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WO2015005751A1 - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 기지국 간 단말의 단말 대 단말 발견 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 셀룰라 통신 시스템에서 기지국 간 단말의 단말 대 단말 발견 신호 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015005751A1
WO2015005751A1 PCT/KR2014/006335 KR2014006335W WO2015005751A1 WO 2015005751 A1 WO2015005751 A1 WO 2015005751A1 KR 2014006335 W KR2014006335 W KR 2014006335W WO 2015005751 A1 WO2015005751 A1 WO 2015005751A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
terminal
subframe
information
signal
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/006335
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
곽용준
지형주
정경인
최승훈
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to CN201480039789.XA priority Critical patent/CN105379359A/zh
Priority to US14/904,615 priority patent/US20160157081A1/en
Priority to EP14822573.3A priority patent/EP3021614A4/en
Priority to AU2014287883A priority patent/AU2014287883B2/en
Priority to JP2016525297A priority patent/JP2016526852A/ja
Publication of WO2015005751A1 publication Critical patent/WO2015005751A1/ko

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    • 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
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/14—Direct-mode setup

Definitions

  • the present invention relates to a wireless mobile communication system, and more particularly, to a terminal operation including a transmission power control procedure and a multiplexing procedure of a terminal in a state where a terminal-to-terminal communication technology and a wireless cellular communication technology are mixed and used, and a base station corresponding thereto. Operations, and their devices.
  • Device-to-device (D2D) communication is a new technology that has emerged as a solution for new services, and device-to-device communication is basically a technology that enables any terminal to directly communicate with other terminals around the terminal. to be.
  • the terminal-to-terminal communication technology enables a terminal to discover what terminals exist around it, and a direct communication operation with a terminal requiring communication.
  • the terminal-to-terminal When the terminal-to-terminal performs direct communication, relatively fewer radio resources are used as compared to the communication using the base station using the existing wireless network, which has a great advantage in terms of radio resource efficiency.
  • the method to find the terminal around the terminal is supported, so that the terminal can directly give the desired terminal the necessary information, thereby greatly improving the efficiency in supporting the advertising service, social network service (SNS), etc. You can increase it.
  • the Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) system also needs support for terminal-to-terminal technology, and technical discussions are underway.
  • the present invention has been made to solve the above problems, the power of the D2D channel required for the simultaneous communication without the problem of the reception sensitivity degradation between the terminal and the cellular terminal using the D2D technology in the mobile communication system It is an object of the present invention to provide a control procedure, a procedure in which one terminal simultaneously transmits D2D data and cellular data, and an operation method and apparatus of a base station and a terminal for supporting the procedure.
  • a method of transmitting a signal of a base station includes: acquiring neighbor base station related information about the base station and a neighboring base station; And transmitting information to the terminal to control the transmission power of the discovery signal of the terminal.
  • the method for controlling discovery signal transmission power of a terminal may include receiving neighbor base station-related information from a base station, determining whether a neighbor base station is detected, and the neighbor base station. Is detected, determining whether the subframe used by the neighboring base station is set to a cellular communication subframe at the same time as the subframe transmitting the discovery signal based on the neighbor base station related information, and the cellular communication subframe. If set to, characterized in that it comprises the step of controlling the transmission power of the discovery signal.
  • the method for controlling the discovery signal transmission power of a terminal in a wireless communication system supporting terminal-to-terminal communication of the present invention includes determining whether to detect a neighboring base station, and upon detection, receiving terminal-to-terminal communication related information from the neighboring base station. Determining whether the subframe used by the neighboring base station is set to a cellular communication subframe at the same time as the subframe for transmitting the discovery signal, based on the received terminal-to-terminal communication related information. And controlling transmission power of the discovery signal when set to a frame.
  • the discovery signal transmission method of a terminal receives serving base station related information from a serving base station of the terminal and receives neighbor base station related information from a neighbor base station of the terminal. Determining whether the terminal-to-terminal communication subframe of the serving base station overlaps with the terminal-to-terminal communication subframe of the neighboring base station based on the serving base station related information and the neighbor base station related information; The method may include transmitting the discovery signal in the overlapped section.
  • a base station transmitting a signal acquires a transceiver for transmitting and receiving a signal with a terminal or an adjacent base station, and neighbor base station-related information about the base station and an adjacent base station. And a controller configured to control the transmission power of the discovery signal of the terminal by transmitting the acquired neighbor base station related information to the terminal.
  • a terminal for controlling discovery signal transmission power may include a transceiver for transmitting and receiving a signal to and from a base station, and receiving neighbor base station-related information from the base station, and detecting the neighboring base station.
  • a transceiver for transmitting and receiving a signal to and from a base station, and receiving neighbor base station-related information from the base station, and detecting the neighboring base station.
  • the neighbor base station is detected, it is determined whether the subframe used by the neighbor base station is set to the cellular communication subframe at the same time as the subframe for transmitting the discovery signal based on the neighbor base station related information.
  • a control unit for controlling the transmission power of the discovery signal when the cellular communication subframe is set.
  • a terminal for controlling discovery signal transmission power may include a transceiver for transmitting and receiving a signal to and from a base station, and determining whether to detect a neighboring base station, and when detecting, the terminal from the neighboring base station. Receive information on the terminal-to-terminal communication and determine whether the subframe used by the neighboring base station is set to the cellular communication subframe at the same time as the subframe for transmitting the discovery signal based on the received terminal-to-terminal communication related information. And a control unit for controlling the transmission power of the discovery signal when the cellular communication subframe is set.
  • the terminal for transmitting a discovery signal receives a base station related information from a serving base station and a base station for transmitting and receiving a signal to and from a serving base station and the neighboring base station. Control to receive neighbor base station related information from the neighbor base station of the terminal, and the terminal to terminal communication subframe of the serving base station and the terminal to terminal communication subframe of the neighbor base station based on the serving base station related information and the neighbor base station related information. And a controller for determining whether or not the frames overlap and controlling to transmit a discovery signal in the overlapped section.
  • the present invention in a wireless communication system in which D2D communication and wireless cellular communication are mixed, it is possible to minimize the interference in the wireless cellular communication by controlling the transmission power of the discovery signal for the D2D communication.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which end-to-end communication is supported in a cellular system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a situation in which D2D transmission and existing cellular transmission are multiplexed using a TDM scheme.
  • 3 is a diagram illustrating a case where TDM multiplexing of cellular resources and D2D resources is set in different forms between two base stations which are not synchronized.
  • Fig. 5 is a flowchart showing an operation sequence of a base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 6A is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 6B is a diagram illustrating a process in which an adjacent cell 651 delivers D2D configuration information 653 to the serving cell 652.
  • Fig. 8 is a flowchart showing the operation sequence of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating that portions where D2D resources overlap on a time axis may occur when settings between cells are different.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal performing Embodiment 3 of the present invention.
  • Fig. 12 is a network diagram for explaining the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an operation sequence of a terminal performing Embodiment 4.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation procedure of a base station according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to Embodiment 5 of the present invention.
  • an OFDM-based wireless communication system in particular the 3GPP EUTRA standard will be the main target, but the main subject of the present invention is another communication system having a similar technical background and channel form.
  • the main subject of the present invention is another communication system having a similar technical background and channel form.
  • a base station or a cell may be used in the same sense.
  • D2D communication may be used to include both a terminal discovery operation for finding an adjacent terminal and direct communication between the terminal and the terminal.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which end-to-end communication is supported in a cellular system.
  • a base station 101 manages a terminal 103 and a terminal 104 in a cell (102 of FIG. 1) managed by the base station.
  • Managing the terminal by the base station may mean providing wireless service.
  • the terminal 103 performs cellular communication using a link between the base station 101 and a terminal-base station of 106
  • the terminal 104 performs cellular communication using a link between the base station 101 and a terminal-base station of 107. Will perform.
  • a discovery operation or a direct communication operation can be performed using the terminal-to-terminal link of 105 in FIG. 1 without passing through the base station 101.
  • D2D Device-to-Device
  • LTE-A cellular wireless mobile communication system
  • a method of performing communication without interfering with each other is not overlapping with each other separately from radio resources used by a cellular terminal (in the present invention, a cellular terminal refers to a terminal that performs existing terminal-to-base station communication, not terminal-to-terminal communication).
  • a resource may be used for D2D communication, or a method of using the same resource used by the cellular terminal by the D2D terminal but not interfering with each other as much as possible may be considered.
  • FDD frequency division duplexing
  • the forward and the reverse directions are distinguished by using different frequency resources.
  • a method of using a reverse frequency resource as a D2D among forward and backward resources is more preferred. This is because in the FDD system, more types of signals are multiplexed in the forward frequency resource than in the reverse frequency resource, so it is difficult to allocate resources separately for the D2D communication.
  • the forward traffic tends to be higher than that of the reverse direction, and since the overhead transmitted in the forward direction is higher than that of the reverse direction, the frequency usage burden on the forward resource is reverse. It is generally greater than the frequency usage burden on the resource. Therefore, when forward resources are allocated and used for D2D communication, it may be difficult to balance the use of forward and reverse frequency resources due to a greater burden on the forward resources.
  • the next problem may be a problem of how to distinguish existing cellular communication resources and D2D communication resources in the reverse resource.
  • the existing cellular communication resources and D2D communication resources may be divided into orthogonal methods such as time division multiplexing (TDM) and frequency division multiplexing (FDM), and additionally, non-orthogonal methods that reuse the same resources. It may also be possible.
  • orthogonal method is preferred for at least UE discovery operation, and TDM method is more preferred among them.
  • the TDM scheme eliminates the need for the base station to receive the cellular signal in the period where the D2D resource is allocated and, conversely, the D2D transmission does not exist in the period in which the cellular communication is transmitted. This is because noise is not affected in performing the cellular communication.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a situation in which D2D transmission and existing cellular transmission are multiplexed using a TDM scheme.
  • 201, 202, and 203 of FIG. 2 show that cellular subframes and D2D subframes are TDM in time.
  • Cellular communication is established in the sections 201 and 203 and D2D transmission is established in the sections 202.
  • the D2D subframe of 202 corresponds to the appearance of a cell of 210, and the 211 base station that manages the cell of 210 does not participate in cellular communication and only D2D communication such as transmission and reception of discovery signals between only 212, 213, and 214 D2D terminals. This will be done.
  • the cellular subframes of 201 and 203 correspond to the appearance of the cell of 220.
  • the base station of 221 which manages the cell of 220, participates in cellular communication and transmits / receives for reverse communication with cellular terminals of 222, 223, and 224. Done.
  • the base station of 211 and the base station of 221 are the same base station and the role of the base station is changed according to time. That is, in the case of 211, since the base station does not receive any backward reception, since the base station is not affected by the D2D, and there is no cellular transmission, the base station does not have any influence due to cellular transmission in the D2D transmission.
  • the base station receives the reverse data on the cellular data, but since the D2D UE does not transmit the D2D, there is no influence of the reverse reception from the D2D.
  • the LTE system does not assume synchronization between base stations as a necessary condition. In other words, it is possible that the synchronization is not matched between different base stations. If two base stations are out of synchronization, the base stations may configure TDM multiplexing of cellular resources and D2D resources in different forms. Of course, even if two base stations are synchronized, it is also possible to configure TDM multiplexing of cellular resources and D2D resources in different forms. In this case, it means that a cell located next to a section in which one cell is configured as a D2D subframe may be configured as a cellular subframe. In FIG. 3, the above described situation and the problems thereof will be described.
  • 3 is a diagram illustrating a case where TDM multiplexing of cellular resources and D2D resources is set in different forms between two base stations that are not synchronized.
  • 300 illustrates a time base of the base station 1 321 and is configured of a cellular subframe of 301 and a D2D subframe of 302 through TDM.
  • 310 shows the time base of the base station 2 322 located next to the base station 1 321, and consists of 311 cellular subframes and 312 D2D subframes through TDM.
  • the section of 302 and the section of 312 do not coincide, and assuming that the current time point is 320 of FIG. 3, base station 1 321 sets up a D2D subframe, while base station 2 322 You will set up a cellular subframe.
  • the D2D terminals 323, 324, and 325 belonging to the base station 1 321 transmit and receive the D2D discovery signals 329 and 330.
  • the cellular terminal 326 belonging to the base station 2 326 may transmit the reverse cellular signal 327 to the base station 2 326
  • the D2D terminal 331 belonging to the base station 2 326 may transmit the D2D discovery signal.
  • the D2D terminal 325 is located at the boundary between the base station 1 321 and the base station 2 322.
  • the discovery signal 330 When the discovery signal 330 is transmitted in accordance with the operation of the base station 1 321, the signal eventually becomes the base station 2 ( 322 is received in the form of interference, such as 328, so that base station 2 322 receives a decrease in reception performance when the signal 327 of the cellular terminal 326 is received. (Assuming they use the same frequency resources)
  • FIG. 3 Another problem of FIG. 3 is that D2D terminals included in other base stations are difficult to find each other because transmission and reception of discovery signals are impossible. That is, in FIG. 3, since the subframes in which the D2D terminal 324 and the D2D terminal 331 transmit and receive a discovery signal are different from each other, the discovery signals cannot be received from each other.
