KR101895946B1

KR101895946B1 - 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말의 신호 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101895946B1
Application number: KR1020167036589A
Authority: KR
Inventors: 채혁진; 서한별; 김영태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2018-09-07
Also published as: CN106464478A; EP3157189A4; EP3157189A1; WO2015194830A1; CA2951129A1; US10153890B2; JP2017525222A; KR20170016887A; CA2951129C; JP6427207B2; US20170134146A1; CN106464478B; EP3157189B1

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 D2D(Device to Device) 단말이 D2D 신호를 전송하는 방법에 있어서, 서브프레임에서 D2D 신호를 전송할 시간-주파수 자원 영역을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 시간-주파수 자원 영역을 통해 D2D 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 D2D 신호를 전송할 서브프레임 내 주파수 자원 영역은 제1 주파수 자원 영역 및 제2 주파수 자원 영역을 포함하고, 상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 위치는 독립된 파라미터에 의해 결정되고, 상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 크기는 공통된 파라미터에 의해 결정되는, D2D 신호 전송 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말의 신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNAL OF DEVICE TO DEVICE TERMINAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 장치 대 장치 통신에서 신호 송수신 방법 및 장치에 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; UE)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(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.

D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다. 또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 D2D 통신에서 신호 전송을 위한 자원 설정 및 이에 관한 시그널링을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 일 실시예는, 무선통신시스템에서 D2D(Device to Device) 단말 장치에 있어서, 수신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 서브프레임에서 D2D 신호를 전송할 시간-주파수 자원 영역을 결정하고, 상기 결정된 시간-주파수 자원 영역을 통해 D2D 신호를 전송하며, 상기 D2D 신호를 전송할 서브프레임 내 주파수 자원 영역은 제1 주파수 자원 영역 및 제2 주파수 자원 영역을 포함하고, 상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 위치는 독립된 파라미터에 의해 결정되고, 상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 크기는 공통된 파라미터에 의해 결정되는, D2D 단말 장치이다.

상기 독립된 파라미터는 Start PRB index 및 End PRB index이며 상기 공통된 파라미터는 PRB 개수일 수 있다.

상기 Start PRB index 보다 크거나 같고 Start PRB index + PRB 개수보다 작은 인덱스를 갖는 PRB는 상기 제1 주파수 자원 영역에 포함되고, 상기 End PRB index - PRB 개수보다 크고 End PRB index 보다 작은 인덱스를 갖는 PRB는 상기 제2 주파수 자원 영역에 포함될 수 있다.

상기 Start PRB index, End PRB index 및 PRB 개수는 상위계층 시그널링을 통해 수신된 것일 수 있다.

상기 D2D 신호는 디스커버리 신호일 수 있다.

상기 시간-주파수 자원 영역은 최대 1024 라디오 프레임동안 사용될 수 있다.

상기 시간-주파수 자원 영역에 관한 설정의 최대 주기는 1024 라디오 프레임일 수 있다.

상기 D2D 신호는 D2D 데이터 신호일 수 있다.

상기 단말에게는 D2D 전송 모드 2가 설정된 것일 수 있다.

상기 D2D 신호는 D2D 제어 신호일 수 있다.

상기 단말이 이웃 셀의 자원 위치에 관한 지시를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 단말은 상기 이웃 셀의 D2D 신호를 전송할 시간-주파수 자원 영역이 상기 지시된 시점을 기준으로 소정 윈도 내에 존재하는 것으로 가정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 자원 설정 및 시그널링 방법에 의하면 시그널링 오버헤드와 주파수 다이버시티, 그리고 자원 할당의 공평성 측면에서 모두 이득을 취할 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 동기 신호의 릴레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 통신환경을 예시한 도면이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 주파수 자원 영역의 설정 및 시그널링을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 의한 시간 자원 영역의 시그널링, 이웃 셀 동기 신호의 수신 및 이를 통한 이웃 셀 자원 구성의 획득을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 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(N^DL)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.

D2D 단말의 동기 획득

이하에서는 상술한 설명 및 기존 LTE/LTE-A 시스템에 기초하여, D2D 통신에서 단말간 동기 획득에 대해 설명한다. OFDM 시스템에서는 시간/주파수 동기가 맞지 않을 경우 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)로 인해 OFDM 신호에서 서로 다른 단말 간에 멀티플렉싱이 불가능질 수 있다. 동기를 맞추기 위해 D2D 단말들이 직접 동기 신호를 송수신하여 모든 단말이 개별적으로 동기를 맞추는 것은 비효율적이다. 따라서, D2D와 같은 분산 노드 시스템에서는 특정 노드가 대표 동기 신호를 전송해주고 나머지 UE들이 이에 동기를 맞출 수 있다. 다시 말해, D2D 신호 송수신을 위해 일부 노드들이 (이때 노드는 eNB, UE, SRN(synchronization reference node 또는 synchronization source로 불릴 수도 있다) 일 수도 있다.) 동기 소스는 주기적으로 D2D 동기 신호(D2DSS, D2D Synchronization Signal)를 전송하고, 나머지 단말들이 이에 동기를 맞추어 신호를 송수신하는 방식이 사용될 수 있다.

D2DSS의 전송 주기는 40ms 보다 작지 않으며, 서브프레임에서 하나 이상의 심볼이 D2DSS의 전송에서 사용될 수 있다.

D2D 동기신호에는 프라이머리 동기 신호(PD2DSS(Primary D2DSS 또는 PSSS(Primary Sidelink synchronization signal)), 세컨더리 동기 신호(SD2DSS(Secondary D2DSS 또는 SSSS(Secondary Sidelink synchronization signal))가 있을 수 있다. PD2DSS는 소정 길이의 자도프 추 시퀀스(Zadoff-chu sequence) 또는 PSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. SD2DSS는 M-시퀀스 또는 SSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다.

D2D 단말이 D2D 동기 소스를 선택함에 있어서, 동일한 우선순위 기준이 적용되어야 한다. 커버리지 밖 상황에서 단말은 모든 수신된 D2DSS의 신호 강도가 미리 설정된 값 이하인 경우 동기 소스가 될 수 있다. 그리고, 커버리지 안 상황에서 단말은 eNB에 의해 동기 소스로 설정될 수 있다. 만약 단말들이 eNB로부터 동기를 맞출 경우, 동기 소스는 eNB일 수 있고, D2DSS는 PSS/SSS일 수 있다. eNB로부터 유도된 동기 소스의 D2DSS는 eNB로부터 유도되지 않은 동기 소스의 D2DSS와 상이할 수 있다.

PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)는 D2D 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보(예를 들어, D2DSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL 구성, 리소스 풀 관련 정보, D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류 등)가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. PD2DSCH는 D2DSS와 동일한 서브프레임 상에서 또는 후행하는 서브프레임 상에서 전송될 수 있다.

D2DSS는 특정 시퀀스 형태일 수 있고, PD2DSCH는 특정 정보를 나타내는 시퀀스거나 사전에 정해진 채널 코딩을 거친 후의 코드 워드 형태일 수 있다. 여기서, SRN은 eNB 또는 특정 D2D 단말이 될 수 있다. 부분 네트워크 커버리지(partial network coverage) 또는 커버리지 바깥(out of network coverage)의 경우에는 단말이 동기 소스가 될 수 있다.

도 5와 같은 상황에서 커버리지 밖(out of coverage) 단말과의 D2D 통신을 위해 D2DSS는 릴레이 될 수 있다. 또한, D2DSS는 다중 홉을 통해 릴레이될 수 있다. 이하의 설명에서 동기 신호를 릴레이 한다는 것은 직접 기지국의 동기신호를 AF 릴레이하는 것뿐만 아니라, 동기 신호 수신 시점에 맞추어 별도의 포맷의 D2D 동기신호를 전송하는 것도 포함하는 개념이다. 이와 같이, D2D 동기 신호가 릴레이 됨으로써 커버리지 안 단말과 커버리지 밖 단말이 직접 통신을 수행할 수 있다.

도 6에는 D2D 단말(610)이 릴레이 단말(620)과 D2D 단말(610)으로부터 신호를 수신하는 예가 도시되어 있다. 이러한 상황에서, D2D 단말은 릴레이 단말이 전송하는 신호와 D2D 단말이 전송하는 신호를 구분할 필요가 있을 수 있다. 릴레이 단말이 퍼블릭 세이프티(public safty, PS) 목적으로 out of coverage 단말이 네트워크에 접속하게 할 수 있도록 하는 경우, 일반적인 D2D 신호과는 구분되어야 할 것이다. 또는, 도시되지는 않았지만, D2D 단말이 수신한 신호가 PS 단말이 전송한 신호인지 아니면 non-PS(NPS) 단말이 전송한 신호인지 구분되어야 할 수도 있다. 따라서, 이하에서는 D2D 단말이 신호를 수신한 후, 수신된 신호를 전송한 단말이 릴레이 단말인지 아니면 일반 D2D 단말인지(또는 PS 단말인지 아니면 NPS 단말인지) 구분하는 방법에 대해 살펴본다. 이하의 설명에서는 설명의 편의상 릴레이 단말인지 아니면 일반 D2D 단말인지를 구분한다고 표현하지만, PS 단말인지 아니면 NPS 단말인지를 구분하는 방법으로 사용될 수 있다.

