WO2013062351A1 - 무선통신 시스템에서 셀 간 d2d 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 셀 간 d2d 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2013062351A1
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terminal
cell
signal
communication
base station
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PCT/KR2012/008853
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French (fr)
Inventor
임동국
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for performing D2D communication between cells in a wireless communication system.
  • D2D communication is a distributed communication technology that directly passes traffic between adjacent nodes without using an infrastructure such as a base station.
  • each node such as a portable terminal finds another physically adjacent terminal on its own, establishes a communication session, and transmits traffic. Since D2D communication can solve the traffic overload problem by distributing the concentrated traffic to the base station, it has been spotlighted as an element technology of the next generation mobile communication technology after 4G. For this reason, standards organizations such as 3GPP and IEEE are promoting D2D communication standards based on LTE-A or Wi-Fi, and Qualcomm is developing proprietary D2D communication technology.
  • D2D communication is expected to not only contribute to improving the performance of mobile communication systems but also to create new communication services. It can also support services such as social network services or network games based on proximity.
  • the D2D link can be used as a relay to solve the connectivity problem of the shadow area terminal. As such, D2D technology is expected to provide new services in various fields.
  • device-to-device communication technologies such as infrared communication, ZigBee, radio frequency identification (RFID) and near field communication (NFC) based thereon are already widely used.
  • RFID radio frequency identification
  • NFC near field communication
  • An object of the present invention is to provide a method for performing D2D communication between cells in a wireless communication system.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus for performing D2D communication between cells in a wireless communication system.
  • a base station performs a device-to-device (D2D) communication between cells, the D2D terminal selected from the D2D terminal in the cell to which the base station belongs;
  • Receiving a third signal which is a signal for approving the inter-cell D2D communication from a base station belonging to the adjacent cell as a response to the second signal; And transmitting information on a resource allocated for communication between the D2D terminal in the cell and the selected D2D terminal according to the third signal to the D2D
  • the method may further include transmitting information on a D2D zone allocated for D2D communication to the terminal in the cell, wherein the selected D2D terminal may be a terminal selected through a D2D terminal search through the D2D zone.
  • the information on the selected D2D terminal may include at least one of a cell identifier (ID) or a base station identifier of a cell to which the selected D2D terminal belongs, and the identifier of the selected D2D terminal, wherein the second signal is in the cell.
  • ID cell identifier
  • a base station identifier of a cell to which the selected D2D terminal belongs
  • the identifier of the selected D2D terminal wherein the second signal is in the cell.
  • reference sequence information a cyclic shift value, a hopping index, and a D2D request indicator indicating the D2D communication request. It may include.
  • a base station performs device-to-device (D2D) communication between cells, for a D2D terminal selected from a D2D terminal in a cell to which the base station belongs.
  • Receiving a first signal which is a D2D communication request signal including information
  • Transmitting a second signal which is a signal for requesting inter-cell D2D communication, to a base station of a neighboring cell to which the D2D terminal belongs according to the first signal
  • Receiving a third signal which is a signal for approving the inter-cell D2D communication from a base station belonging to the adjacent cell as a response to the second signal; And transmitting information on a resource allocated for communication between the D2D terminal in the cell and the selected D2D terminal according to the third signal to the D2D terminal in the cell, wherein the first signal is selected.
  • the D2D user equipment may further include information indicating that the D2D user equipment belongs to a neighboring cell.
  • a base station performs a device-to-device (D2D) cell-to-cell communication in a wireless communication system to achieve the above technical problem, requesting D2D communication from the D2D terminal in the cell
  • D2D device-to-device
  • Receiving a first signal that is a signal to make Determining a D2D terminal to perform D2D communication with the D2D terminal in the cell based on the received first signal; Determining whether the determined D2D terminal is a D2D terminal in a cell to which the base station belongs or a D2D terminal of an adjacent cell; And transmitting a second signal, which is a signal for requesting inter-cell D2D communication, to a base station belonging to the neighboring cell when the determined D2D terminal is the D2D terminal of the neighboring cell.
  • D2D device-to-device
  • the third signal As a response to the second signal, from the base station of the neighboring cell, the third signal, the signal for approving the inter-cell D2D communication. And transmitting allocation information about a resource for performing D2D communication with the determined D2D terminal of the neighboring cell to the D2D terminal in the cell, wherein the first signal includes at least one requesting D2D communication to the D2D terminal in the cell. It may include information on the D2D terminal.
  • a base station for performing device-to-device (D2D) communication between cells in a wireless communication system includes: a D2D terminal selected from a D2D terminal within a cell to which the base station belongs; A receiver configured to receive a first signal, the first signal being a D2D communication request signal comprising information about; A processor configured to determine whether the selected D2D terminal is a D2D terminal in a cell to which the base station belongs by using the information on the selected D2D terminal; And a transmitter configured to transmit a second signal, which is a signal for requesting inter-cell D2D communication, to a base station belonging to the neighboring cell when the selected D2D terminal is a D2D terminal belonging to the neighboring cell.
  • D2D device-to-device
  • the transmitter is in communication with the selected D2D terminal in the cell and the selected D2D terminal according to the third signal. It is configured to further transmit information about the resources allocated for the D2D terminal in the cell.
  • a base station performing device-to-device (D2D) communication between cells in a wireless communication system is a signal for requesting D2D communication from a D2D terminal in a cell.
  • a receiver configured to receive a first signal; Determine a D2D terminal to perform D2D communication with the D2D terminal in the cell based on the received first signal, and determine whether the determined D2D terminal is a D2D terminal in a cell to which the base station belongs or a D2D terminal of an adjacent cell;
  • a configured processor And a transmitter configured to transmit a second signal which is a signal for requesting inter-cell D2D communication to a base station belonging to the neighboring cell when the determined D2D terminal is determined to be the D2D terminal of the neighboring cell by the processor.
  • the receiver is configured to further receive a third signal, which is a signal for approving the inter-cell D2D communication, from the base station of the neighboring cell as a response to the second signal, wherein the transmitter sends a D2D terminal in the cell to the determined neighboring cell.
  • the D2D terminal may be configured to further transmit allocation information about a resource for performing D2D communication, and the first signal may include information on at least one D2D terminal that has requested D2D communication from the D2D terminal in the cell.
  • a base station for performing device-to-device (D2D) communication between cells in a wireless communication system is selected from a D2D terminal within a cell to which the base station belongs.
  • Receives a first signal which is a D2D communication request signal including information about a D2D terminal
  • transmits a second signal which is a signal for requesting inter-cell D2D communication, to a base station of an adjacent cell to which the D2D terminal belongs according to the first signal.
  • the processor may include a processor configured to transmit information about a resource allocated for communication between terminals to a D2D terminal in the cell.
