WO2012177002A2 - 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 접속 시스템에서 장치 간 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2012177002A2
WO2012177002A2 PCT/KR2012/004528 KR2012004528W WO2012177002A2 WO 2012177002 A2 WO2012177002 A2 WO 2012177002A2 KR 2012004528 W KR2012004528 W KR 2012004528W WO 2012177002 A2 WO2012177002 A2 WO 2012177002A2
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임동국
장지웅
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/14—Direct-mode setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/005—Discovery of network devices, e.g. terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities

Definitions

  • the present invention relates to a wireless access system, and more particularly, to a method for performing device-to-device communication in a wireless access system supporting device-to-device communication (D2D) and an apparatus supporting the same.
  • D2D device-to-device communication
  • a terminal existing in a cell accesses a base station in order to perform communication, receives control information for transmitting and receiving data from the base station, and then transmits and receives data with the base station. That is, since the terminal transmits and receives data through the base station, in order to transmit data to other cellular terminals, the terminal transmits its own data to the base station and the base station receiving the data transmits the received data to the other terminal. Since one terminal can transmit data only through a base station to transmit data to another terminal, the base station performs scheduling on channels and resources for transmitting and receiving data, and transmits channel and resource scheduling information to each terminal. send. As such, each terminal needs channel and resource allocation for transmitting and receiving data from the base station to perform communication between terminals through the base station. However, device-to-device communication directly signals a terminal to which the terminal wants to transmit data without passing through a base station or a repeater. It has a structure to send and receive.
  • An object of the present invention is to provide a method for performing device-to-device communication in a wireless access system, preferably a wireless access system supporting device-to-device communication, and an apparatus supporting the same.
  • Another object of the present invention is to propose a method for efficiently searching or selecting a device for performing device-to-device communication and a device supporting the same.
  • An aspect of the present invention is a method for performing device-to-device communication in a wireless access system supporting device-to-device communication, wherein the first device supports the device-to-device communication of the first device to a base station. Transmitting, by the first device, group information for grouping devices supporting device to device communication using location information and mobility information of devices supporting device to device communication from a base station; The device may include selecting a second device to which device-to-device communication is to be performed using group information, and performing communication between the device and the selected second device by the first device.
  • Another aspect of the present invention is a device for performing device-to-device communication in a wireless access system supporting device-to-device communication, wherein the device supports communication between devices by a radio frequency (RF) unit and a base station for transmitting and receiving radio signals. And group information for grouping devices supporting device-to-device communication by using mobility information and location information of devices supporting device-to-device communication from a base station, and performing group-to-device communication using the group information. Selecting a second device to be performed, and includes a processor for performing communication between the selected second device and the device.
  • RF radio frequency
  • the indication information is transmitted during the network entry process.
  • the indication information is transmitted before performing the mode switch to the idle mode or the sleep mode.
  • the IP (Internet Protocol) address assigned to the device is transmitted along with the indication information.
  • transmitting a measurement signal for measuring the channel state between devices to the second device and receives channel state information of measuring the channel state with the device using the measurement signal from the second device, based on the channel state information Determine whether to perform communication between devices with the second device.
  • the measurement signal is retransmitted to the second device.
  • the device to perform communication between devices in the group information is reselected.
  • a message for requesting the update of the group information is transmitted to the base station.
  • an efficient communication environment may be provided by providing a method for performing device-to-device communication in a wireless access system, preferably, a wireless access system supporting device-to-device communication.
  • the present invention by grouping the devices through the mobility information and the location information of the devices that support the inter-device communication, it is possible to efficiently search for or select a device for performing the inter-device communication.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a method for instructing a base station whether or not a device supports D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method for instructing a base station whether or not a device supports D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a flow of allocating IP to a device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • terminal may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced is the evolution of 3GPP LTE.
  • D2D Device-to-Device communication
  • direct communication between terminals refers to a method of performing direct communication between terminals without passing through a base station in a situation in which a channel state between two or more terminals is good or terminals are adjacent to each other.
  • each terminal exchanges data through direct communication, but the communication between the terminals associated with the present invention is that Bluetooth is exchanged data between terminals without involvement of the base station in that predetermined control information for the communication between terminals is provided by the base station. Different from communication, infrared communication, etc.
  • client cooperative communication the terminal B, which assists the communication of another terminal, receives the data that the terminal A wants to transmit to the base station and transmits it to the base station, or receives the data that the base station wants to transmit to the terminal A. To the terminal A. At this time, one-way or two-way communication between terminals is performed within the system bandwidth. Accordingly, client cooperative communication may be regarded as an example of terminal-to-device communication. Client cooperative communication may be applied to uplink transmission through cooperation between terminals, and may also be applied to downlink transmission through cooperation between a base station and a terminal, cooperation between base stations, or cooperation between antennas of a distributed antennas system (DAS).
  • DAS distributed antennas system
  • the terminal A generally exchanges data and / or control information with the base station through the terminal B, but may also directly exchange data and / or control information with the base station according to circumstances. That is, the terminal A may exchange data directly with the base station in consideration of the channel situation with the base station and the channel condition with the terminal B. In this case, the data and / or control information exchanged directly by the terminal A with the base station may be the same as or different from the data and / or control information exchanged with the base station through the terminal B.
  • the wireless communication system may simultaneously support direct communication and client cooperative communication, or may support only one of the two. If the wireless communication system supports direct communication and client cooperative communication at the same time, the messages requesting direct communication and client cooperative communication may be different or the same.
  • Such terminal-to-device direct communication or client cooperative communication is a term such as D2D communication / MS-to-MS communication or Peer-to-Peer communication (P2P). It can be used in combination with.
  • P2P Peer-to-Peer communication
  • 'D2D communication' refers to a terminal that supports D2D communication.
  • D2D devices are present with cellular devices. Accordingly, in order to efficiently perform D2D communication, the base station may receive an indicator indicating the type of each device or whether D2D communication is supported from each device to determine the state of each device.
  • a D2D device or a D2D transmission for a D2D device (T_DD: Transmission D2D Device) transmitting a D2D signal to efficiently search or select a D2D device (R_DD: Reception D2D Device) to receive a signal through D2D transmission.
  • T_DD Transmission D2D Device
  • R_DD Reception D2D Device
  • a group may be formed of devices supporting the D2D transmission between the D2D devices in the group or the D2D transmission with the D2D device belonging to the adjacent group.
  • an indication method of a D2D device and a method of grouping the D2D device for efficient D2D communication will be described.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a method for instructing a base station whether or not a device supports D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • the device when the device is powered on again or enters a new cell while the device is powered off, the device performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station, The downlink channel is received (S101), and system information is obtained (S103). Subsequently, the apparatus performs an initial ranging process.
  • the apparatus transmits an initial ranging code to the base station (S105), and the ranging ACK is received in response to the initial ranging code from the base station.
  • a signal RNG-ACK: Ranging Acknowledge
  • CDMA_allocation CDMA allocation
  • the device may transmit an indication of whether the device supports D2D transmission to the base station after performing an initial ranging process.
  • the device may transmit the indication information on whether to support the D2D transmission in step S109 to the base station using a ranging request signal (RNG_REQ).
  • the device may transmit to the base station using a registration request signal (REG_REQ) to transmit the indication information on whether to support the D2D transmission in step S113 to access the system. .
  • Whether the device supports D2D transmission in the ranging request signal or the registration request signal may be indicated by using a 1-bit or 2-bit D2D indicator (D2D_Com_ind). For example, in the case of indicating whether D2D transmission is supported using 1 bit information, if D2D transmission is supported, D2D_Com_ind may be set to 1, and if not, it may be set to 0.
  • D2D_Com_ind may be set to 1, and if not, it may be set to 0.
  • the base station receiving the D2D_Com_ind transmitted by the device through the ranging request signal or the registration request signal from the device is a ranging response signal (RNG_RSP: ranging response signal) when the D2D_Com_ind is 1, that is, the device supports D2D transmission.
  • RNG_RSP ranging response signal
  • a D2D communication identifier (D2D_CID) is allocated to the device through a registration response signal (REG_RSP) (S111 and S115).
  • the D2D device receiving the D2D communication identifier always stores the identifier regardless of the transmission mode.
  • the D2D_CID allocated by the D2D device from the base station may be returned or reassigned from the base station in the following cases.
  • the base station may determine whether the device supports D2D transmission by using information on a signal received from the device during a network entry or reentry process of the device, and information on a device supporting D2D communication. You can list up and store them in a table or bitmap format.
  • the information (table or bitmap) stored by the base station for the D2D devices may be updated at regular intervals.
  • Such a table or bitmap is composed of a D2D communication identifier of a device, and may further include a station identifier (STID).
  • the base station may transmit a Temporary Station Identifier (TSTID) allocated to the corresponding D2D device to the ranging response signal transmitted to the D2D device in step S111 or the registration response signal transmitted to the D2D device in step S115.
  • TSTID Temporary Station Identifier
  • the base station that receives the D2D indicator (D2D_Com_ind) from the D2D device through the ranging request signal or the registration request signal in step S113 in step S109 transmits a new ID, that is, a D2D communication identifier (D2D_CID), to the D2D device that has transmitted the signal. You may not assign it.
  • the base station transmits information about D2D transmitting the signal (TSTID (Temporary Station Identifier), TC-RNTI (Temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier), STID (Station Identifier), C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary) Identifier) and MAC-address (Media Access Control Address) may be used to generate and store a list (table or bitmap format) of a device performing D2D transmission.
  • TSTID Temporary Station Identifier
  • TC-RNTI Temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier
  • STID Selection Identifier
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary
  • MAC-address Media Access Control Address
  • the list may be updated using the allocated ID) or the MAC-address.
  • the base station uses the identifier or MAC address assigned to the D2D device, the base station does not need to newly assign the D2D communication identifier to the D2D device through the ranging response signal in step S111 or the registration response signal in step S115.
  • the signaling overhead of transmitting can be reduced.
  • the base station uses the information about the D2D devices stored in a table or bitmap format with feedback information or a location based signal (LBS) from the corresponding D2D device while performing data transmission with the device supporting the D2D communication.
  • the location information of the corresponding D2D device can be checked using.
  • the feedback information received by the base station from the D2D device includes channel quality, pathloss, geometry information, signal to interference plus noise ratio (SINR), interference level, and MCS. (Modulation and Coding Scheme), Multiple Input Multiple Output (MIMO), Precoding Matrix Indicator (PMI), channel gain, and the like.
  • the base station that acquires the location information of the D2D device using the feedback information or the LBS information of the D2D device performs grouping on the D2D devices in the cell by using the location information of the D2D devices.
  • a method of performing grouping on D2D devices will be described in detail below.
  • an indication of whether the device in the cell supports D2D transmission may indicate whether the device supports D2D transmission through signaling after completing connection or connection to the base station.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method for instructing a base station whether or not a device supports D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • the D2D device completes the access or connection procedure to the base station (S201), and the D2D device may signal the D2D indication to the base station before the mode is changed to the idle mode or the sleep mode. It may be (S203). Specifically, when the D2D device connected to the network performs a mode change from the mode in which the D2D device is transmitting to the base station, that is, from the connected mode to the idle mode or the sleep mode, the D2D device does not perform the mode change or is connected.
  • a control signal may be used to indicate a type of a D2D device or a D2D support indicator (D2D_Com_sup_ind) indicating whether D2D communication is supported or not to inform the base station that the device can perform D2D transmission.