이하에서는 상술한 설명에 기초하여, D2D 시간 및/또는 주파수 자원 풀을 결정하는 방법, 이를 시그널링 하는 방법, 이웃 셀과의 관계에서 D2D 동기 신호의 수신, 이웃 셀의 D2D 자원의 결정 등에 관한 방법들을 살펴본다. 이하의 설명은 도 6에 예시된 바와 같은 D2D 커뮤니케이션을 수행하는 장치/D2D 단말을 위한 것이며, 기지국 또는 AP(Access Point)도 D2D 신호의 포맷으로 전송하는 경우 D2D 커뮤니케이션을 수행하는 장치/D2D 단말에 해당하는 것으로 볼 수 있다. D2D 신호 송수신과 관련하여, D2D 전송/커뮤니케이션 모드 1은 기지국이 직접 송신 자원의 위치를 지정하여 D2D 통신이 수행되는 방법을, D2D 전송/커뮤니케이션 모드 2는 기지국이 자원의 풀을 지정 또는 사전에 D2D자원 풀이 지정 되어 있고, UE는 풀내에서 특정 자원을 선택하여 D2D 커뮤니케이션 패킷을 전송하는 방법을 의미할 수 있다. 또한, 디스커버리 타입 1은 기지국이 자원의 풀을 지정하고 UE는 풀내에서 특정 자원을 선택하여 디스커버리 신호를 전송하는 방법을, 디스커버리 타입 2는 기지국이 직접 UE가 디스커버리 신호를 송신하는 자원의 위치를 지시하는 방법을 의미할 수 있다. 이하의 설명은 주로 모드 2와, 디스커버리 타입 1에 적용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 이하 제안하는 방법은 D2D 제어 신호(예를 들어, SA (scheduling assignment)), D2DSS (D2D synchronization signal)가 전송되는 풀에도 적용 가능하다. 여기서 SA란 D2D 제어 신호가 전송되는 신호를 의미하며 SA에는 이후 D2D 데이터가 전송되는 곳의 위치 및 전송 포맷을 지시하는 정보가 포함되어 있을 수 있다. 이하에서는 D2D 신호 종류에 관계 없이 D2D 자원 풀을 구성하는 방법에 대해서 설명하며, 서로 다른 종류의 D2D 신호에 대해서는 서로 다른 방법의 풀을 구성하는 방법이 가능하다.

이하의 설명에서 자원 풀의 시그널링은 RRC 시그널링, SIB 를 통한 시그널링 또는 PDCCH/EPDCCH (단말 특정 또는 공통)를 통한 시그널링 중 하나의 방법에 의해 수행될 수 있다. 또는, RRC를 통해 자원 풀 세트가 사전에 시그널링 되어 있고, 특정 SF 또는 특정 라디오 프레임 별 또는 일정 주기(예를 들어, 40ms)동안 적용할 D2D 자원 풀이 (E)PDCCH를 통해서 시그널링 될 수 있다.

주파수 자원 풀의 결정과 이를 위한 시그널링

D2D 단말은 서브프레임에서 D2D 신호를 전송할 시간-주파수 자원 영역을 결정하고, 그 결정된 시간-주파수 자원 영역을 통해 D2D 신호를 전송할 수 있다. 이 때, 시간 자원, 즉 D2D 신호를 전송하는 서브프레임은 본 발명의 발명자에 의해 발명되고 출원된 PCT/KR2015/003534 에 개시된 방법에 의해 결정될 수 있다. 그리고, 주파수 자원 영역, 즉, D2D 전송을 위한 서브프레임에서 D2D 신호를 전송할 PRB(s)는 상위계층 시그널링 등에 의해 지시된 파라미터들(시작점과 끝나는 점의 RB 인덱스, 자원 영역의 크기를 위한 하나의 파라미터)에 의해 결정될 수 있다.

보다 상세히, D2D 신호를 전송할 서브프레임 내 주파수 자원 영역은 제1 주파수 자원 영역 및 제2 주파수 자원 영역을 포함하고, 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 위치는 독립된 파라미터에 의해 결정되고, 상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 크기는 공통된 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 이와 같이 2개의 주파수 자원 영역의 크기가 동일한(공통 파라미터에 의해 결정되는) 경우, 그 위치를 독립적인 파라미터에 의해 결정함으로써 시그널링 오버헤드와 주파수 다이버시티, 그리고 자원 할당의 공평성 측면에서 모두 이득을 취할 수 있다. 보다 상세히, 만약 시그널링 오버헤드만을 고려하여 하나의 주파수 자원 영역만을 결정하는 경우 다이버시티 이득을 전혀 얻을 수 없다. 만약, 두 개의 주파수 자원 영역을 결정하되, 위치 및 크기를 모두 공통 파라미터에 의해 결정하도록 하는 경우 시그널링 오버헤드의 이득은 얻을 수 있으나, 여러 단말에게 자원을 할당한다면 다이버시티 이득이 단말간에 불균등할 것이다.

계속해서, 상기 독립된 파라미터는 시작점의 RB 인덱스인 Start PRB index 및 끝나는 점의 RB 인덱스인 End PRB index이며, 상기 공통된 파라미터는 자원 영역의 크기를 지시하는 PRB 개수일 수 있다. 이러한 경우, PRB 인덱스들 중, Start PRB index 보다 크거나 같고 Start PRB index + PRB 개수보다 작은 인덱스를 갖는 PRB는 상기 제1 주파수 자원 영역에 포함되고, End PRB index - PRB 개수보다 크고 End PRB index 보다 작은 인덱스를 갖는 PRB는 상기 제2 주파수 자원 영역에 포함될 수 있다.

또한, 상술한 방법에 의해 결정된 자원에서 전송되는 D2D 신호는 앞서 언급된 바와 같이, PSSCH(Physical sidelink Shared Channel)를 통해 전송되는 D2D 데이터 신호, PSDCH(Physical sidelink Discovery Channel)를 통해 전송되는 디스커버리 신호 또는 PSCCH(Physical sidelink Control Channel)을 통해 전송되는 D2D 제어신호일 수 있다.

또한 이렇게 D2D 신호의 주파수 영역을 두개의 영역으로 분할하여 할당하면, 셀룰러 신호 전송 자원의 파편화를 방지할 수 있는 장점이 있다. 특히 LTE 상향링크 신호의 경우 SC-FDMA변조 방식을 사용하는데 SC-FDMA방식은 주파수 영역에서 연속하게 할당해야 PAPR (peak-to-average power ratio)이 낮아지는 특성이 있는데 만약 D2D자원 영역을 주파수 영역에서 불 연속하게 할당하고 시스템 bandwidth의 양 끝으로 할당할 경우 셀룰러 자원은 가운데 연속된 주파수 영역을 사용할 수 있어서 셀룰러 자원의 주파수 영역 파편화가 발생하지 않는다.

이하에서는 상술한 방법 외 본 발명의 다른 실시예에 의한 D2D 신호 전송을 위한 주파수 자원에 대해 살펴본다. 이하에서는 주파수 자원 풀의 입도(granularity)별로 주파수 자원 결정을 위한 정보의 시그널링 측면에서 설명한다.

1) RB 단위

주파수 자원 풀의 기본 단위가 RB일 수 있고, RB 단위로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 50개의 PRB (10MHz)가 시스템상에 존재하고, 밴드 edge에서 3RB씩 PUCCH로 사용되는 경우 44개의 PUSCH PRB가 존재하여, 44 bit의 비트맵으로 시그널링될 수 있다. 이때 주파수 영역의 비트맵은 시스템 주파수 대역폭 전체를 표현하여 시그널링될 수도 있고, PUCCH 영역은 제외하고 시그널링될 수도 있다. 시스템 주파수 대역폭 전체를 표현하는 경우에는 실시예에서 50bits로 주파수 영역 자원 풀이 시그널링 된다. 만약 RB 단위로 주파수 자원 풀이 시그널링 되었는데 실제 전송되는 D2D 신호의 유닛 크기는 여러 개의 RB로 구성되는 경우 자원 풀 내에서 D2D 자원을 인덱싱하는 방법을 결정하여야 한다. 이때 다음 도 7 (a)~(d) 중 하나의 방법이 사용될 수 있다.