  • D2D communication between cells may also be efficiently performed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram for describing a method in which cell-to-cell D2D terminals communicate in a cellular network.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a process for performing inter-cell cooperative D2D operation according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a process for performing inter-cell cooperative D2D operation according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a process for performing cooperative D2D operation between cells according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • AP Access Point
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • 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) employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink as part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more base stations. It may include a terminal.
  • the base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 175, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas. Accordingly, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150.
  • Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • the "D2D terminal” to be described below refers to a terminal capable of D2D communication by supporting direct communication between terminals in a wireless communication system (or cellular network) such as 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 system, and the like.
  • a terminal in a cell in a cellular network may access a base station in order to perform communication, receive control information for exchanging data with the base station, and then exchange data with the base station. That is, since the terminal transmits and receives data through the base station, in order to transmit data to another terminal, 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.
  • the base station since one terminal may transmit data only through a base station in order to transmit data to another terminal, the base station performs scheduling for channels and resources for data transmission and reception and transmits the scheduling information to each terminal.
  • D2D UEs can reduce the burden of the base station scheduling in that the data can be directly transmitted and received without passing through the base station.
  • the D2D UE can identify other D2D UEs that exist around the user through discovery.
  • the D2D UE performing D2D discovery is located at a cell edge of the cellular network, the D2D UE is located in an adjacent cell through the discovery.
  • the D2D terminal can be identified. Since the D2D user equipment receives the control signaling for the D2D communication from the base station to perform the D2D communication, a cooperative operation with a neighboring base station is required to transmit and receive data through the D2D communication to the D2D user equipment located in another cell. .
  • the present invention defines and describes a collaborative D2D operation for efficient data transmission and reception between inter-cell D2D terminals.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram for describing a method in which cell-to-cell D2D terminals communicate in a cellular network.
  • Embodiment 1 Cooperative D2D Operation in a Scenario that Allows Discovery Between D2D Terminals (or Peers) in Different Cells and Allows D2D Communication
  • the D2D terminal 1 210 performs a D2D discovery to identify the D2D terminal 220 located in the vicinity.
  • a discovery signal should be received between 210 and 220 between two D2D terminals located in different cells. Therefore, regardless of the cell 230 where the D2D device 1 210 is located, the cell common D2D zone (or inter-cell common D2D) is used to search for and identify the D2D device 2 220 that the D2D device 1 210 is in the vicinity.
  • a zone May be referred to as a zone
  • the base station may allocate such a cell common D2D zone to the D2D UEs.
  • a cell common D2D zone is a D2D dedicated zone, and all D2D UEs in the D2D dedicated zone period may search regardless of the cell.
  • the base stations (base station 1 250 and base station 2 260) of each cell 230 and 240 have a cell common (D2D zone for D2D UE discovery).
  • the cell common configuration enables the D2D UE of another cell located within a discovery range to be searched, and the D2D UE of each cell receives information on a cell common D2D zone from a serving base station through a broadcast signal or a broadcast channel. can do.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a process for performing inter-cell cooperative D2D operation according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 may receive information on a cell common D2D zone (or D2D zone) from the base station 1 and the base station 2 corresponding to the serving base station, respectively (S310). Subsequently, the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 may identify the D2D terminals located nearby by transmitting and receiving a discovery signal through the cell common D2D zone allocated from the base station (S320).
  • the D2D UEs are used to determine whether the D2D UEs located in the neighboring cell are D2D UEs in the serving cell or D2D UEs in the neighbor cell, and the D2D identification signal (or D2D discovery signal) transmitted by the D2D UEs is determined by the D2D UE.
  • the D2D identification signal or D2D discovery signal
  • the cell ID of the cell 230 to which the D2D UE currently belongs and the current status of the D2D UE may be transmitted.
  • the discovery signal transmitted by the D2D terminal includes the cell ID, the D2D terminal receiving the discovery signal can identify the identifier of the neighboring D2D terminal and the cell or serving base station to which the corresponding D2D terminal belongs.
  • the transmitting D2D terminal selecting the D2D terminal to perform the D2D communication among the neighboring D2D terminals identified through the D2D discovery process may have information on the receiving D2D terminal (for example, STID (Station ID) or C-RNTI of the receiving D2D terminal). It may transmit to the serving base station through a D2D communication request signal including a Cell-Radio Network Temporary Identifier, a cell ID to which the receiving D2D terminal belongs, and a status of the receiving D2D terminal (S330).
  • the D2D terminal 1 selects a receiving D2D terminal and transmits a D2D communication request signal to the base station 1 corresponding to the serving base station.
  • a base station (for example, base station 1 in FIG. 3) that receives information on a receiving D2D terminal to perform D2D communication through a D2D communication request signal, which is a signal for requesting D2D communication, from a D2D terminal in a cell is selected.
  • the cell ID of the D2D terminal (eg, the D2D terminal 2) may be checked (S340). It is determined whether the selected receiving D2D UE is in its own cell or another cell, and if the receiving D2D UE belongs to another cell (or an adjacent cell), an inter-cell D2D communication request signal for performing D2D operation (inter- The cell D2D request signal (IDRS) may be transmitted to the serving base station of the corresponding receiving D2D terminal (in FIG. 3, the serving base station 2 of the D2D terminal is base station 2) (S350).
  • IDRS inter-cell D2D communication request signal
  • the inter-cell D2D request signal (IDRS) transmitted by the base station 1 includes a D2D terminal identifier (an identifier of a transmitting D2D terminal (D2D terminal 1) and a receiving D2D terminal (D2D terminal 2)). At least one of the allocation resource information, a reference sequence, a cyclic shift value, a hopping index, and a D2D request indicator indicating a D2D communication request) may be included and transmitted. .
  • the base station i.e., base station 2 receiving this information from the base station of the neighboring cell (i.e., base station 1) determines the current transmission status of the requested D2D performing D2D terminal and transmits the D2D communication transmitted by the base station (base station 1) of the neighboring cell. It decides whether to allocate for the proposed resource or band.
  • the base station 2 confirms the determination of the inter-cell D2D acknowledgment signal.
  • the inter-cell D2D confirm signal may be used to transmit to the neighbor base station (base station 1) (S360).
  • the inter-cell D2D acknowledgment signal (ICDCS) may be expressed and transmitted as Acknowledgement / Negative acknowledgment (ACK / NACK), or may be transmitted including a D2D acknowledgment indicator, resource information (channel or band index), start timing information, and the like. .
  • the base station 2 that has transmitted the inter-cell D2D acknowledgment signal (ICDCS) to the neighbor base station (base station 1) may perform the following operation to perform D2D communication.
