WO2013077684A1 - 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 접속 시스템에서 단말 간 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2013077684A1
WO2013077684A1 PCT/KR2012/010015 KR2012010015W WO2013077684A1 WO 2013077684 A1 WO2013077684 A1 WO 2013077684A1 KR 2012010015 W KR2012010015 W KR 2012010015W WO 2013077684 A1 WO2013077684 A1 WO 2013077684A1
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terminal
signal
communication
reference signal
base station
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PCT/KR2012/010015
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장지웅
김동철
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04W56/002—Mutual synchronization
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/14—Direct-mode setup

Definitions

  • the present invention relates to a wireless access system, and more particularly, to a method and apparatus for performing communication between terminals in a wireless access system supporting device-to-device communication.
  • a terminal existing in a cell accesses a base station in order to perform communication, receives control information for transmitting and receiving data from the base station, and then transmits and receives data with the base station. That is, since the terminal transmits and receives data through the base station, in order to transmit data to other cellular terminals, the terminal transmits its own data to the base station and the base station receiving the data transmits the received data to the other terminal. Since one terminal can transmit data only through a base station to transmit data to another terminal, the base station performs scheduling on channels and resources for transmitting and receiving data, and transmits channel and resource scheduling information to each terminal. send. As such, each terminal needs channel and resource allocation for transmitting and receiving data from the base station to perform communication between terminals through the base station. However, device-to-device communication directly signals a terminal to which the terminal wants to transmit data without passing through a base station or a repeater. It has a structure to send and receive.
  • each terminal When device-to-device communication, which directly transmits and receives data between terminals, shares resources with the existing cellular network as described above, when communication is performed, each terminal is allocated resource for communication between terminals. Although the communication between the terminals is performed, the current transmission method of the initial signal for initiating the communication between terminals is not defined. In addition, when the communication is performed by sharing the resources with the existing cellular network as described above, the communication between the terminals directly transmitting and receiving data between the terminals, the terminal in communication between the terminal is out of synchronization with the terminal in communication with the cellular network There may be a problem that the synchronization between the different terminals and the terminal in communication between the terminals is off.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for smoothly transmitting and receiving data between terminals in a wireless access system, preferably, a wireless access system supporting communication between terminals.
  • an object of the present invention is to propose a method and apparatus for solving the problem caused by the mismatch of mobility and synchronization of the terminal.
  • An aspect of the present invention is a method for performing terminal-to-terminal communication in a wireless access system supporting device-to-device communication, wherein the first terminal performs the terminal-to-terminal communication from the base station to the second terminal.
  • Receiving resource allocation information for the first terminal transmitting the first signal for the terminal-to-terminal communication to the second terminal through the allocated resource, and scanning the response signal transmitted from the second terminal by the first terminal And when the first terminal receives the response signal from the second terminal, performing communication between the second terminal and the terminal, wherein the first signal is a first reference signal for synchronizing between the first terminal and the second terminal. And a second reference signal for channel estimation between the first terminal and the second terminal.
  • an RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving a radio signal and a terminal from a base station to a second terminal Receive resource allocation information for inter-communication, transmit the first signal for inter-terminal communication to the second terminal through the allocated resources, scan the response signal transmitted from the second terminal, and receive the response signal from the second terminal And a processor for performing communication between the second terminal and the terminal when received, wherein the first signal includes a first reference signal for synchronizing between the first terminal and the second terminal, and a channel estimation for the first terminal and the second terminal. It includes a second reference signal.
  • the first signal is retransmitted to the second terminal or the terminal checks a communication link between the terminals. Send a signal to the second terminal.
  • a signal for checking whether resource allocation and completion of a communication request between terminals is transmitted to the base station.
  • the initial signal includes interference information obtained by measuring interference received from neighboring terminals of the first terminal.
  • a fixed MCS level (Modulation and Coding Scheme) value or a predetermined fixed modulation order is used for the transmission of the interference information.
  • the first reference signal and the second reference signal are the same signal.
  • the first reference signal or the second reference signal is a DMRS (Demodulation Reference Signal).
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • An aspect of the present invention provides a method for performing terminal-to-terminal communication in a wireless access system supporting terminal-to-terminal communication, the method comprising: receiving, by a first terminal, resource allocation information for terminal-to-terminal communication with a second terminal from a base station; Scanning the first signal for the terminal-to-terminal communication transmitted from the second terminal through the allocated resource by the first terminal and, when the first terminal receives the first signal from the second terminal, sends a response signal to the second terminal. And transmitting, wherein the first signal includes a first reference signal for synchronizing between the first terminal and the second terminal and a second reference signal for channel estimation between the first terminal and the second terminal.
  • an RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving a radio signal and a terminal from a base station to a second terminal Receives resource allocation information for inter-communication, scans the first signal for inter-terminal communication transmitted from the second terminal through the allocated resources, and sends a response signal to the second terminal when the first signal is received from the second terminal.
  • a processor for transmitting, wherein the first signal includes a first reference signal for synchronizing between the first terminal and the second terminal and a second reference signal for channel estimation between the first terminal and the second terminal.
  • the method further includes the step of transmitting a signal for checking whether the resource allocation and the terminal-to-terminal communication request is completed to the base station.
  • the initial signal includes interference information obtained by measuring interference received from neighboring terminals of the first terminal.
  • a fixed MCS level (Modulation and Coding Scheme) value or a predetermined fixed modulation order is used for the transmission of the interference information.
  • the first reference signal and the second reference signal are the same signal.
  • the first reference signal or the second reference signal is a DMRS (Demodulation Reference Signal).
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • a wireless access system preferably, a wireless access system supporting communication between terminals
  • data can be smoothly transmitted and received between the terminals through communication between terminals.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP LTE system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • 6 and 7 illustrate an example in which communication between terminals is applied.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method for performing terminal-to-terminal communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of a subframe in which a D2D reference signal is transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a structure of a subframe in which a D2D reference signal is transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term 'terminal' may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), an advanced mobile station (AMS), a wireless terminal (WT), and a machine (MTC). It can be replaced with terms such as -Type Communication (M2M) device, Machine-to-Machine (M2M) device, Device-to-Device (D2D) device.
  • M2M -Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced is the evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP LTE system and a general signal transmission method using the same.
  • the initial cell search operation such as synchronizing with the base station is performed in step S11.
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink shared channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel (PDCCH) and the physical downlink control channel information in step S12. Specific system information can be obtained.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • Specific system information can be obtained.
  • the terminal may perform a random access procedure as in steps S13 to S16 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S13), and a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel. Can be received (S14).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform contention resolution such as transmitting an additional physical random access channel signal (S15) and receiving a physical downlink control channel signal and a corresponding physical downlink shared channel signal (S16). Procedure).
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE subsequently receives a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal (S17) and a physical uplink shared channel (PUSCH) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • a transmission (Uplink Shared Channel) signal and / or a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CQI Channel Quality Indication
  • PMI Precoding Matrix Indication
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block (RB) as a resource allocation unit includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • the CP has an extended CP and a normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended cyclic prefix, the length of one OFDM symbol is increased, so the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal cyclic prefix.
  • the extended cyclic prefix for example, the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • the extended cyclic prefix may be used to further reduce the interference between symbols.
  • one slot includes 7 OFDM symbols, so one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each half frame consists of five subframes, and one subframe consists of two slots.
  • a special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization, or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the structure of the radio frame described above is just one example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element (RE), and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number NDL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and remaining OFDM symbols are data regions to which PDSCHs are allocated.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • the data region is allocated a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) that carries user data.
  • PUCCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • the PUCCH for one UE is allocated an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots. This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • D2D Device-to-Device communication
  • communication between terminals is usually defined in a peer-to-peer form. These communication entities communicate with each other in a defined and regulated form of random access, and do not need to consider which one is actually connected to the public Internet network.
  • communication in a cellular network is necessarily defined as the communication between the base station and the terminal, or the existence of the base station and the equivalent and the communication between the terminals, and all the actions of the communication are all controlled by the base station or the equivalent.
  • the cellular network has a structure in which maximum throughput can be obtained by restricting the operations of all terminals based on a predetermined rule.
  • such a rule may have an over-ruled aspect depending on the application or the channel environment of the terminal.
  • the base station also determines the power consumed by the terminal to transmit the same data traffic, and all the behaviors of the terminal to transmit the same data traffic are controlled by the base station.
  • the terminal should have a structure utilizing another radio access technology (RAT) or accept the inconvenience as a cellular network inconvenience.
  • RAT radio access technology
  • 6 and 7 illustrate an example in which communication between terminals is applied.
  • the source terminal When the propagation loss between the source terminal and the base station is large or the channel quality is lower than a certain level, communication between terminals may be triggered. For example, as shown in (a) of FIG. 6, when a plurality of terminals are located indoors, since the situation of a channel may vary according to the terminal position, the source terminal may improve data throughput through communication between terminals, It is possible to increase the data reception quality. In addition, as shown in (b) of FIG. 6, the source terminal is located between the skyscrapers and the source terminal is included in the shaded area. However, if the channel with other nearby terminals is in a good state, the terminal may be connected to a nearby terminal.
  • a terminal that communicates and has a good channel may communicate with a base station to improve efficiency and throughput of a terminal that is a source of data traffic.
  • a model in which a specific terminal performs an aggregate role for the plurality of terminals in a form in which the server approaches each terminal through the base station may be considered.
  • the base station is controlled to transmit and receive the corresponding data.
  • the data transmitted and received between each other is accompanied by a very irrational communication structure having a structure that is always transmitted to the base station and then retransmitted to the intended terminal.
  • the data is transferred directly to the management terminal of the owner rather than being transmitted to the base station.
  • the terminal does not have to include a modem for multiple RATs, so it is a cheap eco-system. system, and by not using multiple RATs, there is no need to implement a processing configuration for an unnecessary application layer.
  • the air-interface for the inter-terminal communication and the terminal-to-base station communication on a single RAT basis, it can overcome the inefficiency that can be achieved when designed independently on multiple RAT bases. It may be.
  • a single RAT is used to allow local area communication and cellular network connection, an extremely efficient ecosystem of D2D devices can be constructed. This feature can be similarly applied to a human device, where both short-range and long-range communication can be performed through a device having low power and low complexity, and a power consumption level or a throughput Active Quality of Service management is enabled for efficient management.
  • direct communication between terminals refers to a method of performing direct communication between terminals without passing through a base station in a situation in which a channel state between two or more terminals is good or terminals are adjacent to each other.
  • each terminal exchanges data through direct communication, but the communication between the terminals associated with the present invention is that Bluetooth is exchanged data between terminals without involvement of the base station in that predetermined control information for the communication between terminals is provided by the base station. Different from communication, infrared communication, etc.
  • Such direct communication between terminals may be used interchangeably with terms such as D2D communication / MS-to-MS (M2M) communication or Peer-to-Peer communication (P2P). Can be.
  • M2M MS-to-MS
  • P2P Peer-to-Peer communication
  • 'D2D communication' refers to a terminal that supports D2D communication.
  • the initial transmission made after the D2D UE is allocated resources for D2D communication is different from the original transmission with the existing cellular network in that each D2D UE clearly knows the resources for D2D communication.
  • the D2D communication is synchronized between a terminal in cellular network communication and a D2D terminal in D2D communication or between a D2D terminal in D2D communication with another D2D terminal (eg, For example, a problem may occur that the subframe time synchronization is misaligned.
  • a signal is transmitted in synchronization with a base station, but the delays along the path are different from those of a D2D terminal in D2D communication. inter-carrier interference). Therefore, there is a need for a method for preventing the performance degradation caused by this.
  • the D2D UEs may coordinate coarse synchronization with the base station of the cellular network, but since the path is different from the cellular network, fine synchronization between D2D UEs performing direct communication is cellular.
  • fine synchronization between D2D UEs performing direct communication is cellular.
