KR20160019330A - 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다. 이러한 본 명세서는 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information)를 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상에서 기지국으로 전송하는 방법에 있어서, 상기 기지국으로부터 D2D 신호를 모니터링하는 모니터링 구간에 대한 정보를 포함하는 D2D 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 PUSCH의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 수신하는 단계, 상기 상향링크 그랜트가 상기 모니터링 구간에 상기 PUSCH의 전송을 지시하는 경우, 상기 상향링크 그랜트를 처리(process)하고 상기 PUSCH를 재전송 타이밍에 상기 상향링크 제어 정보에 대한 코딩율을 연산하고, PUSCH 레이트 매칭을 수행하는 단계 및 상기 기지국으로 상기 상향링크 제어 정보를 상기 PUSCH 상에서 전송하는 단계를 포함하되, 상기 코딩율 연산 및 레이트 매칭은 SRS 전송 여부에 관한 고정된 변수(N_SRS) 값을 기반으로 수행되는 것을 특징으로 한다.

Description

단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING UPLINK DATA IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 특히 단말간(Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 D2D 신호의 수신을 위한 모니터링 구간 동안에 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

단말간(D2D: Device to Device) 통신은 아날로그 무전기 시절부터 가능했던 통신 방식으로, 매우 오랜 역사를 가지고 있다. 그러나, 무선 통신 시스템에서의 D2D 통신은 기존의 D2D 통신과는 차별화된다.

무선 통신 시스템에서의 D2D 통신은 지리적으로 서로 근접한 단말들이 무선 통신 시스템의 주파수 대역 또는 그 이외의 대역에서 상기 무선 통신 시스템의 송수신 기술을 이용하되 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 직접적으로 데이터를 주고 받는 통신을 의미한다. 이는 단말이 무선통신 인프라가 구축된 지역 이외에서 무선 통신을 사용할 수 있도록 하고, 무선 통신 시스템의 망 부하를 줄이는 장점을 제공한다.

한편, 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 지원하는 단말은 일반적인 무선 통신(즉, 서빙(serving) 기지국이 제공하는 셀(cell)(반송파(carrier))를 이용한 상기 서빙 기지국과의 통신) 또한 수행할 수 있다. 이를 위하여 서빙 기지국은 셀 내의 단말로 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트(Uplink grant)를 전송한다. 상기 PUSCH는 UL-SCH(Uplink Shared Channel)를 나르며, 상향링크 데이터(기지국으로 전송될 데이터)는 상기 UL-SCH를 통해 전송된다.

그러나, D2D 통신을 지원하는 단말(D2D 단말)은 D2D 통신을 위하여 다른 D2D 단말로부터의 D2D 신호가 수신되는지를 모니터링해야 한다. 따라서, 기지국으로부터 수신한 상향링크 그랜트가 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 PUSCH의 전송을 지시하는 경우, 단일 트랜시버 체인(single transceiver chain)을 가지는 단말(즉, 송신과 수신을 동시에 수행할 수 없는 단말)은 PUSCH를 전송하지 못하거나 D2D 신호를 모니터링할 수 없다. 뿐만 아니라, 만일 D2D 단말이 송신과 수신을 동시에 수행할 수 있다 하더라도 상기 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 PUSCH를 전송하는 경우, 상기 D2D 단말의 송신 신호가 상기 D2D 단말로 수신되는 자기 간섭(self-interference)이 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기존의 LTE 신호에 대한 영향을 최소화하면서 D2D신호의 송수신을 보다 효과적으로 수행하기 위한 방안이 필요한 실정이다.

본 발명의 기술적 과제는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말간 통신 시 상기 단말간 통신이 상기 무선 통신 시스템에 끼치는 영향을 최소화할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information)를 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상에서 기지국으로 전송하는 방법이 제공된다. 상기 전송 방법은 상기 기지국으로부터 D2D 신호를 모니터링하는 모니터링 구간에 대한 정보를 포함하는 D2D 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 PUSCH의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 수신하는 단계, 상기 상향링크 그랜트가 상기 모니터링 구간에 상기 PUSCH의 전송을 지시하는 경우, 상기 상향링크 그랜트를 처리(process)하고 상기 PUSCH를 재전송 타이밍에 상기 상향링크 제어 정보에 대한 코딩율을 연산하고, PUSCH 레이트 매칭을 수행하는 단계 및 상기 기지국으로 상기 상향링크 제어 정보를 상기 PUSCH 상에서 전송하는 단계를 포함하되, 상기 코딩율 연산 및 레이트 매칭은 SRS 전송 여부에 관한 고정된 변수(N_SRS) 값을 기반으로 수행되도록 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information)를 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상에서 기지국으로 전송하는 단말이 제공된다. 상기 단말은 기지국으로부터 수신한 모니터링 구간에 대한 정보를 기반으로 D2D 신호를 모니터링하는 모니터링부, 상기 상향링크 제어 정보에 대한 코딩율을 연산하는 코딩율 연산부 및 PUSCH 레이트 매칭을 수행하는 레이트 매칭부를 포함하되, 상기 코딩율 연산부 및 상기 레이트 매칭부에서의 상기 코딩율 연산 및 상기 레이트 매칭은 SRS 전송 여부에 관한 고정된 변수(N_SRS) 값을 기반으로 수행되도록 구현될 수 있다.

본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말간 통신 시 상기 단말간 통신이 상기 무선 통신 시스템에 끼치는 영향을 최소화할 수 있으며, 단말은 상향링크 전송과 D2D 통신을 유연하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 셀룰러 망 기반 D2D 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 LTE 시스템에서 측정 갭(measurement cap) 상에서 PUSCH 전송이 지시되는 경우의 동작을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 모니터링 구간 내에 같은 서빙셀 상의 최초 PUSCH 전송과 SRS 전송하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 모니터링 구간 내에 다른 서빙셀 상의 최초 PUSCH 전송과 SRS 전송하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국 및 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 포함된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(10)은 기지국과 단말 사이에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국은 데이터를 무선으로 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템은 단말과 단말 사이의 단말간(D2D: device to device) 통신을 지원할 수도 있다. D2D 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에 대해서는 후술한다.

무선 통신 시스템(10)에서 기지국(BS: Base Station, 11)은 기지국의 전송 커버리지 내에 존재하는 단말에게 특정 주파수 대역을 통하여 통신 서비스를 제공할 수 있다. 기지국에 의해 서비스되는 커버리지는 사이트(site)라는 용어로도 표현될 수 있다. 사이트(site)는 섹터라 부를 수 있는 다수의 영역들(15a, 15b, 15c)을 포함할 수 있다. 사이트에 포함되는 섹터 각각은 서로 다른 식별자를 기반으로 식별될 수 있다. 각각의 섹터(15a, 15b, 15c)는 기지국(11)이 커버하는 일부 영역으로 해석될 수 있다.

기지국(11)은 일반적으로 단말(UE: User Equipment, 12)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(Femto eNodeB), 가내 기지국(HeNodeB: Home eNodeB), 릴레이(relay), 원격 무선 헤드(RRH: Remote Radio Head)등 다른 용어로 불릴 수 있다.

