해 제2 신호를 생성하는 단계; 및
   상기 제2 영역에서, 상기 제1 신호를 상기 제1 안테나를 통해 전송하고, 상기 제2 신호를 제2 안테나를 통해 전송하는 단계
   를 포함하는 통신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는,
   제1 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하는 단계;
   상기 제1 기간에 상기 제1 안테나를 통해 상기 제1 신호를 전송하는 단계; 및
   상기 제1 신호의 전송 시점과 동일한 시점에 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함하는
   통신 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는,
   상기 제1 기간 이후인 제2 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및
   상기 제2 기간에, 상기 제1 안테나를 통해 상기 제1 신호를 전송하고, 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함하는
   통신 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 기간 이후인 제3 기간에, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및
   상기 제3 기간에, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 상기 제2 신호만을 상기 제2 안테나를 통해서 전송하는 단계
   를 더 포함하는 통신 방법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1 식별자를 할당받는 단계는,
   상기 제1 셀 식별자를, 제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해 상기 제1 기지국에 보고하는 단계; 및
   상기 제1 셀 식별자를 상기 제2 영역에서 사용할 수 없는 경우에, 상기 제1 식별자로써, 상기 제2 영역을 위한 셀 식별자 중 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제2 셀 식별자를, 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고,
   상기 제2 셀 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, 상기 제2 영역에서 기지국으로써 동작하는
   통신 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 셀 식별자를 포함하는 시스템 정보 메시지를 방송하는 단계; 및
   상기 제1 영역에서 상기 이동형 장치에 접속했던 제1 단말이 상기 제2 셀 식별자를 할당받은 상기 이동형 장치로 핸드오버하는 경우에, 상기 제1 단말이 핸드오버 이전에 사용했던 제1 단말 식별자를 핸드오버 이후에도 사용하도록 하는 단계
   를 더 포함하는 통신 방법.
7. 제3항에 있어서,
   상기 제1 식별자를 할당받는 단계는,
   상기 제1 셀 식별자를, 제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해 상기 제1 기지국에 보고하는 단계; 및
   상기 제1 셀 식별자를 상기 제2 영역에서 사용할 수 없는 경우에, 상기 제1 식별자로써, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 D2D (Device to Device) 단말 식별자를, 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 D2D 단말 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, 네트워크의 경유 없이 단말들이 서로 직접적으로 통신하는 D2D 통신을 위한 단말로써 상기 제2 영역에서 동작하는
   통신 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 D2D 단말 식별자를 포함하는 메시지를, 하향 링크를 통해 방송하는 단계를 더 포함하고,
   상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 생성하는 단계는,
   D2D 통신을 위한 동기 신호 및 D2D 통신을 위한 디스커버리 신호 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제2 신호를, 상기 제1 D2D 단말 식별자를 이용해 생성하는 단계를 포함하는
   통신 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 기간에 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는,
   하향 링크를 통해 상기 제1 신호를 제1 단말에게 전송하는 단계; 및
   상향 링크를 통해 상기 제2 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 기간과 상기 제2 기간은 상기 이동형 장치의 통신 방식이 D2D 통신으로 변경되는 시점을 기준으로 구분되는
   통신 방법.
