KR20160134430A - 무선 통신 시스템에서 릴레이 단말의 운용 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 릴레이 단말의 운용 방법 및 장치를 제공한다. 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report) 운용 방법은 네트워크 커버리지 내에 위치하는 제1 단말이 하향링크를 통해 기지국으로부터 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 제2 단말로 전달할 데이터를 수신하는 단계, 상기 제1 단말 내 버퍼(buffer)에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터 중 상기 제2 단말로 전달할 데이터를 제외한 데이터에 대한 BSR을 트리거링하는 단계, 상기 트리거링된 BSR에 대한 MAC(Media Access Control) 제어요소를 구성하는 단계 및 상기 구성한 BSR에 대한 MAC 제어요소를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 릴레이 단말의 운용 방법 및 장치{METHOD FOR OPERATING RELAY DEVICE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE USING THE METHOD}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 특히 단말간 통신(Device to Device communication)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 네트워크에 의해 단말간 통신에 사용되는 자원이 제어되는 경우, 네트워크의 커버리지 내에 위치하여 네트워크의 커버리지 밖에 위치하는 단말과 기지국 간의 통신을 중계하는 릴레이 단말을 운용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

단말간(D2D: Device to Device) 통신은 아날로그 무전기 시절부터 가능했던 통신 방식으로, 오랜 역사를 가지고 있다. 그러나, 무선 통신 시스템에서의 D2D 통신은 기존의 D2D 통신과는 차별화된다. 무선 통신 시스템에서의 D2D 통신은 지리적으로 서로 근접한 단말들이 무선 통신 시스템의 주파수 대역 또는 그 이외의 주파수 대역에서 상기 무선 통신 시스템의 송수신 기술을 이용하되 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 직접적으로 데이터를 주고 받는 통신을 의미한다. 이는 단말이 무선통신 인프라가 구축된 지역 이외에서 무선 통신을 사용할 수 있도록 하고, 무선 통신 시스템의 망 부하를 줄이는 장점을 제공한다.

이러한 무선 통신 시스템에서 기지국은 커버리지 내(in-coverage)에 존재하는 단말이 D2D 통신을 수행하는데 필요한 자원을 스케줄링(scheduling)할 수 있으며, 이 경우 상기 단말은 단말 내 버퍼(buffer)에 D2D 통신을 위한 데이터의 양이 얼마나 존재하는지를 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report)를 통해 기지국에 알릴 수 있다. 이때, 상기 단말이 커버리지 확장 즉, 서비스 범위의 확장을 위하여 커버리지 밖에 존재하는 단말에게 기지국으로부터 수신한 데이터를 전달하는 릴레이 단말의 역할을 수행하는 경우 BSR을 운용하는 방법은 아직 정의되지 않았다. 따라서, 릴레이 단말이 BSR을 운용하는 구체적인 방안이 필요한 실정이다.

본 발명의 기술적 과제는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 네트워크의 커버리지 내에 위치하여 네트워크의 커버리지 밖의 단말과 기지국 간의 통신을 중계하는 릴레이 단말을 운용하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report) 운용 방법은 네트워크 커버리지 내에 위치하는 제1 단말이 하향링크를 통해 기지국으로부터 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 제2 단말로 전달할 데이터를 수신하는 단계, 상기 제1 단말 내 버퍼(buffer)에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터 중 상기 제2 단말로 전달할 데이터를 제외한 데이터에 대한 BSR을 트리거링하는 단계, 상기 트리거링된 BSR에 대한 MAC(Media Access Control) 제어요소를 구성하는 단계 및 상기 구성한 BSR에 대한 MAC 제어요소를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 지원하는 릴레이 단말은 하향링크를 통해 기지국으로부터 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 리모트 단말로 전달할 데이터를 수신하는 RF(Radio Frequency) 부, 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터 중 상기 리모트 단말로 전달할 데이터를 제외한 데이터에 대한 BSR이 트리거되도록 제어하는 제어부 및 상기 트리거된 BSR에 대한 MAC 제어요소를 구성하는 구성부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, D2D 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 운용 방법은 하향링크를 통해 네트워크 커버리지 내에 위치하는 제1 단말로 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 제2 단말로 전달할 데이터를 전송하는 단계, 상기 제1 단말로부터 상기 제1 단말 내 D2D 통신을 통해 전송할 데이터에 대한 정보를 포함하는 BSR에 대한 MAC 제어요소를 수신하는 단계 및 상기 수신한 MAC 제어요소에 상응하는 자원과 상기 제2 단말로 전달할 데이터에 상응하는 자원을 상기 제1 단말에게 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, D2D 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 기지국은 하향링크를 통해 네트워크 커버리지 내에 위치하는 제1 단말로 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 제2 단말로 전달할 데이터를 전송하고, 상기 제1 단말로부터 상기 제1 단말 내 D2D 통신을 통해 전송할 데이터에 대한 정보를 포함하는 BSR에 대한 MAC 제어요소를 수신하는 RF부 및 상기 수신한 MAC 제어요소에 상응하는 자원과 상기 제2 단말로 전달할 데이터에 상응하는 자원을 상기 제1 단말에게 할당하는 할당부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기지국이 네트워크 커버리지 내의 단말로부터 네트워크 커버리지 밖의 단말이 기지국으로 전송하고자 하는 데이터량에 대한 정보를 효율적으로 받을 수 있으며, 네트워크 커버리지 내의 단말의 불필요한 전력 소모를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 기반으로 릴레이 단말을 이용하여 네트워크 커버리지를 확장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 정의되는 무선 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 릴레이 단말이 리모트 단말, 기지국 및 코어 네트워크와의 연결을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 릴레이 단말이 리모트 단말과 일대일 통신 연결을 수립하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 릴레이 단말이 이용하는 PC5 시그널링 프로토콜 스택을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 릴레이 단말 구성 절차를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 있어서 베어러 간의 매핑 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 릴레이 단말의 운용 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 릴레이 단말이 운용하는 SL BSR MAC 제어요소의 포맷을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 릴레이 단말이 운용하는 SL BSR MAC 제어요소의 서브헤더를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 기지국의 운용 방법을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 14는 사용자 평면에서 사용되는 PDCP data PDU를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일례에 따른 릴레이 단말의 운용 발명을 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 발명의 다른 일례에 따른 릴레이 단말의 운용 발명을 개략적으로 나타낸다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일례에 따른 릴레이 단말의 운용 발명을 개략적으로 나타낸다.

이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 포함된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 망 구조는 E-UMTS(Evolved-Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution), LTE-A(advanced) 시스템 등을 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(10)에서 기지국(BS: Base Station, 11)과 단말(UE: User Equipment, 12)은 데이터를 무선으로 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템(10)은 단말간(D2D: device to device) 통신을 지원할 수도 있다. 무선 통신 시스템에서의 D2D 통신에 대해서는 후술한다.

무선 통신 시스템(10)에서 기지국(11)은 기지국의 커버리지 내에 존재하는 단말에게 특정 주파수 대역을 통하여 통신 서비스를 제공할 수 있다. 기지국에 의해 서비스되는 커버리지는 사이트(site)라는 용어로도 표현될 수 있다. 사이트(site)는 섹터라 부를 수 있는 다수의 영역들(15a, 15b, 15c)을 포함할 수 있다. 사이트에 포함되는 섹터 각각은 서로 다른 식별자를 기반으로 식별될 수 있다. 각각의 섹터(15a, 15b, 15c)는 기지국(11)이 커버하는 일부 영역으로 해석될 수 있다.

기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(Femto eNodeB), 가내 기지국(HeNodeB: Home eNodeB), 릴레이(relay), 원격 무선 헤드(RRH: Remote Radio Head)등 다른 용어로 불릴 수 있다.

단말(12)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

또한, 기지국(11)은 해당 기지국이 제공하는 커버리지의 크기에 따라 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국이 제공하는 주파수 대역, 기지국의 커버리지 또는 기지국을 지시하는 용어로 사용될 수 있다.

이하에서, 하향링크(DL: DownLink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(UL: UpLink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.

한편 무선 통신 시스템(10)에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. 예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법이 사용될 수 있다. 또한, 상향링크 전송 및 하향링크 전송에는 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

도 2은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 기반으로 릴레이 단말을 이용하여 네트워크 커버리지를 확장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

D2D 통신이란 단말 간에 직접적으로 데이터를 송신 및 수신하는 기술을 의미할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서 단말은 D2D 통신을 지원하는 것으로 가정한다. 또한, D2D 통신은 근접 기반 서비스(Proximity based Service, 이하 ProSe) 또는 ProSe-D2D 통신이라는 표현으로 대치될 수 있다. D2D 통신을 위한 상기 ProSe라는 용어의 사용은, 단말 간에 직접적으로 데이터를 송수신한다는 의미가 변경되는 것이 아니라 근접 기반 서비스의 의미가 부가될 수 있음을 의미한다. 또한, 상기 D2D 통신이 이루어지는 단말간 무선 인터페이스 및/또는 무선통신 링크를 사이드링크(SL: SideLink)라 정의한다.

D2D 통신은 네트워크 커버리지 내(in-coverage) 또는 커버리지 외(out-of-coverage)에 있는 단말 간의 통신을 위한 발견(discovery) 절차와, 단말 간의 제어 데이터 및/또는 트래픽 데이터를 송수신하는 직접 통신(direct communication) 절차로 구분될 수 있다. 이하 D2D 통신에 기반하여 신호를 전송하는 단말을 전송 단말(Tx UE)이라 하고, D2D 통신에 기반하여 신호를 수신하는 단말을 수신 단말(Rx UE)이라 한다. 전송 단말은 디스커버리 신호(discovery signal)를 전송할 수 있고, 수신 단말은 디스커버리 신호를 수신할 수 있다. 전송 단말과 수신 단말은 각자의 역할이 바뀔 수도 있다. 전송 단말에 의해 전송된 신호는 둘 이상의 수신 단말에 의해 수신될 수도 있다.

