WO2016093547A1 - 무선 통신 시스템에서 디바이스들 간의 통신을 수행하는 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 디바이스들 간의 통신을 수행하는 방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for receiving or transmitting signals by terminals supporting device to device (D2D) communication.
  • D2D device to device
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • 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
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • D2D communication establishes a direct link between user equipments (UEs), and directly communicates voice and data between terminals without going through an evolved NodeB (eNB).
  • UEs user equipments
  • eNB evolved NodeB
  • the D2D communication may include a scheme such as terminal-to-terminal (term-to-terminal) 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 D2D communication it is possible to expect the effect of reducing the procedure of the base station, the power consumption of the devices participating in the D2D, increase the data transmission speed, increase the capacity of the network, load balancing, cell coverage expansion.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is a method of performing a D2D operation when the D2D UE performing the D2D operation based on the synchronization of another node fails to receive at least a part of a signal from the node which is the synchronization reference. To provide.
  • a method of transmitting a D2D broadcast channel by a D2D terminal supporting a device to device (D2D) operation may include: a first D2D synchronization signal and a synchronization reference source of the D2D terminal; Decoding an area of a first D2D resource through which a first D2D broadcast channel is transmitted; And transmitting a second D2D synchronization signal and a second D2D broadcast channel of the D2D terminal in a second D2D resource according to the decoding result, wherein system information included in the first D2D broadcast channel is decoded by the decoding. If it fails to acquire, the second D2D broadcast channel is set using system information or preset information obtained from a past D2D resource preceding the first D2D resource.
  • a D2D terminal supporting a device to device (D2D) operation transmits a first D2D synchronization signal and a first D2D broadcast channel from a synchronization reference source of the D2D terminal.
  • a transmitter configured to transmit a second D2D synchronization signal and a second D2D broadcast channel of the D2D terminal in a second D2D resource according to the decoding result, and to receive the system information included in the first D2D broadcast channel by the decoding. If it fails to acquire, the second D2D broadcast channel is set using system information or preset information obtained from a past D2D resource preceding the first D2D resource.
  • the past D2D resource preceding the first D2D resource may be the most recent decoding success within a time window set based on the second D2D resource.
  • the last time point of the time window may be set based on a length of time required for processing the D2D signal received by the D2D terminal.
  • the best time point of the time window may be set based on a time length obtained by multiplying a period in which the first D2D synchronization signal and the first D2D broadcast channel are transmitted.
  • the second D2D synchronization signal and the second D2D broadcast channel are It may be set independently of the synchronization reference source.
  • the sequence of the second D2D synchronization signal set independently of the synchronization reference source may be selected from the remaining sequences except for the sequence of the first D2D synchronization signal in a predefined D2D synchronization signal sequence set.
  • the preset information may include a value that declares that the D2D terminal has failed to acquire the system information included in the first D2D broadcast channel from the synchronization reference source.
  • the system information obtained from the past D2D resources is used until the length or number of times that continuously fail to acquire system information included in the first D2D broadcast channel is smaller than a threshold, and the second D2D
  • the preset information for the broadcast channel may be used when the length or number of times that continuously fail to acquire system information included in the first D2D broadcast channel is greater than or equal to the threshold.
  • the remaining content except for the D2D resource index and the in-coverage indicator among the system information of the second D2D broadcast channel is the first D2D.
  • the D2D resource index and the in-coverage indicator may be set based on the D2D terminal.
  • a D2D terminal performing a D2D operation based on synchronization of another node may not only continuously perform its own D2D operation even if it fails to receive a signal from a node which is its synchronization criteria. Even if the D2D UE selects a synchronization reference node based on the received signal power, failure in receiving a signal due to interference or noise may be more flexibly processed.
  • 1 is a diagram illustrating a 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.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a PSS and an SSS of a 3GPP system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a PBCH of a 3GPP system.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an initial access procedure and a signal transmission / reception method of a 3GPP system.
  • FIG. 9 illustrates a time window setting for PD2DSCH reception according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a wireless communication environment in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an operation of a D2D terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 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.
  • a base station may also be used as a meaning of a scheduling node or a cluster header. If the base station or the relay also transmits a signal transmitted by the terminal, it can be regarded as a kind of terminal.
  • the cell names described below are applied to transmission and reception points such as a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, and the like. It may be used as a generic term for identifying a component carrier.
  • eNB base station
  • RRH remote radio head
  • 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 will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes, 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 downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • 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 intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • 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 (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but 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 N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the 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 Channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE / LTE-A system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel
  • 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).
  • the 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 random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission 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
  • 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 number of CCEs required for the PDCCH may vary depending on the size and coding rate of the DCI. For example, any one of 1, 2, 4, and 8 CCEs (corresponding to PDCCH formats 0, 1, 2, and 3, respectively) may be used for PDCCH transmission, and when the size of DCI is large and / or channel state If a low coding rate is required due to poor quality, a relatively large number of CCEs may be used for one PDCCH transmission.
  • the base station determines the PDCCH format in consideration of the size of the DCI transmitted to the terminal, the cell bandwidth, the number of downlink antenna ports, the PHICH resource amount, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • SI-RNTI system information identifier and 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.
  • 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 an RB 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.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, the UE should be transmitted over a wide band, and the UE should receive the reference signal even if the UE does not receive the downlink data in a specific subframe. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be significantly improved.
  • the transmission rate can be increased by the increase rate became theoretically the rate (R i) to the maximum transfer rate (R o) multiplied by a single antenna drive.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained. Since the theoretical capacity increase of multi-antenna systems was proved in the mid 90's, various techniques to actively lead to the actual data rate improvement have been actively studied. In addition, some technologies are already being reflected in various wireless communication standards such as 3G mobile communication and next generation WLAN.
  • the research trends related to multi-antennas to date include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, improvement of transmission reliability, and improvement of transmission rate. Research is being actively conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology.
  • the transmission signal when there are N T transmit antennas, the maximum information that can be transmitted is N T.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmit power may be different.
  • Each transmit power In this case, the transmission information whose transmission power is adjusted may be expressed as follows.
  • Weighting matrix N T transmitted signals actually applied by applying Consider the case where is configured.
  • Weighting matrix Plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Vector It can be expressed as follows.
  • Received signal is received signal of each antenna when there are N R receiving antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes. From the transmit antenna j to the channel through the receive antenna i It is indicated by. Note that in the order of the index, the receiving antenna index is first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 5 (b) shows a channel from N T transmit antennas to receive antenna i .
  • the channels may be bundled and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from the total N T transmit antennas to the receive antenna i may be represented as follows.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • the received signal may be expressed as follows through the above-described mathematical modeling.
  • the channel matrix indicating the channel state The number of rows and columns of is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • Channel matrix The number of rows is equal to the number of receive antennas N R
  • the number of columns is equal to the number of transmit antennas N T. That is, the channel matrix The matrix is N R ⁇ N T.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • Channel matrix Rank of ( ) Is limited to
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank may be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed.
  • rank in the channel matrix The physical meaning of is the maximum number of different information that can be sent on a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission refers to the number of paths that can independently transmit signals at specific time points and specific frequency resources, and 'number of layers' denotes each path. It indicates the number of signal streams transmitted through the system. In general, since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • PSS Primary synchronous signal
  • SSS Secondary Synchronous Signal
  • FIG. 6 is a diagram for describing PSS and SSS, which are synchronization signals used for cell search in an LTE / LTE-A system.
  • PSS and SSS are synchronization signals used for cell search in an LTE / LTE-A system.
  • the cell search will be described.
  • a cell handover is performed from a currently connected cell to another cell, or a cell reselection is performed. write as performed for the like, it may be made by obtaining the frequency and symbol synchronization for the cells, obtaining a downlink frame synchronization of the cell and a cell identifier (cell ID N) determined.
  • Three cell identifiers constitute one cell group, and there may be 168 cell groups.
  • the base station transmits the PSS and the SSS for cell discovery.
  • the UE detects the PSS, obtains a 5 ms timing of the cell, and can know about the cell identifier in the cell group.
  • the UE can detect the radio frame timing and cell group by detecting the SSS.
  • the PSS is transmitted in subframes 0 and 5, and more specifically, in the last OFDM symbol of the first slot in subframes 0 and 5.
  • the SSS is transmitted in the second OFDM symbol at the end of the first slot of subframes 0 and 5.
  • the SSS is transmitted in an OFDM symbol immediately before the PSS is transmitted.
  • This transmission timing is a case of FDD
  • PSS is transmitted in the third symbol of subframes 1 and 6, that is, DwPTS
  • SSS is transmitted in the last symbol of subframes 0 and 5. That is, in TDD, the SSS is transmitted three symbols before the PSS.
  • the PSS is a Zadoff-Chu sequence of length 63. In actual transmission, zero padding is used at both ends of the sequence so that the sequence consists of 73 subcarriers (other than DC subcarriers) of the system frequency bandwidth. 6RB).
  • the SSS consists of two length 31 sequences of frequency interleaved length 62 and is transmitted on 72 subcarriers of the total system bandwidth, similar to the PSS.
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • the PBCH is a channel through which system information corresponding to a master information block (MIB) is transmitted.
  • the PBCH is used for acquiring system information after the terminal acquires synchronization through the above-described PSS / SSS and obtains a cell identifier.
  • the MIB may include downlink cell bandwidth information, PHICH configuration information, and a subframe number (SFN).
  • one MIB transport block is transmitted through the first subframe in four consecutive radio frames.
  • the PBCH is transmitted in the first four OFDM symbols of the second slot of subframe 0 in four consecutive radio frames. Therefore, the PBCH transmitting one MIB is transmitted in a 40 ms period.
  • the PBCH is transmitted on 72 subcarriers of the total bandwidth on the frequency axis, which corresponds to 6 RB, which is the smallest downlink bandwidth, so that the UE can decode the BCH without problems even if the UE does not know the size of the total system bandwidth. .
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an initial access procedure and a method of transmitting and receiving signals using physical channels used in a 3GPP system.
  • the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, the UE may receive the PSS and the SSS from the base station, synchronize with the base station, and obtain information such as a cell ID. Thereafter, the UE may obtain a broadcast broadcast in a cell by receiving a physical broadcast channel (PBCH) from the base station. Meanwhile, the UE may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • PBCH physical broadcast channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After the initial cell discovery, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information on the PDCCH to obtain more specific system information. It may be (S302).
