WO2014088338A1 - 무선 통신 시스템에서 커버리지 외부 단말 간 직접 통신을 위한 동기 획득 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 커버리지 외부 단말 간 직접 통신을 위한 동기 획득 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a synchronization acquisition method and an apparatus therefor for direct communication between external terminals in a wireless communication system.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described in brief.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE), a base station (eNode B; eNB), and a network (E-UTRAN) and is connected to an external network (Access Gateway). AG).
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • the base station transmits downlink scheduling information for downlink (DL) data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • DL downlink
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • the base station transmits uplink scheduling information to uplink UL data for uplink (UL) data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc.
  • the core network may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages mobility of the UE in units of a TA Tracking Area including a plurality of cells.
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, flexible use of frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of terminals.
  • the present invention proposes a synchronization acquisition method for direct communication between external terminals in a wireless communication system and an apparatus therefor.
  • a method in which a first terminal performs direct communication between terminals in a wireless communication system outside of base station coverage includes a plurality of candidates for a specific time unit for the direct communication between the terminals. Dividing into sections; Detecting a reference signal transmitted from a second terminal among the terminals in one interval except the last interval among the candidate intervals; Obtaining synchronization for direct communication between the terminals with the second terminal based on the reference signal; And a last section of the candidate sections or a next time unit of the specific time unit. And transmitting the defined acknowledgment signal.
  • the method may further include receiving setting information for performing direct communication between the second terminal and the terminal, wherein the setting information is included in the reference signal or when the reference signal is detected. Characterized in that it is received for a predetermined time after the specific time unit through the resource.
  • the method may further include re-acquiring the synchronization by detecting the reference signal in one section except the last one of the candidate sections after a predetermined time elapses after the synchronization is acquired. It further comprises.
  • a terminal device for performing direct communication between terminals in a wireless communication system includes: a wireless communication module for transmitting and receiving signals with a base station or counterpart terminal devices of the direct communication between the terminals; And a processor for processing the signal, wherein the processor divides a specific time unit for direct communication between the terminals into a plurality of candidate sections, and in one section except for the last one of the candidate sections, Detecting a reference signal transmitted from a specific terminal device among the counterpart terminal devices and acquiring synchronization for direct communication between the terminal and the specific terminal device based on the reference signal; And controlling the wireless communication modules to transmit a predefined grant signal in a next time unit of the specific time unit.
  • the wireless communication modules receive configuration information for performing direct communication between the second terminal and the terminal, and the configuration information is included in the reference signal or through the resource where the reference signal is detected. Characterized in that the received for a predetermined time after a specific time unit.
  • the processor re-acquires the synchronization by detecting the reference signal in one section except the last one of the candidate sections when a predetermined time elapses after the synchronization is acquired.
  • the location of the frequency resource at which the reference signal is received or the signature of the detected reference signal may be determined based on an index of a candidate interval for detecting the reference signal.
  • the predefined approval signal is It may be the same as the detected reference signal.
  • the detected reference signal is a radio signal of a reference signal received by the second terminal from another terminal or the base station
  • the detected reference signal includes an identifier indicating that the reference signal is the radio signal. Characterized in that.
  • synchronization can be more efficiently obtained for direct communication between external terminals in a coverage in a wireless communication system.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal based on 3GPP radio access network standard and E—UTRAN.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • 6 is a conceptual diagram of direct communication between terminals.
  • FIG. 7 illustrates an example of subframes classified for D2D communication and eNB communication.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of transmitting a subframe reference signal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a subframe from one UE perspective according to the first embodiment of the present invention The configuration of the reference signal transmission candidate position is shown.
  • FIG. 10 shows an example of reception of a subframe reference signal and transmission of an acknowledgment signal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a case where a plurality of overlapping subframe reference signals are received in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows an example in which a boundary of a downlink subframe and a boundary of an uplink subframe are different in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates an example of determining a time point of transmission of a subframe reference signal using a boundary of a downlink subframe according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 shows another example of determining a time point of transmission of a subframe reference signal using a boundary of a downlink subframe according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 shows an example of determining using a boundary of an uplink subframe at a time of transmitting a subframe reference signal according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates an example of determining a time point for transmitting a subframe reference signal between a boundary of an uplink subframe and a boundary of a downlink subframe according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 shows an example in which boundary information of a subframe used by an eNB is propagated to UEs outside coverage in the fourth embodiment of the present invention.
  • the present disclosure describes an embodiment of the present invention using an LTE system and an LTE-A system
  • the embodiment of the present invention as an example may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention on the basis of the frequency division duplex (FDD) method, which is an exemplary embodiment of the present invention is a hybrid-FDD (H-FDD) method or a time division duplex (TDD). ) It can be easily modified and applied to the manner.
  • FDD frequency division duplex
  • H-FDD hybrid-FDD
  • TDD time division duplex
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal based on 3GPP radio access network standard and E—UTRAN.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a trans-antenna port channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (FDMA) scheme in the downlink, and modulated in the SC-FDM Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDM) scheme in the uplink.
  • FDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDM Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDC Packet Data Convergence Protocol (Layer 2) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information in order to efficiently transmit an IP packet such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • the radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configurat ion, and release of radio bearers (RBs).
  • RB is between the terminal and the network 13011212
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RC messages with each other. If there is an RRC connection (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • RRC connection RRC Connected
  • the non-access stratum (NAS) layer above the R C layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting the base station (e NB) is set to one of bandwidths such as 1.4, 3, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be set to provide different bandwidths.
  • a downlink transport channel for transmitting data from a network to a terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message. ). Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink MCH (Mu It icast Channel). Meanwhile, the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message, and an uplink SCiKShared channel for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink MCH (Mu It icast Channel).
  • the logical channel mapped to the transport channel which is mapped to the transport channel, is Broadcast Control Channel (BCCH), Paging Control Channel (PCCH), Common Control Channel (CCCH), Mult icast Control Channel (MCCH), MTCH ( Mult icast Traffic Channel).
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • MCCH Mult icast Control Channel
  • MTCH Mult icast Traffic Channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, 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. have. After that, the terminal from the base station In-cell broadcast information may be obtained by receiving a physical broadcast channel. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step to check the downlink channel state.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • the terminal from the base station In-cell broadcast information may be obtained by receiving a physical broadcast channel. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information included in the PDCCH, thereby providing a more specific system.
  • Information can be obtained (S302).
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and may receive a response message to the preamble through the PDCCH and the Daesung PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel as a general uplink / downlink signal transmission procedure. Physical Uplink Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station is a downlink / uplink ACK / NACK signal, CQI (Channel Quality Indicator), PMI (Precoding Matrix Index), RKRank Indicators).
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • FIG. 4 shows a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (S) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
  • the PCFICH informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe as a "control format indicator channel".
  • the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four REGs (Resource Element Groups), and each REG is distributed in the control region based on the cell ID Cell IDentity.
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier and one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • PHICH is a physical HARQ Hybrid ⁇ Automatic Repeat and request (CHP) indicator channel, which is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, the PHICH indicates a channel through which DL ACK / NACK information for uplink HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs embedded in the same resource constitute a PHICH group. The number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH is grouped three times to obtain diversity gain in the frequency and / or time domain. It is repetition.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a sub-frame.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a DL ink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
  • Paging channel (PCH) and Down 1 ink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
  • Data of PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is RNTI (Radio Network Temporary Identity), which is masked with a cyclic redundancy check (CRC), radio resources (e.g., frequency location), and transmission type information (e.g. For example, it is assumed that information on data transmitted using a transport block size, modulation scheme, coding information, etc. is transmitted through a specific subframe.
  • the UE in the cell monitors the PDCCH using its own RNTI information, and if there is at least one UE having the RNTI, the UEs receive the PDCCH, and through the information of the received PDCCH, the " C " Receive the PDSCH indicated by ".
  • the basic resource unit of the downlink control channel is a resource element group (REG).
  • REG consists of four neighboring resource elements (REs) with the exception of the RS.
  • PCFICH and PHICH include 4 REGs and 3 REGs, respectively.
  • PDCCH is composed of CCECControl Channel Elements) and one CCE includes 9 REGs.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • an uplink subframe carries an area to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and carries user data. 13011212
  • PUCCH Physical Uplink Control CHannel
  • PUSCHCPhysical Uplink Shared CHannei can be divided into areas allocated. The incremental portion of the subframe is allocated to the PUSCH, and both portions of the data region are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NACK used for HARQ, a CQKChannel Quality Indicator indicating a downlink channel state, a RKRank Indicator for MIM0), and a SR (Scheduling Request), which is an uplink resource allocation request.
  • the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
  • 6 is a conceptual diagram of direct communication between terminals.
  • UE1 and UE2 perform direct communication between terminals, and UE3 and UE4 also perform direct communication between terminals.
  • the eNB may control the location of the time / frequency resources, transmission power, etc. for direct communication between the UEs through appropriate control signals.
  • direct communication between the UEs may be set to be performed without the control signal of the eNB.
  • D2D device-to-device
  • a UE within coverage of an eNB should also perform communication with the eNB while performing D2D communication.
  • One way to do this is to divide the entire subframe into a communication with the eNB and a D2D communication.
  • 7 illustrates an example of subframes for performing D2D communication and communication with an eNB.
  • a UE performing D2D communication using an uplink band of an FDD system transmits an uplink signal transmitted to an eNB at a specific time point, that is, the first subframe of FIG.
  • the D2D signal is transmitted to another UE, and in the third subframe, the D2D signal is transmitted by the other UE.
  • the D2D communication also has a transmission / reception structure in units of subframes. It has the advantage of easy communication with the eNB and multiplexing in time dimension.
  • the D2D communication having a subframe transmission / reception structure means that a time domain occupied by one D2D transmission signal is determined to be a time domain occupied by one subframe, and the UE transmits or receives a D2D signal.
  • the basic time unit for performing operations becomes one subframe.
  • a concatenation of a plurality of subframes may be defined as a basic time unit.
  • the D2D communication having a subframe structure may also be useful when a UE outside the coverage of the eNB performs the D2D communication. For example, even if a specific UE is outside the coverage of the eNB, the UE that is the target of the D2D communication may perform communication with the eNB using some subframes within the coverage of the eNB. Has the advantage. Also, it may be helpful when all D2D UEs are outside of eNB coverage, and this may be helpful when different D2D links occupy different subframes when a plurality of D2D communication links are adjacent as shown in FIG. 6. This is because interference can be avoided by performing.
  • a reference signal (hereinafter referred to as a subframe reference signal) having a unique attribute indicating a subframe boundary is transmitted and then received .
  • the received UEs derive the boundary of the subframe from the position of the corresponding subframe reference signal. For example, a point away from the reception time of the subframe reference signal by a predetermined position may be determined as the boundary of the subframe.
  • the eNB may transmit such a subframe reference signal.
  • the subframe reference signal transmitted by the eNB is not transmitted separately for the D2D, but instead of the existing eNB-. May operate to use the transmitted to set the subframe location of the UE communication.
  • a UE located within eNB coverage is a specific signal transmitted by the eNB to access the eNB.
  • a primary synchronization signal (PSS) and / or a secondary synchronization signal (SSS) are received, and the boundary of the subframe operated by the eNB is determined by using the same, and the subframe boundary is defined in advance or in D2D communication. It is assumed to be applied in a modified form according to the rules.
  • the UE should directly transmit a subframe reference signal to coincide with the subframe boundary between the D2D UEs.
  • the UE When the UE transmits the subframe reference signal, it is preferable to allow only one subframe reference signal to be transmitted between a plurality of adjacent UEs.
  • a specific UE wants to transmit a subframe reference signal, first, it is checked whether there is a subframe reference signal transmitted by another UE at a specified time point, and only if there is no subframe reference signal transmitted by another UE with a certain probability. It is proposed to transmit a subframe reference signal. That is, a plurality of UEs observe the candidate position of the subframe reference signal, and each UE attempts to transmit the subframe reference signal with a certain probability at the next candidate position if no subframe reference signal is detected at the previous candidate position. will be.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of transmitting a subframe reference signal according to the first embodiment of the present invention.
  • no subframe reference signal is transmitted at candidate positions 1, 2, and 3 for subframe reference signal transmission. This is because it is determined that the transmission of the reference signal is not transmitted in the probabilistic transmission determining step in all UEs, and finally, at the candidate position 4, the UE1 determines the transmission in the probabilistic transmission determining step and transmits the subframe reference signal.
  • UEs receiving a subframe reference signal transmitted by another UE regard the reference signal as the only reference signal for at least a predetermined time and further subframe reference signals. It is preferable to stop the transmission attempt.
  • contention-based subframe reference signal transmission scheme an operation in which only one UE among several UEs performs the final transmission by probably transmitting a subframe reference signal by a plurality of UEs is referred to as a contention-based subframe reference signal transmission scheme between UEs.
  • methods such as 1) and 2) below are possible.
  • a reference signal In determining whether or not a stochastic transmission is generated according to a predetermined rule at every transmission candidate position, and if the value is larger than a reference value determined by a given transmission probability (if black is small), a reference signal May be operative to transmit.
  • the subframe reference signal may be transmitted when the stored value becomes less than or equal to a predetermined reference.
  • all D2D UEs receiving the subframe reference signal determine the boundary position of the subframe from the received subframe reference signal.
