KR20160119763A

KR20160119763A - 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 통신을 위한 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20160119763A
Application number: KR1020167019278A
Authority: KR
Inventors: 김영태; 서한별; 김기준; 서인권; 채혁진; 양석철; 김명섭
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-10-14
Also published as: JP2017512038A; EP3107228A4; EP3107228B1; CN105981315B; US20160337103A1; US11070336B2; US10708015B2; US20200287686A1; JP6588037B2; KR102311250B1; EP3107228A1; CN105981315A; WO2015119478A1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 제 1 단말의 D2D(Device-to-Device) 신호 송신 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 스케쥴링 할당 ID(Scehduling Assignement Identity)를 포함하는, D2D 통신을 위한 적어도 하나의 파라미터를 수신하는 단계; 및 상기 스케쥴링 할당 ID 를 이용하여 생성된 D2D 신호를 상향링크 서브프레임을 통하여 제 2 단말로 송신하는 단계를 포함하며, 상기 스케줄링 할당 ID 는, 상기 D2D 통신을 위하여 상기 제 2 단말과 연관된 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 D2D(DEVICE-TO-DEVICE) 통신을 위한 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치{SIGNAL TRANSMITTING METHOD FOR DEVICE-TO-DEVICE (D2D) COMMUNICATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 통신을 위한 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치 에 관한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1 은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP 에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS 는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS 의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7 과 Release 8 을 참조할 수 있다.

도 1 을 참조하면, E-UMTS 는 단말(User Equipment, UE)과 기지국(eNode B, eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network, CN)은 AG 와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG 는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

무선 통신 기술은 WCDMA 를 기반으로 LTE 까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.

단말은 기지국의 무선 통신 시스템의 효율적인 운용을 보조하기 위하여, 현재 채널의 상태 정보를 기지국에게 주기적 및/또는 비주기적으로 보고한다. 이렇게 보고되는 채널의 상태 정보는 다양한 상황을 고려하여 계산된 결과들을 포함할 수 있기 때문에, 보다 더 효율적인 보고 방법이 요구되고 있는 실정이다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 통신을 위한 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치를 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.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인, 무선 통신 시스템에서 제 1 단말의 D2D(Device-to-Device) 신호 송신 방법은, 스케쥴링 할당 ID(Scehduling Assignement Identity)를 포함하는, D2D 통신을 위한 적어도 하나의 파라미터를 수신하는 단계; 및 상기 스케줄링 할당 ID 를 이용하여 생성된 D2D 신호를 상향링크 서브프레임을 통하여 제 2 단말로 송신하는 단계를 포함하며, 상기 스케줄링 할당 ID 는, 상기 D2D 통신을 위하여 상기 제 2 단말과 연관된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 D2D 신호는, 상기 스케쥴링 할당 ID, 코드워드 인덱스 및 셀 ID(Cell Identity)에 기반하여 생성된 스크램블링 시퀀스를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 더 나아가, 상기 D2D 신호는, 상기 D2D 통신을 위하여 설정된 데이터 채널로 구성되거나, 상기 코드워드 인덱스는 0 으로 설정되거나, 상기 셀 ID 는 510 인 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가, 상기 D2D 신호는, DM-RS(Demodulation Reference Signal)을 포함하며, 상기 DM-RS 의 OCC(Orthogonal Cover Code)는 미리 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가, 상기 D2D 신호는, DM-RS(Demodulation Reference Signal)을 포함하며, 상기 DM-RS 의 순환 시프트 (Cyclic Shift) 및 OCC(Orthogonal Cover Code)는, 상기 스케쥴링 할당 ID 에 기반하여 정의되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 더 나아가, 상기 OCC 는, 상기 스케쥴링 할당 ID 를 구성하는 다수의 비트들(bits) 가운데 특정 비트를 이용하여 정의되고, 상기 순환 시프트(Cyclic shift)는, 상기 다수의 비트들 가운데 상기 특정 비트를 제외한, 나머지 비트를 이용하여 정의되는 것을 특징으로 하고, 바람직하게는, 상기 특정 비트는, 상기 다수의 비트들 중 최상위 비트인 것을 특징으로 할 수 있다. 혹은, 상기 특정 비트는, 상기 다수의 비트들 중 최소 인덱스를 가지는 비트인 것을 특징으로 할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 신호를 송신하는 제 1 단말은, 무선 주파수 유닛(Radio Frequency Unite); 및 프로세서(Processor)를 포함하며, 상기 프로세서는, 스케쥴링 할당 ID(Scehduling Assignement Identity)를 포함하는 D2D 통신을 위한 적어도 하나의 파라미터를 수신하고, 상기 스케쥴링 할당 ID 를 이용하여 생성된 D2D 신호를 상향링크 서브프레임을 통하여 제 2 단말로 송신하도록 구성되며, 상기 스케줄링 할당 ID 는, 상기 D2D 통신을 위하여 상기 제 2 단말과 연관된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 위한 신호를 효율적으로 송신할 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 은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 예시한다.
도 2 는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 예시한다.
도 3 은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 4 는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 5 는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 6 은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7 은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성을 예시한다.
도 8 은 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는 본 발명에 따른 다수의 단말이 존재하는 환경하에 D2D 통신을 수행하는 경우를 설명하기 위한 참고도이다.
도 10 은 본 발명의 적용예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 2 는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment, UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제 1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제 2 계층의 매체접속제어(Medium Access Control, MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control, RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제 2 계층의 PDCP(Packet 데이터 Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4 나 IPv6 와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제 3 계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control, RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer, RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB 는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH 를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 3 은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH 에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure, RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리 앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH 를 통해 프리엠블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH 의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH 를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신한다. 여기서 DCI 는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크/상향 링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH 를 통해 전송할 수 있다.

도 4 는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.

도 4 를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10 개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms 의 길이를 가지며 2 개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원 블록(Resource Block, RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 5 는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.

도 5 를 참조하면, 서브프레임은 14 개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3 개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11 개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4 는 안테나 0 내지 3 에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS 는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS 가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS 가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.

PCFICH 는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH 에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH 는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH 에 우선하여 설정된다. PCFICH 는 4 개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG 는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG 는 4 개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE 는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.

PHICH 는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH 는 UL HARQ 를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH 는 1 개의 REG 로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK 은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK 은 확산인자(Spreading Factor, SF) = 2 또는 4 로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH 는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH 의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3 번 반복(repetition)된다.

PDCCH 는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n 개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n 은 1 이상의 정수로서 PCFICH 에 의해 지시된다. PDCCH 는 하나 이상의 CCE 로 구성된다. PDCCH 는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH 를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH 를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.

PDSCH 의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH 에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH 가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH 를 모니터링하고, "A" RNTI 를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH 를 수신하고, 수신한 PDCCH 의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH 를 수신한다.

도 6 은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.

도 6 을 참조하면, 상향 링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH 에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH 에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ 에 사용되는 ACK/NACK, 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO 를 위한 RI(Rank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH 는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH 에 할당되는 2 개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6 은 m=0 인 PUCCH, m=1 인 PUCCH, m=2 인 PUCCH, m=3 인 PUCCH 가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.

이하 MIMO 시스템에 대하여 설명한다. MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO 를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.

다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.

일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 7 에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT 개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR 개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1 과 같이 최대 전송 레이트 Ro 에 레이트 증가율 Ri 를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri 는 NT 와 NR 중 작은 값이다.

[수학식 1]

예를 들어, 4 개의 송신 안테나와 4 개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4 배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.

다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7 에 도시된 바와 같이 NT 개의 송신 안테나와 NR 개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, NT 개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT 개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2 와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.

[수학식 2]

한편, 각각의 전송 정보

에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을

라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3 과 같다.

[수학식 3]

또한,

를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4 와 같다.

[수학식 4]

한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터

에 가중치 행렬 W 가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 송신신호(transmitted signal)

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호

는 벡터 X 를 이용하여 하기의 수학식 5 와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 w _ij는 i 번째 송신안테나와 j 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.

[수학식 5]

일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H 의 랭크(rank(H))는 수학식 6 과 같이 제한된다.

[수학식 6]

또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H 는 아래 수학식 7 과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 7]

여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.

한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.

도 8 은 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 8(a)는 기존의 기지국 중심 통신 방식을 나타내는 것으로, 제 1 단말(UE1)이 상향링크 상에서 기지국으로 데이터를 전송하고, 제 1 단말(UE1)로부터의 데이터를 기지국이 하향링크 상에서 제 2 단말(UE2)에게 전송할 수 있다.

도 8(b)는 D2D 통신의 일례로서 단말 대 단말(UE-to-UE) 통신 방식을 나타내는 것으로, 단말간의 데이터 교환이 기지국을 거치지 않고 수행될 수 있다. 이와 같이 장치들 간에 직접 설정되는 링크를 D2D 링크라고 명칭 할 수 있다. D2D 통신은 기존의 기지국 중심의 통신 방식에 비하여 지연(latency)이 줄어들고, 보다 적은 무선 자원을 필요로 하는 등의 장점을 가진다.

D2D 통신은 기지국을 거치지 않고 장치간(또는 단말간)의 통신을 지원하는 방식이지만, D2D 통신은 기존의 무선통신시스템(예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A)의 자원을 재사용하여 수행되기 때문에 기존의 무선통신시스템에 간섭 또는 교란을 일으키지 않아야 한다. 같은 맥락에서, 기존의 무선통신시스템에서 동작하는 단말, 기지국 등에 의해 D2D 통신이 받는 간섭을 최소화하는 것 역시 중요하다.

전술한 내용을 바탕으로, 본 발명에서는 D2D 통신에서 각 자원 단위(resource unit)마다 동일한 정보(information)를 복수의 자원(resource)를 이용하여 반복해서 송신할 때, 다수의 송신 단말간에 간섭을 줄이기 위한 코딩(coding) 기법에 대하여 설명한다.

현재, LTE 시스템에서는 D2D 통신을 위하여, 동일한 정보를 복수의 자원을 이용하여 반복해서 전송하는 방식을 논의 중에 있는 바, 이는 기지국에 비해 낮은 파워를 갖는 단말의 입장을 고려하여 D2D 통신의 신뢰도(reliability)를 높일 수 있기 때문이다.