단말(12)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 해당 기지국이 제공하는 커버리지의 크기에 따라 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국이 제공하는 주파수 대역, 기지국의 커버리지 또는 기지국을 지시하는 용어로 사용될 수 있다.

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. 예를 들어, 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 기법이 사용될 수 있다. 이들 변조 기법들은 통신 시스템의 다중 사용자들로부터 수신된 신호들을 복조하여 통신 시스템의 용량을 증가시킨다. 또한, 상향링크 전송 및 하향링크 전송에는 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 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (OSI: Open System Interconnection) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다.

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 CQI(Channel Quality Indicator), RI(rank indicator)와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다.

RI는 단말이 추천하는 랭크(rank)(즉, 레이어(layer)의 개수)에 대한 정보이다. 즉, RI는 공간 다중화에 사용되는 독립적인 스트림의 수를 나타낸다. RI는 단말이 공간 다중화를 사용하는 MIMO 모드에서 동작하는 경우에만 피드백된다. RI는 항상 하나 이상의 CQI 피드백과 관련된다. 즉, 피드백되는 CQI는 특정한 RI 값을 가정하고 계산된다. 채널의 랭크(rank)는 일반적으로 CQI보다 느리게 변화하기 때문에 RI는 CQI보다 적은 횟수로 피드백된다. RI의 전송 주기는 CQI/PMI 전송 주기의 배수일 수 있다. RI는 전체 시스템 대역에 대해 주어지며 주파수 선택적인 RI 피드백은 지원되지 않는다.

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.

OSI 모델의 제2 계층에 해당하는 데이터링크 계층은 MAC 계층, RLC(Radio Link Control) 계층 및 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층을 포함한다.

MAC 계층은 논리채널(logical channel)과 전송채널 간의 매핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(Service Data Unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화 또는 역다중화를 수행할 수 있다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC 계층에 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다. 일 예로, MAC 계층에서 상위 계층으로 제공되는 서비스들로서 데이터 전송(data transfer) 또는 무선 자원 할당(radio resource allocation)이 있다.

RLC 계층은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 수행할 수 있다. RLC 계층은 무선 베어러(RB: Radio Bearer)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, 투명모드(Transparent Mode), 비확인 모드(Unacknowledged Mode) 및 확인모드(Acknowledged Mode)의 세 가지 동작모드를 제공한다.

PDCP 계층은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)와, 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 수행할 수 있다.

OSI 모델의 제3 계층에 속하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다. 이하에서 SRB와 DRB의 구분없이 단순히 RB라 표현한 것은 DRB를 의미한다.

도 2는 본 발명에 적용되는 셀룰러 망 기반 D2D 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

D2D 통신이란 단말 간에 직접적으로 데이터를 송신 및 수신하는 기술을 의미할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서 단말은 D2D 통신을 지원하는 것으로 가정한다. 또한, D2D는 근접 기반 서비스 (Proximity based Service, ProSe) 또는 ProSe-D2D 라는 표현으로 대치될 수 있다. D2D를 위한 상기 ProSe라는 용어의 사용은, 단말 간에 직접적으로 데이터를 송수신하는 기술이라는 의미가 변경되는 것이 아니라 접근 기반 서비스의 의미가 부가될 수 있음을 의미한다.

최근에는 공공 안전(public safety) 등의 목적으로 네트워크 커버리지 내(in-coverage) 또는 커버리지 외(out-of-coverage)에 있는 디바이스 간에 발견(discovery) 및 직접 통신(direct communication)을 수행하는 방안이 연구되고 있다. 단말간 통신에 기반하여 신호를 전송하는 단말을 전송 단말(Tx UE)이라 하고, 단말간 통신에 기반하여 신호를 수신하는 단말을 수신 단말(Rx UE)이라 정의할 수 있다. 전송 단말은 디스커버리 신호(discovery signal)를 전송하고, 수신 단말은 디스커버리 신호를 수신할 수 있다. 전송 단말과 수신 단말은 각자의 역할이 바뀔 수도 있다. 한편, 전송 단말에 의해 전송된 신호는 둘 이상의 수신 단말에 의해 수신될 수도 있다.

셀룰러 시스템에서 근접한 거리의 단말들이 D2D 통신을 수행하면 기지국의 부하는 분산될 수 있다. 또한, 인접한 단말들이 D2D 통신을 수행하는 경우, 단말들은 상대적으로 짧은 거리로 데이터를 전송하게 되므로 단말의 송신 전력의 소모 및 전송 지연(latency)이 감소될 수 있다. 이뿐만 아니라 전체 시스템 관점에서는 기존의 셀룰러 기반의 통신과 D2D 통신은 동일한 자원을 사용하기 때문에 주파수 이용 효율을 잠재적으로 향상시킬 수 있으나 서로 간의 간섭을 고려해야 함으로 각기 다른 서브프레임상에서 전송함을 기본으로 한다.

D2D 통신은 네트워크 커버리지(기지국 커버리지) 내(In-coverage)에 위치한 단말의 통신 방법과 네트워크 커버리지 밖(Out-of-coverage)에 위치한 단말의 통신 방법으로 구분될 수 있다.

도 2를 참조하면, 제1 셀에 위치한 제1 단말(210)과 제2 셀에 위치한 제2 단말(220) 간의 통신, 제1 셀에 위치한 제3 단말(230)과 제1 클러스터에 위치한 제4 단말(240) 간의 통신은 네트워크 커버리지 내에서의 D2D 통신일 수 있다. 제1 클러스터에 위치한 제4 단말(240)과 제1 클러스터에 위치한 제5 단말(250) 사이의 통신은 네트워크 커버리지 밖에서의 D2D 통신일 수 있다. 여기서, 제5 단말(250)은 제1 클러스터의 클러스터 헤드(CH: Cluster Head)로서 동작할 수 있다. 여기서, 클러스터 헤드란 적어도 동기화 목적을 위해 참조가 될 수 있는 단말(또는 유닛)으로 서로 다른 목적에 따라서 때때로 자원을 할당하는 역할을 맡은 단말을 의미한다. 상기 클러스터 헤더는 커버리지 밖(Out-of-coverage)에서 단말의 동기화를 위한 ISS(independent synchronization source)를 포함할 수 있다.

D2D 통신은 단말 간의 통신을 위한 탐색(discovery)을 수행하는 탐색 절차 및 단말 간의 제어 데이터 및/또는 트래픽 데이터를 송신 및 수신하는 직접 통신(direct communication) 절차로 구분될 수 있다. D2D 통신은 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 커버리지 내에서의 D2D 통신은 공공 안전(public safety), 초저지연(Ultra-low latency) 서비스, 상업적 목적의 서비스 등을 위해 사용될 수 있다. 네트워크 커버리지 밖에서의 D2D 통신은 공공 안전(public safety)만을 위해 사용될 수 있다.

D2D 통신을 수행하는 하나의 실시예로서 기지국(200)은 제1 단말(210)로 D2D 자원 할당 정보를 전송할 수 있다. 제1 단말(210)은 기지국(200)의 커버리지 내에 위치한 단말이다. D2D 자원 할당 정보는 제1 단말(210)과 다른 단말(예를 들어, 제2 단말(220)의 D2D 통신을 위해 사용할 수 있는 송신 자원 및/또는 수신 자원에 대한 할당 정보를 포함할 수 있다.