  • D2D_Com_sup_ind D2D support indicator
  • the base station receiving the control signal including the D2D support indicator from the device allocates the D2D communication identifier (D2D_CID) to the D2D device for D2D transmission (S205).
  • the base station may transmit a trigger indicator for transmitting the position or coordinate information of the D2D device and information on the transmission period of the position or coordinate information together with the D2D communication identifier.
  • the D2D device After receiving the D2D communication identifier and the trigger indicator for transmitting the position or coordinate information of the D2D device from the base station, the D2D device measures the position or coordinate information to inform the base station of the position or coordinate information before changing the access mode (S207). In operation S209, location update information is transmitted to the base station based on the measured information.
  • the location update information transmitted by the D2D device to the base station may include channel quality, power, pathloss, geometry info, SINR, interference level, MCS, Information such as MIMO, PMI, and channel gain may be included.
  • the base station receiving the location update information from the D2D device generates and stores a list of D2D devices in a table or bitmap format using the received information and the D2D communication identifier assigned to the corresponding D2D device (S211).
  • the base station that receives the D2D support indicator (D2D_Com_sup_ind) from the D2D device through the control signal in step S203 does not allocate the D2D communication identifier (D2D_CID) to the D2D device that has transmitted the control signal, but the information (STID, C) of the corresponding D2D device.
  • D2D_CID D2D communication identifier
  • a list (table or bitmap format) of a device performing D2D transmission may be generated and stored using -RNTI, MAC-Address, IP (Internet Protocol, etc.).
  • the D2D list by using the information on the device that transmitted the indicator for D2D support, even when the D2D device performs the D2D transmission, it can be performed using the information of the devices in the list and transmitted to the D2D device. Signaling overhead can be reduced.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a flow of allocating IP to a device according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits indication information on the accessing devices to a higher layer (gateway or core network).
  • the upper network end for example, Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) in the upper network
  • IP IP pool
  • IP internet protocol
  • poll to assign IP addresses to the devices.
  • IP addresses are transmitted to the base station to which the device accesses through signaling.
  • the base station assigned the IP address from the upper layer transmits the allocated IP address to each connected device.
  • the IP addresses assigned to the devices may be cellular IP or mobile IP in consideration of device mobility.
  • they since they generally have a life time longer than an identifier assigned by the base station, they are less likely to be returned or allocated according to the mode of the device, and thus may be allocated to each device for a long time.
  • the device that is assigned an IP address from the base station may assign a D2D indicator (D2D_Com_ind) or a D2D support indicator (D2D_Com_sup_ind) to the base station in the embodiment described in (2. 1. 1.) or (2. 1. 2.).
  • D2D_Com_ind a D2D indicator
  • D2D_Com_sup_ind a D2D support indicator
  • the allocated IP address can be transmitted together with the base station.
  • the base station receiving the IP address together with the D2D indicator or the D2D support indicator from the devices may generate and store a list (table or bitmap format) for the D2D device based on the received IP address.
  • the list generated for the D2D transmission of the device can be transmitted to the D2D device through a unicast or a multicast signal.
  • the IP address list for the D2D devices generated by the base station may be shared between the base stations through a backbone or an X2 interface.
  • the D2D device and the base station may perform D2D communication between the D2D devices by using any one of the methods described below or by combining two or more methods.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • a base station that lists and stores information of a D2D device through the method described in (2. 1. 1.) to (2. 1. 3.) above may use the information of the D2D devices to store the D2D.
  • a group is formed (S401).
  • the base station may use mobility information and location information transmitted by the D2D device.
  • the base station receives information fed back from the D2D device while performing data transmission with the D2D device, for example, channel quality, power, pathloss, geometry info, SINR, interference level, MCS
  • the location of the D2D device may be determined by using information such as, MIMO, PMI, and channel gain, and the location of the D2D device may be determined by using the LBS information.
  • the mobility information transmitted by the D2D device may be classified according to a predetermined ratio (for example, slow, medium, and fast), and may also include movement speed information of the D2D device.
  • the base station may determine the grouping for the D2D devices according to the mobility and the path loss level of the device.
  • the path loss level for the D2D grouping may be determined by dividing the path losses of the D2D devices by a constant ratio or by using quantization for each path loss.
  • the predetermined ratio value or the quantization level for the path loss for classifying the group may be a fixed value or a variable value.
  • the grouping may be more clearly performed using the position information transmitted by the devices together with the above-described information.
  • devices having similar path loss may be located opposite to each other or located far from each other when viewed from the base station.
  • the base station may set a group of D2D devices by using geometric information on devices primarily classified through path loss using location or coordinate information transmitted by the D2D devices. That is, devices having similar path loss may belong to different groups according to the location of the device, and reliability of D2D transmission of D2D devices in the same group may be increased.
  • the maximum size of the group may be preset so that the size of each group may not exceed the preset maximum size. In this case, if the number of D2D devices located at a point close to the corresponding D2D device is large and the number of terminals of the group is large, the D2D devices may be grouped into a plurality of groups.
  • the D2D group information may be included in the D2D communication identifier (D2D_CID) transmitted to the terminal in step S111, S115, or S205 of the terminal.
  • D2D_CID D2D communication identifier
  • the maximum size of the D2D group is 16 and the D2D communication identifier is represented in hexadecimal, two hexadecimal symbols such as 0th D2D group are allocated from 00 to 0F and 1st D2D group is allocated from 10 to 1F.
  • the D2D communication identifier may be set by assigning an identifier (ID) of the D2D group to the first symbol and assigning an identifier (ID) of the D2D device in the D2D group.
  • ID an identifier
  • ID an identifier of the D2D device in the D2D group.
  • the information indicating the identifier for the D2D group may not be included in step S403.
  • the base station forming the D2D group transmits the D2D group information (D2D_Group_info) allocated to the D2D device in the cell (S403).
  • the D2D group information may be transmitted to each D2D device as a broadcast, multicast or unicast signal.
  • the D2D group information transmitted by the base station includes the following information.
  • D2D device mode or state (idle mode, sleep mode, or active mode)
  • the base station transmits information about the group to which the D2D device belongs to the D2D device and transmits information (Neighbor_group_info) of the neighbor group of the corresponding D2D device to the D2D. Can be sent to the device together.
  • the neighbor group information may be configured similar to the above-described D2D group information.
  • the information on the D2D group may be received by the base station after receiving the D2D communication triggering signal, an indication signal, or a request signal from the D2D device.
  • Information on the D2D group may be transmitted to the transmitted D2D device through a unicast signal.
  • the D2D device (device 1) that has received the information about the D2D group from the base station can know the information about the D2D device in the cell and the information about the neighboring D2D device, and to perform D2D communication using this information.
  • the transmitting device (device 1) selects the receiving device (device 2) (S405), and transmits a D2D transmission request message to the base station (S407).
  • the D2D device in the cell that receives the D2D group information for D2D transmission may know the information of the D2D group to which it belongs through the received D2D group information, and may belong to another group or to a neighboring group. Information on the D2D devices may be detected without separate signal transmission and reception between the D2D devices.
  • the D2D transmission request message transmitted by the transmitting D2D device (Tx D2D device, device 1) to the base station includes the following information.
  • the group identifier indicates when the transmitting D2D device and the receiving D2D device are included in different groups, and may be set to a null value or 0 when both belong to the same group.
  • the base station Upon receiving the D2D transmission request message from the D2D device, the base station transmits the D2D transmission response message to the transmitting D2D device (device 1) that has transmitted the D2D transmission request message and the receiving D2D device (device 2) to perform the D2D transmission (S409). .
  • the D2D transmission response message transmitted by the base station to the transmitting D2D device (device 1) and the receiving D2D device (device 2) includes the following information.
  • the resource allocation information indicates subframe or resource block (RBs) information allocated for D2D transmission between the transmitting D2D device (device 1) and the receiving D2D device (device 2).
  • RBs resource block
  • D2D communication identifier (STID, C-RNTI or MAC address) or D2D_CID of the transmitting D2D device (device 1) and the receiving D2D device (device 2).
  • the threshold value indicates information that can be used as a reference when changing to the D2D transmission mode.
  • the threshold value may include SINR, channel quality information (CQI), interference level, channel quality, and the like.
  • the transmitting D2D device (device 1) transmits a channel measurement signal using the resources allocated from the base station to measure the channel state with the receiving D2D device (device 2) (S411). .
  • a pilot signal a sounding reference signal (SRS), a channel state information reference signal (CSI-RS), a demodulation reference signal (DM-RS) or a pseudo random number as a channel measurement signal
  • SRS sounding reference signal
  • CSI-RS channel state information reference signal
  • DM-RS demodulation reference signal
  • pseudo random sequence may be used.
  • step S409 the receiving D2D device (device 2) receiving the D2D transmission response message from the base station monitors the resources allocated from the base station to receive the channel measurement signal transmitted by the transmitting D2D device (device 1).
  • the receiving D2D device (device 2) receiving the channel measurement signal transmitted by the transmitting D2D device (device 1) through monitoring the resource measures the channel state between the two devices using the received channel measurement signal (S413).
  • the receiving D2D device measures the channel received from the transmitting D2D device (device 1) by using the transmission power control information on the signal transmitted by the transmitting D2D device (device 1) received from the base station in step S409.
  • the power of the signal allows you to set the power level for the link between the two devices. That is, for communication between devices with the transmitting D2D device (device 1), a minimum transmission power value between two devices satisfying the reception power of the receiving D2D device (device 2) may be set.
  • the receiving D2D device (device 2) measuring the channel state with the transmitting D2D device (device 1) transmits the information measuring the channel state (for example, SINR, CQI, CSI, interference level, etc.) and power information. And transmits to device 1) (S415).
  • the power information may be information on the power of the channel measurement signal received from the transmission D2D device (device 1) in step S411 or the minimum transmission power value set by the D2D device (device 2) in step S413.
  • the transmitting D2D device (device 1) having received the channel state measurement information and the power information from the receiving D2D device (device 2) can grasp the channel state between the two devices and can adjust the transmission power for the D2D transmission. Accordingly, the transmitting D2D device (device 1) transmits the D2D data to the receiving D2D device (device 2) by using the information included in the D2D transmission response message received from the base station in step S409 (S417).
  • D2D transmission between the transmitting D2D device (device 1) and the receiving D2D device (device 2) can be started.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • steps S501 to S513 are the same as the steps S401 to S413 of the embodiment of FIG. 4 described above, description thereof will be omitted.
  • a reception D2D (device 2) measuring a channel state between two devices by using a channel measurement signal transmitted by the transmission D2D device (device 1) may measure information about a channel state (for example, , SINR, CQI, CSI, interference level, etc.) and the threshold for determining the D2D transmission received from the base station in step S509, it is determined whether to perform the D2D transmission (S515).
  • the receiving D2D (device 2) performs D2D transmission when the measured SINR value is higher than the threshold value when comparing with the threshold value using SINR, but when the measured SINR value is lower than the threshold value. D2D transmission may not be performed.
  • the receiving D2D device (device 2) determines to perform the D2D transmission in step S515, information (for example, SINR, CQI, CSI, interference level, etc.) measured the channel state with the transmitting D2D device (device 1) ) And power information to the transmission D2D device (device 1) (S517).
