KR20160024907A - 장치 대 장치 통신에서 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

장치 대 장치 통신에서 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 장치-대-장치(Device-to-Device; D2D) 통신을 수행하도록 구성된 단말의 신호 수신을 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 서빙 기지국으로부터 특정 신호에 대한 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 상기 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 특정 신호가 이웃 기지국에 의해 서빙되는 피어 단말에 의해 전송될 셀간 브로드캐스트 신호인지를 확인하는 단계; 및 상기 특정 신호가 상기 셀간 브로드캐스트 신호이면, 상기 메시지에 포함된 정보와 상기 서빙 기지국과 상기 이웃 기지국 간의 동기 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 셀간 브로드캐스트 신호를 상기 피어 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

장치 대 장치 통신에서 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR SIGNAL TRANSMISSION IN DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 장치 대 장치 통신에서 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
셀룰러 통신(Cellular communication)에서 셀 내에 존재하는 단말은 통신을 수행하기 위하여 기지국에 접속하여 기지국으로부터 데이터를 주고 받기 위한 제어 정보를 수신한 다음에 기지국과 데이터를 송수신한다. 즉, 단말은 기지국을 통해서 데이터를 송수신하기 때문에 다른 셀룰러 단말에게 데이터를 전송하기 위해서는 자신의 데이터를 기지국에 전송하고 이를 수신한 기지국은 수신한 데이터를 다른 단말에게 전송하여 준다. 이렇게 한 단말이 다른 단말에게 데이터를 전송하려면 기지국을 통해서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 기지국은 데이터 송수신을 위한 채널 및 자원(resource)에 대한 스케줄링(scheduling)을 수행하며 채널 및 자원 스케줄링 정보를 각 단말에게 전송한다. 이와 같이 기지국을 통하여 단말 간 통신을 수행하려면 각 단말은 기지국으로부터 데이터를 송수신하기 위한 채널 및 자원 할당이 필요하지만 장치 대 장치 통신은 단말이 기지국이나 중계기를 통하지 않고 데이터를 전송하기 원하는 단말에게 직접 신호를 송수신하는 구조를 가지고 있다.
단말의 장치 대 장치 통신이 설정된 경우, 상기 단말과 그 상대 단말이 서로 다른 셀에 속한 경우에 그 상대 단말은 상기 단말의 서빙 셀이 브로드캐스트하는 정보를 수신하지 못할 수 있다. 따라서, 셀 간 장치 대 장치 통신의 지원 방안에 대한 논의가 필요하며, 특히 특정 단말이 다른 셀에 속한 피어 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있게 하는 방안이 필요하다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 통신을 위한 통신을 효율적으로 수행하도록 지원하기 위한 방안을 제안하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 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 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 장치-대-장치(Device-to-Device; D2D) 통신을 수행하도록 구성된 단말의 신호 수신을 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 서빙 기지국으로부터 특정 신호에 대한 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 상기 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 특정 신호가 이웃 기지국에 의해 서빙되는 피어 단말에 의해 전송될 셀간 브로드캐스트 신호인지를 확인하는 단계; 및 상기 특정 신호가 상기 셀간 브로드캐스트 신호이면, 상기 메시지에 포함된 정보와 상기 서빙 기지국과 상기 이웃 기지국 간의 동기 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 셀간 브로드캐스트 신호를 상기 피어 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는: 상기 신호를 위한 자원 할당 정보, 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme), TA(timing advance) 정보, 상기 신호의 전송이 할당된 서브프레임 인덱스, 또는 상기 이웃 기지국의 셀 ID(identifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는 상기 서빙 기지국에 의해 상기 이웃 기지국으로부터 백홀 링크를 통해 수신된 것이며, 상기 메시지의 전송 시점은 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보의 수신 시점으로부터 일정 범위 내에서 결정될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 두 기지국의 서브프레임 차이에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 서브프레임 차이에 대한 정보는 서브프레임 인덱스 차이 및 상기 두 기지국의 서브프레임 경계 간 심볼 간격을 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 서빙 기지국의 특정 서브프레임에 대응하는 상기 이웃 기지국 서브프레임들의 인덱스를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 메시지는 상기 피어 단말의 지리적 좌표 정보를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법은 상기 지리적 좌표 정보를 이용하여 상기 피어 단말로부터의 거리에 따른 전파 지연을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 장치-대-장치(Device-to-Device; D2D) 통신을 수행하도록 구성된 단말이 개시되며, 상기 단말은 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 서빙 기지국으로부터 특정 신호에 대한 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 특정 신호가 이웃 기지국에 의해 서빙되는 피어 단말에 의해 전송될 셀간 브로드캐스트 신호인지를 확인하고, 상기 특정 신호가 셀간 브로드캐스트 신호이면, 상기 메시지에 포함된 정보와 상기 서빙 기지국과 상기 이웃 기지국 간의 동기 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 셀간 브로드캐스트 신호를 상기 피어 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는: 상기 신호를 위한 자원 할당 정보, 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme), TA(timing advance) 정보, 상기 신호의 전송이 할당된 서브프레임 인덱스, 또는 상기 이웃 기지국의 셀 ID(identifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는 상기 서빙 기지국에 의해 상기 이웃 기지국으로부터 백홀 링크를 통해 수신된 것이며, 상기 메시지의 전송 시점은 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보의 수신 시점으로부터 일정 범위 내에서 결정될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 두 기지국의 서브프레임 차이에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 서브프레임 차이에 대한 정보는 서브프레임 인덱스 차이 및 상기 두 기지국의 서브프레임 경계 간 심볼 간격을 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 서빙 기지국의 특정 서브프레임에 대응하는 상기 이웃 기지국 서브프레임들의 인덱스를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 메시지는 상기 피어 단말의 지리적 좌표 정보를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 프로세서는 상기 지리적 좌표 정보를 이용하여 상기 피어 단말로부터의 거리에 따른 전파 지연을 보정하도록 구성될 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 통신을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2 는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3 은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5 는 장치 대 장치(device-to-device; D2D) 통신 시 이용되는 싱글 셀 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 방식을 예시한다.
도 6 은 두 UE 에 의한 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트로 인한 충돌을 예시한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 간 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트를 도시한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 간 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트를 도시한다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 간 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트를 도시한다.
도 10 은 도 9 에 도시된 실시예에 따른 메시지 송수신 절차를 도시한다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 간 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트를 도시한다.
도 12 는 도 11 에 도시된 실시예에 따른 메시지 송수신 절차를 도시한다.
도 13 은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 간 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트를 도시한다.
도 14 및 도 15 는 도 13 에 도시된 실시예에 따른 메시지 송수신 절차를 도시한다.
도 16 은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 간 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트를 도시한다.
도 17 및 도 18 은 도 16 에 도시된 실시예에 따른 메시지 송수신 절차를 도시한다.
도 19 는 서로 다른 셀에 의해 서빙받는 단말의 수신(또는 송신) 타이밍의 차를 도시한다.
도 20 은 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 셀에 의해 서빙받는 단말의 수신 또는 송신 타이밍의 정렬을 도시한다.
도 21 은 본 발명의 일 실시예(들)에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도를 도시한다.
