KR101884354B1

KR101884354B1 - D2d 통신에서의 단말의 송신 자원 블록 풀의 결정 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR101884354B1
Application number: KR1020167032437A
Authority: KR
Inventors: 김영태; 서한별; 채혁진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2018-08-01
Also published as: US20180184400A1; JP6408127B2; EP3179663B1; US10251161B2; US10560923B2; US20200367206A1; KR20170005018A; JP6378420B2; EP3179664B1; US10750479B2; CN110740028B; US20170257846A1; EP3179663A4; EP3179664A4; CN106664182A; US10986611B2; JP2017532805A; CN110740028A; WO2016022000A1; US20200137724A1

Abstract

D2D(Device-to-Device) 통신에서 단말이 송신 자원 풀을 결정하기 위한 방법이 개시된다. 송신 자원 풀을 결정하기 위한 방법은, 자원 블록 풀 내의 자원 블록들을 인덱싱(indexing)하는 단계; 및 상기 인덱싱된 자원 블록들을 물리 자원 블록들에 맵핑하는 단계를 포함하고, 상기 인덱스된 자원 블록들은 자원 블록 인덱스들이 증가하는 순으로 정렬되고, 상기 자원 블록 풀은 D2D 신호들을 송신하기 위하여 이용되며, 상기 자원 블록 풀 설정에 대한 정보는 상위 계층 시그널링에 의하여 나타내어 질 수 있다.

Description

D2D 통신에서의 단말의 송신 자원 블록 풀의 결정 방법 및 이를 위한 장치 {METHOD FOR DETERMINING TRANSMISSION RESOURCE BLOCK POOL OF TERMINAL IN D2D COMMUNICATION, AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, D2D(Device to Device) 통신에서의 단말의 송신 자원 블록 풀의 결정 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

최근 스마트폰과 태블릿 PC가 보급되고 고용량 멀티미디어 통신이 활성화되면서 모바일 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로의 모바일 트래픽의 증가 추세가 해마다 약 2배 정도의 트래픽 증가가 예상된다. 이러한 모바일 트래픽의 대부분은 기지국을 통해 전송되고 있기 때문에 통신 서비스 사업자들은 당장 심각한 망 부하 문제에 직면해 있다. 이에 통신 사업자들은 증가하는 트래픽을 처리하기 위해 망 설비를 증가하고, 모바일 WiMAX, LTE(Long Term Evolution)와 같이 많은 양의 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 이동통신 표준을 서둘러 상용화해왔다. 하지만 앞으로 더욱 급증하게 될 트래픽의 양을 감당하기 위해서는 또 다른 해결책이 필요한 시점이다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 D2D(Device to Device) 통신이 연구되고 있다. D2D 통신은 기지국과 같은 기반 시설을 이용하지 않고 인접한 노드 사이에 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기술이다. D2D 통신 환경에서 휴대 단말 등 각 노드는 스스로 물리적으로 인접한 다른 단말을 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽을 전송한다. 이처럼 D2D 통신은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있기 때문에 4G 이후의 차세대 이동통신 기술의 요소 기술로써 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 3GPP(3rd generation partnership project)나 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등의 표준 단체는 LTE-A(LTE-Advanced)나 Wi-Fi에 기반하여 D2D 통신 표준 제정을 추진하고 있다.

D2D 통신은 이동통신 시스템의 성능을 높이는데 기여할 뿐만 아니라 새로운 통신 서비스를 창출할 것으로도 기대된다. 또한 인접성 기반의 소셜 네트워크 서비스나 네트워크 게임 등의 서비스를 지원할 수 있다. D2D 링크를 릴레이로 활용하여 음영지역 단말의 연결성 문제를 해결할 수도 있다. 이처럼 D2D 기술은 다양한 분야에서 새로운 서비스를 제공해 줄 것으로 예상된다.

한편, 적외선 통신, ZigBee, RFID(radio frequency identification)와 이에 기반한 NFC(near field communications) 등의 기기 간 통신 기술은 이미 널리 사용되고 있다. 하지만 이 기술들은 굉장히 제한적인 거리(1m 내외) 내에서 특수한 목적의 통신만을 지원하기 때문에 엄밀하게는 기지국의 트래픽을 분산시키는 D2D 통신 기술로 분류하기 어렵다.

한편, D2D 통신에서 링크 신뢰성(link reliability)을 높이기 위하여, 주파수 호핑(frequency hopping)이 이용될 수 있다. 그러나, D2D 통신에서의 주파수 호핑의 수행 방법에 대하여는 구체적으로 제안된 바가 없다.

본 발명의 기술적 과제는 D2D 통신에서의 주파수 호핑을 수행을 통한 자원 블록을 결정하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 불연속한 D2D 자원 풀 상에서의 주파수 호핑을 수행하기 위한 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 일 실시형태로서, 일 실시예에 따른 D2D(Device-to-Device) 통신에서의 단말의 송신 자원 블록 풀(resource block pool)의 결정 방법은, 자원 블록 풀 내의 자원 블록들을 인덱싱(indexing)하는 단계; 및 상기 인덱싱된 자원 블록들을 물리 자원 블록들에 맵핑하는 단계를 포함하고, 상기 인덱스된 자원 블록들은 자원 블록 인덱스들이 증가하는 순으로 정렬되고, 상기 자원 블록 풀은 D2D 신호들을 송신하기 위하여 이용되며, 상기 자원 블록 풀 설정에 대한 정보는 상위 계층 시그널링에 의하여 나타내어질 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 D2D(Device-to-Device) 통신에서 송신 자원 블록 풀(resource block pool)을 결정하도록 구성된 단말은, 무선 주파수 유닛; 및 상기 무선 주파수 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 자원 블록 풀 내의 자원 블록들을 인덱싱(indexing)하도록 더 구성되고, 상기 인덱스된 자원 블록들은 자원 블록 인덱스들이 증가하는 순으로 정렬되고, 상기 자원 블록 풀은 D2D 신호들을 송신하기 위하여 이용되며, 상기 자원 블록 풀 설정에 대한 정보는 상위 계층 시그널링에 의하여 나타내어질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 종래 LTE 타입 1/2 PUSCH 호핑을 이용하여 D2D 주파수 호핑을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 서로 상이한 주파수 자원들 간에 주파수 호핑을 수행하여 개선된 주파수 다이버시티(diversity)를 획득할 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 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템에서의 기지국 및 단말의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 7은 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 정상 CP에 대한 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 확장 CP에 대한 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.
도 9는 주기적 CSI-RS 송신 방식의 일 예시이다.
도 10은 비주기적 CSI-RS 송신 방식의 일 예시이다.
도 11은 간략화된 D2D 통신 네트워크를 도시한다.
도 12는 일 예시에 따른 자원 유닛의 구성을 도시한다.
도 13은 일 예시에 따른 주기적인 SA 자원 풀을 도시한다.
도 14는 타입 1 PUSCH 호핑의 일 예시이다.
도 15는 타입 2 PUSCH 호핑의 일 예시이다.
도 16은 일 예시에 따른 D2D 자원 풀을 도시한다.

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 수도 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수도 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수도 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수도 있다.

본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 명세서에서 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.

본 명세서에서 ‘기지국(BS: Base Station)’은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, ‘단말(Terminal)’은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 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, 하향 링크에서 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.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.

무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)(D2D 단말을 포함)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(170), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SUMIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.

하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.

심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기(125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.

송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.

단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.

또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서(150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.

심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.

단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.

기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.

단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.

프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.

한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.

단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.

본 명세서에서 단말의 프로세서(155)와 기지국의 프로세서(180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능을 제외하고, 신호 및 데이터를 처리하는 동작을 수행하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서(155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서(155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.

LTE/LTE-A 자원 구조/채널

도 2를 참조하여 하향링크 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. 특히, 도 2의 (a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 FDD(Frequecy Division Duplex)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 TDD(Time Division Duplex)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.

도 2의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×T_s)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×T_s)의 길이를 가진다. 여기에서, T_s 는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(TTI: transmission time interval)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.

도 2의 (b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), 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 관계없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 설정(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD(Frequency Division Duplex) 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.

표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 설정(configuration)을 예시한 것이다.

DL-UL configuration	Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity	Subframe number
DL-UL configuration	Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	5ms	D	S	U	U	U	D	S	U	U	U
1	5ms	D	S	U	U	D	D	S	U	U	D
2	5ms	D	S	U	D	D	D	S	U	D	D
3	10ms	D	S	U	U	U	D	D	D	D	D
4	10ms	D	S	U	U	D	D	D	D	D	D
5	10ms	D	S	U	D	D	D	D	D	D	D
6	5ms	D	S	U	U	U	D	S	U	U	D

표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 설정(configuration)을 예시한 것이다.