  • the present invention has described a problem in that transmission and reception of a discovery signal is difficult between terminals included in base stations that have configured TDM multiplexing of cellular resources and D2D resources in different forms.
  • the power control procedure of the D2D terminal and the operation of the base station and the terminal, and the D2D discovery operation between the base stations become difficult to solve the problem that the D2D transmission degrades the reception performance of the cellular communication of the neighbor cell.
  • the operation of the base station and the terminal to solve the problem will be described.
  • the multiplexing of D2D resources and cellular resources assumes a TDM scheme. Accordingly, the TDM multiplexing method of the D2D resource and the cellular resource may be different between the base stations, and the discovery signal transmitted using the D2D resource may act as a noise to the cellular communication of the adjacent base station, thereby degrading the performance of the cellular communication. It is described.
  • Embodiment 1 of the present invention a method of controlling the strength of a discovery signal of a serving base station by a D2D terminal will be described. More specifically, in Embodiment 1, the strength of the discovery signal of the D2D user equipment located near the neighboring base station (or neighboring cell) performing cellular communication through the power control of D2D in the serving base station (or serving cell) is determined.
  • the present invention provides a method of controlling the discovery signal so that the discovery signal does not affect the performance of cellular communication of a neighboring base station. A first embodiment will be described with reference to FIG. 4.
  • the base station 401 of FIG. 4 is allocated to a subframe for the D2D discovery signal in the current subframe, and the base station of 411 is assigned to a subframe for cellular communication in the same subframe. Accordingly, the D2D terminals 402, 403, and 404 belonging to the 401 base station transmit a discovery signal using a time-frequency resource determined according to a discovery signal transmission procedure, and simultaneously receive a discovery signal transmitted from another terminal. . In this case, the D2D terminal of the 404 is located between the base station of the 401 and the base station of the 411, so that the D2D discovery signal transmitted by the terminal 404 may be received by the 411 base station with a reception power that cannot be ignored by the 411 base station.
  • the reception of the D2D discovery signal transmitted by the terminal 404 acts as a noise that is hard to be ignored by the base station 411 in receiving the reverse cellular data transmitted by the cellular terminal 412 belonging to the base station 411, resulting in the reverse cellular transmission performance of the terminal 412. Can fall.
  • the method for minimizing the influence on the cellular data reception performance of the 411 base station may control a transmission power of the D2D discovery signal of the 404 terminal to adjust the reception power of the D2D discovery signal by the 411 base station to a predetermined value or less. . That is, the 404 terminal minimizes the amount of noise reaching the 411 base station by reducing the transmission power of the D2D discovery signal for smooth cellular communication of the neighbor base station 411.
  • the serving base station signals related information of the neighbor base station.
  • the serving base station should acquire the relevant information of the neighboring base station.
  • the serving base station may obtain the related information of the neighboring base station through the X2 interface, which is an interface between the base stations.
  • the signaling method includes a D2D including a system information block (SIB) which is information that an idle terminal can receive for an RRC-IDLE mode UE (hereinafter referred to as an idle terminal) that participates in transmission and reception of a discovery signal. It may be signaled to the terminals.
  • SIB system information block
  • the UE participating in the D2D is an RRC-CONNECTED mode UE (hereinafter, referred to as a UE)
  • it may be delivered through additional RRC signaling, dynamic signaling, or physical layer control information in addition to SIB information.
  • the related information of the neighbor base station signaled by the serving base station may include the following information.
  • D2D_RX_TARGET_POWER_eNB D2D Signal Received Power Target
  • any base station informs the D2D UEs of D2D information (listed above) of the neighboring base station, and when the neighboring base station is detected, the D2D terminal compares the serving base station with the D2D-cellular multiplexing information of the neighboring base station and the terminal discovers D2D.
  • the subframe transmitting the signal it is determined whether the neighboring base station is set as the D2D subframe, and when the neighboring base station uses cellular communication, power control is performed through Equation 1 below.
  • Equation 1 P D2D is the transmission power for the D2D discovery signal and P CMAX, c is the maximum power that can be transmitted by the UE (physically the maximum power that can be transmitted by the UE or the UE that can be transmitted by the base station can transmit)
  • D2D_RX_TARGET_POWER_eNB is information signaled by the serving base station and PL c is a path loss value calculated by receiving a cell specific reference signal (CRS) of a neighboring base station, which is a CRS received power. It can be calculated by comparing with the received CRS transmission power.
  • CRS cell specific reference signal
  • the above equation is an equation in a general method, and specific power control may be a value added to the equation, that is, an arbitrary value is multiplied or an arbitrary value is added.
  • Equation 2 n is the number of neighbor base stations.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure of a base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the base station starts operation of the base station in step 501.
  • the base station acquires information about an adjacent cell.
  • the base station may obtain neighbor base station related information through the X2 interface, where an example of neighbor base station related information is as described above.
  • the base station transmits (signals) information about the neighbor cell to the D2D UE existing in the cell using SIB signaling, RRC signaling, or dynamic signaling, and finishes the operation in step 504.
  • 6A is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the D2D terminal starts operation of the terminal in step 601.
  • the terminal receives the D2D-related information including the neighbor base station-related information from the serving cell.
  • the UE may receive the D2D related information through SIB signaling, RRC signaling, or dynamic signaling.
  • the UE may acquire the neighbor cell D2D related information as in step 603.
  • the neighbor cell D2D related information may include the base station ID, the D2D-cellular multiplexing information, the D2D signal reception power target (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB), the CRS transmission power, and other neighbor cell information described above.
  • the terminal determines whether the current terminal can detect the neighbor cell in the vicinity of the neighbor cell. Whether the neighboring cell can be detected is whether the reception strength of the CRS can be determined by detecting the synchronization signal of the neighboring cell, or the reception attenuation of the CRS is determined to determine the path attenuation calculated from the transmission power and the reception power of the CRS. It can be determined by whether or not the value is larger than an arbitrary value.
  • the UE transmits a D2D discovery signal without additional power control in step 608.
  • the transmit power may be P CMAX, c , that is, the maximum power that the terminal can transmit.
  • the P CMAX, c value may be set in a base station for D2D transmission or may be specified in a standard for D2D transmission.
  • step 604 the terminal proceeds to step 605 again, the neighbor cell is set to D2D communication or normal cellular communication in a subframe for transmitting the D2D discovery signal Determine whether there is.
  • the UE transmits the D2D discovery signal without additional power control in step 608.
  • the UE performs control on the D2D discovery signal transmission power using the equation in step 606.
  • step 607 After the transmission of the D2D discovery signal of the terminal is performed in step 607 using the determined transmission power, the operation of the terminal is completed in step 609.
  • the above has described a method in which the serving cell signals the neighbor base station information together with the serving cell D2D information to the terminal.
  • the neighbor cell should deliver the D2D configuration information to the serving cell.
  • FIG. 6B illustrates a process in which the adjacent cell 651 delivers the D2D configuration information 653 to the serving cell 652.
  • the D2D configuration information 653 may be delivered using X2 signaling, which is an interface between base stations.
  • the cell D2D configuration information of the 653 may include the following information.
  • D2D_RX_TARGET_POWER_eNB D2D Signal Received Power Target
  • Embodiment 2 of the present invention unlike the power control for the D2D discovery signal using the information signaled by the serving base station in the first embodiment, the terminal directly receives information from the neighboring base station to the D2D discovery signal A method of performing power control for the present invention is presented.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a second embodiment.
  • the base station 701 of FIG. 7 is allocated to the subframe for the D2D discovery signal in the current subframe, and the base station of 711 is allocated to the subframe for cellular communication in the same subframe. Accordingly, the D2D terminals 702, 703, and 704 belonging to the 701 base station transmit the discovery signal using a time-frequency resource determined according to the discovery signal transmission procedure, and simultaneously receive the discovery signal transmitted from another terminal. .
  • the D2D terminal of the 704 is located between the base station of 701 and the base station of 711, the D2D discovery signal transmitted by the terminal 704 may be received with a reception power that can not be ignored by the 711 base station.
  • the reception of the D2D discovery signal transmitted by the terminal 704 acts as a noise that is difficult to ignore in receiving the reverse cellular data transmitted by the cellular terminal 712 belonging to the 711 base station, so that the reverse cellular transmission performance of the terminal 712 is improved. Can fall.
  • the method for minimizing the influence on the cellular data reception performance of the 711 base station may control the transmission power of the D2D discovery signal of the terminal 704 to adjust the reception power of the D2D discovery signal to a predetermined value or less. That is, the terminal 704 reduces the transmission power of the D2D discovery signal to minimize the amount of noise reached to the 711 base station for smooth cellular communication of the neighbor base station 711.
  • the neighboring base station directly signals the D2D related information.
  • the signaling method includes a D2D in a system information block (SIB), which is information that an idle terminal can receive for an RRC-IDLE mode UE (hereinafter, referred to as an idle terminal) that participates in transmission and reception of a discovery signal. It may be signaled to the terminals. At this time, the terminal should be located near the neighboring base station to read the SIB of the neighboring base station.
  • SIB system information block
  • the present invention is not limited thereto and does not exclude transmission through RRC signaling, dynamic signaling, or physical layer control information. do.
  • the following information is available for D2D related information signaled by the neighbor base station.
  • D2D_RX_TARGET_POWER_eNB D2D Signal Received Power Target
  • the base station informs the D2D UEs of their D2D information (listed above). Then, when the neighboring base station is detected, the D2D terminal (for example, the terminal located in the middle of the base station of 701 and the base station 711, such as the D2D terminal of 704) compares the serving base station with the D2D-cellular multiplexing information of the neighboring base station. In a subframe in which the terminal transmits a D2D discovery signal, it is determined whether the neighboring base station is configured as a D2D subframe. The terminal performs power control through Equation 3 below when the neighboring base station uses cellular communication.
  • PD2D of Equation 3 is the transmission power for the D2D discovery signal and P CMAX
  • c is the maximum power that can be transmitted by the terminal (physical maximum power that can be transmitted by the terminal or maximum power that can be transmitted by the terminal configured in the base station)
  • D2D_RX_TARGET_POWER_eNB is information signaled by the serving base station
  • PL c is a path loss value calculated by receiving a cell specific reference signal (CRS) of a neighboring base station. It can be calculated through comparison with the received CRS transmission power.
  • CRS cell specific reference signal
  • Equation 4 may be made.
  • n is the number of neighbor base stations.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation sequence of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the base station sets D2D related information in the cell in step 802.
  • the D2D related information may include at least one of D2D-cellular multiplexing information, D2D signal reception power target (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB), CRS transmission power, and other cell information.
  • the base station signals the information using SIB signaling in step 803 and finishes operation in step 804.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the D2D user equipment starts operation at step 901.
  • the D2D user equipment determines whether the current user equipment can detect the neighboring cell in the vicinity of the neighboring cell. Whether the neighboring cell can be detected is whether the reception strength of the CRS can be determined by detecting the synchronization signal of the neighboring cell, or the reception attenuation of the CRS is determined to determine the path attenuation calculated from the transmission power and the reception power of the CRS. The determination can be made based on whether or not the value is greater than an arbitrary value.
  • the UE transmits a D2D discovery signal without additional power control in step 908.
  • the transmit power may be P CMAX, c , that is, the maximum power that the terminal can transmit.
  • the P CMAX, c value may be set in a base station for D2D transmission or may be specified in a standard for D2D transmission.
  • the terminal receives the D2D-related information from the neighbor cell in 903.
  • the terminal may acquire neighbor cell D2D related information.
  • the neighbor cell D2D related information may include at least one of the above-described D2D-cellular multiplexing information, a D2D signal reception power target (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB), CRS transmission power, and other cell information.
  • D2D_RX_TARGET_POWER_eNB D2D signal reception power target
  • CRS transmission power CRS transmission power
  • step 905 the UE determines whether the neighbor cell is set to D2D communication or general cellular communication in a subframe in which the D2D discovery signal is transmitted.
  • the UE transmits the D2D discovery signal without additional power control in step 908.
  • the terminal controls the D2D discovery signal transmission power using Equation 3 or Equation 4 in step 906.
  • step 907 After the transmission of the D2D discovery signal of the terminal is performed in step 907 using the determined transmission power, the operation of the terminal is completed in step 909.
  • the D2D resource and the cellular resource are multiplexed by the TDM scheme. Even though the configuration is different between the cells, a part where the D2D resources overlap with the time axis may occur. Therefore, when a UE adjacent to an adjacent cell transmits a D2D discovery signal using a subframe in which both cells are configured as D2D resources, the discovery signal may have an effect on cellular communication, and this embodiment will be described below. This will be described in detail.
  • the UE belonging to the serving cell selects one discovery signal resource in a random manner from the entire D2D subframe configured in the serving cell, that is, the resource to which the discovery signal can be transmitted, and transmits the discovery signal using the resource.
  • the UE may find a resource having the smallest received power among all resources and transmit a discovery signal by using the resource.
  • the third embodiment will be described with reference to FIG. 10.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating that portions where D2D resources overlap on a time axis may occur when settings between cells are different.
  • the UE is located between the serving cell 1000 and the neighbor cell 1010 and knows the D2D subframe position 1003 of the serving cell and the D2D subframe position 1013 of the neighbor cell.