  • the D2D performing terminal is in an idle state (idle status) to transmit a D2D paging signal to the D2D terminal 2 in order to perform D2D communication with the D2D terminal 1 of the neighboring cell to change the mode of the D2D terminal 2 (mode change).
  • D2D resource allocation (RA) is also transmitted to the D2D user equipment 2 (S370).
  • the base station 1 receiving the inter-cell D2D acknowledgment signal (ICDCS) from the base station 2, the D2D resource information, transmission timing information, reference signal obtained by receiving the inter-cell D2D acknowledgment signal (ICDCS) to the D2D terminal 1 to perform the D2D communication Information may be transmitted (S380).
  • the D2D user equipment may set a transmission power, a multiple input multiple output (MIMO), a modulation and coding scheme (MCS), a procoding matrix index (PMI), and the like for D2D transmission by measuring a channel.
  • MIMO multiple input multiple output
  • MCS modulation and coding scheme
  • PMI procoding matrix index
  • the D2D terminal 1 may perform D2D communication for transmitting a pilot signal and data to the D2D terminal 2.
  • FIG. 3 illustrates that the cell ID of the receiving D2D terminal selected by the base station (for example, base station 1) is compared with the cell ID to which the base station 1 belongs in step S340, this may be performed by the D2D terminal. That is, the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 may select the receiving D2D terminal in the process of searching for the neighboring D2D terminal in step S320, and compare whether the cell ID of the selected receiving D2D terminal is the same as the cell ID of the cell to which it belongs. have. Thereafter, in step S330, when the D2D terminal 1 transmits the D2D communication request signal to the base station 1, the D2D communication request signal may include the comparison result in the D2D communication request signal.
  • the D2D communication request signal may include the comparison result in the D2D communication request signal.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a process for performing inter-cell cooperative D2D operation according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the D2D terminal 1 may receive information on a cell common D2D zone (or D2D zone) from the base station 1 serving as the serving base station, and the D2D terminal 2 and the D2D terminal 3 serving as the serving base station 2 (S410). ). Thereafter, the D2D UE 1, the D2D UE 2, and the D2D UE 3 perform a process of searching for D2D UEs located in the vicinity of each other (S420). The D2D terminal 2 that has detected the D2D terminals located in the vicinity through the search may receive a D2D communication request signal transmitted by the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 located in the surrounding (S430).
  • a cell common D2D zone or D2D zone
  • the decoding feasibility of the D2D communication request signal transmitted from different cells is transmitted.
  • a zone may be required, and the D2D communication request signals may be transmitted through the cell common D2D communication request signal transmission zone.
  • the D2D terminal 2 may measure the D2D communication request signal, and may create a list of information on the terminals (D2D terminal 1 and D2D terminal 3) requesting the D2D communication (S440). In addition, the D2D terminal 2 may transmit a D2D communication request signal (DRS) to the base station 2 serving as the serving base station (S450). In this case, the D2D communication request signal (DRS) may include a list prepared by the D2D terminal 2.
  • the base station 2 may first determine a D2D terminal suitable for the D2D terminal from the list (S460). At this time, the base station may determine the D2D terminal in consideration of the QoS, the received signal strength indicator (RSSI), the signal-to-noise ratio (SNR), and the interference level included in the list transmitted by the D2D terminal. Subsequently, the base station 2 may check the cell ID of the cell to which the determined D2D UE belongs to determine the base station to which the determined D2D UE belongs (S465).
  • the base station 2 may check the cell ID of the cell to which the determined D2D UE belongs to determine the base station to which the determined D2D UE belongs (S465).
  • the base station 2 is a cell-to-cell D2D communication request signal for requesting cell-to-cell D2D communication to the base station 1 which is the base station of the neighboring cell ( IDRS) is transmitted (S470).
  • the base station 1 transmits a D2D communication request signal (D2D_Ind) to the D2D terminal 3 (S470).
  • the base station 1 transmits the inter-cell D2D confirmation signal (inter_D2D_confirm) confirming that the inter-cell D2D communication is allowed as the response to the inter-cell D2D communication request signal to the base station 2 (S475), and the D2D terminal 1 transmits the D2D communication.
  • the D2D resource allocation information (D2D RA) can be transmitted (S480).
  • the base station 2 may also transmit the D2D resource allocation information to the D2D terminal 2 after receiving the D2D confirmation signal between cells (S480).
  • the D2D terminal 1 may perform D2D communication by transmitting a reference signal (pilot), data, etc. to the D2D terminal 2 through the allocated D2D zone (S485).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a process for performing cooperative D2D operation between cells according to Embodiment 1 of the present invention.
  • D2D terminal 1 receives information on a cell common D2D zone (or D2D zone) from base station 1, which is a serving base station, and D2D terminal 2 and D2D terminal 3, from base station 2, which is a serving base station. It may be (S510). Thereafter, the D2D terminal 1, the D2D terminal 2, and the D2D terminal 3 perform a process of searching for the D2D terminals located in the vicinity (S520). The D2D terminal 2 that has detected the D2D terminals located in the vicinity through the search may receive a D2D communication request signal transmitted by the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 located in the surrounding (S530).
  • D2D communication request signal transmitted by the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 located in the surrounding (S530).
  • the decoding feasibility of the D2D communication request signal transmitted from different cells is transmitted.
  • a zone may be required, and the D2D communication request signals may be transmitted through the cell common D2D communication request signal transmission zone.
  • the D2D terminal 2 may measure the D2D communication request signal, and may generate information on the terminals (D2D terminal 1 and D2D terminal 3) requesting the D2D communication as a list (S540).
  • a D2D terminal (D2D link) suitable for the D2D terminal may be determined based on the D2D list information directly generated by the D2D terminal 2 (S550).
  • the base station may determine the D2D terminal in consideration of the QoS, the received signal strength indicator (RSSI), the signal-to-noise ratio (SNR), and the interference level included in the list transmitted by the D2D terminal.
  • the D2D terminal 2 may transmit a D2D communication request signal (DRS) to the base station 2 serving as the serving base station (S560).
  • the D2D communication request signal (DRS) may include information on the D2D terminal (that is, the D2D linked terminal) determined by the D2D terminal 2.
  • the base station 2 may check the cell ID of the cell to which the determined D2D UE belongs to determine the base station to which the determined D2D UE belongs (S565). Subsequent processes of S570 to S585 are the same as those of S470 to S485 described with reference to FIG. 4.
  • Embodiment 2 D2D Operation Method of Restricting Peer Discovery (D2D UE Discovery) Within a Cell
  • Embodiment 2 of the present invention peer discovery may not be allowed between terminals in different cells. That is, the peer discovery zone may be orthogonally allocated to the inter-cell cooperation. At this time, as a method of orthogonal allocation, a method of (1) implicitly assigning a function of a cell ID or the like by a cooperation based on signaling between base stations may be considered.
