WO2015002438A1 - 유사 랜덤 액세스 프로시저를 이용한 단말 간 직접 통신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

유사 랜덤 액세스 프로시저를 이용한 단말 간 직접 통신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2015002438A1
WO2015002438A1 PCT/KR2014/005859 KR2014005859W WO2015002438A1 WO 2015002438 A1 WO2015002438 A1 WO 2015002438A1 KR 2014005859 W KR2014005859 W KR 2014005859W WO 2015002438 A1 WO2015002438 A1 WO 2015002438A1
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message
base station
msg3
broadcast
receiving
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PCT/KR2014/005859
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김학성
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving signals using direct communication between terminals 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.
  • the E-UMTS may be referred to as a Long Term Evolution (LTE) system.
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is an access gateway located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B), an eNB, and an network (E-UTRAN) and connected to an external network.
  • UE user equipment
  • eNode B base station
  • E-UTRAN network
  • a base station can transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • Sal is set to 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz, etc. to increase the bandwidth of downlink or uplink services to multiple terminals. to provide. Different cells may be set to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information to determine the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ hybr id automat ic repeat and reQuest (TLS) information, etc., to which the data is transmitted to the corresponding UE. Inform.
  • the base station transmits uplink scheduling information to uplink (UL) data for uplink (UL) data and informs the user equipment of the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. available to the user equipment.
  • An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between base stations.
  • the core network (CN) may consist 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.
  • 2 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 terminals is referred to as D2D (devi ce-to-device) communication.
  • a transmitting terminal performs a D2D (devi ce-to-devi ce) communication in a wireless communication system, and transmits one of a predetermined number of signatures for D2D communication (s ignature) to a base station. Randomly select and transmit a first message through a randomly selected one of predetermined time-frequency resources, and receive a second message including control information for transmitting a D2D broadcast or groupcast signal from the base station, wherein the second message A method comprising transmitting a third message including the D2D broadcast or group cast signal to one or more receiving terminals by using control information received through the method.
  • a base station supports a D2D (devi ce-to-devi ce) communication of a transmitting terminal (UE) in a wireless communication system, and a predetermined number of D2D communication signatures from the transmitting terminal.
  • D2D devicei ce-to-devi ce
  • UE transmitting terminal
  • predetermined number of D2D communication signatures from the transmitting terminal.
  • a method for receiving a D2D (devi ce-to-devi ce) communication signal from a transmitting terminal by a receiving terminal in a wireless communication system the D2D broadcast or group cast from the base station or the transmitting terminal
  • direct communication between terminals can be performed while efficiently mitigating interference 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.
  • 2 is a conceptual diagram of direct communication between terminals.
  • 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • 4 and 5 are diagrams for describing in detail the random access procedure to be used in the present invention.
  • 6 and 7 illustrate a procedure of performing D2D communication through a pseudo random access procedure according to an example of the present invention.
  • 8 to 10 illustrate a procedure for performing D2D communication through a pseudo random access procedure according to another example of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a situation in which two or more terminals attempt to broadcast at the same time, causing a layer turnover.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a method of lowering a coding rate of msg 3 according to an aspect of the present invention.
  • 13 to 15 are diagrams for explaining the effects of repetitive transmission according to the present embodiment.
  • 16 to 18 are diagrams for describing a receiving end combining process of msg3.
  • 19 is a diagram for describing a reception operation procedure of an Rx UE when the eNB plays a role of relaying msg3.
  • FIG. 20 illustrates a method in which a transmitting terminal informs an eNB of a successful reception of msg3 reception from a receiving terminal through msg4.
  • FIG. 21 illustrates that the base station receives feedback of whether msg 3 is successfully received through msg 4 directly from the receiving terminal.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a concept of linking and determining msg4 transmission resources to various transmissions according to an example of the present invention.
  • Figure 23 is an illustration of a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention. [Form for implementation of invention]
  • D2D communication requires a method for rapidly transmitting a signal without delay in an emergency situation, and the present specification intends to provide a method for satisfying such a request.
  • the operation of the LTE system to which the present invention can be applied is considered, and a method of efficiently performing D2D communication using the RACH procedure in the LTE system is provided.
  • 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 a base station when a power is turned on or a new cell is entered.
  • the terminal receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (Secondary Synchroni zat ion Channel; S-SCH) from the base station to synchronize with the base station, cell ID, etc. Information can be obtained.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell discovery step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE which has completed initial cell discovery has a physical downlink control channel (Physi cal Downl ink). Control Channel; More specific system information can be obtained by receiving a Physical Downlink Control Channel (PDSCH) according to the PDCCH) and the information carried on the PDCCH (S302).
  • PDSCH Physical Downlink Control Channel
  • the terminal may perform a random access procedure (Random Access Procedure) for the base station (steps S303 to S306).
  • the UE may transmit a specific sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and may receive a voice response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH. (S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described 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.
  • terminal 1) downlink control information Downlink Control Information through 0 ';? Receives the DCI).
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • 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), PMKPrecoding Matrix index (RKRank)
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH *.
  • 4 and 5 are diagrams for describing in detail the random access procedure to be used in the present invention.
  • a case where the UE performs a random access process may be as follows.
  • a content ion based random access procedure in which a terminal randomly selects and uses one preamble within a specific set and the base station assigns only to a specific terminal It provides both contention based random access procedures using the random access preamble.
  • the contention-free random access process may be used only when requested by the above-described handover process or a command of the base station.
  • the process of the UE performing random access with a specific base station is largely performed by (1) the UE transmitting a random access preamble to the base station (hereinafter, if there is no shaking, transmitting a “first message (message 1)”).
  • second message (receiving message 2)” step if there is no shaking) (3) in the random access response message Transmitting an uplink message using the received information (hereinafter, if there is no shaking, transmitting a “message 3”) and (4) receiving a message corresponding to the uplink message from the base station ( In the following case, there may be a "message 4" receiving step).
  • FIG. 4 illustrates an operation process of a terminal and a base station in a non- contention based random access procedure.
  • the non-contention based random access procedure may be performed in (1) the case of the handover procedure and (2) the case requested by the command of the base station.
  • the contention-based random access procedure may also be performed in both cases.
  • Methods of receiving the random access preamble include a method through a handover command and a method through a PDCCH command. Through this, the UE is allocated a random access preamble (S401).
  • the terminal transmits the preamble to the base station after receiving the random access preamble assigned only to the base station, as described above (S402).
  • the terminal After transmitting the random access preamble as in step S402, the terminal attempts to receive its own random access response within the random access response response window indicated by the system information or the handover command (S403).
  • the random access voice answer information may be transmitted in the form of MAC PDU (MAC Packet Data Unit), and the MAC PDU may be transmitted through PDSCH (Physical Downl Ink Shared CHaneel).
  • MAC PDU MAC Packet Data Unit
  • PDSCH Physical Downl Ink Shared CHaneel
  • the terminal monitors a PDCCH (Physical Downl Ink Control Channel).
  • the PDCCH preferably includes information of a terminal that should receive the PDSCH, frequency and time information of radio resources of the PDSCH, a transmission format of the PDSCH, and the like.
  • the random access response includes a random access preamble identifier (ID; for example, a random access preamble ident if ier (RA-RNTI)), an uplink grant (UL Grant) indicating an uplink radio resource, a temporary cell identifier ( Temporary C-RNTI) and Timing Advance Command (TAC) may be included.
  • ID random access preamble identifier
  • UL Grant uplink grant
  • Temporary C-RNTI Temporary C-RNTI
  • TAC Timing Advance Command
  • the reason why the random access preamble identifier is required in the random access answer is that the UL grant may include random access answer information for one or more terminals. Need to inform which UE the temporary C-RNTI and TAC are valid for Because. In this step, it is assumed that the UE selects a random access preamble identifier that matches the random access preamble selected by the UE in step S402.
  • the random access process may be determined to be normally performed by receiving the random access response information, and the random access process may be terminated.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation process of a terminal and a base station in a contention-based random access process.
  • a UE may randomly select one random access preamble from a set of random access preambles indicated by system information or a handover command, and transmit a random access preamble (PRACH).
  • Physical RACH Physical RACH
  • the method of receiving the random access response information is similar to that in the aforementioned non contention based random access procedure. That is, after the UE transmits the random access preamble as in step S401, the base station attempts to receive its random access response in the random access response reception window indicated by the system information or the handover command.
  • the PDSCH is received through the -RNTI information (S402). Through this, an UL grant, a temporary C-RNTI, a timing synchronization command (TAC), and the like can be received.
  • the terminal When the terminal receives a valid random access response to the terminal, the terminal processes the information included in the random access response. That is, the terminal applies the TAC and stores the temporary C-RNTI.
  • the UL grant transmits data (ie, a third message) to the base station (S403).
  • the third message should include the identifier of the terminal.
  • the base station In the contention-based random access process, the base station cannot determine which terminals perform the random access process, because the terminal needs to be identified in order to resolve the floor later. Two methods have been discussed as a method of including the identifier of the terminal.
  • the UE transmits its cell identifier through an uplink transmission signal for the UL grant.
  • the UE transmits its own unique identifier (eg, S-TMSI or random HXRandom Id). In general, the unique identifier is longer than the Sal identifier. If the terminal transmits data for the UL approval, it starts a timer (content ion resolut ion t imer) for conflict resolution.
  • the terminal After the terminal transmits data including its identifier through the UL grant included in the random access answer, the terminal waits for an instruction of the base station to solve the floor collision. That is, an attempt is made to receive a PDCCH to receive a specific message (S404). Two methods have been discussed in the method of receiving the PDCCH. If, as previously mentioned, the transmitted Daewoong the UL approved ⁇ the third message is the own identifier transmitted by using the Sal identifier, attempt to receive the PDCCH using its cell identifier, and the identifier is a unique identifier In the case of, it is possible to attempt to receive the PDCCH using the temporary C-RNTI included in the random access response.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the PDCCH is received through the temporary CR TI before the layer resolution timer expires, the data transmitted by the PDSCH indicated by the PDCCH is checked. If the unique identifier is included in the content of the data, the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and ends the random access procedure.
  • Resources for D2D communication may be allocated from a base station.
  • the transmitting terminal of the D2D communication requests radio resources from the base station, and the base station responds to the request.
  • the transmitting terminal may transmit a signal to one or more receiving terminal (s).
  • a transmitting terminal randomly accesses a base station and proposes a method of initiating D2D communication.
  • a method for realizing direct communication between terminals in a broadcast, groupcast or group communication service method by changing the first to fourth messages of the existing random access procedure as follows. Suggest.
  • the first to fourth messages may be represented by msgl, msg2, msg3, and msg4.
  • msgl, msg2, msg3, and msg4 mean information or signals transmitted in the following steps.
  • the following steps are procedures generally applied to various proposal methods, and the procedures may not be exactly the same for a specific proposal method. However, the following classification is provided for convenience of explanation.
  • Step 1 may be defined as a signal indicating that a broadcast / groupcast signal transmission (to be transmitted in step 3) will be attempted according to a later defined rule.
  • the signal mentioned here can be called msgl for convenience.
  • This signal may be delivered from a D2D UE to a particular e B, and depending on the method, other D2D UEs may receive msgl (overhearing).
  • Step 77 is a base station's answer to step 1, which is required for the D2D UE requesting step 1 to transmit a broadcast / groupcast signal corresponding to Msg3 (for example, resource allocation power control and timing advanced). t iming advance), CP length round).
  • Msg3 for example, resource allocation power control and timing advanced.
  • t iming advance CP length round.
  • the signal mentioned here can be called msg2.
  • Step 3 is a process of transmitting a broadcast / groupcast signal to a D2D Rx UE by a D2D broadcast / groupcast transmission terminal (Tx UE) requesting step 1.
  • Tx UE D2D broadcast / groupcast transmission terminal
  • it may be limited to a limited D2D receiving terminal (Rx UE) (UE group). To qualify).
  • the base station may receive and perform an appropriate corresponding operation (eNB instead relays or repeats transmission).
  • the signal mentioned here can be called msg3.
  • Step 4 is an operation that assists the normal performance of step 3, and in step 3, if the signal is well received or if it is received incorrectly, the related operation is performed according to what channel is received incorrectly or the like.
  • the base station may broadcast / groupcast the message msg3 transmitted in step 3 to the D2D Rx UEs or the Rx UE group at the time of step 4 transmission.
  • the signal mentioned here can be called itisg4.
  • 6 and 7 illustrate a procedure of performing D2D communication through a pseudo random access procedure according to an example of the present invention.
  • the Tx UE may transmit an Msgl similar to the random access preamble to the eNB in a preset resource interval to initiate D2D communication.
  • the eNB receiving the Msgl of the Tx UE may be a serving eNB that provides services to the Tx UE, which may support D2D communication broadcast / groupcast of the Tx UE.
  • the eNB may transmit Msg2 including information such as resource allocation for Msg3 transmission of the Tx UE to the Tx UE as a response to Msgl.
  • the Tx UE having received Msg2 thus transmits Msg3 to Rx UEs of a predetermined group. That is, in the example of FIG. 6, the Tx UE may directly transmit Msg3 to Rx UEs without going through an eNB using resources allocated through Msg2. The Rx UEs that receive the message transmit Msg4 to the Tx UEs as needed, It can tell whether the reception was successful.
  • the serving eNB transmits Msg3 to a predetermined Rx UE group in place of the Tx UE.
  • Rx receives this UE may be delivered to the eNB through the Msg4 and the like whether or not to receive the Ms g 3 success, if necessary.
  • 8 to 10 illustrate a procedure of performing D2D communication through a pseudo random access procedure according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates an example in which a Tx UE directly transmits a broadcast / groupcast signal similarly to FIG. 6. However, FIG. 8 further illustrates a process in which the serving eNB also receives Msg3 transmitted by the Tx UE and transmits Msg4 as necessary. As described above, as the eNB receives Msg3, not only the Tx UE but also the eNB may be a subject of retransmission for the HARQ retransmission request as described below.
  • FIG. 9 illustrates a scheme in which a Tx UE and an eNB transmit / selectively broadcast / groupcast signal (Msg3). That is, the eNB may relay and transmit Msg3 of the Tx UE, and through this, the Rx UEs may combine signals of two paths. This may be transmitted together as shown in the figure after delivering the broadcast / groupcast signal information to the eNB or after the eNB is overhear so that the Rx UEs may combine the corresponding signal.