Special subframe configuration	Normal cyclic prefix in downlink			Extended cyclic prefix in downlink
	DwPTS	UpPTS		DwPTS	UpPTS
		Normal cyclic prefix in uplink	Extended cyclic prefix in uplink		Normal cyclic prefix in uplink	Extended cyclic prefix in uplink
0	6592·T_s	2192·T_s	2560·T_s	7680·T_s	2192·T_s	2560·T_s
1	19760·T_s			20480·T_s
2	21952·T_s			23040·T_s
3	24144·T_s			25600·T_s
4	26336·T_s			7680·T_s	4384·T_s	5120·T_s
5	6592·T_s	4384·T_s	5120·T_s	20480·T_s
6	19760·T_s			23040·T_s
7	21952·T_s			-	-	-
8	24144·T_s			-	-	-

상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 7개의 OFDM 심볼들을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12개의 부반송파들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼들을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원 블록은 12×7 자원 요소들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞부분의 최대 3개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(PDSCH: Physical Downlink Shared CHannel)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크제어채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(PCFICH: Physical Control Format Indicator CHannel), 물리하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control CHannel), 물리HARQ지시자채널(PHICH: Physical Hybrid automatic repeat request Indicator CHannel) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative ACK) 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(DCI: Downlink Control Information)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PD-SCH 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(CCE: Control Channel Element)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(CRC: Cyclic Redundancy Check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(RNTI: Radio Network Temporary Identifier)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, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블(random access preamble)의 전송에 대한 응답인 임의접속응답(random access response)을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control CHannel)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared CHannel)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.

다중 안테나 시스템

다중 안테나(Multiple-Input and Multiple-Output, MIMO) 기술은, 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 다중안테나 기술은 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있기 때문에 이동 통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 이른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 관심을 모으고 있다.

도 6의 (a)는 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 전송 안테나의 수를 N_T개로, 수신 안테나의 수를 N_R개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적으로 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서 전송률(transmission rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시키는 것이 가능하다. 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송률은 이론적으로 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송률(R0)에 하기의 수학식 1의 증가율(R_i)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.

예를 들어, 4개의 전송 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 대하여 이론상 4배의 전송률을 획득할 수 있다. 이와 같은 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90년대 중반에 증명된 이후 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위하여 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 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, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.

다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 3(a)에 도시된 바와 같이 N_T개의 전송 안테나와 N_R개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 전송 신호에 대해 살펴보면, N_T개의 전송 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 N_T개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.

한편, 각각의 전송 정보

에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을

라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.

또한,

를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.

한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터

에 가중치 행렬 W 가 적용되어 실제 전송되는 N_T 개의 전송신호(transmitted signal)

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호

는 벡터 x 를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서

는 i 번째 전송안테나와 j 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.

N_R개의 수신안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호

을 벡터로 나타내면 하기의 수학식 6과 같다.

한편, 다중 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링 하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 전송 안테나 j 로부터 수신 안테나 i 를 거치는 채널을 h_ij 로 표시하기로 한다. 여기서, h_ij 의 인덱스의 순서는 수신 안테나 인덱스가 먼저, 전송안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 벡터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 벡터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 도 6의 (b)는 N_T개의 전송 안테나에서 수신 안테나 i 로의 채널을 도시한 도면이다.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 총 N_T개의 전송 안테나로부터 수신안테나 i 로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.

또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 N_T개의 전송 안테나로부터 N_R 개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 하기의 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.

실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H 를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해지게 되므로, N_R개의 수신안테나 각각에 더해지는 백색잡음

을 벡터로 표현하면 하기의 수학식 9와 같다.

상기 수학식들을 이용하여 구한 수신신호는 하기의 수학식 10과 같다.

한편, 채널 상황을 나타내는 채널 행렬 H 의 행과 열의 수는 전송안테나와 수신 안테나의 개수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H 에서 행의 수는 수신 안테나의 개수(N_R)과 동일하고, 열의 수는 전송 안테나의 개수(N_T)와 동일하다. 즉, 채널 행렬 H는 N_R× N_T 행렬로 표시될 수 있다. 일반적으로, 행렬의 랭크는 서로 독립적인 행의 수와 열의 수 중에서 더 작은 수에 의해 정의된다. 그러므로, 행렬의 랭크는 행렬의 행의 수나 열의 수보다 더 큰 값을 가질 수 없다. 채널 행렬 H 의 랭크는 다음의 수학식 11에 의해 표현될 수 있다.

다중 안테나 시스템의 운영(operation)을 위해 사용되는 다중 안테나 송수신 기법(scheme)은 FSTD(frequency switched transmit diversity), SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), TSTD(time switched transmit diversity) 등이 사용될 수 있다. 랭크 2 이상에서는 공간 다중화(Spatial Multiplexing; SM), GCDD(Generalized Cyclic Delay Diversity), S-VAP(Selective Virtual Antenna Permutation) 등이 사용될 수 있다.

FSTD는 각 다중 안테나로 전송되는 신호마다 서로 다른 주파수의 부반송파를 할당함으로써 다이버시티 이득을 얻는 방식이다. SFBC는 공간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 효율적으로 적용하여 해당 차원에서의 다이버시티 이득과 다중 사용자 스케줄링 이득까지 모두 확보할 수 있는 기법이다. STBC는 공간 영역과 시간 영역에서 선택성을 적용하는 기법이다. CDD는 각 송신안테나간의 경로 지연을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 기법이다. TSTD는 다중 안테나로 전송되는 신호를 시간으로 구분하는 기법이다. 공간 다중화는 안테나별로 서로 다른 데이터를 전송하여 전송률을 높이는 기법이다. GCDD는 시간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 적용하는 기법이다. S-VAP는 단일 프리코딩 행렬을 사용하는 기법으로, 공간 다이버시티 또는 공간 다중화에서 다중 코드워드를 안테나 간에 섞어주는 MCW(Multi Codeword) S-VAP와 단일 코드워드를 사용하는 SCW(Single Codeword) S-VAP가 있다.

참조신호수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power)

RSRP는 측정되는 주파수 대역폭 내의 셀-특정 참조신호(CRS: Cell-specific RS)를 나르는(carry) 자원 요소의 전력의 선형 평균으로 정의된다. 단말은 특정 자원 요소 상에 매핑되어 전송되는 셀-특정 참조신호(CRS)를 검출하여 RSRP를 결정할 수 있다. RSRP 계산에는 기본적으로 안테나 포트 0 에 대한 셀-특정 참조신호(R0)가 사용될 수 있으며, 단말이 안테나 포트 1 에 대한 셀-특정 참조신호(R1)를 신뢰성 있게 검출할 수 있다면 R0 에 추가적으로 R1을 사용하여 RSRP를 결정할 수 있다. 셀-특정 참조신호에 대한 구체적인 내용은 표준문서(예를 들어, 3GPP TS36.211)를 참조할 수 있다.

LTE 반송파 수신신호강도지시자(RSSI: Received Signal Strength Indicator)

RSSI는, 단말에 의하여 관측된 측정 대역 내의 공동-채널 서빙(serving) 및 비-서빙 셀, 인접 채널 간섭 및 열 잡음을 등을 포함하는 모든 소스로부터의 총 수신 광대역 전력으로서 정의될 수 있다. RSSI는 후술하는 참조신호수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality)에 대한 입력으로서 이용될 수 있다.

참조신호수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality)

RSRQ는 셀-특정 신호 품질 특성을 제공하기 위한 것으로서, RSRP와 유사하나, RSRQ는 각 셀들의 신호 품질에 따라서 서로 상이한 LTE 후보 셀들의 순위를 매기는 것에 주로 이용될 수 있다. 예를 들어, RSRP 측정이 안정적인 이동성 결정을 수행하기에 충분하지 않은 정보를 제공하는 경우에, RSRQ 측정치가 핸드오버(handover) 및 셀 재선택 결정을 위한 입력으로서 이용될 수 있다 RSRQ는 RSRP에 측정되는 주파수 대역폭 내의 자원블록의 개수(N)를 승산한 값을 'LTE 반송파 RSSI (LTE carrier RSSI)'로 나눈 값으로 정의된다 (즉, RSRQ = N × RSRP / (E-UTRA carrier RSSI)). 분자 (N × RSRP) 와 분모(E-UTRA carrier RSSI) 는 동일한 자원 블록 세트에 대해서 측정된다. RSRP가 원하는 신호 강도의 표시자인 반면, RSRQ는 RSSI에 포함된 간섭 레벨을 고려함으로써 신호 강도와 간섭의 조합된 효과를 효과적인 방법으로 보고할 수 있도록 할 수 있다.

참조 신호 (RS: Reference Signal)

이동 통신 시스템에서 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 또한, 수신측에서 왜곡된 신호를 보정하기 위하여는 수신측이 채널 정보를 알아야 한다. 따라서, 채널 정보를 알아내기 위하여, 송신측은 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 송신하고, 수신측은 수신된 신호의 왜곡 정도에 따라서 채널의 정보를 알아내는 방법이 주로 사용된다. 이 경우, 송신측과 수신측이 모두 알고 있는 신호를 파일럿 신호(pilot signal) 또는 참조신호(Reference Signal, RS)라고 한다. 또한, 다중안테나(MIMO) 기술이 적용된 무선 통신에 있어서, 각 송신 안테나 별로 별도의 참조신호가 존재한다.