기지국으로부터 D2D 자원 할당 정보를 수신한 제1 단말(210)은 제2 단말(220)로 D2D 자원 할당 정보를 전송할 수 있다. 제2 단말(220)은 기지국(200)의 커버리지 밖에 위치한 단말일 수 있다. 제1 단말(210)과 제2 단말(220)은 D2D 자원 할당 정보를 기반으로 D2D 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로 제2 단말(220)은 제1 단말(210)의 D2D 통신 자원에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제2 단말(220)은 제1 단말(210)의 D2D 통신 자원에 대한 정보에 의해 지시되는 자원을 통해 제1 단말(210)로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.

D2D 통신에서 단말은 물리계층 제어 데이터를 다른 단말로 전송할 수 있다. 여기서, D2D 통신에서 동기화를 위한 물리계층 제어 데이터는 동기화 채널을 통해 전송될 수 있으며, 일 예로, PD2DSCH(Physical D2D Synchronization CHannel) 채널을 통해 제공될 수 있다. 상기 데이터 통신을 위한 물리계층 제어 데이터는 스케줄링 할당(SA: Scheduling Assignment) 을 통해 전송될 수 있으며, D2D통신을 위한 PUSCH 포맷과 유사하거나 상기 PUSCH 포맷을 약간 개선한 채널포맷 형식을 통해 제공될 수 있다. 그리고, D2D 통신에서 물리계층 제어 데이터와 구분되는 실제적인 트래픽 데이터는 D2D 데이터라는 용어로 표현될 수 있다.

부가적으로, D2D 통신에서 물리계층 이외에 상위계층 제어 데이터를 전송하기 위한 방안이 정의될 수 있다.

D2D 통신 시 단말은 제1 전송 모드 및 제2 전송 모드로 동작할 수 있다. 제1 전송 모드는 단말이 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 자원을 할당받은 경우에만 D2D 통신을 수행할 수 있는 모드로서, 기지국은 D2D 자원할당의 목적으로 D2D 그랜트를 송신측 단말에게 전송한다. 상기 D2D 그랜트는 D2D 통신 시 수신측 단말에서 D2D 데이터 수신을 위해 확보해야 할 제어정보인 SA(Scheduling Assignment) 정보 중 기지국에 의해 결정되어야 하는 파라미터 정보, 예를 들어 상기 SA에 대한 자원할당(RPT, Resource Pattern for Transmission)/전력제어/TA 정보 등 및 상기 SA에 의해 지시되는 데이터에 대한 자원할당(RPT, Resource Pattern for Transmission)/전력제어/TA등 정보를 송신측 단말에게 지시한다. 상기 기지국에 의해 결정되어야 하는 파라미터 정보로는 상기 SA에 의해 지시되는 데이터에 대한 자원할당 정보 등이 있다. 상기 D2D 그랜트는 하향링크 제어정보(DCI: Downlink Control Information)를 포함한 (E)PDCCH 채널을 통해 송신측 단말에게 전달될 수 있다. 상기 D2D 그랜트는 상향링크 그랜트나 각 단말마다 할당된 D2D-RNTI를 통해 D2D 용도임이 구분되는 제어정보이다. 상기 D2D 그랜트는 SA/데이터 그랜트라고 표현될 수도 있다.

한편, 제2 전송 모드는 단말이 기지국의 지시가 없는 환경 (커버리지 밖) 또는 기지국의 제한된 지시만을 이용한 환경 (커버리지 안) 모드에서 D2D 통신을 수행할 수 있는 모드로서, 단말은 D2D 통신 시 이용 가능한 무선 자원 중에서 사용할 자원을 내부적으로 임의로 선택하여 D2D 데이터를 전송할 수 있다. 단말은 SIB(System Information Block)/전용 시그널링(dedicated signaling)을 통해 상기 기지국내 특정 셀이 D2D를 지원할 수 있음을 나타내는 정보와 기지국으로부터 제공된 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀(resource pool) 정보가 존재하는 경우에만 상기 특정 셀에 한하여 제2 전송 모드로 동작할 수 있다. 상기 기지국내 특정 셀이 D2D를 지원할 수 있음을 나타내는 정보가 존재하나 기지국으로부터 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀 정보가 제공되지 않는 경우, 제2 전송 모드로 동작하기 위해서는 RRC 연결(Connected) 모드로 전환한 후, Dedicated RRC signaling을 통해서 제2 전송모드로 수행할 수 있다. 다만, 상기 단말이 네트워크 서비스 지역이 아닌 곳에 위치하는 경우에는 즉, RRC 휴지 모드 단말이지만 서비스 가능한 셀을 선택하지 못한 경우인 'Any Cell Selection' 모드인 경우, 상기 단말의 UICC(USIM(Universal Subscriber Identity Module) Integrated Circuit Card) 등에 저장되어 있는 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀 정보를 이용하거나 이전 네트워크 서비스 지역에서 기지국을 통해 수신한 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀 정보를 이용하여 제2 전송 모드로 동작할 수 있다.

무선 통신 시스템에서 단말은 단말 내 버퍼에 존재하는 상향링크 데이터(기지국으로 전송할 데이터)를 전송하는데 필요한 자원을 할당받기 위하여 기지국으로 자신의 버퍼상태를 보고하며, 기지국은 단말로부터 보고받은 버퍼상태에 대한 정보를 기초로 각 단말에게 할당할 자원을 스케줄링(scheduling)한다.

따라서, 무선 통신 시스템이 D2D 통신을 지원하는 경우, 기지국은 커버리지 내(in-coverage)에 존재하는 단말들이 모드 1 D2D 통신으로 데이터를 전송하는데 필요한 자원을 스케줄링할 필요가 있으며, 이를 위해서는 기지국이 단말의 버퍼에 D2D 통신으로 전송할 데이터(이하, D2D 데이터라 함)가 얼마나 존재하는지를 알아야 한다. 이를 위해서 단말은 다음과 같은 절차를 통해 단말 내 버퍼에 D2D 통신으로 전송될 데이터의 양이 얼마나 존재하는지를 기지국에 알릴 수 있다.

한편, 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 지원하는 단말(D2D 단말)은 기지국을 이용한 무선 통신(예를 들어, LTE 통신)도 수행할 수 있다. 기지국을 이용한 무선 통신이란 단말이 서빙(serving) 기지국이 제공하는 셀(cell)(반송파(carrier))를 이용하여 상기 서빙 기지국과 수행하는 통신을 의미할 수 있다. 이를 위하여 서빙 기지국은 셀 내의 단말로 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트(Uplink grant)를 전송할 수 있다. PUSCH는 UL-SCH(Uplink Shared Channel)를 나른다. 상향링크 데이터는 상기 UL-SCH를 통해 기지국으로 전송된다.

