KR20160134367A

KR20160134367A - 단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이 구성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20160134367A
Application number: KR1020150068317A
Authority: KR
Inventors: 윤성준
Original assignee: 주식회사 아이티엘
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-11-23
Also published as: WO2016186388A1; US20180287866A1

Abstract

본 명세서는 단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이 구성 방법 및 시스템을 제공한다. 이러한 본 명세서는 기지국의 네트워크 커버리지 내에서 단말간 직접 통신을 지원하는 하나 이상의 단말을 릴레이 단말(relay UE)로 선택하는 단계, 상기 릴레이 단말로 선택된 단말들에 고유번호를 할당하여 전송하는 단계, 상기 릴레이 단말은 상기 수신한 고유번호를 기반으로 PSSID를 결정하는 단계, 상기 릴레이 단말은 상기 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성하는 단계, 상기 릴레이 단말은 생성된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 네트워크 커버리지 밖에서 상기 기지국과 통신을 수행하기 위한 리모트 단말(remote UE)로 전송하는 단계 및 상기 리모트 단말은 상기 릴레이 단말들 중 자신과 통신할 단말을 선택하는 단계를 포함하는 릴레이 구성 방법을 제공한다.

Description

단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이 구성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING RELAY BETWEEN TERMINAL AND NETWORK IN DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이 구성 방법 및 장치에 관한 것이다.

단말간 직접 통신(Device to Device 통신, D2D 통신)은 기지국을 거치지 않고 인접한 두 단말 사이에 직접적인 데이터 송수신을 수행하는 통신 방식을 의미한다. 즉, 두 단말이 각각 데이터의 소스(source)와 목적(destination)이 되면서 통신을 수행하게 된다.

단말간 직접 통신은 IEEE 802.11과 같은 무선랜이나 Bluetooth 등의 비면허 대역을 이용하는 통신 방식을 이용하여 수행될 수도 있지만, 이러한 비면허 대역을 이용한 통신 방식은 계획되고 통제된 서비스의 제공이 어렵다. 특히, 간섭에 의해서 성능이 급격하게 감소될 수 있다.

따라서, 서비스 제공을 위한 효율적인 주파수 사용 및 간섭을 고려한 성능을 향상시키기 위한 단말간 직접 통신 방안이 필요한 실정이다.

본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 단말간 직접 통신을 위한 네트워크 커버리지 외부의 단말이 기지국과 통신하도록 하기 위한 릴레이 단말을 효율적으로 선택하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 단말간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 네트워크 커버리지 외부의 단말이 기지국과 통신하도록 하기 위한 릴레이 단말을 구성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이 구성 방법을 제공한다. 상기 방법은 기지국의 네트워크 커버리지 내에서 단말간 직접 통신을 지원하는 하나 이상의 단말을 릴레이 단말(relay UE)로 선택하는 단계, 상기 릴레이 단말로 선택된 단말들에 고유번호를 할당하여 전송하는 단계, 상기 릴레이 단말은 상기 수신한 고유번호를 기반으로 PSSID를 결정하는 단계, 상기 릴레이 단말은 상기 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성하는 단계, 상기 릴레이 단말은 생성된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 네트워크 커버리지 밖에서 상기 기지국과 통신을 수행하기 위한 리모트 단말(remote UE)로 전송하는 단계 및 상기 리모트 단말은 상기 릴레이 단말들 중 자신과 통신할 단말을 선택하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이를 구성하는 네트워크 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 기지국의 네트워크 커버리지 내에서 단말간 직접 통신을 지원하는 하나 이상의 단말을 릴레이 단말(relay UE)로 선택하고, 상기 릴레이 단말로 선택된 단말들에 고유번호를 할당하여 전송하는 기지국, 상기 고유번호를 기반으로 PSSID를 결정하고, 상기 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성하며, 생성된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 네트워크 커버리지 밖에서 상기 기지국과 통신을 수행하기 위한 리모트 단말(remote UE)로 전송하는 상기 릴레이 단말(relay UE) 및 상기 릴레이 단말로부터 수신된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 기반으로 자신과 통신을 수행할 릴레이 단말을 선택하는 상기 리모트 단말(remote UE)을 포함하여 구현될 수 있다.

본 발명에 따르면, 단말간 직접 통신에서 네트워크 커버리지 외부의 단말을 기지국에 연결하기 위한 릴레이 단말을 효율적으로 선택 및 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 단말간 직접 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명이 적용되는 무선 프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 셀룰러 망 기반 단말간 직접 통신에서 릴레이 UE를 통한 네트워크 커버리지의 확장 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에서 정의되는 무선 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 셀룰러 망 기반 단말간 직접 통신에서 릴레이 단말을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리모트 UE와 통신할 릴레이 UE(relay UE)의 선택방법의 흐름을 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리모트 UE와 통신할 릴레이 UE(relay UE)의 선택방법의 흐름을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 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.

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

또한, 본 명세서는, 네트워크 망 내 통신이 지원되는 단말간 직접 통신을 효율적으로 운용하는 시스템을 제공하며, 상기 시스템 환경에서 운용되거나 제공되는 단말간 직접 통신은 통신 가능 거리를 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역 또는 주파수 영역에 대해 통신 서비스를 제공하며, 사이트(site)라고 불릴 수 있다. 사이트(site)는 섹터라 부를 수 있는 다수의 영역들(15a, 15b, 15c)로 나누어질 수 있으며, 상기 섹터는 각기 서로 다른 셀 아이디를 가질 수가 있다.

단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB (evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(Femto eNodeB), 가내 기지국(Home eNodeB: HeNodeB), 릴레이(relay), 원격 무선 헤드(Remote Radio Head: RRH)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀(15a, 15b, 15c)은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다. 무선통신 시스템(10)에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 이들 변조 기법들은 통신 시스템의 다중 사용자들로부터 수신된 신호들을 복조하여 통신 시스템의 용량을 증가시킨다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

단말과 기지국 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다.

물리계층에서 사용되는 몇몇 물리채널들이 있다. 물리하향링크 제어채널(physical downlink control channel: 이하 PDCCH)은 하향링크 공용채널(Downlink Shared Channel: DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크 공용채널(Uplink Shared Channel: UL-SCH)의 자원 할당 정보, 물리하향링크 공용채널(physical downlink shared channel: PDSCH)상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 전력 제어(transmission power control: TPC) 명령(command)의 집합 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다.

PDCCH에 매핑되는 물리계층의 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information; 이하 DCI)라고 한다. 즉, DCI는 PDCCH을 통해 전송된다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 자원할당필드, 상향링크 전송전력제어 명령 필드, 페이징을 위한 제어필드, 랜덤 액세스 응답(RA response)을 지시(indicate)하기 위한 제어필드 등을 포함할 수 있다.

도 2는 셀룰러 망 기반 단말간 직접 통신(Device to Device 통신, D2D 통신)의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1 기지국(210), 제2 기지국(220) 및 제1 클러스터(230)를 포함하는 셀룰러 통신망이 구성되어 있다.

이 때, 제1 기지국(210)이 생성한 셀에 속한 제1 단말 내지 제2 단말(211, 212)은 제1 기지국을 통한 통상적인 접속 링크(셀룰러 링크)를 통하여 통신을 수행하게 된다. 한편, 제1 기지국(210)에 속한 제1 단말(211)은 제2 기지국(220)에 속한 제4 단말(221)과 D2D 통신을 수행할 수 있다. D2D 링크는 동일 셀을 서빙 셀로 갖는 디바이스들 간에도 가능하며, 서로 다른 셀을 서빙 셀로 갖는 디바이스들 간에도 이루어질 수 있다.

또한, 제1 클러스터(230)내에 존재하는 단말들(232, 233)은 클러스트 헤더(231)와 동기를 맞추어 통신을 수행하게 된다. 또한, 제1 기지국(210)에 속한 제3 단말(213)은 상기 제1 클러스터(230)내의 제2 단말(232)와 D2D 통신을 수행할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명이 적용되는 무선 프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함한다. 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 시간(길이)을 전송 시간 구역(Transmission Time Interval: TTI)라 한다. 예컨대, 한 서브프레임(1 subframe)의 길이는 1ms 이고, 한 슬롯(1 slot)의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

한 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼(symbol)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 하향링크(Downlink, DL)에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하는 무선 시스템의 경우에 상기 심볼은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼일 수 있으며, 상향링크(Uplink, UL)에서 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용하는 무선 시스템의 경우에 상기 심볼은 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼일 수 있다. 한편, 시간 영역의 심볼 구간(symbol period)에 대한 표현이 다중 접속 방식이나 명칭에 의해 제한되는 것은 아니다.

하나의 슬롯에 포함되는 심볼의 개수는 CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 일반(normal) CP인 경우에 1 슬롯은 7개의 심볼을 포함하고, 확장(extended) CP인 경우에 1 슬롯은 6개의 심볼을 포함할 수 있다.

자원 요소(resource element: RE)는 데이터 채널의 변조 심볼 또는 제어 채널의 변조 심볼 등이 매핑되는 가장 작은 시간-주파수 단위를 나타낸다. 자원 블록(Resource Block, RB)은 자원 할당 단위로서, 주파수 축으로 180kHz, 시간 축으로 1 슬롯(slot)에 해당하는 시간-주파수 자원을 포함한다. 한편, 자원 블록 쌍(resource block pair: PBR)은 시간 축에서 연속된 2개의 슬롯을 포함하는 자원 단위를 의미한다.

무선 통신 시스템에서는 데이터의 송/수신, 시스템 동기 획득, 채널 정보 피드백 등을 위하여 상향링크 채널 또는 하향링크의 채널을 추정할 필요가 있다. 급격한 채널환경의 변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡(distortion)을 보상하여 전송 신호를 복원하는 과정을 채널추정(channel estimation)이라고 한다. 또한 단말이 속한 셀 혹은 다른 셀에 대한 채널 상태(channel state) 역시 측정할 필요가 있다. 일반적으로 채널 추정 또는 채널 상태 측정을 위해서 단말과 송수신 포인트 상호 간에 알고 있는 참조 신호(RS: Reference Signal)를 이용하게 된다.

