KR20150109911A - 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널의 전송장치 및 방법 - Google Patents

단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널의 전송장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널의 전송장치 및 방법에 관한 것이다.
이러한 본 명세서에 따르면, 단말간 통신에 사용되는 제어정보를 생성하는 단계, 상기 제어정보에 대해 기저대역 신호처리를 수행하여 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 생성하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 단말간 물리제어채널을 수신 단말로 전송하는 단계를 포함하는 제어정보의 전송방법이 게시된다.
단말간 물리제어채널이 할당되는 시간/주파수 자원을 최대한 이격시킴으로써 시간/주파수 다이버시티 이득을 얻어질 수 있다.

Description

단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널의 전송장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING CONTROL CHANNEL IN WIRELESS COMMUNICATON SYSTEM SUPPORTING DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널의 전송장치 및 방법에 관한 것이다.
근접 기반(proximity-based) 응용기술 및 서비스는 떠오르는 소셜-기술 트렌드를 반영한다. 3GPP(3rd generation partnership project)의 LTE(long term evolution)에서는 근접 서비스(proximity service: ProSe)의 지원을 허용함으로써, 공공 안전(public safety)에 대한 필요성도 충족시킬 수 있게 되었다. 근접 기반 서비스에 발견(discovery) 기술과 방송 통신이 추가됨으로써, LTE 표준에서도 이와 호환성을 제공하는 기술이 요구된다. 근접 기반 응용기술의 대표적인 것은 단말간 통신(D2D: Device to Device communication)이다. 단말간 통신은 아날로그 무전기 시절부터 가능했던 통신 방식으로, 매우 오랜 역사를 가지고 있다. 그러나, 무선통신 시스템에서의 단말간 통신은 기존의 단말간 통신과는 차별화된다.
무선통신 시스템에서의 단말간 통신은 무선통신 시스템의 인프라(예를 들어, 기지국)를 거치지 않고 단말 간에 직접 데이터를 주고 받는 통신을 의미한다. 즉, 두 단말이 각각 데이터의 소스(source)와 목적(destination)이 되면서 통신을 수행하게 된다. 단말간 통신은 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 하고 무선통신 시스템의 부하를 줄이는 장점을 제공한다.
단말간 통신은 IEEE 802.11과 같은 무선랜이나 Bluetooth 등의 비면허 대역을 이용하는 통신 방식을 이용하여 수행될 수도 있지만, 이러한 비면허 대역을 이용한 통신 방식은 계획되고 통제된 서비스의 제공이 어렵다. 특히, 간섭에 의해서 성능이 급격하게 감소될 수 있다. 반면, 면허 대역 또는 시스템 간 간섭이 통제된 환경에서 운용되거나 제공되는 단말간 통신은 QoS(Quality of Service) 지원이 가능하고, 주파수 재사용(frequency reuse)을 통해 주파수 이용 효율을 높일 수 있으며, 통신 가능 거리를 증가시킬 수 있다.
이러한, 면허 대역에서의 단말간 통신, 즉, 셀룰라 통신 기반의 단말간 통신에서는 기지국에서 단말의 자원이 할당되며, 할당되는 자원으로서 셀룰라 상향링크 채널 또는 상향링크 서브프레임들이 사용될 수 있다. 단말간 통신은 단말간 데이터 통신과 단말간 제어신호 통신을 포함한다. 단말간 제어신호 통신이 가능하려면 제어채널이 필요한데, 아직까지 제어채널에 관한 구체적인 구성이나 설계, 그리고 전송 방법이나 수신방법에 관하여 게시된 바가 없다.
본 발명의 기술적 과제는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널의 전송장치 및 방법, 수신장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널을 전송하는 단말을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어채널을 수신하는 단말을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 단말간 통신을 위한 제어채널의 구성방법 및 단말을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 단말간 통신을 위해 시간 및 주파수 다이버시티를 제공하는 제어채널의 설계방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 단말간(device-to-device: D2D) 통신에 사용되는 제어정보를 생성하는 단계, 상기 제어정보에 대해 기저대역 신호처리를 수행하여 적어도 하나의 SC-FDMA(single-carrier frequency division multiple access) 심볼(symbol)을 생성하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 단말간 물리제어채널(D2D physical control channel: D2D PCCH)을 수신(receiving: Rx) 단말(user equipment:UE)로 전송하는 단계를 포함하는 전송(transmitting: Tx) 단말에 의한 제어정보의 전송방법을 제공한다.
여기서, 상기 단말간 물리제어채널은 시간/주파수 자원으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 하나의 서브프레임(subframe) 내에서 1, 2, 4개 중 어느 하나일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 복조 참조 신호(demodulation reference signal: DMRS)를 가지는 SC-FDMA 심볼에 인접한 위치일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단말간 물리제어채널을 구성하는 적어도 하나의 DREG는, 상기 시간/주파수 자원영역 내에서 주파수 대역의 일측과 타측에 위치할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단말간 물리제어채널은, 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼상에서 단말간 물리데이터채널과 다중화될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단말간 물리데이터채널에 관한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme: MCS)는 미리 고정되며, 상기 단말간 물리제어채널에 관한 MCS와 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 단말간 통신에 사용되는 제어정보를 생성하고, 상기 제어정보에 대해 기저대역 신호처리를 수행하여 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 생성하는 Tx 단말 프로세서, 및 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 단말간 물리제어채널을 수신 단말로 전송하는 전송부를 포함하는 전송 단말을 제공한다.
여기서, 상기 Tx 단말 프로세서에 의해, 상기 단말간 물리제어채널은 적어도 하나의 단말간 자원요소그룹(DREG)으로 구성되고, DREG는 시간/주파수 자원 공간에서 하나의 SC-FDMA 심볼과 하나의 물리자원블록(PRB)으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 Tx 단말 프로세서는, 하나의 서브프레임 내에서 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 1개 또는 2개 또는 4개로 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 복조 참조 신호(DMRS)를 가지는 SC-FDMA 심볼에 인접한 위치할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단말간 물리제어채널을 구성하는 적어도 하나의 DREG는, 상기 시간/주파수 자원영역 내에서 주파수 대역의 일측과 타측에 위치할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 Tx 단말 프로세서는, 상기 단말간 물리제어채널을 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼상에서 단말간 물리데이터채널과 다중화할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단말간 물리데이터채널에 관한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme: MCS)는 미리 고정되며, 상기 단말간 물리제어채널에 관한 MCS와 동일할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단말간 물리제어채널이 할당되는 시간/주파수 자원을 최대한 이격시킴으로써 시간/주파수 다이버시티 이득을 얻어질 수 있다. 또한, 단말간 물리제어채널이 DMRS와 인접한 SC-FDMA 심볼로 구성되므로, 채널 추정 성능이 향상될 수 있으며, 제어채널과 데이터채널이 최적으로 다중화되어 전송될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 셀룰러 망 기반 단말간 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 적용되는 무선 프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 단말간 물리제어채널의 전송방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일례에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일례에 따른 DREG의 개념을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 예에 따른 DREG의 개념을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다.