그러나, D2D 단말은 D2D 통신을 위하여 다른 D2D 단말로부터의 D2D 신호가 수신되는지를 모니터링해야 한다. 따라서, 기지국으로부터 수신한 상향링크 그랜트가 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 PUSCH의 전송을 지시하는 경우, 단일 트랜시버 체인(single transceiver chain)을 가지는 단말(즉, 동시에 2개 이상의 carrier상에서 송신 또는 수신을 수행할 수 없는 단말)은 서로 다른 carrier 상에서 PUSCH를 전송하지 못하거나 D2D 신호를 모니터링할 수 없다. 뿐만 아니라, 만일 D2D 단말이 송신과 수신을 동시에 수행할 수 있다 하더라도 상기 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 PUSCH를 전송하는 경우, 일반적으로 인접한 UL spectrum 밴드상에서 상기 D2D 단말의 송신 신호가 상기 D2D 단말로 수신되어 자기 간섭(self-interference)이 발생하게 되는 문제가 있다. 따라서, 이하에서는 이러한 문제없이 PUSCH를 전송하는 방법에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PUSCH 전송 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 4는 DL spectrum/subframe 상에 설정된 측정 갭(measurement cap) 상에서 PUSCH 전송이 지시되는 경우의 동작을 나타내는 도면이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 모니터링 구간 내에 최초 PUSCH 전송과 SRS 전송을 수행하는 경우를 나타내는 도면이다.

먼저 도 3을 참조하면, D2D 단말은 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 D2D 설정 정보를 수신할 수 있다(S310). 상기 D2D 통신은 물론 D2D 탐색 및 D2D 데이터 통신을 포함한다. 상기 D2D 설정 정보는 D2D 탐색의 타입(타입 1/2B) 또는 D2D 데이터 통신의 모드 (모드 1/2)에 따라서 시스템 정보 블럭(SIB: System Information Block) 그리고/또는 Dedicated RRC signaling을 통해서 각각의 D2D 단말들에게 전송될 수 있다. 예를 들어, 단말은 제1 전송 모드로 설정되는 경우 기지국으로부터 할당받은 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다. 그리고, 제2 전송 모드로 설정되는 경우 상기 D2D 자원 풀 내에서 내부적으로 선택 가능한 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다.

한편, 상기 D2D 자원 풀에 대한 정보는 D2D 신호 모니터링 구간에 대한 정보(모니터링 자원정보)를 포함할 수 있으며, 상기 모니터링 구간은 단말이 현재 모니터링하고 있지 않는 다른 자원들(e.g. carrier) 상에 존재하는 D2D 신호를 수신하기 위해서 서빙 기지국이 설정해 줄 수 있거나 단말 스스로 다른 자원들 (e.g. carrier/PLMN) 상에 initial access 동작을 통해 획득된 정보들을 기반으로 인지할 수 있는 시간 구간이다. 상기 모니터링 자원정보는 상기 D2D 자원 풀에 대한 정보의 서브셋(subset) 또는 같은 형태로 존재할 수 있다. 일 예로, 상기 모니터링 자원정보는 단말에 서빙셀을 제공하는 PLMN(Public Land Mobile Network)에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호(예를 들어, 발견(discovery) 신호)를 모니터링하는 구간(예를 들어, 서브프레임)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, PLMN이란 이동통신망 사업자의 네트워크 또는 해당 네트워크의 식별번호를 의미한다. 네트워크는 해당 네트워크의 식별자를 통해 단말에게 해당 주파수를 운용하는 네트워크 사업자를 구별할 수 있으며, 엑세스 권한에 대한 정보(예를 들어, Access Class Barring)를 획득할 수 있다.

또는, 상기 모니터링 자원정보는 단말에 서빙셀을 제공하는 PLMN(serving PLMN)에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보뿐만 아니라 인접한(neighboring) 또는 다른(different) PLMN에 접속해 있는 D2D 단말들을 위한 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 이는 서로 다른 셀(Inter-Cell)에 접속한 D2D 단말들의 D2D 신호뿐만 아니라 서로 다른 PLMN 간(Inter-PLMN)에 접속한 D2D 단말들의 D2D 신호를 효율적으로 모니터링하기 위해서 D2D 단말에 특정 모니터링 구간이 설정될 필요가 있을 수 있기 때문이다. 이와 같이 단말에 인접한 또는 다른 PLMN에 대한 모니터링 구간이 설정/획득되는 경우, 해당 모니터링 구간에만 다른 PLMN(carrier) 또는 인접 셀로부터의 D2D 신호를 모니터링하면 되기 때문에 D2D 신호의 수신 효율이 높아지고 배터리 소모가 감소될 수 있다.

한편, 단말은 기지국으로부터 SRS 및 PUSCH의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트(Uplink grant)를 수신할 수 있다(S320). 상기 상향링크 그랜트는 상기 단말에 D2D 데이터 통신을 위한 전송 모드(제1 전송 모드 및 제2 전송 모드) 또는 D2D 탐색을 위한 전송 타입(타입 1 및 타입 2B)가 설정되기 전에 수신될 수 있으며, D2D 전송 모드/탐색 타입이 설정된 이후에 수신될 수도 있다. 상기 상향링크 그랜트가 D2D 설정 정보를 통해 단말에 D2D 전송 모드가 설정된 이후에 수신되는 경우, 상기 단말은 상기 상향링크 그랜트가 SRS 및 PUSCH의 전송을 지시하는 타이밍이 D2D 통신을 위한 모니터링 구간에 포함되는지를 확인할 수 있다(S330).

만일, 상기 상향링크 그랜트가 D2D 통신을 위한 모니터링 구간 내에서 SRS 및 PUSCH의 전송을 지시하는 경우, 단말은 D2D 신호의 수신을 위하여 상기 상향링크 그랜트를 처리하지만 SRS 및 PUSCH는 기지국으로 전송하지 않을 수 있다(Keep). 그리고, 비적응적 재전송(non-adaptive retransmission) 절차에 따라 다음 SRS 및 PUSCH 재전송 타이밍에 전송할 수 있다(S340). 여기서, 비적응적 재전송이란, PUSCH의 전송을 지시받은 타이밍에 대한 상향링크 전송의 응답(feedback)으로서 기지국으로부터 HARQ ACK/NACK 없이 다음 SRS 및 PUSCH 전송 기회에 SRS 및 PUSCH 를 재전송함을 의미할 수 있다. 이를 위하여 단말은 일 예로, 상향링크 그랜트가 D2D 통신을 위한 모니터링 구간 내에서 SRS 및 PUSCH 의 전송을 지시하는 경우 HARQ 엔티티(entity)로부터 수신된 상향링크 그랜트를 저장하지만 물리 계층(PHY layer)에는 해당 전송을 지시하지는 않을 수 있다. 그러나, 만일 상기 상향링크 그랜트가 D2D 통신을 위한 모니터링 구간 이외에서 SRS 및 PUSCH 의 전송을 지시하는 경우, 단말은 지시받은 타이밍에 SRS 및 PUSCH 를 전송할 수 있다(S350).