  • a physical downlink control channel (PDCCH)
  • a physical downlink control channel (PDSCH)
  • the UE may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through the Physical Random Access Channel (PRACH) (S303 and S305), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE which has performed the above-described procedure, is then subjected to a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the UE receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the UE, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the UE to the base station through the uplink or received by the UE from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the UE may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through PUSCH and / or PUCCH.
  • the D2D operation may include a D2D communication operation, a D2D synchronization operation, a D2D discovery operation, and the like, and the term 'D2D' may be replaced or mixed with the term 'sidelink'.
  • the D2D UE means a UE that supports D2D.
  • 'UE' may mean 'D2D UE'.
  • the D2D synchronization signal may include a Primary D2DSS (PD2DSS) and a Secondary D2DSS (SD2DSS).
  • PD2DSS Primary D2DSS
  • SD2DSS Secondary D2DSS
  • the term 'PD2DSS' may be replaced / mixed with the term 'Primary Sidelink synchronization signal' and the term 'SD2DSS' may be replaced / mixed with the term 'Secondary Sidelink synchronization signal (SSSS)'.
  • the D2D operation is configured based on the LTE / LTE-A system, and the PD2DSS and the SD2DSS may also be generated based on the PSS / SSS of the LTE / LTE-A.
  • the PD2DSS may be a Zadoff-chu sequence of a predetermined length or may be a structure similar to / modified / repeated from the PSS.
  • the SD2DSS may be a similar / modified / repeated structure such as an M-sequence or SSS. More specifically, Equation 12 for generating the PSS sequence of LTE may be reused to generate the PD2DSS.
  • Equation 12 u is the root index of the Zadoff-Chu sequence.
  • N ID Cell 3N ID (1) + N ID (2) .
  • N ID 1 is one of 0 to 167 derived from the SSS sequence
  • N ID 2 is one of 0 to 2 derived from the PSS sequence.
  • the root index of PD2DSS may be 26 or 37. Root index 26 may be used for in-coverage and root index 37 may be used for out-of-coverage.
  • two SC-FDMA symbols may be allocated to transmit PD2DSS in one subframe (hereinafter, referred to as PD2DSS symbol).
  • SC-FDMA symbols corresponding to indexes 1 and 2 may be PD2DSS symbols in the case of a normal CP
  • SC-FDMA symbols corresponding to index 0 and 1 may be PD2DSS symbols in the case of an extended CP.
  • sequences of PD2DSSs mapped to the two PD2DSS symbols are set equal to each other. Two symbols may be allocated for S2D2SS.
  • the generated sequence of PSS / SSS of LTE is transmitted in DL resources, but since D2D communication is performed on UL resources, PD2DSS / SD2DSS is transmitted in UL resources.
  • the PD2DSCH may be a broadcast channel through which the basic system information (e.g., D2D master information block, D2D MIB) that the D2D UE first needs to know before transmitting and receiving the D2D signal is transmitted.
  • the term 'PD2DSCH' may be referred to as 'PSBCH (Physical Sidelink Broadcast CHannel)'.
  • 'PSBCH Physical Sidelink Broadcast CHannel
  • the D2D UE may perform time / frequency synchronization through the D2DSS, and may know the configuration of the synchronization source through the PD2DSCH.
  • PD2DSCH is mapped to the D2DSS subframe except D2DSS, DMRS and last symbol. Rate matching is applied to D2DSS and DMRS, and puncturing is applied to the last symbol.
  • System information transmitted through the PD2DSCH may indicate, for example, a D2D link (eg, SildeLink) system bandwidth, a TDD UL-DL configuration, a D2D frame number (DFN), a D2D subframe number (DSFN), or in / out coverage. It may include in-coverage indicator and reserved bits.
  • a D2D link eg, SildeLink
  • DFN D2D frame number
  • DSFN D2D subframe number
  • DFN D2D Frame Number
  • 10 bits represent a frame number in frame units
  • the remaining 4 bits are set to subframe offsets indicating a subframe position in the frame.
  • the TDD UL-DL configuration is set to 3 bits, indicating the TDD UL-DL configuration being used by the corresponding synchronization source. However, in case of FDD system, this field is set to 000.
  • the in-coverage indicator is set to 1 bit and indicates whether a D2D UE transmitting the D2DSS / PD2DSCH is in coverage.
  • the D2D link system bandwidth is set to 3 bits, indicating the total bandwidth capable of performing D2D.
  • the reserved bits are 20 bits in size and may be used to transmit other information later.
  • the setting for reserved bits is signaled by the SIB, or a preset value is used.
  • a D2D demodulation RS may be transmitted together.
  • Some D2D specific parameters (group hopping, sequence hopping, orthogonal sequence, RS length, number of layers, antenna ports, etc.) are applied to D2D DMRS generation, and may be generated in a manner similar to UL DMRS for PUSCH.
  • D2D synchronization signal D2D synchronization signal
  • a node providing synchronization to a D2D UE will be referred to as a synchronization source.
  • the synchronization source may be another D2D UE (e.g., D2DSS) or an eNB (e.g., in-coverage PSS / SSS), but is not limited thereto.
  • Such a synchronization source may be classified into an independent synchronization source (ISS) and a dependent synchronization source (DSS).
  • ISS independent synchronization source
  • DSS dependent synchronization source
  • the ISS may transmit D2DSS, PD2DSCH and / or PD2DSCH DMRS independently of the synchronization of other synchronization sources.
  • each D2D UE of the out-of-network may transmit itself to the ISS by itself when there is no suitable sync reference in the vicinity.
  • Whether to operate as an ISS can be determined according to the measurement results for the D2DSS.
  • the measurement for the D2DSS may be performed by measuring the PD2DSCH DMRS transmitted with the D2DSS instead of directly measuring the corresponding D2DSS. For example, the RSRP of the PD2DSCH DMRS received in the same subframe as the D2DSS may be measured.
  • the D2D UE acts as an ISS.
  • the transmission period and resources of the D2DSS / PD2DSCH for the ISS may be set in advance or selected from a designated resource pool.
  • the DSS operates depending on the synchronization of other synchronization sources (e.g., synchronization reference UE).
  • the other synchronization source may be an ISS but also another DSS.
  • the DSS may transmit its D2DSS / PD2DSCH based on at least some of D2DSS timing, D2DSS sequence, and / or PD2DSCH of another synchronization source.
  • the D2D UE When the D2D UE does not operate as an ISS (e.g., DSS), the D2DSS sequence and PD2DSCH contents received by the D2D UE are transmitted from the D2DSS resource not receiving the D2DSS. At this time, the DFN and in-coverage indicator of the PD2DSCH contents may be changed according to the situation of the D2D UE itself, but the remaining PD2DSCH contents are transmitted as they are of the PD2DSCH contents received by the D2D UE. Looking at the change in the DFN, the D2D UE derives and transmits the DFN of the resources of the D2DSS that it transmits based on the received DFN.
  • DFN the D2DSS sequence and PD2DSCH contents received by the D2D UE are transmitted from the D2DSS resource not receiving the D2DSS.
  • the DFN and in-coverage indicator of the PD2DSCH contents may be changed according to the situation of the D2D UE
  • the D2D UE when the D2D UE receives the PD2DSCH from an in-coverage synchronization source (eg, another D2D UE), the D2D UE, which is a DSS, out-of-coverage the in-coverage indicator
  • the PD2DSCH may be transmitted by changing to a value (eg, '0') corresponding to the coverage.
  • the synchronization source of in-coverage transmits the in-coverage indicator by setting the value corresponding to in-coverage (eg, '1'), but if the DS2 D2D UE is located in the out-of-coverage, The D2D UE changes the in-coverage indicator to a value (eg, '0') corresponding to out-of-coverage and transmits it.
  • the D2D UE when the measurement result for the D2DSS (eg, RSRP of the PD2DSCH DMRS) is higher than a predefined threshold, the D2D UE generates the D2DSS and PD2DSCH to which it transmits based on the received D2DSS and PD2DSCH. And transmit (eg, DSS).
  • the measurement result for the D2DSS eg, RSRP of the PD2DSCH DMRS
  • the measurement result for the D2DSS is an RSRP measurement, it may be difficult to actually ensure the reception performance of the PD2DSCH (e.g., PD2DSCH reception failure).
  • the measurement for D2DSS does not consider degradation of PD2DSCH reception performance due to interference and noise components. Therefore, even if the measurement result is higher than the threshold, interference may deteriorate PD2DSCH reception performance.
  • the PD2DSCH content that the D2D UE should transmit needs to be defined.
  • a method of determining PD2DSCH content transmitted by a D2D UE in such a situation is proposed.
  • the D2D UE may set PD2DSCH content to be transmitted based on the most recently decoded PD2DSCH content.
  • the content of the PD2DSCH cannot be obtained from an upper layer (e.g., RRC layer), and thus, decoding failure of the PD2DSCH may be referred to as reception failure of the PD2DSCH.
  • the decoding success of the PD2DSCH may be referred to as the reception success of the PD2DSCH.
  • the D2D UE may change its DFN (or DSFN) among PD2DSCH contents and transmit it.
  • the most recently decoded PD2DSCH may refer to the most recently decoded PD2DSCH before the first time point.
  • the first time point may be set in consideration of a processing time (e.g., 4 ms).
  • PD2DSCHs that have successfully decoded after the second time point may be set to be available. This may be assumed to assume that the PD2DSCH decoded before the second time point is no longer valid.
  • the D2D UE may set a specific time window and relay PD2DSCH contents that have been successfully decoded in the corresponding time window based on a time point when the PD2DSCH is transmitted. At this time, the DFN may be updated according to the transmission subframe.
  • 9 illustrates a time window setting for PD2DSCH reception according to an embodiment of the present invention. 9 is to help understand the invention, the scope of the present invention is not limited thereto.
  • a D2D UE periodically receives a PD2DSCH from time resource index #k.
  • the time resource index may mean a subframe index or a frame index, but is not limited thereto.
  • the transmission period of the PD2DSCH that is, the D2DSS period, is set to a 'P' time length.