도 7(a)는 주파수 자원 인덱스가 낮은 순서대로 D2D 자원 인덱스를 결정하는 방식이 도시되어 있다. 만약, 주파수 자원 풀이 풀이 RB 순서대로 {0, ... ,N-1}이 있고 D2D 신호 하나가 M개의 RB로 구성될 경우, D2D 자원 인덱스 0={0, ... ,M-1}, 1={M, ... ,2*M-1}, ... ,floor(N/M)-1={M*(floor(N/M)-1}, ... ,M*floor{N/M}-1}과 같이 인덱싱될 수 있다. 도시된 바와 같이 자원 풀의 마지막 일부 RB는 사용되지 않을 수 있다.

도 7(b)에는 주파수 자원 인덱스가 큰 쪽에 주파수 자원을 할당하는 방식이다. 이러한 경우 도 7(a)와 달리, 주파수 자원 풀 내 인덱스가 낮은 일부 RB가 사용되지 않을 수 있다.

도 7(c)에는 주파수 자원 풀상에서 D2D 자원을 최대한 가운데에 배치하는 방식이다. 예를 들어, 자원 풀내의 가운데 PRB 인덱스를 D2D 자원의 가운데 인덱스가 사용하도록 정렬할 수 있다. 이 방식에 의하면 PUCCH 또는 PUSCH로의 인밴드 방사를 완화할 수 있다.

도 7(d)에는 N mod M이 0이 아닌 경우 최대 M-1개의 주파수 영역이 D2D로 사용되지 않는 방식이 개시된다. 여기서 N은 주파수 상의 RB수, M은 한 D2D신호가 주파수 상에서 차지하는 영역의 RB 크기이다. 첫 번째 일부 RB또는 마지막 일부 RB 또는 첫 번째와 마지막 일부 RB가 D2D 풀로 사용되지 않을 수도 있지만, center RB가 사용되지 않을 수도 있다. 이는 인밴드 방사를 고려하였을 때 도 8에서와 같이 center RB는 carrier leakage로 인하여 다른 영역보다 높은 간섭을 받게 된다. 여러 UE가 동시에 전송하였을 때 center RB는 여러 UE의 carrier leakage가 중첩되어 매우 강한 간섭을 받을 가능성이 있다. 따라서 자원 풀을 구성할 때 center RB를 제외할 수 있다. 예를 들어, D2D 자원 풀이 center RB를 제외하고 주파수 인덱스가 작은 RB부터 순서대로 지시될 수 있다.

2) D2D 신호 유닛 크기 단위

D2D 자원 풀을 지시할 때 자원 풀의 입도를 D2D 신호 유닛 크기 단위로 시그널링할 수 있다. 만약 D2D 자원의 단위가 단순히 하나의 PRB가 아니라 다수개의 PRB 크기(또는 다수개의 SF으로)로 구성 된다면, D2D 자원 단위 단위의 비트맵이 시그널링 될 수 있다. 예를 들어 디스커버리 신호 단위가 2PRB pair로 구성될 경우, 주파수 자원 풀은 2PRB 단위의 비트맵으로 표시될 수 있다. 가령 주파수 영역에서 50 PRB 중에서 일부가 D2D 자원 풀로 지시될 때 PRB단위의 bit map은 50 bit가 필요하지만, D2D 자원 단위의 비트맵은 25 bits만 필요로 하게 되어 시그널링 하는 bit수가 줄어드는 장점이 있다.

또는, D2D 자원 풀을 지시할 때 자원 풀의 입도를 D2D 신호 유닛 크기 의 배수 (얘를 들어 p배) 단위로 시그널링할 수 있다. 이때 p값은 시스템 대역폭에 종속적으로 결정될 수 있다.

만약 한 자원 풀에서 전송되는 D2D 신호의 유닛 크기가 여러 종류일 경우에는 가장 유닛 크기가 작은 (또는 가장 유닛 크기가 큰, 또는 유닛 크기에서 중간 또는 평균) 단위를 자원 풀 지시 입도로 사용할 수 있다. 만약 D2D 신호의 MAC PDU의 PRB 크기가 2,3,4 세가지 종류일 경우 D2D 자원 풀은 2 PRB 단위로 시그널링 되는 것이다. 예를 들어 주파수 영역으로 50개의 PRB pair중 일부를 D2D 자원 풀로 시그널링 할 때 비트맵으로 시그널링 할 경우 25bit 비트맵으로 시그널링 될 수 있다.

계속해서, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 자원 풀의 결정 방법 및 시그널링 방법에 대해 살펴본다.

도 9(a)는 오프셋 L값을 시그널링되고, PUSCH 영역의 양 끝단에서 L 만큼의 RB를 제외한 영역을 사용하는 방식이 도시되어 있다. 이때 이 L값은 PUCCH region을 보호하기 위함도 있지만 셀별로 PUCCH region 크기가 다를 경우 inter cell D2D수행시 셀별로 D2D 자원 풀이 달라지는 것을 방지하기 위해 셀-특정하게 시그널링 될 수 있다. 또한 특징적으로 L값은 D2D 자원 풀이 D2D 신호 단위의 정수배가 되도록 설정될 수 있다. 도 9(b)는 L1, L2두가지 값을 구성하여 D2D 자원 풀을 지시하는 방법이다. 도 9(a)와 마찬가지로 L1, L2는 셀-특정하게 구성되는 값일 수 있다.

도 10에서는 WAN의 PUSCH 자원이 여러 영역으로 분할되는 것을 방지하기 위하여 D2D 자원을 PUCCH 영역 근처로 구성하는 방식이 도시되어 있다. 도 10(a)에는 L만 시그널링되는 경우 자원 영역의 결정 방법을, 도 10(b)에는 L1, L2가 시그널링되는 경우 자원 영역의 결정의 예가 도시되어 있다. 도 10(c) 및 도 10(d)에는 PUCCH 영역을 보호하기 위하여 일부 RB가 보호 구간(guard)로 사용되는 경우이다. 이를 위해 L 또는 L1, L2와 더불어 가드 밴드로 사용할 RB의 크기를 지시하는 파라미터(K)가 추가로 시그널링 되거나 사전에 정해질 수 있다. K와 L/L1/L2를 시그널링 하는 단위는 i) K, L(또는 L1, L2)모두 RB단위로 시그널링, ii) K는 RB단위로 시그널링, L (또는 L1, L2)는 D2D 신호 유닛 크기단위로 시그널링, iii) K, L(또는 L1, L2)모두 D2D 신호 유닛 크기단위로 시그널링될 수 있다. 도 10(c, (d)에는 가드를 사용할 경우 주파수 자원 영역의 결정 예가 도시되어 있다.

D2D 자원 풀이 주파수 상에서 center 주파수를 기준으로 대칭일 필요는 없으며, (WAN) PUSCH 자원의 파편화를 방지하기 위해서 밴드 edge 쪽으로 치우친, 달리 말해 주파수 영역에서 불연속인 D2D 자원 풀이 설정될 수도 있다. 이 두 방식을 결합하여 center 주파수를 기준으로 대칭이 아니면서 주파수 영역에서 불연속한 D2D 자원 풀이 구성될 수도 있다. 이를 시그널링 하는 방법으로는 i) 주파수 영역에서 불연속한 자원영역의 시작점과 끝나는 점의 RB 인덱스를 각각 시그널링, ii) 이때 하나의 D2D 자원 풀에서 불연속한 주파수 자원영역의 크기가 같다면 자원 영역의 크기는 하나의 파라미터만 시그널링함으로써 시그널링 오버헤드를 줄이거나, iii) 상기 i~ii의 방식에서 자원 영역의 시작점 그리고/또는 끝점 그리고/또는 각 자원 영역의 크기는 RB 단위로 시그널링 될 수도 있고, D2D 신호의 유닛 크기 단위로 시그널링될 수도 있을 것이다. 만약 한 자원 풀에 여러 크기의 D2D 신호가 전송되는 풀이라면 가장 작은 또는 가장 큰 또는 특정 유닛 크기를 기준으로 시그널링될 수도 있다.