이동통신 시스템에 있어서, 참조신호는 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위한 참조신호로 분류 될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 참조신호는 단말이 하향링크로의 채널 정보를 획득하는데에 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되고, 특정 서브프레임에서 하향링크 데이터를 수신하는 않는 단말도 해당 참조신호를 수신하고 측정할 수 있어야 한다. 또한, 채널 정보 획득을 위한 참조신호는 핸드오버(handover)를 위한 채널 상태 측정을 위하여도 이용될 수 있다. 데이터 복조를 위한 참조신호는 기지국이 하향링크 데이터를 보낼 때에 하향링크 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 참조신호를 수신함으로써 채널 추정을 수행하고 데이터를 복조할 수 있다. 복조를 위한 참조신호는 데이터가 송신되는 영역에서 송신된다.

LTE 시스템에서는 유니캐스트(unicast) 서비스를 위하여 두 가지 종류의 하향링크 참조신호가 정의된다. 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 등의 측정을 위한 공동 참조신호(Common RS, CRS)와 데이터 복조를 위하여 사용되는 단말-특정 참조신호. LTE 시스템에서, 단말-특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 이용되며 CRS는 채널 정보 회득 및 데이터 복조 모두를 위하여 이용될 수 있다. CRS는 셀-특정 신호로서, 광대역의 경우 매 서브프레임마다 송신될 수 있다.

LTE-A(LTE-Advanced)에 있어서, 최대 8개의 송신 안테나를 지원할 수 있는 참조신호가 요구된다. LTE 시스템과의 역방향 호환성(backward-compatibility)을 유지하면서 8개의 송신 안테나를 지원하기 위하여, LTE에서 정의된 CRS가 전 대역으로 매 서브프레임마다 전송되는 시간-주파수 영역에서 추가적으로 8개의 송신 안테나에 대한 참조신호가 정의될 필요가 있다. 그러나, LTE-A 시스템에서 종래의 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 안테나에 대한 참조신호를 추가하면, 참조신호로 인한 오버헤드(overhead)가 지나치게 증가한다. 따라서, LTE-A에서는 MCS(Modulation and Coding Scheme), PMI(Precoding Matrix Indicator) 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 참조신호로서, 채널상태정보-참조신호(Channel State Information-RS, CSI-RS)와 데이터 복조를 위한 복호-참조신호(DM-RS)가 도입되었다. 기존의 CRS가 채널 측정, 핸드 오버 등의 측정과 동시에 데이터 복조에 이용되는 것과는 달리, CSI-RS는 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 송신된다. 따라서, CSI-RS는 매 서브프레임마다 전송되지 않을 수도 있다. CSI-RS로 인한 오버헤드를 감소시키기 위하여, CSI-RS는 시간 영역 상에서 간헐적으로 송신되며, 데이터 복조를 위하여는 해당 단말에 대한 DM-RS가 송신된다. 따라서, 특정 단말의 DM-RS는 해당 단말이 스케쥴링된 영역, 즉 특정 단말이 데이터를 수신하는 시간-주파수 영역에서만 송신된다.

도 7 및 도 8은 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다. 특히 도 7은 일반(normal) 순환 전치(Cyclic Prefix)인 경우를 도시하며, 도 8은 확장(extended) 순환 전치인 경우를 도시한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 격자에 기재된 0 내지 3은 안테나 포트 0 내지 3 각각에 대응하여 채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS(Common Reference Signal)를 의미하며, 상기 셀 특정 참조 신호인 CRS는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다.

또한, 격자에 기재된 'D'는 단말 특정 RS인 하향링크 DM-RS(Demodulation-RS)를 의미하고, DM-RS는 데이터 영역 즉, PDSCH를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS인 DM-RS의 존재 여부를 시그널링 받는다. 도 7 및 도 8은 안테나 포트 5에 대응하는 DM-RS를 예시하며, 3GPP 표준문서 36.211에서는 안테나 포트 7 내지 14, 즉 총 8개의 안테나 포트에 대한 DM-RS 역시 정의하고 있다.

예를 들어, 자원 블록으로의 참조신호 맵핑규칙은 하기의 수학식들에 따를 수 있다.

CRS의 경우, 하기의 수학식 12에 따라 참조신호가 맵핑될 수 있다.

또한, DRS(Dedicated RS)는 하기의 수학식 13에 따라 참조신호가 맵핑될 수 있다.

수학식 12 및 13에서 k는 부반송파 인덱스를 p는 안테나 포트를 나타낸다. 또한, N_DL ^RB은 하향링크에 할당된 자원 볼록의 개수를, n_s는 슬롯 인덱스를 N_ID ^cell은 셀 ID를 나타낸다.

LTE-A 시스템에서, 기지국은 모든 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 송신한다. 상술한 바와 같이, CSI-RS는 시간 영역 상에서 간헐적으로 송신될 수 있다. 예를 들어, CSI-RS 는 한 서브프레임의 정수 배의 주기를 가지고 주기적으로 송신 되거나, 특정 송신 패턴으로 송신될 수 있다. 이 경우, CSI-RS가 송신되는 주기/패턴은 기지국이 설정할 수 있다. CSI-RS를 이용하여 채널을 측정하기 위하여 단말은 자신이 속한 셀의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS 송신 서브프레임 인덱스, 송신 서프레임 내의 CSI-RS 자원요소 시간-주파수 위치, 및 CSI-RS 시퀀스 등의 정보를 알아야 한다.

LTE-A 시스템에 있어서, 서로 다른 안테나 포트의 CSI-RS 송신을 위하여 사용되는 자원은 서로 직교(orthogonal)한다. 한 기지국이 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 송신할 때, 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 다른 자원요소에 맵핌함으로써, 주파수분할다중화(FDM)/시분할다중화(TDM) 방식으로 이들 자원들이 서로 직교성을 갖도록 할당할 수 있다. 또한, 기지국은 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 직교하는 코드를 이용하여 맵핑하여 코드분할 다중화 방식으로 CSI-RS를 송신할 수 있다.

도 9는 주기적 CSI-RS 송신 방식의 일 예시이다. 도 9에서, CSI-RS는 10ms 의 주기로 송신되며, 오프셋은 3이다. 여러 셀들의 CSI-RS가 서로 고르게 분포할 수 있도록, 오프셋 값은 기지국마다 각각 다른 값을 가질 수도 있다. 10ms의 주기로 CSI-RS 송신되는 경우, 기지국이 가질 수 잇는 오프셋은 0 내지 9의 10개의 값이다. 오프셋은 특정 주기를 갖는 기지국이 CSI-RS 송신을 시작하는 서브프레임의 인덱스 값을 나타낸다. 기지국이 CSI-RS의 주기와 오프셋을 값을 알려주면, 단말은 해당 값을 이용하여 해당 위치에서 기지국의 CSI-RS를 측정하여 CQI/PMI/RI 등의 정보를 기지국에 보고한다. CSI-RS에 연관된 정보들은 모두 셀-특정 정보이다.

도 10은 비주기적 CSI-RS 송신 방식의 예시이다. 도 10에서, 기지국은 서브프레임 인덱스 3, 4에서 CSI-RS를 송신한다. 송신 패턴은 10개의 서브프레임으로 구성되며, 각각의 서브프레임에서의 CSI-RS 송신 여부가 비트 인디케이터(bit indicator)에 의하여 지정될 수 있다.

일반적으로, 기지국이 단말에게 CSI-RS 설정을 알려주는 방법으로 두가지 방법이 고려된다.

먼저, 기지국은 CSI-RS 설정 정보를 기지국이 단말들에게 브로드캐스팅(broadcasting)하는 DBCH 시그널링(Dynamic Broadcast CHannel)을 이용하여 CSI-RS 설정을 송신할 수 있다. LTE 시스템에서 시스템 정보에 대한 내용을 단말에 알려주기 위하여 BCH(Broadcasting CHannel)이 이용된다. 그러나, 정보의 양이 많아서 BCH에 의하여 모두 송신할 수 없는 경우, 정보는 일반 데이터와 같은 방식으로 송신되고 데이터의 PDCCH를 특정 단말 ID가 아닌 SI-RNTI(System Information RNTI)가 CRC 마스킹되어 송신된다. 이 경우, 실제 시스템 정보는 일반 유니캐스트 데이터와 같이 PDSCH 영역에서 송신된다. 셀 내의 모든 단말은 SI-RNTI를 이용하여 PDCCH를 디코딩 한 후 해당 PDCCH가 인디케이팅하는 PDSCH를 디코딩하여 시스템 정보를 획득할 수 있다. 이와 같은 방식의 브로드캐스팅 방식은 일반적인 브로드캐스팅 방식인 PBCH(Physical BCH)와 구분되어 DBCH로 호칭되기도 한다. LTE 시스템에서 브로드캐스팅되는 시스템 정보는, PBCH에 송신되는 MIB(Master Information Block)와 PDSCH에서 일반 유니캐스트 데이터와 다중화되어 송신되는 SIB(System Information Block)이다. LTE-A에서 새로이 도입된 SIB9. SIB10 등을 이용하여 CSI-RS 설정이 송신될 수 있다.