즉 D2D 단말은 도 4에 도시된 것과 같이, 단일 트랜시버 체인(single transceiver chain)을 가지는 단말이 측정 갭(measurement gap) 상에 PUSCH의 전송을 지시받는 경우와 같이, D2D 통신을 위한 모니터링 구간 내에서 PUSCH의 전송을 지시받는 경우 다음 PUSCH 재전송 타이밍에 HARQ 피드백 없이 PUSCH를 전송할 수 있다. 여기서, 측정 갭이란 서빙셀의 반송파 주파수(carrier frequency)를 제외한 나머지 주파수(inter-frequency 및/또는 inter-RAT(Radio Access Technology))에 해당하는 셀들을 확인 및 측정하는 구간을 의미한다. 상기 측정 갭은 다음의 표 1과 같이 40ms 주기로 반복되며 6ms의 길이를 가지는 제1 갭 패턴(gap pattern)과 80ms 주기로 반복되며 6ms의 길이를 가지는 제2 갭 패턴으로 구분된다. 단말에는 2개의 패턴 중 어느 하나가 네트워크에 의해 설정될 수 있다.

Gap Pattern Id	MeasurementGap Length (MGL, ms)	Measurement Gap Repetition Period (MGRP, ms)	Minimum available time for inter-frequency and inter-RAT measurements during 480ms period (Tinter1, ms)	Measurement Purpose
0	6	40	60	Inter-Frequency E-UTRAN FDD and TDD, UTRAN FDD, GERAN, LCR TDD, HRPD, CDMA2000 1x
1	6	80	30	Inter-Frequency E-UTRAN FDD and TDD, UTRAN FDD, GERAN, LCR TDD, HRPD, CDMA2000 1x

상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 간에는 트레이드 오프(trade-off)가 존재한다. 제1 패턴은 짧은 주기를 가지는 대신 서빙셀의 송수신에 간섭이 방해를 준다. 반면, 제2 패턴은 제1 패턴에 비해 긴 주기를 가지는 대신 보다 적은 방해를 준다. 단말은 측정 갭 동안 기지국으로 어떠한 데이터도 전송할 수 없다.

도 4에는 일 예로, 단말에 n+2번째 서브프레임부터 n+7번째 서브프레임까지가 측정 갭으로 설정되어 있는 경우, n번째 서브프레임에서 단말이 기지국으로부터 n+4번째 서브프레임에 최초(initial) PUSCH 전송할 것을 지시하는 상향링크 그랜트를 수신하는 경우가 도시되어 있다. 이 경우, 단말은 n+4번째 서브프레임에 PUSCH를 전송하지 않고, 다음 재전송 타이밍(즉, n+12번째 서브프레임)에 PUSCH를 전송한다. 이때, 단말은 PUSCH 상에서 UCI를 전송하기 위한 코딩율(code rate)를 계산할 때, 서로 다른 N_SRS 값에 따라서 서로 다른 코딩율를 계산한다. 물론 해당 PUSCH에 대한 레이트 매칭(rate matching)도 N_SRS 값에 의해서 다른 동작을 수행할 수 있다. 레이트 매칭이란 매 전송 단위 시간 예를 들면 TTI 마다 전송할 데이터의 양과 실제 채널의 최대 전송량을 맞추는 것을 의미한다.

한편, CQI, RI 정보 및 HARQ-ACK 정보를 각각 채널 코딩함에 있어, Q' 이먼저 결정되어야 한다. Q'은 레이어당 코딩된 변조 심벌들(coded modulation symbols)의 수를 나타낸다. 코딩 유닛은 PUSCH에 적용되는 MCS(Modulation Coding Scheme) 레벨을 기반으로 Q' 을 결정할 수 있고, 상기 Q'를 기반으로 CQI, RI와 HARQ-ACK에 대한 코딩률을 조절할 수 있다.

만약, 오직 하나의 전송 블록이 PUSCH 상에서 예를 들어 HARQ-ACK 또는 RI 정보가 전송되는 경우(즉, 단일 레이어 전송(single layer transmission)인 경우) Q'은 다음 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.

여기서, O(alpabet O)는 RI 비트 또는 HARQ-ACK 비트의 수이다. M^PUSCH _SC는 전송 블록을 위하여 현재(current) 서브프레임에서 PUSCH 전송을 위해 스케줄링된 대역폭(bandwidth)으로, 부반송파의 수로 표현된다. N^{PUSCH-initial} _Symb는 동일한 전송 블록에 대한 초기(initial) PUSCH 전송을 위한 서브프레임당 SC-FDMA 심벌의 수이다. N^{PUSCH-initial} _Symb는 다음 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.

여기서, N_SRS는 1 또는 0 값을 갖는다. 예를 들어, 만약 하나의 UL 서빙셀이 설정된 단말이 초기 전송을(initial PUSCH transmission) 위하여 PUSCH 및 SRS를 동일한 서브프레임에서 전송되도록 설정되거나, 만약 단말이 초기 전송을 위해 같은 서브프레임에서 PUSCH 및 SRS를 전송하고 그 단말은 multiple-TAG(Timing Advance Group)가 설정되지 않거나, 만약 초기 전송을 위한 PUSCH 자원 할당이 셀 특정(cell-specific) SRS 서브프레임 및 대역폭 구성과(bandwidth configuration) 심지어(even) 부분적으로 중첩되거나, 만약 같은 서빙셀에서 초기 전송을 위한 서브프레임이 단말 특정(UE-specific) 타입-1 SRS 서브프레임이거나, 또는 만약 같은 서빙셀에서 초기 전송을 위한 서브프레임이 단말 특정 타입-0 SRS 서브프레임이고 단말이 다중 TAG(Timing Advance Group)들이 구성된(configured with) 경우에 N_SRS는 1이고, 나머지 경우에 N_SRS는 0일 수 있다.

다시 수학식 1에서, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 상기 동일 전송 블록을 위한 초기 PDCCH(또는 EPDCCH(enhanced-PDCCH))로부터 획득될 수 있다. 만약 상기 동일 전송 블록을 위한 DCI(downlink control information) 포맷 0/4의 초기 PDCCH(또는 EDPCCH)가 존재하지 않는 경우, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 다음에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 상기 동일 전송 블록이 반-지속적 스케줄링(semi-persistent) 스케줄링된 때에는 가장 최근 반-지속적 스케줄링(semi-persistent) 스케줄링 할당된 PDCCH(또는 EPDCCH)로부터 결정될 수 있다. 다른 예로, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 상기 PUSCH가 랜덤 액세스 응답 승인(random access response grant)에 의하여 개시된(initiated) 때에는 상기 동일 전송 블록을 위한 랜덤 액세스 응답으로부터 결정될 수 있다.

PUSCH 레이트 매칭 관점에서는 예를 들어, 해당 RE들이 reference signal 전송을 위한 것, 단말이 하나의 셀이 설정되면 SRS 전송하기 위해 설정된 SC-FDMA 심볼, 단말이 M-TAG가 설정되지 않고 같은 서브프레임에서 SRS가 전송하면 하나의 서브프레임내의 마지막 SC-FDMA 심볼, PUSCH 전송이 cell-specific SRS bandwidth와 부분적 또는 완전히 중첩되면 그 cell-specific SRS 가 설정된 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼, 같은 서빙셀 상의 UE-specific aperiodic SRS 서브프레임내의 가능한 SRS 전송을 위해 예약된 SC-FDMA 심볼 그리고 단말은 M-TAG가 설정되고 같은 서빙셀 상의 UE-specific periodic SRS 서브프레임내의 가능한 SRS 전송을 위해 예약된 SC-FDMA 심볼을 제외한 RE들을 이용하여 PUSCH를 할당한다.