D2D 통신은 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상용 주파수를 기반으로 하는 네트워크 커버리지 내에서의 D2D 통신은 공공 안전(public safety), 초저지연(Ultra-low latency) 서비스, 상업적 목적의 서비스 등을 위해 사용될 수 있다. 그러나 공공안전용 주파수를 기반으로 하는 경우, 해당 주파수를 통한 D2D 통신은 네트워크 커버리지 여부와 관계없이 공공 안전(public safety)만을 위해 사용될 수 있다.

셀룰러 시스템에서 근접한 거리의 단말들이 D2D 통신을 수행하면 기지국의 부하는 분산될 수 있다. 또한, 서로 근접한 단말들이 D2D 통신을 수행하는 경우, 상기 단말들은 상대적으로 짧은 거리로 데이터를 전송하게 되므로 단말의 송신 전력의 소모 및 전송 지연(latency)이 감소될 수 있다. 이 뿐만 아니라 전체 시스템 관점에서는 기존의 셀룰러 기반의 통신과 D2D 통신은 동일한 자원을 사용하기 때문에 주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

D2D 통신은 네트워크 커버리지(기지국 커버리지) 내(In-coverage)에 위치한 단말 간의 통신, 네트워크 커버리지 밖(Out-of-coverage)에 위치한 단말 간의 통신 및 네트워크 커버리지 내에 위치한 단말과 네트워크 커버리지 위에 위치한 단말 간의 통신으로 구분될 수 있다.

도 2를 참조하면, 제1 단말(210)과 제2 단말(220) 간의 통신은 네트워크 커버리지 내에서의 D2D 통신일 수 있다. 제3 단말(230)과 제4 단말(240) 사이의 통신은 네트워크 커버리지 밖에서의 D2D 통신일 수 있다. 제1 단말(210)과 제3 단말(230) 사이의 통신 및 제1 단말과 제4 단말(240) 사이의 통신은 네트워크 커버리지 내에 위치한 단말과 네트워크 커버리지 밖에 위치한 단말 간의 D2D 통신일 수 있다.

기지국(200)은 무선 통신 시스템에서의 D2D 통신을 위해서 커버리지 내에 존재하는 단말들(210, 220)이 사이드링크를 통해 데이터를 전송하는데 필요한 자원을 스케줄링(scheduling)할 수 있다. 이 경우, 커버리지 내에 존재하는 단말들(210, 220)은 각각 단말 내 버퍼에 사이드링크로 전송될 데이터(D2D 데이터)의 양이 얼마나 존재하는지를 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report)를 통해 기지국(200)에 알릴 수 있다. 사이트링크에 대한 BSR은 WAN(Wide Area Network)에 대한 BSR과 구별하기 위하여, SL BSR(Sidelink BSR) 또는 ProSe(Proximity Service) BSR이라 불릴 수 있다.

D2D 통신을 수행하는 하나의 실시예로서 기지국(200)은 기지국(200)의 커버리지 내에 위치한 제1 단말(210)로 D2D 자원 할당 정보를 전송할 수 있다. D2D 자원 할당 정보는 제1 단말(210)과 다른 단말(220, 230, 240) 사이의 D2D 통신을 위해 사용할 수 있는 송신 자원 및/또는 수신 자원에 대한 할당 정보를 포함할 수 있다. 기지국으로부터 D2D 자원 할당 정보를 수신한 제1 단말(210)은 제1 단말(210)이 송신하는 D2D 데이터를 수신할 수 있도록 상기 D2D 데이터가 전송될 D2D 자원 할당 정보를 다른 단말(220, 230, 240)로 전송할 수 있다.

제1 단말(210)과 제2 단말(220), 제3 단말(230) 및/또는 제4 단말(240)은 D2D 자원 할당 정보를 기반으로 D2D 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로 제2 단말(220), 제3 단말(230) 및/또는 제4 단말(240)은 제1 단말(210)의 D2D 통신 자원에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제2 단말(220), 제3 단말(230) 및/또는 제4 단말(240)은 제1 단말(210)의 D2D 통신 자원에 대한 정보에 의해 지시되는 자원을 통해 제1 단말(210)로부터 전송되는 D2D 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 제1 단말(210)은 기지국(200)으로부터 제2 단말(220) 제3 단말(230) 및/또는 제4 단말(240)과의 D2D 통신을 위한 자원을 할당받기 위하여 제1 단말(210) 내 버퍼에 D2D 데이터의 양이 얼만큼 존재하는지에 대한 정보를 SL BSR을 통해 기지국(200)으로 전송할 수 있다.

한편 제1 단말(210) 및 제2 단말(220)은 네트워크 커버리지 내에 위치하기 때문에 기지국(200)과의 통신이 가능하다. 즉, 제1 단말(210) 및 제2 단말(220)은 기지국(200)을 통해 WAN에 대한 UL 데이터 송신 및 DL 데이터 수신을 수행할 수 있다. 하지만 네트워크 커버리지 밖의 제3 단말(230) 및 제4 단말(240)은 기지국(200)과 직접 무선 통신을 수행할 수 없다. 단말은 물리적으로 신호가 도달할 수 없는 지역에 위치한 다른 단말, 기지국, 서버 등과의 통신이 불가능하기 때문이다. 그러나, 네트워크 커버리지 밖의 제4 단말(240)이 공공안전 서비스 또는 상용 서비스 등의 이유로 네트워크로의 접속이 필요하며, D2D 통신을 통해 네트워크 서비스 범위 내에 존재하는 제1 단말(210)과 D2D 통신이 가능한 경우, 제1 단말(220)이 중계(relay) 역할을 수행할 수 있다면 네트워크 커버리지 밖의 제4 단말(240)은 간접 경로를 통해 기지국(200)과 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 제1 단말(220)이 릴레이 단말의 역할을 수행하여 기지국(200)이 제4 단말(240)로 전송하고자 하는 WAN 데이터를 하향링크를 통해 수신하고 이를 D2D 통신을 통해 제4 단말(240)로 전송하며, 제4 단말(240)이 기지국(200)으로 전송하고자 하는 데이터를 D2D 통신을 통해 수신하여 상향링크를 통해 기지국(200)으로 전송하는 경우, 제3 단말(230)은 기지국(200)과의 통신이 가능하다. 이하, 네트워크 커버리지 내에 위치하여 다른 단말과 기지국과의 통신을 중계하는 단말을 릴레이 단말이라 하고, 네트워크 커버리지 밖에 위치하여 릴레이 단말을 통해 기지국과 통신하는 단말을 리모트(remote) 단말이라 한다.

일반적으로 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행하기 위해서는 즉, 리모트 단말에게 전달할 또는 전달을 요청받은 데이터를 기지국으로 송수신하기 위하여 기지국의 커버리지 내에서 기지국과 RRC 연결 상태(Radio Resource Control connected state)로 설정되어 있을 필요가 있다. 그러나, 릴레이 단말은 RRC 휴지(Idle) 모드로 동작하다가 리모트 단말로부터 기지국으로 전달을 요청받은 데이터를 수신하는 경우, 이를 기지국으로 전달하기 위해 RRC 연결 설정 절차를 시작하여 RRC 연결 모드로 변경된 후 상기 데이터를 기지국으로 전달하고 전달이 종료된 후 기지국에 의해 RRC 휴지 모드로 변경될 수 있다. 또는, 릴레이 단말은 RRC 휴지(Idle) 모드로 동작하다가 적어도 하나 이상의 리모트 단말과 어플리케이션 계층(RRC계층보다 상위계층으로 무선계층에서의 연결설정은 아님)에서 연결설정이 완료된 경우, 잠재적인 릴레이 데이터를 기지국 또는 리모트 단말에게 전달하기 위해 RRC 연결 설정 절차를 시작하여 RRC 연결 모드로 변경된다. 만일, 어플리케이션 계층에서 연결 설정되어 있는 리모트 단말이 존재하지 않는 경우, 기지국에 의해 RRC 휴지 모드로 변경될 수 있다. 따라서 릴레이 단말은 실제 릴레이 동작을 위해 RRC 연결 모드가 필요하지만 RRC 연결 상태와는 무관하게 릴레이 단말 구성 상태를 유지할 수 있다.

도 3은 본 발명에서 정의되는 무선 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에서 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 리모트 단말(310)과 네트워크 커버리지 내에 위치하는 릴레이 단말(320) 사이의 PC5 인터페이스는 사이드링크에서 이루어지는 무선 프로토콜 인터페이스로 정의될 수 있다. Uu 인터페이스는 릴레이 단말(320)과 기지국(330) 사이의 무선링크에서 정의되는 프로토콜 인터페이스를 의미한다. 기지국(330)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)와 연결된다. EPC는 SGi 인터페이스를 통해 공공 안전을 위한 AS(Application Server, 340)에 연결될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 릴레이 단말이 리모트 단말, 기지국 및 코어 네트워크와의 연결을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 제1 단말(410)은 무선망에 접속하기 위하여 초기에 E-UTRAN(Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 접속하여 MME(Mobility Management Entity) 및 HSS(Home Subscriber Server)과의 연결을 수립한다. 또한, 제1 단말(410)은 PDN(Packet Data Network) 연결절차를 진행하여 PDN으로의 연결을 수립할 수 있다(S410)(initial E-UTRAN Attach and/or UE requested PDN procedure).

