KR20200017537A

KR20200017537A - 복수의 tti length가 지원되는 무선통신시스템에서 ue가 신호를 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200017537A
Application number: KR1020207002920A
Authority: KR
Inventors: 채혁진; 서한별
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-02-18
Also published as: WO2019004801A1; US20200170009A1; EP3648520B1; CN110999446A; EP3648520A1; EP3648520A4; US11272503B2; CN110999446B

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 복수의 TTI(Transmission Time Interval) length가 지원되는 무선통신시스템에서 UE가 신호를 전송하는 방법에 있어서, 제1 TTI 자원 단위로 측정을 수행하는 단계; 상기 측정 결과가 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 제1 TTI 자원을 사용하여, 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 신호 송수신 방법이다.

Description

복수의 TTI LENGTH가 지원되는 무선통신시스템에서 UE가 신호를 전송하는 방법 및 장치

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 TTI(Transmission Time Interval) length가 지원되는 무선통신시스템에서 UE가 신호를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

장치 대 장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 (User Equipment; UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 간에 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 -대-(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.

D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다. 또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.

현재, D2D 통신에 연계된 형태로써, V2X(Vehicle to Everything) 통신에 대한 논의가 진행되고 있다. V2X는 차량 들간의 V2V, 차량과 다른 종류의 간의 V2P, 차량과 RSU(roadside unit) 간의 V2I 통신을 포함하는 개념이다.

본 발명에서는 여러 TTI length가 혼재되어 사용될 수 있는 상황에서 리소스를 효율적으로 사용하는 방법을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 복수의 TTI(Transmission Time Interval) length가 지원되는 무선통신시스템에서 신호를 송수신하는 UE 장치에 있어서, 송신 장치 및 수신 장치; 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 제1 TTI 자원 단위로 측정을 수행하고, 상기 측정 결과가 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하며, 상기 선택된 제1 TTI 자원을 사용하여 신호를 전송하는, UE 장치이다.

상기 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하는 단계는, 상기 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원을 제외한 나머지 제1 TTI 자원 중, 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원을 우선적으로 선택하는 것일 수 있다.

상기 단말은, 상기 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원을 제외한 나머지 제1 TTI 자원 중, 상기 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원의 측정 결과에 음수의 오프셋을 적용할 수 있다.

상기 단말은 상기 나머지 제1 TTI 자원 중 상기 음수의 오프셋을 적용한 측정 결과가 가장 작은 제1 TTI 자원을 선택할 수 있다.

상기 음수의 오프셋 값은 congestion level에 따라 결정된 것일 수 있다.

상기 음수의 오프셋 값의 크기는 직접 인접한 제1 TTI 자원의 측정 값이 클수록 더 큰 것일 수 있다.

상기 복수의 TTI는 Short TTI인 상기 제1 TTI 및 nTTI(normal TTI)인 제2 TTI를 포함할 수 있다.

상기 제2 TTI는 복수의 제1 TTI로 구성된 것일 수 있다.

상기 TTI length는 리소스 풀 별로 설정된 것일 수 있다.

상기 TTI length는 Congestion level에 따라 달라지는 것일 수 있다.

상기 TTI length는 단말이 보고한 CBR(Channel busy ratio)에 기초하여 네트워크에 의해 지시되는 것일 수 있다.

본 발명에 따르면 짧은 TTI를 사용하는 단말들의 리소스 선택으로 리소스가 파편화(fragment)되는 현상을 방지할 수 있어, 리소스를 효율적으로 사용할 수 있다.

본 발명에서 얻을 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 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다.
도 7은 D2D 신호의 릴레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 D2D 통신을 위한 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다.
도 9는 V2X에 사용되는 전송 모드와 스케줄링 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 V2X에서 자원 선택을 수행하는 방식이 도시되어 있다.
도 11은 D2D 에서 SA와 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 V2X에서 SA와 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 14에는 NRAT의 프레임 구조가 예시되어 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 TTI 자원 선택 방법을 도시한다.
도 16은 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 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. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.

이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

LTE/LTE-A 자원 구조/채널

도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(N^DL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

참조 신호 (Reference Signal; RS)

무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.

참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,

i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.

한편, 하향링크 참조신호에는,

i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)

ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)

iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)

v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)

vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.

참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링

도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.

도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 Nt 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.

예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 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, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.

다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 Nt개의 송신 안테나와 Nt개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.

송신 신호를 살펴보면, Nt개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

각각의 전송 정보

는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을

라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

또한,

는 전송 전력의 대각행렬

를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.

전송전력이 조정된 정보 벡터

에 가중치 행렬

가 적용되어 실제 전송되는 Nt개의 송신신호

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬

는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.

는 벡터

를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서,

는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.

는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.

수신신호는 Nr개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호

은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.

다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을

로 표시하기로 한다.

에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

한편, 도 5(b)은 NR개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, Nt개의 송신 안테나로부터 Nr개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.

실제 채널에는 채널 행렬

를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음

은 다음과 같이 표현될 수 있다.

상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬

의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬

에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 Nt와 같다. 즉, 채널 행렬

는 행렬이 NR×Nt된다.

행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬

의 랭크(

)는 다음과 같이 제한된다.

랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.

본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.

D2D 단말의 동기 획득

이하에서는 상술한 설명 및 기존 LTE/LTE-A 시스템에 기초하여, D2D 통신에서 단말간 동기 획득에 대해 설명한다. OFDM 시스템에서는 시간/주파수 동기가 맞지 않을 경우 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)로 인해 OFDM 신호에서 서로 다른 단말 간에 멀티플렉싱이 불가능질 수 있다. 동기를 맞추기 위해 D2D 단말들이 직접 동기 신호를 송수신하여 모든 단말이 개별적으로 동기를 맞추는 것은 비효율적이다. 따라서, D2D와 같은 분산 노드 시스템에서는 특정 노드가 대표 동기 신호를 전송해주고 나머지 UE들이 이에 동기를 맞출 수 있다. 다시 말해, D2D 신호 송수신을 위해 일부 노드들이 (이때 노드는 eNB, UE, SRN(synchronization reference node 또는 synchronization source로 불릴 수도 있다) 일 수도 있다.) D2D 동기 신호(D2DSS, D2D Synchronization Signal)를 전송하고, 나머지 단말들이 이에 동기를 맞추어 신호를 송수신하는 방식이 사용될 수 있다.