  • the receiving D2D device (device 2) may inform the transmission D2D device (device 1) of the determination of D2D transmission explicitly by adding the D2D transmission confirmation (start indicator) information to the above-described information and transmitting the same. By transmitting the information and the power information may implicitly inform the determination of the D2D transmission.
  • information for example, SINR, CQI, CSI, interference level, etc.
  • the power information may be information on the power of the channel measurement signal received from the transmission D2D device (device 1) in step S511 or the minimum transmission power value set by the D2D device (device 2) in step S513.
  • the receiving D2D device (device 2) determines that the D2D transmission is not performed in step S515, the information that the receiving D2D device (device 2) does not perform the D2D transmission to the transmitting D2D device (device 1) It may transmit a message (for example, NACK message) comprising a.
  • a message for example, NACK message
  • the transmitting D2D device (device 1) that has received the channel state measurement information, the power information, and the D2D transmission confirmation (start indicator) information from the receiving D2D device (the device 2) includes the information included in the D2D transmission response message received from the base station in step S509.
  • the D2D data is transmitted to the receiving D2D device (device 2).
  • D2D transmission between the transmitting D2D device (device 1) and the receiving D2D device (device 2) can be started.
  • FIG. 6 illustrates a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • steps S601 to S615 are the same as the steps S401 to S415 of the embodiment of FIG. 4 described above, description thereof will be omitted.
  • a transmission D2D device (device 1) receiving channel information from the reception D2D (device 2) (for example, SINR, CQI, CSI, interference level, etc.) and power information is received. Determines whether to perform the D2D transmission by comparing the received information with a threshold for determining the D2D transmission received from the base station in step S609 (S617).
  • the transmitting D2D device (device 1) performs D2D transmission when the measured SINR value is higher than the threshold value when comparing with the threshold value using SINR, but the measured SINR value is higher than the threshold value. If it is low, D2D transmission may not be performed.
  • the transmitting D2D device (device 1) determines to perform D2D transmission in step S617, the transmitting D2D device (device 1) transmits a message indicating D2D transmission to the receiving D2D device (device 2) (S619).
  • the D2D transmission indication message may include D2D start information, transmission power and time offset information.
  • the transmitting D2D device (device 1) determines that the D2D transmission is not performed in step S617
  • the information that the transmission D2D device (device 1) does not perform the D2D transmission to the receiving D2D device (device 2) It may transmit a message (for example, NACK message) comprising a.
  • the transmitting D2D device (device 1) that has transmitted the D2D transmission instruction message transmits the D2D data to the receiving D2D device (device 2) by using the information included in the D2D transmission response message received from the base station in step S409 (S621).
  • the transmitting D2D device (device 1) fails to initiate D2D transmission with the receiving D2D device (device 2), and in this case, the transmitting D2D device (device 1) may initiate D2D transmission with another D2D device. .
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • steps S701 to S709 are the same as the steps S401 to S409 of the embodiment of FIG. 4 described above, description thereof will be omitted.
  • a transmitting D2D device uses a channel measurement signal using resources allocated from a base station to measure a channel state with a receiving D2D device (device 2). Transmit (S711). At this time, if the transmission D2D device (device 1) that has transmitted the channel measurement signal does not receive a response signal to the channel measurement signal from the reception D2D device (device 2), the channel measurement signal is retransmitted to the reception D2D device (device 2). .
  • a transmission D2D that has not received a response signal including power information (for example, SINR, CQI, CSI, interference level, etc.) or power information measuring the aforementioned channel state from the receiving D2D device (device 2) during a predetermined timer.
  • the device (device 1) again sends a channel measurement signal for link measurement to the receiving D2D device (device 2).
  • the number of retransmissions (eg, 2 or 3) of the channel measurement signal of the transmitting D2D device (device 1) may be predetermined.
  • the transmission D2D device (device 1) retransmits the channel measurement signal by a predetermined number of retransmissions, and even through such retransmission, the feedback D2D device (device 2) does not receive the feedback signal or the channel measurement information, or the constant timer
  • the transmitting D2D device (device 1) which has not received the feedback signal or the channel measurement information until it expires reselects another receiving D2D device to perform the D2D transmission using the D2D group information (D2D_Group_info) received in step S703 ( In step S713, the base station transmits a D2D transmission request message to the base station (S715). Thereafter, the process of step S709 or below is repeated.
  • D2D_Group_info D2D group information
  • the transmitting D2D device fails to initiate D2D transmission with the receiving D2D device (device 2)
  • another method may initiate D2D transmission with another D2D device.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • the steps S801 to S809 are the same as the steps S401 to S409 of the embodiment of FIG. 4 described above, and thus description thereof is omitted.
  • the receiving D2D device (device 2) receiving the D2D transmission response message from the base station monitors the resources allocated from the base station to receive the channel measurement signal transmitted by the transmitting D2D device (device 1). If the channel measurement signal is not received from the transmitting D2D device (device 1) until the schedule timer expires, the receiving D2D device (device 2) requests / indicates the retransmission of the channel measurement signal to the transmitting D2D device (device 1). ) And transmits a message (or a NACK signal) (S811).
  • the receiving D2D device can know the information on the transmission power of the transmitting D2D device (device 1) through the D2D transmission response message received from the base station in step S809, the transmission power boosting information is also requested to be retransmitted. Send with message Can be sent to the D2D device (device 1).
  • the transmitting D2D device (device 1) receiving the retransmission request message (or NACK signal) from the receiving D2D device (device 2) retransmits the channel measurement signal to the receiving D2D device (device 2) using the received power boosting information.
  • the receiving D2D device (device 2) does not receive the channel measurement signal, so that the transmitting D2D device (device 1) retransmits the channel measurement signal a predetermined number of times.
  • the number of retransmissions (eg, 2 or 3) of the channel measurement signal of the transmitting D2D device (device 1) may be predetermined.
  • the transmission D2D device (device 1) retransmits the channel measurement signal by a predetermined number of retransmissions, and when the retransmission request message (or NACK signal) is received from the receiving D2D device (device 2) through such retransmission,
  • the D2D device (device 1) transmits a message (or a D2D group update request message) requesting D2D group information to the base station (S813).
  • the transmitting D2D device (device 1) may inform the base station that the D2D transmission with the receiving D2D device (device 2) has failed by transmitting a D2D failure message to the base station, and also by transmitting a D2D group information request message. It may also inform the base station that the D2D transmission has failed.
  • FIG. 8 it is assumed that a transmitting D2D device (device 1) transmits only a D2D group information request message to a base station.
  • the base station Upon receiving the D2D group information request message from the transmitting D2D device (device 1), the base station updates the list or group information on the D2D devices in the D2D devices (S815). That is, the base station may update the list of the D2D devices by using the indicator information on whether the D2D transmission is supported from the D2D devices, and also mobility information, geometric information, coordinate information, etc. of the devices supporting the D2D transmission. Regroup the D2D devices using.
  • the base station transmits the group information of the updated D2D device to the transmitting D2D device (device 1) (S817).
  • the base station may retransmit the D2D group information generated in step S801, in which case step S815 may be omitted. After that, the process of step S805 or less is repeated.
  • the transmission D2D device (device 1) that has received the retransmission request message (or NACK signal) from the reception D2D device (device 2) also through the transmission of the channel measurement signal for a predetermined number of retransmissions or for a predetermined time period.
  • two devices may request a channel or a resource for transmitting and receiving a signal to the base station again.
  • the base station receiving the request signal for the channel or resource for signal transmission from the transmitting D2D device (device 1) allocates resource information and channel measurement to the transmitting D2D device (device 1) and the receiving D2D device (device 2) through step S809. It transmits signal (pilot signal or reference signal) information and transmission power information.
  • the transmitting D2D apparatus (device 1) receiving the information from the base station determines the channel state using the received information and performs D2D communication.
  • the receiving D2D device (device 2) does not receive the channel measurement signal transmitted by the transmitting D2D device (device 1), it transmits a request signal for a channel or a resource to the base station as described above.
  • the process may be repeated or the process of step S813 may be repeated.
  • generation of a list of D2D devices or information on a group of D2D devices may be performed by a request of a D2D device to perform or perform D2D transmission.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of performing D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • a transmitting D2D device (device 1) that intends to perform D2D transmission transmits a message for requesting D2D group information to a base station to initiate a D2D transmission (S901).
  • the base station Upon receiving the D2D group information request message from the transmitting D2D device (device 1), the base station generates D2D group information for the transmitting D2D device (device 1) that has transmitted the message (S903).
  • a base station storing information (device type, D2D transmission support, etc.) about D2D devices in a cell receives a request message from a transmitting D2D device (device 1), D2Ds adjacent to the corresponding transmitting D2D device (device 1) Or group into a corresponding D2D device capable of performing D2D transmission with the corresponding D2D device (device 1). That is, the base station may not set a group for all D2D devices existing in the cell, but may set only a group for a device that transmits the message by a message requesting D2D transmission.
  • the base station that has generated the D2D group information for the transmitting D2D device (device 1) that has transmitted the D2D group information request message transmits the D2D group information to the transmitting D2D device (device 1) (S905).
  • steps S907 to S919 are the same as the steps S405 to S417 of the embodiment of FIG. 4 described above, description thereof will be omitted.
  • this embodiment can be performed in combination with the embodiment according to Figs.
  • D2D transmission can be determined using a threshold value received by the transmitting D2D device (device 1) or the receiving D2D device (device 2) from the base station, and the transmitting D2D device (device 1) is determined from the receiving D2D device (device 2). If a response message is not received or a retransmission request message is received for a predetermined number of times or for a predetermined timer period, D2D transmission with another D2D device may be started.
  • FIG. 10 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 100 and a plurality of D2D devices 110 located in an area of a base station 100.
  • the base station 100 includes a processor 101, a memory 102, and a radio frequency unit 103.
  • the processor 101 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 101.
  • the memory 102 is connected to the processor 101 and stores various information for driving the processor 101.
  • the RF unit 103 is connected to the processor 101 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the D2D device 110 includes a processor 111, a memory 112, and an RF unit 113.
  • the processor 111 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 111.
  • the memory 112 is connected to the processor 111 and stores various information for driving the processor 111.
  • the RF unit 113 is connected to the processor 111 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 102 and 112 may be inside or outside the processors 101 and 111, and may be connected to the processors 101 and 111 by various well-known means.
  • the base station 100 and / or the D2D device 110 may have a single antenna or multiple antennas.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the data transmission / reception scheme in the wireless access system of the present invention may be applied to, for example, a 3GPP LTE / LTE-A system or an IEEE 802 system, and may be applied to various wireless access systems.