  • the discovery signal resource is selected in consideration of the D2D subframe location 1003 of the serving cell, and the most suitable discovery signal is selected from all 1003 resources to transmit the discovery signal of the UE.
  • the discovery signal resource is selected in consideration of the D2D subframe location 1013 of the serving cell, and the most suitable discovery signal is selected from all 1013 resources to transmit the discovery signal of the UE.
  • the UE selects the discovery signal resource only in a portion where the D2D resources of the two cells shown in 1020 overlap with each other without selecting the discovery signal resource from all resources. .
  • the discovery signal When a discovery signal is selected within a resource of 1020 and the discovery signal is transmitted using the resource, the discovery signal does not act as a noise to both cells and does not cause a performance degradation problem of cellular communication.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal performing Embodiment 3 of the present invention.
  • step 1101 of FIG. 11 the terminal operation starts. Then, the UE receives the D2D related information of the cell to which the current UE belongs in step 1102 and then receives the D2D related information of the neighbor cell at 1103.
  • D2D related information of each cell may be known through SIB signaling of the current cell, or may be known through SIB signaling of a neighbor cell.
  • the D2D related information may be received through RRC signaling, dynamic signaling, control information of the physical layer, as well as SIB signaling of the current cell (serving cell) or the neighbor cell.
  • step 1104 the UE determines whether the UE exists in the handover area. If the UE does not exist in the handover area, the UE selects a resource for transmitting a discovery signal in the D2D subframe set by the serving cell as in step 1106.
  • step 1105 a portion where the D2D subframe of the serving cell overlaps with the D2D subframe of the neighbor cell exists.
  • step 1107 the UE selects a resource for transmitting a discovery signal from the overlapping portion of the D2D subframe of the serving cell and the D2D subframe of the neighbor cell.
  • the UE again selects a resource for transmitting a discovery signal in the D2D subframe set by the serving cell in step 1106.
  • the UE transmits a discovery signal using the selected resource in the D2D subframe and receives a discovery signal of another UE using the remaining resources.
  • the UE when the serving cell and the neighbor cell have different D2D subframes, the UE receives and decodes a discovery signal in each D2D subframe to detect the discovery signal from other D2D UEs in the serving cell as well as the neighbor cell.
  • a method of receiving a discovery signal from another belonging D2D terminal is provided.
  • the discovery signal transmitted in the D2D subframe of the neighbor cell may be a signal that is less received by the UE belonging to the serving cell, and if another cellular terminal is used for reverse cellular data transmission in the serving cell, the cellular Noise from the transmission makes it difficult to receive discovery signals from neighboring cells.
  • the UE knows when another D2D UE of the neighbor cell transmits a discovery signal, it can increase the likelihood of receiving discovery signals of many D2D UEs by attempting to receive the discovery signal as much as possible.
  • the fourth embodiment is described with reference to FIG. 12.
  • D2D terminals 1203, 1204, and 1205 belong to cell 1201, while terminals 1206 and 1207 belong to cell 1202.
  • the terminal 1205 is located between the cell 1201 and the cell 1202 to receive the signal of the cell 1202.
  • the D2D subframe configuration of the cell 1201 is set to 1214 so that the UE belonging to the cell 1201 transmits a discovery signal using the subframe of 1214.
  • the D2D subframe configuration of the cell 1202 is set to 1215, which is different from the position of 1214, and the UE belonging to the cell 1202 is configured to transmit a discovery signal using the subframe of 1215.
  • each cell when the D2D subframes are not identical between adjacent cells, each cell notifies the UE of the D2D subframe information of the cell and simultaneously informs the UE of the D2D subframe information of the neighbor cell. To this end, each cell may obtain D2D subframe information of the neighbor cell through an X2 interface or the like.
  • the cell of 1201 informs the UEs 1203, 1204, and 1205 of the D2D subframe of the 1201 cell and the D2D subframe of the 1202 cell, so that the UEs 1203, 1204, and 1205 belonging to the cell 1201 are in the cell.
  • the discovery information is transmitted and received in a subframe of 1214 using the informed information, and the discovery signal is further received in a subframe of 1215.
  • the cell of 1202 informs the UEs 1206 and 1207 of the D2D subframe of the 1202 cell and the D2D subframe of the 1201 cell so that the UEs 1206 and 1207 belonging to the 1202 cell may use the information reported by the cell.
  • a subframe 1212 transmits and receives a discovery signal and additionally, a subframe 1212 receives a discovery signal.
  • a terminal of 1204 may transmit a discovery signal using a subframe of 1214 so that a terminal of 1206 may receive a discovery signal in a subframe of 1214 and receive a discovery signal of the terminal of 1204.
  • the discovery signal is transmitted using a subframe of 1204, and the UE of 1204 may receive the discovery signal of the UE 1206 by attempting to receive the discovery signal in the subframe of 1215.
  • the base station may inform the terminal of the information (one or more discovery signal transmission permission information) for additionally transmitting the discovery signal in the subframe set in the neighbor cell, wherein the terminal is one or more discovery signals
  • the discovery signal is transmitted in the D2D subframe set in the cell, and separately, the discovery signal is transmitted again in the D2D subframe set in the neighbor cell.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal performing Embodiment 4.
  • the D2D user equipment starts operation in step 1301. Then, the D2D user equipment receives D2D related information from the serving cell in step 1302. In this case, since the information on the neighbor cell is included in the D2D related information, the D2D terminal may acquire the D2D related information on the neighbor cell as in step 1303.
  • the neighbor cell D2D related information may include at least one of the base station ID, the D2D-cellular multiplexing information, and the neighbor cell discovery signal transmission indicator described above.
  • the D2D user equipment determines whether the D2D subframe set by the current serving cell and the D2D subframe set by the neighboring cell are the same. If the D2D subframe configuration of the two cells is the same in step 1304, the UE transmits a D2D discovery signal in the D2D subframe set by the serving cell in step 1308 and attempts to receive a discovery signal of another UE.
  • the UE may determine whether to allow transmission in the D2D subframe of the neighbor cell through the determination process of 1305. This may be determined through the neighbor cell discovery signal transmission indicator.
  • the D2D UE transmits the D2D discovery signal in the serving cell D2D subframe in step 1306, and the serving cell D2D subframe in step 1309. Attempts to receive the D2D discovery signal in both neighbor cell D2D subframes.
  • the D2D UE transmits the D2D discovery signal in the serving cell D2D subframe in step 1307 and additionally. Adjacent cell D2D subframe D2D discovery signal is transmitted. Subsequently, in step 1309, the D2D user equipment attempts to receive the D2D discovery signal in both the serving cell D2D subframe and the neighbor cell D2D subframe.
  • the D2D terminal completes the terminal operation in step 1310.
  • steps 1305 and 1307 may be omitted in the operation of the terminal.
  • the modified signaling of the fourth embodiment and a corresponding base station and terminal operation are described.
  • the UE When there are a large number of neighbor cells, the UE transmits a discovery signal in an arbitrary section within a D2D subframe configured in the current serving cell and receives a discovery signal of another UE in the remaining sections. In this case, when the discovery signal is received in the D2D subframe of the neighbor cell, the UE may receive a D2D subframe section and a D2D subframe section that should be received.
  • the transmitting D2D subframe is a D2D subframe set by the serving cell
  • the receiving D2D subframe is represented by a union of respective D2D subframes set by the current serving cell and an adjacent cell.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation procedure of a base station according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the base station sets the D2D information including the D2D subframe of the current cell in step 1402.
  • the base station acquires D2D configuration information of the neighbor cell in step 1403.
  • the BS acquires the D2D configuration information of the neighbor cell through X2 signaling as described in FIG. 6B.
  • the base station sets a D2D transmission interval and a D2D reception interval using the D2D configuration information of the current cell and the D2D configuration information of an adjacent cell in step 1404.
  • the D2D transmission interval is an actual D2D sub-set configured by the serving cell.
  • the frame and the D2D reception section are the union of each D2D subframe set by the current serving cell and the neighbor cell.
  • the union may mean that at least one of the serving cell and the adjacent cell is a subframe set as the D2D subframe.
  • the union of the D2D reception interval, that is, the D2D subframe set by the serving cell and the neighboring cell is the same as the D2D transmission interval of the serving cell. Done.
  • step 1405 the base station signals the D2D transmission interval and the D2D reception interval information to the UE belonging to the base station.
  • the signaling may be SIB signaling, RRC signaling, and the like. Subsequently, the base station completes the operation in step 1406.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the terminal When the terminal operation starts in step 1501, the terminal receives the D2D transmission interval and the D2D reception interval information from the serving cell to which the terminal belongs in step 1502. The terminal transmits the discovery signal using the D2D transmission interval in step 1503 using the above information.
  • the terminal receives a discovery signal using the D2D reception interval in step 1504.
  • the terminal finishes the operation of the terminal in step 1505.
  • Example 5 can be described as follows.
  • the serving base station for transmitting and receiving signals in a wireless communication system supporting device to device (D2D) communication includes a transceiver unit for transmitting and receiving a signal to and from a base station adjacent to the terminal or the serving base station, and D2D configuration information for the serving base station.
  • D2D device to device
  • the controller may obtain D2D configuration information on the neighboring base station from the neighboring base station, and set the D2D subframe reception interval of the terminal in consideration of the D2D configuration information on the neighboring base station.
  • the D2D configuration information includes an identifier of a base station configured with the D2D configuration information, multiplexing information of D2D communication and cellular communication, a D2D signal reception power target, a cell specific reference signal (CRS) transmission power, or neighbor cell information. It may include at least one of.
  • the transceiver may further include an X2 interface between base stations, and the controller may acquire D2D configuration information for the adjacent base station through the X2 interface.
  • the controller may signal information about the D2D subframe transmission interval of the terminal and information about the D2D subframe reception interval of the terminal to the terminal.
  • the controller may be configured to transmit information on the D2D subframe transmission interval of the terminal and information on the D2D subframe reception interval of the terminal through at least one signal of a system information block, an upper layer signal, or a physical layer signal. Can be sent to.
  • a terminal that transmits and receives a discovery signal includes a transceiver for transmitting and receiving a signal to or from a base station or another terminal, and a D2D subframe transmission interval from a serving base station of the terminal.
  • D2D device-to-device
  • a control unit for receiving the information about the D2D subframe receiving interval, and the information on the D2D subframe transmission interval, and receives the discovery signal based on the information on the D2D subframe receiving interval
  • the D2D subframe transmission interval is set based on a D2D subframe included in the D2D configuration information for the serving base station
  • the D2D subframe reception interval is a D2D included in the D2D configuration information for the serving base station It may be set based on the subframe.
  • the D2D subframe receiving interval may be set in consideration of the D2D subframe included in the D2D configuration information for the adjacent base station.
  • the control unit may receive information on the D2D subframe transmission interval of the terminal and information on the D2D subframe reception interval of the terminal through at least one signal of a system information block, an upper layer signal, or a physical layer signal. Can be.
  • the base station of the present invention may include a transceiver 1610 and a controller 1620.
  • the transceiver 1610 transmits / receives a signal with arbitrary nodes of a wireless communication system through a wired or wireless interface.
  • the transceiver 1610 may transmit / receive control information or data with the terminal through an air interface.
  • the transceiver 1610 may connect adjacent base stations to an X2 interface to transmit and receive base station related information.
  • the controller 1620 controls the signal flow between each block for the operation of the base station.
  • the controller 1620 may control a series of operations for controlling the discovery signal transmission power of the terminal performing D2D communication.
  • the controller 1620 may further include a base station related information management unit 1621.
  • the base station related information manager 1621 may control to transmit the base station related information necessary for controlling the discovery signal transmission power of the terminal performing D2D communication to the terminal. According to each embodiment of the present invention, the base station related information management unit 1621 may control to transmit the neighbor base station related information obtained from the adjacent base station to the terminal.
  • the base station related information may include at least one of an identifier of a neighbor base station, terminal-to-terminal communication and cellular multiplexing information, terminal-to-terminal communication signal reception power target, common reference signal transmission power, or neighbor cell information.
  • the base station related information may be transmitted to the terminal through at least one signal of a system information block, an upper layer signal, or a physical layer signal.
  • the controller 1620 acquires D2D configuration information of a neighbor base station, sets a transmission / reception section for D2D communication, and transmits information on the set transmission / reception section to the terminal. It can also be controlled.
  • the terminal of the present invention may include a transceiver 1710 and a controller 1720.
  • the transceiver 1710 transmits and receives a signal with a base station through an air interface. According to an embodiment of the present invention, the transceiver 1710 may receive serving base station related information or neighbor base station related information from a serving base station or a neighbor base station.
  • the controller 1720 controls the signal flow between each block for the operation of the terminal.
  • the controller 1720 may control the transmission power of the discovery signal for performing D2D communication based on the neighbor base station related information received from the serving base station or the neighbor base station.
  • the controller 1720 may further include a power controller 1721.
  • the power controller 1721 may receive neighbor base station related information from a serving base station or a neighbor base station, and control transmission power of a discovery signal for performing D2D communication based on the received neighbor base station related information. Since a specific process of controlling the transmission power of the discovery signal has been described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • controller 1720 may control to transmit a discovery signal by selecting a discovery signal transmission resource only in a section where the D2D subframes of the serving base station and the neighboring base station overlap.