  • Embodiment 3 A method of using a cell-to-cell D2D UE discovery and a cell-to-cell D2D UE discovery according to Embodiment 2
  • Peer discovery may be performed and subsequent procedures determined according to the zones may be performed.
  • the base station determines a configuration for each D2D UE for an inter-cell peer discovery zone and an intra-cell peer discovery zone, or the D2D UE is determined. Allow the base station to make a request.
  • the zones may be mapped and performed according to the characteristics of the D2D communication service.
  • the D2D UE performs two methods by performing the inter-cell peer discovery process according to the first embodiment through the inter-cell peer discovery zone and the intra-cell peer discovery process according to the second embodiment through the intra-cell peer discovery zone. For example, D2D communication can be performed.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a method for performing cell-to-cell D2D communication in a wireless communication system and an apparatus therefor may be industrially used in various communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A, and IEEE 802.

Abstract

본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 셀 간 D2D 통신을 수행하는 방법은, 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계; 상기 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 선택된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말인지 여부를 판단하는 단계; 상기 선택된 D2D 단말이 인접 셀 내에 속한 D2D 단말인 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하는 단계; 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 셀 간 D2D 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 태블릿 PC가 보급되고 고용량 멀티미디어 통신이 활성화되면서 모바일 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로 모바일 트래픽의 증가 추세가 해마다 약 2배 정도의 트래픽 증가가 예상된다. 이러한 모바일 트래픽의 대부분은 기지국을 통해 전송되고 있기 때문에 통신 서비스 사업자들은 당장 심각한 망 부하 문제에 직면해 있다. 이에 통신 사업자들은 증가하는 트래픽을 처리하기 위해 망 설비를 증가하고, 모바일 WiMAX, LTE(Long Term Evolution)와 같이 많은 양의 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 이동통신 표준을 서둘러 상용화해왔다. 하지만 앞으로 더욱 급증하게 될 트래픽의 양을 감당하기 위해서는 또 다른 해결책이 필요한 시점이다.
기기 간 직접(device-to-device, D2D) 통신은 기지국과 같은 기반 시설을 이용하지 않고 인접한 노드 사이에 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기술이다. D2D 통신 환경에서 휴대 단말 등 각 노드는 스스로 물리적으로 인접한 다른 단말을 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽을 전송한다. 이처럼 D2D 통신은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있기 때문에 4G 이후의 차세대 이동통신 기술의 요소 기술로써 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 3GPP나 IEEE 등의 표준 단체는 LTE-A 나 Wi-Fi에 기반하여 D2D 통신 표준 제정을 추진하고 있으며, 퀄컴 등에서도 독자적인 D2D 통신 기술을 개발하고 있다.
D2D 통신은 이동통신 시스템의 성능을 높이는데 기여할뿐만 아니라 새로운 통신 서비스를 창출할 것으로도 기대된다. 또한 인접성 기반의 소셜 네트워크 서비스나 네트워크 게임 등의 서비스를 지원할 수 있다. D2D 링크를 릴레이로 활용하여 음영지역 단말의 연결성 문제를 해결할 수도 있다. 이처럼 D2D 기술은 다양한 분야에서 새로운 서비스를 제공해 줄 것으로 예상된다.
사실 적외선 통신, ZigBee, RFID(radio frequency identification)와 이에 기반한 NFC(near field communi- cations) 등의 기기 간 통신 기술은 이미 널리 사용되고 있다. 하지만 이 기술들은 굉장히 제한적인 거리(1m 내외) 내에서 특수한 목적의 통신만을 지원하기 때문에 엄밀하게는 기지국의 트래픽을 분산시키는 D2D 통신 기술로 분류하기 어려운 면이 있다.
지금까지 D2D 통신에 대해 설명하였으나, 셀 간에 D2D 통신을 수행하기 위한 자원 할당 프로세스, 셀 간 D2D 통신 수행 과정 등에서는 전혀 연구된 바가 없었다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D 통신을 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 다른 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D 통신을 수행하는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기지국이 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 방법은, 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계; 상기 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 선택된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말인지 여부를 판단하는 단계;상기 선택된 D2D 단말이 인접 셀 내에 속한 D2D 단말인 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하는 단계; 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 셀 내 단말로 D2D 통신을 위해 할당된 D2D 존에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 선택된 D2D 단말은 상기 D2D 존을 통한 D2D 단말 탐색을 통해 선택된 단말일 수 있다. 상기 선택된 D2D 단말에 대한 정보는 상기 선택된 D2D 단말이 속한 셀의 셀 식별자(identifier, ID) 혹은 기지국 식별자와 상기 선택된 D2D 단말의 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 제 2 신호는 상기 셀 내 D2D 단말 식별자, 상기 선택된 D2D 단말, 식별자), 참조 시퀀스(reference sequence) 정보, 순환 천이값(cyclic shift value), 호핑 인덱스(hopping index) 및 상기 D2D 통신 요청을 지시하는 D2D 요청 지시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 D2D 존은 셀 간 공통 D2D 존에 해당할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 일 실시형태로서 기지국이 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 방법은, 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계; 상기 제 1 신호에 따라 상기 D2D 단말이 속한 인접 셀의 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하는 단계; 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제 1 신호는 상기 선택된 D2D 단말이 인접 셀 내에 속한 D2D 단말임을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태로서 무선통신 시스템에서 기지국이 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 방법은, 셀 내 D2D 단말로부터 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계; 상기 수신한 제 1 신호에 기초하여 상기 셀 내 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 D2D 단말을 결정하는 단계; 상기 결정된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내의 D2D 단말인지 인접 셀의 D2D 단말인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 결정된 D2D 단말이 상기 인접 셀의 D2D 단말인 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀의 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 및 상기 셀 내 D2D 단말에게 상기 결정된 인접 셀의 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 자원에 대한 할당 정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 신호는 상기 셀 내 D2D 단말에게 D2D 통신을 요청한 적어도 하나의 D2D 단말에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시형태로서 