도 22 는 본 발명의 실시예(들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
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 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE 는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS 는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS 와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS 와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS 는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS 를 eNB 로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB 들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB 가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB 의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU 이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB 에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB 들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU 와 eNB 에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치하여 하나의 eNB 컨트롤러(controller)에 의해 제어되는 기존의(conventional) 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)(즉, 단일 노드 시스템)과 달리, 다중 노드 시스템에서 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링(scheduling)하는 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 eNB 혹은 eNB 컨트롤러와 케이블(cable) 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드들로의/로부터의 통한 신호 전송/수신에는 동일한 셀 식별자(identity, ID)가 이용될 수도 있고 서로 다른 셀 ID 가 이용될 수도 있다. 복수의 노드들이 동일한 셀 ID 를 갖는 경우, 상기 복수의 노드 각각은 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작한다. 다중 노드 시스템에서 노드들이 서로 다른 셀 ID 를 갖는다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀(예를 들어, 매크로-셀/펨토-셀/피코-셀) 시스템이라고 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형성한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성되면, 상기 다중 셀들이 형성한 네트워크를 특히 다중-계층(multi-tier) 네트워크라 부른다. RRH/RRU 의 셀 ID 와 eNB 의 셀 ID 는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. RRH/RRU 가 eNB 가 서로 다른 셀 ID 를 사용하는 경우, RRH/RRU 와 eNB 는 모두 독립적인 기지국으로서 동작하게 된다.
이하에서 설명될 본 발명의 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러가 상기 복수의 노드 중 일부 또는 전부를 통해 UE 에 동시에 신호를 전송 혹은 수신하도록 상기 복수의 노드를 제어할 수 있다. 각 노드의 실체, 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 UE 에 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, X-pol(Cross polarized) 안테나를 구비한 eNB 의 경우, 상기 eNB 가 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 보고 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
복수의 전송(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 복수의 전송/수신 노드들 중에서 선택된 적어도 하나의 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 하향링크 신호를 전송하는 노드와 상향링크 신호를 수신하는 노드를 다르게 할 수 있는 통신 기법을 다중-eNB MIMO 또는 CoMP(Coordinated Multi-Point TX/RX)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)/JR(joint reception)과 DPS(dynamic point selection)으로 나뉘고 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다. DPS 는 DCS(dynamic cell selection)으로 불리기도 한다. 다른 협력 통신 기법에 비해, 노드 간 협력 통신 기법들 중 JP 가 수행될 때, 보다 더 다양한 통신환경이 형성될 수 있다. JP 중 JT 는 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE 로 전송하는 통신 기법을 말하며, JR 은 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE 로부터 수신하는 통신 기법을 말한다. 상기 UE/eNB 는 상기 복수의 노드들로부터 수신한 신호들을 합성하여 상기 스트림을 복원한다. JT/JR 의 경우, 동일한 스트림이 복수의 노드들로부터/에게 전송되므로 전송 다이버시티(diversity)에 의해 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다. JP 중 DPS 는 복수의 노드들 중 특정 규칙에 따라 선택된 일 노드를 통해 신호가 전송/수신되는 통신 기법을 말한다. DPS 의 경우, 통상적으로 UE 와 노드 사이의 채널 상태가 좋은 노드가 통신 노드로서 선택되게 될 것이므로, 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE 에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP LTE-A 기반의 시스템에서, UE 는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 채널 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 일반적으로 인접한 노드들은 서로 직교하는 CSI-RS 자원들 상에서 해당 CSI-RS 자원들을 전송한다. CSI-RS 자원들이 직교한다고 함은 CSI-RS 를 나르는 심볼 및 부반송파를 특정하는 CSI-RS 자원 구성(resource configuration), 서브프레임 오프셋(offset) 및 전송 주기(transmission period) 등에 의해 CSI-RS 가 할당된 서브프레임들을 특정하는 서브프레임 구성(subframe configuration), CSI-RS 시퀀스 중 최소 한가지가 서로 다름을 의미한다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH 를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB 가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
도 1 은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 1 을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200·Ts)의 길이를 가지며, 10 개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10 개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms 의 길이를 가지며 2 개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20 개의 슬롯들은 0 부터 19 까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms 의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1 은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.
Figure pct00001
표 1 에서, D 는 하향링크 서브프레임을, U 는 상향링크 서브프레임을, S 는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3 개 필드를 포함한다. DwPTS 는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS 는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2 는 특이 서브프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.
Figure pct00002
도 2 는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1 개의 자원격자가 있다.
도 2 를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2 를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure pct00003
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure pct00004
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure pct00005
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure pct00006
은 UL 슬롯에서의 RB 의 개수를 나타낸다.
Figure pct00007
Figure pct00008
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure pct00009
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure pct00010
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure pct00011
는 하나의 RB 를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP 의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 표준(normal) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 7 개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 6 개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2 에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2 를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,
Figure pct00012
개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 성분을 위한 널 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier freqeuncy, f0)로 맵핑된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.
일 RB 는 시간 도메인에서
Figure pct00013
개(예를 들어, 7 개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서
Figure pct00014
개(예를 들어, 12 개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB 는
Figure pct00015
개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k 는 주파수 도메인에서 0 부터
Figure pct00016
-1 까지 부여되는 인덱스이며, l 은 시간 도메인에서 0 부터
Figure pct00017
-1 까지 부여되는 인덱스이다.
일 서브프레임에서
Figure pct00018
개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2 개의 슬롯 각각에 1 개씩 위치하는 2 개의 RB 를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2 개의 RB 는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB 는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB 는 PRB 와 동일한 크기를 갖는다. VRB 를 PRB 로 맵핑하는 방식에 따라, VRB 는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB 와 분산(distributed) 타입의 VRB 로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB 들은 PRB 들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, nPRB=nVRB 가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB 들에는 0 부터 NDLVRB-1 순으로 번호가 부여되며, NDLVRB=NDLRB 이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB 가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB 에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB 는 인터리빙을 거쳐 PRB 에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB 는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB 에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1 개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2 개의 PRB 를 VRB 쌍이라 칭한다.
도 3 은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 3 을 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3 을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE 에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH 는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH 는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH 를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI 는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI 는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE 들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH 가 나르는 DCI 는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE 에게 전송된다.
일반적으로, UE 에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE 에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE 를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.
PDCCH 는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE 는 PDCCH 에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE 는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE 는 9 개의 REG 에 대응되고 하나의 REG 는 4 개의 RE 에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE 을 위해 PDCCH 가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE 가 자신의 PDCCH 를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH 가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE 가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE 를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE 들을 위해 구성된다. 다음은 탐색 공간들을 정의하는 집성 레벨들을 예시한다.
Figure pct00019
하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨(aggregation level)에 따라 1, 2, 4 또는 8 개의 CCE 에 대응한다. eNB 는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE 는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH 의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE 는 상기 복수의 PDCCH 를 모니터링하여, 자신의 PDCCH 를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE 는 자신의 PDCCH 가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH 를 자신의 식별자를 가진 PDCCH 를 검출할 때까지 PDCCH 의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
eNB 는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH 를 통해 전송된다. UE 는 PDCCH 를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH 를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH 의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH 에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH 가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE 는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH 를 모니터링하고, "A"라는 RNTI 를 가지고 있는 UE 는 PDCCH 를 검출하고, 수신한 PDCCH 의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH 를 수신한다.
UE 가 eNB 로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB 가 UE 로 혹은 UE 가 eNB 로 전송하는, eNB 와 UE 가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE 들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS 와 특정 UE 에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB 가 특정 UE 를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS 를 UE-특정적(UE-specific) RS 라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS 와 CRS 는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS 없이 DM RS 만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS 는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS 가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE 가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS 인 CSI-RS 가 상기 UE 에게 전송된다. CSI-RS 는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS 와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4 를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0 로 맵핑된다. 일 UE 에 대한 PUCCH 는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB 들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH 를, PUCCH 에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
PUCCH 는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ-ACK: PDCCH 에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH 가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1 비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2 비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX 를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK 이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK 과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
UE 가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어정보 전송에 가용한 SC-FDMA 의 개수에 의존한다. UCI 에 가용한 SC-FDMA 는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH 의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH 는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다. 아래 표 4 는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI 의 맵핑 관계를 나타낸다.