도 16은 본 발명의 일례에 따른 전송 단말과 수신 단말을 도시한 블록도이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역 또는 주파수 영역에 대해 통신 서비스를 제공하며, 사이트(site)라고 불릴 수 있다. 사이트(site)는 섹터라 부를 수 있는 다수의 영역들(15a, 15b, 15c)로 나누어질 수 있으며, 상기 섹터는 각기 서로 다른 셀 아이디를 가질 수가 있다.
단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB (evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(Femto eNodeB), 가내 기지국(Home eNodeB: HeNodeB), 릴레이(relay), 원격 무선 헤드(Remote Radio Head: RRH)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀(15a, 15b, 15c)은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다. 무선통신 시스템(10)에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 이들 변조 기법들은 통신 시스템의 다중 사용자들로부터 수신된 신호들을 복조하여 통신 시스템의 용량을 증가시킨다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
단말과 기지국 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다.
물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(MAC: Media Access Control) 계층과 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. 데이터는 MAC 계층과 물리계층 사이에서 전송채널을 통해 전달된다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 전송되는가에 따라 분류된다. 또한, 데이터는 서로 다른 물리계층 사이(즉, 단말과 기지국의 물리계층 사이)에서 물리채널을 통해 전달된다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수 및 복수의 안테나로 생성된 공간을 무선자원으로 활용한다.
일 예로, 물리채널 중 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)는 단말에게 PCH(Paging CHannel)와 DL-SCH(DownLink Shared CHannel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 정보를 알려주며, 단말로 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. 또한, PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 또한, PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)는 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 또한, PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)는 UL-SCH(UpLink Shared CHannel)을 나른다. 기지국의 설정 및 요청에 따라 필요 시 PUSCH는 HARQ ACK/NACK 및 CQI와 같은 CSI(Channel State Information) 정보를 포함할 수 있다.
이하 단말간 통신에 관하여 상세히 게시된다. 최근에는 공공 안전 및 이외의 목적으로 네트워크 커버리지(in-coverage) 내 또는 커버리지 외(out-of-coverage)에 있는 디바이스 간에 발견(discovery) 및 직접 통신(direct communication)을 수행하는 방안이 연구되고 있다.
본 발명에서는, 단말간 통신에 기반하여 신호를 전송하는 단말을 전송 단말(Tx UE)이라 하고, 단말간 통신에 기반하여 신호를 수신하는 단말을 수신 단말(Rx UE)이라 정의한다. 전송 단말은 발견 신호(discovery signal)를 전송하고, 수신 단말은 발견 신호를 수신할 수 있다. 전송 단말과 수신 단말은 각자의 역할이 바뀔 수도 있다. 한편, 전송 단말에 의해 전송된 신호는 2 이상의 수신 단말에 의해 수신될 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 D2D 통신은 제1 단말이 상향링크로 데이터와 제어신호를 전송하고, 상기 제1 단말로부터 전송되는 상향링크 데이터와 제어신호를 제2 단말이 수신한다. 따라서, 데이터와 제어신호가 실리는 물리채널을 구성하는데 SC-FDMA 심볼이 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 적용되는 셀룰러 망 기반 단말간 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 기지국(210), 제2 기지국(220) 및 제1 클러스터(230)를 포함하는 셀룰러 통신망이 구성되어 있다. 제1 기지국(210)이 제공하는 셀에 속한 제1 단말(211) 및 제2 단말(212)은 제1 기지국을 통한 통상적인 접속 링크(셀룰러 링크)를 통하여 통신을 수행하게 된다. 이는 단일셀 커버리지 내(In-coverage-single-cell) 단말간 통신 시나리오이다. 한편, 제1 기지국(210)에 속한 제1 단말(211)은 제2 기지국(220)에 속한 제4 단말(221)과 단말간 통신을 수행할 수 있다. 이는 다중셀 커버리지 내(In-coverage-multi-cell) 단말간 통신 시나리오이다. 또한, 네트워크 커버리지 외에 속한 제5 단말(231)은 제6 단말(232) 및 제7 단말(233)과 함께 하나의 클러스터(230)를 생성하여, 이들과 단말간 통신을 수행할 수도 있다. 이는 커버리지 외(Out-of-coverage) 단말간 통신 시나리오이다. 또한, 제2 단말(212)은 제6 단말(232)과 단말간 통신을 수행할 수 있는데, 이는 부분적 커버리지(partial-coverage) 단말간 통신 시나리오이다. 이와 같이 단말간 통신 링크는 동일 셀을 서빙 셀로 갖는 디바이스들 간에도 가능하며, 서로 다른 셀을 서빙 셀로 갖는 디바이스들 간에도 이루어질 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 적용되는 무선 프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함한다. 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 시간(길이)을 전송 시간 구역(Transmission Time Interval: TTI)라 한다. 예컨대, 한 서브프레임(1 subframe)의 길이는 1ms 이고, 한 슬롯(1 slot)의 길이는 0.5ms일 수 있다.
한 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼(symbol)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 하향링크(Downlink, DL)에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하는 무선 시스템의 경우에 상기 심볼은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼일 수 있으며, 상향링크(Uplink, UL)에서 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용하는 무선 시스템의 경우에 상기 심볼은 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼일 수 있다. 한편, 시간 영역의 심볼 구간(symbol period)에 대한 표현이 다중 접속 방식이나 명칭에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 D2D 통신은 제1 단말이 상향링크로 데이터와 제어신호를 전송하고, 상기 제1 단말로부터 전송되는 상향링크 데이터와 제어신호를 제2 단말이 수신하기 때문에, 데이터와 제어신호의 전송을 위해 SC-FDMA 심볼이 사용될 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 심볼의 개수는 CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 일반(normal) CP인 경우에 1 슬롯은 7개의 심볼을 포함하고, 확장(extended) CP인 경우에 1 슬롯은 6개의 심볼을 포함할 수 있다.