이하에서는 본 발명에 대한 설명의 편의를 위해, D2D 통신이 이루어지는 전체 시간-주파수(time-frequency) 영역을 자원 풀(resource pool)이라 하고, 자원 풀 내에 전송을 위한 시간(time)과 주파수(frequency)로 구성되는 최소 단위를 자원 요소(resource element, RE)라 정의한다. 또한, 여러 개의 자원 요소가 모여 한 개의 그룹(group)을 이룬 단위를 D2D 자원 서브프레임(D2D resource subframe)이라 정의한다. D2D 자원 서브프레임은 현재 LTE 서브프레임 안에 소그룹일 수도 있고, 또는 여러 개의 LTE 서브프레임이 모인 한 개의 단위가 될 수도 있다.

본 발명에서는 이러한 자원 풀에서 복수 개의 D2D 자원 서브프레임을 통해 동일한 정보를 반복하여 전송하는 상황에 적용될 수 있다. 반복해서 전송되는 정보가 위치하는 각각의 D2D 자원 서브프레임 내에는 대표적으로 참조 신호(reference signal, RS)와 데이터가 전송될 수 있다.

도 9 는 본 발명에 따른 다수의 단말이 존재하는 환경하에 D2D 통신을 수행하는 경우를 설명하기 위한 참고도이다. 만약 도 9 와 같이 D2D 통신이 이루어지고 있는 경우, 2 개의 단말이 같은 D2D 자원 서브프레임(resource subframe)들을 통해 서로 송신을 하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이런 경우, 서로의 참조 신호(RS)와 데이터는 서로 충돌될 수 있고, 이는 전체 시스템 성능을 저해하는 문제점을 발생시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 2 개 이상의 D2D 단말이 낮은 파워(power)를 사용하고자, 여러 D2D 자원 서브프레임들에 정보를 반복해서 전송하는 경우, 송신 단말들에 의한 간섭을 줄이기 위해, 반복되는 D2D 자원 서브프레임들에 서로 직교하는(orthogonal)한 코드를 적용하는 방식을 설명한다.

반복되는 D2D 자원 서브프레임들에 대하여, 각 D2D 자원 서브프레임내에는 참조 신호와 데이터가 일정한 패턴을 형성하며 배치되어 있다. 먼저, 반복되는 D2D 자원 서브프레임의 수를 N 이라 가정하고, 전송되는 참조 신호를 a _i(n),k,l , 데이터를 d _i(n),k,l 라 한다. 여기서, i(n) 은 n 번째 반복되는 D2D 자원 서브프레임의 숫자이고, k 는 n 번째 반복되는 D2D 자원 서브프레임 내에서 자원 요소(RE)의 주파수 번호(frequency number), l 은 n 번째 반복되는 D2D 자원 서브프레임 내에서 자원 요소의 OFDM 심볼 인덱스를 의미한다. 기본적으로, d _i(n),k,l와 d _i(n),k,l은 모든 n 에 대하여(즉, 1~N), 동일한 정보를 의미하며, 스크램블링(scrambling)이 걸려 있는 신호로 가정한다.

참조 신호 관점에서 보면, D2D 자원 서브프레임에서 스크램블링을 위해 한 개의 시퀀스(sequence)를 선택해야 한다. 만약, D2D 송신이 같은 D2D 자원 서브프레임에서 간섭이 이루어질 수 있음을 감안하면, 간섭 랜덤화(interference randomization)을 위해서 송신 UE 마다 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)를 다르게 사용하는 것이 좋다. 예를 들어, 3 개의 송신 UE 가 같은 D2D 자원 서브프레임에 송신을 하고 있다고 가정할 때, 어떤 수신 UE 의 경우에서는 3 개의 송신 UE 의 참조 신호가 동시에 수신되고 있으나, 이 중 1 개의 송신 UE 만이 자신(즉, 수신 UE)을 위한 정보를 송신하고 있을 수 있다. 이러한 경우, 나머지 2 개의 송신 UE 가 가까운 거리에 위치하고 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)가 같은 경우, 참조 신호 관점에서 간섭(interference)이 증가하게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 송신 UE 들은 간섭 램덤화(interference randomization)을 위해 스크램블링 시퀀스를 랜덤하게 선택하도록 설정될 필요가 있다.

따라서, 본 발명에서는 특정 송신 UE 에 대하여 여러 개의 D2D 자원 서브프레임들에 동일한 정보를 반복해서 전송하게 되는 경우, 반복되는 D2D 자원 서브프레임 중 첫 번째 D2D 자원 서브프레임에서 랜덤하게 선택된 스크램블링 시퀀스를, 반복되는 다른 D2D 자원 서브프레임에서도 동일하게 사용함을 제안한다. 따라서, 이렇게 스크램블링된 a _i(n),k,l는 이하 수학식 A 와 같이 서로 직교하는(orthogonal) 코드를 적용한다.

[수학식 8]

수학식 8 에서, (nm)은 D 매트릭스에서 (n,m)의 요소(element)를 나타낸다. 수학식 8 에서 서로직교하는(orthogonal) 코드가 적용된 참조 신호는 수학식 9 와 같이 표현할 수 있다.

[수학식 9]

수학식 9 에서 반복되는 N 개의 서브프레임은 D 매트릭스의 1 개의 열(column)에 해당하는 코드가 적용되었다. 송신 UE 는 이와 같이 코드가 적용된

를 참조 신호를 위해 전송하게 된다. 이 때, m 은 1 ~ N 중에 선택할 수 있는데, 이는 송신 UE 마다 랜덤(random)하게 선택될 수도 있고, 또는 이를 대표 UE 또는 기지국이 선택해서 알려줄 수도 있다. 여기서, 대표 UE 는 다수의 단말들로 구성된 그룹 상에서 선택된 특정 UE 를 의미한다. 또한, 송신 UE 는 m 값을 DCI 포맷(DCI format)을 통해 동적(dynamic)으로 수신 UE 에게 알려줄 수도 있고, RRC 시그널링을 통해 반-정적(semi-static)하게 알려줄 수도 있다. 나아가, 본 발명에서는 반복되는 N 개의 서브프레임을 위한 상호직교 코드(orthogonal code)의 예시로 수학식 9 를 중심으로 설명하였으나, 다른 상호직교 코드(orthogonal code)를

대신 사용하더라도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

따라서, 본 발명에 따라 수학식 9 가 적용된 참조 신호는 송신 UE 간의 간섭에 대하여 간섭 랜덤화(interference randomization)를 해 주어 간섭 효과가 감소될 수 있다. 또한, 만약, 간섭 채널(interference channel)이 반복되는 D2D 자원 서브프레임간에 유사하다면, 상호 직교하는(orthogonal) 코드에 의해 간섭(interference)이 거의 제거되는 장점이 있다.

데이터 관점에서 본 발명을 적용하면, 스크램블링된 d _i(n),k,l은 수학식 8 의 상호 직교(orthogonal) 코드를 적용하여 이하의 수학식 10 와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 10]

본 발명에서는 이러한 경우, 특정 UE 에서 반복되는 D2D 자원 서브프레임 중 첫 번째 D2D 자원 서브프레임에서 랜덤하게 선택된 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)를 반복되는 다른 D2D 자원 서브프레임에서는 동일하게 사용함을 제안한다.

즉, 수학식 10 에서 반복되는 N 개의 서브프레임은 D 매트릭스의 한 개의 열(column)에 해당하는 코드가 적용되었음을 확인할 수 있다. 송신 UE 는 이와 같이 코드가 적용된

를 참조 신호를 위해 전송하게 된다. 이 때, m'은 1 ~ N 중에 선택할 수 있는데, 이는 송신 UE 마다 랜덤하게 선택할 수도 있고, 또는 이를 대표 UE 또는 기지국이 선택해서 알려줄 수도 있다. 나아가, 송신 UE 는 m'값을 DCI 포맷을 통해 동적으로 수신 UE 에게 알려줄 수도 있고, RRC 시그널링을 통해 반-정적(semi-static)하게 알려줄 수도 있다.

따라서, 수학식 10 가 적용된 데이터를 보내면 수신 UE 는 하나의 자원 요소(RE)를 통하여 수학식 11 와 같은 수신 신호(received signal)를 받는다.

[수학식 11]

수학식 11 에서 u 인덱스는 간섭으로 들어오는 간섭을 송신하는 UE 의 인덱스를 나타낸다. 이 때, 수신 시그널 r _i(n),k,l에서 다음과 같이 수학식 10 의

를 제거하기 위하여, 수학식 12 와 같은

의 역수를 곱할 수 있다.

[수학식 12]

그 후, 수학식 12 의 z _i(n),k,l시그널 중 같은 k,l 인덱스를 가진 N 개의 시그널을 디스크램블(descramble)한 y _i(n),k,l 시그널을 모아서 표현하면 수학식 13 와 같다. 수학식 13 에서는 편의상 k,l 인덱스는 생략하여 표현한다.

[수학식 13]

수학식 13 에서 desired 정보 d 는 동일 데이터가 같은 스크램블(scramble)이 걸려 있었고, 수학식 10 의

만 다르게 걸려 있었기 때문에 N 개의 자원 요소(RE)에서 같은 정보만 남게 되고, d 값으로 대표값이 표현될 수 있다. ^u d 는 u 인덱스를 가진 동일한 D2D 자원 서브프레임을 이용한 송신을 수행하여 간섭을 발생시키는 다른 송신 단말의 데이터로써 동일한 스크램블링(scrambling)을 사용하기 때문에 desired 신호의 디스크램블링(descrambling) 과정에서 동일한 위상(phase) 값이 변화하는 효과만 존재한다. 또한, 수학식 10의

와는 다른 코드

가 걸려 있었으므로 간섭 채널은 수학식 13 와 같이 표현된다.

수학식 13 상에서

에 MRC(Maximal-ratio Combining) 기법을 사용하면, 수학식 G 와 같다.

[수학식 14]

수학식 14 에서 간섭 (interference) 부분을 분리하여 수학식 15 와 같다.

[수학식 15]

수학식 14 에서, 만약 반복되는 D2D 자원 서브프레임간에 채널이 거의 같다면(desired channel 과 interference channel), I 는 거의 '0' 에 가깝게 된다. 그 이유는

와

가 상호 직교(orthogonal)한 관계에 있기 때문이다. 만약, 채널이 완전히 동일하지 않더라도, 인접한 서브프레임들을 사용하게 되면, 간섭(interference)은 많이 약화될 것으로 기대한다.