D2D 동기신호에는 프라이머리 동기 신호(PD2DSS(Primary D2DSS 또는 PSSS(Primary Sidelink synchronization signal)), 세컨더리 동기 신호(SD2DSS(Secondary D2DSS 또는 SSSS(Secondary Sidelink synchronization signal))가 있을 수 있다. PD2DSS는 소정 길이의 자도프 추 시퀀스(Zadoff-chu 시퀀스) 또는 PSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 또한 DL PSS와 달리 다른 자도프 추 루트 인덱스(예를 들어, 26, 37)를 사용할 수 있다. SD2DSS는 M-시퀀스 또는 SSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 만약 단말들이 eNB로부터 동기를 맞출 경우, SRN은 eNB가 되며, D2DSS는 PSS/SSS가 된다. DL의 PSS/SSS와 달리 PD2DSS/SD2DSS는 UL 서브캐리어 매핑 방식을 따른다. 도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다. PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)는 D2D 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보(예를 들어, D2DSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL 구성, 리소스 풀 관련 정보, D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류, subframe offset, 브로드캐스트 정보 등)가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. PD2DSCH는 D2DSS와 동일한 서브프레임 상에서 또는 후행하는 서브프레임 상에서 전송될 수 있다. DMRS는 PD2DSCH의 복조를 위해 사용될 수 있다.

SRN은 D2DSS, PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)를 전송하는 노드일 수 있다. D2DSS는 특정 시퀀스 형태일 수 있고, PD2DSCH는 특정 정보를 나타내는 시퀀스거나 사전에 정해진 채널 코딩을 거친 후의 코드 워드 형태일 수 있다. 여기서, SRN은 eNB 또는 특정 D2D 단말이 될 수 있다. 부분 네트워크 커버리지(partial network coverage) 또는 커버리지 바깥(out of network coverage)의 경우에는 단말이 SRN이 될 수 있다.

도 7과 같은 상황에서 커버리지 밖(out of coverage) 단말과의 D2D 통신을 위해 D2DSS는 릴레이 될 수 있다. 또한, D2DSS는 다중 홉을 통해 릴레이될 수 있다. 이하의 설명에서 동기 신호를 릴레이 한다는 것은 직접 기지국의 동기신호를 AF 릴레이하는 것뿐만 아니라, 동기 신호 수신 시점에 맞추어 별도의 포맷의 D2D 동기신호를 전송하는 것도 포함하는 개념이다. 이와 같이, D2D 동기 신호가 릴레이 됨으로써 커버리지 안 단말과 커버리지 밖 단말이 직접 통신을 수행할 수 있다.

D2D 리소스 풀

도 8에는 D2D 통신을 수행하는 UE1, UE2 및 이들이 사용하는 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다. 도 8(a)에서 UE는 단말 또는 D2D 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 기지국 등의 네트워크 장비를 의미한다. 단말은 일련의 자원의 집합을 의미하는 리소스 풀 내에서 특정한 자원에 해당하는 리소스 유닛을 선택하고 해당 리소스 유닛을 사용하여 D2D 신호를 송신할 수 있다. 수신 단말(UE2)는 UE1이 신호를 전송할 수 있는 리소스 풀을 구성(configured) 받고 해당 pool내에서 UE1의 신호를 검출할 수 있다. 여기서 리소스 풀은 UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 알려줄 수 있으며, 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 단말이 알려주거나 또는 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다. 일반적으로 리소스 풀은 복수의 리소스 유닛으로 구성되며 각 단말은 하나 또는 복수의 리소스 유닛을 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다. 리소스 유닛은 도 8(b)에 예시된 것과 같을 수 있다. 도 8(b)를 참조하면, 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어 총 NF*NT개의 리소스 유닛이 정의되는 것을 알 수 있다. 여기서는 해당 리소스 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 특히, 하나의 리소스 유닛이 도시된 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티 효과를 얻기 위해, 하나의 논리적인 리소스 유닛이 매핑되는 물리적 리소스 유닛의 인댁스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 리소스 유닛 구조에 있어서 리소스 풀이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 단말이 송신에 사용할 수 있는 리소스 유닛의 집합을 의미할 수 있다.

리소스 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 먼저 각 리소스 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐츠(contents)에 따라서 구분될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 컨텐츠는 구분될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 리소스 풀이 구성될 수 있다. D2D 신호의 컨텐츠로서, SA(Scheduling assignment 또는 Physical sidelink control channle(PSCCH)), D2D 데이터 채널, 디스커버리 채널(Discovery channel)이 있을 수 있다. SA는 송신 단말이 후행하는 D2D 데이터 채널의 전송으로 사용하는 리소스의 위치 및 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(modulation and coding scheme)나 MIMO 전송 방식, TA(timing advance)등의 정보를 포함하는 신호일 수 있다. 이 신호는 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 멀티플렉싱되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 리소스 풀이란 SA가 D2D 데이터와 멀티플렉싱되어 전송되는 리소스의 풀을 의미할 수 있다. 다른 이름으로 D2D 제어 채널(control channel), PSCCH(physical sidelink control channel)로 불릴 수도 있다. D2D 데이터 채널(또는, PSSCH(Physical sidelink shared channel))은, 송신 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 리소스의 pool일 수 있다. 만일 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 SA가 멀티플렉싱되어 전송되는 경우 D2D 데이터 채널을 위한 리소스 풀에서는 SA 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송 될 수 있다. 다시 말하면 SA 리소스 풀 내의 개별 리소스 유닛 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 REs를 D2D 데이터 채널 리소스 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하는데 사용할 수 있다. 디스커버리 채널은 송신 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하여 인접 단말로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 메시지를 위한 리소스 풀일 수 있다.

