KR20160055028A - 무선 통신 시스템에서 단말간 통신채널을 전송하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말간 통신채널을 전송하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말간 통신채널을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 명세서는 D2D 자원풀에 속하는 매 서브프레임의 시작지점, D2D 자원풀에 속하는 슬롯들 중에서 슬롯번호가 0인 슬롯의 시작지점 및 상기 D2D 자원풀에 속하고 동기 신호의 전송에 사용되는 매 서브프레임의 시작지점 중 어느 하나의 지점에서, 의사 랜덤 시퀀스의 생성에 사용되는 초기값을 계산하는 단계, 상기 초기값을 기반으로 상기 의사 랜덤 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 의사 랜덤 시퀀스에 기반하여, 한 서브프레임 내에서 상기 D2D 통신 채널에 대한 기저대역 신호 처리를 수행하는 단계, 및 상기 D2D 통신 채널을 전송하는 단계를 포함하는 D2D 통신 채널의 전송방법을 게시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말간 통신채널을 전송하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION CHANNEL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 단말간 통신채널을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신을 통해 전송되는 데이터의 양이 점점 증가하고 있다. 그러나 서비스 사업자가 제공할 수 있는 주파수 자원이 한정되어 있고 이미 포화 상태에 이르고 있어 이동 통신 사업자들은 신규 주파수 발굴 및 주파수 이용 효율 향상을 위한 기술 개발을 끊임없이 진행하고 있다. 이러한 주파수 자원 부족 현상을 완화하고 신규 이동 통신 서비스를 창출하기 위한 방안으로 최근 활발히 연구되고 있는 기술 중의 하나가 단말간 직접통신(device to device : 이하 D2D 통신이라 함) 기술이다. 대표적인 이동통신 표준화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 ProSe(Proximity-based Services)라 불리는 D2D 통신 기술에 대한 표준화 작업을 활발히 진행하고 있다.
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.
D2D 통신을 위한 자원은 한정적이므로, 한정된 자원을 효율적으로 활용하여 통신을 수행할 필요가 있다. 예를 들어 D2D 통신을 수행하는 단말이 기저대역 신호 처리를 수행함에 있어서, D2D 통신에 의해 한정된 자원에 따른 파라미터를 사용하지 않고 기존의 파라미터를 그대로 사용하는 경우 통신에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 단말간 통신채널을 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 의사 랜덤 시퀀스(pseudo random sequence)를 생성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 D2D 통신에 특유한 스크램블링, 주파수 호핑 및 그룹 호핑 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 단말이 D2D 통신 채널을 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 D2D 자원풀(resource pool)에 속하는 매 서브프레임의 시작지점(제1시작지점), D2D 자원풀에 속하는 슬롯(slot)들 중에서 슬롯번호가 0인 슬롯의 시작지점(제2시작지점) 및 상기 D2D 자원풀에 속하고 동기 신호의 전송에 사용되는 매 서브프레임의 시작지점(제3시작지점) 중 어느 하나의 지점에서, 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)의 생성에 사용되는 초기값을 계산하는 단계, 상기 초기값을 기반으로 상기 의사 랜덤 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 의사 랜덤 시퀀스에 기반하여, 한 서브프레임 내에서 상기 D2D 통신 채널상의 부호어(codeword)에 대한 스크램블링(scrambling), 상기 D2D 통신 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑(frequency hopping) 및 상기 D2D 통신 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑(group hopping) 중 적어도 하나를 수행하는 단계, 및 상기 D2D 통신 채널을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, D2D 통신 채널을 전송하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 상기 D2D 자원풀(resource pool)에 속하는 매 서브프레임의 시작지점(제1시작지점), D2D 자원풀에 속하는 슬롯(slot)들 중에서 슬롯번호가 0인 슬롯의 시작지점(제2시작지점) 및 상기 D2D 자원풀에 속하고 동기 신호의 전송에 사용되는 매 서브프레임의 시작지점(제3시작지점) 중 어느 하나의 지점에서, 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)의 생성에 사용되는 초기값을 계산하고, 상기 초기값을 기반으로 상기 의사 랜덤 시퀀스를 생성하는 랜덤 시퀀스 생성부, 상기 의사 랜덤 시퀀스에 기반하여, 한 서브프레임 내에서 상기 D2D 통신 채널상의 부호어(codeword)에 대한 스크램블링(scrambling), 상기 D2D 통신 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑(frequency hopping) 및 상기 D2D 통신 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑(group hopping) 중 적어도 하나를 수행하는 기저대역 처리부, 및 상기 D2D 통신 채널을 전송하는 RF부를 포함한다.
D2D 통신에 적합한 의사 랜덤 시퀀스의 초기값 및 초기값의 계산 시점을 정의함으로서, 전송 단말은 스크램블링, 주파수 호핑 및 그룹 호핑을 위한 의사 랜덤 시퀀스를 D2D 자원의 구성 형태에 따라 효율적으로 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 셀룰러 망 기반 D2D 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라 D2D 통신에 사용되는 자원풀(resource pool) 및 D2D 통신에서의 슬롯 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 D2DSS 서브프레임은 구조를 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 D2D 통신 채널을 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 D2D 통신 채널을 전송하는 단말을 도시한 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.
한편, 본 명세서의 실시예에 따른 무선통신 시스템에 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.
여기서, 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced)시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 또한, 무선 통신 시스템은 단말과 단말 사이의 단말간(D2D: device to device) 통신을 지원할 수도 있다. D2D 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에 대해서는 후술한다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말에 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 적어도 하나의 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 적어도 하나의 셀을 단말에 제공할 수 있다. 셀은 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 지리적 영역을 의미할 수도 있고, 특정 주파수 대역을 의미할 수도 있다. 셀은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(carrier aggregation: CA)를 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍(pair)으로 존재한다.
기지국(20)간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 소스 기지국(Source BS, 21)은 현재 단말(10)과 무선 베어러가 설정된 기지국을 의미하고, 타겟 기지국(Target BS, 22)은 단말(10)이 소스 기지국(21)과의 무선 베어러를 끊고 새롭게 무선 베어러를 설정하기 위해 핸드오버를 하려는 기지국을 의미한다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있는데, X2 인터페이스는 기지국(20)간의 메시지를 주고받는데 사용된다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPS(Evolved Packet System), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다. MME/S-GW(30)로의 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위해 PDN-GW(40)이 사용된다. PDN-GW(40)는 통신의 목적이나 서비스에 따라 달라지며, 특정 서비스를 지원하는 PDN-GW(40)는 APN(Access Point Name) 정보를 이용하여 찾을 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크는 순방향 링크(forward link)라고도 하며, 상향링크는 역방향 링크(reverse link)라고도 한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
한편 무선통신 시스템은 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture) 및 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조로 구분될 수 있다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 몇몇 물리 제어채널들이 있다. 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 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트(grant)를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.