  • the D2D UE transmitting the subframe reference signal also determines the boundary position of the subframe assuming that the subframe reference signal transmitted by the subframe reference signal is transmitted to the neighboring UEs.
  • a specific example of a contention-based subframe RS transmission scheme is further described.
  • FIG. 9 shows a configuration of a subframe reference signal transmission candidate position from one UE perspective according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a case in which a time interval corresponding to one subframe includes N candidate positions from 0 to N-1.
  • one candidate position for transmitting a subframe reference signal includes a period for transmitting a signature of an actual reference signal and a time required for switching to a reception operation at a next candidate position after transmission. It can be configured as a guard period to secure. Where the guard interval is the If the switching time is unnecessary, it may be omitted.
  • the frequency position and / black of the reference signal transmitted by the UE at each candidate position may be determined by the index of the candidate position.
  • the signature of the reference signal transmitted at candidate position n is defined to be transmitted in the frequency domain that corresponds to the candidate position, and the signature transmitted at the candidate candidate position is different from the signature of the reference signal transmitted at candidate position n. It can operate to occupy the frequency domain.
  • the signature of the reference signal transmitted at candidate position n may be defined to use a different sequence than those transmitted at other candidate positions.
  • the index n of the candidate position may be included in a value for initializing the sequence of the signature.
  • a predetermined bit of information may be added to the subframe reference signal itself to indicate the candidate position itself.
  • the UE having received the signature of the specific subframe RS, may determine how many candidate positions the signature is regarded to be transmitted from the UE that transmitted the signature. Accordingly, the receiving UE can determine the subframe boundary from the perspective of the transmitting UE based on the reception time of the signature and the candidate location index of the signature.
  • some last candidate positions may be used for transmission of a validation signal indicating whether the subframe reference signal is successfully transmitted. That is, if a specific D2D UE successfully receives a subframe reference signal at a candidate position within a specific subframe, an acknowledgment signal is transmitted at the last candidate position to inform the transmitting UE. The transmission of this acknowledgment signal has a relay effect of the subframe reference signal.
  • the grant signal is not necessarily transmitted in the same subframe as the subframe reference signal or necessarily at the last candidate position, and may be transmitted immediately after successful transmission of a predetermined candidate position or subframe reference signal.
  • FIG. 10 shows an example of reception of a subframe reference signal and transmission of an acknowledgment signal according to the first embodiment of the present invention.
  • one subframe is configured with a total of six candidate positions.
  • the UE receives a subframe reference signal at candidate position 2 and recognizes that a boundary of a new subframe appears when three candidate positions elapse. Thereafter, the UE transmits an acknowledgment signal at candidate position 5 which is the last candidate position of the corresponding subframe.
  • the configuration of the grant signal may be the same as the subframe reference signal and may be a signal that occupies a frequency position and / or is separated on the signature from another subframe reference signal to distinguish the grant signal.
  • the UE that transmits the subframe reference signal in a specific subframe that is, the head UE, determines that the transmission of its subframe reference signal was successful when the signal of the subframe is detected, and performs D2D communication according to the subframe boundary. Perform.
  • all UEs or some UEs that have received the subframe reference signal may be defined to transmit an acknowledgment at the same time. It is possible. If a specific UE has not received a subframe reference signal in a specific subframe but has received an acknowledgment signal for this, the UE may operate to set a subframe boundary based on the acknowledgment signal. However, among the UEs receiving the subframe reference signal, a particular UE may receive a different subframe reference signal having a higher power, and the specific UE may not participate in simultaneous transmission of the grant signal.
  • the UE can operate to select one of the various subframe reference signals received by the UE and transmit an acknowledgment signal corresponding thereto, and the UE which has transmitted the subframe reference signal is the reference transmitted by the UE. It can be assumed that the signal has been received at the maximum possible power.
  • FIG. 11 illustrates a case where a plurality of overlapping subframe reference signals are received in the first embodiment of the present invention.
  • the UE may consider the reception failure of the subframe reference signal (that is, the stratification of the subframe reference signal) and may not transmit the grant signal. Or transmit a disapproval signal indicating that layers of a subframe reference signal have occurred. It may be.
  • Subframe reference signal transmitting UEs that do not receive an acknowledgment signal or receive a disapproval signal assume that the subframe boundary acquisition process in the corresponding subframe has failed, and the contention-based subframe again in the next subframe. Perform reference signal transmission. If a specific UE transmits a subframe reference signal but receives an acknowledgment signal for another subframe reference signal without receiving an acknowledgment signal corresponding to its own transmission signal, the subframe boundary is adjusted according to the received acknowledgment signal. It is preferable to form.
  • the above-described UE-based subframe RS transmission scheme is preferably used when all UEs are out of eNB coverage. Therefore, the contention-based subframe RS transmission scheme is proposed to operate only when it is determined that the UE is out of coverage of the eNB. In case of a UE within coverage of an eNB, it is also possible to apply a contention-based subframe reference signal transmission method only when the eNB explicitly indicates to use the contention-based subframe reference signal transmission method between UEs. .
  • the specific carrier is a carrier to perform D2D communication, in particular, when the D2D communication is performed on the downlink carrier of the FDD system, a black carrier connected to the carrier to perform D2D communication, in particular, the D2D communication is an uplink of the FDD system.
  • a downlink carrier file may be paired with an uplink carrier on which the D2D communication is to be performed.
  • the UE preferably has a subframe boundary for D2D to match that for communication with the eNB.
  • a UE in coverage of an eNB has a priority in transmitting a subframe reference signal than a UE outside. It is suggested that it be operated.
  • the following a) and b) can be considered.
  • a UE outside the coverage of an eNB may set a low probability of transmitting a subframe reference signal while a UE inside the coverage of an eNB may set a high probability.
  • the method uses a reference value used by a UE outside the coverage of the eNB (when transmitting a subframe reference signal when the random number is below the reference value). It can be implemented by setting it to be smaller than the reference value used by the UE at or (if transmitting a subframe reference signal if the random number is greater than the reference value) to be larger than the reference value used by the UE within eNB coverage.
  • the UE outside the eNB coverage sets the candidate position by setting the UE not to transmit the subframe reference signal at the initial partial transmission candidate position.
  • the method may be implemented by setting a transmission probability of a UE outside the coverage of the eNB to 0 at an initial partial candidate position.
  • the method 2) of the contention-based subframe reference signal transmission method it may be implemented by setting the minimum value of the random number generated by the UE outside the coverage of the eNB to be larger than the minimum value of the random number generated by the UE inside the coverage of the eNB.
  • the minimum value of the random number generated by the UE outside the coverage of the eNB is set to be greater than or equal to the maximum value of the random number generated by the UE within the coverage so that the UE outside the coverage is always transmitted after the internal UE. It may be defined to be possible.
  • UEs transmit the subframe RS again on a contention basis after the valid period expires.
  • the time point at which the validity period expires may immediately be a start point of the subframe reference signal transmission time candidate position.
  • method 1) of the contention-based subframe reference signal transmission method the UE generates a random value and decreases the random number when the reference signal is not transmitted at the candidate location, when the valid period of the previous reference signal expires.
  • the method 2) of the contention-based subframe reference signal transmission method is applied, the UE outside the coverage having the lower priority has a subframe for a predetermined time from when the valid period of the existing reference subframe reference signal expires. Set not to transmit the reference signal.
  • the UE inside the eNB coverage may acquire the subframe boundary based on the signal transmitted by the eNB, but in order for the UE outside the eNB coverage to acquire the same subframe boundary as well.
  • the eNB may instruct to transmit a subframe reference signal to a specific UE through a higher layer signal such as an RRC signal.
  • This transmission indication may be classified into a direct indication and an indirect indication.
  • the direct indication is that the eNB explicitly indicates to a specific UE the location of the time / frequency resource of the subframe reference signal to be transmitted by the UE, the signature information of the reference signal, the transmission power, and the like.
  • Indirect indication instructs the eNB to transmit a subframe reference signal to a UE group consisting of a specific UE or a group of UEs according to the contention-based subframe reference signal transmission method described above.
  • a subframe reference signal For example, information about a time / frequency resource location of a reference signal, signature information of a reference signal, and transmission power may be included.
  • the UE in the coverage receiving the eNB's transmission instruction transmits the subframe reference signal according to the received transmission instruction, and since the downlink resource has interference due to the high transmission power of the eNB, the arrival region of the subframe reference signal Since this may be extremely limited, it is preferable to use an uplink resource as a subframe reference signal transmission resource.
  • a transmission point of several UEs is transmitted to the eNB at the same time by adjusting a start point of an uplink subframe according to a different timing advance (TA) value for each UE.
  • TA timing advance
  • the UE within coverage has a different boundary between the downlink subframe and the uplink subframe.
  • FIG. 12 shows an example in which a boundary of a downlink subframe and a boundary of an uplink subframe are different in the third embodiment of the present invention.
  • the UE instructed to transmit the subframe reference signal from the eNB should determine whether to perform the transmission of the subframe reference signal using either the boundary of the downlink subframe or the boundary of the uplink subframe. do.
  • One of the following subframe reference signal transmission timing determination methods may be used.
  • a subframe reference signal transmission time may be determined from a boundary of a downlink subframe.
  • FIG. 13 illustrates an example of determining a time point of transmission of a subframe reference signal using a boundary of a downlink subframe according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a case in which a subframe reference signal is transmitted from a boundary point of a downlink subframe by a predetermined time, i.e., an offset, and the UE1 in the coverage transmits the subframe reference signal to the UE2 outside the coverage. Assume that you transmit.
  • This method has an advantage that UEs outside the coverage can recognize the boundary point of the downlink subframe of the UE in the coverage that transmitted the corresponding subframe reference signal.
  • a signal transmitted by the UE outside the coverage for D2D may act as a strong interference when the UE inside the coverage receives the DL signal.
  • the UE outside the coverage can identify the downlink subframe boundary point of the UE in the coverage, it can be usefully used to protect the downlink signal reception of the UE in the coverage. It demonstrates with reference to drawings.
  • FIG. 14 illustrates another example of determining a time point of transmission of a subframe reference signal using a boundary of a downlink subframe according to the third embodiment of the present invention.
  • the power of the D2D transmission may be lowered by a predetermined offset or the maximum transmission power is lowered to protect the reception of the DL signal of the UE in the coverage area while allowing D2D operation with another UE in close proximity. It may be.
  • UE1 re-adjusts subframe # 3 to the downlink subframe boundary and uses it to transmit a subframe reference signal, and UE2 outside the coverage uses the downlink subframe boundary of UE1 based on this.
  • UE1 can smoothly receive downlink signals in subframe # 1 and subframe # 2. have.
  • D2D communication Unused sections may appear repeatedly several times.
  • a subsequent D2D transmit / receive signal may also be transmitted and received based on the downlink subframe boundary, and in particular, data is transmitted using a large amount of resources.
  • the D2D discovery signal used only for determining whether the UE is in an adjacent position may have a different subframe boundary.
  • a subframe reference signal transmission timing may be determined from a boundary of an uplink subframe.
  • the reference signal transmitted by the UE is transmitted at a boundary point of an uplink subframe in which the UE transmits to an eNB or at a point shifted by a predetermined time from the boundary point of the uplink subframe.
  • FIG. 15 illustrates an example of determining a time point of transmission of a subframe reference signal using a boundary of an uplink subframe according to the third embodiment of the present invention.
  • UE1 within coverage transmits a subframe reference signal to UE2 outside coverage.
  • This method is characterized in that the UE outside the coverage may acquire an uplink subframe boundary of the UE in the coverage, so that the UE inside the coverage performs D2D with the coverage outside UE while the specific uplink subframe is performed.
  • another adjacent uplink subframe there is an advantage in that an operation of transmitting a signal to an eNB can be smoothly performed.
  • this advantage is particularly effective in an FDD system in which all subframes of a specific frequency domain are configured as uplink subframes.
  • the downlink subframes are separated in the frequency domain from the uplink subframes in which D2D occurs.
  • a guard interval for DL reception such as may be unnecessary.
  • a subsequent D2D transmit / receive signal may also be transmitted and received based on the uplink subframe boundary.
  • data may be transmitted using a large amount of resources.
  • a D2D discovery signal used only for determining whether a UE is in an adjacent position may have a different subframe boundary.
  • a subframe reference signal transmission time may be determined between an uplink subframe boundary and a downlink subframe boundary.
  • the time point for transmitting the subframe reference signal may be set to a time corresponding to half of the current TA value at the boundary of the downlink subframe to a previous time point or a predetermined time distance from the time point).
  • FIG. 16 illustrates an example of determining a time point of transmission of a subframe reference signal between a boundary of an uplink subframe and a boundary of a downlink subframe according to the third embodiment of the present invention.
  • half of the TA is approximately equal to a propagation delay between the eNB and the UE.
  • the eNB moves down by half of the TA.
  • the boundary of the uplink subframe is received.
  • the time shifted forward by half of the TA is almost the same time point for all UEs belonging to the same cell.
  • the subframe reference signal is transmitted at almost the same time point, so that the boundary of the overall D2D subframe does not change even when several UEs alternately transmit the subframe reference signal.
  • the eNB may signal a signal indicating to which UE to use the subframe reference signal transmission.
  • the scheme may be selected according to which duplex scheme is used for a resource to transmit a subframe reference signal. For example, in a TDD system, a subframe reference based on a downlink subframe boundary The signal transmission timing determination method i) is used, and the FDD system uses the subframe reference signal transmission timing determination method ii) based on the uplink subframe boundary.