Figure pct00020
표 4 를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.
본 발명은 UE 가 D2D(Device-to-Device) 브로드캐스트 정보를 수신하는 방식을 제안한 것으로, 특히 D2D 브로드캐스트 정보의 D2D 송신(Tx) UE 와 D2D 수신(Rx) UE(즉, 상기 송신 UE 의 피어(peer) UE)가 다른 셀에 속하는 것을 특징으로 한다. 상기 D2D 브로드캐스트 정보란, UE 간 무선 채널을 통하여 전송되는 브로드캐스트 신호가 포함하는 정보를 말하며, UE 들이 서로 다른 셀에 속한다 라고 함은 UE 들이 서로 다른 셀의 eNB 로부터 서비스 받고 있음을 의미한다.
D2D 브로드캐스트 정보의 D2D Tx UE 가 D2D Rx UE 와 동일한 셀에 위치할 때는 단일 셀 D2D 브로드캐스트 절차를 사용하여 D2D 브로드캐스트 정보를 송수신하는 것을 가정한다. 단일 셀 D2D 브로드캐스트 절차는 다음과 같다.
단일 셀 D2D 브로드캐스트 절차의 단계는 여러 제안 방법에 대해서 일반적으로 적용되는 절차이며 특정 제안 방법에 대해서는 그 절차가 정확하게 일치하지 않을 수 있다. 다만 설명의 편의상 아래와 같은 분류를 둔다.
단계 1(MSG1):
(단계 3 에서 전송될 예정인) D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호 전송을 이후에 정해진 규칙에 의해서 시도하겠음을 미리 알리는 신호. 여기서 언급하는 신호를 편의상 MSG1 이라고 지칭한다. MSG1 은 D2D Tx UE 로부터 특정 eNB 에게 전달된다. 방법에 따라서는 다른 D2D UE 들이 MSG1 을 수신할 수 있다(overhearing).
단계 2(MSG2):
단계 1 에 대한 eNB 의 응답으로서, eNB 는 단계 1 을 요청한 D2D Tx UE 가 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 전송하는 데 필요한 정보(예컨대, 자원 할당, 전력 제어, 타이밍 어드밴스(timing advance), CP(cyclic prefix) 길이 등)를 전달한다. 여기서 언급하는 신호를 MSG2 라고 한다.
단계 3(MSG3):
단계 1 을 요청한 D2D Tx UE 가 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 단계 2 에서 수신된 MSG2 에 포함된 정보에 따라 D2D Rx UE 에게 전달하는 과정이다. 경우에 따라서는 제한된 D2D Rx UE (또는, 수신 UE 그룹)에게 국한하여 전달되도록 할 수 있다(즉, 수신 대상을 한정할 수 있음). 경우에 따라서는 eNB 가 MSG3 를 수신하여 적절한 대응 동작(상기 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호을 수신한 eNB 가 D2D Rx UE 로 중계 또는 반복 전송)을 수행하도록 할 수 있다. 여기서 언급하는 신호를 MSG3 라 한다.
단계 4(MSG4):
단계 3 의 정상적인 수행을 보조하는 동작으로 단계 3 에서 신호 수신이 성공적인지, 아니면 신호 수신이 실패한 경우 무슨 채널이 어떻게 잘못 수신됐는지 등에 따라서 관련 동작을 수행하도록 하는 단계이다.
앞서 설명한대로, eNB 는 단계 3 에서 수신한 메시지(MSG3)를 단계 4 에서 D2D Rx UE 들 또는 D2D Rx UE 그룹에게 브로드캐스트/그룹캐스트할 수 있다. 여기서 언급된 신호를 MSG4 라고 한다.
상기 절차의 일부 또는 전체에 기반한 여러 형태의 RACH(random access channel) 기반의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 시나리오를 보였다. 도 5 는 D2D Tx UE 가 (1)브로드캐스트 스케줄링 요청(MSG1)을 전송하고, (2) (1)에 대한 응답(MSG2)을 수신하고나서, (3) 직접 브로드캐스트 신호(MSG3)를 D2D Rx UE 또는 eNB overhear 까지를 고려해서 전송하는 것을 가정한 것이다. 기존 절차나 기능(프리앰블, 자원, RA(random access)-RNTI(radio network temporary identifier), 요청/응답, 경쟁 해결, 타이밍 등)을 최대한 활용해서 가장 간단한 방법으로 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호의 전송을 구현할 수 있다는 장점이 있다. 이 경우에 MSG4 는 필요한 경우와 필요하지 않은 경우로 나누어 생각할 수 있다.
도 6 은 두 D2D Tx UE 가 동시에 브로드캐스트를 시도하여 충돌이 발생하는 상황을 예시한 것이다. 이 경우 RACH 절차에서 도입한 경쟁 해결과 같은 방식을 도입할 수 있을 것이다. 또는, 충돌 확률을 더 줄이기 위한 프리앰블 구조를 사용할 수도 있다. 도 5 에서는 경우에 따라서 MSG4 를 생략하는 방법도 고려될 수 있지만, 도 6 에서는 MSG4 를 이용한 충돌 해결을 도입한 경우에는 충돌 여부를 D2D Tx UE 가 파악할 수 있도록 eNB 는 반드시 MSG4 를 전송하여야 한다.
반면, 도 7 은 도 5 와는 다르게 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 D2D Tx UE 만 전송하는 것이 아니라 eNB 혹은 다른 중계 기능이 있는 장치가 중계 전송하여 D2D Rx UE 가 이를 결합(combining)할 수 있도록 하는 방법을 도시한다. 사전에 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호에 대한 정보를 eNB 에게 전달해준 이후에 또는 eNB 가 overhear 한 이후에 도 7 에 도시된 것과 같이 MSG4 를 전송해서 D2D Rx UE 가 결합하도록 할 수 있다. 시간에 따른 절차로 보면 D2D Tx UE 가 MSG3 를 전송(broadcast)하는 시점과 eNB 가 MSG4 를 전송하는 타이밍은 다르게 설정되어야 할 것이다.
TDD 시스템의 경우 동일한 주파수를 사용하기 때문에 D2D Tx UE 의 MSG3 의 전송 타이밍에 eNB 도 MSG4 를 전송하도록 설계된다면, eNB 는 MSG3 를 D2D Tx UE 로부터 수신하면서 동시에 MSG4 를 송신 하여야 하기 때문에 이는 바람직하지 않은 설계라고 볼 수 있다. 따라서, MSG3 의 전송 시점과 MS4 의 전송 시점을 다르게 함으로써, 한 번의 D2D Tx UE 의 MSG3 전송으로 D2D Rx UE 에게 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 전달하는 목적과, eNB 에게 (중계를 위한) D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 전달하는 목적을 동시에 실현할 수 있다.
하지만 FDD 의 경우 UE 는 D2D UL 스펙트럼을 사용하고 eNB 는 DL 스펙트럼을 사용하기 때문에 타이밍 설계에 좀 더 자유롭다. 심지어 MSG3 를 D2D Tx UE 로부터 수신하면서 동시에 MSG3 를 중계해줄 수도 있을 것이다. 따라서, FDD 는 타이밍 설계 시 TDD 에 비해서 레이턴시를 줄일 수 있는 여지가 좀더 많을 것이다.
한편, eNB 의 MSG4 전송 시점에 D2D Tx UE 가 MSG3 를 동시에 전송하는 것도 고려할 수 있다. 이렇게 함으로써 D2D Rx UE 관점에서는 신호 결합 이득을 얻을 수 있다. 여기에는 간단하게는 동일한 포맷으로 전송하는 방법이 있으며, 수퍼포지션 코딩(superposition coding), 또는 이들을 결합한 형태로도 가능하다.