또한, RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 이용하여 기지국이 단말로 CSI-RS 관련 정보를 송신할 수 있다. 단말이 초기 액세스나 핸등오버를 통하여 기지국과 연결을 확립하는 과정에서 기지국은 단말에게 RRC 시그널링을 이용하여 CSI-RS 설정을 송신할 수 있다. 또한, 기지국은 CSI-RS 측정에 기반한 피드백을 요구하는 RRC 시그널링 메시지를 통하여 단말에게 CSI-RS 설정 정보를 송신할 수도 있다.

이하에서 단말이 단말 간 직접 통신(device to device communication(이하, D2D 통신 또는 D2D 직접 통신 등으로 호칭될 수 있다)을 수행하는 다양한 실시 양상에 대해 살펴보기로 한다. D2D 통신을 설명함에 있어서, 상세한 설명을 위해 3GPP LTE/LTE-A를 예를 들어 설명하지만, D2D 통신은 다른 통신 시스템(IEEE 802.16, WiMAX 등)에서도 적용되어 사용될 수도 있다.

D2D 통신 타입

D2D 통신은 네트워크의 제어를 통해 D2D 통신을 수행하는지 여부에 따라, 네트워크 협력 D2D 통신 타입(Network coordinated D2D communication) 및 자율 D2D 통신 타입(Autonomous D2D communication)으로 구분될 수 있다. 네트워크 협력 D2D 통신 타입은 다시 네트워크의 개입 정도에 따라 D2D가 데이터만 전송하는 타입(데이터 only in D2D)과 네트워크가 접속 제어만을 수행하는 타입(Connection control only in network)으로 구분될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 D2D가 데이터만 전송하는 타입을 '네트워크 집중형 D2D 통신 타입'으로, 네트워크가 접속 제어만을 수행하는 타입을 '분산형 D2D 통신 타입' 이라 호칭하기로 한다.

네트워크 집중형 D2D 통신 타입에서는 D2D 단말 간에 데이터만 서로 교환하고, D2D 단말들 사이의 접속 제어(connection control) 및 무선 자원 할당(grant message)은 네트워크에 의해 수행된다. D2D 단말들은 네트워크에 의해 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터 송수신 또는 특정 제어 정보를 송수신할 수 있다. 예를 들어, D2D 단말 간의 데이터 수신에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백이나, 채널상태정보(Channel State Information, CSI)는 D2D 단말 간에 직접 교환되는 것이 아니라 네트워크를 통해서 다른 D2D 단말로 전송될 수 있다. 구체적으로, 네트워크가 D2D 단말 사이의 D2D 링크를 설정하고, 설정된 D2D 링크에 무선 자원을 할당하면, 전송 D2D 단말 및 수신 D2D 단말은 할당된 무선 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다. 즉, 네트워크 집중형 D2D 통신 타입에서, D2D 단말들 사이의 D2D 통신은 네트워크에 의해 제어되며, D2D 단말들은 네트워크에 의해 할당된 무선 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다.

분산형 D2D 통신 타입에서의 네트워크는 네트워크 집중형 D2D 통신 타입에서의 네트워크보다 한정적인 역할을 수행하게 된다. 분산형 D2D 통신 타입에서 네트워크는 D2D 단말들 사이의 접속 제어를 수행하나, D2D 단말들 사이의 무선 자원 할당(grant message)은 네트워크의 도움 없이 D2D 단말들이 스스로 경쟁을 통해 점유할 수 있다. 예를 들어, D2D 단말 간의 데이터 수신에 대한 D2D 단말 간의 데이터 수신에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백이나, 채널 상태 정보는 네트워크를 경유하지 않고 D2D 단말간 직접 교환될 수 있다.

상술한 예에서와 같이, D2D 통신은 네트워크의 D2D 통신 개입 정도에 따라 네트워크 집중형 D2D 통신 타입 및 분산형 D2D 통신 타입으로 분류될 수 있다. 이때, 네트워크 집중형 D2D 통신 타입 및 분산형 D2D 통신 타입의 공통된 특징은 네트워크에 의해 D2D 접속 제어가 수행될 수 있다는 점이다.

구체적으로, 네트워크 협력 D2D 통신 타입에서의 네트워크는, D2D 통신을 수행하고자 하는 D2D 단말 사이에 D2D 링크를 설정함으로써, D2D 단말 간 연결(connection)을 구축할 수 있다. D2D 단말 사이에 D2D 링크를 설정함에 있어서, 네트워크는 설정된 D2D 링크에 피지컬(physical) D2D 링크 아이디(Link Identifier, LID)를 부여할 수 있다. 피지컬 D2D 링크 아이디는 복수의 D2D 단말 사이에 복수의 D2D 링크가 존재하는 경우, 각각을 식별하기 위한 식별자(Identifier)로 사용될 수 있다.

자율 D2D 통신 타입에서는 네트워크 집중형 및 분산형 D2D 통신 타입에서와는 달리 네트워크의 도움 없이 D2D 단말들이 자유롭게 D2D 통신을 수행할 수 있다. 즉, 자율 D2D 통신 타입에서는 네트워크 집중형 및 분산형 D2D 통신에서와 달리, 접속 제어 및 무선 자원의 점유 등을 D2D 단말이 스스로 수행하게 된다. 필요한 경우, 네트워크는 D2D 단말로 해당 셀에서 사용할 수 있는 D2D 채널 정보를 제공할 수도 있다.

D2D 통신 링크의 설정

본 명세서에 설명의 편의를 위해, 단말 간 직접 통신인 D2D 통신을 수행하거나 수행할 수있는 할 수 있는 단말을 D2D 단말이라 호칭하기로 한다. 또한, 이하의 설명에서, “단말(UE)”은 D2D 단말을 지칭하는 것일 수 있다. 송신단과 수신단을 구분할 필요가 있을 경우, D2D 통신시 D2D 링크에 부여된 무선 자원을 이용하여 다른 D2D 단말로 데이터를 송신하는 혹은 송신하고자 하는 D2D 단말을 송신 D2D 단말이라 호칭하고, 송신 D2D 단말로부터 데이터를 수신하는 혹은 수신하고자 하는 단말을 수신 D2D 단말이라 호칭하기로 한다. 전송 D2D 단말로부터 데이터를 수신하는 혹은 수신하고자 하는 수신 D2D 단말이 복수개인 경우, 복수개의 수신 D2D 단말은 '제 1 내지 N' 의 첨두어를 통해 구분될 수도 있다. 나아가, 설명의 편의를 위해, 이하에서는 D2D 단말 사이의 접속 제어나 D2D 링크로의 무선 자원을 할당하기 위한 기지국, D2D 서버 및 접속/세션 관리 서버 등 네트워크 단의 임의의 노드를 '네트워크' 라 호칭하기로 한다.

D2D 통신을 수행하는 D2D 단말은 D2D 통신을 통하여 다른 D2D 단말에게 데이터를 송신하기 위해서 데이터를 송수신할 수 있는 주변에 위치한 D2D 단말들의 존재를 미리 확인할 필요가 있으며, 이를 위해 D2D 피어 탐색(D2D peer discovery)을 수행한다. D2D 단말은 탐색 구간(discovery interval) 내에서 D2D 탐색을 수행하며 모든 D2D 단말은 탐색 구간을 공유할 수도 있다. D2D 단말은 탐색 구간 내에서 탐색 영역의 논리 채널(logical channel)들을 모니터링하여 다른 D2D 단말들이 송신하는 D2D 탐색 신호를 수신할 수 있다. 다른 D2D 단말의 송신 신호를 수신한 D2D 단말들은 수신 신호를 이용하여 인접한 D2D 단말의 리스트를 작성한다. 또한, 탐색 구간 내에서 자신의 정보(즉, 식별자)를 방송하고, 다른 D2D 단말들은 이 방송된 D2D 탐색 신호를 수신함으로써 해당 D2D 단말이 D2D 통신을 수행할 수 있는 범위 내에 존재한다는 것을 알 수 있다.

D2D 탐색을 위한 정보 방송은 주기적으로 수행될 수도 있다. 또한, 이러한 방송 타이밍은 프로토콜에 의해 미리 결정되어 D2D 단말들에 알려질 수도 있다. 또한, D2D 단말은 탐색 구간의 일부 동안에 신호를 송신/방송할 수 있으며, 각각의 D2D 단말은 다른 D2D 단말에 의해 잠재적으로 송신되는 신호들을 D2D 탐색 구간의 나머지에서 모니터링 할 수도 있다.