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. D2D 통신을 수행하는 단말을 줄여서 D2D 단말이라고 칭할 수 있다. 그리고 D2D 통신에 기반하여 신호를 전송하는 단말을 전송 단말(Tx UE)이라 하고, D2D 통신에 기반하여 신호를 수신하는 단말을 수신 단말(Rx UE)이라 정의할 수 있다. 전송 단말은 탐지 신호(discovery signal)를 전송하고, 수신 단말은 탐지 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. 또한 전송 단말과 수신 단말간의 D2D 통신은 기존 상향링크 및 하향링크와 구별하여 사이드링크(sidelink)라 불릴 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서 단말(UE)은 D2D 통신을 지원하는 것으로 가정한다. D2D 통신을 지원하는 단말은 상기 단말의 사용자가 사용자 인터페이스(UI: User Interface)의 조작을 통해 상기 단말이 D2D 통신이 가능하도록(enable) 설정하는 경우(switch off -> on) D2D 통신을 수행할 수 있다. 또는 단말의 특성(예를 들어, 공공목적으로 제작된 단말기) 또는 가입자 정책(예를 들어, 공공안전 요금제 등) 등에 따라 언제나 D2D 통신이 가능한 설정으로 고정되어 있을 수도 있다.
또는, 네트워크(예를 들어, D2D 통신을 사용하는 단말의 ProSe(Proximity Services) ID 및 ProSe 응용(Application) ID를 관리하는 D2D 서버, 해당 단말의 서빙 기지국 등)가 단말의 사용자가 D2D 통신이 가능하도록 설정한 단말의 D2D 통신 가능 여부를 최종적으로 결정할 수도 있다. 즉, 상기 단말은 상기 단말의 사용자에 의해 D2D 통신이 가능하도록 설정되더라도 네트워크에 의해 D2D 통신이 허가되는 경우에 한해 D2D 통신을 수행할 수도 있다. D2D 통신이 가능한지 여부에 대한 정보는 단말의 화면에 표시될 수 있다.
D2D 통신을 위한 자원은 D2D 통신 시 D2D 통신을 위한 자원을 할당하는 역할을 맡는 단말(이하, 클러스터 헤드) 또는 기지국에 의해 할당될 수 있다. 이 경우, 단말은 D2D 통신을 수행 시 상기 기지국 또는 상기 클러스터 헤드로 D2D 데이터에 대한 BSR을 전송해야 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 기지국 및 상기 클러스터 헤드를 통칭하여 기지국이라 한다.
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 향상시킬 수 있다.
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. 또한, D2D는 근접 기반 서비스 (Proximity based Service, ProSe) 또는 ProSe-D2D 또는 ProSe 라는 표현으로 대치될 수 있다. D2D를 위한 상기 ProSe라는 용어의 사용은, 단말 간에 직접적으로 데이터를 송수신하는 기술이라는 의미가 변경되는 것이 아니라 상기 단말간 통신이라는 의미에 근접 기반 서비스의 의미가 부가될 수 있음을 의미한다.
도 2는 본 발명에 적용되는 셀룰러 망 기반 D2D 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 셀에 위치한 제1 단말(210)과 제2 셀에 위치한 제2 단말(220) 간의 통신은 네트워크 커버리지 내에서의 단말과 네트워크 커버리지 내에서의 단말 간의 D2D 통신일 수 있다. 한편, 제1 셀에 위치한 제3 단말(230)과 제1 클러스터에 위치한 제4 단말(240) 간의 통신은 네트워크 커버리지 내에서의 단말과 네트워크 커버리지 밖에서의 단말 간의 D2D 통신일 수 있다. 제1 클러스터에 위치한 제4 단말(240)과 제1 클러스터에 위치한 제5 단말(250) 사이의 통신은 네트워크 커버리지 밖에서의 단말과 네트워크 커버리지 밖에서의 단말 간의 D2D 통신일 수 있다. 여기서, 제5 단말(250)은 제1 클러스터의 클러스터 헤드(CH: Cluster Head)로서 동작할 수 있다. 여기서, 클러스터 헤드란 자원을 할당하는 역할을 맡은 단말을 의미한다. 상기 클러스터 헤드는, 네트워크 커버리지 밖(Out-of-coverage) 단말의 동기화를 위한 ISS(independent synchronization source)를 포함할 수 있다. ISS는 기지국 이외에 동기화 소스로서, 다른 D2D 동기화 소스들로부터 전송 동기를 유도하지 않는다.
D2D 통신을 수행하는 하나의 실시예로서 기지국(200)은 제1 단말(210)로 하향링크 제어정보(Downlink Control Information: DCI)를 전송할 수 있으며, 상기 하향링크 제어정보에는 상기 제1 단말(210)로부터 다른 D2D 단말로 전송되는 D2D 스케줄링 할당(scheduling assignment: SA) 정보를 지시하기 위한 제어정보가 포함될 수 있다. 제1 단말(210)은 기지국(200)의 커버리지 내에 위치한 단말이다. D2D SA 정보는 제1 단말(210)로부터 다른 D2D 단말(예를 들어, 제2 단말(220))로의 D2D 통신에 있어서, 사용될 수 있는 송신 자원 및/또는 수신 자원에 대한 할당 정보 및 기타 제어정보를 포함할 수 있다.
기지국으로부터 D2D SA 정보를 지시하기 위한 제어정보가 포함된 하향링크 제어정보를 수신한 제1 단말(210)은 제2 단말(220)로 D2D SA 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 SA 정보를 기반으로 D2D 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 D2D 통신은 제2 단말(220)이 D2D SA 정보를 수신하는 단계, 제2 단말(220)이 상기 D2D SA 정보를 기반으로 제1 단말(210)의 D2D 데이터가 전송되는 자원을 지시하는 정보를 획득하는 단계, 및 제1 단말(210)의 D2D 데이터가 전송되는 자원을 지시하는 정보를 통해 제2 단말(220)이 제1 단말(210)로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
D2D 통신에 사용되는 다양한 신호들이 존재할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용어의 정의는 아래와 같으나 이에 한정된 것은 아니다.
먼저, 단말들간에 D2D 통신의 동기를 맞추기 위한 동기 신호(D2D Synchronization Signal: D2DSS)로서, 주요 D2D 동기신호(Primary D2D Synchronization Signal: PD2DSS)와 보조 D2D 동기신호(Secondary D2D Synchronization Signal: SD2DSS)가 있다. 여기서 동기 신호를 전송하는 주체를 D2D SS(D2D Synchronization Source)라 하고, D2D SS를 식별하는 정보를 물리 동기 소스 식별자(Physical Synchronization Source Identity: PSSID)라 한다.