  • subframe reference signals having different attributes may be transmitted according to the plurality of subframe reference signals.
  • the UE may be configured between an uplink subframe boundary and a downlink subframe boundary.
  • the reference signal is transmitted according to the method of determining the time of transmission of the subframe reference signal (i) if the difference in propagation delay between UEs is not large) and the discovery signal is transmitted and received based on the method. do.
  • a subframe reference signal transmission timing determination method ⁇ ) may be used according to the situation of the individual UE.
  • the subframe reference signals transmitted in different ways are (that is, subframes for synchronizing different types of D2D signals).
  • the frame reference signal may be differentiated in a transmission signature or a position in a time / frequency region to be transmitted.
  • the signature of the subframe reference signal may be previously defined to be used only as a subframe reference signal for D2D communication or as a subframe reference signal for the discovery signal.
  • UE operation on a corresponding resource in particular, uplink transmission and stratification may occur.
  • priority may be given to the transmission of the subframe reference signal. That is, when a UE performing a subframe reference signal transmission in a specific subframe tries to transmit a signal to the eNB in the same subframe, the UE may drop the signal transmitted to the eNB and transmit the subframe reference signal. [126] Alternatively, priority may be given to signal transmission to the eNB. That is, when a UE performing subframe reference signal transmission in a specific subframe tries to transmit a signal to the eNB in the same subframe, it drops the reference signal transmission and performs transmission to the eNB.
  • the two schemes may be differently applied according to a method of indicating subframe reference signal transmission and a type of a signal to be transmitted to an eNB.
  • the signal to be transmitted to the eNB is an uplink semi-persistent scheduling (SPS) signal that is transmitted in semi-static or a periodic CSI report or a scheduling request that the UE independently transmits.
  • SPS uplink semi-persistent scheduling
  • the eNB may give priority to the subframe reference signal since the eNB does not directly target the transmission at that time. In particular, this case may be more suitable when the eNB directly instructs the subframe reference signal.
  • PDSCH black in which a signal to be transmitted to an eNB is indicated by a physical layer signal such as PDCCH or Enhanced PDCCH (EPDCCH), is HARQ-ACK for a PDSCH of an SPS scheme or a PUSCH transmission date according to an uplink grant and a PHICH.
  • PDCCH Physical layer signal
  • EPDCCH Enhanced PDCCH
  • priority can be given to transmission to the eNB.
  • a UE is instructed to transmit a subframe RS in a competitive manner, that is, when it is indirectly instructed to transmit a subframe RS, it is possible to transmit the subframe RS at another point in time, so that signal transmission to the eNB always has priority. It is also possible to operate by having.
  • the subframe reference signal transmitted by the direct indication black or the indirect indication of the eNB may be classified into a subframe reference signal and a signature attribute that the UE determines by itself and transmits the signal without the eNB indication.
  • a subset is selected from the entire set of signatures possible as a signature of a subframe reference signal, and a signature corresponding to the subset is defined so that the UE can transmit only when there is direct / indirect indication of the eNB. will be.
  • a separate indicator may be used, and an indicator for distinguishing a subframe RS transmitted by the eNB from the subframe RS and the subframe RS transmitted by the eNB may be separately defined.
  • some or all of the attributes of the subframe reference signal received by the UE may be reused.
  • the subframe reference signal when the subframe reference signal is transmitted by the indication of the eNB, it can inform other UEs that the grant signal is also transmitted when the indication is transmitted by the indication of the eNB.
  • the D2D UE may operate to retransmit the corresponding subframe reference signal at a specific time point without competition between UEs or with priority in the competition, and the boundary information of the subframe used by the eNB may be It can enjoy the effect of propagating to UEs outside coverage.
  • FIG. 17 shows an example in which boundary information of a subframe used by an eNB is propagated to UEs outside coverage in a fourth embodiment of the present invention.
  • an eNB instructs UE1 to transmit a subframe reference signal, and UE1 transmits a subframe reference signal according to the eNB's instruction.
  • UE2 transmits a subframe reference signal or other subframe reference signals received from UE1 of the highest priority subframe reference signal itself or transmits an acknowledgment signal corresponding thereto.
  • UE3 is able to synchronize with the subframe of the eNB even if the UE3 does not directly perform D2D communication with the UE inside the coverage of the eNB, so that the UE2 performing D2D communication with the UE1 located in the coverage can be synchronized. It can help with D2D operation.
  • the UE outside the coverage performs D2D according to the subframe reference signal transmitted by another UE outside the coverage
  • detection of the subframe reference signal transmitted by the UE inside the coverage is detected. Attempts may be made to operate in response to a subframe reference signal transmitted by the UE within coverage, if detected. For example, transmitted by a UE in coverage
  • the UE outside the coverage detecting the subframe reference signal may operate to reset the subframe time according to the reference signal transmitted by the UE inside the coverage within a predetermined time. If the UE was transmitting the subframe reference signal, the UE may transmit the reference signal according to the reconfigured subframe time point or may increase its own reference signal transmission.
  • the UE when there is a valid period in the subframe reference signal that is transmitted by the UE outside the coverage and used as the basis for the existing D2D communication, the UE is transmitted by the UE outside the coverage until the valid period expires.
  • the operation of synchronizing with the subframe reference signal may be maintained, but from the time when the valid period expires, the operation may be synchronized with the time of the subframe reference signal transmitted by the UE in the detected coverage.
  • another subframe reference signal may be transmitted by the UE in the coverage within a certain time, and priority may be given to the UE in the coverage by not attempting to transmit the subframe reference signal during the predetermined time. .
  • the UE outside the coverage that has not received the subframe reference signal for the predetermined time may attempt to transmit its subframe reference signal according to the above-described probabilistic method.
  • priority for RS transmission may be differently given according to the type of D2D UE.
  • D2D UE there are several types of UEs capable of D2D depending on the maximum transmission power of the D2D signal, group communication (ie, simultaneous D2D communication with one D2D UE and a plurality of D2D UEs), and control of other D2D links.
  • group communication ie, simultaneous D2D communication with one D2D UE and a plurality of D2D UEs
  • control of other D2D links can be broken down into
  • the control of another D2D link refers to a control such as resource allocation for an adjacent D2D link to which the corresponding UE does not belong.
  • priority may be given to subframe reference signal transmission according to the type of D2D UE, which is a type of UE having a higher function, for example, a higher maximum transmit power, a group communication capability, or a different type. It is desirable to give a higher priority to the type of UE having the control function of the D2D link so that the UEs set the criteria of the subframe with high accuracy and allow other UEs to operate accordingly.
  • the UE acquires the subframe boundary according to the above-described scheme since the new subframe boundary should be determined as the D2D UEs move, the synchronization obtained once may not be infinitely valid.
  • the validity period is set at the once determined subframe boundary, and when the validity period expires, the subframe boundary is reset again through a subframe reference signal transmission process. At this time, if competition between UEs is performed at every subframe boundary resetting time point, an unnecessary time delay may occur due to reference signal collision between UEs.
  • priority may be given to a UE that has transmitted a valid subframe reference signal when determining a conventional subframe boundary, and this priority may be applied within eNB coverage in the above-described reference signal transmission prioritization method.
  • the same method as that given to the belonging UE can be used.
  • a UE that has transmitted a valid subframe reference signal when determining a conventional subframe boundary may be given priority in a form of operating to transmit an acknowledgment signal regardless of other subframe reference signal transmissions.
  • the newly activated UE of the D2D link should maintain the same subframe boundary as those UEs that are already performing D2D communication around.
  • a newly activated UE for the D2D link may operate to determine whether there exists a subframe reference signal transmitted by existing D2D UEs without transmitting the subframe reference signal for a predetermined time.
  • the predetermined time period during which the subframe reference signal is not transmitted is set to be the valid period of the above-described once determined subframe boundary, so that if the UE that is performing the D2D communication exists in the vicinity at least within that time. It may be operable to transmit one subframe reference signal.
  • UE newly activated D2D link If a subframe reference signal black or a valid signal for a predetermined time is not detected, the UE attempts to directly transmit a subframe reference signal.
  • the subframe reference signal includes various parameters to be used in actual D2D communication. Information may be included. This allows receiving the same subframe reference signal.
  • UEs may operate so that D2D communication is performed using the same parameters.
  • Parameters that may be included in the subframe reference signal are as follows.
  • the D2D communication may operate so that the subframe reference signal is performed in a region corresponding to the included size information with respect to the received frequency region.
  • Transmission power information to be used for D2D communication for example, various parameters in the maximum transmission power or transmission power control equation.
  • Equation 1 Equation 1 below, parameters such as PUSCH.e), « C G ' )
  • Equation 1 the unit of PUSCH ' C is dBm, and indicates the PUSCH transmission power of the carrier ⁇ at the Z- th time point.
  • P c MAX 'c (0 is the maximum transmit power of the UE of the carrier
  • PL c is the pathloss estimate of the downlink signal
  • a ⁇ j the unit of PUSCH ' C is dBm, and indicates the PUSCH transmission power of the carrier ⁇ at the Z- th time point.
  • P c MAX 'c (0 is the maximum transmit power of the UE of the carrier
  • PL c is the pathloss estimate of the downlink signal
  • ⁇ (0 denotes a power control value of ⁇ second time determined by the information contained in the closed loop power control message from the base station, corresponds to the parameters for the closed-loop power control.
  • each UE may include a transmission probability value to be used when performing a D2D signal transmission probabilistic at every transmission time point.
  • each UE generates / stores a random number in a certain area and subtracts a certain value from the random number whenever the channel is empty, and the information on the generation area of the random number to be used for transmitting when the result is below a certain standard. It may include.
  • the parameter value may be used as a variable when generating a signature of the subframe reference signal.
  • a separate channel for transmitting the information may be formed using a constant time / frequency region derived from the signature separately from the signature of the subframe reference signal.
  • the information may be transmitted through a channel that is transmitted for some time immediately after the signature transmission and is transmitted using the same frequency domain as the signature.
  • the above-described information may be set to a value included in the indication of the eNB when the UE transmits a subframe reference signal or a channel including the information according to the indication of the eNB.
  • the subframe reference signal black is a kind of default that each UE has when transmitting a channel including the above information without the indication of the eNB and the reception of the subframe reference signal initiated by the eNB indication outside the coverage of the eNB. Value). That is, ⁇ has a default value corresponding to various types of information when transmitting a subframe reference signal. If the subframe reference signal is transmitted according to an eNB's instruction, this default value is changed to a value delivered by the eNB. 18 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the communication device 1800 includes a processor 1810, a memory 1820, an RF modules 1830, display modules 1840, and user interface modules 1850.
  • the communication device 1800 is shown for convenience of description and some models may be omitted. In addition, the communication device 1800 may further include the necessary modules. In addition, some modules in the communication device 1800 may be divided into more granular modules.
  • the processor 1810 is configured to perform an operation according to the embodiment of the present invention illustrated with reference to the drawings. In detail, the detailed operation of the processor 1810 may refer to the contents described with reference to FIGS. 1 to 17.
  • the memory 1820 is connected to the processor 1810 and stores an operating system, an application, a program code, data, and the like.
  • the RF modules 1830 are connected to the processor 1810 and perform a function of converting a baseband signal into a radio signal or converting a radio signal into a baseband signal. To this end, the F modules 1830 perform analog conversion, amplification, filtering and frequency up-conversion, or their reverse processes.
  • Display modules 1840 are connected to the processor 1810 and display various information.
  • the display modules 1840 may use well-known elements such as, but not limited to, Liquid Crystal Display (LCD), Light Emitting Diode (LED), and Organic Light Emitting Diode (0LED).
  • the user interface models 1850 are connected to the processor 1810 and can be configured with a combination of well known user interfaces such as a keypad, touch screen, and the like.
  • an embodiment 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 applicat ion specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), and programmable logic devices (PLDs).
  • ASICs applicat ion 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 modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 기지국 커버리지 외부의 단말들의 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 상기 단말 간 직접 통신을 위한 특정 시간 단위를 복수의 후보 구간들로 구분하는 단계; 상기 후보 구간들 중 마지막 구간을 제외한 하나의 구간에서, 상기 단말들 중 제 2 단말로부터 송신된 참조 신호를 검출하는 단계; 상기 참조 신호에 기반하여, 상기 제 2 단말과의 상기 단말 간 직접 통신을 위한 동기를 획득하는 단계; 및상기 후보 구간들 중 마지막 구간 또는 상기 특정 시간 단위의 다음 시간 단위에서, 기 정의된 승인 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 커버리지 외부 단말 간 직접 통신을 위한 동기 획득 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게는， 무선 통신 시스템에서 커버리지 외부 단말 간 직접 통신을 위한 동기 획득 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
[2] 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
[3] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS( Evolved Universal Mobi le Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS Jniversal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격 (technical specif i cat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project； Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
[4] 도 1을 참조하면， E-UMTS는 단말 (User Equipment; UE)과 기지국 (eNode B; eNB), 네트워크 (E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
[5] 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44， 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역， 부호화， 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역， 부호화， 데이터 크기， HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
[6] 무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한， 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위하여는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소， 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다. 【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[7] 상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 커버리지 외부 단말 간 직접 통신을 위한 동기 획득 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
【기술적 해결방법】
[8] 본 발명의 일 양상에 따른， 무선 통신 시스템에서 기지국 커버리지 외부의 단말들 중 제 1 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법은， 상기 단말 간 직접 통신을 위한 특정 시간 단위를 복수의 후보 구간들로 구분하는 단계; 상기 후보 구간들 중 마지막 구간을 제외한 하나의 구간에서， 상기 단말들 중 제 2 단말로부터 송신된 참조 신호를 검출하는 단계; 상기 참조 신호에 기반하여, 상기 제 2 단말과의 상기 단말 간 직접 통신을 위한 동기를 획득하는 단계; 및 상기 후보 구간들 중 마지막 구간 또는 상기 특정 시간 단위의 다음 시간 단위에서， 기 정의된 승인 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[9] 추가적으로, 상기 방법은, 상기 제 2 단말과 단말 간 직접 통신을 수행하기 위한 설정 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고， 상기 설정 정보는 상기 참조 신호에 포함되거나 또는 상기 참조 신호가 검출된 자원을 통하여 상기 특정 시간 단위 이후의 기 설정된 시간 동안 수신되는 것을 특징으로 한다.