Abstract

본 발명에서는 장치 간 통신(device-to-device communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 제1 장치가 기지국에 제1 장치의 장치 간 통신 지원 여부에 대한 지시 정보를 전송하는 단계, 제1 장치가 기지국으로부터 장치 간 통신을 지원하는 장치들의 이동성 정보 및 위치 정보를 이용하여 장치 간 통신을 지원하는 장치들을 그룹핑한 그룹 정보를 수신하는 단계, 제1 장치가 그룹 정보를 이용하여 장치 간 통신을 수행하고자 하는 제2 장치를 선택하는 단계 및 제1 장치가 선택된 제2 장치와 장치 간 통신을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

무선 접속 시스템에서 장치 간 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 장치 간 통신(D2D: Device-to-Device communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
셀룰러 통신(Cellular communication)에서 셀 내에 존재하는 단말은 통신을 수행하기 위하여 기지국에 접속하여 기지국으로부터 데이터를 주고 받기 위한 제어 정보를 수신한 다음에 기지국과 데이터를 송수신한다. 즉, 단말은 기지국을 통해서 데이터를 송수신하기 때문에 다른 셀룰러 단말에게 데이터를 전송하기 위해서는 자신의 데이터를 기지국에 전송하고 이를 수신한 기지국은 수신한 데이터를 다른 단말에게 전송하여 준다. 이렇게 한 단말이 다른 단말에게 데이터를 전송하려면 기지국을 통해서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 기지국은 데이터 송수신을 위한 채널 및 자원(resource)에 대한 스케줄링(scheduling)을 수행하며 채널 및 자원 스케줄링 정보를 각 단말에게 전송한다. 이와 같이 기지국을 통하여 단말 간 통신을 수행하려면 각 단말은 기지국으로부터 데이터를 송수신하기 위한 채널 및 자원 할당이 필요하지만 장치 간 통신은 단말이 기지국이나 중계기를 통하지 않고 데이터를 전송하기 원하는 단말에게 직접 신호를 송수신하는 구조를 가지고 있다.
본 발명의 목적은 무선 접속 시스템, 바람직하게 장치 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치를 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 장치 간 통신을 수행하기 위한 장치를 효율적으로 탐색(search)하거나 선택하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치를 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 장치 간 통신(device-to-device communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하는 방법에 있어서, 제1 장치가 기지국에 제1 장치의 장치 간 통신 지원 여부에 대한 지시 정보를 전송하는 단계, 제1 장치가 기지국으로부터 장치 간 통신을 지원하는 장치들의 이동성 정보 및 위치 정보를 이용하여 장치 간 통신을 지원하는 장치들을 그룹핑한 그룹 정보를 수신하는 단계, 제1 장치가 그룹 정보를 이용하여 장치 간 통신을 수행하고자 하는 제2 장치를 선택하는 단계 및 제1 장치가 선택된 제2 장치와 장치 간 통신을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은, 장치 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하는 장치에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 기지국에 장치의 장치 간 통신 지원 여부에 대한 지시 정보를 전송하고, 기지국으로부터 장치 간 통신을 지원하는 장치들의 이동성 정보 및 위치 정보를 이용하여 장치 간 통신을 지원하는 장치들을 그룹핑한 그룹 정보를 수신하면, 그룹 정보를 이용하여 장치 간 통신을 수행하고자 하는 제2 장치를 선택하며, 선택된 제2 장치와 장치 간 통신을 수행하는 프로세서를 포함한다.
바람직하게, 네트워크 진입 과정을 수행하는 중에 지시 정보를 전송한다.
바람직하게, 아이들 모드(idle mode) 또는 수면 모드(sleep mode)로 모드 전환을 수행하기 전에 지시 정보를 전송한다.
바람직하게, 장치에 할당된 IP(Internet Protocol) 주소를 지시 정보와 함께 전송한다.
바람직하게, 제2 장치에 장치 간 채널 상태를 측정하기 위한 측정 신호를 전송하고, 제2 장치로부터 측정 신호를 이용하여 장치와의 채널 상태를 측정한 채널 상태 정보를 수신하며, 채널 상태 정보에 기초하여 제2 장치와의 장치 간 통신 수행 여부를 결정한다.
바람직하게, 제2 장치로부터 채널 상태 정보를 기 설정된 시간 내에 수신하지 못하거나 제2 장치로부터 측정 신호의 재전송을 요청하는 메시지를 수신하는 경우, 제2 장치에 측정 신호를 재전송한다.
바람직하게, 측정 신호의 재전송을 기 설정된 횟수 이상 반복하는 경우, 그룹 정보에서 장치 간 통신을 수행하고자 하는 장치를 재선택한다.
바람직하게, 측정 신호의 재전송을 기 설정된 횟수 이상 반복하는 경우, 기지국에 그룹 정보의 업데이트를 요청하는 메시지를 전송한다.
[유리한 효과]
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 접속 시스템, 바람직하게는 장치 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하기 위한 방법을 제공함으로써 효율적인 통신 환경을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 장치 간 통신을 지원하는 장치들의 이동성 정보와 위치 정보를 통해 장치들을 그룹핑함으로써 장치 간 통신을 수행하기 위한 장치를 효율적으로 탐색하거나 선택할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 D2D 통신 지원 여부를 기지국에 지시하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 D2D 통신 지원 여부를 기지국에 지시하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 장치에게 IP를 할당하는 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
1. 장치 간 통신(D2D: Device-to-Device communication) 일반
본 발명에서 단말 간 직접 통신이란, 둘 이상의 단말 간 채널 상태가 좋거나, 단말들이 인접해 있는 경우 등의 상황에서, 기지국을 거치지 않고, 단말 간에 직접 통신을 수행하는 방법을 말한다. 이때, 각 단말은 데이터는 직접 통신을 통해 교환하나, 본 발명에 연관된 단말 간 통신은 단말 간 통신을 위한 소정 제어 정보가 기지국에 의해 제공된다는 점에서, 기지국의 관여 없이 단말 간에 데이터가 교환되는 블루투스 통신, 적외선 통신 등과 다르다.
한편, 클라이언트 협력 통신의 경우에는, 다른 단말의 통신을 도와주는 단말 B는, 단말 A가 기지국으로 데이터를 전송하고자 하는 데이터를 수신하여 기지국에 전송하거나, 기지국이 단말 A에 전송하고자 하는 데이터를 수신하여 단말 A에 전송한다. 이때, 시스템 대역폭 내에서 단말들간의 단방향 혹은 쌍방향 통신이 이루어지게 된다. 따라서, 클라이언트 협력 통신을 단말 간 통신의 일 예로 볼 수 있다. 클라이언트 협력 통신은 단말들 간의 협력을 통한 상향링크 전송에 적용될 수 있으며, 기지국과 단말 간의 협력 또는 기지국들간의 협력 또는 DAS (distributed antennas system)의 안테나들 간의 협력을 통한 하향링크 전송에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 단말 A는 일반적으로 단말 B를 통해 기지국과 데이터 및/또는 제어 정보를 교환하게 되나, 상황에 따라 기지국과 데이터 및/또는 제어 정보를 직접 교환할 수도 있다. 즉, 기지국과의 채널 상황과 단말 B와의 채널 상황을 고려하여 단말 A는 기지국과 직접 데이터를 교환하는 것도 가능하다. 이때, 단말 A가 기지국과 직접 교환하는 데이터 및/또는 제어 정보는 단말 B를 통해 기지국과 교환하는 데이터 및/또는 제어 정보와 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
무선 통신 시스템은 직접 통신 및 클라이언트 협력 통신을 동시에 지원할 수도 있고, 혹은 둘 중 하나만을 지원할 수도 있다. 무선 통신 시스템이 직접 통신 및 클라이언트 협력 통신을 동시에 지원하는 경우, 직접 통신과 클라이언트 협력 통신을 요청하는 메시지는 서로 다를 수도 있고 같을 수도 있다.
이와 같은 단말 간 직접 통신 또는 클라이언트 협력 통신은 단말-대-단말 통신(D2D communication/M2M(MS-to-MS) communication) 또는 피어 투 피어 통신 (P2P(Peer-to-Peer) communication) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 'D2D 통신'으로 통칭하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 또한, 본 명세서에서 'D2D 장치'는 D2D 통신을 지원하는 단말을 의미한다.
2. D2D 통신 수행 방법
셀 내에는 D2D 장치들이 셀룰러 장치들과 함께 존재하게 된다. 따라서, D2D 통신을 효율적으로 수행하기 위하여 기지국은 각 장치들의 타입 또는 D2D 통신의 지원 여부를 나타내는 지시자(indicator)를 각 장치들로부터 수신하여 각 장치들의 상태를 파악할 수 있다. 또한, D2D 신호를 전송하는 D2D 장치(T_DD: Transmittion D2D Device)가 D2D 전송을 통해 신호를 수신할 D2D 장치(R_DD: Reception D2D Device)를 효율적으로 탐색(search)하거나 선택하기 위하여 D2D 장치 또는 D2D 전송을 지원하는 장치들로 그룹을 형성하여 그룹 내의 D2D 장치 간 D2D 전송을 수행하거나 인접한 그룹에 속해 있는 D2D 장치와 D2D 전송을 수행할 수 있다. 이하, 이와 같이 효율적인 D2D 통신을 위한 D2D 장치의 지시(indication) 방법과 D2D 장치를 그룹핑(grouping)하는 방법을 설명한다.
2. 1. 장치의 D2D 통신 지원 여부 지시(indication) 방법
2. 1. 1. 제1 실시예
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 D2D 통신 지원 여부를 기지국에 지시하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 장치가 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입하는 경우, 장치는 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행하고, 기지국으로부터 하향링크 채널을 수신하여(S101), 시스템 정보를 획득한다(S103). 이어, 장치는 초기 레이징(initial ranging) 과정을 수행하게 되는데, 장치는 초기 레인징 코드(initial ranging code)를 기지국에 전송하고(S105), 기지국으로부터 초기 레인징 코드에 대한 응답으로 레인징 ACK 신호(RNG-ACK: Ranging Acknowledge) 또는 CDMA 할당(CDMA_allocation)을 수신한다(S107).
이처럼, 장치는 네트워크 접속(access) 과정을 수행할 때, 장치가 D2D 전송을 지원하는지 여부에 대한 지시(indication)를 초기 레인징(initial ranging) 과정을 수행한 후에 기지국에 전송할 수 있다. 이때, 케이스 1의 경우와 같이, 장치는 S109 단계에서 D2D 전송을 지원하는지 여부에 대한 지시 정보를 레인징 요청 신호(RNG_REQ: ranging request signal)를 이용하여 기지국에 전송할 수 있다. 또한, 케이스 2의 경우와 같이, 장치는 S113 단계에서 D2D 전송을 지원하는지 여부에 대한 지시 정보를 시스템에 접속하기 위하여 전송하는 등록 요청 신호(REG_REQ: registration request signal)를 이용하여 기지국에 전송할 수 있다.
레인징 요청 신호 또는 등록 요청 신호에서 장치의 D2D 전송의 지원 여부는 1 비트 또는 2 비트의 D2D 지시자(D2D_Com_ind)를 이용하여 나타낼 수 있다. 예를 들어, 1 비트 정보를 이용하여 D2D 전송 지원 여부를 나타내는 경우에, D2D 전송을 지원하면 D2D_Com_ind를 1로 셋팅하고, 지원하지 않으면 0으로 셋팅할 수 있다.
장치로부터 레인징 요청 신호 또는 등록 요청 신호를 통해 장치가 전송한 D2D_Com_ind를 수신한 기지국은 D2D_Com_ind가 1인 경우, 즉 D2D 전송을 지원하는 장치인 경우에 레인징 응답 신호(RNG_RSP: ranging response signal) 또는 등록 응답 신호(REG_RSP: registration response signal)를 통하여 장치에 하여 D2D 통신 식별자(D2D_CID: D2D communication identifier)를 할당한다(S111, S115). D2D 통신 식별자를 수신한 D2D 장치는 식별자를 전송 모드(transmission mode)에 관계없이 항상 저장하게 된다.
다만, D2D 장치가 기지국으로부터 할당 받은 D2D_CID는 다음과 같은 경우 반납하거나 기지국으로부터 재할당 받을 수도 있다.
