WO2013162345A1 - 무선 통신 시스템에서 장치-대-장치 통신을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 장치-대-장치 통신을 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013162345A1
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terminal
cell
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김학성
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for performing and supporting device-to-device communication.
  • D2D communication is a direct link between a plurality of devices (eg, user equipments (UEs)) to establish a direct link, without going through an evolved NodeB (eNB). It is a communication method that directly sends and receives voice and data.
  • the D2D communication may include a scheme such as UE-to-UE communication, Peer-to-Peer communication, and the like.
  • the D2D communication scheme may be applied to machine-to-machine (M2M) communication, machine type communication (MTC), and the like.
  • M2M machine-to-machine
  • MTC machine type communication
  • D2D communication has been considered as a way to solve the burden on the base station due to the rapidly increasing data traffic.
  • the D2D communication unlike the conventional wireless communication system, since the data is exchanged between devices without passing through a base station, the network can be overloaded.
  • the present invention provides a method for performing D2D communication in a terminal and supporting D2D communication in a network.
  • the present invention is to provide a method for transmitting and receiving information for resource setting, transmission power, billing, etc. for the D2D communication, as an element technology for D2D communication.
  • Another object of the present invention is to provide a method for transmitting and receiving information for D2D communication when devices involved in D2D communication are connected to different base stations and when connected to the same base station.
  • Another object of the present invention is to provide a method for transmitting and receiving handover related information for performing an efficient handover while maintaining D2D communication when one or more of the devices involved in D2D communication handover.
  • a method of performing device-to-device (D2D) communication in a wireless communication system comprises the steps of establishing a D2D link with a slave terminal by a master terminal, the master A terminal performing D2D communication with the slave terminal through the D2D link, the master terminal receiving handover information of the slave terminal from the slave terminal, the master terminal being the base station of the handover source cell And transmitting handover information of the slave terminal.
  • D2D device-to-device
  • a master terminal device performing device-to-device (D2D) communication with a slave terminal device in a wireless communication system is a receiving module for receiving a signal from an external device and an external device. And a processor for controlling the device including the transmitting module and the receiving module and the transmitting module, wherein the processor receives handover information of the slave terminal device from the slave terminal device and performs handover.
  • the handover information of the slave terminal device is transmitted to the base station of the source cell.
  • the handover information of the slave terminal may include a terminal identifier (ID) used by the slave terminal in the handover source cell.
  • the terminal identifier may be a cell-radio network temporary identifier (C-RNTI).
  • the master terminal may receive handover information of a handover target cell from a base station of the handover source cell.
  • the handover information of the handover target cell may include a terminal identifier (ID) used by the slave terminal in the handover target cell.
  • ID terminal identifier
  • the master terminal may transmit handover information of the handover target cell to the slave terminal.
  • the handover information of the handover target cell may include a physical cell ID of the handover target cell and / or a timing advance value for the handover target cell of the master terminal.
  • the master terminal transmits a request message for connection of the D2D link to a base station of the handover source cell, and the master terminal transmits a PDCCH in response to the request message from the base station of the handover source cell.
  • the master terminal receiving a physical downlink control channel order, transmitting a random access preamble through a physical random access channel (PRACH) based on the PDCCH command to the slave terminal, and the master terminal It may be set by the step of receiving a response to the random access preamble from the slave terminal.
  • the request message may include a terminal identifier (ID) used by the slave terminal in the handover source cell.
  • a method for performing D2D communication in a terminal and supporting D2D communication in a network may be provided.
  • 1 is a diagram for explaining the structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • 5 is a diagram illustrating a general handover procedure.
  • 6 is a diagram for conceptually explaining D2D communication.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating direct communication between two devices D1 and D2 connected to the same eNB.
  • FIG. 8 is a diagram exemplarily illustrating direct communication between two devices D1 and D2 connected to different eNBs.
  • FIG. 9 is a diagram for describing a method of transmitting / receiving D2D communication related information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 10 is a diagram for explaining a general handover procedure.
  • 11 is a diagram illustrating an example in which all devices performing D2D communication perform handover.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which a part of apparatuses for performing D2D communication performs handover.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which all of devices for performing D2D communication move together to another cell.
  • 14 and 15 are conceptual views illustrating delivery of handover related information according to an embodiment of the present invention in the example of FIG. 13.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating direct initial access according to an embodiment of the present invention in the example of FIG. 13.
  • 17 is a conceptual diagram illustrating a method for indicating a master device for D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a case in which some of devices for performing D2D communication move to another cell.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of a D2D communication method according to the present invention.
  • 21 is a diagram illustrating a configuration of a transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present 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.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame of the 3GPP LTE system will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the resource block is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce interference between symbols.
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization, or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block includes twelve subcarriers in the frequency domain, the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number of NDLs of resource blocks included in a downlink slot depends on a downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a Physical Downlink Shared Chancel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE system include, for example, a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid automatic repeat request indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and includes information on the number of OFDM symbols used for control channel transmission in the subframe.
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages, such as a random access response transmitted to a mobile station, a set of transmit power control commands for individual terminals in a certain terminal group, transmit power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI transmitted to the terminal, and adds a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a p-RNTI P-RNTI
  • the PDCCH is for system information (more specifically, system information block (SIB))
  • SIB system information block
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated to the data area.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to a resource block pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • 3GPP (3rd Generation Partnership Project) TS 36.300 V10.7.0 (2012-03) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E -UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10) ".
  • step S50 area limitation information is provided.
  • the UE context within the source eNB includes information about the roaming restriction provided in the connection establishment or last timing advance (TA) update.
  • TA timing advance
  • the source eNB configures the UE measurement process according to the area restriction information, and transmits a measurement control message to the UE via L3 signaling.
  • the measurements provided by the source eNB may assist in controlling the connection mobility of the UE. Meanwhile, packet data may be exchanged between the UE and the source eNB or between the source eNB and the serving gateway.
  • step S52 the UE transmits the measurement report to the source eNB via L3 signaling according to a rule set by the system information and the like.
  • step S53 the source eNB performs a handover decision based on the measurement report and radio resource management (RRM) information.
  • RRM radio resource management
  • the source eNB sends a handover request message to the target eNB via L3 signaling, and delivers information necessary to prepare for handover on the target side.
  • the necessary information may include a UE X2 signaling context reference at the source eNB, a UE S1 EPC signaling context reference, a target cell ID, K eNB , an RRC context including a cell-radio network temporary identifier (C-RNTI) of the UE at the source eNB, AS configuration, E-UTRAN radio access bearer (E-RAB) context and the physical layer ID of the source cell + MAC for possible radio link failure (RRF) recovery.
  • C-RNTI cell-radio network temporary identifier
  • E-RAB E-UTRAN radio access bearer
  • the UE X2 / UE S signaling context reference causes the target eNB to address the source enB and the EPC.
  • the E-RAB context includes the necessary radio network layer (RNL) addressing information, transport network layer (RNL) addressing information, and the quality of service (QoS) profile of the E-RAB.
  • RNL radio network layer
  • RNL transport network layer
  • QoS quality of service
  • the target eNB performs admission control. Admission control may be performed based on the received E-RAB QoS information to increase the probability of successful handover when the resource is granted by the target eNB.
  • the target eNB configures necessary resources according to the received E-RAB QoS information, and reserves a C-RNTI and optionally a RACH preamble.
  • the AS configuration to be used in the target cell may be configured (set up) independently or may be configured (reconfigured) as a delta to the AS configuration used in the source cell.
  • the target eNB sends a handover request acknowledge message to the source eNB via L3 signaling and prepares for handover.
  • the handover request acknowledge message may include, as an RRC message, a transparent container to be transmitted to the UE to perform handover.
  • the transparent container may include a new C-RNTI, a target eNB security algorithm identifier for the selected security algorithm, a dedicated RACH preamble and other parameters, such as a connection parameter, SIB, if possible.
  • the handover request acknowledge message may include RNL / TNL information for the forwarding tunnel if necessary.
  • data forwarding may be initialized.
  • the target eNB transmits an RRC connection reconfiguration message including mobility control information to the UE to perform handover.
  • the source eNB performs the protection and encryption required for the message.
  • the UE receives an RRC Connection Reconfiguration message with the necessary parameters.
  • the necessary parameters may include a new C-RNTI, a target eNB security algorithm identifier and optionally a dedicated RACH preamble, target eNB SIBs.
  • the UE is commanded to perform handover from the source eNB.
  • the UE does not need to delay handover execution in order to deliver the HARQ / ARQ response to the source eNB.
  • the UE When the handover process starts, the UE is separated from the existing cell and synchronized with the new cell. In addition, the source eNB forwards the buffered packet and the forwarding packet to the target eNB.
  • the source eNB sends the SN to the target eNB to convey the uplink PDCP SN receiver state and the downlink PDCP SN transmitter state of the E-RAB to which PDCP state maintenance is applied (i.e., for RLC acknowledgment mode).
  • the uplink PDCH SN receiver state may include at least one of the PDCH SN of the first lost UL SDU and a bitmap of the reception state of the UL SDU sequence that the UE needs to retransmit in the target cell when there is such an SDU. .
  • the downlink PDCP SN transmitter status indicates the next PDCP SN that the target eNB assigns to new SDUs that do not yet have a PDCN SN. If any E-RAB of the UE does not apply PDCP state maintenance, the source eNB may omit sending this message.
  • Fig. 5- (b) continues from Fig. 5- (a).
  • step S59 the UE performs synchronization with the target eNB and accesses the target cell through the RACH.
  • the dedicated RACH preamble is indicated in the mobility control information
  • the connection to the target cell through the RACH may be a contention-free process.
  • access to the target cell through the RACH may be a contention-based process.
  • the UE derives target eNB specific keys and configures the selected security algorithm to be used in the target cell.
  • step S60 the target eNB responds via UL allocation and timing advance to the synchronization of the UE.
  • step S61 when the UE successfully connects to the target cell, the UE transmits an RRC connection reconfiguration complete message including the C-RNTI to the target eNB to confirm handover and indicate that the handover procedure for the UE is completed. . If possible, an uplink buffer status report may be sent with the RRC connection reconfiguration complete message.
  • the target eNB checks the C-RNTI in the RRC connection reconfiguration complete message. The target eNB can now send data to the UE. Packet data is exchanged between the UE and the target eNB.
  • step S62 the target eNB sends a path switch message to the MME to inform that the UE has changed the cell.
  • step S63 the MME sends a user plane update request message to the serving gateway.
  • the serving gateway switches the downlink data path to the target side.
  • the serving gateway may send one or more end marker packets to the source eNB over the existing path and release all U-plane / TNL resources towards the source eNB.
  • step S65 the serving gateway sends a user plane update response message to the MME.
  • step S66 the MME sends a path switch acknowledge message to the target eNB to confirm the path switch message.
  • step S67 the target eNB sends a UE context release message to the source eNB to inform the success of the handover and trigger the release of resources.
  • step S68 upon receiving the UE context release message, the source eNB may release radio resources and C-plane related resources related to the UE context. All ongoing data forwarding can continue.
  • D2D communication is a term used to refer to communication between things or things intelligent communication, but D2D communication in the present invention is a simple device equipped with a communication function, as well as communication such as a smart phone or a personal computer It can include all communication between different types of devices with functionality.
  • 6 is a diagram for conceptually explaining D2D communication.
  • FIG. 6 (a) shows a communication method centered on an existing base station (eNB).
  • UE1 may transmit data to a base station on uplink, and the base station may transmit data to UE1 on downlink.
  • This communication method may be referred to as an indirect communication method through a base station.
  • an Un link a link between base stations or a link between a base station and a repeater, which may be referred to as a backhaul link
  • / or a Uu link a link between a base station and a terminal or a repeater defined in a conventional wireless communication system
  • As a link between terminals which may be referred to as an access link).
  • FIG. 6 (b) illustrates a UE-to-UE communication scheme as an example of D2D communication, and data exchange between UEs may be performed without passing through a base station.
  • a communication method may be referred to as a direct communication method between devices.
  • a link between devices may be defined as a D2D link (or referred to as a Ud link).
  • the D2D direct communication method has advantages such as reduced latency and less radio resources compared to the indirect communication method through the existing base station.
  • D2D communication is performed by reusing resources of an existing wireless communication network (eg, 3GPP LTE or 3GPP LTE-A), it should not cause interference or disturbance to the existing wireless communication network. That is, even though the actual data transmission / reception between the devices does not go through the base station, the resources for D2D communication need to be set separately from the resources for existing wireless communication (ie, indirect communication through the base station).
  • an existing wireless communication network eg, 3GPP LTE or 3GPP LTE-A
  • the operation of performing D2D direct communication and the operation of performing indirect communication through an eNB may influence each other.
  • a UE uses downlink carriers (or downlink frequency bands) and uplink carriers (or uplink frequency bands) that are distinguished from each other.
  • a UE having a half-duplex function receives a reception function. It has the function of sending and receiving but it cannot receive and transmit at the same time. Such a UE cannot transmit to a D2D counterpart on the same carrier while performing a reception operation. Similarly, a UE cannot perform reception from a D2D counterpart on the same carrier while performing a transmission operation.
  • TDM may be applied between D2D link communication and Uu / Un link communication. That is, during the time resources (eg, subframes) for D2D link communication, communication between the eNB and the UE (eg, PDSCH transmission or reception or PUSCH transmission / reception) may not be scheduled.
  • a time resource for D2D link communication may be set in advance, and D2D link communication may be performed only on a D2D dedicated resource.
  • a time resource that cannot be used for D2D link communication may be set in advance, and D2D link communication may be performed in other time resources.
  • resources and / or prohibited to allow D2D link communication in the frequency domain and / or spatial domain are allowed.
  • Resources may be set.
  • a specific resource block may be set as a frequency resource on which D2D link communication is performed.
  • D2D link communication may be performed only in a specific time domain in a specific frequency resource.
  • a D2D dedicated RB may be set at an interval of 8 ms and scheduled to perform D2D communication only in this region and this time period.
  • the UE may determine, from other information, information about the resource for which the D2D link communication is prohibited. For example, the UE may determine that a time / frequency / spatial resource through which system information, a synchronization signal, a control channel, a reference signal, etc. are transmitted in a downlink subframe is a resource region where D2D link communication is prohibited. Or, the information on the resources allowed and / or prohibited resources D2D link communication may be explicitly indicated to the UE via signaling from the network.
  • a period, resource, retransmission method, etc. for the D2D link communication may be signaled to the UE requesting the D2D link communication. Accordingly, the UE may perform D2D link communication on a predetermined resource (time / frequency / space) resource.
  • a configuration signaling scheme for D2D link communication can be defined. For example, a period and an offset of a subframe that can be used for D2D link communication may be designated to the UE through higher layer signaling, and activation / deactivation of the D2D link communication may be instructed to the UE dynamically through a control channel.
  • the dynamically indicated control information may include information about RB, MCS, etc. allocated for D2D link communication. Accordingly, the D2D resource configuration may be set semi-statically similar to the resource configuration for the SPS service.
  • the carrier (or frequency band) used for the D2D link communication may be determined as either an uplink carrier or a downlink carrier, or both may be used for the D2D link communication.
  • a carrier for D2D link communication may be configured separately from a carrier for Uu / Un link communication.
  • each transmission may be performed on the resources allowed according to the above-described D2D resource configuration.