참조 신호는 일반적으로 참조 신호의 시퀀스로부터 신호를 생성하여 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 상관(correlation) 특성이 우수한 여러 가지 시퀀스 들 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 예를 들어, ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스 등의 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스나 m-시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등의 의사잡음(pseudo-noise: PN) 시퀀스 등이 참조 신호의 시퀀스로 사용될 수가 있으며, 이외에도 시스템 상황에 따라 상관 특성이 우수한 여러 가지 다른 시퀀스들이 사용될 수도 있다. 또한 상기 참조 신호 시퀀스는 시퀀스의 길이(length)를 조절하기 위해 순환 확장(cyclic extension) 또는 절단(truncation)되어 사용될 수도 있으며, BPSK(Binary Phase Shift Keying)나 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등 다양한 형태로 변조(modulation)되어 자원요소에 매핑될 수도 있다.

이하, 상향링크 참조 신호에 대해서 설명한다.

상향링크 참조 신호는 복조 참조 신호(DM-RS; demodulation reference signal)와 사운딩 참조 신호(SRS; sounding reference signal)로 구분될 수 있다. DM-RS는 수신된 신호의 복조를 위한 채널 추정에 사용되는 참조 신호이다. DM-RS는 PUSCH 또는 PUCCH의 전송과 결합될 수 있다. SRS는 상향링크 스케줄링을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 참조 신호이다. 기지국은 수신된 사운딩 참조 신호를 통해 상향링크 채널을 추정하고, 추정된 상향링크 채널을 상향링크 스케줄링에 이용한다. SRS는 PUSCH 또는 PUCCH의 전송과 결합되지 않는다. DM-RS와 SRS를 위하여 동일한 종류의 기본 시퀀스가 사용될 수 있다. 한편, 상향링크 다중 안테나 전송에서 DM-RS에 적용된 프리코딩은 PUSCH에 적용된 프리코딩과 같을 수 있다. 순환 쉬프트 분리(cyclic shift separation)는 DM-RS를 다중화하는 기본 기법(primary scheme)이다. SRS는 프리코딩되지 않을 수 있으며, 또한 안테나 특정된 참조 신호일 수 있다.

레이어 λ∈{0, 1, ..., υ-1}에 따른 PUSCH DM-RS 시퀀스 r^(λ) _PUSCH(·)는 수학식 1에 의해서 정의될 수 있다.

수학식 1에서 m=0, 1이며, n=0, 1, ..., M_sc ^RS-1이다. 또한, M_sc ^RS=M_sc ^PUSCH이다. 여기서 M_sc ^RS는 상향링크 참조 신호를 위한 서브캐리어의 개수며, M_SC ^PUSCH는 PUSCH를 위한 서브캐리어의 개수이다. 직교 시퀀스(orthogonal sequence) w ^(λ) (m)는 후술하는 표 2에 따라 결정될 수 있다.

상기 PUSCH DM-RS 시퀀스 r^(λ) _PUSCH(·)는 시퀀스-그룹 넘버(sequence-group number) u에 의해서 그룹 호핑(group hopping)이 될 수 있으며, 베이스 시퀀스 넘버 v에 의해서 시퀀스 호핑(sequence hopping)이 될 수 있다.

슬롯 n_S에서 순환 쉬프트(CS, Cyclic Shift) α^λ=2πn_cs _,λ/12로 주어지며, n_cs는 수학식 2에 의해 정의될 수 있다.

수학식 2에서 n⁽¹⁾ _DMRS는 상위 계층에 의해 제공되는 cyclicShift 파라메터에 따라 결정될 수 있다. 표 1은 cyclicShift 파라메터에 따라 결정되는 n⁽¹⁾ _DMRS의 예시를 나타낸다.

cyclicShift	n⁽¹⁾ _DMRS
0	0
1	2
2	3
3	4
4	6
5	8
6	9
7	10

다시 수학식 2에서 n⁽²⁾ _DMRS,λ는 대응되는 PUSCH 전송에 따른 전송 블록을 위한 상향링크 관련 DCI 포맷 내의 DMRS 순환 쉬프트 필드(cyclic shift field)에 의해서 결정될 수 있다. 표 2는 상기 DMRS 순환 쉬프트 필드에 따라 결정되는 n⁽²⁾ _DMRS,λ의 예시이다.

n _PN (n _s )은 수학식 3에 의해서 정의될 수 있다.

c(i)는 이진 의사 랜덤 시퀀스로 각각의 i에 대하여 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 또한, c(i)는 셀 별로(cell-specific) 적용될 수 있다. 의사 랜덤 시퀀스 c(i)는 각 무선 프레임의 시작점에서 c_init로 초기화될 수 있다. c_init는 N_ID ^csh ^_ ^DMRS가 상위계층(higher layer)으로부터 또는 랜덤 액세스 응답 승인(Random Access Response Grant) 또는 랜덤 액세스 절차에 기반한 전송 블록(transport block)의 재전송에 대응하는 PUSCH 전송으로부터 설정되지 않으면

의 값을 갖고, 이외의 경우에는

의 값을 갖는다.

참조 신호의 벡터(vector)는 수학식 4에 의해서 프리코딩될 수 있다.

수학식 4에서, P는 PUSCH 전송을 위하여 사용되는 안테나 포트의 개수이다. W는 프리코딩 행렬이다. 단일 안테나 포트를 사용하는 PUSCH 전송에 대하여 P=1, W=1, υ=1이다. 또한, 공간 다중화(spatial multiplexing)에 대하여 P=2 또는 4이다.

PUSCH 전송에 사용되는 각 안테나 포트에 대하여, DM-RS 시퀀스

는 진폭 스케일링 인자(amplitude scaling factor) β_PUSCH와 곱해지고, 자원 블록에

부터 순서대로 매핑된다. 매핑 시에 사용되는 물리 자원 블록의 집합은 대응되는 PUSCH 전송에 사용되는 물리 자원 블록의 집합과 동일하다. 서브프레임 내에서 상기 DM-RS 시퀀스는 먼저 주파수 영역에서 증가하는 방향으로, 그리고 슬롯 번호가 증가하는 방향으로 자원 요소에 매핑될 수 있다. DM-RS 시퀀스는 CP인 경우 4번째 SC-FDMA 심벌(SC-FDMA 심벌 인덱스 3), 확장 CP인 경우 3번째 SC-FDMA 심벌(SC-FDMA 심벌 인덱스 2)에 매핑될 수 있다.

최근에는 공공 안전(public safety) 등의 목적으로 네트워크 커버리지 외에 있는 디바이스 간에 D2D 통신을 수행하는 방안이 연구되고 있다. 예를 들어, 제5 단말(231)은 도 2와 같이 D2D 동기신호(D2D synchronization signal, 이하 D2DSS)를 전송할 수 있다.

이렇게 D2D 통신을 적용하는 목적 및 커버리지를 정리하면 다음의 표 3과 같다.

	네트워크 커버리지 내 영역	네트워크 커버리지 외 영역
탐지(Discovery)	비공공 안전 및 공공 안전 목적(Non public safety & public safety requirements)	공공 안전 전용(Public safety only)
직접 통신(Direct Communication)	적어도 공공 안전 목적(At least public safety requirements)	공공 안전 전용(Public safety only)

D2D 단말은 네트워 커버리지 내 또는 커버리지 외에서 자신과 통신이 가능한 다른 D2D 단말이 있는지 찾아낼 수 있다. 이러한 동작을 D2D 발견(D2D discovery)이라고도 한다. D2D 발견을 위해, D2D 단말은 발견 신호(discovery signal)을 다른 D2D 단말로 전송하고, 다른 단말은 발견 신호를 사용하여 D2D 단말을 찾아낼 수 있다.

D2D 동기화 소스(Synchronization Source)는 적어도 D2D 동기화 신호(Synchronization Signal)을 전송하는 노드(node)를 의미한다. D2D 동기화 소스(Synchronization Source)는 최소한 하나의 D2DSS(D2D Synchronization Signal)를 전송한다. 전송된 D2DSS는 단말(User Equipment, 이하 UE)에 의한 시간-주파수 동기를 획득하기 위해 사용될 수 있다. D2D 동기화 소스가 기지국(이하 eNodeB)라면 D2D 동기화 소스에 의해 전송된 D2DSS는 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)와 동일한 동기화 신호(SS, Synchronization Signal)를 포함할 수 있다.

PSS에 사용되는 시퀀스

은 수학식 5에 따른 주파수 도메인 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence)로부터 생성된다.

수학식 5에서 u는 표 4에 의해 정의되는 루트 인덱스(root index)이다.

시퀀스

는 수학식 6에 따라서 자원 요소(resource element)에 매핑된다.

여기서, ak,l은 자원요소로서, k는 부반송파 번호이고, l은 OFDM 심볼의 번호이다.

상기 PSS에 사용되는 시퀀스의 자원 요소(RE) 맵핑은 프레임 구조에 의해 결정된다.

FDD(Frequency Division Duplex)를 위한 프레임 구조 타입 1의 경우, PSS는 하나의 무선 프레임(radio frame) 내에서 슬롯(slot) 0 및 슬롯 10 내의 마지막 OFDM 심볼에 매핑된다.

한편, TDD(Time Division Duplex)를 위한 프레임 구조 타입 2의 경우, PSS는 하나의 무선 프레임 내에서 서브프레임(subframe) 1 및 서브프레임 6 내의 3번째 OFDM 심볼에 매핑된다.

여기서 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(서브프레임 0부터 서브프레임 9까지)을 포함하며, 하나의 서브프레임이 2개의 슬롯으로 구성된다면 이는 20개의 슬롯(슬롯 0부터 슬롯 19까지)에 해당한다. 또한, 하나의 슬롯은 복수 개의 OFDM 심볼을 포함한다.

OFDM 심볼 내의 자원 요소 (k, l) 중 수학식 7에 해당하는 자원 요소는 PSS의 전송을 위해 사용되지 않고 남겨진다(reserved).

SSS에 사용되는 시퀀스

은 길이 31의 이진 시퀀스 2개를 인터리브(interleave)하여 생성한다.