  • a problem arises in that it is different from synchronization with a base station or synchronization between different D2D terminals and D2D terminals in D2D communication.
  • a reference signal (or a synchronization signal) for adjusting fine synchronization is required for D2D communication between D2D terminals performing D2D communication.
  • a reference signal for adjusting fine synchronization is required for D2D communication between D2D terminals performing D2D communication.
  • precise synchronization in direct communication in which both transmit and receive D2D terminals have a limitation in transmission power, has a close effect on data transmission performance.
  • the setting of the reference signal is very important.
  • the present invention proposes a method for transmitting the first signal (data or reference signal) after the resource allocation for the terminal-to-terminal communication is performed in the terminal-to-terminal communication that directly transmits and receives data.
  • a signal for synchronizing between D2D UEs and a signal for channel estimation between D2D UEs for D2D communication are collectively referred to as a 'D2D reference signal'.
  • the reference signal for synchronizing between the D2D UEs and the reference signal for channel estimation between the D2D UEs may be configured with different signals or may be configured with the same signal.
  • a terminal (hereinafter, referred to as a "source UE") that desires D2D communication is referred to as a terminal (target / destination UE), hereinafter referred to as a "target terminal”.
  • the D2D request procedure means a procedure for determining whether the source terminal accepts the target terminal after discovering the target terminal for performing the D2D communication and before allocating resources for performing the D2D communication with the target terminal.
  • a source terminal transmits a message for confirming whether to accept D2D communication to a target terminal directly or through a base station, and the target terminal accepts D2D communication.
  • the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 may be a source terminal and a target terminal, and vice versa.
  • the base station may transmit resource allocation information for D2D communication to the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 (S801).
  • the resources allocated by the base station for D2D communication prevent the interference between the other terminal communicating with the cellular network or the other terminal communicating with the cellular network in the resources required (or required) for the D2D communication between the D2D device 1 and the D2D device 2.
  • a guard time can be added for this purpose.
  • the source terminal which intends to initiate D2D communication with the target terminal, may request resource allocation for D2D communication from the base station (not shown), and the base station may transmit resource allocation information to the source terminal and the target terminal in response.
  • the source terminal to perform the D2D communication transmits a D2D request to the base station to request the D2D communication with the target terminal, the base station transmits a message for inquiring whether to accept the D2D communication to the target terminal according to the D2D request
  • the base station may transmit resource allocation information to the source terminal and the target terminal.
  • the base station may transmit the D2D reference signal transmission information to the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 (S803).
  • the D2D reference signal transmission information may include allocation information of a resource for transmitting the D2D reference signal (for example, a symbol index for transmitting the D2D reference signal, a frequency band for transmitting the D2D reference signal, etc.) and / or a sequence of the D2D reference signal. Information and the like.
  • the step of transmitting the D2D reference signal transmission information is shown after the step of transmitting the D2D resource allocation information.
  • the present invention is not limited thereto. May be performed before the step of transmitting the D2D resource allocation information. That is, step S803 may be performed before step S801.
  • the D2D reference signal transmission information may be included in the D2D resource allocation information and transmitted to each D2D terminal, and the D2D reference signal transmission information may be predetermined and known to the base station and each terminal in advance. In this case, step S803 of transmitting the D2D reference signal transmission information may be omitted.
  • the D2D UE 1 synchronizes the D2D UEs and generates a D2D reference signal for channel estimation (S805).
  • the D2D UE 1 When the reference signal for synchronizing between the D2D UEs and the reference signal for channel estimation between the D2D UEs are different from each other, the D2D UE 1 generates each signal, but when the same signal, the D2D UE 1 generates only one signal. Can be.
  • the D2D terminal 1 transmits an initial signal for D2D communication to the D2D terminal 2 (S807).
  • the first signal means a signal that the D2D terminal 1 first transmits to the D2D terminal 2 in order to start the D2D communication.
  • the initial signal for D2D communication may include synchronization between the D2D terminals and only the D2D reference signal for estimation.
  • the initial signal may include interference information measuring interference that the D2D UE 1 may receive from neighboring UEs with respect to resources (or channels) allocated to the D2D UE 1 and the D2D UE 2.
  • the first signal of the D2D terminal 1 may include resource information for the D2D terminal 2 to transmit a response signal.
  • the D2D terminal 2 When the D2D terminal 2 receives the first signal for the D2D communication from the D2D terminal 1, channel estimation is performed using the D2D reference signal included in the original signal, and synchronization is obtained (S811). When the reference signal for synchronizing between the D2D UEs and the reference signal for channel estimation between the D2D UEs are different from each other, the D2D UE 2 performs channel estimation by synchronizing with the respective signals, but in the case of the same signal, the D2D UE 2 synchronizes using only one signal and performs channel estimation.
  • the D2D terminal 2 transmits a response signal including data to the D2D terminal 1 (S811).
  • the D2D terminal 2 may also transmit a reference signal for channel estimation to the D2D terminal 1 together with the data.
  • the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 perform communication between terminals while directly transmitting and receiving data, and the D2D terminal 1 and the D2D terminal 2 may perform synchronization correction and / or channel estimation by transmitting and receiving a reference signal together with the data.
  • the first signal of the D2D terminal 1 may include resource information for transmitting the response signal by the D2D terminal 2 in step S807, and the D2D terminal 2 may transmit the response signal using the resource information included in the initial signal. have.
  • the response signal may be transmitted using the resource information allocated in step S801.
  • FIG. 8 only the step S801 of resource allocation is illustrated for convenience of description, but a step in which the D2D terminal 2 allocates a resource for the response signal from the base station to transmit the response signal may be added.
  • Each D2D terminal may be allocated a resource for transmitting each signal from the base station in the process of transmitting and receiving a signal for the D2D communication to the counterpart D2D terminal.
  • the D2D reference signal for synchronization between D2D terminals in D2D communication and the channel estimation between the D2D terminals, the initial transmission for communication between the D2D terminals, and the operation of the D2D terminal will be described in detail.
  • the D2D reference signal may be mapped over the entire frequency band by selecting a specific symbol of an allocated physical resource block / RB (PRB).
  • PRB physical resource block
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of a subframe in which a D2D reference signal is transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • the D2D reference signal is located in a predetermined symbol of the allocated PRB / RB, which is located in the entire frequency band assigned. That is, D2D reference signals are transmitted in all frequency bands in the symbol of the corresponding time.
  • the information such as the sequence of the D2D reference signal is predetermined and may be known to the D2D terminal and the base station, and the base station may provide the corresponding information through radio resource control (RRC) signaling or cell common control information.
  • RRC radio resource control
  • the number of symbols to which the D2D reference signal is mapped may be one or more per one subframe (or radio frame).
  • the D2D reference signal may be mapped to one symbol per one subframe, or the D2D reference signal may be mapped to one symbol per one slot, and thus the D2D reference signal may be mapped to two symbols per subframe.
  • the position when the D2D reference signal is mapped to one symbol per one subframe, the position may be a symbol located in the center of the first slot (or the second slot), and the D2D reference signal may be stored in one symbol per one slot. If is mapped, the position may be a symbol located in the center of each slot.
  • the D2D reference signal may be mapped in the fourth symbol of the slot, and in the case of the extended cyclic prefix, the D2D reference signal may be mapped in the third or fourth symbol of the slot.
  • the D2D reference signal may not be mapped in the corresponding frequency band.
  • the D2D reference signal may be used not only for synchronization between D2D terminals but also for channel estimation (or channel quality measurement).
  • a separate D2D reference signal for synchronizing between the D2D UEs and the D2D UEs may not be defined.
  • the D2D terminal using an uplink reference signal (for example, a demodulation reference signal (DMRS)). You can keep the motivation.
  • DMRS demodulation reference signal
  • the base station can inform the D2D terminal receiving the data about the reference signal. For example, the base station may inform the D2D terminal receiving the data of information such as an area of a resource block allocated to the D2D terminal transmitting data through the D2D communication and / or a sequence of a reference signal. In this case, the base station may inform the D2D terminal that receives data using RRC signaling or PDSCH.
  • a new downlink control information (DCI) format may be defined and the D2D UE receiving data through the PDCCH may be informed using the newly defined DCI format.
  • DCI downlink control information
  • a process of synchronizing between D2D terminals and a channel estimating process may be performed as follows.
  • the D2D terminal receiving data through the D2D communication ignores the data transmitted from the PRB / RB to which the D2D reference signal is transmitted (if data is transmitted) and reads only the D2D reference signal to synchronize. Can be adjusted. Subsequently, after acquiring synchronization using the D2D reference signal, data is received from a subframe scheduled to transmit the D2D data. From this time, the D2D reference signal may play a role for synchronization correction and channel estimation. have.
  • the UE that transmits the D2D reference signal may transmit resource information for the response to the other party's D2D UE. That is, when the D2D terminal receiving the D2D reference signal is not allocated a resource for the response to the D2D reference signal by the base station, the D2D terminal transmitting the D2D reference signal transmits resource information for the response together with the D2D reference signal. Can be.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a structure of a subframe in which a D2D reference signal is transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • resource information for a response to a D2D reference signal for synchronization may be transmitted in the form of data except for the D2D reference signal.
  • the resource information for the response to the D2D reference signal may be mapped to symbols adjacent to both sides adjacent to the D2D reference signal.
  • the resource information may be mapped to a frequency full band allocated to a D2D terminal, such as a D2D reference signal, and may also be mapped to a predetermined band in a direction from the smallest subcarrier index to a direction in which the subcarrier index increases (from bottom to top). It may be.
  • resource information for a response to the D2D reference signal may be stored in any one slot (eg, the first slot or the second slot) in the subframe. It may be mapped to two adjacent symbols adjacent to the transmitted D2D reference signal.
  • the resource information may be mapped to a frequency full band allocated to a D2D terminal, such as a D2D reference signal, and may also be mapped to a predetermined band in a direction from the smallest subcarrier index to a direction in which the subcarrier index increases (from bottom to top). It may be.
  • the resource information for the response to the D2D reference signal is not transmitted in the form of data separately from the D2D reference signal, but may be included in the D2D reference signal and transmitted.
  • the resource information for the response to the D2D reference signal may be included in the form of an initial value or a phase of the D2D reference signal.
  • the target terminal After receiving a resource for D2D communication through a D2D request (or a D2D resource allocation request) in D2D communication, the target terminal may start initial transmission. That is, after initial transmission is performed from the target terminal, the source terminal may perform a response transmission to the target terminal.
  • the reference signal (reference signal for channel measurement or reference signal for synchronization acquisition) is transmitted at the same position as the reference signal (for example, demodulation reference signal (DMRS)) used in the existing uplink.
  • DMRS demodulation reference signal
  • a reference signal (a reference signal for channel measurement or a reference signal for synchronization acquisition) is transmitted at the same position as a reference signal used in the existing uplink, and another signal may be used.
  • a reference signal (a reference signal for channel measurement or a reference signal for synchronization acquisition) is transmitted at a location different from that of a conventional uplink signal, and the same signal may be used, for example, each subframe or each
  • the reference signal may be transmitted in the first symbol of the slot, and the reference signal (reference signal or channel for channel measurement).
  • the reference signal for the acquisition) is transmitted at a location different from the reference signal used in the conventional uplink, and may be used differently, for example, the reference signal is transmitted in the first symbol of each subframe or each slot. Can be.
  • channel measurement and synchronization acquisition may be performed by the same reference signal. That is, the target terminal may transmit only one type of reference signal, and the source terminal may perform channel measurement and synchronization alignment using only one type of reference signal received.
  • the target terminal When the target terminal performs initial transmission, information other than a reference signal (one type of reference signal or different reference signals) for channel measurement and synchronization acquisition may be transmitted together with the initial transmission.
  • the information includes interference information of the target terminal.