  • Msg3 selectively broadcast / groupcast signal
  • FIG. 9 illustrates an eNB relaying a signal of a Tx UE, but this may be another device as well as the eNB.
  • the time point at which the Tx UE transmits (broadcasts) msg 3 and the time point at which the eNB transmits msg 4 is preferably set differently. 9, after the Tx UE transmits the Msg3, the eNB relays the Msg4 including the Msg3 to the Rx UEs. In this case, the Tx UE may repeatedly transmit msg3 at the corresponding time point.
  • the eNB should receive the msg3 from the Tx UE and simultaneously transmit the msg3. Difficulties can be considered undesirable. But even in the case of TDD, It is also possible to implement a scheme to receive and store signals transmitted at different points in time and to increase the coding gain by using chase combining or incremental redundancy. In this regard, the purpose of delivering the broadcast message to the Rx UE in one msg3 transmission and the purpose of delivering the msg3 message / content to the eNB (for relaying broadcast) may be simultaneously realized.
  • the FDD uses the D2D UL spectrum and the eNB uses the DL spectrum, which is more free for time design. It is even possible to receive the msg3 from the D2D Tx UE and simultaneously perform a service that relays the msg3. Therefore, there may be a part in FDD that can reduce latency compared to TDD when designing a viewpoint.
  • the Tx UE may simultaneously transmit msg3 at the msg4 transmission time point of the eNB.
  • signals transmitted from different transmitters on the same frequency are combined and received, thereby obtaining a signal combining gain.
  • Msg4 illustrated in this example may have a different role from ms g 4 in another example. If you think that msg4 is msg3's answer in Tx UE position, the timing of msg4 reception of Tx UE (when D2D msg4 is determined in advance as in the case of transmitting / receiving RACH message 4) and msg4 transmission time including eNB's msg3 should be different. .
  • msg3 has been securely received from the Tx UE (original purpose of D2D msg4; msg4 in other examples)
  • a new msg designed to contain the contents of a specific msg4 (same format as msg3 or the content of msg 3) determined by a pre-rule 4 signal) should be transmitted at the time of transmission. Therefore, msg 4 shown for delivery to the Rx UE, including Msg3 of the Tx UE, may be referred to as msg 5 when msg 4 in another example is used.
  • the Tx UE may increase the gain by transmitting msg3 together at the same time. If another format of ms5 is transmitted, the same Tx UE can also obtain the same combining gain if the Tx UE generates and transmits msg5 in the same format. It is expected to be. In this case, the transmission may be repeatedly transmitted several times in consideration of the paging and DRX periods of the Rx UE, thereby enabling the Rx UE to wake up from the sleep mode and receive such a broadcast signal at least once.
  • FIG. 10 shows an example in which a broadcast / groupcast signal generation is performed by a transmitting UE, but transmitting signals to actual Rx UEs by an eNB. That is, the eNB may receive information to be broadcast from the D2D Tx UE through Msg3 and operate in a manner in which the eNB directly performs broadcast / groupcast to the Rx UEs. This is advantageous in reducing the power consumption of the Tx UE.
  • a scheme of sending a broadcast message to msgl may also be considered.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a situation in which two or more terminals attempt to broadcast at the same time, causing a layer turnover.
  • the first D2D Tx UE 1110 and the second D2D Tx UE 1120 may simultaneously transmit Msgl to Msg4 according to a pseudo random access procedure to start D2D broadcasting to the eNB.
  • Msgl transmitted by the first D2D Tx UE 1110 and Msgl transmitted by the second D2D Tx UE 1120 do not distinguish Tx UEs like random access preambles in LTE, and may be identified only by Msgl transmission time and frequency. In this case, the eNB may not distinguish between the two and may transmit the Msg2.
  • Such stratification can be resolved similarly in LTE through Msg3 and Msg4 exchange with eNB.
  • Rx UE (1130) a broadcast signal of two or more Tx UE recognizes a layer dolham also sends a Ms g 4 proposes to address the cheungdol.
  • the transmitting terminal randomly selects any signature among predetermined signatures received through system information, and determines a predetermined time-frequency resource. It is proposed to transmit through a randomly selected resource.
  • the system information for Msgl for D2D communication may be as follows, similar to the PRACH of LTE. For convenience of description, this is referred to as D2D-PRACH configuration information, but it may be referred to by any name.
  • D2D-PRACH-Conf igSIB :: SEQUENCE ⁇
  • the number of root indexes, the number B of physical configurations, the number C of configurations zero, and the number D of frequency offsets may be any number as necessary.
  • this is exemplary and some of the above-described system information may be omitted.
  • the 1-bi t CSI request is unlikely to be actually used for D2D broadcasting, it may be set to a specific bit and used as a bit for virtual coding to obtain a coding gain. have. Alternatively, as mentioned above, it may be used as an indicator for distinguishing (urgent) broadcast / groupcast. For example, it may be set as follows.
  • msg3 and msg4 may correspond to a substantial message that the Tx UE intends to broadcast and transmit and a reception answer thereof.
  • a procedure and techniques to be introduced in order to efficiently deliver a broadcast message will be further described.
  • the LTE broadcast message typically includes a PBCH, and transmits system information. This incremental MIB message, due to its importance, maintains a very low equalization rate using iterative coding.
  • msg3 which is a D2D broadcast message.
  • FIG. 12 is a view for explaining a method of lowering a coding rate of msg3 according to an aspect of the present invention.
  • one method for lowering a coding rate in a receiving terminal is to use HARQ mechani sm so that a Tx UE can repeatedly repeatedly transmit or an equipment such as an eNB or a repeater receiving msg3 as described above. There is a way to relay. That is, the Tx UE may perform retransmission or repetitive transmission, retransmission or repetitive transmission through the eNB, or both.
  • FIG. 12 shows an example in which an Rx UE receives a combination of msgs 3 transmitted from both an eNB and a Tx UE '.
  • msg3 transmission of Tx UE uses UL band and msg3 relayed by eNB uses DL band. And eNB repeat msg3 transmission time It doesn't have to be the same. By combining msg 3 delivered in different bands, a meaningful coupling gain can be obtained.
  • the Tx UE and the eNB do not need to mandate synchronized transmission or repetition, but if possible, sending them at the same time may be more efficient in terms of resource consumption.
  • FIGS. 13 to 15 are diagrams for explaining the effect of repetitive transmission according to the present embodiment. Specifically, FIGS. 13 to 15 transmit msg3 twice but have no answer, and thus msg3 is sent a third time to succeed. The case is illustrated.
  • This repetitive transmission is a method of repeatedly transmitting so that a plurality of UEs can simultaneously listen to the paging group every time they wake up because of the characteristics of the paging signal in the present invention of the present invention
  • HARQ recovery process is related to the same RV or other RVs to be combined at the receiving end.
  • FIG. 13 illustrates a case in which an eNB does not participate in relay transmission
  • FIG. 14 illustrates a case in which eNB
  • FIG. 15 illustrates a case in which both an eNB and a Tx UE participate in retransmission.
  • the first msg3 transmitted from the Tx UE and the second msg3 transmitted from the eNB are signals transmitted at different time points and in different spaces, but if properly combined with each other, decoding performance can be improved. For example, by using chase combining or incremental redundancy at the receiving end, coding gain can be increased.
  • msg3 is either at different time points, at the same time point, transmitted at the same transmission point or transmitted at different transmission points, or both at the receiving end. And buffering management can greatly increase the probability of successful demodulation.
  • the method of transmitting the msg3 to the eNB by the Tx UE is directly and separately. It is also possible to transmit using resources and channels, and when the D2D Tx UE broadcasts msg3, the eNB may overhear the information and participate in the retransmission of the decoded value. In this case, it is preferable to give a Tx UE with a special information to the Tx UE, in which a message saying, "I have received msg3 well and will participate in retransmission later in case of an error" can be transmitted. Such a signal may be realized through a higher layer signal as well as a physical layer.
  • 16 to 18 are diagrams for describing a receiving end combining process of msg3.
  • the receiving end may buffer msg3 and take a CC or IR operation with the next arriving msg3 to obtain an appropriate result value. Considering the case of success after being transmitted many times, the following two operations will be possible.
  • (Ml) Tx (X or IR) is performed on the msg3.a (i) value currently received from the Tx UE and the previously received msg3.a (il). Use as input value of.
  • CC or IR may be performed in various forms. In this case, the following CC or IR may be performed.
  • Figure 18 is shown the "if received from after the initial transmission, retransmission both eNB from the UE Tx.
  • msg3. a0, msg3.bl, msg3. b2 may be performed by X or IR, respectively.
  • the Ml or M2 scheme may be similarly described.
  • the above-described schemes define a case where all of msg3 is received as shown in the figure.
  • a specific UE only a part of the UE may be designed to be received.
  • the missing msg 3 may be omitted from the proposed scheme, and CC or IR may be performed while proceeding to the next step.
  • the terminal that initially transmitted msgl was designed to perform monitoring of msg2 and msg3 transmission thereof. Since the method according to the present embodiment uses msg3 for the purpose of broadcasting for the Rx UE, the Rx UEs do not receive msgl and do not attempt to monitor the msg2. Moreover, I don't know that the Tx UE would have sent msg 3, so I won't monitor it and try to receive it. In particular, msg3 is usually transmitted by the UE, which is largely different.
  • the receiving UEs also receive msg2, which serves as a scheduling proposal for msg3. That is, information for performing msg3 decoding and demodulation in msg 2 (resource allocation, MCS, HARQ, transmission time, timing advanced, cp length, emergency indicator, hopping indicator, priority indicator, msg3 transmission count, retransmission timing, HARQ response method, etc.) is preferably delivered to the Rx UEs.
  • the Rx UE should receive msg2 and therefore decay information when msg2 is transmitted or is likely to be transmitted, and RNTI-related information (if msg2 PDCCH is masked with RNTI).
  • Information such as RA-RNTI to scan, range of reserved RNTI values or specific allocation values for D2D Tx UEs, Tx UE ID (if required), msgl transmission information of Tx UEs (time-frequency resource index, subframe , Wireless frame , UE ID, IMSI), in particular, it is desirable to inform in advance the information used for msg2 scrambling and masking.
  • the subframe information (fixed or determined value) to which msg2 is transmitted will be broadcasted to the Rx UE in advance, and the msg3 should be decoded and demodulated by continuously monitoring the configured subframe or radio frame. .
  • the Rx UE continuously monitors at the time of msg4 transmission and transmits msg 4 (format including msg3 information or transmits msg3 as it is. Case) to decode and demodulate so that a broadcast message is finally obtained.
  • Msg3 may be delivered from the Tx UE to the eNB and the Rx UE.
  • the eNB may indicate msg4 to the Tx UE to indicate whether reception is successful.
  • the Rx UE receiving msg3 transmits ms g 4 (a message transmitted by the Rx UE to the Tx UE, which may be the same as the message transmitted by the eNB to the Tx UE, but may be designed differently). You can reply whether the reception was successful. However, in case of broadcast, the Rx UE may omit the msg 4 transmission process.
  • a method of delivering whether to receive a msg4 from the Rx UE to the eNB and collecting the received message to the Tx UE is also possible.
  • the eNB can receive signals of all Rx UEs relatively well, and in this case, the eNB may be a device for making a final decision on whether to receive msg3. Even if msg3 is not delivered properly, the eNB may schedule ms g 2 again to retry msg3 transmission.
  • the parameter may be used with a certain level of enhancement. For example, the msgl transmission power is restarted at a higher transmission power than before. Alternatively, you can try scheduling with msgl succeeding and setting the TPC command to a higher value in the msg2 scheduling grant.
  • msgl skips and monitors msg2 in the subframe (s) promised to be sent (promised to know in such a situation) that msg2 is sent to receive the msg3 scheduling acknowledgment again. There is also.
  • Msg4 is designed to be used for HARQ operation and completion or confirmation of RC connection for msg3, but in the case of performing broadcasting in D2D, the answer may not be necessary, and thus msg 4 may not be needed. In particular, in the case of outside network coverage, it may be easy to operate without msg4.
  • the successful detection of the Msg4 PDCCH is because the msg 3 is normally received in the previous procedure. Therefore, msg4 PDCCH will be transmitted. However, due to an error in the PDSCH, demodulation may not be possible. In this case, the commonly used HARQ operation is the same as the error situation, and in general, the normal HARQ operation will attempt to transmit a NACK. However, in the case of D2D broadcasting, it may not be necessary to retransmit msg3 unlike the existing RACH. If you want to resend It will also be possible for the Tx UE to perform retransmission on its own using the scheduling acknowledgment information and the method for transmitting and performing the scheduling grant for retransmission.
  • 19 is a diagram for describing a reception operation procedure of an Rx UE when the eNB plays a role of relaying msg3.
  • the relayed msg3 may be regarded as step 4 (msg4) when compared to the RACH procedure. However, since the content is msg3, it is indicated as relayed msg3 in FIG.
  • the D2D Rx UE may maintain the connection with the eNB as well as the D2D broadcast reception, and thus may receive the PDSCH from the eNB through the PDCCH / EPDCCH. If this is the case, it should be determined whether to receive D2D broadcast msg3 (enhanced or not) from the Rx UE's point of view or to receive a general PDSCH from the eNB.
  • carrier 1 is eNB-UE communication
  • carrier 2 is D2D
  • the D2D broadcast msg3 relayed on the carrier 2 is transmitted, it is preferable to receive the PDSCH scheduled at the same time with the carrier 1 at the same time.
  • the UE In the LTE RACH operation, when a UE is allocated to a subframe in which RA-RNTI and C-RNTI or SPC-RNTI are the same, and the UE is not configured with a plurality of timing advanced groups, the UE is either C-RNTI or SPS. There is no need to decode the PDSCH indicated by the PDCCH with the CRC scrambled with -RNTI.
  • a D2D broadcast introduces a new RNTI such as a D2D RNTI rather than a RA-RNTI to perform broadcast and groupcast, it is required to assume that there is no PDSCH scheduled with C-RNTI and SPS ORNTI other than the D2D RNTI. can do.
  • the relayed msg3 may be received, stored, and decoded when it becomes available.