여기서, MSG4 의 역할에 따라서 동작 절차가 약간 달라질 수 있다. D2D Tx UE 입장에서 자신이 전송하는 MSG4 를 eNB 의 MSG4 의 응답이라고 생각한다면, D2D Tx UE 의 MSG4 수신 타이밍(RACH 절차의 메시지 4 의 송신/수신 시점처럼 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차의 MSG4 도 사전에 타이밍 정해진 경우)과 eNB 의 (MSG3 를 포함하고 있는) MSG4 의 전송 타이밍은 달라져야 할 것이다.
또는, eNB 가 MSG3 를 D2D Tx UE 로부터 안전하게 받았음을 확인 한 후에 (원래 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차의 MSG4 의 원래 목적), eNB 는 사전 규칙에 의해서 정해진 특별 MSG4 (즉, MSG3 와 동일한 포맷 또는 MSG3 의 내용을 포함하도록 설계된 새로운 MSG4)의 전송 타이밍에 MSG4 를 전송해야 할 것이다. 여기서, eNB 가 MSG4 를 통해 MSG3 와 동일한 포맷을 중계 또는 반복한다고 하면 D2D Tx UE 가 동일한 시점에 MSG3 를 함께 전송해서 D2D Rx UE 의 수신 이득을 증가 시킬 수 있을 것이다. 만약 다른 포맷의 MSG4 를 전송하게 된다면 D2D Tx UE 도 그 포맷과 동일하게 MSG4 를 생성하여 전송하면 역시 동일한 수신 이득을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 여기서, 전송은 D2D Rx UE 의 페이징 및 DRX(discontinuous reception) 사이클을 고려하여 여러 차례 반복될 수 있으며, 따라서 D2D Rx UE 가 슬립 모드에서 깨어나서 이러한 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 적어도 한번은 수신할 수 있도록 한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호의 전송 방안을 예시한다. 앞 설명과 동일하게 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호는 D2D Tx UE 에 의해 생성되지만, 상기 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호의 전송은 상기 D2D Tx UE 에 의해 이루어지지 않는다. 대신, 브로드캐스팅/그룹캐스팅을 더 잘 할 수 있는 주체(예컨대, eNB, 릴레이, UE 릴레이 등)에게 상기 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호의 전송을 위임함으로써 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호의 전달 영역 확대, 수신율 향상, 전송 프로세싱의 부담 감소 또는 전력 소비 감소 등의 이득을 볼 수 있다.
이 경우 좀 더 간략한 절차를 위해서는 MSG1 에 상기 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 함께 전송하는 것이 바람직할 수 있다.
한편, D2D Rx UE 는 자신의 페이징 수신 시점 혹은 미리 정해진 MSG2 수신 시점에 자신이 속한 셀의 eNB 로부터 전송되는 MSG2 의 검출을 시도할 것이기 때문에, D2D Tx UE 를 서빙하는 eNB 와 D2D Rx UE 를 서빙하는 eNB 가 동일하지 않으면, 일반적으로 D2D Rx UE 는 D2D Tx UE 를 서빙하는 eNB 가 전송하는 MSG2 를 수신할 수 없을 것이다. 즉, 서로 다른 셀에 속하는 D2D UE 의 MSG2 의 검출 시도는 서로 다른 eNB 에 대하여 서로 다른 시점에서 수행된다. 또한, D2D Rx UE 는 D2D Tx UE 와는 통신 가능한 범위에 위치하더라도 D2D Tx UE 를 서빙하는 eNB 가 전송하는 신호를 성공적으로 수신할 수 없는 위치에 있을 수 있다. 특히, 이러한 경우에는 D2D Rx UE 가 직접적으로 D2D Tx UE 를 서빙하는 eNB 가 전송하는 MSG2 를 수신할 수 있는 방법은 없게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해서는 직접 혹은 간접적으로 D2D Tx UE 의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 정보인 MSG3 의 스케줄링 정보(MSG2) 혹은 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 정보(MSG3)를 D2D Rx UE 가 획득할 수 있는 방안이 필요하다.
따라서, 다른 셀에 속하는 D2D Rx UE 의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 정보를 수신하기 위하여 eNB 및 UE 는 다음과 같이 동작할 수 있다.
제 1 실시예
eNB 가 MSG2 의 정보를 인접 eNB 에게 전달하여, 인접 eNB 가 MSG3 의 스케줄링 정보를 자신이 서빙하는 UE 들에게 전송하도록 할 수 있다. 즉, 인접 eNB 가 D2D Rx UE 인 UE2 에게 eNB 가 전송한 MSG2 에 대응하는 정보를 전달하는 방식이다. 도 9 는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한다.
Figure pct00021
D2D Tx UE 동작
D2D Tx UE 에 해당하는 UE1 의 동작은 단일 셀에서 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 송신할 때와 동일하다. 단, 수신한 MSG2 의 셀 ID 가 자신이 속한 셀 ID 와 일치하지 않는 경우, 상기 수신한 MSG2 에 포함된 셀 ID 를 가지는 eNB 의 시간 기준으로 MSG3 를 전송하여야 한다.
Figure pct00022
eNB 동작
eNB1 은 UE1 로부터 MSG1 을 수신하면 인접 eNB2 와 eNB3 에게 다음과 같은 정보를 전달한다. 인접 eNB 란, 자신이 포함되는 eNB 그룹에서 스스로를 제외한 나머지 eNB 들을 의미할 수 있다. eNB 그룹은 둘 이상의 서로 인접한 eNB 들의 집합으로 사전에 임의의 방식과 기준으로 미리 결정된 것일 수 있다.
Figure pct00023
백홀(Backhaul) 신호 (1)
- MSG2 가 포함하는 정보, MSG3 의 RA(Resource Allocation) 정보, MCS(modulation and coding scheme) 그리고 TA(Timing Advance) 등 정보를 포함
- MSG3 의 스케줄링 정보
- 셀 ID
eNB2, eNB3 는 상기 eNB1 로부터 백홀 신호(1)를 수신하면 자신이 서빙하는 UE 들로부터 MSG1 을 수신하였을 때와 동일하게 MSG2 를 전송하게 되는데, 이때 MSG2 는 다음의 정보를 포함한다.
Figure pct00024
MSG2 (1)
- MSG2 가 포함하는 정보, MSG3 의 RA(Resource Allocation) 정보, MCS(modulation and coding scheme) 그리고 TA(Timing Advance) 등 정보를 포함
- MSG3 의 스케줄링 정보
- 셀 ID
MSG3 의 스케줄링 정보는 셀 ID 에 해당하는 eNB 의 시간을 기준으로 하였을 때, MSG3 의 전송이 할당된 SF 인덱스 (및 심볼 번호)이며, 셀 ID 는 MSG3 의 스케줄링 정보의 기준 시간이 되는 셀의 ID 를 의미한다. 셀 ID 는 eNB 그룹에서 D2D 에 대한 시간 기준이 되도록 미리 특정된 eNB 에 대한 것일 수 있으며, 이때 MSG2(1)는 셀 ID 를 포함하지 않을 수 있다.
MSG2(1)에서 MSG3 의 스케줄링 정보가 포함되어야 하는 이유는 RACH 절차에서와 같이, MSG3 의 전송 시점이 MSG2 의 전송 시점으로부터 유도되도록 정의되기는 어렵기 때문이다. 참고로, RACH 절차에서는 RAR 수신 시점에서 6 개 SF 이후 최초로 출연하는 UL SF 의 PUSCH 에서 MSG3 를 전송하도록 되어 있다. 이는 eNB 가 전송하는 MSG2 는 자신에게 속한 불특정 다수의 UE 에 대한 것으로, 각 UE 의 관점에서 MSG2 를 수신하는 시점은 상이할 수 있기 때문이다. 이러한 관점에서, D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 방식에서, MSG3 가 전송되는 시점을 결정함에 있어서는 단일 셀의 경우와 달리, D2D Rx UE 가 MSG2 를 전달받기 까지 필요한 시간, 예컨대 백홀 신호 전송 소요 시간, D2D Rx UE 의 페이징 시간 등이 충분히 보장될 수 있도록 하여야 할 것이다.