자원 요소(resource element: RE)는 데이터 채널의 변조 심볼 또는 제어 채널의 변조 심볼 등이 맵핑되는 가장 작은 시간-주파수 단위를 나타낸다. 자원 블록(Resource Block, RB)은 자원 할당 단위로서, 주파수 축으로 180kHz, 시간 축으로 1 슬롯(slot)에 해당하는 시간-주파수 자원을 포함한다. 한편, 자원 블록 쌍(resource block pair: PBR)은 시간 축에서 연속된 2개의 슬롯을 포함하는 자원 단위를 의미한다.
단말간 데이터 통신을 위해, PUSCH가 사용될 수 있다. 반면 단말간 제어신호 통신을 위해 PDCCH가 사용되기는 어렵다. 왜냐하면 하향링크에서 물리제어채널은 기지국이 단말로 전송하는 경로이기 때문이다. 따라서 단말간 제어신호의 통신을 위한 물리채널(이하 '단말간 물리제어채널'이라 함)이 필요하며, 단말간 물리제어채널은 다음의 사항들을 고려하여 설계될 수 있다.
i) PDCCH와 분리된 물리제어채널, ii) 단말간 데이터 통신을 위한 물리채널(이하 '단말간 물리데이터채널'과의 다중화, iii) 제어정보의 종류(신규 데이터 지시자(new data indicator: NDI), 전송 단말의 ID, 명시적 반복버젼(redundancy version: RV) 지시자, 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme: MCS) 등), iv) 수신 단말이 단말간 제어신호를 단말간 데이터로부터 식별하는 방법.
ii) 사항을 고려할 때, 단말간 물리제어채널은 단말간 물리데이터채널과 함께 전송되어야 하며(즉, 피기백(piggybacking)), 이를 위한 단말간 물리채널의 새로운 디자인의 설계가 요구된다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 단말간 물리제어채널의 전송방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 전송 단말(Tx UE)은 단말간 통신에 필요한 제어정보(이하 단말간 제어정보)를 생성한다(S500). 상기 제어정보는 신규 데이터 지시자(NDI), 전송 단말의 ID, 명시적 반복버젼(RV) 지시자, 변조 및 코딩 방식(MCS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 단말간 제어정보는 전송 채널(transport channel)상의 단말간 데이터와 함께 다중화된 상태로 채널 인터리빙될 수도 있고(도 10 참조), 별도의 단말간 통신에 사용되는 자원에 맵핑될 수도 있다(도 13 내지 도 15 참조).
전송 단말은 상기 단말간 제어정보에 대한 기저대역 신호 처리(baseband signal processing)을 수행한다(S505). 기저대역 신호 처리는 스크램블링(scrambling) 단계, 변조(modulation) 단계, 자원 맵핑(mapping to resource elements) 단계 및 다중화 심볼(이하, SC-FDMA 심볼이라 한다)의 생성 단계, 프리코딩(precoding) 단계를 포함한다. 경우에 따라 프리코딩 단계가 생략될 수도 있다.
먼저, 자원 맵핑 단계는, 변조단계 단계의 수행결과로 생성되는 신호를 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 맵핑하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 기저대역 신호 처리에 의해 SC-FDMA 심볼이 생성될 수 있으며, 이렇게 생성되는 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 단말간 물리제어채널이 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예로서, 한 서브프레임(subframe) 내에서 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼들의 개수의 후보는 여러개 존재할 수 있다. 예를 들어, 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼 개수의 후보는 1개, 2개, 4개일 수 있다. 여기서, 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼들의 개수는 아래 표 1과 같이 단말간 데이터 통신을 위해 할당되는 대역폭(bandwidth)에 의존적으로 선택될 수 있다.
대역폭(PRB 개수) 단말간 물리채널의 SC-FDMA 심볼 수
N<X1 4
X1≤N≤X2 2
N>X2 1
표 1을 참조하면, 단말간 데이터 통신을 위해 할당되는 PRB 쌍(pair)의 개수 N이 X1보다 작은 경우에 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼 수는 4이고, X1보다 크거나 같고 X2보다 작거나 같은 경우 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼 수는 2이며, X2보다 큰 경우 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼 수는 1이다. 예를 들어 X1=2이고 X2=4일 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로서, 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼의 개수를 결정하는 임계값(threshold) X1, X2와 그 개수는 가변적일 수 있다.
한편, 한 서브프레임 내에서 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼의 위치를 설계함에 있어서, i) 정확한 채널 추정, ii) 시간 다이버시티 이득, 그리고 iii) 주파수 다이버시티 이득이 고려될 수 있다.
i)과 관련하여, 정확한 채널 추정을 위해 DMRS와 가까운 위치의 SC-FDMA 심볼이 단말간 물리제어채널로써 사용될 수 있다. ii)와 관련하여, 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼들의 절반이 첫 번째 슬롯에 위치하도록, 나머지 절반은 두 번째 슬롯에 위치하도록 설계될 수 있다. iii)과 관련하여, 단말간 물리제어채널을 구성하는 PRB 쌍의 절반이 주파수 대역의 일측에 위치하도록, 나머지 절반은 상기 주파수 대역의 타측에 위치하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 한 서브프레임 내에 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼의 개수를 2개로 가정하였을 때, 첫 번째 슬롯의 DMRS의 좌측에 인접한 SC-FDMA 심볼과 두 번째 슬롯의 DMRS의 우측에 인접한 SC-FDMA 심볼이 단말간 물리제어채널을 구성할 수 있다. 이에 따르면 i)과 ii)가_만족된다.
전송 단말은 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 구성되는 단말간 물리제어채널을 수신 단말(Rx UE)로 전송한다(S500). 단말간 물리제어채널은 서브프레임 내 2개 슬롯의 각각에서 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼를 사용할 수 있다.
이하에서, 단말간 물리제어채널의 구성방법에 관하여 보다 상세히 설명된다.
시간/주파수 자원공간에서 구성되는 단말간 물리제어채널의 모습은, 단말간 물리제어채널이 하나의 동일한 SC-FDMA 심볼상에서 단말간 물리데이터채널과 다중화되는지에 따라 달라질 수 있다.
(1) 단말간 물리데이터채널에 대한 MCS가 미리 고정되거나 반정적으로 구성된 경우.