이와 같은 초기 E-UTRAN 접속 및/또는 PDN 연결 절차를 통해 제1 단말(410)은 EMM 연결 설정(EMM connected) 모드로 변경될 수 있다. 상기 EMM connected UE는 RRC 휴지(idle) 모드 단말로, 또는 RRC 연결(connected) 모드 단말로 동작할 수 있다. 이에, 상기 상위 네트워크 구성요소들(MME(405)/ HSS(400))에는 상기 제1 단말(410)에 대한 UE Context 정보를 저장하고 있는 상태임을 의미한다. 상기 저장된 UE 컨텍스트(Context) 정보를 이용하여, 초기 첨부 절차(Initial Attach Procedure), 트래킹 영역 업데이트(Tracking Area Update,) 절차, 핸드오버 및 TAU 절차 중 하나를 수행할 수 있다. 이와 관련하여 상위 네트워크들은 단말의 위치 정보를 획득/확인할 수 있다. 이를 통해, 단말이 어떤 트래킹 영역에 속해있는지 상위 네트워크에 의해 인지될 수 있으며, 또한, 상기 PDN 연결 절차를 통한 PDN 컨텍스트 정보와 상기 제1 단말(410)의 위치 정보 등을 이용하여 상기 제1 단말을 위한 패킷 데이터 전송에 대한 베어러 설정(베어러 컨텍스트)를 구성할 수 있다.

즉, 본 발명에 따라 제1 단말(410)은 LTE 시스템에 접속하여 LTE 서비스(LTE 베어러 설정)를 지원하며, D2D 통신을 지원하는 단말로, 해당 기지국(상기 제1 단말(410)이 속한 셀)의 커버리지 내 또는 기지국 커버리지 밖에 위치한 다른 단말(430)과 D2D 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 제1 단말(410)은 UE capability 절차 및/또는 ProSe UE information 절차를 통해 기지국에 의해 D2D 단말로의 동작과, 또한 본 발명을 위한 릴레이 단말로 동작하기 위한 정보를 송수신할 수도 있다. 여기서, 상기 UE capability 절차 및/또는 ProSe UE information 절차를 통해 기지국은 제1 단말(410)을 릴레이 단말로 구성할 대상으로 판단하고 RRC 연결 재구성 절차 등을 통해 릴레이 단말로 구성할 수 있다. 또는 제1 단말(410)은 기지국에 의한 브로드캐스드된 정보를 통해 해당 셀이 릴레이 단말 구성과 관련한 파라미터들을 제공함을 인지하고, 제1 단말(410)이 릴레이 단말로 구성이 가능하다고 판단될 때 릴레이 단말로 구성될 수도 있다. 즉, D2D 통신을 지원하는 제1 단말(410)은 기지국을 통해 릴레이 단말로 구성(configuration)된 경우에 릴레이 단말로 동작할 수 있다.

상기 릴레이 단말로 동작하는 제1 단말(410)은 Model A 또는 Model B로 동작할 수 있다. 상기 Model A는 "I'm here"라는 형태로서, 제1 단말(410)은 디스커버리 메시지 내에 자신과 관련된 정보를 포함하여 전송하는 형태를 말한다. 또한 Model B는 "Who's there?" 또는 "Is UE1 there?" 라는 형태로서, 찾고자 하는 특정 조건 또는 특정 단말에 대한 정보를 포함하여 전송하고 해당 조건 또는 단말이 맞는 경우 응답을 요구하는 정보를 디스커버리 메시지 내에 포함하여 전송하는 형태를 말한다.

해당 기지국의 커버리지 밖에 위치한 제3 단말(430)은 디스커버리 절차를 통해 릴레이 단말을 발견하고(제1 단말(410)에 의해 전송되는 디스커버리 신호 획득하고), 상기 릴레이 단말을 선택하면(S420)(Relay discovery procedure), 리모트 단말로 동작하여 릴레이 단말 간의 일대일 통신 연결을 수립하기 위한 절차를 수행할 수 있다(S430)(Establishment of connection for One to One Communication). 이때, 리모트 단말과 릴레이 단말 간의 일대일 통신 연결을 수립하기 위한 절차는 다음과 같은 보안 레이어-2 수립(secure layer-2 establishment) 절차를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 릴레이 단말이 리모트 단말과 일대일 통신 연결을 수립하는 절차를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 릴레이 단말이 이용하는 PC5 시그널링 프로토콜 스택을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 단말 A는 PC5 인터페이스를 기반으로 단말 B로 상호 인증(mutual authentication)을 위한 직접 통신을 요청할 수 있다(S510)(Direct communication Request). 여기서, 단말 A는 리모트 단말이고 단말 B는 릴레이 단말일 수 있다. 이를 위하여 단말 A는 단말 B의 제2 계층(layer-2) ID를 알아야 할 필요가 있다. 예를 들어, 단말 A는 단말 B가 릴레이 단말로써 전송하는 디스커버리 메시지 내에 포함된 단말 B의 제2 계층 ID를 확인하거나 단말 B를 포함하는 일대다 통신에 참여함으로써 단말 B의 제2 계층 ID를 알아낼(learn) 수 있다. 여기서, 상기 제2 계층 ID는 PDCH/RLC/MAC 엔티티(entity)를 주관하는 제2 계층에서 사용되는 단말 식별 정보로, 소스(Source) 레이어 2-ID 필드 및 데스티네이션(Destination) 레이어 2-ID 필드를 포함한다. 여기서, 상기 소스 레이어 2 ID 필드는 소스의 아이덴티티(identity)를 나른다(carries). 이는 ProSe UE ID로 사용(set)될 수 있다. SRC 필드의 크기는 24 비트이고, DST 필드는 데스티네이션 레이어-2 ID의 16개의 가장 중요한(significant) 비트를 나른다(carries). 상시 데스티네이션 레이어 2 ID는 ProSe 레이어-2 그룹 ID로 사용(set)될 수 있다. 단말 B는 단말 A로부터 직접 통신을 요청 받으면, 상호 인증 절차를 수행하고 PC5 인터페이스를 기반으로 보안 레이어-2 링크(secure layer-2 link)를 수립할 수 있다(S520)(Authentication and establishment of security association).

상기 보안 레이어-2 링크(secure layer-2 link) 절차를 수행하는 단말은 도 6에 도시된 것과 같이 물리계층(PHY(physical) layer)(605), 매체접근제어(MAC: Medium Access Control) 계층(610), RLC(Radio Link Control) 계층(615), PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층(620) 및 PC5 시그널링 프로토콜(signaling protocol) 계층(625)을 포함할 수 있다.

PHY 계층(605)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC 계층과 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. 데이터는 MAC 계층과 물리계층 사이에서 전송채널을 통해 전달된다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 전송되는가에 따라 분류된다. 데이터는 PHY 계층 간에 물리채널을 통해 전달된다. 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수 및 복수의 안테나로 생성된 공간을 무선자원으로 활용한다.

MAC 계층(610)은 논리채널(LC: Logical Channel)과 전송채널 간의 매핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(Service Data Unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화 또는 역다중화를 수행할 수 있다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC 계층에 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다. 일 예로, MAC 계층에서 상위 계층으로 제공되는 서비스들로서 데이터 전송(data transfer) 또는 무선 자원 할당(radio resource allocation)이 있다.

RLC 계층(615)의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함한다. RLC SDU들은 다양한 사이즈로 지원되며, 일 예로 바이트(byte) 단위로 지원될 수 있다. RLC PDU(Protocol Data Unit)들은 하위계층(예, MAC 계층)으로부터 전송 기회(transmission opportunity)가 통보(notify)될 때에만 규정되며 하위계층으로 전달된다. 상기 전송 기회는 전송될 총 RLC PDU들의 크기와 함께 통보될 수 있다. 또한, 상기 전송 기회와 상기 전송될 총 RLC PDU들의 크기는 각각 분리되어 통보될 수도 있다.

PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(620) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)와 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 포함한다.

PC5 시그널링 프로토콜 계층(625)은 D2D 데이터의 전달을 담당하는 계층으로서 다음 표 1과 같이 PDCP 헤더 내 SDU 타입 필드 값을 통해 해당 SDU가 PC5 시그널링 프로토콜을 위한 데이터임을 구별할 수 있다. 상기 단말 A와 단말 B는 상기 PC5 시그널링 프로토콜을 통해 도 5에서와 같은 Secure Layer-2 establishment 절차를 위한 시그널링을 수행한다.

Bit	Description
000	IP
001	ARP
010	PC5 Signaling Protocol
011-111	reserved

도 7은 본 발명에 따른 릴레이 단말 구성 절차를 나타내는 도면이다.

D2D 통신을 지원하는 단말은 D2D 어플리케이션 서버(또는 ProSe 어플리케이션 서버)에 접속하고 D2D 동작 인증절차를 성공적으로 완료하여 D2D 동작 시 사용할 식별자(ID)(들)을 할당 받은 경우 D2D 통신을 수행할 수 있다. 상기 식별자는 소스(source) ID, 데스티네이션(destination) ID 등을 포함할 수 있다. 여기서 상기 소스 ID는 각 단말마다 고유한 하나의 ID만이 할당될 수 있으나 데스티네이션 ID는 해당 D2D 통신의 목적에 따라 다수의 ID가 할당될 수 있다. 즉, 단말이 직접 요청하거나 또는 단말 정보에 근거한 단말 특성(예를 들어 접속 권한 설정 등)에 따라 서로 다른 다수의 데스티네이션들에 대한 ID 정보가 필요한 경우, D2D 어플리케이션 서버는 미리 설정된 정책에 따라 하나의 단말에 다수의 데스티네이션 ID를 할당할 수 있다.

또한, 단말은 해당 단말의 사용자가 사용자 인터페이스(UI: User Interface)를 통해 해당 단말이 D2D 통신이 가능하도록 설정하는 경우 D2D 통신을 수행할 수 있다. 또는, D2D 단말의 D2D 통신은 항상 허용 상태로 설정되어 사용자가 변경 불가능 할 수도 있다.