D2D 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도 D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 리소스 풀을 사용할 수 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지 아니면 거기에서 일정한 TA를 적용하여 전송되는지)이나 자원 할당 방식(예를 들어 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 UE에게 지정해주는지 아니면 개별 송신 UE가 pool 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수나, 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), eNB로부터의 신호 세기, D2D UE의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 리소스 풀로 구분될 수 있다. D2D 커뮤니케이션에서 eNB가 D2D 송신 UE의 송신 자원을 직접 지시하는 방식을 사이드링크 전송 모드(Sidelink transmission mode) 1, , 전송 자원 영역이 사전에 설정되어 있거나, eNB가 전송 자원 영역을 지정하고, UE가 직접 송신 자원을 선택하는 방식을 사이드링크 전송 모드 2라 한다.D2D discovery의 경우에는 eNB가 직접 자원을 지시하는 경우에는 Type 2, 사전에 설정된 자원영역 또는 eNB가 지시한 자원 영역에서 UE가 직접 전송 자원을 선택하는 경우는 Type 1이라 부르기로 한다.

V2X에서는 집중형 스케줄링(Centralized scheduling)에 기반하는 사이드링크 전송 모드 3와 분산형 스케줄링 방식의 사이드링크 전송 모드 4가 사용된다. 도 9에는 이러한 두 가지 전송모드에 따른 스케줄링 방식이 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 도 9(a)의 집중형 스케줄링 방식의 전송 모드 3에서는 차량이 기지국에 사이드링크 자원을 요청하면(S901a), 기지국이 자원을 할당(S902a)해 주고 그 자원을 통해 다른 차량에게 전송을 수행(S903a)한다. 집중형 전송 방식에서는 다른 캐리어의 자원도 스케줄링될 수 있다. 이에 비해, 전송 모드 4에 해당하는 도 9(b)의 분산형 스케줄링 방식은, 차량은 기지국으로부터 미리 설정받은(S901b) 자원, 리소스 풀을 센싱하다가 전송에 사용할 자원을 선택(S902b)한 후, 선택한 자원을 통해 다른 차량에게 전송을 수행(S903b)할 수 있다. 이 때 전송 자원의 선택은 도 10에 도시된 바와 같이, 다음 패킷의 전송 자원도 예약되는 방식이 사용된다. V2X에서는 MAC PDU 별 2회의 전송이 이루어지는데, 최초 전송을 위한 자원 선택시 재전송을 위한 자원이 일정한 시간 간격(time gap)을 두고 예약되는 것이다. 이에 대한 상세한 설명은 3GPP TS 36.213 V14.6.0 문서 14절을 참조하며, 본 발명의 종래기술로써 명세서에 산입된다.

SA의 송수신

사이드링크 전송 모드 1 단말은 기지국으로부터 구성 받은 자원을 통해 SA(또는, D2D 제어 신호, SCI(Sidelink Control Information))을 전송할 수 있다. 사이드링크 전송 모드 2 단말은 기지국으로부터 D2D 송신에 사용할 리소스를 구성 받는(configured)다. 그리고, 구성 받은 그 리소스에서 시간 주파수 자원을 선택하여 SA를 전송할 수 있다.

사이드링크 전송 모드 1 또는 2에서 SA 주기는 도 9에 도시된 바와 같이 정의된 것일 수 있다. 도 9을 참조하면, 첫 번째 SA 주기는 특정 시스템 프레임으로부터 상위계층시그널링에 의해 지시된 소정 오프셋(SAOffsetIndicator)만큼 떨어진 서브프레임에서 시작될 수 있다. 각 SA 주기는 SA 리소스 풀과 D2D 데이터 전송을 위한 서브프레임 풀을 포함할 수 있다. SA 리소스 풀은 SA 주기의 첫 번째 서브프레임부터 서브프레임 비트맵(saSubframeBitmap)에서 SA가 전송되는 것으로 지시된 서브프레임 중 마지막 서브프레임을 포함할 수 있다. D2D 데이터 전송을 위한 리소스 풀은, 모드 1의 경우, T-RPT(Time-resource pattern for transmission 또는 TRP(Time-resource pattern))가 적용됨으로써 실제 데이터 전송에 사용되는 서브프레임이 결정될 수 있다. 도시된 바와 같이, SA 리소스 풀을 제외한 SA 주기에 포함된 서브프레임의 개수가 T-RPT 비트 개수보다 많은 경우 T-RPT는 반복하여 적용될 수 있으며, 마지막으로 적용되는 T-RPT는 남은 서브프레임 개수만큼 truncated되어 적용될 수 있다. 송신 단말은 지시한 T-RPT에서 T-RPT 비트맵이 1인 위치에서 송신을 수행하며 하나의 MAC PDU는 4번씩 송신을 하게 된다.

V2X, 즉 사이드링크 전송 모드 3 또는 4의 경우, D2D와 달리 SA(PSCCH)와 데이터(PSSCH)가 FDM 방식으로써 전송된다. V2X에서는 차량 통신이라는 특성 상 지연을 줄이는 것이 중요한 요소이므로, 이를 위해 SA와 데이터를 동일한 시간 자원 상의 서로 다른 주파수 자원 상에서 FDM 전송되는 것이다. 도 12에는 이러한 전송 방식의 예가 도시되어 있는데, 도 12(a)와 같이 SA와 데이터가 직접 인접하지 않는 방식 또는 도 12(b)와 같이 SA와 데이터가 직접 인접하는 방식 중 하나가 사용될 수 있다. 이러한 전송의 기본 단위는 서브채널인데, 서브채널은 소정 시간 자원(예를 들어 서브프레임) 상에서 주파수 축 상으로 하나 이상의 RB 크기를 갖는 자원 단위이다. 서브채널에 포함된 RB의 개수, 즉 서브채널의 크기와 서브채널의 주파수 축 상의 시작 위치는 상위계층 시그널링으로 지시된다.