상기 SSS를 정의하는 길이 31의 이진 시퀀스 두 개의 조합은 수학식 8에 따라 서브프레임 0 및 서브프레임 5 사이에서 다른 값을 갖는다.

수학식 8에서 n은 0≤n≤30 을 만족하는 값을 갖는다. m₀ 및 m₁의 값은 수학식 9에 따른 물리계층 셀 ID 그룹(physical cell identity group) N⁽¹⁾ _ID으로부터 얻을 수 있다.

수학식 9의 결과값은 표 5 및 표 6과 같이 표현될 수 있다.

두 개의 시퀀스

및

는 수학식 10에 따라, m-시퀀스

의 서로 다른 두 개의 순환 지연(cyclic shift)으로써 정의된다.

수학식 10은

및

를 만족하고, 상기 x(i)는 수학식 11에 의해 정의된다.

수학식 11에서 x(i)의 초기 값은 x(0)=0, x(1)=0, x(2)=0, x(3)=0, x(4)=1으로 설정된다.

두 개의 스크램블링 시퀀스인

및

는 PSS에 의해 정해지고, 수학식 12에 따른 m-시퀀스

의 서로 다른 두 개의 순환 지연에 의해 정의된다.

수학식 12에서

는 물리 계층 셀 ID 그룹

내의 물리계층 ID이고, 수학식 12는

,

를 만족하고, 상기 x(i)는 수학식 13에 의해 정의된다.

수학식 13에서 x(i)의 초기 값은 x(0)=0, x(1)=0, x(2)=0, x(3)=0, x(4)=1으로 설정된다.

스크램블링 시퀀스

및

는 수학식 14에 따른 m-시퀀스

의 순환 지연에 의해 정의된다.

수학식 14에서 m₀ 및 m₁의 값은 상기 표 5 또는 표6에 의해 얻을 수 있으며,

,

를 만족하고, 상기 x(i)는 수학식 15에 의해 정의된다.

수학식 15에서 x(i)의 초기 조건은 x(0)=0, x(1)=0, x(2)=0, x(3)=0, x(4)=1으로 설정된다.

상기 SSS에 사용되는 시퀀스의 자원 요소(RE) 맵핑은 프레임 구조에 의해 결정된다.

상기 시퀀스

는 수학식 16에 따른 자원 요소에 맵핑될 것이다.

수학식 16에서 a_k,l은 자원요소로서, k는 부반송파 번호이고, l은 OFDM 심볼의 번호이다.

OFDM 심볼 내의 자원 요소 (k, l) 중 수학식 17에 해당하는 자원 요소는 SSS의 전송을 위해 사용되지 않고 남겨진다(reserved).

D2D는 단말간 근접 서비스를 제공하기 위한 것이므로 이에 착안하여 ProSe(Proximity based Services)라고 불릴 수 있다. 또한, 송신 D2D 단말(Tx D2D UE)로부터 수신 D2D 단말(Rx D2D UE)로의 D2D 통신은 기존 상향링크(uplink) 또는 하향링크(downlink)와 구별하여 사이드링크(sidelink)로 불릴 수 있다.

한편, 송신 D2D 단말로부터 수신 D2D 단말로 전송되는 D2D 동기화 신호(Synchronization Signal)인 D2DSS(D2D Synchronization Signal)는 사이드링크(sidelink)에서의 동기화 신호(Synchronization Signal)라는 의미로써 SLSS(Sidelink Synchronization Signal)로 불릴 수 있다. SLSS는 물리계층 사이드링크 동기화 ID, 즉, PSSID(Physical-layer Sidelink Synchronization Identity)를 기반으로 생성된다. PSSID는 N^SL _ID로 표기될 수 있으며, N^SL _ID∈{0,1,...,335}이며, 두 개의 셋(set)으로 나뉠 수 있다. 하나는 id_net으로 {0,1,...,167}의 범위를 가지며, 다른 하나는 id_oon으로 {168,169,...,335}의 범위를 갖는다. 상기 id_net은 D2DSSue_net에 속하는 D2DSS 시퀀스들이 시퀀스 생성시 가질 수 있는 PSSID이며, id_oon은 D2DSSue_oon에 속하는 D2DSS 시퀀스들이 시퀀스 생성시 가질 수 있는 PSSID이다. 상기 D2DSSue_net은 전송 타이밍 참조(transmission timing reference)가 eNodeB인 UE로부터 전송되는 D2DSS 시퀀스의 집합을 의미하고, 상기 D2DSSue_oon은 전송 타이밍 참조(transmission timing reference)가 eNodeB가 아닌 UE로부터 전송되는 D2DSS 시퀀스의 집합을 의미한다.

사이드링크(sidelink)에서 물리 사이드링크 공유 채널은 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel), 물리 사이드링크 방송 채널은 PSBCH(Physical Sidelink Shared Channel), 물리 사이드링크 제어 채널은 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel), 물리 사이드링크 발견 채널은 PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel)로 표현된다. 사이드링크에서 DM-RS(Demodulation Reference Signal)은 PSSCH, PSBCH, PSCCH 및 PSDCH 전송과 연계되어 전송될 수 있으며, 몇 가지 특징을 제외하고는 앞서 언급한 상향링크에서의 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 연계되는 DM-RS와 그 구성이 유사하다. 예를 들어, PSBCH와 연계되어 전송되는 DM-RS의 경우, 아래 표 7에서 언급하는 것과 같이 DM-RS의 생성 시 이용되는 일부 파라미터들에 대한 정의가 달라지는 것을 제외하고는 앞서 언급한 상향링크에서의 PUSCH와 연계되는 DM-RS와 그 구성이 유사하다.

상향링크에서의 PUSCH와 연계되는 DM-RS의 경우, 수학식 18과 같이 시퀀스-그룹 넘버(sequence-group number) u에 의해서 그룹 호핑(group hopping)이 정의된다.

수학식 18에서 f_gh(n_s)의 경우, 상향링크에서의 PUSCH와 연계되는 DM-RS에서는 그룹 호핑이 (group hopping) 비활성화 될 경우에만 그 값이 0이다. 한편, 사이드링크에서의 PSBCH와 연계되는 DM-RS에서는 표 7에서 보는 것과 같이 항상 비활성화가 되므로, 그 값이 항상 0이 된다.

수학식 18에서 fss의 경우, 상향링크에서의 PUSCH와 연계되는 DM-RS에서는 상향링크 참조신호 ID n^RS _ID와 상위단에 의해 구성되는 △_ss에 의해 그 값이 정해진다. 이와 달리, PSBCH와 연계되는 DM-RS의 경우 표 7에서 보는 것과 PSSID N^SL _ID에 의해서 그 값이 정해진다.

상향링크에서의 PUSCH와 연계되는 DM-RS의 경우, 베이스 시퀀스 넘버 v에 의해서 시퀀스 호핑(sequence hopping)이 정의된다.

상향링크에서의 PUSCH와 연계되는 DM-RS에서는 그룹 호핑(group hopping)이 활성화 되거나 또는 시퀀스 호핑(sequence hopping)이 비활성화 될 경우에만 그 값이 0이다. 한편, 사이드링크에서의 PSBCH와 연계되는 DM-RS에서는 표 7에서 보는 것과 같이 항상 비활성화가 되므로, 그 값이 항상 0이 된다.

또한, 표 7에서 보는 것과 같이 사이드링크에서의 PSBCH와 연계되는 DM-RS에서는 사이클릭 시프트(Cyclic Shift)와 직교 시퀀스(Orthogonal Sequence)는 상향링크에서의 PUSCH와 연계되는 DM-RS와는 달리 PSSID N^SL _ID에 의해서 그 값이 정해진다.

또한, 표 7에서 보는 것과 같이 사이드링크에서의 PSBCH와 연계되는 DM-RS에서는 참조신호 길이(Reference signal length)는 PSBCH를 위한 서브캐리어의 개수 M_sc ^PSBCH와 같으며, 계층의 수(Number of layer)와 안테나 포트의 수(Number of antenna ports)는 각각 1개이다.

한편, PSBCH는 14비트의 DFN(D2D System Frame Number), 3비트의 TTD UL-DL 설정, 1비트의 인커버리지 지시자(in-coverage indicator), 3비트의 사이드링크 시스템 대역(sidelink system bandwidth), SIB로 시그널(signaled)되거나 또는 미리 설정된(preconfigured) 잔여 필드(reserved field)를 포함한다. 상기 DFN은 10비트의 카운터(counter)와 4비트의 오프셋(offset)으로 구성된다. 상기 TDD UL-DL 설정(configuration)은 FDD에서는 000으로 설정되는 값이며, PSBCH를 디코딩(decoding)하는 데에만 사용되고, 단말에 대한 다른 어떠한 성질도 내포되지 않는다. 단말은 상기 TDD UL-DL 설정(configuration)을 통하여 캐리어(carrier)의 이중 모드(duplex mode)에서의 우선순위를 예측할 수 있다. 또한, 상기 잔여 필드는 시그널(signaled)되거나, 미리 설정된(preconfigured) 값으로 19비트로 이뤄질 수 있으나 이에 한정된 것은 아니다.

상기 PSBCH는 SLSS(SideLink Synchronization Signal)가 전송되는 서브프레임(subframe)과 동일한 서브프레임에서 전송될 수 있으며, SLSS의 주기는 40ms일 수 있다. 이 때, 상기 SLSS 및 PSBCH가 전송되는 서브프레임에서 2개의 심볼(symbol)은 주 SLSS(primary SLSS)이고, 2개의 심볼은 부 SLSS(secondary SLSS)이다. 또한, 2개의 심볼은 PSBCH와 연계되는 DM-RS를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 그 밖의 나머지 심볼들은 PSBCH를 전송하는 데에 사용될 수 있다.

주 SLSS(primary SLSS)는 PSS가 PSS의 전송을 위한 특정 서브프레임 내의 하나의 심볼을 사용하여 전송되는데 반해 SLSS가 전송되는 서브프레임 내의 인접한 두 개의 심볼에서 전송된다는 점과, 루트 인덱스 u로 25, 29 또는 34가 아닌 PSSID가 id_net에 속할 경우 26을 PSSID과 id_oon에 속할 경우 37을 쓴다는 점을 제외하고는 PSS와 그 기본 구조가 동일하다.