한편, 단말은 셀룰러 서비스 지역(네트워크 커버리지) 내에 위치한 경우, 즉 셀룰러 서비스를 위해 기지국이 전송하는 신호를 수신하고 인지할 수 있는 경우, D2D 동작 시 사용할 ID(들)을 할당 받고 D2D 통신이 가능하도록 설정되었다 하더라도 기지국이 D2D 동작을 허용하는 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 경우에만 D2D 통신을 수행할 수 있다. 즉, 단말은 기지국으로부터 D2D 동작을 허용하는 정보를 포함하는 메시지를 수신한 경우에만 D2D 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 D2D 동작을 허용하는 정보는 D2D 동작 중 통신 및 디스커버리 각각에 대한 구성정보를 포함하는 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)이 기지국으로부터 수신되었는지 여부로 정의될 수 있다.

D2D 통신을 위한 자원은 D2D 통신 시 D2D 통신을 위한 자원을 할당하는 역할을 맡는 단말(이하, 클러스터 헤드라 함) 또는 기지국에 의해 할당될 수 있다. 이 경우, 단말은 D2D 통신을 수행 시 상기 기지국 또는 상기 클러스터 헤드로 D2D 데이터에 대한 BSR을 전송해야 한다. 이하, D2D 데이터에 대한 BSR을 사이드링크(SL: SideLink) BSR이라 한다. 또한, 셀룰러 망은 WAN(Wide Area Network)이라는 용어로 대치될 수 있다.

D2D 통신을 위한 논리채널(이하 PC5 LC)은 WAN(일 예로 LTE) 통신을 위한 LC(이하 WAN LC)와는 구별된다. 상기 PC5 LC는 단일 단말 내에 다수개가 구성될 수 있고, 소스 레이어-2 ID(Source Layer-2 ID), 데스티네이션 레이어-2 ID(destination Layer-2 ID) 및 LCID(Logical Channel ID)를 통해 각각 식별될 수 있다.

도 7을 참조하면, 기지국은 D2D 통신을 지원하는 단말로부터 D2D 단말(ProSe UE) 정보를 수신하면(S710), 이를 기반으로 해당 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는지를 판단하고, 가능한 경우 해당 단말로 릴레이 구성 정보를 전송할 수 있다(S720). 또한, 기지국은 상기 단말로부터 단말 정보, 단말의 능력(capability) 정보를 수신할 수 있다. 즉, 기지국은 단말로부터 전송된 단말의 능력 정보(UE capability information)와, 상기 D2D 단말 정보(ProSe UE information)를 확인하여, 릴레이 단말로 구성할지 여부를 결정한다(S720).

또는 기지국은 셀 내 다수의 D2D 통신을 지원하는 단말로부터 단말(ProSe UE) 정보를 수신하면(S710), 이를 기반으로 적어도 하나 이상의 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는지를 판단하고, 가능한 경우 시스템 정보 내 릴레이 구성 정보를 포함하여 전송할 수 있다(S720). 따라서, 상기 릴레이 구성 정보는 셀 내 모든 단말들이 수신할 수 있으나 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는 단말만이 릴레이 단말로 동작할 수 있다.

또는 기지국은 셀 내 다수의 D2D 통신을 지원하는 단말로부터 단말(ProSe UE) 정보를 수신하면(S710), 이를 기반으로 적어도 하나 이상의 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는지를 판단하고, 가능한 경우 시스템 정보 내 릴레이 구성 정보 중 모든 릴레이 단말에 대한 공통정보(예를 들어, 릴레이 단말로 동작하는 경우의 디스커버리 절차관련 파라미터)만을 포함하여 전송하고, 해당 단말에 한하여 필요한 릴레이 구성 정보(예를 들어, 각 릴레이 단말마다 할당되는 Source ID)를 RRC 재구성 절차를 통해 전송할 수 있다(S720).

여기서, 해당 단말에 한하여 필요한 릴레이 구성 정보를 구성하는 RRC 재구성 절차는 릴레이 단말이 RRC connected 모드로 동작할 필요가 있을 때 제공될 수 있다. 즉, RRC 연결 설정 직후 RRC 연결 재구성 절차를 통해 제공될 수 있다. 또한 단말 정보는 단말의 능력(capability) 정보 및/또는 단말이 릴레이 단말로 동작할 의사가 있는 지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.

기지국으로부터 릴레이 구성 정보를 수신한 단말은 릴레이 단말로 동작할 수 있다(S730). 일 예로, 상기 릴레이 구성 정보는 해당 단말이 릴레이 단말로 동작하는데 필요한 파라미터들을 포함할 수 있다. 여기서 상기 릴레이 단말로 동작하는데 필요한 파라미터들은 단일 셀 내에 다수의 릴레이 단말이 리모트 단말에 의해 구분될 수 있도록 전송하는 디스커버리 메시지 내 동기신호 및 시스템 메시지에 포함되는 릴레이 구분자와 상기 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 관련 파라미터들이 될 수 있다.

단말은 상기 릴레이 구성 정보를 수신하면 기지국이 릴레이 단말로 동작할 것을 암묵적으로 지시하는 것으로 인지할 수 있다. 또는, 상기 릴레이 구성 정보는 상기 파라미터들 이외에 해당 단말이 릴레이 단말로 동작할 것을 직접적으로 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 즉, 기지국은 직접 릴레이 단말을 구성(configuration) 또는 해제(release)할 수 있다.

한편 다른 예로, 상기 릴레이 구성 정보는 상기 파라미터들 이외에 기지국의 RSRP(Reference Signal Received Power) 및/또는 리모트 단말의 SLSS(SideLink Sync Signal) 기반 또는 DM-RS(Demodulation-reference signal) 기반 S-RSRP(Sidelink-RSRP) 등의 파라미터에 대한 임계치를 포함할 수 있다. 이 경우 단말은 상기 임계치를 기준으로 릴레이 단말로의 동작 여부를 판단할 수 있다. 즉, 기지국은 상기 파라미터 구성을 통해 해당 단말의 릴레이 동작을 허용할 수 있으며, 해당 단말은 릴레이 동작이 허용되는 경우 상기 임계치를 기준으로 릴레이 단말로의 동작 여부를 스스로 결정할 수 있다.

또 다른 예로, 기지국은 단말로 릴레이 단말 동작에 대한 허용 여부만을 구성 정보로 제공하고, 릴레이 단말 동작에 필요한 파라미터들을 제공하지 않을 수도 있다. 이 경우, 단말은 릴레이 단말로의 동작 여부를 스스로의 기준으로 판단할 수 있다.

릴레이 단말은 D2D 통신 시 제1 전송 모드 및 제2 전송 모드로 동작할 수 있다. 제1 전송 모드는 단말이 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 자원을 할당받은 경우에만 D2D 통신을 수행할 수 있는 모드로서, 스케줄 모드(Scheduled resource selection mode)라 불릴 수 있다. 기지국은 제1 전송 모드로 구성되어 있으며 사이드 링크를 통해 송신할 데이터가 존재하는 단말에게 D2D 그랜트(grant)를 전송할 수 있다. 상기 D2D 그랜트는 D2D 통신 시 기지국이 수신측 단말에서 D2D 데이터 수신을 위해 확보해야 할 제어정보인 사이드링크 제어 정보(SCI: Sidelink control information) 및 상기 SCI에 의해 지시되는 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)에 대한 자원 할당을 지시하기 위한 것이다. 상기 자원 할당은 하향링크 제어정보(DCI: Downlink Control Information)를 통해 송신측 단말에게 전달되며, 상기 DCI는 사이드링크에 대한 물리계층 제어 정보임을 나타내기 위한 SL-RNTI(Sidelink-Radio Network Temporary Identifier) 값으로 스크램블링된 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 또는 EPDCCH(Extended PDCCH)를 통해 전달될 수 있다. 상기 D2D 그랜트는 사이드링크 그랜트(SL 그랜트)라 불릴 수 있다. 단말은 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지가 전송되어 SL-RNTI가 구성되는 경우, 기지국과의 무선링크에 문제가 발생하여 관련 타이머들이 진행 중인 경우 등의 일부 예외적인 경우를 제외하고 제1 전송 모드로 동작할 수 있다.

한편, 제2 전송 모드는 단말이 기지국의 지시와 무관하게 D2D 통신을 수행할 수 있는 모드로서, 자율 자원 선택 모드(autonomous resource selection mode)라 불릴 수 있다. 단말은 D2D 통신 시 제2 전송 모드로 이용 가능한 무선 자원(예를 들어, 시간, 주파수, 공간 등) 중에서 사용할 자원을 내부적으로 선택하여 D2D 데이터를 전송할 수 있다. 단말은 셀룰러 서비스 지역 내에 위치하였다고 판단되는 경우 즉, 적절한(suitable) 셀이 적어도 하나 이상 존재한다고 판단한 경우, SIB(System Information Block)/전용 시그널링(dedicated signaling)을 통해 상기 기지국내 특정 셀이 D2D를 지원할 수 있음을 나타내는 정보 및/또는 기지국으로부터 제공된 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀(resource pool) 정보가 존재하는 경우에만 제2 전송 모드로 동작할 수 있다. 그러나, 만일 기지국이 제2 전송 모드로의 동작을 허용하지 않는 경우, 단말은 상기 D2D 자원 풀 정보가 있다 하더라도 제2 전송 모드로 동작할 수 없다. 다만, 단말은 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 경우에는 상기 단말의 UICC(USIM(Universal Subscriber Identity Module) Integrated Circuit Card) 등의 내부 장치에 저장되어 있는 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀 정보를 이용하거나 이전의 네트워크 서비스 지역에서 기지국을 통해 수신한 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀 정보를 이용하여 제2 전송 모드로 동작할 수 있다.

도 8은 본 발명에 있어서 베어러 간의 매핑 관계를 나타내는 도면이다.