D2D SS는 D2D 동기 신호를 전송할 수 있는 노드로서, 전송 D2D(Tx D2D) 동기소스는 그로부터 단말이 D2D 동기 신호를 수신하는 경우의 소스이고, 근원 D2D(Original D2D) 동기소스는 그로부터 D2D 동기 신호가 유래되는(originated) 경우의 소스이다.
D2D SSue _ net은 전송 타이밍 기준이 기지국(eNB)인 때 단말로부터 전송되는 D2DSS 시퀀스들의 집합이고, D2D SSue _ oon은 전송 타이밍 기준이 기지국(eNB)이 아닌 때 단말로부터 전송되는 D2DSS 시퀀스들의 집합이다.
다음으로, 단말들간에 D2D 통신에 관련된 시스템 정보 또는 동기에 관련된 정보가 전송되는 채널로서, 물리 D2D 동기채널(Physical D2D Synchronization Channel: PD2DSCH)이 있다. PD2DSCH상으로 전송되는 제어정보의 예로는 D2D 프레임 번호(D2D frame number: DFN) 및 커버리지 밖의 D2D 자원풀이 있으며, 이 외에도 다른 제어정보가 PD2DSCH에 포함되어 지시될 수 있다.
D2D 통신에서 물리계층 제어정보는 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)을 통해 전송될 수 있다. 이 경우 상기 물리계층 제어정보는 스케줄링 할당(SA: Scheduling Assignment) 정보를 포함한다. PSCCH는 LTE 등의 WAN(Wide Area Network) 통신을 위한 PUSCH 포맷과 유사하지만, 물리계층 제어정보를 전송하기 위한 ProSe 전용 물리채널에 해당한다. 즉, 상기 PUSCH 포맷과 유사하나 파라미터의 일부 또는 전부가 WAN 전송을 위한 물리채널과 상이한 값으로써 제공될 수 있다. 그리고, D2D 통신에서 물리계층 제어정보와 구분되는 실제적인 트래픽 데이터는 D2D 데이터라는 용어로 표현될 수 있다.
전술된 바와 같이, D2D 통신이 이루어지는 경로는 사이드링크(sidelink)라 불릴 수 있으므로, 이 경우 PD2DSCH는 PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)를 의미할 수도 있다. 또한 PSSID는 물리 동기화 소스 식별자(Physical Synchronization Source Identity)뿐만 아니라 물리 사이드링크 동기화 식별자(Physical Sidelink Synchronization Identity)를 의미할 수도 있다.
D2D 통신 시 단말은 제1 모드 및 제2 모드로 동작할 수 있다. 제1 모드는 단말이 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 자원을 할당받은 경우에만 D2D 통신을 수행할 수 있는 모드로서, 기지국은 D2D 그랜트를 전송 단말에게 전송한다. 상기 D2D 그랜트는 D2D 통신 시 수신 단말에서 D2D 데이터 수신을 위해 확보해야 할 제어정보인 SA(Scheduling Assignment) 정보 중 기지국에 의해 결정되어야 하는 파라미터 정보, 상기 SA에 대한 자원할당 정보 및 상기 SA에 의해 지시되는 데이터에 대한 자원할당 정보를 전송 단말로 전송한다. 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 통해 전송 단말에게 전달되며, PDCCH 또는 EPDCCH를 통해 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.
단말들간에 제1 모드의 D2D 통신이 이루어지기 위해서는 먼저 D2D 자원풀(resource pool)이 정의되어야 한다. D2D 자원풀이란 D2D 스케줄링 할당(scheduling assignment: SA)의 전송을 위한 자원(D2D 수신 단말의 관점에서는 "D2D SA의 수신을 위한 자원"), D2D 데이터의 송수신을 위한 자원, 발견 신호의 전송을 위한 자원(D2D 수신 단말의 관점에서는 "발견 신호의 수신을 위한 자원") 등, D2D 통신에 관련된 제어신호나 데이터의 전송과 수신을 위해 필요한 자원의 집합을 통칭한다. D2D 통신은 기본적으로 단말이 전송을 수행할 수 있는 기회가 주어지는 상향링크 서브프레임을 활용한다. 따라서, FDD 시스템에서는 모든 서브프레임이 D2D 자원풀의 후보가 될 수 있으며 TDD 시스템에서는 TDD UL-DL 설정에 따른 상향링크 서브프레임이 D2D 자원풀의 후보가 될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따라 D2D 통신에 사용되는 자원풀(resource pool) 및 D2D 통신에서의 슬롯 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 예시적으로 상단의 LTE 프레임 구조에 있어서, 각 프레임에는 시스템 프레임 번호(system frame number: SFN) 0, 1,..., N가 부여되는데, 각 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함한다. 그리고 각 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함하며, 각 슬롯의 번호 ns는 하나의 프레임 내에서 0~19까지 부여된다. 그리고 프레임이 바뀌면 슬롯 번호가 0부터 다시 시작한다. 여기서 모든 프레임, 모든 서브프레임, 모든 슬롯에서 단말을 위한 자원이 할당되고 통신이 가능하다.
한편, 하단의 D2D 프레임 구조에 있어서, SFN(또는 DFN(D2D frame number))의 개념은 상단의 프레임 구조와 동일하다. 그러나, D2D 통신을 위해 마련된 D2D 자원풀에서만 D2D 통신이 가능한 점에서, 모든 프레임, 모든 서브프레임, 모든 슬롯에서 D2D 통신이 가능한 상단의 프레임 구조와는 다르다.
이하에서 D2D 자원풀에 포함되는 서브프레임들을 D2D 서브프레임이라 하고, D2D 자원풀에 포함되는 슬롯들을 D2D 슬롯이라 한다. 그리고 D2D 자원풀에 포함된 D2D 서브프레임으로서, 동기 신호인 PD2DSS와 SD2DSS의 전송에 사용되는 서브프레임들을 D2DSS 서브프레임이라 한다. D2DSS 서브프레임에서는 후술할 PD2DSCH도 전송된다.
마찬가지로, 상기 D2D 자원풀에 포함된 D2D 서브프레임으로 D2D 통신(communication)에서 데이터의 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 D2D 데이터 서브프레임이라 할 수 있으며, 상기 D2D 통신에서 데이터의 전송을 위해 사용되는 채널이 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)임을 고려하면, 이 경우 상기 D2D 서브프레임은 PSSCH 서브프레임으로 불릴 수 있다.
또한 마찬가지로, 상기 D2D 자원풀에 포함된 D2D 서브프레임으로 D2D 통신(communication)에서 D2D SA 등의 제어 정보의 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 D2D SA 서브프레임이라 할 수 있으며, 상기 D2D 통신에서 D2D SA 등의 제어 정보의 전송을 위해 사용되는 채널이 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)임을 고려하면, 이 경우 상기 D2D 서브프레임은 PSCCH 서브프레임으로 불릴 수 있다.