1) D2D 장치가 D2D_CID를 할당하여 준 기지국이 관할하는 셀의 영역을 벗어나는 경우나 D2D 장치가 다양한 이유로 인하여 더 이상 기지국과의 직접 혹은 간접적인 제어 정보의 교신이 불가능해 진 경우
2) D2D_CID를 할당 받은 D2D 장치가 전원이 오프되는 경우
3) D2D_CID를 할당 받은 D2D 장치가 다른 기지국이 관할하는 셀로 핸드오버하는 경우
4) D2D 장치가 현재 속한 그룹에 속하는 것이 부적합하여 새로운 그룹에 속해야 하는 경우
이와 같이, 장치의 네트워크 진입(network entry) 또는 재진입(reentry) 과정에서 장치로부터 수신한 신호의 정보를 이용하여 기지국은 장치의 D2D 전송 지원 여부를 판단할 수 있으며, D2D 통신을 지원하는 장치의 정보를 리스트업하여 테이블(table) 또는 비트맵(bit map) 형식으로 저장할 수 있다. 여기서, D2D 장치들에 대하여 기지국이 저장하는 정보(테이블 또는 비트맵)은 일정 주기마다 업데이트 될 수 있다. 이러한 테이블 또는 비트맵은 장치의 D2D 통신 식별자로 구성되며, 추가로 장치 식별자(STID: Station Identifier)도 포함할 수 있다. 이때, 기지국은 S111 단계에서 D2D 장치에게 전송하는 레인징 응답 신호 또는 S115 단계에서 D2D 장치에게 전송하는 등록 응답 신호에 해당 D2D 장치에게 할당된 임시 장치 식별자(TSTID: Temporary Station Identifier)를 함께 전송할 수 있다.
또한, S109 단계에서 레인징 요청 신호 또는 S113 단계에서 등록 요청 신호를 통해 D2D 장치로부터 D2D 지시자(D2D_Com_ind)를 수신한 기지국은 해당 신호를 전송한 D2D 장치에게 새로운 ID, 즉 D2D 통신 식별자(D2D_CID)를 할당하지 않을 수 있다. 이 경우, 기지국은 해당 신호를 전송한 D2D에 대한 정보(TSTID(Temporary Station Identifier), TC-RNTI(Temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier), STID(Station Identifier), C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier), MAC-address(Media Access Control Address) 등)를 이용하여 D2D 전송을 수행하는 장치의 리스트(테이블 또는 비트맵 형식)를 생성하여 저장할 수 있다. 이처럼, 임시 식별자를 이용하여 리스트를 생성하는 경우 기지국은 장치와 기본 능력에 대한 협상(negotiation)을 통해 기지국에 접속하여 STID 또는 C-RNTI를 할당 받은 장치들에 한하여 해당 D2D 장치에 할당된 식별자(allocated ID) 또는 MAC-address를 이용하여 리스트를 업데이트할 수 있다. 이처럼, 기지국은 D2D 장치에 할당된 식별자 또는 MAC-address를 이용하는 경우, S111 단계 레인징 응답 신호 또는 S115 단계에서 등록 응답 신호를 통해 D2D 장치에 D2D 통신 식별자를 새롭게 할당할 필요가 없기 때문에 D2D 장치에 전송하는 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
이와 같이, 기지국은 테이블 또는 비트맵 형식으로 저장된 D2D 장치들에 대한 정보를 이용하여 D2D 통신을 지원하는 장치와 데이터 전송을 수행하는 동안에 해당 D2D 장치로부터 피드백(feedback) 정보 혹은 LBS(location based signal)를 이용하여 해당 D2D 장치의 위치 정보를 확인할 수 있다. 여기서, 기지국이 D2D 장치로부터 수신하는 피드백 정보는 채널 품질(channel quality), 경로 손실(pathloss), 기하학적 정보(geometry info), SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio), 간섭 레벨(interference level), MCS(Modulation and Coding Scheme), MIMO(Multiple Input Multiple Output), PMI(Precoding Matrix Indicator), 채널 이득(channel gain) 등으로 포함할 수 있다. 이와 같이, D2D 장치의 피드백 정보 혹은 LBS 정보를 이용하여 D2D 장치의 위치 정보를 획득한 기지국은 D2D 장치들의 위치 정보를 이용하여 셀 내 D2D 장치들에 대한 그룹핑을 수행한다. D2D 장치들에 대한 그룹핑을 수행하는 방법은 이하 상세히 설명한다.
2. 1. 2. 제2 실시예
앞서 설명한 제1 실시예와는 달리, 셀 내 장치의 D2D 전송 지원 여부에 대한 지시(indication)는 장치가 기지국에 접속 또는 연결을 마친 후에 시그널링을 통하여 D2D 전송에 대한 지원 여부를 지시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 D2D 통신 지원 여부를 기지국에 지시하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, D2D 장치가 기지국에 접속 또는 연결 절차를 완료하고(S201), D2D 장치가 아이들 모드(idle mode) 또는 수면(sleep mode)로 모드가 변경하기 전에 기지국에 D2D 지시를 시그널링할 수 있다(S203). 구체적으로, 네트워크에 접속한 D2D 장치가 기지국과 전송을 수행하고 있는 모드, 즉 접속 모드(connected mode)에서 아이들 또는 수면 모드로 모드 변경을 수행하는 경우, D2D 장치는 모드 변경을 수행하기 전 또는 접속 모드를 끝내기 전에 제어 신호를 이용하여 D2D 장치의 타입을 나타내거나 D2D 통신의 지원 여부를 나타내는 D2D 지원 지시자(D2D_Com_sup_ind)를 기지국에 전송하여 해당 장치가 D2D 전송을 수행할 수 있는 장치임을 알려줄 수 있다.
장치로부터 D2D 지원 지시자를 포함하는 제어 신호를 수신한 기지국은 D2D 전송을 위해 D2D 장치에 D2D 통신 식별자(D2D_CID)를 할당한다(S205). 이때, 기지국은 D2D 통신 식별자와 함께 D2D 장치의 위치 또는 좌표(positioning) 정보의 전송에 대한 트리거 지시자(trigger indicator)와 위치 또는 좌표 정보의 전송 주기에 대한 정보를 전송할 수 있다.
기지국으로부터 D2D 통신 식별자와 D2D 장치의 위치 또는 좌표 정보의 전송에 대한 트리거 지시자를 전송 받은 D2D 장치는 접속 모드를 변경하기 전에 기지국에 위치 또는 좌표 정보를 알리기 위하여 위치 또는 좌표 정보를 측정하고(S207), 측정한 정보를 토대로 기지국에 위치 업데이트 정보를 전송한다(S209). 이때, D2D 장치가 기지국에 전송하는 위치 업데이트 정보는 기지국으로부터 수신한 신호를 기반으로 한 채널 품질, 세기(power), 경로 손실(pathloss), 기하학적 정보(geometry info), SINR, 간섭 레벨, MCS, MIMO, PMI, 채널 이득 등의 정보를 포함할 수 있다.
D2D 장치로부터 위치 업데이트 정보를 수신한 기지국은 수신한 정보와 해당 D2D 장치에게 할당한 D2D 통신 식별자를 이용하여 테이블 또는 비트맵 형식으로 D2D 장치의 리스트를 생성하여 저장한다(S211).
또한, S203 단계에서 제어 신호를 통해 D2D 장치로부터 D2D 지원 지시자(D2D_Com_sup_ind)를 수신한 기지국은 제어 신호를 전송한 D2D 장치에게 D2D 통신 식별자(D2D_CID)를 할당하지 않고 해당 D2D 장치의 정보(STID, C-RNTI, MAC-Address, IP(Internet Protocol) 등)를 이용하여 D2D 전송을 수행하는 장치의 리스트(테이블 또는 비트맵 형식)를 생성하여 저장할 수 있다. 즉, D2D 지원 여부에 대한 지시자를 전송한 장치에 대한 정보를 이용하여 D2D 리스트를 생성함으로써, D2D 장치가 D2D 전송을 수행할 때도 리스트에 있는 장치의 정보를 이용하여 수행할 수 있으므로 D2D 장치에 전송하는 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
2. 1. 3. 제3 실시예
도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 장치에게 IP를 할당하는 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, D2D 장치가 기지국에 접속하는 경우에 기지국은 접속하는 장치들에 대한 지시(indication) 정보를 상위 레이어(게이트웨이(Gate way) 또는 코어 네트워크(core network))에 전송한다. 기지국으로부터 기지국에 접속하는 장치들에 대한 지시 정보를 수신한 상위 네트워크 단(예를 들어, 상위 네트워크 내 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol))은 네트워크에서 사용하지 않는 IP(internet protocol)로 구성된 IP 풀(poll)을 이용하여 해당 장치들에게 IP 주소를 할당한다. 이처럼 할당된 IP 주소들은 시그널링을 통하여 장치가 접속하는 기지국으로 전송되며 이때 상위 레이어로부터 IP 주소를 할당 받은 기지국은 할당된 IP 주소를 각 접속한 장치들에게 전송하여 준다. 이때, 장치들에게 할당된 IP 주소는 장치의 이동성(mobility)를 고려하여 셀룰러 IP(cellular IP) 이거나 모바일(mobile IP)일 수 있다. 또한, 일반적으로 기지국이 할당하여 주는 식별자보다 긴 라이프 시간(life time)을 가지므로 장치의 모드에 따라 반납하거나 할당되는 경우가 적어 긴 시간 동안 각각의 장치에게 할당되어 사용될 수 있다.
이와 같이, 기지국으로부터 IP 주소를 할당 받은 장치는 앞서 (2. 1. 1.) 또는 (2. 1. 2.)에서 설명한 실시예에서 기지국에 D2D 지시자(D2D_Com_ind) 또는 D2D 지원 지시자(D2D_Com_sup_ind)를 전송할 때 할당 받은 IP 주소를 함께 기지국에 전송할 수 있다.
장치들로부터 D2D 지시자 또는 D2D 지원 지시자와 함께 IP 주소를 수신한 기지국은 전송 받은 IP 주소를 기초로 하여 D2D 장치에 대한 리스트(테이블 또는 비트맵 형식)를 생성하여 저장할 수 있다. 또한, 장치의 D2D 전송을 위해 생성한 리스트를 D2D 장치에게 유니캐스트(unicast) 또는 멀티캐스트(multicsast) 시그널을 통해 전송할 수 있다. 이처럼, 기지국에 의해서 생성된 D2D 장치들에 대한 IP 주소 리스트는 백본(backbone) 또는 X2 인터페이스를 통해 기지국 간 서로 공유할 수 있다.
2. 2. D2D 장치의 그룹핑을 이용한 D2D 통신 수행 방법
이하 설명하는 D2D 통신 개시를 위한 각 실시예를 설명의 편의를 위해 두 장치 간 D2D 전송을 예시하여 설명하나, 하나의 장치와 복수의 장치(multiple devices)간 D2D 전송에도 동일하게 적용될 수 있다.
D2D 장치 및 기지국은 이하 설명되는 각 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하거나 두 가지 이상의 방법을 조합하여 D2D 장치 간 D2D 통신을 수행할 수 있다.
2. 2. 1. D2D 통신 수행을 위한 제1 실시예
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 앞서 (2. 1. 1.) 내지 (2. 1. 3.)에서 설명한 방법을 통해 D2D 장치의 정보를 리스트업하여 저장하고 있는 기지국은 D2D 장치들의 정보를 이용하여 D2D 그룹을 형성한다(S401).
