WO2015065110A1 - 무선 통신 시스템에서 디스커버리 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 디스커버리 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2015065110A1
WO2015065110A1 PCT/KR2014/010377 KR2014010377W WO2015065110A1 WO 2015065110 A1 WO2015065110 A1 WO 2015065110A1 KR 2014010377 W KR2014010377 W KR 2014010377W WO 2015065110 A1 WO2015065110 A1 WO 2015065110A1
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discovery resource
terminal
cell
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김학성
홍종우
최성현
서한별
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엘지전자(주)
서울대학교산학협력단
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    • H04L5/0096—Indication of changes in allocation
    • H04L5/0098—Signalling of the activation or deactivation of component carriers, subcarriers or frequency bands

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for supporting a discovery message in a wireless communication system supporting device to device communication.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data services.
  • the explosive increase in traffic causes a shortage of resources and the demand for faster services. It is becoming.
  • the distributed discovery method senses the entire D2D discovery resource pool in a batch to select discovery resources. This increases the terminal processing load and is suitable for searching for neighboring terminals.
  • a method for transmitting a discovery message in a wireless communication system supporting terminal-to-terminal communication the terminal receiving discovery resource region configuration information from a base station, the terminal The discovery resource region of the terminal is determined based on the value measured using the discovery resource region configuration information and a reference signal (RS) received from the base station. Determining, by the terminal, selecting a discovery resource for transmitting a discovery message in the determined discovery resource region; and transmitting, by the terminal, the discovery message in the selected discovery resource.
  • the region setting information may include mapping information between the discovery resource region and a value measured by the terminal using the RS.
  • An aspect of the present invention provides a terminal for transmitting a discovery message in a wireless communication system supporting inter-terminal communication, comprising: a radio frequency (RF) unit and a processor for transmitting and receiving a radio signal, the processor Receives discovery resource region setting information from a base station, determines a discovery resource region of the terminal based on the value measured using the discovery resource region setting information and the RS received from the base station, and determines the determined discovery resource Select a discovery resource for transmitting a discovery message in the region, and transmit the discovery message in the selected discovery resource, wherein the discovery resource region setting information is determined by the discovery resource region and the singer terminal using the RS; Measured value It may include the mapping information.
  • RF radio frequency
  • a method for transmitting a discovery message in a wireless communication system supporting terminal-to-terminal communication the terminal receiving discovery resource region configuration information from a base station, the terminal to the Determining a discovery resource region of the terminal based on the measured value using discovery resource region setting information and a signal received from another terminal, wherein the terminal determines Selecting a discovery resource for transmitting a discovery message in the determined discovery resource region; and transmitting, by the terminal, the discovery message in the selected discovery resource, the discovery resource region setting information is determined by the discovery resource. It may include mapping information between a resource region and a value measured by the terminal using a signal of the other terminal.
  • An aspect of the present invention is a terminal for transmitting a discovery message in a wireless communication system supporting inter-terminal communication, comprising: a radio frequency (RF) unit processor for transmitting and receiving a radio signal, the processor Receives discovery resource region setting information from a base station, determines a discovery resource region of the terminal based on the value measured using the discovery resource region setting information and a signal received from another terminal, and determines the determined discovery resource region Select a discovery resource for transmitting a discovery message within the device, and transmit the discovery message in the selected discovery resource, wherein the discovery resource region setting information includes a signal from the discovery resource region and the terminal; using Itdi may include mapping information between specified values.
  • RF radio frequency
  • the discovery message resource region may be divided into a combination of at least one of a frequency domain, a time domain, and a partial domain in a discovery resource pool. There-.
  • the terminal senses the determined discovery resource region to randomly select the discovery rule among resources corresponding to a preset range of energy level. You can select a circle.
  • the value measured using the RS is selected from among Reference Signal Received Power (RSRP), Reference Signal Received Quality (RSRQ), Received Signal Strength Indicator (RSSI), Path Loss, and Channel State Information (CSI). It may include at least one.
  • the discovery resource region configuration information may be transmitted through any one of a syb em information block (SIB), a radio resource control (RRC) message, a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical downlink shared channel (PDSCH). .
  • SIB syb em information block
  • RRC radio resource control
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the discovery resource region may be determined in consideration of a value measured using the RS and a cell identifier.
  • the discovery resource may be arbitrarily selected within a subframe configuration set allocated by the terminal for transmission of a discovery message from the base station.
  • the discovery resource region may be variably changed according to a service used by the terminal or a user input.
  • the discovery resource by selecting the discovery resource based on the cell measurement information of the terminal, it is possible to search the surrounding terminals more quickly and efficiently.
  • the processing load of the terminal can be reduced.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows a downlink subframe structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 shows an uplink subframe structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 shows an example of a form in which PUCCH formats are mapped to a PUCCH region of an uplink physical resource block in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 shows a structure of a CQI channel in the case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 7 shows a structure of an ACK / NACK channel in case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 shows an example of a subframe structure according to cross-carrier scheduling in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 shows an example of transmission channel processing of a UL-SCH in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 12 illustrates an example of a signal processing procedure of an uplink shared channel which is a transport channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 13 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • 14 illustrates a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • FIG. 15 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 16 illustrates an uplink subframe including sounding needle-symbol signal symbols in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 17 illustrates a relay node resource in a wireless communication system to which an embodiment of the present invention may be applied.
  • FIG. 18 is a diagram for conceptually explaining D2D communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the discovery resource represents 3 ⁇ 4 example 3 ⁇ 4.
  • 21 is a diagram briefly illustrating a discovery process according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is a diagram illustrating terminals receiving a reference signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of transmitting a D2D discovery message according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 shows an example in which a discovery resource region is divided and set according to an embodiment of the present invention.
  • 25 illustrates an example in which the discovery resource region is divided and set according to an embodiment of the present invention.
  • 26 shows an example in which a discovery resource region is divided and set according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is based on a signal transmitted from a UE according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a block diagram of a wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal. Certain operations described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • the base station (BS: Base Station) is a fixed station (f ixed stat ion), It may be replaced by terms such as Node B, evolved-NodeB (eNB), base transceiver system (BTS), and access point (AP).
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include user equipment (UE), mobile station (MS), user terminal (UT), mobile subscriber station (MSS), subscriber station (SS), and AMS.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT mobile subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced mobile station
  • WT wireless terminal
  • MTC machine-type communication
  • M2M machine-to-machine
  • D2D device-to-device
  • downlink means communication from the base station to the terminal
  • uplink means communication from the terminal to the base station.
  • a transmitter is part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • Dying such as frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA), non-orthogonal multiple access (NOMA), etc .
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • CDMA uses UTRA (universal terrestrial radio) It may be implemented by radio technology such as access or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in a wireless technology such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may 'be implemented in the radio group liquor, such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (iMAX), IEEE 802-20, E-UTRA (evolved UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3GPP (3rd generation partnership project) Long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, employing OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE—A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • 1 is a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied Indicates.
  • 3GPP LTE / LTE-A supports a type 1 radio frame structure applicable to FDD (frequency division duplex) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • One subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • RBs resource blocks
  • 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, so OFDM
  • the symbol is for representing one symbol period.
  • An OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • Type 2 radio frame consists of two half frames, each half frame consists of five subframes, downlink pilot time slot (DwPTS) and guard interval.
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • guard interval Guard Period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • one subframe consists of two slots.
  • the DwPTS is used for initial description 1 search synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference caused by the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • uplink-downlink configuration is a rule indicating whether uplink-downlink is allocated (or reserved) for all subframes.
  • Table 1 shows the uplink-downlink configuration.
  • Uplink-downlink configuration can be divided into seven In each configuration, the location and / or number of downlink subframes, special subframes, and uplink subframes are different.
  • All-point periodicity refers to a cycle in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • switch-point periodicity refers to a cycle in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe S exists in every half-frame, and in case of having a period of 5ms downlink-uplink switching time, it exists only in the first half-frame. .
  • subframes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the subframe subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may notify the user equipment of the change of the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only an index of configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information and can be transmitted through PDCCH (Physical Downlink Control Channel) like other scheduling information, and is commonly transmitted to all terminals in a cell through a broadcast channel as broadcast information. May be
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • the structure of the radio frame is only one example, and the part included in the radio frame
  • the number of carriers, the number of slots included in a subframe, and the number of OFDM symbols included in a slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink nail includes 7 OFDM symbols and one resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element is a resource element (shark), and one resource block (RB: resource block) includes 12 X 7 resource elements.
  • the number of resource blocks included in the downlink slot! ⁇ depends on the downlink transmission bandwidth (bandwidth).
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 shows a downlink subframe structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are divided by PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). Data region.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • Data region As an example of a downlink control channel used in 3GPP LTE, a physical control format indicator channel (PCFICH), PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel).
  • PCFICH physical control format indicator channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of the subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • PHICH is the response channel for the uplink, Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) ° H 3 ⁇ 4-
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, or an uplink transmission (Tx) power control command for an arbitrary terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of DL-SCH (Downlink Shared Channel) (also called a downlink grant), resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel) (also called an uplink grant), PCH Resource allocation for upper-layer control messages such as paging information on Paging Channel, system information on DL-SCH, random access response transmitted on PDSCH, and random It can carry a set of transmission power control commands for individual terminals in the terminal group of the UE, activation of Voice over IP (VoIP), and the like.
  • the plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH of one or a plurality of continuous, CCE control channel consists of a set of elements.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the available PDCCH are determined according to the association between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (called the Radio Network Temporary Identifier (RNTI)) depending on the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the unique identifier of the terminal for example, C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked in the CRC.