예를 들어, D2D 탐색 신호는 비콘 신호(beacon signal)일 수도 있다. 또한, D2D 탐색 구간들은 다수의 심볼들(예를 들어, OFDM 심볼들)을 포함할 수 있다. D2D 단말은 D2D 탐색 구간 내의 적어도 하나의 심볼을 선택하여 D2D 탐색 신호를 송신/방송할 수도 있다. 또한, D2D 단말은 D2D 단말에 의하여 선택된 심볼에 있는 하나의 톤(tone)에 대응하는 신호를 전송할 수도 있다.

D2D 단말들이 D2D 탐색 과정을 통해 서로를 발견한 이후에, D2D 단말들은 접속(connection) 수립 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 제1기기(102) 및 제2기기(106)는 접속 과정을 통해 서로 링크될 수 있다. 이후에, 제1기기(102)는 D2D 링크(108)를 이용하여 제2기기(106)로 트래픽을 전송할 수 있다. 제2기기(106)는 또한 D2D 링크(108)를 이용하여 제1기기(102)로 트래픽을 전송할 수 있다.

도 11은 간략화된 D2D 통신 네트워크를 도시한다.

도 11에서 D2D 통신을 지원하는 단말들(UE1 및 UE2) 사이의 D2D 통신이 수행된다. 일반적으로, 단말(User Equipment, UE)은 사용자의 단말을 의미하지만 eNB(evolved Node B)와 같은 네트워크 장비가 단말들 사이(UE 1 및 UE2)의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는, eNB 또한 일종의 단말로 간주될 수도 있다.

UE1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 유닛(resource unit)을 선택하고 해당 자원 유닛을 사용하여 D2D 신호를 송신하도록 동작할 수 있다. 이에 대한 수신 단말인 UE2는 UE1이 신호를 전송할 수 있는 자원 풀을 설정(configure)받고 해당 풀내에서 UE1의 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우, 자원 풀은 해당 기지국이 알려줄 수 있다. 또한, 예를 들어, UE1이 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는, 다른 단말이 자원 풀을 UE1에게 알려주거나 UE1은 미리 결정된 자원에 기초하여 자원 풀을 결정할 수도 있다. 일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 유닛들로 구성되며 각 단말은 하나 혹은 복수의 자원 유닛들을 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다.

도 12는 일 예시에 따른 자원 유닛의 구성을 도시한다.

도 12에서, 세로축은 주파수 자원을 가로축은 시간 자원을 의미한다. 또한, 무선 자원은 시간 축 상에서 N_T개로 분할되어 N_T개의 서브프레임들을 구성한다. 또한, 하나의 서브프레임 상에서 주파수 자원은 N_F개로 분할되는바, 하나의 서브프레임은 N_T개의 심볼들을 포함할 수 있다. 따라서, 총 N_F*N_T개의 자원 유닛들이 자원 풀로서 구성될 수도 있다.

유닛 번호 0에 할당된 D2D 송신 자원(Unit #0)이 N_T개의 서브프레임 마다 반복되는바, 도 12의 실시예에서, 자원 폴은 N_T개의 서브프레임을 주기로 반복될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 특정 자원 유닛은 주기적으로 반복하여 나타날 수도 있다. 또한, 시간 차원이나 주파수 차원에 있어서의 다양성(diversity) 효과를 얻기 위하여, 하나의 논리적 자원 유닛이 맵핑되는 물리적 자원 유닛의 인덱스(index)가 기설정된 패턴에 따라서 변화될 수도 있다. 예를 들어, 논리적 자원 유닛은 실제 물리적 자원 유닛 상에서 기설정된 패턴에 따라서 시간 및/또는 주파수 축 상에서 호핑(hopping)될 수도 있다. 도 12에서, 자원 풀이란, D2D 신호를 송신하고자 하는 단말이 신호의 송신에 사용할 수 있는 자원 유닛의 집합을 의미할 수 있다.

상술한 자원 풀은 여려 타입으로 세분화될 수도 있다. 예를 들어, 자원 풀은 각 자원 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐츠(content)에 따라서 구분될 수도 있다. 예를 들어, D2D 신호의 컨텐츠는 아래의 설명과 같이 분류될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 자원 풀이 설정될 수도 있다.

-스케쥴링 할당(Scheduling Assignment, SA): SA(또는 SA 정보)는 각 송신 단말이 후속하는 D2D 데이터 채널의 전송을 위하여 이용하는 자원의 위치, 그 외의 데이터 채널의 복조를 위하여 필요한 변조 및 부호화 방법(Modulation and Coding Scheme, MCS) 및/또는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송 방식을 포함할 수 있다. 또한, SA 정보는 각 송신 단말이 데이터를 송신하고자 하는 목적(target) 단말의 식별자(User Equipment Identifier)를 포함할 수도 있다. SA 정보를 포함하는 신호는 동일 자원 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 다중화(multiplex)되어 전송될 수도 있으며, 이 경우, SA 자원 풀은 스케쥴링 할당이 D2D 데이터와 함께 다중화되어 전송되는 자원 풀을 의미할 수도 있다.

-D2D 데이터 채널: D2D 데이터 채널은 스케쥴링 할당을 통하여 지정된 자원을 이용하여 송신 단말이 사용자 데이터를 송신하는데 이용하는 자원의 풀을 의미할 수 있다. 만약, 동일 자원 유닛 상에서 D2D 자원 데이터와 함께 스케쥴링 할당이 다중화되어 전송될 수 있는 경우, D2D 데이터 채널을 위한 자원 풀에서는 스케쥴링 할당 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송될 수도 있다. 즉, SA 자원 풀 내의 개별 자원 유닛 상에서, 스케쥴링 할당 정보를 전송하기 위한 자원 요소(element)가 D2D 데이터 채널의 자원 풀 상에서 D2D 데이터의 전송을 위하여 이용될 수도 있다.

-탐색 메시지(Discovery Message): 탐색 메시지 자원 풀은 송신 단말이 자신의 ID(Identifier) 등의 정보를 전송하여 인접한 단말들로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 탐색 메시지를 전송하기 위한 자원 풀을 의미할 수 있다.

상술한 바와 같이, D2D 자원 풀은 D2D 신호의 컨텐츠에 따라서 분류될 수도 있다. 그러나, D2D 신호의 컨텐츠가 동일하다고 하더라도, D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 서로 상이한 지원 풀이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 탐색 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지, 또는 수신 시점에서 일정한 선행 타이밍(timing advance)을 적용하여 송신되는지)이나 자원 할당 방식(예를 들어, 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 단말에게 지정해주는지 또는 개별 송신 단말이 자원 풀 내에서 자체적으로 개별 신호의 전송 자원을 선택하는지), 또는 신호 포맷(예를 들어, 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수 또는 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수)에 따라서 서로 상이한 자원 풀로 구분될 수도 있다.

상술한 바와 같이, D2D 통신을 이용하여 데이터를 송신하고자 하는 단말은 먼저, SA 자원 풀 중에서 적절한 자원을 선택하여 자신의 스케쥴링 할당(SA) 정보를 전송할 수 있다. 또한, 예를 들어, SA 자원 풀의 선택 기준으로는 다른 단말의 SA 정보의 전송을 위하여 이용되지 않는 자원 및/또는 다른 단말의 SA 정보의 전송에 후행하는 서브프레임에서 데이터 전송이 없을 것으로 예상되는 자원과 연동된 SA 자원이 SA 자원 풀로서 선택될 수도 있다. 또한, 단말은 간섭 수준이 낮을 것으로 예상되는 데이터 자원과 연동된 SA 자원을 선택할 수도 있다. 또한, SA 정보는 브로드캐스팅(Broadcasting)될 수도 있다. 따라서, D2D 통신 시스템 내의 단말들이 브로드캐스팅된 SA 정보를 수신할 수도 있다. 이하의 설명에서, “전송” 또는 “송신”은 “브로드캐스팅”으로 대체될 수도 있다.

도 13은 일 예시에 따른 주기적인 SA 자원 풀을 도시한다.

예를 들어, SA 자원 풀은 일련의 D2D 데이터 채널 자원 풀에 선행하여 나타날 수도 있다. 단말은 먼저 SA 정보의 검출을 시도하고, 해당 단말이 수신할 필요가 있는 데이터의 존재가 발견되면 자신과 연동된 데이터 자원에서 데이터의 수신을 시도할 수 있다. 예를 들어, 자원 풀은, 도 13에 도시된 바와 같이, 선행하는 SA 자원 풀과 후행하는 데이터 채널 자원 풀로 구성될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, SA 자원 풀이 주기적으로 나타날 수도 있다. 이하의 설명에서, SA 자원 풀이 나타나는 주기는 SA 주기(period)로서 호칭될 수 있다.