D2D 장치들에 대한 그룹을 형성하기 위하여 기지국은 D2D 장치가 전송한 이동성 정보와 위치 정보 등을 이용할 수 있다. 이때, 기지국은 D2D 장치와 데이터 전송을 수행하는 중에 D2D 장치로부터 피드백 받는 정보, 예를 들어 채널 품질, 세기(power), 경로 손실(pathloss), 기하학적 정보(geometry info), SINR, 간섭 레벨, MCS, MIMO, PMI, 채널 이득 등의 정보를 이용하여 D2D 장치의 위치를 파악할 수 있으며, LBS 정보를 이용하여 D2D 장치의 위치를 파악할 수 있다. 또한, D2D 장치가 전송한 이동성 정보는 일정한 비율에 따라 구분(예를 들어, slow, medium, fast)될 수 있으며, 또한 D2D 장치의 이동 속도 정보를 포함할 수도 있다.
일례로, 기지국은 D2D 장치들에 대한 그룹핑을 장치의 이동성과 경로 손실 레벨에 따라 정할 수 있다. 이때, D2D 그룹핑을 위한 경로 손실 레벨은 D2D 장치들의 경로 손실들을 일정한 비율(ratio)로 구분하여 정하거나 각 경로 손실에 대한 양자화(quantization)를 이용하여 구분할 수 있다. 이때, 그룹을 구분하기 위한 경로 손실에 대한 일정 비율값 또는 양자화 레벨은 일정한(fixed) 값이 되거나 가변적인(variable) 값이 될 수 있다.
또한, 상술한 정보와 함께 장치들이 전송한 좌표 정보(position info)를 이용하여 좀 더 명확하게 그룹핑을 할 수 있다. 예를 들어, 경로 손실 만을 이용하여 그룹핑을 하는 경우에 유사한 경로 손실을 가지는 장치들이 서로 기지국 기준으로 볼 때 위치 상으로 반대에 존재하거나 서로 멀리 위치할 수 있다. 이런 경우 동일한 그룹에 속해 있는 장치라고 하더라도 장치 간 거리, 장치 간 먼 거리로 인한 전송 파워, 간섭 등의 문제로 인하여 D2D 전송을 수행하기 어려울 수 있다. 따라서, 이러한 점을 보완하기 위하여 기지국은 D2D 장치들이 전송한 위치 또는 좌표 정보를 이용하여 경로 손실을 통해 1차적으로 구분된 장치들을 기하학적(geometry) 정보를 이용하여 D2D 장치들의 그룹을 설정할 수 있다. 즉 유사한 경로 손실을 가지고 있는 장치들이라고 장치의 위치에 따라 다른 그룹에 속할 수 있으며, 동일한 그룹 내 D2D 장치들의 D2D 전송에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.
이와 같이 기지국이 D2D 통신을 지원하는 장치들을 그룹화하는 경우, 그룹의 최대 크기가 미리 설정되어 각 그룹의 크기는 미리 설정된 최대 크기를 넘지 않을 수 있다. 이때, 만약 해당 D2D 장치와 근접한 지점에 위치한 D2D 장치의 수가 많아 그룹의 단말의 수가 많아 D2D 그룹의 최대 크기를 넘는 경우 D2D 장치들을 다수의 그룹으로 그룹핑할 수 있다.
또한, 기지국에서 단말로 전송하는 D2D 그룹의 정보를 줄이기 위하여 단말의 S111 단계, S115 단계 또는 S205 단계에서 단말에 전송하는 D2D 통신 식별자(D2D_CID)에 D2D 그룹의 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, D2D 그룹의 최대 크기가 16이고, D2D 통신 식별자를 16진수로 나타내는 경우, 0번째 D2D 그룹은 00~0F까지, 1번째 D2D 그룹은 10~1F까지 할당하는 등 2개의 16진수 심볼 중에 첫 번째 심볼에는 D2D 그룹의 식별자(ID)를 할당하고 두 번째 심볼에는 D2D 그룹 내 D2D 장치의 식별자(ID)를 할당하는 방식으로 D2D 통신 식별자를 설정할 수 있다. 이 경우에는 S403 단계에서 D2D 그룹에 대한 식별자를 나타내는 정보는 포함되지 않을 수 있다.
D2D 그룹을 형성한 기지국은 셀 내 D2D 장치에게 할당된 D2D 그룹 정보(D2D_Group_info)를 전송한다(S403). 여기서, D2D 그룹 정보는 각 D2D 장치들에게 브로드캐스트(broadcast), 멀티캐스트(multi-cast) 또는 유니캐스트(uni-cast) 신호로 전송될 수 있다.
기지국이 전송하는 D2D 그룹 정보는 다음과 같은 정보를 포함한다.
1) 그룹의 수(Number of group)
2) 그룹에 속한 D2D 장치의 수(Number of member of group)
3) D2D 그룹 식별자/지시자(D2D Group identifier/indicator)
4) 그룹에 속한 D2D 장치의 장치 식별자 또는 D2D 통신 식별자에 대한 리스트(List of member of group(device ID/D2D _CID))
5) D2D 장치 모드 또는 상태(아이들(idle) 모드, 수면(sleep) 모드 또는 동작(active) 모드)
6) 그룹핑 주기 또는 사이클(Grouping period/cycle)
이때, 유니캐스트 신호를 통해 각 D2D 장치에게 D2D 그룹에 대한 정보가 전송될 때, 기지국은 D2D 장치가 속한 그룹에 대한 정보를 D2D 장치에 전송하며 해당 D2D 장치의 이웃 그룹의 정보(Neighbor_group_info)를 D2D 장치에 함께 전송할 수 있다. 이 경우, 이웃 그룹의 정보는 앞서 설명한 D2D 그룹 정보와 유사한 구성될 수 있다.
또한, 유니캐스트 신호를 통해 각 D2D 장치에게 D2D 그룹에 대한 정보가 전송될 때, D2D 그룹에 대한 정보는 D2D 장치로부터 D2D 통신 트리거링 신호, 지시 신호 또는 요청 신호를 수신한 후, 기지국이 해당 신호를 전송한 D2D 장치에게 유니캐스트 신호를 통해 D2D 그룹에 대한 정보를 전송할 수도 있다.
기지국으로부터 D2D 그룹에 대한 정보를 수신한 D2D 장치(장치 1)는 셀 내 D2D 장치에 대한 정보 및 이웃하는(neighboring) D2D 장치에 대한 정보를 알 수 있으며, 이러한 정보를 이용하여 D2D 통신을 수행하고자 하는 전송 장치(장치 1)는 수신 장치(장치 2)를 선택하고(S405), 기지국에 D2D 전송 요청 메시지를 전송한다(S407). 이처럼, D2D 전송을 위한 D2D 그룹 정보를 수신한 셀 내의 D2D 장치는 수신한 D2D 그룹 정보를 통해 자신이 속한 D2D 그룹의 정보를 알 수 있으며, 다른 그룹에 속해 있거나 또는 위치적으로 이웃하는 그룹에 속해 있는 D2D 장치들에 대한 정보를 D2D 장치 간 별도의 신호 송수신 없이도 인지(discovery) 할 수 있다.
이때 전송 D2D 장치(Tx D2D device, 장치 1)가 기지국에 전송하는 D2D 전송 요청 메시지는 다음과 같은 정보를 포함한다.
1) 수신 D2D 장치 정보(Rx D2D device info)
2) 그룹 식별자(Group identifier)
여기서, 그룹 식별자는 전송 D2D 장치와 수신 D2D 장치가 서로 다른 그룹에 포함된 경우에 지시(indication)해 주며, 둘 다 동일한 그룹에 속하는 경우에는 널(null) 값 또는 0으로 셋팅될 수 있다.
3) D2D 통신 식별 정보(D2D communication identification)
4) 장치 식별자 또는 D2D 통신 식별자(Device identifier(STID, C-RNTI 또는 MAC address) 또는 D2D_CID)
5) D2D 통신을 위한 대역폭 요청 정보(Bandwidth request for D2D)
D2D 장치로부터 D2D 전송 요청 메시지를 수신한 기지국은 D2D 전송 요청 메시지를 전송한 전송 D2D 장치(장치 1)와 D2D 전송을 수행할 수신 D2D 장치(장치 2)에게 D2D 전송 응답 메시지를 전송한다(S409).
기지국이 전송 D2D 장치(장치 1) 및 수신 D2D 장치(장치 2)에 전송하는 D2D 전송 응답 메시지는 다음과 같은 정보를 포함한다.
1) 자원 할당 정보(Resource allocation)
여기서, 자원 할당 정보는 전송 D2D 장치(장치 1)와 수신 D2D 장치(장치 2) 간 D2D 전송을 위해 할당된 서브프레임 또는 자원 블록(RBs) 정보를 나타낸다.
2) 전송 파워 제어 정보(Transmit power control info)
3) 신호 부스팅 정보(Signal boosting)
4) D2D 동작 지시 정보(D2D operation indicator)
5) 전송 D2D 장치(장치 1) 및 수신 D2D 장치(장치 2)의 장치 식별자 또는 D2D 통신 식별자(Device identifier(STID, C-RNTI 또는 MAC address) 또는 D2D_CID)
6) 임계값 정보(Threshold)
여기서, 임계값은 D2D 전송 모드로 변경할 때 기준이 될 수 있는 정보를 나타내며, 그 일례로 SINR, CQI(Channel Quality Information), 간섭 레벨, 채널 품질 등이 포함될 수 있다.
D2D 전송 응답 메시지를 수신한 두 D2D 장치 중 전송 D2D 장치(장치 1)는 수신 D2D 장치(장치 2)와의 채널 상태를 측정하기 위하여 기지국으로부터 할당 받은 자원을 이용하여 채널 측정 신호를 전송한다(S411). 이때, 채널 측정 신호로써 파일럿(pilot) 신호, 사운딩 참조 신호(SRS: Sounding Reference Signal), CSI-RS(Channel State Information Reference Signal), 복조 참조 신호(DM-RS: Demodulation Reference Signal) 또는 의사 난수 시퀀스(pseudo random sequence) 등이 사용될 수 있다.
그리고 S409 단계에서 기지국으로부터 D2D 전송 응답 메시지를 수신한 수신 D2D 장치(장치 2)는 전송 D2D 장치(장치 1)이 전송하는 채널 측정 신호를 수신하기 위하여 기지국으로부터 할당된 자원을 모니터링하게 되며, 할당된 자원에 대한 모니터링을 통해 전송 D2D 장치(장치 1)이 전송하는 채널 측정 신호를 수신한 수신 D2D 장치(장치 2)는 수신한 채널 측정 신호를 이용하여 두 장치 간 채널 상태를 측정한다(S413).
이때, 수신 D2D 장치(장치 2)는 S409 단계에서 기지국으로부터 수신한 전송 D2D 장치(장치 1)가 전송하는 신호에 대한 전송 파워 제어 정보를 이용하여, 전송 D2D 장치(장치 1)로부터 수신한 채널 측정 신호의 파워를 통해 두 장치 간 링크에 대한 파워 레벨을 설정할 수 있다. 즉, 전송 D2D 장치(장치 1)와의 장치 간 통신을 위하여 수신 D2D 장치(장치 2)의 수신 파워를 만족하는 두 장치 간 최소 전송 파워 값을 설정할 수 있다.