  • the RNTI for the D2D may be simultaneously received and the decoding may be sequentially performed according to the degree of urgency or priority.
  • the D2D link should be prioritized for the D2D Tx UE receiving msg2 (broadcast msg3 scheduling grant) in D2D operation, and thus D2D RA-RNTI or a new D2D RNTI.
  • the link carrying D2D msg2 should be received first. That is, it may not be expected that PDSCH scheduled with C-RNTI and SPS C-RNTI exist in the same subframe.
  • HARQ ACK / NACK design for groupcast.
  • group members may be managed through HARQ ACK / NACK for transmission msg3.
  • Msg4 is delivered to the Tx UE.
  • it may be delivered to the target to receive the retransmission packet without being delivered to the Tx UE.
  • an eNB may take over this role.
  • other relay UEs in close proximity may do this retransmission.
  • it is desirable to be delivered to the Tx UE.
  • the process delivered to the Tx UE may also be directly delivered to the Tx UE or indirectly.
  • the eNB or another D2D UE may indirectly inform the Tx UE of an error, retransmission, and the like.
  • the eNB will not need to transmit the relayed msg3. If some Rx UEs fail, the eNB relays msg3 It will be helpful to transfer. This prior knowledge is required for the eNB to retransmit, and the information may be obtained from the Tx UE or the eNB may directly receive feedback from the Rx UE and decide whether to retransmit. For example, if a Tx UE transmits msg3, some UEs are successful in receiving, while others are likely to fail to receive. The failed UE will send msg4 directly to the Tx UE and return whether the reception of msg3 was successful or not.
  • the msg 4 returned from the Rx UE may actually correspond to HARQ ACK / NACK information, which is a criterion for indicating the reception state of the msg 3 information in the group.
  • the eNB can directly receive the msg4 ACK / NACK from the Rx UE in order to reduce the delay. This allows the eNB to determine whether to retransmit and how to retransmit based on naturally received ACK / NACK statistics or based on individual ACK / NACK feedback information.
  • retransmission may be attempted for each individual UE, and a response may be given to the group UE at once.
  • the ACK / NACK statistics of the group UE are P ⁇ AN% or more, ACK / NACK is assumed to have been received, the next transmission is attempted without retransmission. If the ACK is received below P_AN%, the retransmission is performed. You can also introduce specific thresholds to try again. Alternatively, only a UE that fails to receive may transmit a NACK to be combined with the SFN. In this case, based on the strength or energy of the NACK signal, it can be estimated how much UE has not properly received msg3, and based on this, it will be possible to determine a retransmission and retransmission method. '
  • the transmitting terminal shows whether the transmitting terminal receives ms g 3 from the receiving terminal through msg4; It shows how to receive feedback and inform the eNB.
  • the eNB may determine whether to retransmit based on the information received from the transmitting terminal as described above, and thus may perform retransmission of Msg3.
  • FIG. 21 illustrates that the base station receives feedback of whether msg3 has been successfully received through tnsg4 directly from the receiving terminal.
  • the base station may retransmit msg3 to the receiving terminal by determining whether to retransmit based on the msg4 received from the receiving terminal.
  • the ACK / NACK resource is basically to use a PUCCH.
  • the PUCCH resource may be considered to be allocated and operated in a separate PUCCH resource region, and individual PUCCH resource allocation may be dynamically selected and used in association with msg3 transmission resource (l inkage).
  • N_pucch_of fset To start the resource area, give the N_pucch_of fset to specify the starting position in advance, and link with the msg3 transmission resource location (RB index, RB and subframe index, IE ID and RB and SF index, etc.) in the area. A new determination may be made for each subframe (for example, in the same manner as PDCCH CCE-to-PUCCH index concatenation).
  • FIG. 22 is a diagram for explaining a concept of linking msg4 transmission resources to various transmissions according to an example of the present invention.
  • a resource for transmitting ACK / NACK through msg4 PUCCH may be determined by mapping to a UE ID, msg2 RNTI, msg2 RAR index, msg2 PDSCH RB location and / or msg4 RB location, in this case, for msg4 transmission Individual resource allocation may be omitted.
  • the appearing parameters may be determined as follows.
  • parameter preamblelnitialReceivedTargetPo r ( 0 PRE ) and May be signaled from a higher layer of the serving cell.
  • the terminal receives a random access answer from the serving cell c, it may be determined as / ⁇ ⁇ ⁇ + ⁇ .
  • 3 msg2c is a TPC command indicated in the random access ungdap to Daewoong to the random access preamble transmitted from the serving Sal c, pup
  • c is the serving cell of Daewoong the total power reinforcement from the first preamble to a final preamble Higher layer information.
  • Msg3 transmission power control scheme in LTE is not suitable for use in a procedure for transmitting a broadcast message proposed in embodiments of the present invention.
  • Msg3 transmission according to embodiments of the present invention is a D2D Tx UE transmits to a D2D Rx UE in the vicinity, and is different from determining the RACH msg3 transmission power based on a pathloss between LTE and eNB-UE.
  • the broadcast Tx UE transmits msgl to the eNB, it is not appropriate to consider the pathloss of msgl in the transmission power of msg3.
  • the eNB-UE path loss is very large, and when calculating the broadcast mg3 transmission power based on this, very large interference is generated in the vicinity. May cause In other cases, if the UE located at the cell center is very small, the path loss determined by the RACH preamble is very small, but the transmission power of the D2D broadcast signal to be actually broadcast should not be so small.
  • the transmission power of the broadcast signal is changed according to the position of the cell of the broadcast Tx UE, which may result in undesirable power control.
  • the transmission power of a broadcast signal is specified in advance as a constant value without depending on the above-described equation. In most cases, considering that the broadcast signal is transmitted at the maximum power that can be transmitted by the UE, this value should be set in advance so that it is not necessary to correct the fluctuation according to the position of the broadcast UE in the cell or to signal unnecessary power setting parameter values. You can do it.
  • the absolute value of the transmit power through msg 2 in consideration of the minimum signaling overhead. That is, the transmission power is not always fixed to a single value, but may be changed by signaling. However, the portion of power that depends on the bandwidth is assumed to reuse the existing calculation method.
  • the transmission power in consideration of the location of the broadcasting Tx UE or the degree of interference. For example, if it is determined that the msg3 transmit power is inversely proportional to the received power of msgl, the Tx UE located at the edge of the cell will transmit a broadcast signal with a relatively small transmit power value, and the broadcast UE located at the cell center transmits a relatively large transmit power. Will transmit the broadcast signal with power value.
  • inter-cell interference can be avoided by allocating different resources between the cells without adjusting power for the inter-cell interference coordination.
  • the cell edge broadcast signal Tx UE transmits with a small transmission power, and as a result, the broadcast signal range may be reduced, thereby reducing the transmission efficiency of the emergency broadcast signal. Therefore, it is desirable to maintain an appropriate level of transmission power of the broadcast signal but avoid interference by other methods.
  • FIG. 23 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a communication device may include a processor 11, a memory 12, and an RF module 13, and other communication including such a configuration 21, 22, and 23. D2D communication with the device can be performed.
  • One communication device of FIG. 23 may be a Tx UE, and the other communication device may be a base station or an Rx UE.
  • the communication device of FIG. 23 is shown for convenience of description and some models may be omitted.
  • the communication device may further include the necessary modules.
  • the processors 11 and 21 may perform most of the control for performing the method according to the embodiments of the present invention as described above.
  • the memories 12 and 22 may be connected to the processors 11 and 21 to store necessary information, and the RF units 13 and 23 may transmit and receive radio signals to the processors 11 and 21.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be substituted for components or features of another embodiment.
  • the 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 appli cation specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs appli cation 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)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 문서에서는 무선 통신 시스템에서 유사 랜덤 액세스 프로시저를 이용하여 단말 간 직접 통신(D2D 통신)을 이용하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제시한다. 이를 수행하는 전송 단말은 기지국으로 소정 개수의 D2D 통신용 시그너쳐(signature) 중 하나를 임의로 선택하여 미리 결정된 시간-주파수 자원 중 임의로 선택된 자원을 통해 제 1 메시지를 전송하고, 이 기지국으로부터 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 전송을 위한 제어 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하되, 이 제 2 메시지를 통해 수신된 제어 정보를 이용하여 하나 이상의 수신 단말에게 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호를 포함한 제 3 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
유사 랜덤 액세스 프로시저를 이용한 단말 간 직접 통신 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게는， 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 이용하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 ¾한 것이다.
【배경기술】
[2] 본 발명이 적용되어 개선시킬 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.
[4] E— UMTS (Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal 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 sped f icat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project； Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
[5] 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.
[6] 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 샐은 1.25， 2.5， 5， 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 증 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 샐은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크 (Downl ink ; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역， 부호화， 데이터 크기， HARQ Hybr id Automat i c Repeat and reQuest ) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크 (Upl ink; 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.
[7] 상술한 바와 같은 종래 LTE 통신 방식의 무선 통신은 기지국 (eNode B)과 단말 (UE) 사이의 통신 방식을 집중적으로 고려한다. 다만, 최근 단말간 직접 통신 방식에 대한 기술의 개발에 대한 요구가 증가하고 있다.
[8] 도 2는 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
[9] 도 2를 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. 이하에서는 단말 간 직접 통신올 D2D (devi ce-to-device) 통신이라 지칭한다.
[ 10] 상술한 D2D통신은 여러 가지 측면에서 기존 LTE 통신 방식과 다른 요구사항을 가지고 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[ 11] 상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 이용하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다. 【기술적 해결방법】
[ 12] 본 발명의 일 측면에서는 무선 통신 시스템에서 전송 단말 (UE)이 D2D (devi ce-to-devi ce) 통신을 수행하는 방법으로서 기지국으로 소정 개수의 D2D 통신용 시그너쳐 (s ignature) 중 하나를 임의로 선택하여 미리 결정된 시간-주파수 자원 중 임의로 선택된 자원을 통해 제 1 메시지를 전송하고， 상기 기지국으로부터 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 전송을 위한 제어 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하되， 상기 제 2 메시지를 통해 수신된 제어 정보를 이용하여 하나 이상의 수신 단말에게 상기 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호를 포함한 제 3 메시지를 전송하는 것을 포함하는 방법을 제안한다.
[ 13] 본 발명의 다른 일 측면에서는 무선 통신 시스템에서 기지국이 전송 단말 (UE)의 D2D (devi ce-to-devi ce) 통신을 보조하는 방법으로서 상기 전송 단말로부터 소정 개수의 D2D 통신용 시그너쳐 (signature) 중 임의의 시그너쳐를 미리 결정된 시간-주파수 자원 중 임의의 자원을 통해 수신하는 경우， D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 전송을 위한 제어 정보를 포함하는 제 .2 메시지를 상기 전송 단말에 전송하고, 하나 이상의 수신 단말에게 상기 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호를 포함한 제 3 메시지를 전송하는 것을 포함하는 방법을 제안한다.
[ 14] 본 발명의 또 다른 일 측면에서는 무선 통신 시스템에서 수신 단말이 전송 단말로부터 D2D (devi ce-to-devi ce) 통신 신호를 수신하는 방법으로서, 기지국 또는 상기 전송 단말로부터 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 수신을 위한 제어 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하고, 상기 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호를 포함하는 제 3 메시지 수신을 위해 모니터링을 수행하되， 상기 제 3 메시지는 상기 전송 단말 또는 상기 기지국 중 하나 이상으로부터 수신되는 방법을 제안한다.
【유리한 효과】
[ 15] 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 간섭을 효율적으로 완화하면서 단말 간 직접 통신을 수행할 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 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
[ 19] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[20] 도 4 및 도 5는 본 발명에서 이용할 랜덤 엑세스 프로시져를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
[21] 도 6 및 도 7은 본 발명의 일례에 따라 유사 랜덤 액세스 프로시져를 통해 D2D통신을 수행하는 절차를 도시한 도면이다.
[22] 도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 일례에 따라 유사 랜덤 액세스 프로시져를 통해 D2D통신을 수행하는 절차를 도시한 도면이다.
[23] 도 11은 본 발명의 일예에서 2이상의 단말이 동시에 방송을 시도하여 층돌아 발생하는 상황을설명하기 위한 도면이다.
[24] 도 12는 본 발명의 일 측면에 따라 msg3의 코딩율을 낮추는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[25] 도 13 내지 15는 본 실시예에 따라 반복 전송의 효과에 대해 설명하기 위한 도면이다.
[26] 도 16 내지 도 18은 msg3의 수신단 결합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[27] 도 19는 eNB가 msg3를 중계해주는 역할을 수행하는 경우， Rx UE의 수신 동작절차를 설명하기 위한 도면이다.
[28] 도 20은 전송 단말이 수신 단말로부터 msg4를 통해 msg3 수신 성공 여부를 피드백 받아 eNB에 알려주는 방식을 도시하고 있다.
[29] 도 21은 기지국이 수신 단말로부터 직접 msg4를 통해 msg3의 수신 성공 여부를 피드백 받는 것을 도시하고 있다.
[30] 도 22는 본 발명의 일례에 따라 msg4 전송 자원을 다양한 전송에 링크하여 결정하는 개념을 설명하는 도면이다. [31] 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도의 예시이다. 【발명의 실시를 위한 형태】
[32] 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 특징들을 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
[33] 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.
[34] 상술한 바와 같은 D2D 통신 방식을 효율적으로 수행하기 위해서는 단말간 통신을 수행하기 위한 무선 자원을 효율적으로 할당받을 수 있어야 한다. 특히 D2D 통신은 긴급 상황에서 신호를 지연 없이 신속하게 전송하기 위한 방법이 요구되며， 본 명세서에서는 이러한 요구를 층족하기 위한 방법을 제공하고자 한다.
[35] 이를 위해 먼저 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서의 동작을 고찰하여 보고， LTE 시스템에서 RACH 절차를 활용하여 효율적으로 D2D 통신을 수행하는 방법을 제시한다.
[36] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[37] 단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 ( Ini t i al cel l search) 작업을 수행한다 (S301) . 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Pr imary Synchroni zat i on Channel ; P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchroni zat ion Channel； S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고， 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physi cal Broadcast Channel )를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편， 단말은 초기 샐 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (Downl ink Reference Signal； DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[38] 초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널 (Physi cal Downl ink 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).