또한 마찬가지로, 상기 D2D 자원풀에 포함된 D2D 서브프레임으로 D2D 발견 신호(discovery signal)의 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 D2D 발견(discovery) 서브프레임이라 할 수 있으며, 상기 D2D 발견 신호의 전송을 위해 사용되는 채널이 PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel)임을 고려하면, 이 경우 상기 D2D 서브프레임은 PSDCH 서브프레임으로 불릴 수 있다.
추가적으로, PD2DSCH는 D2D에서 브로드캐스트(broadcast) 정보를 전송하기 위해 사용되는 채널로 앞서 언급한 바와 같이 PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)로 불릴 수도 있으며, 이 경우 PD2DSCH가 전송되는 상기 D2D 서브프레임은 PSBCH 서브프레임으로 불릴 수 있다. 또한 언급한 봐와 같이 D2DSS 서브프레임에서는 PD2DSCH도 전송되므로, 상기 PSBCH 서브프레임은 상기 D2DSS 서브프레임과 동일한 서브프레임일 수가 있다.
예를 들어 D2DSS 서브프레임은 도 4와 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 4를 참조하면, 노멀 CP(normal cyclic shift)의 D2DSS 서브프레임은 시간축으로 총 14개의 OFDM 심볼과 주파수축으로 총 6개의 PRB(physical resource block)을 포함한다. 14개의 OFDM 심볼들 중에서 1, 5, 6, 7, 8, 12, 13번 OFDM 심볼들은 PD2DSCH에 할당되고, 2, 9번 OFDM 심볼들은 PD2DSS에 할당되며, 3, 10번 OFDM 심볼들은 SD2DSS에 할당되고, 4, 11번 OFDM 심볼들은 DMRS에 할당되며, 14번 OFDM 심볼은 GP(guard period)로 사용된다. D2DSS 서브프레임의 전송 주기는 40ms일 수 있다.
즉, 상기 D2DSS 서브프레임 내에서는 D2DSS가 전송될 수 있다. D2DSS는 PD2DSS 및 SD2DSS를 포함한다. 이 때, PD2DSS 및 SD2DSS는 도 4에서 보는 것과 같이 상기 D2DSS 서브프레임 내에서 각각 2개의 심볼을 사용하여 전송될 수 있다. 또한 도 4에서 보는 것과 같이, 상기 D2DSS 서브프레임 내에서는 PD2DSCH가 전송 될 수 있으며, 이를 위한 복조(demodulation) 참조 신호(reference signal)로 DM-RS(Demodulation Reference Signal)가 전송될 수도 있다. 여기서 도 4는 하나의 일례에 불과하며, PD2DSS 및 SD2DSS를 위해 각각 2개의 심볼을 사용하여 전송한다는 점을 제외하고 정확한 심볼 위치는 상기 동기화 서브프레임 내에서 상이한 위치에 달리 정의될 수도 있을 것이다.
다시 도 3을 참조하면, 제2 모드의 경우, D2D 자원풀에 속하는 슬롯들에 대해 0부터 연속적으로 인덱스(index) 값을 다시(re-indexing) 부여한 뒤, 인덱스 값에 모듈로(modulo)-20 연산을 취하여 얻어지는 값을 D2D 슬롯번호라고 한다. 예를 들어, 도 3과 같이 D2D 자원풀에 속하는 슬롯의 인덱스 값이 0, 1, 2, ...., 18, 19, 20, 21, .... 인데, 각 인덱스 값에 모듈로-20 연산을 취하면 0, 1, 2, ..., 18, 19, 0, 1, ...과 같은 D2D 슬롯 번호가 생성될 수 있다. 즉, D2D 슬롯번호는 SFN 또는 DFN에 상관없이 부여되며, D2D 슬롯번호 0~19가 모두 하나의 프레임 내에 존재하여야 하는 것은 아니다.
제1 모드의 경우, 스케줄링 할당 주기 사이에 있는 상향링크 서브프레임들에 속하는 슬롯들에 대해 0부터 연속적으로 인덱스 값을 다시 부여한 뒤, 인덱스 값에 모듈로(modulo)-20 연산을 취하여 얻어지는 값을 D2D 슬롯 번호라고 한다.
D2D 슬롯의 번호는 ns _ D2D로 표기될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
마찬가지로, 상기 D2D 자원풀에 포함된 D2D 서브프레임으로 D2D 통신(communication)에서 데이터의 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 D2D 데이터 서브프레임이라 할 수 있으며, 상기 D2D 통신에서 데이터의 전송을 위해 사용되는 채널이 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)임을 고려하면, 이 경우 상기 D2D 서브프레임은 PSSCH 서브프레임으로 불릴 수 있다.
또한 마찬가지로, 상기 D2D 자원풀에 포함된 D2D 서브프레임으로 D2D 통신(communication)에서 D2D SA 등의 제어 정보의 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 D2D SA 서브프레임이라 할 수 있으며, 상기 D2D 통신에서 D2D SA 등의 제어 정보의 전송을 위해 사용되는 채널이 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)임을 고려하면, 이 경우 상기 D2D 서브프레임은 PSCCH 서브프레임으로 불릴 수 있다.
또한 마찬가지로, 상기 D2D 자원풀에 포함된 D2D 서브프레임으로 D2D 발견 신호(discovery signal)의 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 D2D 발견(discovery) 서브프레임이라 할 수 있으며, 상기 D2D 발견 신호의 전송을 위해 사용되는 채널이 PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel)임을 고려하면, 이 경우 상기 D2D 서브프레임은 PSDCH 서브프레임으로 불릴 수 있다.
추가적으로, PD2DSCH는 D2D에서 브로드캐스트(broadcast) 정보를 전송하기 위해 사용되는 채널로 앞서 언급한 바와 같이 PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)로 불릴 수도 있으며, 이 경우 PD2DSCH가 전송되는 상기 D2D 서브프레임은 PSBCH 서브프레임으로 불릴 수 있다. 또한 언급한 봐와 같이 D2DSS 서브프레임에서는 PD2DSCH도 전송되므로, 상기 PSBCH 서브프레임은 상기 D2DSS 서브프레임과 동일한 서브프레임일 수가 있다.
D2D 서브프레임의 번호는 nsf_D2D로 표기될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 D2D 슬롯번호와 D2D 서브프레임 번호의 관계는
Figure pat00001
로 표현될 수 있다. 즉, D2D 슬롯번호를 2로 나눠서 정수 값을 취한 값이 D2D 서브프레임 번호인 것이다.