또한, 부 SLSS(secondary SLSS)는 SSS가 SSS의 전송을 위한 특정 서브프레임 내의 하나의 심볼을 사용하여 전송되는데 반해 SLSS가 전송되는 서브프레임 내의 인접한 두 개의 심볼에서 전송된다는 점과, 시퀀스 생성 시 PCID(Physical Cell Identity)를 기반으로 하는 것이 아닌 PSSID를 기반으로 한다는 점을 제외하고는 SSS와 그 기본 구조가 동일하다.

도 5는 셀룰러 망 기반 단말간 직접 통신에서 릴레이 UE를 통한 네트워크 커버리지의 확장 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 제1 단말(510)과 제2 단말(520) 간의 통신은 네트워크 커버리지 내에서의 D2D 통신일 수 있다. 제3 단말(530)과 제4 단말(540) 사이의 통신은 네트워크 커버리지 밖에서의 D2D 통신일 수 있다. 제1 단말(510)과 제3 단말(530) 사이의 통신 및 제1 단말(510)과 제4 단말(540) 사이의 통신은 네트워크 커버리지 내에 위치한 단말과 네트워크 커버리지 밖에 위치한 단말 간의 D2D 통신일 수 있다.

기지국(500)은 무선 통신 시스템에서의 D2D 통신을 위해서 커버리지 내에 존재하는 단말들(510, 520)이 사이드링크를 통해 데이터를 전송하는데 필요한 자원을 스케줄링(scheduling)할 수 있다. 이 경우, 커버리지 내에 존재하는 단말들(510, 520)은 각각 단말 내 버퍼에 사이드링크로 전송될 데이터(D2D 데이터)의 양이 얼마나 존재하는지를 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report)를 통해 기지국(500)에 알릴 수 있다. 사이트링크에 대한 BSR은 WAN(Wide Area Network)에 대한 BSR과 구별하기 위하여, SL BSR(Sidelink BSR) 또는 ProSe(Proximity Service) BSR이라 불릴 수 있다.

D2D 통신을 수행하는 하나의 실시예로서 기지국(500)은 기지국(500)의 커버리지 내에 위치한 제1 단말(510)로 D2D 자원 할당 정보를 전송할 수 있다. D2D 자원 할당 정보는 제1 단말(510)과 다른 단말(520, 530, 540) 사이의 D2D 통신을 위해 사용할 수 있는 송신 자원 및/또는 수신 자원에 대한 할당 정보를 포함할 수 있다. 기지국으로부터 D2D 자원 할당 정보를 수신한 제1 단말(510)은 제1 단말(510)이 송신하는 D2D 데이터를 수신할 수 있도록 상기 D2D 데이터가 전송될 D2D 자원 할당 정보를 다른 단말(520, 530, 540)로 전송할 수 있다.

제1 단말(510)과 제2 단말(520), 제3 단말(530) 및/또는 제4 단말(540)은 D2D 자원 할당 정보를 기반으로 D2D 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로 제2 단말(520), 제3 단말(530) 및/또는 제4 단말(540)은 제1 단말(510)의 D2D 통신 자원에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제2 단말(520), 제3 단말(530) 및/또는 제4 단말(540)은 제1 단말(510)의 D2D 통신 자원에 대한 정보에 의해 지시되는 자원을 통해 제1 단말(510)로부터 전송되는 D2D 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 제1 단말(510)은 기지국(500)으로부터 제2 단말(520) 제3 단말(530) 및/또는 제4 단말(540)과의 D2D 통신을 위한 자원을 할당받기 위하여 제1 단말(510) 내 버퍼에 D2D 데이터의 양이 얼만큼 존재하는지에 대한 정보를 SL BSR을 통해 기지국(500)으로 전송할 수 있다.

한편 제1 단말(510) 및 제2 단말(520)은 네트워크 커버리지 내에 위치하기 때문에 기지국(500)과의 통신이 가능하다. 즉, 제1 단말(510) 및 제2 단말(520)은 기지국(500)을 통해 WAN에 대한 UL 데이터 송신 및 DL 데이터 수신을 수행할 수 있다. 하지만 네트워크 커버리지 밖의 제3 단말(530) 및 제4 단말(540)은 기지국(500)과 직접 무선 통신을 수행할 수 없다. 단말은 물리적으로 신호가 도달할 수 없는 지역에 위치한 다른 단말, 기지국, 서버 등과의 통신이 불가능하기 때문이다. 그러나, 네트워크 커버리지 밖의 제4 단말(540)이 공공안전 서비스 또는 상용 서비스 등의 이유로 네트워크로의 접속이 필요하며, D2D 통신을 통해 네트워크 서비스 범위 내에 존재하는 제1 단말(510)과 D2D 통신이 가능한 경우, 제1 단말(520)이 중계(relay) 역할을 수행할 수 있다면 네트워크 커버리지 밖의 제4 단말(540)은 간접 경로를 통해 기지국(500)과 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 제1 단말(520)이 릴레이 단말의 역할을 수행하여 기지국(500)이 제4 단말(240)로 전송하고자 하는 WAN 데이터를 하향링크를 통해 수신하고 이를 D2D 통신을 통해 제4 단말(540)로 전송하며, 제4 단말(540)이 기지국(500)으로 전송하고자 하는 데이터를 D2D 통신을 통해 수신하여 상향링크를 통해 기지국(500)으로 전송하는 경우, 제3 단말(530)은 기지국(500)과의 통신이 가능하다. 이하, 네트워크 커버리지 내에 위치하여 다른 단말과 기지국과의 통신을 중계하는 단말을 릴레이 단말이라 하고, 네트워크 커버리지 밖에 위치하여 릴레이 단말을 통해 기지국과 통신하는 단말을 리모트(remote) 단말이라 한다.

일반적으로 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행하기 위해서는 즉, 리모트 단말에게 전달할 또는 전달을 요청받은 데이터를 기지국으로 송수신하기 위하여 기지국의 커버리지 내에서 기지국과 RRC 연결 상태(Radio Resource Control connected state)로 설정되어 있을 필요가 있다. 그러나, 릴레이 단말은 RRC 휴지(Idle) 모드로 동작하다가 리모트 단말로부터 기지국으로 전달을 요청받은 데이터를 수신하는 경우, 이를 기지국으로 전달하기 위해 RRC 연결 설정 절차를 시작하여 RRC 연결 모드로 변경된 후 상기 데이터를 기지국으로 전달하고 전달이 종료된 후 기지국에 의해 RRC 휴지 모드로 변경될 수 있다. 또는, 릴레이 단말은 RRC 휴지(Idle) 모드로 동작하다가 적어도 하나 이상의 리모트 단말과 어플리케이션 계층(RRC계층보다 상위계층으로 무선계층에서의 연결설정은 아님)에서 연결설정이 완료된 경우, 잠재적인 릴레이 데이터를 기지국 또는 리모트 단말에게 전달하기 위해 RRC 연결 설정 절차를 시작하여 RRC 연결 모드로 변경된다. 만일, 어플리케이션 계층에서 연결 설정되어 있는 리모트 단말이 존재하지 않는 경우, 기지국에 의해 RRC 휴지 모드로 변경될 수 있다. 따라서 릴레이 단말은 실제 릴레이 동작을 위해 RRC 연결 모드가 필요하지만 RRC 연결 상태와는 무관하게 릴레이 단말 구성 상태를 유지할 수 있다.

도 6은 본 발명에서 정의되는 무선 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.

도 6에서 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 리모트 단말(610)과 네트워크 커버리지 내에 위치하는 릴레이 단말(620) 사이의 PC5 인터페이스는 사이드링크에서 이루어지는 무선 프로토콜 인터페이스로 정의될 수 있다. Uu 인터페이스는 릴레이 단말(620)과 기지국(630) 사이의 무선링크에서 정의되는 프로토콜 인터페이스를 의미한다. 기지국(630)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)와 연결된다. EPC는 SGi 인터페이스를 통해 공공 안전을 위한 AS(Application Server, 640)에 연결될 수 있다.

이하, 기지국의 커버리지 외부에 있는 리모트 단말(Remote UE)이 기지국과 통신을 할 수 있도록 중계하는 릴레이 단말(relay UE)을 선택하는 방법에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 셀룰러 망 기반 단말간 직접 통신에서 릴레이 단말을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 기지국(eNodeB, 710)은 기지국 내에 속한 D2D 가능한 단말들 중에서 하나 이상의 단말(720, 730)을 릴레이 단말(relay UE)(들)을 선택할 수 있다. 기지국(710)이 상기 릴레이 단말(들)을 선택하는 방법은 기지국과 D2D 단말 사이의 링크(link)에 관한 측량들(metrics)에 의해서 결정될 수 있다. 상기 측량들은 예를 들어, RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 RSRQ(Reference Signal Received Quality)일 수 있다.

예를 들어, 기지국은 기지국의 네트워크 커버리지 내의 D2D를 수행할 수 있는 단말들에 PSS 또는 SSS와 같은 동기화 신호를 전송하거나 CRS, DM-RS 또는 CSI-RS와 같은 참조 신호를 전송한다. 이를 수신한 D2D 단말은 기지국과 단말 사이의 링크(link)에 대하여 측정(measurement)을 수행하고, 상기 측정 결과 값을 기지국으로 피드백(feedback)한다. 기지국은 D2D 단말들로부터 수신한 측정 결과 값을 바탕으로 하나 이상의 릴레이 단말(들)(720, 730)을 선택한다. 또한, 기지국의 네트워크 커버리지 외부에 존재하는 리모트 단말(740)은 상기 선택된 하나 이상의 릴레이 단말들(720, 730) 중 하나를 자신과 통신을 수행할 릴레이 단말로 선택할 수 있다.