일례로서, 하나의 SC-FDMA 심볼상에서 2개의 물리채널들이 다중화되는 환경을 고려하면, 하나의 SC-FDMA 심볼상의 일부 PRB 쌍은 단말간 물리제어채널에 할당되고, 상기 하나의 SC-FDMA 심볼상의 다른 일부 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 즉, 단말간 물리제어채널이 1, 2, 또는 4개의 SC-FDMA 심볼들로 구성된다 하더라도, 각 SC-FDMA 심볼상의 모든 주파수 자원이 단말간 물리제어채널로 사용되는 것은 아니며, 일부는 단말간 물리데이터채널에 의해 사용된다. 이 경우, 단말간 물리데이터채널에 관한 MCS 정보가 동일한 SC-FDMA 심볼상의 단말간 물리제어채널에도 적용될 수 있다. 만약 단말간 물리데이터채널에 관한 MCS 정보가 미리 고정되어(prefixed) 있거나, 반정적으로(semi-static) 설정된 경우, 수신 단말은 단말간 물리데이터채널에 관한 MCS를 사용하여 동일한 SC-FDMA 심볼상의 단말간 물리제어채널을 복조 및 복호할 수 있다. 즉, 단말간 물리제어채널에 관한 MCS 정보를 별도로 알려주지 않아도 되므로 MCS 정보의 전송에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다.
이렇게 하나의 SC-FDMA 심볼상에서 2개의 물리채널들이 다중화되는 모습은 SC-FDMA 심볼의 개수에 따라 다를 수 있다. 도 6은 하나의 서브프레임 내에 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼이 2개인 경우의 예시이고, 도 7 내지 도 9는 하나의 서브프레임 내에 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼이 4개인 경우의 예시이다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다. 이는 하나의 서브프레임 내에서 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼의 개수가 2개인 경우이다.
도 6을 참조하면, 첫 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 3번째 SC-FDMA 심볼 상의 맨 위쪽 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 그리고 동일한 3번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 마찬가지로, 두 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 5번째 SC-FDMA 심볼 상의 맨 아래쪽 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 그리고 동일한 5번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 이와 같이 단말간 물리제어채널이 할당되는 시간/주파수 자원을 최대한 이격시킴으로써 시간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 얻어질 수 있다. 또한, 단말간 물리제어채널이 DMRS와 인접한 SC-FDMA 심볼로 구성되므로, 채널 추정 성능이 향상될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다. 이는 하나의 서브프레임 내에서 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼의 개수가 4개인 경우이다.
도 7을 참조하면, 첫 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 3번째 SC-FDMA 심볼과 5번째 SC-FDMA 심볼 상의 주파수 대역에서, 일측의 2개의 PRB 쌍과 타측의 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 그리고 동일한 3번째 및 5번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 마찬가지로, 두 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 3번째 SC-FDMA 심볼과 5번째 SC-FDMA 심볼 상의 주파수 대역에서, 일측의 2개의 PRB 쌍과 타측의 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 그리고 동일한 3번째 및 5번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 이와 같이 단말간 물리제어채널이 할당되는 시간/주파수 자원을 최대한 이격시킴으로써 시간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 얻어질 수 있다. 또한, 단말간 물리제어채널이 DMRS와 인접한 SC-FDMA 심볼로 구성되므로, 채널 추정 성능이 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다. 이는 하나의 서브프레임 내에서 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼의 개수가 4개인 경우이다.
도 8을 참조하면, 첫 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 3번째 SC-FDMA 심볼과 5번째 SC-FDMA 심볼 상의 주파수 대역에서, 일측의 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 그리고 동일한 3번째 및 5번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 마찬가지로, 두 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 3번째 SC-FDMA 심볼과 5번째 SC-FDMA 심볼 상의 주파수 대역에서, 타측의 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 그리고 동일한 3번째 및 5번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 이와 같이 단말간 물리제어채널이 할당되는 시간/주파수 자원을 최대한 이격시킴으로써 시간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 얻어질 수 있다. 또한, 단말간 물리제어채널이 DMRS와 인접한 SC-FDMA 심볼로 구성되므로, 채널 추정 성능이 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 구성방법을 설명하는 도면이다. 이는 하나의 서브프레임 내에서 단말간 물리제어채널을 구성하는 SC-FDMA 심볼의 개수가 4개인 경우이다.
도 9를 참조하면, 첫 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 3번째 SC-FDMA 심볼의 주파수 대역에서 일측의 2개의 PRB 쌍과, 5번째 SC-FDMA 심볼의 주파수 대역에서 타측의 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 상기 3번째 및 5번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 마찬가지로, 두 번째 슬롯의 단말간 물리제어채널은 3번째 SC-FDMA 심볼의 주파수 대역에서 일측의 2개의 PRB 쌍과, 5번째 SC-FDMA 심볼 상의 주파수 대역에서, 타측의 2개의 PRB 쌍으로 구성된다. 그리고 동일한 3번째 및 5번째 SC-FDMA 심볼상의 나머지 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 이와 같이 단말간 물리제어채널이 할당되는 시간/주파수 자원을 최대한 이격시킴으로써 시간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 얻어질 수 있다. 또한, 단말간 물리제어채널이 DMRS와 인접한 SC-FDMA 심볼로 구성되므로, 채널 추정 성능이 향상될 수 있다.
(2) 단말간 물리데이터채널에 대한 MCS가 단말간 물리제어채널에 포함되는 경우.
다른 예로서, 하나의 SC-FDMA 심볼상에서 2개의 물리채널들이 다중화되지 않는 환경을 고려하면(즉, 단말간 물리제어채널과 단말간 물리데이터채널이 서로 다른 SC-FDMA 심볼상에 포함되는 경우), 하나의 SC-FDMA 심볼 상의 전체 PRB 쌍(전송 단말에 할당된 대역폭에 한정되어)이 단말간 물리제어채널에 할당되고, 다른 하나의 SC-FDMA 심볼상의 전체 PRB 쌍은 단말간 물리데이터채널에 할당된다. 이에 따르면, 단말간 물리제어채널의 복조 및 복호를 위해 단말간 물리제어채널에 관한 MCS가 특정값으로 미리고정될(prefixed) 수 있다. 한편, 단말간 물리데이터채널에 관한 MCS는 동적으로 변할 수 있고, 동적으로 변하는 MCS 정보를 단말간 물리제어채널이 지시해준다. 특정 SC-FDMA 심볼이 단말간 물리제어채널로 사용되는 것으로 설정된 경우, 해당 SC-FDMA 심볼상의 주어진 주파수 자원은 단말간 물리제어채널로만 사용될 수 있다.
이하에서, 여러가지 실시예에 따른 자원 맵핑 단계에 관하여 상세히 게시된다. 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑을 위한 일 실시예는 UCI(uplink control information)에 관한 자원 맵핑방식과 같이 주파수 다이버시티 이득을 제공하는 자원 맵핑을 포함한다. 이는 채널 다중화 행렬에 기반한 인터리빙에 의해 자원 맵핑을 수행하는 경우이다. 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑을 위한 다른 실시예는 단말간 물리제어채널의 자원 할당 단위인 DREG에 기반한 자원 맵핑을 포함한다.