[39] 한편， 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 랜덤 액세스 프로시저 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 .단계 S306). 이를 위해， 단말은 물리 랜덤 액세스 채널 (Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시뭔스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 웅답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 층돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[40] 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 ?1)0 를' 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.
[41] 한편， 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크 /상향링크 ACK/NACK 신호, CQI (Channel Quality Indicator), PMKPrecoding Matrix 인덱스), RKRank
Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH*통해 전송할 수 있다.
[42] 도 4 및 도 5는 본 발명에서 이용할 랜덤 엑세스 프로시져를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
[43] 먼저， 단말이 임의 접속 과정을 수행하는 경우로는 다음과 같은 경우가 있다.
[44] - 단말이 기지국과의 RRC 연결 (RRC Connection)이 없어， 초기 접속 (initial access)을 하는 경우
[45] - 단말이 핸드오버 과정에서， 타겟 (target) 셀로 처음 접속하는 경우 [46] - 기지국의 명령에 의해 임의 접속 과정이 요청되는 경우
[47] - 상향링크의 시간 동기가 맞지 않거나， 무선자원을 요청하기 위해 사용되는 지정된 무선자원이 할당되지 않은 상황에서, 상향링크로 전송할 데이터가 발생하는 경우
[48] - 무선 연결 실패 (radio l ink fai lure) 또는 핸드오버 실패 (handover fai lure) 시 복구 과정을 수행하는 경우
[49] LTE 시스템에서는 랜덤 엑세스 프리앰블을 선택하는 과정에서， 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나의 프리엠블을 선택하여 사용하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정 (content ion based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 임의접속 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정 (n이!—content ion based random access procedure)을 모두 제공한다. 다만, 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정은， 상술한 핸드오버 과정이나 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에 한하여 사용될 수 있다.
[50] 한편， 단말이 특정 기지국과 랜덤 액세스를 수행하는 과정은 크게 ( 1) 단말이 기지국에 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하는 단계 (이하 흔동이 없는 경우 "제 1 메시지 (message 1) " 전송 단계) , (2) 전송된 임의접속 프리엠블에 대응하여 기지국으로부터 임의접속 웅답을 수신하는 단계 (이하 흔동이 없는 경우 "제 2 메시지 (message 2) " 수신 단계)， (3) 임의접속 응답 메시지에서 수신된 정보를 이용하여 상향링크 메시지를 전송하는 단계 (이하 흔동이 없는 경우 "제 3 메시지 (message 3) " 전송 단계) 및 (4) 상기 상향링크 메시지에 대응하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계 (이하 흔동이 없는 경우 "제 4 메시지 (message 4) " 수신 단계)을 포함할 수 있다.
[51] 도 4는 비 경쟁 기반 임의접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 구체적으로 나타낸다.
[52] ( 1) 임의접속 프리엠블 할당
[53] 상술한 바와 같이， 비 경쟁 기반 임의접속 과정은 ( 1) 핸드오버 과정의 경우 및 (2) 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에서 수행될 수 있다. 물론， 상기 두 경우에도 경쟁 기반 임의접속 과정이 수행될 수 도 있다. [54] 먼저， 비 경쟁 기반 임의접속 과정을 위해서는 충돌의 가능성이 없는 지정된 임의접속 프리앰블을 기지국으로부터 수신 받는 것이 중요하다. 상기 임의접속 프리앰블을 지시 받는 방법으로는 핸드오버 명령을 통한 방법 및 PDCCH 명령을 통한 방법이 있다. 이를 통해 단말은 임의접속 프리엠블을 할당받는다 (S401) .
[55] (2) 제 1 메시지 전송
[56] 단말은 상술한 바와 같이 자신에게만 지정된 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국으로 할당 받은 후에， 상기 프리앰블을 기지국으로 전송한다 (S402) .
[57] (3) 제 2 메시지 수신
[58] 단말은 상기 단계 S402에서와 같이 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 웅답 수신 윈도우 내에서 자신의 랜덤 액세스 웅답의 수신을 시도한다 (S403) . 좀더 자세하게， 랜덤 액세스 웅답 정보는 MAC PDU(MAC Packet Data Uni t )의 형식으로 전송될 수 있으며， 상기 MAC PDU는 PDSCH(Physical Downl ink Shared CHaneel )을 통해 전달될 수 있다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 단말은 PDCCH(Physical Downl ink Control CHaneel )를 모니터링하는 것이 바람직하다. 즉, PDCCH에는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 일단 단말이 자신에게 전송되는 PDCCH의 수신에 성공하면， 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 랜덤 액세스 웅답을 적절히 수신할 수 있다. 그리고 상기 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구별자 ( ID; 예를 들어， RA-RNTI (Random Access Preamble ident i f ier) ) , 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인 (UL Grant ) , 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI ) 그리고 시간 동기 보정 값 (Timing Advance Command: TAC)들이 포함될 수 있다.
[59] 상술한 바와 같이 랜덤 액세스 웅답에서 랜덤 액세스 프리앰블 구분자가 필요한 이유는， 하나의 랜덤 액세스 웅답에는 하나 이상의 단말들을 위한 랜덤 액세스 웅답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 상기 상향링크 승인 (UL Grant ) , 임시 C-RNTI 그리고 TAC가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위는 것이 필요하기 때문이다. 본 단계에서 단말은 단계 S402에서 자신이 선택한 랜덤 액세스 프리앰블과 일치하는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자를 선택하는 것을 가정한다.
[60] 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 랜덤 액세스 응답 정보를 수신함으로써 랜덤 액세스 과정이 정상적으로 수행되었다고 판단하고 랜덤 액세스 과정을 종료할 수 있다.
[61] 도 5는 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서 단말과 기지국의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[62] ( 1) 제 1 메시지 전송
[63] 먼저， 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령 (Handover Command)을 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로 (randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH (Physi cal RACH) 자원을 선택하여 전송할 수 있다 (S501) .
[64] (2) 제 2 메시지 수신
[65] 랜덤 액세스 응답 정보를 수신하는 방법은 상술한 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서와 유사하다. 즉， 단말은 상기 단계 S401에서와 같이 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 후에， 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 수신 원도우 내에서 자신의 랜덤 액세스 웅답의 수신을 시도하며， 대웅되는 RA-RNTI 정보를 통해 PDSCH를 수신하게 된다 (S402) . 이를 통해 상향링크 승인 (UL Grant ) , 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI ) 및 시간 동기 보정 값 (Timing Advance Command： TAC) 등을 수신할 수 있다.
[66] (3) 제 3 메시지 전송
[67] 단말이 자신에게 유효한 랜덤 액세스 웅답을 수신한 경우에는， 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고， 임시 C-RNTI를 저장한다. 또한， UL 승인을 이용하여 , 데이터 (즉， 제 3 메시지)를 기지국으로 전송한다 (S403) . 제 3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 랜덤 액세스 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데， 차후에 층돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야 하기 때문이다. [68] 단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 논의되었다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 랜덤 액세스 과정 이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자를 가지고 있었다면， 단말은 상기 UL 승인에 대웅하는 상향링크 전송 신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에， 만약 임의접속 과정 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면， 단말은 자신의 고유 식별자 (예를 들면， S-TMSI 또는 임의 HXRandom Id) )를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 샐 식별자보다 길다. 단말은 상기 UL 승인에 대웅하는 데이터를 전송하였다면， 충돌 해결을 위한 타이머 (content ion resolut ion t imer )를 개시 한다.
[69] (4) 제 4 메시지 수신
[70] 단말이 랜덤 액세스 웅답에 포함된 UL 승인를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송 한 이후， 층돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다 (S404) . 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 논의되었다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL 승인에 대웅하여 전송된■ 제 3 메시지가 자신의 식별자가 샐 식별자를 이용하여 전송된 경우， 자신의 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고， 상기 식별자가 고유 식별자인 경우에는， 랜덤 액세스 응답에 포함된 임시 C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신올 시도할 수 있다. 그 후, 전자의 경우， 만약 상기 층돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우에 , 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 과정이 수행되었다고 판단하고， 랜덤 액세스 과정을 종료한다. 후자의 경우에는 상기 층돌 해결 타이머가 만료되기 전에 임시 C-R TI를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면， 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 과정이 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 과정을 종료한다.
[71] D2D 통신을 위한 자원은 기지국으로부터 할당받을 수 있다. 이를 위해 D2D 통신의 전송 단말이 기지국에 무선 자원을 요청하고 기지국이 이에 웅답하여 자원을 할당 받으면， 이를 통해 전송 단말은 하나 또는 그 이상의 수신 단말 (들)에게 신호를 전송할 수 있을 것이다. 다만， 이하의 설명에서는 이와 같은 일반적인 D2D 통신 방식과 달리， 또는 부가적으로 상술한 랜덤 액세스 과정과 유사하게 전송 단말이 기지국에 임의로 접속하여 D2D 통신을 개시하는 방법을 제안한다.
[72] 본 발명의 일 실시예에서는 기존 랜덤 액세스 절차의 제 1 내지 제 4 메시지를 아래와 같이 변경하여 방송 (broadcast ) , 그룹캐스트 (groupcast ) 또는 그룹통신 서비스 방식의 단말간 직접통신올 실현하는 방법을 제안한다. 설명의 편의를 위해 제 1 내지 제 4 메시지는 msgl , msg2 , msg3 및 msg4로 나타낼 수 있다.
[73] 이하의 설명에서 사용되는 msgl , msg2 , msg3 , msg4는 아래 각 단계에서 전달되는 정보 또는 신호를 의미한다. 아래 단계들을 여러 제안 방법에 대해서 일반적으로 적용되는 절차이며， 특정 제안 방법에 대해서는 그 절차가 정확하게 일치하지 않을 수 있다. 다만 설명의 편의상 아래와 같은 분류를 둔다.
[74] Msgl (단계 1) :
[75] 단계 1은 (단계 3에서 전송될 예정인) 방송 /그룹캐스트 신호 전송을 이후에 정해진 규칙에 의해서 시도 하겠음을 알리는 신호로 정의할 수 있다. 여기서 언급하는 신호를 편의상 msgl라고 할 수 있다. 이 신호는 D2D UE로부터 특정 e B에게 전달될 수 있으며， 방법에 따라서는 다른 D2D UE들이 msgl을 수신할 수도 있다 (overhear ing) .
[76] Msgg (단계 2) :
[77] 단계 2는 단계 1에 대한 기지국의 웅답으로서 단계 1을 요청한 D2D UE가 Msg3에 해당하는 방송 /그룹캐스트 신호를 전송하는 데 필요한 정보 (예를 들어， 자원할당 전력제어， 타이밍 어드벤스드 (t iming advance) , CP 길이 둥)를 전달한다. 여기서 언급하는 신호를 msg2라고 할 수 있다.
[78] Msg3 (단계 3) :
[79] 단계 3은 단계 1을 요청한 D2D 방송 /그룹캐스트 전송 단말 (Tx UE)이 방송 /그룹캐스트 신호를 D2D Rx UE에게 전달하는 과정이다. 경우에 따라서는 제한된 D2D 수신 단말 (Rx UE) (UE 그룹)에게 국한하여 전달되도록 할 수 있다 (수신 대상을 한정함) . 또한， 경우에 따라서는 기지국이 수신하여 적절한 대응 동작을 (eNB가 대신 중계 또는 반복 전송) 수행하도록 할 수도 있다. 여기서 언급하는 신호를 msg3라 할 수 있다.
[80] Msg4 (단계 4) :
[81] 단계 4는 단계 3의 정상적인 수행을 보조하는 동작으로서， 단계 3에서 신호 수신이 잘 이루어 졌는지 아니면 잘 못 수신됐을 경우 무슨 채널이 어떻게 잘 못 수신됐는지 등에 따라서 관련 동작을 수행하도록 하는 단계이다. 경우에 따라 기지국은 단계 3에 전송한 메시지 (msg3)를 단계 4 전송 시점에 D2D Rx UE들 또는 Rx UE 그룹에게 방송 /그룹캐스트 할 수도 있다. 여기서 언급된 신호를 itisg4라고 할 수 있다.
[82] 상술한 과정은 아래와 같이 PRACH 절차와 유사성이 존재하나 설명의 편의상 PRACH 용어 및 절차를 도입하여 설명한 것뿐이며 전체적인 동작 및 기능은 상이할 수 있다. 다만 이하의 설명에서 별도의 언급이 없는 경우 PRACH 절차， 기능을 재사용함을 의미한다.
[83] 상술한 절차 (메시지)를 이용한 D2D 통신 방식의 적용예를 이하 도면을 참조하여 설명한다.
[84] 도 6 및 도 7은 본 발명의 일례에 따라 유사 랜덤 액세스 프로시져를 통해 D2D통신을 수행하는 절차를 도시한 도면이다.
[85] 도 6 및 도 7에서 Tx UE는 D2D 통신을 개시하기 위해 미리 설정된 자원 구간에서 랜덤 액세스 프리엠블과 유사한 Msgl을 eNB에 전송할 수 있다. Tx UE의 Msgl을 수신하는 eNB는 Tx UE에 서비스를 제공하는 서빙 eNB일 수 있으며 , 이 eNB는 Tx UE의 D2D통신 방송 /그룹캐스트를 지원할 수 있다.
[86] 도 6 및 도 7에서 eNB는 Msgl에 대한 응답으로서, Tx UE의 Msg3 전송을 위한 자원 할당 등의 정보를 포함한 Msg2를 Tx UE에게 전송할 수 있다.
[87] 도 6의 예에서는 이와 같이 Msg2를 수신한 Tx UE가 소정 그룹의 Rx UE들에게 Msg3를 전송하는 것을 도시하고 있다. 즉， 도 6의 예에서 Tx UE는 Msg2를 통해 할당받은 자원 등을 이용하여 Msg3를 eNB를 거치지 않고 Rx UE들에게 직접 전달할 수 있다. 이를 수신한 Rx UE들은 필요에 따라 Msg4를 Tx UE에게 전달하여 Msg3의 수신 성공 여부를 알려 줄 수 있다.