한편, 특정 기지국 내의 네트워크 커버리지 내(in-coverage)에 속한 단말들은 모두 자신이 속한 기지국의 동기를 따르기 때문에 동일한 PSSID(Physical-layer Sidelink Synchronization Identity)에 기반한 동일한 SLSS(Sidelink Synchronization Signal)를 전송하며, 따라서 표 7에 따라 PSBCH와 연계되어 생성된 DM-RS 역시 동일하다. 따라서, 리모드 UE(remote UE)의 관점에서는 주변의 D2D 단말들이 동일한 기지국의 동기에 따르는 경우에는 동일한 SLSS 및 PSBCH와 연계된 동일한 DM-RS를 수신하기 때문에, 릴레이 단말(relay UE)을 선택하기가 어려운 측면이 있다.

따라서, 본 발명에서는 리모트 단말(Remote UE)이 릴레이 단말(Relay UE)을 효율적으로 선택할 수 있는 방법을 제공한다. 상기 방법은 실시예 1 내지 실시예 2에 의한 방법에 따른다. 실시예1 및 실시예 2에서는 D2D 단말이 서로 다른 SLSS 및 PSBCH와 연계된 DM-RS를 제공하기 때문에, 리모트 단말(remote UE)은 이를 기반으로 릴레이 단말(relay UE)과 리모트 단말(remote UE)의 링크(link)를 측정하여, 측정 값을 기반으로 릴레이 단말을 선택한다.

실시예 1) 릴레이 ID(relay ID)를 기반으로 PSSID 를 결정

본 실시예에서는 릴레이 ID(relay ID)를 기반으로 PSSID를 결정하고, SLSS 또는 PSBCH 중 어느 하나를 이용하거나, 이 둘을 모두 이용하여 리모트 단말(remote UE)와 통신을 수행할 릴레이 단말(relay UE)을 선택할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리모트 UE와 통신할 릴레이 UE(relay UE)의 선택방법의 흐름을 도시한다.

도 8을 참조하면, 기지국은 기지국의 네트워크 커버리지 내에서 D2D 가능한 단말들 중에서 하나 이상의 단말을 릴레이 UE(relay UE)(들)로 선택한다(S810). 이 때, 상기 릴레이 UE(relay UE)(들)은 기지국과 D2D 가능한 단말의 링크(link)에 관한 측량들(metrics)에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 기지국내의 D2D 가능한 단말들로부터 수신되는 RSRP 또는 RSRQ를 측정하여 측정된 값이 임계값(threshold)을 넘는 경우 이 단말을 릴레이 UE로 선택할 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국은 D2D를 수행할 수 있는 기지국 내의 모든 단말에 PSS 또는 SSS와 같은 동기화 신호를 전송하거나 CRS, DM-RS 또는 CSI-RS와 같은 참조신호를 전송하고, 이를 수신한 단말은 이를 통해 기지국과 단말 사이의 링크(link)에 대해서 측정(measurement)을 수행한다. 상기 측정을 수행한 각각의 단말은 기지국으로 측정 결과를 피드백(feedback)하면, 기지국은 측정 결과를 임계값과 비교하여, 임계값을 넘는 경우 이를 릴레이 UE로 선택할 수가 있다. 상기 릴레이 UE로는 하나 이상의 단말이 선택될 수 있다.

다음으로, 기지국은 선택된 모든 릴레이 UE(들)에 릴레이 ID(Relay ID)를 전송한다(S820). 릴레이 ID는 1에서 N-1 사이의 값을 가질 수 있다. 릴레이 ID는 id_net에 속하는 PSSID를 각 relay UE 단말 별로 구분하여 변경하기 위한 값을 가질 수 있다. 릴레이 ID를 전송하기 위해서는 log₂N비트의 자원이 필요하다. 예를 들어, N이 8의 값을 갖는 경우에는 3비트의 자원이 필요하고, N이 16의 값을 갖는 경우에는 4비트의 자원이 필요하다. 또한, 상기 N은 더 많은 UE를 지원하기 위하여 5비트의 자원(32개의 UE 구별), 또는 N비트의 자원(2^N 개의 UE 구별)이 적용될 수도 있다.

예를 들어, N^SL _ID값은 기지국마다 서로 다른 값을 갖도록 설정하여, 서로 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 값을 갖도록 설정될 수 있다. 이 때, 서로 동일한 기지국의 동기를 갖는 서로 다른 단말에 대해서는 relay ID를 다르게 설정하여 각각의 단말을 구분할 수 있다. 즉, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID을 할당되고, 각 단말은 구별하기 위한 오프셋을 할당된 것을 확인할 수 있다.

보다 구체적으로, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID {0,1,...,167}중 하나를 할당하고, 각 단말을 구별하기 위한 오프셋(0,1,…7 or 0,1,…15) 중 하나를 선택하여 상기 relay ID를 다르게 설정하여 전송할 수 있다. 이때, 릴레이 ID(Relay ID)를 전송과 연관하여, 상기 기지국은 릴레이 UE에게 동기화 신호에 대한 소스 정보인 상기 기지국의 PCID 중에서 일부 또는 전부가 추가적으로 더 전송할 수도 있다. 또는 상기 기지국의 PCID는 상기 릴레이 UE가 상기 기지국의 커버리지 내의 존재하는 UE임에 따라 별도의 시그널링 없이, 이미 S820 단계에 인지된 상태일 수도 있다. 상기 릴레이 ID는 RRC(Radio Resource Control) 등의 상위단(higher layer) 시그널링(signaling)으로 전송될 수 있다. 도 7의 예에서, 기지국은 제1 및 제2 단말에 릴레이 ID를 전송할 수 있다.

다음으로, 릴레이 ID를 수신한 단말들은 상기 수신한 릴레이 ID를 기반으로 PSSID를 결정한다(S830). 상기 릴레이 ID를 수신한 단말들은 상기 Relay ID에 따라 id_net에 속하는 PSSID를 변경하여 결정(재설정)한다.

본 실시예에서, PSSID는 N^SL _ID _{_new}로 표현될 수 있고, 수학식 14에 의해 계산된다.

수학식 19에서 N^SL _ID 값은 앞서 설명한 바와 같이 {0,1,...,335}의 범위를 갖지만, 본 발명에서, 릴레이 UE(들)은 기지국의 네트워크 커버리지 내에 있는 단말이므로, N^SL _ID 값은 id_net에 속하는 PSSID로 {0,1,...,167}의 범위를 갖는다. 또한, 수학식 19에서 relay ID는 릴레이 UE가 기지국으로부터 수신한 릴레이 ID를 나타낸다. 한편, 상기 N^SL _ID값은 서로 다른 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 다른 값을 갖도록 스케줄링되어야 한다. 예를 들어, N^SL _ID값은 기지국마다 서로 다른 값을 갖도록 설정하여, 서로 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 값을 갖도록 설정될 수 있다. 이 때, 서로 동일한 기지국의 동기를 갖는 서로 다른 단말에 대해서는 relay ID를 다르게 설정하여 각각의 단말을 구분할 수 있다. 즉, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID을 할당되고, 각 단말은 구별하기 위한 오프셋을 할당된 것을 확인할 수 있다.

보다 구체적으로, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID {0,1,...,167}을 할당된 것을 확인하고, 각 단말은 구별하기 위한 오프셋(0,1,…7 or 0,1,…15) 중 하나가 선택되어 상이하게 설졍된 상기 relay ID를 확인하는 것을 포함한다. 따라서, 상기 PSSID 범위 내에서 임의의 하나의 선택된 값(PSSID)에 대하여 상기 0부터 7까지의 오프셋 값 또는 0부터 15까지의 오프셋 값이 부가된 상기 릴레이 ID를 확인한다. 상기 오프셋(N)과 관련하여, 동일한 동기소스에 대하여 더 많은 UE를 구별하기 위하여, 5비트의 자원(32개의 UE 구별), 또는 N비트의 자원(2^N 개의 UE 구별)이 적용될 수도 있다.

이때, 릴레이 ID(Relay ID)를 전송과 연관하여, 상기 기지국으로부터 상기 동기화 신호에 대한 소스 정보인 상기 기지국의 PCID 중에서 일부 또는 전부가 추가적으로 확인할 수 있다. 이는 이전에 기지국의 셀 내에 존재함에 따라 파악된 PCID 또는 PSSID를 통해 확인 가능하며, 또는 상기 820 단계를 통해 함께 전송되는 PCID 또는 PSSID를 통해 확인 가능하다.

다음으로, 릴레이 UE는 단계 S830에서 결정된 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성한다(S840).

PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS는 표 7의 N^SL _ID에 수학식 19에 의해 계산된 N^SL _ID__new의 값을 대응시켜 생성될 수 있다. 표 7를 참조하면, 각각의 릴레이 UE들은 서로 다른 PSSID를 갖기 때문에, 서로 다른 PSBCH 및 DM-RS가 생성될 수 있다.

한편, 릴레이 UE는 PSBCH의 잔여 비트(reserved bit)를 이용하여 추가적인 정보를 삽입할 수 있다. 상기 잔여 비트에는 기지국으로부터 수신된 릴레이 ID(relay ID), N^SL _ID 또는 동기화를 따르는 기지국의 PCID 중에서 일부 또는 전부가 추가될 수 있다. 상기 릴레이 ID가 추가되기 위해서는 log₂N비트의 잔여 비트가 필요하고, 상기 N^SL _ID 가 추가되기 위해서는 8비트의 잔여 비트가 필요하다. 상기 동기화를 따르는 기지국의 PCID가 추가되기 위해서는 9비트의 잔여 비트가 필요하다. 상기 릴레이 ID가 추가되는 경우에는 리모트 UE(remote UE)는 상기 정보들을 이용하여 PSBCH를 전송하는 릴레이 UE가 릴레이 UE(relay UE)인지 아닌지 여부를 확인할 수 있고, PSBCH를 전송하는 릴레이 UE가 속한 기지국 및 N^SL _ID _{_new}로 변형된 PSSID가 아닌 원래의 N^SL _ID에 대한 정보까지 확인할 수 있다. 상기 잔여 비트의 전송은 상기 S820 단계에서 상기 릴레이 ID와 함께 상기 기지국의 PCID가 함께 전송될 수도 있고, 또는 상기 릴레이 UE가 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 UE임에 따라 이미 파악된 정보일 수도 있다. 따라서, 본발명의 일예로, 상기 잔여비트가 항상 S820 단계에서 전송되는 것으로 한정되어 해석되지 않아야 한다.