  • PUCCH (hereinafter referred to as macro PUCCH) on the Uu / Un link from the UE to the eNB and the D2D link from the UE to another UE
  • D2D PUCCH The case of transmitting the PUCCH (hereinafter, referred to as D2D PUCCH) on the same subframe may occur.
  • the D2D PUCCH transmission may receive strong interference when simultaneous transmission thereof is allowed.
  • the eNB may set the macro PUCCH transmission power to the UE, but the D2D PUCCH transmission power may be autonomously determined by the UE in consideration of a path loss on the D2D link. Accordingly, a UE performing D2D link communication proposes a method of feeding back D2D PUCCH transmit power configuration information to an eNB. Accordingly, the eNB may set the macro PUCCH transmission power in consideration of the D2D PUCCH transmission power (for example, to reduce interference on the D2D PUCCH).
  • the D2D PUCCH transmission power configuration information fed back by the D2D UE may be used for an operation of not simultaneously transmitting different types of PUCCHs in the same subframe. Even if the UE has the capability of simultaneously transmitting the macro PUCCH and the D2D PUCCH, as described above, when the interference with respect to the D2D PUCCH is strong, D2D link communication may not be performed correctly.
  • the eNB may comprehensively consider the macro PUCCH transmission power setting information and the D2D PUCCH transmission power setting information, and may assign a priority of transmission to each of the macro PUCCH and the D2D PUCCH and inform the UE of this.
  • the D2D UE may determine which of the D2D PUCCH and the macro PUCCH is to be preferentially transmitted based on its D2D PUCCH transmission power information and the macro PUCCH transmission power information instructed by the eNB. Accordingly, the UE may operate to transmit a PUCCH set to a high priority when a simultaneous transmission situation of different types of PUCCHs occurs, and interference between the D2D link and the Uu / Un link may be reduced.
  • the above-described example of the present invention is not limited only to macro PUCCH transmission and / or D2D PUCCH transmission, and the same principle proposed in the present invention may be applied to uplink transmission power control of a UE performing D2D.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating direct communication between two devices D1 and D2 connected to the same eNB.
  • D1 and D2 may be in a state in which a connection between each device and an eNB is maintained, but may not be maintained. In the example of FIG. 7, it is assumed that each device is within coverage of the eNB even though the connection between the eNB and D1 or D2 is not maintained.
  • D2D related settings for example, D2D resource setting, setting of the relationship between Uu / Un link transmission and D2D link transmission, etc.
  • D2D communication can be basically performed by the above-described signaling method.
  • D2D communication related information for correctly performing D2D communication may be transmitted and received between the D2D devices D1 and D2 and the eNB.
  • the D2D communication related information may be charging related information.
  • the eNB is not involved in the D2D link communication itself, since the D2D communication is performed using resources for an existing wireless network, an operator providing a wireless network may charge for the D2D link communication.
  • the D2D communication information includes a time point when the D2D communication is activated (or started), a time point when the D2D communication is released (or terminated), a D2D communication maintenance period, the size of the frequency resource used for the D2D communication, and the amount of data transmitted and received. It may be provided to the eNB from the device. For this purpose, physical layer signaling and / or higher layer signaling may be defined and used.
  • FIG. 8 is a diagram exemplarily illustrating direct communication between two devices D1 and D2 connected to different eNBs.
  • D1 when D2D communication is activated, D1 may be connected to eNB1 and D2 may be connected to eNB2, but this connection may not be maintained.
  • D2D communication when D2D communication is activated, D1 may be connected to eNB1 and D2 may be connected to eNB2, but this connection may not be maintained.
  • the D2D related settings for example, D2D resource setting, setting of the relationship between Uu / Un link transmission and D2D link transmission, etc.
  • the D2D communication related information needs to be exchanged in addition to the aforementioned signaling scheme.
  • the present invention proposes a method of exchanging and determining D2D related information of eNB1 (or D1) and D2D related information of eNB2 (or D2).
  • eNB1 may inform eNB2 (and ultimately D2) D2D communication related information set for D1.
  • a predetermined signaling scheme may be applied. For example, by modifying a PDCCH order instructing the UE to start a random access procedure, when the fields in the DCI format are set to a predetermined value, the corresponding control information is transmitted from eNB1 to eNB2 (or D2). It may be recognized that signaling for providing D2D related information.
  • a signaling scheme for exchanging D2D communication related information required by each eNB may be applied.
  • FIG. 9 is a diagram for describing a method of transmitting / receiving D2D communication related information according to an exemplary embodiment of the present invention. All or part of the steps shown in FIG. 9 may constitute a separate embodiment of the present invention. That is, the essential configuration of the present invention is not limited to include all of the overall steps shown in FIG. 9, and only a part thereof can be interpreted as an essential configuration for achieving the object of the present invention.
  • examples of the present invention will be described according to the overall flow for clarity of explanation.
  • eNB1 may provide resource configuration information for D2D link communication (ie, direct communication between D1 and D2) to D1.
  • the D2D resource configuration information for D1 may be previously specified and broadcast when D1 attaches to a cell of eNB1.
  • the D1 transmits a message eg, a scheduling request (SR)
  • the D2D resource configuration information may be provided from the eNB1 to the D1 as a response thereto.
  • the D2D resource configuration information may be defined as a cell-specific parameter, a UE group-specific parameter, or a UE-specific parameter.
  • the eNB1 may transmit a message (eg, a D2D request message) requesting the D2D communication to the eNB2.
  • a message eg, a D2D request message
  • the message from eNB1 to eNB2 may be to inquire whether D2D communication between D1 and D2 is possible, and may include information necessary for this.
  • the eNB2 may send a check signal (eg, a D2D availability checking signal) to the D2 to determine whether the D2 may participate in the D2D communication.
  • a check signal eg, a D2D availability checking signal
  • the D2 may feed back information required by the test signal to the eNB2.
  • the eNB2 may respond to the eNB1 whether to allow the D2D in consideration of the cell operation situation and the D2 situation. Specifically, eNB2 may transmit information received from D2 and a cell-specific D2D resource region (time interval, period, frequency resource, etc.) to eNB1. When the D2D available resources determined by the eNB2 and the like coincide with the D2D communication related information requested by the eNB1 in step S1220, it may simply transmit a confirmation signal. If the information requested by the eNB1 and the information available in the eNB2 do not match, a partial or conditional confirmation signal may be transmitted to correct some items. Accordingly, handshaking for setting D2D communication related information between eNB1 and eNB2 may be performed.
  • a cell-specific D2D resource region time interval, period, frequency resource, etc.
  • D2D communication when the resource for D2D communication is set to a specific area fixed for each cell, if the resource for D2D communication is different in the cell of eNB1 and the cell of eNB2, D2D communication may not be performed.
  • the operation and information exchange for coordinating the resource area for D2D communication can be performed in either or both. For example, information on whether D2D communication is available, whether reserved resources are available, and the like may be exchanged between eNBs, and the eNB may deliver the information to the UE.
  • the eNB1 and the eNB2 may signal the D2D enabling information to the D1 and the D2, respectively (not shown).
  • the D2D enabling information may be transmitted to the UE that does not participate in the D2D.
  • D1 and D2 may perform direct communication in a designated manner in a resource region designated for D2D communication.
  • D1 and / or D2 may report charging related information (time period, resource region, amount of data, etc. in which D2D communication was performed) to eNB1 and / or eNB2 (not shown).
  • eNB1 and D2 may operate to receive it. This may be possible when D1 and D2 are synchronized. If it is not synchronized, it may be difficult for the D2 to receive the SR transmitted by the D1. Therefore, resources for the D2D-related SR may be allocated in advance so that the D2D-related SRs may be mutually received.
  • the eNB1 may transmit a confirmation signal indicating whether the D2D communication is possible to the D1 and the D2.
  • the confirmation signal may correspond to D2D communication activation signaling of a method of instructing to use a specific area among resource areas preset for D2D communication.
  • the confirmation signal from eNB1 may be operative to receive D1 and D2 simultaneously. Or, if there is no direct link between eNB1 and D2, a confirmation signal from eNB1 may be transmitted to D2 through D1.
  • the eNB1 may determine whether to allow the D2D communication without exchanging information with the eNB2 and respond to the D1.
  • signaling for exchanging information on resource regions for D2D communication between eNBs may be defined and used, and signaling for transmitting information on resource regions for D2D communication from at least one eNB to another eNB is defined. And can be used.
  • FIG. 10 is a view for explaining a handover process that can be applied to the present invention.
  • a UE hands over from a source eNB to a target eNB.
  • Handover may be performed when the link quality is degraded as the UE moves from the eNB currently being served (ie, the source eNB).
  • the UE may perform measurements on the source eNB and report the results.
  • the source eNB may transmit a HO (HandOver) request message to the target eNB, may receive a HO request confirmation message for this, and thus may transmit a HO command message to the UE.
  • HO HeandOver
  • uplink data from the UE to the network may be transmitted until the HO command is received.
  • downlink data from the network to the UE may also be transmitted until the UE receives the HO command. That is, in the uplink and the downlink, the user plane may be active until the UE receives the HO command.
  • the UE After the UE receives the HO command from the source eNB, the UE performs downlink (DL) synchronization for the target eNB, performs timing adjustment according to a timing advance command for timing uplink transmission, and performs uplink (UL). Request a resource and be allocated a UL grant in response thereto.
  • the uplink user plane may be interrupted due to wireless L1 / L2 signaling, and data forwarding may be performed from the source eNB to the target eNB as a background process.
  • the UE may send a HO complete message to the target eNB.
  • the uplink user plane may be interrupted due to uplink RRC signaling.
  • a user plane update may be performed for the mobility management entity (MME) / user plane entity (UPE).
  • MME mobility management entity
  • UPE user plane entity
  • the target eNB may send an acknowledgment (ACK) message to the UE and may perform path switching for the MME / UPE.
  • the uplink user plane may be interrupted due to downlink RRC signaling.
  • the downlink user plane is interrupted until the path switching is completed, and only data forwarded from the source eNB may be transmitted from the target eNB to the UE during the path switching. Data forwarding from the source eNB to the target eNB may continue even after the path switch is completed.
  • the uplink user plane may be reactivated when the UE receives the ACK, and the downlink user plane may be reactivated after the path switching is completed.
  • the handover may be classified into a backward handover and a forward handover.
  • the backward handover refers to a method in which the source eNB requests the target eNB to prepare for a handover, and refers to a method in which the target eNB generates an RRC message for performing HO and delivers it to the source eNB and the UE.
  • Forward handover refers to a manner in which the UE determines to connect to the target cell itself, and the UE requests to maintain the connection. In the case of forward handover, the connection re-establishment procedure is applied only when the UE loses connection to the source cell, and this procedure can succeed only if the target cell is prepared for handover in advance. Meanwhile, in the LTE system, a redirection operation is supported, which means that when a UE is disconnected, the UE is moved to another frequency or a radio access technology (RAT).
  • RAT radio access technology
  • a situation of handover may occur in D2D communication.
  • a device related to D2D communication may have mobility, a situation of handover may occur in D2D communication.
  • some or all of a plurality of devices related to D2D communication is to perform a handover, examples of the present invention for correctly and efficiently performing both the maintenance of the D2D communication and performing the handover procedure will be described. do.
  • FIG. 11 illustrates an example in which all devices performing D2D communication perform handover.
  • each of D1 and D2 may perform a HO procedure. If the D2D communication related information is not different for each cell, the HO may be performed while maintaining the D2D communication without additional signaling.
  • the cell-specific D2D related parameters may include resource setting for D2D communication, transmission power setting, whether to allow D2D communication, whether to report charging related information for D2D communication, and the like.
  • the corresponding information when the parameter for D2D resource configuration is semi-statically set, the corresponding information must be shared between the cells related to the HO and also shared to the D1 and the D2 performing the HO, but the HO is performed without disconnection of the D2D communication. Can be. If the cells to which D1 and D2 move are the cells of the repeater, the resource region (that is, the search space) to monitor the repeater control channel (that is, the R-PDCCH) may be set differently for each cell. Information on the R-PDCCH search space may also be shared between the cells involved in performing the handover and the D2D devices so as to successfully decode the H-PDCCH.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which a part of apparatuses for performing D2D communication performs handover.
  • D2D communication between D1 and D2 is being performed in a cell of eNB1
  • some of devices belonging to a D2D communication group that is, D2D communication pair of D1 and D2
  • D2D communication pair of D1 and D2 for example, D2
  • D2 is transferred to a cell of eNB2.
  • An example of moving is shown.
  • D2 must perform a HO process, and cell-specific information among D2D communication related information must be delivered to D2.
  • the D2 informs the D2 of information (eg, a cell identifier) that specifies the cell, so that any resource in the cell of the eNB2 is used for the D2D.
  • information eg, a cell identifier
  • the resource region configured for D2D communication in the cell of eNB1 and the resource region configured for D2D communication in the cell of eNB2 may not be the same resource region.
  • D1 and D2 perform D2D transmission and reception on different resource regions, when D1 and D2 are located in the same cell, D2D transmission and reception may be performed on the same resource region.
  • the D2D communication after the handover corresponds to the case where the devices related to the D2D communication belong to cells of different eNBs as described with reference to FIGS. 8 and 9, the D2D related information as described with reference to FIG. 9 during the handover. Exchange is required. For example, if eNB1 and eNB2 support D2D in different ways, information for changing / coordinating them may be exchanged between eNBs, and signaling may be defined and used to be simultaneously delivered to D2 and D1.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a case where all devices performing D2D communication move together to another cell.
  • D2 does not have a direct link with the eNB, and illustrates a case where D1 functions as a relay between the eNB and D2. That is, D1 may perform D2D direct communication with D2, and may operate as a relay for communication between D2 and eNB.
  • D1 may be referred to as a master, anchor, or primary device, and D2 may be referred to as a slave or secondary device.
  • D1 is represented by M (Master)
  • D2 is represented by S (Slave).
  • FIG. 13 exemplarily illustrates a case in which all devices belonging to a D2D communication group (that is, a D2D communication pair of D1 and D2) move to a cell of an eNB2 while D2D communication between a master and a slave device is performed.
  • handover should be performed for a UE that has moved to another cell.
  • D2 may perform communication with eNB2 via D1 without performing direct communication with eNB2. Therefore, if D1 successfully performs the handover even though D2 does not perform the handover, both D2D communication and communication between D2 and eNB2 via D1 may be performed without a problem.
  • D2 wishes to perform idle mode handover (eg, cell selection)
  • information on eNB2 should be provided to D2.
  • D2 wants to attach to eNB2 as a general UE after completing direct communication with D1
  • a cell search process including a previously defined attach process and a cell reselection operation is performed. Should be.
  • the D2 knows information about the eNB2 in advance, the cell search process of the D2 may be efficiently performed and the operation may be simplified.
  • the master device eg, D1
  • the slave device eg, D2
  • the master device transmits information on the cell, that is, HO related information, to the slave device. Accordingly, when the slave device performing the D2D communication switches from the D2D direct communication mode to the general indirect communication mode, the delay required for the cell selection or cell search process can be reduced and efficient operation can be performed.
  • the handover related information refers to information necessary for the UE to operate in the target cell, for example, information for specifying the target cell (for example, cell ID), and a radio bearer provided by the target cell.
  • Information eg, quality of service (QoS) information, etc.
  • resource configuration information provided by the target cell
  • a new temporary identifier eg, target C-RNTI
  • the handover-related information of the target cell may include cell-specific D2D-related information (eg, resource setting, transmission power setting, D2D communication whether to allow D2D communication in the target cell). , Reporting whether charging related information for D2D communication, etc.).