1. 채널 다중화 행렬에 기반한 자원 맵핑방법
도 10은 본 발명의 일례에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 자원 맵핑방식은 기본적으로 UCI에 관한 자원 맵핑방식과 유사하나, 단말간 물리제어채널은 단말간 물리데이터채널과는 독립적으로 CRC(cyclic redundancy check)의 부가와 채널코딩이 수행된다는 점에서 차이가 있다.
좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 단말간 데이터에 대해서, 전송 단말은 자원블록에의 CRC 부가(S1000); 부호블록(code block) 분할 및 코드 블록에의 CRC 부가(S1005); 채널 코딩(S1010)); 레이트 매칭(rate matching, S1015); 그리고 코드블록 병합(concatenation, S1020)을 수행하여 제1 인터리빙 입력신호를 출력한다. 이와 병렬적으로 NDI, RV, 전송 단말 ID와 같은 단말간 제어정보(S1025)에 대해서, 제2 인터리빙 입력신호를 출력한다. 여기까지는 채널 인터리빙(channel interleaving) 이전 단계이다.
이렇게 출력되는 제1 인터리빙 입력신호와 제2 인터리빙 입력신호에 대해, 전송 단말은 단말간 채널 인터리빙을 수행하여(S1030) 채널 다중화 행렬(channel multiplexing matrix)을 구성하고, 상기 채널 다중화 행렬을 자원요소에 맵핑한다. 채널 다중화 행렬의 일례는 하기 수학식과 같다.
Figure pat00001
수학식 1을 참조하면, 채널 다중화 행렬은 Rmux 벡터와 Cmux 벡터의 곱으로 구성되므로, (Rmux*Cmux) 행렬이라 불릴 수도 있다. 즉, 채널 다중화 행렬의 행의 개수는 Rmux이고, 열의 개수는 Cmux이다. yk는 비트 시퀀스 벡터로서, 채널 인터리빙에 의해 다중화된 제1 인터리빙 입력신호와 제2 인터리빙 입력신호의 일부를 포함할 수 있다. 채널 다중화 행렬은 제1 행과 마지막 행에서부터 시작되어 번갈아가는 형식으로 Qm*NL개의 행들 집합에 의해 구성된다(For D2D control channel, it is written into the (Rmux*Cmux) matrix by sets of Qm*NL rows starting with both the first and the last row in alternative way). 여기서, NL은 레이어(layer)의 개수이다. 일례로서, 단말간 제어정보는 열 집합(column set)에 의해 지시되는 열들에 기록될 수 있다(written onto the columns).
일례로서, 각 슬롯 내에 1개 SC-FDMA 심볼이 단말간 물리제어채널을 구성하는 경우, 단말간 제어정보를 위한 단일(single) 열 집합은 표 2와 같을 수 있다.
CP 구성(CP configuration) 열 집합(column set)
일반(normal) CP {2, 9}
확장(extended) CP {1, 7}
표 2를 참조하면, CP(cyclic prefix)에 따라 열 집합이 나뉘며, 일반 CP일 경우 열 집합은 {2, 9}이고, 확장 CP일 경우 열 집합은 {1, 7}이다.
다른 예로서, 각 슬롯 내에 2개 SC-FDMA 심볼이 단말간 물리제어채널을 구성하는 경우, 단말간 제어정보를 위한 단일 열 집합은 표 3과 같을 수 있다.
CP 구성(CP configuration) 열 집합(column set)
일반(normal) CP {2, 3, 8, 9}
확장(extended) CP {1, 2, 6, 7}
표 3을 참조하면, CP에 따라 열 집합이 나뉘며, 일반 CP일 경우 열 집합은 {2, 3, 8, 9}이고, 확장 CP일 경우 열 집합은 {1, 2, 6, 7}이다.
또 다른 예로서, 보다 최적화된 자원 맵핑을 위해 이중 열 집합(double column sets)이 정의될 수 있다. 본 실시예에서, 각 슬롯 내에 1개 SC-FDMA 심볼이 단말간 물리제어채널을 구성하는 경우, 단말간 제어정보를 위한 최적화된(optimized) 이중 열 집합은 표 4와 같을 수 있다.
CP 구성(CP configuration) 열 집합(column set)
일반(normal) CP {2}, {9}
확장(extended) CP {1}, {7}
표 4를 참조하면, CP에 따라 열 집합이 나뉘며, 일반 CP일 경우 제1 열 집합은 {2}이고 , 제2 열 집합은 {9}이다. 확장 CP일 경우 제1 열 집합은 {1}이고 제2 열 집합은 {7}이다.
한편 본 실시예에서, 각 슬롯 내에 2개 SC-FDMA 심볼이 단말간 물리제어채널을 구성하는 경우, 단말간 제어정보를 위한 최적화된 이중 열 집합은 표 4와 같을 수 있다.
CP 구성(CP configuration) 열 집합(column set)
일반(normal) CP {2, 3}, {8, 9}
확장(extended) CP {1, 2, 6, 7}
표 5를 참조하면, CP에 따라 열 집합이 나뉘며, 일반 CP일 경우 제1 열 집합은 {2, 3}이고 제2 열 집합은 {8, 9}이다. 확장 CP일 경우 제1 열 집합은 {1, 2}이고, 제2 열 집합은 {6, 7}이다.
표 2 또는 표 3과 같은 단일 열 집합에 기반하여, 실제 단말간 제어정보가 자원요소에 맵핑되는 과정은 다음의 표와 같은 알고리즘에 의해 수행될 수 있다.
Figure pat00002
표 6을 참조하면, 제1 및 제2 인터리빙 입력신호인 벡터 시퀀스 q0 D2D, q1 D2D, q2 D2D, ...qq'D2D-1 D2D 는 (Rmux*Cmux) 행렬에 기록된다.
다음으로, 표 4 또는 표 5와 같은 이중 열 집합에 기반하여, 실제 단말간 제어정보가 자원요소에 맵핑되는 과정은 다음의 표와 같은 알고리즘에 의해 수행될 수 있다.
Figure pat00003
2. DREG에 기반한 자원 맵핑방법
도 11은 본 발명의 일례에 따른 DREG의 개념을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, DREG는 시간축에서의 하나의 SC-FDMA 심볼과, 주파수 축에서의 하나의 물리자원블록(physical resource block: PRB)으로 구성되는 단위 자원이다. 하나의 DREG는 하나의 SC-FDMA 심볼상의 하나의 자원블록 내에 12개의 자원요소들을 포함할 수 있다. 시간/주파수 자원 영역상에서 DREG의 위치(또는 할당)는 시간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 생기도록, 시간/주파수 축상에서 최대한 이격될 수 있다. 예를 들어, 주파수 축상의 일단(one end)에 있는 PRB 쌍과 타단(the other end)에 있는 PRB 쌍에 우선적으로 DREG가 위치하며, 제어정보의 양이 증가함에 따라 주파수 축상의 중간쪽으로 DREG가 추가적으로 할당되는 형태로 구성된다. 또한, 시간 축상에서는, 제1 슬롯내의 제1 DMRS에 인접한 일측(one side)에 있는 SC-FDMA 심볼과 제2 슬롯내의 제2 DMRS에 인접한 타단(the other side)에 있는 SC-FDMA 심볼에 DREG가 우선적으로 위치한다.