상기 제안한 방식을 적용하면, 한 셀에서 여러 개의 D2D 자원 풀(예를 들어, 타입1 디스커버리 자원 풀과 타입 2B 디스커버리 자원 풀이 주파수 영역에서 멀티플렉싱되는 경우, 또는 여러 셀의 D2D 자원 풀)이 같은 시간 자원(예를 들어, SF)에 구성되는 경우, 또는 각 D2D 자원 풀이 주파수 영역에서 불연속하게 다수개의 자원 region이 구성되는 경우, 각 D2D 자원 풀의 불연속한 자원 region이 자원 풀마다 일정 간격으로 배치할 수 있다. 이 경우, 각 D2D 자원 풀이 균일한 정도의 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 장점이 있다. 만약 도 11(a)와 같이 주파수 영역에서 대칭인 형태로만 자원 풀을 구성할 경우 같은 시간 자원에 주파수 영역에서 분할된 여러 개의 D2D 자원 풀을 구성할 경우 밴드의 center에 가깝게 할당되는 D2D 자원 풀에서는 충분한 주파수 다이버시티를 얻지 못할 수 있다. 이 문제점을 해결하기 위하여 중심 주파수를 기준으로 대칭성을 없애고 flexible하게 자원을 할당할 경우 서로 다른 D2D 자원 풀이 같은 간격으로 각 분할된 주파수 자원을 할당할 수 있게 된다. 도 11(b)에서는 주파수 영역에서 불연속이면서 중심 주파수를 기준으로 대칭이 아닌 D2D 자원 풀이 구성된 실시예를 나타낸다. 여기서 두 개의 자원 풀이 주파수 도메인에서 멀티플렉싱되며, 이때 각 자원 풀에서 분할된 주파수 자원 region의 주파수 이격 정도가 동일하여, 각 D2D 자원 풀에서 주파수 hopping이 적용될 경우 유사한 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한 제안한 방식은 파라미터 설정에 따라 앞서 예시된 도 9~10의 방식을 모두 구현할 수 있는 유연성를 갖는 장점이 있다.

본 실시예에서 LA와 LB는 같은 값일 수도 있으며, LA(LB)와 LA'(LB') 또한 같은 값일 수도 있다. 전자의 경우는 주파수상에서 멀티플렉싱되는 서로 다른 자원 풀을 동일하게 설정한 경우에 해당하고, 후자의 경우는 주파수 영역에서 불연속한 자원 영역의 크기를 동일하게 설정한 경우에 해당한다. 양자 모두 자원 풀을 구성할 때 추가적인 제약조건이 될 수 있으며 만약 제약 조건이 설정된다면 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 예를 들어, LA=LA'인 경우에는 불연속한 자원영역의 각각 시작점과 LA 크기를 시그널링하여 시그널링 오버헤드를 줄이거나, 첫번째 자원영역은 시작점을, 두 번째 자원영역은 끝나는 점을 시그널링하고, 첫번째 자원영역은 시작점으로부터 LA의 RB가 사용되는 것으로, 두 번째 자원영역은 끝점을 넘지 않으면서 LA 만큼의 RB가 사용되는 것으로 정의될 수도 있다. 또한 상기 실시예는 하나의 D2D 자원 풀이 주파수 영역에서 두개의 불연속인 자원영역으로 설정되는 것을 설명하였지만, 주파수 영역에서 불연속 자원영역의 개수가 두 개로만 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라 셋 이상의 자원영역으로 분할하는 방식으로 시그널링 될 수도 있다. 이 경우에는 하나의 D2D 자원 풀이 주파수 영역에서 몇 개의 자원 영역으로 분할 되는지에 대한 파라미터가 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다.

한편 한 셀에서 여러 개의 D2D 자원 풀 (또는 여러 셀의 D2D 자원 풀)이 구성되는 경우, 각 D2D 자원 풀마다 주파수 자원 region이 별도로 시그널링 될 수 있다. 이때 시그널링 오버헤드를 줄이기 위하여 D2D 자원 풀에 대한 주파수 자원 정보는 하나만 시그널링 되고, 나머지 다른 자원 풀은 소정의 오프셋 인가하는 형태로 시그널링할 수 있다. 이때 오프셋은 RB 단위로 표현될 수도 있고 특정 D2D 신호의 유닛 크기의 배수로 표현될 수도 있다. 도 11의 예시에서와 같이 주파수 영역에서 불연속적으로 자원영역을 설정할 때, 한 셀에서 다수개의 자원 풀을 주파수 영역에서 구성하는 경우에는 자원 풀에서 각 자원 region의 시작과 끝 RB를 하나만 시그널링 한 뒤, 나머지 다른 D2D 자원 풀은 소정의 오프셋을 이용하여 (하나의 파라미터만 추가로 시그널링하여) 자원 풀을 구성할 수 있다. 도 11(c), (d)는 하나의 자원 풀에 대한 주파수 자원정보와 다수개의 풀을 표현하기 위한 오프셋을 시그널링하는 형태로 다수개의 D2D 자원 풀이 구성되는 경우의 실시예를 나타낸다. 구체적으로 도 11(c)는 주파수 영역에서 불연속인 D2D 자원 풀을 다수 개 설정하는 경우를 나타내고, 도 11(d)는 주파수 영역에서 연속인 D2D 자원 풀을 다수 개 설정하는 경우를 나타낸다.

상술한 주파수 영역에서의 설명은, 시간 영역에서 다수개의 D2D 자원 풀을 구성하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 시간 영역에서 다수개의 D2D 자원 풀을 구성할 때, 특정 D2D 자원 풀의 시간 자원 정보에 소정의 오프셋을 시그널링 하여 다수개의 D2D 자원 풀을 시그널링 할 수 있다. 하지만 이러한 방식은 TDD에서는 소정의 오프셋을 적용할 경우 일부 서브프레임이 상향링크 서브프레임이 아니어서 D2D 자원으로 사용 불가능한 경우가 발생할 수 있다. 이때에는 SIB상 또는 DL reference 구성(eIMTA에서 UL이 가장 적은 구성)에서 UL인 서브프레임만 유효한 D2D 자원 풀로 설정하도록 규칙이 정해질 수 있다. 예를 들어, 특정 D2D 자원 풀에 대한 비트맵이 시그널링 되고, 다른 D2D 자원 풀은 오프셋에 의해 시그널링될 때, 이동된 비트맵에서 D2D SF이면서 SIB상에서 (또는 DL reference 구성상에서) UL인 SF에서만 D2D 자원 풀로 정의되는 것이다.

상기 언급한 방법에서는 PUSCH region을 기준으로 edge에서 일부 RB를 사용하지 않는 방식으로 D2D 자원 풀을 구성하는 것으로 설명하였지만, PUSCH region이 아닌 시스템 대역폭 기준으로 일부 edge RB를 사용하지 않는 것으로 설정될 수도 있다. 예를 들어 L, L1, L2, K값은 셀-특정하지 않게 네트워크에 공통되게(common) 설정되는 값일 수도 있다.

상기 언급한 방법에서 주파수 자원 풀의 입도는 D2D 신호의 유닛 크기에 종속적일 수 있지만, D2D 자원 풀의 시작점(또는 PUCCH region으로부터의 오프셋 L, L1, L2, K값은)은 RB단위로 시그널링 될 수 있다. 예를 들어 D2D 유닛 크기가 2RB인 경우 D2D 자원 풀을 연속적으로 할당할 때에는

라 가정할 때

만큼의 bit수가 자원 풀 지시에 사용될 수 있다.

주파수 자원 풀 구성 지시

앞서 설명된 다양한 방법들의 주파수 자원 풀에 관련된 구성(configuration)은 비트맵으로 시그널링될 수 있다. 즉, 상술한 예시의 주파수 자원 입도를 기준으로, 비트맵을 통해 시그널링 될 수 있으며, 이 때 각 비트는 주파수 자원 풀에서 D2D로 사용되는 영역인지를 나타낼 수 있다. 비트맵 시그널링의 구체적 방법으로써, 종래 PUSCH 자원 할당 방법(LTE specification 36.213 8.1 참조)을 사용할 수 있다. 종래 PUSCH 자원 할당 방법에 따르면, 주파수 PUSCH영역 N개의 RB가 있다고 가정할 경우 총

개의 bit수를 필요로 한다. 만약, 종래의 PUSCH 자원 할당 타입 0를 사용하고, 주파수 영역에 RB 수가 N, 주파수 자원 입도 (M)가 2RB이상인 경우

은

로 대체될 수 있다. D2D 자원 풀의 최소 크기가 사전에 정해져 있는 경우에는 bit수는 더 줄어들 수 있다. D2D 자원 풀의 최소 크기는 사전에 특정 값으로 정해져 있거나, D2D 신호 단위에 의해 결정될 수도 있다. 이때 D2D 자원 풀의 최소 크기 미만의 자원 구성을 위한 bit는 사용되지 않을 수 있다. 예를 들어 D2D 유닛 크기가 2인 경우에는 RB 크기가 1일때의 자원 allocation은 필요치 않는다. 이 경우 자원 구성 지시 입도가 RB단위인 경우에는

와 같이 전송하는 자원 풀을 지시하는 bit수가 줄어들 수 있다. 만약, PUSCH 자원 할당 타입 1(즉, 불연속적 주파수 할당)을 사용하는 경우

은

로 대체될 수 있다. 이때 각 cluster별 최소 크기가 정해져 있을 경우 cluster 최소 크기미만의 구성에 해당하는 bit만큼 자원 풀 지시 bit수가 줄어들 수 있다. 또 다른 예로써, D2D 자원 풀의 입도와 오프셋으로 시그널링 하는 경우, 오프셋은 RB 단위로 시그널링되는 것이 바람직하지만, 단순화를 위해서 D2D 자원 풀의 입도로 시그널링될 수도 있다.