[88] 한편， 도 7의 예에서는 도 6과 달리 서빙 eNB가 Tx UE를 대신하여 Msg3를 소정 Rx UE 그룹에 전송하는 예를 도시하고 있다. 이를 수신한 Rx UE들은 필요에 따라 Msg3의 수신 성공 여부 등을 Msg4를 통해 eNB에게 전달할 수 있다.
[89] 도 8 내지 도' 10은 본 발명의 다른 일례에 따라 유사 랜덤 액세스 프로시져를 통해 D2D통신을 수행하는 절차를 도시한 도면이다.
[90] 도 8은 도 6과 유사하게 방송 /그룹캐스트 신호를 Tx UE가 직접 전송하는 예를 도시하고 있다. 다만， 도 8에서는 Tx UE가 전송하는 Msg3를 서빙 eNB 역시 수신하여 필요에 따라 Msg4를 전송하는 과정을 추가적으로 도시하고 있다. 이와 같이 eNB가 Msg3를 수신함에 따라 이하에서 후술할 바와 같이 HARQ 재전송 요청 등에 대해 Tx UE뿐만 아니라 eNB 역시 재전송의 주체가 될 수 있다.
[91] 도 9는 방송 /그룹캐스트 신호 (Msg3)를 Tx UE와 eNB가 모두 /선택적으로 전송하는 방식을 도시하고 있다. 즉, eNB는 Tx UE의 Msg3를 중계 전송할 수 있으며， 이를 통해 Rx UE들은 2가지 경로의 신호를 결합할 수 있도록 하는 방법이다. 이는 사전에 방송 /그룹캐스트 신호 정보를 eNB에게 전달해준 이후에 또는 eNB가 overhear 한 이후에 도면과 같이 함께 전송해서 Rx UE들이 해당 신호를 결합할 수 있도록 할 수 있다.
[92] 도 9는 eNB가 Tx UE의 신호를 중계하는 것을 도시하고 있으나， 이는 eNB뿐만 아니라 다른 장치일 수도 있다.
[93] 도 9의 예를 시간에 따른 절차로 보면， Tx UE가 msg3를 전송 (방송)하는 시점과 eNB가 msg4를 전송하는 시점은 서로 다르게 설정되는 것이 바람직하다. 도 9에서는 이와 같이 Tx UE가 Msg3를 전송한 이후 eNB가 이 Msg3를 포함하는 Msg4를 Rx UE들에게 중계하는 것을 도시하고 있다. 이때 Tx UE는 해당 시점에서 msg3의 전송을 반복하여 줄 수도 있다.
[94] TDD 시스템의 경우 동일한 주파수를 사용하기 때문에 msg3 전송 시점에 Tx UE도 전송하고 eNB도 전송하는 경우 eNB는 msg3를 Tx UE로부터 수신하면서 동시에 msg3를 송신하는 과정을 하여야 하기 때문에 이와 같은 구현의 어려움으로 바람직하지 않은 설계라고 볼 수 있다. 하지만 TDD의 경우에도 동시에 전송하지 않도록 구현하는 것도 가능하기 때문에 각각 서로 다른 시점에 전송된 신호를 수신하여 저장해두고 이를 chase combining 또는 increment al redundancy를 이용하여 코딩 이득을 높이는 방법도 충분히 적용 가능하다. 이런 관점에서 한 번의 msg3 전송으로 Rx UE에게 방송 메시지를 전달하는 목적과, eNB에게 (relaying broadcast를 위해서) msg3 메시지 /콘텐츠를 전달하는 목적을 동시에 실현할 수도 있다.
[95] 하지만 FDD의 경우 D2D UL 스펙트럼을 사용하고， eNB는 DL 스펙트럼을 사용하기 때문에 시간 설계에 좀 더 자유롭다. 심지어 msg3를 D2D Tx UE로부터 수신하면서 동시에 msg3를 중계해주는 서비스를 수행할 수 있다. 따라서 시점 설계 시 FDD는 TDD에 비해서 지연 ( latency)을 줄일 수 있는 부분이 있을 수 있다.
[96] 한편 eNB의 msg4 전송 시점에 Tx UE가 msg3를 동시에 전송하는 것도 고려할 수 있다. 이렇게 함으로써 Rx UE관점에서는 동일한 주파수 상에서 서로 다른 송신단에서 전송된 신호가 결합하여 수신되므로 신호 결합 이득을 얻을 수 있을 것이다. 여기에는 간단하게는 동일한 포맷으로 전송하는 방법이 있으며， superposi t ion coding, 또는 이들을 결합한 형태로도 가능하다.
[97] 본 예에서 도시하고 있는 msg4는 다른 예에서의 msg4와 그 역할이 다를 수 있다. Tx UE입장에서 msg4를 msg3의 웅답이라고 생각한다면 Tx UE의 msg4 수신 시점 (RACH 메시지 4 송신 /수신 시점처럼 D2D msg4도 사전에 시점이 정해진 경우)과 eNB의 msg3를 포함한 msg4 전송 시점은 달라져야 할 것이다. eNB가 msg3를 Tx UE로부터 안전하게 받았음을 확인 한 후에 (D2D msg4의 원래 목적; 다른 예에서의 msg4) , 사전 규칙에 의해서 정해진 특정 msg4 (msg3와 동일한 포맷 또는 msg3의 내용을 포함하도록 설계된 새로운 msg4 신호)전송 시점에 전송해야 할 것이다ᅳ 따라서， Tx UE의 Msg3를 포함하여 Rx UE에게 전달하기 위해 도시한 msg4는 다른 예에서의 msg4가 사용되는 경우 msg5로 지칭하여 구분할 수도 있다.
[98] 여기서 msg3와 동일한 포맷의 msg5를 중계 및 반복 한다고 하면， 도 9에 도시된 바와 같이 Tx UE가 동일한 시점에 msg3를 함께 전송해서 이득올 증가 시킬 수 있을 것이다. 만약 다른 포맷의 ms5를 전송하게 된다면 Tx UE도 그 포맷과 동일하게 msg5를 생성하여 전송하면 역시 동일한 combining gain을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 여기서 전송은 Rx UE의 페이징 및 DRX 주기를 고려하여 여러 차례 반복 전송될 수 있으며 이렇게 함으로서 Rx UE가 슬립 모드 (s l eep mode)에서 깨어나서 이러한 방송 신호를 적어도 한번은 수신할 수 있도록 해 줄 수 있다.
[99] 한편， 도 10은 방송 /그룹캐스트 신호 생성은 전송 UE가 하지만 실제 Rx UE들에게 신호를 전달하는 것은 eNB가 수행하는 예를 도시하고 있다. 즉 eNB가 D2D Tx UE로부터 방송할 정보를 Msg3를 통해 전달받아서， eNB가 직접 Rx UE들에게 방송 /그룹캐스트를 수행하는 방식으로 동작할 수 있다. 이를 통해 Tx UE의 전력 소비 감소 등에 있어서 이득이 있다.
[ 100] 또한, 도 10과 같이 msg3 전송을 eNB에 위임하는 것을 더 효율적으로 하기 위해 msgl에 방송 메시지를 함께 보내는 방식도 고려할 수 있다.
[ 101] 이하에서는 상술한 바와 같은 설명을 바탕으로 더 구체적인 예들을 설명하되 먼저 msg4가 필요한 경우와 필요하지 않은 경우에 대해 구체적으로 살펴본다.
[ 102] 도 11은 본 발명의 일예에서 2이상의 단말이 동시에 방송을 시도하여 층돌아 발생하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
[ 103] 구체적으로, 제 1 D2D Tx UE ( 1110)과 제 2 D2D Tx UE ( 1120)은 동시에 eNB에게 D2D 방송을 시작하기 위해 유사 랜덤 액세스 과정에 따른 Msgl 내지 Msg4를 전송할 수 있다. 제 1 D2D Tx UE ( 1110)가 전송하는 Msgl과 제 2 D2D Tx UE ( 1120)가 전송하는 Msgl은 LTE에서의 랜덤 액세스 프리엠블처럼 Tx UE를 구분하지 않고, Msgl 전송 시점 및 주파수에 의해서만 식별될 수 있도록 설계될 수 있으며， 이 경우 eNB는 양자를 구분하지 못하고 Msg2를 전송하여 출동이 발생할 수 있다. 이와 같은 층돌은 eNB와 Msg3 및 Msg4 교환을 통해 LTE에서와 유사하게 해결될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 eNB와의 충돌 해결 절차뿐만 아니라 Rx UE의 Msg4 전송에 의해서도 층돌 해결이 이루어질 수 있는 것을 가정한다. 즉, 2이상의 Tx UE의 방송 신호가 층돌함을 인지한 Rx UE( 1130) 역시 Msg4를 전송하여 해당 층돌을 해결할 수 있는 것을 제안한다.
[ 104] 이하에서는 상술한 유사 랜덤 액세스 프로시져를 이용한 D2D 통신 방식에서 msgl 내지 msg4의 구체적인 구성에 대해 조금 더 구체적으로 살펴본다. [105] Msg 1
[106] 본 발명의 실시예들에 따른 Msgl은 LTE의 랜덤 액세스 프리엠블과 유사하게 시스템 정보를 통해 수신된 소정의 시그너쳐들 중 임의의 시그너쳐를 전송 단말이 임의로 선택하고， 미리 결정된 시간-주파수 자원 중 임의로 선택된 자원을 통해 전송하는 것을 제안한다.
[107] D2D 통신용 Msgl에 대한 시스템 정보는 LTE의 PRACH와 유사하게 아래와 같을 수 있다. 설명의 편의를 위해 이를 D2D-PRACH 구성 정보로 지칭하나， 이는 임의의 명칭으로 지칭될 수 있다.
[108] [표 1]
D2D-PRA CH -Con fig information elements
Figure imgf000018_0001
;D2D-PRACH-Conf igSIB ：：= SEQUENCE {
root Sequence Index INTEGER (0..A) ,
iD2d-prach-Conf iglnf o d2d-PRACH-Conf iglnf o
d2d- PRACH- Config SEQUENCE {
roo Sequence Index INTEGER (0..A) ,
d2d-prach-Conf iglnf o d2d-PRACH-Conf iglnf o ！ OPTIONAL -- Need ON
} ᅵ ' ' ' D2d-PRACH-Conf igSCell-rlO SEQUENCE { ； D2d-prach-Conf iglndex-rlO .. INTEGER ' (0 ' ,B)
D2d- PRACH- Conf iglnf o ：：= SEQUENCE { , .
D2d-prach-Conf iglndex INTEGER (0..B) , jhighSpeedFlag BOOLEAN, zeroCorrelationZoneConf ig INTEGER (0 . C) D2d-prach-Freq0f f set INTEGER (0..D)
}
- ASN1STOP
[109] 상술한 시스템 정보에서， root index의 수 , 물리 구성의 개수 B, zeroCor relation Zone의 구성 개수 C, 및 주파수 오프셋의 수 D는 필요에 따라 임의의 개수가 될 수 있다. 또한, 이는 예시적인 것이며, 상술한 시스템 정보 중 일부를 생략될 수 있다.
[110] Msg 2- (스케줄링 명령으로서의 msg2의 역할)
[111] 아래 설명은 정상적인 스케즐링과 (긴급) 방송용 스케줄링 명령이 다를 수 있다는 가정하에서 2가지 경우를 구분하여 설명하고 있다. 동일한 스케줄링 포맷일 지라도 그 안의 각 필드 (bit field)가 의미하는 또는 해석되는 방식이 목적에 따라서 달라질 수 있도록 구현할 수 도 있다. 먼저 디코딩을 해보고 해당 필드에 (긴급) 방송과 일반 스케즐링을 구분하는 지시자 필드를 (예를 들어， 1 bit)를 둘 수도 있다.
[112] A. 방송 /그룹캐스트를 위한 msg2스케줄링 명령 컨텐츠
[113] - (매우 단순화된) 자원 할당 정보
[114] - (매우 단순화되거나 절단된) MCS
[115] - 호핑 플래그 (Hopping flag)
[116] - 우선순위 지시자 (긴급 상황의 경우)
[117] ᅳ 전력 제어 명령 (또는 후술할 바와 같은 고정 /최대 전력 값 (조절 가능한 값)
[118] - 타이밍 어드밴스드 또는 부분 시간 동기 정보
[119] - 필요한 경우 인밴드 이미션 정보 (In— band emission information)
[120] - UE ID기반 프로세싱 [121] - 그룹캐스트 HARQ 정보
[ 122] - 우선순위 카운팅 정보 (형평성 정보)
[ 123] - 기타 필드 (들)
[ 124] B. 일반 스케줄링을 위한 msg2 스케줄링 명령 컨텐츠
[125] - (매우 단순화된) 자원 할당 정보
[126] - (매우 단순화되거나 절단된) MCS
[127] - 호핑 플래그 (Hopping f lag)
[128] - 우선순위 지시자 (긴급 상황이 아닌 경우)
[129] ― 전력 제어 명령 (또는 후술할 바와 같은 고정 /최대 전력 값 (조절 가능한 값)
[130] - 타이밍 어드밴스드 또는 부분 시간 동기 정보
[131] - 필요한 경우 인밴드 이미션 정보 ( In-band emi ssion informat ion)
[132] - UE ID 기반 프로세싱
[ 133] - 그룹캐스트 HARQ 정보
[134] - 우선순위 카운팅 정보 (형평성 정보)
[135] - 기타 필드 (들)
[136] 한편 기존 RACH 절차의 랜덤 액세스 웅답 (RAR) 기반의 RACH 스케줄링 명령을 그대로사용한다면 아래 각 필드의 용도를 다르게 설정할 수 도 있을 것이다.
* [137] 20-비트 UL 승인 (랜덤 액세스 응답 승인)
[138] - 호핑 플래그 - 1 bi t
[ 139] - 고정 크기의 자원 블록 할당 - 10 bi ts
[140] - 절단형 MCS - 4 bi ts
[141] - PUSCH 전송을 위한 TPC 명령 - 3 bi ts
[142] - UL 지연 - 1 bit
[143] - CSI 요청 - 1 bit
[ 144] 상기 1-bi t CSI 요청은 D2D 방송용으로 사실상 사용될 가능성이 없기 때문에 이를 특정 비트로 설정하고 가상 코딩용 비트로 이용하여 코딩 이득을 얻을 수도 있다. 또는 상기 언급한 바와 같이 (긴급) 방송 /그룹캐스트 구별을 하는 지시자 용도로 사용될 수도 있을 것이다. 일 예로 아래와 같이 설정 될 수 있다.