  • the D2D UE transmits the content of the corresponding PD2DSCH at time resource index # k + n.
  • the above-described scheme may be used to determine the content of the PD2DSCH to be transmitted by the D2D UE at time resource index # k + n + 3P.
  • the first time point is set in consideration of the minimum processing time, and as a result, the first time point is set before the time resource index # k + 4P. Therefore, even if the PD2DSCH received at the time resource index # k + 4P succeeds in decoding, the PD2DSCH cannot be transmitted at the time resource index # k + n + 3P based on this.
  • the second time point is set to a time point before the length of the N synchronization periods from the present (# k + n + 3P).
  • N may be preset or semi-statically signaled from the eNB or vary depending on radio channel conditions.
  • the PD2DSCH most recently decoded among the first and second time points is the PD2DSCH received at time resource index # k + 2P. Therefore, the D2D UE transmits the PD2DSCH generated based on the PD2DSCH received in the time resource index # k + 2P at the time resource index # k + n + 3P.
  • the D2D UE updates the DFN in the content of the PD2DSCH that was last transmitted, for example, the PD2DSCH transmitted in the time resource index # k + n + 2P in FIG. 9 and then selects the corresponding PD2DSCH. Can also be sent in time resource index # k + n + 3P.
  • the time window may also be set similarly to the above embodiment. That is, similar to the time window setting for the PD2DSCH received time, the time window for the PD2DSCH transmitted time may be set.
  • the transmission PD2DSCH content is determined based on the most recently decoded reception PD2DSCH, it may be desirable to limit the time that the PD2DSCH content is valid as described above.
  • the decoding success point of the recently decoded PD2DSCH is earlier than a specific time point, for example, when the decoding of the PD2DSCH fails for a specific length of time or more, the decoding of the PD2DSCH consecutively fails for a specific number of times, the corresponding D2D UE transmits D2DSS and PD2DSCH. Can be stopped, reselected sync source as reference, or operated as ISS.
  • the D2D UE When the D2D UE operates as an ISS, for example, when there is no synchronization source that satisfies a condition, the D2DSS sequence and PD2DSCH content transmitted by the D2D UE are determined by preset information or by the D2D UE itself. Can be determined by choice.
  • the D2D UE may avoid collisions between the D2DSSs by excluding a D2DSS sequence paired with a PD2DSCH previously decoded successfully. For example, it may be desirable for the D2D UE to select the D2DSS sequence from the remaining sequences except for the D2DSS sequence transmitted by the synchronization source that was previously selected as the timing reference.
  • the D2DSS sequence, timing, and PD2DSCH content received from a synchronization source previously selected as a timing reference may be used until the D2D UE actually operates as an ISS.
  • the PD2DSCH transmission interruption of the D2D UE and / or a condition (eg, a specific time or a specific number) required for the D2D UE to operate as an ISS may be defined in advance, or an eNB or another D2D UE (eg, in-coverage D2D UE) It can be provided from.
  • the corresponding D2D UE may transmit the predefined PD2DSCH content during its PD2DSCH transmission.
  • predefined PD2DSCH content When predefined PD2DSCH content is transmitted, it may be interpreted to mean that the D2D UE currently transmitting the PD2DSCH has failed to decode the PD2DSCH transmitted from the synchronization source.
  • the predefined PD2DSCH content may be set only in some fields (e.g. reserved bit fields). Alternatively, a predefined value may be set for the entire PD2DSCH content. The predefined value may be a value used only when decoding of the PD2DSCH fails, but is not limited thereto.
  • the D2D UE (eg, D2D UE1) knows that its synchronization source (eg, D2D UE2) has failed to decode the PD2DSCH from the upper hop synchronization source (eg, D2D UE3 or eNB). Can be. Therefore, the D2D UE (e.g., D2D UE1) may maintain the D2D operation based on the previously received PD2DSCH content.
  • its synchronization source eg, D2D UE2
  • the D2D UE1 may maintain the D2D operation based on the previously received PD2DSCH content.
  • the D2D UE may stop D2DSS / PD2DSCH transmission or operate as an ISS.
  • FIG. 10 illustrates a wireless communication environment in accordance with an embodiment of the present invention.
  • UE1 is located in an in-network and transmits its D2DSS and PD2DSCH to UE2 based on PD2DSCH content received from an eNB through a given resource.
  • UE2 selects UE1 as a timing reference, changes only the DFN and in-coverage indicator in the D2DSS sequence and PD2DSCH content received from UE1 (changes from '1' to '0') and changes the D2DSS sequence and PD2DSCH content. Send on the given resource.
  • UE3 and UE4 may select UE2 as a timing reference, and generate and transmit D2DSS and PD2DSCH at a given time based on the D2DSS and PD2DSCH received from UE2.
  • the PD2DSS of the D2DSS transmitted by UE3 and UE4 may be generated and transmitted in a sequence meaning out-of-coverage (eg, based on the root index '36'), and the SD2DSS is identical to the SD2DSS received from UE2. Can be generated and transmitted in sequence.
  • UE2 performs measurement for D2DSS based on PD2DSCH DMRS transmitted by UE1.
  • UE2 generates and transmits its own D2DSS / PD2DSCH based on the D2DSS / PD2DSCH transmitted by UE1 when the measurement result is larger than a predefined threshold.
  • UE3 / UE4 performs the same operation as described above.
  • some contents of the PD2DSCH transmitted by the UE2 and the UE3 / UE4 may be transmitted after the PD2DSCH is transmitted and the in-coverage indicator is changed.
  • UE2 and UE3 / 4 may transmit PD2DSS having different sequences.
  • UE2 may perform PD2DSCH transmission based on PD2DSCH content previously decoded successfully or PD2DSCH content previously transmitted by UE2. .
  • UE2 may operate as an ISS.
  • UE2 may use a preset D2DSS sequence and / or PD2DSCH content. For example, UE2 may select and transmit a D2DSS sequence that is different from the D2DSS sequence used by the synchronization source that it previously selected as the timing reference to avoid D2DSS collisions and the like.
  • UE2 when UE2 operates as an ISS, UE2 may inform UE3 / 4 that it operates as an ISS or may inform UE3 / 4 that a new D2DSS sequence may be used. Such matters may be indicated through PD2DSCH or SA transmitted by UE2.
  • UE2 may transmit a PD2DSCH indicating that PD2DSCH decoding failed.
  • the UE3 / UE4 receiving the PD2DSCH indicating the decoding failure from the UE2 operates based on the PD2DSCH content received by the user, or operates based on the D2DSS / PD2DSCH of the UE2 operating as the ISS (eg, a PD2DSCH decoding failure).
  • a synchronization / detection procedure for searching for a new synchronization source may be performed or the user may directly operate as an ISS.
  • the D2D UE when decoding of the PD2DSCH fails, the D2D UE generates a part of the content of the PD2DSCH to be transmitted by using a preset / defined value, and the content of the content of the PD2DSCH to be transmitted by the D2D UE.
  • the other part can be generated using the PD2DSCH of the past (eg, the most recently decoded PD2DSCH or the most recently transmitted PD2DSCH).
  • FIG. 11 is a view for explaining a D2D communication method according to an embodiment of the present invention. The content duplicated with the above description is omitted.
  • the synchronization source 120 may be an ISS or a DSS. If the synchronization source 120 is an ISS, the synchronization source 120 may be an eNB or another D2D UE. If the synchronization source 120 is an ISS other than the eNB, the synchronization source 120 may be a D2D UE located in out-of-coverage.
  • the D2D UE 110 may be located in out-of-coverage or in-coverage, and the D2D UE 110 may operate as an ISS when the D2D UE 110 is located in out-of-coverage. have.
  • the D2D UE 110 receives a D2DSS, a PD2DSCH, and a PD2DSCH DMRS from the synchronization source 120 (S1105).
  • the PD2DSCH corresponds to a D2D broadcast channel or an SL broadcast channel, and D2D system information (e.g., MIB-SL) may be transmitted through the PD2DSCH.
  • D2D system information e.g., MIB-SL
  • the D2DSS, PD2DSCH, and PD2DSCH DMRS may be transmitted on the same subframe.
  • the D2D UE 110 performs measurement on the D2DSS received from the synchronization source (S1110).
  • the measurement for the D2DSS does not necessarily mean a direct measurement of the D2DSS, but may be an RSRP measurement of the PD2DSCH DMRS transmitted with the D2DSS.
  • the D2D UE 110 may select the synchronization source 120 as a synchronization reference (Syncronizaiton Reference).
  • the RSRP of the PD2DSCH DMRS exceeding the threshold is a necessary condition for the synchronization source 120 to be selected as the synchronization criterion, and the synchronization source 120 is necessarily selected as the synchronization reference because the RSRP of the PD2DSCH DMRS exceeds the threshold. It is not.
  • the synchronization source 120 is selected as the synchronization reference of the D2D UE 110 for convenience of description. Therefore, the D2D UE 110 may perform a D2D operation based on the synchronization timing of the synchronization source 120.
  • the D2D UE 110 receives the D2DSS, PD2DSCH, and PD2DSCH DMRS from the synchronization source 120 through the first D2D resource (S1115).
  • the D2D UE 110 decodes the PD2DSCH using the received PD2DSCH DMRS (S1020). In this process, it is assumed that decoding of the PD2DSCH is successful.
  • the D2D UE 110 transmits its D2DSS and PD2DSCH through the second D2D resource using the D2DSS and PD2DSCH received from the synchronization source 120 (S1125).
  • the D2D UE may operate with DSS.
  • the remaining content except for the D2D resource index and the in-coverage indicator among the system information of the PD2DSCH transmitted by the D2D UE 110 is synchronized to the source 120. It is set equal to the PD2DSCH received from.
  • the D2D resource index e.g., DFN
  • the in-coverage indicator of the system information of the PD2DSCH transmitted by the D2D UE 110 are set based on the D2D UE 110.
  • the synchronization source 120 periodically transmits D2DSS, PD2DSCH, and PD2DSCH DMRS.
  • the synchronization source 120 transmits D2DSS, PD2DSCH, and PD2DSCH DMRS through the third D2D resource (S1130).
  • the D2D UE 110 decodes the region of the third D2D resource through which the D2DSS, PD2DSCH, and PD2DSCH DMRS from the synchronization source 120 are transmitted (S1135). In this decoding process, it is assumed that decoding of the PD2DSCH has failed.