시간 자원 풀 구성 지시

시간 자원 풀은 서브프레임 단위의 비트맵으로 시그널링될 수 있다. 이때 비트맵의 길이는 라디오 프레임 단위, 사전에 정해진 서브프레임 길이 (예를 들어 40ms) 또는 사전에 비트맵의 길이로 구성할 수 있는 세트가 사전에 정해져 있고(예를 들어 {8, 10, 20, 40, 64, 128} 과 같이 세트가 정해져 있을 경우), 세트 내에서 특정 하나로 지시된 길이의 비트맵으로 시그널링될 수 있다. 모든 D2D 서브프레임에서는 주파수 자원 풀은 동일 하다고 가정하여 주파수 자원 풀 구성은 매 서브프레임 별로 지시되지 않을 수 있다. 이때 비트맵이 적용되는 라디오 프레임/서브프레임을 지시하기 위해서 서브프레임 오프셋 a가 함께 시그널링 될 수 있다. 즉 서브프레임 오프셋 a가 지시하는 서브 프레임을 시작으로 비트맵이 적용되어 D2D 자원 영역 (자원 풀)이 지시되는 것이다. 각 서브프레임 별로 주파수 풀 크기가 다를 수도 있다. 이 경우에는 서브프레임마다 주파수 자원 풀 구성이 별개로 시그널링 될 수 있다.

한편 D2D 자원 풀의 주기가 SFNsystem frame number)으로 표현할 수 있는 범위(SFN은 0~1023까지의 범위를 가지며 10240ms이내의 위치만 표시할 수 있다)를 넘어서는 경우에는 기존의 SFN range로 표현하기 불가능할 수 있다. 즉 D2D 자원 풀의 주기가 10.24초를 초과하는 경우에는 SFN으로 표현이 불가능하며, D2D 자원 풀을 표현하기 위한 다른 방법이 필요하다. 아래 방법중 하나가 사용될 수 있다.

첫 번째로, D2D 자원 풀의 주기는 10.24s 이내인 것만 구성될 수 있다. 즉 네트워크가 구성할 수 있는 주기를 라디오 프레임 단위로 표현할 경우 1024가 구성할 수 있는 주기의 최대값이 되는 것이다.

두 번째로, D2D 자원 풀의 주기가 10.24s를 넘는 경우, 특히 10.24s의 배수인 경우에는 네트워크가 10.24s의 배수 중에서 특정 위치에서만 자원 풀을 구성하는 것을 가정할 수 있다. 예를 들어 주기가 2048 라디오 프레임이 구성되는 경우 첫 번째 1024 라디오 프레임 이내에서만 기지국이 D2D 자원 풀을 구성하는 것이다. 이러한 동작은 D2D 자원 풀의 주기가 1024를 넘는 경우에만 선택적으로 일어날 수 있다. 즉 D2D 자원 풀의 주기가 10.24s이내인 경우에는 언제나 기지국이 자원 풀을 구성할 수 있지만, D2D 자원 풀의 주기가 10.24s를 초과하는 경우에는 기지국은 10.24s의 배수 중에서 특정 위치 (예를 들어 D2D자원 풀의 주기가 20.48s인 경우 10.24s의 짝수배 혹은 홀수배에서만 D2D자원 풀이 구성될 수 있다.)에만 D2D 자원 풀을 구성할 수 있다.

세 번째로, D2D 자원 풀을 구성할 때 현재 기지국이 10.24s의 배수에서 몇 번째 위치에서 구성하고 있는지를 지시하는 지시 bit을 함께 포함하여 전송하는 것을 제안한다. 예를 들어 D2D 자원 풀의 최대 주기가 40.96s인 경우 2bit의 지시자를 포함하여 전송한다. 2 bit의 지시자의 구체적 사용예에 대해 도 12를 참조하여 설명하면, i) 00이면 현재 SFN을 라디오 프레임 오프셋에 그대로 적용, ii) 01, 11인데 period가 2048인 경우에는 SFN + 1024를 라디오 프레임 오프셋으로 적용, iii) 01,10,11일 때 period가 4096이면, 다음 풀이 01, 10, 11일때 period가 4096인 풀 구성을 받은 UE는 오프셋+3072, +2048, +1024에서 다음 풀이 나타난다고 예상할 수 있다.

이웃 셀 D2D 동기 신호의 수신 및 이를 통한 이웃 셀 자원 구성의 획득

서빙 셀의 D2D 자원 풀뿐만 아니라 인접 셀의 D2D 자원 풀도 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링될 수 있다. 또는 하나의 셀에서 다수개의 D2D 자원 풀이 구성될 수 있다. 이렇게 이웃 셀의 D2D 자원을 서빙 셀에서 시그널링 해야 서로 다른 셀의 단말간에 D2D통신이 가능해진다. 왜냐하면 이웃셀의 D2D자원영역이 어디인지를 알아야 서빙셀 D2D단말이 해당 영역에서 디코딩을 시도할 것이기 때문이다. 이웃 셀의 자원 풀 시그널링 방법과 관련해서는 이웃 셀 간에 타이밍 동기가 맞는지 아니면 서로 타이밍 동기가 맞지 않는 상태인지에 따라 구별될 수 있다. 서빙 셀과 상기 이웃 셀이 동기 상태인지 비동기 상태인지 여부는 상위계층 시그널링으로부터 판단될 수 있다.

비동기 네트워크에서는 단말이 D2D동기 신호의 전송 위치를 지시하는 오프셋 파라미터를 수신하고, 이를 이용하여 D2D 동기 신호를 수신할 수 있다. 단말은 오프셋 파라미터에서 지시되는 자원으로부터 +/- x ms 내에 상기 D2D 동기 신호가 전송된다고 가정할 수 있다. 이 가정을 통해 동기 신호를 수신한 단말은 이웃 셀의 서브프레임 바운더리를 획득하고, 이웃 셀의 D2D 자원 풀을 해석할 수 있다.

비동기 네트워크는 첫 번째로 셀간에 clock drift를 계속하여 보정하여 두 셀간의 동기 오차가 수 ms이내인 경우와, 두 번째로 네트워크 간에 동기정보를 (전혀) 획득할 수 없어서 오차의 대략적인 크기도 알 수 없는 경우가 있을 수 있다. 첫 번째 경우에는 인접 셀의 자원 풀에 대한 오프셋정보가 사전에 시그널링 되고 이를 수신한 UE는 오프셋의 range내에서 또는 오프셋근처의 +/- x msec동안 인접 셀의 D2DSS를 탐색하여 정확한 서브프레임 바운더리를 획득할 수 있다. 이에 비해 두 번째 경우에는 오프셋 정보를 알 수 없기 때문에 UE는 모든 영역에서 인접 셀의 D2DSS를 탐색해야 한다. 따라서 후자의 경우에는 UE는 인접 셀의 D2DSS를 모든 영역에서 탐색하는 동작이 필요하다. 후자의 경우에는 인접 셀의 D2D 자원 풀 정보가 인접 셀의 SFN #0(이하에서 별다른 설명이 없을 경우 SFN #0의 의미는 SFN #0가 시작하는 시점 즉, SFN #0의 서브프레임 #0의 시작 시점을 의미한다.) 를 기준으로 시그널링 될 수 있다. 이때 D2DSS를 수신한 UE는 D2DSS 또는 PD2DSCH를 통하여 인접 셀의 SFN을 획득하고, 이를 기반으로 인접 셀의 D2D 자원 풀을 해석할 수 있다. 만약 PD2DSCH가 전송되지 않는 경우에는 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 주기, 서브프레임 넘버, 라디오 프레임 넘버(라디오 프레임 오프셋) 중 전체 또는 일부가 시그널링 되어 D2DSS를 detect하여서 인접 셀의 SFN을 획득할 수 있다.