도 10 은 상술한 본 발명의 적용에 따른 효과를 설명하기 위한 참고도이다. 도 10 를 참조하여 설명하면, UE 1, UE 2, UE 3 및 UE 4 는 서로 동기가 맞아 있는 D2D UE 들이다. UE 1 은 UE 2 에게 참조 신호(RS) 또는 데이터를 송신하고 있을 경우, UE 4 가 UE 3 에게 참조 신호(RS) 또는 데이터를 송신하려 한다. 이 때, UE 4 는 UE 1 과 멀리 떨어져 있어 UE 1 이 송신하고 있는지를 잘 몰라서 UE 1 이 사용하고 있는 자원 위치(resource location)를 통하여 송신을 시작할 수 있다. 이러한 경우, UE 1 의 송신 신호와 UE 4 의 송신 신호가 UE 3 와 UE 2 입장에서 모두 서로 간섭으로 여겨질 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 본 발명에서 제안한 수학식 9 또는 수학식 10 를 이용하여 상호직교 코드(orthogonal code)를 반복하는 서브프레임에 적용하게 되면, UE 2 와 UE 3 는 간섭을 많이 감소시켜 신호를 수신받을 수 있다.

나아가, 본 발명은, 설명의 편의상 스크램블(scramble) 이외에

코드를 따로 적용하는 것처럼 설명하였으나, 하나의 스크램블링을 통하여 동시에 적용될 수 도 있다.

또한, 본 발명은 참조 신호(RS)와 데이터를 동시에 적용할 수도 있으나, 이 중 한 개에만 적용될 수도 있다. 만약, 참조 신호(RS)와 데이터에 동시에 적용될 경우, 수학식 9 와 수학식 10 가 동시에 적용될 수 있다. 이 때, 수학식 9 와 수학식 10 가 m 과 m' 은 동일한 값을 사용하여, 같은 상호 직교 시퀀스(orthogonal sequence)를 적용하게 한다. 구체적으로 송신 UE 들은 참조 신호(RS)를 위하여 기본(base)이 되는 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence) a _i(n),k,l에 수학식 9 에 해당하는 상호직교(orthogonal)한 코드가 적용된

를 참조 신호(RS)를 위한 스크램블링 시퀀스로 사용한다. 그리고, 데이터를 위하여 기본이 되는 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence) d _i(n),k,l에 수학식 10 에 해당하는 상호직교 코드(orthogonal code)가 적용된

를, 데이터를 위한 스크램블링 시퀀스로 사용한다. 이 때, 참조 신호(RS)와 데이터에 사용하는 상호직교 코드(orthogonal code)

와

는 동일한 시퀀스를 사용한다 (m = m'). 이 때, m = m' 의 값은 랜덤하게 선택될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 데이터 스크램블링(데이터 scrambling)에 대하여 설명하면, 기본적으로, 스크램블링된 d _i(n),k,l을 위하여, 반복되는 D2D 자원 서브프레임 중 첫 번째 D2D 자원 서브프레임에서 선택된 스크램블링 시퀀스가 반복되는 다른 D2D 자원 서브프레임에서는 동일하게 사용될 수 있다. 이와 관련된 3GPP 표준을 참조하면 현재, LTE 에서 상향링크를 위한 데이터 스크램블링은 3GPP TS 36.211 문서의 5.3.1 'Scrambling' 에서 표 1 과 같이 정의되어 있다.

상술한 표 1 에서, b ^(q)(i)는 데이터의 coded bit 이며, c ^(q)(i)는 스크램블링 시퀀스이다. b ^(q)(i)와 c ^(q)(i) 를 결합하여, 스크램블된 coded bit

를 구성하게 된다. 또한, 본 발명에서 설명된 d _i(n),k,l는 스크램블링 된 coded bit

를 변조(modulation)한 뒤, 레이어 매핑(layer mapping)까지 수행한 심볼 데이터로 볼 수 있다. 이 때, 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence) c ^(q)(i) 는 표 1 에서 나타난

에 의해 결정된다.

본 발명에서는 반복되는 D2D 자원 서브프레임 중 첫 번째 D2D 자원 서브프레임에서 선택된 스크램블링 시퀀스를 반복되는 다른 D2D 자원 서브프레임에서는 동일하게 사용한다. 따라서, 이를 현재 LTE 시스템 상에서 PUSCH 전송을 위한 스크램블링 시퀀스 생성 방법에 기반하여, c _init을 발생시키는 경우, 이하 2 가지 상황에서 각각 하나의 방안을 이용할 수 있다.

상황 A: 반복되는 서브프레임이 연속적으로 위치하고, 반복되는 서브프레임의 첫 번째 서브프레임의 인덱스가

일 때, c _init에서

을

으로 수정할 수 있다.

예를 들어, A-1) 반복되는 서브프레임이 연속적으로 위치하고 반복되는 서브프레임의 첫 번째 서브프레임 인덱스(

)가

을 만족할 때, c _init에서

을

으로 수정할 수 있다(반복되는 D2D 자원 서브프레임의 수를 N 이라 가정).

상황 B: 반복되는 서브프레임이 연속적으로 위치하지 않을 때, 반복되는 서브프레임들이 한 개의 그룹 가상 서브프레임 인덱스(group virtual subframe index) N _g를 가질 때, c _init에서

을 N _g 으로 수정.

상술한 방안에 따라, 각각의 상황에서 수학식 16 와 같이 c _init을 발생시킬 수 있다.

[수학식 16]

상술한 수학식 16 의 상황 A 혹은 상황 B 에서,

는 D2D 클러스터(D2D cluster)가 그룹 ID(group id)를 사용할 경우 그 값을 의미하거나, 또는 송신 UE 의 id 를 의미할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 D2D 상황에 따라, 그룹 ID(group id) 또는 송신 UE 의 id 를 수신 UE 가 알고 있기 어려운 경우에서는

를 '0' 으로 고정한 뒤 사용한다. 즉,

를 '0' 으로 고정한다는 의미는 수학식 16 에서

이 제거됨을 나타낸다.

n _RX는 수신 UE 의 id 를 의미하거나 송신 UE 의 id 를 의미할 수 있다. 또는 이 값은 '0' 으로 고정 설정(setting)한 뒤 사용할 수도 있다. n _RX를 '0' 으로 고정 설정한다는 의미는 수학식 16 에서 n _RX를 포함하는 인자는 제거됨을 의미한다.

수학식 16 에서 q 는 코드워드(codeword)의 인덱스(index)를 의미한다. 그러나, 본 발명에서는, D2D 통신에서 1 계층 전송(1 layer transmission)만 사용할 경우, q 는 '0' 으로 고정 설정될 수 있다.

수학식 16 에서 α 는 (log₂ N _{cluster id})를 올림한 값으로 정할 수 있다.(N _{cluster id}는

의 총 가지수) 만약,

가 '0' 으로 고정 설정(setting)되는 경우에는 N _{cluster id}의 값은 '1' 이 될 것이다. 그리고, β 는 '(log₂ N _s)를 올림한 값+α' 로 정할 수 있다. N _s는 상황 A 에 대한 수학식 16 에서는

의 총 가지수, 상황 A-1 에 대한 수학식에서는

의 총 가지수, 상황 B 에 대한 수학식에서는 N _g의 총 가지수로 정의한다. 또한, γ는 현재 LTE 시스템처럼 최대 2 코드워드(codeword)를 사용하는 시스템에서는 β + 1 로 정할 수 있다. 만약, D2D 통신에서 신뢰성(reliability)을 위해서 1 계층(layer)만을 사용하는 시나리오에서는 1 코드워드(codeword)만 사용할 것이기 때문에, γ는 β와 같은 값으로 사용될 수 있다. 즉, α , β , γ 는 c _init값이 송신하는 UE 끼리 서로 겹치지 않게 하기 위함이다. c _init으로 스크램블(scramble)한 후, 변조(modulation) 및 레이어 매핑(layer mapping)을 한 심볼 d _i(n),k,l 에, 수학식 10 을 통해 상호직교(orthogonal)한 코드가 적용된

를 생성한다.

마찬가지로, 데이터를 위한 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)를 추가적으로 설명한다. 스크램블링 시퀀스를 위해서는 상술한 바와 같이, 송신 UE 의 ID, 수신 UE 의 ID, 클러스터 ID 및 서브프레임 넘버가 스크램블링 시퀀스를 위한 초기 ID(initial ID)로 사용된다. 그러나, D2D 통신에서 상황에 따라 수신 UE 가, 송신 UE 의 ID 혹은 클러스터 ID 를 알기 어렵거나, 송신 UE 가 브로드캐스트를 하는 상황이어서 수신 UE 의 ID 가 필요하지 않은 상황이 발생할 수 있다. 이 때, 송신 UE 의 ID, 클러스터 ID 를 모두 모니터링하여 검출하기에는 수신 UE 의 부담이 지나치게 증가할 수 있다.

이에 따라, 만약 스크램블링 시퀀스의 초기 ID(initial ID)를 구하는 경우에 송신 UE 의 ID, 수신 UE 의 ID, 및 클러스터 ID 를 모두 생략하고 사용하면, 초기 ID(initial ID)의 후보(candidate)가 너무 적어져서, 동일한 초기 ID 가 중복하게 사용될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 데이터 측면에서 스크램블링 시퀀스를 위한 초기 ID 를 계산할 때, 참조 신호의 순화 시프트(cyclic shift) 값과 본 발명의 상호 직교 코드(orthogonal code)의 값인 수학식 10 에서 m' 값을 추가할 수 있다.

현재, D2D 통신은 현재 LTE 의 상향링크 구조를 참조하여 정의될 가ㅓ능성이 있는 바, 이러한 경우에 D2D 통신에서 참조 신호는 현재 PUSCH DMRS 의 구조와 유사하게 정의될 가능성이 있다. 따라서, 먼저 현재 LTE 의 PUSCH DMRS 에서는 순환 시프트(cyclic shift) 값을 LTE 표준 문서인 TS 36.211 의 '5.5.2.1.1' 절을 참조하며, 표 2 와 같이 정의되어 있다.