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 기지국은, 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 상기 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 선택된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말인지 여부를 판단하도록 구성된 프로세서; 상기 선택된 D2D 단말이 인접 셀 내에 속한 D2D 단말인 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되, 상기 수신기는 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 더 수신하도록 구성되고, 상기 송신기는 상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 더 전송하도록 구성된다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시형태로서 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 기지국은, 셀 내 D2D 단말로부터 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 1 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 상기 수신한 제 1 신호에 기초하여 상기 셀 내 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 D2D 단말을 결정하고, 상기 결정된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내의 D2D 단말인지 인접 셀의 D2D 단말인지 여부를 판단하도록 구성된 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 상기 결정된 D2D 단말이 상기 인접 셀의 D2D 단말인 것으로 판단된 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되, 상기 수신기는 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀의 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 더 수신하도록 구성되며, 상기 송신기는 상기 셀 내 D2D 단말에게 상기 결정된 인접 셀의 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 자원에 대한 할당 정보를 더 전송하도록 구성되고, 상기 제 1 신호는 상기 셀 내 D2D 단말에게 D2D 통신을 요청한 적어도 하나의 D2D 단말에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시형태로서 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 기지국은, 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하고, 상기 제 1 신호에 따라 상기 D2D 단말이 속한 인접 셀의 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하며, 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하고, 그리고 상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 전송하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양할 실시예들에 따라, 셀 간의 D2D 통신도 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 셀룰러 네트워크에서 셀 간 D2D 단말들이 통신을 수행하는 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 셀 간 협력 D2D 동작을 수행하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4은 본 발명의 실시예 1에 따른 셀 간 협력 D2D 동작을 수행하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 셀 간 협력 D2D 동작을 수행하기 위한 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
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. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
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. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 IEEE 802.16 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용가능하다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
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 사용될 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)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)(D2D 단말을 포함)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
이하에서 설명할 "D2D 단말"은 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 시스템 등과 같은 무선통신 시스템(혹은 셀룰러 네트워크)에서 단말 간 직접 통신을 지원하여 D2D 통신이 가능한 단말을 일컫는다. 일반적으로 셀룰러 네트워크에서 셀 내에 존재하는 단말은 통신을 수행하기 위하여 기지국에 접속(access)하여 기지국과 데이터를 주고 받기 위한 제어 정보를 수신한 다음에 기지국과 데이터를 주고 받을 수 있다. 즉 단말은 기지국을 통해서 데이터를 송수신하기 때문에 다른 단말에게 데이터를 전송하기 위해서는 자신의 데이터를 기지국에 전송하고 이를 수신한 기지국은 수신한 데이터를 다른 단말에게 전송하여 준다. 이와 같이, 한 단말이 다른 단말에게 데이터를 전송하려면 기지국을 통해서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 기지국은 데이터 송수신을 위한 채널 및 자원에 대한 스케줄링을 수행하며 상기 스케줄링 정보를 각 단말에게 전송하여 주어야 한다. 그러나, D2D 단말 끼리는 기지국을 거치고 않고 직접 데이터의 송수신이 가능하다는 점에서 기지국 스케줄링의 부담을 덜어줄 수 있다.
D2D 단말은 탐색(discovery)를 통해서 자기 주변에 존재하는 다른 D2D 단말들을 파악할 수 있는데, D2D 탐색을 수행하는 D2D 단말이 셀룰러 네트워크의 셀 경계(edge)에 위치하는 경우에는 탐색을 통하여 인접 셀에 위치하는 D2D 단말을 파악할 수 있다. D2D 단말은 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 제어 시그널링을 수신하여 D2D 통신을 수행하므로 다른 셀에 위치한 D2D 단말에 D2D 통신을 통하여 데이터를 송수신하기 위해서는 인근에 있는 기지국과의 협력 동작(coordinated operation)이 필요하다. 본 발명에서는 셀 간의(inter-cell) D2D 단말간의 효율적인 데이터 송수신을 위한 협력 D2D 동작(collaborative D2D operation)에 대해 정의하고 설명한다.
도 2는 셀룰러 네트워크에서 셀 간 D2D 단말들이 통신을 수행하는 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
실시예 1: 서로 다른 셀의 D2D 단말(혹은 피어(peer)) 간에 탐색을 허용하고 D2D 통신을 허용하는 시나리오에서의 협력 D2D 동작
D2D 단말 1(210)은 주변에 위치하는 D2D 단말(220)을 파악하기 위하여 D2D 탐색을 수행한다. 이때 셀(230) 경계에 존재하는 D2D 단말 1(210)이 인접 셀(240)에 존재하는 D2D 단말들(도 2에서는 D2D 단말 2(220)만 예시적으로 도시하였고 그 이상의 복수의 D2D 단말들이 존재할 수 있다)을 탐색하기 위해서는 서로 다른 셀에 위치하는 두 D2D 단말 간(210, 220)에 탐색 신호(discovery signal)을 수신하여야 한다. 따라서 D2D 단말 1(210)이 위치하는 셀(230)에 관계없이 D2D 단말 1(210)이 주변에 존재하는 D2D 단말 2(220)를 탐색하여 파악하기 위해서 셀 공통 D2D 존(혹은 셀 간 공통 D2D 존이라고 호칭될 수도 있음)을 이용할 수 있고, 기지국은 이러한 셀 공통 D2D 존을 D2D 단말들에게 할당해 줄 수 있다. 이러한 셀 공통 D2D 존은 D2D 전용 존(dedicated zone)이며, D2D 전용 존 구간에서 모든 D2D 단말들은 셀에 관계없이 탐색을 수행할 수 있다.
따라서 서로 다른 셀 내에 존재하는 D2D 단말 간 D2D 통신을 수행하기 위하여 각 셀(230, 240)의 기지국(기지국 1(250), 기지국 2(260))은 D2D 단말 탐색을 위한 D2D 존을 셀 공통(cell common)하게 구성함으로써 탐색 범위(discovery range) 내에 위치한 다른 셀의 D2D 단말을 탐색 할 수 있으며 각 셀의 D2D 단말은 서빙 기지국으로부터 방송 신호 또는 방송 채널 등을 통하여 셀 공통 D2D 존에 대한 정보를 수신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 셀 간 협력 D2D 동작을 수행하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, D2D 단말 1, D2D 단말 2는 각각 서빙 기지국에 해당하는 기지국 1, 기지국 2로부터 셀 공통 D2D 존(혹은 D2D 존)에 대한 정보를 수신할 수 있다(S310). 이후, D2D 단말 1, D2D 단말 2는 기지국으로부터 할당받은 셀 공통 D2D 존을 통하여 탐색 신호를 송수신 함으로써 주변에 위치한 D2D 단말들을 파악할 수 있다(S320). 이때 D2D 단말들은 주변에 위치한 D2D 단말들이 서빙 셀에 존재하는 D2D 단말인지 혹은 인접 셀에 존재하는 D2D 단말인지를 판별하기 위하여, D2D 단말이 전송하는 D2D 식별 신호(혹은 D2D 탐색 신호)는 D2D 단말의 식별자(identifier, ID) 뿐만 아니라 D2D 단말이 현재 속해 있는 셀(230)의 셀 ID, 그리고 현재 D2D 단말의 상태(status) 등을 포함하여 전송할 수 있다. 이와 같이, D2D 단말이 전송한 탐색 신호가 셀 ID를 포함하기 때문에 상기 탐색 신호를 수신한 D2D 단말은 주변에 있는 D2D 단말의 식별자 및 해당 D2D 단말이 속해 있는 셀 또는 서빙 기지국을 파악할 수 있다.