리모트 단말(UE1, UE2)(810, 820)과 릴레이 단말(805) 간에 설정된 PC5 인터페이스 내 논리채널들은 각각 릴레이 단말(805)과 E-UTRAN/EPC(800)와 연결설정된 EPS 베어러(bearer)에 매핑될 수 있다. 이 때, PC5 인터페이스 내 논리채널은 EPS 베어러에 일대일로 매핑될 수 있으며, 일대다로 매핑(하나의 EPS 베어러 에 다수의 PC5 LC가 매핑)될 수도 있다.

일 예로, 제1 EPS 베어러에 제1 리모트 단말에 대한 제1 PC5 LC 내지 제3 PC5 LC가 매핑되고, 제2 EPS 베어러에 제2 리모트 단말에 대한 제4 PC5 LC 내지 제6 PC5 LC가 매핑되는 경우가 도시되어 있다.

상기 매핑은 릴레이 단말에 의해 스스로 구성할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 리모트 단말을 지원하기 위한 용도로 제1 EPS 베어러를 VoIP(Voice over IP)를 지원하기 위해 구성하고, 제2 EPS 베어러를 비디오 서비스를 지원하기 위해 구성하는 것으로 가정하면, 릴레이 단말은 이에 대한 정보를 기반으로 자신과 연결되어 있는 리모트 단말들이 구성하는 각 PC5 LC별 트래픽 특성 및 각 리모트 단말에 대한 우선순위를 고려하여 상기 EPS 베어러들의 특성에 상응하도록 매핑관계를 구성할 수 있다.

여기서 상기 PC5 LC별 트래픽 특성 및 각 리모트 단말에 대한 우선순위는 릴레이 단말과 리모트 단말간의 어플리케이션 계층 연결설정 시 리모트 단말이 어플리케이션 계층을 통해 릴레이 단말에게 제공될 수 있다.

또 다른 방법으로, 리모트 단말에게 전달하기 위해 릴레이 단말이 기지국으로부터 수신한 각 패킷 내에 우선순위를 나타내는 정보를 확인하고 이를 기반으로 운용하는 방법이다. 상기 패킷은 PDCP SDU 또는 PDCP PDU가 될 수 있다. 상기 우선순위 정보는 PDCP SDU 또는 PDCP PDU 내에 포함되거나, PDCP 헤더에 포함될 수 있다. 상기 우선순위를 나타내는 정보는 4비트로 16가지의 서로 다른 우선순위를 오름차순으로 정의되거나 또는 5비트로 32가지의 서로 다른 우선순위를 오름차순으로 정의할 수 있다.

도 14는 사용자 평면에서 사용되는 PDCP data PDU를 나타낸 것이다. 도 14를 참조하면, MSB(most significant bit)는 도 14에서 표현된 비트 스트링의 첫 번째 줄의 가장 왼쪽 비트이다. 상기 PDCP data PDU는 PDCP PDU로 불리울 수 있다. 여기서 PPP는 패킷 별 우선순위 (priority per packet)의 약자이다. PPP 필드는 예비 필드(R)을 제외하고 해당 SDU 및 PDU를 나타내는 시퀀스 넘버 (PDCP SN) 필드의 바로 다음에 위치한다. D/C 필드는 해당 PDCP PDU가 사용자 데이터에 대한 것(data PDU)인지 제어정보(control PDU)에 대한 것인지를 지시하기 위한 필드이다.

PDCP SDU내 PPP 정보는 도 14와 같이 PDCP SDU를 이루는 비트 스트링의 MSB위치에 구성될 수도 있고, PDCP SDU의 가장 마지막에 구성될 수도 있다.

만일 설정 가능한 논리채널의 총 개수가 현재 각 패킷마다 설정된 서로 다른 우선순위의 개수보다 적은 경우, 서로 다른 우선순위를 가지는 패킷이 단일 논리채널에 포함될 수 있으며, 이 경우, 해당 논리채널의 우선순위는 상기 논리채널에 포함되어 있는 패킷들 중 가장 높은 우선순위를 가지는 패킷으로 결정된다. 따라서 리모트 단말에게 데이터를 전달하기 위해 설정된 EPS베어러는 특정 리모트 단말을 위해 설정된 PC5 논리채널들에 한하여 매핑관계를 가질 수 있으며 상기 PC5 논리채널의 우선순위는 상기 논리채널에 포함되어 있는 패킷들 중 가장 높은 우선순위를 가지는 패킷에 따라 변경될 수 있다.

또한, 릴레이 단말은 일반 D2D 데이터 전송도 가능하며 이를 위한 논리채널을 구성할 수 있다. 상기 일반 D2D 데이터를 전송하기 위해 설정한 논리채널들도 릴레이 단말 내 어플리케이션이 생성한 패킷마다 우선순위를 설정할 수 있으며 이를 전송하기 위해 구성한 논리채널의 우선순위는 상기 논리채널에 포함되어 있는 패킷들 중 가장 높은 우선순위를 가지는 패킷으로 결정된다.

도 15는 본 발명의 일례에 따른 릴레이 단말의 운용 발명을 개략적으로 나타낸다.

도 15를 참조하면, 릴레이 단말은 일반 D2D 데이터 전송을 위한 PC5 논리채널들과 릴레이 데이터들을 리모트 단말에게 전송하기 위한 PC5 논리채널들을 통합하여 각 논리채널의 우선순위를 결정할 수도 있다. 이 경우, SL 자원할당을 위해 기지국으로부터 수신된 SL 그런트 정보를 기반으로 구성 가능한 단일 전송자원에는 일반 D2D 데이터 또는 릴레이 데이터 중 우선순위가 가장 높은 논리채널이 존재하는 데이터를 선택하여 MAC PDU를 구성한다.

도 16은 본 발명의 다른 일례에 따른 릴레이 단말의 운용 발명을 개략적으로 나타낸다. 도 16을 참조하면,릴레이 단말은 일반 D2D 데이터 전송을 위한 PC5 논리채널들과 릴레이 데이터들을 리모트 단말에게 전송하기 위한 PC5 논리채널들을 분리하여 각각의 범주에서 우선순위를 구별하여 결정할 수도 있다. 이 때, 기지국이 릴레이 단말에게 SL 그런트 시그널링을 통해 제공하는 SL 무선자원이 리모트 단말에게 전송하기 위한 모든 PC5 논리채널들 내 데이터 전송에 우선적으로 사용될 수 있도록 항상 리모트 단말에게 전송하기 위한 모든 PC5 논리채널들이 일반 D2D 데이터 전송을 위한 PC5 논리채널들보다 높은 우선순위를 가질 수 있다.

도 17은 본 발명의 다른 일례에 따른 릴레이 단말의 운용 발명을 개략적으로 나타낸다.

도 17을 참조하면, 일반 D2D 데이터 전송을 위한 PC5 논리채널들과 릴레이 데이터들을 리모트 단말에게 전송하기 위한 PC5 논리채널들을 완전히 구분하여 서로 다른 MAC 계층에서 운용할 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 릴레이 단말의 운용 방법을 나타내는 도면이다.

D2D 서비스를 지원하는 단말은 제1 전송 모드로 동작 시 버퍼에 사이드링크를 통해 D2D 통신으로 전송될 데이터(SL 데이터)의 양이 얼마나 존재하는지를 SL BSR을 통해 기지국에 알릴 수 있다. 이를 위하여 무선 통신 시스템에는 다음의 표 2와 같이 SL BSR이 트리거(trigger)되는 조건이 정의되어 있다.

A sidelink Buffer Status Report (BSR) shall be triggered if any of the following events occur: - if the MAC entity has a configured SL-RNTI: - SL data, for a sidelink logical channel of a ProSe Destination, becomes available for transmission in the RLC entity or in the PDCP entity (the definition of what data shall be considered as available for transmission is specified) and there is currently no data available for transmission for any of the sidelink logical channels belonging to the same ProSe Destination, in which case the Sidelink BSR is referred below to as "Regular Sidelink BSR";

상기 표 2와 같은 SL BSR 트리거링 조건에 따르면, 릴레이 단말은 기지국으로부터 리모트 단말에게 전달할 데이터를 WAN DL를 통해 수신하는 경우, 이를 사이드링크를 통해 전송해야 하기 때문에 반드시 SL BSR을 트리거링해야 한다.

한편, 본 발명에 따른 기지국은 WAN DL을 통해 상기 단말로 전송할 데이터의 양과, 즉, 상기 단말이 릴레이 단말로 구성된 경우 상기 릴레이 단말을 통해 이를 사이드링크(상위 계층의 PC5)를 통해, 언제까지 리모트 단말에게 전달해야 한다는 사실에 대하여 상기 리모트 단말로 전달될 데이터의 QoS를 알고 있는 상태이다. 왜냐하면, 상기 기지국에 의해 릴레이 단말로 구성된 D2D 단말은, EPS 베어러와 PC5 인터페이스 내 논리채널들간의 매핑 관계를 관리/구성할 수 있기 때문이다. 상기 서비스 베어러 간의 매핑은 릴레이 단말에 의해 구성될 수 있다. 이는 도 8에서 설명한 바와 같다.

또는, PS 베어러와 PC5 인터페이스 내 논리채널들간의 매핑 관계가 기지국에 의해 관리/구성될 수도 있다. 이는 릴레이 단말이 리모트 단말과의 일대일 연결설정이 완료되면, 이에 따라 새롭게 생성된 PC5 LC들에 대하여 기지국에 보고하고 이를 기반으로 기지국이 EPS 베어러와 PC5 인터페이스 내 논리채널들간의 매핑 관계에 대한 구성정보를 제공할 수 있다. 여기서 상기 PC5 LC들은 양방향 채널이다. 즉 데이터 송수신이 모두 동일한 PC5 LC를 기준으로 수행된다.