- Bi t state "A" ： (긴급) 방송 /그룹캐스트 스케줄링 승인
- Bi t st ate "B" ： 일반 스케줄링 승인
[ 145] ~msg3 & msg4
[ 146] 상술한 절차에서 설명한 바와 같이 msg3 및 msg4는 Tx UE가 실질적으로 방송해서 전달하고자 하는 실질적인 메시지 및 그에 대한 수신 웅답에 해당할 수 있다. 이하에서는 방송 메시지를 효율적으로 전달하기 위해서 도입되어야 할 절차 및 기술들에 대해서 추가적으로 설명한다.
[ 147] LTE 방송 메시지로는 대표적으로 PBCH가 있으며， 시스템 정보를 전달하게 된다. 이 증 MIB 메시지는 그 중요성을 감안하여 반복 코딩을 사용하여 매우 낮은 코등율을 유지하고 있다.
[ 148] D2D 방송 메시지인 msg3도 이런 차원에서 낮은 코딩율을 유지하는 것이 바람직하다. 이를 구현하는 방법은 msg3를 n번 (n=l , 2， . . , N_repet i t ion , 상위 계층 또는 물리 계층 신호에 의해 구성 가능) 전송하여 코딩율을 충분히 확보할 수 있도록 하는 것을 제안한다.
[ 149] 도 12는 본 발명의 일 측면에 따라 msg3의 코딩율을 낮추는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[ 150] 상술한 바와 같이 수신 단말에서 코딩율올 낮추기 위한 방법의 하나로는 Tx UE가 직접 반복 전송할 수 있도록 HARQ mechani sm을 이용하거나 또는 상술한 바와 같이 msg3를 수신한 eNB 또는 중계기와 같은 장비가 전송을 중계해주는 방법이 있다. 즉， Tx UE가 재전송 또는 반복적 전송을 하거나 eNB를 통해서 재전송 또는 반복 전송을 하거나, 또는 둘이 함께 할 수 도 있을 것이다. 도 12는 Rx UE가 eNB 및 Tx UE'모두로부터 전송된 msg3를 결합하여 수신하는 예를 도시하고 있다.
[ 151] Msg3가 여러 소스로부터 수신 되어 이를 결합해야 하는 상황에서， FDD의 경우 Tx UE의 msg3 전송은 UL 대역을 이용하고 eNB에 의해 중계된 msg3는 DL 대역을 이용하므로, 반드시 Tx UE msg3 전송 시점과 eNB 반복 msg3 전송 시점이 굳이 같을 필요가 없다. 서로 다른 대역으로 전달된 msg3를 결합함으로써 의미 있는 결합 이득올 얻을 수 있다.
[ 152] TDD에서도 마찬가지로 Tx UE와 eNB가 동기를 맞춘 전송 또는 반복을 의무화 할 필요는 없으나， 가능하다면 같은 시점에 보내는 것이 자원 소모 측면에서 더 효율적일 수 있다.
[ 153] 도 13 내지 15는 본 실시예에 따라 반복 전송의 효과에 대해 설명하기 위한 도면이다ᅳ 구체적으로， 도면 13 내지 15는 msg3를 두 번 전송했으나 웅답이 없어서 msg3를 세 번째 보내서 결국 성공하는 경우를 예시한 것이다.
[ 154] 도면 13은 eNB와 같은 중계 서비스가 없어서 D2D Tx UE가 직접 반복 전송을 수행하는 예시이다. 이러한 반복적 전송은 본 발명자의 다른 발명에서 패이징 (paging) 신호의 특성으로 인하여 다수의 UE가 동시에 패이징 신호를 수신할 수 없기 때문에， 매번 깨어날 때 패이징 그룹 단위로 들을 수 있도록 반복 전송해주는 방법과 다른 의미의 반복전송이다. 즉, Rx UE입장에서 한 번 이상 또는 하나 이상의 노드 (Tx UE 또는 eNB 또는 증계기)로부터 신호가 중복 수신되도록 하는 데 그 의미가 있다. 또는 HARQ 절차 상으로 데이터를 전송하고 에러가 발생할 경우 이를 복구하는 차원에서 동일한 RV 또는 다른 RV를 전송하여 수신 단에서 결합하게 하는 HARQ 복원 과정과 관계가 있다.
[ 155] 도 13은 eNB가 중계 전송에 참여하지 않올 경우, 도 14는 참여하는 경우， 도 15는 eNB와 Tx UE가 모두 재전송에 참여하는 경우를 도시한 것이다.
[ 156] 도 14에서 Tx UE로부터 전송 되는 첫 번재 msg3와 eNB로부터 전송되는 두 번째 msg3는 석로 다른 시점과 서로 다른 공간에서 전송된 신호 이지만 서로 적절하게 결합한다면 디코딩 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 수신 단에서 chase combining 또는 incremental redundancy를 이용하면 코딩 이득을 높일 수 있다. 이런 관점에서 도면 13 내지 15에 예시된 방법에서 msg3는 서로 다른 시점이거나 동일한 시점이거나, 같은 송신 지점에서 전송되었거나 아니면 다른 송신 지점에서 전송되었거나 모두 수신 단에서 적절한 프로세스 (예를 들어， CC, IR) 및 버퍼링 관리를 통해서 성공적으로 복조 할 확률을 크게 높일 수 있다.
[ 157] 이 과정에서 Tx UE가 eNB에게 msg3를 전달하는 방법은 우선 직접 별도의 자원 및 채널을 이용하여 전달하는 방법과 D2D Tx UE가 msg3를 방송할 때 eNB가 그 정보를 overhear해서 그렇게 디코딩된 값을 재전송에 참여 시키는 것도 가능하다. 이 경우 Tx UE에게 특별한 정보를 주어 "msg3를 잘 수신하였고 추후에 에러 발생시 본인이 직접 재전송에 참여하겠다" 라는 의사가 전달될 수 있는 웅답 신호를 Tx UE에게 전달하는 것이 바람직하다. 이러한 신호는 물리계층뿐만 아니라 상위계층 신호를 통해서 구현 가능하다.
[158] 도 16내지 도 18은 msg3의 수신단 결합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[159] Tx UE에서 초기 또는 재전송된 msg3를 msg3.ai라고 (i=0,l,2,---,Nl_repetition), eNB에서 전송된 msg3를 msg3.bi (i=l,2,3, ··· , N2_repetition)라고 도시하였다.
[160] 도 16은 Tx UE만 msg3를 전송하게 되므로 수신단에서는 msg3를 버퍼링하여， 다음 도착하는 msg3와 CC 또는 IR 동작을 취하여 적절한 결과 값을 얻을 수 있다. 다수 번 전송된 후 성공하게 되는 경우를 고려하면 다음과 같은 두 가지 동작이 가능할 것이다.
[161] (Ml) Tx UE로부터 현재 수신된 msg3.a(i) 값과 이전에 수신된 msg3.a(i-l)에 대해서 (X 또는 IR을 수행한다. 이렇게 얻은 결과를 다음 단계에서 CC 또는 IR의 입력 값으로 사용한다.
[162] (M2) 수신되고 저장된 모든 msg3.ai에 대해서 매번 새로운 값이 수신될 때마다 CC또는 IR을 수행한다.
[163] 도 17은 Tx UE와 eNB로부터 동시에 msg3가 반복 수신 되는 경우를 보였다. 이 경우에도 다양한 형태로 CC 또는 IR을 수행할 수 있을 것이다. 이 경우는 다음과 같은 CC또는 IR을 수행할 수 있다.
[164] 1) Tx UE에서 수신된 msg3.a 계열만 상기 기술된 Ml 또는 M2 방식에 의해서 CC 또는 IR을 취하고， 다시 eNB로부터 수신된 msg3.b 계열만 상기 기술된 Ml 또는 M2 방식에 의해서 CC 또는 IR을 취한 뒤 두 결과 값 (a 계열， b 계열)에 대해서 다시 CC또는 IR을 취한다.
[165] 2) 전송 지점에 상관없이 수시된 신호의 순서에 맞게 상기 기술된 Ml 또는 M2 방식에 대해서 CC또는 IR을 취한다. [ 166] 도 18은 Tx UE로부터 초기 전송 이후, 재전송은 모두 eNB로부터 수신되는 ' 경우를 보였다.
[ 167] 이 경우 msg3. a0 , msg3.bl , msg3. b2를 각각 (X 또는 IR을 수행할 수 있다. 이 경우도 마찬가지로 상술한 Ml 또는 M2 방식을 취할 수 있을 것이다.
[ 168] 상술한 방식들은 msg3를 도면에 제시한 바와 같이 모두 수신한 경우를 정한 것이다. 특정 UE의 경우 일부만 수신하도록 설계되어 있을 수도 있으며 이런 경우에는 누락된 msg3에 대해서는 상기 제안 방식에서 생략하고 다음 단계를 진행하면서 CC 또는 IR을 수행하면 된다. [169] LTE RACH의 경우 msgl을 초기 전송한 단말은 msg2의 모니터링 및 그에 대한 msg3 전송을 수행하도록 설계되었다. 본 실시예에 따른 방법은 msg3를 Rx UE를 목적하여 방송하는 목적으로 사용하기 때문에， Rx UE들은 msgl올 수신하지도 않았을 뿐만 아니라， msg2 모니터링을 시도하지 않을 것이다. 더구나 msg3를 Tx UE가 보냈을 거라는 사실도 모르거니와 이를 모니터링해서 수신하려 하지 않올 것이다. 특히 msg3는 대개 UE가 송신하는 것인데 이를 수신하여야 한다는 점이 크게 다르다.
[170] 따라서 msg3를 수신하도록 하기 위해서는 사전에 특별한 조치가 필요하다. 특히 msg3 신호를 디코딩하고 디모듈레이션하는 정보가 필요하다. 이런 점에서 msg3에 대한 스케줄링 승안 역할을 수행하는 msg2를 수신 UE들 역시 수신하는 것이 바람직하다. 즉 msg2에 msg3 디코딩， 디모들레이션을 수행할 수 있는 정보 (자원 할당, MCS , HARQ , 전송 시점， 타이밍 어드밴스드， cp 길이， 긴급 지시자， 호핑 지시자， 우선순위 지시자， msg3 전송 횟수， 재전송 타이밍， HARQ 응답 방법 등)를 포함시켜서 Rx UE들에게 전달해 주는 것이 바람직하다. 또한 msg2 정보 디코딩 및 디모들레이션 정보에 앞서, Rx UE는 msg2를 수신해야 하며 따라서 msg2가 전송되는 또는 전송될 가능성이 있는 시점 관련 정보， RNTI 관련 정보 (msg2 PDCCH가 RNTI로 마스킹 되어 있는 경우 이를 디카스킹 하기 위한 RA-RNTI와 같은 정보, D2D Tx UE를 위해서 유보된 RNTI 값의 범위 또는 특정 할당 값)， Tx UE ID (필요한 경우) , Tx UE의 msgl 전송 정보 (시간-주파수 자원 인덱스， 서브프레임， 무선 프레임， UE ID , IMSI ) , 특히 msg2 스크램블링， 마스킹에 사용되는 정보를 미리 알려주는 것이 바람직하다.
[ 171] 또는 msg2 가 전송되는 서브프레임 정보 (고정 또는 결정 값)을 방송해서 Rx UE에게 미리 알려주고 그렇게 설정된 서브프레임 또는 무선 프레임에 대해서 지속적으로 모니터링을 수행하여 msg3를 디코딩 및 디모들레이션하여야 할 것이다.
[ 172] 한편 중계를 통해서 전달되는 경우 msg3 형태가 아닌 msg4 형태로 전달될 가능성이 있기 때문에 msg4 전달 시점에 Rx UE가 지속적으로 모니터링을 해서 msg4 (msg3 정보를 포함하는 포맷이거나 msg3를 그대로 전송하는 경우도 포함)를 디코딩 및 디모듈레이션해서 최종적으로 방송 메시지를 얻을 수 있도록 하여야 한다.
[ 173] 또는 msg3와 동일한 포맷으로 전송하게 되면 사실상 msg4는 없고 다만 msg3의 재전송 또는 반복 전송으로도 간주할 수 도 있을 것이다.
[ 174] 다음으로 msg2를 수신함으로써 msg3를 정상적으로 전송하였다고 가정한다. Msg3는 Tx UE로부터 eNB 및 Rx UE에게 전달될 수 있다. eNB이 경우 msg3를 수신하면 msg4를 Tx UE에게 전달하여 수신 성공여부를 지시할 수 있다. 그룹캐스트의 경우도 마찬가지로 msg3를 수신한 Rx UE는 msg4 (Rx UE가 Tx UE에게. 전달하는 메시지로서 eNB가 Tx UE에게 전달하는 메시지와 동일할 수 도 있지만 다르게 설계될 수 있다)를 전송하여 수신 성공여부를 회신할 수 있다. 다만 방송인 경우에 Rx UE는 msg4 전송과정을 생략할 수 있다. 또는 msg4 수신 여부를 Rx UE 로부터 eNB에게 전달하고 이를 eNB가 취합하여 Tx UE에게 전달하는 방법도 가능하다. 이는 eNB가 모든 Rx UE의 신호를 상대적으로 더 잘 수신할 수 있다는 가정이 있는 것이며 이 경우 eNB가 msg3 수신여부에 대한 최종 결정을 내리는 장치가 될 수 도 있을 것이다. 심지어 msg3가 제대로 전달되지 않은 경우 eNB는 다시 msg2를 스케줄링하여 msg3 전송을 다시 시도하도록 할 수도 있을 것이다.