MSG3 의 스케줄링을 용이하게 하고, D2D Rx UE 들(UE2, UE3, UE4)의 MSG2(1) 수신이 MSG3 의 전송이전에 수행될 수 있도록 하기 위해서는, eNB2 및 eNB3 의 MSG2(1) 전송 시점에 대한 제약이 필요할 수 있다. 예를 들어, eNB2 및 eNB3 는 백홀 신호(1)를 수신하면 특정 시간 구간 안에 MSG2(1)의 전송을 완료하도록 제한할 수 있다. 상기 특정 시간 구간은 상기 백홀 신호(1)를 수신한 시점으로부터 다음 무선 프레임 이전 시점까지와 같이 상대적인 값이 될 수도 있고, 1ms, 10ms 등 절대적인 값이 될 수도 있다.
Figure pct00025
D2D Rx UE 동작
D2D Rx UE 에 해당하는 UE2, UE3, UE4 의 동작은 단일 셀에서 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 수신할 때와 동일하다. 즉, D2D Rx UE 는 페이징 시점(혹은 미리 정해진 MSG2 의 수신 시점)에 MSG2 의 검출 시도를 수행한다. D2D Rx UE 는 셀 ID 가 포함된 MSG2(1)을 수신하게 되면, 수신한 셀 ID 에 해당하는 eNB 의 MSG3 의 전송 시점에 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호의 수신을 수행하도록 한다.
도 10 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 UE 와 eNB 들의 동작을 시간에 따라 도시한다.
제 2 실시예
eNB 가 MSG3 를 D2D Tx UE 로부터 수신하여 인접 eNB 에게 전달하면, 인접 eNB 가 해당 MSG 3 정보를 MSG4 의 형태로 D2D Rx UE 에게 브로드캐스트하는 방식이다. 즉, 인접 eNB2 가 eNB1 로부터 MSG3 를 백홀 링크를 통해 수신하고, 이를 UE2 에게 전송하기 위한 절차로서 eNB2 가 MSG2 와 MSG4 를 UE2 에게 전송해주는 방식이며, 이 때 UE2 로부터의 MSG3 의 전송은 생략된다. 즉, eNB2 가 전송하는 MSG4 에 상기 D2D Tx UE 로부터의 MSG3 이 포함되며, eNB2 가 전송하는 MSG2 에 MSG4 의 RNTI 정보가 포함된다.
도 11 은 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다.
Figure pct00026
D2D Tx UE 동작
D2D Tx UE 의 동작은 단일 셀의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 방식과 동일하다.
Figure pct00027
eNB 동작
eNB1 는 D2D Tx UE 인 UE1 로부터 MSG1 을 수신하면 그에 대한 응답으로 MSG2 를 전송할 수 있다. 이때, eNB1 은 추가적으로 MSG2 에서 스케줄링한 MSG3 자원 영역에서 MSG3 를 수신을 시도할 수 있다. eNB1 는 성공적으로 MSG3 를 수신하게 되면, 인접 eNB2 들에게 다음과 같은 정보를 전달할 수 있다.
Figure pct00028
백홀 신호 (2)
- MSG2 가 포함하는 정보, MSG3 의 RA(Resource Allocation) 정보 그리고 TA(Timing Advance) 정보를 포함
- MSG3 의 스케줄링 정보
- 셀 ID
- MSG3 의 정보
eNB2 는 eNB1 으로부터 상기 백홀 신호(2)을 수신하면 자신이 서빙하는 UE 들로부터 MSG1 을 수신하였을 때와 동일하게 MSG2(2)를 전송하게 되는데, 이때 MSG2(2)는 다음의 정보를 포함한다.
Figure pct00029
MSG2 (2)
-MSG2 가 포함하는 정보, MSG3 의 RA(Resource Allocation) 그리고 TA(Timing Advance) 정보를 포함
-MSG3 의 스케줄링 정보
-셀 ID
-MSG3 의 수신 여부 지시자
-MSG4 의 RNTI 정보
eNB2 는 단일 셀에서와 마찬가지로 충분한 시간 구간 동안, 즉 모든 UE 가 MSG2 (2)를 수신하였을 것이라 기대되는 시점 이후에 MSG4 를 전송하거나, 반복적으로 MSG4 를 전송해야 한다. MSG4 의 RNTI 가 미리 정해져 있는 경우, MSG4 의 RNTI 정보는 생략될 수 있다.
MSG3 의 수신 여부 지시자는 MSG2 (2)을 수신한 D2D Rx UE 가 MSG3 의 수신 시도를 할 것인지 여부를 지시하는 것으로 간단하게는 '0' 으로 설정되었을 때는 MSG3 를 수신 시도를 지시하지 않고 '1' 로 설정되었을 때는 MSG3 의 수신 시도를 하도록 설정할 수 있다. 이는 특히, 동기가 맞지 않는 인접 셀에 속한 UE 가 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 전송하는 경우에는 MSG3 의 수신을 시도하지 않고 그 외 경우에는 MSG3 의 수신을 시도하도록 지시하기 위한 용도로 활용될 수 있다.
상기 수신 여부 지시자를 포함하지 않고, 수신한 MSG2 (2)가 포함하는 셀 ID 가 자신의 셀 ID 와 일치하지 않는 경우, D2D Rx UE 는 MSG 3 의 수신을 시도하지 않도록 할 수도 있다. 반대로, 상기 수신 여부 지시자를 포함하지 않고 항상 MSG3 를 수신 시도하되, MSG3 의 스케줄링 정보가 이미 지난 시점의 것일 때에는 MSG3 를 수신 시도 하지 않도록 할 수도 있다.
또 다른 방식으로는, MSG1 에 대한 응답으로 전송되는 MSG2 와 백홀 신호에 의해 전송되는 MSG2 (2)에 대하여 서로 다른 타입 필드를 두거나 다른 RNTI 값을 할당하여 D2D Rx UE 가 MSG2 (2)를 수신하였을 때, D2D Tx UE 가 자신과 동일한 셀에 속하는지 여부를 구분할 수 있도록 하는 방법이 있다.
MSG2 (2)를 전송한 eNB2 는 이후 MSG4 를 전송하는데, 이때는 PDCCH CSS 에서 MSG4 의 RNTI 를 사용할 수 있다. MSG4 는 인접 eNB 로부터 수신한 MSG3 과 동일한 정보를 전달한다. RRC-커넥티드(connected) UE 에 대하여 MSG4 를 사용하지 않고, PDCCH USS 에서 각 UE 의 C-RNTI 를 사용하여 MSG3 정보를 전달해 주는 것도 가능할 수 있다.
Figure pct00030
D2D Rx UE 동작
D2D Rx UE 가 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 수신할 때는 다음과 같이 동작한다.
D2D Rx UE 는 페이징 시점(혹은 미리 정해진 MSG2 수신 시점)에 MSG2 (2)을 수신하면, PDCCH CSS 에서 상기 MSG4 의 RNTI 로 MSG4 의 검출을 시도하여 MSG4 를 수신할 수 있다. 도 12 는 앞서 설명한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 신호 송수신 절차를 시간에 따라 도시한다.