앞서 살펴본 것과 같이, D2D 슬롯번호는 D2D 자원풀에 속하는 슬롯들에 대해 0부터 연속적으로 인덱스(index) 값을 다시(re-indexing) 부여한 뒤, 인덱스 값에 모듈로(modulo)-20 연산을 취하여 얻어지는 값이다. 여기서, D2D 슬롯번호에 대해서 모듈로(modulo)-20 연산을 취하기 직전의 값을 모듈러-20 연산 전 D2D 슬롯번호라고 정의할 수 있을 것이다. 상기 모듈러-20 연산 전 D2D 슬롯번호는 사이드링크 슬롯(sidelink slot, ss)의 번호를 의미하는 nss로 표기될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 상기 nss가 D2D 통신에서 데이터의 전송을 위해 사용되는 채널인 PSSCH 상에서 정의되는 슬롯들에 대한 것일 경우
Figure pat00002
로 표기될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기의 본 발명에서의 정의에 따라, ns_D2D와 nss(또는
Figure pat00003
)의 관계는ns_D2D=(nss)mod20(또는 ns_D2D=(
Figure pat00004
)mod20)로 표현될 수 있다.
마찬가지로 앞서 살펴본 것과 같이, D2D 서브프레임 번호는 D2D 자원풀에 속하는 서브프레임들에 대해 0부터 연속적으로 인덱스(index) 값을 다시(re-indexing) 부여한 뒤, 인덱스 값에 모듈로(modulo)-10 연산을 취하여 얻어지는 값이다. 여기서, D2D 서브프레임 번호에 대해서 모듈로(modulo)-10 연산을 취하기 직전의 값을 모듈러-10 연산 전 D2D 서브프레임 번호라고 정의할 수 있을 것이다. 상기 모듈러-10 연산 전 D2D 서브프레임 번호는 사이드링크 서브프레임(sidelink subframe, ssf)의 번호를 의미하는 nssf로 표기될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 상기 nssf가 D2D 통신에서 데이터의 전송을 위해 사용되는 채널인 PSSCH 상에서 정의되는 서브프레임들에 대한 것일 경우
Figure pat00005
로 표기될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 앞선 경우와 마찬가지로, nss(또는
Figure pat00006
)와 nssf(또는
Figure pat00007
)의 관계는
Figure pat00008
(또는
Figure pat00009
)로 표현될 수 있다.
상기의 본 발명에서의 정의에 따라, nsf_D2D와 nssf(또는
Figure pat00010
)의 관계는 nsf_D2D=(nssf)mod10(또는 nsf_D2D=(
Figure pat00011
)mod10)로 표현될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 D2D 통신 채널을 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 단말은 매 D2D 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2D subframe, 제1시작지점), 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점(in each D2D slot(or at the beginning(or start) of each D2D slot) fulfilling ns _ D2D=0, 제2시작지점) 및 매 D2DSS 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2DSS subframe, 제3시작지점) 등 정해진 시작지점에서, 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence) c(i)의 생성에 사용되는 초기값 cinit을 계산한다(S500).
본 발명에서 제1시작지점은 매 D2D 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2D subframe)이다. 이 때, 상기 D2D 서브프레임이 앞서 살펴본 것과 같이 PSSCH 서브프레임일 경우, 상기 매 D2D 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2D subframe)은 매 PSSCH 서브프레임의 시작지점(at the start of each(or every) PSSCH subframe)으로 자명하게 불릴 수 있을 것이다.
또한 본 발명에서 제2시작지점은 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점(in each D2D slot(or at the beginning(or start) of each D2D slot) fulfilling ns_D2D=0)이다. 이 때, 상기 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점은 앞서 살펴본 것과 같이 서브프레임 번호가 0인 D2D 서브프레임의 시작지점, 모듈러 20을 취한 값이 0인 모듈러-20 연산 전 D2D 슬롯번호로 표현되는 D2D 슬롯의 시작지점, 모듈러 10을 취한 값이 0인 모듈러-10 연산 전 D2D 서브프레임 번호로 표현되는 D2D 서브프레임의 시작지점과 동일한 의미를 가진다.
따라서, 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점은 서브프레임 번호가 0인 D2D 서브프레임의 시작지점으로 표현될 수도 있을 것이다. 구체적으로, 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점은 'in each D2D slot(or at the beginning(or start) of each D2D slot) fulfilling ns_D2D=0' 이외에도 동일한 의미의 표현으로 'in each D2D slot(or at the beginning(or start) of each(or every) D2D slot) fulfilling nssmod20=0(or
Figure pat00012
mod20=0)'로 표현될 수도 있을 것이다. 또한 구체적으로, 서브프레임 번호가 0인 D2D 서브프레임의 시작지점은 'in each D2D subframe(or at the beginning(or start) of each(or every) D2D subframe) fulfilling nsf_D2D=0'과 같이 혹은 동일한 의미의 표현으로 'in each D2D subframe(or at the beginning(or start) of each(or every) D2D subframe) fulfilling nssfmod10=0 (or
Figure pat00013
mod10=0)'로 표현될 수도 있을 것이며, 상기 D2D 서브프레임(D2D subframe)은 PSSCH 상에서 정의될 경우 PSSCH 서브프레임(PSSCH subframe)으로 명시될 수도 있을 것이다.
본 발명에서 제3시작지점은 매 D2DSS 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2DSS subframe)이다. 이 때, 상기 D2DSS 서브프레임이 앞서 살펴본 것과 같이 PSBCH 서브프레임과 동일한 서브프레임일 경우, 상기 매 D2DSS 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2DSS subframe)은 매 PSBCH 서브프레임의 시작지점(at the start of each(or every) PSBCH subframe)으로 자명하게 불릴 수 있을 것이다.
제1시작지점, 제2시작지점, 제3시작지점에 관하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 도 3의 하단 프레임 구조를 예로서 설명하면, SFN=0인 프레임에서 D2D 서브프레임 번호가 0번부터 시작하는 것으로 가정할 때, 제1시작지점은 도 3의 하단 프레임 구조 내의 SFN=0인 프레임에서의 경우, 2번 D2D 서브프레임의 시작지점, 6번 D2D 서브프레임의 시작지점, 8번 D2D 서브프레임의 시작지점이 그 예일 수 있다.
제2시작지점은 도 3의 하단 프레임 구조 내의 SFN=0인 프레임에서 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점, 도 3의 하단 프레임 구조 내의 SFN=N인 프레임에서 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점이 그 예일 수 있다.
그리고 제3시작지점은 D2DSS가 전송되는 서브프레임의 시작을 의미할 수 있으며, 또한 D2DSS 서브프레임의 주기가 40ms라고 가정할 때 'SFN 또는 DFN에 모듈로-4 연산을 취한 값이 A인 매 라디오 프레임의 시작(in each radio frame(or at the beginning(or start) of each radio frame) fulfilling (nf_D2D)mod4=A, 여기서 nf_D2D는 D2D에서의 SFN 또는 DFN에 해당하며, mod4는 모듈로-4 연산을 의미하여, A는 0, 1, 2, 3중 하나임)'으로 표현될 수도 있다. 여기서, A는 어느 하나의 값으로 고정(예를 들어 A=0)될 수도 있고, 상위계층 시그널링에 의해 구성될 수도 있다.