  • a PDCCH for a paging message it may be masked to a paging indication identifier, for example, P-RNTI (Paging-RNTI) 7] -CRC.
  • the system information more specifically, the PDCCH for the system information block (SIB), the system information identifier and the system information RNTI (SI-RNTI) may be un-skipped in the CRC.
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region carries uplink control information.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the data area is allocated a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) carrying user data.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • the RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary.
  • Physical Uplink Control Channel (PUCCH) PUCCH
  • the uplink control information (UCI) transmitted through the PUCCH may include a scheduling request (SR), HARQ ACK / NACK information, and downlink channel measurement information.
  • SR scheduling request
  • HARQ ACK / NACK information HARQ ACK / NACK information
  • HARQ ACK / NACK information may be generated according to whether the decoding of the downlink data packet on the PDSCH is successful.
  • one bit is transmitted as ACK / NACK information for downlink single codeword transmission, and two bits are transmitted as ACK / NACK information for downlink 2 codeword transmission. D-.
  • Channel measurement information refers to feedback information related to the multiple input multiple output (MIMO) technique, and includes channel quality indicator (CQI), precoding matrix index (PMI) and tang It may include a rank indicator (RI). These channel measurement information may also be referred to as CQI.
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix index
  • RI rank indicator
  • 20 bits per subframe may be used for transmission of the CQI.
  • PUCCH may be modulated using binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK).
  • Control information of a plurality of terminals may be transmitted through the PUCCH, and in the case of performing code division multiplexing (CDM) to distinguish the signals of the respective terminals, a constant amplitude zero autocorrelation of length 12 (CAZAC) ) Mainly use sequences.
  • the CAZAC sequence has a characteristic of maintaining a constant amplitude in a time domain and a frequency domain, and thus lowers a peak-to-average power ratio (PAPR) or cubic metric (CM) of a terminal. It has a property suitable for increasing coverage.
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • CM cubic metric
  • the ACK / NACK information for the downlink data ' transmission transmitted through the PUCCH is covered using an orthogonal sequence or an orthogonal cover (OC).
  • the control information transmitted on the PUCCH can be distinguished by using a cyclically shifted sequence (CS) having a different cyclic shift (CS) value.
  • Cyclic shifted sequence may generate a base sequence cyclically shifted by a specific cyclic shift amount.
  • the specific CS amount is indicated by a cyclic shift index.
  • the number of cyclic shifts available depends on the delay spread of the channel. Can be.
  • Various kinds of sequences may be used as the base sequence, and the above-described CAZAC sequence is one example.
  • the amount of control information that the UE can transmit in one subframe is based on the number of SC-FDMA symbols available for transmission of the control information (ie, RS transmission for coherent detection of PUCCH). SC-FDMA symbols other than the SC-FDMA symbol used may be determined according to ' I ' .
  • PUCCH is defined in seven different formats according to transmitted control information, modulation scheme, amount of control information, and the like.
  • Uplink control information (UCI) is transmitted according to each PUCCH format. ) Can be summarized as in Table 2 below.
  • PUCCH format 1 is used for single transmission of SRs. In case of SR transmission alone, an unmodulated waveform is applied, which will be described in detail later.
  • PUCCH format la or lb is used to transmit HARQ ACK / NACK. If HARQ ACK / NACK is transmitted alone in any subframe, PUCCH format la or lb may be used. Or HARQ using PUCCH format la or lb ACK / NACK and SR may be transmitted in the same subframe.
  • PUCCH format 2 is used for transmission of CQI
  • PUCCH format 2a or 2b is used for 1 ′′ transmission of CQI and HARQ ACK / NACK.
  • PUCCH capsule 1 3 ⁇ 4 27 ⁇ CQI and HARQ ACK / NACK.
  • FIG. 5 shows an example of a form in which PUCCH formats are mapped to a PUCCH region of an uplink physical resource block in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • ⁇ represents the number of resource blocks in the uplink
  • 0, 1 ⁇ 1 represents the number of physical resource blocks.
  • the PUCCH is mapped to both edges of the uplink frequency block.
  • the number of PUCCH RBs () usable by PUCCH for 1 3/4/2/2/2 / 2b may be indicated to terminals in a cell by broadcasting signaling.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b is a control channel for transmitting channel measurement feedback (CQI, PMI, RI).
  • CQI information Reporting period of channel measurement feedback (hereinafter referred to collectively as CQI information) And the frequency unit (or frequency resolution) at which the measurement object is to be controlled by the base station.
  • Periodic and non-periodic CQI reporters can be supported in the time domain.
  • PUCCH format 2 may be used only for periodic reporting and PUSCH may be used for aperiodic reporting.
  • the base station may instruct the terminal to transmit a separate CQI report on a resource scheduled for uplink data transmission.
  • FIG. 6 shows a structure of a CQI channel in the case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • SC-FDMA symbols 0 to 6 of one slot SC-FDMA symbols 1 and 5 (second and sixth symbols) are used for demodulation reference signal (DMRS) transmission, and CQI in the remaining SC-FDMA symbols.
  • SC-FDMA symbol 3 SC-FDMA symbol 3 is used for DMRS transmission.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b modulation by a CAZAC sequence is supported, and a QPSK modulated symbol is multiplied by a CAZAC sequence of length 12.
  • the cyclic shift (CS) of the sequence is changed between symbol and slot. Orthogonal covering is used for DMRS.
  • DMRS Reference signal
  • CQI information is carried on the remaining five SC-FDMA symbols.
  • Two RSs are used in one slot to support a high speed terminal.
  • each terminal is a cyclic shift (CS) sequence
  • the CQI information symbols are modulated and transmitted throughout the SC-FDMA symbol, and the SC-FDMA symbol is composed of one sequence. That is, the terminal modulates and transmits the CQI in each sequence.
  • the number of symbols that can be transmitted in one TTI is 10, and modulation of CQI information is determined up to QPSK.
  • QPSK mapping is used for an SC-FDMA symbol, a 2-bit CQI value may be carried, and thus a 10-bit CQI value may be loaded in one slot. Therefore, up to 20 bits of CQI can be loaded in one subframe.
  • a frequency domain spread code is used to spread the CQI information in the frequency domain.
  • a CAZAC sequence having a length of ⁇ 12 (eg, a ZC sequence) may be used.
  • Each control channel can be distinguished by applying a CAZAC sequence having a different cyclic shift value.
  • IFFT is performed on the frequency domain spread CQI information.
  • the 12 different terminals may be orthogonally multiplexed on the same PUCCH RB by means of 12 equally spaced cyclic shifts.
  • the DMRS sequence on SC-FDMA symbol 1 and 5 (in extended CP case on SC-FDMA symbol 3) in the general CP case is similar to the CQI signal sequence on the frequency domain but no modulation such as CQI information is applied.
  • the UE semi-statically (semi-) by the higher layer signaling to periodically report different CQI, PMI and RI types on the puCCH support indicated by the PUCCH resource index ("fc: H," PUCCH, "PUCCH). statically), where PUCCH
  • the resource index (iiccH) is information indicating a PUCCH region used for PUCCH format 2 / 2a / 2b transmission and a cyclic shift (CS) value to be used.
  • the PUCCH formats la and lb will be described.
  • a symbol modulated using a BPSK or QPSK modulation scheme is multiply multiplied by a length 12 CAZAC sequence.
  • the y (0), ..., y (N-l) symbols may be referred to as a block of symbols.
  • a Hadamard sequence of length 4 is used for general ACK / NACK information with block-wise spreading using an orthogonal sequence.
  • a Discrete Fourier Transform (DFT) sequence of length 3 is used for the ACK / NACK information and a reference signal.
  • a Hadamard sequencer of length 2 is used for the reference signal in case of the extended CP.
  • FIG. 7 shows a structure of an ACK / NACK channel in case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a reference signal is carried on three consecutive SC-FDMA symbols in the middle of seven SC-FDMA symbols included in one slot, and an ACK / NACK signal is carried on the remaining four SC-FDMA symbols.
  • RS may be carried on two consecutive symbols in the middle.
  • the number and position of symbols used for the RS may vary depending on the control channel, and the number and position of symbols used for the ACK / NACK signal associated therewith may also be changed accordingly.
  • Acknowledgment information (unscrambled state) of 1 bit and 2 bits may be represented by one HARQ ACK / NACK modulation symbol using BPSK and QPSK modulation techniques, respectively.
  • the acknowledgment (ACK) may be encoded as '1' and the negative acknowledgment (NACK) may be encoded as '0'.
  • two-dimensional spreading is applied to increase the multiplexing capacity. That is, frequency domain spreading and time domain spreading are simultaneously applied to increase the number of terminals or control channels that can be multiplexed.
  • a frequency domain sequence is used as a base sequence.
  • the frequency domain sequence one of the CAZAC sequences, the Zadoff-Chu (ZC) sequence, may be used.
  • ZC Zadoff-Chu
  • CS cyclic shifts
  • the number of CS resources supported in an SC-FDMA symbol for PUCCH RBs for HARQ ACK / NACK transmission is cell- It is set by a specific upper layer signaling parameter (s).
  • the frequency domain spread ACK / NACK signal is spread in the time domain using an orthogonal spreading code.
  • an orthogonal spreading code a Walsh-Hadamard sequence or a DFT sequence may be used.
  • the ACK / NACK signal may be spread using an orthogonal sequence of length 4 (w0, wl, w2, W3) for 4 symbols.
  • RS is also spread through an orthogonal sequence of length 3 or length 2. This is called orthogonal covering (OC).