다시 도 4를 참조하면, 하나의 서빙셀이 설정된 DL spectrum/subframe 들내의 측정 갭 상에서 이전에 수신된 상향링크 그랜트가 지시하는 PUSCH의 전송과 셀 내의 RRC 시그널링을 통해 지시된 SRS 전송이 같은 서브프레임상에 설정된 경우에 비적응적 재전송 동작이 적용되어 HARQ-ACK 피드백 없이 다음 재전송 타이밍(즉, n+12번째 타이밍)에 PUSCH를 재전송할 수 있다. 이 때, 하나의 상향링크 셀이 설정된 단말은 같은 서브프레임에서 최초(initial) PUSCH와 SRS가 전송되도록 설정되었다면, 다음 재전송 PUSCH에서는 NSRS=1 을 가정하고, 만약 UCI 전송이 다음 재전송이 수행되는 서브프레임에 동시에 발생하였다면 PUSCH상에 해당 UCI(HARQ-ACK, RI, CQI)를 mapping(e.g. piggyback)하기 위해 UCI 코딩율(UCI code rate) 연산을 수행한다.

반면, D2D 발견(discovery)이 설정된 단말이 서로 다른 PLMN 간(Inter-PLMN) 또는 서로 다른 캐리어(Inter-carrier) 상의 발견을 수신하기 위해서, 서빙 PLMN이 사용하는 캐리어 주파수가 아닌 다른 캐리어 주파수를 모니터링할 필요가 있을 수 있다. 본 발명에서는 이와 같은 구간을 "모니터링 구간" 으로 정의한다. 한편, 모니터링 구간으로 인한 D2D 신호 수신과 그 이전 상향링크 그랜트로 인한 PUSCH 전송을 동시에 수행하는 경우, 심각한 자기 간섭(self-interference)이 발생할 수 있으므로, 이 때 상향링크 전송은 허락하지 않는 것이 보다 안정적인 단말의 구현을 이끌 수 있다. 따라서 본 발명에서는 그와 같은 경우에서는 상향링크 전송보다는 D2D 신호 수신이 우선하는 것을 가정한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 서빙 PLMN에 속하는 제1 기지국(eMB1)으로부터 제1 반송파를 제공받는 단말에 n+3번째 서브프레임부터 n+6번째 서브프레임까지가 인접한 PLMN에 접속된 D2D 단말의 D2D 신호(예를 들어, 단말간 발견을 위한 디스커버리 신호)에 대한 모니터링 구간으로 설정된 경우, 단말은 제1 반송파의 n번째 서브프레임에서 상기 제1 기지국으로부터 n+4번째 서브프레임에 최초(initial) PUSCH 전송할 것을 지시하는 상향링크 그랜트를 수신하면, 상기 상향링크 그랜트를 처리하지만 D2D 신호의 수신을 위하여 지시 받은 제1 반송파의 n+4번째 서브프레임에 PUSCH를 전송하지 않을 수 있다. 그리고 단말은 전송되지 않은 PUSCH를 비 적응적 재전송을 통해 HARQ 피드백 없이 다음 재전송 타이밍(즉, n+12번째 서브프레임)에 PUSCH를 전송할 수 있다. 하지만, 서빙기지국은 이와 같은 단말의 모니터링 구간에 대한 정보를 모를 수 있다. 왜냐하면 기본적으로 PLMN간에는 협력이 힘들기 때문이다. 또한 해당 PLMN 간 발견(Inter-PLMN discovery) 단말만이 오직 다른 PLMN의 캐리어(carrier) 상의 해당 자원정보를 최초 셀 검색(initial cell search)을 통해 획득할 수 있기 때문이다. 물론 이와 같은 한계를 극복하고자 사전에 PLMN간의 협력을 수행하거나 PLMN간 발견이 가능한 단말은 다른 PLMN의 캐리어상의 해당 자원정보를 최초 셀 검색을 통해 획득한 후, 그것을 서빙 PLMN에 보고하는 방법을 수행하여 서빙 PLMN이 다른 PLMN의 D2D 발견 자원에 대한 정보를 획득하는 것이 가능할 수 있다. 따라서, 이러한 상황에서 즉, 서빙 PLMN이 다른 PLMN의 발견 정보를 획득했는지 안 했는지 상관없이 이전에 상향링크 그랜트가 서빙 기지국(서빙 PLMN)으로부터 단말에게 지시되었고 그것에 대한(만약 재전송이 필요하다면) 다음 재전송 타이밍(즉, n+12번째 서브프레임)에 PUSCH를 전송할 수 있는데, 이 때 전송될 수 있는 UCI의 코딩율 및 PUSCH 레이트매칭에 대한 가정이 기지국과 단말은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 단말은 PUSCH 전송을 위해 하나 이상의 상향링크 셀을(UL CA) 위한 M-TAG가 설정되었고, 최초 PUSCH와 타입 0 SRS(주기적 SRS)가 같은 서빙셀상의 같은 서브프레임이고, n+4번째 서브프레임에서는 SRS가 실질적으로 전송되지는 않았지만, SRS가 전송되도록 설정되었다. 이러한 상황에서 서빙기지국의 UCI 코딩률을 가정하면, 타입 0 SRS 서브프레임이 설정된 서브프레임에 서빙 PLMN은 같은 서브프레임(n+4번째 서브프레임)을 포함한 모니터링 구간에 최초 PUSCH 전송이 지시되면 재전송 서브프레임에서 재전송 PUSCH를 위해 N_SRS=1을 가정하고 UCI 코딩률 및 레이트 매칭을 연산하여 복호한다. 반면, PLMN 간 발견 단말의 재전송상의 UCI 코딩율 및 레이트 매칭은 n+4번째 서브프레임 상에서 PUSCH와 SRS가 PLMN 간 발견 모니터링을 위해 전송되지 못하였으므로 PUSCH 전송에 대한 재전송시 N_SRS=0을 가정하고 UCI 코딩율 및 레이트 매칭을 연산하여 전송한다.

따라서, n+12번째 서브프레임에서 기지국은 다른 UCI 코딩율을 가정한 단말의 PUSCH 재전송 상에서의 UCI에 대한 수신을 수행하고, 기지국이 알고 있는 UCI 심볼의 수와 일치하지 않는 UCI가 단말에게서 전송되어 UCI 복호에 실패할 수 있다. 이러한 상황을 대비하여 기지국을 NSRS=0 또는 1 모두 블라인드 복호를 수행하도록 구현하기 어려운 이유는 실제 모니터링 구간에 대한 정보가 없기 때문에, 기지국은 모든 상향링크 서브프레임 상에서 상기와 같은 블라인드 복호를 수행해야 하는 문제점이 발생한다. 이것은 기지국의 불필요한 연산을 야기시켜 복잡도를 크게 증가시킬 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는, 하나 이상의 상향링크 셀이 설정된 단말이 위의 모니터링 구간내에 최초 PUSCH 및 SRS를 같은 서빙셀의 서브프레임 상에서 전송하도록 설정된다면(실제 전송은 아님), 해당 PUSCH에 대한 재전송 타이밍에서, UCI 코딩율 연산에 대한 레이트 매칭은 항상 N_SRS=0 또는 N_SRS=1을 기반으로 수행하도록 설정한다. 위의 SRS는 UE-specific type-1 SRS 서브프레임에 해당하거나 또는 UE-specific type-0 SRS 서브프레임이고 해당 단말은 M-TAG가 설정된 것을 의미한다. 그리고 위의 설명은 UCI 코드레이트를 계산하는 것을 목적으로 기술했지만 같은 동작을 PUSCH 레이트 매칭 관점에서도 기술할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 상향링크 셀이 설정된 단말이 위의 모니터링 구간내에 최초 PUSCH 및 SRS를 같은 서빙셀의 서브프레임 상에서 전송하도록 설정된다면(실제 전송은 아님), 해당 PUSCH에 대한 재전송 타이밍에서, 해당 재전송 PUSCH에 대한 레이트 매칭은 항상 마지막 SC-FDMA 심볼상에 PUSCH를 할당하거나(N_SRS=0) 또는 그렇지 않는다(N_SRS=1).