  • the handover related information may be exchanged and shared between cells (source cell and target cell) involved in the handover.
  • the source cell may obtain handover related information of the target cell during the handover process.
  • the source cell and the target cell may acquire the handover related information of each other in a manner similar to the signaling for requesting and providing the D2D communication related information in the above-described steps S1220 and S1240 of FIG. 9.
  • the source cell may directly transfer handover related information of the target cell to the master and slave devices performing D2D communication or may transfer the handover related information of the target cell to the slave device through the master device.
  • D1 and D2 perform handover together to a cell served by eNB2
  • D1 may preferentially perform handover and deliver handover information obtained in this process to D2.
  • D2 may later perform a simplified handover.
  • 14 and 15 are conceptual views illustrating delivery of handover related information according to an embodiment of the present invention in the example of FIG. 13.
  • D1 must deliver information about D2 to perform handover together to the network. Therefore, the D1 may transmit information about the D2 to the eNB1 before performing the handover, or may transmit the information about the D2 to the eNB1 after performing the handover process or the handover (FIG. 14).
  • Information on the D2 may include the following.
  • PCI physical cell ID
  • the D1 knows the information on the D2 required for the handover process, the information can be transmitted directly to the eNB1. If not, D1 obtains the corresponding information from D2 and transmits the information to eNB1. At this time, the flow of information becomes 'D2-> D1-> network eNB1'.
  • information about D2 is transmitted to eNB1 before D1 performs the handover, the information may be included in the measurement report message and transmitted. If the information about D2 is transmitted to eNB1 after the D1 performs the handover process or the handover process, the corresponding information may be transmitted during the DL synchronization, timing adjustment, or UL resource request process.
  • eNB1 can deliver information necessary for handover to D2 to D2 through D1 while D1 is assisted. (FIG. 15A). This information may also be delivered before the D1 performs the handover, after the handover process or after the handover, and may include the following contents.
  • RACH Dedicated random access channel
  • the information may be included in a handover command message (eg, RRCConnectionReconfiguration ) and transmitted.
  • a handover command message eg, RRCConnectionReconfiguration
  • D1 adds the information acquired by itself to the information received from the network, and transmits information necessary for handover of D2 to D2 (FIG. 15B).
  • Information may be updated or added or subtracted as needed, and may include the following.
  • a handover command (eg, RRCConnectionReconfiguration ) instructing D2 to handover
  • PCI physical cell ID
  • RACH Dedicated random access channel
  • SIB eg, MIB
  • eNB2 the handover target cell
  • D2 may omit many steps in performing the handover. For example, the process of acquiring the ID, the ID of the target cell, and the system information to be used in the handover target cell by D1 may be omitted. Accordingly, the D2 may perform a reception operation (eg, PDCCH monitoring) on the DL channel of the target cell without separately communicating with the eNB2, and may transmit a resource allocation message including a DCI scheduling the UL / DL signal transmission from the eNB2. Can be received.
  • a reception operation eg, PDCCH monitoring
  • FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating direct initial access according to an embodiment of the present invention in the example of FIG. 13.
  • D2 performs a direct attachment (eg, PDCCH monitoring) in a handover process based on system information obtained from D1, an ID used by the D2 in a handover target cell, and the like.
  • D2 may obtain the timing advance value used by D1 from D1 and use it as its timing advance value, or may correct it.
  • D1 delivers Reference Signal Received Power (RSRP) of eNB2
  • D2 compares RSRP of eNB2 measured by eNB2 with RSRP of eNB2 measured by D1, and based on the timing advance value that D1 uses. Can be corrected. Assuming that the shadowing environment of the two UEs is the same, if the RSRP measured by D2 is greater than the RSRP measured by D1, D2 may be closer to the eNB than D1. Therefore, the timing advance value used by D1 can be reduced slightly.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • 17 is a conceptual diagram illustrating a method for indicating a master device for D2D communication according to an embodiment of the present invention.
  • the network may indicate that the UE receiving the handover command becomes the master device while transmitting a handover command to a specific UE.
  • the handover command message may include a field (or flag) indicating to be a master device.
  • it may be instructed to report a list of UEs (ie, counterparts of D2D communication) that are moving together with the corresponding UE.
  • the eNB identifies and predicts whether handover of the corresponding UE is required when a change in the strength / quality of a signal of a specific UE occurs (in an event such as movement), and the D2D communication
  • An appropriate UE among the UEs belonging to the group may be determined as the master device.
  • an eNB may be a specific condition (e.g., geographically intermediate) among UEs having a small mobility of a UE, a UE having a large amount of transmission / reception data with a network, and UEs belonging to a D2D communication group.
  • a UE suitable for a master device such as a UE that satisfies a high performance
  • a master device may be determined as a master device.
  • a UE having a large number of slave devices may bear a lot of signaling overhead for D2D communication with the slave device and to help handover of the slave device.
  • the eNB may determine a UE having a small number of slave devices as the master device if it becomes a master device.
  • the master device is a UE having a large number of slave devices having high performance and can overcome the aforementioned overhead, the UE may be determined as the master device.
  • the D2D communication group may include two or more UEs, and one UE may become a master device to perform handover as a representative and transmit information necessary for handover to another UE.
  • handover may be performed by selecting only a UE requiring handover from a UE group performing D2D communication. In this case, if more than one UE needs handover, as described above, the master device may be determined to perform handover.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a case in which some of devices for performing D2D communication move to another cell.
  • D1 and D2 perform D2D communication
  • D1 is a master device serving as a relay for D2
  • D2 is a slave device.
  • D2D communication between D1 and D2 is being performed in a cell of eNB1
  • some of devices belonging to a D2D communication group that is, D2D communication pair of D1 and D2
  • D2D communication pair of D1 and D2 eg, D2
  • D2 needs to perform a handover to a target cell (cell of eNB2), but since the slave device D2 is receiving service from eNB1 via D1, a handover is not necessary immediately after moving to a target cell. It is a state.
  • a procedure such as a cell search including an attach process and a cell reselection operation should be performed for the eNB2.
  • the D2 knows information of the eNB2 (eg, handover related information) in advance, a delay such as cell search may be reduced and the efficiency of operation may be increased.
  • the present invention proposes a method in which D1 acquires handover related information for eNB2 and delivers the information to D2 in advance. Since D1 is currently located in a cell of eNB1, it is not necessary to perform handover to eNB2. However, when D1 determines the state of D2 moved to eNB2, D1 may perform an operation of acquiring handover related information of eNB2. For example, D1 does not actually perform a handover to eNB2, but may request handover to eNB2 to obtain handover related information for eNB2. Although D1 obtains handover related information of eNB2, it may not actually handover to eNB2. This handover process may be referred to as a virtual handover process.
  • D1 may transfer the handover related information of eNB2 obtained by performing virtual handover for eNB2 according to the state (or location) of D2 to D2. Accordingly, time and unnecessary procedures required when the D2 attaches to the eNB2 may be reduced.
  • D2 may perform a cell reselection procedure by measuring received signal strength (eg, RSRP (Reference Signal Received Power)) from each eNB.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • measurement information such as RSRP measured by the D2 may be delivered to the eNB1 via the D1. That is, the downlink measurement performed by D2 is for the direct link from each eNB, but the information measured by the D2 may be fed back to the eNB1 through the relay function of the D1.
  • the D1 may grasp that the UE moves to the cell of the eNB2 from the measurement information of the D2.
  • the D1 may acquire the handover related information for the eNB2 and transfer the information to the D2.
  • D2 may obtain information about the eNB2 as a slave device. That is, while D2 acting as a master device and D2 acting as a slave device perform D2D communication in a cell of eNB1, if D2 moves to a cell of eNB2, D2 may be swapped as a master device and D1 as a slave device. Accordingly, D2 may actually perform a handover to eNB2 as a master device, and D1 may be serviced by eNB2 via D2 as a slave device.
  • the D2 can directly obtain the handover related information of the eNB2, and since the D1 has the information of the eNB1 where it is located, the D1, which is the slave device, attaches to the cell of the eNB1 after the D2D communication is completed.
  • the operation can be simplified. Or, if the D2D device is constrained to operate in the same cell (that is, the cell of eNB2) after the D1 is swapped as a slave device, the D1 receives handover related information for the eNB2 from the master device D2, and the eNB2 without delay. Handover operation may be performed. In other words, in the D2D communication, only the master device (or primary device) performs HO, and the slave device (or secondary device) uses the handover related information received from the master device. It can be said to perform.
  • the HO occurring during the D2D communication may be limited to always be performed in the forward HO method. That is, it is important not to miss an incoming call to UEs performing D2D, which can be supported through paging, so that a UE initiated by a base station request for a UE performing D2D communication It may be desirable to set so that only the forward HO initiated by the UE is performed instead of the HO.
  • a D2D dedicated resource eg, frequency resource
  • an eNB receiving a scheduling request for D2D communication from the D2D UE may force D2D UEs to another frequency or another RAT through a redirection command. .
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of a D2D communication method according to the present invention.
  • D2D communication means direct communication between UEs.
  • UEs performing D2D communication may be referred to as a first terminal and a second terminal, respectively, and may be referred to as a master terminal / slave terminal and a primary terminal / secondary terminal according to a role in the D2D communication.
  • the first terminal is the master terminal and the second terminal is the slave terminal.
  • An example D2D communication group includes only a first terminal, a second terminal, and two terminals, but the D2D communication group may include two or more slave terminals.
  • the master terminal may perform a relay function between the slave terminal and the base station (or cell).
  • the measurement result for the cell of the slave terminal may be fed back to the base station (or cell) via the master terminal.
  • the master terminal establishes a D2D link with the slave terminal.
  • a master terminal transmits a request message for connection of a D2D link to a base station of a current serving cell, a base station transmits a PDCCH command in response to the request message, and a master terminal transmits a PDCCH command to a slave terminal based on the PDCCH command. It can be set by performing a PRACH transmission.
  • the request message may include an identifier of a terminal to which the master terminal is the counterpart of the D2D communication, that is, a slave terminal.
  • the PDCCH command may be defined as D2D dedicated for initiation of D2D communication.
  • a specific field of an existing PDCCH may be modified to indicate a PRACH transmission for D2D communication.
  • the master terminal transmits a random access preamble through the PRACH
  • the slave terminal transmits a random access response in response thereto, and the master terminal establishes a D2D link based thereon.
  • step S2220 the master terminal and the slave terminal performs the D2D communication.
  • the current serving cells of the master terminal and the slave terminal then become source cells of the handover process.
  • the master terminal receives the handover information from the slave terminal.
  • the handover information of the slave terminal may include a terminal identifier (eg, C-RNTI) that the slave terminal currently uses in the serving cell.
  • the handover information of the slave terminal may include information provided by the terminal to the base station during the handover process such as PCI of the handover target cell and physical layer ID of the current serving cell.
  • step S2240 the master terminal transmits the handover information of the slave terminal to the base station of the current serving cell.
  • handover information of the master terminal may also be transmitted.
  • the master terminal may perform a virtual handover process.
  • the master terminal receives the information of the handover target cell from the current serving cell.
  • the information of the handover target cell may include a terminal identifier (eg, C-RNTI) that the slave terminal uses in the handover target cell.
  • the information of the handover target cell may include information provided by the base station to the terminal during the handover process such as a dedicated RACH preamble of the handover target cell and system information.
  • Step S2250 may be performed when the master terminal and the slave terminal move to the handover target cell or when the master terminal stays in the handover source cell but the slave terminal moves to the handover target cell.
  • the master terminal may acquire the handover related information of the handover target cell by actually performing the handover, or may obtain the handover related information through the virtual handover process while staying in the current serving cell without moving to the handover target cell. have.
  • the master terminal transmits the information of the handover target cell to the slave terminal.
  • the master terminal may transmit information necessary for handover obtained by the master to the slave terminal to the information on the handover target cell received from the current serving cell. Information may be updated or added or subtracted as needed, and a handover command for instructing a slave terminal to handover to a handover target cell and a PCI of the handover target cell may be included.
  • the master terminal may transmit a timing advance value used in the handover target cell.
  • 21 is a diagram illustrating a configuration of a transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transceiver 1900 may include a reception module 1910, a transmission module 1920, a processor 1930, a memory 1940, and a plurality of antennas 1950.
  • the plurality of antennas 1915 refers to a transmission / reception apparatus supporting MIMO transmission and reception.
  • the receiving module 1910 may receive various signals, data, and information from the outside.
  • the transmission module 1920 may transmit various signals, data, and information to the outside.
  • the processor 1930 may control operations of the entire transceiver device 1900.
  • the transceiver 1900 may be configured as an apparatus for performing D2D communication.
  • the processor 1930 of the transceiver 1900 may be configured to allow the transceiver 1900 to communicate with other transceivers via a D2D link in a first cell.
  • the processor 1930 may be configured to obtain handover related information of the second cell.
  • the processor 1930 may be configured to transmit the obtained handover related information of the second cell to the other transmitting / receiving device using the transmitting module 1920.
  • the processor 1930 of the transceiver 1900 performs a function of processing the information received by the transceiver 1900, information to be transmitted to the outside, and the like, and the memory 1940 stores the processed information and the like for a predetermined time. Can be stored and replaced with components such as buffers (not shown).
  • the detailed configuration of the above-described transmitting and receiving device 1900 may be implemented so that the matters described in the above-described various embodiments of the present invention may be independently applied or two or more embodiments may be applied at the same time. do.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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Abstract

무선 통신 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 수행하는 방법이 제공된다. 마스터 단말은 슬레이브 단말과의 D2D 링크를 설정한다. 상기 마스터 단말은 상기 D2D 링크를 통해 상기 슬레이브 단말과 D2D 통신을 수행한다. 상기 마스터 단말은 상기 슬레이브 단말로부터 상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보를 수신한다. 상기 마스터 단말은 핸드오버 소스 셀의 기지국으로 상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보를 전송한다.

Description

무선 통신 시스템에서 장치-대-장치 통신을 수행하는 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 장치-대-장치 통신을 수행 및 지원하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
장치-대-장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 복수의 장치(예를 들어, 단말(User Equipment; UE))들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 단말-대-단말(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.
D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다.
또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 단말에서의 D2D 통신 수행 및 네트워크에서의 D2D 통신 지원을 위한 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 또한, 본 발명은 D2D 통신을 위한 요소 기술로서, D2D 통신을 위한 자원 설정, 전송 전력, 과금 등을 위한 정보를 송수신하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 또한, 본 발명은 D2D 통신에 관여하는 장치들이 동일한 기지국에 연결된 경우와 상이한 기지국에 연결된 경우의 D2D 통신을 위한 정보를 송수신하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 또한, 본 발명은 D2D 통신에 관여하는 장치들 중 하나 이상이 핸드오버 하는 경우, D2D 통신을 유지하면서 효율적인 핸드오버를 수행하기 위한 핸드오버 관련 정보의 송수신 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 D2D (Device-to-Device) 통신을 수행하는 방법은 마스터 단말이 슬레이브 단말과의 D2D 링크를 설정하는 단계, 상기 마스터 단말이 상기 D2D 링크를 통해 상기 슬레이브 단말과 D2D 통신을 수행하는 단계, 상기 마스터 단말이 상기 슬레이브 단말로부터 상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보를 수신하는 단계, 상기 마스터 단말이 핸드오버 소스 셀의 기지국으로 상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 슬레이브 단말 장치와 D2D (Device-to-Device) 통신을 수행하는 마스터 단말 장치는 외부로부터 신호를 수신하는 수신 모듈, 외부로 신호를 전송하는 전송 모듈 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 장치를 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 슬레이브 단말 장치로부터 상기 슬레이브 단말 장치의 핸드오버 정보를 수신하고, 핸드오버 소스 셀의 기지국으로 상기 슬레이브 단말 장치의 핸드오버 정보를 전송한다.