PUSCH 주파수 호핑(frequency hopping)

이하에서는, 현재 LTE 통신 시스템의 상향링크에서 이용되는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 주파수 호핑(frequency hopping)에 대하여 설명한다.

LTE/LTE-A 시스템에서 이용되는 PUSCH 호핑은 타입 1 PUSCH 호핑과 타입 2 PUSCH 호핑으로 구분될 수 있다. 타입 1 PUSCH 호핑은 상향링크 승인(uplink grant) DCI(Downlink Control Information)에 의하여 지시되는 호핑 비트(bit)에 따라서 호핑 대역폭의 1/4, -1/4 또는 1/2 호핑 중 하나로 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, PUSCH 자원 할당(Resource Allocation, RA)을 위한 서브프레임 i의 첫 번째 슬롯의 가장 낮은 인덱스 물리자원블록(Physical Resource Block, PRB)은

이며,

는 상향링크 승인으로부터 획득될 수 있다. 첫 번째 슬롯의 가장 낮은 PRB 인덱스가 결정되면 다음의 수학식 14 및 표 3에 의하여 서브프레임 i의 두 번째 슬롯에서 가장 낮은 PRB 인덱스인

의 위치가 결정될 수 있다.

수학식 14에서

은 PUSCH 호핑 오프셋(pusch-HoppingOffset)으로서, 상위계층으로부터 제공된다.

가 홀수인 경우,

이고,

가 짝수인 경우,

이다. 또한, 표 3에서

은 PUSCH 자원 블록의 개수로서 주파수 호핑의 대역폭을 의미할 수 있다.

상위 계층으로부터 제공되는 호핑 모드(hopping-mode)에 의하여 PUSCH 주파수 호핑이 “인터-서브프레임(inter-subframe)” 또는 “인트라 및 인터-서브프레임(intra and inter-subframe)”인지 결정될 수 있다. 호핑 모드(hopping mode)가 인터-서브프레임 모드(inter-subframe mode)인 경우, CURRENT_TX_NB 값이 짝수이면 PUSCH 자원 할당은 상술한 첫 번째 슬롯의 자원 할당을 따르고, CURRENT_TX_NB 값이 홀수이면 PUSCH 자원 할당은 상술한 두 번째 슬롯의 자원 할당을 따른다. CURRENT_TX_NB는 상위 계층 시그널링으로써 송신 블록(transport block)의 전송 횟수를 나타낸다.

도 14는 타입 1 PUSCH 호핑의 일 예시이다.

도 14에서 호핑 비트는 01 값을 갖는다. 따라서,

는

이다. 수학식 14를 참조하여, 첫 번째 슬롯의 가장 낮은 PRB 숫자로부터 -1/4 호핑 대역폭(

)만큼 호핑된, 두 번째 슬롯의 PRB 숫자

가 계산될 수 있다.

타입 2 PUSCH 호핑은 부대역(sub-band)에 기초한 호핑으로서, 하기의 수학식 15에 의하여 결정될 수 있다. 하기의 수학식 15로부터 슬롯

에서의 PRB 숫자가 계산될 수 있다.

위 수학식 15에서,

는 상위계층 시그널링에 의하여 제공되는 부대역(subband)의 개수이고,

는 스케쥴링 승인(scheduling grant)으로부터 획득될 수 있다.

한편, 각 부대역의 자원 블록의 수

는 다음 수학식 16으로부터 계산될 수 있다.

N_RB ^UL는 상향링크 자원 블록의 개수이다.

또한, 호핑 함수

는 아래의 수학식 17과 같다.

또한, 미러링 함수

는 아래의 수학식 18과 같다.

수학식 18에서, CURRENT_TX_NB는 송신 블록(transport block)의 전송 횟수를 나타낸다.

는 의사-랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)이다.

는 프레임 구조 타입1의 경우

으로 초기화되고, 프레임 구조 타입 2의 경우 각 프레임의 시작에서

으로 초기화된다.

는 3GPP TS 36.211의 7.2절로부터 참조될 수 있다.

타입 2 PUSCH 호핑은 호핑 함수

에 의하여 부대역 단위의 호핑이 수행되는 동시에 미러링(mirroring)이 수행된다. 미러링은 부대역 내에서 이용되는 자원의 순서를 뒤집는 방식으로 적용된다. 수학식 17에 기재된 바와 같이, 호핑 함수는 의사-랜덤 시퀀스

에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서 의사-랜덤 시퀀스

는 셀 ID의 함수이며 미러링 패턴 또한 셀 ID의 함수이다. 따라서, 동일한 셀 내의 모든 단말들은 동일한 호핑 패턴을 갖는다. 즉, 타입 2 PUSCH 호핑에는 셀-특정 미러링이 적용될 수 있다.

도 15는 타입 2 호핑의 일 예시이다.

도 15에서, 서브밴드의 개수

는 4인 경우의 타입 2 PUSCH 호핑이 도시된다. 도 15의 (a)에서, 가상자원블록(601)을 기준으로, 첫 번째 슬롯의 경우 1 부대역만큼, 두 번째 슬롯의 경우 2 부대역만큼 호핑이 수행된다. 또한, 도 15의 (b)에서, 두 번째 슬롯에 미러링이 적용된다.

D2D 통신에 있어서도, 주파수 다이버시티(diversity)를 획득하기 위하여, 송신 자원 블록의 결정에 있어서 주파수 호핑이 적용될 수 있다. 그러나, D2D 통신에 상술한 LTE/LTE-A의 PUSCH 주파수 호핑 패턴이 적용될 경우, 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다. 현재 D2D 통신에서는 인터-서브프레임 호핑만을 사용하기 때문에, 상술한 LTE 타입 1 PUSCH 호핑 패턴을 이용할 경우, CURRENT_TX_NB에 의하여 호핑 패턴이 결정되는 것이 수정될 필요가 있다. 예를 들어, CURRENT_TX_NB 값은 서브프레임 값으로 대체될 수도 있다. 예를 들어, 짝수 서브프레임은 LTE 타입 1 PUSCH 호핑의 첫 번째 슬롯의 호핑 패턴을 따르고, 홀수 서브프레임은 LTE 타입 1 PUSCH 호핑의 두번째 슬롯의 호핑 패턴을 따를 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이, D2D 자원 풀(resource pool)이 설정될 수 있으며, 설정된 D2D 자원 풀 내에서 주파수 호핑이 수행될 경우, 주파수 호핑의 대역폭과(

) 주파수 호핑의 오프셋(

또는

)수정될 필요가 있다. 이하의 설명에 있어서, D2D 자원 풀은 자원 블록 풀을 의미할 수 있다.

<실시예 1>

D2D 통신에서 자원 풀(주파수 풀)이 설정되어 있을 때, 설정된 자원 풀 내에서 D2D 신호들이 주파수 호핑될 수 있도록, 상술한 LTE PUSCH 주파수 호핑의 수식들을 변경할 수 있다. 예를 들어, D2D 통신에서 LTE 타입 1 PUSCH 호핑 패턴 또는 LTE 타입 2 PUSCH 호핑 패턴이 적용되는 경우, 주파수 호핑의 대역폭은 연속된 주파수 대역을 갖는 D2D 자원 풀의 시작점 PRB로부터 해당 D2D 자원 풀의 끝점 PRB까지로 설정될 수 있다. 또한, 예를 들어, 주파수 호핑 오프셋은 연속된 주파수 대역폭을 갖는 D2D 자원 풀의 시작점의 PRB의 숫자 값의 2배로 설정될 수 있다.

예를 들어, 이하의 설명에 있어서, D2D 자원 풀(예를 들어, 연속된 주파수 대역을 갖는 D2D 자원 풀)의 가장 작은 PRB 숫자는

라고 정의되고, D2D 자원 풀의 가장 큰 PRB 숫자는

라고 정의될 수 있다.

<실시예 1-1>

LTE 타입 1 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 호핑 대역폭

는

으로 정의될 수 있다.

<실시예 1-2>

LTE 타입 1 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 호핑 오프셋

는

으로 정의될 수 있다.

<실시예 1-3>

LTE 타입 2 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 상술한 수학식 16은 하기의 수학식 19로 대체될 수 있다.

위 수학식 19에서

는

로 정의될 수 있다.

<실시예 1-4>

LTE 타입 2 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 호핑 오프셋

은

으로 정의될 수 있다.

<실시예 1-5>

LTE 타입 2 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 수학식 15의

는

로 대체될 수 있다.

도 16은 일 예시에 따른 D2D 자원 풀을 도시한다.