[10] 바람직하게는， 상기 방법은， 상기 동기를 획득한 후 소정 시간 경과 시 ᅳ 상기 후보 구간들 중 마지막 구간을 제외한 하나의 구간에서， 상기 참조 신호를 검출하여 상기 동기를 재획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
[11] 한편, 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 단말 장치는, 기지국 또는 상기 단말 간 직접 통신의 상대 단말 장치들과 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모들; 및 상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는， 상기 단말 간 직접 통신을 위한 특정 시간 단위를 복수의 후보 구간들로 구분하고， 상기 후보 구간들 중 마지막 구간올 제외한 하나의 구간에서, 상기 상대 단말 장치들 중 특정 단말 장치로부터 송신된 참조 신호를 검출하고 상기 참조 신호에 기반하여， 상기 특정 단말 장치와의 상기 단말 간 직접 통신을 위한 동기를 획득하고， 상기 후보 구간들 중 마지막 구간 또는 상기 특정 시간 단위의 다음 시간 단위에서 기 정의된 승인 신호를 송신하도록 상기 무선 통신 모들을 제어하는 것을 특징으로 한다.
[12] 또한， 상기 무선 통신 모들은 상기 제 2 단말과 단말 간 직접 통신을 수행하기 위한 설정 정보를 수신하고, 상기 설정 정보는 상기 참조 신호에 포함되거나 또는 상기 참조 신호가 검출된 자원올 통하여 상기 특정 시간 단위 이후의 기 설정된 시간 동안 수신되는 것을 특징으로 한다.
[13] 추가적으로， 상기 프로세서는 상기 동기를 획득한 후 소정 시간 경과 시， 상기 후보 구간들 중 마지막 구간을 제외한 하나의 구간에서， 상기 참조 신호를 검출하여 상기 동기를 재획득하는 것을 특징으로 한다.
[14] 상기 실시예들에서， 상기 참조 신호가 수신되는 주파수 자원의 위치 또는 상기 검출된 참조 신호의 시그네쳐 (signature)는， 상기 참조 신호를 검출하는 후보 구간의 인덱스에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 기 정의된 승인 신호는 상기 검출된 참조 신호와 동일할 수도 있다. 이 경우， 상기 검출된 참조 신호가 상기 제 2 단말이 다른 단말 또는 상기 기지국으로부터 수신한 참조 신호의 전파 신호인 경우， 상기 검출된 참조 신호는， 상기 참조 신호가 상기 전파 신호임을 지시하는 식별자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
【유리한 효과】
[15] 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 커버리지 외부 단말 간 직접 통신을 위하여 동기를 보다 효율적으로 획득할 수 있다.
[16] 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
[17] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
[18] 도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E— UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
[19] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[20] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[21] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[22] 도 6은 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
[23] 도 7은 D2D 통신과 eNB와의 통신을 수행하기 위하여 서브프레임을 구분한 예를 도시한다.
[24] 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서브프레임 참조 신호 송신 방법을 예시하는 도면이다.
[25] 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른， 하나의 UE 관점 에서의 서브프레임 참조 신호 송신 후보 위치의 구성을 나타낸다.
[26] 도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호의 수신 및 승인 신호 송신의 예를 도시한다.
[27] 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에서 중첩되는 복수의 서브프레임 참조 신호를 수신한 경우를 도시한다.
[28] 도 12는 본 발명의 제 3 실시예에서 하향링크 서브프레임의 경계와 상향링크 서브프레임의 경계가 달라지는 예를 도시한다.
[29] 도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 하향링크 서브프레임의 경계를 이용하여 결정하는 예를 도시한다.
[30] 도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 하향링크 서브프레임의 경계를 이용하여 결정하는 다른 예를 도시한다.
[31] 도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점올 상향링크 서브프레임의 경계를 이용하여 결정하는 예를 도시한다.
[32] 도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 상향링크 서브프레임의 경계와 하향링크 서브프레임 경계의 사이에 결정하는 예를 도시한다.
[33] 도 17은 본 발명의 제 4 실시예에서 eNB에서 사용하는 서브프레임의 경계 정보가 커버리지 외부에 있는 UE들에게 전파되는 예를 도시한다.
[34] 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】
[35] 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성， 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
[36] 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD (Frequency Division Duplex)방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만， 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD (Hybrid-FDD) 방식 또는 TDD (Time Division Du lex) 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
[37] 도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E— UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말 (User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위하여 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어， 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
[38] 제 1계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송채널 (Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로， 물리채널은 하향링크에서 0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고， 상향링크에서 SC-FDM Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
[39] 제 2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송올 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제 2계층의 PDC Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
[40] 게 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re—conf igurat ion) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널， 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 13011212
데이터 전달을 위해 제 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 R C 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결 (RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있게 되고， 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태 (Idle Mode)에 있게 된다. R C 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리 (Session Management)와 이동성 관리 (Mobility Management ) 등의 기능을 수행한다.
[41] 기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10， 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 샐은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
[42] 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Mu It icast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편， 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCiKShared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널 (Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH( Paging Control Channel), CCCH( Common Control Channel), MCCH(Mult icast Control Channel), MTCH(Mul t icast Traffic Channel) 등이 있다.
[43] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[44] 단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S301). 이를 위해， 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후， 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[45] 초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel； PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel； PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).
[46] 한편， 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널 (Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대웅하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 층돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[47] 상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel； PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel； PUCCH) 전송 (S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
[48] 한편， 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크 /상향링크 ACK/NACK 신호， CQI (Channel Quality Indicator), PMI (Precoding Matrix Index) , RKRank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
[49] 도 4는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
[50] 도 4를 참조하면， 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 참조 신호 (Reference Signal ( S) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고， 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
[51] PCFICH는 「리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고， 각각의 REG는 셀 ID Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파 X하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
[52] PHICH는 물리 HARQ Hybrid ᅳ Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉， PHICH는 상향링크 HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고， 셀 특정 (cell-specific)하게 스크램블 (scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며， BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자 (Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매큉되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및 /또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복 (repetition)된다.
[53] PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브^레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH( Paging channel) 및 DL-SCH(Downl ink-shared channel)의 자원 할당과 관련된 정보， 상향링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH ( Down 1 ink- shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통하여 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
[54] PDSCH의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며， 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어， 특정 PDCCH가 라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cycl ic redundancy check) 마스킹 (masking)되어 있고， 'Έ"라는 무선자원 (예， 주파수 위치) 및 " '라는 전송형식정보 (예, 전송 블록 사이즈， 변조 방식， 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, „셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고， RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면， 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
[55] 하향링크 제어 채널의 기본 자원 단위는 REG(Resource Element Group)이다. REG는 RS를 제외한 상태에서 4개의 이웃한 자원 요소 (RE)로 구성된다. PCFICH 및 PHICH는 각각 4개의 REG 및 3개의 REG를 포함한다. PDCCH는 CCECControl Channel Elements) 단위로 구성되며 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다.
[56] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[57] 도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(PhysicaI Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 13011212
PUSCHCPhysical Uplink Shared CHannei)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 증간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RKRank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉， PUCCH에 할당되는 2개의 자원블톡은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히， 도 5는 m=0인 PUCCH, m=l인 PUCCHᅳ m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
[58] 도 6은 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
[59] 도 6을 참조하면， UE1과 UE2가 상호 간의 단말 간 직접 통신을 수행하고 있으며 UE3과 UE4 역시 상호간의 단말 간 직접 통신을 수행하고 있다. eNB는 적절한 제어 신호를 통하여 UE들 사이의 직접 통신을 위한 시간 /주파수 자원의 위치， 전송 전력 등에 대한 제어를 수행할 수 있다. 그러나， eNB의 커버리지 (coverage) 외부에 존재하는 UE들이 위치하는 경우， UE간의 직접 통신은 eNB의 제어 신호 없이도 수행되도록 설정될 수 있다. 이하에서는 단말 간 직접 통신을 D2D (device-to-device) 통신이라 지칭한다.
[60] eNB의 커버리지내에 있는 UE는 D2D 통신을 수행하면서도 eNB와의 통신 역시 수행해야 한다. 이를 위한 한 가지 방법은 전체 서브프레임을 eNB와의 통신 용도와 D2D 통신 용도로 구분하는 것이다. 도 7은 D2D 통신과 eNB와의 통신을 수행하기 위하여 서브프레임을 구분한 예를 도시한다.
[61] 도 7을 참조하면， FDD 시스템의 상향링크 밴드를 사용하여 D2D 통신을 수행하는 UE은 특정 시점, 즉 도 7의 첫 번째 서브프레임에서는 eNB로 송신하는 상향링크 신호를 전송하지만， 두 번째 서브프레임에서는 다른 UE로 D2D 신호를 송신하고， 세 번째 서브프레임에서는 다른 UE가 송신한 D2D 신호를 수신한다. 이런 동작을 통해서 D2D 통신과 eNB와의 통신 사이에 발생할 수 있는 간섭 문제를 해결할 수 있으며 , D2D 통신 역시 서브프레임 단위의 송수신 구조를 가지는 것이 eNB와의 통신과 시간 차원에서 다중화하기가 쉬워진다는 장점을 지닌다.
[62] 여기서 D2D 통신이 서브프레임 단위의 송수신 구조를 가진다는 것은 한 D2D 송신 신호가 차지하는 시간 영역이 하나의 서브프레임이 차지하는 시간 영역이 되도록 결정된다는 것을 의미하며 UE가 D2D 신호에 대한 송신 혹은 수신 동작올 수행하는 기본 시간 단위가 하나의 서브프레임이 됨을 의미한다. 물론， 경우에 따라서 복수의 서브프레임을 연접한 것을 기본 시간 단위로 정의할 수도 있다.
[63] 한편 D2D 통신이 서브프레임 단위의 구조를 가지는 것은 eNB의 커버리지의 외부에 있는 UE가 D2D 통신을 수행할 때도 유용할 수 있다. 예를 들어， 특정 UE가 eNB의 커버리지 외부에 있어도 그 D2D 통신의 대상이 되는 UE는 eNB의 커버리지 내에서 일부 서브프레임을 사용하여 eNB와의 통신을 수행할 수 있으므로， 이 경우에 서브프레임 단위의 구조는 장점을 지닌다. 또한 모든 D2D UE가 eNB 커버리지 외부에 있는 경우에도 도움이 될 수 있으며, 이는 도 6과 같이 복수의 D2D 통신 링크가 인접해 있는 경우에 서로 다른 D2D 링크가 서로 다른 서브프레임을 점유하는 형태로 통신을 수행함으로써 상호 간의 간섭을 회피할 수 있기 때문이다.
[64] 이와 같이 서브프레임 단위의 D2D 통신을 수행하기 위해서는 서브프레임이 시작되는 경계 지점을 D2D 통신에 참여하는 UE들이 명확하게 파악할 수 있어야 한다. 서브프레임의 경계를 파악하는 일반적인 방법으로, 서브프레임 경계를 지시하는 고유한 속성을 지니는 참조 신호 (이하， 서브프레임 참조 신호)를 송신하고 이를. 수신한 UE들은 해당 서브프레임 참조 신호의 위치로부터 서브프레임의 경계를 유도하는 것이다. 예를 들어， 서브프레임 참조 신호의 수신 시점으로부터 사전에 약속된 위치만큼 떨어진 지점을 서브프레임의 경계로 결정할 수 있다.
[65] eNB의 커버리지 내에 D2D UE가 위치하는 경우에는 eNB가 이러한 서브프레임 참조 신호를 송신할 수 있다, 특히, eNB가 송신하는 서브프레임 참조 신호는 D2D를 위하여 별도로 송신되는 것이 아니라 기존의 eNB-UE 통신의 서브프레임 위치를 설정하기 위해서 송신되는 것을 사용하도록 동작할 수 있다. 즉， eNB 커버리지 이내에 위치한 UE는 먼저 eNB에 접속하기 위해서 eNB가 송신하는 특정한 신호, LTE 시스템의 경우에는 PSS (primary synchronization signal) 및 /또는 SSS (secondary synchronization signal)를 수신하고, 이를 이용하여 eNB가 운영하는 서브프레임의 경계를 파악한 후 이 서브프레임 경계가 D2D 통신에도 그대로 혹은 사전에 정해진 규칙에 따라서 변형된 형태로 적용된다고 가정하는 것이다.