계속해서, 첫 번째 경우의 경우에는 인접 셀의 D2DSS탐색에 도움을 주기 위하여 인접 셀 D2DSS의 전송 풀 정보가(D2DSS전송 서브프레임, 주기, SFN0를 기준으로 서브프레임/radio frame 오프셋) 사전에 시그널링될 수 있다. 즉 서빙 셀의 D2D 자원 풀과 더불어 인접 셀의 D2D 자원 풀과 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 영역이 사전에 시그널링될 수 있다. 이 경우 네트워크가 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 대략적인 영역을 서빙 셀의 SFN #0를 기준으로 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 영역은 현재 서빙 셀의 D2DSS 전송 풀에 오프셋 형태로 표현되어 시그널링 될 수 있다. 또는 현재 서빙 셀의 D2DSS 전송 풀과는 별개로 서빙 셀의 SFN #0으로 이웃 셀(neighboring cell)의 D2DSS 전송 위치가 오프셋 형태로 표현되어 시그널링 될 수 있다. 이렇게 인접 셀의 D2DSS의 (대략적인) 전송 영역이 시그널링 될 경우 UE는 인접 셀의 D2D 신호를 수신하기 위해서 먼저 인접 셀의 D2DSS를 탐색한다. 이때 인접셀의 정확한 timing을 알기 힘들기 때문에 D2DSS전송 오프셋에 +/- x msec영역에서 D2DSS를 탐색한다. 여기서 x는 사전에 정해지거나 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있는 값이다. 이후 D2DSS를 성공적으로 수신하고 나면 PD2DSCH나 D2DSS에 의해서 인접 셀의 SFN을 획득할 수 있고, 인접 셀의 SFN에서 인접 셀의 D2D 자원 풀이 몇 번째 SFN에 위치하는지 파악할 수 있다. 이를 위해서 인접 셀의 D2D 자원 풀을 인접 셀의 SFN #0을 기준으로 표현하여 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 할 수 있다. 예를 들어, 먼저 서빙 셀은 UE에게 서빙 셀의 타이밍 (즉 서빙 셀의 SFN과 서브프레임 인덱스로 표시되는 시간)으로 나타나는 일정한 시간 구간을 UE에게 알려주면서 여기에서 특정 인접 셀의 D2DSS가 전송됨을 알린다. 이 구간은 서빙 셀 타이밍 관점에서 단일 서브프레임(즉 1ms 구간)일 수도 있지만 셀 사이의 동기 오차를 충분히 감안하기 위해서 복수의 서브프레임 (즉 1ms 이상의 구간)으로 나타날 수도 있다. 도 13에는 이러한 예가 도시되어 있다. 도 13을 참조하면, 서빙 셀의 서브프레임 2와 3이 그러한 서브프레임으로 지정되었고, UE는 해당 영역에서 인접 셀의 D2DSS를 검출을 시도한다. 도 13의 예에서는 서빙 셀의 서브프레임 2와 3으로 나타나는 구간 내에 존재하는 인접 셀의 서브프레임 6에서 D2DSS가 전송된다고 가정한다. UE는 이 D2DSS 및 연관된 PD2DSCH를 검출하고 정확한 인접 셀의 타이밍과 SFN, 서브프레임 인덱스를 획득할 수 있다. 서빙 셀은 인접 셀의 D2D 서브프레임의 위치를 알려주는데 이 서브프레임 위치는 인접 셀의 타이밍(즉 서빙 셀의 SFN과 서브프레임 인덱스로 표시되는 시간)으로 나타난다. 도 13에서는 인접 셀 타이밍으로 서브프레임 #8, #0, #2가 D2D로 할당되었으며, UE는 앞서 파악한 인접 셀 타이밍과 서빙 셀 시그널링을 이용하여 최종적으로 인접 셀의 D2D 서브프레임 위치를 파악하는 것이다.

이러한 동작은 단순히 인접 셀의 D2D 자원 풀과 오프셋(이때 오프셋은 인접 셀과 서빙 셀간의 타이밍 차이를 지시하기 위한 용도로 사용됨)을 시그널링 하는 형태로 구현될 수 있다. 이때 오프셋을 시그널링 하는 단위는 서브프레임 단위일 수도 있고, 서브프레임보다 미세한 단위일 수도 있다. 예를 들어, 수 us단위일 수도 있다. 이 경우에는 인접 셀과 서빙 셀간의 타이밍 동기의 어긋남의 정보를 서빙 셀이 알고 있어서 정확한 오프셋정보를 지시해 주기 위함이다. 서브프레임단위의 오프셋이 시그널링 되는 경우에는 앞서 언급한 것처럼 인접 셀의 D2DSS를 검출해보고 정확한 서브프레임 바운더리를 파악하여야 한다. 서브프레임 바운더리와 인접 셀의 SFN을 (D2DSS 및/또는 PD2DSCH를 통하여)파악하고 난 다음 인접 셀의 D2D 자원 풀을 인접 셀의 SFN 를 기준으로 파악할 수 있다.

한편 상기 언급한 셀간 타이밍 오프셋과 각 자원 풀에서의 오프셋은 구분되어야 한다. 상기 설명에서 SFN number를 기준으로 한다는 것의 의미는 SFN #0의 서브프레임 #0를 기준으로 D2D 자원 풀의 위치에 대한 오프셋을 의미하고, 셀간 타이밍 오프셋은 셀간 서브프레임 바운더리가 일치하지 않아 이를 지시하는 목적의 오프셋을 의미한다. 이렇게 2단계의 오프셋을 통하여 인접 셀의 D2D 자원 풀을 시그널링 하게 된다. 설명의 편의상 셀간 타이밍 오프셋은 오프셋 1, SFN #0을 기준으로 D2D 자원 풀의 위치를 지시하는 오프셋을 오프셋 2라 부르자. 이때 비동기 네트워크에서 인접 셀의 바운더리를 전혀 알 수 없는 경우에는 오프셋 1에 대한 시그널링이 생략될 수 있다. 즉 오프셋 1은 셀이 동기가 맞아 있거나 또는 대략적인 셀간 동기 불일치 정도를 파악할 수 있는 경우에만 시그널링 될 수 있다. 또는 자원 풀 오프셋을 경우에 따라 다르게 해석해서 셀간 동기가 맞아있는 deployment나 셀간 동기는 맞지 않지만 대략적으로 그 정도를 파악할 수 있는 deployment의 경우에는 인접 셀의 D2D 자원 풀은 서빙 셀 SFN#0 기준의 오프셋 하나(=오프셋 1+ 오프셋 2)만을 전송하도록 설정될 수도 있고, 인접 셀의 동기를 전혀 파악할 수 없는 asynchronous deployment경우에는 이웃 셀 SFN#0 기준의 오프셋 하나(오프셋 2)만을 전송하도록 설정될 수 있다. 즉 deployment에 따라 오프셋 수가 1개 또는 2개로 시그널링 될 수도 있고, 시그널링 되는 오프셋은 하나이지만, deployment에 따라 오프셋의 의미를 달리 해석하는 방법으로도 구현 될 수도 있다.

한편 인접 셀간에 서브프레임 인덱스 및/또는 바운더리도 상이하면서 D2D 자원 풀의 인덱스도 상이한 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어 cell A는 D2D자원 풀이 서브프레임 #0, #1, #2가 사용되고, cell B에서는 D2D자원 풀이 서브프레임 #1, #2, #3이 사용되며, 두 셀간에 타이밍 오프셋은 cell A를 기준으로 1 서브프레임이 차이나는 경우를 고려해보자. 이러한 예가 도 14에 도시되어 있다. 이 경우 cell A의 #2 서브프레임에서 cell A의 단말과 cell B의 단말은 서로 다른 서브프레임 인덱스를 인지할 수 있다.

이러한 경우 D2D 자원 풀 구성 방법의 첫 번째로, 서빙 셀의 서브프레임 인덱스를 기준으로 서빙 셀의 자원 풀을 시그널링하고, 인접 셀의 서브프레임 인덱스를 기준으로 인접 셀의 자원 풀을 시그널링할 수 있다. 이때, 서브프레임 오프셋을 별도로 시그널링 하거나, 인접 셀의 D2DSS전송 서브프레임을 시그널링한다. 이때, 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 서브프레임 인덱스가 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다. 또는 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 서브프레임 인덱스는 사전에 특정 값 또는 서빙 셀에서 전송되는 서브프레임 인덱스와 같은 값으로 고정(즉 셀간에 D2DSS가 전송되는 서브프레임 인덱스는 동일)될 수 있다. 두 번째 자원 풀 구성 방법은 서빙 셀의 서브프레임 인덱스를 기준으로 서빙 셀과 인접 셀의 자원 풀을 시그널링하는 것이다. 이때 인접 셀의 서브프레임 인덱스 오프셋은 상위계층 신호로 별도로 시그널링되거나, 인접 셀의 D2DSS 전송 서브프레임 또는 D2DSS전송 영역을 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링하고, 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 서브프레임 인덱스가 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링될 수 있다. 또는 인접 셀의 D2DSS가 전송되는 서브프레임 인덱스는 사전에 특정 값 또는 서빙 셀에서 전송되는 서브프레임 인덱스와 같은 값으로 고정(즉 셀간에 D2DSS가 전송되는 서브프레임 인덱스는 동일)될 수 있다.