상기 모니터링 구간에 대한 정보를 서빙셀(또는 서빙 PLMN)은 모르고 있는 상황을 가정하였지만, 기타 다른 시그널링 또는 단말의 보고에 의해 알 수 있는 상황이 발생할 수도 있다. 하지만, 이러한 경우에도 상기와 같은 상황에서는 재전송 PUSCH상의 UCI 코딩율 연산 및 해당 재전송 PUSCH에 대한 레이트 매칭은 항상 N_SRS=0 또는 N_SRS=1을 기반으로 수행하도록 설정할 수 있다. 왜냐하면, 스케줄러의 구현 및 다른 가정에 의해 상기와 같은 문제가 발생하는 것을 차단하기 위함이다.

따라서, 이러한 방법을 통해 서빙기지국과 PLMN 간 발견을 수행하는 단말은 도 5 및 도 6과 같은 환경에서 제안된 가정을 통해서 재전송시 전송되는 UCI에 대한 코딩율(UCI 심볼의 수)에 대해 동일한 정보를 가지고 있으므로, 기지국 상의 UCI 복호 동작에서 불필요한 복잡도 증가와 자원 낭비(마지막 SC-FDMA 심볼을 활용 못하는 가능성)를 막고, 이에 따른 효과적은 상향링크 자원을 활용하여 전체 시스템은 상향링크 성능의 향상을 이끌 수 있다.

상기와 같은 해당 PUSCH에 대한 재전송 타이밍에서, UCI 코딩율 연산 및 해당 재전송 PUSCH에 대한 레이트 매칭은 항상 N_SRS=0 또는 N_SRS=1을 기반으로 수행하도록 설정하는 방법은 다음과 같다.

만약, 오직 하나의 전송 블록이 PUSCH 상에서 전송되고 함께 HARQ-ACK 또는 RI가 전송되는 경우(즉, 단일 레이어 전송(single layer transmission)인 경우) Q'은 다음 수학식 3과 같이 계산될 수 있다.

여기서, O(alpabet O)는 RI 비트 또는 HARQ-ACK 비트의 수이다. M^PUSCH _SC는 전송 블록을 위하여 현재(current) 서브프레임에서 PUSCH 전송을 위해 스케줄링된 대역폭(bandwidth)으로, 부반송파의 수로 표현된다. N^{PUSCH-initial} _Symb는 동일한 전송 블록에 대한 초기(initial) PUSCH 전송을 위한 서브프레임당 SC-FDMA 심벌의 수이다. N^{PUSCH-initial} _Symb는 다음 수학식 3과 같이 계산될 수 있다.

여기서, N_SRS는 1 또는 0 값을 갖는다. 예를 들어, 만약 하나 이상의 상향링크 셀로 전송되도록 설정된 단말이 초기 전송을 위하여 PUSCH 및 SRS를 동일한 서브프레임에서 전송하거나, 만약 초기 전송을 위한 PUSCH 자원 할당이 셀 특정(cell-specific) SRS 서브프레임 및 대역폭 구성과(bandwidth configuration) 심지어(even) 부분적으로 중첩되거나, 만약 초기 전송을 위한 서브프레임이 단말 특정(UE-specific) 타입-1 SRS 서브프레임이거나, 또는 만약 초기 전송을 위한 서브프레임이 단말 특정 타입-0 SRS 서브프레임이고 단말이 다중 TAG(Timing Advance Group)들이 구성된(configured with) 경우에 N_SRS는 1이고, 나머지 경우에 N_SRS는 0일 수 있다.

다시 수학식 3에서, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 상기 동일 전송 블록을 위한 초기 PDCCH(또는 EPDCCH(enhanced-PDCCH))로부터 획득될 수 있다. 만약 상기 동일 전송 블록을 위한 DCI(downlink control information) 포맷 0의 초기 PDCCH(또는 EDPCCH)가 존재하지 않는 경우, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 다음에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 상기 동일 전송 블록이 반-지속적 스케줄링(semi-persistent) 스케줄링된 때에는 가장 최근 반-지속적 스케줄링(semi-persistent) 스케줄링 할당된 PDCCH(또는 EPDCCH)로부터 결정될 수 있다. 다른 예로, M^{PUSCH-initial} _sc, C, 및 K_r은 상기 PUSCH가 랜덤 액세스 응답 승인(random access response grant)에 의하여 개시된(initiated) 때에는 상기 동일 전송 블록을 위한 랜덤 액세스 응답으로부터 결정될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국 및 D2D 수신 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 기지국은 셀 내의 단말로 D2D 발견 및 통신에 대한 설정 정보를 전송할 수 있다(S710). 상기 D2D 설정 정보는 일 예로, SIB(System Information Block) 또는 dedicated RRC signaling을 통해 D2D 탐색 또는 D2D 데이터 전송을 위해 단말로 전송될 수 있다. 상기 D2D 자원 풀에 대한 정보는 D2D 신호 모니터링 구간에 대한 정보(모니터링 자원정보)를 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 모니터링 자원정보는 단일 사업자의 네트워크에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 단일 사업자의 네트워크에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보와 다른 사업자의 네트워크에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다.

한편, 기지국은 단말로 PUSCH의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트를 전송할 수 있다(S720).

상기 상향링크 그랜트를 수신한 단말은 모니터링 자원정보(D2D 통신을 위하여 단말이 모니터링할 자원에 대한 정보)를 확인한다(S730). 상기 PUSCH 및 SRS를 전송하도록 지시된 구간이 상기 모니터링할 자원(서브프레임)과 오버랩(overlapped) 된다면, 해당 구간에서는 PUSCH 및 SRS를 전송하지 않는다.

상기 PUSCH 및 SRS를 전송하도록 지시된 구간이 상기 모니터링할 자원 내에 포함되고 재전송 PUSCH 서브프레임에서 UCI 전송도 동시에 발생한 경우에,제안된 가정을 바탕으로 재전송 PUSCH을 위한 UCI 코딩율을 연산하고, PUSCH 레이트 매칭을 수행할 수 있다(S740). 상기 UCI 코딩율 연산 및 PUSCH 레이트 매칭은 설정된 N_SRS의 값을 기반으로 수행되고, 상기 N_SRS 는 1 또는 0 값을 갖는다.