여러 개의 D2D 자원 풀이 일정 시간 동안 주파수 도메인 상에서 함께 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 2개의 D2D 자원 풀이 존재할 수도 있다. 2 개의 자원 풀은 시간 범위 C(time range C)에서 서로 겹치게 된다. 이 경우, 자원 풀 A(resource pool A)와 자원 풀 B(resource pool B)가 자신의 자원 풀 내에서만 주파수 호핑을 수행하는 경우, 상술한 실시예 1 내지 실시예 1-5에 따라서 주파수 호핑이 수행될 수도 있다. 그러나, 더 높은 주파수 다이버시티(diversity)를 획득하기 위하여, 자원 풀 내의 데이터들이 서로 다른 자원 풀로 옮겨지면서 호핑될 수도 있다. 예를 들어, 도 16에서 자원 풀 A 내의 데이터가 매 서브프레임 마다 자원 풀 A와 자원 B 사이에서 호핑될 수도 있다.

<실시예 2>

이하의 실시예에서 자원 풀 상호간의 주파수 호핑이 설명된다. 이하의 설명에서 특정 시간 범위 내에서 2 이상의 자원 풀이 서로 겹쳐진다. 서로 겹쳐지는 자원 풀 중에서 상호간에 주파수 호핑이 수행되는 자원 풀(또는 주파수 풀)의 개수를

이라고 한다.

개의 자원 풀은 서로 연속된 주파수 자원으로 이루어지지 않았을 수도 있다.

개의 자원 풀은 각각 독립된 자원 풀로 구성될 수도 있다. 또한,

개의 자원 풀은 주파수 도메인 상에서 연속되지 않은 주파수 자원으로 구성된 하나의 자원 풀의 부분으로서 각각의 부분은 연속된 주파수 자원을 갖는 것일 수도 있다.

<실시예 2-1>

상호간에 주파수 호핑이 수행되는

개의 자원 풀들은 미리 정의되거나, RRC(Radio Resource Control) 시그널링에 의하여 단말에 알려질 수도 있다.

개의 자원 풀들 중 가장 작은 크기의 주파수 대역을 갖는 자원 풀의 대역의 크기가

로 정의될 수 있다. 이 경우

개의 자원 풀들 사이에서,

만큼의 주파수 대역만 주파수 호핑이 적용될 수도 있다. 이러한 제한은, 예를 들어, 더 큰 크기의 주파수 대역에 대하여 주파수 호핑이 적용되는 경우, 호핑되는 데이터의 주파수 대역이 일부 자원 풀(예를 들어,

크기의 주파수 대역을 갖는 자원 풀)의 주파수 대역을 초과하는 것을 방지하기 위함이다.

<실시예 2-2>

상호간에 주파수 호핑이 수행되는

개의 자원 풀들은 각각의 자원 풀의 시작점 PRB의 인덱스가 작은 것으로부터 정렬될 수 있다. 예를 들어, 시작점 PRB의 인덱스가 작은 자원 풀로부터 각각 자원 풀 1, 자원 풀 2, … , 자원 풀

-1으로 인덱싱될 수도 있다. 각각의 자원 풀 i(i는 0, 1, 2, … ,

-1)에서 호핑될 데이터는 다음 서브프레임에서 자원 풀

으로 호핑될 수 있다. 여기서

은 상위계층 시그널링 또는 DCI를 통하여 단말에 알려지거나, 미리 설정될 수도 있다. 한편, 호핑될 데이터는 상술한 CURRENT_TX_NB 값에 따라서 호핑될 수도 있다.

또한, 다른 자원 풀로 호핑된 데이터들에 대하여, 호핑된 자원 풀 내에서 미러링이 적용될 수도 있다. 또한, 다른 자원 풀로 호핑된 데이터들에 대하여 실시예 1 내지 1-5와 관련하여 상술한 수정된 LTE 타입 1/2 PUSCH 호핑이 적용될 수도 있다.

<실시예 2-3>

상호간에 주파수 호핑이 수행되는

개의 자원 풀들은 각각의 시작점 PRB의 인덱스가 작은 것부터 큰 순서대로 정렬될 수도 있다. 시작점 PRB의 인덱스가 작은 것으로부터 각각의 자원 풀은 자원 풀 1, 자원 풀 2, … , 자원 풀

-1으로 인덱싱(또는 재인덱싱(re-indexing))될 수도 있다. D2D 자원 풀 내의 PRB들에 자원 풀 0으로부터 연속된 번호를 갖는 자원 풀들로 이어지는 가상의 PRB 인덱스(또는 번호)가 부여될 수 있다. 예를 들어, PRB 인덱스 0, 1은 상향링크 신호 전송을 위하여 이용되고, PRB 인덱스 2, 3, 4에 D2D 자원 풀 0에 이용되고, PRB 인덱스 5, 6, 7은 상향링크 신호를 전송하기 위하여 이용되고, PRB 인덱스 8, 9, 10은 D2D 자원 풀 1에 이용될 수도 있다. 따라서, 연속되는 번호의 D2D 자원 풀 0 및 D2D 자원 풀 1은 PRB 인덱스 2, 3, 4, 8, 9, 10을 포함한다. 이 경우, PRB 인덱스 2, 3, 4, 8, 9, 10에 대하여 가상의 PRB 번호(인덱스)인 0, 1, 2, 3, 4, 5각 각각 부여될 수 있다. 따라서, D2D 자원 풀 0에서 가상의 PRB 번호가 시작되고, D2D 자원 풀 사이에서 연속된 가상의 PRB 번호가 부여될 수 있다. 즉, 즉 D2D 자원 풀들의 자원 블록들은 자원 풀 내에서 자원 블록의 숫자가 증가하는 순서대로 정렬될 수 있다.

예를 들어, 가상의 PRB 번호

는

에 따라서 번호가 수정될 수도 있다. 여기서

는 상호간에 주파수 호핑이 수행되는

개의 자원 풀들의 각 주파수 대역의 총합이며,

은 호핑이 수행되는 자원 블록의 단위이다.

은 호핑이 수행되는

개의 자원 풀 각각의 주파수 대역폭의 최대값 또는 최소값으로 설정될 수도 있다. 또한,

은 상위 계층 시그널링이나 DCI를 통하여 단말에 제공되거나 사전에 결정된 값일 수도 있다.

상술한 바에 따라서 수정된 가상의 PRB 번호들은 실제 PRB 번호들과 맵핑된다. 예를 들어, PRB 인덱스 0, 1은 상향링크 신호 전송을 위하여 이용되고, PRB 인덱스 2, 3, 4에 D2D 자원 풀 0에 이용되고, PRB 인덱스 5, 6, 7은 상향링 신호를 전송하기 위하여 이용되고, PRB 인덱스 8, 9, 10은 D2D 자원 풀 1에 이용될 수도 있다. 이 경우, PRB 인덱스 2, 3, 4, 8, 9, 10에 대하여 가상의 PRB 번호(인덱스)인 0, 1, 2, 3, 4, 5각 각각 부여될 수 있다. 그 후, 가상의 PRB 번호들은 상술한 바에 따라 수정된 가상 PRB 번호

0, 1, 2, 3, 4, 5로 수정될 수 있다. 수정된 가상 PRB 번호

0, 1, 2, 3, 4, 5는 각각 실제 PRB 번호 2, 3, 4, 8, 9, 10과 맵핑될 수 있다.

<실시예 2-4>

상술한 실시예 2-1 내지 2-3에 있어서, 예를 들어, D2D 자원 풀이 2개 있는 경우, 또는 1개의 D2D 자원 풀이 연속된 주파수를 갖는 2 개의 자원 영역으로 구성된 경우에 대하여 설명한다. 2 개의 자원 풀(또는 2 개의 자원 영역) 내에서만 주파수 호핑을 수행하는 경우, 상술한 LTE 타입 1/2 PUSCH 호핑 패턴을 하기의 실시예 2-4-1 내지 2-4-5와 같이 수정하여 적용할 수 있다. 하기의 설명에 있어서, 2개의 D2D 자원 풀(또는 2 개의 자원 영역)의 시작점 PRB 인덱스 중 작은 값을

라고 정의하고, 큰 값을

라고 정의한다.

<실시예 2-4-1>

LTE 타입 1 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 호핑 대역폭

는

으로 정의될 수 있다.

<실시예 2-4-2>

LTE 타입 1 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 호핑 오프셋

는

으로 정의될 수 있다.

<실시예 2-4-3>

LTE 타입 1 PUSCH 호핑 패턴에 있어서,

를

또는

으로 정의할 수 있다.

<실시예 2-4-4>

LTE 타입 2 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 수학식 16은 아래의 수학식 20으로 대체될 수 있다.

수학식 20에서

는

이다.

<실시예 2-4-5>

LTE 타입 2 PUSCH 호핑 패턴에 있어서, 호핑 오프셋

은

으로 정의될 수 있다.