  • the present invention in a wireless communication system in which D2D communication and wireless cellular communication are mixed, it is possible to minimize the interference in the wireless cellular communication by controlling the transmission power of the discovery signal for the D2D communication.

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Abstract

본 발명은 무선 셀룰라 통신 시스템에서 기지국 간 단말의 단말 대 단말 발견 신호 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 방법은 상기 기지국와 인접한 기지국에 대한 인접 기지국 관련 정보를 획득하는 단계, 및 상기 획득한 인접 기지국 관련 정보를 단말에 전송하여 상기 단말의 발견 신호에 대한 전송 전력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 셀룰라 통신 시스템에서 기지국 간 단말의 단말 대 단말 발견 신호 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 단말 대 단말 통신 기술과 무선 셀룰라 통신 기술이 혼재되어 사용되는 상태에서의 단말의 송신 전력 제어 절차와 다중화 절차를 포함하는 단말 동작, 그리고 그에 상응하는 기지국 동작, 및 이들의 장치에 대한 것이다.
무선 이동 통신 시스템을 이용한 서비스들의 종류가 크게 다양해짐에 따라 새로이 등장하는 서비스들을 좀 더 효율적으로 지원하기 위한 신기술에 대한 요구가 필요해지고 그에 따라 무선 이동 통신 시스템 안에서 새로운 방법 및 새로운 기술들이 개발되고 연구가 되고 있다.
단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신이 새로운 서비스에 대한 해결책으로 등장한 신 기술로 단말 대 단말 통신은 기본적으로 임의의 단말이 상기 단말 주위에 존재하는 다른 단말과의 직접적인 통신을 가능하게 하는 기술이다. 단말 대 단말 통신 기술을 이용하면 단말은 주위에 어떠한 단말들이 존재하는지 발견(discovery)하는 발견 동작과, 통신이 필요한 단말과 직접적인 통신(Direct communication) 동작 등이 가능하게 된다.
단말 대 단말이 직접적인 통신을 수행하게 되면 기존 무선 네트워크를 이용하여 기지국을 이용하여 통신을 수행하는 것에 비하여 상대적으로 적은 무선 자원 사용하게 되므로 무선 자원 효율 면에서 큰 장점을 가지게 된다. 또한 단말 주위에 있는 단말을 찾을 수 있는 방법이 지원되기 때문에 단말이 직접 원하는 단말에게 필요한 정보를 줄 수 있게 되어 광고 서비스, 사회 네트워크 서비스 (Social Networking Service: 이하 SNS) 등을 지원함에 있어서 효율성을 크게 높일 수 있게 된다. 현재 고등 장기 진화 (Long Term Evolution - Advanced: 이하 LTE-A) 시스템에서도 단말 대 단말 기술에 대한 지원을 필요로 하고 있으며 그에 대한 기술적인 논의가 진행 중이다.
그런데, 단말 대 단말 통신 기술과 무선 셀룰라 통신 기술이 혼재되어 사용되는 경우 시스템에서 D2D 기술을 사용하는 단말과 셀룰라 단말이 상호간 수신 감도 저하 문제가 발생할 수 있어, 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이동통신 시스템에서 D2D 기술을 사용하는 단말과 셀룰라 단말이 상호간 수신 감도 저하 문제를 발생시키지 않으면서 동시에 통신을 수행하기 위하여 필요한 D2D 채널의 전력 제어 절차, 하나의 단말이 D2D 데이터와 셀룰라 데이터를 동시에 전송하는 절차, 그리고 상기 절차를 지원하기 위한 기지국과 단말의 동작 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 방법은 상기 기지국와 인접한 기지국에 대한 인접 기지국 관련 정보를 획득하는 단계, 및 상기 획득한 인접 기지국 관련 정보를 단말에 전송하여 상기 단말의 발견 신호에 대한 전송 전력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 발견 신호 전송 전력 제어 방법은 기지국으로부터 인접 기지국 관련 정보를 수신하는 단계, 인접 기지국이 감지되는지 여부를 판단하는 단계, 상기 인접 기지국이 감지되는 경우, 상기 인접 기지국 관련 정보에 기반하여 발견 신호를 전송하는 서브프레임과 동일한 시점에 상기 인접 기지국이 사용하는 서브프레임이 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정되었는지 판단하는 단계, 및 상기 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정된 경우, 상기 발견 신호의 전송 전력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 발견 신호 전송 전력 제어 방법은 인접 기지국 감지 여부를 판단하는 단계, 감지 시, 상기 인접 기지국으로부터 단말 대 단말 통신 관련 정보를 수신하는 단계, 상기 수신한 단말 대 단말 통신 관련 정보에 기반하여, 발견 신호를 전송하는 서브프레임과 동일한 시점에 상기 인접 기지국이 사용하는 서브프레임이 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정되었는지 판단하는 단계, 상기 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정된 경우 상기 발견 신호의 전송 전력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 발견 신호 전송 방법은 상기 단말의 서빙 기지국으부터 서빙 기지국 관련 정보를 수신하고, 상기 단말의 인접 기지국으로부터 인접 기지국 관련 정보를 수신하는 단계, 상기 서빙 기지국 관련 정보 및 상기 인접 기지국 관련 정보에 기반하여, 상기 서빙 기지국의 단말 대 단말 통신 서브프레임과 상기 인접 기지국의 단말 대 단말 통신 서브프레임의 중첩 여부를 판단하는 단계, 및 중첩 시, 중첩된 구간에서 발견 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 전송하는 기지국은 단말 또는 인접한 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 상기 기지국와 인접한 기지국에 대한 인접 기지국 관련 정보를 획득하고, 상기 획득한 인접 기지국 관련 정보를 단말에 전송하여 상기 단말의 발견 신호에 대한 전송 전력을 제어하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 발견 신호 전송 전력을 제어하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 상기 기지국으로부터 인접 기지국 관련 정보를 수신하고, 인접 기지국이 감지되는지 여부를 판단하며, 상기 인접 기지국이 감지되는 경우 상기 인접 기지국 관련 정보에 기반하여 발견 신호를 전송하는 서브프레임과 동일한 시점에 상기 인접 기지국이 사용하는 서브프레임이 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정되었는지 판단하고, 상기 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정된 경우 상기 발견 신호의 전송 전력을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 발견 신호 전송 전력을 제어하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 인접 기지국 감지 여부를 판단하고, 감지 시 상기 인접 기지국으로부터 단말 대 단말 통신 관련 정보를 수신하고, 상기 수신한 단말 대 단말 통신 관련 정보에 기반하여 발견 신호를 전송하는 서브프레임과 동일한 시점에 상기 인접 기지국이 사용하는 서브프레임이 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정되었는지 판단하고, 상기 셀룰라 통신 서브프레임으로 설정된 경우 상기 발견 신호의 전송 전력을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 단말 대 단말 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 발견 신호를 전송하는 단말은 서빙 기지국 또는 인접 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 상기 단말의 서빙 기지국으부터 서빙 기지국 관련 정보를 수신하고 상기 단말의 인접 기지국으로부터 인접 기지국 관련 정보를 수신하도록 제어하며, 상기 서빙 기지국 관련 정보 및 상기 인접 기지국 관련 정보에 기반하여 상기 서빙 기지국의 단말 대 단말 통신 서브프레임과 상기 인접 기지국의 단말 대 단말 통신 서브프레임의 중첩 여부를 판단하고, 중첩 시 중첩된 구간에서 발견 신호를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, D2D 통신과 무선 셀룰라 통신이 혼재된 무선 통신 시스템에서, D2D 통신을 위한 발견 신호의 전송 전력을 제어하여 상기 무선 셀룰라 통신에 간섭을 최소화 시킬 수 있다.
도 1은 셀룰라 시스템 안에서 단말 대 단말 통신이 지원되는 모습을 도시하는 도면.
도 2는 TDM 방식을 사용하여 D2D 전송과 기존 셀룰라 전송을 다중화 한 상황을 도시하는 도면.
도 3은 동기가 맞지 않은 두 기지국 간 서로 다른 형태로 셀룰라 자원과 D2D 자원의 TDM 다중화가 설정된 경우를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예 1을 설명하기 위한 네트워크 도면.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 대한 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 6a는 본 발명의 실시예 1에 대한 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 6b는 인접 셀(651)이 서빙셀(652)로 D2D 설정 정보(653)를 전달해 주는 과정을 도시하는 도면.
도 7은 실시예 2를 설명하기 위한 네트워크 도면.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 대한 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 대한 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 10은 셀 간 설정이 다른 경우, D2D 자원이 시간축으로 겹치는 부분이 발생할 수 있음을 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 실시예 3을 수행하는 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 12는 본 발명의 실시예 4를 설명하기 위한 네트워크 도면.
도 13은 실시예 4를 수행하는 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 14는 본 발명의 실시예 5에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 15는 본 발명의 실시예 5에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
이하에서 기술되는 본 발명의 실시 예에서는 기지국 또는 셀은 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한 D2D 통신은 인접해 있는 단말을 찾는 단말 발견(discovery) 동작과 단말 과 단말이 직접 정보를 주고 받는 직접 통신(direct communication)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 셀룰라 시스템 안에서 단말 대 단말 통신이 지원되는 모습을 도시하는 도면이다.
101의 기지국은 상기 기지국이 관장하는 셀 (도 1의 102) 안에 단말 103와 단말 104를 관장하고 있다. 기지국이 단말을 관장한다는 것은 무선 서비스를 제공한다는 것을 의미할 수 있다. 상기 단말 103은 상기 기지국(101)과 106의 단말-기지국 간 링크를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하며, 또한 상기 단말 104는 상기 기지국(101)과 107의 단말-기지국 간 링크를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하게 된다. 상기 단말 103과 단말 104가 단말 대 단말 통신이 가능한 경우는 기지국(101)을 통하지 않고 도 1의 105의 단말 대 단말 링크를 이용하여 발견 동작, 혹은 직접 통신 동작이 가능해진다.
LTE-A 시스템과 같은 셀룰라 무선 이동 통신 시스템을 이용한 단말 대 단말 (Device to Device: 이하 D2D라 지칭한다.) 기술은 기본적으로 기존 셀룰라 시스템을 이용하는 단말에 최대한 피해가 가지 않는 방향으로 지원이 되는 것을 가정한다.
상호간 간섭을 미치지 않게 통신을 수행하는 방법은 셀룰라 단말 (본 발명에서 셀룰라 단말은 단말 대 단말 통신이 아닌 기존 단말 대 기지국 통신을 수행하는 단말을 지칭한다.)이 사용하는 무선 자원과 별도로 서로 겹치지 않는 자원을 D2D 통신을 위하여 사용할 수도 있으며, 혹은 셀룰라 단말이 사용하는 자원을 D2D 단말이 동일하게 사용하지만 최대한 서로에게 간섭을 주지 않도록 사용하는 방법도 고려될 수 있다.
LTE 혹은 LTE-A 시스템이 사용하는 역방향, 순방향 듀플렉싱 방법으로 주파수 분할 듀플렉싱 (Frequency Division Duplexing: 이하 FDD라 지칭한다.) 방법이 있다.
상기 FDD에서는 순방향과 역방향을 다른 주파수 자원을 사용함으로써 구분한다. 상기 FDD를 사용하는 시스템에서 D2D 통신을 기존 셀룰라 통신 자원과 구분하여 사용하는 경우, 일발적으로 순방향과 역방향 자원 중에서 역방향 주파수 자원을 D2D로 사용하는 방법이 좀 더 우선시 되는 경향이 있다. 이것은 FDD 시스템에서 순방향 주파수 자원에는 역방향 주파수 자원에 비하여 좀 더 많은 종류의 신호들이 다중화 되어 있어서 D2D 통신 용도로 자원을 따로 할당하기가 역방향 자원에 비하여 어렵기 때문이다. 또한 기존 셀룰라 단말만을 고려하는 FDD 시스템에서 통신 서비스의 특성상 순방향 트래픽이 역방향에 비하여 많은 경향이 있고, 또한 순방향으로 전송되는 오버헤드(overhead) 가 역방향에 비하여 많기 때문에 순방향 자원에 대한 주파수 사용 부담이 역방향 자원에 대한 주파수 사용 부담보다 일반적으로 더 크게 된다. 따라서 순방향 자원을 D2D 통신 용도로 할당하여 사용하게 되면, 순방향 자원에 대한 부담이 더 커져서 순방향, 역방향 주파수 자원 사용의 균형을 맞추기가 어려워 질 수 있다.
상기의 이유로 FDD를 사용하는 통신시스템에서 D2D통신을 위하여 역방향 자원을 이용하는 것이 매우 자연스럽게 받아들여지고 있다.
한편, 상기 내용은 역방향 주파수 자원을 D2D 자원으로 사용하는 경우의 장점에 대해 기술한 것일 뿐, 순방향 주파수 자원을 D2D 자원으로 사용할 수 없다고 단정짓는 것은 아님에 유의해야 한다.