한편 상기 제안방식에서는 인접 셀의 D2D 자원 풀은 인접 셀의 SFN, 서브프레임 번호에 기준하여 시그널링 하였으나, 서빙 셀의 타이밍(SFN, 서브프레임 인덱스)에 기준하여 인접셀의 D2D 자원 풀이 시그널링 될 수도 있다. 만약 서빙 셀의 타이밍에 기준하여 인접 셀의 D2D 자원 풀이 시그널링될 때 서빙 셀의 관점에서 인접 셀의 D2D 자원 풀의 서브프레임 또는 라디오 프레임의 동기가 정확히 맞지 않아서 시그널링한 서브프레임이 몇 번째 서브프레임인지 대한 모호함이 발생한다. 이 문제는 양 셀의 동기의 오프셋이 서브프레임 레벨의 정수배가 아닌 경우에 발생하며, 이하에서는 이를 구별하는 방법으로 다음 세 가지 중 하나가 사용될 수 있다.

첫 번째로, 인접 셀의 실제 D2D 자원 풀은 반드시 서빙 셀에서 지시한 시점과 같거나 지시한 시점 이후에 실제 자원 풀이 존재 하는 것을 가정할 수 있다. 즉 서빙 셀의 기지국은 인접 셀의 D2D 자원 풀을 지시할 때, 서브프레임 오프셋을 고려하여 지시한 서브프레임 인덱스와 같거나 이후의 시점에서 인접 셀의 D2D 자원 풀이 존재하도록 인접 셀의 D2D 자원 풀을 지시하여야 한다. 도 15는 서브프레임 오프셋이 positive (서빙 셀 타이밍기준으로 인접 셀의 타이밍이 이후에 나타나는 경우)인 경우와 negative인 경우 서빙 셀이 인접 셀의 D2D 자원 풀이 서브프레임 인덱스를 어떻게 지시하는지에 대한 실시예를 나타낸다. 도 15(a)는 양 셀간의 서브프레임 오프셋이 positive number인 경우에 서빙 셀이 인접 셀의 D2D 자원 풀을 서빙 셀의 서브프레임 인덱스 2,3으로 시그널링 한 경우를 나타내는 반면에, 도 15(b)에서는 서브프레임 오프셋이 negative여서 서빙 셀이 인접 셀의 D2D 자원 풀을 서빙 셀의 서브프레임 인덱스 1,2으로 시그널링 한 경우를 나타낸다.

두 번째로, 인접 셀의 실제 D2D 자원 풀은 반드시 서빙 셀에서 지시한 시점과 같거나 지시한 시점 이전에 실제 자원 풀이 존재하는 것을 가정한다. 도 16은 양 셀간의 동기가 서빙 셀을 기준으로 positive 오프셋이 존재할 때, 서빙 셀이 인접 셀의 D2D 자원 풀을 지시한 실시예를 나타낸다.

세 번째로, 인접 셀의 실제 D2D 자원 풀은 서빙 셀에서 지시한 시점을 기준으로 +- a 서브프레임 이내에서 실제 자원 풀이 존재 하는 것을 가정할 수 있다. 예를 들어, a는 0.5일 수도 있고, CP길이의 절반일 수도 있다. 전자의 경우는 서브프레임 단위에서 두 셀의 동기가 맞아 있다는 뜻으로 해석할 수 있고, 후자의 경우는 심볼 단위에서 동기가 거의 맞아 있다고 해석하는 것이다. 이 방식은 현재 서브프레임 바운더리에 가장 가까운 서브프레임을 기준으로 서빙 셀의 기지국이 인접 셀의 D2D 자원 풀을 지시하는 경우에 해당한다. 예를 들어, 서빙 셀의 타이밍을 기준으로 인접 셀의 타이밍 오프셋이 양수이면서 0.5 서브프레임을 넘는 경우에는 인접 셀의 D2D 자원 풀은 서빙 셀의 타이밍 이전에 존재한다고 가정하는 것이고, 서빙 셀의 타이밍을 기준으로 인접 셀의 타이밍 오프셋이 양수이면서 0.5서브프레임을 넘지 않는 경우에는 인접 셀의 D2D 자원 풀은 서빙 셀의 타이밍 이후에 존재한다고 가정하는 것이다. 도 17은 이러한 예시를 나타냈으며, 오프셋의 크기가 음수인 경우에도 마찬가지로 가장 가까운 서브프레임을 바운더리를 기준으로 인접 셀의 D2D 자원 풀을 시그널링 할 수 있다.

한편 서브프레임 레벨에서 서빙 셀과 인접 셀간에 타이밍 오프셋이 발생하는 경우를 고려해보자. 서빙 셀과 인접 셀이 서브프레임 레벨의 오프셋이 발생할 때, D2D신호의 스크램블링 시퀀스와 DMRS 시퀀스(hopping pattern 결정 및 DMRS CS(cyclic shift)/OCC(orthogonal cover code) hopping pattern결정) 생성시 슬롯/서브프레임 인덱스가 포함될 경우 D2D 수신 UE는 서로 다른 서브프레임 인덱스에 대하여 디코딩을 수행 해야 한다. 이 경우 수신 UE의 복잡도가 증가할 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 D2D신호의 DMRS와 스크램블링 시퀀스 생성시 슬롯/서브프레임 인덱스를 특정 값으로 고정하는 것을 제안한다. 이러한 방식은 인접 셀과 서빙 셀의 동기가 정확히 맞지 않는 경우 서브프레임 인덱스가 상이하여 디코딩을 서빙 셀의 서브프레임 인덱스와 인접 셀의 서브프레임 인덱스를 이용하여 여러 번 디코딩하는 것을 방지할 수 있으며, 서빙 셀과 인접 셀의 서브프레임 오프셋값을 별도로 시그널링 하지 않아도 되는 장점이 있다.

다른 방법으로는 서빙 셀과 인접 셀간에 서브프레임 레벨 오프셋이 항상 0이 되도록 네트워크 구성을 제한하는 것이다. 그러면 UE는 서빙 셀의 서브프레임 인덱스에 맞추어 DMRS와 스크램블링 시퀀스를 생성하기만 하면 이를 인접 셀에도 그대로 적용이 가능하다. 서빙 셀과 인접 셀이 그림 12 내지 14에서 설명한 바와 같이 서브프레임 보다 작은 시간 단위에서의 오프셋이 존재한다면 상기 설명한 방식에 따라서 인접 셀의 서브프레임 인덱스를 도출하되 이 때 서빙 셀의 서브프레임 인덱스와의 서브프레임 레벨에서의 오프셋은 0이라고 가정하는 것이다. 또는 대안으로 서브프레임 레벨 오프셋을 항상 0으로 두는 동작은 서빙 셀과 인접 셀의 동기가 맞는 경우(일예로 D2DSS를 공유하는 경우)에만 이러한 동작을 제한적으로 적용할 수도 있으며, 이 경우 동기가 맞지 않는 인접 셀은 여전히 서빙 셀 대비하여 0이 아닌 서브프레임 레벨 오프셋을 가질 수도 있다. 물론 이 동작을 일반화하여 인접 셀 사이의 동작(예를 들어 한 인접 셀이 서브프레임 인덱스 등의 기준이 되고 다른 인접 셀이 이 기준을 기반으로 자원 풀을 설정 받는 상황에서의 동작)에도 적용이 가능함은 물론이다. 예를 들어 기준이 되는 인접 셀과 D2DSS를 공유하는 다른 인접 셀들은 상호간의 서브프레임 레벨 오프셋이 0이라고 가정하고 동작하는 것이며(예를 들어 DMRS나 스크램블링 시퀀스를 생성) 네트워크는 이 가정에 맞추어 서브프레임 인덱스를 해당 셀들에서 동일하게 설정할 수 있다.

한편, 이때 시간 오프셋으로 D2D 자원 풀이 구분되는 cell들은 동기가 맞아있다고 가정할 수 있다. 이때 동기가 맞았다는 것의 의미는 서브프레임 바운더리가 맞으면서 서브프레임 인덱스까지 동일하다는 것의 의미일 수 있다. 이러한 동기 네트워크의 상황에서는 인접 셀의 D2DSS 전송 영역에 대한 시그널이 별도로 전달되지 않을 수도 있으며 이러한 경우 UE는 서빙 셀과 인접 셀이 동기가 맞았다고 가정하고 D2DSS 시퀀스나 D2D 자원 풀을 공유할 수 있다. 또는 D2D 자원 풀은 셀간에 오프셋으로 구분될 수 있는데 이때, 오프셋의 의미는 단순히 셀간에 서로 다른 시간 자원을 사용하여 D2D 자원 풀을 사용하는 형태이다. DMRS 시퀀스나 스크램블링 시퀀스 생성 및 디코딩 수행 시 서빙 셀의 서브프레임 인덱스를 기준으로 모든 신호를 송신/수신하게 된다. 한편 인접 셀과 서빙 셀이 동기가 맞아있다는 사실은 사전에 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 될 수도 있고, 사전에 특정 cell ID의 그룹은 동기가 맞아있다고 가정할 수 있다. 이때 동기가 맞는 셀 ID의 그룹은 사전에 물리계층 또는 상위계층 신호로 네트워크가 UE에게 시그널링 할 수 있다.