전송 D2D 장치(장치 1)와의 채널 상태를 측정한 수신 D2D 장치(장치 2)는 채널 상태를 측정한 정보(예를 들어, SINR, CQI, CSI, 간섭 레벨 등)와 파워 정보를 전송 D2D 장치(장치 1)에 전송한다(S415). 이때, 파워 정보는 S411 단계에서 전송 D2D 장치(장치 1)로부터 수신한 채널 측정 신호의 파워에 대한 정보 또는 S413 단계에서 D2D 장치(장치 2)가 설정한 최소 전송 파워 값이 될 수 있다.
수신 D2D 장치(장치 2)로부터 채널 상태 측정 정보 및 파워 정보를 수신한 전송 D2D 장치(장치 1)는 두 장치 간 채널 상태를 파악할 수 있으며 D2D 전송을 위한 전송 파워를 조절할 수 있다. 이에, 전송 D2D 장치(장치 1)는 S409 단계에서 기지국으로부터 수신한 D2D 전송 응답 메시지에 포함된 정보를 이용하여 수신 D2D 장치(장치 2)에 D2D 데이터를 전송한다(S417).
2. 2. 2. D2D 통신 수행을 위한 제2 실시예
한편, 수신 D2D 장치(장치 2)가 D2D 통신 모드로 변경 여부를 결정함으로써 전송 D2D 장치(장치 1)와 수신 D2D 장치(장치 2) 간의 D2D 전송이 개시될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다. 이하, S501 단계 내지 S513 단계는 앞서 설명한 도 4에 따른 실시예의 S401 단계 내지 S413 단계와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, S513 단계에서 전송 D2D 장치(장치 1)가 전송한 채널 측정 신호를 이용하여 두 장치 간 채널 상태를 측정한 수신 D2D(장치 2)는 채널 상태를 측정한 정보(예를 들어, SINR, CQI, CSI, 간섭 레벨 등)와 S509 단계에서 기지국으로부터 수신한 D2D 전송을 결정하기 위한 임계값과 비교하여 D2D 전송을 수행할지 여부를 결정한다(S515). 예를 들어, 수신 D2D(장치 2)는 SINR을 이용하여 임계값과 비교하는 경우에 측정된 SINR의 값이 임계값 보다 높을 경우 D2D 전송을 수행하나, 측정된 SINR 값이 임계값 보다 낮을 경우에는 D2D 전송을 수행하지 않을 수 있다.
이때, S515 단계에서 수신 D2D 장치(장치 2)가 D2D 전송의 수행을 결정하는 경우, 전송 D2D 장치(장치 1)와의 채널 상태를 측정한 정보(예를 들어, SINR, CQI, CSI, 간섭 레벨 등) 및 파워 정보를 전송 D2D 장치(장치 1)에 전송한다(S517). 이때, 수신 D2D 장치(장치 2)는 상술한 정보에 D2D 전송 확인(시작 지시자) 정보를 추가하여 전송함으로써 전송 D2D 장치(장치 1)에 명시적으로 D2D 전송의 결정을 알려줄 수 있으며, 또한 채널 상태 정보 및 파워 정보를 전송함으로써 묵시적으로 D2D 전송의 결정을 알려줄 수도 있다. 도 5에서는 수신 D2D 장치(장치 2)가 D2D 전송 확인(시작 지시자) 정보를 함께 전송하는 것을 가정한다. 또한, 이때, 파워 정보는 S511 단계에서 전송 D2D 장치(장치 1)로부터 수신한 채널 측정 신호의 파워에 대한 정보 또는 S513 단계에서 D2D 장치(장치 2)가 설정한 최소 전송 파워 값이 될 수 있다.
반면, 도시하지 않았지만, S515 단계에서 수신 D2D 장치(장치 2)가 D2D 전송의 수행하지 않는다고 결정하는 경우, 수신 D2D 장치(장치 2)는 전송 D2D 장치(장치 1)에 D2D 전송을 수행하지 않는다는 정보를 포함하는 메시지(예를 들어, NACK 메시지)를 전송할 수 있다.
수신 D2D 장치(장치 2)로부터 채널 상태 측정 정보, 파워 정보 및 D2D 전송 확인(시작 지시자) 정보를 수신한 전송 D2D 장치(장치 1)는 S509 단계에서 기지국으로부터 수신한 D2D 전송 응답 메시지에 포함된 정보를 이용하여 수신 D2D 장치(장치 2)에 D2D 데이터를 전송한다(S519).
2. 2. 3. D2D 통신 수행을 위한 제3 실시예
한편, 전송 D2D 장치(장치 1) 가 D2D 통신 모드로 변경 여부를 결정함으로써 전송 D2D 장치(장치 1)와 수신 D2D 장치(장치 2) 간의 D2D 전송이 개시될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다. 이하, S601 단계 내지 S615 단계는 앞서 설명한 도 4에 따른 실시예의 S401 단계 내지 S415 단계와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, S615 단계에서 수신 D2D(장치 2)로부터 채널 상태를 측정한 정보(예를 들어, SINR, CQI, CSI, 간섭 레벨 등)와 파워 정보를 수신한 전송 D2D 장치(장치 1)는 수신한 정보와 S609 단계에서 기지국으로부터 수신한 D2D 전송을 결정하기 위한 임계값과 비교하여 D2D 전송을 수행할지 여부를 결정한다(S617). 이때, 상술한 바와 같이 전송 D2D 장치(장치 1)는 SINR을 이용하여 임계값과 비교하는 경우에 측정된 SINR의 값이 임계값 보다 높을 경우 D2D 전송을 수행하나, 측정된 SINR 값이 임계값 보다 낮을 경우에는 D2D 전송을 수행하지 않을 수 있다.
S617 단계에서 전송 D2D 장치(장치 1)가 D2D 전송의 수행을 결정하는 경우, 전송 D2D 장치(장치 1)는 수신 D2D 장치(장치 2)에 D2D 전송을 지시(indication)하는 메시지를 전송한다(S619). D2D 전송 지시 메시지에는 D2D 시작 정보, 전송 파워 및 시간 오프셋 정보 등을 포함할 수 있다.
반면, 도시하지 않았지만, S617 단계에서 전송 D2D 장치(장치 1)가 D2D 전송의 수행하지 않는다고 결정하는 경우, 전송 D2D 장치(장치 1)는 수신 D2D 장치(장치 2)에 D2D 전송을 수행하지 않는다는 정보를 포함하는 메시지(예를 들어, NACK 메시지)를 전송할 수 있다.
D2D 전송 지시 메시지를 전송한 전송 D2D 장치(장치 1)는 S409 단계에서 기지국으로부터 수신한 D2D 전송 응답 메시지에 포함된 정보를 이용하여 수신 D2D 장치(장치 2)에 D2D 데이터를 전송한다(S621).
2. 2. 4. D2D 통신 수행을 위한 제4 실시예
한편, 전송 D2D 장치(장치 1)가 수신 D2D 장치(장치 2)와 D2D 전송을 개시하지 못하는 경우가 발생할 수 있으며, 이때 전송 D2D 장치(장치 1)는 다른 D2D 장치와 D2D 전송을 개시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다. 이하, S701 단계 내지 S709 단계는 앞서 설명한 도 4에 따른 실시예의 S401 단계 내지 S409 단계와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 7을 참조하면, D2D 전송 응답 메시지를 수신한 두 D2D 장치 중 전송 D2D 장치(장치 1)는 수신 D2D 장치(장치 2)와의 채널 상태를 측정하기 위하여 기지국으로부터 할당 받은 자원을 이용하여 채널 측정 신호를 전송한다(S711). 이때, 채널 측정 신호를 전송한 전송 D2D 장치(장치 1)가 채널 측정 신호에 대한 응답 신호를 수신 D2D 장치(장치 2)로부터 수신하지 못한 경우 채널 측정 신호를 수신 D2D 장치(장치 2)에 재전송한다. 즉, 일정 타이머 동안 수신 D2D 장치(장치 2)로부터 상술한 채널 상태를 측정한 정보(예를 들어, SINR, CQI, CSI, 간섭 레벨 등) 또는 파워 정보를 포함하는 응답 신호를 전송 받지 못한 전송 D2D 장치(장치 1)는 다시 링크 측정을 위한 채널 측정 신호를 수신 D2D 장치(장치 2)에 전송한다.
전송 D2D 장치(장치 1)의 채널 측정 신호의 재전송의 횟수(예를 들어, 2번 또는 3번)는 미리 정해질 수 있다. 이 경우, 미리 정해진 재전송 횟수만큼 전송 D2D 장치(장치 1)는 채널 측정 신호를 재전송하게 되며, 이러한 재전송을 통해서도 수신 D2D 장치(장치 2)로부터 피드백 신호 또는 채널 측정 정보를 수신하지 못하거나 일정 타이머가 만료할 때까지 피드백 신호 또는 채널 측정 정보를 수신하지 못한 전송 D2D 장치(장치 1)는 S703 단계에서 수신한 D2D 그룹 정보(D2D_Group_info)를 이용하여 D2D 전송을 수행할 다른 수신 D2D 장치를 재선택하고(S713), 기지국에 D2D 전송 요청 메시지를 전송한다(S715). 이후, S709 단계 이하의 과정이 반복된다.
2. 2. 5. D2D 통신 수행을 위한 제5 실시예
앞서 설명한 실시예와 같이 전송 D2D 장치(장치 1)가 수신 D2D 장치(장치 2)와 D2D 전송을 개시하지 못하는 경우, 또 다른 방법으로 다른 D2D 장치와 D2D 전송을 개시할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다. 이하, S801 단계 내지 S809 단계는 앞서 설명한 도 4에 따른 실시예의 S401 단계 내지 S409 단계와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 8을 참조하면, 기지국으로부터 D2D 전송 응답 메시지를 수신한 수신 D2D 장치(장치 2)는 전송 D2D 장치(장치 1)이 전송하는 채널 측정 신호를 수신하기 위하여 기지국으로부터 할당된 자원을 모니터링하게 되나, 일정 타이머가 만료할 때까지 전송 D2D 장치(장치 1)로부터 채널 측정 신호를 수신하지 못한 경우 수신 D2D 장치(장치 2)는 전송 D2D 장치(장치 1)에 채널 측정 신호의 재전송을 요청/지시(indication)하는 메시지(또는 NACK 신호)를 전송한다(S811). 이때, 수신 D2D 장치(장치 2)는 S809 단계에서 기지국으로부터 수신한 D2D 전송 응답 메시지를 통해 전송 D2D 장치(장치 1)의 전송 파워에 대한 정보를 알 수 있으므로 전송 파워 부스팅(boosting) 정보도 재전송 요청 메시지와 함께 전송 D2D 장치(장치 1)에 전송할 수 있다.