10. 기지국 및 단말로써 동작할 수 있는 이동형 장치가 통신하는 방법으로서,
    제1 영역에서 상기 이동형 장치가 단말들이 네크워크의 경유 없이 서로 직접적으로 통신하는 D2D(Device to Device) 통신을 위한 단말로써 동작하는 경우에, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 D2D 단말 식별자를 이용해, 제1 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 영역에서 상기 제1 신호를 제1 안테나를 통해 전송하는 단계;
    상기 제1 영역에서 제2 영역으로 이동한 경우에, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 식별자를 할당받는 단계;
    상기 제2 영역에서, 상기 제1 D2D 단말 식별자를 이용해 상기 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 식별자를 이용해 제2 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 영역에서, 상기 제1 신호를 상기 제1 안테나를 통해 전송하고, 상기 제2 신호를 제2 안테나를 통해 전송하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는,
    제1 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하는 단계;
    상기 제1 기간에 상기 제1 안테나를 통해, D2D 통신을 위한 동기 신호 및 D2D 통신을 위한 디스커버리 신호 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제1 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 신호의 전송 시점과 동일한 시점에, 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는,
    상기 제1 기간 이후인 제2 기간에, 상기 제1 안테나의 송신 전력을 0으로 설정하고, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및
    상기 제2 기간에, 상기 제1 안테나를 통해 상기 제1 신호를 전송하고, 상기 제1 안테나에 동기가 맞춰진 상기 제2 안테나를 통해 상기 제2 신호를 전송하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 기간 이후인 제3 기간에, 상기 제2 안테나의 송신 전력을 0이 아닌 값으로 설정하는 단계; 및
    상기 제3 기간에, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 상기 제2 신호만을 상기 제2 안테나를 통해서 전송하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 식별자를 할당받는 단계는,
    제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해, 상기 제1 식별자를 상기 제1 기지국에게 요청하는 단계; 및
    상기 제1 식별자로써, 상기 제2 영역을 위한 셀 식별자 중 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제1 셀 식별자를, 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 셀 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, 상기 제2 영역에서 기지국으로써 동작하는
    통신 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 셀 식별자를 포함하는 메시지를 상기 이동형 장치에 접속해 있는 제1 단말에게 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 기간에 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는,
    상향 링크를 통해 상기 제1 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계; 및
    하향 링크를 통해 상기 제2 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 영역을 위한 복수의 셀식별자는, 상기 제1 영역 내에 있는, 적어도 하나의 제1 매크로셀(macro cell), 상기 제1 매크로셀 보다 작은 적어도 하나의 제1 소형셀(small cell), 및 상기 제1 매크로셀 보다 작고 이동성을 가지는 적어도 하나의 제1 이동셀에게 할당되고,
    상기 제2 영역을 위한 복수의 셀식별자는, 상기 제2 영역 내에 있는, 적어도 하나의 제2 매크로셀, 상기 제2 매크로셀 보다 작은 적어도 하나의 제2 소형셀, 및 상기 제2 매크로셀 보다 작고 이동성을 가지는 적어도 하나의 제2 이동셀에게 할당되는
    통신 방법.
17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 식별자를 할당받는 단계는,
    제1 기지국과 상기 이동형 장치 간의 백홀 링크를 통해, 상기 제1 식별자를 상기 제1 기지국에게 요청하는 단계; 및
    상기 제2 영역을 위한 셀 식별자 중 상기 이동형 장치를 위한 제1 셀 식별자가 존재하지 않는 경우에, 상기 제1 기지국으로부터, 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제2 D2D 단말 식별자를 상기 제1 식별자로써 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 D2D 단말 식별자를 수신한 상기 이동형 장치는, D2D 통신을 위한 단말로써 상기 제2 영역에서 동작하는
    통신 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 D2D 단말 식별자를 포함하는 메시지를 상기 이동형 장치에 접속해 있는 제1 단말에게 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 기간에 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 전송하는 단계는,
    상향 링크를 통해 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
19. 제1 단말이 기지국 및 단말로써 동작할 수 있는 이동형 장치와 통신하는 방법으로서,
    제1 영역에서 기지국으로써 동작하는 상기 이동형 장치의 셀을 식별하기 위한 제1 셀 식별자에 기초해 생성된 제1 신호를, 상기 이동형 장치로부터 수신하는 단계;
    상기 이동형 장치에 접속된 상기 제1 단말이 상기 이동형 장치와 함께 상기 제1 영역에서 제2 영역으로 이동한 경우에, 상기 제2 영역에 존재하는 상기 이동형 장치를 식별하기 위한 제1 식별자를, 상기 이동형 장치로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제1 신호와 상기 제1 식별자에 기초해 생성된 제2 신호 중 적어도 하나를, 상기 이동형 장치로부터 수신하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 식별자가 상기 제1 셀 식별자와 다른 제2 셀 식별자인 경우에, 상기 제1 셀 식별자에 대응하는 셀에서 상기 제2 셀 식별자에 대응하는 셀로 핸드오버하는 단계; 및
    상기 핸드오버 이전에 사용했던 제1 단말 식별자를 상기 핸드오버 이후에도 상기 제1 단말을 식별하기 위해 사용하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
    

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