다음으로, 단계 S840에서 생성된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 리모트 UE(remote UE)로 전송한다(S850).

리모트 UE는 릴레이 UE(들)로부터 수신한 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 기반으로 상기 리모트 UE 자신과 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정한다(S860). 이 때, 기지국이 선택한 하나 이상의 릴레이 UE(들)은 잠재적인(potential) 릴레이 UE(들)이라고 부를 수도 있을 것이며, 이 기지국이 선택한 하나 이상의 잠재적인 릴레이 UE(들) 중에서 리모트 UE는 자신과 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정하는 것이다.

구체적으로, 리모트 UE는 릴레이 UE로부터 수신한 PSBCH 내의 DM-RS로부터 S-RSRP(sidelink reference signal received power)를 측정한다. 리모트 UE는 각각의 릴레이 UE들로부터 측정된 S-RSRP를 서로 비교하여, 신호의 상태가 가장 양호한 릴레이 UE를 통신을 수행할 릴레이 UE로 결정할 수 있다.

한편, 도 8의 실시예에서는 PSBCH 내에 포함된 DM-RS를 기반으로 S-RSRP를 측정하여 리모트 UE와 통신할 릴레이 UE를 선택하는 방법에 관하여 서술하였지만, 릴레이 UE가 리모트 UE로 SLSS(SideLink Synchronization Signal)를 전송하고, 이를 수신한 리모트 UE는 수신된 SLSS를 기반으로 릴레이 UE와 리모트 UE 사이의 링크(link)에 관한 측정(measurement)를 수행하여, 이 측정된 값을 기반으로 리모트 UE가 통신을 수행할 리모트 UE를 선택할 수 있다.

다른 한편으로는, 릴레이 UE가 리모트 UE로 SLSS 및 PSBCH와 연계되는 DM-RS를 전송하고, 이를 수신한 리모트 UE는 수신된 SLSS 및 DM-RS를 모두 이용하여 통신을 수행할 리모트 UE를 선택할 수 있다. 구체적으로, 리모트 UE는 수신된 SLSS를 기반으로 릴레이 UE와 리모트 UE 사이의 링크(link)에 관한 측정(measurement)를 수행하여, 이 측정된 값이 임계치를 넘는 릴레이 UE들을 통신을 수행할 후보 릴레이 UE로 선택한다. 후보 릴레이 UE들 중에서는 PSBCH와 연계되는 DM-RS로부터 S-RSRP을 측정하고, 측정된 S-RSRP를 서로 비교하여, 신호의 상태가 가장 양호한 릴레이 UE를 통신을 수행할 릴레이 UE로 결정할 수 있다.

실시예 2) id_relay를 기반으로 PSSID 를 결정

본 실시예에서는 id_relay를 기반으로 PSSID를 결정하고, SLSS 또는 PSBCH 중 어느 하나를 이용하거나, 이 둘을 모두 이용하여 리모트 단말(remote UE)와 통신을 수행할 릴레이 단말(relay UE)을 선택할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리모트 UE와 통신할 릴레이 UE(relay UE)의 선택방법의 흐름을 도시한다.

도 9를 참조하면, 기지국은 기지국의 네트워크 커버리지 내에서 D2D 가능한 단말들 중에서 하나 이상의 단말을 릴레이 UE(relay UE)(들)로 선택한다(S910). 이 때, 릴레이 UE(relay UE)(들)은 기지국과 D2D 가능한 단말의 링크(link)에 관한 측량들(metrics)에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 기지국내의 D2D 가능한 단말들로부터 수신되는 RSRP 또는 RSRQ를 측정하여 측정된 값이 임계값(threshold)을 넘는 경우 이 단말을 릴레이 UE로 선택할 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국은 D2D를 수행할 수 있는 기지국 내의 모든 단말에 PSS 또는 SSS와 같은 동기화 신호를 전송하거나 CRS, DM-RS 또는 CSI-RS와 같은 참조신호를 전송하고, 이를 수신한 단말은 이를 통해 기지국과 단말 사이의 링크(link)에 대해서 측정(measurement)을 수행한다. 상기 측정을 수행한 각각의 단말은 기지국으로 측정 결과를 피드백(feedback)하면, 기지국은 측정 결과를 임계값과 비교하여, 임계값을 넘는 경우 이를 릴레이 UE로 선택할 수가 있다. 상기 릴레이 UE는 하나 이상의 단말이 선택될 수 있다.

다음으로, 기지국은 선택된 모든 릴레이 UE(들)에 id_relay를 전송한다(S920). id_relay는 PSSID의 제3의 셋(set)으로 정의될 수 있다. 즉, 기지국은 id_relay에 속하는 PSSID {336,337,...,503}를 상기 선택된 모든 릴레이 UE(들)에 전송한다. 앞서 서술된 바와 같이, PSSID는 N^SL _ID로 표기될 수 있으며, N^SL _ID∈{0,1,...,335}이며, 두 개의 셋(set)으로 나뉠 수 있다. 하나는 id_net으로 {0,1,...,167}의 범위를 가지며, 다른 하나는 id_oon으로 {168,169,...,335}의 범위를 갖는다. 여기에, 새로운 PSSID의 셋(set)의 추가하여, id_relay로 정의하고 {336,337,...,503}의 범위를 갖도록 한다. 이를 정리하면 아래 표 8과 같다. 각각의 PSSID의 셋에 따라 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값은 다를 수가 있다. 즉 SLSS를 수신한 D2D 단말은 서로 다른 루트 인덱스 값에 따라 PSSID가 id_net에 속하는지, id_oon에 속하는지 또는 id_relay에 속하는지를 알 수가 있다. 이 때, PSSID가 id_net에 속할 경우에는 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값 u=27이며, PSSID가 id_oon에 속할 경우에는 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값 u=36이며, PSSID가 id_relay에 속할 경우에는 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값 u=X 일 수가 있다. 이 때, X의 일 예로는 38일 수가 있으나 이 값에 한정된 것은 아니고 1부터 62까지의 값 중 특정한 다른 값이 X로 정의될 수가 있을 것이다.

PSS/SSS	SLSS
u=25, PCID={0, 1, ..., 167}	id_net, u=27, PSSID={0, 1, ..., 167}
u=29, PCID={168, 169, ..., 335}	id_oon, u=36, PSSID={168, 169, ..., 335}
u=34, PCID={336, 337, ..., 503}	id_relay, u= X, PSSID={336, 337, ..., 503}

상기 id_relay는 RRC(Radio Resource Control)와 같은 상위단(higher layer) 시그널링(signaling)으로 전송될 수 있다. 도 7의 예에서, 기지국은 제1 및 제2 단말에 id_relay를 전송할 수 있다.

다음으로, id_relay를 수신한 단말들은 상기 수신한 id_relay를 기반으로 PSSID를 결정한다(S930). 본 실시예에서, PSSID는 기지국으로부터 수신한 id_relay 값을 그대로 사용 가능하다. 즉, 기지국으로부터 전송받은 id_relay에 속하는 PSSID로 PSSID 결정을 결정한다.

다음으로, 릴레이 UE는 단계 S930에서 결정된 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성한다(S940).

PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS는 표 7의 N^SL _ID에 id_relay의 값을 대응시켜 생성될 수 있다. 표 7를 참조하면, 각각의 릴레이 UE들은 서로 다른 PSSID를 갖기 때문에, 서로 다른 PSBCH 및 DM-RS가 생성될 수 있다.

한편, 릴레이 UE는 PSBCH의 잔여 비트(reserved bit)를 이용하여 추가적인 정보를 삽입할 수 있다. 상기 잔여 비트에는 동기화를 따르는 기지국의 PCID가 추가될 수 있다. 상기 동기화를 따르는 기지국의 PCID가 추가되기 위해서는 9비트의 잔여 비트가 필요하다. 이 경우, 리모트 UE는 릴레이 UE가 속하는 네트워크 기지국의 ID를 확인할 수 있다.

다음으로, 단계 S940에서 생성된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 리모트 UE(remote UE)로 전송한다(S950).

리모트 UE는 릴레이 UE(들)로부터 수신한 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 기반으로 상기 리모트 UE 자신과 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정한다(S960). 이 때, 기지국이 선택한 하나 이상의 릴레이 UE(들)은 잠재적인(potential) 릴레이 UE(들)이라고 부를 수도 있을 것이며, 이 기지국이 선택한 하나 이상의 잠재적인 릴레이 UE(들) 중에서 리모트 UE는 자신과 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정하는 것이다.

한편, 도 9의 실시예에서는 PSBCH 내에 포함된 DM-RS를 기반으로 S-RSRP를 측정하여 리모트 UE와 통신할 릴레이 UE를 선택하는 방법에 관하여 서술하였지만, 릴레이 UE가 리모트 UE로 SLSS(SideLink Synchronization Signal)를 전송하고, 이를 수신한 리모트 UE는 수신된 SLSS를 기반으로 릴레이 UE와 리모트 UE 사이의 링크(link)에 관한 측정(measurement)를 수행하여, 이 측정된 값을 기반으로 리모트 UE가 통신을 수행할 리모트 UE를 선택할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 10을 참조하면, 기지국(1000)은 RF부(1001), 릴레이 UE 결정부(1003) 및 메모리(memory, 1005)를 포함한다. 메모리(1005)는 릴레이 UE 결정부(1003)와 연결되어, 릴레이 UE 결정부(1003)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1001)는 릴레이 UE 결정부(1003)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 예를 들어, RF부(1001)는 D2D를 수행할 수 있는 기지국 내의 모든 단말에 PSS 또는 SSS와 같은 동기화 신호를 전송하거나 CRS, DM-RS 또는 CSI-RS와 같은 참조신호를 전송한다. 또한, RF부(101)는 릴레이 UE 결정부(1003)에서 선택된 릴레이 UE들에 릴레이 ID(relay ID) 또는 id_relay를 릴레이 UE에 전송한다.

즉, 릴레이 UE 결정부(1003)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.