[ 175] 이와 다른 이슈로 msg3를 전송했는데 그에 대한 웅답이 없는 경우가 있을 수 있는 데 이에 대해서 분석한다. 웅답이 없는 경우， 즉 Tx UE가 msg4를 수신하지 못한 이유는 크게 eNB가 보내는 msg4이 PDCCH를 디코딩 할 수 없는 경우와 PDSCH를 디코딩 및 디모들레이션하지 못한 경우로 볼 수 있다. [ 176] ( 1) PDCCH 에러의 경우 (PDCCH 검출 실패)
[ 177] Msg4를 위한 PDCCH를 모니터딩했으나 msg4 PDCCH가 검출되지 않은 경우이다. 이는 msg3를 수신하지 못한 경우인데 msg3 충돌 (하나 이상의 Tx UE단말이 msgl을 전송하여 msg2 웅답을 동시에 받고， 각자 msg3를 전송함)인해서 수신을 제대로 하지 못하는 경우와 msg3 전송 무선 채널이 좋지 않아 제대로 수신하지 못한 경우로 분류할 수 있다. 간단한 해결 방법으로는 D2D 방송 전송 절차가 실패하였으므로 msgl부터 절차를 다시 시작하도록 하는 것이다. 물론 이 과정에서 이전에 수신한 각종 파라미터 및 그에 대한 설정 값들은 재사용 될 수 있을 것이다.
[178] 또는 파라미터를 일정 수준 강화하여 사용할 수 있을 것이다. 예를 들어 msgl 전송 전력을 기존 보다 더 높은 전송전력으로 다시 시작하도록 하는 것이다. 또는 msgl이 성공하고 msg2 스케줄링 승인에 TPC 명령 등을 좀 더 높은 값으로 설정하여 스케줄링을 시도할 수 도 있을 것이다.
[ 179] 또는 msg4 웅답이 없으면 msgl은 건너 뛰고 msg2가 전송되는 전송되도톡 약속된 (이러한 상황에서 알 수 있도록 약속된) 서브프레임 (들)에서 msg2를 모니터링해서 msg3 스케즐링 승인을 다시 수신하는 방법도 있다.
[ 180] 한편 msg4 자체를 없애고 msg3를 단순히 방송하고 끝내는 방법도 가능하다. Msg4는 msg3에 대한 HARQ 동작 및 R C 연결 완료 또는 확인 등의 용도로 사용하기 위해서 설계된 것이지만， D2D에서 특히 방송을 수행하는 경우에는 웅답이 필요 없을 수 있으며, 따라서 msg4가 필요가 없을 수 있다. 특히 외부 네트워크 커버리지 (outside network coverage)의 경우에는 msg4 없이도 동작하는 데 무리가 없을 수 있다.
[ 181] (2) PDSCH 에러 상황 (PDSCH 복조 실패)
[ 182] Msg4 PDCCH 검출을 성공하였다는 것은 바로 이전 절차에서 msg3를 정상적으로 수신하였기 때문이다. 따라서 msg4 PDCCH를 전송하였을 것이다. 하지만 PDSCH에 에러가 발생하여 복조가 불가능 할 수 있다. 이 경우 흔히 말하는 HARQ 동작에서 에러 상황과 동일하며 일반적인 경우 정상적은 HARQ 동작이라면 NACK을 전송하려고 할 것이다. 하지만 D2D 방송의 경우에는 기존 RACH와 다르게 msg3를 재전송할 필요가 없을 수도 있다. 만약 재전송을 하려고 한다면 msg2를 통해 재전송을 위한 스케줄링 승인을 전송해서 수행하는 방법과 사전에 지정된 스케줄링 승인 정보를 이용해서 Tx UE가 자체적으로 재전송을 수행하는 것도 가능할 것이다.
[ 183] 둘 이상의 Tx UE가 msg3를 전송하더라도 경우에 따라서는 그 중에 하나 msg3 가 eNB에게 검출되고 성공적으로 복조 될 수 있다. 이 경우 msg4 웅답이 성공한 Tx UE에게 전달 될 것이다. 이렇게 되면 msg3를 성공적으로 수신한 eNB는 그 성공한
Tx UE에게 방송 메시지 수신 성공여부를 알리는 msg4를 이용해 웅답할 것이다. 그러면 Tx UE는 방송 전송과정을 종료한다. 하지만 msg4 웅답을 받았지만 자신에게 온 msg4 가 아닌 경우에는 msgl 전송 절차로 돌아가서 다시 시작하는 것이 바람직하다. 이유는 eNB 조차도 어떤 Tx UE가 broadcast를 전송했는지 알 수 없기 때문에 msg3를 위한 msg2 스케줄링 승인을 생성할 수 없기 때문이다. 이러한 충돌 해결 과정은 현재 RACH msg4를 사용해 이루어 지고 있으며 이 경우에 msg4 수신 후 자신의 UE ID가 없다고 판단되면 다시 msgl을 수행하는 것이다.
[ 184] 도 19는 eNB가 msg3를 중계해주는 역할을 수행하는 경우, Rx UE의 수신 동작절차를 설명하기 위한 도면이다.
[ 185] 중계된 msg3는 RACH 프로시져에 비유한다면 단계 4 (msg4)에 해당한다고 볼 수 도 있다. 다만 그 내용이 msg3 이기 때문에 도 19에서는 중계된 msg3라고 표시하였다.
[ 186] D2D Rx UE는 D2D 방송 수신뿐만 아니라 eNB와의 연결을 계속 유지하고 있을 가능성이 있으며, 따라서 eNB로부터 PDCCH/EPDCCH를 통해서 PDSCH를 스케줄링 받을 수 있다. 만약 이러한 경우라면 Rx UE 입장에서 D2D 방송 msg3 (증계된 또는 그렇지 않은)를 수신하여야 하는지， eNB로 부터의 일반적인 PDSCH를 수신하여야 하는 지 결정되어야 할 부분이다.
[ 187] 물론 수신능력이 된다면 둘을 모두 수신하여 처리할 수도 있다. 하지만 만약 둘 중의 하나를 수신하는 것이 바람직하다고 판단되면 (특히 동일 캐리어 또는 대역 또는 스펙트럼 상에서 수신되는 경우) 중계된 D2D 방송 msg3를 수신하는 것이 바람직하다. 방송 메시지의 특성상 긴급한 신호임을 고려하면 이와 같이 D2D 링크에 수신 우선순위를 두는 것이 바람직하다.
[ 188] 하지만 다수의 캐리어가 존재하고, 캐리어 1은 eNB-UE 통신， 캐리어 2는 D2D 통신 연결을 유지하고 있는 상황에서， 캐리어 2에 중계된 D2D 방송 msg3가 전송된다면, 이를 수신함과 동시에 캐리어 1에 동일 시간에 스케줄링된 PDSCH도 함께 수신하는 것이 바람직하다.
[189] 기존의 RACH 동작을 참고하면 다음과 같다.
[190] LTE RACH 동작에서， UE가 RA-RNTI와 C-RNTI 또는 SPC-RNTI가 동일한 서브프레임에 할당되고, UE가 복수의 타이밍 어드밴스드 그룹으로 구성되지 않은 경우， 해당 UE는 C-RNTI 또는 SPS-RNTI로 스크램블된 CRC를 가진 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 디코딩할 필요가 없다.
[191] [표 2]
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[192] 여기서 RA-RNTI가 기존과는 다르게 D2D 방송 용으로 사용되고 있다고 가정하면, 특정 서브프레임에서 RA-RNTI와 함께 C-RNTI , SPS C-RNTI가 검출된다고 하더라도 RA-RNTI만 디코딩하고 C-RNTI , SPS C-RNTI를 검출하지 않아도 되는 것이다. 즉 C— RNTI , SPS C-RNTI가 온다는 것을 기대하지 않는 동작이 추가되어야 할 것이다.
[193] 만약 D2D 방송에 RA-RNTI가 아닌 D2D RNTI와 같은 새로운 RNTI를 도입하여 방송， 그룹캐스트를 수행한다고 하는 경우에 D2D RNTI이외에 C-RNTI , SPS ORNTI로 스케즐링되는 PDSCH는 없다고 가정하도록 의무화 할 수 있다.
[194] 중계된 msg3는 디코딩 시간 제약이 없는 점을 고려하면， 수신하여 저장해두고 여력이 될 때 디코딩하는 동작도 가능할 것이다. 예를 들어 C-RNTI , SPS C— RNTI와 함께 D2D용 RNTI도 동시에 수신하여 긴급 정도 또는 우선순위에 따라서 순차적으로 디코딩을 수행하는 구현도 가능할 것이다.
[ 195] 상기 내용은 msg4에 대한 언급이었으나 D2D 동작에서의 msg2 (방송 msg3 스케줄링 승인)를 수신하는 D2D Tx UE 입장에서 D2D 링크에 우선순위를 두어야 하며， 따라서 D2D RA-RNTI 또는 새로운 D2D RNTI와 같이 D2D msg2를 전달하는 링크를 우선적으로 수신하여야 한다. 즉， 동일한 서브프레임에서 C-RNTI , SPS C- RNTI로 스케즐링된 PDSCH가 존재하는 것을 기대하지 않도록 할 수 있다.
[ 196] 본 내용은 D2D 방송을 주로 언급했으나, 제안 기술의 적용은 그룹캐스트 뿐만 아니라 유니캐스트에도 적용될 수 있다.
[ 197] 그룹캐스트의 경우
[ 198] 본 발명의 일 실시예에서는 추가적으로 그룹캐스트를 위한 HARQ ACK/NACK 설계를 수행하는 것을 제안한다. 특히 그룹캐스트 UE의 경우 방송 UE와 달리 전송 msg3에 대한 HARQ ACK/NACK을 통해서 그룹 맴버를 관리할 수 있을 것이다.
[ 199] 따라서 그룹캐스트의 경우 Msg4가 Tx UE에게 전달되는 것이 바람직하다. 하지만 Tx UE의 재전송을 대신해 줄 수 있는 대상이 있다면 그 대상에게 전달하여 굳이 Tx UE에게 전달되지 않고도 재전송 패킷을 수신할 수도 있을 것이다. 예를 들어 eNB가 이런 역할을 대신할 수 도 있을 것이다. 또는 근접한 다른 중계 UE들이 이러한 재전송을 대신 해줄 수 있을 것이다. 물론 그러한 중간 대상이 없다면 Tx UE에게 전달되는 것이 바람직하다.
[200] Tx UE에게 전달되는 과정도 직접 Tx UE에게 전달하는 방법과 간접적으로 우회적으로 전달하는 방법 모두 가능 할 것이다. eNB나 다른 D2D UE를 통해서 우회적으로 Tx UE에게 에러여부， 재전송 여부 등을 알려줄 수도 있을 것이다.
[201] 한편， 방송의 경우에는 수신 메시지의 에러 유무를 피르백하지 않는 방법이 더 바람직할 수 있다. 불특정 다수에게 전달되는 만큼 그 중 일부 대상이 제대로 수신하지 못하였다는 사실을 반드시 알아야 할 필요는 없을 것이다.
[202] 좀 더 구체적으로 Rx UE들이 msg3 수신을 성공하였다면 eNB가 중계한 msg3를 전송할 필요가 없을 것이다. 만약 일부 Rx UE가 실패하였다면 eNB가 중계한 msg3를 전송하는 것이 도움이 될 것이다. eNB가 재전송을 하려면 이러한 사전 지식이 필요한 데 그 정보는 Tx UE로부터 얻을 수 도 있을 것이고, 아니면 eNB가 직접 Rx UE로부터 피드백을 받아서 재전송 여부를 결정할 수 도 있을 것이다. 예를 들어 Tx UE가 msg3를 전송하면 일부 UE는 수신 성공이지만， 나머지 UE는 수신 실패할 가능성이 있다. 실패한 UE는 Tx UE에게 직접 msg4를 전송하여 msg3의 수신 성공 및 실패 여부를 회신할 것이다. 또는 eNB 존재를 알고 eNB가 중계해서 재전송에 참여할 것이라는 것을 알게 되면 eNB를 향하여 msg4를 회신할 것이다. Rx UE로부터 회신된 msg4는 사실상 HARQ ACK/NACK 정보에 대응할 수 있으며 , 이는 그룹 내 msg3 정보를 수신상태를 알려주는 기준이 된다.
[203] 만약 Tx UE만 msg4 ACK/NACK을 들었다면 이를 eNB에 알려주는 시그널링 과정이 요구되며, 이는 eNB와 Tx UE사이 연결이 있는 경우라면 상위 신호를 통해서 알려줘도 되고， 또한 MAC 또는 물리 시그널링을 통해서 알려줄 수 있다.
[204] 하지만 어느 정도의 지연을 감수하여야 한다. 이러한 지연은 경우에 따라서 시스템의 효율성에 영향을 크게 미칠 수 도 있기 때문에 지연을 줄이는 차원에서 Rx UE로 부터의 msg4 ACK/NACK을 eNB가 직접 수신할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 이렇게 하면 eNB가 자연스럽게 수신된 ACK/NACK의 통계에 기준하여 또는 개별 ACK/NACK 피드백 정보에 근거하여 재전송 여부 및 재전송 방식을 결정하는 데 사용할 수 있다.
[205] 개별 UE를 제어하는 경우에는 개별 UE별로 재전송을 시도 할 수 있으며， 그룹 UE에 대해서 한번에 웅답을 취할 수 도 있다. 후자의 경우 그룹 UE의 ACK/NACK의 통계가 Pᅳ AN % 이상이 ACK인 경우에는 모두 수신했다고 가정하고 재전송을 하지 않고 다음 전송을 시도하고， 반대로 P_AN % 이하로 ACK이 수신된 경우에는 재전송을 다시 시도하도록 특정 임계 값을 도입할 수 도 있다. 또는 수신에 실패한 UE만 NACK을 전송하여 이를 SFN 결합되어 수신되도록 할 수 도 있다. 이렇게 되면 NACK의 신호의 강도 또는 에너지를 기준으로 어느 정도의 UE가 msg3를 제대로 수신하지 못했는지 추정될 수 있으며 이를 기반으로 재전송 및 재전송 방식을 결정할 수 있을 것이다. '
[206] 도 20은 전송 단말이 수신 단말로부터 msg4를 통해 msg3 수신 성공 여부를 피드백 받아 eNB에 알려주는 방식을 도시하고 있다.
[207] eNB는 이와 같이 전송 단말로부터 수신한 정보에 기초하여 재전송 여부를 결정할 수 있으며， 이에 따라 Msg3의 재전송올 수행할 수 있다.
[208] 도 21은 기지국이 수신 단말로부터 직접 tnsg4를 통해 msg3의 수신 성공 여부를 피드백 받는 것을 도시하고 있다.