다음 문제는 역방향 자원에서 어떻게 기존 셀룰라 통신 자원과 D2D 통신 자원을 구분할 것인가의 문제일 수 있다. 기존 셀룰라 통신 자원과 D2D 통신 자원의 구분은 시간 다중화 (Time Division Multiplexing: 이하 TDM)와 주파수 다중화(frequency Division Multiplexing: 이하 FDM) 등의 직교 방식이 있을 수 있으며, 추가적으로 동일 자원을 재사용하는 비직교 방식도 가능할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 D2D 통신은 기본적으로 기존 셀룰라 통신을 이용하는 단말에 최대한 피해가 가지 않는 방향으로 지원이 되야 하므로 적어도 단말 발견 동작에 대해서는 직교 방식이 선호되고 있으며 그 중에서도 TDM 방식이 좀 더 선호되고 있다. TDM 방식이 선호되는 이유는 TDM 방식을 사용함으로써 D2D 자원이 할당된 구간에서는 기지국이 셀룰라 신호에 대한 수신이 필요 없어지게 되고 반대로 셀룰라 통신을 전송하는 구간에서는 D2D 전송이 존재하지 않게 되는데, 따라서 D2D 전송이 셀룰라 통신을 수행하는데 있어서 잡음과 같은 영향을 끼치지 않게 되기 때문이다.
도 2는 TDM 방식을 사용하여 D2D 전송과 기존 셀룰라 전송을 다중화 한 상황을 도시하는 도면이다.
도 2의 201, 202, 203는 시간적으로 셀룰라 서브프레임과 D2D 서브프레임이 TDM 되어 있는 것을 도시하고 있다. 201과 203의 구간에서는 셀룰라 통신이 설정되고 202의 구간에서는 D2D 전송이 설정된다. 202의 D2D 서브프레임은 210의 셀의 모습에 대응되는데, 210의 셀을 관장하는 211의 기지국은 셀룰라 통신에 참여하지 않고 212, 213, 214의 D2D 단말들만 서로의 발견신호 송수신과 같은 D2D 통신만이 수행되게 된다.
반면 201, 203의 셀룰라 서브프레임은 220의 셀의 모습에 대응되는데, 220의 셀을 관장하는 221의 기지국은 셀룰라 통신에 참여하고 222, 223, 224의 셀룰라 단말들과 역방향 통신을 위한 송수신을 수행하게 된다. 상기에서 211의 기지국과 221의 기지국은 동일한 기지국이며 시간에 따라서 기지국의 역할이 달라지는 모습을 보이게 된다. 즉, 211의 경우 기지국은 아무런 역방향 수신을 하지 않으므로 D2D에 의한 영향을 받지 않으며 또한 셀룰라 전송이 없기 때문에 D2D 단말도 D2D 전송에 있어서 셀룰라 전송으로 인한 영향은 존재하지 않는다. 반면, 221의 경우 기지국은 셀룰라 데이터에 대한 역방향 수신을 하지만 D2D 단말이 D2D를 위한 전송을 하지 않기 때문에 역방향 수신이 D2D로부터 받는 영향은 존재하지 않는다.
상기에서 셀룰라 통신과 D2D 통신을 TDM 다중화 하게 되면 서로가 서로에게 주는 영향이 존재하지 않는다고 기술하였다. 이는 하나의 기지국 내에서 해당될 수 있으며, 여러 개의 기지국을 고려하게 되면 다른 문제점을 예상할 수 있다.
우선 LTE 시스템은 기지국 간 동기를 필수 조건으로 가정하지 않는다. 즉, 서로 다른 기지국 간에는 동기가 맞지 않는 상황이 가능하다. 동기가 맞지 않은 두 기지국이 존재하는 경우 상기 기지국들은 서로 다른 형태로 셀룰라 자원과 D2D 자원의 TDM 다중화를 설정할 수 있다. 물론 두 개의 기지국이 동기가 맞아있다 하더라도 서로 다른 형태로 셀룰라 자원과 D2D 자원의 TDM 다중화를 설정하는 것도 가능하다. 상기의 경우 하나의 셀이 D2D 서브프레임으로 설정된 구간에 옆에 위치한 셀은 셀룰라 서브프레임으로 설정이 될 수 있음을 의미한다. 도 3에서 상기 기술한 상황과 그에 따른 문제점을 기술한다.
도 3은 동기가 맞지 않은 두 기지국 간 서로 다른 형태로 셀룰라 자원과 D2D 자원의 TDM 다중화가 설정된 경우를 도시하는 도면이다.
도 3에서 300은 기지국 1(321)의 시간축을 보여주고 있으며 TDM을 통하여 301의 셀룰라 서브프레임과 302의 D2D 서브프레임으로 구성된다. 반면 310은 기지국 1(321)의 옆에 위치하는 기지국 2(322)의 시간축을 보여주고 있으며, TDM을 통하여 311의 셀룰라 서브프레임과 312의 D2D 서브프레임으로 구성된다. 도 3에서 볼 수 있는 것처럼 302의 구간과 312의 구간은 일치하지 않으며, 현재 시점이 도 3의 320이라고 가정하면 기지국 1(321)은 D2D 서브프레임을 설정하게 되고, 반면 기지국 2(322)는 셀룰라 서브프레임을 설정하게 된다. 이에 기지국 1(321)에 속한 D2D 단말(323, 324, 325)들은 D2D 발견 신호(329, 330)를 송수신 하게 된다. 반면, 기지국 2(326)에 속한 셀룰라 단말(326)은 기지국 2(326)으로 역방향 셀룰라 신호(327)을 송신할 수 있지만, 기지국 2(326)에 속한 D2D 단말(331)은 D2D 발견 신호를 송신할 수 없다. 이때 D2D 단말(325)는 기지국 1(321)과 기지국 2(322)의 경계에 위치하게 되는데, 기지국 1(321)의 동작에 따라 발견 신호(330)을 송신하게 되면 상기 신호가 결국 기지국 2(322)로는 328과 같이 잡음(interference)의 형태로 수신되게 되어 기지국 2(322)가 셀룰라 단말(326)의 신호(327)의 수신함에 있어서 수신 성능의 저하가 발생하게 된다. (동일한 주파수 리소스를 사용한다는 가정하에서)
또한 도 3의 또 다른 문제는 다른 기지국에 포함되어 있는 D2D 단말은 서로 발견신호의 송수신이 불가능하여 서로를 발견하기 어렵다는 문제이다. 즉 도 3에서 D2D 단말 (324)와 D2D 단말 (331)이 서로 발견신호를 송수신하는 서브프레임이 달라서 서로의 발견신호를 수신할 수 없게 된다.
상기에서 동기가 맞지 않은 두 기지국이 존재하는 경우 상기 기지국들이 서로 다른 형태로 셀룰라 자원과 D2D 자원의 TDM 다중화를 설정하게 되면 한쪽 기지국에서 D2D 전송이 인접 기지국으로는 무시할 수 없는 잡음으로 도달할 수 있으며, 또한 서로 다른 형태로 셀룰라 자원과 D2D 자원의 TDM 다중화를 설정한 기지국들에 포함된 단말들 사이에 발견 신호의 송수신이 어렵다는 문제점에 대하여 기술하였다.
본 발명에서는 상기 기술된 시나리오에서 D2D 전송이 인접셀의 셀룰라 통신의 수신 성능을 저하시키는 문제점을 해결하기 위한 D2D 단말의 전력 제어 절차 및 기지국과 단말의 동작, 그리고 기지국 사이에 D2D 발견 동작이 어려워지는 문제를 해결하기 위한 기지국과 단말의 동작에 대하여 기술하고자 한다.
한편, 상기에서 D2D 자원과 셀룰라 자원의 다중화는 TDM 방식을 가정한다고 기술하였다. 이에 따라서 기지국 간에 D2D 자원과 셀룰라 자원의 TDM 다중화 방법이 달라질 수 있고, D2D 자원을 이용하여 전송된 발견신호가 인접한 기지국의 셀룰라 통신에 대하여 잡음으로 작용할 수 있으며, 이로 인하여 셀룰라 통신의 성능이 떨어질 수 있다고 기술하였다.
하기에서 실시예들을 통하여 상기 D2D 전송으로 인한 인접셀의 셀룰라 통신 성능 저하 문제를 해결하는 방법을 기술한다.
실시예 1. 서빙 기지국에 의한 전력 제어
하기 기술할 본 발명의 실시예 1에서는 서빙 기지국이 D2D 단말의 발견 신호의 세기를 제어하는 방법에 대해 기술한다. 보다 구체적으로, 실시예 1에서는 서빙 기지국 (혹은 서빙셀)에서 D2D의 전력 제어(power control)을 통하여 셀룰라 통신을 수행중인 인접 기지국 (혹은 인접셀)에 가까이 위치하는 D2D 단말의 발견 신호의 세기를 제어하여 발견 신호가 인접 기지국의 셀룰라 통신의 성능에 영향을 주지 않도록 하는 방법을 제시한다. 도 4를 참고하여 본 실시예 1을 설명한다.
도 4의 401 기지국은 현재 서브프레임에서 D2D 발견신호를 위한 서브프레임으로 할당한 상태이고 411의 기지국은 동일 서브프레임에서 셀룰라 통신을 위한 서브프레임으로 할당한 상태이다. 따라서 401 기지국에 속해 있는 D2D 단말(402, 403, 404)은 발견 신호 송신 절차에 따라서 정해진 시간-주파수 자원을 이용하여 발견신호를 송신하고, 이와 함께 다른 단말에게서 전송되는 발견신호의 수신을 수행한다. 이때 404의 D2D단말은 401의 기지국과 411의 기지국의 중간에 위치하고 있으며, 이에 따라 404 단말이 송신하는 D2D 발견 신호는 411 기지국으로 무시하지 못할 수신 전력으로 411 기지국에 수신될 가능성이 있다.
상기 404 단말이 송신하는 D2D 발견 신호의 수신은 411 기지국에 속한 셀룰라 단말 (412)가 전송하는 역방향 셀룰라 데이터를 411 기지국이 수신하는데 있어서 무시하기 어려운 잡음으로 작용하여 상기 412 단말의 역방향 셀룰라 전송 성능이 떨어질 수 있다. 상기 411 기지국의 셀룰라 데이터 수신 성능에 영향을 최소화하기 위한 방법은 상기 404 단말의 D2D 발견신호의 송신 전력을 제어하여 411 기지국에 의한 상기 D2D 발견신호의 수신 전력을 일정값 이하로 맞추는 방법이 가능하다. 즉, 404단말은 인접 기지국(411)의 원활한 셀룰라 통신을 위하여 D2D 발견 신호의 송신 전력을 줄여서 411 기지국으로 도달되는 잡음의 양을 최소화 하는 것이다.
본 실시예에서 제시하는 D2D 발견 신호의 송신 전력 제어를 위하여 서빙 기지국은 인접 기지국의 관련 정보를 시그널링한다. 이를 위해서는 서빙 기지국은 인접 기지국의 관련 정보를 획득해야 하는데, 본 발명의 일 실시예에서는 기지국간 인터페이스인 X2 인터페이스를 통해 인접 기지국의 관련 정보를 획득할 수 있다.
시그널링 방법은 발견신호의 송수신에 참여하는 RRC-유휴 모드 단말 (RRC-IDLE mode UE, 이하 유휴 단말)을 위하여 유휴 단말이 수신가능한 정보인 시스템 정보 블록 (System information block, 이하 SIB)에 포함하여 D2D 단말들에게 시그널링될 수 있다. 물론 D2D에 참여하는 단말이 RRC-연결 모드 단말 (RRC-CONNECTED mode UE, 이하 연결 단말)인 경우에는 SIB 정보 이외에 추가적인 RRC 시그널링, 혹은 동적(dynamic) 시그널링, 물리계층의 제어 정보 등을 통하여 전달될 수 있다. 상기 서빙 기지국이 시그널링하는 인접 기지국의 관련 정보는 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
1. 인접 기지국 관련 정보
A. 기지국 ID
B. D2D-셀룰라 다중화 정보
C. D2D 신호 수신 전력 목표 (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB)
D. CRS 전송 전력
E. 기타 인접 셀 정보
즉 임의의 기지국은 인접 기지국의 D2D 정보(상기에서 나열된)를 D2D 단말들에게 알려주고 D2D 단말은 상기 인접 기지국이 감지되는 경우 서빙 기지국과 인접 기지국의 D2D-셀룰라 다중화 정보를 비교하여 상기 단말이 D2D 발견신호를 전송하는 서브프레임에서 인접 기지국이 D2D 서브프레임으로 설정했는지의 여부를 판단하고, 인접 기지국이 셀룰라 통신을 사용하는 경우 아래의 수학식 1을 통하여 전력 제어를 수행한다.
수학식 1
Figure PCTKR2014006335-appb-M000001
상기 수학식 1에서, PD2D 는 D2D 발견신호에 대한 송신 전력이고 PCMAX,c 는 단말이 전송할 수 있는 최대 전력 (물리적으로 단말이 전송할 수 있는 가능한 최대 전력 혹은 기지국에서 설정한 단말이 전송할 수 있는 최대 전력이 될 수 있다.) 그리고 D2D_RX_TARGET_POWER_eNB는 서빙 기지국에서 시그널링 받은 정보이고 PLc 는 인접 기지국의 CRS(Cell specific reference signal)을 수신하여 계산된 경로 감쇄 (path loss) 값으로 이 값은 CRS 수신 전력을 계산하여 수신한 CRS 송신 전력과의 비교를 통하여 계산할 수 있다. 상기 수학식은 일반적인 방법에서의 수학식이며, 구체적인 전력 제어는 상기 수학식에 추가되는 값, 즉 임의의 값이 곱해지거나, 임의의 값이 더해지는 식도 가능하다.