다시 설명하면, 기지국에 구성에 의해(또는 파라미터 구성 또는 단말의 자율 구성에 의해) 릴레이 단말로 동작하는 D2D 단말로 하여금, 상기 표 2에 개시된 조건에 따른 'SL BSR 트리거링' 정의(SL BSR 트리거링 동작)는, D2D 단말에 대한 불필요한 SL BSR 동작을 유발시킬 수 있다. SL BSR 동작으로 하여금 기지국과 D2D 단말간의 SR 전송 요청/ SL 그랜트와 같은 불필요한 동작들이 추가적으로 유발될 수 있다.

따라서, 본 발명은 D2D 단말의 SL BSR 트리거링 조건/ SL BSR 전송 조건을 수정할 필요가 있다. 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 릴레이 단말로 구성된 D2D 단말은 사이드링크를 통해 전송할 데이터의 발생이 확인되면, WAN DL을 통해 기지국으로부터 수신된 데이터 중 리모트 단말로 전달할 데이터의 존재 여부를 확인하고, 리모트 단말로 전송할 데이터가 존재하는 경우, 상기 발생된 SL 데이터 중 리모트 단말에게 전달하기 위해 기지국으로부터 수신한 데이터를 제외한 SL 데이터에 대하여 SL BSR을 트리거링한다.

왜냐하면, 기지국은 릴레이 단말에 의해 EPS 베어러와 PC5 인터페이스 내 논리채널들간의 매핑 관계를 획득한 상태임에 따라, 즉, 리모트 단말에게 전달될 데이터 양에 상응하는(리모트 단말에게 자원을 할당할 수 있는 정보를 포함하는) SL 그랜트(들)을, 상기 릴레이 단말로부터 상기 SL BSR을 통해 해당 데이터량에 대한 정보를 보고받지 않고 상기 데이터의 QoS를 만족시킬 수 있도록 상기 리모트 단말에게 전달할 데이터를(WAN DL를 통해 전송할 데이터)릴레이 단말에게 전송할 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명에 따라 D2D 단말은 표 3과 같은 조건에 따라 SL BSR을 트리거링할 수 있다.

A sidelink Buffer Status Report (BSR) shall be triggered if any of the following events occur: - if the MAC entity has a configured SL-RNTI: - SL data, for a sidelink logical channel of a ProSe Destination, becomes available for transmission in the RLC entity or in the PDCP entity (the definition of what data shall be considered as available for transmission is specified in [3] and [4] respectively) and there is currently no data available for transmission for any of the sidelink logical channels belonging to the same ProSe Destination, in which case the Sidelink BSR is referred below to as "Regular Sidelink BSR" except type of the ProSe Destination of SL data is "Remote";;

도 9를 참조하면, 릴레이 단말로 구성된 D2D 단말은 생성된 데이터의 데스티네이션 타입을 확인한다(S900).

여기서, 상기 릴레이 단말로 구성된 D2D 단말은 기지국으로부터 하향링크를 통해 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 리모트 단말로 전달할 데이터를 확인하면, 즉, 생성된 데이터를 전송할 데스티네이션 타입이 리모트 단말임을 확인하면(S900), 상기 릴레이 단말은 SL BSR을 트리거링하지 않는다(910).

한편, 릴레이 단말로 구성된 D2D 단말은 기지국으로부터 하향링크를 통해 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 리모트 단말로 전달할 데이터가 존재함과 동시에 상기 릴레이 단말이 상기 리모트 단말이 아닌 다른 데스티네이션으로 전달할 데이터가 존재함을 확인한 경우(이는 생성된 데이터의 데스티네이션 타입이 리모트 단말이 아닌 다른 D2D 데이터로써, D2D 데이터가 존재하지 않았다가 발생한 경우(S900), 릴레이 단말은 SL BSR을 트리거링할 수 있다(S920).

릴레이 단말은 SL BSR이 트리거링되어 있으며, 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터(SL 데이터) 중 리모트 단말로 전달할 데이터를 제외하고 나머지 데스티네이션들 중 전송 가능한 데이터가 존재하는 데스티네이션들에 대한 정보를 포함하여 전송 가능한 상향링크 그랜트를 확보한 경우, 릴레이 단말은 SL BSR에 대한 MAC 제어요소(CE: Control Element)를 구성하고 구성된 SL BSR MAC CE를 기지국으로 전송할 수 있다(S930).

만일, SL BSR이 트리거링되어 있으며 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터(SL 데이터) 중 리모트 단말로 전달할 데이터를 제외한 나머지 데스티네이션들 중 전송 가능한 데이터가 존재하는 데스티네이션들에 대한 일부 정보만을 포함하여 전송 가능한 상향링크 그랜트를 확보한 경우, 절단된(Truncated) SL BSR에 대한 MAC 제어요소(CE: Control Element)를 구성하고 구성된 SL BSR MAC CE를 기지국으로 전송할 수 있다(S930). 이하, SL BSR MAC CE의 포맷에 대해서는 하기에서 후술한다.

기지국은 릴레이 단말로부터 SL BSR MAC CE를 수신하면, 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 SL 데이터에 상응하는 자원을 할당할 수 있다. 여기서, 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 SL 데이터에 상응하는 자원은 상기 SL BSR MAC CE를 통해 기지국에 보고된 데이터량에 상응하는 자원과 릴레이 단말로 전달할 데이터에 상응하는 자원을 포함할 수 있다. 다시 말해, 기지국은 릴레이 단말 내 버퍼에 SL BSR MAC CE를 통해 보고된 데이터량에 대한 정보 이외에 사이드링크를 통해 리모트 단말로 전달할 데이터량에 대한 정보도 알고 있기 때문에 릴레이 단말의 버퍼 내에 존재하는 모든 SL 데이터에 상응하는 자원을 할당할 수 있다.

한편, 릴레이 단말은 리모트 단말에 대한 릴레이 단말로서의 역할 뿐만 아니라, 다른 단말과의 일반적인 D2D 통신 또한 가능하다. 또한 리모트 단말과 릴레이로서의 데이터 송수신이 아닌 일반적인 D2D 통신 또한 가능하다. 따라서, 릴레이 단말은 릴레이로서 동작하는 경우 보안 레이어-2 수립(Secure Layer-2 establishment) 절차 시 사용한 ProSe UE ID와 일반적인 단말간 통신을 위한 ProSe UE ID를 동시에 구성할 수 있다.

다시 말해, 릴레이 단말로서 동작하는 경우 사용하는 소스 ID/데스티네이션 ID와 일반적인 D2D 통신 시 사용하는 소스 ID/데스티네이션 ID는 서로 상이하고 구분되며, 릴레이 단말에 동시에 구성될 수 있다. 여기서 릴레이 단말로서 사용할 ProSe UE ID(소스 ID 및 데스티네이션 ID)는 릴레이 단말이 ProSe 어플리케이션 서버로부터 할당 받거나, 릴레이 단말로서 구성되는 경우(예를 들어, 도 4에서 S410 수행 시) 기지국, E-UTRAN 또는 EPC로부터 할당될 수 있다. 여기서, 상기 구분되는 각 ProSe UE ID는 다음과 같은 방법 중 하나의 방법을 통해 설정될 수 있다.

먼저 리모트 단말과 릴레이 단말이 일대일 연결을 위해 사용하는 ID(unicast ProSe UE ID)와 일반적인 D2D 통신을 위해 사용하는 ID(groupcast ProSe UE ID)는 단말 ID(UE ID) 내 1비트에 의해 구분되거나, 단말 ID가 할당될 수 있는 범위 중 소정 범위 내에서 할당될 수 있다. 또는, MAC 계층이 서로 다른 MAC 헤더로 상기 리모트 단말과 릴레이 단말이 일대일 연결을 위해 사용하는 ID와 상기 일반적인 D2D 통신을 위해 사용하는 ID를 구분할 수 있다. 또는, 상기 리모트 단말과 릴레이 단말이 일대일 연결을 위해 사용하는 데스티네이션 레이어-2 ID(Destination Layer-2 ID)는 상기 데스티네이션 레이어-2 ID에 의해 지시되는 단말을 오직 하나만 존재하도록 구성할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 릴레이 단말이 운용하는 SL BSR MAC 제어요소의 포맷을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 릴레이 단말이 운용하는 SL BSR MAC 제어요소의 서브헤더를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, SL BSR의 MAC CE의 일 예가 도시되어 있다. D2D 통신 시 데이터를 사이드링크를 통해 전송할 수 있는 대상(destination)은 다수 존재할 수 있다. 상기 대상은 하나 이상의 단말들로 구성될 수 있다. 따라서 SL BSR MAC CE은 도 10(a) 및 도 10(b)와 같이 다수의 대상에 대한 버퍼상태정보가 포함될 수 있으나, 전송 가능한 데이터가 없는 대상 또는 상기 대상이 리모트 단말인 경우 SL BSR MAC CE에 포함될 수 없으므로(즉, 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터(SL 데이터) 중 리모트 단말로 전달할 데이터는 제외하고), 나머지 데스티네이션들 중 전송 가능한 데이터가 존재하는 데스티네이션들에 대한 일부 D2D 데이터 정보만을 포함함에 따라, 가변적인 길이를 가지게 된다.