상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보는 상기 슬레이브 단말이 상기 핸드오버 소스 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함할 수 있다. 상기 단말 식별자는 C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)일 수 있다.
상기 마스터 단말은 상기 핸드오버 소스 셀의 기지국으로부터 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보를 수신할 수 있다. 상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 슬레이브 단말이 상기 핸드오버 타겟 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함할 수 있다.
상기 마스터 단말은 상기 슬레이브 단말로 상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보를 전송할 수 있다. 상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 핸드오버 타겟 셀의 물리 셀 식별자(physical cell ID) 및/또는 상기 마스터 단말의 상기 핸드오버 타겟 셀에 대한 타이밍 어드밴스 값을 포함할 수 있다.
상기 D2D 링크는 상기 마스터 단말이 상기 핸드오버 소스 셀의 기지국으로 상기 D2D 링크의 연결을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 마스터 단말이 상기 핸드오버 소스 셀의 기지국으로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 PDCCH (physical downlink control channel) 명령(order)을 수신하는 단계, 상기 마스터 단말이 상기 슬레이브 단말로 상기 PDCCH 명령에 기반하여 PRACH(physical random access channel)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계 및 상기 마스터 단말이 상기 슬레이브 단말로부터 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답을 수신하는 단계에 의해 설정될 수 있다. 상기 요청 메시지는 상기 슬레이브 단말이 상기 핸드오버 소스 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 단말에서의 D2D 통신 수행 및 네트워크에서의 D2D 통신 지원을 위한 방안이 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 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 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 일반적인 핸드오버 절차를 설명하기 위한 도면이다
도 6은 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7는 동일한 eNB에 연결된 두 개의 장치(D1 및 D2) 간의 직접 통신을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 상이한 eNB들에 연결된 두 개의 장치(D1 및 D2) 간의 직접 통신을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일례에 따른 D2D 통신 관련 정보의 송수신 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일반적인 핸드오버 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 D2D 통신을 수행하는 장치들의 전부가 핸드오버를 수행하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 12는 D2D 통신을 수행하는 장치들의 일부가 핸드오버를 수행하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 13은 D2D 통신을 수행하는 장치들의 전부가 다른 셀로 함께 이동하는 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15은 도 13의 예에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 관련 정보의 전달을 나타낸 개념도이다.
도 16은 도 13의 예에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 초기 접속(direct initial access)을 나타낸 개념도이다.
도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신의 마스터 장치를 지시하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 18은 세 개의 UE들이 D2D 통신을 수행하는 중에, 두 개의 UE들만 eNB2의 셀로 핸드오버하는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 19은 D2D 통신을 수행하는 장치들의 일부가 다른 셀로 이동하는 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 20는 본 발명에 따른 D2D 통신 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 21은 본 발명에 예시에 따른 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위해 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.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 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 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위해 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하여 3GPP LTE 시스템의 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원 블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼 간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호 구간(Guard Period; GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원 블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Chancel)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 CCE(Control Channel Element)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 C-RNTI(cell-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, SIB(system information block))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 나타내기 위해, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(pair)에 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
도 5는 일반적인 핸드오버 절차를 설명하기 위한 도면이다. 이는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) TS 36.300 V10.7.0 (2012-03) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)"의 10.1.2.1절을 참조할 수 있다.
먼저, 도 5-(a)에서 핸드오버 준비(handover preparation) 과정이 설명된다.
단계 S50에서, 영역 제한 정보가 제공된다. 소스 eNB 내에서의 UE 컨텍스트는 연결 설정 또는 마지막 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 업데이트에서 제공되는 로밍 제한(roaming restriction)에 관한 정보를 포함한다.
단계 S51에서, 소스 eNB는 영역 제한 정보에 따라 UE 측정 과정을 구성하고, 측정 제어 메시지를 L3 시그널링을 통해 UE로 전송한다. 소스 eNB에 의하여 제공되는 측정은 UE의 연결 이동성을 제어하는 기능을 보조할 수 있다. 한편, UE와 소스 eNB 간에 또는 소스 eNB와 서빙 게이트웨이 간에 패킷 데이터가 교환될 수 있다.
단계 S52에서, UE는 시스템 정보 등에 의하여 설정된 규칙에 따라 L3 시그널링을 통해 소스 eNB로 측정 보고를 전송한다.
단계 S53에서, 소스 eNB는 측정 보고 및 무선 자원 관리(RRM; radio resource management) 정보를 기반으로 핸드오버 결정을 수행한다.
단계 S54에서, 소스 eNB는 핸드오버 요청 메시지를 L3 시그널링을 통해 타겟 eNB로 전송하여, 타겟 측에서 핸드오버를 준비하도록 필요한 정보를 전달한다. 이때 필요한 정보는 소스 eNB에서의 UE X2 시그널링 컨텍스트 레퍼런스, UE S1 EPC 시그널링 컨텍스트 레퍼런스, 타겟 셀 ID, KeNB, 소스 eNB에서 UE의 C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)를 포함하는 RRC 컨텍스트, AS 구성, E-RAB(E-UTRAN radio access bearer) 컨텍스트 및 소스 셀의 물리 계층 ID + 가능한 RLF(radio link failure) 복구(recovery)를 위한 MAC 등을 포함할 수 있다. UE X2/UE S 시그널링 컨텍스트 레퍼런스는 타겟 eNB가 소스 enB와 EPC를 어드레싱하게 한다. E-RAB 컨텍스트는 필요한 무선 네트워크 계층(radio network layer, RNL) 어드레싱 정보, 전송 네트워크 계층(transport network layer, RNL) 어드레싱 정보 및 E-RAB의 QoS(quality of service) 프로파일을 포함한다.
단계 S55에서, 타겟 eNB는 허가 제어를 수행한다. 허가 제어는 자원이 타겟 eNB에 의해서 승인(grant)된 경우, 성공적인 핸드오버의 가능성을 높이기 위하여 수신한 E-RAB QoS 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 타겟 eNB는 수신한 E-RAB QoS 정보에 따라 필요한 자원을 구성하며, C-RNTI 및 선택적으로 RACH 프리앰블(preamble)을 유보(reserve)한다. 타겟 셀에서 사용될 AS 구성은 독립적으로 구성(설정)되거나, 소스 셀에서 사용되는 AS 구성에 대한 델타(delta)로 구성(재구성)될 수 있다.
단계 S56에서, 타겟 eNB는 핸드오버 요청 인정(acknowledge) 메시지를 L3 시그널링을 통해 소스 eNB로 전송하고, 핸드오버를 준비한다. 핸드오버 요청 인정 메시지는 핸드오버를 수행하기 위하여 UE로 전송될 투명 컨테이너(transparent container)를 RRC 메시지로 포함할 수 있다. 투명 컨테이너는 새로운 C-RNTI, 선택된 보안 알고리듬을 위한 타겟 eNB 보안 알고리듬 식별자, 전용 RACH 프리앰블 및 가능한 경우 접속 파라미터, SIB 등의 다른 파라미터들을 포함할 수 있다. 핸드오버 요청 인정 메시지는 필요한 경우 포워딩 터널을 위한 RNL/TNL 정보를 포함할 수 있다. 한편, 소스 eNB가 핸드오버 요청 인정 메시지를 수신하자마자, 또는 핸드오버 명령의 전송이 하향링크에서 초기화되자마자, 데이터 포워딩이 초기화될 수 있다.
단계 S57에서, 타겟 eNB는 핸드오버를 수행하기 위하여 이동성 제어 정보를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 UE로 전송한다. 소스 eNB는 메시지에 필요한 보호 및 암호화를 수행한다. UE는 필요한 파라미터들과 함께 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한다. 필요한 파라미터들은 새로운 C-RNTI, 타겟 eNB 보안 알고리듬 식별자 및 선택적으로 전용 RACH 프리앰블, 타겟 eNB SIB들을 포함할 수 있다. UE는 소스 eNB로부터 핸드오버의 수행을 명령 받는다. UE는 HARQ/ARQ 응답을 소스 eNB로 전달하기 위하여 핸드오버 수행(handover execution)을 지연시킬 필요가 없다.
이하, 핸드오버 수행 과정이 설명된다.
핸드오버 수행 과정이 시작될 때, UE는 기존 셀로부터 분리되고 새로운 셀과 동기화 된다. 또한, 소스 eNB는 버퍼된 패킷 및 전달 중인 패킷을 타겟 eNB로 전달한다.
단계 S58에서, 소스 eNB는 PDCP 상태 유지가 적용되는(즉, RLC AM(acknowledge mode)을 위해) E-RAB의 상향링크 PDCP SN 수신기 상태 및 하향링크 PDCP SN 전송기 상태를 전달하기 위해 타겟 eNB로 SN 상태 전달 메시지를 전송한다. 상향링크 PDCH SN 수신기 상태는 그러한 SDU가 있는 경우, 첫 번째 손실된 UL SDU의 PDCH SN 및 UE가 타겟 셀에서 재전송할 필요가 있는 UL SDU 시퀀스의 수신 상태의 비트맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하향링크 PDCP SN 전송기 상태는 타겟 eNB가 아직 PDCN SN을 가지고 있지 않은 새로운 SDU들에 할당하는 다음 PDCP SN을 지시한다. UE의 어떤 E-RAB도 PDCP 상태 유지가 적용되지 않는 경우, 소스 eNB는 이 메시지의 전송을 생략 할 수 있다.
도 5-(b)는 도 5-(a)에서 계속된다.
단계 S59에서, UE는 타겟 eNB로 동기화를 수행하고, RACH를 통해서 타겟 셀에 접속한다. 이동성 제어 정보에서 전용 RACH 프리앰블이 지시되는 경우, RACH를 통한 타겟 셀로의 접속은 경쟁 없는(contention-free) 과정일 수 있다. 또는, 전용 프리앰블이 지시되지 않는 경우, RACH를 통한 타겟 셀로의 접속은 경쟁 기반(contention-based) 과정일 수 있다. UE는 타겟 eNB 특정 키들을 유도하고, 타겟 셀에서 사용될 선택된 보안 알고리듬을 구성한다.
단계 S60에서, 타겟 eNB는 UE의 동기화에 대하여 UL 할당과 타이밍 어드밴스를 통해 응답한다.
단계 S61에서, UE가 타겟 셀로 성공적으로 접속한 경우, UE는 핸드오버를 확인하고 UE를 위한 핸드오버 과정이 완료되었음을 지시하기 위하여 C-RNTI를 포함하는 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 타겟 eNB로 전송한다. 가능한 경우, RRC 연결 재구성 완료 메시지와 함께 상향링크 버퍼 상태 보고가 전송될 수 있다. 타겟 eNB는 RRC 연결 재구성 완료 메시지 내의 C-RNTI를 확인한다. 타겟 eNB는 이제 UE로 데이터를 전송할 수 있다. 패킷 데이터가 UE와 타겟 eNB 간에 교환된다.
이하, 핸드오버 완료(handover completion) 과정이 설명된다.
단계 S62에서, 타겟 eNB는 UE가 셀을 변경했음을 알리기 위하여 경로 전환 메시지를 MME로 전송한다.
단계 S63에서, MME는 사용자 평면 업데이트 요청 메시지를 서빙 게이트웨이로 전송한다.
단계 S64에서, 서빙 게이트웨이는 하향링크 데이터 경로를 타겟 측으로 전환한다. 서빙 게이트웨이는 하나 이상의 종료 마커 패킷(end marker packet)을 기존 경로 상으로 소스 eNB로 전송하고, 소스 eNB를 향한 모든 U-평면/TNL 자원을 해제할 수 있다.
단계 S65에서, 서빙 게이트웨이는 사용자 평면 업데이트 응답 메시지를 MME로 전송한다.
단계 S66에서, MME는 경로 전환 메시지를 확인하기 위하여 경로 전환 인정 메시지를 타겟 eNB로 전송한다.
단계 S67에서, 타겟 eNB는 핸드오버의 성공을 알리고 자원의 해제를 트리거 하기 위하여, UE 컨텍스트 해제 메시지를 소스 eNB로 전송한다.
단계 S68에서, UE 컨텍스트 해제 메시지를 수신한 경우, 소스 eNB는 UE 컨텍스트와 관련된 무선 자원 및 C-평면 관련 자원을 해제할 수 있다. 계속 진행 중인 모든 데이터 포워딩은 계속될 수 있다.
D2D 통신
일반적으로 D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 발명에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 장치는 물론, 스마트폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 장치 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.
도 6는 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6(a)는 기존의 기지국(eNB) 중심의 통신 방식을 나타내는 것으로, UE1은 상향링크 상에서 기지국으로 데이터를 전송할 수 있고, 기지국은 하향링크 상에서 UE1으로 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 통신 방식은 기지국을 통한 간접 통신 방식이라고 할 수 있다. 간접 통신 방식에서는 기존의 무선 통신 시스템에서 정의된 링크인 Un 링크(기지국들 간의 링크 또는 기지국과 중계기 간의 링크로서, 백홀 링크라고 칭할 수 있음) 및/또는 Uu 링크(기지국과 단말 간의 링크 또는 중계기와 단말 간의 링크로서, 액세스 링크라고 칭할 수 있음)가 관련될 수 있다.
도 6(b)는 D2D 통신의 일례로서 UE-to-UE 통신 방식을 나타내는 것으로, UE 간의 데이터 교환이 기지국을 거치지 않고 수행될 수 있다. 이러한 통신 방식은 장치 간의 직접 통신 방식이라고 할 수 있다. 직접 통신 방식에서 장치들 간의 링크는 D2D 링크(또는 Ud 링크라고 칭할 수 있음)라고 정의될 수 있다. D2D 직접 통신 방식은 기존의 기지국을 통한 간접 통신 방식에 비하여 지연(latency)이 줄어들고, 보다 적은 무선 자원을 사용하는 등의 장점을 가진다.
이하에서는 명료성을 위해 D2D 통신에 있어서 2개의 장치들 간의 직접 통신을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 2 이상의 복수의 장치들 간의 D2D 통신에 대해서도 본 발명에서 설명하는 동일한 원리가 적용될 수 있다.
1. D2D 자원 설정
D2D 통신은 기존의 무선 통신 네트워크(예를 들어, 3GPP LTE 또는 3GPP LTE-A)의 자원을 재사용하여 수행되기 때문에 기존의 무선 통신 네트워크에 간섭 또는 교란을 일으키지 않아야 한다. 즉, 장치 간의 실제 데이터 송수신은 기지국을 거치지 않더라도, D2D 통신을 위한 자원은 기존의 무선 통신(즉, 기지국을 통한 간접 통신)을 위한 자원과 구분되어 설정될 필요가 있다.