단계 S740에서 UCI 코딩율 연산 및 PUSCH 레이트 매칭이 수행되면, 단말은 UCI를 포함하는 PUSCH 를 기지국으로 전송한다(S750).

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 단말간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템은 단말(800)과 기지국(또는 클러스터 헤드, 850)을 포함한다.

단말(800)은 프로세서(processor, 805), RF부(RF(radio frequency) unit, 810) 및 메모리(memory, 815)를 포함한다. 메모리(815)는 프로세서(805)와 연결되어, 프로세서(805)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(810)는 프로세서(805)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 예를 들어, RF부(810)는 기지국(850)으로부터 본 명세서에서 게시된 D2D 설정 정보와 PUSCH 전송을 지시하는 상향링크 그랜트를 수신할 수 있다. 또한, RF부(810)는 상기 상향링크 그랜트에 의해 지시된 타이밍 또는 재전송 타이밍에 PUSCH를 기지국(850)으로 전송할 수 있다.

메모리(815)는 본 명세서에 따른 D2D 설정 정보, 제2 전송 모드를 위한 자원 풀 정보, D2D 신호의 수신을 위한 모니터링 구간에 대한 정보 등을 저장하고, 프로세서(805)의 요구에 따라 프로세서(805)에게 상기 정보들을 제공할 수 있다.

프로세서(805)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로 프로세서(805)는 도 3에 따른 모든 단계가 수행되도록 한다. 예를 들어, 프로세서(805)는 모니터링부(806), PUSCH 구성부(807) 및 전송 타이밍 판단부(808)을 포함할 수 있다.

모니터링부(806)는 상기 D2D 신호의 수신을 위한 모니터링 구간에 대한 정보를 기초로 설정된 모니터링 구간 동안 D2D 신호를 모니터링한다. 그리고, 상기 모니터링 구간에 PUSCH의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트가 수신되는지를 판단한다.

코딩율 연산부(807)는 PUSCH의 전송이 지시된 구간이 상기 모니터링 구간 내에 포함되지 않는다면, UCI 코딩율을 연산한다.

레이터 매칭부(808)는 PUSCH 레이트 매칭(rate matching)을 수행한다.

따라서, 본 발명에 따르면 상기 모니터링 구간에 D2D 신호 수신만을 수행하므로, PUSCH 전송으로 인한 자기 간섭이 발생하지 않는다.

한편, 기지국(850)은 RF부(RF(radio frequency) unit, 855), 프로세서(860) 및 메모리(865)를 포함한다. 메모리(1065)는 프로세서(860)와 연결되어, 프로세서(860)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(855)는 프로세서(860)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(860)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 기지국(850)의 동작은 프로세서(860)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(860)는 본 명세서에서 게시된 D2D 설정 정보를 생성하고, PUSCH 전송을 지시하는 상향링크 그랜트를 구성하며, 단말로부터 수신한 PUSCH를 처리한다.

이를 위하여, 프로세서(860)는 D2D 설정 정보 생성부(861), UL 그랜트 구성부(862) 및 PUSCH 처리부(863)을 포함한다. D2D 설정 정보 생성부(861)에 의해 생성되는 D2D 설정 정보는 제2 전송 모드를 위한 D2D 자원 풀에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 D2D 자원 풀에 대한 정보는 D2D 신호 모니터링 구간에 대한 정보(모니터링 자원정보)를 포함할 수 있다.

상기 모니터링 자원정보는 단일 사업자의 네트워크에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보만을 포함하거나, 또는, 상기 단일 사업자의 네트워크에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보와 다른 사업자의 네트워크에 접속해 있는 D2D 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다.

UL 그랜트 구성부(862)는 PUSCH의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트를 구성한다. RF부(855)는 UL 그랜트 구성부(862)에서 구성된 상향링크 그랜트를 단말(800)로 전송한다. 상기 상향링크 그랜트를 수신한 단말(800)은 상기 모니터링 자원정보를 기초로 상기 PUSCH 및 SRS를 상기 상향링크 그랜트가 지시하는 타이밍에 전송하거나 재전송 타이밍에 전송한다. 그리고, PUSCH 처리부(863)는 RF부(855)를 통해 수신한 PUSCH를 처리한다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 본 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (10)

1. 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information)를 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상에서 기지국으로 전송하는 방법에 있어서,
   상기 기지국으로부터 D2D 신호를 모니터링하는 모니터링 구간에 대한 정보를 포함하는 D2D 설정 정보를 수신하는 단계;
   상기 기지국으로부터 상기 PUSCH의 전송을 지시하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 수신하는 단계;
   상기 상향링크 그랜트가 상기 모니터링 구간에 상기 PUSCH의 전송을 지시하는 경우, 상기 상향링크 그랜트를 처리(process)하고 상기 PUSCH를 재전송 타이밍에 상기 상향링크 제어 정보에 대한 코딩율을 연산하고, PUSCH 레이트 매칭을 수행하는 단계; 및
   상기 기지국으로 상기 상향링크 제어 정보를 상기 PUSCH 상에서 전송하는 단계
   를 포함하되, 상기 코딩율 연산 및 레이트 매칭은 SRS 전송 여부에 관한 고정된 변수(N_SRS) 값을 기반으로 수행되는 상향링크 제어 정보 전송 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 D2D 설정 정보는,
   시스템 정보 블럭(System Information Block)을 통해 기지국으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 PUSCH 전송 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 모니터링 구간에 대한 정보는,
   서빙(serving) PLMN(Public Land Mobile Network)에 접속해 있는 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 PUSCH 전송 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 D2D 신호는,
   단말간 발견을 위한 디스커버리 신호인 것을 특징으로 하는 PUSCH 전송 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 단말은,
   상기 모니터링 구간에 상기 PUSCH를 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 PUSCH 전송 방법.
6. 단말간(D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information)를 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상에서 기지국으로 전송하는 단말에 있어서,
   기지국으로부터 수신한 모니터링 구간에 대한 정보를 기반으로 D2D 신호를 모니터링하는 모니터링부;
   상기 상향링크 제어 정보에 대한 코딩율을 연산하는 코딩율 연산부; 및
   PUSCH 레이트 매칭을 수행하는 레이트 매칭부;
   를 포함하되, 상기 코딩율 연산부 및 상기 레이트 매칭부에서의 상기 코딩율 연산 및 상기 레이트 매칭은 SRS 전송 여부에 관한 고정된 변수(N_SRS) 값을 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 단말.
7. 제1항에 있어서,
   상기 D2D 설정 정보는,
   시스템 정보 블럭(System Information Block)을 통해 기지국으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
8. 제1항에 있어서,
   상기 모니터링 구간에 대한 정보는,
   서빙(serving) PLMN(Public Land Mobile Network)에 접속해 있는 단말들의 D2D 신호를 모니터링하는 구간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
9. 제3항에 있어서,
   상기 D2D 신호는,
   단말간 발견을 위한 디스커버리 신호인 것을 특징으로 하는 단말.
10. 제1항에 있어서,
    상기 단말은,
    상기 모니터링 구간에 상기 PUSCH를 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 단말.

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