  • a plurality of terminals may be multiplexed using a code division multiplexing (CDM) scheme using the CS resource in the frequency domain and the OC resource in the time domain as described above. That is, ACK / NACK information and RS of a large number of terminals may be multiplexed on the same PUCCH RB.
  • CDM code division multiplexing
  • the number of spreading codes supported for ACK / NACK information is limited by the number of RS symbols. That is, since the number of RS transmission SC-FDMA symbols is smaller than the number of ACK / NACK information transmission SC-FDMA symbols, the multiplexing capacity of the RS is smaller than that of the ACK / NACK information.
  • ACK / NACK information may be transmitted in four symbols.
  • three orthogonal spreading codes are used instead of four, and the number of RS transmission symbols is 3 This is because only three orthogonal spreading codes can be used for the RS because of the limitation.
  • three symbols in one slot are used for RS transmission and four symbols are used for ACK / NACK information transmission in a subframe of a general CP, for example, six cyclic shifts (CS) in the frequency domain.
  • CS cyclic shifts
  • OC orthogonal cover
  • CS cyclic shifts
  • 0C resources in the time domain When used for ACK / NACK information transmission, for example, if six cyclic shifts (CS) in the frequency domain and two orthogonal covers ( 0C resources in the time domain can be used, a total of 12 different terminals from HARQ acknowledgment may be multiplexed in one PUCCH RB.
  • the scheduling request is transmitted in a manner that the terminal requests or does not request to be scheduled.
  • the SR channel reuses the ACK / NACK channel structure in the PUCCH format la / lb and is configured in an OOK (On—Of f Keying) scheme based on the ACK / NACK channel design. Reference signals are not transmitted on SR channels. Therefore, a sequencer of length 7 is used in case of general CP and a sequence of length 6 is used in case of extended CP. Different cyclic shifts or orthogonal covers may be assigned for SR and ACK / NACK. That is, for positive SR transmission, the UE transmits HARQ ACK / NACK through resources allocated for SR.
  • the UE transmits HARQ ACK / NACK through a resource allocated for ACK / NACK.
  • the improved -PUCCH (e-PUCCH) format will be described.
  • the e-PUCCH may correspond to PUCCH format 3 of the LTE-A system. Block spreading can be applied to ACK / NACK transmission using PUCCH format 3.
  • the block spreading scheme is a method of modulating control signal transmission using the SC-FDMA scheme.
  • the symbol sequence may be spread and transmitted in a time domain using an OrthogQn £ Cover Code (OCC).
  • OCC OrthogQn £ Cover Code
  • control signals of a plurality of terminals may be multiplexed on the same RB signal.
  • one symbol sequence is transmitted over a time domain and control signals of a plurality of terminals are multiplexed using a cyclic shift (CS) of a CAZAC sequence .
  • CS cyclic shift
  • a block spread based PUCCH format eg, PUCCH format 3
  • one symbol sequence is transmitted over a frequency domain, and control signals of a plurality of terminals are multiplexed using time domain spreading using an OCC.
  • FIG. 8 shows an example of generating and transmitting five SC-FDMA symbols during one slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • two RS symbols may be used ' for one slot.
  • an RS symbol may be generated from a CAZAC sequence to which a specific cyclic shift value is applied, and a predetermined OCC is applied (or multiplied) over a plurality of RS symbols. May be transmitted in a dismissed form.
  • the communication environment considered in the embodiments of the present invention includes both multi-carrier support environments.
  • a multicarrier system or a carrier aggregation (CA) system used in the present invention refers to a broadband carrier, which has a bandwidth smaller than a target band when configuring a target broadband . It refers to a system that aggregates one or more component carriers (CC).
  • CA carrier aggregation
  • the multi-carrier means the aggregation of carriers (or carrier aggregation), where the aggregation of carriers means not only merging between contiguous carriers but also merging between non-contiguous carriers.
  • the number of component carriers aggregated between the downlink and the uplink may be set differently. Number of downlink component carriers (hereinafter referred to as 'DL CC') and uplink component carriers (h-, It is called 'UL CC'. The same number of cases is called symmetric aggregation, and when the number is different, it is called asymmetric aggregation.
  • Such carrier aggregation may include carrier aggregation, bandwidth aggregation ; Can be used interchangeably with terms such as spectrum aggregation.
  • Carrier aggregation in which two or more component carriers are combined, aims to support up to 100 MHz bandwidth in LTE—A systems.
  • the bandwidth of the combining carriers can be limited to the bandwidth used by the existing system to maintain backward compatibility with the existing IMT system.
  • the existing 3GPP LTE system supports ⁇ 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 ⁇ MHz bandwidth
  • the 3GPP LTE-advanced system ie LTE-A
  • Only bandwidths can be used to support bandwidths greater than 20 MHz.
  • the carrier aggregation system used in the present invention may support carrier aggregation by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth collapse used in the existing system.
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the carrier aggregation environment described above may be referred to as a multiple cell environment.
  • a cell is defined as a combination of a downlink resource (DL CC) and an uplink resource (UL CC), but the uplink resource is not required. Accordingly, the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources.
  • DL CC downlink resource
  • UL CC uplink resource
  • the DL CC and the UL CC may be configured on the contrary. That is, when a specific UE has a plurality of configured serving cells, a carrier aggregation environment in which a UL CC is larger than the number of DL CCs may be supported. That is, carrier aggregation may be understood as a merge of two or more cells, each having a different carrier frequency (amplification frequency of a cell).
  • carrier aggregation may be understood as a merge of two or more cells, each having a different carrier frequency (amplification frequency of a cell).
  • the term 'cell' should be distinguished from the 'cell' as a region covered by a commonly used base station.
  • Cells used in the LTE-A system include a primary cell (PCell: Primary Cell) and a secondary cell (SCell: Secondary Cell).
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • P cell and S cell may be used as a serving cell.
  • the UE that is in the RRC_CONNECTED state but carrier aggregation is not configured or does not support carrier aggregation, there is only one serving cell configured with Psal.
  • one or more serving cells may exist, and the entire serving cell includes a P cell and one or more S cells.
  • Serving cells may be configured through RRC parameters.
  • PhysCellld is the cell's physical layer identifier, which is an integer value from 0 to 503.
  • SCelllndex is a short identifier used to identify an S cell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCelllndex is used to identify a serving cell (P-cell or S-cell).
  • Short (short) identifier an integer value from 0 to 7.
  • a value of zero is applied to the Pcell, and SCelllndex is pre-assigned to apply to the Scell. I.e. with the smallest cell ID (or cell index) in ServCelllndex .
  • the cell becomes a P cell.
  • P cell means a cell operating on a primary frequency (or primary CC).
  • the terminal When the terminal performs an initial connection establishment process, it may be used to perform a connection re-establishment process and may also refer to a cell indicated in the handover process.
  • the P cell refers to a cell serving as a center of control-related communication among serving cells configured in a carrier aggregation environment. That is, the UE may receive and transmit a PUCCH only in its own Pcell, and may use only the Pcell to acquire system information or change a monitoring procedure.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • RRCConnectionReconf igutaion message of the upper layer that includes mobility control information (MobilityControlInfo) to the UE supporting the carrier aggregation environment for the procedure of Only P cells can be changed.
  • MobilityControlInfo mobility control information
  • the S cell may refer to a cell operating on a secondary frequency (or, secondary CC). Only one Pcell is allocated to a specific terminal, and one or more Scells may be allocated.
  • the SSAL is configurable after the RRC connection is established and can be used to provide additional radio resources. PUCCH does not exist in the remaining cells except the P cell, that is, the S cell, among the serving cells configured in the carrier aggregation environment.
  • the E-UTRA adds the SCell to the UE supporting the carrier aggregation environment, the E-UTRA is in the RRC—CONNECTED state. All system information related to the operation of a related cell can be provided through a specific signal.
  • the change of system information can be controlled by the release and addition of the related SCell, and at this time, an RRC connection reset message of a higher layer can be used.
  • E-UTRAN may perform dedicated signaling with different parameters for each terminal rather than broadcasting in the associated Scell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more Scells in addition to the Pcell configured initially during the connection establishment process.
  • the Pcell and the SCell may operate as respective component carriers.
  • the primary component carrier (PCC) may be used in the same sense as the Pcell
  • the secondary component carrier (SCC) may be used in the same meaning as the SCell.
  • FIG. 9 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Component carriers include a DL CC and an UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • FIG. 9B shows a carrier aggregation structure used in LTE—A system.
  • three component carrier-coupled cases having a frequency size of 20 MHz are shown.
  • the UE may simultaneously monitor three CCs, receive downlink signals / data, and transmit uplink signals / data.
  • the network may allocate M (M ⁇ N) DL CCs to the UE.
  • the terminal monitors only the M DL CC limited and may Hill, receives a DL signal:
  • the network may be given priority to L (L ⁇ M ⁇ N) of DL CC assigns a DL CC in the main terminal In this case, the UE must monitor the L DL CCs. This method can be equally applied to uplink transmission.
  • the linkage between the carrier frequency (or DL CC) of the downlink resource and the carrier frequency (or UL CC) of the uplink resource may be indicated by a higher layer message such as an RRC message or system information.
  • a combination of DL resource blocks and UL resources may be configured by a linkage defined by SIB2 (System Information Block Type2).
  • SIB2 System Information Block Type2
  • the linkage may mean a mapping relationship between a DL CC on which a PDCCH carrying an UL grant is transmitted and an UL CC using the UL grant, and the HARQ of the DL CC (or UL CC) on which data for HARQ is transmitted.
  • Cross Carrier Scheduling In the carrier aggregation system, there are two types of self-scheduling method and cross carrier scheduling method in terms of scheduling for a carrier (or carrier) or a serving cell. Cross carrier scheduling may be referred to as Cross Component Carrier Scheduling or Cross Cell Scheduling.