도 13 및 도 14 는 본 발명의 제 2 실시예의 변형예를 도시한다. 도 13 을 참조하면, 도 11 에 추가로 D2D Rx UE 들은 D2D Tx UE 로부터 MSG3 를 직접 수신할 수 있다. 물론, D2D Rx UE 들은 도 11 과 마찬가지로 eNB2 로부터 MSG4 를 통해 상기 MSG 의 정보, 즉 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 수신할 수 있다.
도 15 는 본 발명의 제 2 실시예의 또다른 변형예로서, eNB 간의 백홀 신호를 두 차례로 나누어 전송하는 방식이다.
eNB1 는 MSG3 의 수신 전에는 MSG3 의 정보를 획득할 수 없으므로, MSG3 수신 전에는 백홀 신호 (1)만을 인접 eNB2 에게 전달하고, UE1 으로부터 MSG3 수신 후 추가적으로 백홀 신호(2)를 전송하여 MSG3 의 정보만을 전달할 수도 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예의 또다른 변형예로서 MSG4 의 RNTI 값이 미리 정해져 있는 경우에는 MSG2 (2)의 전송을 생략하는 예를 고려해볼 수 있다. 도 16 및 도 17 이 이 변형예를 도시한다.
이 때, eNB2 가 백홀 신호 (2)를 수신하면, 미리 정해진 RNTI 값을 사용해 MSG4 를 전송하게 되는데, MSG4 의 전송 시점은 MSG2 의 전송시점을 결정하는 것과 유사한 방식으로 결정될 수 있다. 즉, 미리 정해진 시점에서 UE2 가 MSG4 의 검출을 시도하도록 하거나, UE2 의 페이징 시점에 페이징 및 MSG2 와 함께 MSG 4 의 검출을 시도하도록 할 수 있을 것이다. 첫 번째의 경우, eNB2 는 정해진 시점에서 MSG4 를 전송하고 두 번째의 경우에는 각 UE 그룹의 페이징 시점에 MSG4 를 전송하여야 한다.
이때, UE 의 동작도 변경되게 되는데, D2D Tx UE 의 동작은 단일 셀의 동작과 동일한 반면, D2D Rx UE 의 경우에는 MSG2 의 검출 시도 시 미리 정해진 RNTI 값을 사용하여 MSG2 와 MSG4 의 검출을 함께 시도하거나, 정해진 MSG4 의 전송 시점에서 미리 정해진 RNTI 값을 사용하여 추가적으로 MSG4 의 검출 시도를 할 수 있다.
제 3 실시예
본 발명의 또다른 실시예는 UE 가 다중 셀에 대해 접속하여 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 송신하는 방법에 관한 것이다.
Figure pct00031
eNB 동작
eNB 동작은 단일 셀 환경에서의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차의 동작과 동일하다.
Figure pct00032
D2D Rx UE 동작
D2D Rx UE 동작은 단일 셀 환경에서의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차의 동작과 동일하다.
Figure pct00033
D2D Tx UE 동작
D2D Tx UE 는 임의의 순서로 순차적으로 인접 eNB 들에 동기화하여 단일 셀 환경에서와 동일한 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차를 각 eNB 에 대해 수행할 수 있다. 즉, D2D Tx UE 는 인접 eNB 에 하향링크 동기화를 한 후, MSG1 을 전송하고 MSG2 수신 시점에 MSG2 의 검출을 시도할 수 있다. 상기 인접 eNB 로부터 MSG2 를 수신하면 MSG2 에 포함된 MSG3 의 전송 시점에서 MSG3 를 전송한 후 상기 인접 eNB 로부터 MSG4 를 수신할 수 있다.
제 4 실시예
본 발명의 또다른 실시예는 D2D Rx UE 가 다중 셀에 접속하여 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 신호를 수신하는 방법에 관한 것이다.
Figure pct00034
eNB 동작
eNB 동작은 단일 셀 환경에서의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차의 동작과 동일하다.
Figure pct00035
D2D Tx UE 동작
D2D Tx UE 동작은 단일 셀 환경에서의 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차의 동작과 동일하다.
Figure pct00036
D2D Rx UE 동작
한편 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트의 송신을 요청하지 않는 UE 들, 즉 MSG1 을 전송하지 않은 상태로 MSG2 의 검출시도를 하고 있는 UE 들은 잠정적으로 D2D Rx UE 의 지위에 있게 되는데, 이러한 UE 들은 임의의 순서로 순차적으로 인접 eNB 들에 동기화하여 인접 eNB 로부터 MSG2 를 수신하도록 동작할 수 있다. 이 때, 해당 UE 는 인접 셀 UE 의 페이징 시점을 알 수 없으므로 복수의 연속적 SF 에서 MSG2 를 검출 시도하여야 한다. 단, 미리 약속된 MSG2 의 전송 시점과 주기가 있는 경우에는 해당 UE 는 DL 동기를 획득하면서 해당 시점에 동기화 될 수 있으므로 복수의 검출 시도를 하지 않을 수 있다.
한편, UE 가 복수의 eNB 에 동기화 하는 경우, D2D Tx UE 를 서빙하는 eNB 는 D2D Rx UE 가 자신을 방문할 때까지 소요되는 시간을 고려하여 충분한 시간 구간 동안 MSG2 를 전송하여야 하는 어려움이 있을 수 있다.
상기 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서 MSG2 를 수신한 UE 의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1) D2D Rx UE 와 D2D Tx UE 가 동일한 eNB 에 속하는 경우
D2D Rx UE 는 MSG3 의 스케줄링 정보, 즉 MSG3 의 전송에 할당된 SF 의 인덱스와 TA 값으로부터 MSG3 가 전송되는 시점을 알아낼 수 있다. 즉, D2D Rx UE 는 수신한 SF 의 시작 경계 시점에서 TA 에 해당하는 심볼 구간 이전 시점을 MSG3 의 전송 시점으로 본다. 이는 D2D Tx UE 와 D2D Rx UE 가 근접한 위치에 있다고 가정한 것으로, D2D Tx UE 와 D2D Rx UE 간 전파 지연과 D2D Tx UE 와 D2D Rx UE 의 TA 값 차이로 인한 효과는 CP 로 흡수될 수 있다고 가정하였다. 만약, 해당 오차를 무시할 수 없는 수준이라면, D2D Rx UE 가 MSG3 의 전송 시점으로 예상되는 시점의 전후 몇 심볼 구간에 대하여 MSG3 를 수신할 것으로 기대하도록 할 수 있다.
2) D2D Rx UE 와 D2D Tx UE 가 서로 다른 eNB 에 속하는 경우
eNB 간 타이밍이 동기화되어 있는 경우에는, D2D Rx UE 는 MSG3 의 스케줄링 정보, 즉 MSG3 전송에 할당된 SF 의 인덱스와 TA 값으로부터 MSG3 가 전송되는 시점을 알아낼 수 있다. 하지만 eNB 간 SF 및/혹은 심볼 타이밍이 어긋나 있는 경우에는 D2D Rx UE 의 관점에서는 MSG3 의 스케줄링 정보의 기준 시간을 알 수 없는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, D2D Rx UE 는 MSG 2 를 수신하면, 셀 ID 에 해당하는 eNB 의 PSS/SSS(primary synchronization signal/secondary synchronization singnal)를 수신 시도 하도록 한다. D2D Rx UE 는 PSS/SSS 를 수신함으로써 해당 eNB 의 SFN 과 SF 경계에 대한 정보를 획득할 수 있고, 추가적으로 CRS(cell-specific reference signal) 등을 복호하여 주파수 동기를 보정할 수도 있다. 이로써, D2D Rx UE 는 MSG2 를 통해 수신한 정보로부터 D2D Tx UE 의 MSG3 전송 시점을 알아낼 수 있게 된다.