  • the interference information refers to information measuring interference that a target terminal may receive from neighboring terminals with respect to resources (or channels) allocated for D2D communication between the current source terminal and the target terminal.
  • the interference information of the target terminal is transmitted in the next subframe in which a reference signal (one type of reference signal or a different reference signal) for channel measurement and synchronization acquisition is transmitted. It may be. That is, a plurality of subframes may be allocated for the initial transmission of the target terminal. In this case, the interference information measured by the target terminal may be transmitted in the next subframe in which the reference signal for channel measurement and synchronization acquisition is transmitted. have.
  • an MCS for transmitting the corresponding information for transmission of the corresponding information ( Modulation and Coding Scheme) level may be a fixed value in advance. For example, when data is transmitted together in the first transmission (same or next subframe), the lowest value (the most robust value) of the MCS level of the data may be used. In addition, a value fixed in advance only in a modulation order may be used regardless of a coding rate. For example, the target terminal may modulate data using only quadrature phase shift keying (QPSK) or binary phase shift keying (BPSK), and transmit the modulated data symbol to the source terminal.
  • QPSK quadrature phase shift keying
  • BPSK binary phase shift keying
  • the transmission power of the reference signal during the initial transmission of the target terminal may be fixed to a specific value in advance.
  • the reference signal of the initial transmission can always be transmitted at full power.
  • the source terminal may calculate the initial transmission power from the first transmission received from the target terminal. For example, the source terminal may calculate the transmission power for its first transmission based on the channel measurement value measured through the reference signal received from the target terminal or the interference information received from the target terminal.
  • the response transmission of the source terminal not only a reference signal but also data to be transmitted by the source terminal may be transmitted.
  • the target terminal may set a search window after a predetermined time or a predetermined subframe after the initial transmission and scan a signal (eg, a response signal) or data transmission transmitted from the source terminal. For example, the target terminal may scan a signal received for 4 ms (or 4 subframes) starting from 2 ms (or 2 subframes) after the initial transmission. As another example, the target terminal may scan a signal received for 4 ms (or 4 subframes) starting from 3 ms (or 3 subframes) after the initial transmission.
  • a signal e.g, a response signal
  • the target terminal may retransmit the initial transmission or transmit a signal for checking the D2D link to the source terminal. have.
  • the timing or subframe in which the target terminal retransmits the initial transmission or transmits a signal for checking the D2D link is assumed that the source terminal receives the initial transmission of the target terminal and responds or transmits data thereto.
  • This may be a subframe or time (time) corresponding to a window in which the source terminal searches for the response.
  • a signal may be transmitted to the source terminal for retransmission of a first transmission or a link check within a window. That is, a signal for checking retransmission of a first transmission or a D2D link may be transmitted in a subframe or time corresponding to a window searched by a counterpart terminal.
  • the target terminal may transmit a signal for checking resource allocation and / or completion status of a D2D request to the base station. That is, a signal is transmitted to the base station to determine whether the resource allocation information known by the target terminal is correct and / or whether the D2D request procedure is correctly completed (eg, the terminal requesting the D2D communication and the terminal accepting the D2D communication are correct). Can be.
  • the source terminal may set a search window after a predetermined time or a predetermined subframe after resource allocation according to the D2D request, and scan the first transmission transmitted from the target terminal. For example, the source terminal may scan a signal received for 4 ms (or 4 subframes) starting from 2 ms (or 2 subframes) after resource allocation. As another example, the source terminal may receive a signal received for 4 ms (or 4 subframes) starting from 3 ms (or 3 subframes) after resource allocation.
  • the source terminal may transmit a signal for checking the D2D link to the target terminal.
  • the timing or subframe at which the source terminal transmits a signal for the D2D link is assumed to be the first transmission by the target terminal after receiving the resource allocation after the D2D request. It may be a subframe or time (time) corresponding to. Specifically, since the target terminal has a window for searching for a signal for a predetermined time or a predetermined subframe in order to receive a response or data transmission from the source terminal after the initial transmission to the source terminal, the source terminal is connected to the target terminal within the window.
  • a signal for the D2D link check can be transmitted. That is, a signal for D2D link check may be transmitted in a subframe or time corresponding to a window searched by the counterpart terminal.
  • the source terminal may transmit a signal for checking resource allocation and / or completion status of the D2D request to the base station. That is, a signal is transmitted to the base station to confirm whether the resource allocation information known by the source terminal is correct and / or whether the D2D request procedure is correctly completed (eg, the terminal requesting the D2D communication and the terminal accepting the D2D communication are correct). Can be.
  • the source terminal may start initial transmission. That is, after the initial transmission is performed from the source terminal, the target terminal may perform a response transmission to the source terminal.
  • the reference signal (reference signal for channel measurement or reference signal for synchronization acquisition) is transmitted at the same position as the reference signal (for example, demodulation reference signal (DMRS)) used in the existing uplink.
  • DMRS demodulation reference signal
  • a reference signal (a reference signal for channel measurement or a reference signal for synchronization acquisition) is transmitted at the same position as a reference signal used in the existing uplink, and another signal may be used.
  • a reference signal (a reference signal for channel measurement or a reference signal for synchronization acquisition) is transmitted at a location different from that of a conventional uplink signal, and the same signal may be used, for example, each subframe or each
  • the reference signal may be transmitted in the first symbol of the slot, and the reference signal (reference signal or channel for channel measurement).
  • the reference signal for the acquisition) is transmitted at a location different from the reference signal used in the conventional uplink, and may be used differently, for example, the reference signal is transmitted in the first symbol of each subframe or each slot. Can be.
  • channel measurement and synchronization acquisition may be performed by the same reference signal. That is, the source terminal may transmit only one type of reference signal, and the target terminal may perform channel measurement and synchronization alignment using only one type of reference signal received.
  • the source terminal When the source terminal performs initial transmission, information other than a reference signal (one type of reference signal or different reference signals) for channel measurement and synchronization acquisition may be transmitted together with the initial transmission.
  • the information includes interference information of the target terminal.
  • the interference information refers to information measuring interference that the source terminal can receive from neighboring terminals with respect to resources (or channels) allocated for D2D communication between the current source terminal and the target terminal.
  • the source terminal when the source terminal performs initial transmission, it transmits interference information of the source terminal in the next subframe in which a reference signal (one type of reference signal or a different reference signal) for channel measurement and synchronization acquisition is transmitted. It may be. That is, a plurality of subframes may be allocated for the initial transmission of the source terminal. In this case, the interference information measured by the source terminal may be transmitted in the next subframe in which the reference signal for channel measurement and synchronization acquisition is transmitted. have. As such, by transmitting the interference information of the source terminal together, it may be helpful to determine the transmission power of the response transmission (first transmission of the target terminal) transmitted by the target terminal toward the source terminal.
  • a reference signal one type of reference signal or a different reference signal
  • the MCS for transmitting the corresponding information for the corresponding information transmission ( Modulation and Coding Scheme) level may be a fixed value in advance. For example, when data is transmitted together in the first transmission (same or next subframe), the lowest value (the most robust value) of the MCS level of the data may be used. In addition, a value fixed in advance only in a modulation order may be used regardless of a coding rate.
  • the source terminal may modulate data using only quadrature phase shift keying (QPSK) or binary phase shift keying (BPSK), and transmit the modulated data symbol to the target terminal.
  • QPSK quadrature phase shift keying
  • BPSK binary phase shift keying
  • the transmission power of the reference signal may be fixed to a specific value in advance.
  • the reference signal of the initial transmission can always be transmitted at full power.
  • the target terminal may calculate the initial transmission power from the initial transmission received from the source terminal. For example, the target terminal may calculate a transmission power for its first transmission based on the channel measurement value measured through the reference signal received from the source terminal or the interference information received from the source terminal.
  • the response transmission of the target terminal not only a reference signal but also data to be transmitted by the target terminal may be transmitted.
  • the source terminal may set a search window after a predetermined time or a subframe after the initial transmission and scan a signal (eg, a response signal) or data transmission transmitted from the target terminal. For example, the source terminal may scan a signal received for 4 ms (or 4 subframes) starting from 2 ms (or 2 subframes) after the initial transmission. As another example, the source terminal may scan a signal received for 4 ms (or 4 subframes) starting from 3 ms (or 3 subframes) after the initial transmission.
  • a signal eg, a response signal
  • the source terminal may retransmit the initial transmission or transmit a signal for checking the D2D link to the target terminal.
  • the timing or subframe in which the source terminal retransmits the initial transmission or transmits a signal for checking the D2D link is assumed that the target terminal receives the initial transmission of the source terminal and has responded or transmitted data thereto.
  • the response may be a subframe or time (time point) corresponding to a window in which the target terminal searches.
  • the target terminal since the target terminal has a window for searching for a signal for a predetermined time or a predetermined subframe in order to receive a response to the initial transmission received from the source terminal or a response signal from the source terminal after data transmission, the source terminal corresponds to A signal for retransmission of a first transmission or a link check may be transmitted to a target terminal within a window. That is, a signal for checking retransmission of a first transmission or a D2D link may be transmitted in a subframe or time corresponding to a window searched by a counterpart terminal.
  • the source terminal may transmit a signal for checking resource allocation and / or completion status of the D2D request to the base station. That is, a signal is transmitted to the base station to confirm whether the resource allocation information known by the source terminal is correct and / or whether the D2D request procedure is correctly completed (eg, the terminal requesting the D2D communication and the terminal accepting the D2D communication are correct). Can be.
  • the target terminal may set a search window after a predetermined time or a predetermined subframe after resource allocation according to the D2D request and scan the first transmission transmitted from the source terminal. For example, the target terminal may scan a signal received for 4 ms (or 4 subframes) starting from 2 ms (or 2 subframes) after resource allocation. As another example, the target terminal may receive a signal received for 4ms (or 4 subframes) starting from 3ms (or 3 subframes) after resource allocation.
  • the target terminal may transmit a signal for checking the D2D link to the source terminal.
  • the timing or subframe at which the target terminal transmits a signal for the D2D link is assumed to be the first transmission by the source terminal after receiving the resource allocation after the D2D request. It may be a subframe or time (time) corresponding to. Specifically, since the source terminal has a window for searching for a signal for a predetermined time or a predetermined subframe in order to receive a response or data transmission from the target terminal after the initial transmission to the target terminal, the target terminal is connected to the source terminal within the corresponding window.
  • a signal for the D2D link check can be transmitted. That is, a signal for D2D link check may be transmitted in a subframe or time corresponding to a window searched by the counterpart terminal.
  • the target terminal may transmit a signal for checking resource allocation and / or completion status of a D2D request to the base station. That is, a signal is transmitted to the base station to determine whether the resource allocation information known by the target terminal is correct and / or whether the D2D request procedure is correctly completed (eg, the terminal requesting the D2D communication and the terminal accepting the D2D communication are correct). Can be.
  • the base station allocates a resource (eg, a subframe) for D2D communication, it may operate as follows.
  • subframes When subframes are allocated for D2D communication in case of synchronization between the cellular network and D2D communication, one more subframe is allocated or one subframe is used for the D2D communication (or required).
  • a guard time can be set for the time interval of the frame. For example, when D2D communication uses two consecutive subframes, the base station may allocate three consecutive subframes to prevent collision due to delay.
  • the subframe (or guard time) additionally allocated to the subframe used (or required) for the D2D communication may be a subframe adjacent to the subframe before or after the subframe used (or required) for the D2D communication. .
  • additional subframes may be allocated to include all subframes used (or required) for D2D communication. You can also set a guard time. That is, the previous adjacent subframe and the subsequent adjacent subframe of the subframe used (or required) for D2D communication may be further allocated.
  • FIG. 11 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system includes a base station 110 and a plurality of D2D terminals 120 located in an area of the base station 110.
  • the D2D terminal may correspond to the above-described source terminal or target terminal.
  • the base station 110 includes a processor 111, a memory 112, and a radio frequency unit 113.