표 2 에서 순환 시프트 값과 상호직교 코드(orthogonal code)의 값을 데이터의 스크램블링 시퀀스를 위한 초기 ID 에 추가하면, 초기 ID 의 값이 더 다양해져서, 데이터 측면에서 간섭 랜덤화(interference randomzation)에 도움을 줄 수 있다. 좀 더 일반적으로, 순환 시프트(cyclic shift)값에 의해 데이터 스크램블링 시퀀스가 결정된다고 해석될 수 있다. 이러한 순환 시프트(cyclic shift)값과 상호직교 코드(orthogonal code)의 값은 다음과 같이 초기 ID(initial ID)에 추가될 수 있다.

● 순환 시프트(Cyclic shift): n _cs,λ·2^δ

● 상호직교 코드(Orthogonal code) : m'·2^X

여기서, n _cs,λ·2^δ와 m'·2^X의 δ 와 X 은 초기 ID(initial ID) 계산시 다른 인자(factor)들과 중복되는 값을 가지지 않기 위하여 사용된다.

본 발명에 따른 수신 UE 의 동작을 설명하면, 수신 UE 는 먼저, 참조 신호의 상호직교 코드(

)를 블라인드 검출(blind detection)하거나 송신 UE 에 의한 시그널링(signaling)으로 알 수 있다. 또는, 미리 정의된 값을 사용해서 수신 UE 가 알아낼 수도 있다. 즉, 이러한 과정을 통하여 수신 UE 가 m 값을 결정할 수 있다. 이렇게 참조 신호를 추정(estimation)한 후, 수신 UE 는 m = m' 이므로, 데이터에도 적용되어 있는 상호직교 코드(orthogonal code)를 알아내게 된다. 수신 UE 는 데이터에 적용되어 있는 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)의 초기 ID 를 위해, 참조 신호(RS)를 추정(estimation)할 때 알아낸 순환 시프트(cyclic shift) 값 n _cs,λ 와 상호직교 코드(orthogonal code) m'의 값을 이용할 수 있다.

이하에서는, 본 발명을 좀 더 일반화 하면 다음과 같이 설명할 수 있다.

D2D 통신에서는 각 UE 가 속해있는 네트워크와 상관없이 D2D 신호를 검출(detect)하기 위해 DMRS 는 공통된 ID 에 의해 생성되는 것이 바람직한 반면, DMRS 시퀀스가 공통된 경우(즉, 각 D2D UE 가 D2D 신호를 랜덤하게 송신하는 상황에서) 동일 자원 영역을 다수의 UE 가 사용하면 DMRS 충돌로 인한 성능 저하가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 동일 시퀀스의 순환 시프트가 고려될 수 있다. 추가적으로 D2D 통신의 변조(demodulation) 성능을 향상시키기 위하여 데이터에 대한 스크램블링이 고려될 수 있으며, 데이터 스크램블링 역시 D2D 쌍(pair)간 서로 다르게 설정하여 간섭을 랜덤화시키는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 데이터 영역에 사용되는 스크램블링 시퀀스와 DMRS 의 순환 시프트 값(Cyclic Shift Value, CS value)가 연동하여 결정될 것을 설명한다.

이 때, 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스의 한 형태로 상호직교코드(orthogonal code)가 고려될 수 있으며, 이 때 상호직교 코드(orthogonal code)는 스크램블링의 역할 뿐 아니라 반복(repetition)의 역할도 포함하게 된다. 예를 들어, 송신 UE 는 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하고, 해당 순환 시프트 값을 이용하여 데이터 영역의 스크램블링에 사용될 상호직교 코드(orthogonal code)의 인덱스(예, m' )를 결정할 수 있다.

구체적인 예로, 순환 시프트 값이 0~11 중에서 선택되고, 상호직교 코드의 확산 인자(spreading factor)가 4 일 경우 (이는 반복 인자(repetition factor)가 4 라고 해석될 수 있다, 예, CS value%4)가 데이터 영역의 스크램블링에 사용될 상호직교 코드(orthogonal code)의 인덱스로 사용될 수 있다. 추가적으로 상호직교 코드(orthogonal code)는 변조 심볼(modulated symbol)을 확산(spreading)하는 역할을 하게 되는데, 반복(repetition) 자원 단위 간 간섭 랜덤화(interference randomization)를 위해 변조 이전의 비트 레벨(bit level)에서 스크램블링이 고려될 수도 있으며, 상술한 바와 같이 DMRS 순환 시프트 값 및 상호직교 코드 인덱스(orthogonal code index)등에 의해 결정된 비트 레벨 스크램블링 초기화(bit level scrambling initialization)가 수행될 수도 있다.

데이터 영역의 스크램블링 시퀀스에 대한 또 다른 형태로 기존 PUSCH 스크램블링 시퀀스와 같은 시퀀스가 고려될 수 있으며, DMRS 순환 시프트 값에 의해 스크램블링 시퀀스의 초기 파라미터(initialization parameter)가 결정될 수 있다. 좀 더 구체적으로 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 위한 초기 시드(initialization seed)가 사전에 정의되거나 설정받을 경우, 해당 시드에(DMRS 순환 시프트 값 * X)를 더한 값을 최종 스크램블링 시퀀스 초기 파라미터(scrambling sequence initialization parameter)로 사용할 수 있다(여기서, X 는 최종 초기 파라미터가 또 다른 초기 시드와 중복되는 것을 방지하는 역할을 한다.) 여기서 D2D 신호의 디코딩 성능을 향상시키기 위해 반복이 고려될 수 있으며, 반복시 스크램블링 시퀀스 초기화에 슬롯 인덱스(혹은 서브프레임 인덱스) 등을 추가하여 반복되는 자원이 일치하는 D2D 쌍(pair)간 간섭을 추가적으로 랜덤화할 수 있다.

본 발명에서, 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스에 대한 또 다른 형태로, 함축적으로(implicit) DMRS 의 순환 시프트 값과 연동될 수 있다.

본 발명에 따르면, 특정 파라미터 Y 가 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 결정하는데 사용되고, 또한 동시에 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하는데 사용될 수 있다. 즉, 특정 파라미터 Y 가 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스와 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하는데 모두 사용되기 때문에, 스크램블링 시퀀스와 DMRS 의 순환 시프트 값이 서로 함축적으로 연동되어 있다고 볼 수 있다.

이 때, Y 파라미터는 대표적으로, D2D 송신 UE 의 ID 또는 동기(synchronization)를 맞춘 UE 의 ID 를 예로 들 수 있다. 또는 Y 파라미터는 D2D 수신 UE 의 ID 가 될 수 있다. 수신 UE 의 ID 는 현재 LTE 에서 스케쥴링 할당 ID(scheduling assignment ID)인 SA ID 라고 지칭될 수 있다.

먼저, 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 결정하는 방법의 일 예를 설명한다. 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 결정하기 위해 {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 서브프레임 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 갯수} 가운데 적어도 하나의 파라미터 혹은 모든 파라미터로 구성된 집합(이하, 설명의 편의를 위하여 집합 A)이 사용될 수 있다.

즉, {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 서브프레임 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 갯수}집합에서, D2D Tx UE ID 는 D2D 에서 송신하는 UE 의 ID 이며, SS ID 는 D2DSS 의 시퀀스 ID 혹은 PD2DSCH 에 포함된 동기 신호 ID 이며, 데이터 서브프레임 넘버는 D2D 통신 자원에서 데이터가 송신되는 서브프레임 넘버를 의미한다. 그리고, SA 서브프레임 넘버는 송신 UE 가 스케쥴링 할당을 한 서브프레임 넘버를 의미한다. 만약, 스케쥴링 할당(scheduling assignment)을 한 서브프레임이 여러 개인 경우, 이 중에 한 개의 서브프레임을 의미한다. 데이터 서브프레임 개수는 데이터 전송에 사용된 서브프레임의 개수를 의미한다.

또한, 데이터에서 사용되는 자원 패턴 타입(resource pattern type, RPT)도 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 위해 고려될 수 있다. 현재 D2D 는 스케쥴링 할당(scheduling assignment)에서 데이터의 구체적인 위치를 알려주는 자원 패턴(resource pattern)의 타입을 지시하는 방안에 대하여 논의 중이다. 이 때, 다수의 자원 패턴 타입(RPT)에 대하여, 각각의 자원 패턴 타입마다 조금씩 부분적으로 겹치게(partially overlap)된다면, 겹치는 부분에서 간섭 랜덤화(interference randomization)가 필요할 수 있다. 이러한 이유로 데이터영역의 스크램블링 시퀀스를 함수로 만들 수도 있다. 또한, D2D 수신 UE ID 도 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 위해 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 D2D 통신을 위한 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 LTE 시스템 상의 상향링크에서 사용하는 PUSCH 의 스크램블링 시퀀스의 구조에 기반하여 정의하면, 이 때, 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스의 초기 값(initial value) c _init 을 결정하기 위해 수학식 17 가 정의될 수 있다.

[수학식 17]

수학식 17 에서, SSID 는 집합 A 에서 SS ID 를 의미하고, SFNM 은 집합 A 에서 데이터 서브프레임 넘버를 의미하고, TXID 는 집합 A 에서 D2D Tx UE ID 를 의미한다. δ _i는 TXID, SFNM, SSID 중 한 개라도 다른 값을 가지면, c _init이 다른 값을 갖도록 설정될 수 있다. 따라서, 집합 A 는 A-1 방안 내지 A-3-11 방안 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.

A-1 방안: {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 서브프레임 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 개수, 자원 패턴 타입} 파라미터 중 일부는 기지국이 Tx UE 에게 설정해줄 수도 있다.

A-2 방안: {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 서브프레임 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 개수, 자원 패턴 타입} 파라미터 중 일부는 기설정된(preconfigured) 값을 사용할 수도 있다.

A-3 방안: LTE 상에서 PUSCH 의 스크램블링을 위한 초기 값은,

에 의하여 정해지고, n _RNTI는 상위 계층 시그널링에의해 지시되는 값이고, q 는 코드워드 숫자이고,

는 데이터의 서브프레임 넘버를 의미하며,

는 셀 ID 이다. A-3 방안에서는,

을 A-3-1 방안 내지 A-3-11 방안을 적용하여 D2D 데이터의 스크램블링을 위한 초기 값을 결정할 수 있다.