  • the D2D UE 110 fails to acquire the system information included in the PD2DSCH by decoding (S1335), the D2D UE 110 uses the system information or preset information acquired from the past D2D resource preceding the third D2D resource to itself to obtain the fourth information. PD2DSCH to be transmitted in the D2D resource.
  • the D2D UE 110 transmits the D2DSS, PD2DSCH, and PD2DSCH DMRS through the fourth D2D resource (S1140).
  • the past D2D resource that precedes the third D2D resource may be the most recently decoded within a time window set based on the fourth D2D resource.
  • the last time point of the time window may be set based on the length of time it takes for the D2D signal received at the D2D UE 110 to be processed.
  • the best time point of the time window may be set based on a time length obtained by integer multiplying the period in which the D2DSS and PD2DSCH are transmitted.
  • the D2DSS and PD2DSCH transmitted by the D2D UE 110 are independent of the synchronization source 120 that is the synchronization reference. Can be set.
  • the sequence of the D2DSS set independently of the synchronization source 120 serving as the synchronization reference may be selected from the remaining sequences except for the sequence of the D2DSS of the synchronization source 120 in the predefined D2D synchronization signal sequence set.
  • the preset information may include a value that declares that the D2D UE 110 failed to obtain system information included in the PD2DSCH from the synchronization source 120.
  • the system information obtained from the past D2D resources may be used until the time length or the number of times that continuously fail to acquire the system information included in the PD2DSCH is smaller than the threshold.
  • the preset information may be used when the length or number of times of continuous failures in obtaining system information included in the PD2DSCH is greater than or equal to a threshold.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a transmission point device and a reception point device according to an embodiment of the present invention.
  • the illustrated transmission point device and reception point device may perform the methods of the above-described embodiments, and descriptions overlapping with the above description may be omitted.
  • the transmission point device or the reception point device may operate as a base station, a repeater, a D2D UE, a D2D synchronization source, or a D2D synchronization reference UE according to an embodiment, but is not limited thereto.
  • a transmission point apparatus 10 may include a receiver 11, a transmitter 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. Can be.
  • the plurality of antennas 15 refers to a transmission point apparatus that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiver 11 may receive various signals, data, and information on uplink from the terminal.
  • the transmitter 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 13 may control the overall operation of the transmission point apparatus 10.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 10, information to be transmitted to the outside, and the memory 14 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the reception point apparatus 20 may include a receiver 21, a transmitter 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiver 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the transmission point apparatus.
  • the transmitter 22 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the transmission point apparatus.
  • the processor 23 may control the overall operation of the reception point apparatus 20.
  • the processor 23 of the reception point apparatus 20 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 23 of the reception point apparatus 20 performs a function of processing the information received by the reception point apparatus 20, information to be transmitted to the outside, and the memory 24 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 10 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the reception point apparatus 20 is downward. The same may be applied to a relay apparatus as a link receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • 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.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Landscapes

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 D2D(device to device) 동작을 지원하는 D2D 단말이 D2D 방송 채널을 전송하는 방법은, 상기 D2D 단말의 동기 기준 소스로부터 제1 D2D 동기 신호 및 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 제1 D2D 자원의 영역을 디코딩하는 단계; 및 상기 디코딩 결과에 따라서 상기 D2D 단말의 제2 D2D 동기 신호 및 제2 D2D 방송 채널을 제2 D2D 자원에서 전송하는 단계를 포함하되, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 실패하면, 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보 또는 사전 설정된 정보을 이용하여 설정된다.

Description

무선 통신 시스템에서 디바이스들 간의 통신을 수행하는 방법 및 이를 수행하는 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 D2D(device to device) 통신을 지원하는 단말들이 신호를 수신 또는 송신하는 방법에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
장치 대 장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 단말(User Equipment; 단말)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 단말 간에 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 단말-대-단말(단말-to-단말) 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 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다른 노드의 동기를 기준으로 D2D 동작을 수행하는 D2D 단말이 자신의 동기 기준인 노드로부터 신호의 적어도 일부를 수신하는데 실패한 경우, 해당 D2D 단말이 D2D 동작을 수행하는 방법을 제공하는데 있다.
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.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 D2D(device to device) 동작을 지원하는 D2D 단말이 D2D 방송 채널을 전송하는 방법은, 상기 D2D 단말의 동기 기준 소스로부터 제1 D2D 동기 신호 및 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 제1 D2D 자원의 영역을 디코딩하는 단계; 및 상기 디코딩 결과에 따라서 상기 D2D 단말의 제2 D2D 동기 신호 및 제2 D2D 방송 채널을 제2 D2D 자원에서 전송하는 단계를 포함하되, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 실패하면, 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보 또는 사전 설정된 정보을 이용하여 설정된다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 D2D(device to device) 동작을 지원하는 D2D 단말은, 상기 D2D 단말의 동기 기준 소스로부터 제1 D2D 동기 신호 및 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 제1 D2D 자원의 영역을 디코딩하는 프로세서; 및 상기 디코딩 결과에 따라서 상기 D2D 단말의 제2 D2D 동기 신호 및 제2 D2D 방송 채널을 제2 D2D 자원에서 전송하는 송신기를 포함하되, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 실패하면, 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보 또는 사전 설정된 정보을 이용하여 설정된다.
바람직하게는, 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 상기 과거의 D2D 자원은 상기 제2 D2D 자원을 기준으로 설정된 타임 윈도우 내에서 가장 최근에 디코딩이 성공한 것일 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 타임 윈도우의 최후 시점은, 상기 D2D 단말에 수신된 D2D 신호가 프로세싱되는데 소요되는 시간 길이에 기초하여 설정될 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 타임 윈도우의 최선 시점은, 상기 제1 D2D 동기 신호 및 상기 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 주기를 정수 배한 시간 길이에 기초하여 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치를 초과하는 경우, 상기 제2 D2D 동기 신호 및 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 동기 기준 소스에 독립적으로 설정될 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 동기 기준 소스에 독립적으로 설정된 상기 제2 D2D 동기 신호의 시퀀스는, 사전 정의된 D2D 동기 신호 시퀀스 세트에서 상기 제1 D2D 동기 신호의 시퀀스를 제외한 나머지 시퀀스들 중에서 선택될 수 있다.
바람직하게는, 상기 사전 설정된 정보는, 상기 D2D 단말이 상기 동기 기준 소스로부터 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 상기 시스템 정보를 획득하는데 실패하였음을 선언하는 값을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보는, 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치보다 작을 때까지 이용되고, 상기 제2 D2D 방송 채널에 대하여 상기 사전 설정된 정보는, 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 상기 임계치 이상인 경우에 이용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널의 시스템 정보를 획득하는데 성공하면, 상기 제2 D2D 방송 채널의 시스템 정보 중 D2D 자원 인덱스 및 인-커버리지 지시자를 제외한 나머지 컨텐츠는 상기 제1 D2D 방송 채널과 동일하게 설정되고, 상기 D2D 자원 인덱스 및 상기 인-커버리지 지시자는 상기 D2D 단말을 기준으로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 다른 노드의 동기를 기준으로 D2D 동작을 수행하는 D2D 단말은 자신의 동기 기준인 노드로부터 신호를 수신하는데 실패하더라도 자신의 D2D 동작을 계속적으로 수행할 수 있을 뿐 아니라, D2D 단말이 수신 신호 파워를 기준으로 동기 기준 노드를 선택하더라도 간섭이나 잡음에 따른 신호의 수신 실패가 보다 유연하게 처리될 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 구조를 나타내는 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 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 3GPP 시스템의 PSS 및 SSS를 나타내는 도면이다.
도 7은 3GPP 시스템의 PBCH를 나타내는 도면이다.
도 8은 3GPP 시스템의 초기접속 절차 및 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 PD2DSCH 수신에 대한 타임 윈도우 설정을 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 단말의 동작을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 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. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.
이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 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 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
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 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 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. 하향링크 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 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 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 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 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), 보호구간(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. 보호구간은 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 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 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 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 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 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 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 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 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 임의접속응답(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 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-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 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 NT 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2015013075-appb-I000003
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2015013075-appb-I000004
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000005
또한,
Figure PCTKR2015013075-appb-I000006
는 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000007
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000008
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2015013075-appb-I000009
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000010
가 적용되어 실제 전송되는 NT개의 송신신호
Figure PCTKR2015013075-appb-I000011
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000012
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2015013075-appb-I000013
는 벡터
Figure PCTKR2015013075-appb-I000014
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000015
여기에서,
Figure PCTKR2015013075-appb-I000016
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2015013075-appb-I000017
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 NR 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2015013075-appb-I000018
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000019
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure PCTKR2015013075-appb-I000020
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2015013075-appb-I000021
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)은 NT 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000022
따라서, NT 개의 송신 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000023
실제 채널에는 채널 행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000024
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2015013075-appb-I000025
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000026
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000027
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000028
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000029
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 NT와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000030
는 행렬이 NR×NT된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure PCTKR2015013075-appb-I000031
의 랭크(
Figure PCTKR2015013075-appb-I000032
)는 다음과 같이 제한된다.
[수학식 11]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000033
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
PSS (Primary synchronous signal) / SSS (Secondary Synchronous Signal)
도 6은 LTE/LTE-A 시스템에서 셀 탐색(cell search)에 사용되는 동기신호인 PSS 및 SSS을 설명하기 위한 도면이다. PSS 및 SSS를 설명하기 앞서, 셀 탐색에 대해 살펴보면, 셀 탐색은 단말이 최초로 셀에 접속하는 경우, 현재 접속되어 있는 셀에서 다른 셀로 핸드오버를 수행하는 경우 또는 셀 재 선택(Cell reselection)의 경우 등을 위해 수행하는 것으로써, 셀에 대한 주파수 및 심볼 동기 획득, 셀의 하향링크 프레임 동기 획득 및 셀 식별자(NID Cell) 결정으로 이루어질 수 있다. 셀 식별자는 3개가 하나의 셀 그룹을 이루고, 셀 그룹은 168개가 존재할 수 있다.