한편, 차량간 통신에서는 periodic message 타입의 CAM (Cooperative Awareness Message) 메시지, event triggered message 타입의 DENM (Decentralized Environmental Notification Message) 메시지 등이 전송될 수 있다. CAM에는 방향 및 속도와 같은 차량의 동적 상태 정보, 치수와 같은 차량 정적 데이터, 외부 조명 상태, 경로 내역 등 기본 차량 정보가 포함될 수 있다. CAM 메시지의 크기는 50-300 Byte일 수 있다. CAM 메시지는 브로드캐스트되며, 지연(latency)은 100ms 보다 작아야 한다. DENM은 차량의 고장, 사고 등의 돌발적인 상황시 생성되는 메시지일 수 있다. DENM의 크기는 3000 바이트보다 작을 수 있으며, 전송 범위 내에 있는 모든 차량이 메시지를 수신할 수 있다. 이때 DENM은 CAM보다 높은 priority를 가질 수 있으며, 이때 높은 priority를 갖는다는 것은 한 UE 관점에서는 동시에 전송하는 경우가 발생할 때 priority가 높은 것을 우선하여 전송하는 것을 의미할 수 있고, 또는 여러 개의 메시지 중에서 priority가 높은 메시지를 시간적으로 우선하여 전송하려는 것일 수도 있다. 여러 UE 관점에서는 priority가 높은 메시지는 priority가 낮은 메시지에 비해 간섭을 덜 받게 만들어서 수신 오류 확률을 낮추는 것일 수 있다. CAM에서도 security overhead가 포함된 경우에는 그렇지 않은 경우보다 더 큰 message size를 가질 수 있다.

NR (New RAT(Radio access technology))

더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 radio access technology 에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 enhanced mobile broadband communication, massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology 의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 technology 를 NR 이라고 부른다.

도 13 내지 도 14에는 NR에 사용될 수 있는 프레임 구조가 예시되어 있다. 도 13을 참조하면, 하나의 프레임 단위 내에 DL control channel, DL 또는 UL data, UL control channel 등이 모두 포함될 수 있는 self-contained 구조를 특징으로 한다. 이 때, DL control channel 에서는 DL data scheduling 정보, UL data scheduling 정보 등이 전송될 수 있고, UL control channel 에서는 DL data 에 대한 ACK/NACK 정보, CSI 정보 (modulation and coding scheme 정보, MIMO 전송 관련 정보 등), scheduling request 등이 전송될 수 있다. control 영역과 data 영역 사이에는 DL-to-UL 또는 UL-to-DL switching 을 위한 time gap 이 존재할 수 있다. 또한 하나의 프레임 내에 DL control / DL data / UL data / UL control 중 일부는 구성되지 않을 수 있다. 또는 하나의 프레임을 구성하는 channel 별 순서가 달라질 수 있다. (예를 들어, DL control / DL data / UL control / UL data or UL control / UL data / DL control / DL data 등)

실시예

이하에서는 복수의 TTI(Transmission Time Interval) length 가 지원되는 무선통신시스템에서 UE가 신호를 전송하는 방법에 대해 살펴본다. 여기서 신호 전송은 단말의 eNB/gNB에 대한 상향링크 전송일 수도 있고, 또는 D2D 단말에 대한 신호 전송일 수도 있다.

TTI 는 전송 블록이 스케줄되는 시간 간격으로써, LTE/LTE-A 시스템에서는 1 TTI 는 1ms인 서브프레임으로 정의된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 1ms 또는 1ms 이외의 값을 갖는 nTTI (normal TTI or long TTI)가 기준이 될 수 있다. 이하의 설명에서 nTTI는 네트워크가 설정하거나 사전에 설정된 데이터 송수신의 기본이 되는 TTI 길이이며, legacy 단말들은 nTTI만 송수신 가능할 수 있다. sTTT(short TTI)는 nTTI 보다 길이가 짧은 TTI를 지칭하며, 하나의 nTTT 길이는 복수개의 sTTI 길이로 구성될 수 있다. Subchannel은 같은 TTI내에서 일정 주파수 자원들이 하나의 그룹으로 형성된 것을 의미하며, 단말은 subchannel 단위 혹은 복수개의 subchannel 단위로 자원을 선택할 수 있다.

sTTI는 짧은 지연이 요구되는 경우 유용하지만, sTTI를 전송하는 단말이 무분별하게 자원을 선택할 경우 nTTI 자원의 fragmentation이 발생하여 nTTI를 전송하는 단말들이 사용할 자원이 부족해지게 된다. 또한 legacy 단말이 기존 TTI 길이로 수신을 시도할 경우 AGC tuning 값이 크게 변화하여 수신 품질에 문제가 발생할 수 있다. 참고로 legacy 단말은 nTTI의 시작 부분에서만 AGC (automatic gain control)을 수행한다고 가정하기 때문에 nTTI의 중간에 sTTI가 무분별하게 존재할 경우 legacy 단말이 AGC수행도중 측정한 gain값이 nTTI의 중간에 변경되어서 수신 성능이 급격히 저하될 수 있다. 이하에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는, UE가 TTI 자원을 선택하고 신호를 전송하는 방법에 대해 살펴본다.

본 발명의 일 실시예에 의한 특정 단말은 제 1TTI(sTTI) 단위로 채널 상태의 측정을 수행하고, 상기 측정 결과가 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 가장 인접한 제1 TTI 자원 (이때 “인접한” 제 1TTI자원이란 특정 제2 TTI (nTTI)를 구성하는 복수개의 제 1 TTI자원들 중에서 선택되는 것으로 한정할 수 있다.)을 선택할 수 있다. 그리고 상기 선택된 제1 TTI 자원을 사용하여, 신호를 전송할 수 있다. 채널 상태의 측정을 제2 TTI(nTTI) 단위의 자원에서 sTTI 별 및/또는 서브채널 별로 RSRP 혹은 RSSI를 측정하는 것일 수 있다.

여기서, 상기 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하는 단계는, 상기 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원을 제외한 나머지 제1 TTI 자원 중, 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한(시간 축 상에서 직전 및/또는 직후) 제1 TTI 자원을 우선적으로 선택하는 것을 의미할 수 있다. 혹은 특정 제2 TTI (nTTI)를 구성하는 복수개의 제 1 TTI자원들 중에서 제 1TTI가 다른 단말에 의해 사용된다고 판단될 경우 (제 1TTI자원의 측정 값이 일정 값 이상인 경우) 해당 제 1TTI를 제외하고 나머지 복수개의 제 1TTI자원을 우선적으로 선택하는 것을 의미할 수 있다. 특히, 상기 단말은 상기 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원 중, 제외된 제1 TTI와 더 많이 직접 인접한 자원을 더 우선적으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 15를 참조하면, 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원(도 15의 0, 2, 3번 sTTI)를 제외한 나머지 제1 TTI(1, 4, 5번 TTI) 중, 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원(1, 4번 TTI)을 우선적으로 선택할 수 있다. 또한, 제외된 제1 TTI 자원과 더 많이 직접 인접한 제1 TTI 자원(1번 sTTI)를 더 우선적으로 선택할 수도 있다.