구체적으로, D2D 직접 통신을 수행하는 동작과 eNB를 통한 간접통신을 수행하는 동작은 서로 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, UE는 서로 구분되는 하향링크 반송파(또는 하향링크 주파수 대역)와 상향링크 반송파(또는 상향링크 주파수 대역)를 이용하는데, 반-양방향통신(half-duplex) 기능을 가진 UE는 수신 기능과 송신 기능을 가지지만 수신과 송신을 동시에 수행할 수는 없다. 이러한 UE는 수신 동작을 수행하면서 동시에 동일한 반송파 상에서 D2D 상대방에게 송신을 수행할 수 없고, 이와 유사하게, UE는 송신 동작을 수행하면서 동시에 동일한 반송파 상에서 D2D 상대방으로부터의 수신을 수행할 수 없다. 따라서, UE가 완전-양방향통신(full-duplex) 기능을 가지지 못하는 제약으로 인하여, D2D 직접 통신을 수행하는 동작과 eNB를 통한 간접 통신을 수행하는 동작은 서로 영향을 주고 받는 것으로 가정한다. 이와 같이 반-양방향통신 UE를 가정하는 경우, D2D 직접 통신과 eNB를 통한 간접 통신이 공존할 수 있는 방안으로서, D2D 링크 통신을 위한 자원을 Uu/Un 링크 통신을 위한 자원과 구분하여 설정하는 것을 고려할 수 있다.
예를 들어, D2D 링크 통신과 Uu/Un 링크 통신 간에 TDM을 적용할 수 있다. 즉, D2D 링크 통신을 하는 시간 자원(예컨대, 서브프레임) 동안에는 eNB와 UE 간의 통신(예컨대, PDSCH 송수신 또는 PUSCH 송수신)을 스케줄링하지 않을 수 있다. 또한, D2D 링크 통신을 위한 시간 자원을 미리 설정해두고, D2D 전용 자원 상에서만 D2D 링크 통신이 수행되도록 할 수도 있다. 또한, D2D 링크 통신을 위해 사용될 수 없는 시간 자원을 미리 설정해두고, 그 이외의 시간 자원에서 D2D 링크 통신이 수행되도록 할 수도 있다.
상기 예시에서는 명료성을 위해 시간 도메인에서의 D2D 자원을 기준으로 설명하였지만, 주파수 도메인 및/또는 공간(spatial) 도메인(예컨대, 안테나 포트 또는 레이어 도메인)에서 D2D 링크 통신이 허용되는 자원 및/또는 금지되는 자원이 설정될 수도 있다. 예를 들어, 특정 자원 블록이 D2D 링크 통신이 수행되는 주파수 자원으로서 설정될 수도 있다. 또한, 특정 주파수 자원에서 특정 시간 영역에서만 D2D 링크 통신이 수행되도록 설정될 수도 있다. 예를 들어, 8ms의 주기를 두고 D2D 전용 RB를 설정해 두고, 이 영역과 이 시간 주기에서만 D2D 통신을 하도록 스케줄링할 수도 있다.
UE는 다른 정보로부터 묵시적으로 D2D 링크 통신이 금지되는 자원에 대한 정보를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 하향링크 서브프레임 중에서 시스템 정보, 동기 신호, 제어 채널, 참조 신호(reference signal) 등이 전송되는 시간/주파수/공간 자원은 D2D 링크 통신이 금지되는 자원 영역이라고 UE가 결정할 수 있다. 또는, D2D 링크 통신이 허용되는 자원 및/또는 금지되는 자원에 대한 정보는 네트워크로부터 시그널링을 통하여 UE에 명시적으로 지시(indicate)될 수도 있다.
예를 들어, D2D 링크 통신을 위한 주기, 자원, 재전송 방법 등이 D2D 링크 통신을 요청하는 UE에 시그널링될 수 있다. 이에 따라, 해당 UE는 소정의 자원(시간/주파수/공간) 자원 상에서 D2D 링크 통신을 수행하도록 할 수 있다. 이를 위해, D2D 링크 통신 용도의 설정 시그널링 방안을 정의할 수 있다. 예를 들어, 상위 계층 시그널링을 통해 D2D 링크 통신에 이용될 수 있는 서브프레임의 주기 및 오프셋을 UE에 지정하고, D2D 링크 통신의 활성화/해제는 제어 채널을 통하여 동적으로 UE에 지시할 수 있다. 동적으로 지시되는 제어 정보에는 D2D 링크 통신을 위해 할당되는 RB, MCS 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이에 따라, D2D 자원 설정은 SPS 서비스를 위한 자원 설정과 유사하게 반-정적(semi-static)으로 설정될 수 있다.
2. D2D 링크 전송과 Uu/Un 링크 전송
D2D 링크 통신에 사용되는 반송파(또는 주파수 대역)은 상향링크 반송파 또는 하향링크 반송파 중 하나로 정해질 수 있고, 또는 양자 모두가 D2D 링크 통신을 위해 사용될 수도 있다. 또한, 반송파 병합을 지원하는 시스템에서는 D2D 링크 통신을 위한 반송파가 Uu/Un 링크 통신을 위한 반송파와 별도로 설정될 수도 있다.
또한, eNB와 UE 간의 통신에서 하향링크 반송파 상에서 브로드캐스트 신호, 제어 채널, 참조 신호 등의 필수적인 신호/정보가 존재하므로, 그렇지 않은 상향링크 반송파에 비하여 D2D 링크 통신 용으로 사용하는 것이 어렵다. 따라서, D2D 링크 통신 용으로 상향링크 반송파를 사용하는 것으로 가정할 수 있다. 여기서, UE로부터 eNB로의 Uu/Un 링크 상의 전송과, UE로부터 다른 UE로의 D2D 링크 상의 전송이 동시에 수행되는 경우와, 동시에 수행되지 않는 경우를 고려할 수 있다.
하나의 단말에서 Uu/Un 링크 상의 전송과 D2D 링크 상의 전송이 동시에 허용되지 않는 경우, 전술한 D2D 자원 설정에 따라 허용되는 자원 상에서 각각의 전송을 수행할 수 있다.
한편, 하나의 단말에서 Uu/Un 링크 상의 전송과 D2D 링크 상의 동시 전송이 허용되는 경우, UE로부터 eNB로의 Uu/Un 링크 상의 PUCCH(이하에서는, 매크로 PUCCH라고 칭함)과 UE로부터 다른 UE로의 D2D 링크 상의 PUCCH(이하에서는, D2D PUCCH라고 칭함)를 동일한 서브프레임에서 전송하는 경우가 발생할 수 있다. 일반적으로, 매크로 PUCCH의 전송 전력은 D2D PUCCH 전송 전력에 비하여 매우 크기 때문에, 이들의 동시 전송이 허용되는 경우 D2D PUCCH 전송이 강한 간섭을 받을 수 있다.
eNB는 매크로 PUCCH 전송 전력을 UE에게 설정하여 줄 수 있지만, D2D PUCCH 전송 전력은 D2D 링크 상의 경로 손실(path loss) 등을 고려하여 UE에 의해 자율적으로 결정될 수 있다. 따라서, D2D 링크 통신을 수행하는 UE는 D2D PUCCH 전송 전력 설정 정보를 eNB에게 피드백하는 방안을 제안한다. 이에 따라, eNB가 D2D PUCCH 전송 전력을 감안하여 (예를 들어, D2D PUCCH에 대한 간섭을 저감하도록) 매크로 PUCCH 전송 전력을 설정하여 줄 수 있다.
또한, D2D UE가 피드백하는 D2D PUCCH 전송 전력 설정 정보는 동일한 서브프레임에서 서로 다른 종류의 PUCCH를 동시 전송하지 않도록 하는 동작에 이용될 수도 있다. UE가 매크로 PUCCH와 D2D PUCCH를 동시 전송할 수 있는 능력(capability)를 가진 경우라고 하더라도, 전술한 바와 같이 D2D PUCCH에 대한 간섭이 강한 경우 D2D 링크 통신이 올바르게 수행될 수 없을 수도 있다.
따라서, 하나의 서브프레임에서는 하나의 종류의 PUCCH 만이 전송되는 것이 바람직할 수도 있다. 이를 위해, eNB는 매크로 PUCCH 전송 전력 설정 정보와 D2D PUCCH 전송 전력 설정 정보를 종합적으로 고려하여, 매크로 PUCCH와 D2D PUCCH의 각각에 대해서 전송의 우선순위를 부여하고 이를 UE에게 알려줄 수 있다. 또한, D2D UE가 자신의 D2D PUCCH 전송 전력 정보와, eNB로부터 지시 받은 매크로 PUCCH 전송 전력 정보를 종합적으로 고려하여, D2D PUCCH와 매크로 PUCCH 중에 어떤 것을 우선적으로 전송할지를 결정할 수도 있다. 이에 따라, UE는 서로 다른 종류의 PUCCH의 동시 전송 상황이 발생하면 높은 우선순위로 설정된 PUCCH를 전송하도록 동작할 수 있고, D2D 링크와 Uu/Un 링크 간의 간섭이 저감될 수 있다.
전술한 본 발명의 예시는 매크로 PUCCH 전송 및/또는 D2D PUCCH 전송에만 제한되는 것은 아니며, D2D를 수행하는 UE의 상향링크 전송 전력 제어에 대해서 본 발명에서 제안하는 동일한 원리가 적용될 수 있다.
3. D2D 통신 관련 정보의 송수신
도 7은 동일한 eNB에 연결된 두 개의 장치(D1 및 D2) 간의 직접 통신을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7의 예에 있어서, D2D 통신이 활성화된 경우, D1 및 D2는 각각의 장치와 eNB와의 연결이 유지되는 상태일 수 있지만, 유지되지 않을 수도 있다. 도 7의 예에 있어서, eNB와 D1 또는 D2의 연결이 유지되지 않더라도 각각의 장치는 eNB의 커버리지 내에 존재하는 것을 가정한다.
D2D 통신에 관여하는 장치들이 동일한 eNB에 연결된 경우에는 전술한 예시들에서 설명한 D2D 관련 설정(예컨대, D2D 자원 설정, Uu/Un 링크 전송과 D2D 링크 전송과의 관계에 대한 설정 등)이 동일한 하나의 주체에서 결정되므로, 전술한 시그널링 방안에 의해 기본적으로 D2D 통신이 수행될 수 있다.
또한, D2D 통신의 올바른 수행을 위한 D2D 통신 관련 정보가 D2D 장치(D1 및 D2)와 eNB 간에 송수신될 수 있다. 예를 들어, D2D 통신 관련 정보는 과금(charging) 관련 정보일 수 있다. D2D 링크 통신 자체에는 eNB가 관여하지 않지만, D2D 통신은 기존의 무선 네트워크를 위한 자원을 이용하여 수행되므로, 무선 네트워크를 제공하는 사업자(operator)는 D2D 링크 통신에 대한 과금을 할 수 있다. 이를 지원하기 위해서, D2D 통신이 활성화(또는 시작)되는 시점, 해제(또는 종료)되는 시점, D2D 통신 유지 기간, D2D 통신에 사용된 주파수 자원의 크기, 송수신한 데이터의 양에 대한 정보 등이 D2D 장치로부터 eNB에게 제공될 수 있다. 이를 위해, 물리계층 시그널링 및/또는 상위계층 시그널링이 정의 및 이용될 수 있다.
도 8은 상이한 eNB들에 연결된 두 개의 장치(D1 및 D2) 간의 직접 통신을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8의 예에 있어서, D2D 통신이 활성화된 경우, D1은 eNB1에 연결되고 D2는 eNB2에 연결된 상태일 수도 있지만, 이러한 연결이 유지되지 않을 수 있다. 도 8의 예에서는 eNB1과 D1, eNB2와 D2의 연결 중 하나 이상이 유지되지 않더라도 각각의 장치는 각각의 eNB의 커버리지 내에 존재하는 것을 가정한다.
D2D 통신에 관여하는 장치들이 상이한 eNB들에 연결된 경우에는 전술한 예시들에서 설명한 D2D 관련 설정(예컨대, D2D 자원 설정, Uu/Un 링크 전송과 D2D 링크 전송과의 관계에 대한 설정 등)이 서로 다른 주체에서 결정되므로, 전술한 시그널링 방안에 추가적으로 D2D 통신 관련 정보가 교환될 필요가 있다.
예를 들어, eNB1이 D1에게 시그널링하는 D2D 링크 통신을 위한 자원 영역, MCS 등의 정보는 D1과 직접 통신을 수행하는 D2에 대해서도 동일하게 제공되어야 한다(여기서, D1에 대한 정보는 D2에 대한 정보와 그 실질적인 내용은 동일하지만, 각각의 장치가 존재하는 셀에서의 셀-특정 파라미터가 상이한 경우에는 해당 정보의 표현이 상이할 수도 있다). 따라서, 본 발명에서는 eNB1(또는 D1)의 D2D 관련 정보와 eNB2(또는 D2)의 D2D 관련 정보를 교환 및 결정하는 방안에 대하여 제안한다.
예를 들어, eNB1은 eNB2에게 (궁극적으로는 D2에게) D1에 대해서 설정한 D2D 통신 관련 정보를 알려줄 수 있다. 이를 위해, 소정의 시그널링 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 단말에게 랜덤 액세스 과정을 시작할 것을 지시하는 PDCCH 명령(order)을 변형하여, DCI 포맷 내의 필드들이 미리 약속된 특정 값으로 설정되는 경우에는 해당 제어 정보가 eNB1로부터 eNB2(또는 D2)로의 D2D 관련 정보 제공을 위한 시그널링임을 인식하도록 할 수도 있다. 또는, eNB 간의 핸드쉐이킹 과정을 거쳐 D2D 통신이 활성화되는 것으로 정의하는 경우, 각각의 eNB가 요구하는 D2D 통신 관련 정보를 서로 교환하는 시그널링 방안이 적용될 수 있다. 이하에서는 D2D 통신 관련 정보의 송수신의 구체적인 과정들에 대한 본 발명의 예시들에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일례에 따른 D2D 통신 관련 정보의 송수신 방안을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서 도시하는 단계들의 전부 또는 일부가 본 발명의 개별적인 실시예를 구성할 수 있다. 즉, 본 발명의 필수적인 구성이 도 9에서 도시하는 전체 단계를 모두 포함하는 것으로 제한되지 않고, 그 중의 일부만이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 필수적인 구성으로 해석될 수 있다. 이하에서는 설명의 명료성을 위해 전체적인 흐름에 따라 본 발명의 예시들에 대하여 설명한다.
단계 S1210에서, eNB1은 D1에게 D2D 링크 통신(즉, D1과 D2 간의 직접 통신)을 위한 자원 설정 정보를 제공할 수 있다. D1에 대한 D2D 자원 설정 정보는 사전에 미리 지정되어, D1이 eNB1의 셀에 어태치(attach)할 때 브로드캐스트될 수 있다. 또는, D1이 eNB1에게 D2D 자원을 확보하기 위한 메시지(예컨대, 스케줄링 요청(scheduling request, SR))를 전송한 경우, 이에 대한 응답으로서 eNB1으로부터 D1에게 D2D 자원 설정 정보가 제공될 수도 있다. D2D 자원 설정 정보는 셀-특정 파라미터, UE 그룹-특정 파라미터, 또는 UE-특정 파라미터로서 정의될 수 있다.
단계 S1220에서, eNB1은 eNB2에게 D2D 통신을 요청하는 메시지(예컨대, D2D 요청 메시지)가 전송될 수 있다. 이 때, eNB1으로부터 eNB2로의 메시지에는 D1과 D2 간의 D2D 통신이 가능한지 여부를 문의하는 것일 수 있고, 이에 필요한 정보를 포함할 수 있다.