  • Cross carrier scheduling is performed with a DL Grant (PDCCH).
  • PDCCH DL Grant
  • Each PDSCH is transmitted to a de-near DL CC, or a PUSCH group transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted from a DL CC-determine UL CC other than the UL CC linked to the DL CC receiving the UL grant. Means to be transmitted.
  • cross-carrier scheduling can be activated or deactivated UE-specifically, and can be known for each UE semi-statically through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • a carrier indicator field (CIF: Carrier Indicator Field) indicating a PDSCH / PUSCH indicating a heading-PDCCH-directive over a PDCCH is transmitted.
  • ' PDCCH may allocate PDSCH resource or PUSCH resource to one of a plurality of component carriers using CIF. That is, if the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH or PUSCH resources to one of the multi-aggregated DL / UL CC, CIF is set.
  • the DCI format of LTE-A Release-8 may be extended according to CIF.
  • CIF set at this time May be fixed to a 3-bit field or the position of the set CIF may be fixed regardless of the DCI format size.
  • PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) of LTE-A Release-8 may be reused.
  • CIF is not set when the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH resources on the same DL CC or allocates PUSCH resources on a single linked UL CC.
  • the same PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) and DCI format as LTE -A Release-8 may be used.
  • the UE When cross carrier scheduling is possible, the UE needs to monitor PDCCHs for a plurality of DC industries in the control region of the monitoring CC according to the transmission mode and / or bandwidth of each CC. Therefore, it is necessary to configure the search space and PDCCH monitoring that can support this.
  • the terminal DL CC set represents a set of DL CCs scheduled for the terminal to receive a PDSCH
  • the terminal UL CC set represents a set of UL CCs scheduled for the UE to transmit a PUSCH.
  • the PDCCH monitoring set represents a set of at least one DL CC that performs PDCCH monitoring.
  • the PDCCH monitoring set may be the same as the UE DL CC set or may be a subset of the UE DL CC set.
  • the PDCCH monitoring set may include at least one of DL CCs in the terminal DL CC set. Alternatively, the PDCCH monitoring set may be defined separately regardless of the terminal DL CC set.
  • the DL CC included in the PDCCH monitoring set always has sel f-scheduling for the linked UL CC. It can be set to enable.
  • the UE DL CC set, the UE UL CC aggregation- and the PDCCH monitoring set may be configured UE-specifically, UE group-specifically, or cell-specifically.
  • the PDCCH monitoring collection is always the same as the UE DL CC set. In this case, an indication such as a separate signal 3 ⁇ 4 for the PDCCH monitoring set is not necessary.
  • the PDCCH monitoring set is preferably defined in the UE DL CC collection. That is, in order to schedule PDSCH or PUSCH for the UE, the base station transmits the PDCCH through only the PDCCH monitoring set.
  • FIG. 10 shows an example of a subframe structure according to cross-carrier scheduling in the non-communication communication system to which the present invention can be applied.
  • a DL subframe for an LTE-A terminal is combined with three DL CCs, and the DL CC is configured as a PDCCH monitoring DL CC.
  • each DL CC may transmit a PDCCH that schedules its PDSCH without CIF.
  • the CIF is used through higher layer signaling, only one DL CC may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH or PDSCH of another CC using the CIF.
  • the PDCCH monitoring DL CC is not configured.
  • DL CCs 'B' and 'C' do not transmit the PDCCH.
  • ACK / NACK multiplexing method based on PUCCH resource selection may be considered.
  • the contention of ACK / NACK responses for multiple data units is identified by the combination of the PUCCH resource used for the actual ACK / NACK transmission and the resource of QPSK variant 2: Simmons.
  • the ACK / NACK result may be identified at the eNB as shown in Table 3 below.
  • HARQ-ACK (i) indicates an ACK / NACK result for the i-th data unit.
  • DTX (Discontinuous Transmission) in Table 3 means that the data unit to be transmitted for the HARQ-ACK (i) that the missing terminal fails to detect a data unit corresponding to the HARQ-ACK (i).
  • up to four PUCCH resources ((1 u) CCH0, n , (1 u) ccH 1, n, 0 u) cCH 2, and ⁇ ⁇ ) and a, b (0), b (l) is two bits transmitted using the selected PUCCH.
  • the terminal transmits 2 bits (1, 1) using n ⁇ ccH. If the terminal fails to decode in the first and third data units and decodes in the second and fourth data units, the terminal transmits bits (1 , 0) using "PUCCH. 3 ".
  • ACK / NACK channel selection if there is at least one ACK, the NACK and DTX are coupled. This is because a combination of reserved PUCCH resource-QPSK symbols cannot represent all ACK / NACK states. But without ACK, DTX is decoupled from NACK.
  • the PUCCH resource linked to the data unit corresponding to one explicit NACK may also be reserved for transmitting signals of multiple ACK / NACKs.
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • the VoIP Voice over Internet ⁇ Protocol
  • SPS semi-persistent scheduling
  • the time-resource region allocated to a specific terminal may be set to have periodicity. Then, the assignment of time-frequency resources is completed by allocating frequency resource regions as necessary. This allocation of frequency resource regions may be referred to as so-called activation.
  • frequency resource allocation Signaling for releasing the data may be transmitted from the base station to the terminal. This release of the frequency resource region may be referred to as deactivation.
  • the UE first informs the UE of the SPS transmission / reception in the second subframes through RRC (Radio Resource Control) signaling. That is, a time resource is first designated among time-frequency resources allocated for SPS through RRC signaling. To inform the subframe that can be used, for example, the period and offset of the subframe can be informed. However, since the terminal receives only the time resource region through RRC signaling, even if it receives the RRC signaling, the UE does not immediately transmit and receive by the SPS, and completes time-frequency resource allocation by allocating the frequency resource region as necessary. . This allocation of the frequency resource region may be referred to as activation, and release of the frequency resource region may be referred to as deactivation.
  • RRC Radio Resource Control
  • the UE allocates a frequency resource according to the RB allocation information included in the received PDCCH and modulates and modulates a code rate according to MCS (Modulation and Coding Scheme) information.
  • Code Rate is used to start transmission and reception according to the subframe period and offset allocated through the RRC signaling.
  • the terminal receives the PDCCH indicating the deactivation from the base station Stop God If a PDCCH indicating activation or reactivation is received after stopping transmission and reception, transmission and reception are resumed again with the subframe period and offset allocated by RRC signaling using the RB allocation, MCS, etc. specified in the PDCCH. . That is, the time resource allocation is performed through RRC signaling, but the transmission and reception of the actual signal may be performed after receiving the PDCCH indicating the activation and reactivation of the SPS, and the interruption of the transmission and reception of the signal indicates the deactivation of the SPS.
  • the UE may check the PDCCH including the SPS indication when all of the following conditions are satisfied.
  • the CRC parity bit added for the PDCCH payload must be scrambled with SPS C-RNTI, and second, the New Data Indicator (NDI) field must be set to zero.
  • NDI New Data Indicator
  • the verification is completed.
  • the terminal recognizes that the received DCI information is a valid SPS activation or deactivation (or release).
  • the UE recognizes that the non-matching CRC is included in the received DCI format.
  • Table 4 shows fields for PDCCH confirmation indicating SPS activation.
  • ⁇ Modulation and MSB is N / AN / A coding scheme and set to
  • MSB is set to 1 0 ''
  • For the enabled transport block: set to, 0 'Table 5 shows the fields for PDCCH identification indicating SPS deactivation (or termination).
  • the TPC command value for the PUCCH field may be used as a index indicating four PUCCH resource values set by a higher layer.
  • FIG. 11 shows an example of transmission channel processing of a UL—SCH in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • PAPR Pulseq ⁇ to-Average Power Ratio
  • CM Carrier Power Ratio
  • the Cubic Metric is designed to maintain good single carrier transmission. That is, in the case of PUSCH transmission of the existing LTE system, the single carrier characteristics are maintained through DFT-precoding for the Gitter to be transmitted, and in the case of PUCCH transmission, information is transmitted and transmitted on a sequence having a single carrier characteristic. -Can maintain the characteristics.
  • Uplink Control.Information (UCI) (CQI / PMI, HARQ-ACK, RI, etc.) how to iplexing Use
  • UL-SCH data and CQI / PMI are multiplexed before DFT-spreading to control information and data. Can be sent together.
  • UL-SCH data performs rate-matching in consideration of CQI / PMI resources.
  • control information such as HARQ ACK, RI, and the like is multiplexed in the PUSCH region by puncturing UL-SCH data.
  • UL-SCH uplink shared channel
  • the UL-SCH is delivered to a coding unit in the form of a data transmission block (TB) once every transmission time interval (TTI).
  • TB data transmission block
  • TTI transmission time interval
  • ⁇ represents the number of bits of the transport block including the CRC. ' ⁇ 2 ' 3 ' ⁇ . ⁇ ' ⁇ ! Is segmented into several ' Cp de blocks ' ( CBs ) according to TB size, and CRC is attached to the divided CBs.
  • the output bit is' equal ' ⁇ 3 ⁇ ' '''' " ' ⁇ ')."
  • i is the coded stream index, 0.0, and may have a first or second value.
  • C denotes the total number of code blocks.
  • E r represents the number of rate matched baht of the r-th code block.
  • concatenation between code blocks is performed again (S124).
  • the bit after the concatenation of the code blocks is performed is equal to / ⁇ '/ ⁇ ' / 2 '/ 3 '.
  • G denotes the total number of encoded bits for transmission, and when the control information is multiplexed with the UL-SCH transmission, the number of bits used for transmission of the control information is not included.