이와 같이, D2D 탐색 과정을 통해서 파악한 인접 D2D 단말 중에서 D2D 통신을 수행할 D2D 단말을 선택한 전송 D2D 단말은 수신 D2D 단말에 대한 정보(예를 들어, 수신 D2D 단말의 STID(Station ID) 혹은 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier), 수신 D2D 단말이 속한 셀 ID, 수신 D2D 단말의 상태(status) 등)를 포함하는 D2D 통신 요청 신호를 통하여 서빙 기지국에 전송할 수 있다(S330). 도 3에서는 D2D 단말 1이 수신 D2D 단말을 선택하여 서빙 기지국에 해당하는 기지국 1로 D2D 통신 요청 신호를 전송하고 있다.
한편, 셀 내 D2D 단말로부터 D2D 통신을 요청하는 신호인 D2D 통신 요청 신호를 통하여 D2D 통신을 수행할 수신 D2D 단말에 대한 정보를 수신한 기지국(예를 들어, 도 3에서의 기지국 1)은 선택된 수신 D2D 단말(예를 들어, D2D 단말 2)의 셀 ID를 체크할 수 있다(S340). 선택된 수신 D2D 단말이 자신의 셀에 있는지 아니면 다른 셀에 있는지를 판별하고, 만약 수신 D2D 단말이 다른 셀(혹은 인접 셀)에 속한 경우라면 D2D 동작을 수행하기 위한 셀 간 D2D 통신 요청 신호(inter-cell D2D request signal, IDRS)을 해당 수신 D2D 단말의 서빙 기지국(도 3에서는 D2D 단말의 2의 서빙 기지국은 기지국 2)으로 전송해 줄 수 있다(S350).
이때 기지국 1이 전송하는 셀 간 D2D 통신 요청 신호(inter-cell D2D request signal, IDRS)에는 D2D 단말 식별자(전송 D2D 단말(D2D 단말 1) 및 수신 D2D 단말(D2D 단말 2)의 식별자), 제안하는 할당 자원 정보, 참조 시퀀스(reference sequence), 순환 천이값(cyclic shift value), 호핑 인덱스(hopping index), D2D 통신 요청을 지시하는 D2D 요청 지시자) 등 중에서 적어도 하나의 정보가 포함되어 전송될 수 있다.
인접 셀의 기지국(즉, 기지국 1)으로부터 이러한 정보를 수신한 기지국(즉, 기지국 2)은 요청 받은 D2D 수행 D2D 단말의 현재 전송 상태를 파악하고 인접 셀의 기지국(기지국 1)이 전송한 D2D 통신을 위해 제안하는 자원 또는 대역에 대해 할당할지 여부를 결정한다.
D2D 단말이 D2D 통신을 수행할 수 있고 또한 D2D 통신을 위해서 인접 셀의 기지국(기지국 1)이 제안한 자원 혹은 대역을 할당하여 줄 수 있는 경우에는 기지국 2는 상기 결정에 대한 확인을 셀 간 D2D 확인 신호(inter-cell D2D confirm signal, ICDCS)를 이용하여 인접 기지국(기지국 1)에 전송할 수 있다(S360). 이때, 셀 간 D2D 확인 신호(ICDCS)는 Acknowledgement/Negative acknowledgement (ACK/NACK)으로 표현되어 전송되거나, D2D 확인 지시자, 자원 정보(채널 혹은 대역 인덱스), 시작 타이밍 정보 등을 포함하여 전송될 수 있다.
인접 기지국(기지국 1)에 셀 간 D2D 확인 신호(ICDCS)를 전송한 기지국 2는 D2D 통신을 수행하기 위하여 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다. 우선 D2D 수행 단말이 유휴 상태(idle status)에 있는 경우에 인접 셀의 D2D 단말 1과 D2D 통신을 수행하기 위하여 D2D 페이징 신호를 D2D 단말 2에게 전송하여 D2D 단말 2의 모드 변경(mode change)을 하도록 하며, D2D 통신 수행을 위해서 할당한 자원/대역에 대한 정보(D2D RA(resource allocation))도 상기 D2D 단말 2에게 전송하여 준다(S370).
또한, 기지국 2로부터 셀 간 D2D 확인 신호(ICDCS)를 수신한 기지국 1은 D2D 통신을 수행하려는 D2D 단말 1에게 셀 간 D2D 확인 신호(ICDCS) 수신을 통해 얻은 D2D 자원 정보, 전송 타이밍 정보, 참조신호 정보 등을 전송하여 줄 수 있다(S380). 이러한 참조신호 전송을 통해 D2D 단말은 채널을 측정함으로써 D2D 전송을 위한 전송 전력, MIMO(Multiple Input Multiple Output), MCS(Modulation and Coding Scheme), PMI(Procoding Matrix Index) 등을 설정할 수도 있다.
이후 D2D 단말 1은 D2D 단말 2로 참조신호(pilot signal) 및 데이터를 전송하는 D2D 통신을 수행할 수 있다.
한편, 도 3에서는 S340 단계에서 기지국(예를 들어, 기지국 1)이 선택된 수신 D2D 단말의 셀 ID가 기지국 1이 속한 셀 ID와 비교하는 것으로 설명하고 있으나, 이는 D2D 단말에서 수행될 수도 있다. 즉, D2D 단말 1과 D2D 단말 2는 S320 단계에서 인접 D2D 단말의 탐색하는 과정에서 수신 D2D 단말을 선택할 수 있고, 선택된 수신 D2D 단말의 셀 ID가 자신이 속한 셀의 셀 ID와 같은지 여부를 비교할 수 있다. 이 후, S330 단계에서 D2D 단말 1이 기지국 1로 D2D 통신 요청 신호를 전송하는 경우에 D2D 통신 요청 신호에 그 비교 결과를 포함하여 전송할 수 있다.
도 4은 본 발명의 실시예 1에 따른 셀 간 협력 D2D 동작을 수행하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, D2D 단말 1은 서빙 기지국인 기지국 1로부터, D2D 단말 2 및 D2D 단말 3은 서빙 기지국인 기지국 2로부터 셀 공통 D2D 존(혹은 D2D 존)에 대한 정보를 수신할 수 있다(S410). 이 후, D2D 단말 1, D2D 단말 2, D2D 단말 3은 각각 주변에 위치한 D2D 단말들을 탐색하는 과정을 수행한다(S420). 탐색을 통하여 주변에 위치한 D2D 단말들을 파악한 D2D 단말 2는 주변에 위치한 D2D 단말 1 및 D2D 단말 2가 전송하는 D2D 통신 요청 신호를 수신할 수 있다(S430).