[209] 이 경우， 기지국은 스스로 수신 단말로부터 수신한 msg4에 기반하여 재전송 여부를 결정하여 msg3를 수신 단말에 재전송할 수 있다.
[210] 여기서 eNB를 향해 피드백 정보가 전송되는 경우， ACK/NACK 자원은 PUCCH를 이용하는 것이 기본이 될 것이다. 다만 Uu 링크의 PUSCH 전송을 고려해서 동시 전송 상황이 발생할 경우 PUSCH에 대해서 피기백 (piggybacking)하는 방식을 사용할 수도 있다. 여기서 PUCCH 자원은 별도의 PUCCH 자원영역에 할당하여 운영하는 경우를 고려할 수 있으며, 개별 PUCCH 자원할당은 msg3 전송자원과 연관 ( l inkage)시켜 동적으로 선택하여 사용하도록 할 수 있다. 자원영역의 시작은 N_pucch_of fset을 주어서 그 시작위치를 사전에 지정해주고， 그 영역 내에서 msg3 전송 자원 위치 등 (RB 인덱스， RB 및 서브프레임 인덱스， IE ID 및 RB 및 SF 인덱스 등)과 링크를 시켜 매 서브프레임 마다 새롭게 결정될 수 있도록 할 수 있다 (예를 들어, PDCCH CCE-to-PUCCH 인덱스 연결과 같은 방식) .
[211] 또는, msg2 그룹 RNTI 및 /또는 RAR 인덱스에 링크해서 결정할 수 도 있을 것이다.
[212] 도 22는 본 발명의 일례에 따라 msg4 전송 자원을 다양한 전송에 링크하여 결정하는 개념을 설명하는 도면이다.
[213] 즉, msg4 PUCCH를 통해 ACK/NACK을 전송할 자원은， UE ID, msg2 RNTI , msg2 RAR 인덱스， msg2 PDSCH RB 위치 및 /또는 msg4 RB 위치에 맵핑시켜 결정될 수 있으며, 이 경우 msg4 전송을 위한 개별적인 자원할당이 생략될 수도 있다.
[214] 한편， 이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 경우， msg3의 전송 전력 제어 문제에 대해 설명한다.
[215] 제안 기술의 설명의 편의를 위해서 기존 랜덤 액세스 절차에서 msg3 전송 전력 결정과정을 간단히 기술한다. 먼저 msg3 전송 전력은 다음과 같이 결정된다. [216] [수학식 1]
[217] H,c( = min{'CMAX>c( ,Jo_PuscH +« ( -JP + c( } [dBm]
[218] 여기서, 등장하는 파라미터들은 다음과 같이 결정될 수 있다.
[219] [수학식 2]
[220] ^0_PUSCH, c 0) = ^0_NOMINAL_ PUSCH, c U) + )— UE—PUSCH ,c (■ ) , J'=ᄋ， 1， 2 b— UE— PUSCH ,c (2) = 0 (for PUSCH (re)transmissions corresponding to the random access response grant then j=2 )
^O— NOMINAL— PUSCH, c (2) = ^0_PRE + PREAMBLE _Msg3 ,
[221] 여기서 , 파라미터 preamblelnitialReceivedTargetPo r ( 0 PRE ) 와
Figure imgf000032_0001
는 서빙샐의 상위계층으로부터 시그널링 받을 수 있다.
[222] 또한， 만일 단말이 서빙셀 c로부터 랜덤 액세스 웅답을 수신하는 경우， /^^二^ + ^와 같이 결정될 수 있다. 여기서， 3 msg2c는 서빙샐 c에서 전송된 랜덤 액세스 프리엠블에 대웅하는 랜덤 액세스 웅답에서 지시되는 TPC 명령이며， pup,c는 서빙셀에서 최초 프리엠블부터 최종 프리엠블까지의 전체 전력 보강에 대웅하는 상위 계층 정보이다.
[223] 이와 같은 LTE에서의 msg3 전송 전력 제어 방식은 본 발명의 실시예들에서 제안하는 방송 메시지를 전송하는 절차에 그대로 사용하기에 적합하지 않다. 본 발명의 실시예들에 따른 Msg3 전송은 D2D Tx UE가 주변에 D2D Rx UE에게 전송하는 것으로서 LTE에서 eNB-UE 사이의 경로손실 (pathloss)에 기반하여 RACH msg3 전송전력을 결정하는 것과는 다르다. 방송 Tx UE가 비록 eNB에게 msgl을 전송하였더라도 msgl의 pathloss를 msg3의 전송전력에 고려하는 것은 적절하지 않다는 것이다.
[224] 특히 샐 경계에 위치하는 방송 UE의 경우를 보면 eNB-UE 경로손실은 매우 크며， 이를 기반으로 방송 mg3 전송전력을 산정할 경우 매우 큰 간섭을 주변에 유발 할 수 있다. 다른 경우로 셀 중심에 위치하는 UE를 보면 RACH 프리엠블에 의해서 결정된 경로손실은 매우 적지만 실제 방송해야 할 D2D 방송 신호의 전송전력은 그렇게 작으면 안될 것이다.
[225] 즉 경로손실 기반으로 msg3 전송 전력을 설정하게 되면, 방송 신호의 전송전력이 방송 Tx UE의 셀 내 위치에 따라서 변하게 되어 바람직하지 않은 전력제어가 될 수 있다.
[226] 이를 해결하기 위한 하나의 실시예에서는 전송전력 결정에서 경로 손실의 영향을 제거하는 것을 제안한다. 즉， 경로 손실에 의해서 결정되는 값을 0으로 하거나 사전에 구성된 일정 값으로 설계하면 방송 UE의 셀 내 위치에 따른 전송전력 변동은 생기지 않을 것이다.
[227] 또 다른 실시예에서는 방송 신호의 전송전력을 위 언급한 수식에 의존하지 않고， 일정한 값으로 사전에 지정해두는 것을 제안한다. 대개의 경우 방송 신호는 UE가 전송할 수 있는 최대 전력으로 전송하는 것을 감안하면 이러한 값올 사전에 설정해둠으로써 방송 UE의 셀 내 위치에 따른 변동을 수정하거나 불 필요한 전력설정 파리미터 값들을 시그널링 해줘야 하는 부담을 없게 할 수 있다.
[228] 또한 최소한의 시그널링 오버헤드를 고려하여 전송 전력의 절대값을 msg2를 통해서 지시하는 것도 가능하다. 즉 전송전력이 하나의 값으로 항상 고정되어 있지 않고 시그널링에 의해서 달라질 수 있도록 하자는 것이다. 다만 대역폭에 따라서 달라지는 전력 부분은 기존의 계산 방식을 재 사용하는 것을 가정한다.
[229] 한편으로는 셀간 간섭 조정을 위해서 좀 더 정교한 전송전력제어가 필요할 수 도 있다. 셀 경계의 UE가 최대전송전력으로 송신할 경우 인접 셀에 미치는 간섭이 클 것이므로 방송 Tx UE의 위치 또는 간섭발생 정도를 고려해서 전송전력을 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 msgl의 수신전력을 기반으로 msg3 전송전력올 반비례하도록 결정하게 되면 셀 가장자리에 위치한 Tx UE는 상대적으로 작은 전송 전력 값으로 방송 신호를 전송할 것이고， 셀 중심에 위치한 방송 UE는 상대적으로 큰 전송 전력 값으로 방송 신호를 전송할 것이다.
[230] 또는 방송 신호에 별도의 샐간 간섭 조정 위한 전력조정을 하지 않고， 샐간 자원을 서로 다르게 할당함으로써 셀간 간섭 회피가 가능하다. 상기 언급한 방법에서 셀 가장자리 방송 신호 Tx UE의 경우 적은 전송전력으로 전송하게 되어 결과적으로 방송 신호 범위가 축소되어 긴급 방송 신호의 송신 효율성이 떨어 질 수 있기 때문이다. 따라서 방송 신호의 전송전력은 적정 수준의 값을 유지하되 다른 방법으로 간섭을 피하는 것이 오히려 바람직하다.
[231] 또 다른 실시예에서는 Msg3 신호를 여러 차례 전송하게 될 경우 TPC를 수신하더라도 이를 누적하는 데 사용하지 않도록 하는 것올 제안한다. 또한 보강 전력 (ramping power) 값을 사용하지 않거나， 또는 특정한 값으로 사전에 지정해 두는 것도 가능하다. [232] 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
[233] 도 23을 참조하면， 통신 장치는 프로세서 ( 11)， 메모리 ( 12) , RF 모들 ( 13)을 포함하여 구성될 수 있으며， 이와 같은 구성 (21， 22， 23)을 포함하는 다른 통신 장치와 D2D통신을 수행할 수 있다.
[234] 도 23의 하나의 통신 장치는 Tx UE , 다른 하나의 통신 장치는 기지국 또는 Rx UE일 수 있다. 도 23의 통신 장치는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한， 통신 장치는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다.
[235] 통신 장치에서 프로세서 ( 11， 21)는 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 수행하기 위한 대부분의 제어를 수행할 수 있다. 메모리 ( 12， 22)는 프로세서 (11 , 21)와 연결되어 필요한 정보의 저장을 수행할 수 있으며， RF 유닛 ( 13， 23)은 무선 신호를 송수신하여 프로세서 ( 11， 21)에 전달할 수 있다.
[236] 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 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. [237] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단， 예를 들어， 하드웨어， 펌웨어 (finnware), 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(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs( programmable logic devices) , FPGAs(f ield programmable gate arrays) , 프로세서， 콘트를러， 마이크로 콘트를러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[238] 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.
[239] 본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서， 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고， 본 발명와 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
[240] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 이용하여 신호를 송수신하는 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 전송 단말 (UE)이 D2D (devi ce-to-devi ce) 통신을 수행하는 방법에 있어서，
기지국으로 소정 개수의 D2D 통신용 시그너쳐 (signature) 중 하나를 임의로 선택하여 미리 결정된 시간-주파수 자원 중 임의로 선택된 자원을 통해 제 1 메시지를 전송하고ᅳ
상기 기지국으로부터 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 전송을 위한 제어 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하되，
상기 제 2 메시지를 통해 수신된 제어 정보를 이용하여 하나 이상의 수신 단말에게 상기 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호를 포함한 제 3 메시지를 전송하는 것을 포함하는, D2D 통신 방법 .
【청구항 2]
제 1 항에 있어서，
상기 전송 단말은 상기 제 3 메시지를 상기 기지국에 전송하여， 상기 기지국을 통해 상기 제 3 메시지가 상기 하나 이상의 수신 단말에게 전송되도록 하는， D2D 통신 방법 .
【청구항 3】
제 1 항에 있어서,
상기 전송 단말은 상기 제 3 메시지를 상기 기지국에 추가적으로 전송하여， 상기 제 3 메시지가 상기 전송 단말과 상기 기지국 모두를 통해 상기 하나 이상의 수신 단말에게 전송되도록 하는, D2D통신 방법 .
【청구항 4]
제 3 항에 있어서， ᅳ
상기 기지국이 상기 제 3 메시지를 상기 하나 이상의 수신 단말에게 전송하는 제 1 시점은 상기 전송 단말이 상기 제 3 메시지를 상기 하나 이상의 수신 단말에게 전송하는 제 2 시점 이후로 설정되는, D2D 통신 방법.
【청구항 5】 제 4 항에 있어서，
상기 제 1 시점에 상기 전송 단말은 상기 제 3 메시지를 상기 하나 이상의 수신 단말에게 반복 전송하는， D2D통신 방법 .
【청구항 6】
제 1 항에 있어서，
상기 제 3 메시지의 수신 결과에 따른 제 4 메시지를 상기 기지국 또는 상기 하나 이상의 수신 단말 중 어느 하나 이상으로부터 수신하는 것을 추가적으로 포함하는， D2D통신 방법ᅳ
【청구항 71
제 6 항에 있어서，
상기 제 4 메시지는 상기 전송 단말의 D2D 통신과 다른 전송 단말의 D2D 통신의 충돌 해결을 위해 이용되는， D2D 통신 방법.
【청구항 8】
제 1 항에 있어서，
상기 제 3 메시지의 전송 전력은 상기 기지국과 상기 전송 단말 사이의 경로 손실을 고려하지 않고 결정되는ᅳ D2D통신 방법.
【청구항 9】
제 8 항에 있어서，
상기 제 3 메시지의 전송 전력은 미리 지정되어 있는， D2D통신 방법.
【청구항 10】
제 1 항에 있어서，
상기 제 2 메시지는 상기 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 수신을 위한 제어 정보를 포함하는， D2D 통신 방법 .
【청구항 11】
제 10 항에 있어서，
상기 제 2 메시지는 상기 기지국에 의해 상기 하나 이상의 수신 단말에 전달되는， D2D 통신 방법 .
【청구항 12】 무선 통신 시스템에서 기지국이 전송 단말 (UE)의 D2D (devi ce-to-devi ce) 통신올 보조하는 방법에 있어서，
상기 전송 단말로부터 소정 개수의 D2D 통신용 시그너쳐 (signature) 중 임의의 시그너쳐를 미리 결정된 시간-주파수 자원 중 임의의 자원을 통해 수신하는 경우
D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 전송을 위한 제어 정보를 포함하는 제 2 메시지를 상기 전송 단말에 전송하고，
하나 이상의 수신 단말에게 상기 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호를 포함한 제 3 메시지를 전송하는 을 포함하는, D2D 통신 보조 방법 .
【청구항 13】
무선 통신 시스템에서 수신 단말이 전송 단말로부터 D2D (devi ce-to-devi ce) 통신 신호를 수신하는 방법에 있어서，
기지국 또는 상기 전송 단말로부터 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호 수신을 위한 제어 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하고,
상기 D2D 방송 또는 그룹 캐스트 신호를 포함하는 제 3 메시지 수신을 위해 모니터링을 수행하되，
상기 제 3 메시지는 상기 전송 단말 또는 상기 기지국 중 하나 이상으로부터 수신되는, D2D 신호 수신 방법 .
【청구항 14]
제 13 항에 있어서，
상기 제 3 메시지가 상기 전송 단말 및 상기 기지국으로부터 수신되는 경우, 상기 전송 단말 및 상기 기지국으로부터 수신된 상기 제 3 메시지를 결합하는 것을 추가적으로 포함하는， D2D신호 수신 방법 .
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