  • the processor 111 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 111.
  • the memory 112 is connected to the processor 111 and stores various information for driving the processor 111.
  • the RF unit 113 is connected to the processor 111 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the D2D terminal 120 includes a processor 121, a memory 122, and an RF unit 123.
  • the processor 121 implements the proposed function, process and / or method. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 121.
  • the memory 122 is connected to the processor 121 and stores various information for driving the processor 121.
  • the RF unit 123 is connected to the processor 121 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 112 and 122 may be inside or outside the processors 111 and 121, and may be connected to the processors 111 and 121 by various well-known means. Also, the base station 110 and / or the D2D terminal 120 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the data transmission / reception scheme in the wireless access system of the present invention has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE system, but it is possible to apply to various wireless access systems in addition to the 3GPP LTE system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에서는 단말 간 통신(Device-to-Device communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 제1 단말이 기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 단계, 제1 단말이 할당된 자원을 통해 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 제2 단말에 전송하는 단계, 제1 단말이 제2 단말로부터 전송되는 응답 신호를 스캔하는 단계 및 제1 단말이 제2 단말로부터 응답 신호를 수신한 경우, 제2 단말과 단말 간 통신을 수행하는 단계를 포함하되, 최초 신호는 제1 단말과 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 제1 단말과 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함한다.

Description

무선 접속 시스템에서 단말 간 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 단말 간 통신(Device-to-Device communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
셀룰러 통신(Cellular communication)에서 셀 내에 존재하는 단말은 통신을 수행하기 위하여 기지국에 접속하여 기지국으로부터 데이터를 주고 받기 위한 제어 정보를 수신한 다음에 기지국과 데이터를 송수신한다. 즉, 단말은 기지국을 통해서 데이터를 송수신하기 때문에 다른 셀룰러 단말에게 데이터를 전송하기 위해서는 자신의 데이터를 기지국에 전송하고 이를 수신한 기지국은 수신한 데이터를 다른 단말에게 전송하여 준다. 이렇게 한 단말이 다른 단말에게 데이터를 전송하려면 기지국을 통해서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 기지국은 데이터 송수신을 위한 채널 및 자원(resource)에 대한 스케줄링(scheduling)을 수행하며 채널 및 자원 스케줄링 정보를 각 단말에게 전송한다. 이와 같이 기지국을 통하여 단말 간 통신을 수행하려면 각 단말은 기지국으로부터 데이터를 송수신하기 위한 채널 및 자원 할당이 필요하지만 장치 간 통신은 단말이 기지국이나 중계기를 통하지 않고 데이터를 전송하기 원하는 단말에게 직접 신호를 송수신하는 구조를 가지고 있다.
단말 간 직접적으로 데이터를 송수신하는 단말 간 통신(Device-to-Device Communication)이 위와 같은 기존의 셀룰러 네트워크와 자원을 공유하여 통신이 수행되는 경우, 각 단말은 단말 간 통신을 위한 자원 할당이 이루어진 후 단말 간 통신을 진행하나 현재 단말 간 통신이 개시되기 위한 최초 신호의 전송 방식에 대하여 정의되지 않은 실정이다. 또한, 단말 간 직접적으로 데이터를 송수신하는 단말 간 통신이 위와 같은 기존의 셀룰러 네트워크와 자원을 공유하여 통신이 수행되는 경우, 단말 간 통신 중인 단말은 셀룰러 네트워크와 통신 중인 단말과의 동기가 어긋나거나 또한 서로 다른 단말들과 단말 간 통신 중인 단말들 간의 동기가 어긋나는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 무선 접속 시스템, 바람직하게 단말 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 원활하게 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 단말 간 통신에서 최초의 신호의 전송을 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 단말의 이동성(mobility) 및 동기의 불일치로 인한 문제를 해결하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
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 양상은, 단말 간 통신(Device-to-Device Communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 방법에 있어서, 제1 단말이 기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 단계, 제1 단말이 할당된 자원을 통해 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 제2 단말에 전송하는 단계, 제1 단말이 제2 단말로부터 전송되는 응답 신호를 스캔하는 단계 및 제1 단말이 제2 단말로부터 응답 신호를 수신한 경우, 제2 단말과 단말 간 통신을 수행하는 단계를 포함하되, 최초 신호는 제1 단말과 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 제1 단말과 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은, 단말 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 제1 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 할당된 자원을 통해 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 제2 단말에 전송하며, 제2 단말로부터 전송되는 응답 신호를 스캔하고, 제2 단말로부터 응답 신호를 수신한 경우 제2 단말과 단말 간 통신을 수행하는 프로세서를 포함하되, 최초 신호는 제1 단말과 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 제1 단말과 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함한다.
바람직하게, 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호를 전송한 후 미리 설정된 시간 동안 응답 신호를 수신하지 못한 경우, 최초 신호를 제2 단말에 재전송하거나 제2 단말과의 단말 간 통신 링크를 체크하기 위한 신호를 제2 단말에 전송한다.
바람직하게, 최초 신호의 재전송 횟수 또는 링크를 체크하기 위한 신호의 전송 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하는 경우, 자원 할당 및 단말 간 통신 요청 완료 여부를 체크하기 위한 신호를 기지국에 전송한다.
바람직하게, 최초 신호는 제1 단말의 인접 단말들로부터 받는 간섭을 측정한 간섭 정보를 포함한다.
바람직하게, 간섭 정보의 전송을 위하여 미리 설정된 고정된 MCS 레벨(Modulation and Coding Scheme) 값 혹은 미리 설정된 고정된 변조 차수(modulation order)가 이용된다.
바람직하게, 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호는 동일한 신호이다.
바람직하게, 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal)이다.
본 발명의 일 양상은, 단말 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 방법에 있어서, 제1 단말이 기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 단계, 제1 단말이 할당된 자원을 통해 제2 단말로부터 전송되는 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 스캔하는 단계 및 제1 단말이 제2 단말로부터 최초 신호를 수신한 경우, 제2 단말에 응답 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 최초 신호는 제1 단말과 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 제1 단말과 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은, 단말 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 제1 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 할당된 자원을 통해 제2 단말로부터 전송되는 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 스캔하며, 제2 단말로부터 최초 신호를 수신한 경우 제2 단말에 응답 신호를 전송하는 프로세서를 포함하되, 최초 신호는 제1 단말과 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 제1 단말과 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함한다.
바람직하게, 자원 할당 정보를 수신한 후 미리 설정된 시간 동안 최초 신호를 수신하지 못한 경우, 자원 할당 및 단말 간 통신 요청 완료 여부를 체크하기 위한 신호를 기지국에 전송하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 최초 신호는 제1 단말의 인접 단말들로부터 받는 간섭을 측정한 간섭 정보를 포함한다.
바람직하게, 간섭 정보의 전송을 위하여 미리 설정된 고정된 MCS 레벨(Modulation and Coding Scheme) 값 혹은 미리 설정된 고정된 변조 차수(modulation order)가 이용된다.
바람직하게, 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호는 동일한 신호이다.
바람직하게, 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal)이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 접속 시스템, 바람직하게는 단말 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 통해 상호 간에 원활하게 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 단말 간 통신에서 최초의 신호를 정의함으로써 단말 간 통신을 원활하게 개시할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 단말 간 통신을 수행하는 단말 간에 원활하게 동기를 설정함으로써 단말의 이동성(mobility) 및 동기의 불일치로 인한 문제를 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 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 특징을 설명한다.
도 1은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6 및 도 7은 단말 간 통신이 적용되는 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 간 통신을 수행하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
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), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D 장치(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 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.
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 이용될 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)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
1. 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템
도 1은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/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 2(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 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)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB: Resource Block)은, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(CP: Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 순환 전치(extended CP)와 일반 순환 전치(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 순환 전치에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 순환 전치에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 순환 전치인 경우보다 적다. 확장 순환 전치의 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 확장 순환 전치가 사용될 수 있다.
일반 순환 전치가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 2의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성되고, 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 5개의 서브프레임 중 특히, 스페셜 서브프레임(special subframe)은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(RE: resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
도 5는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
2. 단말 간 통신(D2D: Device-to-Device communication) 일반
근거리 통신(Short range communication)에서 단말간의 통신은 보통 피어 투 피어(peer-to-peer) 형태로 정의된다. 이 통신 주체들은 서로간의 임의 접속 방식이 정의되고 규약된 형태로 통신을 상호 수행하며, 어느 한쪽이 실제 공중 인터넷 망에 연결되어 있는지에 대한 고려가 필요하지 않다.
반면에, 셀룰러 네트워크에서의 통신은 반드시 기지국과 단말간, 혹은 기지국과 등가의 존재와 단말간의 통신으로 정의되며, 모든 통신의 행위는 모두 기지국 혹은 이의 등가 존재로부터 제어를 받는다. 이러한 규약 상에서 셀룰러 네트워크는 모든 단말의 동작을 일정한 규칙에 의거하여 제약 시킴으로써 최대의 수율(throughput)을 얻을 수 있는 구조를 갖는다. 반면에 이러한 규칙은 오히려 어플리케이션(application)에 따라서 혹은 단말의 채널 환경에 따라서 과도한 규칙의 측면(over-ruled aspect)이 존재하게 된다. 예를 들어 단말이 같은 데이터 트래픽을 전송하는데 소모할 파워의 결정도 기지국에서 하게 되고, 단말이 같은 데이터 트래픽을 전송하는데 있어서의 모든 동작(behavior)은 기지국으로부터 통제 받음으로써 근거리 통신에 대해서도 기지국을 중간에 두는 형식으로 동작해야 한다. 저전력을 소모하면서도 근거리 통신을 가능하게 하기 위해서, 단말은 또 다른 무선 무선 접속 기술(RAT: radio access technology)을 활용하는 구조를 가져야 하거나 아니면 셀룰러 네트워크의 불편함으로 그대로 수용해야 한다. 이러한 구조적인 문제점은 단말의 채널 환경이 취약하여 네트워크에 접속할 때, 새로운 접속 경로를 찾아서 접속하면서 최적의 통신 경로를 사용하는 것에 대해서 제약을 가하는 형태이다.
도 6 및 도 7은 단말 간 통신이 적용되는 예를 도시한 도면이다.
소스 단말과 기지국 사이의 전달손실(propagation loss)이 크거나 채널품질이 일정 수준 이하인 경우에 단말 간 통신이 트리거(trigger)될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (a)와 같이, 실내에 다수의 단말이 위치하는 경우, 단말 위치에 따라 채널의 상황이 달라질 수 있으므로, 소스 단말은 단말 간 통신을 통하여 데이터 처리량을 향상시키거나, 데이터 수신 품질을 증가시킬 수 있다. 또한, 도 6의 (b)과 같이, 고층 빌딩 골목 사이에 소스 단말이 위치하여 소스 단말이 음영지역에 포함되어 있으나, 근처에 있는 다른 단말과의 채널은 좋은 상태라면, 단말은 근처의 단말과 통신하고 해당 채널이 좋은 단말은 기지국과 통신하여 데이터 트래픽의 소스가 되는 단말의 전력의 효율성과 수율(throughput)을 개선시킬 수 있다. 이와 같이, 복수의 단말들이 존재하고 이들을 관리하는 경우, 서버가 기지국을 통해서 각 단말들에게 접근하는 형태에서 특정 단말이 복수의 단말들에 대한 집합자(aggregator)역할을 수행하는 모델을 생각할 수 있다.
또 다른 예로써, 도 7과 같이 단말이 셀룰러와는 다른 RAT을 사용하지 않고, 셀룰러 만의 RAT을 활용하여 근처의 단말과 통신하고자 한다면, 해당 데이터를 주고 받을 것을 기지국으로부터 통제를 받는다. 하지만, 물리적으로 아무리 가까운 단말 간이라도 상호간에 송수신하는 데이터는 반드시 기지국으로 전달되었다가 다시 목적된 단말에게 재전송되는 구조를 갖는 매우 비합리적인 통신구조를 수반하고 있다. 이 경우, 단말 간 직접 통신을 수행하는 단말들을 관리하는 소유자가 해당 단말들에 인접해서 관리하는 경우에, 기지국으로 데이터가 전달되기 보다는 바로 해당 소유자의 관리 단말로 바로 전달되는 것이 바람직하다.