추가적으로 릴레이 UE 결정부(processor, 1003)는 기지국의 네트워크 커버리지 내에서 D2D 가능한 단말들 중에서 하나 이상의 단말을 릴레이 UE(relay UE)로 선택한다. 이 때, 상기 릴레이 UE(relay UE)들은 기지국과 D2D 가능한 단말의 링크(link)에 관한 측량들(metrics)에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 릴레이 UE 결정부(1003)는 기지국내의 D2D 가능한 단말들로부터 수신되는 RSRP 또는 RSRQ를 측정하여 측정된 값이 임계값(threshold)를 넘는 경우,이 단말을 릴레이 UE로 선택한다. 상기 릴레이 UE는 하나 이상의 단말이 선택될 수 있다.

상기 릴레이 UE 결정부(1003)는 본 발명의 일 예에 따라 릴레이 ID 또는 id_relay는 RRC(Radio Resource Control)을 결정한다. 상기 결정된 릴레이 ID 또는 id_relay는 상위단(higher layer) 시그널링(signaling)으로 전송될 수 있다. 우선, 릴레이 ID는 1에서 N-1 사이의 값을 가질 수 있다. 릴레이 ID는 id_net에 속하는 PSSID 를 각 relay UE 단말 별로 구분하여 변경하기 위한 값을 가질 수 있다. 일 예로, 수학식 19를 사용하되, N^SL _ID 값은 id_net에 속하는 PSSID로 {0,1,...,167}의 범위를 갖는다. 즉, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID을 할당되고, 각 단말은 구별하기 위한 오프셋을 할당하여, 릴레이 ID를 생성한다. 보다 구체적으로, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID {0,1,...,167}을 할당하고, 동일한 PSSID 내에 존재하는 각 단말은 구별하기 위한 오프셋(0,1,…7 or 0,1,…15) 중 하나를 선택하여 릴레이 ID를 할당한다. 여기서, 동일한 동기소스에 대하여 더 많은 UE를 구별하기 위하여, 3(8개의 UE 구별) 내지 N비트의 자원(2^N 개의 UE 구별)을 적용하여 상기 오프셋을 정의할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 예에 따라 상기 릴레이 UE 결정부(1003)는id_relay로 표 8과 같이 PSSID의 제3의 셋(set)으로 정의될 수 있다. PSSID는 N^SL _ID로 표기될 수 있으며, N^SL _ID∈{0,1,...,335}이며, 두 개의 셋(set)으로 나뉠 수 있다. 하나는 id_net으로 {0,1,...,167}의 범위를 가지며, 다른 하나는 id_oon으로 {168,169,...,335}의 범위를 갖는다. 여기에, 새로운 PSSID의 셋(set)의 추가하여, id_relay로 정의하고 {336,337,...,503}의 범위를 갖도록 한다. 각각의 PSSID의 셋에 따라 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값은 다를 수가 있다. 즉 PSSID가 id_relay에 속할 경우에는 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값 u=X 적용하여 id_relay를 설정한다. 이 때, X의 일 예로는 38일 수가 있으나 이 값에 한정된 것은 아니고 1부터 62까지의 값 중 특정한 다른 값이 X로 정의될 수가 있을 것이다.

릴레이 UE(1010)는 RF부(1011), 프로세서(processor, 1012) 및 메모리(memory, 1017)를 포함한다. 메모리(1017)는 PSSID 결정부(1013) 및 DM-RS 생성부(1015)와 연결되어, 프로세서(processor, 1012)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1011)는 프로세서(1012)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 예를 들어, RF부(1011)는 기지국(1000)으로부터 릴레이 ID 또는 id_relay를 수신한다. 또한, RF부(1011)는 리모트 UE(1020)에 PSBCH 및 연계된 DM-RS를 전송한다.

본 발명의 일 예에 따라 상기 프로세서(1012)는, 본 발명의 일 예에 따라 릴레이 ID 또는 id_relay는 RRC(Radio Resource Control)을 결정한다. 상기 결정된 릴레이 ID 또는 id_relay는 상위단(higher layer) 시그널링(signaling)을 통해 확인할 수 있다

따라서, 상기 프로세서(1012)는 보다 구체적으로, PSSID 결정부(1013) 릴레이 ID는 id_net에 속하는 PSSID 를 확인하여 각 relay UE 단말 별로 구분하여 변경하기 위한 값을 확인할 수 있다. 일 예로, 상기 N^SL _ID 값이 id_net에 속하는 PSSID로 {0,1,...,167}의 범위를 갖는지 확인함에 따라 결정된 오프셋을 확인할 수 있다. 즉, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID을 할당되고, 각 단말은 구별하기 위한 오프셋을 할당되어, 릴레이 ID가 생성됨을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 동일한 기지국의 동기를 갖는 단말에 대하여 서로 동일한 PSSID {0,1,...,167}을 할당되고, 동일한 PSSID 내에 존재하는 각 단말은 구별하기 위한 오프셋(0,1,…7 or 0,1,…15) 중 하나를 선택되어 릴레이 ID를 할당됨을 확인한다. 여기서, 동일한 동기소스에 대하여 더 많은 UE를 구별하기 위하여, 3(8개의 UE 구별) 내지 N비트의 자원(2^N 개의 UE 구별)을 적용하여 상기 오프셋을 정의할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 예에 따라 상기 PSSID 결정부(1013)는 id_relay로 표 8과 같이 PSSID의 제3의 셋(set)이 {336,337,...,503}의 범위를 갖는지 확인할 수 있다. 이때, 상기 PSSID가 id_relay에 속할 경우에는 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값 u=X 적용하여 id_relay를 설정됨을 확인한다. 이 때, X의 일 예로는 38일 수가 있으나 이 값에 한정된 것은 아니고 1부터 62까지의 값 중 특정한 다른 값이 X로 정의될 수가 있을 것이다.

따라서, DM-RS 생성부(1015)는 상기 제1실시 예 또는 상기 제2 실시 예에 따라 확인된 릴레이 정보를 확인하여 PSSID 를 결정하고 상기 식별 정보를 기반으로 PSBCH 또는 DM-RS를 생성하여 전송한다.

프로세서(1012)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(1012)는 PSSID 결정부(1013) 및 DMRS 생성부(1015)를 포함한다.

PSSID 결정부(1013)는 기지국으로부터 수신된 릴레이 ID(relay ID) 또는 id_relay를 기반으로 PSSID를 결정한다. PSSID 결정부(1013)가 릴레이 ID(relay ID)를 기반으로 PSSID를 결정하는 경우, PSSID는 수학식 19 및 관련된 설명에 의해 결정될 수 있다. 한편, PSSID 결정부(1013)가 id_relay를 기반으로 PSSID를 결정하는 경우, PSSID는 id_relay 값이 그대로 이용될 수 있다.

DMRS 생성부(1015)는 PSSID 결정부(1013)에서 결정된 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성한다. PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS는 표 7의 N^SL _ID에 PSSID 값을 대응시켜 생성될 수 있다. 표 7을 참조하면, 각각의 릴레이 UE들은 서로 다른 PSSID를 갖기 때문에, 서로 다른 PSBCH 및 DM-RS가 생성될 수 있다.

한편, 프로세서(1012)는 PSBCH의 잔여 비트(reserved bit)에 추가적인 정보를 삽입할 수 있다. 단말이 기지국으로부터 릴레이 ID를 수신한 경우에는 상기 잔여 비트에는 기지국으로부터 수신된 릴레이 ID(relay ID), N^SL _ID 또는 동기화를 따르는 기지국의 PCID 중에서 일부 또는 전부를 삽입할 수 있다. 한편, 단말이 기지국으로부터 id_relay를 수신한 경우에는 기지국의 PCID를 삽입할 수 있다. 상기 릴레이 ID를 추가하기 위해서는 log₂N비트의 잔여 비트가 필요하고, 상기 N^SL _ID 를 추가하기 위해서는 8비트의 잔여 비트가 필요하다. 상기 동기화를 따르는 기지국의 PCID가 추가되기 위해서는 9비트의 잔여 비트가 필요하다. 상기 릴레이 ID가 추가되는 경우에는 리모트 UE(remote UE)는 상기 정보들을 이용하여 PSBCH를 전송하는 릴레이 UE가 릴레이 UE(relay UE)인지 아닌지 여부를 확인할 수 있고, PSBCH를 전송하는 릴레이 UE가 속한 기지국 및 N^SL _ID _{_new}로 변형된 PSSID가 아닌 원래의 N^SL _ID에 대한 정보까지 확인할 수 있다.

또한, 프로세서(1012)는 SLSS(SideLink Synchronization Signal)를 생성할 수도 있다.

리모트 UE(1020)는 RF부(1021), 릴레이 UE 선택부(1023) 및 메모리(memory, 1025)를 포함한다. 메모리(1025)는 릴레이 UE 선택부(1023)와 연결되어, 릴레이 UE 선택부(1023)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1021)는 릴레이 UE 선택부(1023)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 예를 들어, RF부(1021)는 릴레이 UE로부터 PSBCH 및 DM-RS를 수신한다. 또한, RF부(1021)는 릴레이 UE(1010)에 통신을 수행할 릴레이 UE에 관한 정보를 전송한다.

릴레이 UE 선택부(1023)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 릴레이 UE 선택부(1023) RF부(1021)에 의해 수신된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 기반으로 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정한다. 이 때, 기지국이 선택한 하나 이상의 릴레이 UE(들)은 잠재적인(potential) 릴레이 UE(들)이라고 부를 수도 있을 것이며, 이 기지국이 선택한 하나 이상의 잠재적인 릴레이 UE(들) 중에서 리모트 UE 선택부(1023)는 리모트 UE(1020)와 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정하는 것이다. 구체적으로, 릴레이 UE 선택부(1023)는 릴레이 UE로부터 수신한 PSBCH 내의 DM-RS로부터 S-RSRP(sidelink reference signal received power)를 측정한다. 릴레이 UE 선택부(1023)는 각각의 릴레이 UE들로부터 측정된 S-RSRP를 서로 비교하여, 신호의 상태가 가장 양호한 릴레이 UE를 통신을 수행할 릴레이 UE로 결정할 수 있다.