단계 S1230에서, eNB2는 D2가 D2D 통신에 참여할 수 있는지 여부를 파악하기 위해서 검사 신호(예컨대, D2D 가용성 검사 신호(D2D availability checking signal))을 D2에게 보낼 수 있다. D2는 자신이 D2D 통신이 가능한 경우, 상기 검사 신호에 의해서 요구되는 정보를 eNB2로 피드백할 수 있다.
단계 S1240에서, eNB2는 셀 운용 상황과 D2의 상황을 고려해서 D2D 허용여부를 eNB1에게 응답할 수 있다. 구체적으로, eNB2는 D2로부터 받은 정보와 셀-특정 D2D 자원 영역(시간 구간, 주기, 주파수 자원 등)을 eNB1에게 전송할 수 있다. eNB2가 결정한 D2D 가용 자원 등이 단계 S1220에서 eNB1이 요청하는 D2D 통신 관련 정보와 일치하는 경우, 단순히 확인 신호(confirmation signal)을 전송할 수 있다. 만약, eNB1이 요청한 정보와 eNB2에서 가용한 정보가 일치하지 않는 경우, 일부 사항을 수정하고자 하기 위해 일부 또는 조건부 확인 신호(partial or conditional confirmation signal)가 전송될 수 있다. 이에 따라, eNB1과 eNB2 간에 D2D 통신 관련 정보의 설정에 대한 핸드쉐이킹이 수행될 수 있다.
예를 들어, D2D 통신용 자원이 셀 별로 고정된 특정 영역으로 설정된 경우, eNB1의 셀과 eNB2의 셀에서 D2D 통신용 자원이 상이하다면 D2D 통신이 수행될 수 없다.
따라서, 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에서 D2D 통신용 자원 영역을 조정(coordinate)하기 위한 동작 및 정보 교환이 수행될 수 있다. 예를 들어, D2D 통신의 가능 여부, 유보된(reserved) 자원의 가용 여부 등에 대한 정보가 eNB 간에 교환될 수 있고, eNB는 UE에게 해당 정보를 전달할 수도 있다. eNB 간의 D2D 통신 관련 설정에 대한 조정이 성공적으로 수행된 경우, eNB1 및 eNB2는 각각 D1 및 D2에게 D2D 인에이블링(enabling) 정보를 시그널링할 수 있다 (미도시). 또한, D2D 인에이블링 정보는 D2D에 참여하지 않는 UE에게도 전송될 수 있다.
단계 S1250에서, D1과 D2는 D2D 통신을 위해 지정된 자원 영역에서 지정된 방식으로 직접 통신을 수행할 수 있다. 또한, D1 및/또는 D2는 D2D 통신에 대한 과금 관련 정보(D2D 통신이 수행된 시간 구간, 자원 영역, 데이터 양 등)를 eNB1 및/또는 eNB2에 보고할 수도 있다 (미도시).
전술한 본 발명의 예시에 있어서 시그널링 오버헤드를 줄이고 절차를 간단하게 하는 본 발명의 추가적인 실시예에 대하여 이하에서 설명한다.
D1이 D2D 통신을 위한 스케줄링 요청을 전송하는 경우, eNB1과 D2가 이를 수신하도록 동작할 수도 있다. 이는 D1과 D2가 동기된(synchronized) 상태에서 가능할 수 있다. 동기되어 있지 않은 경우에는 D1이 전송한 SR을 D2가 수신하는 것은 어려울 수 있으므로, D2D 관련 SR을 상호간에 수신할 수 있도록 D2D 관련 SR을 위한 자원을 미리 할당해둘 수도 있다. D1의 SR을 수신한 eNB1은 D1과 D2에게 D2D 통신 가능 여부에 대한 확인 신호를 전송할 수 있다. 확인 신호는 D2D 통신용으로 미리 설정되어 있는 자원 영역 중에서 특정 영역을 사용하도록 지시하는 방식의 D2D 통신 활성화(activation) 시그널링에 해당할 수 있다. eNB1으로부터의 확인 신호는 D1 및 D2가 동시에 수신하도록 동작할 수 있다. 또는, eNB1과 D2의 직접 링크가 없는 경우에는 D1을 통하여 eNB1로부터의 확인 신호가 D2에게 전달될 수도 있다.
또한, eNB1이 eNB2의 D2D 관련 정보를 사전에 파악하고 있다면, D1의 D2D 통신 요청이 있을 때, eNB2와의 정보 교환 없이 D2D 통신 허용 여부를 판정하여 D1에게 응답할 수도 있다. 이를 위해, eNB 간의 D2D 통신용 자원 영역에 대한 정보를 상호 교환하기 위한 시그널링이 정의 및 이용될 수 있고, 적어도 어느 하나의 eNB로부터 다른 eNB로 D2D 통신용 자원 영역에 대한 정보가 전달될 수 있는 시그널링이 정의 및 이용될 수 있다.
4. D2D 통신과 핸드오버
도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 핸드오버 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에서 UE는 소스 eNB로부터 타겟 eNB로 핸드오버하는 것을 가정한다. 핸드오버는 UE가 현재 서빙받고 있는 eNB(즉, 소스 eNB)로부터 이동함에 따라 링크 품질이 저하되는 경우에 수행될 수 있다. UE는 소스 eNB에 대한 측정을 수행하고 그 결과를 보고할 수 있다. 이에 따라, 소스 eNB는 타겟 eNB에게 HO(HandOver) 요청 메시지를 전송할 수 있고, 이에 대한 HO 요청 확인 메시지를 수신할 수 있으며, 이에 따라 UE에게 HO 명령 메시지를 전송할 수 있다.
여기서, UE로부터 네트워크로의 상향링크 데이터는 HO 명령을 수신하기 전까지 전송될 수 있다. 또한, 네트워크로부터 UE로의 하향링크 데이터 역시 UE가 HO 명령을 수신하기 전까지 전송될 수 있다. 즉, 상향링크 및 하향링크에서 사용자 플레인(user plane)은 UE가 HO 명령을 수신할 때까지 활성화(active)될 수 있다.
UE가 소스 eNB로부터 HO 명령을 수신한 후에, UE는 타겟 eNB에 대한 하향링크(DL) 동기화를 수행하고, 상향링크 전송 타이밍을 맞추기 위한 타이밍 어드밴스 명령에 따른 타이밍 조정을 수행하고, 상향링크(UL) 자원을 요청하고 이에 대한 응답으로 UL 그랜트를 할당받을 수 있다. 그 동안, 상향링크 사용자 플레인은 무선 L1/L2 시그널링으로 인해 인터럽트될 수 있고, 백그라운드 프로세스로서 소스 eNB로부터 타겟 eNB로 데이터 포워딩(forwarding)이 수행될 수 있다.
위 동작이 완료된 후에, UE는 타겟 eNB에게 HO 완료 메시지를 전송할 수 있다. 이 동안 상향링크 사용자 플레인은 상향링크 RRC 시그널링으로 인해 인터럽트될 수 있다. 타겟 eNB는 HO 완료 메시지를 수신하면 MME(mobility management entity)/UPE(User Plane Entity)에 대해서 사용자 플레인 업데이트가 수행될 수 있다.
그 후, 타겟 eNB는 UE에게 확인응답(ACK) 메시지를 전송하고, MME/UPE에 대해서 경로 전환을 수행할 수 있다. 그 동안, 상향링크 사용자 플레인은 하향링크 RRC 시그널링으로 인하여 인터럽트될 수 있다. 또한, 경로 전환이 완료되기 전까지는 하향링크 사용자 플레인은 인터럽트되고, 경로 전환 동안에는 소스 eNB로부터 포워딩받은 데이터만이 타겟 eNB로부터 UE에게 전송될 수 있다. 소스 eNB로부터 타겟 eNB로의 데이터 포워딩은 경로 전환이 완료된 이후까지도 계속될 수 있다.
상향링크 사용자 플레인은 UE가 ACK을 수신한 경우에 다시 활성화될 수 있고, 하향링크 사용자 플레인은 경로 전환이 완료된 이후에 다시 활성화될 수 있다.
또한, 핸드오버는 백워드(backward) 핸드오버와 포워드(forward) 핸드오버로 분류될 수 있다. 백워드 핸드오버는 소스 eNB가 타겟 eNB에게 핸드오버를 준비하도록 요청하는 방식을 의미하며, 타겟 eNB가 HO를 수행하기 위한 RRC 메시지를 생성하여 소스 eNB 및 UE에게 전달하는 방식을 의미한다. 포워드 핸드오버는 UE 스스로 타겟 셀로 연결하는 것을 결정하고, 연결 유지를 UE가 요청하는 방식을 의미한다. 포워드 핸드오버의 경우, UE가 소스 셀에 대한 연결을 잃은 경우에만 연결 재-수립(re-establishment) 절차를 적용하며, 이 절차는 타겟 셀이 핸드오버에 대해서 미리 준비된 경우에만 성공할 수 있다. 한편, LTE 시스템에서는 리디렉션(redirection) 동작을 지원하는데, 이는 어떤 UE가 연결 해제(connection release)되는 경우, 해당 UE를 다른 주파수 또는 RAT(Radio Access Technology)로 이동시키는 것을 의미한다.
D2D 통신에 관련된 장치는 이동성(mobility)을 가질 수 있으므로, D2D 통신에 있어서 핸드오버의 상황이 발생할 수 있다. 이하에서는 D2D 통신에 관련된 복수개의 장치들 중에서 일부 또는 전부가 핸드오버를 수행하게 되는 경우에, D2D 통신의 유지와 핸드오버 절차 수행 모두를 올바르고 효율적으로 수행하기 위한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.
도 11는 D2D 통신을 수행하는 장치들 전부가 핸드오버를 수행하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 11에서는 eNB1의 셀 내에서 D1과 D2 간의 D2D 통신이 수행되고 있는 중, D2D 통신 그룹(즉, D1 및 D2의 D2D 통신 쌍)에 속한 장치들의 전부가 eNB2의 셀로 이동하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 이 경우, D1 및 D2 각각이 HO 절차를 수행할 수 있다. 만약, 셀 별로 D2D 통신 관련 정보가 상이하지 않은 경우에는 별도의 시그널링 없이도 D2D 통신을 유지하면서 HO가 수행될 수 있다. 그러나, D2D 동작에 관련된 파라미터가 셀 별로 상이한 경우(즉, D2D 통신 관련 정보 중에서 셀-특정 파라미터의 경우), HO 과정 중에 해당 파라미터는 eNB1에 대한 것에서 eNB2에 대한 것으로 변경되어야만 D2D 통신이 끊김 없이(seamless) 동작할 수 있다. 따라서, HO 과정 중에 D2D 통신 관련 정보 중에서 셀-특정 파라미터를 D1 및 D2에게 전달하는 시그널링을 정의 및 이용할 수 있다. 예를 들어, 셀-특정 D2D 관련 파라미터는 D2D 통신을 위한 자원 설정, 전송 전력 설정, D2D 통신의 허용 여부, D2D 통신에 대한 과금 관련 정보의 보고 여부 등을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 D2D 자원 설정에 대한 파라미터가 반-정적으로 설정되는 경우, 해당 정보가 HO에 관련된 셀 간에 공유되고, 또한 HO를 수행하는 D1 및 D2 에게도 공유되어야만, D2D 통신의 끊김 없이 HO가 수행될 수 있다. 만약, D1 및 D2가 이동한 셀이 중계기의 셀인 경우, 중계기 제어 채널(즉, R-PDCCH)을 모니터링해야 하는 자원 영역(즉, 탐색 공간)이 셀 별로 상이하게 설정될 수 있는데, R-PDCCH를 성공적으로 디코딩할 수 있도록 R-PDCCH 탐색 공간에 대한 정보도 핸드오버 수행에 관련된 셀들 및 D2D 장치들 간에 공유될 수 있다.
도 12는 D2D 통신을 수행하는 장치들의 일부가 핸드오버를 수행하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 12에서는 eNB1의 셀 내에서 D1과 D2 간의 D2D 통신이 수행되고 있는 중, D2D 통신 그룹(즉, D1 및 D2의 D2D 통신 쌍)에 속한 장치들의 일부(예를 들어, D2)가 eNB2의 셀로 이동하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 이 경우, D2는 HO 과정을 수행해야 하고, 이와 함께 D2D 통신 관련 정보 중에서 셀-특정 정보가 D2에게 전달되어야 한다. 예를 들어, D2D 자원 설정 정보 등의 셀-특정 D2D 관련 파라미터가 설정되는 경우에, 셀을 특정하는 정보(예컨대, 셀 식별자)를 D2에게 알려줌으로써, D2가 eNB2의 셀에서 어떤 자원이 D2D 용으로 설정되는지를 알 수 있도록 할 수 있다. 여기서, eNB1의 셀에서 D2D 통신용으로 설정된 자원 영역과 eNB2의 셀에서 D2D 통신용으로 설정된 자원 영역은 동일한 자원 영역이 아닐 수도 있다. 이 경우, D1과 D2는 서로 다른 자원 영역 상에서 D2D 송수신을 수행하다가, D1과 D2가 동일한 셀에 위치하게 되면 동일한 자원 영역 상에서 D2D 송수신을 수행할 수 있다.
이 경우, 핸드오버 이후의 D2D 통신은 도 8 및 도 9에서 설명한 바와 같이 D2D 통신에 관련된 장치들이 상이한 eNB의 셀에 속하는 경우에 해당하므로, 핸드오버 중에 도 9와 관련하여 설명한 바와 같은 D2D 관련 정보의 교환이 필요하다. 예를 들어, eNB1과 eNB2가 서로 다른 방식으로 D2D를 지원하는 경우라면 이를 변경/조정하기 위한 정보가 eNB 사이에서 교환되고, 동시에 D2 및 D1에게 전달이 되도록 시그널링을 정의하고 이용할 수 있다.
도 13은 D2D 통신을 수행하는 장치들 전부가 다른 셀로 함께 이동하는 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 13의 예에 있어서, D2는 eNB와 직접적인 링크를 가지지 않고, D1이 eNB와 D2 간의 중계기 기능을 하는 경우를 나타낸다. 즉, D1은 D2와의 D2D 직접 통신을 수행할 수도 있고, D2와 eNB 간의 통신에 대해서는 중계기로서 동작할 수도 있다. 이 경우, D1은 마스터(master), 앵커(anchor) 또는 프라이머리(primary) 장치라고 할 수 있고, D2는 슬레이브(slave) 또는 세컨더리(secondary) 장치라고 할 수 있다. 도 13에서는 D1은 M(Master)로 표시하였고, D2는 S(Slave)로 표시하였다.
도 13는 마스터 및 슬레이브 장치 간의 D2D 통신이 수행되는 중에, D2D 통신 그룹(즉, D1 및 D2의 D2D 통신 쌍)에 속한 장치들 전부가 eNB2의 셀로 이동하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 일반적으로 다른 셀로 이동한 UE의 경우에는 핸드오버가 수행되어야 한다. 그러나, D2는 eNB2의 셀로 이동한 후에도 eNB2와 직접적인 통신을 수행하지 않고 D1을 경유하여 eNB2와의 통신을 수행할 수 있다. 따라서, D2가 핸드오버를 수행하지 않아도 D1이 핸드오버를 성공적으로 수행한다면, D2D 통신 및 D1을 경유한 D2와 eNB2 간의 통신이 모두 문제 없이 수행될 수 있다.