셀 탐색을 위해 기지국에서는 PSS 및 SSS를 전송한다. 단말은 PSS를 검출하여 셀의 5ms 타이밍을 획득하고, 셀 그룹 내의 셀 식별자에 대해 알수 있다. 또한, 단말은 SSS를 검출하여 라디오 프레임 타이밍 및 셀 그룹을 알 수 있다.
도 6을 참조하면, PSS는 0번 및 5번 서브프레임에서 전송되며, 보다 상세하게는 0번 및 5번 서브프레임에서 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에 전송된다. 또한, SSS는 0번 및 5번 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼에서 전송된다. 즉, SSS는 PSS가 전송되기 직전의 OFDM 심볼에서 전송된다. 이러한 전송 타이밍은 FDD의 경우이며, TDD의 경우 PSS는 1번 및 6번 서브프레임의 세 번째 심볼, 즉, DwPTS에서 전송되며, SSS는 0번 및 5번 서브프레임의 마지막 심볼에서 전송된다. 즉, TDD에서 SSS는 PSS보다 3심볼 앞에서 전송된다.
PSS는 길이 63의 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스이며, 실제 전송에 있어서는 시퀀스의 양쪽 끝에 0이 패딩되어 시퀀스가 시스템 주파수 대역폭의 가운데 73개의 부반송파(DC 부반송파를 제외하면 72개의 부반송파, 즉 6RB) 상으로 전송된다. SSS는 두 개의 길이 31인 시퀀스가 주파수 인터리빙된 길이 62의 시퀀스로 이루어지며, PSS와 마찬가지로 전체 시스템 대역폭의 가운데 72개의 부반송파 상에서 전송된다.
PBCH (Physical Broadcast Channel)
도 7은 PBCH를 설명하기 위한 도면이다. PBCH는 주 정보 블록(Master Information Block, MIB)에 해당하는 시스템 정보가 전송되는 채널로써, 단말이 앞서 설명된 PSS/SSS를 통해 동기를 획득하고 셀 식별자를 획득한 이후 시스템 정보를 획득하는데 사용된다. 여기서 MIB에는 하향링크 셀 대역폭 정보, PHICH 설정 정보, 서브프레임 번호(System Frame Number, SFN) 등이 포함될 수 있다.
MIB는 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 MIB 전송 블록이 4개의 연속된 라디오 프레임에서 각각 첫 번째 서브프레임을 통하여 전송된다. 보다 상세히 설명하면, PBCH는 4개의 연속된 라디오 프레임에서 0번 서브프레임의 두 번째 슬롯의 처음 4개의 OFDM 심볼에서 전송된다. 따라서, 하나의 MIB를 전송하는 PBCH는 40ms의 주기로 전송된다. PBCH는 주파수 축에서 전체 대역폭의 가운데 72개의 부반송파상에서 전송되는데, 이는 가장 작은 하향링크 대역폭인 6RB에 해당하는 것으로 단말이 전체 시스템 대역폭의 크기를 모르는 경우여도 문제없이 BCH를 복호할 수 있도록 하기 위함이다.
초기 접속 절차(Initial Access)
도 8은 3GPP 시스템에 이용되는 초기접속 절차 및 물리 채널들을 이용한 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, UE는 기지국으로부터 PSS 및 SSS를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, UE는 기지국으로부터 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 UE는 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 UE는 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, UE는 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 UE는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 UE는 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 UE에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, UE가 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 UE가 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, UE는 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
● D2D Synchronization
이하에서는 상술한 설명 및 기존 LTE/LTE-A 시스템에 기초하여, D2D (Device to Device) 동작에서 D2D UE들간 동기 획득에 대해 설명한다. D2D 동작은 D2D 통신 동작, D2D 동기 동작 및 D2D 디스커버리 동작 등을 포함할 수 있으며, 'D2D'의 용어는 '사이드 링크(Sidelink)'의 용어로 대체 또는 혼용될 수 있다. D2D UE는, D2D를 지원하는 UE를 의미한다. 이하에서 레거시 UE라는 한정이 없다면 'UE'는 'D2D UE'를 의미할 수 있다.
1. D2DSS
D2DSS(D2D synchronization signal)는 PD2DSS(Primary D2DSS) 및 SD2DSS(Secondary D2DSS)를 포함할 수 있다. 'PD2DSS'의 용어는 'PSSS(Primary Sidelink synchronization signal)'의 용어로 대체/혼용되고, 'SD2DSS'의 용어는 'SSSS(Secondary Sidelink synchronization signal)'의 용어로 대체/혼용될 수 있다.
D2D 동작은 LTE/LTE-A 시스템을 기반으로 구성되고, PD2DSS 및 SD2DSS 역시 LTE/LTE-A의 PSS/SSS를 기반으로 생성될 수 있다. 예컨대, PD2DSS는 소정 길이의 자도프 추 시퀀스(Zadoff-chu sequence)이거나 또는 PSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. SD2DSS는 M-시퀀스 또는 SSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 보다 구체적으로, LTE의 PSS 시퀀스를 생성하는 수학식 12가 PD2DSS를 생성하기 위하여 재사용될 수 있다.
[수학식 12]
Figure PCTKR2015013075-appb-I000034
수학식 12에서 u는 자도프-츄(Zadoff-Chu) 시퀀스의 루트 인덱스이다.
LTE PSS의 루트 인덱스 u는 {25,29,34} 중 하나가 선택되며, 선택된 값에 기초하여 물리 셀 ID(NID Cell)가 생성된다. 보다 구체적으로 물리 셀 ID NID Cell = 3NID (1) + NID (2)로 주어진다. NID (1)는 SSS 시퀀스로부터 도출되는 0~167 중의 하나의 수 이고, NID (2)는 PSS 시퀀스로부터 도출되는 0~2중의 하나의 수이다. NID (2)=0,1,2는 각각 루트 인덱스 {25,29,34}와 대응된다.
PD2DSS의 루트 인덱스는 26 또는 37이 사용될 수 있다. 루트 인덱스 26은 인-커버리지에 사용되고, 루트 인덱스 37은 아웃-오브-커버리지에서 사용될 수 있다. 또한, 하나의 서브프레임 내에서 2개의 SC-FDMA 심볼들이 PD2DSS를 전송하는데 할당될 수 있다(이하, PD2DSS 심볼). 예컨대, 일반 CP의 경우 인덱스 1, 2에 해당하는 SC-FDMA 심볼들이 PD2DSS 심볼들이고, 확장 CP의 경우 인덱스 0, 1에 해당하는 SC-FDMA 심볼들이 PD2DSS 심볼들일 수 있다. 하나의 서브프레임 내에서 2개의 PD2DSS 심볼들이 존재할 때, 2개의 PD2DSS 심볼들에 맵핑되는 PD2DSS의 시퀀스들을 서로 동일하게 설정된다. S2D2SS를 위하여 2개의 심볼들이 할당될 수 있다.
생성된 LTE의 PSS/SSS의 시퀀스는 DL 자원에서 전송되지만, D2D 통신이 UL 자원 상에서 수행되므로 PD2DSS/SD2DSS는 UL 자원에서 전송된다.
2. PD2DSCH & PD2DSCH DMRS
PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)는 D2D 신호 송수신 전에 D2D UE가 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 시스템 정보(e.g. D2D master information block, D2D MIB)가 전송되는 방송 채널일 수 있다. 'PD2DSCH'의 용어는 'PSBCH(Physical Sidelink Broadcast CHannel)'의 용어로 명칭될 수 있다. D2D 동기 동작을 목적으로 D2DSS가 전송되는 경우, D2DSS가 전송되는 서브프레임에서는 PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS가 전송된다. 다만, D2D 디스커버리 목적으로 D2DSS가 전송되는 경우 PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS가 반드시 D2DSS와 함께 전송될 필요는 없다.
D2D UE는 D2DSS를 통해 시간/주파수 동기화를 수행하고, PD2DSCH를 통해 동기 소스의 설정을 알 수 있다. PD2DSCH는 D2DSS, DMRS 및 마지막 심볼을 제외한 D2DSS 서브프레임에 맵핑된다. D2DSS, DMRS에 대해서는 레이트 매칭(rate matching)이 적용되며, 마지막 심볼에는 펑처링(puncturing)이 적용된다.
PD2DSCH를 통해서 전송되는 시스템 정보는, 예컨대, D2D 링크(e.g., SildeLink) 시스템 대역폭, TDD UL-DL 설정, D2D 프레임 넘버(DFN), D2D 서브프레임 넘버(DSFN), 인/아웃 커버리지 여부를 지시하는 인-커버리지 지시자 및 유보된 비트들 포함할 수 있다.
DFN(D2D Frame Number)은 14 bits으로 설정된다. 14 비트들 중 10 bits은 프레임 단위의 프레임 번호를 나타내고, 나머지 4 bits은 프레임내에서의 서브프레임 위치를 지시하는 서브프레임 오프셋으로 설정된다.
TDD UL-DL 설정은 3 bits으로 설정되며, 해당 동기 소스가 사용 중인 TDD UL-DL 설정을 지시한다. 단, FDD 시스템의 경우 해당 필드는 000으로 설정된다.
인-커버리지 지시자는 1 bit로 설정되며, D2DSS/PD2DSCH를 송신하는 D2D UE가 커버리지 내에 존재하는지 여부를 나타낸다.
D2D 링크 시스템 대역폭은 3 bits으로 설정되며, D2D를 수행할 수 있는 전체 대역폭을 지시한다.
유보된 비트들(reserved bits)의 크기는 20 bit이며, 추후 다른 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 유보된 비트들에 대한 설정은 SIB에 의해 시그널되거나, 사전 설정된 값이 사용된다.
PD2DSCH의 복조(demodulation)을 위하여, D2D DMRS(demodulation RS)가 함께 전송될 수 있다. D2D DMRS 생성에는 D2D 특정적인 일부 파라미터들(그룹 호핑, 시퀀스 호핑, 직교 시퀀스, RS 길이, 레이어 개수, 안테나 포트 등)이 적용되며, PUSCH를 위한 UL DMRS과 유사한 방식으로 생성될 수 있다.
3. D2D Synchronization Source
D2D 동작에서는 일부 노드들이 주기적으로 D2D 동기 신호(D2D Synchronization Signal, 이하 'D2DSS')를 전송하고, 나머지 D2D UE들이 이에 동기를 맞추어 신호를 송수신하는 방식이 사용될 수 있다.