  • control information when control information is transmitted in the PUSCH, channel coding is independently performed on the control information CQI / PMI, RI, and ACK / NACK (S126, S127, and S128). Since different coded symbols are allocated for transmission of each control information, each control information has a different coding rate.
  • the ACK / NACK information bit is composed of 1 bit or 2 bits
  • the ACK / NACK multiplexing is composed of 1 to 4 bits.
  • step S134 After the step of combining between code blocks in step S134, the coded bits / O '/ I' / 2 '/ 3,' / G— 1 of the UL-SCH data and the coded bits / 0 'of CQI / PMI
  • the multiplexed result of the data and CQI / PMI is 0 '£ ⁇ ' ⁇ '
  • H represents the total number of encoded bits allocated for UL—SCH data and CQI / PMI information in the transport layer to which the transport block is mapped.
  • the multiplexed data, CQI / PMI, separately channel-coded RI, and ACK / NACK are channel interleaved to generate an output signal (S129).
  • MIMO Multi-Input Multi-Output
  • MIMO technology generally uses multiple transmit (Tx) antennas and multiple receive (Rx) antennas, away from the one that uses one transmit antenna and one receive antenna.
  • the MIMO technology is a technique for increasing capacity or individualizing performance by using multiple input / output antennas at a transmitting end or a receiving end of a wireless communication system.
  • MIMO will be referred to as “multi-input / output antenna”.
  • the multi-input / output antenna technology does not rely on one antenna path to receive one total message, but collects a plurality of pieces of data received through several antennas to complete the complete data. -.
  • multiple input / output antenna technology can increase the data rate within a specific system range, and can also increase the system range through a specific data rate.
  • MIMO communication technology is the next generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters, and is limited as a result of expanding data communication. Are gathering.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • the transmission rate according to the increase in channel transmission capacity can be increased theoretically by a maximum transmission rate is made (! 3 ⁇ 4 0) following the same growth rate in the case of using a single antenna () is multiplied.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained.
  • the technique of multiple input / output antennas such as the above is a spatial diversity method that improves transmission reliability by using symbols passing through various channel paths, and simultaneously transmits multiple data symbols by using multiple transmission antennas. It can be divided into spatial multiplexing method which improves the performance. In addition, researches on how to appropriately combine these two methods to obtain the advantages of each are being studied in recent years. The following is a more detailed description of each method.
  • a space-time Trelis code sequence scheme that simultaneously uses the diversity gain and the coding gain.
  • the bit error rate improvement performance and the code generation freedom are excellent in the trellis code method, but the operation complexity is simple in the space-time block code.
  • Such a spatial diversity gain can be obtained by an amount corresponding to a product (NT X NR) of the number of transmit antennas NT and the number of receive antennas NR.
  • the spatial multiplexing technique is a method of transmitting different data strings at each transmitting antenna, and at the receiver, mutual interference occurs between data transmitted simultaneously from the transmitter.
  • the receiver removes this interference using an appropriate signal processing technique and receives it.
  • the noise cancellation schemes used here include: maximum likelihood detection (MLD) receivers, zero-forcing (ZF) receivers, minimum mean square error (MMSE) receivers, Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time (D-BLAST), V- BLAST (Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) capability.
  • MLD maximum likelihood detection
  • ZF zero-forcing
  • MMSE minimum mean square error
  • D-BLAST Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • V- BLAST Very-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • the transmission signal when there are ⁇ ⁇ transmit antennas, the maximum transmittable information is ⁇ ⁇ , so this can be represented by the following vector.
  • the transmission power can be different for each transmission information s 2 s NT .
  • the transmission information whose transmission power is adjusted can be represented by the following vector. .
  • ⁇ may be expressed as a diagonal matrix P of transmit power as follows.
  • the information vector ⁇ whose transmission power is adjusted then multiplies the weight matrix w to form N t transmission signals Xl , x 2 , 7 which are actually transmitted.
  • the weighting matrix plays a role of appropriately distributing the information to each antenna according to transmission channel conditions.
  • This transmission signal ⁇ may be expressed as follows using the vector X.
  • Wij represents a weight between the i th transmit antenna and the j th transmission information.
  • W represents this as a matrix.
  • Such a matrix W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the above-described transmission signal (X) can be considered divided into the case of using the spatial diversity and the case of using the spatial multiplexing.
  • a method of combining spatial multiplexing and spatial diversity is also conceivable. That is, for example, it may be considered that the same signal is transmitted using spatial diversity through three transmission antennas, and the other signals are spatially multiplexed from each other.
  • the reception signal is represented by the vector y as the reception signal, y 2 y NR of the Gig 'antenna.
  • each channel may be classified according to a transmit / receive antenna index, and a channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j will be denoted by. Note that the order of the hij index is that the receive antenna index is first and the transmit antenna index is later.
  • These channels can be grouped together and displayed in vector and matrix form. An example of the vector display is described below.
  • FIG. 14 illustrates a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • a channel from the total N T transmit antennas to the reception antenna i may be expressed as follows.
  • the white noise ni , n 2 n NR added to each 11 ⁇ 2 reception antennas is expressed as a vector.
  • each of the multiple input / output antenna communication systems may be represented through the following relationship.
  • the number of rows and columns of the channel matrix ⁇ representing the state of the channel is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • the channel matrix ⁇ is the number of rows equal to the number of receive antennas, and the number of columns equal to the number of transmit antennas 3 ⁇ 4, as discussed earlier. That is, the channel matrix ⁇ becomes an N R XN R matrix.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other.
  • the tank of the matrix cannot be larger than the number of rows or columns.
  • the rank (H) of the channel matrix H is limited as follows.
  • the rank may be defined as the number of eigenvalues that are not zero among eigen values.
  • a rank can be defined as the number of nonzero singular values when SVD (singular value decomposition). Therefore, the physical meaning of the tank in the channel matrix is the maximum number of different information that can be sent in a given channel.
  • the number of 'tank (Rank) "represents the number of paths that can transmit a signal independently of the point in time and a certain frequency resource, one ray control (layer) of the MIMO transmission, through the respective path Indicates the number of signal streams transmitted.
  • rank has the same meaning as the number of layers.
  • Reference Signal (RS) Reference Signal
  • the signal Since data is transmitted over a wireless channel in a wireless communication system, the signal may be distorted in transmission. In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion of the received signal must be corrected using the channel information.
  • a signal transmission method known to both the transmitting side and the receiving side and a method of detecting the channel information using a distorted degree when the signal is transmitted through the channel are mainly used.
  • the above-mentioned signal is called a pilot signal or a reference signal RS.
  • each transmit antenna When transmitting and receiving data using multiple input / output antennas, the channel state between the transmitting antenna and the receiving antenna must be detected in order to receive the signal accurately. Therefore, each transmit antenna must have a separate reference signal.
  • the downlink reference signal includes a common reference signal (CRS: common RS) shared by all terminals in a cell and a dedicated reference signal (DRS: dedicated RS) only for a specific UE.
  • CRS common reference signal
  • DRS dedicated reference signal
  • Channel measurement information can be provided for measurement.
  • the receiving side measures the channel state from the CRS and transmits an indicator related to the channel quality such as the channel quality indicator (CQI), the precoding matrix index ( ⁇ ) and / or the rank indicator (RI). Feed back to the base station.
  • CRS is also called cell-specific RS.
  • the reference signal associated with the feedback of the channel state information may be defined as CSI-RS.
  • the DRS may be transmitted through resource elements when data demodulation on the PDSCH is needed.
  • the UE may receive the presence or absence of a DRS through a higher layer and is valid only when a corresponding PDSCH is mapped.
  • the DRS may be referred to as a UE specific RS or a demodulation RS (DMRS).
  • FIG. 15 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a downlink resource block pair may be represented by 12 subcarriers in one subframe X frequency domain in a time domain in a unit in which a reference signal is mapped. That is, one resource block pair on the time axis (X axis) is a general cyclic prefix
  • the CRS is used to estimate a channel of a physical antenna and is distributed in all frequency bands as a reference signal that can be commonly received by all terminals located in a cell.
  • CRS may be used for channel quality information (CSI) and data demodulation.
  • CSI channel quality information
  • CRS is defined in various formats depending on the antenna arrangement at the transmitting side (base station).
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports various antenna arrangements, and the downlink signal transmitting side has three types of antenna arrangements such as three single transmit antennas, two transmit antennas, and four transmit antennas. .
  • the base station uses a single transmit antenna, the reference signal for the single antenna port is arranged.
  • the base station uses two transmit antennas / the reference signals for the two transmit antenna ports are Time Division Multiplexing (TDM) and / or FDM Frequency Division Multiplexing (i) "i: In this " ⁇ ⁇ 1" multiple reference signal, the reference signals for the two antenna ports are assigned different time resources and / or different frequency resources to distinguish each one.
  • TDM Time Division Multiplexing
  • i Frequency Division Multiplexing
  • reference signals for the four transmit antenna ports are arranged using the TDM and / or FDM scheme.
  • Channel information measured by the receiving side (terminal) of the downlink signal is transmitted by a single transmit antenna, transmit diversity, closed-loop spatial multiplexing, Open-loop spatial multiplexing or multi-user MIM can be used to demodulate data transmitted using the same transmission scheme.
  • Equation 12 k and 1 represent the subcarrier index and the symbol index, respectively.
  • P denotes an antenna port. ' ⁇ Is the OFDM seam in one downlink slot
  • ⁇ ⁇ represents the number of radio resources allocated to the downlink.
  • n Represents the slot index, " represents the cell ID.
  • Mod represents the modulo operation.