다른 방법으로, D2D Rx UE 는 인접 eNB 들과 자신을 서빙하는 eNB 의 DL 동기 차이를 측정하고 있어서 MSG2 를 수신하면 MSG3 의 스케줄링 정보, 즉 MSG3 의 전송에 할당된 SF 의 인덱스 그리고 TA 값으로부터 MSG3 의 전송시점을 알아낼 수 있다.
도 19 에 도시된 것처럼 D2D Tx UE(UE1)의 MSG3 가 전송되는 SF 의 인덱스가 n 이라고 하였을 때, D2D Rx UE 는 eNB1 과 eNB2 의 SF 경계 간 심볼 간격 δ와 SF 인덱스의 차이 Δ=(m-n)를 측정하고 있어서 MSG3 의 전송 위치가 자신의 DL SF 인덱스 m=n+Δ 시작 시점에서 TA+δ 심볼 앞의 위치라는 것을 알 수 있다.
단, 이 때도 1)과 유사하게 UE 간 전파 지연 및 셀 ID 에 해당하는 eNB 에 대한 D2D Tx UE 의 TA 와 D2D Rx UE 의 TA 차이가 고려되지 않았으므로, D2D Rx UE 는 MSG3 의 전송이 예상되는 시점으로부터 전후 몇 심볼 구간에 대하여 MSG3 를 수신할 것으로 기대할 수 있다.
한편, UE 는 인접 eNB 들 혹은 기준 eNB(미리 정해진 D2D 시간 기준이 되는 eNB)와 자신을 서빙하는 eNB 와의 DL 시간 동기 차이를 측정하여 eNB 에게 보고할 수 있다. 이 때, 상기 측정은 UE 동작 초기 시점에 그리고 정적/반정적으로 정해진 시점에 주기적으로 혹은 동적으로 정해진 시점에 수행될 수 있을 것이다.
eNB 는 이러한 eNB 간 동기 차이 정보를 저장하고 있다가 백홀 신호 (1) 혹은 백홀 신호 (2)를 수신하면 셀 ID 에 해당하는 eNB 와 자신의 동기 차이를 고려하여 수신한 MSG3 의 스케줄링 정보를 자신의 무선 프레임, 서브프레임 및 심볼 인덱스 등으로 변환한 후 서빙 UE 에게 알려주도록 할 수도 있다. 이 때, UE 는 eNB 로부터 전달받은 MSG3 의 스케줄링 시점을 실제 MSG3 의 전송 시점으로 본다.
상기 동기 차이를 보고함에 있어서, UE 는 자신의 셀의 DL SF 경계와 인접 셀의 DL SF 경계 차이(예를 들어, DL 무선 프레임, 서브프레임 및 심볼 차이)를 보고할 수도 있지만, MSG3 의 수신으로 영향을 받게 되는 WAN UL 의 정보를 보고하도록 할 수도 있다. 구체적으로는, D2D Tx UE 의 UL SF 경계가 D2D Rx UE 의 UL 에서 어느 시점(무선 프레임, 서브프레임 및 심볼 차이)에 해당하는 지가 보고될 수 있을 것이다. D2D Tx UE 의 경우에도 MSG3 의 전송 시점이 자신이 속한 셀이 아닌 다른 셀의 타이밍을 기준으로 설정되었다면 상기 기준이 되는 상기 다른 셀에 대하여 동기 차이를 측정하여 서빙 eNB 로 보고하여야 한다.
예를 들어, 도 20 에서와 같이 D2D Rx UE(UE2)의 UL SF m 이 D2D Tx UE(UE1)의 UL SF n 에 대응하고 서로 동기가 어긋나있는 경우, UE2 는 UL SF 경계 간 차이 δ와 SF 인덱스의 차이 Δ=(m-n)를 자신의 서빙 eNB, eNB2 에 보고할 수 있다. 보다 간단하게, UE2 는 eNB2 로 UE1 의 임의의 SF n 의 양 경계시점이 UE2 의 UL 의 어느 SF 에 해당하는 지를 보고할 수도 있다. 도 20 에서는 UE1 의 UL SF n 전송 구간이 UE2 의 UL SF m 과 SF m-1 에 걸치게 되므로, eNB2 에게 보고되는 SF 인덱스는 m 과 m-1 이 된다.
상기 UE2 의 보고는 D2D 브로드캐스트/그룹캐스트 절차와 독립적으로 설정되는 보고 시점에서 수행될 수도 있고, 상기 UE2 가 MSG2 를 수신하여 MSG3 의 스케줄링 정보를 획득한 다음 해당 MSG3 의 전송이 예정된 SF 과 자신의 UL SF 과의 경계 시점 차이를 보고하는 방식으로 수행될 수도 있다.
보다 간단하게는, UE2 가 2 개의 연속한 UL SF 을 1 개의 MSG3 전송 및 수신을 위하여 사용하도록 할 수도 있다. 즉, 도 20 을 참조하여 설명하면, UE2 는 SF m 과 SF m-1 을 MSG3 가 전송될 수 있는 구간으로 추정하고, 해당 연속 두 SF 에서 MSG3 의 수신을 시도할 수 있다. 이 때, 2 개 연속 SF 을 선택하는 방식은 몇 번 SF 의 시작 경계(혹은 끝 경계)가 MSG3 의 스케줄링 정보를 통해 획득한 MSG3 의 전송 SF 내에 위치하는지를 판단하여 해당 SF 과 바로 이전 SF(또는 바로 이후 SF)를 MSG3 가 전송될 수 있는 구간으로 판단할 수 있다.
이 때, UE2 의 SF 경계와 MSG3 의 전송 SF 를 비교함에 있어서, UE2 는 DL SF 를 기준으로 할 수도 있고, TA 값을 획득할 수 있는 경우 TA 값을 적용하여 UL SF 를 기준으로 할 수도 있다.
앞서 설명한 것처럼, UE2 로부터 측정 정보(예컨대, 동기 차이 정보 혹은 SF 인덱스일 수 있다)를 수신한 eNB2 는 해당 연속 2 개의 SF 에 대하여 WAN UL 스케줄링을 하지 않는다. 도 20 의 경우, eNB2 는 SF m 과 SF m-1 에 대하여 UL 스케줄링을 수행하지 않을 것이다.
UE2 는 해당 두 SF 구간에서 정확한 MSG3 의 전송 시점을 알지 못하여도, UE1 이 전송하는 MSG3 가 프리앰블을 포함하고 있어 UE2 가 MSG3 의 전송 시점에 대한 동기를 획득할 수 있도록 할 수 있다.
추가적으로, 보다 정확한 MSG3 의 전송 시점을 도출하기 위하여 백홀 신호 (1) 또는 (2), MSG2 (1) 또는 (2)가 D2D Tx UE 의 GPS 정보를 포함하도록 할 수 있다. 이러한 경우, 해당 정보를 수신한 D2D Rx UE 는 D2D Tx UE 의 GPS 좌표 정보와 자신의 GPS 좌표 정보로부터 거리 기반의 전파 지연을 계산할 수 있고, 상기 MSG3 의 전송 시점을 도출하는 방식에 있어 추가적으로 상기 전파 지연을 보정해 줄 수 있다. 즉, 상기 MSG3 의 전송 시점에서 전파 지연 이후 시점이 MSG3 의 수신 시점이 된다.
상기 기술한 UE 의 동작과 eNB 의 동작은 반드시 MSG3 의 전송에 대하여 한정되는 것은 아니다. 서로 다른 셀에 속한 UE 로부터 전송되는 D2D 유니캐스트/멀티캐스트/그룹캐스트/브로드캐스트 데이터 전송 및 탐색 신호 전송 시점이 수신 UE 와 어긋나게 되는 경우, 각 데이터 및 신호 수신에 대하여 사용될 수 있다.