D2가 유휴 모드(idle mode) 핸드오버(예컨대, 셀 선택(cell selection))를 수행하고자 하는 경우에는 eNB2에 대한 정보가 D2에게 제공되어야 한다. 또한, D2가 D1과의 직접 통신을 마치고 나서 일반적인 UE로서 eNB2에 어태치하고자 하는 경우에는 기존에 정의된 어태치 과정 및 셀 재선택(reselection) 동작을 포함하는 셀 탐색(cell search) 과정이 수행되어야 한다. 여기서, D2가 eNB2에 대한 정보를 미리 알고 있는 경우, D2의 셀 탐색 과정이 효율적으로 수행되고 동작이 간소화될 수 있다.
본 발명에서는 D2D 통신을 수행하는 마스터 장치(예컨대, D1)와 슬레이브 장치(예컨대, D2)가 타겟 셀로 함께 이동한 경우에, 실제로는 마스터 장치만이 핸드오버를 수행하지만, 마스터 장치가 수신한 타겟 셀에 대한 정보, 즉, 핸드오버 관련 정보(HO related information)를 마스터 장치가 슬레이브 장치에게 전달하여 주는 것을 제안한다. 이에 따라, D2D 통신을 수행하는 슬레이브 장치가 D2D 직접 통신 모드에서 일반 간접 통신 모드로 전환할 때에, 셀 선택이나 셀 탐색 과정에 소요되는 지연을 감소시키고 효율적인 동작이 수행될 수 있다.
여기서, 핸드오버 관련 정보란, 타겟 셀에서 단말이 동작하기 위해서 필요한 정보를 의미하며, 예를 들어, 타겟 셀을 특정하는 정보(예를 들어, 셀 ID), 타겟 셀이 제공하는 무선 베어러에 대한 정보(예컨대, QoS(quality of service) 정보 등), 타겟 셀이 제공하는 자원 설정 정보, 타겟 셀에서 단말이 사용할 수 있는 새로운 임시 식별자(예컨대, 타겟 C-RNTI) 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 타겟 셀의 핸드오버 관련 정보는 타겟 셀에서의 D2D 통신을 수행함에 있어서 필요한 셀-특정 D2D 관련 정보(예컨대, 타겟 셀에서의 D2D 통신을 위한 자원 설정, 전송 전력 설정, D2D 통신의 허용 여부, D2D 통신에 대한 과금 관련 정보의 보고 여부 등)을 포함할 수도 있다.
또한, 핸드오버 관련 정보는 핸드오버에 관여하는 셀들(소스 셀 및 타겟 셀) 간에 교환 및 공유될 수 있다. 예를 들어, 소스 셀은 타겟 셀의 핸드오버 관련 정보를 핸드오버 과정 중에 획득할 수 있다. 또한, 예를 들어, 소스 셀과 타겟 셀은 전술한 도 9의 단계 S1220 및 S1240에서 D2D 통신 관련 정보를 요청 및 제공하는 시그널링과 유사한 방식으로, 서로의 핸드오버 관련 정보를 획득할 수 있다. 소스 셀은 타겟 셀의 핸드오버 관련 정보를 D2D 통신을 수행하는 마스터 및 슬레이브 장치에게 직접 전달하거나, 또는 마스터 장치를 통하여 슬레이브 장치에게 전달할 수도 있다.
또한, 일반적으로 D2D 통신을 수행하면서 서비스 영역이 변경되는 상황에서 D2D 통신을 끊김 없이 지원하기 위해서 D2D 통신 참여 장치들을 강제로 동일한 셀로 핸드오버시키는 것을 고려할 수 있다. 이는 D2D 통신에 참여하는 장치들이 상이한 셀에 속하는 경우에 셀-특정 파라미터(예컨대, D2D 통신용으로 설정된 자원)가 상이함으로 인하여 D2D 통신이 복잡하게 또는 어렵게 구현되는 것을 방지하기 위함이다. 이와 같이 D2D 통신을 수행하는 장치가 핸드오버하는 경우의 타겟 셀이 동일한 셀로 제한되는 경우에, 본 발명에서 제안하는 바와 같이 슬레이브 장치에게 타겟 셀의 핸드오버 관련 정보를 전달하여 주는 방안은 특히 유용하게 적용될 수 있다.
이하에서는 D2D 통신을 수행하는 장치들 전부가 다른 셀로 함께 이동하는 경우에 있어서, D2의 핸드오버에 필요한 파라미터 및/또는 정보를 D1을 통해 획득하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 13를 다시 참조하면, D1과 D2는 함께 eNB2가 서빙하는 셀로 핸드오버하되, D1은 우선적으로 핸드오버를 수행하여 이 과정에서 획득한 핸드오버 정보를 D2로 전달할 수 있다. 따라서, D2는 추후에 단순화된 핸드오버를 수행할 수 있다.
도 14 및 도 15은 도 13의 예에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 관련 정보의 전달을 나타낸 개념도이다.
먼저, D1은 함께 핸드오버를 수행하고자 하는 D2에 대한 정보를 네트워크에 전달해야 한다. 따라서, D1는 핸드오버를 수행하기 전에 eNB1로 D2에 대한 정보를 전송하거나, 핸드오버 과정 또는 핸드오버를 수행한 후에 eNB1로 D2에 대한 정보를 전송할 수 있다 (도 14).
D2에 대한 정보는 다음과 같은 내용이 포함될 수 있다.
- 핸드오버 타겟 셀의 PCI(physical cell ID)
- D2가 현재의 서빙 셀(즉, 핸드오버 소스 셀)에서 사용하고 있는 ID(예컨대, C-RNTI)
- 현재의 서빙 셀(즉, 핸드 오버 소스 셀)의 물리 계층 ID
- 그 밖에 핸드오버 과정에서 UE가 eNB에 제공하는 정보
D1이 핸드오버 과정에 필요한 D2에 대한 정보를 알고 있는 경우에는 해당 정보를 eNB1에 곧바로 전송할 수 있다. 그렇지 않은 경우, D1은 D2로부터 해당 정보를 획득하여 eNB1에 전송한다. 이때의 정보의 흐름은 'D2->D1->네트워크(eNB1)'가 된다.
D1이 핸드오버를 수행하기 전에 D2에 대한 정보가 eNB1로 전송되는 경우, 상기 정보는 측정 보고 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. D1이 핸드오버 과정 또는 핸드오버를 수행한 후에 D2에 대한 정보가 eNB1로 전송되는 경우에는 DL 동기화, 타이밍 조정 또는 UL 자원 요청 과정에서 해당 정보가 전송될 수 있다.
한편, D1이 D2의 핸드오버를 도와준다는 사실을 네트워크(eNB1)가 알게 되면, eNB1는 D1의 도움이 있는 상태에서 D2에 대한 핸드오버가 수행될 때 필요한 정보를 D1을 통해 D2에 전달할 수 있다 (도 15a). 이 정보 역시 D1이 핸드오버를 수행하기 전, 핸드오버 과정 또는 핸드오버를 수행한 후에 전달될 수 있으며, 다음과 같은 내용을 포함할 수 있다.
- D2가 핸드오버 타겟 셀에서 사용할 ID(예컨대, C-RNTI)
- eNB2의 보안 알고리즘 ID
- 전용 RACH(random access channel) 프리앰블
- eNB2의 SIB
- 그 밖에 핸드오버 과정에서 eNB가 UE에 제공하는 정보
D1이 핸드오버를 수행하기 전에 D2에 대한 정보가 eNB1로 전송되는 경우, 상기 정보는 핸드오버 명령 메시지(예컨대, RRCConnectionReconfiguration)에 포함되어 전송될 수 있다.
D1은 네트워크로부터 수신한 정보에 자신이 획득한 정보를 더하여 D2의 핸드오버에 필요한 정보를 D2에 전달한다 (도 15b). 필요에 따라 정보가 갱신되거나 가감될 수 있으며, 다음과 같은 내용이 포함될 수 있다.
- D2가 핸드오버할 것을 지시하는 핸드오버 명령(예컨대, RRCConnectionReconfiguration)
- 핸드오버 타겟 셀의 PCI(physical cell ID)
- D2가 핸드오버 타겟 셀에서 사용할 ID(예컨대, C-RNTI)
- eNB2의 보안 알고리즘 ID
- 전용 RACH(random access channel) 프리앰블
- D1이 핸드오버 과정 또는 핸드오버 이후에 획득한 핸드오버 타겟 셀, 즉 eNB2의 SIB(예컨대, MIB)
- D1이 타겟 셀에서 UL 송신에 사용하고 있는 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 값 또는 그 근사값
- 그 밖에 핸드오버 과정에서 eNB가 UE에 제공하는 정보
이때의 정보의 흐름은 '네트워크(eNB1)->D1->D2)'가 된다.
D1으로부터 핸드오버에 필요한 정보를 수신할 수 있다면, D2는 핸드오버를 수행함에 있어서 많은 과정을 생략할 수 있다. 예를 들어, D1에 의해 핸드오버 타겟 셀에서 사용할 자신의 ID, 타겟 셀의 ID 및 시스템 정보를 획득하는 과정을 생략할 수 있다. 따라서, D2는 별도로 eNB2와 통신하지 않고서도 타겟 셀의 DL 채널에 대한 수신 동작(예컨대, PDCCH 모니터링)을 수행할 수 있으며, eNB2로부터 UL/DL 신호 전송을 스케줄링하는 DCI를 포함하는 자원 할당 메시지를 수신할 수 있다.
한편, D2는 타겟 셀이 전송한 PDSCH에 대한 UL ACK/NACK을 전송하거나 타겟 셀의 UL 그랜트에 따라서 PUSCH를 전송해야 한다. 이와 같은 UL 전송을 위해서는 타이밍 어드밴스 값이 필요하다. 타이밍 어드밴스 값은 D2가 타겟 셀로부터 직접 획득할 수 있으나, 이는 추가적인 지연이 야기시킨다. 따라서, 본 발명에서는 D2가 D1이 사용하는 타이밍 어드밴스 값을 사용하는 방안을 제안한다. 즉, 일반적으로 D2D 통신은 인접한 UE 사이에서 이루어질 것이므로 D2는 D1이 사용하는 타이밍 어드밴스 값을 전달받고 이를 자신의 타이밍 어드밴스 값으로 사용한다. D1과 D2의 간의 차이에 기인하는 오차 부분은 추후 eNB2와의 통신 과정을 통해 보정할 수 있다. 도 16은 도 13의 예에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 초기 접속(direct initial access)을 나타낸 개념도이다.
도 16을 참조하면, D2는 D1으로부터 획득한 시스템 정보, D2가 핸드오버 타겟 셀에서 사용할 ID 등에 기반하여 핸드오버 과정에서 다이렉트 어태치먼트(예컨대, PDCCH 모니터링)을 수행한다. 이때, D2는 D1이 사용하는 타이밍 어드밴스 값을 D1으로부터 획득하여 자신의 타이밍 어드밴스 값으로 그대로 사용하거나, 보정하여 사용할 수 있다.
예를 들어, D1이 eNB2의 RSRP(Reference Signal Received Power)를 전달하면, D2는 자신이 측정한 eNB2의 RSRP와 D1이 측정한 eNB2의 RSRP를 비교하고, 이에 기반하여 D1이 사용하는 타이밍 어드밴스 값을 보정할 수 있다. 두 UE의 섀도잉(shadowing) 환경이 동일하다고 가정하면 D2가 측정한 RSRP가 D1이 측정한 RSRP보다 크다면 D2가 D1보다 eNB에 가까이 있다고 볼 수 있다. 따라서, D1이 사용하는 타이밍 어드밴스 값을 약간 줄여서 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 D2D 통신 그룹에서 하나의 UE가 다른 UE의 핸드오버를 도와주기 위해서는 마스터 장치를 결정하는 것이 필요하다. 도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신의 마스터 장치를 지시하는 방법을 나타낸 개념도이다.
마스터 장치를 지시하는 방법의 일 예로, 네트워크는 핸드오버 명령을 특정 UE에 전송하면서 핸드오버 명령을 수신한 UE가 마스터 장치가 될 것을 지시할 수 있다. 예를 들어, 핸드오버 명령 메시지는 마스터 장치가 될 것을 지시하는 필드(또는 플래그)를 포함할 수 있다. 또한, 해당 UE와 인접하여 같이 이동하고 있는 UE(즉, D2D 통신의 상대방)의 목록을 보고할 것을 지시할 수 있다.
또한, D2D 통신 그룹에 속하는 UE들을 알고 있다면, eNB는 (이동과 같은 사건으로) 특정 UE의 신호의 세기/품질의 변화가 발생하는 경우 해당 UE의 핸드오버가 필요한지를 파악 및 예측하고, D2D 통신 그룹에 속하는 UE들 중 적절한 UE를 마스터 장치로 결정할 수 있다.
마스터 장치를 결정하는 방법의 일 예로, eNB는 UE의 이동성이 작은 UE, 네트워크와의 송신/수신 데이터의 양이 많은 UE, D2D 통신 그룹에 속하는 UE들 중에서 특정 조건(예컨대, 지리적으로 중간에 위치함, 높은 성능을 가짐)을 충족시키는 UE 등 마스터 장치로 적합한 UE를 마스터 장치로 결정할 수 있다. 또한, 마스터 장치가 될 경우 많은 수의 슬레이브 장치를 가지는 UE는 마스터 장치가 된다면 슬레이브 장치와의 D2D 통신을 위해 및 슬레이브 장치의 핸드오버 수행을 도와주기 위해 많은 시그널링 오버헤드를 부담할 수 있다. 따라서, eNB는 마스터 장치가 된다면 적은 수의 슬레이브 장치를 가지는 UE를 마스터 장치로 결정할 수 있다. 반대로, 마스터 장치가 된다면 많은 수의 슬레이브 장치를 가지는 UE라도 높은 성능을 가지고 있어 상술한 오버헤드를 극복할 수 있는 경우라면 해당 UE를 마스터 장치로 결정할 수도 있다.
이상에서는 D2D 통신을 수행하는 두 UE가 모드 핸드오버를 수행하는 예에 대해 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 즉, D2D 통신 그룹은 둘 이상의 UE를 포함할 수 있으며, 하나의 UE가 마스터 장치가 되어 대표로 핸드오버를 수행하고, 다른 UE에 핸드오버에 필요한 정보를 전달할 수 있다.
도 18은 세 개의 UE들이 D2D 통신을 수행하는 중에, 두 개의 UE들만 eNB2의 셀로 핸드오버하는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 18을 참조하면, D2D 통신 그룹에 속하는 세 개의 UE들 중 두 개의 UE들만이 핸드오버가 필요하다. 즉, UE1, UE2 및 UE3가 서로 간의 D2D 통신을 수행하다가, UE1 및 UE2는 이동(mobility)에 따라 핸드오버를 수행하지만, UE3은 제자리에 있으므로 핸드오버를 수행하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, D2D 통신을 수행하는 UE 그룹에서 핸드오버가 필요한 UE만을 선택하여 핸드오버를 수행할 수 있다. 이때, 핸드오버가 필요한 UE가 둘 이상이라면, 상술한 바와 같이, 마스터 장치를 결정하여 핸드오버를 수행할 수도 있다.