한편 인접 셀 간에 서브프레임 바운더리는 맞아 있지만 서브프레임 인덱스는 다른 경우도 발생할 수 있다. 이 경우에는 서빙 셀의 기지국은 단말에게 서빙 셀과 인접 셀간의 서브프레임 오프셋을 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 할 수 있다. 이 오프셋은 D2D신호 송신 단말이 서브프레임 오프셋을 반영하여 DMRS 시퀀스생성이나, 스크램블링 시퀀스생성을 특정 셀의 서브프레임 인덱스에 맞추어 생성하도록 지시하는 용도로 사용될 수 있다. 또는 이 오프셋은 D2D신호 수신 단말이 이 서브프레임 오프셋을 고려하여 인접 셀의 DMRS 시퀀스와 스크램블링 시퀀스를 파악하여 디코딩을 수행하는 데 사용될 수 있다.

한편 동기가 맞는 셀간에는 D2DSS 또는 D2D 자원 풀이 공유될 수 있다는 점과 유사하게 비동기 시스템에서도 일부 셀들은 서브프레임 바운더리와 서브프레임 인덱스가 같을 수 있으며 그러한 경우에는 D2D자원 풀과 D2DSS 전송 영역이 공유될 수 있다. 이때 다른 동기가 다른 인접 셀과 인접 셀 그룹에 대한 D2D 자원 풀에 대한 정보, 또는 자원 서브프레임 오프셋, 또는 D2DSS가 전송되는 영역, 또는 D2DSS가 전송되는 서브프레임 인덱스 또는 오프셋의 전체 또는 일부는 동기가 맞는 셀 사이에서는 서로 공유될 수 있다.

상기 제안한 방식은 inter cell, inter frequency, inter operator D2D동작에서도 마찬가지로 적용될 수 있다. 예를 들어 네트워크 사업자가 다수개의 캐리어를 운용하는 사업자라고 가정하자. 이때 다른 주파수 대역의 네트워크 타이밍은 현재 서빙 셀의 타이밍과 상이할 수 있는데, 네트워크는 현재 서빙 셀의 SFN을 기준으로 다른 cell의 D2DSS 전송영역을 대략적으로 UE에게 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 한다. 또한 네트워크는 다른 주파수의 D2D 자원 풀을 해당 셀의 SFN #0를 기준으로 표현하여 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 한다. UE는 인접 셀의 D2DSS를 먼저 detect한 후, 해당셀의 SFN을 파악하여 해당 셀의 D2D 자원 풀에서 D2D신호를 수신하면 된다.

스크램블링 시퀀스 생성

이하에서는, D2D에서 스크램블링 시퀀스를 생성하는 방법을 설명한다. 기존 LTE PUSCH의 스크램블링 시퀀스 생성시 initialization parameter 설정은

에 의해 결정된다. 여기서 D2D 신호의 경우에는

값과

는 D2D 특성에 맞게 다른 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, SA (scheduling assignment)에 포함된 ID나, cell ID는 기존 cell ID range를 벗어나는 값 (예를 들어, 510)과 같은 값으로 설정될 수 있다. 이때

값이 D2D 신호의 스크램블링 시퀀스생성시에는 특정 값으로 고정될 수 있다. 예를 들어 slot 인덱스에 관계없이 0으로 고정될 수 있다. 또는 이 값은 D2D신호 종류 또는 mode에 따라 서로 다른 값으로 고정될 수도 있다.

기존 LTE PUSCH의 DMRS 시퀀스는 다음 수학식에 의해 생성된다.

상기 수학식에서,

은 cell ID값이며,

는 higher layer에 의해 받는 값이다. 또한,

이며,

여기서

를 위한

값은

의해 결정된다.

의 값은 cell ID 또는 higher layer 시그널링에 의해 결정되며,

는 상기 수학식에서 결정된다. 이때

값은 D2D에서는 다른 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어

는 SA에 포함된 ID에 의해 생성될 수 있고,

는 셀 ID range를 벗어나는 값 (예를 들어, 510 or 511) 또는 셀 ID range를 벗어나는 값에서 SA에 포함된 ID를 더한 값,

는 0으로 설정될 수 있다. 상기 DMRS 생성 수식에서

는 특정 값으로 고정되거나 특정 셀의 슬롯 인덱스로 사용되거나, 서빙 셀의 슬롯 인덱스에 인접 셀간의 서브프레임 오프셋에 의하여 결정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 장치 구성

도 18은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 18을 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신모듈(11), 전송모듈(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신모듈(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(12)은 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 18을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신모듈(21), 전송모듈(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.

단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 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 단말 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 18에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 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

무선통신시스템에서 D2D(Device to Device) 단말이 D2D 신호를 전송하는 방법에 있어서,
서브프레임에서 D2D 신호를 전송할 시간-주파수 자원 영역 풀을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 시간-주파수 자원 영역 풀에 속한 자원을 통해 D2D 신호를 전송하는 단계;
를 포함하며,
상기 시간-주파수 자원 영역 풀의 주파수 자원 영역 풀은 서로 불연속된 제1 주파수 자원 영역 및 제2 주파수 자원 영역을 포함하고,
상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 위치는 상기 서로 불연속된 제1 주파수 자원 영역과 제2 주파수 자원 영역을 모두 포함하는 주파수 자원 영역의 시작과 끝을 지시하는 두 개의 파라미터들에 의해 결정되고,
상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 크기는 상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역에 공통적으로 적용되는 하나의 파라미터에 의해 결정되는, D2D 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 두 개의 파라미터는 Start PRB index 및 End PRB index이며
상기 공통적으로 적용되는 파라미터는 PRB 개수인, D2D 신호 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 Start PRB index 보다 크거나 같고 Start PRB index + PRB 개수보다 작은 인덱스를 갖는 PRB는 상기 제1 주파수 자원 영역에 포함되고,
상기 End PRB index - PRB 개수보다 크고 End PRB index 보다 작은 인덱스를 갖는 PRB는 상기 제2 주파수 자원 영역에 포함되는, D2D 신호 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 Start PRB index, End PRB index 및 PRB 개수는 상위계층 시그널링을 통해 수신된 것인, D2D 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 D2D 신호는 디스커버리 신호인, D2D 신호 전송 방법.
제5항에 있어서,
상기 시간-주파수 자원 영역 풀은 최대 1024 라디오 프레임동안 사용되는, D2D 신호 전송 방법.
제5항에 있어서,
상기 시간-주파수 자원 영역 풀에 관한 설정의 최대 주기는 1024 라디오 프레임인, D2D 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 D2D 신호는 D2D 데이터 신호인, D2D 신호 전송 방법.
제8항에 있어서,
상기 단말에게는 D2D 전송 모드 2가 설정된 것인, D2D 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 D2D 신호는 D2D 제어 신호인, D2D 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말이 이웃 셀의 자원 위치에 관한 지시를 수신하는 단계;
를 더 포함하는, D2D 신호 전송 방법.
제11항에 있어서,
상기 단말은 상기 이웃 셀의 D2D 신호를 전송할 시간-주파수 자원 영역 풀이 상기 지시된 시점을 기준으로 소정 윈도 내에 존재하는 것으로 가정하는, D2D 신호 전송 방법.
무선통신시스템에서 D2D(Device to Device) 단말 장치에 있어서,
수신 모듈; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 서브프레임에서 D2D 신호를 전송할 시간-주파수 자원 영역 풀을 결정하고, 상기 결정된 시간-주파수 자원 영역 풀에 속한 자원을 통해 D2D 신호를 전송하며,
상기 시간-주파수 자원 영역 풀의 주파수 자원 영역 풀은 서로 불연속된 제1 주파수 자원 영역 및 제2 주파수 자원 영역을 포함하고,
상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 위치는 상기 서로 불연속된 제1 주파수 자원 영역과 제2 주파수 자원 영역을 모두 포함하는 주파수 자원 영역의 시작과 끝을 지시하는 두 개의 파라미터들에 의해 결정되고,
상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역의 크기는 상기 제1 주파수 자원 영역과 상기 제2 주파수 자원 영역에 공통적으로 적용되는 하나의 파라미터에 의해 결정되는, D2D 단말 장치.