· A-3-1 방안:

에서 n _RNTI값을 '0' 으로 고정할 수 있다.

· A-3-2 방안:

에서

값을 '510' 또는 '511' 로 고정할 수 있다.

· A-3-3 방안:

에서

값을 수신 UE 의 ID(SA ID)로 설정(setting)할 수 있다.

· A-3-4 방안:

에서

값을 '510' 와 '511' 두 개의 값 중 한 개를 선택하도록 설정(setting)할 수 있다.

· A-3-5 방안:

에서 n _RNTI 값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)로 설정(setting)할 수 있다.

· A-3-6 방안:

에서 n _RNTI값을 '510' 또는 '511' 로 고정할 수 있다.

· A-3-7 방안:

에서 n _RNTI값을 송신 UE 의 ID 로 설정(setting)할 수 있다.

· A-3-8 방안:

에서 n _RNTI값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)와 송신 UE 의 ID 의 조합으로 설정(setting)할 수 있다.

· A-3-9 방안:

에서

값을 '510' 과 '511' 두 값 중 한 값을 사용하도록 설정(setting)하되, 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)에 따라 두 그룹으로 나누어서 하나의 그룹은 510 을 선택하게 하고, 나머지 그룹은 511 을 선택하게 한다. 이는 기존 LTE PUSCH 의 스크램블링 시퀀스로 사용하지 않는 스크램블링 시퀀스를 만들어 기존의 PUSCH 와 지속적인 충돌을 방지하고자 하기 위함이다.

· A-3-10 방안:

에서

값을 '510' 과 '511' 두 값 중 한 값을 사용하도록 설정한다. 이 때, SA ID 가 N _{SA ID} 비트로 이루어져 있을 경우, N _{SA ID}비트 중 1 비트를

의 값 중 510, 511 을 선택하기 위해 사용할 수 있다. 그리고 나머지(즉, N _{SA ID}-1) 비트의 전부 혹은 일부를

의 n _RNTI의 값을 결정하는데 사용할 수 있다.

· A-3-11 방안:

에서 n _s 값을 실제 슬롯 넘버가 아닌 상대적인 넘버로 대체할 수 있다. 예를 들어, 스케쥴링 할당(scheduling assignment)에서 연속된 N _S개의 서브프레임, 혹은 연속되지 않은 N _S개의 서브프레임을 이용하여 데이터를 송신할 것을 지정했다면, 이 때, N _S개의 서브프레임에는 2N _S개의 슬롯이 존재한다. 이러한 슬롯 2N _S 개에 0 부터 (2N _S-1) 까지 번호를 붙여서 이 값을

의 n _s 값 대신 사용할 수 도 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 D2D 통신을 위한 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하는 방법을 설명한다. DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하기 위해, {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 서브프레임 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 갯수} 파라미터 중 적어도 일부로 구성된 집합(이하, 집합 B)가 사용될 수 있다. 집합 B 에서 D2D Tx UE ID 는 D2D 에서 송신하는 UE 의 ID 이며, SS ID 는 D2DSS 의 시퀀스 ID 혹은 PD2DSCH 에 포함된 동기 신호 ID(Synchronization signal ID)이며, 데이터 서브프레임 넘버는 D2D 통신 자원에서 데이터가 송신되는 서브프레임 넘버를 의미한다. 그리고, SA 서브프레임 넘버는, Tx UE 가 스케쥴링 할당(scheduling assignment)을 한 서브프레임 넘버를 의미한다. 만약, 스케쥴링 할당(scheduling assignment)된 서브프레임이 다수인 경우, 이 중에 한 개의 서브프레임을 의미한다. 데이터 서브프레임 개수는 데이터 전송에 사용된 서브프레임의 개수를 의미한다.

또는, 데이터에서 사용되는 자원 패턴 타입(resource pattern type, RPT) 역시도 DMRS 의 순환 시프트 값을 위해 고려될 수 있다. 현재 D2D 통신은 스케쥴링 할당(scheduling assignment)을 통하여 데이터의 구체적인 위치를 알려주는 자원 패턴(resource pattern)의 타입을 알려줄 가능성이 높다. 이 때, 다수의 자원 패턴 타입(RPT)에 대하여 각각의 자원 패턴 타입(RPT)마다 일부가 겹치게 된다면(partially overlap), 겹치는 부분에서 간섭 랜덤화(interference randomization)가 필요할 수 있다. 이러한 이유로 DMRS 의 순환 시프트 값을 자원 패턴 타입(RPT)의 함수로 만들 수도 있다. 또한, D2D 수신 UE ID 도 DMRS 의 순환 시프트 값을 위해 고려될 수 있다.

발명에 따른 D2D 통신을 위한 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하는 방법을, 현재의 LTE 시스템 상의 상향링크에서 사용하는 DMRS 구조에서 순환 시프트 값을 적용하는 방안에 기반하여 정의하면, DMRS 의 순환 시프트 값 α _λ = 2πn _cs,λ/12 (λ 는 layer number 이나, D2D 에서 단일(single layer)를 가정하므로, 이하 설명의 인덱스에서 λ 는 생략한다.)의 n _cs값을 결정하기 위해 수학식 18 가 정의될 수 있다.

[수학식 18]

수학식 18 에서, SSID 는 집합 B 에서 SS ID 를 의미하고, SFNM 은 집합 B 에서 데이터 서브프레임 넘버를 의미하고, TXID 는 집합 B 에서 D2D Tx UE ID 를 의미한다. 나아가, 본 발명에 따른 D2D 통신을 위한 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하기 위하여, B-1 방안 내지 B-3-9 방안 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.

B-1 방안: 순환 시프트 값을 기지국이 Tx UE 에게 설정해줄 수도 있다.

B-2 방안: 순환 시프트 값은 기설정된(preconfigured)된 값이 사용될 수 있다.

B-3 방안: 현재, LTE 의 PUSCH DMRS 의 순환 시프트 값은 수학식 19 에 따라 정의될 수 있다.

[수학식 19]

수학식 19 에서의 n _cs,λ의 값은 수학식 20 에 의해 결정된다.

[수학식 20]

수학식 20 에서

의 값은 상위 계층 시그널링에의해 지시되는 값이고,

값은 DCI 에 의해 받는 값이며, n _PN(n _s) 의 값은 수학식 21 에 의해 결정된다.

[수학식 21]

수학식 21 에서 c(i) 를 위한 c _init값은 수학식 22 에 의해 결정된다.

[수학식 22]

수학식 22 에서

의 값은 셀 ID 이며, Δ_ss는 상위 계층에 의하여 지시되는 값이다. 따라서, 본 발명의 B-3 방안에서는 상술한 수학식 19 내지 수학식 22 중 적어도 하나를 이하 방안 B-3-1 내지 방안 B-3-9 중 적어도 하나를 적용하여, D2D DMRS 의 순환 시프트 값을 결정할 수 있다.

· B-3-1 방안: 수학식 20 에서

또는

의 값을 '0' 으로 고정할 수 있다.

· B-3-2 방안: 수학식 22 에서

값을, 수신 UE 의 ID(SA ID)에 '510' 또는 '511' 을 합산하여 설정할 수 있다. 이는 기존 LTE 시스템 상 PUSCH 의 DMRS 에서 사용하지 않는 순환 시프트 호핑 패턴(cyclic shift hopping pattern)을 만들어 기존의 PUSCH 의 DMRS 와 지속적인 충돌을 방지하고자 하기 위함이다.

· B-3-3 방안: 수학식 22 에서 Δ_ss값을 '0' 으로 고정할 수 있다.

· B-3-4 방안: 수학식 22 에서 값을 송신 UE 의 ID 와 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)의 조합에 '510' 또는 '511' 을 더해서 설정할 수 있다.

· B-3-5 방안: 수학식 19 에서 n _cs,λ의 값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)를 N _group4CS 개수의 그룹으로 나누어서, 각각의 그룹마다 한 개의 값으로 설정할 수 있다. 이 때, 12 개의 n _cs,λ 값을 모두 사용하지 않는다면, 사용하는 n _cs,λ 값들은 인접한 값 사이의 간격이 같은 값을 갖도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 4 개의 n _cs,λ 값을 사용한다면, 12 개의 n _cs,λ값 중 0, 3, 6, 9 의 값을 사용함으로써, 인접한 값들 사이의 간격이 3 으로 모두 동일하게 할 수 있다.

· B-3-6 방안: B-3-5 방안에서 사용하는 n _cs,λ값들이 인접한 값 사이의 간격이 같도록 하기 위한 다른 방안이다. 수학식 20 을

로 설정한다. 여기서,

이고, b _CS = N _group4CS 이다. N _group4CS 는 사용하는 n _cs,λ값들의 개수가 된다. 만약 4 개의 n _cs,λ값을 사용한다면, 12 개의 n _cs,λ값 중 0, 3, 6, 9 의 값을 사용함으로써, 인접한 값들 사이의 간격이 3 으로 모두 동일하게 할 수 있다. 혹은, 호핑없이 운영하기 위해, 수학식 20 을 n _cs,λ= a _CS×{(수신 UE ID)mod b _CS}로 대체할 수도 있다.

· B-3-7 방안: 수학식 21 에서 n _s 값에 의해서 순환 시프트값은 호핑하게 될 것이다. 이렇게 되면, 10ms 마다 호핑이 리셋된다. 수학식 21 에서 프레임 넘버를 삽입해서 10ms 가 아닌 D2D 데이터 영역의 길이만큼 호핑할 수 있다. 예를 들어, 데이터 영역이 40ms 이면, 데이터 영역이 시작될 때 호핑 패턴(hopping pattern)이 초기화되고, 데이터 영역이 끝날 때까지 40ms 만큼 순환 시프트 값은 호핑(hopping)을 한다.

· B-3-8 방안: 수학식 21 에서 n _s값을 실제 슬롯 넘버가 아닌 상대적인 넘버로 대체할 수 있다. 예를 들어, 스케쥴링 할당(scheduling assignment)에서 연속된 N _S개의 서브프레임, 혹은 연속되지 않은 N _S개의 서브프레임을 이용하여 데이터를 송신할 것을 지정했다면, 이 때, N _S의 서브프레임에는 2N _S개의 슬롯이 존재한다. 이러한 슬롯 2N _S 개에 0 부터 (2N _S-1)까지 번호를 붙여서 이 값을 수학식 21 의 n _s값 대신 사용할 수 있다.