만약 인접 셀이 두 개 이상의 경우에는 아래의 수학식 2와 같이 설정될 수 있다. 하기의 수학식 2에서 n은 인접 기지국의 개수이다.
수학식 2
Figure PCTKR2014006335-appb-M000002
Figure PCTKR2014006335-appb-I000001
Figure PCTKR2014006335-appb-I000002
하기에서는 도 5와 도 6을 참조하여 본 실시예 1에 대한 위한 기지국 및 단말 동작을 기술하도록 한다.
우선, 도 5는 본 발명의 실시예 1에 대한 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 5에서 기지국은 501 과정에서, 기지국의 동작을 시작한다.
그리고 기지국은 502 과정에서, 인접 셀에 대한 정보를 획득한다. 상기한 바와 같이, 기지국은 X2 인터페이스를 통해 인접 기지국 관련 정보를 획득할 수 있으며, 여기서 인접 기지국 관련 정보에 대한 예시는 상기한 바와 같다.
그리고 기지국은 503 과정에서, SIB 시그널링, RRC 시그널링, 혹은 dynamic 시그널링을 이용하여 셀 내에 존재하는 D2D 단말에게 인접 셀에 대한 정보를 전송(시그널링)하고, 504 과정에서 동작을 마친다.
도 6a는 본 발명의 실시예 1에 대한 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 6에서 D2D 단말은 601 과정에서 단말의 동작을 시작한다.
그러면, 602 과정에서, 단말은 서빙셀로부터 인접 기지국 관련 정보를 포함하는 D2D 관련 정보를 수신한다. 상기한 바와 같이, 단말은 SIB 시그널링, RRC 시그널링, 혹은 dynamic 시그널링을 통해 상기 D2D 관련 정보를 수신할 수 있다.
인접 셀에 대한 정보가 상기 D2D 관련 정보안에 포함되어 있으므로, 단말은 603 과정 에서와 같이 인접 셀 D2D 관련 정보를 획득할 수 있다. 상기 인접 셀 D2D 관련 정보는 상기에서 기술된 기지국 ID, D2D-셀룰라 다중화 정보, D2D 신호 수신 전력 목표 (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB), CRS 전송 전력, 그리고 기타 인접 셀 정보 등이 가능하다.
이어서, 단말은 604 과정에서, 현재 단말이 인접 셀 근처에 있어서 인접 셀을 감지할 수 있는지의 여부를 판단한다. 인접 셀을 감지할 수 있는지의 여부는 인접 셀의 동기 신호를 감지하여 CRS의 수신 세기를 판단할 수 있는지의 여부, 혹은 CRS의 수신 세기를 판단하여 CRS의 송신 전력과 수신 전력으로부터 계산된 경로 감쇄 값이 임의의 값보다 크게 되는 지의 여부 등으로 판단할 수 있다.
604 과정에서 인접셀이 감지되지 않으면 상기 단말은 608 과정에서 추가적인 전력 제어 없이 D2D 발견 신호를 전송한다. 이때 전송 전력은 PCMAX,c, 즉 단말이 전송할 수 있는 최대 전력이 사용될 수 있다. 물론 상기 PCMAX,c값은 D2D 전송을 위하여 기지국에서 설정되거나, 혹은 D2D 전송을 위하여 규격에서 지정할 수 있다.
한편, 상기 604의 판단 과정에서 인접셀이 감지 되면, 상기 단말은 다시 605 과정으로 진행하여 , D2D 발견 신호를 전송하는 서브프레임에서 상기 인접셀이 D2D 통신으로 설정되어 있는지 아니면 일반 셀룰라 통신으로 설정되어 있는지 여부를 판단한다.
상기 판단 결과, 인접셀의 해당 서브프레임 역시 동일하게 D2D 통신으로 설정되어 있으면, 상기 단말은 608 과정에서 추가적인 전력 제어 없이 D2D 발견 신호를 전송한다. 반면 상기 605 과정에서 인접셀이 셀룰라 통신으로 설정되어 있으면, 상기 단말은 606 과정에서 상기 수학식을 이용한 D2D 발견 신호 전송 전력에 대한 제어를 수행한다.
이어 상기 정해진 전송 전력을 이용하여 과정 607에서 상기 단말의 D2D 발견신호에 대한 송신을 수행한 후에 이어 609 과정에서 단말 동작을 마무리한다.
한편, 상기에서 서빙셀이 단말에게 서빙셀 D2D 정보와 함께 인접 기지국 정보를 시그널링 하는 방법을 기술하였다. 상기 방법을 위하여 인접 셀은 서빙셀로 D2D 설정 정보를 전달해 주어야 한다.
도 6b는 인접 셀(651)이 서빙셀(652)로 D2D 설정 정보(653)를 전달해 주는 과정을 도시하는 도면이다.
상기 D2D 설정 정보(653)는 기지국 간 인터페이스인 X2 시그널링을 이용하여 전달될 수 있다. 상기 653의 셀 D2D 설정 정보로는 아래의 정보가 포함될 수 있다.
A. 기지국 ID
B. D2D-셀룰라 다중화 정보
C. D2D 신호 수신 전력 목표 (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB)
D. CRS 전송 전력
E. 기타 인접 셀 정보
실시예 2. 인접 기지국에 의한 전력 제어
하기 기술할 본 발명의 실시예 2에서는 실시예 1에서 서빙 기지국이 시그널링 해주는 정보를 이용하여 D2D 발견 신호에 대한 전력제어를 수행하는 것과 달리, 단말이 직접 인접 기지국으로부터 정보를 수신하여 D2D 발견 신호에 대한 전력 제어를 수행하는 방법을 제시한다.
도 7은 실시예 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 701 기지국은 현재 서브프레임에서 D2D 발견신호를 위한 서브프레임으로 할당한 상태이고 711의 기지국은 동일 서브프레임에서 셀룰라 통신을 위한 서브프레임으로 할당한 상태이다. 따라서 701 기지국에 속해 있는 D2D 단말(702, 703, 704)은 발견 신호 송신 절차에 따라서 정해진 시간-주파수 자원을 이용하여 발견신호를 송신하고, 이와 함께 다른 단말에게서 전송되는 발견신호의 수신을 수행한다.
이때 704의 D2D 단말은 701의 기지국과 711의 기지국의 중간에 위치하여 704 단말이 송신하는 D2D 발견 신호는 711 기지국으로 무시하지 못할 수신 전력으로 수신될 가능성이 있다. 상기 704 단말이 송신하는 D2D 발견 신호의 수신은 711 기지국에 속한 셀룰라 단말 (712)가 전송하는 역방향 셀룰라 데이터를 711 기지국이 수신하는데 있어서 무시하기 어려운 잡음으로 작용하여 상기 712 단말의 역방향 셀룰라 전송 성능이 떨어질 수 있다. 상기 711 기지국의 셀룰라 데이터 수신 성능에 영향을 최소화하기 위한 방법은 상기 704 단말의 D2D 발견신호의 송신 전력을 제어하여 711 기지국이 상기 D2D 발견신호의 수신 전력이 일정값 이하로 맞추는 방법이 가능하다. 즉, 704 단말은 인접 기지국(711)의 원활한 셀룰라 통신을 위하여 D2D 발견 신호의 송신 전력을 줄여서 711 기지국으로 도달되는 잡음의 양을 최소화 하는 것이다.
본 실시예 2에서 제시하는 D2D 발견 신호의 송신 전력 제어를 위하여 인접 기지국이 직접 D2D 관련 정보를 시그널링한다. 시그널링 방법은 발견신호의 송수신에 참여하는 RRC-유휴 모드 단말 (RRC-IDLE mode UE, 이하 유휴 단말)을 위하여 유휴 단말이 수신 가능한 정보인 시스템 정보 블록 (System information block, 이하 SIB)에 포함하여 D2D 단말들에게 시그널링될 수 있다. 이 때 단말은 인접 기지국의 SIB를 읽을 수 있도록 인접 기지국 근처에 위치하여야 한다. 또한, 상기에서는 D2D 관련 정보가 SIB를 통해 전송된다고 기술하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 RRC 시그널링, 혹은 동적(dynamic) 시그널링, 물리계층의 제어 정보 등을 통해 전송하는 것을 배제하는 것은 아님에 유의해야 한다.
상기 인접 기지국이 시그널링하는 D2D 관련 정보에는 하기의 정보들이 가능하다.
1. D2D 관련 정보
A. D2D-셀룰라 다중화 정보
B. D2D 신호 수신 전력 목표 (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB)
C. CRS 전송 전력
D. 기타 셀 정보
즉 기지국은 자신의 D2D 정보(상기에서 나열된)를 D2D 단말들에게 알려준다. 그러면, D2D 단말(예를 들어, 704의 D2D 단말과 같이 701의 기지국과 711의 기지국의 중간에 위치한 단말)은 상기 인접 기지국이 감지되는 경우 서빙 기지국과 인접 기지국의 D2D-셀룰라 다중화 정보를 비교하여 상기 단말이 D2D 발견신호를 전송하는 서브프레임에서 인접 기지국이 D2D 서브프레임으로 설정했는지의 여부를 판단한다. 그리고 단말은 인접 기지국이 셀룰라 통신을 사용하는 경우 아래의 수학식 3을 통하여 전력 제어를 수행한다.
수학식 3
Figure PCTKR2014006335-appb-M000003
상기 수학식 3의 PD2D 는 D2D 발견신호에 대한 송신 전력이고 PCMAX,c 는 단말이 전송할 수 있는 최대 전력 (물리적으로 단말이 전송할 수 있는 가능한 최대 전력 혹은 기지국에서 설정한 단말이 전송할 수 있는 최대 전력이 될 수 있다.) 그리고 D2D_RX_TARGET_POWER_eNB는 서빙 기지국에서 시그널링 받은 정보이고 PLc 는 인접 기지국의 CRS(Cell specific reference signal)을 수신하여 계산된 경로 감쇄 (path loss) 값으로 이 값은 CRS 수신 전력을 계산하여 수신한 CRS 송신 전력과의 비교를 통하여 계산할 수 있다. 상기 수학식은 일반적인 방법에서의 수학식이며, 구체적인 전력 제어는 상기 수학식에 추가되는 값, 즉 임의의 값이 곱해지거나, 임의의 값이 더해지는 식도 가능하다.
만약 인접 셀이 두 개 이상의 경우에는 아래의 수학식 4로 만들 수 있다. 하기에서 n은 인접 기지국의 개수이다.
수학식 4
Figure PCTKR2014006335-appb-M000004
Figure PCTKR2014006335-appb-I000003
Figure PCTKR2014006335-appb-I000004
하기에서는 도 8과 도 9를 참고하여 본 실시예 2를 위한 기지국, 단말 동작을 기술한다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 대한 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 8에서 기지국은 801의 과정을 시작하면, 기지국은 802 과정에서 셀 내의 D2D 관련 정보를 설정한다. 상기 D2D 관련 정보는 상기한 바와 같이, D2D-셀룰라 다중화 정보, D2D 신호 수신 전력 목표 (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB), CRS 전송 전력, 기타 셀 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서, 기지국은 803 과정에서 SIB 시그널링을 이용하여 상기 정보를 시그널링 하고 804 과정에서 동작을 마친다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 대한 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 9에서 D2D 단말은 901 과정에서 동작을 시작한다.
그러면, D2D 단말은 902 과정에서, 현재 단말이 인접 셀 근처에 있어서 인접 셀을 감지할 수 있는지의 여부를 판단한다. 인접 셀을 감지할 수 있는지의 여부는 인접 셀의 동기 신호를 감지하여 CRS의 수신 세기를 판단할 수 있는지의 여부, 혹은 CRS의 수신 세기를 판단하여 CRS의 송신 전력과 수신 전력으로부터 계산된 경로 감쇄 값이 임의의 값보다 크게 되는 지의 여부 등에 기반하여 판단할 수 있다.
902 과정에서 인접셀이 감지되지 않으면 상기 단말은 908 과정에서 추가적인 전력 제어 없이 D2D 발견 신호를 전송한다. 이때 전송 전력은 PCMAX,c, 즉 단말이 전송할 수 있는 최대 전력이 사용될 수 있다. 물론 상기 PCMAX,c값은 D2D 전송을 위하여 기지국에서 설정되거나, 혹은 D2D 전송을 위하여 규격에서 지정할 수 있다.
한편, 상기 902의 판단 과정에서 인접셀이 감지 되면, 상기 단말은 903에서 인접셀로부터 D2D 관련 정보를 수신한다. 그리고 상기 단말은 이어서 904 과정에서, 같이 인접 셀 D2D 관련 정보를 획득할 수 있다.