즉, sTTI를 사용하는 단말은 가능한 resource를 fragment하지 않기 위하여 sTTI끼리 시간 영역에서 연접한 자원을 사용하는 것이다. 지리적으로 가까이에 있는 단말이 사용하는 sTTI 자원에 시간적으로 인접된 자원 (달리 말해 사용되고 있는 sTTI자원에 인접한 sTTI자원)을 사용하게 되면, 기존 nTTI를 수신하는 단말 관점에서 AGC를 여러 번 수행하지 않을 수 있기 때문에 (혹은 AGC를 여러 번 수행하지 않아도 수신 성능이 저하되는 것을 줄일 수 있기 때문에) 기존 단말들의 수신관점성능이 향상될 수 있다. 이를 구현하기 위하여 sTTI를 사용하는 단말은 sTTI 자원에서 RSRP 혹은 RSSI를 측정하여 이 값이 높은 sTTI 자원과 연접한 sTTI 자원을 우선하여 선택하거나, 혹은 무선 자원을 nTTI 단위의 자원으로 구분했을 때 같은 nTTI에 속해있는 sTTI 자원중 이미 사용되고 있는 sTTI에 인접하면서 사용되고 있지 않다고 판단되는 sTTI자원을 우선하여 선택하는 것이다.

상술한 바와 같은 resource fragment을 방지하기 위한 TTI 자원 선택 방법은 채널 상태 측정 결과에 음의 오프셋을 적용하는 방식으로 수행될 수도 있다. 구체적으로 예를 들면, 0.5 subframe TTI (sTTI)와 1 subframe TTI (nTTI)가 혼재할 경우, nTTI 단위의 자원에서 sTTI 자원 별로 RSRP 혹은 RSSI를 측정한다. 이때 특정 sTTI 중에서 미리 설정된 값 (일정 임계)을 넘는 자원은 이미 사용중인 자원으로 판단하고 제외한다. 나머지 sTTI 자원 중에서 인접한 sTTI 자원이 제외된 경우를 높은 확률로 선택한다. 참고로 인접 sTTI가 배제된 sTTI 자원들을 sorting하여 그중에서 RSRP 혹은 RSSI가 일정 임계 미만인 자원중에 랜덤하게 선택하는 것을 가정한다.

여기서, 상기 단말은, 상기 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원을 제외한 나머지 제1 TTI 자원 중, 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원에는 측정 결과에 음수의 오프셋을 적용할 수 있다. 즉, 인접 sTTI 자원이 배제될 경우 더 높은 priority를 부여하기 위하여, 인접한 sTTI 자원이 배제될 경우 배제된 sTTI와 인접한 sTTI의 RSRP 혹은 RSSI 측정값에 offset을 도입하는 것이다. 최초에 sTTI 별 자원별로 RSRP나 RSSI를 측정하여 배제되는 자원을 모두 배제(즉, 측정 결과가 일정 임계가 넘는 자원을 배제)하고 난 후, 남아 있는 자원 중에서 인접 sTTI 자원이 배제되었다면 해당 sTTI의 측정 값에 ?offset을 도입하여 해당 자원이 더 잘 선택되도록 하는 것이다. 물론 단말은 나머지 제1 TTI 자원 중 측정 결과가 가장 작은 제1 TTI 자원을 선택하는 것일 수 있다.

상기 오프셋 값의 크기는 인접 TTI 자원에서의 측정 결과에 따라 상이하게 설정될 수도 있다. 즉, 음수의 오프셋 값의 크기는 직접 인접한 제1 TTI 자원의 측정 값이 클수록 더 큰 것일 수 있다. 인접 TTI 자원의 측정 값이 클수록 더 높은 offset을 적용하여 더 선택이 잘되도록 유도하는 것이다. 측정 값이 클수록 가까이 있는 단말이 인접 TTI를 사용한다는 의미이므로, 가능한 가까운 단말간에 인접 TTI를 사용하여 수신 단말관점에서 비슷한 AGC level을 측정할 수 있게 하여 legacy단말이 AGC를 한번만 수행해도 쉽게 수신할 수 있다는 장점이 있다.

상기 음수의 오프셋 값은 congestion level에 따라 결정된 것일 수 있다. 또는, 사전에 정해질 것, 네트워크에 의해 시그널링된 것 또는 단말의 구현에 따라 결정된 것일 수도 있다.

resource fragment을 방지하기 위한 TTI 자원 선택 방법 또 다른 구체적인 방법으로써, 이미 사용되고 있는 sTTI에 인접한 자원을 후보 자원의 sorting stack에서 상위 (stack의 상위쪽이 선택될 확률이 높은 경우, 혹은 stack의 상위 중에서 일정 임계 이상인 자원 중에 랜덤하게 선택하는 경우) 또는 하위 (stack의 하위 쪽이 선택될 확률이 높은 경우, 혹은 stack의 하위 중에서 일정 임계 이하인 자원중에 랜덤하게 선택하는 경우)에 우선하여 배치할 수 있다.

예를 들어, 먼저 (TTI 별 혹은 subchannel 별) RSRP 혹은 RSSI 등의 측정을 통해 일정 임계가 넘을 경우 다른 단말이 사용하고 있다고 판단하고 그 사용되고 있는 자원을 배제 한 다음, 나머지 sTTI 자원들을 측정 순서대로 stack에 내림차순 (측정이 클수록 먼저 stack에 채워 넣음)으로 정렬할 수 있다. 이 때, 인접 sTTI가 사용되고 있다면 (nTTI단위로 sTTI를 그룹화 하였을때, 같은 그룹에 속한 sTTI 중에서 인접 sTTI에 다른 단말이 사용되고 있는 경우) 이에 해당하는 sTTI 를 더 높은 stack에 배치하는 것이다. 즉, 인접 sTTI가 배제되지 않는 sTTI가 sorting stack에 하위에 먼저 배치하고, 배제된 (sTTI에 인접한) sTTI가 상위에 배치되는 것이다. (stack의 상위에 속한 자원이 선택될 확률이 높다고 가정했을 때이다.) 여기서 하나의 nTTI가 여러 개의 sTTI로 구성되는 경우, 같은 nTTI에 속하는 sTTI를 하나의 그룹으로 형성할 수 있다. 같은 sTTI 그룹내에서 배제된 sTTI가 많을수록 상위 stack에 배치하는 방법으로 일반화할 수 있다.