[66] 반면 eNB 커버리지 밖에 D2D UE가 위치하는 경우에는 상기 설명한 동작이 불가능하므로 UE가 직접 서브프레임 참조 신호를 송신하여 D2D UE 사이의 서브프레임 경계를 일치하도록 동작해야 한다.
[67] <제 1 실시여
[68] 이하에서는 UE가 서브프레임 참조 신호를 송신하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
[69] UE가 서브프레임 참조 신호를 송신하는 경우， 인접한 복수의 UE들 사이에서는 가능하면 하나의 서브프레임 참조 신호만이 송신되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 특정 UE가 서브프레임 참조 신호를 송신하고자 할 때, 먼저 지정된 시점에서 다른 UE가 송신한 서브프레임 참조 신호가 있는지를 확인하고， 다른 UE가 송신한 서브프레임 참조 신호가 없는 경우에만 일정한 확률로 서브프레임 참조 신호를 송신할 것올 제안한다. 즉, 복수의 UE들이 서브프레임 참조 신호의 후보 위치를 관찰하고, 각 UE는 이전 후보 위치에서 아무런 서브프레임 참조 신호를 검출하지 못하였다면 그 다음 후보 위치에서 서브프레임 참조 신호 송신을 일정한 확률로 시도하는 것이다.
[70] 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서브프레임 참조 신호 송신 방법을 예시하는 도면이다.
[71] 도 8을 참조하면， 서브프레임 참조 신호 송신을 위한 후보 위치 1, 2, 3에서 아무런 서브프레임 참조 신호가 전송되지 않은 것을 알 수 있다. 이는 모든 UE에서 참조 신호 송신이 확률적 송신 여부 결정 단계에서 송신하지 않는 것으로 결정되었기 때문이며， 후보 위치 4에서 비로소 UE1이 확률적 송신 여부 결정 단계에서 송신이 결정되어 서브프레임 참조 신호를 송신하게 되었다. 또한, 다른 UE가 송신한 서브프레임 참조 신호를 수신한 UE들은 적어도 일정한 시간 동안은 해당 참조 신호를 유일한 참조 신호로 간주하고 더 이상의 서브프레임 참조 신호 송신 시도를 중단하는 것이 바람직하다 .
[72] 이와 같이, 복수의 UE가 확률적으로 서브프레임 참조 신호를 송신함으로써 여러 UE 중 하나의 UE만이 최종 송신을 수행하는 동작을 UE 간 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방식이라 명명한다. 이러한 UE 간 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방식을 구현하는 구체적인 방법으로 아래의 1) 및 2)와 같은 방법들이 가능하다.
[73] 1) 확률적 송신 여부를 결정함에 있어서 매 송신 후보 위치에서 일정한 규칙에 의거하여 난수를 발생하고， 그 값이 주어진 송신 확률에 의해서 결정되는 기준값보다 크다면 (흑은 작다면) 참조 신호를 송신하도록 동작할 수 있다.
[74] 2) 또는 최초의 후보 위치에서 일정한 규칙에 의거하여 (일정한 최소값과 최대값 사이에 존재하는) 난수를 발생하여 저장하고， 각 후보 위치에서 아무런 서브프레임 참조 신호가 송신되지 않으면 저장된 값에서 일정한 값올 차감하여 다시 저장하는 동작을 반복하여， 저장된 값이 일정한 기준보다 작거나 같게 된다면 서브프레임 참조 신호를 송신하도록 동작할 수도 있다.
[75] 이상에서 설명한 규칙에 따라 서브프레임 참조 신호가 송신되면， 이를 수신한 모든 D2D UE는 수신된 서브프레임 참조 신호로부터 서브프레임의 경계 위치를 결정한다. 서브프레임 참조 신호를 송신한 D2D UE 역시 자신이 송신한 서브프레임 참조 신호가 인접한 UE들에게 전달되었다고 가정하여 서브프레임의 경계 위치를 결정한다. 이하에서는 UE 간 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신 방식의 구체적인 예를 추가로 설명한다.
[76] 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 하나의 UE 관점 에서의 서브프레임 참조 신호 송신 후보 위치의 구성을 나타낸다. 특히 도 9에서 하나의 서브프레임에 해당하는 시간 구간이 0부터 N-1까지 총 N개의 후보 위치로 구성되는 경우를 도시한다.
[77] 도 9를 참조하면， 서브프레임 참조 신호 송신을 위한 하나의 후보 위치는 실제 참조 신호의 시그네쳐 (signature)를 송신하는 구간과 송신 후 다음 후보 위치에서의 수신 동작으로 전환하기 위해 필요한 시간을 확보해주는 보호 구간 (guard period)으로 구성될 수 있다. 여기서 보호 구간은 수신 동작으로의 전환 시간이 불필요한 경우에는 생략될 수도 있다.
[78] 특징적으로 UE가 각 후보 위치에서 송신하는 참조 신호의 주파수 위치 그리고 /흑은 시그네쳐는 후보 위치의 인덱스에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들어， 후보 위치 n에서 송신한 참조 신호의 시그네쳐는 해당 후보 위치에 대웅하는 주파수 영역에서 전송되도톡 규정되고, 다론 후보 위치에서 송신된 시그네쳐는 후보 위치 n에서 송신한 참조 신호의 시그네쳐와 상이한 주파수 영역을 차지하도톡 동작할 수 있다. 또한， 후보 위치 n에서 송신한 참조 신호의 시그네쳐는 다른 후보 위치에서 송신되는 것들과 상이한 시퀀스를 사용하도록 규정될 수 있다. 구현예로서, 시그네쳐의 시¾스를 초기화하는 값에 후보 위치의 인덱스 n이 포함시킬 수 있다. 물론， 서브프레임 참조 신호 자체에 소정 비트의 정보를 추가하여， 후보 위치 자체를 지시할 수 있다.
[79] 이를 통하여 특정 서브프레임 참조 신호의 시그네쳐를 수신한 UE는， 해당 시그네쳐를 송신한 UE 입장에서 해당 시그네쳐를 몇 번째 후보 위치로 간주하고 송신했는지를 파악할 수 있다. 따라서 수신 UE는 해당 시그네쳐의 수신 시점과 해당 시그네쳐의 후보 위치 인덱스를 기반으로 해당 송신 UE 관점에서의 서브프레임 경계를 파악할 수 있는 것이다.
[80] 한편, 일부 마지막 후보 위치는 서브프레임 참조 신호의 성공적인 송신 여부를 알리는 승인 (validation) 신호 송신 용도로 활용될 수 있다. 즉， 특정 D2D UE가 특정 서브프레임 내부의 후보 위치에서 서브프레임 참조 신호를 성공적으로 수신하였다면， 이를 송신 UE에게 알리기 위하여 가장 마지막 후보 위치에서 승인 신호를 송신하는 것이다. 이러한 승인 신호의 송신은 상기 서브프레임 참조 신호의 릴레이 효과가 있다. 또한， 상기 승인 신호는 반드시 서브프레임 참조 신호와 동일한 서브프레임에서 송신되거나 반드시 마지막 후보 위치에서 송신될 필요는 없으며， 사전에 정해진 후보 위치나 서브프레임 참조 신호의 성공적인 송신 직후에 송신될 수 도 있다.
[81] 도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호의 수신 및 승인 신호 송신의 예를 도시한다.
[82] 도 10을 참조하면， 총 6개의 후보 위치로 하나의 서브프레임이 구성된 상황에서, UE는 후보 위치 2에서 서브프레임 참조 신호를 수신하고, 앞으로 3 후보 위치가 경과하면 새로운 서브프레임의 경계가 나타난다는 것을 파악한다. 이후ᅳ UE는 해당 서브프레임의 마지막 후보 위치인 후보 위치 5에서 승인 신호를 송신한다.
[83] 이러한 승인 신호의 구성은 서브프레임 참조 신호와 동일할 수 있으며 승인 신호임을 구분하기 위해서 다른 서브프레임 참조 신호와는 주파수 위치를 점유하거나 및 /또는 시그네쳐 상에서 구분되는 신호일 수도 있다. 특정 서브프레임에서 서브프레임 참조 신호를 송신한 UE, 즉 헤드 (head) UE는 해당 서브프레임의 숭인 신호가 검출될 경우 자신의 서브프레임 참조 신호 송신이 성공적이었다고 판단， 서브프레임 경계에 맞추어 D2D 통신을 수행한다.
[84] 특징적으로 서브프레임 참조 신호를 수신한 모든 UE 또는 일부 UE가 동시에 승인 신호를 송신하도록 규정될 수 있으며 이 경우에는 승인 신호는 여러 UE 송신 신호가 중첩되는 형상이 되어 더 높은 전력으로 송신이 가능하다. 만일 특정 UE가 특정 서브프레임에서 서브프레임 참조 신호는 수신하지 못하였지만， 이에 대한 승인 신호는 수신하였다면 이 승인 신호를 토대로 서브프레임 경계를 설정하도톡 동작할 수 있다. 다만， 서브프레임 참조 신호를 수신한 UE들 중 특정 UE는 더 강한 전력의 상이한 서브프레임 참조 신호를 수신할 가능성이 있으며， 이러한 특정 UE는 승인 신호 동시 송신 시 참여하지 않을 수 있다. 이는 곧 UE는 자신이 수신한 여러 서브프레임 참조 신호 중 하나를 선택하고 거기에 대응하는 승인 신호를 전송하도록 동작할 수 있다는 점을 의미하며, 서브프레임 참조 신호를 송신한 UE는 자신이 송신한 참조 신호를 가능한 최대치의 전력으로 수신했다고 가정할 수 있다.
[85] 만일 특정 UE가 특정 서브프레임 내에서 큰 시간 차이를 가지고 중첩되는 복수의 서브프레임 참조 신호를 수신한 경우가 발생할 수 있다. 도면올 참조하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에서 중첩되는 복수의 서브프레임 참조 신호를 수신한 경우를 도시한다.
[86] 이와 같은 경우 UE는 서브프레임 참조 신호의 수신 실패 (즉, 서브프레임 참조 신호의 층돌)로 간주하고 승인 신호를 송신하지 않을 수 있다. 혹은 서브프레임 참조 신호의 층들이 발생하였다는 사실을 알리는 비승인 신호를 송신할 수도 있다.
[87] 승인 신호를 수신하지 못한, 혹은 비승인 신호를 수신한 서브프레임 참조 신호 송신 UE들은 해당 서브프레임에서의 서브프레임 경계 획득 과정이 실패했다고 가정하고, 다음 서브프레임에서 다시 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신을 수행한다. 특정 UE가 서브프레임 참조 신호를 송신하였으나ᅳ 자신의 송신 신호에 대응하는 승인 신호는 수신하지 못하면서 다른 서브프레임 참조 신호에 대웅하는 승인 신호를 수신한 경우에는， 수신한 승인 신호에 맞추어 서브프레임 경계를 형성하는 것이 바람직하다.
[88] 한편， 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방식이 적용되는 경우에 승인 신호를 송신하는 또 다른 방법으로, 특정 UE가 후보 위치 n에서 유효한 서브프레임 참조 신호를 수신하였다면 이후에 나타나는 모든 후보 위치 (즉， 후보 위치 11+1, n+2 등)에서 해당 서브프레임 참조 신호와 동일한 속성의 서브프레임 참조 신호를 송신할 수 있다. 이는 경쟁을 하고 있는 일군의 UE 중에서 특정 UE 하나가 최초로 서브프레임 참조 신호를 송신한다면， 이를 수신한 나머지 모든 UE가 후속 후보 위치에서 동일한 서브프레임 참조 신호를 함께 송신하는 것을 의미하여， 이를 통하여 서브프레임 참조 신호가 보다 넓은 영역에 전파될 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
[89] <제 2 실시예 >
[90] 한편, 상술한 UE 간 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신 방식은 모든 UE가 eNB 커버리지 밖에 있는 경우에 사용되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신 방식은 UE가 eNB의 커버리지 밖에 있다고 판단되는 경우에 한해서 적용되도록 동작할 것을 제안한다. eNB의 커버리지 내부에 있는 UE의 경우 eNB가 UE 간 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신 방식을 사용할 것을 명시적으로 지시한 경우에 한하여 예외적으로 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신 방식을 적용하는 것도 가능하다.
[91] eNB의 커버리지 밖에 있다는 사실은， a) 특정 반송파에서 eNB가 송신하는 PSS/SSS가 검출되지 않는 경우， 또는 b) 특정 반송파에서 측정된 최대의 RSRP 혹은 /그리고 RSRQ가 일정 기준치 이하인 경우가 있을 수 있다. [92] 여기서 특정 반송파는 D2D 통신을 수행하고자 하는 반송파， 특히 D2D 통신이 FDD 시스템의 하향링크 반송파에서 수행되는 경우 흑은 D2D 통신을 수행하고자 하는 반송파와 연결된 반송파, 특히 D2D 통신이 FDD 시스템의 상향링크 반송파에서 수행되는 경우 해당 D2D 통신이 수행될 상향링크 반송파와 페어링 (paring)된 하향링크 반송파일 수 있다. 혹은 일체의 반송파를 통해서도 eNB와 연결될 수 없는 경우, 상기 UE 간 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신 방식을 제한하기 위해서 UE가 수신 가능한 모든 반송파에서 상기 조건을 만족하는 경우로 기준을 변경하는 것도 가능하다.