이렇게 할 때, 또 다른 RAT (예를 들어 WiFi, 블루투스, 지그비(Zigbee) 등)을 사용하는 경우와 비교한다면, 단말은 다중의 RAT을 위한 모뎀을 포함하지 않아도 되기 때문에 저렴한 에코-시스템(eco-system)을 구성할 수 있으며, 또한 다중 RAT을 사용하지 않음으로써, 불필요한 어플리케이션 계층(application layer)를 위한 프로세싱 구성을 구현할 필요도 없어진다. 또한, 단일의 RAT 기반으로 단말간 통신과 단말-기지국간 통신을 위한 무선 인터페이스(air-interface)를 통합성 있게 설계함으로써, 다중의 RAT 기반에서 독립적으로 설계되었을 때 가질 수 있는 비효율성을 극복할 수도 있다. 즉 하나의 RAT을 활용하여 근거리 통신과 셀룰러 네트워크 접속까지 허용한다면 매우 효율적인 D2D 장치들의 에코-시스템이 구성될 수 있다. 이러한 특징은 사용자 기기(human device)에도 마찬가지로 적용될 수 있으며, 이때는 적은 전력과 적은 복잡도를 가지는 장치를 통해서 근거리와 원거리 통신을 모두 수행할 수 있으며, 전력 소모 레벨(power consumption level)이나 수율 관리(throughput management)를 효율적으로 하기 위한 동적인 QoS 관리(active Quality of Service management)가 가능해진다.
이하, 본 발명에서 단말 간 직접 통신이란, 둘 이상의 단말 간 채널 상태가 좋거나, 단말들이 인접해 있는 경우 등의 상황에서, 기지국을 거치지 않고, 단말 간에 직접 통신을 수행하는 방법을 말한다. 이때, 각 단말은 데이터는 직접 통신을 통해 교환하나, 본 발명에 연관된 단말 간 통신은 단말 간 통신을 위한 소정 제어 정보가 기지국에 의해 제공된다는 점에서, 기지국의 관여 없이 단말 간에 데이터가 교환되는 블루투스 통신, 적외선 통신 등과 다르다.
이와 같은 단말 간 직접 통신은 단말-대-단말 통신(D2D communication/M2M(MS-to-MS) communication) 또는 피어 투 피어 통신 (P2P(Peer-to-Peer) communication) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 'D2D 통신'으로 통칭하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 또한, 본 명세서에서 'D2D 단말'는 D2D 통신을 지원하는 단말을 지칭한다.
3. 단말 간 통신 수행 방법
D2D 단말이 D2D 통신을 위한 자원을 할당 받은 후 이루어지는 최초 전송은 각 D2D 단말이 모두 D2D 통신을 위한 자원을 명확히 알고 있는 점에서 기존의 셀룰러 네트워크와의 최초 전송과 차이가 있다.
또한, D2D 통신이 기존의 셀룰러 네트워크와 자원을 공유하여 통신이 수행되는 경우, 셀룰러 네트워크 통신 중인 단말과 D2D 통신 중인 D2D 단말 간 또는 서로 다른 D2D 단말들과 D2D 통신을 수행 중인 D2D 단말 간의 동기(예를 들어, 서브프레임 시간 동기)가 어긋나는 문제가 발생할 수 있다. 셀룰러 네트워크를 사용하는 단말의 경우 기지국과 동기를 맞추어 신호를 전송하게 되나 이때의 경로에 따른 지연들이 D2D 통신 중인 D2D 단말과 상이하게 되므로 D2D 통신 중인 D2D 단말은 동기의 어긋남으로 인하여 인터-캐리어 간섭(inter-carrier interference)을 받게 된다. 따라서, 이로 인하여 발생되는 성능 저하를 방지하기 위한 방안이 필요하다.
D2D 통신의 경우 D2D 단말은 상호간의 대략적 동기(coarse synchronization)는 셀룰러 네트워크의 기지국을 이용하여 맞출 수 있으나, 셀룰러 네트워크와 경로가 상이하므로 직접 통신을 수행하는 D2D 단말 간의 미세 동기(fine synchronization)는 셀룰러 네트워크에서 기지국과의 동기 또는 서로 다른 D2D 단말들과 D2D 통신 중인 D2D 단말들간의 동기와 상이할 수 밖에 없는 문제가 발생된다. 또한, D2D 통신에서는 D2D 단말의 하드웨어(H/W)적 한계로 인하여 하향링크 채널 구조로 데이터를 전송하는 것이 어려울 수 있으며, 상향링크 채널 구조로 데이터를 전송하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, D2D 통신을 수행하는 D2D 단말 간의 D2D 통신을 위하여 미세 동기(fine synchronization)를 맞추기 위한 참조 신호(또는 동기 신호)가 필요하다. 특히, 셀룰러 네트워크와는 달리 타 단말들과의 간섭을 최소화하기 위하여 송수신 D2D 단말들 모두 전송 전력에 제약이 있을 수 밖에 없는 직접 통신에서 동기를 정확하게 맞추는 것은 데이터 전송 성능과 밀접한 영향이 있으므로 동기를 위한 참조 신호의 설정은 매우 중요하다.
이하, 본 발명에서는 단말 간 직접 데이터를 송수신하는 단말 간 통신에서 단말 간 통신을 위한 자원 할당이 이뤄진 후 최초의 신호(데이터 혹은 참조 신호)의 전송 방법에 대하여 제안을 한다. 이하, 본 명세서에서는 D2D 통신을 위하여 D2D 단말들 상호 간의 동기를 맞추기 위한 신호 및 D2D 단말들 상호 간의 채널 추정을 위한 신호를 'D2D 참조 신호'라고 통칭한다. 후술하는 바와 같이, D2D 단말들 상호 간의 동기를 맞추기 위한 참조 신호 및 D2D 단말들 상호 간의 채널 추정을 위한 참조 신호는 서로 상이한 신호로 구성될 수 있으며, 동일한 신호로 구성될 수도 있다.
한편, D2D 통신을 원하는 단말(이하, '소스 단말(source UE)'이라 한다.)은 D2D 통신의 대상이 되는 단말(타겟/목적지 단말(target/destination UE), 이하 '타겟 단말'이라 한다.)을 피어 발견(peer discovery)한 후에 D2D 요청을 통하여 타겟 단말에 D2D 통신 수락 여부를 확인하여야 한다. 즉, D2D 요청 절차는 소스 단말이 D2D 통신을 함께 수행하기 위한 타겟 단말을 발견한 후, 타겟 단말과 D2D 통신을 수행하기 위한 자원을 할당 받기 전에 타겟 단말에 수락 여부를 타진하기 위한 절차를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 소스 단말이 D2D 통신의 수락 여부를 확인하기 위한 메시지를 직접 혹은 기지국을 통해 타겟 단말에게 전송하고, 타겟 단말은 D2D 통신을 수락한 경우를 가정한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 간 통신을 수행하는 방법을 예시하는 도면이다. 이하, 도 8에서 D2D 단말 1 및 D2D 단말 2는 각각 소스 단말 및 타겟 단말이 될 수 있으며, 또한 그 반대의 경우도 가능하다.
도 8을 참조하면, 기지국은 D2D 통신을 위한 자원 할당 정보를 D2D 단말 1과 D2D 단말 2에게 전송할 수 있다(S801). 여기서, D2D 통신을 위하여 기지국이 할당하는 자원은 D2D 단말 1과 D2D 단말 2가 D2D 통신을 위하여 필요한(또는 요구되는) 자원에 셀룰러 네트워크와 통신 중인 타 단말 혹은 D2D 통신 중인 타 단말과의 간섭을 방지하기 위하여 보호 시간(guard time)이 추가될 수 있다.
타겟 단말과 D2D 통신을 개시하고자 하는 소스 단말은 기지국에 D2D 통신을 위한 자원 할당을 요청할 수 있으며(미도시), 기지국은 이에 대한 응답으로 소스 단말 및 타겟 단말에게 자원 할당 정보를 전송할 수 있다. 또한, D2D 통신을 수행하고자 하는 소스 단말이 타겟 단말과 D2D 통신을 요청하기 위하여 기지국에 D2D 요청을 전송하고, 기지국은 D2D 요청에 따라 타겟 단말에 D2D 통신의 수락 여부를 문의하기 위한 메시지를 전송하여 타겟 단말로부터 D2D 통신의 수락 응답을 수신한 경우(미도시), 기지국은 소스 단말 및 타겟 단말에 자원 할당 정보를 전송할 수도 있다.
기지국은 D2D 참조 신호 전송 정보를 D2D 단말 1 및 D2D 단말 2에게 전송할 수 있다(S803). 여기서, D2D 참조 신호 전송 정보는 D2D 참조 신호가 전송되는 자원의 할당 정보(예를 들어, D2D 참조 신호가 전송되는 심볼 인덱스, D2D 참조 신호가 전송되는 주파수 대역 등) 및/또는 D2D 참조 신호의 시퀀스 정보 등을 포함할 수 있다. 다만, 도 8에서는 설명의 편의를 위해 D2D 참조 신호 전송 정보를 전송하는 단계가 D2D 자원 할당 정보를 전송하는 단계 이후에 수행되는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, D2D 참조 신호 전송 정보를 전송하는 단계는 D2D 자원 할당 정보를 전송하는 단계 이전에 수행될 수도 있다. 즉, S803 단계는 S801 단계 이전에 수행될 수도 있다.
또한, D2D 자원 할당 정보에 D2D 참조 신호 전송 정보가 포함되어 각 D2D 단말에 전송될 수 있으며, D2D 참조 신호 전송 정보는 미리 정해져 기지국과 각 단말들이 사전에 알고 있을 수 있다. 이러한 경우 D2D 참조 신호 전송 정보를 전송하는 S803 단계는 생략될 수도 있다.
D2D 단말 1은 D2D 단말 간의 동기를 맞추며 채널 추정을 위한 D2D 참조 신호를 생성한다(S805). D2D 단말 간의 동기를 맞추기 위한 참조 신호와 D2D 단말 간의 채널 추정을 위한 참조 신호가 서로 상이한 신호인 경우 D2D 단말 1은 각각의 신호를 생성하나, 동일한 신호인 경우 D2D 단말 1은 하나의 신호만을 생성할 수 있다.
이어, D2D 단말 1은 D2D 통신을 위한 최초 신호를 D2D 단말 2에게 전송한다(S807). 최초 신호는 D2D 통신을 개시하기 위하여 D2D 단말 1이 D2D 단말 2에게 최초로 전송하는 신호를 의미한다. 이때, D2D 통신을 위한 최초 신호는 D2D 단말 간의 동기를 맞추며 추정을 위한 D2D 참조 신호만을 포함할 수 있다.
또한, 최초 신호는 D2D 단말 1 및 D2D 단말 2에게 할당된 자원(또는 채널)에 대하여 D2D 단말 1이 인접하는 단말들로부터 받을 수 있는 간섭을 측정한 간섭 정보를 포함할 수 있다. 또한, D2D 단말 1의 최초 신호에는 D2D 단말 2가 응답 신호를 전송하기 위한 자원 정보가 포함될 수도 있다.