  • the position of the reference signal varies depending on the value of v si "ft in the frequency domain. Since v « 't depends on the cell ID, the position of the reference signal has various frequency shift values (f requency shif t) depending on the cell.
  • the position of the CRS may be shifted in the frequency domain according to the cell in order to improve channel estimation performance through the CRS.
  • the reference signals are located at intervals of three subcarriers, the reference signals in one cell are assigned to the 3k th subcarrier, and the reference signals in the other cell are assigned to the 3k + l th subcarrier. -.
  • the reference signals are arranged at six resource element intervals in the frequency domain, and are separated at three resource element intervals from the reference signal allocated to another antenna port.
  • reference signals are arranged at constant intervals starting from symbol index 0 of each slot.
  • the time interval is defined differently depending on the cyclic prefix length.
  • the reference signal In the case of general cyclic prefix, the reference signal is located at symbol indexes 0 and 4 of the slot, and in the case of extended cyclic prefix, the reference signal is located at symbol index 0, 3 of the slot.
  • the reference signal for the antenna port having the maximum of two antenna ports is defined in one OFDM symbol.
  • the reference signals for reference signal antenna ports 0 and 1 are located at symbol indices 0 and 4 (symbol indices 0 and 3 for extended cyclic prefix) of slots,
  • the reference signal for is located at symbol index 1 of the slot.
  • Reference for antenna ports 2 and 3 The position in the frequency domain of the signal is swapped with each other in the second slot.
  • DRS is used to demodulate data. Preceding weights used for a specific terminal in multi-input / output antenna transmission are used without modification to estimate the channel that is combined with the transmission channel transmitted by each transmission antenna when the terminal receives the reference signal. ⁇
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports up to four transmit antennas, and a DRS for tank 1 beamforming is defined.
  • the DRS for rank 1 beamforming also indicates a reference signal for antenna port index 5.
  • Equation 13 shows a case of general cyclic transposition
  • Equation 14 shows a case of extended cyclic transposition.
  • Equation 12 to Equation 14 k and p are each an subcarrier index and antenna port.
  • the position of RS depends on the value of m in terms of frequency domain.
  • Equations 13 and 14 k and 1 represent a subcarrier index and a symbol index, respectively, and p represents an antenna port.
  • W sc represents a resource block size in the frequency domain and is expressed as the number of subcarriers. Denotes the number of physical resource blocks. ⁇ ⁇ denotes the frequency band of the resource block for p DSCH transmission. ns denotes a slot index, and denotes a cell ID. mod stands for modulo operation.
  • the position of the reference signal depends on its value in the frequency domain. Since «depends on the cell ID, the position of the reference signal has various frequency shift values depending on the cell.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • MCS Modulation and Coding Schemes
  • Scheduling may be included.
  • frequency semi-selective scheduling refers to scheduling in which frequency resources are selectively allocated to the first slot of a subframe, and pseudo-randomly hops to another frequency in the second slot to allocate frequency resources.
  • SRS can be used to measure downlink channel quality under the assumption that the radio channel is reciprocal between uplink and downlink. This assumption is particularly valid in TDD (Time Divis ion Duplex) systems where the uplink and downlink share the same frequency spectrum and are separated in the time domain.
  • TDD Time Divis ion Duplex
  • Subframes of the SRS transmitted by any terminal in the cell may be represented by a cell-specific broadcast signal. 4-bit description 1-specific
  • the parameter 'srsSubframeConf iguration' indicates an array of 15 possible subframes through which the SRS can be transmitted on each radio frame.
  • the sixteenth arrangement completely switches off the SRS in the cell, which is mainly suitable for serving cells serving high-speed terminals.
  • FIG. 16 illustrates an uplink subframe including a sounding reference signal symbol in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the SRS is always transmitted on the last SC—FDMA symbol on the arranged subframe.
  • the SRS and DMRS are located in different SC-FDMA symbols.
  • PUSCH data transmissions are not allowed in certain SC— FDMA symbols for SRS transmissions, and as a result sounding overhead even when the sounding overhead is highest, that is, even when all subframes contain SRS symbols. Does not exceed about 7%.
  • Each SRS symbol is generated by a base sequence (a set of sequences based on random times or Zadoff-Ch (ZC)) for a given time unit and frequency band, and all terminals in the same cell use the same base sequence.
  • ZC Zadoff-Ch
  • SRS transmissions from a plurality of terminals in the same cell at the same frequency band and at the same time are orthogonal to each other by different cyclic shifts of the basic sequence, and are distinguished from each other.
  • Different cells can be assigned to different cells by assigning different base sequences SRS sequences from can be distinguished, but orthogonality between different base sequences is not guaranteed.
  • CoMP transmission has been proposed to improve the performance of the system.
  • CoMP is also called co-MIMO, collaborative MIMO, and network MIMO.
  • CoMP is expected to improve the performance of the terminal located at the cell boundary, and improve the efficiency (throughput) of the average cell (actor).
  • inter-cell interference reduces performance and average cell (sector) efficiency of UEs located at cell boundaries in a multi-cell environment with a frequency reuse index of 1.
  • a simple LTE system such as Fractional Frequency Reuse (FFR)
  • FFR Fractional Frequency Reuse
  • Passive method was applied.
  • a method of reusing inter-cell interference or mitigating inter-cell interference as a desired signal should be more advantageous.
  • CoMP transmission scheme can be applied to achieve the above object.
  • CoMP schemes applicable to downlink may be classified into JP (Joint Processing) and CS / CB (Coordinated Scheduling / Beamf orming).
  • CoMP unit means a set of base stations used in the CoMP scheme.
  • the JP method can be classified into a j oint transmission method and a dynamic cell selection method.
  • the associated transmission scheme refers to a scheme in which a signal is simultaneously transmitted through a PDSCH from a plurality of points, which are all or part of a CoMP unit. That is, data transmitted to a single terminal can be transmitted simultaneously from a plurality of transmission points. Through such a cooperative transmission scheme, the quality of a signal transmitted to a terminal can be improved regardless of whether it is coherently or non-coherently, and actively eliminates interference with another terminal. .
  • the dynamic cell selection method refers to a method in which a signal is transmitted through a PDSCH from a single point in a CoMP unit. That is, data transmitted to a single terminal at a specific time is transmitted from a single point, and data is not transmitted to the terminal at another point in the CoMP unit.
  • the point for transmitting data to the terminal may be dynamically selected.
  • the CoMP unit performs beamforming in cooperation for data transmission to a single terminal. That is, although only the serving cell transmits data to the terminal, user scheduling / beamforming may be determined through cooperation between a plurality of cells in a CoMP unit.
  • the CoMP scheme may be classified into a Joint Reception (JR) scheme and a Coordinated Scheduling / Beamforming (CS / CB) scheme.
  • JR Joint Reception
  • CS / CB Coordinated Scheduling / Beamforming
  • the JR method refers to a method in which a plurality of points, which are all or part of CoMP units, receive a signal transmitted through a PDSCH.
  • a plurality of points which are all or part of CoMP units, receive a signal transmitted through a PDSCH.
  • a single point receives a signal transmitted through the PDSCH, but user scheduling / beamforming may be determined through cooperation between a plurality of cells in a CoMP unit.
  • Relay Node (RN) Relay Node
  • the relay node transmits data transmitted and received between the base station and the terminal through two different links (backhaul link and access link).
  • the base station may comprise a donor cell.
  • the relay node is wirelessly connected to the radio access network through the donor cell.
  • the band (or spectrum) of the relay node the case in which the backhaul link operates in the same frequency band as the access link is called an iri-band, and the backhaul link and the access link are different.
  • the case of operating in the frequency band is called 'out-band'.
  • terminals operating according to existing LTE systems eg, Release-8) (hereinafter referred to as legacy Dean-mills) must be able to access the donor cell. .
  • the relay node may be a transparent relay node or a non-transparent relay node. Can be classified as a node.
  • a transparent means a case where a terminal does not recognize whether or not it communicates with a network through a relay node
  • a non-transparent means a case where a terminal recognizes whether a terminal communicates with a network through a relay node.
  • the relay node may be divided into a relay node configured as part of a donor cell or a relay node controlling a cell by itself.
  • a relay node configured as part of the donor cell may have a relay node ID, but does not have its own cell identity.
  • a relay node configured as part of the donor cell even though the remaining parts of the RRM are located in the relay node.
  • a relay node can support the legacy terminal.
  • various types and types of smart repeaters, decode-and-forward relays, and L2 (layer 2) relay nodes—relay nodes can be assigned to these relay nodes. It is.
  • the relay node controls one or a plurality of cells, and a unique physical layer cell identifier is provided to each of the cells controlled by the relay node.
  • each of the cells controlled by the relay node may use the same RRM mechanism. From a terminal perspective, there is a difference between accessing a cell controlled by a relay node and accessing a cell controlled by a general base station. There is no A cell controlled by such a relay node may support legacy terminals. For example, self-backhauling relay nodes, L3 (Grade 3 layer) relay nodes, type-1 relay nodes and type-la relays. The node corresponds to this relay node.
  • the type-1 relay node is an in-band relay node that controls a plurality of cells, and each of these plurality of cell stones appears to be a separate cell that is distinguished from the donor cell from the terminal's point of view.
  • the plurality of cells have their respective physical cell IDs (which are defined in LTE release. 8), and the relay node may transmit its own synchronization channel, reference signal, and the like.
  • the terminal may receive scheduling information and HARQ feedback directly from the relay node and transmit its control channel (scheduling request (SR), CQI, ACK / NACK, etc.) to the relay node.
  • SR scheduling request
  • CQI CQI
  • ACK / NACK etc.