도 12는 인접 TTI 자원이 배제된 sTTI를 resource sorting stack에서 상위에 배치하는 방법의 구체적인 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 측정 결과가 일정 임계를 넘는 0, 2, 3번 sTTI들은 제외시키고(excluded resource), 나머지 1, 4, 5번 sTTI 중 제외된 sTTI에 인접한 sTTI를 상위 stack에 배치시키는 것이다. 여기서, 4번 sTTI보다는 1번 sTTI가 제외된 sTTI에 더 많이(시간 상 직전 및 직후 모두에) 인접하므로, 더 상위 stack에 배치되는 것을 알 수 있다. 이와 같은 배치는, sTTI 1의 RSRP 측정이 sTTI 4,5보다 더 높게 측정되어 간섭이 더 높을 것으로 예상되지만, sTTI 1을 선택하게 하기 위해서 resource sorting stack에서 sTTI 4,5보다 상위에 배치하여, resource fragmentation을 방지하는 것이다.

또한, 이미 사용되고 있는 sTTI 자원 근처의, 사용되지 않고 있는 sTTI 자원을 우선하여 선택하는 구체적인 방법으로써, sTTI 별 RSRP 혹은 RSSI를 측정하여 특정 sTTI에서 일정 임계를 넘으면서, (다른 sTTI는 사용되지 않는 것이어야 함으로) sTTI의 RSRP 혹은 RSSI가 일정 임계 미만인 자원을 선택하는 방법을 고려할 수 있다. 이 방법의 변형으로 각 sTTI간의 RSRP 혹은 RSSI의 차이가 일정 임계를 넘는 sTTI중에 측정 값이 낮은 sTTI를 사용하는 방법을 고려할 수 있다.

한편, 이미 사용되고 있는 sTTI에 인접한 sTTI 자원을 사용한다는 원리를 시간 영역에서만 적용하는 것이 아니라 주파수 영역에서도 적용할 수 있다. 앞서 설명된 sTTI 자원끼리 연접하여 자원을 선택하는 방식에 추가적으로, 주파수 영역에서 다른 자원이 선택되는 것을 방지하여, nTTI를 전송하는 단말이 사용할 주파수 자원이 fragmentation되어서 사용할 자원이 없어지는 문제를 방지하기 위함이다.

앞서 언급한 사용되고 있는 sTTI에 인접한 sTTI를 사용하는 방식에서 인접 sTTI내의 subchannel의 RSRP나 RSSI값을 측정하여 일정 임계가 넘을 경우 해당 subchannel을 사용에서 배제한다. 이때, 배제된 subchannel에 인접한 sTTI의 subchannel의 RSRP나 RSSI에 offset을 적용하여 더 잘 선택되도록 한다. 혹은 인접 subchannel의 measurement값이 높아서 선택 자원에서 배제될 경우 같은 주파수 위치의 subchannel이면서 다른 sTTI의 자원을 sorting stack의 상위에 배치하여 더 잘 선택될 수 있도록 유도한다.

상기 TTI length는 리소스 풀 별로 설정되거나, Congestion level에 따라 달라지는 것일 수도 있다. 이하 TTI length 의 설정과 관련된 내용들을 살펴본다.

Resource pool별로 사용할 TTI length가 설정될 수 있으며, 네트워크에 설정되거나 사전에 지정된 것일 수 있다. 네트워크는 물리계층 혹은 상위계층 신호로 해당 resource pool에서 사용할 TTI 길이를 시그널링 할 수 있다. 이 방법은 단말들이 무분별하게 서로 다른 TTI를 사용하지 않게 해준다. 만약 단말들이 너무 많은 개수의 TTI를 사용하게 될 경우 송수신 단말들은 sensing을 수행할 때 여러 종류의 TTI에 대해서 측정 동작을 수행해야 하기 때문에 단말의 복잡도가 높아질 수 있기 때문에, 네트워크는 상황에 적절한 TTI길이를 설정함으로써 단말의 복잡도를 과도하게 높이지 않을 수 있다.

또한, TTI 별 제어 신호의 blind decoding 횟수 혹은 데이터 수신의 HARQ process개수가 사전에 정해지거나 네트워크에 의해 물리계층 혹은 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다. 네트워크는 특정 지역에서 얼마나 많은 단말들이 특정 TTI를 사용하는지를 (대략적으로) 파악할 수 있고, 이때 송수신 단말들이 blind decoding횟수를 지정해줌으로써, 특정 TTI에 대한 불필요한 blind decoding을 수행하는 것을 방지할 수 있다. 데이터 수신의 HARQ process개수를 제한하는 이유는 단말이 특정 TTI만 너무 많이 HARQ buffer에 저장하는 것을 방지하기 위함이다. 이러한 TTI별 blind decoding횟수 혹은 HARQ process개수는 단말의 능력에 따라 상이한 것일 수 있다. 이를 위하여 단말은 자신이 TTI별 decoding가능한 blind decoding횟수, HARQ process개수를 네트웍으로 시그널링 할 수 있다.

Congestion level에 따라 사용 가능한 TTI length가 각각 상이하게 설정될 수 있다. 네트워크는 congestion level 혹은 congestion을 판단하기 위한 measurement (예를 들어, CBR)에 따라 사용 가능한 TTI length (혹은 사용 가능한 TTI length의 범위)를 물리계층 혹은 상위계층 신호로 단말에게 시그널링 할 수 있다. 또는 congestion measurement에 따른 TTI length (혹은 사용 가능한 TTI length의 범위)가 사전에 설정되어 있을 수 있다. 또는, 네트워크는 resource pool별 TTI length (혹은 사용 가능한 TTI length의 범위)를 직접 지시할 수 있다. 이를 위하여 네트워크는 해당 resource pool의 CBR을 단말에게 보고받을 수 있다. 이와 같이 단말의 측정 결과로부터 네트워크가 TTI 길이를 결정함으로써, 단말 별로 상이한 CBR 측정결과를 가지고 TTI를 조절하는 동작을 수행할 경우 다양한 TTI가 하나의 resource pool에서 무분별하게 혼재하는 것을 방지할 수 있다.