도 21 은 본 발명의 일 실시예예 따른 동작을 예시한다. UE(1)는 피어 UE(3)와 D2D 통신을 수행하도록 구성된 단말이다. eNB(2)는 상기 UE(1)의 서빙 기지국이다.
상기 UE(1)는 상기 eNB(2)로부터 특정 신호에 대한 정보를 포함하는 메시지를 수신할 수 있다(S2110). 상기 메시지는 상기 특정 신호에 대한 스케줄링 정보를 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 상기 특정 신호가 전송될 무선 자원 할당 정보 등을 포함할 수 있다.
상기 메시지가 수신되면, 상기 UE(1)은 상기 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 특정 신호가 상기 피어 단말(3)에 의해 전송될 셀간 브로드캐스트 신호인지 여부를 확인할 수 있다(S2120). 상기 피어 단말(3)에 의해 전송될 신호가 셀간 브로드캐스트 신호이면, 상기 UE(1)은 상기 메시지에 포함된 정보와 상기 서빙 기지국과 상기 이웃 기지국 간의 동기 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 셀간 브로드캐스트 신호를 상기 피어 단말(3)로부터 수신할 수 있다(S2130).
상기 피어 단말(3)에 의해 전송될 신호에 대한 정보는 상기 신호를 위한 자원 할당 정보, 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme), TA(timing advance) 정보, 상기 신호의 전송이 할당된 서브프레임 인덱스, 또는 상기 이웃 기지국의 셀 ID(identifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 피어 단말(3)에 의해 전송될 신호에 대한 정보는 상기 서빙 기지국(2)에 의해 상기 이웃 기지국으로부터 백홀 링크를 통해 수신된 것이며, 상기 메시지의 전송 시점은 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보의 수신 시점으로부터 일정 범위 내에서 결정될 수 있다.
상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 두 기지국의 서브프레임 차이에 대한 정보를 포함하고, 상기 서브프레임 차이에 대한 정보는 서브프레임 인덱스 차이 및 상기 두 기지국의 서브프레임 경계 간 심볼 간격을 포함할 수 있다.
상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 서빙 기지국의 특정 서브프레임에 대응하는 상기 이웃 기지국 서브프레임들의 인덱스를 포함할 수 있다.
상기 메시지는 상기 피어 단말의 지리적 좌표 정보를 포함할 수 있다. 상기 UE(1)는 상기 지리적 좌표 정보를 이용하여 상기 피어 단말로부터의 거리에 따른 전파 지연을 보정할 수 있다.
한편, 상기 S2130 에서, 상기 동기 차이에 대한 정보는 생략될 수 있다. 즉, 만약 상기 동기 차이가 각 UE 에 의해 측정되어 각 서빙 eNB 에게 보고된 경우엔, 상기 eNB(2)는 상기 동기 차이가 반영된 정보를 포함하는 상기 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 UE(1)은 상기 동기 차이를 위한 보정을 수행할 필요가 없다. 다만 이 경우에도, 상기 UE(1)은 상기 지리적 좌표에 의한 전파 지연 보정은 수행할 수 있다.
이상으로 도 21 을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 간략히 설명하였으나, 도 21 과 관련된 실시예는 앞서 설명한 실시예(들) 중 적어도 일부를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수 있을 것이다.
도 22 는 본 발명의 실시예(들)을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 유선 및/또는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 송수신 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 송수신 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 송수신 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 12)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 송수신 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K 개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 송수신 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. 송수신 유닛(13)은 Nt 개(Nt 는 1 보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 송수신 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 송수신 유닛(23)은 Nr 개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 송수신 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. 송수신 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
송수신 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, 송수신 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 송수신 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송수신 유닛의 경우에는 2 개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, UE 는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 또한, 본 발명의 실시예들에 있어서, eNB 는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.
전송장치(10) 또는 수신장치(20)는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들의 조합을 수행할 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 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 장치-대-장치(Device-to-Device; D2D) 통신을 수행하도록 구성된 단말의 신호 수신을 위한 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 특정 신호에 대한 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 특정 신호가 이웃 기지국에 의해 서빙되는 피어 단말에 의해 전송될 셀간 브로드캐스트 신호인지를 확인하는 단계; 및
    상기 특정 신호가 상기 셀간 브로드캐스트 신호이면, 상기 메시지에 포함된 정보와 상기 서빙 기지국과 상기 이웃 기지국 간의 동기 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 셀간 브로드캐스트 신호를 상기 피어 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, D2D 신호 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는:
    상기 신호를 위한 자원 할당 정보, 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme), TA(timing advance) 정보, 상기 신호의 전송이 할당된 서브프레임 인덱스, 또는 상기 이웃 기지국의 셀 ID(identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, D2D 신호 수신 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는 상기 서빙 기지국에 의해 상기 이웃 기지국으로부터 백홀 링크를 통해 수신된 것이며, 상기 메시지의 전송 시점은 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보의 수신 시점으로부터 일정 범위 내에서 결정되는 것을 특징으로 하는, D2D 신호 수신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 두 기지국의 서브프레임 차이에 대한 정보를 포함하고,
    상기 서브프레임 차이에 대한 정보는 서브프레임 인덱스 차이 및 상기 두 기지국의 서브프레임 경계 간 심볼 간격을 포함하는 것을 특징으로 하는, D2D 신호 수신 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 서빙 기지국의 특정 서브프레임에 대응하는 상기 이웃 기지국 서브프레임들의 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는, D2D 신호 수신 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 메시지는 상기 피어 단말의 지리적 좌표 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, D2D 신호 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 지리적 좌표 정보를 이용하여 상기 피어 단말로부터의 거리에 따른 전파 지연을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, D2D 신호 수신 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 장치-대-장치(Device-to-Device; D2D) 통신을 수행하도록 구성된 단말로서,
    무선 주파수(Radio Frequency; RF) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 서빙 기지국으로부터 특정 신호에 대한 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 특정 신호가 이웃 기지국에 의해 서빙되는 피어 단말에 의해 전송될 셀간 브로드캐스트 신호인지를 확인하고, 상기 특정 신호가 셀간 브로드캐스트 신호이면, 상기 메시지에 포함된 정보와 상기 서빙 기지국과 상기 이웃 기지국 간의 동기 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 셀간 브로드캐스트 신호를 상기 피어 단말로부터 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 단말.
  9. 제8항에 있어서, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는:
    상기 신호를 위한 자원 할당 정보, 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme), TA(timing advance) 정보, 상기 신호의 전송이 할당된 서브프레임 인덱스, 또는 상기 이웃 기지국의 셀 ID(identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  10. 제8항에 있어서, 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보는 상기 서빙 기지국에 의해 상기 이웃 기지국으로부터 백홀 링크를 통해 수신된 것이며, 상기 메시지의 전송 시점은 상기 피어 단말에 의해 전송될 신호에 대한 정보의 수신 시점으로부터 일정 범위 내에서 결정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제8항에 있어서, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 두 기지국의 서브프레임 차이에 대한 정보를 포함하고,
    상기 서브프레임 차이에 대한 정보는 서브프레임 인덱스 차이 및 상기 두 기지국의 서브프레임 경계 간 심볼 간격을 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제8항에 있어서, 상기 동기 차이에 대한 정보는 상기 서빙 기지국의 특정 서브프레임에 대응하는 상기 이웃 기지국 서브프레임들의 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제8항에 있어서, 상기 메시지는 상기 피어 단말의 지리적 좌표 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제13항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 지리적 좌표 정보를 이용하여 상기 피어 단말로부터의 거리에 따른 전파 지연을 보정하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 단말.
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