· B-3-9 방안: 수학식 20 에서

를 수신 UE ID(즉, SA ID)값으로 설정할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 D2D 통신을 위한 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하는 일 실시예로, 데이터영역의 DMRS 의 순환 시프트 값을 D2D Tx UE ID 를 이용하여 발생시킨다.

또한, 본 발명에 따른 D2D 통신을 위한 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하는 다른 실시예로, 데이터영역의 DMRS 의 순환 시프트 값을 D2D Tx UE ID 를 이용하여 생성하고, 순환 시프트 값을 데이터 서브프레임 넘버 또는 데이터 슬롯 넘버를 이용하여 호핑할 수 있다. 이러한 호핑 패턴은 데이터 영역의 주기가 시작될 때마다(예를 들어 데이터 영역이 40ms 의 주기를 가지고 있다면, 40ms 의 시작점) 초기화될 수 있다. 이렇게 데이터 영역의 주기마다 호핑을 초기화하려면, 현재 슬롯 넘버마다 호핑하는 부분을 재설정해야 한다. 다시 말해, 호핑 패턴 재설정시 프레임 넘버도 고려해서 해야 한다.

또한, 본 발명에 따른 D2D 통신을 위한 DMRS 의 순환 시프트 값을 결정하는 또 다른 실시예로, 데이터영역의 DMRS 의 순환 시프트 값을 D2D Tx UE ID 와 서브프레임 넘버를 이용하여 생성하되, 서브프레임 넘버는 고정된 값을 사용하여 발생시킬 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따라 DMRS 의 OCC 값(Orthogonal Cover Code value)를 결정하는 방법을 설명한다. 기본적으로 현재, LTE 상의 상향링크에서 사용하는 DMRS 구조에서 OCC 값을 적용하는 방법을 따른다. 이 때, DMRS 의 OCC 값 [w ^(λ)(0) w ^(λ)(1)] (λ 는 layer number 이나, D2D 에서 단일 레이어(single layer)를 가정하므로, 이하 인덱스에서 λ 는 생략한다)의 값을 결정하기 위해 {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 서브프레임 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 갯수}와 같은 파라미터들의 적어도 하나로 구성된 부분 집합(이하, 집합 C)이 사용될 수 있다. 집합 C 에서, D2D Tx UE ID 는 D2D 에서 송신하는 UE 의 ID 이며, SS ID 는 D2DSS 의 시퀀스 ID 혹은 PD2DSCH 에 포함된 동기 신호 ID(Synchronization signal ID)이며, 데이터 서브프레임 넘버는 D2D 통신 자원에서 데이터가 송신되는 서브프레임 넘버를 의미한다. 그리고, SA 서브프레임 넘버는 Tx UE 가 스케쥴링 할당(scheduling assignment)한 서브프레임 넘버를 의미한다. 만약, 스케쥴링 할당된 서브프레임이 다수인 경우, 이 중에 한 개의 서브프레임을 의미한다. 데이터 서브프레임 개수는 데이터 전송에 사용된 서브프레임의 개수를 의미한다.

또는 데이터에서 사용되는 자원 패턴 타입(resource pattern type, RPT) 역시도 DMRS 의 OCC 값(OCC value)를 위해 이용될 수 있다. 현재 D2D 는 스케쥴링 할당(scheduling assignment)에서 데이터의 구체적인 위치를 알려주는 자원 패턴의 타입을 지시하는 방안에 대하여 논의중이다. 이 때 다수의 자원 패턴 타입에 대하여 각각의 자원 패턴 타입이 일부 중복된다면(partially overlap), 겹치는 부분에서 간섭 랜덤화(interference randomization)가 필요할 수 있다. 이러한 이유로 DMRS 의 OCC 값을 자원 패턴 타입을 이용하여 결정할 수 있다. 또한, D2D 수신 UE ID 도 DMRS 의 OCC 값을 위해 고려될 수 있다.

본 발명에 따른 OCC 값의 결정을 위한 구체적인 실시예를 수학식 22 를 참조하여 설명한다.

[수학식 22]

수학식 22 에서 OCC 라는 인자(parameter)의 값은 OCC = (TXID + SFNM + SSID)mod 2 로 결정될 수 있다.

수학식 22 에서, SSID 는 집합 C 에서 SS ID 를 의미하고, SFM 은 집합 C 에서 데이터 서브프레임 넘버를 의미하고, TXID 는 집합 C 에서 D2D Tx UE ID 를 의미한다. 이하에서 설명하는 C-1 방안 내지 C-6 방안 중 적어도 하나를 적용하여, DMRS 의 OCC 값을 결정할 수 있다,

C-1 방안: OCC 값을 기지국이 Tx UE 에게 설정해줄 수도 있다.

C-2 방안: OCC 값을 기설정된(preconfigured) 값을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 항상 [w(0) w(1)]=[1 1]로 설정할 수 있다.

C-3 방안: OCC 값을 UE 마다 서로 다르게 기설정된 값을 사용할 수 있다. 예를 들어, 일부 UE 는 OCC 를 위해, [w(0) w(1)]=[1 1]로 기설정하여 사용하고, 나머지 UE 는 [w(0) w(1)]=[1 -1]로 기설정하여 사용할 수 있다.

C-4 방안: OCC 는 [w(0) w(1)]=[1 1] 또는 [w(0) w(1)]=[1 -1] 중에 한 값을 선택하게 사용하되, 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)를 2 개의 그룹으로 나누어서 그룹마다 한 개의 값으로 설정할 수 있다.

C-5 방안: OCC 는 [w(0) w(1)]=[1 1] 또는 [w(0) w(1)]=[1 -1] 중에 한 값을 선택하게 사용하되, 송신 UE 가 랜덤하게 선택할 수 있다.

C-6 방안: OCC 는 [w(0) w(1)]=[1 -1^α] 라고 할 때, α = CS mod 2 또는

중에 하나에 따라 결정될 수 있다. 여기서, CS 는 DMRS 의 순환 시프트 값을 의미한다. 예를 들어, 순환 시프트 값이 0, 3, 6, 9 의 값만을 가지고 사용한다면, α = CS mod 2 가 적용될 수 있고, 순환 시프트 값이 0, 2, 4, 6, 8, 10 의 값만을 가지고 사용한다면,

을 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 DMRS 의 OCC 값(Orthogonal Cover Code value)를 결정하는 일 실시예로, 데이터영역의 MRS 의 OCC 값을 D2D Tx UE ID 를 이용하여 생성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 DMRS 의 OCC 값(Orthogonal Cover Code value)를 결정하는 다른 실시예로, 데이터영역의 DMRS 의 OCC 값을 D2D Tx UE ID 를 이용하여 생성하고, OCC 값을 데이터 서브프레임 넘버 또는 데이터 슬롯 넘버를 이용하여 호핑할 수 있다. 이러한 호핑 패턴은 데이터 영역의 주기가 시작될 때마다(예를 들어 데이터 영역이 40ms 의 주기를 가지고 있다면, 40ms 의 시작점) 초기화될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 DMRS 의 OCC 값(Orthogonal Cover Code value)를 결정하는 또 다른 실시예로, 데이터영역의 DMRS 의 OCC 값을 D2D Tx UE ID 와 서브프레임 넘버를 이용하여 발생시키되, 서브프레임 넘버는 고정된 값을 사용하여 발생시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 DMRS 의 순환 시프트 값과 OCC value 를 함께 묶어서 결정할 수 도 있다. 순환 시프트 값과 OCC 값은 일정한 값을 가지도록 설정된 집합들 중(예를 들어, (CS, OCC): {(1,3), (2,5), (7,1),…}) 특정 집합상에서 묶여서 결정될 수 있다. 이러한 집합은 사전에 미리 정해져 있거나, RRC 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 설정된 집합 내에서 DMRS 의 순환 시프트 값과 OCC 값을 결정하기 위한 파라미터로, {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 서브프레임 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 갯수}중 적어도 하나로 구성된 집합(이하, 집합 D)가 사용될 수 있다. 집합 D 에서, D2D Tx UE ID 는 D2D 에서 송신하는 UE 의 ID 이며, SS ID 는 D2DSS 의 시퀀스 ID 혹은 PD2DSCH 에 포함된 동기 신호 ID(Synchronization signal ID)이며, 데이터 서브프레임 넘버는 D2D 통신 자원에서 데이터가 송신되는 서브프레임 넘버를 의미한다. 그리고, SA 서브프레임 넘버는 Tx UE 가 스케쥴링 할당한 서브프레임 넘버를 의미한다. 만약, 스케쥴링 할당된 서브프레임이 여러 개인 경우, 이 중에 한 개의 서브프레임을 의미한다. 데이터 서브프레임 개수는 데이터 전송에 사용된 서브프레임의 개수를 의미한다.

본 발명에서, DMRS 의 순환 시프트 값과 OCC 값을 특정 집합 안에서 동시에 선택할 때, 데이터 서브프레임 넘버 또는 데이터 슬롯 넘버를 이용하여 호핑할 수 있다. 이러한 호핑 패턴은 데이터 영역의 주기가 시작될 때마다(예를 들어 데이터 영역이 40ms 의 주기를 가지고 있다면, 40ms 의 시작점) 초기화될 수 있다. 이렇게 데이터 영역의 주기마다 호핑을 초기화하려면, 현재 슬롯 넘버마다 호핑하는 부분을 수정해야 한다. 다시 말해, 호핑 패턴을 재설정하는 경우 프레임 넘버도 고려해서 수행되어야 한다.