D2D UE에 동기를 제공하는 노드를 동기 소스(synchronization source)로 명칭하기로 한다. 동기 소스는 다른 D2D UE(e.g., D2DSS)이거나 또는 eNB(e.g., 인-커버리지 PSS/SSS)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
이와 같은 동기 소스는 ISS(Independent Synchronization Source)와 DSS(Dependent Synchronization Source)로 분류될 수도 있다.
ISS는 다른 동기 소스의 동기에 독립적으로 D2DSS, PD2DSCH 및/또는 PD2DSCH DMRS를 전송할 수 있다. D2D 동작에서 아웃-오브-네트워크(out-of-network)의 각 D2D UE는 주변에 적합한 동기 레퍼런스(sync. reference)가 없을 경우, 스스로 ISS가 되어 D2DSS를 송신할 수 있다. ISS로 동작할지 여부는 D2DSS에 관한 측정 결과에 따라 결정될 수 있다. D2DSS에 대한 측정은 해당 D2DSS를 직접적으로 측정하는 대신 D2DSS와 함께 전송되는 PD2DSCH DMRS를 측정하는 방법으로 수행될 수 있다. 예컨대, D2DSS와 동일한 서브프레임에서 수신된 PD2DSCH DMRS의 RSRP가 측정될 수 있다. D2DSS에 대한 측정값이 임계치(e.g., 사전에 정의되거나 eNB에 의해 시그널링), D2D UE는 ISS로 동작한다. ISS를 위한 D2DSS/PD2DSCH의 전송 주기 및 자원은 사전에 설정되거나, 지정된 자원 풀(resource pool)에서 선택될 수 있다.
DSS는 다른 동기 소스(e.g., synchronization reference UE)의 동기에 의존적으로 동작한다. 다른 동기 소스는 ISS일 수 있지만 또 다른 DSS일 수도 있다. DSS는 다른 동기 소스의 D2DSS 타이밍, D2DSS 시퀀스 및/또는 PD2DSCH 중 적어도 일부에 기초하여 자신의 D2DSS/PD2DSCH를 전송 할 수 있다.
D2D UE가 ISS로 동작하지 않을 경우(e.g., DSS), 자신이 수신한 D2DSS 시퀀스 및 PD2DSCH 콘텐츠를 D2DSS를 수신하지 않는 D2DSS 자원에서 전송하게 된다. 이 때 PD2DSCH 콘텐츠 중 DFN과 인-커버리지 지시자(in-coverage indicator)는 D2D UE 자신의 상황에 따라 변경될 수 있으나, 나머지 PD2DSCH 콘텐츠는 D2D UE가 수신한 PD2DSCH 콘텐츠의 그대로 전송하게 된다. DFN의 변경을 살펴보면, D2D UE는 수신된 DFN을 기반으로 자신이 송신하는 D2DSS의 자원의 DFN을 도출하여 전송한다. 인-커버리지 지시자(in-coverage indicator)의 변경을 살펴보면, D2D UE가 인-커버리지 동기 소스(e.g., 다른 D2D UE)로부터 PD2DSCH를 수신한 경우, DSS인 D2D UE는 인-커버리지 지시자를 아웃-오브-커버리지에 대응하는 값(e.g., ‘0’)으로 변경하여 PD2DSCH를 전송할 수 있다. 다시 말해, 인-커버리지의 동기 소스는 인-커버리지 지시자를 인-커버리지에 대응하는 값(e.g., ‘1’)으로 설정하여 전송하지만, DSS인 D2D UE가 아웃-오브-커버리지에 위치하였다면 DSS인 D2D UE는 인-커버리지 지시자를 아웃-오브-커버리지에 대응하는 값(e.g., ‘0’)으로 변경하여 전송한다.
● PD2DSCH Decoding Failure in DSS
상술된 바와 같이, D2DSS에 대한 측정 결과(e.g., PD2DSCH DMRS의 RSRP)가 사전에 정의된 임계치보다 높을 경우, D2D UE는 자신이 수신한 D2DSS 및 PD2DSCH를 기반으로 자신이 송신할 D2DSS, PD2DSCH를 생성 및 전송할 수 있다(e.g., DSS).
D2DSS에 대한 측정 결과는 RSRP 방식의 측정이기 때문에 실제로 PD2DSCH의 수신 성능이 보장되기 어려운 경우가 발생할 수 있다(e.g., PD2DSCH 수신 실패). 예컨대, D2DSS에 대한 측정은 간섭(interference) 및 노이즈(noise) 성분에 의한 PD2DSCH 수신 성능의 열화가 고려되지 않는다. 따라서, 측정 결과가 임계치 보다 높더라도 간섭에 의해 PD2DSCH 수신 성능이 악화될 수 있다.
따라서 D2DSS의 수신 성능은 좋지만 PD2DSCH 수신 성능이 좋지 않을 경우, D2D UE가 송신해야 하는 PD2DSCH 컨텐츠가 정의될 필요가 있다. 이하에서는 이와 같은 상황에서 D2D UE가 전송하는 PD2DSCH 컨텐츠의 결정 방법을 제안한다.
1. 가장 최근에 디코딩 성공한 PD2DSCH를 기반으로 송신하는 실시예
본 발명의 일 실시예에 따르면, D2D UE는 PD2DSCH 디코딩이 실패하는 경우, 가장 최근에 디코딩 성공한 PD2DSCH 컨텐츠를 기반으로 자신이 송신할 PD2DSCH 컨텐츠를 설정할 수 있다. 한편, PD2DSCH의 디코딩이 실패하면 상위 계층(e.g., RRC layer)에서 PD2DSCH의 컨텐츠를 획득할 수 없게 되므로, PD2DSCH의 디코딩 실패는 PD2DSCH의 수신 실패로 지칭될 수도 있다. 마찬가지로, PD2DSCH의 디코딩 성공은 PD2DSCH의 수신 성공으로 지칭될 수도 있다.
D2D UE는 가장 최근에 PD2DSCH 디코딩을 성공한 시점 이후, 해당 PD2DSCH 디코딩에 근거하여 자신의 PD2DSCH를 송신한 적이 있다면, D2D UE는 자신이 PD2DSCH 컨텐츠 중 DFN(또는 DSFN)을 변경하여 전송할 수 있다. 추가적으로 본 실시예에서 가장 최근에 디코딩 성공한 PD2DSCH는, 제1 시점 이전에 디코딩 성공한 최근의 PD2DSCH를 의미할 수 있다. 여기서 제1 시점은 프로세싱 타임(processing time) (e.g., 4 ms)을 고려하여 설정될 수 있다.
추가적으로 제2 시점(e.g. 현재로부터 N개의 동기화 주기들 이전의 시점) 이후에 디코딩 성공한 PD2DSCH만이 사용 가능한 것으로 설정될 수도 있다. 이는 제2 시점 이전에 디코딩된 PD2DSCH는 더 이상 유효하지 않다고 가정하는 것으로 볼 수 있다.
일례로 D2D UE는 특정 타임 윈도우(time window)를 설정하고 자신이 PD2DSCH를 전송하는 시점을 기준으로, 해당 타임 윈도우 내에서 디코딩 성공한 PD2DSCH 컨텐츠를 릴레이할 수 있다. 이 때 DFN은 전송 서브프레임에 따라 업데이트될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 PD2DSCH 수신에 대한 타임 윈도우 설정을 설명한다. 도 9는 발명의 이해를 돕기 위함이며, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, D2D UE는 시간 자원 인덱스 #k 부터 주기적으로 PD2DSCH를 수신한다고 가정한다. 시간 자원 인덱스는 서브프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스 등을 의미할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. PD2DSCH의 전송 주기, 즉, D2DSS 주기는 ‘P’ 시간 길이로 설정되었다고 가정한다. 또한, 시간 자원 인덱스 #k에서의 PD2DSCH 수신이 성공하는 경우, D2D UE는 해당 PD2DSCH의 콘텐츠를 시간 자원 인덱스 #k+n에서 전송한다고 가정한다.
만약, 시간 자원 인덱스 #k+3P에서 PD2DSCH의 디코딩이 실패하는 경우, D2D UE가 시간 자원 인덱스 #k+n+3P에서 전송할 PD2DSCH의 컨텐츠를 결정하기 위하여 상술된 방안이 이용될 수 있다.
먼저, 제1 시점은 최소 프로세싱 타임을 고려하여 설정되고, 그 결과 제1 시점은 시간 자원 인덱스 #k+4P 이전에 설정된다. 따라서, 시간 자원 인덱스 #k+4P에서 수신된 PD2DSCH는 디코딩에 성공하더라도, 이에 기초하여 시간 자원 인덱스 #k+n+3P에서 PD2DSCH 가 전송될 수는 없다.
제2 시점은 현재(#k+n+3P)로부터 N개의 동기 주기들의 길이 이전의 시점으로 설정된다. N은 사전 설정되거나 또는 eNB로부터 준-정적으로 시그널되거나 또는 무선 채널 상태에 따라서 가변할 수 있다.
제1 시점과 제2 시점 중에서 가장 최근에 디코딩에 성공한 PD2DSCH는 시간 자원 인덱스 #k+2P에 수신된 PD2DSCH이다. 따라서, D2D UE는 시간 자원 인덱스 #k+2P에 수신된 PD2DSCH에 기초하여 생성된 PD2DSCH를 시간 자원 인덱스 #k+n+3P에서 전송한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, D2D UE는 자신이 마지막으로 전송하였던 PD2DSCH, 예컨대, 도 9에서 시간 자원 인덱스 #k+n+2P에서 전송된 PD2DSCH의 콘텐츠에서 DFN을 업데이트한 뒤에 해당 PD2DSCH를 시간 자원 인덱스 #k+n+3P에서 전송할 수도 있다. 다만 본 실시예에 대해서도 타임 윈도우가 위와 유사하게 설정될 수 있다. 즉, PD2DSCH 수신된 시간에 대한 타임 윈도우 설정과 유사하게, PD2DSCH 전송된 시간에 대한 타임 윈도우 설정될 수도 있다.