<D2D 데이터 전송채널>
일 실시예에 따르면, 단말이 D2D 데이터를 D2D 통신 채널(communication channel)인 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)를 통해 전송하고자 하는 경우, 상기 PSSCH는 LTE 등의 WAN 통신에서의 PUSCH와 그 포맷이 유사할 수 있다.
이 때, PSSCH 상의 부호어(codeword)에 대한 스크램블링(scrambling)에 사용되는 초기값 cinit은 제1시작지점에서 계산되며, 다음의 수학식이 사용된다.
Figure pat00014
수학식 1은, PUSCH상의 부호어에 대한 스크램블링시에 사용되는 초기값 cinit을 계산하는 하기 수학식 2에서, 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier: RNTI) nRNTI에 스케줄링 할당(Scheduling Assignment: SA)에 포함되는 식별자(identity: ID)인 SA ID를 대입하고, 상기 부호어의 인덱스 q=0으로 설정하며, 슬롯번호 ns에는 D2D 슬롯번호 ns _ D2D를 대입하고, NID CELL=510으로 설정한 것이다.
Figure pat00015
다른 실시예에 따르면, 단말이 D2D 데이터를 D2D 통신 채널인 PSSCH를 통해 전송하고자 하는 경우, 상기 PSSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑(frequency hopping)에 사용되는 초기값 cinit은 제2시작지점에서 계산되며, 다음의 수학식이 사용된다.
Figure pat00016
수학식 3은, PUSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑시에 사용되는 초기값 cinit을 계산하는 하기 수학식 4에서, SFN nf에는 0을 대입(TDD의 경우)하고, NID CELL=510으로 설정한 것이다.
Figure pat00017
Figure pat00018
또 다른 실시예에 따르면, 단말이 D2D 데이터를 D2D 통신 채널인 PSSCH를 통해 전송하고자 하는 경우, 상기 PSSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호(Demodulation Reference Signal: DM-RS)에 사용되는 초기값 cinit은 제2시작지점에서 계산되며, 다음의 수학식이 사용된다.
Figure pat00019
수학식 5는, PUSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑 시에 사용되는 초기값 cinit을 계산하는 하기 수학식 6에서, 상기 참조 신호에 관한 식별자(identity: ID)인 nID RS에 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA ID를 대입한 것이다. PSSCH 또는 PUSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 계산함은 DM-RS 베이스 시퀀스(base sequence)를 계산하는 것과 동등한 의미를 가질 수 있다.
Figure pat00020
<PD2DSCH 채널>
PD2DSCH 채널에 대하여, 먼저 다음과 같은 파라미터가 설정될 수 있다.
기저대역 신호 처리 파라미터 PD2DSCH 설정
스크램블링 Cell ID PSSID
RNTI independent of UE ID(=fixed to 0)
슬롯 번호 independent of the slot number(=fixed to 0)
부호어 인덱스 fixed to 0
DMRS base sequence 그룹 호핑 Enabled
시퀀스 호핑 Disabled
△shift 0
Cell ID PSSID
DMRS CS(cyclic shift) 제1 실시예 : 0
제2 실시예: By PSSID bit 1, 2, 3
OCC
(orthogonal cover code)		 제1 실시예 : Fixed to [1 1]
제2 실시예 : By PSSID bit 0
표 1을 참조하면, PD2DSCH를 생성하는 기저대역 신호처리 과정에 있어서, 스크램블링과 DM-RS 베이스 시퀀스(base sequence) 생성(그룹 호핑) 및 DM-RS 생성시에 각 파라미터가 PD2DSCH에 맞도록 설정되며, 그에 따른 의사 랜덤 시퀀스의 초기값과 기저대역 처리과정은 다음과 같다. 여기서, 상기 PD2DSCH는 LTE 등의 WAN 통신에서의 PUSCH와 그 포맷이 유사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단말이 PD2DSCH를 전송하고자 하는 경우, 상기 PD2DSCH상의 부호어에 대한 스크램블링에 사용되는 초기값 cinit은 제3시작지점에서 계산되며, 다음의 수학식이 사용된다.
Figure pat00021
수학식 7은, PUSCH상의 부호어에 대한 스크램블링시에 사용되는 초기값 cinit을 계산하는 하기 수학식 8에서, 무선 네트워크 임시 식별자 nRNTI는 단말의 ID와 무관하게 0으로 설정하고, 상기 부호어의 인덱스 q=0으로 설정하며, 슬롯번호 ns에도 D2D 슬롯번호와 무관하게 0으로 설정하고, 셀 ID인 NID CELL에 PSSID를 대입한 것이다.
Figure pat00022
다른 실시예에 따르면, 단말이 PD2DSCH를 전송하고자 하는 경우, 상기 PD2DSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑에 사용되는 초기값 cinit은 제3시작지점에서 계산되며, 다음의 수학식이 사용된다.
Figure pat00023
수학식 9는, PUSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑시에 사용되는 초기값 cinit을 계산하는 하기 수학식 10에서, SFN nf에는 0을 대입(TDD의 경우)하고, 셀 ID인 NID CELL에 PSSID를 대입한 것이다.
Figure pat00024
Figure pat00025
또 다른 실시예에 따르면, 단말이 PD2DSCH를 전송하고자 하는 경우, 상기 PD2DSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑에 사용되는 초기값 cinit은 제3시작지점에서 계산되며, 다음의 수학식이 사용된다.
Figure pat00026
수학식 11은, PUSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑 시에 사용되는 초기값 cinit을 계산하는 하기 수학식 12에서, 상기 참조 신호에 관한 식별자인 nID RS에 PSSID를 대입한 것이다. PD2DSCH 또는 PUSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 계산함은 DM-RS 베이스 시퀀스를 계산하는 것과 동등한 의미를 가질 수 있다.
Figure pat00027
다시 도 5를 참조하면, 상기 다양한 실시예에 따라 계산된 초기값 cinit에 기반하여, 단말은 의사 랜덤 시퀀스를 생성한다(S505).
의사 랜덤 시퀀스 c(i)는 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. c(i)는 이진 의사 랜덤 시퀀스로 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 길이 MPN의 출력 시퀀스 c(n) (n=0,1,...,MPN-1)은 수학식 13과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00028
수학식 13에서 NC=1600이며, 제1 m-시퀀스 x1(i)는 x1(0)=1, x1(n)=0, (n=1,2,...,30)로 초기화될 수 있다. 제2 m-시퀀스 x2(i)의 초기화는 전술된 바와 같이 의사 랜덤 시퀀스가 적용되는 채널이나 신호에서 사용되는 시스템 파라미터 값에 따라 수학식 1, 3, 5, 7, 9, 11과 같이 서로 다른 값으로 초기화가 될 수 있다.