본 발명에 따른 DMRS 의 기본 시퀀스(base sequence)를 결정하는 방법을 설명한다. 현재 LTE 상의 상향링크에서는 그룹 호핑과 시퀀스 호핑을 이용하여 zadoff-chu sequence 의 루트 값(root value)을 변경하여 DMRS 의 기본 시퀀스를 생성한다. 이 때의 그룹 호핑과 시퀀스 호핑값은 슬롯 넘버와 서빙 셀의 ID 를 통해서 결정한다. D2D 에서는 데이터영역의 DMRS 의 기본 시퀀스를 결정하기 위해, 그룹 호핑 또는 시퀀스 호핑을 {D2D Tx UE ID, SS ID, 데이터 슬롯 넘버, SA 서브프레임 넘버, 데이터 서브프레임 갯수}과 같은 파라미터들 중의 적어도 하나로 구성된 집합(이하, 집합 D)이 사용될 수 있다. 집합 D 에서 D2D Tx UE ID 는 D2D 에서 송신하는 UE 의 ID 이며, SS ID 는 D2DSS 의 시퀀스 ID 혹은 PD2DSCH 에 포함된 동기 신호 ID(Synchronization signal ID)이며, 데이터 슬롯 넘버는 D2D 통신 자원에서 데이터가 송신되는 슬롯 넘버를 의미한다. 그리고, SA 서브프레임 넘버는 Tx UE 가 스케쥴링 할당을 한 서브프레임 넘버를 의미한다. 만약, 스케쥴링 할당된 서브프레임이 여러 개인 경우, 이 중에 한 개의 서브프레임을 의미한다. 데이터 서브프레임 개수는 데이터 전송에 사용된 서브프레임의 개수를 의미한다.

또한, 데이터에서 사용되는 자원 패턴 타입(RPT) 역시도 DMRS 의 기본 시퀀스를 위해 고려할 수 있다. 현재 D2D 통신에 있어서, 스케쥴링 할당시 데이터의 구체적인 위치를 알려주는 자원 패턴의 타입을 알려줄 지 여부에 대하녀 논의되고 있다. 이 때, 다수의 자원 패턴 타입 가운데 각각의 자원 패턴 타입마다 부분적으로 중복된다면 (partially overlap)된다면, 겹치는 부분에서 간섭 랜덤화(interference randomization)가 필요할 수 있다. 이러한 이유로 DMRS 의 기본 시퀀스를 자원 패턴 타입에 따라 생성할 수 도 있다. 또한, D2D 수신 UE ID 도 DMRS 의 기본 시퀀스를 위해 이용될 수 있다.

이에 따라, 집합 D 에 기반하여 본 발명에 따른 DMRS 의 기본 시퀀스(base sequence)를 결정하기 위하여 D-1 방안 내지 D-3-13 방안 중 적어도 하나를 적용할 수 있다.

D-1 방안: 데이터영역의 DMRS 의 기본 시퀀스를 생성할 때 사용하는 그룹 호핑과 시퀀스 호핑은 데이터 영역의 주기가 시작될 때마다(예를 들어 데이터 영역이 40ms 의 주기를 가지고 있다면, 40ms 의 시작점) 초기화될 수 있다.

D-2 방안: DMRS 의 기본 시퀀스의 값은 기설정된(preconfigured) 값을 사용할 수도 있다.

D-3 방안: 레거시 LTE 상의 PUSCH DMRS 의 기본 시퀀스 값을 위한 zadoff-chu sequence 는 수학식 23 에 의해 결정된다.

[수학식 23]

수학식 23 에서 루트 값인 q 의 값은 수학식 24 에 의해 결정된다.

[수학식 24]

수학식 24 에서 u 의 값은 수학식 25 에 의해 결정된다.

[수학식 25]

수학식 25 에서 f _gh(n _s) 의 값은 수학식 26 에 의해 결정된다.

[수학식 26]

수학식 26 에서 c(i) 를 위한 c _init값은 수학식 27 에 의해 결정된다.

[수학식 27]

수학식 27 에서

의 값은 셀 ID 또는 상위 계층 시그널링에 의해 결정된다.

수학식 25 에서 f _ss의 값은 PUSCH 의 경우, 수학식 28 에 의해 결정된다.

[수학식 28]

수학식 28 에서

은 셀 ID 값이며, Δ_ss는 상위 계층에 의해 받는 값이다.

수학식 24 에서 v 의 값은 수학식 29 에 의해 결정된다.

[수학식 29]

수학식 29 에서 c(i) 를 위한 c _init값은 수학식 30 에 의해 결정된다.

[수학식 30]

수학식 30 에서

의 값은 셀 ID 또는 상위 계층 시그널링에 의해 결정되며,

는 수학식 28 에 의해 결정된다. 따라서, D-3 방안에 따르면, 수학식 23 내지 수학식 30 를 이하 D-3-1 방안 내지 D-3-13 방안과 같이 적용하여 D2D DMRS 의 기본 시퀀스값을 결정할 수 있다.

· D-3-1 방안: 수학식 27 또는 수학식 30 에서

값을 '510' 또는 '511' 로 고정할 수 있다.

· D-3-2 방안:수학식 27 또는 수학식 30 에서

값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)에 '510' 또는 '511' 을 더해서 설정(setting)할 수 있다. 이는 기존 LTE 상의 PUSCH 의 DMRS 에서 사용하지 않는 시퀀스 호핑 패턴을 생성하여 기존 PUSCH 의 DMRS 와 지속적인 충돌을 방지하고자 하기 위함이다.

· D-3-3 방안: 수학식 27 또는 수학식 30 에서

값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)로 설정할 수 있다.

· D-3-4 방안: 수학식 27 또는 수학식 30 에서

값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)와 송신 UE 의 ID 의 조합으로 설정(setting)할 수 있다.

· D-3-5 방안: 수학식 27 또는 수학식 30 에서

값을 '510' 과 '511' 두 값 중 한 값을 사용하도록 설정하되, 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)에 따라 두 그룹으로 나누어서 한 그룹은 510 을 선택하게 하고, 나머지 그룹은 511 을 선택하게 할 수 있다.

· D-3-6 방안: 수학식 28 에서

값을 '510' 또는 '511' 로 고정할 수 있다.

· D-3-7 방안: 수학식 28 에서

값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)에 '510' 또는 '511' 을 더해서 설정할 수 있다. 이는 기존 LTE 상의 PUSCH 의 DMRS 에서 사용하지 않는 시퀀스 호핑 패턴을 생성하여 기존 PUSCH 의 DMRS 와 지속적인 충돌을 방지하고자 하기 위함이다.

· D-3-8 방안: 수학식 28 에서

값을 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)로 설정(setting)할 수 있다.

· D-3-9 방안: 수학식 28 에서

· D-3-10 방안: 수학식 28 에서

값을 '510' 과 '511' 두 값 중 한 값을 사용하도록 설정(setting)하되, 수신 UE 의 ID(즉, SA ID)에 따라 두 그룹으로 나누어서 한 그룹은 510 을 선택하게 하고, 나머지 그룹은 511 을 선택하게 할 수 있다.

· D-3-11 방안: 수학식 26 또는 수학식 29 에서 n _s값에 의해서 기본 시퀀스 값은 호핑하게 될 것이다. 이렇게 되면, 10ms 마다 호핑이 재설정(reset) 된다. 따라서, 수학식 26 또는 수학식 29 에서 프레임 넘버(frame number)를 추가적으로 적용하여 10ms 가 아닌 D2D 데이터 영역의 길이만큼 호핑할 수 있다. 예를 들어, 데이터 영역이 40ms 이면, 데이터 영역이 시작될 때 호핑 패턴이 초기화되고, 데이터 영역이 끝날 때까지 40ms 만큼 기본 시퀀스의 값은 호핑될 수 있다.

· D-3-12 방안: 수학식 28 에서 Δ_ss의 값은 '0' 으로 고정해서 사용할 수 있다.

· D-3-13 방안: 수학식 26 에서 n _s값을 실제 슬롯 넘버가 아닌 상대적인 넘버로 대체할 수 있다. 예를 들어, 스케쥴링 할당에서 연속된 N _S개의 서브프레임을 이용하거나 또는 연속되지 않은 N _s개의 서브프레임을 이용하여 데이터를 전송할 것을 지정했다면, 이 때, N _s개의 서브프레임에는 2N _s개의 슬롯이 존재할 수 있다. 이러한 슬롯 2N _s개에 0 부터 (2N _s-1)까지 번호를 붙여서 이를 수학식 26의 n _s값 대신 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 DMRS 의 기본 시퀀스(base sequence)를 결정하기 위하여, i)D2D Tx UE ID 와 슬롯 인덱스(slot index)가 사용되어 그룹 호핑 또는 시퀀스 호핑이 될 수 있다. 또는, 본 발명에 따른 데이터 영역의 DMRS 의 기본 시퀀스를 위해, ii)D2D Tx UE ID 가 사용되고 슬롯 인덱스는 고정된 값을 사용하여 그룹 호핑 또는 시퀀스 호핑이 이루어 질 수 있으며, iii)혹은 D2D Tx UE ID 가 사용되어 그룹 호핑 또는 시퀀스 호핑이 이루어질 수 도 있다. 여기서, i)가 가장 일반적으로 생각할 수 있는 경우로써 기본 시퀀스가 슬롯마다 변경될 수 있다. ii) 및 iii)은 슬롯 인덱스의 영향을 받지 않고, 기본 시퀀스를 생성하나, ii)와 iii)은 서로 오프셋 값의 유무에 대한 차이가 있다.

또한, 본 발명에서는 수신 UE ID (즉, SA ID)를 구성하는 다수의 비트를 분할하여 D2D 통신을 위한 신호 전송을 위하여 이용할 수 있다. 즉, 수신 UE ID 를 구성하는 적어도 일부(즉, 일부 혹은 모든)의 비트에 기반하여 데이터의 스크램블링 시퀀스, DMRS 의 기본 시퀀스, 순환 시프트, OCC(Orthogonal Cover code)중 적어도 하나를 생성할 수 있다.

예를 들어, 수신 UE ID (즉, SA ID)를 여러 비트로 쪼개서 데이터의 스크램블링 시퀀스, DMRS 의 기본 시퀀스, CS, OCC 에 각각 부여할 수 있다. 구체적으로, LTE 상의 PUSCH 에서 사용한 데이터의 스크램블링 시퀀스와 기본 시퀀스를 생성하기 위하여

또는

대신, 수신 UE ID(즉, SA ID)로 교체해서 사용할 수 있다. 이 때, 수신 UE ID(즉, SA ID)의 일부의 비트만이

또는

를 결정하는데 사용될 수 도 있다. 예를 들어, 510 과 511 두 값 중에 한 값이

또는

를 위해 사용된다고 하면, 수신 UE ID(즉, SA ID)의 1 비트만을 사용해서 이를 결정할 수 도 있다.