  • the Type 1 relay node is seen as a legacy base station (base station operating in accordance with the LTE Release-8 system). That is, backward compatibility. Meanwhile, for terminals operating according to the LTE-A system, the type-1 relay node may be seen as a base station different from the legacy base station, thereby providing performance improvement.
  • the type-la relay node has the same characteristics as the type-1 relay node described above in addition to operating out-band.
  • the operation of the type-la relay node may be configured to minimize or eliminate the impact on L1 (first layer) operation.
  • Type 2 relay nodes are in-band relay nodes that have separate physical cell IDs. No new cell is formed.
  • the type-2 relay node is transparent to the legacy terminal, and the legacy terminal is not aware of the existence of the type-2 relay node.
  • a type-2 relay node may transmit a PDSCH, but not at least CRS and PDCCH.
  • resource partitioning In order for the relay node to operate in-band, some resources in the time-frequency space must be reserved for the backhaul link and these resources can be set not to be used for the access link. This is called resource partitioning.
  • the backhaul downlink and the access downlink may be multiplexed in a time division multiplexed (TDM) manner on one carrier frequency (ie, only one of the backhaul downlink or access downlink is activated at a particular time).
  • TDM time division multiplexed
  • the backhaul uplink and access uplink may be multiplexed in a TDM manner on one carrier frequency (only one of the backhaul uplink or access uplink is activated at a particular time).
  • Backhaul link multiplexing in FDD may include backhaul downlink transmission in the downlink frequency band and backhaul uplink transmission in the uplink frequency band.
  • the backhaul downlink transmission may be performed in the downlink subframe of the base station and the relay node
  • the backhaul uplink transmission may be performed in the uplink subframe of the base station and the relay node.
  • an in-band relay node for example, a base station in the same frequency band
  • signal interference may occur at the receiving end of the relay node by a signal transmitted from the transmitting end of the relay node. That is, signal interference or RF jamming may occur at the RF front end of the relay node.
  • signal interference may occur even when the backhaul uplink transmission to the base station and the access uplink reception from the terminal are simultaneously performed in the same frequency band.
  • One solution to this problem of signal interference is to operate the relay node so that it does not transmit a signal to the terminal while receiving a signal from the donor cell. That is, a gap may be created in the transmission from the relay node to the terminal, and during this gap, the terminal (including the legacy terminal) may be configured not to expect any transmission from the relay node. This gap can be set by configuring a multicast broadcast single frequency network (MBSFN) subframe.
  • MBSFN multicast broadcast single frequency network
  • FIG. 17 illustrates relay node resource partitioning in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a first subframe is a general subframe and a downlink (ie, access downlink) control signal and data are transmitted from a relay node to a terminal, and a second subframe is transmitted.
  • the subframe is an MBSFN subframe and a control signal is transmitted from the relay node to the terminal in the control region of the downlink subframe, but no transmission is performed from the relay node to the terminal in the remaining region of the downlink subframe.
  • the relay node since the PDCCH is expected to be transmitted in all downlink subframes (in other words, the relay node allows the legacy UEs in its area to receive the PDCCH in every subframe to perform a measurement function).
  • the relay node may receive a transmission from the base station while no transmission is performed from the relay node to the terminal. Therefore, through this resource partitioning scheme, access downlink transmission and backhaul downlink reception at the in-band relay node may not be performed at the same time.
  • Relay node non-listening interval means the relay node backhaul downlink It means a period for transmitting an access downlink signal without receiving a signal. This interval may be set to 1, 2 or 3 OFDM lengths as described above.
  • the relay node may perform access downlink transmission to the terminal and receive a backhaul downlink from the base station in the remaining areas. At this time, since the relay node cannot simultaneously transmit and receive in the same frequency band, it takes time for the relay node to switch from the transmission mode to the reception mode.
  • guard time needs to be set for the relay node to transmit / receive mode switching in the first partial section of the backhaul downlink reception region.
  • a guard time for switching the reception / transmission mode of the relay node may be set.
  • This length of guard time may be given as a value in the time domain, for example, may be given as k (k> l) time sample (Ts: time sample) values, or may be set to one or more OFDM symbol lengths. have.
  • the guard time of the last part of the subframe may not be defined or set.
  • such guard time may be defined only in a frequency domain configured for backhaul downlink subframe transmission (when a guard time is set in an access downlink period, legacy terminals cannot be supported).
  • Relay nodes in the backhaul downlink reception interval than the guard time is i itdi can receive the PDCCH and PDSCH from the base station. Relay it In the sense of a node-specific physical channel, it may be represented by an R-PDCCH (Relay-PDCCH) and an R-PDSCH (Relay-PDSCH).
  • CSI Channel State Information
  • the MIMO scheme can be divided into an open-loop scheme and a closed-loop scheme.
  • the open-loop MIMO scheme is used to transmit MIMO at the transmitter end without feedback of the channel state information from the MIMO receiver. Meaning to do ⁇ di-.
  • the closed-loop MIMO scheme means that the transmitter performs MIMO transmission by receiving channel state information from the MIMO receiver.
  • each of the transmitter and the receiver may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIMO transmit antenna.
  • the transmitting end e.g., the base station
  • the feedback ⁇ channel state information may include a rank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI) and a channel quality indicator (CQI).
  • RI is information about channel rank.
  • the rank of a channel means the maximum number of layers (or streams) that can transmit different information through the same time-frequency resource.
  • the tank value is mainly determined by the long term fading of the channel, so it can generally be fed back over longer periods (ie less frequently) compared to PMI and CQI.
  • PM ⁇ is information about the precoding matrix used for transmission from a transmitter, and is a value reflecting the spatial characteristics of a channel.
  • Precoding means mapping of a transmission layer to a transmission antenna, and may be determined by a precoding matrix.
  • PMI corresponds to the precoding matrix index of the preferred base station based on metrics such as signal-to-interference plus noise ratio (SINR).
  • SINR signal-to-interference plus noise ratio
  • a scheme in which the transmitting end and the receiving end share a codebook including various precoding matrices in advance, and a method of feeding back only an index indicating a specific precoding matrix in the corresponding codebook may be used.
  • CQI is an information that indicates channel quality or channel strength.
  • CQI may be expressed as a predetermined MCS combination. That is, the fed back CQI index indicates a corresponding modulation scheme and code rate.
  • the CQI is a value that reflects the received SINR obtained when the base station configures a spatial channel using the PMI.
  • MU-MIMO multiuser-MIMO
  • ⁇ - ⁇ since interference channels exist between terminals multiplexed in an antenna domain, the base station uses channel state information fed back by one terminal among multiple users to perform downlink transmission. It is necessary to prevent interference from occurring in other terminals.
  • MU— MIMO In order for the operation to be performed correctly, the channel state information with higher accuracy than the single user-MIMO method must be fed back.
  • the precoding information fed back by the receiver may be indicated by a combination of two PMIs.
  • One of the two PMIs (three PMIs) has the properties of the above term and / or wideband and may be referred to as W1.
  • the other one of the two PMIs (second PMI) has a short term and / or subband attribute and may be referred to as W2.
  • W1 reflects the average frequency and / or temporal characteristics of the channel.
  • W1 is to reflect the characteristics of long-term (long term) broadband channels on at the same time the frequency bandwidth (wideband) or reflect the characteristics of the channel, or a long period of time in the temporal or via frequency hageo reflect the characteristics of the channel over time It may be defined as channel state information.
  • W1 is referred to as channel state information (or long-term wide-band PMI) of the long-term-wideband attribute.
  • W2 reflects relatively instantaneous channel characteristics compared to W1.
  • W2 reflects the characteristics of a short term channel in time, or reflects the characteristics of a subband channel in frequency, Alternatively, it may be defined as channel state information reflecting the characteristics of the subband channel in frequency while being short in time.
  • W2 is referred to as channel state information (or short-term subband PMI) of short-term-subband attributes.
  • Precoding matrices representing the channel information of each attribute in order to be able to determine one final precoding matrix W from two different attribute information (e.g., W1 and W2) representing the channel state. It is necessary to construct separate codebooks (ie, the first codebook for W1 and the second codebook for W2). In addition, the form of codebooks that are organized together can be called a hierarchical codebook. Also, hierarchical codebook transformation is used to determine the codebook to be finally used using the hierarchical codebook. The use of such a codebook enables higher accuracy of channel feedback than the use of a single codebook. This high-precision channel feedback can also be used to support single-cell MU-MIMO and / or multi-sal cooperative communications.
  • next-generation communication standards such as LTE ⁇ A
  • transmission techniques such as MU-MIMO and COMP have been proposed.
  • the UE needs to feed back more complex and diverse CSI to the base station.
  • MU-MIMO when UE-A selects PMI, its optimal PMI
  • BCPMI CSI feedback bing-expression that considers the PMI of the UE to be scheduled with itself
  • the base station uses this information to MU-MIMO schedule another UE that prefers UE-A and BCPM (preferred companion precoding matrix (BCPM): precoding matrix corresponding to BCPMI).
  • BCPM companion precoding matrix
  • BCPMI feedback is classified into two types, explicit feedback and implicit feedback, depending on the presence of feedback payload.
  • Explicit feedback method is that UE—A decides BCPMI in precoding matrix codebook and feeds back to base station through control channel. In one way, UE-A selects an interference signal precoding matrix in the codebook that maximizes the estimated SINR and feeds it back to the BCPMI value.
  • the advantage of explicit feedback is that you can choose to send BCPMI more effectively for interference cancellation. This is because the UE assumes a honey-beam interference beam for all codewords in the codebook and compares the metric such as SINR to determine the most effective value for the interference cancellation. But as the codebook size gets bigger, the candidates for BCPMI As it grows, larger feedback payload s ize is needed.