[93] 만일 일부 UE가 eNB의 커버리지 내부에 위치해있다면, 해당 UE와 D2D를 수행하는 UE가 eNB의 커버리지 밖에서 임의의 시점을 기준으로 서브프레임 경계를 설정하면 상술한 동작이 어려워지는 문제가 발생한다. 해당 UE는 D2D를 위한 서브프레임 경계가 eNB와의 통신을 위한 것과 일치되는 것이 바람직하며， 본 발명에서는 eNB의 커버리지 내부에 있는 UE가 외부에 있는 UE보다 서브프레임 참조 신호를 송신함에 있어서 우선 순위를 가지도록 동작할 것을 제안한다. 우선 순위를 부여하는 방법으로 아래 a) 및 b)를 고려할 수 있다.
[94] a) 우선, eNB의 커버리지 외부에 있는 UE는 서브프레임 참조 신호를 전송하는 확률을 낮게 설정하는 반면 eNB의 커버리지 내부에 있는 UE는 그 확률을 높게 설정할 수 있다. 이 방법은 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방법 중 방법 1)에 적용될 경우, eNB의 커버리지 외부에 있는 UE가 사용하는 기준값을, (난수가 기준값 이하인 경우 서브프레임 참조 신호를 송신할 때) eNB 커버리지 내부에 있는 UE가 사용하는 기준값보다 작도록 혹은 (난수가 기준값 이상인 경우 서브프레임 참조 신호를 송신할 때) eNB 커버리지 내부에 있는 UE가 사용하는 기준값보다 크도록 설정함으로써 구현될 수 있다. 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방법 중 방법 2)에 적용될 경우， eNB의 커버리지 외부에 있는 UE가 발생하는 난수의 최대값이 eNB 커버리지 내부에 있는 UE가 발생하는 난수의 최대값보다 크도록 설정함으로써 구현될 수 있다.
[95] b) 또는, eNB 커버리지 외부에 있는 UE는 초기 일부 송신 후보 위치에서 서브프레임 참조 신호를 송신하지 않도록 설정함으로써 해당 후보 위치를 eNB W
커버리지 내부에 있는 UE의 송신에 사용하도록 동작할 수도 있다. 이 방법은 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방법 중 방법 1)에 적용될 경우, eNB의 커버리지 외부에 있는 UE의 송신 확률을 초기 일부 후보 위치에서는 0으로 설정함으로써 구현될 수 있다. 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방법 중 방법 2)에 적용될 경우, eNB의 커버리지 외부에 있는 UE가 발생하는 난수의 최소값이 eNB의 커버리지 내부에 있는 ϋΕ가 발생하는 난수의 최소값보다 더 크게 설정함으로써 구현될 수 있으며， 추가적으로 eNB의 커버리지 외부에 있는 UE가 발생하는 난수의 최소값이 커버리지 내부에 있는 UE가 발생하는 난수의 최대값보다 크거나 같도록 설정되어 항상 커버리지 외부의 UE는 내부의 UE 이후에만 전송이 가능하도록 규정될 수도 있다.
[96] 추가적으로, 선정된 서브프레임 참조 신호를 사용함에 있어 유효 기간이 존재한다면， 해당 유효 기간이 만료된 이후 다시 UE들이 경쟁 기반으로 서브프레임 참조 신호를 송신하게 된다. 이 경우, 유효 기간이 만료되는 시점이 곧바로 서브프레임 참조 신호 송신 시점 후보 위치의 시작점이 될 수 있다. 만일 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방법 중 방법 1)이 적용된다면， UE는 난수값을 발생하고 후보 위치에서 참조 신호가 전송되지 않올 경우에 난수값을 줄여 나가는 동작을 이전 참조 신호의 유효 기간 만료 시점부터 시작한다. 만일 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방법 중 방법 2)가 적용된다면, 낮은 우선 순위를 가지는 커버리지 외부의 UE는 기존의 기준이 된 서브프레임 참조 신호의 유효 기간이 만료되는 시점부터 일정 시간 동안은 서브프레임 참조 신호를 송신하지 않도록 설정한다.
[97] <제 3 실시예 >
[98] 한편， eNB 커버리지 내부에 있는 UE는 상기 설명한 바와 같이 eNB가 송신한 신호에 기반하여 서브프레임 경계를 획득할 수 있지만, eNB 커버리지 외부에 있는 UE가 같은 서브프레임 경계를 획득하도록 하기 위해서는 역시 서브프레임 참조 신호를 송신해야 할 필요가 발생한다. 이를 위하여 eNB는 RRC 신호와 같은 상위 계층 신호를 통해서 특정 UE에게 서브프레임 참조 신호를 송신할 것을 지시할 수 있다. [99] 이러한 송신 지시는 직접적인 지시와 간접적인 지시로 구분될 수 있다. 직접적인 지시는 eNB가 특정 UE에게 해당 UE가 송신할 서브프레임 참조 신호의 시간 /주파수 자원의 위치， 참조 신호의 시그네쳐 정보， 전송 전력등을 명시적으로 지시하는 것이다. 간접적인 지시는 eNB가 특정 UE 혹은 일군의 UE로 구성된 UE 그룹에게 상술한 경쟁 기반 서브프레임 참조 신호 송신 방법에 따라 서브프레임 참조 신호를 송신할 것을 지시하는 것으로， 이 간접적인 지시에도 서브프레임 참조 신호의 속성, 예를 들어 참조 신호의 시간 /주파수 자원의 위치， 참조 신호의 시그네쳐 정보, 전송 전력 등에 대한 정보가 포함될 수 있다.
[100] eNB의 송신 지시를 받은 커버리지 내부의 UE는 수신한 송신 지시에 따라 서브프레임 참조 신호를 송신하며， 하향링크 자원은 eNB의 높은 송신 전력에 의해서 간섭이 심하기 때문에 서브프레임 참조 신호의 도달 영역이 극히 제한적일 수 있기 때문에, 상향링크 자원을 서브프레임 참조 신호 송신 자원으로 사용하는 것이 바람직하다.
[101] eNB와 UE 사이의 전파 지연 (propagat ion del ay)을 상쇄하고자 UE마다 상이한 TA(timing advance) 값에 따라 상향링크 서브프레임의 시작점을 조절하여 여러 UE의 송신 신호가 동일 시점에 eNB에 도달하도톡 동작하기 때문에， 일반적으로 커버리지 내부의 UE는 하향링크 서브프레임의 경계와 상향링크 서브프레임의 경계가 달라진다. 도 12는 본 발명의 제 3 실시예에서 하향링크 서브프레임의 경계와 상향링크 서브프레임의 경계가 달라지는 예를 도시한다.
[102] 이와 같은 경우에 eNB로부터 서브프레임 참조 신호의 송신을 지시 받은 UE는 하향링크 서브프레임의 경계와 상향링크 서브프레임의 경계 중 어떤 것을 사용하여 서브프레임 참조 신호의 송신을 수행할 지를 결정해야 한다. 아래의 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식 중 한 가지를 사용할 수 있다.
[103] i) 첫 번째 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식으로서, 하향링크 서브프레임의 경계로부터 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 결정할 수 있다.
[104] UE가 송신하는 참조 신호는 자신이 수신한 하향링크 서브프레임의 경계 지점에서 전송되거나 혹은 하향링크 서브프레임의 경계 지점으로부터 사전에 정해진 시간만큼 옮겨진 지점에서 전송된다 [105] 도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 하향링크 서브프레임의 경계를 이용하여 결정하는 예를 도시한다. 특히， 도 13의 경우, 하향링크 서브프레임의 경계 지점으로부터 사전에 정해진 시간， 즉 오프셋만큼 지연되어 서브프레임 참조 신호를 송신하는 경우로서， 커버리지 내부의 UE1이 커버리지 외부의 UE2에게 서브프레임 참조 신호를 송신한다고 가정하였다. 물론 하향링크 서브프레임의 경계 지점으로부터 사전에 정해진 시간, 즉 오프셋만큼 앞서서 서브프레암참조 신호를 송신하는 것도 가능하다.
[106] 이 방식은 해당 서브프레임 참조 신호를 송신한 커버리지 내부의 UE의 하향링크 서브프레임의 경계 지점을 커버리지 외부의 UE들이 파악할 수 있다는 장점이 있다. 특히 TDD 시스템의 경우에는 커버리지 외부의 UE가 D2D를 위하여 송신한 신호가 커버리지 내부의 UE가 DL 신호를 수신함에 있어 강한 간섭으로 작용할 수가 있다. 이 경우， 커버리지 외부의 UE가 커버리지 내부의 UE의 하향링크 서브프레임 경계 지점을 파악할 수 있다면 해당 커버리지 내부 UE의 하향링크 신호 수신을 보호하는데 유용하게 활용할 수 있다. 도면을 참조하여 설명한다.
[107] 도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 하향링크 서브프레임의 경계를 이용하여 결정하는 다른 예를 도시한다.
[108] 도 14를 참조하면, 커버리지 외부의 UE가 수신한 서브프레임 경계 지점으로부터 유도되는 일정 시간 구간에서는 D2D 신호 송신올 배제함으로써 인접한 커버리지 내부의 UE의 중요한 DL 신호 수신을 보호할 수 있다. 혹은 해당 시간 구간에서는 D2D 전송의 전력을 사전에 지정된 오프셋 만큼 낮추거나 혹은 최대 전송 전력을 더 낮게 설정함으로써， 커버리지 내부의 UE의 DL 신호 수신을 보호하면서도 매우 근접한 다른 UE와의 D2D 동작은 허용하도록 동작할 수도 있다.
[109] 도 14에서는 UE1이 서브프레임 #3을 하향링크 서브프레임 경계에 맞추도톡 재조절하고 이를 서브프레임 참조 신호를 송신하는데 사용하였으며, 커버리지 외부의 UE2는 이를 토대로 UE1의 하향링크 서브프레임 경계의 추정치를 획득하고 해당 추정치로부터 사전에 정해진 규칙에 의해서 정해지는 시간 구간을 D2D 통신에 사용하지 않음으로써 UE1이 서브프레임 #1， 서브프레임 #2에서 하향링크 신호 수신을 원활하게 수행할 수 있도록 하고 있다. 이러한 동작에 있어서 D2D 통신에 사용하지 않는 구간은 여러 번 반복적으로 나타날 수도 있다.
[110] 추가적으로 이렇게 하향링크 서브프레임 경계에 맞추어 서브프레임 참조 신호가 송신되는 경우에는 후행하는 D2D 송수신 신호 역시 하향링크 서브프레임 경계를 기준으로 송수신될 수 있으며， 특히 많은 자원을 이용하여 데이터를 전송하는 D2D 신호에 적용될 수 있다 한편， UE가 인접한 위치에 있는지를 파악하는 목적으로만 사용하는 D2D 디스커버리 신호 (discovery signal)는 상이한 서브프레임 경계를 가질 수도 있다.
[111] Π) 두 번째 서브프레임 참조 신호 송신.시점 결정 방식으로서， 상향링크 서브프레임의 경계로부터 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 결정할 수도 있다.
[112] UE가 송신하는 참조 신호는 자신이 eNB로의 송신을 수행하는 상향링크 서브프레임의 경계 지점에서 전송되거나 혹은 상향링크 서브프레임의 경계 지점으로부터 사전에 정해진 시간만큼 옮겨진 지점에서 전송된다
[113] 도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 상향링크 서브프레임의 경계를 이용하여 결정하는 예를 도시한다. 도 15에서는,, 커버리지 내부의 UE1이 커버리지 외부의 UE2에게 서브프레임 참조 신호를 송신한다고 가정하였다.
[114] 이 방식은 커버리지 외부의 UE가 커버리지 내부의 UE의 상향링크 서브프레임 경계를 획득할 수 있다는 특징이 있으며， 따라서 커버리지 내부의 UE가 특정 상향링크 서브프레임은 커버리지 외부 UE와의 D2D를 수행하면서 인접한 또 다른 상향링크 서브프레임에서는 eNB로의 신호를 송신하는 동작을 원활하게 수행할 수 있다는 장점이 있다. 특히 이 장점은 특정 주파수 영역의 모든 서브프레임이 상향링크 서브프레임으로 설정되는 FDD 시스템에서 특히 효과적이며 , 이 경우 하향링크 서브프레임은 D2D가 일어나는 상향링크 서브프레임으로부터 주파수 영역에서 분리되므로 도 14에서 설명한 것과 같은 DL 수신을 위한 보호 구간은 불필요할 수 있다.
[115] 추가적으로 이렇게 상향링크 서브프레임 경계에 맞추어 서브프레임 참조 신호가 송신되는 경우에는 후행하는 D2D 송수신 신호 역시 상향링크 서브프레임 경계를 기준으로 송수신될 수 있으며， 특히 많은 자원을 이용하여 데이터를 전송하는 D2D 신호에 적용될 수 있다 마찬가지로, UE가 인접한 위치에 있는지를 파악하는 목적으로만 사용하는 D2D 디스커버리 신호는 상이한 서브프레임 경계를 가질 수도 있다.
[116] iii) 세 번째 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식으로서， 상향링크 서브프레임의 경계와 하향링크 서브프레임 경계의 사이에 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 결정할 수도 있다.