나아가, 순환 시프트(Cyclic Shift)와 OCC 역시도 각각 사용가능한 개수가 제한되어 있으므로, 수신 UE ID(즉, SA ID)의 일부 비트를 순환 시프트를 결정하는데 사용하고, 나머지 비트를 OCC 를 결정하는데 사용할 수 도 있다.

설명의 편의를 위하여 상술한 예에 이를 추가적으로 적용시켜 설명하면, 데이터의 스크램블링 시퀀스와 기본 시퀀스를 위해 사용한 수신 UE ID (즉, SA ID)의 일부 비트를 제외한 나머지 비트 중 일부를 가지고 순환 시프트를 결정할 수 도 있다. 그리고 데이터의 스크램블링 시퀀스와 기본 시퀀스, 순환 시프트를 위해 사용한 수신 UE ID(즉, SA ID)의 일부 비트를 제외한 나머지 비트 중 일부를 가지고 OCC 를 결정할 수 도 있다. 예를 들어, 수신 UE ID(즉, SA ID)가

으로 이루어져 있고, b _i는 '0' 또는 '1' 의 값을 갖는다고 할 때, SA ID 의 a 부분의 일부 비트는 데이터의 스크램블링 시퀀스와 기본 시퀀스의

또는

의 값을 결정하는데 사용하고, b 부분의 일부 비트는 DMRS 의 OCC 를 결정하는데 사용하고, c 부분의 일부 비트는 DMRS 의 순환 시프트를 결정하는데 사용될 수 있다.

본 발명에서는 수신 UE ID (즉, SA ID)를 구성하는 다수의 비트를 분할하여 D2D 신호를 생성하는 방안에 대하여, 구체적으로 설명하면, 수신 UE ID(즉, SA ID)를 몇 개의 비트 부분으로 나누고, 이에 기반하여 각각의 비트에 대하여 기본 시퀀스, 순환 시프트, OCC 등에 대하여 지정할 수 있다.

예를 들어, 각 비트들은 기본 시퀀스, 순환 시프트, OCC 를 각각 지정할 수 있다. 따라서, 수신 UE UD 가

으로 이루어져 있고, b _i는 '0' 또는 '1' 의 값을 가진다고 가정한다. 그리고, a , b , c 의 위치는 서로 바뀔 수도 있다. 이 때, a 부분의 일부 비트는 데이터의 DMRS 의 기본 시퀀스의 수학식 25 에서 시퀀스-그룹 넘버 u 를 정의할 때 사용할 수 있다(예를 들어 u = (a part)mod 30). 그리고, 나머지 부분인 b 와 c 부분의 일부 또는 전체는 i)각각 CS 와 OCC 의 값을 지정하거나, ii) CS 와 OCC 의 조합을 지정할 수 있다.

본 발명에서는 수신 UE ID (즉, SA ID)를 구성하는 다수의 비트를 분할하여 D2D 신호를 생성하는 방안에 대하여, 실제 기본 시퀀스 계산이 modulo 30 연산인 만큼, 비트 단위의 a , b , c 를 적용하기 어려울 수 있다. 따라서, 데이터의 DMRS 의 기본 시퀀스, 순환 시프트, OCC 를 생성하는 경우 수정해서 사용할 수도 있다. 기본 시퀀스를 생성할 때는 수학식 25 을 u = (SA ID)mod 30 로 바꾸어서 사용할 수 있다. 그리고,

값이 CS 와 OCC 의 조합을 지정하게 된다.

즉, 본 방안에서는 설명의 편의를 위하여, 하나의 SA ID 를 구성하는 비트들을 분할하여, 데이터의 스크램블링 시퀀스, DMRS 의 기본 시퀀스, 순환 시프트, OCC(Orthogonal Cover code)에 모두 적용하는 방안을 중심으로 설명하였으나, 비트 단위의 연산이 용이하지 아니한 데이터의 스크램블링 시퀀스 혹은 DMRS 의 기본 시퀀스는 SA ID 를 구성하는 모든 비트에 기반하여 생성되고, 비트 단위의 연산이 용이한 순환 시프트, OCC 의 경우에는 SA ID 를 구성하는 일부 비트에 기반하여 생성될 수 도 있다.

본 발명을 위하여 D2D 송신 UE 는 DMRS 순환 시프트 값을 결정하고 이를 기반으로 데이터 영역의 스크램블링 시퀀스를 초기화(initialization)하거나 상호직교 코드(orthogonal code)를 선택할 수 있으며, D2D 수신 UE 는 DMRS 의 순환 시프트를 모니터링(예, blind decoding)등을 통하여 검출(detect)한 후, 해당 순환 시프트 값을 기반으로 데이터 스크램블링 시퀀스 그리고/혹은 상호직교 코드 인덱스를 추정할 수 도 있다.

본 발명은 D2D 자원 서브프레임단위로 데이터가 반복되는 구조를 중심으로 설명하였으나, 자원 요소(resource element)단위로 데이터가 반복되는 구조에도 적용될 수 있다. 반복되는 자원 요소(RE)의 수를 N 이라 가정하고, 전송되는 데이터를 d(i+j-1)라 한다(j∈{1,2,…,N}). 이 데이터는 스크램블(scramble)을 적용하고, 변조(modulation)을 한 뒤, 레이어 매핑(layer mapping)을 한 데이터 심볼이다. j 에 따라, 데이터 심볼은 수학식 31 를 이용하여 상호직교 코드(orthogonal code)를 적용하게 된다.

[수학식 31]

따라서,

이 적용된

를 송신 UE 를 통해 전송하게 된다. 수신 UE 는

사용된 상호직교 코드(orthogonal code)의 값 m'을 블라인드 검출(blind detection)을 통해 알아낼 수 있다.

나아가, 본 발명은 단일 안테나의 경우를 중심으로 설명하였으나, 멀티 안테나의 경우에서도 동일하게 적용될 수 있다.

나아가, 본 발명의 참조 신호나 데이터에 상호직교 코드(orthogonal code)를 적용하는 방법은 RRC 시그널링에 의해 사용 유무를 결정할 수도 있다. 예를 들어, slow fading channel 인 경우, 채널이 긴 서브프레임 구간동안 비슷할 것이므로, 본 발명을 사용하기에 더 적합할 것이고, fast fading channel 인 경우에는 큰 이득을 얻을 수 없음에 사용하지 않을 수도 있다.

도 11 은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 단말 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.

도 11 을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNodeB(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다.

상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 위한 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제 1 단말의 D2D(Device-to-Device) 신호 송신 방법에 있어서,
스케쥴링 할당 ID(Scehduling Assignement Identity)를 포함하는, D2D 통신을 위한 적어도 하나의 파라미터를 수신하는 단계; 및
상기 스케쥴링 할당 ID 를 이용하여 생성된 D2D 신호를 상향링크 서브프레임을 통하여 제 2 단말로 송신하는 단계를 포함하며,
상기 스케줄링 할당 ID 는,
상기 D2D 통신을 위하여 상기 제 2 단말과 연관된 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 D2D 신호는,
상기 스케쥴링 할당 ID, 코드워드 인덱스 및 셀 ID(Cell Identity)에 기반하여 생성된 스크램블링 시퀀스를 이용하여 스크램블링된 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 D2D 신호는,
상기 D2D 통신을 위하여 설정된 데이터 채널로 구성되는 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 코드워드 인덱스는 0 으로 설정되는 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 셀 ID 는 510 인 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 D2D 신호는,
DM-RS(Demodulation Reference Signal)을 포함하며,
상기 DM-RS 의 OCC(Orthogonal Cover Code)는 미리 설정되는 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 D2D 신호는,
DM-RS(Demodulation Reference Signal)을 포함하며,
상기 DM-RS 의 순환 시프트 (Cyclic Shift) 및 OCC(Orthogonal Cover Code)는, 상기 스케쥴링 할당 ID 에 기반하여 정의되는 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 OCC 는,
상기 스케쥴링 할당 ID 를 구성하는 다수의 비트들(bits) 가운데 특정 비트를 이용하여 정의되고,
상기 순환 시프트(Cyclic shift)는,
상기 다수의 비트들 가운데 상기 특정 비트를 제외한, 나머지 비트를 이용하여 정의되는 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 특정 비트는,
상기 다수의 비트들 중 최상위 비트인 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 특정 비트는,
상기 다수의 비트들 중 최소 인덱스를 가지는 비트인 것을 특징으로 하는,
신호 송신 방법.
무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 신호를 송신하는 제 1 단말에 있어서,
무선 주파수 유닛(Radio Frequency Unite); 및
프로세서(Processor)를 포함하며,
상기 프로세서는, 스케쥴링 할당 ID(Scehduling Assignement Identity)를 포함하는 D2D 통신을 위한 적어도 하나의 파라미터를 수신하고,
상기 스케쥴링 할당 ID 를 이용하여 생성된 D2D 신호를 상향링크 서브프레임을 통하여 제 2 단말로 송신하도록 구성되며,
상기 스케줄링 할당 ID 는,
상기 D2D 통신을 위하여 상기 제 2 단말과 연관된 것을 특징으로 하는,
제 1 단말.
제 11 항에 있어서,
상기 D2D 신호는,
상기 스케쥴링 할당 ID, 코드워드 인덱스 및 셀 ID(Cell Identity)에 기반하여 생성된 스크램블링 시퀀스를 이용하여 스크램블링된 것을 특징으로 하는,
제 1 단말.
제 11 항에 있어서,
상기 D2D 신호는,
DM-RS(Demodulation Reference Signal)을 포함하며,
상기 DM-RS 의 순환 시프트 (Cyclic Shift) 및 OCC(Orthogonal Cover Code)는, 상기 스케쥴링 할당 ID 에 기반하여 정의되는 것을 특징으로 하는,
제 1 단말.
제 13 항에 있어서,
상기 OCC 는,
상기 스케쥴링 할당 ID 를 구성하는 다수의 비트들(bits) 가운데 특정 비트를 이용하여 정의되고,
상기 순환 시프트(Cyclic shift)는,
상기 다수의 비트들 가운데 상기 특정 비트를 제외한, 나머지 비트를 이용하여 정의되는 것을 특징으로 하는,
제 1 단말.