수신 D2D 장치(장치 2)로부터 재전송 요청 메시지(또는 NACK 신호)를 수신한 전송 D2D 장치(장치 1)는 수신한 파워 부스팅 정보를 이용하여 채널 측정 신호를 수신 D2D 장치(장치 2)에 재전송한다. 다만, 이러한 과정을 거쳐도 수신 D2D 장치(장치 2)가 채널 측정 신호를 수신하지 못하여, 전송 D2D 장치(장치 1)가 채널 측정 신호를 일정 횟수만큼 재전송하게 된다. 전송 D2D 장치(장치 1)의 채널 측정 신호의 재전송의 횟수(예를 들어, 2번 또는 3번)는 미리 정해질 수 있다. 이 경우, 미리 정해진 재전송 횟수만큼 전송 D2D 장치(장치 1)는 채널 측정 신호를 재전송하게 되며, 이러한 재전송을 통해서도 수신 D2D 장치(장치 2)로부터 재전송 요청 메시지(또는 NACK 신호)를 수신하게 되면, 전송 D2D 장치(장치 1)는 기지국에 D2D 그룹 정보를 요청하는 메시지(또는 D2D 그룹 업데이트 요청 메시지)를 전송한다(S813). 이때, 전송 D2D 장치(장치 1)는 기지국에 D2D 실패 메시지를 전송함으로써 기지국에 명시적으로 수신 D2D 장치(장치 2)와의 D2D 전송이 실패했음을 알려줄 수 있으며, 또한, D2D 그룹 정보 요청 메시지를 전송함으로써 기지국에 묵시적으로 D2D 전송이 실패했음을 알려줄 수도 있다. 도 8에서는 전송 D2D 장치(장치 1)가 기지국에 D2D 그룹 정보 요청 메시지만을 전송하는 것을 가정한다.
전송 D2D 장치(장치 1)로부터 D2D 그룹 정보 요청 메시지를 수신한 기지국은 D2D 장치들에 리스트 또는 D2D 장치들에 대한 그룹 정보를 업데이트한다(S815). 즉, 기지국은 D2D 장치들로부터 수신한 D2D 전송 지원 여부에 대한 지시자 정보를 이용하여 D2D 장치들에 대한 리스트를 업데이트할 수 있으며, 또한 D2D 전송을 지원하는 장치들의 이동성 정보, 기하학적 정보 또는 좌표 정보 등을 이용하여 D2D 장치들을 재그룹핑(regrouping)한다.
기지국은 업데이트 된 D2D 장치의 그룹 정보를 전송 D2D 장치(장치 1)에 전송한다(S817). 이때, 기지국은 S801 단계에서 생성한 D2D 그룹 정보를 재전송할 수도 있으며, 이 경우 S815 단계를 생략될 수 있다. 이후, S805 단계 이하의 과정이 반복된다.
또한, 미리 정해진 재전송 횟수 혹은 일정 시간 동안 채널 측정 신호의 전송을 통해서도 수신 D2D 장치(장치 2)로부터 재전송 요청 메시지(또는 NACK 신호)를 수신한 전송 D2D 장치(장치 1)는 해당 수신 D2D 장치(장치 2)와 D2D 통신을 수행하기 위하여 기지국에 두 장치가 신호를 송수신하기 위한 채널 혹은 자원을 다시 요청할 수 있다. 전송 D2D 장치(장치 1)로부터 신호 전송을 위한 채널 혹은 자원에 대한 요청 신호를 수신한 기지국은 S809 단계를 통하여 전송 D2D 장치(장치 1)와 수신 D2D 장치(장치 2)에 할당 자원 정보, 채널 측정 신호(파일럿 신호 혹은 참조 신호 등) 정보, 전송 파워 정보 등을 전송하여 준다. 이처럼 기지국으로부터 정보를 수신한 전송 D2D 장치(장치 1)는 수신한 정보를 이용하여 채널 상태를 파악하여 D2D 통신을 수행한다. 그리고 상술한 바와 같이 전송 D2D 장치(장치 1)가 전송한 채널 측정 신호를 수신 D2D 장치(장치 2)가 수신하지 못한 경우에는 위와 같이 기지국에 채널 혹은 자원에 대한 요청 신호를 전송하여 S809 단계 이하의 과정을 반복하거나 S813 단계 이하의 과정을 반복할 수 있다.
2. 2. 6. D2D 통신 수행을 위한 제6 실시예
한편, 앞서 설명한 실시예들과 다르게 D2D 장치들에 대한 리스트 또는 D2D 장치의 그룹에 대한 정보의 생성은 D2D 전송을 수행하는 또는 수행하고자 하는 D2D 장치의 요청에 의하여 수행될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 D2D 통신을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, D2D 전송을 수행하고자 하는 전송 D2D 장치(장치 1)는 D2D 전송을 개시하기 위하여 기지국에 D2D 그룹 정보를 요청하는 메시지를 기지국에 전송한다(S901).
전송 D2D 장치(장치 1)로부터 D2D 그룹 정보 요청 메시지를 수신한 기지국은 해당 메시지를 전송한 전송 D2D 장치(장치 1)에 대한 D2D 그룹 정보를 생성한다(S903). 셀 내 D2D 장치 들에 대한 정보(장치 타입, D2D 전송 지원 여부 등)를 저장하고 있는 기지국은 전송 D2D 장치(장치 1)로부터 요청 메시지를 수신하면, 해당 전송 D2D 장치(장치 1)에 인접한 D2D들로 그룹핑을 하거나, 해당 전송 D2D 장치(장치 1)와 D2D 전송을 수행할 수 있는 D2D 장치들로 그룹핑할 수 있다. 즉, 기지국은 셀 내 존재하는 모든 D2D 장치들에 대한 그룹을 설정하지 않고, D2D 전송을 요청하는 메시지에 의하여 해당 메시지를 전송한 장치에 대한 그룹만을 설정할 수 있다.
D2D 그룹 정보 요청 메시지를 전송한 전송 D2D 장치(장치 1)에 대한 D2D 그룹 정보를 생성한 기지국은 전송 D2D 장치(장치 1)에 D2D 그룹 정보를 전송한다(S905). 이하, S907 단계 내지 S919 단계는 앞서 설명한 도 4에 따른 실시예의 S405 단계 내지 S417 단계와 동일하므로 설명을 생략한다. 또한, 본 실시예는 도 5 내지 도 8에 따른 실시예와 조합하여 수행될 수 있음은 물론이다. 즉, 전송 D2D 장치(장치 1) 또는 수신 D2D 장치(장치 2)가 기지국으로부터 수신하는 임계값을 이용하여 D2D 전송을 결정할 수 있으며, 전송 D2D 장치(장치 1)가 수신 D2D 장치(장치 2)로부터 일정 횟수 이상 혹은 일정 타이머 기간 동안 응답 메시지를 수신하지 못하거나 재전송 요청 메시지를 수신하면 다른 D2D 장치와의 D2D 전송을 개시할 수도 있다.
3. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 10을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(100)과 기지국(100) 영역 내에 위치한 다수의 D2D 장치(110)를 포함한다.
기지국(100)은 프로세서(processor, 101), 메모리(memory, 102) 및 RF부(radio frequency unit, 103)을 포함한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(101)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
D2D 장치(110)는 프로세서(111), 메모리(112) 및 RF부(113)을 포함한다. 프로세서(111)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(111)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(112)는 프로세서(111)와 연결되어, 프로세서(111)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(113)는 프로세서(111)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(102, 112)는 프로세서(101, 111) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(101, 111)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(100) 및/또는 D2D 장치(110)는 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 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 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.
본 발명의 무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방안은 예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 또는 IEEE 802 시스템에 적용될 수 있으며, 또한 이외에도 다양한 무선 접속 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (16)

  1. 장치 간 통신(device-to-device communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    제1 장치가 기지국에 상기 제1 장치의 장치 간 통신 지원 여부에 대한 지시 정보를 전송하는 단계;
    상기 제1 장치가 상기 기지국으로부터 장치 간 통신을 지원하는 장치들의 이동성 정보 및 위치 정보를 이용하여 장치 간 통신을 지원하는 장치들을 그룹핑한 그룹 정보를 수신하는 단계;
    상기 제1 장치가 상기 그룹 정보를 이용하여 장치 간 통신을 수행하고자 하는 제2 장치를 선택하는 단계; 및
    상기 제1 장치가 상기 선택된 제2 장치와 장치 간 통신을 수행하는 단계를 포함하는 장치 간 통신 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장치가 네트워크 진입 과정을 수행하는 중에 상기 지시 정보를 전송하는, 장치 간 통신 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장치가 아이들 모드(idle mode) 또는 수면 모드(sleep mode)로 모드 전환을 수행하기 전에 상기 지시 정보를 전송하는, 장치 간 통신 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장치가 상기 제1 장치에 할당된 IP(Internet Protocol) 주소를 상기 지시 정보와 함께 전송하는, 장치 간 통신 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장치가 상기 제2 장치에 장치 간 채널 상태를 측정하기 위한 측정 신호를 전송하는 단계;
    상기 제1 장치가 상기 제2 장치로부터 상기 측정 신호를 이용하여 상기 제1 장치와의 채널 상태를 측정한 채널 상태 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 장치가 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 제2 장치와의 장치 간 통신 수행 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 장치 간 통신 수행 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 장치가 상기 제2 장치로부터 상기 채널 상태 정보를 기 설정된 시간 내에 수신하지 못하거나 상기 제2 장치로부터 상기 측정 신호의 재전송을 요청하는 메시지를 수신하는 경우, 상기 제2 장치에 상기 측정 신호를 재전송하는 단계를 더 포함하는 장치 간 통신 수행 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 장치가 상기 측정 신호의 재전송을 기 설정된 횟수 이상 반복하는 경우, 상기 그룹 정보에서 장치 간 통신을 수행하고자 하는 장치를 재선택하는 단계를 더 포함하는 장치 간 통신 수행 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 장치가 상기 측정 신호의 재전송을 기 설정된 횟수 이상 반복하는 경우, 상기 기지국에 상기 그룹 정보의 업데이트를 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 장치 간 통신 수행 방법.
  9. 장치 간 통신(device-to-device communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 장치 간 통신을 수행하는 장치에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    기지국에 상기 장치의 장치 간 통신 지원 여부에 대한 지시 정보를 전송하고, 상기 기지국으로부터 장치 간 통신을 지원하는 장치들의 이동성 정보 및 위치 정보를 이용하여 장치 간 통신을 지원하는 장치들을 그룹핑한 그룹 정보를 수신하면, 상기 그룹 정보를 이용하여 장치 간 통신을 수행하고자 하는 제2 장치를 선택하며, 상기 선택된 제2 장치와 장치 간 통신을 수행하는 프로세서를 포함하는, 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    네트워크 진입 과정을 수행하는 중에 상기 지시 정보를 전송하는, 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    아이들 모드(idle mode) 또는 수면 모드(sleep mode)로 모드 전환을 수행하기 전에 상기 지시 정보를 전송하는, 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 장치에 할당된 IP(Internet Protocol) 주소를 상기 지시 정보와 함께 전송하는, 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 장치에 장치 간 채널 상태를 측정하기 위한 측정 신호를 전송하고, 상기 제2 장치로부터 상기 측정 신호를 이용하여 상기 장치와의 채널 상태를 측정한 채널 상태 정보를 수신하며, 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 제2 장치와의 장치 간 통신 수행 여부를 결정하는, 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 장치로부터 상기 채널 상태 정보를 기 설정된 시간 내에 수신하지 못하거나 상기 제2 장치로부터 상기 측정 신호의 재전송을 요청하는 메시지를 수신하는 경우, 상기 제2 장치에 상기 측정 신호를 재전송하는, 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 측정 신호의 재전송을 기 설정된 횟수 이상 반복하는 경우, 상기 그룹 정보에서 장치 간 통신을 수행하고자 하는 장치를 재선택하는, 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 측정 신호의 재전송을 기 설정된 횟수 이상 반복하는 경우, 상기 기지국에 상기 그룹 정보의 업데이트를 요청하는 메시지를 전송하는, 장치.
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