한편, 릴레이 UE 선택부(1023)는 릴레이 UE로부터 SLSS가 수신된 경우, 수신된 SLSS를 기반으로 릴레이 UE와 리모트 UE 사이의 링크(link)에 관한 측정(measurement)를 수행하여, 이 측정된 값을 기반으로 리모트 UE가 통신을 수행할 리모트 UE를 선택할 수 있다.

다른 한편으로는, 릴레이 UE 선택부(1023)는 릴레이 UE로부터 수신된 SLSS 및 DM-RS를 모두 이용하여 통신을 수행할 리모트 UE를 선택할 수 있다. 구체적으로, 릴레이 UE 선택부(1023)는 릴레이 UE로부터 수신된 SLSS를 기반으로 릴레이 UE와 리모트 UE 사이의 링크(link)에 관한 측정(measurement)를 수행하여, 이 측정된 값이 임계치를 넘는 릴레이 UE들을 통신을 수행할 후보 릴레이 UE로 선택한다. 후보 릴레이 UE들 중에서는 PSBCH와 연계되는 DM-RS로부터 S-RSRP을 측정하고, 측정된 S-RSRP를 서로 비교하여, 신호의 상태가 가장 양호한 릴레이 UE를 통신을 수행할 릴레이 UE로 결정할 수 있다.

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

본 발명에 따르면, 단말간 직접 통신에서 네트워크 커버리지 외부의 단말을 기지국을 연결하기 위한 릴레이 단말을 효율적으로 구성할 수 있다. 또한, 단말간 직접 통신에서 네트워크 커버리지 외부의 단말을 기지국에 연결하기 위한 릴레이 단말을 구성할 수 있는 DM-RS를 설정할 수 있다.

Claims

단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이 구성 방법에 있어서,
기지국의 네트워크 커버리지 내에서 단말간 직접 통신을 지원하는 하나 이상의 단말을 릴레이 단말(relay UE)로 선택하는 단계;
상기 릴레이 단말로 선택된 단말들에 고유번호를 할당하여 전송하는 단계;
상기 릴레이 단말은 상기 수신한 고유번호를 기반으로 PSSID를 결정하는 단계;
상기 릴레이 단말은 상기 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성하는 단계;
상기 릴레이 단말은 생성된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 네트워크 커버리지 밖에서 상기 기지국과 통신을 수행하기 위한 리모트 단말(remote UE)로 전송하는 단계; 및
상기 리모트 단말은 상기 릴레이 단말들 중 자신과 통신할 단말을 선택하는 단계
를 포함하는 릴레이 구성 방법.
단말간 직접 통신에서 단말과 네트워크 간 릴레이를 구성하는 네트워크 시스템에 있어서,
기지국의 네트워크 커버리지 내에서 단말간 직접 통신을 지원하는 하나 이상의 단말을 릴레이 단말(relay UE)로 선택하고, 상기 릴레이 단말로 선택된 단말들에 고유번호를 할당하여 전송하는 기지국;
상기 고유번호를 기반으로 PSSID를 결정하고, 상기 PSSID를 기반으로 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 생성하며, 생성된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 네트워크 커버리지 밖에서 상기 기지국과 통신을 수행하기 위한 리모트 단말(remote UE)로 전송하는 상기 릴레이 단말(relay UE); 및
상기 릴레이 단말로부터 수신된 PSBCH 및 이와 연계된 DM-RS를 기반으로 자신과 통신을 수행할 릴레이 단말을 선택하는 상기 리모트 단말(remote UE)
을 포함하여 구성되는 네트워크 시스템.
단말간 직접 통신에서 릴레이 단말을 구성하는 기지국의 방법에 있어서,
적어도 하나 이상의 UE로부터 전송되는 신호의 측량을 확인하여 릴레이 UE를 선정하는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 UE로부터 전송되는 신호에 대한 RSRP 또는 RSRQ가 미리 정해진 임계값(threshold)을 초과하는 경우, 이를 상기 릴레이 UE로 선정하며,
상기 선정된 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 전송하는 단계; 상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보는 동일한 동기화 식별 정보에 대하여 각 UE를 구별하기 위한 오프셋 정보로 구성됨을 특징으로 하는 릴레이 단말 구성 방법.
제 3항에 있어서, 상기 릴레이 UE를 선정하는 단계는,
상기 적어도 하나의 UE에 의해 상기 기지국으로부터 전송된 동기화 신호 또는 참조 신호에 대한 측정 결과를 피드백 받고, 상기 피드백돤 상기 측정 결과를 상기 임계값과 비교하여 릴레이 UE를 선정하는 단계이며,
여기서, 상기 동기화 신호는 PSS와 SSS 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 참조 신호는 CRS, DM-RS 그리고 CSI-RS 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 동기화 신호 또는 상기 참조 신호에 대한 RSRP 또는 RSRQ에 대한 측정 결과임을 특징으로 하는 릴레이 구성 방법.
제 3항에 있어서, 상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 전송하는 단계는,
상기 기지국에 의해 정해지는 동일한 동기화 신호에 대한 식별 정보(PSSID)와 상기 릴레이 UE를 구별하기 위한 3비트 또는 4비트 오프셋의 단말 식별 정보를 포함하는 릴레이 UE 식별 정보임을 특징으로 하는 릴레이 구성 방법.
단말간 직접 통신에서 릴레이 단말의 통신 방법에 있어서
기지국으로부터 동기화 신호 또는 참조 신호를 수신하는 단계;
동기화 신호 또는 참조 신호에 대한 RSRP 또는 RSRQ를 측정하여 피드백하는 단계;
상기 기지국으로부터 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 수신하는 단계; 상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보는 동일한 동기화 식별 정보에 대하여 각 UE를 구별하기 위한 오프셋 정보로 구성되며,
상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 기반으로 PSBCH 또는 DM-RS를 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 릴레이 단말의 통신 방법.
제 6항에 있어서, 상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보는,
상기 기지국에 의해 정해지는 동일한 동기화 신호에 대한 식별 정보(PSSID)와 상기 릴레이 UE를 구별하기 위한 3비트 또는 4비트의 단말 식별 정보를 포함하는 릴레이 UE 식별 정보임 특징으로 하는 릴레이 단말의 통신 방법.
단말간 직접 통신에서 리모트 단말의 통신 방법에 있어서
릴레이 UE로부터 동일한 동기화 식별 정보에 대하여 각 UE를 구별하기 위한 오프셋 정보로 구성된 릴레이 식별 정보를 기반으로 생성된 PSBCH 또는 DM-RS를 수신하는 단계;
상기 수신한 PSBCH 또는 DM-RS로부터 S-RSRP(sidelink reference signal received power)를 측정하는 단계; 상기 측정된 S-RSRP를 비교하여, 미리 정해진 기준에 따라 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 리모트 단말의 통신 방법.
단말간 직접 통신에서 릴레이 단말을 구성하는 기지국의 방법에 있어서,
적어도 하나 이상의 UE로부터 전송되는 신호의 측량을 확인하여 릴레이 UE를 선정하는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 UE로부터 전송되는 신호에 대한 RSRP 또는 RSRQ가 미리 정해진 임계값(threshold)을 초과하는 경우, 이를 상기 릴레이 UE로 선정하며,
상기 선정된 릴레이 UE에 대한 식별 정보를, 상기 릴레이 UE로 전송하는 단계; 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID를 포함하는 정보를 포함하여, 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID을 포함하는 그룹 정보는 상기 기지국의 PSSID를 포함하는 그룹 정보와 상이한 값을 가짐을 특징으로 릴레이 단말 구성 방법.
제 9항에 있어서, 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID는, 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 주 SLSS(primary SLSS)의 루트 인덱스 값이 상이한 값으로 할당됨을 특징으로 하는 릴레이 단말 구성 방법.
단말간 직접 통신에서 릴레이 단말의 통신 방법에 있어서
기지국으로부터 동기화 신호 또는 참조 신호를 수신하는 단계;
동기화 신호 또는 참조 신호에 대한 RSRP 또는 RSRQ를 측정하여 피드백하는 단계;
상기 기지국으로부터 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 수신하는 단계; 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID를 포함하는 정보를 포함하여, 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID을 포함하는 그룹 정보는 상기 기지국의 PSSID를 포함하는 그룹 정보와 상이한 값을 가지며,
상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 기반으로 PSBCH 또는 DM-RS를 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 릴레이 단말의 통신 방법.
단말간 직접 통신에서 리모트 단말의 통신 방법에 있어서
릴레이 UE로부터 릴레이 식별 정보를 기반으로 생성된 PSBCH 또는 DM-RS를 수신하는 단계; 상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보는, 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID를 포함하는 정보를 포함하여, 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID을 포함하는 그룹 정보는 상기 기지국의 PSSID를 포함하는 그룹 정보와 상이한 값을 가지며,
상기 수신한 PSBCH 또는 DM-RS로부터 S-RSRP(sidelink reference signal received power)를 측정하는 단계; 상기 측정된 S-RSRP를 비교하여, 미리 정해진 기준에 따라 통신을 수행할 릴레이 UE를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 리모트 단말의 통신 방법.
단말간 직접 통신에서 릴레이 단말의 장치에 있어서
기지국으로부터 동기화 신호 또는 참조 신호를 수신하고 상기 동기화 신호 또는 참조 신호에 대한 RSRP 또는 RSRQ를 측정하여 피드백하는 송수신 부;
상기 기지국으로부터 할당된 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 확인하는 프로세서; 상기 릴레이 UE에 대한 식별 정보는 동일한 동기화 식별 정보에 대하여 각 UE를 구별하기 위한 오프셋 정보로 구성되거나, 또는 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID를 포함하는 그룹 정보를 포함하며, 상기 릴레이 UE를 구별하기 위해 설정된 PSSID을 포함하는 그룹 정보는 상기 기지국의 PSSID를 포함하는 그룹 정보와 상이한 셋 내에 존재하는 값을 가지며, 상기 프로세서는 이를 확인하며,
상기 프로세서의 제어에 따라 상기 송수신부는 상기 확인된 릴레이 UE에 대한 식별 정보를 기반으로 PSBCH 또는 DM-RS를 생성하여 전송함을 특징으로 하는 릴레이 단말 장치.