도 10에서 N은 전송 가능한 데이터를 가지는 대상의 개수이다. SL BSR MAC CE는 SL BSR에 포함되는 그룹의 수(N개)가 짝수인 경우 도 10(a)와 같이 구성되고, 홀수인 경우 도 10(b)와 같이 구성된다. SL BSR에 포함되는 그룹의 수가 홀수인 경우 SL BSR MAC CE는 도 10(b)에 도시된 것과 같이 4개의 예비된(reserved) 비트를 포함할 수 있다. 여기서, 그룹 인덱스(Group index)는 ProSe(D2D) 데이터를 전송하는 대상을 확인하기 위한 값으로서 4비트의 길이를 가진다. 이 값은 단말에 의해 RRC 시그널링으로 보고되는 데스티네이션 ID의 인덱스로 설정된다. 구체적으로, 단말이 24비트의 길이를 가지는 ProSe 데스티네이션 ID를 포함하는 ProSe 데스티네이션 정보 리스트(ProseDestinationInfoList)를 기지국에게 전송하면, 기지국은 리스트되어 있는 순서대로(예를 들어, 내림차순) 그룹 인덱스(4비트)가 0부터 최대 15까지 매핑되어 있다고 해석한다.

일 예로, 단말이 2개의 ProSe 데스티네이션 ID를 ProSe 어플리케이션 서버(또는 기지국/E-UTRAN/EPC)를 통해 할당 받은 경우, 단말은 그룹 인덱스 0으로 매핑할 ProSe 데스티네이션 ID를 상기 ProSe 데스티네이션 정보 리스트 내 첫 번째로 구성하고, 그룹 인덱스 1으로 매핑할 ProSe 데스티네이션 ID를 상기 ProSe 데스티네이션 정보 리스트 내 두 번째로 구성하여 기지국에게 RRC 메시지로 전송할 수 있다. 상기 ProSe 데스티네이션 정보 리스트를 수신한 기지국은 첫 번째로 구성된 ProSe 데스티네이션 ID를 그룹 인덱스 '0'으로 매핑하고, 두 번째로 구성된 ProSe 데스티네이션 ID를 그룹 인덱스 '1'으로 매핑한다. 즉, 기지국은 단말로부터 전송된 4비트의 그룹 인덱스를 통해 해당 인덱스에 의해 지시되는 데스티네이션 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로, 단말은 그룹 인덱스 0부터 15에 해당하는 16개의 데스티네이션 정보를 포함하는 리스트를 구성(리스트 업 순서에 대응하여 그룹 인덱스를 할당)하여 기지국에 전송할 수도 있고, 또는 생성한 그룹 인덱스에 대응하는 개수의 데스티네이션 정보를 포함하는 리스트를 기지국으로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 그룹 인덱스에 대응하는 데스티네이션 정보를 포함하는 리스트의 구성은 일 예로 본 발명의 다른 변경을 제한하지 않는다.

LCG ID는 기지국으로 버퍼 상태가 보고되는 논리 채널 그룹을 식별하기 위한 것이다. 상기 LCG ID는 각 그룹 인덱스 마다 LCG ID가 0부터 3까지 할당 될 수 있다. 또는 상기 LCG ID는 각 그룹 인덱스와 별개로 논리 채널을 기준으로 0부터 3까지 할당 될 수 있으며, 이 경우, 동일한 LCG ID내에서 각 대상을 기준으로 전송 가능 데이터가 구분될 수 있으며 이는 상기 LCG ID와 각 그룹 인덱스와의 조합으로 표현될 수 있다.

반대로, 동일한 대상 내에서 각 LCG ID를 기준으로 전송 가능 데이터가 구분될 수 있으며 이는 상기 대상과 각 LCG ID와의 조합으로 표현될 수 있다. 버퍼 크기 필드는 하나의 전송 시간 구간(TTI: Transmission Time Interval) 동안 전송될 모든 MAC PDU들이 구축된 후 앞서 설명한 각 대상과 LCG의 조합을 고려하여 상기 조합 내의 모든 논리 채널에서 사용 가능한(available) 데이터의 전체양을 식별하기 위한 것이다. 이와 같이 SL BSR MAC CE에는 다수의 대상에 대한 버퍼상태정보가 포함될 수 있으나, 사이드링크를 통해 전송 가능한 데이터를 가지지 않는 대상 또는 상기 대상이 리모트 단말인 경우 해당 버퍼상태정보는 SL BSR MAC CE에 포함될 수 없으므로(즉, 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터(SL 데이터) 중 리모트 단말로 전달할 데이터는 제외하고), 나머지 데스티네이션들 중 전송 가능한 데이터가 존재하는 데스티네이션들에 대한 일부 D2D 데이터 정보만을 포함함에 따라, SL BSR MAC CE는 가변적인 길이를 가질 수 있다.

한편, SL BSR MAC CE의 서브헤더는 도 11과 같이 구성될 수 있다. 도 11에서 논리 채널 식별 정보(LCID: Logical Channel ID) 필드는 해당하는 MAC SDU의 논리채널을 식별하거나 해당하는 MAC 제어요소 또는 패딩의 종류(type)를 식별하는 필드이다.

길이(L: Length) 필드는 해당 MAC SDU의 길이를 지시하거나 가변 크기(variable-sized) MAC CE의 길이를 지시하는 필드이다. L 필드는 MAC PDU에서 마지막 서브헤더와 고정 크기 MAC CE에 해당하는 서브헤더를 제외하고 서브헤더 당 하나가 존재한다. 본 발명에 따라 상기 L필드는, 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터(SL 데이터) 중 리모트 단말로 전달할 데이터는 제외하고, 나머지 데스티네이션들 중 전송 가능한 데이터가 존재하는 데스티네이션들에 대한 일부 D2D 데이터 정보만을 포함했을 경우의 MAC CE의 길이를 지시할 수 있다.

F 필드는 L 필드의 길이를 지시하는 필드이고, 확장(E: Extension) 필드는 MAC 헤더에 다른 필드들이 존재하는지를 식별하는 필드이며, R(Reserved) 필드는 예비된 필드로서, "0"으로 설정된다.

SL BSR MAC CE의 서브헤더가 차지하는 데이터량은 SL BSR이 가변적인 길이를 가지므로 L 필드를 포함하는 16비트로 구성된다. 이는 주기적 ProSe-BSR 타이머가 만료될 때 마다 생성되어 상향링크로 전송된다.

도 12는 본 발명에 따른 기지국의 운용 방법을 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 기지국은 D2D 통신을 지원하는 단말로 릴레이 구성 정보를 전송할 수 있다(S1200). 이때, 상기 기지국은 상기 D2D 단말로부터 전송된 단말의 능력 정보(UE capability information) 및 D2D 단말 정보(ProSe UE information)를 확인하여, 상기 D2D 단말을 릴레이 단말로 구성할지 여부를 결정할 수 있다. 기지국은 직접 릴레이 단말을 구성(configuration) 또는 해제(release)할 수 있다. 또는 파라미터 구성을 통해 D2D 단말로 하여금 릴레이 동작이 허용, 또는 상기 파라미터를 통한 임계치를 기준으로 D2D 단말 스스로, 릴레이 단말로의 동작 여부를 스스로 결정할 수 있도록 제어할 수 있다. 또는 릴레이 단말 동작에 대한 허용 여부만을 구성 정보로 제공하고, 릴레이 단말 동작에 필요한 파라미터들을 제공하지 않을 수도 있다.

본 발명에 따라 상기 기지국은 릴레이 단말에 의해 EPS 베어러와 PC5 인터페이스 내 논리채널들간의 매핑 관계를 획득한 상태임에 따라, 상기 릴레이 단말을 통한 리모트 단말로 전송할 데이터의 베어러 설정 매핑 관계를 인지할 수 있다. 기지국은 릴레이 단말에게 상향링크 자원할당정보(그랜트)를 전송할 수 있으며, 리모트 단말로 전달할 데이터를 릴레이 단말로 전송할 수 있다(S1210).

여기서, 릴레이 단말은 기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하면, SL BSR MAC CE를 기지국으로 전송함으로써 릴레이 단말 내 버퍼에 사이드링크를 통해 전송할 데이터량에 대한 정보를 기지국에게 알릴 수 있다. 이때, 상기 릴레이 단말이 전송하는 SL BSR MAC CE에는 기지국이 리모트 단말로 전달하고자 릴레이 단말로 전송한 데이터량에 대한 정보는 제외될 수 있다. 이와 관련하여 릴레이 단말에 의해 생성된 데이터의 데스티네이션 타입이 리모트 단말인 경우, 상기 릴레이 단말은 SL BSR을 트리거링하지 않지 않고, 이에 SL BSR를 구성하지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 기지국은 단말(릴레이 단말)로부터 SL BSR 수신을 기대하지 않는다(S1220). 한편, 기지국이 릴레이 단말로부터 SL BSR MAC CE를 수신하면, 본 발명에 따라 상기 릴레이 단말에 의해 리모트 단말로 전달할 데이터가 존재함과 동시에 상기 리모트 단말이 아닌 다른 데스티네이션으로 전달할 데이터가 존재함을 확인한 경우, 이에 따라 SL BSR을 트리거링된 경우, 상기 리모트 단말로 전달될 데이터를 제외한 D2D 데이터에 대하여 구성된 SL BSR를 수신할 수 있다(S1220).

기지국은, 상기 EPS 베어러와 PC5 인터페이스 내 논리채널들간의 매핑 관계를 통해, 리모트 단말로 전달할 데이터량에 상응하는 자원 또는 상기 수신한 SL BSR MAC CE에 포함된 데어터량에 상응하는 자원을 고려하여, 상기 릴레이 단말에게 자원 할당을 수행할 수 있다. 상기 자원 할당을 통해 상기 기지국은, 릴레이 단말이 다른 단말과 D2D 통신 수행할 수 있도록 함과 동시에 상기 리모트 단말로 전달할 데이터를 사이드링크를 통해 전송 가능하도록 할 수 있다(S1230).

도 13은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템은 단말(1300) 및 기지국(1400)을 포함한다.