한편, DREG의 인덱스는 시간 축을 따라 우선적으로 부여(numbering)되고, 다음으로 주파수 축을 따라 증가하는 방식으로 부여(numbering)될 수 있다. 예를 들어 도 11에서, 첫번째 슬롯(first slot) 내에서 3번째 SC-FDMA 심볼의 맨 위쪽 DREG의 인덱스는 1이고, 주파수 축을 따라 바로 아래쪽의 DREG의 인덱스는 2이다. 다음으로, 두 번째 슬롯(second slot) 내에서 5번째 SC-FDMA 심볼의 맨 아래쪽 DREG의 인덱스는 4이고, 그 바로 위쪽 DREG의 인덱스는 3이다.
물론 이는 예시일 뿐이며, DREG의 인덱스는 시간 축을 따라 우선적으로 부여되고, 다음으로 주파수 축을 따라 증가하는 방식으로 부여될 수도 있다.
여기서, DREG는 참조 신호(reference signal)로 사용되는 자원영역은 제외된다. 즉, 첫번째 슬롯 내에서 DMRS(demodulation reference signal)로 사용되는 4번째 SC-FDMA 심볼과, 두번째 슬롯 내에서 DMRS로 사용되는 4번째 SC-FDMA 심볼은 단말간 물리제어채널을 위한 DREG로 사용되지 않는다.
도 12는 본 발명의 다른 예에 따른 DREG의 개념을 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 주파수 축상의 일단(one end)에 있는 PRB 쌍과 타단(the other end)에 있는 PRB 쌍에 우선적으로 DREG가 위치하며, 제어정보의 양이 증가함에 따라 주파수 축상의 중간쪽으로 DREG가 추가적으로 할당되는 형태로 구성된다. 또한, 시간 축상에서는, 제1 DMRS를 기준으로 인접한 일단(one end)에 있는 SC-FDMA 심볼과 제2 DMRS를 기준으로 인접한 타단(the other end)에 있는 SC-FDMA 심볼에 DREG가 우선적으로 위치한다.
DREG의 인덱스는 시간 축을 따라 우선적으로 부여(numbering)되고, 다음으로 주파수 축을 따라 증가하는 방식으로 부여(numbering)될 수 있다. 예를 들어 도 12에서, 단말간 통신을 위해 사용되는 주파수 대역상에서 일측(상단)에 있는 2개의 PRB 쌍에 DREG들이 DMRS에 인접하게 분포한다. 먼저 맨 위쪽 PRB 쌍 내에서, 첫번째 슬롯(slot)의 3, 5번째 SC-FDMA 심볼과 두번째 슬롯의 3, 5번째 SC-FDMA 심볼 순서로 DREG의 인덱스가 1, 2, 3, 4과 같이 넘버링된다. 다음으로, 맨 위에서 두번째 PRB 쌍 내에서, 첫번째 슬롯(slot)의 3, 5번째 SC-FDMA 심볼과 두번째 슬롯의 3, 5번째 SC-FDMA 심볼 순서로 DREG의 인덱스가 5, 6, 7, 8과 같이 넘버링된다. 마찬가지로 단말간 통신을 위해 사용되는 주파수 대역상에서 타측(하단)에 있는 2개의 PRB 쌍에 DREG들이 DMRS에 인접하게 분포하며, DREG의 인덱스 넘버링은 상기 일측에 있는 2개의 PRB 쌍에 DREG들의 넘버링과 동일한 방식에 의한다.
물론 이는 예시일 뿐이며, DREG의 인덱스는 시간 축을 따라 우선적으로 부여되고, 다음으로 주파수 축을 따라 증가하는 방식으로 부여될 수도 있다.
이와 같이 단말간 물리제어채널을 구성하는 DREG가 시간 축과 주파수 축으로 멀리 떨어져 분산되어 있는 경우, 시간 및 주파수 다이버시티(diversity) 이득(gain)을 얻을 수 있다. DREG의 개수가 달라지더라도 도 6a 및 도 6b와 같은 개념의 DREG 인덱스 넘버링의 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다. 본 실시예는 단말간 물리제어채널을 DREG에 맵핑하는 방법에 관한 것이다. 도 11 및 도 12에 따른 DREG 개념이 본 실시예에 적용될 수 있다.
도 13을 참조하면, 시간 축으로 4개의 SC-FDMA 심볼들과 주파수 축으로 4개의 PRB 쌍들이 단말간 물리제어채널에 사용되는 경우, 총 8개의 DREG에 의해 단말간 물리제어채널이 구성된다. 이렇게 8개의 DREG로 구성된 단말간 물리제어채널 내에서, 단말간 제어정보는 집성 레벨(aggregation level: AL)에 기반하여 단말간 물리제어채널에 맵핑된다. 본 실시예에서는 2개의 DREG가 집성 레벨 1을 구성한다고 가정한다. 따라서 집성 레벨 2는 4개의 DREG로 구성되고, 집성 레벨 4는 8개의 DREG로 구성되는 것이다. 단말간 제어정보는 그 중요도, 우선순위 또는 정보량 등을 기준으로 일정한 집성 레벨로서 설계될 수 있다. 예를 들어, 중요도나 우선순위가 상대적으로 높은 단말간 제어정보는 집성 레벨 4로서 설계되고, 중요도나 우선순위가 상대적으로 낮은 단말간 제어정보에는 집성 레벨 1로서 설계될 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 도 12와 같은 DREG 배치구조에서, 단말간 물리제어채널이 실제 DREG에 맵핑되는 순서가 시간/주파수 다이버시티를 고려하여 정해질 수 있다. 예를 들어, DREG에 표기된 숫자는 단말간 물리제어채널이 맵핑되는 순서를 나타낸다. 도 14의 단말간 물리제어채널이 맵핑되는 DREG의 순서를 도 12에서 예시로서 정의된 DREG 인덱스로 나타내면, DREG 1 -> DREG 16 -> DREG 2 -> DREG 15 -> DREG 3 -> DREG 14 -> DREG 4 -> DREG 13...과 같다.