D2D 단말 2가 D2D 단말 1로부터 D2D 통신을 위한 최초 신호를 수신한 경우, 최초 신호에 포함된 D2D 참조 신호를 이용하여 채널 추정을 수행하고, 동기를 획득한다(S811). D2D 단말 간의 동기를 맞추기 위한 참조 신호와 D2D 단말 간의 채널 추정을 위한 참조 신호가 서로 상이한 신호인 경우 D2D 단말 2는 각각의 신호를 이용하여 동기를 맞추며 채널 추정을 수행하나, 동일한 신호인 경우 D2D 단말 2는 하나의 신호만을 이용하여 동기를 맞추며 채널 추정을 수행할 수 있다.
이어, D2D 단말 2는 데이터를 포함하는 응답 신호를 D2D 단말 1에게 전송한다(S811). 이때, D2D 단말 2 또한 채널 추정을 위한 참조 신호를 데이터와 함께 D2D 단말 1에 전송할 수 있다. 이후 D2D 단말 1과 D2D 단말 2는 직접 데이터를 송수신하면서 단말 간 통신을 수행하게 되고, D2D 단말 1과 D2D 단말 2는 데이터와 함께 참조 신호를 송수신함으로써 동기 보정 및/또는 채널 추정을 할 수 있다.
상술한 바와 같이 S807 단계에서 D2D 단말 1의 최초 신호에는 D2D 단말 2가 응답 신호를 전송하기 위한 자원 정보가 포함될 수 있으며, D2D 단말 2는 최초 신호에 포함된 자원 정보를 이용하여 응답 신호를 전송할 수 있다. 또한, S801 단계에서 할당된 자원 정보를 이용하여 응답 신호를 전송할 수도 있다. 또한, 도 8에서는 설명의 편의를 위해 자원 할당 단계가 S801 단계만이 도시되었으나, D2D 단말 2가 응답 신호를 전송하기 위하여 기지국으로부터 응답 신호를 위한 자원을 할당 받는 단계가 추가될 수 있으며, 이후, 각 D2D 단말이 상대 D2D 단말에게 D2D 통신을 위한 신호를 송수신하는 과정에서 매 신호를 전송하기 위한 자원을 기지국으로부터 할당 받을 수도 있다.
이하, D2D 통신에서 D2D 단말 간의 동기를 맞추고 D2D 단말 간의 채널 추정을 위한 D2D 참조 신호와 D2D 단말 간 통신을 위한 최초 전송(initial transmission) 및 이에 따른 D2D 단말의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
3. 1. D2D 참조 신호
D2D 참조 신호는 할당된 물리 자원 블록/자원 블록(PRB: Physical Resource Block/RB)의 특정 심볼을 선정하여 전 주파수 대역에 걸쳐서 매핑될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, D2D 참조 신호는 할당된 PRB/RB의 정해진 심볼에 위치하며 이는 할당된 주파수 전 대역에 위치한다. 즉, 해당 시간의 심볼에서는 모든 주파수 대역에 D2D 참조 신호가 전송된다. 여기서, D2D 참조 신호의 시퀀스 등의 정보는 사전에 정해져 있어 D2D 단말과 기지국이 알고 있을 수 있으며, 기지국이 RRC(Radio Resource Control) 시그널링 내지 셀 공통 제어 정보를 통하여 해당 정보를 제공할 수도 있다.
D2D 참조 신호가 매핑되는 심볼의 개수는 하나의 서브프레임(또는 무선 프레임) 당 1개 이상일 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브프레임 당 1개의 심볼에 매핑되거나 또는 하나의 슬롯 당 1개의 심볼에 D2D 참조 신호가 매핑되어 1개의 서브프레임 당 2개의 심볼에 D2D 참조 신호가 매핑될 수 있다. 이때, 하나의 서브프레임 당 1개의 심볼에 D2D 참조 신호가 매핑되는 경우 그 위치는 첫 번째 슬롯(또는 두 번째 슬롯)의 중앙에 위치한 심볼일 수 있으며, 하나의 슬롯 당 1개의 심볼에 D2D 참조 신호가 매핑되는 경우 그 위치는 각 슬롯의 중앙에 위치한 심볼일 수 있다. 예를 들어, 일반 순환 전치의 경우 슬롯의 4번째 심볼에서 D2D 참조 신호가 매핑될 수 있으며, 확장 순환 전치의 경우 슬롯의 3번째 혹은 4번째 심볼에서 D2D 참조 신호가 매핑될 수 있다.
이때, 할당된 PRB/RB의 주파수 전대역 중 일부 주파수 대역이 간섭 관리 등의 이유로 신호가 전송되지 않는 경우, 해당 주파수 대역에서는 D2D 참조 신호가 매핑되지 않을 수 있다.
이와 같은 D2D 참조 신호는 상술한 바와 같이 D2D 단말 상호 간 동기뿐만 아니라 채널 추정(또는 채널 품질 측정)의 용도로도 사용될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, D2D 통신에서는 D2D 단말의 하드웨어(H/W)적 한계로 인하여 하향링크 채널 구조로 데이터를 전송하는 것이 어려울 수 있으며, 상향링크 채널 구조로 데이터를 전송하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 앞서 설명한 것과 같이 D2D 단말이 D2D 단말 간 동기를 맞추기 위한 별도의 D2D 참조 신호가 정의되지 않을 수도 있다. 예를 들어, D2D 단말 간에 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 상향링크 채널 구조를 이용하여 D2D 통신을 수행하는 경우, 상향링크 참조 신호(예를 들어, DMRS(Demodulation Reference Signal))를 이용하여 D2D 단말 간의 동기를 맞출 수 있다.
이 경우, D2D 통신을 통해 데이터를 수신하는 D2D 단말이 데이터를 전송하는 D2D 단말의 참조 신호에 대한 정보를 알고 있어야 하므로, 기지국은 참조 신호에 대한 정보를 데이터를 수신하는 D2D 단말에 알려줄 수 있다. 예를 들어, 기지국은 D2D 통신을 통해 데이터를 전송하는 D2D 단말에 할당된 자원 블록의 영역 및/또는 참조 신호의 시퀀스 등과 같은 정보를 데이터를 수신하는 D2D 단말에게 알려줄 수 있다. 이때, 기지국은 RRC 시그널링을 이용하거나 PDSCH을 이용하여 데이터를 수신하는 D2D 단말에게 알려줄 수 있다. 또한, 새로운 하향링크 제어 정보(DCI) 포맷을 정의하고, 새로 정의된 DCI 포맷을 이용하여 PDCCH을 통해 데이터를 수신하는 D2D 단말에게 알려줄 수도 있다.
이와 같이, 상향링크 채널 구조를 이용하여 D2D 통신을 수행하는 경우에, D2D 단말 간 동기를 맞추는 과정 및 채널 추정 과정은 다음과 같이 수행될 수 있다.
최초의 D2D 통신을 위한 동기 설정 시, D2D 통신을 통해 데이터를 수신하는 D2D 단말은 D2D 참조 신호가 전송되는 PRB/RB에서 전송되는 데이터를 무시하고(데이터가 전송되는 경우) D2D 참조 신호만을 읽어 동기를 맞출 수 있다. 이어, D2D 참조 신호를 이용하여 동기를 획득한 이후에 D2D 데이터를 전송하기 위하여 스케줄링된 서브프레임부터 데이터를 수신하며, 이 때부터 D2D 참조 신호는 동기의 보정과 채널 추정을 위한 역할을 수행할 수 있다.
또한, 최초의 D2D 통신을 위한 동기 설정 시 D2D 참조 신호를 전송하는 단말은 응답을 위한 자원 정보를 함께 상대방 D2D 단말에 전송할 수 있다. 즉, D2D 참조 신호를 수신하는 D2D 단말이 기지국에 의하여 D2D 참조 신호에 대한 응답을 위한 자원을 할당 받지 않는 경우에 D2D 참조 신호를 전송하는 D2D 단말이 응답을 위한 자원 정보를 D2D 참조 신호와 함께 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 동기화를 위한 D2D 참조 신호에 대한 응답을 위한 자원 정보는 D2D 참조 신호를 제외한 데이터의 형태로 전송될 수 있다. 이때, D2D 참조 신호에 대한 응답을 위한 자원 정보는 D2D 참조 신호에 인접한 양 옆의 심볼에 매핑될 수 있다. 또한, 자원 정보는 D2D 참조 신호와 같이 D2D 단말에 할당된 주파수 전대역에 매핑될 수 있으며, 또한 가장 작은 서브캐리어 인덱스로부터 서브캐리어 인덱스가 증가하는 방향(아래서부터 위쪽 방향)으로 일부 정해진 대역에 매핑될 수도 있다.
또한, D2D 참조 신호가 하나의 서브프레임 당 1개 이상 매핑되는 경우, D2D 참조 신호에 대한 응답을 위한 자원 정보는 서브프레임 내 어느 하나의 슬롯(예를 들어, 첫 번째 슬롯 또는 두 번째 슬롯)에서 전송되는 D2D 참조 신호에 인접한 양 옆의 심볼에 매핑될 수 있다. 또한, 자원 정보는 D2D 참조 신호와 같이 D2D 단말에 할당된 주파수 전대역에 매핑될 수 있으며, 또한 가장 작은 서브캐리어 인덱스로부터 서브캐리어 인덱스가 증가하는 방향(아래서부터 위쪽 방향)으로 일부 정해진 대역에 매핑될 수도 있다.
또한, D2D 참조 신호에 대한 응답을 위한 자원 정보는 도 10에서 예시한 것과는 달리 D2D 참조 신호와 별도로 데이터의 형태로 전송되지 않으며, D2D 참조 신호에 포함되어 전송될 수도 있다. 예를 들어, D2D 참조 신호에 대한 응답을 위한 자원 정보는 D2D 참조 신호의 최초 값이나 위상(phase) 형태로 포함될 수도 있다.
3. 2. 타겟 단말(Target UE) 최초 전송
D2D 통신에서 D2D 요청(또는 D2D 자원 할당 요청)을 통하여 D2D 통신을 위한 자원을 할당 받은 후 타겟 단말이 최초 전송(initial transmission)을 시작할 수 있다. 즉, 타겟 단말로부터 최초 전송이 수행된 후, 소스 단말이 타겟 단말로의 응답 전송을 수행할 수 있다.
3. 2. 1. 최초 전송
1) 타겟 단말이 최초 전송을 수행하는 경우, 최초 전송에는 채널 측정을 위한 참조 신호와 동기 획득을 위한 참조 신호만이 전송될 수 있다. 여기서, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호(예를 들어, 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation Reference Signal)와 동일한 위치에서 전송되며 동일한 신호가 사용될 수 있다. 또한, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호와 동일한 위치에서 전송되며 다른 신호가 사용될 수 있다. 또한, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호와 다른 위치에서 전송되며 동일한 신호가 사용될 수 있다. 예를 들어, 각 서브프레임 또는 각 슬롯의 제일 앞의 심볼에서 참조 신호가 전송될 수 있다. 또한, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호와 다른 위치에서 전송되며 다른 신호가 사용될 수 있다. 예를 들어, 각 서브프레임 또는 각 슬롯의 제일 앞의 심볼에서 참조 신호가 전송될 수 있다.
또한, 채널 측정과 동기 획득은 동일한 참조 신호에 의하여 수행될 수 있다. 즉, 타겟 단말은 한 종류의 참조 신호만을 전송하고, 소스 단말은 수신한 한 종류의 참조 신호만을 이용하여 채널 측정과 동기 조정(alignment)를 수행할 수 있다.