단말(1300)은 프로세서(processor, 1310), RF부(RF(radio frequency) unit, 1320) 및 메모리(memory, 1330)를 포함한다. 메모리(1330)는 프로세서(1310)와 연결되어, 프로세서(1310)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1320)는 프로세서(1310)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 예를 들어, RF부(1320)는 기지국(1300)으로부터 본 명세서에서 게시된 상향링크 자원할당정보, 릴레이 구성 정보, 사이드링크 자원할당정보 등을 수신할 수 있다. 또한, RF부(1320)는 본 명세서에서 게시된 ProSe UE 정보, SL BSR과 같은 상향링크 신호를 기지국(1400)으로 전송할 수 있다.

프로세서(1310)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 판단부(1311), 제어부(1312) 및 구성부(1313)를 포함할 수 있다.

판단부(1311)는 단말(1300)이 릴레이 단말로 구성되는 경우, 단말(1300) 내 버퍼에 리모트 단말로 전달할 데이터가 존재하는지를 판단할 수 있다. 일 예로, 단말(1300)은 RF부(1320)를 통해 기지국(1400)으로 D2D 단말(ProSe UE) 정보 및/또는 단말의 능력 정보를 전송하고, 기지국(1400)으로부터 릴레이 구성 정보를 수신하는 경우 릴레이 단말로 구성될 수 있다. 판단부(1311)는 단말이(1300)이 릴레이 단말로 구성되면, 단말(1300) 내 버퍼에 생성된 데이터의 데스티네이션 타입을 확인할 수 있다.

제어부(1312)는 판단부(1311)에 의해 상기 리모트 단말로 전달할 데이터가 존재하는지가 판단되면, 단말(1300) 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터 중 상기 리모트 단말로 전달할 데이터를 제외한 데이터에 대한 SL BSR이 트리거되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1312)는 판단부(1311)에서 단말(1300) 내 버퍼에 생성된 데이터의 데스티네이션 타입이 리모트 단말에 대한 것으로 확인되는 경우, SL BSR이 트리거되지 않도록 제어할 수 있다. 그러나, 제어부(1312)는 판단부(1311)에서 단말(1300) 내 버퍼에 생성된 데이터의 데스티네이션 타입 중 리모트 단말로 전달할 데이터를 제외하고도 사이드링크를 통해 전송 가능한 데이터가 존재하는 경우, SL BSR이 트리거되도록 제어할 수 있다.

구성부(1313)는 상기 SL BSR이 트리거되면, SL BSR MAC CE를 구성한다. SL BSR MAC CE가 구성되면 RF부(1320)는 이를 상향링크를 통해 기지국(1400)으로 전송한다.

메모리(1330)는 본 명세서에 따른 상향링크 자원할당정보, 사이드링크 자원할당정보, 릴레이 구성 정보 등을 저장하고, 프로세서(1310)의 요구에 따라 프로세서(1310)에게 이를 제공할 수 있다.

기지국(1400)은 RF부(RF(radio frequency) unit, 1410), 프로세서(1420) 및 메모리(1430)를 포함한다. 메모리(1430)는 프로세서(1420)와 연결되어, 프로세서(1420)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1410)는 프로세서(1420)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(1420)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 기지국(1400)의 동작은 프로세서(1420)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(1420)는 본 명세서에서 게시된 상향링크 자원할당정보, 사이드링크 자원할당 정보, 릴레이 구성 정보 등을 생성하며, 단말(1300)로부터 수신한 SL BSR을 기반으로 D2D 통신을 위한 자원을 스케줄링한다.

일 예로, 프로세서(1420)는 판단부(1421), 구성부(1422) 및 할당부(1423)를 포함할 수 있다.

판단부(1421)는 단말로부터 수신한 단말 정보 및/또는 단말의 능력 정보를 기반으로 해당 단말의 릴레이 동작이 가능한지를 판단할 수 있다.

구성부(1422)는 판단부(1421)에 의해 상기 단말 정보 및/또는 단말의 능력 정보를 전송한 단말이 릴레이 동작이 가능한 것으로 판단되면, 릴레이 구성 정보를 구성할 수 있다. 일 예로, 상기 릴레이 구성 정보는 해당 단말이 릴레이 단말로 동작하는데 필요한 파라미터들을 포함할 수 있다. 해당 단말은 상기 릴레이 구성 정보를 수신하면 기지국이 릴레이 단말로 동작할 것을 암묵적으로 지시하는 것으로 인지할 수 있다. 또는, 상기 릴레이 구성 정보는 상기 파라미터들 이외에 해당 단말이 릴레이 단말로 동작할 것을 직접적으로 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 또는, 상기 릴레이 구성 정보는 상기 파라미터들 이외에 기지국의 RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 리모트 단말의 SLSS(SideLink Sync Signal) 기반 S-RSRP(Sidelink-RSRP) 등의 파라미터에 대한 임계치를 포함할 수 있다. 이 경우 해당 단말은 상기 임계치를 기준으로 릴레이 단말로의 동작 여부를 판단할 수 있다. 또한, 구성부(1422)는 해당 단말로 릴레이 단말 동작에 대한 허용 여부에 대한 정보를 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 릴레이 단말 동작에 대한 허용 여부에 대한 정보를 수신한 단말은 릴레이 단말로의 동작 여부를 스스로의 기준으로 판단할 수 있다.

할당부(1423)는 RF부(1410)를 통해 릴레이 단말(1300)로부터 SL BSR MAC CE가 수신되면, 상기 SL BSR MAC CE에 포함된 데이터량에 대한 정보에 상응하는 자원과 리모트 단말로 전달할 데이터량에 상응하는 자원을 릴레이 단말(1300)에게 할당할 수 있다.

메모리(1430)는 리모트 단말로 전달할 데이터량에 대한 정보, 단말이 릴레이 단말로 동작하는데 필요한 파라미터 등을 저장할 수 있다.

Claims (10)

1. 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report) 운용 방법에 있어서,
   네트워크 커버리지 내에 위치하는 제1 단말이 하향링크를 통해 기지국으로부터 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 제2 단말로 전달할 데이터를 수신하는 단계;
   상기 제1 단말 내 버퍼(buffer)에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터 중 상기 제2 단말로 전달할 데이터를 제외한 데이터에 대한 BSR을 트리거링하는 단계;
   상기 트리거링된 BSR에 대한 MAC(Media Access Control) 제어요소를 구성하는 단계; 및
   상기 구성한 BSR에 대한 MAC 제어요소를 상기 기지국으로 전송하는 단계
   를 포함하는 버퍼상태보고 운용 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기지국으로부터 상기 제1 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터에 대한 자원을 할당받는 단계를 더 포함하는 버퍼상태보고 운용 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 단말에는 상기 기지국과 상기 제2 단말 간의 통신을 중계하는 경우 사용되는 소스(source) ID와 데스티네이션(destination) ID 및 D2D 통신 시 사용되는 소스 ID와 데스티네이션 ID가 구성되는 것을 특징으로 하는 버퍼상태보고 운용 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 트리거링하는 단계는,
   상기 제1 단말 내 버퍼에 상기 제2 단말로 전달할 데이터 이외에 D2D 통신을 통해 전송할 데이터가 존재하지 않는 경우 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 버퍼상태보고 운용 방법.
5. 무선 통신 시스템에서 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 릴레이 단말에 있어서,
   하향링크를 통해 기지국으로부터 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 리모트 단말로 전달할 데이터를 수신하는 RF(Radio Frequency) 부;
   상기 릴레이 단말 내 버퍼(buffer)에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터 중 상기 리모트 단말로 전달할 데이터를 제외한 데이터에 대한 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report)가 트리거되도록 제어하는 제어부; 및
   상기 트리거된 BSR에 대한 MAC(Media Access Control) 제어요소를 구성하는 구성부
   를 포함하는 릴레이 단말.
6. 제5항에 있어서,
   상기 RF부는,
   상기 기지국으로부터 상기 릴레이 단말 내 버퍼에 존재하는 D2D 통신을 통해 전송할 데이터에 상응하는 자원에 대한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 릴레이 단말.
7. 제5항에 있어서,
   상기 릴레이 단말에는 상기 기지국과 상기 리모트 단말 간의 통신을 중계하는 경우 사용되는 소스(source) ID와 데스티네이션(destination) ID 및 D2D 통신 시 사용되는 소스 ID와 데스티네이션 ID가 구성되는 것을 특징으로 하는 릴레이 단말.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 릴레이 단말 내 버퍼에 상기 리모트 단말로 전달할 데이터 이외에 D2D 통신을 통해 전송할 데이터가 존재하지 않는 경우 BSR이 트리거되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 릴레이 단말.
9. 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 운용 방법에 있어서,
   하향링크를 통해 네트워크 커버리지 내에 위치하는 제1 단말로 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 제2 단말로 전달할 데이터를 전송하는 단계;
   상기 제1 단말로부터 상기 제1 단말 내 D2D 통신을 통해 전송할 데이터에 대한 정보를 포함하는 BSR(Buffer State Report)에 대한 MAC(Media Access Control) 제어요소를 수신하는 단계;
   상기 수신한 MAC 제어요소에 상응하는 자원과 상기 제2 단말로 전달할 데이터에 상응하는 자원을 상기 제1 단말에게 할당하는 단계
   를 포함하는 기지국의 운용 방법.
10. 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 기지국에 있어서,
    하향링크를 통해 네트워크 커버리지 내에 위치하는 제1 단말로 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 제2 단말로 전달할 데이터를 전송하고, 상기 제1 단말로부터 상기 제1 단말 내 D2D 통신을 통해 전송할 데이터에 대한 정보를 포함하는 BSR(Buffer State Report)에 대한 MAC(Media Access Control) 제어요소를 수신하는 RF(Radio Frequency) 부; 및
    상기 수신한 MAC 제어요소에 상응하는 자원과 상기 제2 단말로 전달할 데이터에 상응하는 자원을 상기 제1 단말에게 할당하는 할당부
    를 포함하는 기지국.

Images