TTI length가 상이할 때 CBR을 측정하는 TTI length가 모호해질 수 있다. 단말은 (CBR 측정을 위해서) 네트워크가 지시한 혹은 사전에 정해진 TTI length 및 subchannel 크기를 기준으로 CBR을 측정하거나, 해당 resource pool에서 가장 긴 혹은 가장 짧은 TTI를 기준으로 CBR을 측정할 수 있다. 이는 CBR은 일정 시간 동안 사용되고 있는 자원의 비율을 나타내는 것이므로, 만약 단말 별로 다른 TTI length를 가정할 경우 상이한 수준의 CBR을 측정할 가능성이 있다. 이러한 현상을 방지하고 단말 별로 공통의 behavior를 갖게 만들기 위하여, CBR 측정을 위한 TTI길이가 네트워크에 의해 지시되거나 사전에 정해질 수 있다.

Latency requirement에 따라 TTI length를 상이하게 사용할 수 있다. 이를 위하여 latency requirement에 따른 TTI length(혹은 사용 가능한 TTI length의 범위)를 네트워크가 지시할 수 있다. Latency requirement가 tight한 단말들은 latency budget 이내에서 더 많은 전송 단위 자원을 만들어 낼 수 있어서 짧은 자원 window내에서 단말들간에 자원이 중첩되는 현상을 줄일 수 있는 장점이 있다..

Payload size에 따라 TTI length를 상이하게 사용할 수 도 있다. 일정 임계 미만인 payload에 대해서는 sTTI를 사용할 수 있도록 규칙이 정해질 수 있다. 예를 들어 작은 payload에 대해서는 짧은 TTI를 사용하게 하여 빠른 전송을 수행할 수 있다. 수신 단말 또한 짧은 TTI에 대해서는 빠른 decoding processing을 통하여 latency를 줄일 수 있다. 혹은 네트워크는 payload size에 따라 사용 가능한 TTI length (혹은 사용 가능한 TTI length의 범위)를 물리계층 혹은 상위계층 신호로 단말에게 시그널링할 수 있다.

Priority에 따라 TTI length를 상이하게 사용할 수 있다. 예를 들어 positioning/ranging signal은 시간 영역에서 짧고 주파수 영역에서는 wideband일 가능성이 높다. 이러한 시그널은 주기적으로 송수신되는 것이 바람직한데, 그렇다고 해서 항상 일정 자원을 positioning/ranging signal 송수신 영역으로 설정하는 것은 (특히 주변에 ranging signal을 송수신하는 단말이 존재하지 않는 경우) 자원의 낭비를 초래할 수 있다. 따라서 서로 다른 특성/목적을 갖는 신호가 하나의 resource pool에서 공존하는 것이 바람직하다. 이때, 특정 TTI 길이 그리고/또는 특정 종류의 message (예를 들어, positioning/ranging signal)는 높은 priority로 동작하는 것을 제안한다. 주변 단말들은 특정 TTI에 priority가 높을 경우 이러한 종류의 신호를 회피하여 자원을 선택한다.

다른 방식으로, 특정 시간 자원 영역은 높은 priority의 신호가 전송될 것이라는 점을 단말들이 사전에 지시 받고 (네트워크에 의하거나 사전에 정해지는 방식으로), 이 시간 자원 영역에 신호가 전송되는지 여부에 따라서 해당 자원을 낮은 priority signal이 사용할지 말지를 결정할 수 있다. 일례로 일부 시간 자원 영역은 potential ranging/positioning signal 전송 영역으로 사전에 설정되어 있고, 이 영역에 신호가 전송되는지 여부를 주변 단말들이 측정하여 (이때 측정 방법은 해당 자원 영역의 RSSI나 RSRP/RSRQ를 측정하거나 SINR, 참조 신호 전력, pathloss등을 측정하여 일정 임계를 넘을 경우 해당 자원영역에 신호가 전송되는 것으로 판단할 수 있다) 신호가 전송되고 있다고 판단되는 경우에는 해당 자원을 사용하지 않고, 신호가 전송되고 있지 않다고 판단되면 해당 자원을 사용할 수 있다.

이 방법을 일반화 하면, 시간 자원 영역별로 priority가 사전에 정해져 있고 해당 시간 자원 영역에서 전송 가능한 TTI 혹은 TTI 범위가 사전에 정해져 있는 방식일 수 있다. 이를 위해 시간 자원 영역별 priority, TTI 혹은 TTI범위가 네트워크에 의해 물리계층 혹은 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다.

단말은 특정 목적의 신호를 전송할 때 제어 신호에서, 신호의 priority level을 주변 단말에게 직접 지시할 수 있다. 하지만 특정 목적의 신호의 경우 별도의 제어신호를 송신하지 않을 수도 있기 때문에 특정 시간 자원 영역이 사전에 특정 목적 신호의 전송 영역 혹은 특정 priority를 가지는 신호의 전송 영역으로 설정되어 있을 수 있다.

다른 한편으로 혹은 특정 목적 신호의 경우 제어신호와 전송 신호가 TDM되어 있을 수 있고, 제어신호와 전송 신호의 TTI가 상이할 수 있다. 가령 positioning/ranging을 위해 전송 되는 신호는 sTTI로 전송되고 이러한 신호가 전송됨을 지시하는 제어신호는 normal TTI 혹은 네트워크가 사전에 정한 TTI 길이로 일정 시간 이전에 전송될 수 있다.

상기 방법의 조합으로 단말은 TTI length를 결정할 수 있다. 가령 latency requirement가 일정 임계 미만이면서 priority가 일정 이상인 경우 사용하는 TTI길이 혹은 TTI길이의 범위가 네트워크에 의해 시그널링 될 수 있다.