상기 인접 셀 D2D 관련 정보는 상기에서 기술된 D2D-셀룰라 다중화 정보, D2D 신호 수신 전력 목표 (D2D_RX_TARGET_POWER_eNB), CRS 전송 전력, 및 기타 셀 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서, 상기 단말은 905 과정에서, D2D 발견 신호를 전송하는 서브프레임에서 상기 인접셀이 D2D 통신으로 설정되어 있는지 아니면 일반 셀룰라 통신으로 설정되어 있는지를 판단한다.
인접셀로 동일하게 D2D 통신으로 설정되어 있으면 상기 단말은 908 과정에서, 추가적인 전력 제어 없이 D2D 발견 신호를 전송한다. 반면 상기 905의 과정에서 인접셀이 셀룰라 통신으로 설정되어 있으면 상기 단말은 906 과정에서 상기의 수학식 3 또는 수학식 4를 이용한 D2D 발견 신호 전송 전력에 대한 제어를 수행한다.
이어 상기 정해진 전송 전력을 이용하여 과정 907에서 상기 단말의 D2D 발견신호에 대한 송신을 수행한 후에 이어 909의 과정에서 단말 동작을 마무리한다.
실시예 3. 셀 간 D2D 서브프레임이 겹치는 부분을 이용한 발견신호 전송
상기 실시예 1, 2를 통하여 서빙 셀이 D2D 발견 신호를 설정하고 인접 셀이 셀룰라 통신을 설정한 경우에 있어 단말의 D2D 발견신호 전송에 전력 제어를 수행함으로써 셀룰라 통신의 수신 성능 저하 문제를 해결하는 방법을 제시하였다.
상기에서 D2D 자원과 셀룰라 자원은 TDM 방식으로 다중화 된다고 하였는데, 셀 간에 설정이 다르다고 하더라도 D2D 자원이 시간축으로 어느 정도 겹치는 부분이 발생할 수 있다. 따라서 인접셀에 근접한 단말이 두 셀 모두 D2D 자원으로 설정한 서브프레임을 이용하여 D2D 발견 신호를 전송하면 상기 발견 신호가 셀룰라 통신에 주는 영향을 없앨 수 있게 된되며, 이하에서 기술될 본 실시예 3에서는 이에 대해 구체적으로 기술하도록 한다.
서빙 셀에 속한 단말은 서빙셀에서 설정한 전체 D2D 서브프레임, 즉 발견 신호가 송신될 수 있는 자원에서 임의의 방식을 통하여 하나의 발견 신호 자원을 선정하고 상기 자원을 이용하여 발견 신호를 전송한다. 상기 발견 신호 자원 방식을 선정하는 방법으로 단말은 전체 자원 중에서 가장 수신 전력이 작은 자원을 찾아서 상기 자원을 이용하여 발견 신호를 전송하는 방법을 취할 수 있다.
하기 도 10을 이용하여 본 실시 예 3을 설명한다.
도 10은 셀 간 설정이 다른 경우, D2D 자원이 시간축으로 겹치는 부분이 발생할 수 있음을 도시하는 도면이다.
본 실시 예에서 단말은 서빙셀(1000)과 인접셀(1010) 중간에 위치하고 서빙셀의 D2D 서브프레임 위치(1003)와 인접셀의 D2D 서브프레임 위치(1013)를 알고 있다고 가정한다.
단말이 서빙셀(1000)에만 속해 있는 경우는 발견 신호 자원을 서빙셀의 D2D 서브프레임 위치(1003)만을 고려하여 1003 전체 자원 중에서 가장 적당한 발견 신호를 선정하여 상기 단말의 발견 신호를 전송한다. 반면 단말이 인접셀(1010)에만 속해 있는 경우는 발견 신호 자원을 서빙셀의 D2D 서브프레임 위치(1013)만을 고려하여 1013 전체 자원 중에서 가장 적당한 발견 신호를 선정하여 상기 단말의 발견 신호를 전송한다.
하지만 단말이 상기 서빙셀과 인접셀이 모두 보이는 위치에 있을 때 단말은 전체 자원에서 발견 신호 자원을 선정하지 않고 도 10의 1020에서 보이는 두 셀의 D2D 자원이 겹치는 부분에 한해서만 발견 신호 자원을 선정한다.
1020의 자원 안에서 발견 신호를 선정하여 상기 자원을 이용하여 발견 신호를 전송하게 되면 상기 발견 신호는 양 쪽 셀 모두에게 잡음의 역할을 하지 않고 셀룰라 통신의 성능 저하 문제를 가져오지 않게 된다.
본 실시예를 위한 단말 동작을 도 11을 이용하여 기술한다.
도 11은 본 발명의 실시예 3을 수행하는 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 11의 1101 과정에서 단말 동작을 시작한다. 그러면, 단말은 1102 과정에서 현재 단말이 속한 셀의 D2D 관련 정보를 수신하고 이어 1103에서 인접셀의 D2D 관련 정보를 수신한다. 이때 각 셀의 D2D 관련 정보는 현재 셀의 SIB 시그널링을 통해 알 수 있으며, 혹은 인접셀의 SIB 시그널링을 통해 알 수도 있다. 또는 현재 셀(서빙 셀) 또는 인접 셀의 SIB 시그널링 뿐만 아니라 RRC 시그널링, 혹은 동적(dynamic) 시그널링, 물리계층의 제어 정보 등을 통해 D2D 관련 정보를 수신할 수도 있다.
이어 단말은 1104 과정에서, 단말이 핸드오버 영역에 존재하는지를 판단하여 핸드오버 영역에 존재하지 않는 경우는 1106 과정에서 처럼, 서빙셀이 설정한 D2D 서브프레임 안에서 발견 신호를 전송할 자원을 선택한다.
한편, 상기 1104 과정에서 단말이 핸드오버 영역에 존재하는지를 판단하여 핸드오버 영역에 존재하는 것으로 판단된 경우는 1105 과정에서, 서빙셀의 D2D 서브프레임과 인접셀의 D2D 서브프레임이 겹치는 부분이 존재하는 지를 판단한다. 상기 판단 결과 겹치는 부분이 존재하는 경우, 1107 과정에서 단말은 서빙셀의 D2D 서브프레임과 인접셀의 D2D 서브프레임이 겹치는 부분에서 상기 단말이 발견 신호를 전송할 자원을 선택한다. 반면, D2D 서브프레임과 인접셀의 D2D 서브프레임이 겹치는 부분이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 단말은 다시 1106 과정에서 서빙셀이 설정한 D2D 서브프레임 안에서 발견 신호를 전송할 자원을 선택한다.
이어 단말은 1108 과정에서, D2D 서브프레임 안에서 상기 선택된 자원을 이용하여 발견 신호를 송신하고, 나머지 자원을 이용하여 다른 단말의 발견 신호를 수신한다.
실시예 4. 셀 간 D2D 발견 신호 송수신
본 실시예 4에서는 서빙 셀과 인접 셀이 D2D 서브프레임을 달리 설정하였을 때, 단말이 각 D2D 서브프레임에서 발견 신호를 수신, 디코딩 하여 서빙셀에 속한 다른 D2D 단말로부터의 발견신호는 물론 인접셀에 속한 다른 D2D 단말로부터의 발견신호를 수신하는 방법을 제시한다.
물론 인접셀의 D2D 서브프레임에서 전송되는 발견 신호는 서빙 셀에 속한 단말이 수신하기에 적은 신호로 들어올 수도 있고, 또한 서빙 셀 내에서 다른 셀룰라 단말이 역방향 셀룰라 데이터 전송을 위하여 사용하게 되면, 상기 셀룰라 전송으로 인한 잡음으로 인해 인접셀에서 오는 발견 신호의 수신이 쉽지만은 않다. 하지만 단말이 인접셀의 다른 D2D 단말이 언제 발견 신호를 전송하는지를 안다면, 최대한 발견 신호의 수신을 시도함으로써 많은 D2D 단말의 발견 신호를 수신할 수 있는 가능성을 높일 수 있다.
하기 도 12을 통하여 본 실시예 4를 기술한다.
도 12에서 D2D 단말 1203, 1204, 1205는 셀 1201에 속해 있으며 반면 단말 1206, 1207은 셀 1202에 속해 있다. 이때 단말 1205는 셀 1201과 셀 1202의 사이에 위치하여 상기 셀 1202의 신호 수신이 가능하다.
셀 1201의 D2D 서브프레임 설정은 1212에 보이는 바와 같이 1214에 설정하여 셀 1201에 속한 단말은 1214의 서브프레임을 이용하여 발견 신호를 송신하도록 설정된다. 반면 셀 1202의 D2D 서브프레임 설정은 1213에 보이는 바와 같이, 1214의 위치와는 다른 위치인 1215에 설정하여 셀 1202에 속한 단말은 1215의 서브프레임을 이용하여 발견 신호를 송신하도록 설정된다.
이처럼 인접한 셀 간에 D2D 서브프레임이 동일하지 않은 상황에서 각 셀은 셀의 D2D 서브프레임 정보를 단말에게 알려 줌과 동시에 인접 셀의 D2D 서브프레임 정보를 단말에게 동시에 알려준다. 이를 위해, 각 셀은 인접 셀의 D2D 서브프레임 정보를 X2 인터페이스 등을 통해 획득할 수 있다.
보다 구체적으로, 1201의 셀은 1201 셀의 D2D 서브프레임과 1202셀의 D2D 서브프레임 정보를 단말(1203, 1204, 1205)에게 알려주어 1201셀에 속한 단말(1203, 1204, 1205)은 상기 셀에서 알려주는 정보를 이용하여 1214의 서브프레임에서 발견 신호의 전송과 수신을 수행하고 추가적으로 1215의 서브프레임에서 발견신호의 수신을 수행한다.
마찬가지로, 1202의 셀은 1202 셀의 D2D 서브프레임과 1201셀의 D2D 서브프레임 정보를 단말(1206, 1207)에게 알려주어 1202셀에 속한 단말(1206, 1207)은 상기 셀에서 알려주는 정보를 이용하여 1215의 서브프레임에서 발견 신호의 전송과 수신을 수행하고 추가적으로 1214의 서브프레임에서 발견신호의 수신을 수행한다.
1204의 단말은 1214의 서브프레임을 이용하여 발견신호를 전송하여 1206의 단말이 1214의 서브프레임에서 발견 신호의 수신을 시도하여 상기 1204 단말의 발견 신호를 수신할 수 있고, 반대로 1206의 단말은 1215의 서브프레임을 이용하여 발견신호를 전송하여 1204의 단말이 1215의 서브프레임에서 발견 신호의 수신을 시도하여 상기 1206 단말의 발견 신호를 수신할 수 있다.
추가적으로 기지국은 단말들에게 인접셀에 설정된 서브프레임에서 발견신호를 추가적으로 송신하라는 정보(한 개 이상의 발견 신호 전송 허가 정보)를 단말에게 알려 줄 수 있는데, 이 때 단말은 상기 기지국이 한 개 이상의 발견신호 전송 허가 정보를 수신한 경우, 셀 내에서 설정된 D2D 서브프레임에서 발견 신호를 송신하고, 이와 별도로 인접셀에 설정된 D2D 서브프레임에서 발견 신호를 다시 한번 송신한다.
본 실시예 4를 위한 기지국 동작은 실시예 2에서 도 8에 대한 설명과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
하기 도 13에서 본 실시예 4를 위한 단말의 동작 순서를 기술하도록 한다.
도 13은 실시예 4를 수행하는 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
우선, D2D 단말은 1301 과정에서 동작을 시작한다. 그러면, D2D 단말은 1302 과정에서 서빙셀로부터 D2D 관련 정보를 수신한다. 이 경우, 인접 셀에 대한 정보가 상기 D2D 관련 정보 안에 포함되어 있으므로, D2D 단말은 1303 과정에서와 같이 인접 셀에 대한 D2D 관련 정보를 획득할 수 있다. 상기 인접 셀 D2D 관련 정보는 상기에서 기술된 기지국 ID, D2D-셀룰라 다중화 정보, 그리고 인접셀 발견 신호 전송 지시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서, D2D 단말은 1304 과정에서, 현재 서빙 셀이 설정한 D2D 서브프레임과 인접 셀이 설정한 D2D 서브프레임이 동일한지의 여부를 판단한다. 1304 과정에서 두 셀의 D2D 서브프레임 설정이 동일하면 상기 단말은 1308 과정에서 서빙셀이 설정한 D2D 서브프레임에서 D2D 발견 신호를 송신하고 다른 단말의 발견신호에 대한 수신을 시도한다.
한편, 상기 1304 과정에서 두 셀의 D2D 서브프레임 설정이 동일하지 않다고 판단되면 상기 단말은 1305의 판단 과정을 통하여 인접셀의 D2D 서브프레임에서 전송을 허용하는지의 여부를 판단할 수 있다. 이는 인접셀 발견 신호 전송 지시자를 통해 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 인접셀의 D2D 서브프레임에서 발견 신호의 전송을 허용하지 않는 것으로 판단되면, D2D 단말은 1306 과정에서 서빙셀 D2D 서브프레임에서 D2D 발견 신호를 송신하고 1309 과정에서 서빙셀 D2D 서브프레임과 인접셀 D2D 서브프레임 모두에서 D2D 발견 신호의 수신을 시도한다.