즉, 단말간 물리제어채널을 구성하는 DREG의 수(또는 마지막 DREG 인덱스)를 ND라고 할 때, 단말간 물리제어채널이 DREG에 맵핑되는 순서를 DREG 인덱스로 나타내면, 1, ND, 2, ND-1,...,ND/2, ND/2+1이다.
단말간 제어정보는 기저대역 신호 처리에 의해 복소 값 심볼의 블록(complex valued symbol block) 단위로 출력된다. 하나의 복소 값 심볼의 블록은 DREG의 크기에 매치되는 12개의 복소 값 심볼을 포함한다. z(i)를 복소 값 심볼 블록 i라 할 때, z(i)=<y(4i), y(4i+1), y(4i+2),...,y(4i+11)>이다. DREG의 개수에 대응하여, i 값의 범위는 0~ND-1이다.
전송 단말이 z(i)를 DREG에 맵핑하는 방법은 다음의 표와 같은 알고리즘을 포함할 수 있다.
Figure pat00004
한편, 단말간 제어정보는 NDI, RV, MCS 등과 같은 다수의 제어필드들을 포함할 수 있다. 이들을 효율적으로 전송하기 위하여, 다수의 제어필드들을 다중화하여 DREG에 맵핑할 수도 있고, 개별적으로 DREG에 맵핑할 수도 있다. 다수의 제어필드들이 다중화되어 전송되는지, 개별적으로 전송되는지에 따라 자원맵핑 방법과 수신 단말의 검출 부담이 달라질 수 있다.
(1) 제어필드들을 다중화하여 자원 맵핑하는 방법
단말간 제어정보를 다중화하여 자원에 맵핑하기 위해, 레가시(legacy) PDCCH와 유사한 전송 방법이 적용될 수 있다. 즉, 전송 단말은 다수의 제어필드들을 인터리빙에 의해 다중화하고, 인터리빙 출력신호에 대해 채널 코딩 및 CRC 부가를 수행할 수 있다. 그리고 이렇게 채널 코딩과 CRC 부가된 신호를 변조한 이후에, 특정한 집성 레벨로서 정해지는 DREG에 자원 맵핑하여 전송한다. 수신 단말의 입장에서, CRC가 사용된 경우, 수신 단말은 여러가지 집성 레벨로서 단말간 물리제어채널을 복호하며 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detect)라고도 한다. 여기서, 집성 레벨은 미리 정해질 수도 있으며, 이 경우 수신 단말의 블라인드 검출의 부담은 경감될 수 있다.
(2) 제어필드들을 개별적으로 자원 맵핑하는 방법
단말간 제어정보에 포함되는 제어필드들은 독립적으로 전송될 수 있다. 이 경우, 각 제어필드의 자원맵핑 또한 독립적으로 이루어질 수 있다. 그러나, 각 제어필드의 비트수는 다르다. 예를 들어, NDI는 1비트이고 RV는 3비트이며 MCS는 5비트이다. 각 정보필드의 비트수가 다름에도 불구하고, 유사한 전송성능을 만족시키려면, 각 정보필드가 맵핑되는 자원(즉 각 정보필드의 전송에 사용되는 자원)의 양 또한 그에 맞게 설계될 필요가 있다.
본 실시예는 제어필드의 종류에 따라 집성 레벨을 다르게 설계하는 방법을 포함한다. 만약 제어필드의 비트수가 상대적으로 적으면, 낮은 집성 레벨을 적용하고, 제어필드의 비트수가 상대적으로 많으면, 높은 집성 레벨을 적용할 수 있다. 이를 구현하기 위한 일 실시예는 표 9와 같다.
정보필드 집성 레벨
NDI 1
RV 2
MCS 3
Tx UE ID 4
표 9의 실시예에서는 NDI를 위한 집성 레벨을 1로, RV를 위한 집성 레벨을 2로, MCS를 위한 집성 레벨을 3으로, Tx UE ID를 위한 집성 레벨을 4로 설계하였으나, 이는 예시일 뿐이고, 각 제어필드에 다른 집성 레벨이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말간 물리제어채널의 자원 맵핑 방법을 도시한 순서도이다. 본 실시예에 따른 자원 맵핑 방법은 도 8에 따른 DREG 배치구조를 기준으로 설명된다. 또한, 각 정보필드의 집성 레벨은 표 9에 따라 설계된 것으로 가정한다.
도 15를 참조하면, 맵핑되는 자원필드의 순서는 NDI -> RV -> MCS 순이다. 먼저, NDI의 집성 레벨은 1이므로 NDI는 2개의 DREG에 맵핑된다. 도 16의 예시적인 맵핑 규칙에 따를 때, NDI는 도 15와 같이 첫 번째 슬롯의 3번째 SC-FDMA 심볼상에서 일측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 1과, 두 번째 슬롯의 5번째 SC-FDMA 심볼상에서 타측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 12에 맵핑된다.
다음으로, RV의 집성 레벨은 2이므로, RV는 4개의 DREG에 맵핑된다. 도 16의 예시적인 맵핑 규칙에 따를 때, RV는 도 15와 같이 첫 번째 슬롯의 5번째 SC-FDMA 심볼상에서 일측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 2와, 두 번째 슬롯의 3번째 SC-FDMA 심볼상에서 타측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 11과, 첫 번째 슬롯의 3번째 SC-FDMA 심볼상에서 일측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 3과, 두 번째 슬롯의 5번째 SC-FDMA 심볼상에서 타측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 10에 맵핑된다.
다음으로, MCS의 집성 레벨은 3이므로, MCS는 6개의 DREG에 맵핑된다. 도 16의 예시적인 맵핑 규칙에 따를 때, MCS는 도 15와 같이 첫 번째 슬롯의 5번째 SC-FDMA 심볼상에서 일측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 4와, 두 번째 슬롯의 3번째 SC-FDMA 심볼상에서 타측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 9와, 첫 번째 슬롯의 3번째 SC-FDMA 심볼상에서 일측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 5와, 두 번째 슬롯의 5번째 SC-FDMA 심볼상에서 타측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 8과, 첫 번째 슬롯의 5번째 SC-FDMA 심볼상에서 일측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 6과, 두 번째 슬롯의 3번째 SC-FDMA 심볼상에서 타측의 PRB 쌍에 위치한 DREG 7에 맵핑된다.
수신 단말의 입장에서 볼 때, DREG에 맵핑되는 정보필드의 순서, 각 정보필드가 DREG에 맵핑되는 순서, 그리고 각 정보필드의 집성 레벨에 기반하여, 각 정보필드를 수신할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일례에 따른 전송 단말과 수신 단말을 도시한 블록도이다.