또 다른 resource allocation 기법으로써, 네트워크가 semi static하게 시간 자원 별로 사용 가능한 TTI 길이를 설정할 수 있다. Resource pool내에서 특정 TTI 길이 (가령 sTTI)를 전송하는 단말이 사용할 수 있는 시간 자원 영역이 사전에 정해지거나 네트워크에 의해 시그널링 될 수 있다. 단말이 sTTI 신호를 전송할 경우에는 지시된 시간 자원 영역 내에서의 sTTI 자원을 결정하여 송신에 사용할 수 있다. 이때, sTTI를 사용하는 단말이 사용할 수 있는 시간 자원 영역에, nTTI를 사용하는 단말이 신호를 보낼 수 없는 것은 아니다. 즉, nTTI 를 사용하는 단말은 sTTI 를 사용하는 단말의 자원을 사용할 수 있지만, sTTI 를 사용하는 단말은 nTTI 자원을 무분별하게 사용하지 않는다. 이를 통하여 sTTI에 의한 자원 fragmentation을 완화할 수 있다.

이 방식은 시간 자원 별로 사용 가능한 TTI 혹은 TTI의 범위가 사전에 네트워크에 의해 결정되는 방식일 수 있다. 가령 네트워크는 nTTI 길이 단위로 bitmap을 시그널링하여 (예를 들어 10개의 nTTI길이를 10 bit의 bitmap으로 시그널링) bitmap이 1인 시간 자원 영역에는 sTTI가 전송됨을 허용할 수 있다. Bitmap에서 0인 영역에서는 nTTI만 전송 가능하다. 이를 확장하면, 시간 자원별로 전송 가능한 TTI길이 그리고/또는 TTI길이의 범위가 네트워크에 의해 시그널링 될 수 있다.

한편 sTTI를 사용하는 단말들은 가능하면 TTI group내에서 (시간 축 상에서) 앞쪽을 우선하여 사용하도록 하는 방법을 제안한다. 이를 위해서 TTI group 내 시간 영역에서 앞쪽에 배치된 sTTI의 measurement값에 offset을 상이하게 도입할 수 있다. 가령 하나의 nTTI가 차지하는 영역을 여러 개의 sTTI가 구성할 때 앞쪽 sTTI에는 더 큰 offset을 사용한다. 혹은 시간 영역에서 앞쪽에 배치된 sTTI를 sorting stack의 상위에 배치할 수 있다. 이는 legacy 단말들이 nTTI의 앞쪽에서만 AGC를 수행한다고 가정할 때, sTTI를 사용하는 단말들이 뒤쪽의 sTTI보다는 앞쪽 sTTI를 우선하여 사용하도록 하여 legacy 단말이 AGC를 앞쪽에서만 수행하더라도 sTTI가 전송되지 않는 영역에서도 AGC를 유지하여 ADC성능저하를 최소화 하기 위함이다.

상술한 설명들은 단말간 직접 통신에만 제한되는 것은 아니며, 상향링크, 또는 하향링크에서도 사용될 수 있으며, 이때 기지국이나 relay node 등이 상기 제안한 방법을 사용할 수 있다.

상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예를 들어, 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주거나 송신 단말이 수신 단말에게 시그널링 하도록 혹은 수신 단말이 송신 단말에게 요청하도록 규칙이 정의될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 장치 구성

도 16은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 16을 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신장치(11), 송신장치(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신장치(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신장치(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.

전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

계속해서 도 16을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신장치(21), 송신장치(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신장치(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신장치(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다. 구체적으로, 상기 프로세서는, 제1 TTI 자원 단위로 측정을 수행하고, 상기 측정 결과가 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하며, 상기 선택된 제1 TTI 자원을 사용하여, 신호를 전송할 수 있다.

단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 16에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 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.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

복수의 TTI(Transmission Time Interval) length가 지원되는 무선통신시스템에서 UE가 신호를 전송하는 방법에 있어서,
제1 TTI 자원 단위로 측정을 수행하는 단계;
상기 측정 결과가 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하는 단계; 및
상기 선택된 제1 TTI 자원을 사용하여, 신호를 전송하는 단계;
를 포함하는, 신호 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하는 단계는,
상기 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원을 제외한 나머지 제1 TTI 자원 중, 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원을 우선적으로 선택하는 것인, 신호 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말은, 상기 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원을 제외한 나머지 제1 TTI 자원 중, 상기 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원의 측정 결과에 음수의 오프셋을 적용하는, 신호 송수신 방법.
제3항에 있어서,
상기 단말은 상기 나머지 제1 TTI 자원 중 상기 음수의 오프셋을 적용한 측정 결과가 가장 작은 제1 TTI 자원을 선택하는, 신호 송수신 방법.
제3항에 있어서,
상기 음수의 오프셋 값은 congestion level에 따라 결정된 것인, 신호 송수신 방법.
제5항에 있어서,
상기 음수의 오프셋 값의 크기는 직접 인접한 제1 TTI 자원의 측정 값이 클수록 더 큰, 신호 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 TTI는 Short TTI인 상기 제1 TTI 및 nTTI(normal TTI)인 제2 TTI를 포함하는, 신호 송수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 제2 TTI는 복수의 제1 TTI로 구성된 것인, 신호 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 TTI length는 리소스 풀 별로 설정된 것인, 신호 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 TTI length는 Congestion level에 따라 달라지는 것인, 신호 송수신 방법.
제11항에 있어서,
상기 TTI length는 단말이 보고한 CBR(Channel busy ratio)에 기초하여 네트워크에 의해 지시되는 것인, 신호 송수신 방법.
복수의 TTI(Transmission Time Interval) length가 지원되는 무선통신시스템에서 신호를 송수신하는 UE 장치에 있어서,
송신 장치 및 수신 장치; 및
프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는, 제1 TTI 자원 단위로 측정을 수행하고, 상기 측정 결과가 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하며, 상기 선택된 제1 TTI 자원을 사용하여 신호를 전송하는, UE 장치.
제12항에 있어서,
상기 가장 인접한 제1 TTI 자원을 선택하는 단계는,
상기 측정 결과가 상기 미리 설정된 값 이상인 제1 TTI 자원을 제외한 나머지 제1 TTI 자원 중, 제외된 제1 TTI 자원에 시간 축 상에서 직접 인접한 제1 TTI 자원을 우선적으로 선택하는 것인, UE 장치.