이 경우 서로 다른 셀(즉, D2D 단말 1은 기지국 1이 속한 셀에 존재하고 D2D 단말 3은 기지국 2가 속한 셀에 존재) D2D 단말들이 보내는 D2D 통신 요청 신호에 대한 디코딩 실행가능성(decoding feasibility)을 위해서 셀 공통적인 D2D 통신 요청 신호를 전송하기 위한 존이 필요할 수 있고, 이러한 셀 공통 D2D 통신 요청 신호 전송 존을 통하여 D2D 통신 요청 신호들이 전송될 수 있다.
D2D 단말 2는 D2D 통신 요청 신호를 측정하고, D2D 통신을 요청한 단말들(D2D 단말 1, D2D 단말 3)에 대한 정보를 리스트로 작성할 수 있다(S440). 그리고, D2D 단말 2는 서빙 기지국인 기지국 2에 D2D 통신 요청 신호(DRS)를 전송할 수 있다(S450). 이때, D2D 통신 요청 신호(DRS)에는 D2D 단말 2가 작성한 리스트를 포함할 수 있다.
D2D 단말 2로부터 D2D 리스트를 수신한 기지국 2는 우선 리스트에서 D2D 단말에 적합한 D2D 단말을 결정할 수 있다(S460). 이때 기지국은 D2D 단말이 전송한 리스트에 포함된 QoS, 수신신호 세기 지시자(RSSI), 신호대 잡음비(SNR), 간섭 레벨(interference level) 등을 고려하여 D2D 단말을 결정할 수 있다. 이후, 기지국 2는 결정된 D2D 단말이 속한 셀의 셀 ID를 체크하여 결정된 D2D 단말이 속해 있는 기지국을 파악할 수 있다(S465).
셀 ID 체크 결과, 결정된 D2D 단말이 인접 셀의 D2D 단말(예를 들어, D2D 단말 1)이라면, 기지국 2는 인접 셀의 기지국인 기지국 1로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 셀 간 D2D 통신 요청 신호(IDRS)를 전송한다(S470). 이와 달리, 결정된 D2D 단말이 자신의 셀에 속한 D2D 단말(예를 들어, D2D 단말 3)라면, 기지국 1은 D2D 단말 3으로 D2D 통신 요청 신호(D2D_Ind)를 전송한다(S470).
그리고, 기지국 1은 기지국 2로 셀 간 D2D 통신 요청 신호에 대한 응답으로서 셀 간 D2D 통신을 허락하는 것을 확인해 주는 셀 간 D2D 확인 신호(inter_D2D_confirm)를 전송하고(S475), D2D 단말 1에게는 D2D 통신을 위한 D2D 자원 할당 정보(D2D RA)를 전송해 줄 수 있다(S480). 그리고, 기지국 2도 셀 간 D2D 확인 신호를 수신한 이후에 D2D 단말 2에게 D2D 자원 할당 정보를 전송해 줄 수 있다(S480).
이후, D2D 단말 1은 할당받은 D2D 존을 통해 D2D 단말 2로 참조신호(pilot), 데이터 등을 전송하는 등 D2D 통신을 수행할 수 있다(S485).
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 셀 간 협력 D2D 동작을 수행하기 위한 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 4에서와 마찬가지로 D2D 단말 1은 서빙 기지국인 기지국 1로부터, D2D 단말 2 및 D2D 단말 3은 서빙 기지국인 기지국 2로부터 셀 공통 D2D 존(혹은 D2D 존)에 대한 정보를 수신할 수 있다(S510). 이 후, D2D 단말 1, D2D 단말 2, D2D 단말 3은 각각 주변에 위치한 D2D 단말들을 탐색하는 과정을 수행한다(S520). 탐색을 통하여 주변에 위치한 D2D 단말들을 파악한 D2D 단말 2는 주변에 위치한 D2D 단말 1 및 D2D 단말 2가 전송하는 D2D 통신 요청 신호를 수신할 수 있다(S530).
이 경우 서로 다른 셀(즉, D2D 단말 1은 기지국 1이 속한 셀에 존재하고 D2D 단말 3은 기지국 2가 속한 셀에 존재) D2D 단말들이 보내는 D2D 통신 요청 신호에 대한 디코딩 실행가능성(decoding feasibility)을 위해서 셀 공통적인 D2D 통신 요청 신호를 전송하기 위한 존이 필요할 수 있고, 이러한 셀 공통 D2D 통신 요청 신호 전송 존을 통하여 D2D 통신 요청 신호들이 전송될 수 있다.
D2D 단말 2는 D2D 통신 요청 신호를 측정하고, D2D 통신을 요청한 단말들(D2D 단말 1, D2D 단말 3)에 대한 정보를 리스트로 작성할 수 있다(S540).
또한, 도 4의 경우와는 다르게, D2D 단말 2이 직접 작성한 D2D 리스트 정보에 기초하여 D2D 단말에 적합한 D2D 단말(D2D 링크)를 결정할 수 있다(S550). 이때 기지국은 D2D 단말이 전송한 리스트에 포함된 QoS, 수신신호 세기 지시자(RSSI), 신호대 잡음비(SNR), 간섭 레벨(interference level) 등을 고려하여 D2D 단말을 결정할 수 있다. 그리고, D2D 단말 2는 서빙 기지국인 기지국 2에 D2D 통신 요청 신호(DRS)를 전송할 수 있다(S560). 이때, D2D 통신 요청 신호(DRS)에는 D2D 단말 2가 결정한 D2D 단말(즉, D2D 링크된 단말)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이후, 기지국 2는 결정된 D2D 단말이 속한 셀의 셀 ID를 체크하여 결정된 D2D 단말이 속해 있는 기지국을 파악할 수 있다(S565). 이후의 S570 내지 S585의 과정은 도 4에서 설명한 S470 내지 S485와 과정과 동일하다.
실시예 2: 피어 탐색(D2D 단말 탐색)을 셀 내로 한정하는 D2D 동작 방법
서로 다른 셀 피어 탐색을 가능하게 하고, 실제 통신을 허용하는 경우 셀 간 스케줄링 등의 문제로 인해 동작이 복잡해지고, 자원이 낭비될 수도는 측면이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예 2로서, 피어 탐색을 서로 다른 셀 내의 단말 간에는 허용하지 않을 수도 있다. 즉, 셀 간 협력에 피어 탐색 존을 셀 간에 직교하게(orthogonal)하게 할당할 수 있다. 이 때 직교하게 할당하는 방법으로는 (1) 기지국간 시그널링 기반의 협력에 의해 (2) 셀 ID의 함수 등에 의해 암시적으로 할당하는 방법을 고려할 수 있다.