단말은 의사 랜덤 시퀀스에 기반하여, 한 서브프레임 내에서 기저대역 처리를 수행한다(S510). 여기서 기저대역 처리는 예를 들어 D2D 통신 채널상의 부호어에 대한 스크램블링, D2D 통신 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑 및 D2D 통신 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 포함할 수 있다.
이와 같이, D2D 통신에 적합한 의사 랜덤 시퀀스의 초기값 및 초기값의 계산 시점을 정의함으로서, 전송 단말은 스크램블링, 주파수 호핑 및 그룹 호핑을 위한 의사 랜덤 시퀀스를 D2D 자원의 구성 형태에 따라 효율적으로 구성할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 D2D 통신 채널을 전송하는 단말을 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 제1 단말(600)은 전송 단말 또는 소스 단말로서, 제2 단말(650)로 D2D 데이터 채널, 발견 신호(discovery signal), PD2DSCH 등을 전송하고, 제2 단말(650)은 수신 단말로서 제1 단말(600)로부터 D2D 데이터 채널, 발견 신호, PD2DSCH 등을 수신한다. 한편, 제1 단말(600)과 제2 단말(650)간의 역할은 서로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 제1 단말(600)이 수신 단말이 되고, 제2 단말(650)이 전송 단말 또는 소스 단말이 될 수 있다. 이하에서 제1 단말(600)의 세부 구성요소 및 기능을 설명하나, 이는 제2 단말(650)에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
제1 단말(600)은 프로세서(610), RF부(620) 및 메모리(625)를 포함한다.
메모리(625)는 프로세서(610)와 연결되어, 프로세서(610)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(620)는 프로세서(610)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 예를 들어, RF부(620)는 제2 단말(650)으로 PD2DSS, SD2DSS, D2D 데이터 채널, 발견 신호, PD2DSCH를 전송하거나, 제2 단말(650)로부터 PD2DSS, SD2DSS, D2D 데이터 채널, 발견 신호, PD2DSCH를 수신할 수 있다.
프로세서(610)는 다시 랜덤 시퀀스 처리부(612) 및 기저대역 처리부(614)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 매 D2D 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2D subframe, 제1시작지점), 슬롯번호가 0인 D2D 슬롯의 시작지점(in each D2D slot(or at the beginning(or start) of each D2D slot) fulfilling ns _ D2D=0, 제2시작지점) 및 매 D2DSS 서브프레임의 시작지점(at the start of each D2DSS subframe, 제3시작지점) 등 정해진 시작지점에서, 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence) c(i)의 생성에 사용되는 초기값 cinit을 계산한다.
여기서, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 해당 의사 랜덤 시퀀스가 사용되는 D2D 통신 채널의 종류와 기저대역 처리과정에 따라 정의된 수학식 및 시작지점을 기반으로 초기값 cinit을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 단말(600)이 D2D 데이터를 D2D 통신 채널인 PSSCH를 통해 전송하고자 하고, 기저대역 처리부(614)가 상기 PSSCH상의 부호어에 대한 스크램블링을 수행하는 경우, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값 cinit을 제1시작지점에서 계산하며 다음의 수학식을 사용한다.
Figure pat00029
즉 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 스크램블링에 사용되는 셀 ID를 510으로 설정하고, 상기 스크램블링에 사용되는 RNTI 값 nRNTI를 스케줄링 할당에 포함되는 식별자는 SA ID로 설정하며, 상기 부호어의 인덱스를 0으로 설정하여 초기값을 계산한다. 그리고 기저대역 처리부(614)는 상기 초기값을 기반으로 상기 PSSCH상의 부호어에 대한 스크램블링을 수행한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 단말(600)이 D2D 데이터를 D2D 통신 채널인 PSSCH를 통해 전송하고자 하고, 기저대역 처리부(614)가 상기 PSSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑을 수행하는 경우, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값 cinit을 제2시작지점에서 계산하며, 다음의 수학식을 사용한다.
Figure pat00030
즉 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값을 510으로 설정한다. 그리고 기저대역 처리부(614)는 상기 초기값을 기반으로 상기 PSSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑을 수행한다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 단말(600)이 D2D 데이터를 D2D 통신 채널인 PSSCH를 통해 전송하고자 하고, 기저대역 처리부(614)가 상기 PSSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 수행하는 경우, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값 cinit을 제2시작지점에서 계산하며, 다음의 수학식을 사용한다.
Figure pat00031
즉 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 그룹 호핑에 사용되는 참조 신호 식별자를 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA ID로 설정하여 초기값을 계산한다. 그리고 기저대역 처리부(614)는 상기 초기값을 기반으로 상기 PSSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 수행한다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 단말(600)이 PD2DSCH를 전송하고자 하고, 기저대역 처리부(614)가 상기 PD2DSCH상의 부호어에 대한 스크램블링을 수행하는 경우, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값 cinit을 제3시작지점에서 계산하며, 다음의 수학식을 사용한다.
Figure pat00032
즉, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값을 PSSID로 설정하고, 기저대역 처리부(614)는 상기 초기값을 기반으로 PD2DSCH상의 부호어에 대한 스크램블링을 수행한다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 단말(600)이 PD2DSCH를 전송하고자 하고, 기저대역 처리부(614)가 상기 PD2DSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑을 수행하는 경우, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값 cinit을 제3시작지점에서 계산하며, 다음의 수학식을 사용한다.
Figure pat00033
즉, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값을 PSSID로 설정하고, 기저대역 처리부(614)는 상기 초기값을 기반으로 PD2DSCH의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑을 수행한다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 단말(600)이 PD2DSCH를 전송하고자 하고, 기저대역 처리부(614)가 상기 PD2DSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 수행하는 경우, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 초기값 cinit을 제3시작지점에서 계산하며, 다음의 수학식을 사용한다.
Figure pat00034
즉, 랜덤 시퀀스 처리부(612)는 그룹 호핑에 사용되는 참조 신호 식별자를 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA ID로 설정하여 초기값을 계산하고, 기저대역 처리부(614)는 상기 초기값을 기반으로 PD2DSCH의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 수행한다.