반면, 상기 1305의 판단 과정을 통하여 인접셀 발견 신호 전송 지시자가 인접셀의 D2D 서브프레임에서 전송을 허용한 것으로 판단되면, D2D 단말은 1307 과정에서 서빙셀 D2D 서브프레임에서 D2D 발견 신호를 송신하고 추가적으로 인접셀 D2D 서브프레임 D2D 발견 신호를 송신한다. 이어서, 상기 D2D 단말은 1309 과정에서, 서빙셀 D2D 서브프레임과 인접셀 D2D 서브프레임 모두에서 D2D 발견 신호의 수신을 시도한다.
상기 D2D 단말은 1310 과정에서 단말 동작을 마무리한다.
한편, 상기에서 단말이 한 개 이상의 발견신호를 송신할 수 있는 기능을 포함하지 않는 경우는 단말 동작에서 1305, 1307 과정이 생략될 수 있다.
실시예 5. 셀 간 D2D 발견 신호 송수신
본 실시예 5에서는 상기 실시예 4의 변형된 시그널링과 이에 따른 기지국과 단말 동작을 기술한다.
인접 셀이 다수 개가 존재하는 경우, 단말은 현재 서빙셀에서 설정된 D2D 서브프레임 내에서 임의의 구간에서 발견 신호를 송신하고, 나머지 구간에서 다른 단말의 발견 신호를 수신한다. 이때 인접 셀의 D2D 서브프레임에서 발견 신호를 수신하는 경우, 결국 단말에게 있어서 수신할 수 있는 D2D 서브프레임 구간과 수신해야 하는 D2D 서브프레임 구간이 달라지게 된다.
따라서 본 실시예에서는 기지국이 인접한 다른 기지국으로부터 각 셀이 설정한 D2D 서브프레임 구간에서 전송되는 발견 신호를 수신하기 위하여, D2D 단말에게 상기 단말이 발견 신호를 송신할 수 있는 송신용 D2D 서브프레임과 현재 기지국은 물론 인접 기지국에 속한 단말이 전송하는 발견 신호를 수신할 수 있는 수신용 D2D 서브프레임을 따로 알려 주는 방법을 기술한다.
상기 송신용 D2D 서브프레임은 상기 서빙 셀이 설정한 D2D 서브프레임이고 수신용 D2D 서브프레임은 현재 서빙셀과 인접셀이 설정한 각각의 D2D 서브프레임의 합집합으로 표현된다. 본 실시예를 위한 기지국과 단말 동작을 도 14, 15를 이용하여 기술한다.
우선, 도 14는 본 발명의 실시예 5에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
우선, 1401 과정에서 기지국 동작이 시작되면, 기지국은 1402 과정에서 현재 셀의 D2D 서브프레임을 포함하는 D2D 정보를 설정한다. 그리고 기지국은 1403 과정에서 인접셀의 D2D 설정 정보를 획득한다. 상기 1403 과정에서, 기지국이 인접셀의 D2D 설정 정보 획득 과정은 상기 도 6b에서 기술한 것처럼 X2 시그널링을 통하여 전달받을 수 있다.
이어 기지국은 1404 과정에서, 상기 현재 셀의 D2D 설정 정보와 인접셀의 D2D 설정 정보를 이용하여 D2D 송신 구간과 D2D 수신 구간을 설정하게 되는데, 상기 D2D 송신 구간은 상기 서빙 셀이 설정한 실제 D2D 서브프레임이고 D2D 수신구간은 현재 서빙셀과 인접셀이 설정한 각각의 D2D 서브프레임의 합집합이 된다. 여기서 합집합이라 함은, 서빙셀 또는 인접셀 중 적어도 하나의 셀이 D2D 서브프레임으로 설정한 서브프레임인 것을 의미할 수 있다. 예를 들어 서빙셀의 D2D 서브프레임과 인접셀의 D2D 서브프레임이 동일한 경우에는 D2D 수신 구간, 즉 서빙셀과 인접셀이 설정한 각각의 D2D 서브프레임의 합집합은 결국 서빙셀의 D2D 송신 구간과 동일하게 된다.
이어 상기 기지국은 1405 과정에서 상기 D2D 송신 구간과 D2D 수신구간 정보를 각각 기지국에 속한 단말에게 시그널링 해 준다. 상기 시그널링은 SIB 시그널링, RRC 시그널링 등이 가능하다. 이어 상기 기지국은 1406 과정에서 동작을 마무리한다.
도 15는 본 발명의 실시예 5에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
1501 과정에서 단말 동작이 시작되면, 단말은 1502 과정에서 현재 속한 서빙셀로부터 D2D 송신 구간과 D2D 수신 구간 정보를 수신한다. 단말은 상기 정보를 이용하여 1503 과정에서 D2D 송신 구간을 이용하여 발견 신호를 송신한다.
이어서, 단말은 1504 과정에서 D2D 수신 구간을 이용하여 발견 신호를 수신한다.
이어서, 단말은 1505 과정에서 단말 동작을 마무리한다.
실시예 5는 아래와 같이 기술될 수 있다.
단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 서빙 기지국은, 단말 또는 상기 서빙 기지국과 인접한 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부 및 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 설정하고, 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 단말의 D2D 서브프레임 송신 구간을 설정하고, 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 상기 단말의 D2D 서브프레임 수신 구간을 설정하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 인접한 기지국으로부터 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 획득하고, 상기 인접한 기지국에 대한 상기 D2D 설정 정보를 고려하여 상기 단말의 D2D 서브프레임 수신 구간을 설정할 수 있다. 상기 D2D 설정 정보는, 상기 D2D 설정 정보를 설정한 기지국의 식별자, D2D 통신과 셀룰라 통신의 다중화 정보, D2D 신호 수신 전력 목표, 셀 특정 기준 신호(Cell specific Reference Signal, CRS) 전송 전력 또는 인접 셀 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 송수신부는 기지국 간 X2 인터페이스를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 X2 인터페이스를 통해 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 획득할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 상기 단말에게 시그널링할 수 있다. 상기 제어부는, 시스템 정보 블록, 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 상기 단말에 전송할 수 있다.
단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 발견 신호를 송수신하는 단말은, 기지국 또는 다른 단말과 신호를 송수신하는 송수신부 및 상기 단말의 서빙 기지국으부터 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 수신하고, D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보에 기반하여 발견 신호를 송신하고, D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보에 기반하여 발견 신호를 수신하는 제어부를 포함하고, 상기 D2D 서브프레임 송신 구간은 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 설정되고, 상기 D2D 서브프레임 수신 구간은 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 설정될 수 있다. 상기 D2D 서브프레임 수신 구간은 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임을 고려하여 설정될 수 있다. 상기 제어부는, 시스템 정보 블록, 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 수신할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 16에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 송수신부(1610)와 제어부(1620)를 포함할 수 있다.
송수신부(1610)는 유선 또는 무선 인터페이스를 통해 무선 통신 시스템의 임의의 노드들과 신호를 송수신한다. 예를 들어, 송수신부(1610)는 단말과는 무선 인터페이스를 통해 제어 정보 또는 데이터를 송수신할 수 있다. 또는 송수신부(1610)는 인접한 기지국들끼리는 X2 인터페이스로 연결되어, 기지국 관련 정보를 상호간 송수신할 수 있다.
제어부(1620)는 기지국의 동작을 위해 각 블록 간 신호 흐름을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1620)는 D2D 통신을 수행하는 단말의 발견 신호 전송 전력을 제어하기 위한 일련의 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1620)는 기지국 관련 정보 관리부(1621)를 더 구비할 수 있다.
기지국 관련 정보 관리부(1621)는 D2D 통신을 수행하는 단말의 발견 신호 전송 전력을 제어하기 위해 필요한 기지국 관련 정보를 단말에 전송하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 각 실시예에 따라, 상기 기지국 관련 정보 관리부(1621)는 인접 기지국으로부터 획득한 인접 기지국 관련 정보를 상기 단말에 전송하도록 제어할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 기지국 관련 정보는 인접 기지국의 식별자, 단말 대 단말 통신과 셀룰라 다중화 정보, 단말 대 단말 통신 신호 수신 전력 목표, 공통 기준 신호 전송 전력 또는 인접 셀 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 기지국 관련 정보는 시스템 정보 블록, 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 상기 단말로 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(1620)는 인접 기지국의 D2D 설정 정보를 획득하고, D2D 통신을 위한 송신/수신 구간을 설정하고, 설정된 송신/수신 구간에 대한 정보를 단말에 전송하도록 제어할 수도 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 17에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 송수신부(1710)와 제어부(1720)를 포함할 수 있다.
송수신부(1710)는 무선 인터페이스를 통해 기지국과 신호를 송수신한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 송수신부(1710)는 서빙 기지국 또는 인접 기지국으로부터 서빙 기지국 관련 정보 또는 인접 기지국 관련 정보를 수신할 수 있다.
제어부(1720)는 단말의 동작을 위해 각 블록 간 신호 흐름을 제어한다. 본 발명의 실시예에 따른 제어부(1720)는 서빙 기지국 또는 인접 기지국으로부터 수신한 인접 기지국 관련 정보에 기반하여 D2D 통신 수행을 위한 발견 신호의 전송 전력을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1720)는 전력 제어부(1721)를 더 구비할 수 있다.
전력 제어부(1721)는 서빙 기지국 또는 인접 기지국으로부터 인접 기지국 관련 정보를 수신하고, 상기 수신된 인접 기지국 관련 정보에 기반하여 D2D 통신 수행을 위한 발견 신호의 전송 전력을 제어할 수 있다. 발견 신호의 전송 전력을 제어하는 구체적인 과정은 상기한 바 있으니 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(1720)는 서빙 기지국과 인접 기지국의 D2D 서브프레임이 중첩되는 구간에서만 발견 신호 전송 자원을 선택하여, 발견 신호를 전송하도록 제어할 수도 있다.
본 발명에 따르면, D2D 통신과 무선 셀룰라 통신이 혼재된 무선 통신 시스템에서, D2D 통신을 위한 발견 신호의 전송 전력을 제어하여 상기 무선 셀룰라 통신에 간섭을 최소화 시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 신호 전송 방법에 있어서,
    상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 설정하는 단계;
    상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 단말의 D2D 서브프레임 송신 구간을 설정하는 단계; 및
    상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 상기 단말의 D2D 서브프레임 수신 구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    인접한 기지국으로부터 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 단말의 D2D 서브프레임 수신 구간을 설정하는 단계는 상기 인접한 기지국에 대한 상기 D2D 설정 정보를 고려하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 D2D 설정 정보는,
    상기 D2D 설정 정보를 설정한 기지국의 식별자, D2D 통신과 셀룰라 통신의 다중화 정보, D2D 신호 수신 전력 목표, 셀 특정 기준 신호(Cell specific Reference Signal, CRS) 전송 전력 또는 인접 셀 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 획득 단계는,
    기지국 간 X2 인터페이스를 통해 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 상기 단말에게 시그널링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시그널링 단계는,
    시스템 정보 블록, 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 상기 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  7. 단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 발견 신호 송수신 방법에 있어서,
    상기 단말의 서빙 기지국으부터 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 수신하는 단계;
    D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보에 기반하여, 발견 신호를 송신하는 단계; 및
    D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보에 기반하여, 발견 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 D2D 서브프레임 송신 구간은 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 생성되고, 상기 D2D 서브프레임 수신 구간은 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 설정된 것을 특징으로 하는 발견 신호 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 D2D 서브프레임 수신 구간은 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임을 고려하여 설정된 것을 특징으로 하는 발견 신호 전송 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 수신 단계는,
    시스템 정보 블록, 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  10. 단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 서빙 기지국에 있어서,
    단말 또는 상기 서빙 기지국과 인접한 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 설정하고, 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 단말의 D2D 서브프레임 송신 구간을 설정하고, 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 상기 단말의 D2D 서브프레임 수신 구간을 설정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 인접한 기지국으로부터 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 획득하고, 상기 인접한 기지국에 대한 상기 D2D 설정 정보를 고려하여 상기 단말의 D2D 서브프레임 수신 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제10항에 있어서, 상기 D2D 설정 정보는,
    상기 D2D 설정 정보를 설정한 기지국의 식별자, D2D 통신과 셀룰라 통신의 다중화 정보, D2D 신호 수신 전력 목표, 셀 특정 기준 신호(Cell specific Reference Signal, CRS) 전송 전력 또는 인접 셀 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 송수신부는 기지국 간 X2 인터페이스를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 X2 인터페이스를 통해 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 상기 단말에게 시그널링하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어부는,
    시스템 정보 블록, 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 상기 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 단말 대 단말(Device to Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 발견 신호를 송수신하는 단말에 있어서,
    기지국 또는 다른 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 단말의 서빙 기지국으부터 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 수신하고, D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보에 기반하여 발견 신호를 송신하고, D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보에 기반하여 발견 신호를 수신하는 제어부를 포함하고,
    상기 D2D 서브프레임 송신 구간은 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 설정되고, 상기 D2D 서브프레임 수신 구간은 상기 서빙 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임에 기초하여 설정된 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 D2D 서브프레임 수신 구간은 상기 인접한 기지국에 대한 D2D 설정 정보에 포함된 D2D 서브프레임을 고려하여 설정된 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    시스템 정보 블록, 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 송신 구간에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D 서브프레임 수신 구간에 대한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
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