[117] 일례로， 서브프레임 참조 신호 송신 시점은 하향링크 서브프레임의 경계에서 현재의 TA 값의 절반에 해당하는 만큼의 시간을 앞선 시점 혹은 해당 시점으로부터 사전에 정해진 시간만큼 떨어진 시점)으로 설정할 수 있다.
[118] 도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 상향링크 서브프레임의 경계와 하향링크 서브프레임 경계의 사이에 결정하는 예를 도시한다. 특히， 도 16과 같이, TA의 절반은 대략 eNB와 UE 사이의 전파 지연 (propagation delay)과 동일하므로, 하향링크 서브프레임 경계를 수신한 시점에서 TA의 절반만큼 앞으로 이동한 시점은 eNB가 하향링크 서브프레임의 경계를 송신하는 시점인 동시에 상향링크 서브프레임의 경계를 수신하는 시점이 된다.
[119] 따라서 하향링크 서브프레임 경계를 수신한 시점에서 TA의 절반만큼 앞으로 이동한 시점은 적어도 동일한 셀에 속한 모든 UE에 대해서 거의 동일한 시점이 된다. 그 결과 어떤 UE가 서브프레임 참조 신호를 송신하여도 거의 비슷한 시점에서 서브프레임 참조 신호가 송신되므로 여러 UE가 번갈아 가면서 서브프레임 참조 신호를 송신하여도 전체적인 D2D 서브프레임의 경계가 변화하지 않는다는 장점이 있다.
[120] 상기 설명한 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식 중 하나를 선택하기 위하여， eNB는 어떤 결정 방식을 사용하여 서브프레임 참조 신호를 송신할 것인지를 지시하는 신호를 UE에게 시그널링할 수 있다. 혹은 각각의 방식은 상이한 듀플렉스 (duplex) 방식에서 장점이 있으므로， 서브프레임 참조 신호를 송신하고자 하는 자원이 어떤 듀플렉스 방식으로 사용되고 있는지에 따라서 선택될 수 있다. 일례로 TDD 시스템에서는 하향링크 서브프레임 경계에 기반하는 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식 i)을 사용하고, FDD 시스템에서는 상향링크 서브프레임 경계에 기반하는 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식 ii)를 사용하는 것이다.
[121] 혹은 복수의 서브프레임 참조 신호에 맞추어서 서로 다른 속성의 서브프레임 참조 신호를 송신할 수도 있다. 예를 들어， 여러 UE들이 동기를 맞추어 함께 송수신하는 디스커버리 신호의 경우에는 송신에 참여하는 모든 UE가 공통된 시점을 가질 수 있어야 하므로， UE는 상향링크 서브프레임의 경계와 하향링크 서브프레임 경계의 사이에 서브프레임 참조 신호 송신 시점을 결정하는 방식 iii)에 따라서 (흑은 UE간의 전파 지연 차이가 크지 않다면 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식 i)에 따라서) 참조 신호를 송신하고 이를 기반으로 디스커버리 신호를 송수신한다. 반면， 개별 UE 사이에서 사용자 데이터를 교환하는 통신의 경우에는 개별 UE의 상황에 맞도록 서브프레임 참조 신호 송신 시점 결정 방식 Π)를 사용할 수 있다.
[122] 이 경우 UE들이 어떤 시점 결정 방식에 의해서 송신된 서브프레임 참조 신호인지를 파악할 수 있어야 하므로， 상이한 방식으로 송신되는 서브프레임 참조 신호는 (다시 말해, 다른 종류의 D2D 신호의 동기를 위한 서브프레임 참조 신호는) 송신 시그네쳐나 송신되는 시간 /주파수 영역의 위치 등에서 차별화될 수 있다. 일 예로， 톡정한 서브프레임 참조 신호의 시그네쳐는 디스커버리 신호를 위한 서브프레임 참조 신호로만 흑은 D2D 통신을 위한 서브프레임 참조 신호로만 활용되도록 사전에 정의할 수 있다.
[123] <제 4실시예 >
[124] 한편 커버리지 내부의 UE가 eNB로부터 서브프레임 참조 신호 송신을 지시 받은 경우에 해당 자원에서의 UE 동작， 특히 eNB로의 상향링크 전송과 층돌이 일어날 수 있다.
[125] 이와 같은 경우, 서브프레임 참조 신호 송신에 우선권을 둘 수 있다. 즉, 특정 서브프레임에서 서브프레임 참조 신호 송신을 수행하는 UE가 동일한 서브프레임에서 eNB로 신호를 송신하려 할 때는 eNB로 송신하는 신호를 드람핑 (dropping)하고 서브프레임 참조 신호를 송신할 수 있다. [126] 또는, eNB로의 신호 송신에 우선권을 둘 수도 있다. 즉， 특정 서브프레임에서 서브프레임 참조 신호 송신을 수행하는 UE가 동일한 서브프레임에서 eNB로 신호를 송신하려 할 때는 참조 신호 송신을 드랍핑하고 eNB로의 송신을 수행하는 것이다.
[127] 상기 두 방식은 서브프레임 참조 신호 송신의 지시 방법 및 eNB로 송신할 신호의 종류에 따라서 달리 적용될 수 있다. 예를 들어， eNB로 송신할 신호가 반 정적 (semi—stat ic)으로 송신하는 상향링크 SPS( semi -persistent scheduling) 신호이거나 주기적 (periodic) CSI 보고 혹은 UE가 독자적으로 송신하는 스케줄링 요청 (scheduling request) 신호와 같은 경우라면, eNB가 해당 시점의 송신을 직접 지목한 것이 아니므로 서브프레임 참조 신호에 우선권을 줄 수 있다. 특히 이 경우는 서브프레임 참조 신호를 eNB가 직접적으로 지시한 경우에 보다 적합할 수 있다。
[128] 다른 예로， eNB로 송신할 신호가 PDCCH나 EPDCCH( Enhanced PDCCH)와 같은 물리 계층 신호로 지시된 PDSCH 흑은 SPS 방식의 PDSCH에 대한 HARQ-ACK이거나 상향링크 그랜트 및 PHICH에 따른 PUSCH 전송일 경우에는, eNB로의 송신에 우선권을 부여할 수 있다. UE가 경쟁적으로 서브프레임 참조 신호를 송신할 것을 지시 받은 경우에는， 즉 간접적으로 서브프레임 참조 신호 송신을 지시 받은 경우에는， 다른 시점에 서브프레임 참조 신호를 송신할 수도 있으므로 항상 eNB로의 신호 송신이 우선권을 가지는 것으로 동작하는 것도 가능하다.
[129] 이와 같이 eNB의 직접 지시 흑은 간접 지시에 의해서 송신된 서브프레임 참조 신호는 eNB의 지시 없이 UE가 스스로 판단하여 송신한 서브프레임 참조 신호와 시그네쳐 속성으로 구분될 수 있다. 예를 들어， 서브프레임 참조 신호의 시그네쳐로 가능한 시그네쳐의 전체 집합에서 부분 집합을 선정하고, 해당 부분 집합에 해당하는 시그네쳐는 eNB의 직접 /간접 지시가 있는 경우에만 UE가 송신할 수 있도톡 규정하는 것이다. 물론， 별도의 지시자를 사용할 수도 있는데， 서브프레임 참조 신호 자체에 eNB의 지시 없이 송신한 서브프레임 참조 신호와 eNB의 지시에 의해서 송신된 서브프레임을 구분하기 위한 지시자가 별도로 정의될 수도 있다. 이를 통하여 특정 UE가 특정한 서브프레임 참조 신호를 수신한 경우에 이 참조 신호가 eNB의 지시에 의해서 송신된 것인지 즉， eNB의 커버리지 내부에 있는 UE에 의해서 송신된 것인지 여부를 파악할 수 있게 된다. 이러한 정보를 바탕으로 eNB 내부에 있는 UE의 참조 신호 송신에 더 높은 우산권을 지속적으로 부여하는 등의 동작을 수행할 수가 있다.
[130] 또한， 제 1 실시예에서 설명한 승인 신호를 구성함에 있어서 UE가 수신한 서브프레임 참조 신호의 속성의 일부 혹은 전부를 재사용할 수 있다. 그 결과 서브프레임 참조 신호가 eNB의 지시에 의해서 송신된 경우 승인 신호 역시 eNB의 지시에 의해 송신된 경우에 대웅한다는 사실을 다른 UE들에게 알릴 수 있다ᅳ 따라서, 승인 신호 혹은 eNB 지시에 의해서 송신된 서브프레임 참조 신호 자체를 수신한 D2D 단말은 일정한 시점에서 별도의 UE간 경쟁 없이 혹은 경쟁에서 우선권을 가지고 해당 서브프레임 참조 신호를 다시 송신하도록 동작할 수 있으며, eNB에서 사용하는 서브프레임의 경계 정보가 커버리지 외부에 있는 UE들에게 전파되는 효과를 누릴 수 있다.
[131] 도 17은 본 발명의 제 4 실시예에서 eNB에서 사용하는 서브프레임의 경계 정보가 커버리지 외부에 있는 UE들에게 전파되는 예를 도시한다.
[132] 도 17을 참조하면, eNB는 UE1에게 서브프레임 참조 신호 송신을 지시하고, UE1는 eNB의 지시에 따라 서브프레임 참조 신호 송신한다. UE2는 UE1로부터 수신한 서브프레임 참조 신호 혹은 다른 서브프레임 참조 신호들 중 최우선 순위의 서브프레임 참조 신호 자체의 송신 또는 이에 대웅하는 승인 신호 송신을 수행한다.
[133] 이러한 전파 과정을 통해서， UE3은 eNB의 커버리지 내부의 UE와 직접적으로 D2D 통신을 수행하지 않더라도 eNB의 서브프레임과 동기를 맞출 수 있게 되어 커버리지 내부에 위치한 UE1과 D2D 통신을 수행하는 UE2의 D2D 동작에 도움을 줄 수 있다.
[134] 또한, 커버리지 외부의 UE가 자신 흑은 또 다른 커버리지 외부의 UE에 의해서 송신된 서브프레임 참조 신호에 맞추어 D2D를 수행하는 중에도， 커버리지 내부의 UE에 의해서 송신되는 서브프레임 참조 신호의 검출을 시도하고， 검출된 경우에는 커버리지 내부의 UE에 의해서 송신되는 서브프레임 참조 신호에 맞추어 동작하도록 규정할 수 있다. 예를 들어， 커버리지 내부의 UE에 의해서 송신되는 서브프레임 참조 신호를 검출한 커버리지 외부의 UE는， 일정한 시간 이내에 상기 커버리지 내부의 UE에 의해서 송신되는 참조 신호에 맞추어 서브프레임 시점을 재설정하도록 동작할 수 있다. 만일 해당 UE가 서브프레임 참조 신호를 송신하고 있었다면， 재설정된 서브프레임 시점에 맞추어 참조 신호를 송신하거나 혹은 아예 자신의 참조 신호 송신을 증단할 수도 있다.
[135] 추가적으로, 커버리지 외부의 UE에 의해서 송신되어 기존의 D2D 통신의 기준이 되었던 서브프레임 참조 신호에 유효 기간이 있는 경우에는， 해당 유효 기간이 만료할 때 까지는 상기 커버리지 외부의 UE에 의해서 송신된 서브프레임 참조 신호에 동기를 맞추는 동작을 유지하되， 유효 기간이 만료된 시점부터는 상기 검출된 커버리지 내부의 UE에 의해서 송신된 서브프레임 참조 신호의 시점에 동기를 맞추도록 동작할 수 있다. 혹은 일정 시간 이내에 또 다른 서브프레임 참조 신호가 커버리지 내부의 UE에 의해서 송신될 것으로 예상하고 해당 일정 시간 동안은 서브프레임 참조 신호의 송신을 시도하지 않음으로써 커버리지 내부의 UE에게 우선 순위를 부여할 수도 있다. 이 때 상기 일정 시간 동안 서브프레임 참조 신호를 수신하지 못한 커버리지 외부의 UE는 자신의 서브프레임 참조 신호 송신을 상술한 확률적 방법에 따라서 시도할 수 있다.
[136] 한편， 상기 설명한 UE 간 경쟁 기반의 서브프레임 참조 신호 송신 방식에서 참조 신호 송신에 대한 우선권은 D2D UE의 종류에 따라서 상이하게 부여될 수 있다. 일례로 D2D가 가능한 UE들은 D2D 신호의 최대 전송 전력이나 그룹 통신 (즉, 하나의 D2D UE와 복수의 D2D UE들과 동시 D2D 통신)의 가능 여부， 타 D2D 링크의 제어 가능 여부 등에 따라서 몇 가지 종류로 세분화될 수 있다. 특히， 타 D2D 링크의 제어란 해당 UE가 속하지 않는 인접한 D2D 링크에 대한 자원 할당 등의 제어를 말한다. 이러한 경우, D2D UE의 종류에 따라서 서브프레임 참조 신호 송신에 대한 우선권을 상이하게 부여할 수 있는데， 보다 높은 기능을 보유한 UE의 종류, 예를 들어 최대 전송 전력이 높거나, 그룹 통신 능력이 있거나 타 D2D 링크의 제어 기능이 있는 UE의 종류에 더 높은 우선권을 부여하여 해당 UE들이 높은 확를로 서브프레임의 기준을 설정하고 그 외의 UE들이 이를 따라 동작하도록 하는 것이 바람직하다. [137] 또한， 상술한 방식에 따라 UE가 서브프레임 경계를 획득하더라도, D2D UE들이 이동함에 따라서 새로운 서브프레임 경계가 결정되어야 하기 때문에， 한번 획득한 동기가 무한히 유효할 수는 없다. 따라서 한 번 결정된 서브프레임 경계에는 유효 기간이 설정되고 이 유효 기간이 만료하게 되면 또 다시 서브프레임 참조 신호 송신 과정을 거쳐서 서브프레임 경계를 재설정한다. 이 때 매 서브프레임 경계 재설정 시점마다 UE간의 경쟁을 수행하게 된다면 UE 사이의 참조 신호 층돌로 인하여 불필요한 시간 지연이 발생할 수 있다.