가장 최근에 디코딩 성공한 수신 PD2DSCH를 기반으로 송신 PD2DSCH 컨텐츠를 결정하는 실시예에서, 상술된 바와 같이 PD2DSCH 컨텐츠가 유효한 시간을 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 최근 디코딩 성공한 PD2DSCH의 디코딩 성공 시점이 특정 시점 이전일 경우, 예컨대, 특정 시간 길이 이상 PD2DSCH의 디코딩을 실패하는 경우, 특정 회수 이상 PD2DSCH의 디코딩을 연속적으로 실패하는 경우, 해당 D2D UE는 D2DSS 및 PD2DSCH 전송을 중단하거나, 기준이 되는 동기 소스를 재선택하거나 또는 ISS로 동작할 수 있다.
D2D UE가 ISS로 동작하는 경우는 예컨대, 주변에 조건을 만족시키는 동기 소스가 없는 경우로서, D2D UE가 전송하는 D2DSS 시퀀스 및 PD2DSCH 컨텐츠는 사전에 설정된 정보에 의해 결정되거나 또는 해당 D2D UE의 스스로의 선택에 의해 결정될 수 있다.
또한, D2D UE가 ISS로 동작하는 경우, D2D UE는 이전에 디코딩 성공한 PD2DSCH와 쌍(pair)을 이루는 D2DSS 시퀀스를 제외함으로써, D2DSS들 간의 충돌을 회피할 수 있다. 예컨대, D2D UE는 자신이 직전에 타이밍 레퍼런스(timing reference)로 선택했던 동기 소스가 전송하는 D2DSS 시퀀스를 제외한 나머지 시퀀스 중에서 D2DSS 시퀀스를 선택하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, D2D UE가 ISS로 실제로 동작하기 전까지는 이전에 타이밍 레퍼런스로 선택했던 동기 소스로부터 수신한 D2DSS 시퀀스, 타이밍 및 PD2DSCH 컨텐츠를 계속 사용할 수도 있다.
한편, D2D UE의 PD2DSCH 전송 중단 그리고/혹은 D2D UE가 ISS로 동작을 위해 필요한 조건(e.g., 특정 시간 혹은 특정 회수)는 사전에 정의되거나, eNB 혹은 다른 D2D UE(e.g., 인-커버리지 D2D UE)로부터 제공받을 수 있다.
2. 사전에 정의된 PD2DSCH 컨텐츠를 송신하는 실시예
본 발명의 일 실시예에 따르면, D2DSS에 대한 측정 결과는 임계치를 만족시키나, PD2DSCH 디코딩에 실패할 경우, 해당 D2D UE는 자신의 PD2DSCH 송신시 사전에 정의된 PD2DSCH 컨텐츠를 송신할 수 있다.
사전에 정의된 PD2DSCH 컨텐츠가 송신되는 경우, 현재 PD2DSCH를 송신하는 D2D UE가 동기소스로부터 전송되는 PD2DSCH 디코딩에 실패하였음을 의미하는 것으로 해석될 수도 있다.
사전에 정의된 PD2DSCH 컨텐츠는 일부 필드(e.g. reserved bit field)에만 설정될 수도 있다. 이와 달리 전체 PD2DSCH 컨텐츠에 대해서 사전 정의된 값이 설정될 수도 있다. 사전 정의된 값은 PD2DSCH의 디코딩이 실패한 경우에만 사용되는 값일 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
사전 정의된 PD2DSCH 컨텐츠를 수신한 D2D UE(e.g., D2D UE1)는 자신의 동기 소스(e.g., D2D UE2)가 상위 홉 동기 소스(e.g., D2D UE3 or eNB)로부터의 PD2DSCH를 디코딩 하는데에 실패했음을 알 수 있다. 따라서 D2D UE(e.g., D2D UE1)는, 이전에 수신한 PD2DSCH 컨텐츠를 기반으로 D2D 동작을 유지할 수도 있다.
가장 최근에 디코딩 성공한 PD2DSCH를 기반으로 송신하는 실시예에서와 마찬가지로, PD2DSCH 디코딩 실패가 연속적으로 이어질 경우, D2D UE는 D2DSS/PD2DSCH 송신을 중단하거나, ISS로 동작할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 도시한다.
도 10을 참조하면, UE1은 인-네트워크(in-network)에 위치하고, eNB로부터 수신한 PD2DSCH 컨텐츠를 기반으로 자신의 D2DSS 및 PD2DSCH를 주어진 자원을 통해서 UE2에 송신한다.
UE2는 UE1을 타이밍 레퍼런스(timing reference)로 선택하고 UE1으로부터 수신한 D2DSS 시퀀스 및 PD2DSCH 컨텐츠에서 DFN과 인-커버리지 지시자만 변경(‘1’에서 ‘0’으로 변경)하고, D2DSS 시퀀스 및 PD2DSCH 컨텐츠를 주어진 자원에서 송신한다.
UE3와 UE4는 UE2를 타이밍 레퍼런스로 선택하고, UE2로부터 수신한 D2DSS 및 PD2DSCH를 기반으로 주어진 시간에 D2DSS 및 PD2DSCH를 생성하여 송신할 수 있다. 이 때 UE3와 UE4가 전송하는 D2DSS의 PD2DSS는 아웃-오브-커버리지를 의미하는 시퀀스로 생성(e.g. 루트 인덱스 ‘36’에 기초하여 생성) 및 송신될 수 있으며, SD2DSS는 UE2로부터 수신한 SD2DSS와 동일한 시퀀스로 생성 및 송신 될 수 있다.
UE2는 UE1이 전송하는 PD2DSCH DMRS를 기반으로 D2DSS에 대한 측정을 수행한다. UE2는, 측정 결과가 사전에 정의된 임계치보다 클 경우, UE1이 전송하는 D2DSS/PD2DSCH를 기반으로 자신의 D2DSS/PD2DSCH를 생성하여 송신한다. UE2가 전송하는 D2DSS/PD2DSCH에 대하여 UE3/UE4는 상술된 동작을 동일하게 수행하게 된다.
단, UE2, UE3/UE4가 전송하는 PD2DSCH 중 일부 컨텐츠는 PD2DSCH를 전송하는 시점 및 인-커버리지 지시자 등이 변경되어 전송될 수 있다. 또한, UE2와 UE3/4가 서로 다른 시퀀스를 갖는 PD2DSS를 전송할 수 있다.
도 10에서 UE2가 측정한 UE1의 RSRP가 임계치보다 크지만, PD2DSCH 디코딩에 실패할 경우, UE2는 이전에 디코딩 성공한 PD2DSCH 컨텐츠 또는 이전에 UE2가 송신한 PD2DSCH 컨텐츠를 기반으로 PD2DSCH 송신을 수행할 수 있다.
그러나 PD2DSCH 디코딩이 연속적으로 일정 시간 또는 일정 회수 이상 실패할 경우, UE2는 ISS로 동작할 수 있다. ISS로 동작할 때 UE2는 사전에 설정된 D2DSS 시퀀스 및/또는 PD2DSCH 컨텐츠를 사용할 수 있다. 예컨대, UE2는 D2DSS 충돌 등을 피하기 위하여 이전에 자신이 타이밍 레퍼런스로 선택했었던 동기 소스에 의해 사용된 D2DSS 시퀀스와는 다른 D2DSS 시퀀스를 선택 및 전송할 수도 있다.
이와 같이 UE2가 ISS로 동작할 경우, UE2는 자신이 ISS로 동작함을 UE3/4에게 알리거나, 새로운 D2DSS 시퀀스를 사용할 수 있음을 UE3/4에게 알릴 수 있다. 이와 같은 사항들은 UE2가 전송하는 PD2DSCH 또는 SA 등을 통하여 지시될 수 있다.
또 다른 방법으로 PD2DSCH 디코딩이 실패할 경우, UE2는 PD2DSCH 디코딩이 실패했음을 나타내는 PD2DSCH를 송신할 수 있다. UE2로부터 디코딩 실패를 나타내는 PD2DSCH를 수신한 UE3/UE4는 기존에 자신이 수신한 PD2DSCH 콘텐츠를 기반으로 동작하거나, ISS로 동작하는 UE2의 D2DSS/PD2DSCH를 기반으로 동작하거나(e.g., PD2DSCH 디코딩 실패를 의미하는 PD2DSCH가 연속적으로 일정 시간 이상 수신될 경우), 새로운 동기 소스를 찾기 위한 동기/검출 절차를 수행하거나 또는 자신이 직접 ISS로 동작할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, D2D UE는 PD2DSCH의 디코딩이 실패하는 경우, 자신이 전송할 PD2DSCH의 컨텐츠의 일부는 사전 설정/정의된 값을 이용하여 생성하고, 자신이 전송할 PD2DSCH의 컨텐츠의 다른 일부는 과거의 PD2DSCH(e.g., 가장 최근에 디코딩 성공한 PD2DSCH 또는 가장 최근에 자신이 전송한 PD2DSCH)를 이용하여 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 D2D 동작 방법
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 전술한 설명과 중복되는 내용은 생략된다.
동기 소스(120)는 ISS 또는 DSS 일 수 있다. 동기 소스(120)가 ISS인 경우 동기 소스(120)는 eNB 또는 다른 D2D UE일 수 있다. 동기 소스(120)가 eNB가 아닌 ISS 경우, 동기 소스(120)는 아웃-오브-커버리지에 위치한 D2D UE일 수 있다.
D2D UE(110)는 아웃-오브-커버리지에 위치하거나 또는 인-커버리지에 위치할 수 있으며, D2D UE(110)이 아웃-오브-커버리지에 위치하는 경우 D2D UE(110)은 ISS로 동작할 수도 있다.
도 11을 참조하면, D2D UE(110)는 동기 소스(120)으로부터 D2DSS, PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS를 수신한다(S1105). PD2DSCH는 상술된 바와 같이 D2D 방송 채널 또는 SL 방송 채널에 해당하며, PD2DSCH를 통해서 D2D 시스템 정보(e.g., MIB-SL)가 전송될 수 있다. D2DSS, PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS는 동일한 서브프레임 상에 전송될 수 있다.