도 19은 D2D 통신을 수행하는 장치들의 일부가 다른 셀로 이동하는 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 19의 예시에서는 도 13의 예시에서와 같이 D1과 D2는 D2D 통신을 수행하고, D1은 D2에 대해서 중계기 역할을 하는 마스터 장치이고 D2는 슬레이브 장치인 경우를 가정한다. 그러나, 도 19의 예시에서는 eNB1의 셀 내에서 D1과 D2 간의 D2D 통신이 수행되고 있는 중, D2D 통신 그룹(즉, D1 및 D2의 D2D 통신 쌍)에 속한 장치들의 일부(예컨대, D2)가 eNB2의 셀로 이동하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 일반적인 경우에는 D2이 타겟 셀(eNB2의 셀)로 핸드오버를 수행해야 하지만, 슬레이브 장치인 D2는 D1을 경유하여 eNB1으로부터 서비스를 받고 있는 상태이므로, 타겟 셀로 이동하였다고 해서 바로 핸드오버가 필요하지는 않은 상태이다.
이러한 경우, D2가 D2D 통신을 마치고 일반적인 UE로서 동작해야 한다면, eNB2에 대해서 어태치 과정 및 셀 재선택 동작을 포함하는 셀 탐색 등의 과정이 수행되어야 한다. 여기서, D2가 eNB2의 정보(예컨대, 핸드오버 관련 정보)를 미리 알고 있는 경우, 셀 탐색 등의 지연이 감소되고 동작의 효율성이 증대될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 D1이 eNB2에 대한 핸드오버 관련 정보를 획득하여 D2에게 미리 전달하여 주는 방안을 제안한다. D1은 현재 eNB1의 셀에 위치하고 있으므로 eNB2로의 핸드오버를 수행할 필요가 없지만, eNB2로 이동한 D2의 상태를 D1이 파악한 경우에는 eNB2의 핸드오버 관련 정보를 획득하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, D1은 실제로는 eNB2로의 핸드오버를 수행하지 않지만, eNB2로의 핸드오버를 요청하여 eNB2에 대한 핸드오버 관련 정보를 획득할 수 있다. D1은 eNB2의 핸드오버 관련 정보를 획득하더라도 실제로는 eNB2로 핸드오버하지 않을 수 있다. 이러한 핸드오버 과정을 가상(virtual) 핸드오버 과정이라고 칭할 수 있다. 즉, D1은 D2의 상태(또는 위치)에 따라서 자신이 eNB2에 대한 가상 핸드오버를 수행하여 획득한 eNB2의 핸드오버 관련 정보를 D2에 전달할 수 있다. 이에 따라, D2가 eNB2로 어태치하는 경우에 소요되는 시간 및 불필요한 절차 등이 감소될 수 있다.
또한, D2의 측정 정보를 D1를 경유하여 eNB에게 전달하는 것을 고려할 수 있다. 일반적인 UE 동작으로서 D2는 각 eNB로부터의 수신 신호 세기(예컨대, RSRP(Reference Signal Received Power))를 측정하여 셀 재선택 절차 등을 수행할 수 있다. 이 때, D2가 D1에 의존하여 eNB들과 통신을 수행하는 경우에는 D2가 측정한 RSRP와 같은 측정 정보가 D1을 경유하여 eNB1에 전달될 수 있다. 즉, D2가 수행하는 하향링크 측정은 각각의 eNB로부터의 직접 링크에 대한 것이지만, D2가 측정한 정보는 D1의 중계기 기능을 통하여 eNB1으로 피드백될 수 있다. 이 과정에서 D1은 D2의 측정 정보로부터 eNB2의 셀로 이동한 것을 파악할 수 있고, 전술한 바와 같이 eNB2에 대한 핸드오버 관련 정보의 획득 및 D2로의 전달 동작을 수행할 수도 있다.
또한, D2가 eNB2에 대한 정보를 획득하는 추가적인 방안으로, D2D 장치 간의 역할을 스왑(swap)하는 방안을 제안한다. 즉, 마스터 장치로 동작하는 D1과 슬레이브 장치로 동작하는 D2가 eNB1의 셀에서 D2D 통신을 수행하는 중, D2가 eNB2의 셀로 이동한다면, D2을 마스터 장치로 D1을 슬레이브 장치로 스왑할 수 있다. 이에 따라, D2가 마스터 장치로서 eNB2에 대해서 실제로 핸드오버를 수행하고, D1은 슬레이브 장치로서 D2를 경유하여 eNB2에 의해 서비스를 받을 수 있다. 이에 따라, D2는 eNB2의 핸드오버 관련 정보를 직접적으로 획득할 수 있고, D1은 자신이 기존에 위치하고 있는 eNB1의 정보를 가지고 있으므로, D2D 통신이 마친 뒤에 슬레이브 장치였던 D1이 eNB1의 셀에 어태치하는 동작이 간소화될 수 있다. 또는, D1이 슬레이브 장치로서 스왑된 후에 D2D 장치가 동일한 셀(즉, eNB2의 셀)에서 동작하도록 제약되는 경우, D1은 마스터 장치인 D2로부터 eNB2에 대한 핸드오버 관련 정보를 전달 받아서, 지연 없이 eNB2로 핸드오버 동작을 수행할 수 있다. 이러한 본 발명의 원리를 달리 표현하자면, D2D 통신에 있어서 마스터 장치(또는 프라이머리 장치)만이 HO를 수행하고, 슬레이브 장치(또는 세컨더리 장치)는 마스터 장치로부터 전달 받은 핸드오버 관련 정보를 이용하여 핸드오버를 수행하는 것이라고 할 수 있다.
추가적으로, D2D 통신을 수행하는 중에 발생하는 HO는 항상 포워드 HO 방식으로 수행하도록 제한할 수도 있다. 즉, D2D를 수행하는 UE들에게는 착신 호(incoming call)를 놓치지(miss) 않는 것이 중요한데, 이는 페이징을 통해서 지원될 수 있으므로, D2D 통신을 수행하는 UE에 대해서는 기지국의 요청에 의해서 개시되는 백워드 HO 대신에 UE에 의해서 개시되는 포워드 HO 만이 수행되도록 설정하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, D2D 전용 자원(예컨대, 주파수 자원)을 사용하는 경우, D2D UE로부터의 D2D 통신을 위한 스케줄링 요청을 수신한 eNB는 리디렉션 명령을 통하여 D2D UE들을 다른 주파수 또는 다른 RAT으로 강제로 이동시킬 수도 있다.
도 20는 본 발명에 따른 D2D 통신 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
상술한 바와 같이, D2D 통신은 UE들 간의 직접 통신을 의미한다. D2D 통신을 수행하는 UE들은 각각 제 1 단말 및 제 2 단말로 불릴 수 있으며, D2D 통신에서의 역할에 따라 마스터 단말/슬레이브 단말, 1차 단말/2차 단말로 불릴 수도 있다. 도 20의 예에 있어서, 제 1 단말이 마스터 단말, 제 2 단말이 슬레이브 단말인 것을 가정한다. 제 1 단말과 제 2 단말, 두 단말만을 포함하는 것을 D2D 통신 그룹을 예시하나, D2D 통신 그룹은 둘 이상의 슬레이브 단말을 포함할 수 있다. 마스터 단말은 슬레이브 단말과 기지국(또는 셀) 사이에서 중계기 기능을 수행할 수 있다. 또한, 슬레이브 단말의 셀에 대한 측정 결과는 마스터 단말을 경유하여 기지국(또는 셀)로 피드백될 수 있다.
단계 S2210에서, 마스터 단말은 슬레이브 단말과의 D2D 링크를 설정한다. D2D 링크는 마스터 단말이 현재 서빙 셀의 기지국으로 D2D 링크의 연결을 위한 요청 메시지를 전송하고, 기지국이 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 PDCCH 명령을 전송하고, 마스터 단말이 슬레이브 단말로 상기 PDCCH 명령에 기반한 PRACH 전송을 수행함으로써 설정될 수 있다. 상기 요청 메시지는 마스터 단말이 D2D 통신의 상대방이 되는 단말, 즉 슬레이브 단말의 식별자를 포함할 수 있다. 또하는 상기 PDCCH 명령은 D2D 통신의 개시를 위한 D2D 전용으로 정의될 수 있다. 예를 들어, D2D 통신을 위한 PRACH 전송을 지시하기 위해 기존 PDCCH의 특정 필드가 수정될 수 있다. 마스터 단말이 PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하면, 슬레이브 단말은 이에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답을 전송하고, 마스터 단말은 이에 기반하여 D2D 링크를 설정한다.
단계 S2220에서, 마스터 단말과 슬레이브 단말은 D2D 통신을 수행한다. 마스터 단말과 슬레이브 단말의 현재 서빙 셀은 이후 핸드오버 과정의 소스 셀이 된다.
단계 S2230에서, 마스터 단말은 슬레이브 단말로부터 핸드오버 정보를 수신한다. 슬레이브 단말의 핸드오버 정보는 슬레이브 단말이 현재 서빙 셀에서 사용하는 단말 식별자(예컨대, C-RNTI)를 포함할 수 있다. 또한, 슬레이브 단말의 핸드오버 정보는 핸드오버 타겟 셀의 PCI, 현재 서빙 셀의 물리 계층 ID와 같은 핸드오버 과정에서 단말이 기지국에 제공하는 정보를 포함할 수 있다. 마스터 단말이 슬레이브 단말과 함께 핸드오버를 하는 경우, 슬레이브 단말의 핸드오버 정보와 중복되는 정보는 생략될 수 있다.
단계 S2240에서, 마스터 단말은 현재 서빙 셀의 기지국으로 슬레이브 단말의 핸드오버 정보를 전송한다. 마스터 단말이 슬레이브 단말과 함께 핸드오버를 하는 경우, 마스터 단말의 핸드오버 정보도 함께 전송될 수 있다. 슬레이브 단말만이 핸드오버를 하는 경우, 마스터 단말은 가상 핸드오버 과정을 수행할 수 있다.
단계 S2250에서, 마스터 단말은 현재 서빙 셀로부터 핸드오버 타겟 셀의 정보를 수신한다. 핸드오버 타겟 셀의 정보는 슬레이브 단말이 핸드오버 타겟 셀에서 사용할 단말 식별자(예컨대, C-RNTI)를 포함할 수 있다. 또한, 핸드오버 타겟 셀의 정보는 핸드오버 타겟 셀의 전용 RACH 프리앰블, 시스템 정보와 같은 핸드오버 과정에서 기지국이 단말에 제공하는 정보를 포함할 수 있다. 단계 S2250는 마스터 단말 및 슬레이브 단말이 핸드오버 타겟 셀로 이동한 경우 또는 마스터 단말은 핸드오버 소스 셀에 머무르고 있지만 슬레이브 단말이 핸드오버 타겟 셀로 이동한 경우 수행될 수 있다. 마스터 단말은 실제로 핸드오버를 수행함으로써 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 관련 정보를 획득할 수 있고, 핸드오버 타겟 셀로 이동하지 않고 현재 서빙 셀에 머무르면서 가상 핸드오버 과정을 통해 핸드오버 관련 정보를 획득할 수도 있다.
단계 S2260에서, 마스터 단말은 슬레이브 단말로 핸드오버 타겟 셀의 정보를 전송한다. 마스터 단말은 단계 S2250에서 현재 서빙 셀로부터 수신한 핸드오버 타겟 셀의 정보에 자신이 획득한 핸드오버에 필요한 정보를 슬레이브 단말에 전달할 수 있다. 필요에 따라 정보가 갱신되거나 가감될 수 있으며, 슬레이브 단말이 핸드오버 타겟 셀로 핸드오버할 것을 지시하는 핸드오버 명령, 핸드오버 타겟 셀의 PCI가 포함될 수 있다. 또한, 마스터 단말은 자신이 핸드오버 타겟 셀에서 사용하는 타이밍 어드밴스 값을 전달할 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
도 21은 본 발명에 예시에 따른 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 21을 참조하여 본 발명에 따른 송수신 장치(1900)는 수신 모듈(1910), 송신 모듈(1920), 프로세서(1930), 메모리(1940) 및 복수의 안테나(1950)를 포함할 수 있다. 복수의 안테나(1915)는 MIMO 송수신을 지원하는 송수신 장치를 의미한다. 수신 모듈(1910)은 외부로부터 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신 모듈(1920)은 외부로 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1930)는 송수신 장치(1900) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 장치(1900)는 D2D 통신을 수행하는 장치로서 구성될 수 있다. 송수신 장치(1900)의 프로세서(1930)는 제 1 셀에서 송수신 장치(1900)가 다른 송수신 장치와 D2D 링크를 통하여 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1930)는 제 2 셀의 핸드오버 관련 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1930)는 상기 획득된 제 2 셀의 핸드오버 관련 정보를 상기 송신 모듈(1920)을 이용하여 상기 다른 송수신 장치에게 전달하도록 구성될 수 있다.
송수신 장치(1900)의 프로세서(1930)는 그 외에도 송수신 장치(1900)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1940)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성 요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 송수신 장치(1900)의 구체적인 구성은 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 통상의 기술자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 통상의 기술자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 수행하는 방법으로서,
    마스터 단말이, 슬레이브 단말과의 D2D 링크를 설정하는 단계;
    상기 마스터 단말이, 상기 D2D 링크를 통해 상기 슬레이브 단말과 D2D 통신을 수행하는 단계;
    상기 마스터 단말이 상기 슬레이브 단말로부터, 상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보를 수신하는 단계;
    상기 마스터 단말이 핸드오버 소스 셀의 기지국으로, 상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬레이브 단말의 핸드오버 정보는 상기 슬레이브 단말이 상기 핸드오버 소스 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말 식별자는 C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 단말이 상기 핸드오버 소스 셀의 기지국으로부터, 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 슬레이브 단말이 상기 핸드오버 타겟 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스터 단말이 상기 슬레이브 단말로, 상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 핸드오버 타겟 셀의 물리 셀 식별자(physical cell ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 마스터 단말의 상기 핸드오버 타겟 셀에 대한 타이밍 어드밴스 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 D2D 링크를 설정하는 단계는
    상기 마스터 단말이 상기 핸드오버 소스 셀의 기지국으로, 상기 D2D 링크의 연결을 위한 요청 메시지를 전송하되, 상기 요청 메시지는 상기 슬레이브 단말이 상기 핸드오버 소스 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함하는 단계;
    상기 마스터 단말이 상기 핸드오버 소스 셀의 기지국으로부터, 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 PDCCH (physical downlink control channel) 명령(order)을 수신하는 단계;
    상기 마스터 단말이 상기 슬레이브 단말로, 상기 PDCCH 명령에 기반하여 PRACH(physical random access channel)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계; 및
    상기 마스터 단말이 상기 슬레이브 단말로부터, 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 슬레이브 단말 장치와 D2D (Device-to-Device) 통신을 수행하는 마스터 단말 장치로서,
    외부로부터 신호를 수신하는 수신 모듈;
    외부로 신호를 전송하는 송신 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 송신 모듈을 포함하는 상기 장치를 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는
    상기 슬레이브 단말 장치로부터 상기 슬레이브 단말 장치의 핸드오버 정보를 수신하고; 및
    핸드오버 소스 셀의 기지국으로 상기 슬레이브 단말 장치의 핸드오버 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 슬레이브 단말 장치의 핸드오버 정보는 상기 슬레이브 단말 장치가 상기 핸드오버 소스 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 핸드오버 소스 셀의 기지국으로부터 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 슬레이브 단말 장치가 상기 핸드오버 타겟 셀에서 사용하는 단말 식별자(identifier, ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 슬레이브 단말 장치로 상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 핸드오버 타겟 셀의 물리 셀 식별자(physical cell ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸드오버 타겟 셀의 핸드오버 정보는 상기 마스터 단말 장치의 상기 핸드오버 타겟 셀에 대한 타이밍 어드밴스 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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