[138] 이를 회피하는 방법으로， 기존의 서브프레임 경계 결정 시 유효한 서브프레임 참조 신호를 송신했던 UE에게 우선권을 부여할 수 있으며， 이 우선권은 상기 설명한 참조 신호 송신 우선 순위 부여 방법에서 eNB 커버리지 내부에 속했던 UE에게 부여했던 것과 동일한 방법을 사용할 수 있다. 추가적으로 기존의 서브프레임 경계 결정 시 유효한 서브프레임 참조 신호를 송신했던 UE는 타 서브프레임 참조 신호 송신과 무관하게 승인 신호를 송신하도록 동작하는 형태로 우선권을 부여 받을 수도 있다.
[139] 새롭게 D2D 링크가 활성화 된 UE는， 만일 기존에 D2D 통신을 수행하고 있는 UE들이 주변에 있다면 그 UE들과 동일한 서브프레임 경계를 유지하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 새롭게 D2D 링크가 활성화 된 UE는 일정 시간 동안은 서브프레임 참조 신호를 송신하지 않고 기존의 D2D UE들이 송신하는 서브프레임 참조 신호가 존재하는지 여부를 판단하도록 동작할 수 있다.
[140] 여기서 서브프레임 참조 신호를 송신하지 않는 일정 시간은 상기 설명한 한 번 결정된 서브프레임 경계의 유효 기간이 되도록 설정함으로써， 기존에 D2D 통신을 수행하고 있는 UE가 인접한 곳에 존재한다면 그 시간 내에서는 적어도 한 번의 서브프레임 참조 신호가 송신될 수 있도록 동작할 수 있다. 새롭게 D2D 링크가 활성화 된 UE 상기 일정 시간 동안 유효한 서브프레임 참조 신호 흑은 승인 신호를 검출하지 못하면 자신이 직접 서브프레임 참조 신호의 송신을 시도하는 것이다.
[141] <제 5실시예 >
[142] 상기 서브프레임 참조 신호에는 실제 D2D 통신에서 사용될 각종 파라미터에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이를 통해서 동일한 서브프레임 참조 신호를 수신한
UE들이 동일한 파라미터를 사용하여 D2D 통신이 수행되도록 동작할 수 있다. 서브프레임 참조 신호에 포함될 수 있는 파라미터는 아래와 같다.
[143] (1) D2D 통신이 수행될 주파수 영역의 위치 및 크기 정보
[144] - D2D 통신은 서브프레임 참조 신호가 수신된 주파수 영역을 중심으로 하여 상기 포함된 크기 정보에 해당하는 영역에서 이루어지도록 동작할 수 있다.
[145] (2) D2D 통신에 사용될 전송 전력 정보로 예를 들어 최대 전송 전력이나 전송 전력 제어 수식에서 각종 파라미터
[146] - 아래 수학식 1과 같은 eNB와 UE 사이의 기존의 PUSCH 전송 전력 제어 방식이 그대로 사용될 경우 으 PUSCH.e )， «CG')와 같은 파라미터
[147] 【수학식 1】
Figure imgf000030_0001
[149] 상기 수학식 1에서 PUSCH'C 의 단위는 dBm이고, Z번째 시점에서 반송파 ^의 PUSCH 전송 전력을 나타낸다. 특히， PcMAX'c(0는 반송파 의 UE의 최대 송신 전력， PLc 는 하향링크 신호의 경로 손실 (pathloss) 추정치, a^j) 와
'g10( pUSCH,C(0) + O_PUSCH,c /')는 /번째 시점에서의 반송파 C의 상위 계충 신호 및 전송하는 데이터의 속성 , 할당된 자원의 양 등에 의해 주어지는 파라미터를 나타내는데， 이러한 파라미터들은 개루프 전력 제어에 해당된다. 마지막으로,
Λ(0는 기지국으로부터의 폐루프 전력 제어 메시지에 포함된 정보에 의해 결정된 Ζ 번째 시점의 전력 제어값을 나타내며, 폐루프 전력 제어를 위한 파라미터에 해당된다.
[150] (3) D2D 통신에서 사용할 CPCcyclic prefix)의 길이 정보
[151] ᅳ 일반 (normal) CP를 사용할 지 아니면 확장 (extended) CP를 사용할 지 여부， 혹은 D2D 통신을 위해서 새로운 길이의 CP가 추가도 도입된다면 그러한 CP를 사용할 지 여부 [152] (4) 단일 D2D 송신의 시간 단위의 길이
[153] - 단일 D2D 송신 신호가 하나의 서브프레임을 시간 기준으로 하여 송신되는지 혹은 복수개의 연접한 서브프레임을 하나의 시간 기준으로 하여 송신되는지 여부， 복수의 서브프레임을 연접하는 경우에는 연접한 서브프레임의 개수
[154] (5) D2D신호 송신을 위한 경쟁 파라미터
[155] - UE들이 경쟁 기반으로 D2D 신호를 송신하는 경우， 경쟁을 위하여 사용할 파라미터. 예를 들어 각 UE가 매 송신 시점에서 확률적으로 D2D 신호 송신을 수행할 때 사용할 송신 확률값을 포함할 수 있다. 다른 예로, 각 UE가 일정한 영역 내에서 난수를 발생 /저장하고 채널이 비어있을 때마다 난수에서 일정한 값올 차감하고 그 결과가 일정 기준 이하일 경우 송신을 수행하는 동작에 있어서 사용할 난수의 발생 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[156] 이러한 정보들을 서브프레임 참조 신호에 포함하는 방법의 하나로 서브프레임 참조 신호의 시그네쳐를 생성할 때 상기 파라미터 값을 변수로 사용할 수 있다. 혹은 서브프레임 참조 신호의 시그네쳐와는 별개로 해당 시그네쳐로부터 유도되는 일정한 시간 /주파수 영역을 사용하여 상기 정보를 송신하는 별도의 채널을 형성할 수도 있다. 예를 들어 시그네쳐 송신 직후의 일부 시간 동안 송신되며， 시그네쳐와 동일한 주파수 영역을 사용하여 송신되는 채널을 통하여 상기 정보가 전달될 수 있다.
[157] 상술한 정보들은 해당 UE가 서브프레임 참조 신호 혹은 상기 정보를 포함하는 채널을 eNB의 지시에 의하여 송신하는 경우에는 eNB의 지시에 포함된 값으로 설정될 수 있다. 반면 eNB의 커버리지 외부에서 eNB의 지시 없이 그리고 eNB 지시에 의해서 시작된 서브프레임 참조 신호의 수신 없이， 서브프레임 참조 신호 흑은 상기 정보를 포함하는 채널을 송신하는 경우에는 각 UE가 지니고 있는 일종의 디폴트 (default) 값으로 설정될 수 있다. 즉， ϋΕ는 서브프레임 참조 신호 송신 시 각종 정보에 대응하는 디폴트 값을 가지고 있으며, 만일 eNB의 지시에 따라서 서브프레임 참조 신호를 송신하는 경우에는 이 디폴트 값이 eNB가 전달해준 값으로 변경되는 것이다. [158] 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
[159] 도 18을 참조하면， 통신 장치 (1800)는 프로세서 (1810)， 메모리 (1820)， RF 모들 (1830), 디스플레이 모들 (1840) 및 사용자 인터페이스 모들 (1850)을 포함한다.
[160] 통신 장치 (1800)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한， 통신 장치 (1800)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한， 통신 장치 (1800)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (1810)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로， 프로세서 (1810)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 17에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
[161] 메모리 (1820)는 프로세서 (1810)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템， 어플리케이션， 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (1830)은 프로세서 (1810)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해， F 모들 (1830)은 아날로그 변환, 증폭， 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (1840)은 프로세서 (1810)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모들 (1840)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display) , LED(Light Emitting Diode) , 0LED( Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (1850)은 프로세서 (1810)와 연결되며 키패드， 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
[162] 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 .
[163] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어， 하드웨어, 펌웨어 (fir賺 are), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(appl icat ion specific integrated circuits), DSPs(digi tal signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs( programmable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays) , 프로세서， 콘트를러， 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[164] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[165] 본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서ᅳ 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고， 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
[166] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 커버리지 외부 단말 간 직접 통신을 위한 동기 획득 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나， 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 기지국 커버리지 외부의 단말들 중 제 1 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법으로서，
상기 단말 간 직접 통신을 위한 특정 시간 단위를 복수의 후보 구간들로 구분하는 단계 ;
상기 후보 구간들 중 마지막 구간을 제외한 하나의 구간에서， 상기 단말들 중 제 2 단말로부터 송신된 참조 신호를 검출하는 단계;
상기 참조 신호에 기반하여， 상기 제 2 단말과의 상기 단말 간 직접 통신을 위한 동기를 획득하는 단계; 및
상기 후보 구간들 중 마지막 구간 또는 상기 특정 시간 단위의 다음 시간 단위에서, 기 정의된 승인 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말 간 직접 통신 수행 방법.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서,
상기 참조 신호가 수신되는 주파수 자원의 위치 또는 상기 검출된 참조 신호의 시그네쳐 (signature)는， 상기 참조 신호를 검출하는 후보 구간의 인덱스에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는，
단말 간 직접 통신 수행 방법.
【청구항 3】
제 1 항에 있어서，
상기 기 정의된 승인 신호는，
상기 검출된 참조 신호와 동일한 것올 특징으로 하는，
단말 간 직접 통신 수행 방법 .
【청구항 4】
제 3 항에 있어서，
상기 검출된 참조 신호가 상기 제 2 단말이 다른 단말 또는 상기 기지국으로부터 수신한 참조 신호의 전파 신호인 경우, 상기 검출된 참조 신호는, 상기 참조 신호가 상기 전파 신호임을 지시하는 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 간 직접 통신 수행 방법.
【청구항 5】
제 1 항에 있어서，
상기 제 2 단말과 단말 간 직접 통신을 수행하기 위한 설정 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 설정 정보는，
상기 참조 신호에 포함되거나 또는 상기 참조 신호가 검출된 자원을 통하여 상기 특정 시간 단위 이후의 기 설정된 시간 동안 수신되는 것을 특징으로 하는， 단말 간 직접 통신 수행 방법.
【청구항 6】
제 1 항에 있어서，
상기 동기를 획득한 후 소정 시간 경과 시， 상기 후보 구간들 중 마지막 구간을 제외한 하나의 구간에서, 상기 참조 신호를 검출하여 상기 동기를 재획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 간 직접 통신 수행 방법.
【청구항 7】
무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 단말 장치로서， 기지국 또는 상기 단말 간 직접 통신의 상대 단말 장치들과 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및
상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고，
상기 프로세서는,
상기 단말 간 직접 통신을 위한 특정 시간 단위를 복수의 후보 구간들로 구분하고， 상기 후보 구간들 중 마지막 구간을 제외한 하나의 구간에서， 상기 상대 단말 장치들 중 특정 단말 장치로부터 송신된 참조 신호를 검출하고 상기 참조 신호에 기반하여, 상기 특정 단말 장치와의 상기 단말 간 직접 통신을 위한 동기를 획득하고， 상기 후보 구간들 중 마지막 구간 또는 상기 특정 시간 단위의 다음 시간 단위에서 기 정의된 승인 신호를 송신하도록 상기 무선 통신 모들을 제어하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
【청구항 8】
제 7 항에 있어서，
상기 참조 신호가 수신되는 주파수 자원의 위치 또는 상기 검출된 참조 신호의 시그네쳐 (signature)는, 상기 참조 신호를 검출하는 후보 구간의 인덱스에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 .
【청구항 9】
제 7 항에 있어서，
상기 기 정의된 승인 신호는，
상기 검출된 참조 신호와 동일한 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
【청구항 10】
제 9 항에 있어서,
상기 검출된 참조 신호가 상기 제 2 단말이 다른 단말 또는 상기 기지국으로부터 수신한 참조 신호의 전파 신호인 경우， 상기 검출된 참조 신호는， 상기 참조 신호가 상기 전파 신호임을 지시하는 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 ,
단말 장치 .
【청구항 11】
제 7 항에 있어서，
상기 무선 통신 모들은 상기 제 2 단말과 단말 간 직접 통신을 수행하기 위한 설정 정보를 수신하고，
상기 설정 정보는，
상기 참조 신호에 포함되거나 또는 상기 참조 신호가 검출된 자원을 통하여 상기 특정 시간 단위 이후의 기 설정된 시간 동안 수신되는 것을 특징으로 하는 단말 장치 .
【청구항 12]
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 동기를 획득한 후 소정 시간 경과 시， 상기 후보 구간들 구간을 제외한 하나의 구간에서， 상기 참조 신호를 검출하여 상
Figure imgf000037_0001
재획득하는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 .
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