D2D UE(110)는 동기 소스로부터 수신된 D2DSS에 대한 측정을 수행한다(S1110). D2DSS에 대한 측정이란, 반드시 D2DSS의 직접적인 측정을 의미하는 것은 아니며, D2DSS와 함께 전송된 PD2DSCH DMRS의 RSRP 측정일 수 있다. 예컨대, D2D UE(110)는 PD2DSCH DMRS의 RSRP가 임계치를 초과하는 경우, 동기 소스(120)을 동기 기준(Syncronizaiton Reference)로 선택할 수 있다. 다만, PD2DSCH DMRS의 RSRP가 임계치를 초과하는 것은 동기 소스(120)가 동기 기준으로 선택되기 위한 필요 조건이며, PD2DSCH DMRS의 RSRP가 임계치를 초과한다고 하여 반드시 동기 소스(120)가 동기 기준으로 선택되는 것은 아니다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 동기 소스(120)가 D2D UE(110)의 동기 기준으로 선택되었다고 가정한다. 따라서, D2D UE(110)는 동기 소스(120)의 동기 타이밍을 기준으로 D2D 동작을 수행할 수 있다.
D2D UE(110)는 동기 소스(120)으로부터 D2DSS, PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS를 제1 D2D 자원을 통해서 수신한다(S1115).
D2D UE(110)는 수신된 PD2DSCH DMRS를 이용하여 PD2DSCH를 디코딩한다(S1020). 본 과정에서 PD2DSCH의 디코딩이 성공하였다고 가정한다.
D2D UE(110)는 동기 소스(120)으로부터 수신된 D2DSS 및 PD2DSCH를 이용하여 자신의 D2DSS 및 PD2DSCH를 제2 D2D 자원을 통해서 전송한다(S1125). 예컨대, D2D UE는 DSS로 동작할 수 있다. 디코딩(S1020)에 의해 PD2DSCH에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 성공하면, D2D UE(110)에 의해 전송되는 PD2DSCH의 시스템 정보 중 D2D 자원 인덱스 및 인-커버리지 지시자를 제외한 나머지 컨텐츠는 동기 소스(120)로부터 수신된 PD2DSCH과 동일하게 설정된다. 단, D2D UE(110)에 의해 전송되는 PD2DSCH의 시스템 정보 중 D2D 자원 인덱스(e.g., DFN) 및 인-커버리지 지시자는 D2D UE(110)을 기준으로 설정된다.
한편, 동기 소스(120)는 주기적으로 D2DSS, PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS를 전송한다. 예컨대, 동기 소스(120)는 D2DSS, PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS를 제3 D2D 자원을 통해서 전송한다(S1130).
D2D UE(110)는 동기 소스(120)으로부터의 D2DSS, PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS가 전송되는 제3 D2D 자원의 영역을 디코딩한다(S1135). 본 디코딩 과정에서는, PD2DSCH의 디코딩이 실패한 것으로 가정한다.
D2D UE(110)는 디코딩(S1335)에 의해 PD2DSCH에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 실패하면, 제3 D2D 자원에 선행하는 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보 또는 사전 설정된 정보을 이용하여 자신이 제4 D2D 자원에서 전송할 PD2DSCH를 설정한다.
이후, D2D UE(110)는 D2DSS, PD2DSCH 및 PD2DSCH DMRS를 제4 D2D 자원을 통해서 전송한다(S1140).
한편, 제3 D2D 자원에 선행하는 과거의 D2D 자원은 제4 D2D 자원을 기준으로 설정된 타임 윈도우 내에서 가장 최근에 디코딩이 성공한 것일 수 있다. 타임 윈도우의 최후 시점은, D2D UE(110)에 수신된 D2D 신호가 프로세싱되는데 소요되는 시간 길이에 기초하여 설정될 수 있다. 타임 윈도우의 최선 시점은, D2DSS 및 PD2DSCH가 전송되는 주기를 정수 배한 시간 길이에 기초하여 설정될 수 있다.
디코딩에 의해 PD2DSCH에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치를 초과하는 경우, D2D UE(110)에 의해 전송되는 D2DSS 및 PD2DSCH는 동기 기준이되는 동기 소스(120)에 독립적으로 설정될 수 있다. 동기 기준이 되는 동기 소스(120)에 독립적으로 설정된 D2DSS의 시퀀스는, 사전 정의된 D2D 동기 신호 시퀀스 세트에서 동기 소스(120)의 D2DSS의 시퀀스를 제외한 나머지 시퀀스들 중에서 선택될 수 있다.
사전 설정된 정보는, D2D UE(110)이 동기 소스(120)로부터 PD2DSCH에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 실패하였음을 선언하는 값을 포함할 수 있다.
한편, 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보는, PD2DSCH에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치보다 작을 때까지 이용될 수 있다. 또한, 사전 설정된 정보는, PD2DSCH에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치 이상인 경우에 이용될 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 장치 구성
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 전송 포인트 장치 및 수신 포인트 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도시된 전송 포인트 장치 및 수신 포인트 장치는 전술한 실시예들의 방법들을 수행할 수 있으며, 상술된 내용과 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
전송 포인트 장치 또는 수신 포인트 장치는 실시예에 따라서 기지국, 중계기, D2D UE, D2D 동기 소스 또는 D2D 동기 기준 UE로 동작할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신기(11), 송신기(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신기(11)는 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신기(12)는 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 12을 참조하면 본 발명에 따른 수신 포인트 장치(20)는, 수신기(21), 송신기(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신기(21)는 전송 포인트 장치로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신기(22)는 전송 포인트 장치로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 수신 포인트 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수신 포인트 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
수신 포인트 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 수신 포인트 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 수신 포인트 장치의 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.
또한, 도 12에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 수신 포인트 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
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 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 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.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (17)

  1. D2D(device to device) 동작을 지원하는 D2D 단말이 D2D 방송 채널을 전송하는 방법에 있어서,
    상기 D2D 단말의 동기 기준 소스로부터 제1 D2D 동기 신호 및 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 제1 D2D 자원의 영역을 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩 결과에 따라서 상기 D2D 단말의 제2 D2D 동기 신호 및 제2 D2D 방송 채널을 제2 D2D 자원에서 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 실패하면, 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보 또는 사전 설정된 정보을 이용하여 설정되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 상기 과거의 D2D 자원은 상기 제2 D2D 자원을 기준으로 설정된 타임 윈도우 내에서 가장 최근에 디코딩이 성공한 것인, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 타임 윈도우의 최후 시점은,
    상기 D2D 단말에 수신된 D2D 신호가 프로세싱되는데 소요되는 시간 길이에 기초하여 설정되는, 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 타임 윈도우의 최선 시점은,
    상기 제1 D2D 동기 신호 및 상기 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 주기를 정수 배한 시간 길이에 기초하여 설정되는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치를 초과하는 경우, 상기 제2 D2D 동기 신호 및 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 동기 기준 소스에 독립적으로 설정되는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 동기 기준 소스에 독립적으로 설정된 상기 제2 D2D 동기 신호의 시퀀스는,
    사전 정의된 D2D 동기 신호 시퀀스 세트에서 상기 제1 D2D 동기 신호의 시퀀스를 제외한 나머지 시퀀스들 중에서 선택되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 사전 설정된 정보는,
    상기 D2D 단말이 상기 동기 기준 소스로부터 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 상기 시스템 정보를 획득하는데 실패하였음을 선언하는 값을 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보는, 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치보다 작을 때까지 이용되고,
    상기 제2 D2D 방송 채널에 대하여 상기 사전 설정된 정보는, 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 상기 임계치 이상인 경우에 이용되는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널의 시스템 정보를 획득하는데 성공하면, 상기 제2 D2D 방송 채널의 시스템 정보 중 D2D 자원 인덱스 및 인-커버리지 지시자를 제외한 나머지 컨텐츠는 상기 제1 D2D 방송 채널과 동일하게 설정되고, 상기 D2D 자원 인덱스 및 상기 인-커버리지 지시자는 상기 D2D 단말을 기준으로 설정되는, 방법.
  10. D2D(device to device) 동작을 지원하는 D2D 단말에 있어서,
    상기 D2D 단말의 동기 기준 소스로부터 제1 D2D 동기 신호 및 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 제1 D2D 자원의 영역을 디코딩하는 프로세서; 및
    상기 디코딩 결과에 따라서 상기 D2D 단말의 제2 D2D 동기 신호 및 제2 D2D 방송 채널을 제2 D2D 자원에서 전송하는 송신기를 포함하되,
    상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 실패하면, 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보 또는 사전 설정된 정보을 이용하여 설정되는, D2D 단말.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 D2D 자원에 선행하는 상기 과거의 D2D 자원은 상기 제2 D2D 자원을 기준으로 설정된 타임 윈도우 내에서 가장 최근에 디코딩이 성공한 것인, D2D 단말.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 타임 윈도우의 최후 시점은,
    상기 D2D 단말에 수신된 D2D 신호가 프로세싱되는데 소요되는 시간 길이에 기초하여 설정되는, D2D 단말.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 타임 윈도우의 최선 시점은,
    상기 제1 D2D 동기 신호 및 상기 제1 D2D 방송 채널이 전송되는 주기를 정수 배한 시간 길이에 기초하여 설정되는, D2D 단말.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 디코딩에 의해 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치를 초과하는 경우, 상기 제2 D2D 동기 신호 및 상기 제2 D2D 방송 채널은 상기 동기 기준 소스에 독립적으로 설정되는, D2D 단말.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 동기 기준 소스에 독립적으로 설정된 상기 제2 D2D 동기 신호의 시퀀스는,
    사전 정의된 D2D 동기 신호 시퀀스 세트에서 상기 제1 D2D 동기 신호의 시퀀스를 제외한 나머지 시퀀스들 중에서 선택되는, D2D 단말.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 사전 설정된 정보는,
    상기 D2D 단말이 상기 동기 기준 소스로부터 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 상기 시스템 정보를 획득하는데 실패하였음을 선언하는 값을 포함하는, D2D 단말.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 과거의 D2D 자원에서 획득된 시스템 정보는, 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 임계치보다 작을 때까지 이용되고,
    상기 제2 D2D 방송 채널에 대하여 상기 사전 설정된 정보는, 상기 제1 D2D 방송 채널에 포함된 시스템 정보를 획득하는데 연속적으로 실패한 시간 길이 또는 회수가 상기 임계치 이상인 경우에 이용되는, D2D 단말.
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