실시예 3: 실시예 1의 셀 간 D2D 단말 탐색 및 실시예 2의 셀 내 D2D 단말 탐색을 혼용하여 사용하는 방법
다른 셀의 기기(D2D 단말)에 대한 피어 탐색이 가능한 존과 셀 내의 D2D 단말에 대한 피어 탐색이 가능한 존을 두고, 기지국과 D2D 단말간의 설정(configuration)에 의해서, 각 D2D 단말은 해당 존을 통해 피어 탐색을 수행하고, 각 존에 따라 정해진 이후 절차를 수행할 수 있다.
예를 들어, 셀 간 피어 탐색 존(inter-cell peer discovery zone)과 셀 내 피어 탐색(intra-cell peer discovery zone)에 대해 기지국이 각 D2D 단말에게 구성(configuration)을 결정해 주거나, D2D 단말이 기지국에게 요청할 수 있도록 한다. 또는 D2D 통신 서비스의 특성에 따라 각 존을 맵핑시켜 놓고 수행할 수도 있다.
이와 같이, D2D 단말은 셀 간 피어 탐색 존을 통해서는 실시예 1에 따른 셀 간 피어 탐색 과정을, 셀 내 피어 탐색 존을 통해서는 실시예 2에 따른 셀 내 피어 탐색 과정을 수행함으로써 두 가지 실시예에 해당하는 D2D 통신 수행이 가능해진다.
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 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
무선통신 시스템에서 셀 간 D2D 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치는3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다.

Claims (12)

  1. 무선통신 시스템에서 기지국이 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계;
    상기 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 선택된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 선택된 D2D 단말이 인접 셀 내에 속한 D2D 단말인 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하는 단계;
    상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 셀 내 단말로 D2D 통신을 위해 할당된 D2D 존에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 선택된 D2D 단말은 상기 D2D 존을 통한 D2D 단말 탐색을 통해 선택된 단말인 것을 특징으로 하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 선택된 D2D 단말에 대한 정보는 상기 선택된 D2D 단말이 속한 셀의 셀 식별자(identifier, ID) 혹은 기지국 식별자와 상기 선택된 D2D 단말의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 신호는 상기 셀 내 D2D 단말 식별자, 상기 선택된 D2D 단말, 식별자), 참조 시퀀스(reference sequence) 정보, 순환 천이값(cyclic shift value), 호핑 인덱스(hopping index) 및 상기 D2D 통신 요청을 지시하는 D2D 요청 지시자 중 적어도 하나를 포함하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 D2D 존은 셀 간 공통 D2D 존에 해당하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  6. 무선통신 시스템에서 기지국이 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계;
    상기 제 1 신호에 따라 상기 D2D 단말이 속한 인접 셀의 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하는 단계;
    상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 전송하는 단계를 포함하는,
    상기 제 1 신호는 상기 선택된 D2D 단말이 인접 셀 내에 속한 D2D 단말임을 지시하는 정보를 더 포함하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  7. 무선통신 시스템에서 기지국이 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    셀 내 D2D 단말로부터 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신한 제 1 신호에 기초하여 상기 셀 내 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 D2D 단말을 결정하는 단계;
    상기 결정된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내의 D2D 단말인지 인접 셀의 D2D 단말인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 결정된 D2D 단말이 상기 인접 셀의 D2D 단말인 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀의 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 셀 내 D2D 단말에게 상기 결정된 인접 셀의 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 자원에 대한 할당 정보를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 신호는 상기 셀 내 D2D 단말에게 D2D 통신을 요청한 적어도 하나의 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 D2D 단말을 결정하는 단계는,
    상기 수신한 제 1 신호의 세기 측정과 상기 제 1 신호를 전송한 D2D 단말 리스트에 기초하여 상기 D2D 통신을 수행할 D2D 단말로 결정하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 D2D 단말에 대한 정보는 상기 적어도 하나의 D2D 단말이 각각 속한 셀의 셀 식별자 또는 기지국 식별자를 포함하며,
    상기 셀 식별자 또는 기지국 식별자에 기초하여 상기 결정된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내의 D2D 단말인지 인접 셀의 D2D 단말인지 여부를 판단하는, 셀 간 D2D 통신 수행 방법.
  10. 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 기지국에 있어서,
    상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하도록 구성된 수신기,
    상기 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 선택된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말인지 여부를 판단하도록 구성된 프로세서;
    상기 선택된 D2D 단말이 인접 셀 내에 속한 D2D 단말인 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하도록 구성된 송신기;
    상기 수신기는 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 더 수신하도록 구성되고,
    상기 송신기는 상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 더 전송하도록 구성된, 기지국.
  11. 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 기지국에 있어서,
    셀 내 D2D 단말로부터 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 1 신호를 수신하도록 구성된 수신기;
    상기 수신한 제 1 신호에 기초하여 상기 셀 내 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 D2D 단말을 결정하고, 상기 결정된 D2D 단말이 상기 기지국이 속한 셀 내의 D2D 단말인지 인접 셀의 D2D 단말인지 여부를 판단하도록 구성된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 상기 결정된 D2D 단말이 상기 인접 셀의 D2D 단말인 것으로 판단된 경우 상기 인접 셀에 속한 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되,
    상기 수신기는 상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀의 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 더 수신하도록 구성되며,
    상기 송신기는 상기 셀 내 D2D 단말에게 상기 결정된 인접 셀의 D2D 단말과 D2D 통신을 수행할 자원에 대한 할당 정보를 더 전송하도록 구성되고,
    상기 제 1 신호는 상기 셀 내 D2D 단말에게 D2D 통신을 요청한 적어도 하나의 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는, 기지국.
  12. 무선통신 시스템에서 셀 간 D2D(Device-to-Device) 통신을 수행하는 기지국에 있어서,
    상기 기지국이 속한 셀 내 D2D 단말로부터 선택된 D2D 단말에 대한 정보를 포함하는 D2D 통신 요청 신호인 제 1 신호를 수신하고,
    상기 제 1 신호에 따라 상기 D2D 단말이 속한 인접 셀의 기지국으로 셀 간 D2D 통신을 요청하는 신호인 제 2 신호를 전송하며,
    상기 제 2 신호에 대한 응답으로서 상기 인접 셀에 속한 기지국으로부터 상기 셀 간 D2D 통신을 승인하는 신호인 제 3 신호를 수신하고, 그리고
    상기 제 3 신호에 따라 상기 셀 내 D2D 단말과 상기 선택된 D2D 단말 간의 통신을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 상기 셀 내 D2D 단말로 전송하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 기지국.
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