<실시예 2-5>

D2D 자원 풀로만 구성된 가상의 자원 공간을 생성하고, 가상의 자원 공간 내에서 수정된 LTE 타입 1/2 PUSCH 호핑이 수행된 뒤, 다시 물리 자원 공간으로 맵핑될 수도 있다. 예를 들어, 상호간에 주파수 호핑이 수행되는

개의 자원 풀들 각각의 시작점 PRB의 인덱스가 작은 것부터 큰 순서대로 정렬될 수도 있다. 시작점 PRB의 인덱스가 작은 것으로부터 각각의 자원 풀은 자원 풀 1, 자원 풀 2, … , 자원 풀

-1으로 인덱싱될 수도 있다. D2D 자원 풀 내의 PRB들에 자원 풀 0으로부터 연속된 번호를 갖는 자원 풀들로 이어지는 가상의 PRB 인덱스(또는 번호)가 부여될 수 있다. 예를 들어, PRB 인덱스 0, 1은 상향링크 신호 전송을 위하여 이용되고, PRB 인덱스 2, 3, 4에 D2D 자원 풀 0에 이용되고, PRB 인덱스 5, 6, 7은 상향링크 신호를 전송하기 위하여 이용되고, PRB 인덱스 8, 9, 10은 D2D 자원 풀 1에 이용될 수도 있다. 따라서, 연속되는 번호의 D2D 자원 풀 0 및 D2D 자원 풀 1은 PRB 인덱스 2, 3, 4, 8, 9, 10을 포함한다. 이 경우, PRB 인덱스 2, 3, 4, 8, 9, 10에 대하여 가상의 PRB 번호(인덱스)인 0, 1, 2, 3, 4, 5각 각각 부여될 수 있다. 따라서, D2D 자원 풀 0에서 가상의 PRB 번호가 시작되고, D2D 자원 풀 사이에서 연속된 가상의 PRB 번호가 부여될 수 있다.

이 경우, 상술한 LTE 타입 1 PUSCH 호핑의 수학식으로부터

및

으로 수정하여 LTE 타입 1 PUSCH 호핑이 사용될 수 있다.

는 상호간에 주파수 호핑이 수행되는

개의 자원 풀들의 각 주파수 대역의 총합이다.

또한, 상술한 LTE 타입2 PUSCH 호핑의 수학식 16을 하기의 수학식 21로 대체하고,

및

으로 수정하여, LTE 타입 2 PUSCH 호핑이 사용될 수도 있다.

상술한 바와 같이 수정된 가상의 PRB 번호들은 다시 실제의 PRB 번호와 맵핑될 수 있다. 예를 들어, PRB 인덱스 0, 1은 상향링크 신호 전송을 위하여 이용되고, PRB 인덱스 2, 3, 4에 D2D 자원 풀 0에 이용되고, PRB 인덱스 5, 6, 7은 상향링크 신호를 전송하기 위하여 이용되고, PRB 인덱스 8, 9, 10은 D2D 자원 풀 1에 이용될 수도 있다. 이 경우, 실제 PRB 인덱스 2, 3, 4, 8, 9, 10에 부여된 가상의 PRB 번호 0, 1, 2, 3, 4, 5는 위 수정된 LTE 타입 1/2 PUSCH 호핑에 따라서 호핑되어 수정된 가상의 PRB 번호로 변환될 수 있다. 또한, 수정된 가상의 PRB 번호 0, 1, 2, 3, 4, 5는 실제 PRB 번호 2, 3, 4, 8, 9, 10과 각각 맵핑될 수 있다.

<실시예 3>

한편, D2D 통신에서 주파수 호핑 규칙을 따를 때, 호핑된 송신 데이터가 자원 풀을 벗어날 수도 있다. 이 경우, 주파수 호핑에 의하여 자원 풀을 벗어난 송신 데이터는 누락(drop)될 수도 있다. 즉, 송신 데이터는 해당 주파수 자원 상에서만 송신될 수도 있다.

또한, D2D 통신에서 주파수 호핑 규칙을 따라 호핑된 데이터가 연속된 주파수 자원 상에서 전송될 수 없는 경우에도 해당 데이터는 누락(drop)될 수도 있다. 즉, 데이터는 연속된 주파수 자원 상에서 전송되도록 설정될 수 있다. 다시 말해서, D2D 통신에서의 단말의 데이터의 송신은 연속된 주파수 자원(즉, 연속된 PRB) 상에서만 발생할 수도 있다.

예를 들어, PRB 인덱스 0, 1은 상향링크 신호 전송을 위하여 이용되고, PRB 인덱스 2, 3, 4에 D2D 자원 풀 0에 이용되고, PRB 인덱스 5, 6, 7은 상향링크 신호를 전송하기 위하여 이용되고, PRB 인덱스 8, 9, 10은 D2D 자원 풀 1에 이용될 수도 있다. 이 경우, PRB 인덱스 2, 3, 4의 데이터는 D2D 자원 풀 0 내에서만 전송될 수도 있다. 즉, 호핑된 PRB 인덱스 2, 3, 4의 데이터가 실제 PRB 인덱스 5, 6, 7에 맵핑된 경우, 해당 데이터의 전송이 누락될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

상술한 바와 같은 D2D(Device-to-Device) 통신에서의 단말의 송신 자원 블록 풀의 결정 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

D2D(Device-to-Device) 통신에서의 단말의 송신 자원 블록 풀(resource block pool)의 결정 방법으로서,
자원 블록 풀 내의 자원 블록들을 인덱싱(indexing)하는 단계; 및
상기 인덱싱된 자원 블록들을 물리 자원 블록들에 맵핑하는 단계를 포함하고,
상기 인덱스된 자원 블록들은 자원 블록 인덱스들이 증가하는 순으로 정렬되고,
상기 자원 블록 풀 내에서, D2D 신호들을 송신하기 위한 자원의 수는 2n의 배수 관계를 가지고, 상기 n은 정수이며,
상기 자원 블록 풀 설정에 대한 정보는, 상기 자원 블록 풀의 첫 번째 물리 자원 블록에 대한 정보 및 상기 자원 블록 풀의 마지막 물리 자원 블록에 대한 정보를 포함하며, 상위 계층 시그널링에 의하여 나타내어지는, 송신 자원 블록 풀의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 정렬된 자원 블록들 각각은 0, 1, … , N-1에 의하여 인덱싱되고, N은 상기 자원 블록 풀 내의 자원 블록들의 개수인, 송신 자원 블록 풀의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 상위 계층 시그널링은 RRC(Radio Resource Control) 시그널링인, 송신 자원 블록 풀의 결정 방법.
삭제
제 4 항에 있어서,
상기 2 개의 자원 블록 영역들 중 하나의 자원 블록 영역의 자원 블록들은 나머지 자원 블록 영역의 자원 블록들과 연속하지 않는, 송신 자원 블록 풀의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 인덱싱된 자원 블록들은 기설정된 호핑 패턴(hopping pattern)에 따라서 상기 물리 자원 블록들로 맵핑된, 송신 자원 블록 풀의 결정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 기설정된 호핑 패턴은 LTE(Long Term Evolution) 타입 1 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 호핑 또는 LTE 타입 2 PUSCH 호핑을 따르는, 송신 자원 블록 풀의 결정 방법.
D2D(Device-to-Device) 통신에서의 송신 자원 블록 풀(resource block pool)의 결정하도록 구성된 단말로서,
무선 주파수 유닛; 및 상기 무선 주파수 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 자원 블록 풀 내의 자원 블록들을 인덱싱(indexing)하도록 더 구성되고,
상기 인덱스된 자원 블록들은 자원 블록 인덱스들이 증가하는 순으로 정렬되고,
상기 자원 블록 풀 내에서, D2D 신호들을 송신하기 위한 자원의 수는 2n의 배수 관계를 가지고, 상기 n은 정수이며,
상기 자원 블록 풀 설정에 대한 정보는, 상기 자원 블록 풀의 첫 번째 물리 자원 블록에 대한 정보 및 상기 자원 블록 풀의 마지막 물리 자원 블록에 대한 정보를 포함하며, 상위 계층 시그널링에 의하여 나타내어지는, 단말.
제 8 항에 있어서,
상기 자원 블록들 각각은 0, 1, … , N-1에 의하여 인덱싱되고, N은 상기 자원 블록 풀 내의 자원 블록들의 개수인, 단말.
제 8 항에 있어서,
상기 상위 계층 시그널링은 RRC(Radio Resource Control) 시그널링인, 단말.
삭제
제 8 항에 있어서,
상기 자원 블록 풀은 복수의 자원 블록 영역을 포함하고, 상기 복수의 자원 블록 영역에 포함된 자원 블록들은 다른 자원 블록 영역의 자원 블록들과 연속하지 않는, 단말.
제 8 항에 있어서,
상기 인덱싱된 자원 블록들은 기설정된 호핑 패턴(hopping pattern)에 따라서 물리 자원 블록들에 맵핑된, 단말.
제 13 항에 있어서,
상기 기설정된 호핑 패턴은 LTE(Long Term Evolution) 타입 1 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 호핑 또는 LTE 타입 2 PUSCH 호핑을 따르는, 단말.