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 있고, 순서도에 나타난 단계들이 서로 배타적이지 않다. 또한, 당업자는 순서도에 도시한 단계들 이외에 다른 단계가 포함된 실시예와, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 삭제된 실시예 또한 본 발명의 범위에 포함될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
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 실시 예에 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 (18)

  1. 단말이 D2D(Device to Device) 통신 채널을 전송하는 방법으로서,
    상기 D2D 자원풀(resource pool)에 속하는 매 서브프레임의 시작지점(제1시작지점), D2D 자원풀에 속하는 슬롯(slot)들 중에서 슬롯번호가 0인 슬롯의 시작지점(제2시작지점) 및 상기 D2D 자원풀에 속하고 동기 신호의 전송에 사용되는 매 서브프레임의 시작지점(제3시작지점) 중 어느 하나의 지점에서, 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)의 생성에 사용되는 초기값을 계산하는 단계;
    상기 초기값을 기반으로 상기 의사 랜덤 시퀀스를 생성하는 단계;
    상기 의사 랜덤 시퀀스에 기반하여, 한 서브프레임 내에서 상기 D2D 통신 채널상의 부호어(codeword)에 대한 스크램블링(scrambling), 상기 D2D 통신 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑(frequency hopping) 및 상기 D2D 통신 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑(group hopping) 중 적어도 하나를 수행하는 단계; 및
    상기 D2D 통신 채널을 전송하는 단계를 포함하는 D2D 통신 채널의 전송방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 D2D 통신 채널은 D2D 데이터를 전송하는데 사용되는 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)인 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 D2D 통신 채널상의 부호어에 대한 스크램블링이 수행되는 경우,
    상기 초기값은 상기 제1시작지점에서 계산되고,
    상기 스크램블링에 사용되는 셀 ID(identity)는 510으로 설정되며, 상기 스크램블링에 사용되는 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier: RNTI)는 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA(Scheduling Assignment) ID로 설정되고, 상기 부호어의 인덱스는 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 D2D 통신 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑이 수행되는 경우,
    상기 초기값은 상기 제2시작지점에서 계산되고, 510으로 설정되는 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 D2D 통신 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑이 수행되는 경우,
    상기 초기값은 상기 제2시작지점에서 계산되고,
    상기 그룹 호핑에 사용되는 참조 신호 식별자는 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA ID로 설정되는 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 D2D 통신 채널은 동기신호와 다중화되어 전송되는 물리 D2D 채널이고,
    상기 단말은 동기 소스(synchronization source)인 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 물리 D2D 채널상의 부호어에 대한 스크램블링이 수행되는 경우,
    상기 초기값은 상기 제3시작지점에서 계산되고, 상기 스크램블링에 사용되는 셀 ID는 물리 동기화 소스 식별자(Physical Synchronization Source Identity: PSSID)로 설정되며, 상기 스크램블링에 사용되는 무선 네트워크 임시 식별자와 상기 부호어의 인덱스는 각각 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 물리 D2D 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑이 수행되는 경우,
    상기 초기값은 상기 제3시작지점에서 계산되고, PSSID로 설정되는 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 물리 D2D 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑이 수행되는 경우,
    상기 초기값은 상기 제3시작지점에서 계산되고,
    상기 그룹 호핑에 사용되는 참조 신호 식별자는 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA ID로 설정되는 것을 특징으로 하는, D2D 통신 채널의 전송방법.
  10. D2D 통신 채널(Device to Device)을 전송하는 단말로서,
    상기 D2D 자원풀(resource pool)에 속하는 매 서브프레임의 시작지점(제1시작지점), D2D 자원풀에 속하는 슬롯(slot)들 중에서 슬롯번호가 0인 슬롯의 시작지점(제2시작지점) 및 상기 D2D 자원풀에 속하고 동기 신호의 전송에 사용되는 매 서브프레임의 시작지점(제3시작지점) 중 어느 하나의 지점에서, 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)의 생성에 사용되는 초기값을 계산하고, 상기 초기값을 기반으로 상기 의사 랜덤 시퀀스를 생성하는 랜덤 시퀀스 생성부;
    상기 의사 랜덤 시퀀스에 기반하여, 한 서브프레임 내에서 상기 D2D 통신 채널상의 부호어(codeword)에 대한 스크램블링(scrambling), 상기 D2D 통신 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑(frequency hopping) 및 상기 D2D 통신 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑(group hopping) 중 적어도 하나를 수행하는 기저대역 처리부; 및
    상기 D2D 통신 채널을 전송하는 RF부를 포함하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 D2D 통신 채널은 D2D 데이터를 전송하는데 사용되는 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)인 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기저대역 처리부가 상기 D2D 통신 채널상의 부호어에 대한 스크램블링을 수행하는 경우,
    상기 랜덤 시퀀스 생성부는 상기 제1시작지점에서 상기 초기값을 계산하되, 상기 스크램블링에 사용되는 셀 ID(identity)를 510으로 설정하고, 상기 스크램블링에 사용되는 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier: RNTI)를 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA(Scheduling Assignment) ID로 설정하며, 상기 부호어의 인덱스를 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 기저대역 처리부가 상기 D2D 통신 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑을 수행하는 경우,
    상기 랜덤 시퀀스 생성부는 상기 제2시작지점에서 상기 초기값을 510으로 설정하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 기저대역 처리부가 상기 D2D 통신 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 수행하는 경우,
    상기 랜덤 시퀀스 생성부는 상기 제2시작지점에서 상기 초기값을 계산하되, 상기 그룹 호핑에 사용되는 참조 신호 식별자를 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA ID로 설정하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 D2D 통신 채널은 동기신호와 다중화되어 전송되는 물리 D2D 채널이고,
    상기 단말은 동기 소스(synchronization source)인 것을 특징으로 하는, 단말.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기저대역 처리부가 상기 물리 D2D 채널상의 부호어에 대한 스크램블링을 수행하는 경우,
    상기 랜덤 시퀀스 생성부는 상기 제3시작지점에서 상기 초기값을 계산하되, 상기 스크램블링에 사용되는 셀 ID를 물리 동기화 소스 식별자(Physical Synchronization Source Identity: PSSID)로 설정하고, 상기 스크램블링에 사용되는 무선 네트워크 임시 식별자와 상기 부호어의 인덱스를 각각 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 기저대역 처리부가 상기 물리 D2D 채널의 전송을 위해 할당된 자원블록에 대한 주파수 호핑을 수행하는 경우,
    상기 랜덤 시퀀스 생성부는 상기 제3시작지점에서 상기 초기값을 계산하되, 상기 초기값을 PSSID로 설정하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 기저대역 처리부가 상기 물리 D2D 채널의 복조를 위한 참조 신호인 복조 참조 신호의 그룹 호핑을 수행하는 경우,
    상기 랜덤 시퀀스 생성부는 상기 제3시작지점에서 상기 초기값을 계산하되, 상기 그룹 호핑에 사용되는 참조 신호 식별자를 스케줄링 할당에 포함되는 식별자인 SA ID로 설정하는 것을 특징으로 하는, 단말.
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