도 16을 참조하면, 전송 단말(Tx UE, 1600)은 수신부(1605), Tx 단말 프로세서(1610) 및 전송부(1615)를 포함한다.
수신부(1605)는 수신 단말(Rx UE, 1650)로부터 단말간 물리제어채널과 단말간 물리데이터채널을 수신할 수 있다.
Tx 단말 프로세서(1610)는 본 명세서의 실시예에 따른 단말간 제어정보를 생성한다. 단말간 제어정보는 신규 데이터 지시자(NDI), 전송 단말의 ID, 명시적 반복버젼(RV) 지시자, 변조 및 코딩 방식(MCS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Tx 단말 프로세서(1610)는 단말간 제어정보를 전송 채널(transport channel)상의 단말간 데이터와 함께 다중화하여 채널 인터리빙할 수도 있고(도 10 참조), 별도의 단말간 통신에 사용되는 자원에 맵핑할 수도 있다(도 13 내지 도 15 참조).
Tx 단말 프로세서(1610)는 단말간 제어정보에 대해 상기 단말간 제어정보에 대한 기저대역 신호 처리(baseband signal processing)을 수행한다. 기저대역 신호 처리는 스크램블링(scrambling) 단계, 변조(modulation) 단계, 프리코딩(precoding) 단계, 자원 맵핑(mapping to resource elements) 단계 및 다중화 심볼(이하, SC-FDMA 심볼이라 한다)의 생성 단계를 포함한다. 경우에 따라 프리코딩 단계가 생략될 수도 있다.
Tx 단말 프로세서(1610)에 의해 수행되는 자원 맵핑은 본 명세서에서 게시되는 모든 실시예에 따른 자원 맵핑 방법을 포함한다.
전송부(1615)는 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 구성되는 단말간 물리제어채널을 수신 단말(1650)로 전송한다. 단말간 물리제어채널은 서브프레임 내 2개 슬롯의 각각에서 적어도 하나의 DREG를 사용할 수 있다. 전송부(1615)에 의해 수행되는 단말간 물리제어채널의 전송은 본 명세서에서 게시되는 모든 실시예에 따른 전송방법을 포함한다.
본 실시예에 따른 단말(1600)은 Tx 단말 프로세서(1610)과 전송부(1615)만으로 구성되는 경우를 포함할 수 있다. 이 경우, 단말(1600)은 수신 단말(1650)로부터 어떠한 신호도 수신하지 않을 수 있다.
수신 단말(1650)은 전송부(1655), 수신부(1660) 및 Rx 단말 프로세서(1665)를 포함한다. 전송부(1655)는 단말간 물리제어채널 및/또는 단말간 물리데이터채널을 전송 단말(1600)로 전송할 수 있다.
수신부(1660)는 전송 단말(1600)로부터 단말간 물리제어채널 및/또는 단말간 물리데이터채널을 수신할 수 있다.
Rx 단말 프로세서(1665)는 전송 단말(1600)로부터 수신되는 단말간 물리제어채널 및/또는 단말간 물리데이터채널에 대해 기저대역 신호 처리를 수행하되, 전송 단말(1600)의 Tx 단말 프로세서(1610)가 수행한 기저대역 신호 처리의 역순으로 신호를 복원하며, 이는 역다중화, 복조, 복호, 디스크램블링 등을 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 단말간(device-to-device: D2D) 통신에 사용되는 제어정보를 생성하는 단계;
    상기 제어정보에 대해 기저대역 신호처리를 수행하여 적어도 하나의 SC-FDMA(single-carrier frequency division multiple access) 심볼(symbol)을 생성하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 단말간 물리제어채널(D2D physical control channel: D2D PCCH)을 수신(receiving: Rx) 단말(user equipment:UE)로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 단말간 물리제어채널은 시간/주파수 자원으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전송(transmitting: Tx) 단말에 의한 제어정보의 전송방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 하나의 서브프레임(subframe) 내에서 1, 2, 4개 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 전송 단말에 의한 제어정보의 전송방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 복조 참조 신호(demodulation reference signal: DMRS)를 가지는 SC-FDMA 심볼에 인접한 위치인 것을 특징으로 하는, 전송 단말에 의한 제어정보의 전송방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말간 물리제어채널을 구성하는 단말간 자원요소그룹(D2D resource element group: DREG)는 상기 시간/주파수 자원의 공간에서 하나의 SC-FDMA 심볼과 하나의 물리자원블록(PRB)으로 구성되고,
    상기 DREG는, 상기 시간/주파수 자원의 공간 내에서 주파수 대역의 일측과 타측에 위치하는 것을 특징으로 하는, 전송 단말에 의한 제어정보의 전송방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말간 물리제어채널은, 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼상에서 단말간 물리데이터채널과 다중화되는 것을 특징으로 하는, 전송 단말에 의한 제어정보의 전송방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말간 물리데이터채널에 관한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme: MCS)는 미리 고정되며, 상기 단말간 물리제어채널에 관한 MCS와 동일한 것을 특징으로 하는, 전송 단말에 의한 제어정보의 전송방법.
  7. 단말간 통신에 사용되는 제어정보를 생성하고, 상기 제어정보에 대해 기저대역 신호처리를 수행하여 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 생성하는 Tx 단말 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 걸쳐 단말간 물리제어채널을 수신 단말로 전송하는 전송부를 포함하되,
    상기 단말간 물리제어채널은 시간/주파수 자원으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전송(transmitting: Tx) 단말 .
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 Tx 단말 프로세서는, 하나의 서브프레임 내에서 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 1개 또는 2개 또는 4개로 생성하는 것을 특징으로 하는, 전송 단말.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 복조 참조 신호(DMRS)를 가지는 SC-FDMA 심볼에 인접한 위치인 것을 특징으로 하는, 전송 단말.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 단말간 물리제어채널을 구성하는 DREG는 상기 시간/주파수 자원의 공간에서 하나의 SC-FDMA 심볼과 하나의 물리자원블록(PRB)으로 구성되고,
    상기 DREG는, 상기 시간/주파수 자원의 공간 내에서 주파수 대역의 일측과 타측에 위치하는 것을 특징으로 하는, 전송 단말.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 Tx 단말 프로세서는, 상기 단말간 물리제어채널을 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼상에서 단말간 물리데이터채널과 다중화하는 것을 특징으로 하는, 전송 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단말간 물리데이터채널에 관한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme: MCS)는 미리 고정되며, 상기 단말간 물리제어채널에 관한 MCS와 동일한 것을 특징으로 하는, 전송 단말.



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