2) 타겟 단말이 최초 전송을 수행하는 경우, 최초 전송에 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호) 이외의 정보가 함께 전송될 수 있다. 예를 들어, 타겟 단말이 최초 전송에 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호) 이외의 정보를 함께 전송하는 경우, 해당 정보에는 타겟 단말의 간섭 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 간섭 정보는 현재 소스 단말과 타겟 단말 간의 D2D 통신을 위하여 할당된 자원(또는 채널)에 대하여 타겟 단말이 인접하는 단말들로부터 받을 수 있는 간섭을 측정한 정보를 의미한다. 또한, 타겟 단말이 최초 전송을 수행하는 경우, 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호)가 전송되는 서브프레임의 다음 서브프레임에서 타겟 단말의 간섭 정보를 전송할 수도 있다. 즉, 타겟 단말의 최초 전송을 위해 복수의 서브프레임이 할당될 수 있으며, 이 경우 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 다음 서브프레임에서 타겟 단말이 측정한 간섭 정보를 전송할 수 있다. 이처럼 타겟 단말의 간섭 정보를 함께 전송함으로써, 소스 단말이 타겟 단말을 향해 전송하는 응답 전송(소스 단말의 최초 전송)의 전송 파워를 결정하는데 도움을 줄 수 있다.
이와 같이 타겟 단말의 최초 전송에 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호) 이외의 정보가 함께 전송되는 경우, 해당 정보 전송을 위한 해당 정보 전송을 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨은 사전에 일정하게 고정된 값이 이용될 수 있다. 예를 들어, 데이터가 최초 전송에 함께 전송되는 경우(동일 서브프레임 혹은 다음 서브프레임) 해당 데이터의 MCS 레벨은 가장 낮은 값(가장 강건한(robust) 값)이 사용될 수 있다. 또한, 코딩 레이트와 무관하게 변조 차수(modulation order)만이 사전에 일정하게 고정된 값이 이용될 수 있다. 예를 들어, 타겟 단말은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)나 BPSK(Binary Phase Shift Keying)만을 사용하여 데이터를 변조하고, 변조된 데이터 심볼을 소스 단말에 전송할 수 있다.
3) 타겟 단말의 최초 전송 시 참조 신호의 전송 파워는 사전에 특정 값으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 최초 전송의 참조 신호는 항상 최대 파워로 전송될 수 있다.
4) 타겟 단말로부터 최초 전송을 수신한 소스 단말이 타겟 단말로 응답 전송(소스 단말의 최초 전송)을 수행할 때, 소스 단말은 타겟 단말로부터 수신한 최초 전송으로부터 최초 전송 파워를 계산할 수 있다. 예를 들어, 타겟 단말로부터 수신한 참조 신호를 통해 측정한 채널 측정 값 또는 타겟 단말로부터 수신한 간섭 정보 등을 기초로 소스 단말은 자신의 최초 전송에 대한 전송 파워를 계산할 수 있다. 소스 단말의 응답 전송에는 참조 신호뿐만 아니라 소스 단말이 전송할 데이터도 함께 전송될 수 있다.
3. 2. 2. 단말 간 신호 송수신 과정 - 서치 윈도우(search window) 설정
1) 타겟 단말은 최초 전송 이후 일정 시간 또는 일정 서브프레임 이후에 서치 윈도우(search window)를 설정하고 소스 단말로부터 전송되는 신호(예를 들어, 응답 신호)또는 데이터 전송을 스캔할 수 있다. 예를 들어, 타겟 단말은 최초 전송 이후 2ms(또는 2 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 스캔할 수 있다. 또 다른 예로, 타겟 단말은 최초 전송 이후 3ms(또는 3 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 스캔할 수 있다.
이와 같이 정해진 윈도우 내에서 타겟 단말이 소스 단말로부터 전송되는 신호(예를 들어, 응답 신호)를 수신하지 못하는 경우, 타겟 단말은 소스 단말에 최초 전송을 재전송하거나 D2D 링크를 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다.
타겟 단말이 최초 전송을 재전송하거나 D2D 링크를 체크하기 위한 신호를 전송하는 타이밍 또는 서브프레임은 타겟 단말의 최초 전송을 소스 단말이 수신하여 이에 대한 응답 또는 데이터 전송을 하였다고 가정하였을 때, 이에 대한 타겟 단말의 응답을 소스 단말이 서치하는 윈도우에 해당하는 서브프레임 또는 시간(시점)일 수 있다. 구체적으로, 소스 단말은 타겟 단말로부터 수신한 최초 전송에 대한 응답 또는 데이터 전송 후 타겟 단말로부터 응답 신호를 수신하기 위하여 일정 시간 또는 일정 서브프레임 동안 신호를 서치하기 위한 윈도우를 가지므로, 타겟 단말은 해당 윈도우 내에서 소스 단말에 최초 전송의 재전송 또는 링크 체크를 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 상대 단말이 서치하는 윈도우 내에 해당하는 서브프레임 또는 시간에 최초 전송의 재전송 또는 D2D 링크를 체크하기 위한 신호가 전송될 수 있다.
여기서, 최초 전송의 재전송 횟수 또는 D2D 링크를 체크하기 위한 신호의 전송 회수가 일정 회수를 초과하면, 타겟 단말은 기지국에 자원 할당 및/또는 D2D 요청 완료 상황 등을 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 타겟 단말이 알고 있는 자원 할당 정보가 정확한지 여부 및/또는 D2D 요청 절차가 정확히 완료 되었는지(D2D 통신을 요청한 단말과 D2D 통신을 수락한 단말이 정확한지 등) 여부를 확인하기 위한 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
2) 소스 단말은 D2D 요청에 따른 자원이 할당된 이후 일정 시간 또는 일정 서브프레임 이후 서치 윈도우를 설정하고 타겟 단말로부터 전송되는 최초 전송을 스캔할 수 있다. 예를 들어, 소스 단말은 자원 할당 이후 2ms(또는 2 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 스캔할 수 있다. 또 다른 예로, 소스 단말은 자원 할당 이후 3ms(또는 3 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 수신할 수 있다.
이와 같이 정해진 윈도우 내에서 소스 단말이 타겟 단말로부터 전송되는 신호(최초 전송)을 수신하기 못하는 경우, 소스 단말은 타겟 단말에 D2D 링크를 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다.
소스 단말이 D2D 링크를 위한 신호를 전송하는 타이밍 또는 서브프레임은 D2D 요청 이후 자원 할당을 받아 타겟 단말이 최초 전송을 하였다고 가정하였을 때, 이에 대한 소스 단말의 응답 또는 데이터 전송을 타겟 단말이 서치하는 윈도우에 해당하는 서브프레임 또는 시간(시점)일 수 있다. 구체적으로, 타겟 단말은 소스 단말에 최초 전송 후 소스 단말로부터 응답 또는 데이터 전송을 수신하기 위하여 일정 시간 또는 일정 서브프레임 동안 신호를 서치하기 위한 윈도우를 가지므로, 소스 단말은 해당 윈도우 내에서 타겟 단말에 D2D 링크 체크를 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 상대 단말이 서치하는 윈도우 내에 해당하는 서브프레임 또는 시간에 D2D 링크 체크를 위한 신호가 전송될 수 있다.
여기서, D2D 링크를 체크하기 위한 신호의 전송 회수가 일정 회수를 초과하면, 소스 단말은 기지국에 자원 할당 및/또는 D2D 요청 완료 상황 등을 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 소스 단말이 알고 있는 자원 할당 정보가 정확한지 여부 및/또는 D2D 요청 절차가 정확히 완료 되었는지(D2D 통신을 요청한 단말과 D2D 통신을 수락한 단말이 정확한지 등) 여부를 확인하기 위한 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
3. 3. 소스 단말(Source UE) 최초 전송
D2D 통신에서 D2D 요청(또는 D2D 자원 할당 요청)을 통하여 D2D 통신을 위한 자원을 할당 받은 후 소스 단말이 최초 전송(initial transmission)을 시작할 수 있다. 즉, 소스 단말로부터 최초 전송이 수행된 후, 타겟 단말이 소스 단말로의 응답 전송을 수행할 수 있다.
3. 3. 1. 최초 전송
1) 소스 단말이 최초 전송을 수행하는 경우, 최초 전송에는 채널 측정을 위한 참조 신호와 동기 획득을 위한 참조 신호만이 전송될 수 있다. 여기서, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호(예를 들어, 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation Reference Signal)와 동일한 위치에서 전송되며 동일한 신호가 사용될 수 있다. 또한, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호와 동일한 위치에서 전송되며 다른 신호가 사용될 수 있다. 또한, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호와 다른 위치에서 전송되며 동일한 신호가 사용될 수 있다. 예를 들어, 각 서브프레임 또는 각 슬롯의 제일 앞의 심볼에서 참조 신호가 전송될 수 있다. 또한, 참조 신호(채널 측정을 위한 참조 신호 또는 동기 획득을 위한 참조 신호)는 기존의 상향링크에서 사용하는 참조 신호와 다른 위치에서 전송되며 다른 신호가 사용될 수 있다. 예를 들어, 각 서브프레임 또는 각 슬롯의 제일 앞의 심볼에서 참조 신호가 전송될 수 있다.
또한, 채널 측정과 동기 획득은 동일한 참조 신호에 의하여 수행될 수 있다. 즉, 소스 단말은 한 종류의 참조 신호만을 전송하고, 타겟 단말은 수신한 한 종류의 참조 신호만을 이용하여 채널 측정과 동기 조정(alignment)를 수행할 수 있다.
2) 소스 단말이 최초 전송을 수행하는 경우, 최초 전송에 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호) 이외의 정보가 함께 전송될 수 있다. 예를 들어, 소스 단말이 최초 전송에 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호) 이외의 정보를 함께 전송하는 경우, 해당 정보에는 타겟 단말의 간섭 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 간섭 정보는 현재 소스 단말과 타겟 단말 간의 D2D 통신을 위하여 할당된 자원(또는 채널)에 대하여 소스 단말이 인접하는 단말들로부터 받을 수 있는 간섭을 측정한 정보를 의미한다. 또한, 소스 단말이 최초 전송을 수행하는 경우, 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호)가 전송되는 서브프레임의 다음 서브프레임에서 소스 단말의 간섭 정보를 전송할 수도 있다. 즉, 소스 단말의 최초 전송을 위해 복수의 서브프레임이 할당될 수 있으며, 이 경우 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 다음 서브프레임에서 소스 단말이 측정한 간섭 정보를 전송할 수 있다. 이처럼 소스 단말의 간섭 정보를 함께 전송함으로써, 타겟 단말이 소스 단말을 향해 전송하는 응답 전송(타겟 단말의 최초 전송)의 전송 파워를 결정하는데 도움을 줄 수 있다.
이와 같이 소스 단말의 최초 전송에 채널 측정과 동기 획득을 위한 참조 신호(한 종류의 참조 신호 또는 서로 다른 참조 신호) 이외의 정보가 함께 전송되는 경우, 해당 정보 전송을 위한 해당 정보 전송을 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨은 사전에 일정하게 고정된 값이 이용될 수 있다. 예를 들어, 데이터가 최초 전송에 함께 전송되는 경우(동일 서브프레임 혹은 다음 서브프레임) 해당 데이터의 MCS 레벨은 가장 낮은 값(가장 강건한(robust) 값)이 사용될 수 있다. 또한, 코딩 레이트와 무관하게 변조 차수(modulation order)만이 사전에 일정하게 고정된 값이 이용될 수 있다. 예를 들어, 소스 단말은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)나 BPSK(Binary Phase Shift Keying)만을 사용하여 데이터를 변조하고, 변조된 데이터 심볼을 타겟 단말에 전송할 수 있다.
3) 소스 단말의 최초 전송 시 참조 신호의 전송 파워는 사전에 특정 값으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 최초 전송의 참조 신호는 항상 최대 파워로 전송될 수 있다.
4) 소스 단말로부터 최초 전송을 수신한 타겟 단말이 소스 단말로 응답 전송(타겟 단말의 최초 전송)을 수행할 때, 타겟 단말은 소스 단말로부터 수신한 최초 전송으로부터 최초 전송 파워를 계산할 수 있다. 예를 들어, 소스 단말로부터 수신한 참조 신호를 통해 측정한 채널 측정 값 또는 소스 단말로부터 수신한 간섭 정보 등을 기초로 타겟 단말은 자신의 최초 전송에 대한 전송 파워를 계산할 수 있다. 타겟 단말의 응답 전송에는 참조 신호뿐만 아니라 타겟 단말이 전송할 데이터도 함께 전송될 수 있다.
3. 3. 2. 단말 간 신호 송수신 과정 - 서치 윈도우(search window) 설정
1) 소스 단말은 최초 전송 이후 일정 시간 또는 일정 서브프레임 이후에 서치 윈도우(search window)를 설정하고 타겟 단말로부터 전송되는 신호(예를 들어, 응답 신호)또는 데이터 전송을 스캔할 수 있다. 예를 들어, 소스 단말은 최초 전송 이후 2ms(또는 2 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 스캔할 수 있다. 또 다른 예로, 소스 단말은 최초 전송 이후 3ms(또는 3 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 스캔할 수 있다.
이와 같이 정해진 윈도우 내에서 소스 단말이 타겟 단말로부터 전송되는 신호(예를 들어, 응답 신호)를 수신하지 못하는 경우, 소스 단말은 타겟 단말에 최초 전송을 재전송하거나 D2D 링크를 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다.
소스 단말이 최초 전송을 재전송하거나 D2D 링크를 체크하기 위한 신호를 전송하는 타이밍 또는 서브프레임은 소스 단말의 최초 전송을 타겟 단말이 수신하여 이에 대한 응답 또는 데이터 전송을 하였다고 가정하였을 때, 이에 대한 소스 단말의 응답을 타겟 단말이 서치하는 윈도우에 해당하는 서브프레임 또는 시간(시점)일 수 있다. 구체적으로, 타겟 단말은 소스 단말로부터 수신한 최초 전송에 대한 응답 또는 데이터 전송 후 소스 단말로부터 응답 신호를 수신하기 위하여 일정 시간 또는 일정 서브프레임 동안 신호를 서치하기 위한 윈도우를 가지므로, 소스 단말은 해당 윈도우 내에서 타겟 단말에 최초 전송의 재전송 또는 링크 체크를 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 상대 단말이 서치하는 윈도우 내에 해당하는 서브프레임 또는 시간에 최초 전송의 재전송 또는 D2D 링크를 체크하기 위한 신호가 전송될 수 있다.
여기서, 최초 전송의 재전송 횟수 또는 D2D 링크를 체크하기 위한 신호의 전송 회수가 일정 회수를 초과하면, 소스 단말은 기지국에 자원 할당 및/또는 D2D 요청 완료 상황 등을 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 소스 단말이 알고 있는 자원 할당 정보가 정확한지 여부 및/또는 D2D 요청 절차가 정확히 완료 되었는지(D2D 통신을 요청한 단말과 D2D 통신을 수락한 단말이 정확한지 등) 여부를 확인하기 위한 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
2) 타겟 단말은 D2D 요청에 따른 자원이 할당된 이후 일정 시간 또는 일정 서브프레임 이후 서치 윈도우를 설정하고 소스 단말로부터 전송되는 최초 전송을 스캔할 수 있다. 예를 들어, 타겟 단말은 자원 할당 이후 2ms(또는 2 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 스캔할 수 있다. 또 다른 예로, 타겟 단말은 자원 할당 이후 3ms(또는 3 서브프레임)부터 시작하여 4ms(또는 4 서브프레임)동안 수신되는 신호를 수신할 수 있다.
이와 같이 정해진 윈도우 내에서 타겟 단말이 소스 단말로부터 전송되는 신호(최초 전송)을 수신하기 못하는 경우, 타겟 단말은 소스 단말에 D2D 링크를 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다.
타겟 단말이 D2D 링크를 위한 신호를 전송하는 타이밍 또는 서브프레임은 D2D 요청 이후 자원 할당을 받아 소스 단말이 최초 전송을 하였다고 가정하였을 때, 이에 대한 타겟 단말의 응답 또는 데이터 전송을 소스 단말이 서치하는 윈도우에 해당하는 서브프레임 또는 시간(시점)일 수 있다. 구체적으로, 소스 단말은 타겟 단말에 최초 전송 후 타겟 단말로부터 응답 또는 데이터 전송을 수신하기 위하여 일정 시간 또는 일정 서브프레임 동안 신호를 서치하기 위한 윈도우를 가지므로, 타겟 단말은 해당 윈도우 내에서 소스 단말에 D2D 링크 체크를 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 상대 단말이 서치하는 윈도우 내에 해당하는 서브프레임 또는 시간에 D2D 링크 체크를 위한 신호가 전송될 수 있다.
여기서, D2D 링크를 체크하기 위한 신호의 전송 회수가 일정 회수를 초과하면, 타겟 단말은 기지국에 자원 할당 및/또는 D2D 요청 완료 상황 등을 체크하기 위한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 타겟 단말이 알고 있는 자원 할당 정보가 정확한지 여부 및/또는 D2D 요청 절차가 정확히 완료 되었는지(D2D 통신을 요청한 단말과 D2D 통신을 수락한 단말이 정확한지 등) 여부를 확인하기 위한 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
3. 4. 단말 간 동기를 위한 자원 할당
D2D 통신과 셀룰러 네트워크의 경우 전송 지연(transmission dealy)가 상이하므로 D2D 링크 간 및 D2D 링크와 셀룰러 네트워크의 상향링크 간의 서브프레임의 동기를 맞추는 것은 매우 어려울 수 있다. 따라서, 기지국이 D2D 통신에 대한 자원(예를 들어, 서브프레임)을 할당하는 경우 다음과 같이 동작할 수 있다.
셀룰러 네트워크의 동기와 D2D 통신의 동기가 맞지 않는 것을 대비하여 D2D 통신을 위해 서브프레임을 할당하는 경우, D2D 통신에 사용하는(또는 요구되는) 서브프레임 보다 1개의 서브프레임을 더 할당하거나 1개의 서브프레임의 시간 구간만큼의 보호 시간(guard time)을 설정할 수 있다. 예를 들어, D2D 통신이 2개의 연속적인 서브프레임을 사용하는 경우 지연으로 인한 충돌을 방지하기 위하여 기지국이 3개의 연속적인 서브프레임을 할당할 수 있다. 여기서, D2D 통신에 사용하는(또는 요구되는) 서브프레임에 추가적으로 할당되는 서브프레임(혹은 보호 시간)은 D2D 통신에 사용하는(또는 요구되는) 서브프레임의 이전 혹은 이후에 인접한 서브프레임이 될 수 있다.
또한, 셀룰러 네트워크의 동기와 D2D 통신의 동기가 맞지 않는 것을 대비하여 D2D 통신에 서브프레임을 할당하는 경우, D2D 통신에 사용하는(또는 요구되는) 서브프레임이 모두 포함될 수 있도록 추가적인 서브프레임을 할당하거나 보호 시간(guard time)을 설정할 수도 있다. 즉, D2D 통신에 사용하는(또는 요구되는) 서브프레임의 이전의 인접한 서브프레임 및 이후의 인접한 서브프레임을 추가로 할당할 수 있다.
4. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 11을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(110)과 기지국(110) 영역 내에 위치한 다수의 D2D 단말(120)을 포함한다. 여기서, D2D 단말은 상술한 소스 단말 또는 타겟 단말이 해당될 수 있다.
기지국(110)은 프로세서(processor, 111), 메모리(memory, 112) 및 RF부(radio frequency unit, 113)을 포함한다. 프로세서(111)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(111)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(112)는 프로세서(111)와 연결되어, 프로세서(111)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(113)는 프로세서(111)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
D2D 단말(120)은 프로세서(121), 메모리(122) 및 RF부(123)을 포함한다. 프로세서(121)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(121)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(122)는 프로세서(121)와 연결되어, 프로세서(121)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(123)는 프로세서(121)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(112, 122)는 프로세서(111, 121) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(111, 121)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(110) 및/또는 D2D 단말(120)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 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 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 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 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 발명의 무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방안은 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 접속 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 단말 간 통신(Device-to-Device Communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    제1 단말이 기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 단계;
    상기 제1 단말이 상기 할당된 자원을 통해 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 상기 제2 단말에 전송하는 단계;
    상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 전송되는 응답 신호를 스캔하는 단계; 및
    상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 상기 응답 신호를 수신한 경우, 상기 제2 단말과 단말 간 통신을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 최초 신호는 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함하는, 단말 간 통신 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 참조 신호 및 상기 제2 참조 신호를 전송한 후 미리 설정된 시간 동안 상기 응답 신호를 수신하지 못한 경우, 상기 최초 신호를 상기 제2 단말에 재전송하거나 상기 제2 단말과의 단말 간 통신 링크를 체크하기 위한 신호를 상기 제2 단말에 전송하는 단계를 더 포함하는, 단말 간 통신 수행 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 최초 신호의 재전송 횟수 또는 상기 링크를 체크하기 위한 신호의 전송 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하는 경우, 상기 자원 할당 및 단말 간 통신 요청 완료 여부를 체크하기 위한 신호를 상기 기지국에 전송하는 단계를 더 포함하는, 단말 간 통신 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 최초 신호는 상기 제1 단말의 인접 단말들로부터 받는 간섭을 측정한 간섭 정보를 포함하는, 단말 간 통신 수행 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 간섭 정보의 전송을 위하여 미리 설정된 고정된 MCS 레벨(Modulation and Coding Scheme) 값 혹은 미리 설정된 고정된 변조 차수(modulation order)가 이용되는, 단말 간 통신 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 참조 신호 및 상기 제2 참조 신호는 동일한 신호인, 단말 간 통신 수행 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 참조 신호 또는 상기 제2 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal)인, 참조 신호 전송 방법.
  8. 단말 간 통신(Device-to-Device Communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    제1 단말이 기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 단계;
    제1 단말이 상기 할당된 자원을 통해 상기 제2 단말로부터 전송되는 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 스캔하는 단계;
    상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 상기 최초 신호를 수신한 경우, 상기 제2 단말에 응답 신호를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 최초 신호는 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함하는, 단말 간 통신 수행 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보를 수신한 후 미리 설정된 시간 동안 상기 최초 신호를 수신하지 못한 경우, 상기 자원 할당 및 단말 간 통신 요청 완료 여부를 체크하기 위한 신호를 상기 기지국에 전송하는 단계를 더 포함하는, 단말 간 통신 수행 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 최초 신호는 상기 제1 단말의 인접 단말들로부터 받는 간섭을 측정한 간섭 정보를 포함하는, 단말 간 통신 수행 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 간섭 정보의 전송을 위하여 미리 설정된 고정된 MCS 레벨(Modulation and Coding Scheme) 값 혹은 미리 설정된 고정된 변조 차수(modulation order)가 이용되는, 단말 간 통신 수행 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 참조 신호 및 상기 제2 참조 신호는 동일한 신호인, 단말 간 통신 수행 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 참조 신호 또는 상기 제2 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal)인, 참조 신호 전송 방법.
  14. 단말 간 통신(Device-to-Device Communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 제1 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 할당된 자원을 통해 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 상기 제2 단말에 전송하며, 상기 제2 단말로부터 전송되는 응답 신호를 스캔하고, 상기 제2 단말로부터 상기 응답 신호를 수신한 경우 상기 제2 단말과 단말 간 통신을 수행하는 프로세서를 포함하되, 상기 최초 신호는 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함하는, 단말.
  15. 단말 간 통신(Device-to-Device Communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말 간 통신을 수행하는 제1 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    기지국으로부터 제2 단말과의 단말 간 통신을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 할당된 자원을 통해 상기 제2 단말로부터 전송되는 단말 간 통신을 위한 최초 신호를 스캔하며, 상기 제2 단말로부터 상기 최초 신호를 수신한 경우 상기 제2 단말에 응답 신호를 전송하는 프로세서를 포함하되,
    상기 최초 신호는 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 동기를 맞추기 위한 제1 참조 신호 및 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간 채널 추정을 위한 제2 참조 신호를 포함하는, 단말.
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