  • the UE-A does not search for a codeword that has less interference in the codebook and selects it as a BCPMI. Instead, when the desired PMI is determined, the BCPMI that statically determines the desired PMI is statically determined. In this case, it may be preferable that BCPM is composed of vectors orthogonal to the determined desired PMI. This is because des ired PM is set to maximize channel gain of channel H in order to maximize received SINR. Therefore, selecting an interference signal by avoiding the direction of PM is effective for interference mitigation. Analyzing the channel H as a plurality of independent channels through the singular value decomposition (SVD), this BCPMI decision method is more justified. The 4x4 channel H can be resolved through SVD as shown in Equation 15 below.
  • H-ULV [u, u 2 u
  • Equation 15 ⁇ ' ⁇ is the unitary matrix, and Vi , ⁇ ' are the Gak-channel ⁇
  • the use of the transmit beamf orming vector ⁇ and the receive beamf orming vector ul can obtain the channel gain ", thereby obtaining optimal performance from the SNR perspective.
  • UE -A is rank 1
  • the desired PM completely matches ⁇ , then set the receive beam to Ul and transmit the interfering signal t am orthohonal to the PM so that the interfering signal can be completely removed without loss of the desired signal.
  • the transmission beam of the interference signal set in the orthogonal direction to the PM is no longer identical to the three orthogonal beams, thus completing the interference signal without loss to the desired signal. It can't be eliminated, but it can help control the interference signal if the quantization error is small.
  • the BCPMI when using the LTE codebook, can be statically determined by an orthogonal vector index for the PMI.
  • Is the transmit antennas is four, and that was assumed to receive the rank of the UE feeding back the PMI to 1 for a three desired orthogonal PMI vector is represented by a three BCPMI ''.
  • PMI and BCPMI indicate the index of a 4x1 vector codeword in the codebook.
  • Implicit PMI is that there is no additional feedback overhead since the desired PMCO and BCPMI sets are mapped to 1: 1.
  • D2D communication is a term used to refer to communication between things or things intelligent communication, but D2D communication in the present invention is a simple device equipped with a communication function, as well as a smart phone or a personal computer This may include communication between various types of devices with communication capabilities.
  • FIG. 18A illustrates a communication method centered on an existing base station (eNB).
  • the cell may transmit data to a base station on uplink, and the base station may transmit data to UE2 on the downlink.
  • a communication method may be referred to as an indirect communication method through a base station.
  • a link is defined as a link defined in a conventional wireless communication system (a link between base stations or a link between a base station and a repeater, which may be referred to as a backhaul link), and / or a link or a repeater link between a base station and a terminal.
  • a link between the terminal and the terminal which may be referred to as an access link).
  • FIG. 18B illustrates a UE-to-SE communication scheme as an example of D2D communication, and data exchange between UEs may be performed without passing through a base station.
  • a communication method may be referred to as a direct communication method between devices.
  • the D2D direct communication method has advantages such as reduced latency and less radio resources compared to the indirect communication method through the existing base station.
  • In-Coverage Network cell corresponding to coverage of base station In-coverage- Single- Cell and In- Coverage -Multi -CelliS. Can be divided.
  • 19A illustrates an example of an out-of-coverage network entry 1 scenario of D2D communication.
  • the Out-of-Coverage Network scenario refers to a feather that performs D2D communication between D2D terminals without control of a base station.
  • FIG. 19A only UE1 and UE2 exist, and it can be seen that UE1 and UE2 communicate directly.
  • 19B illustrates an example of a partial-coverage network scenario of D2D communication.
  • Partial-Coverage Network scenario refers to performing D2D communication between a D2D UE located within network coverage and a D2D UE located outside the network coverage.
  • FIG. 19B it can be seen that UE1 located within network coverage and UE2 located outside network coverage communicate.
  • FIG. 19C illustrates an example of an In-Coverage-Single-Cell scenario
  • FIG. I9d illustrates an example of an In—Cove rage-Multi-Cell scenario.
  • In-coverage network scenario refers to D2D UEs performing D2D communication under the control of a base station within network coverage.
  • UE1 and UE2 are located within the same network coverage (or cell). It said control of the base station: performs D2D communication under.
  • UE1 and UE2 are located in different network coverages, although they are located in network coverage. And UE1 and UE2 perform D2D communication under the control of the base station which manages each network coverage.
  • D2D communication may operate in the scenario illustrated in FIG. 19, but may generally operate in network coverage and out-of-coverage.
  • a link used for D2D communication (direct communication between terminals) may be referred to as a D2D link, a direct link, or a sidelink, but is referred to as a side link for convenience of description. To explain.
  • Side link transmission may operate in the uplink spectrum in the case of FDD and operate in an uplink (or downlink) subframe in the case of TDD.
  • Time Division Multiplexing TDM can be used for multiplexing of side link transmission and uplink transmission.
  • Side-link transmission and uplink transmission do not occur simultaneously.
  • Side link transmission does not occur in an uplink subframe used for uplink transmission or in a side link subframe that partially overlaps with black UpPTS.
  • the transmission and reception of the side link also do not occur simultaneously.
  • the structure of a physical resource used for sidelink transmission is that of an uplink physical resource. May be used equally. However, the last symbol of the side link subframe consists of a guard period and is not used for side link transmission.
  • the side link subframe may be configured by extended CP or normal CP.
  • D2D communication can be broadly classified into discovery, direct communication, and synchronization.
  • D2D discovery may be applied within network coverage. (Including Inter ⁇ cell, Intra—cell). Both synchronous or asynchronous cell placement in inter-cell discovery can be considered. D2D discovery may be used for various commercial purposes such as advertising, coupon issuance, and friend search for the UE in the proximity area.
  • UE 1 When UE 1 has a role of transmitting a discovery message, UE 1 transmits a discovery message and UE 2 receives a discovery message. The transmission and reception roles of UE 1 and UE 2 may be changed. The transmission from UE 1 may be received by one or more UE (s), such as UE 2.
  • UE UE
  • the discovery message may include a single MAC PDU, where the single MAC PDU may include a UE ID and an application ID.
  • a physical sidelink discovery channel may be defined as a channel for transmitting a discovery message.
  • the structure of the PSDCH channel may reuse the PUSCH structure.
  • Type 1 and Type 2 Two types of types (Type 1 and Type 2) may be used as a resource allocation method for D2D discovery.
  • the eNB may allocate resources for discovery message transmission in a non-UE specific manner.
  • a radio resource pool for discovery transmission and reception consisting of a plurality of subframes is allocated at a specific period, and the discovery transmission UE randomly selects a specific resource within the radio resource pool and then transmits a discovery message. do.
  • This periodic discovery resource pool can be allocated for discovery signal transmission in a semi-static manner.
  • the discovery resource pool configuration information for discovery transmission may include discovery period, discovery period, and the number of subframes that can be used for transmission of discovery signals (that is, the number of subframes constituting the radio resource pool). ).
  • a discovery resource pool for discovery transmission may be set by the eNB and inform the UE by using RRC signaling (eg, System Engineering Information Block (SIB)).
  • RRC signaling eg, System Engineering Information Block (SIB)
  • a discovery resource pool allocated for discovery within one discovery period may be multiplexed with TDM and / or FDM as a time-frequency resource block of the same size, and may include time-frequency resource blocks having the same size. It may be referred to as a 'discovery resource'.
  • the discovery resource may be used for transmission of discovery MAC PDU by one UE. Transmission of the MAC PDU transmitted by a UE repeats the discovery cycle in (that is, radio resource pool (pool)) continuously from the (contiguous) or non-continuous (non ⁇ contiguous) (e.g., repeated four times) Can be.
  • the UE may arbitrarily select the first empty discovery resource from a discovery resource set that may be used for repeated transmission of the MAC PDU, and other discovery support sources may be determined in relation to the first discovery resource.
  • the predetermined pattern may be preset, and the next discovery resource may be determined according to the preset pattern according to the location of the discovery resource first selected by the UE.
  • the UE may randomly select each discovery resource within a set of discovery resources that can be used for repeated transmission of the MAC PDU.
  • Type 2 resources for discovery message transmission are allocated to be UE specific.
  • Type 2 is further subdivided into Type 2A (Type-2A) and Type 2B (Type-2B).
  • Type 2A is a method in which an eNB allocates resources to each instance of a discovery message within a discovery period.
  • 2B is a method of allocating resources in a semi- persistent manner.
  • the RRC_CONNECTED UE requests allocation of resources for transmission of the [eNB] l] D2D discovery message through RRC signaling.
  • the eNB may allocate resources through RRC signaling.
  • ⁇ is the most recent. Releases the transmission resource allocated to.
  • radio resources are allocated by RRC signaling, and activation / deactivation of radio resources allocated by PDCCH may be determined.
  • the radio resource pool for receiving the discovery message may be set by the eNB and inform the UE using RRC signaling (eg, a system information block (SIB)).
  • RRC signaling eg, a system information block (SIB)
  • Discovery message receiving UE monitors both the discovery resource pools of type 1 and type 2 described above for receiving discovery messages.
  • D2D direct communication Areas of application of D2D direct communication include network in-coverage, out-of-coverage, as well as network coverage edges. D2D direct communication can be used for purposes such as PS (Public Safety).
  • PS Public Safety
  • UE 1 When UE 1 has a role of direct communication data transmission, UE 1 transmits direct communication data, and UE 2 receives direct communication data. The transmission and reception roles of UE 1 and UE 2 may be changed.
  • the direct communication transmission from UE 1 may be received by one or more UE (s), such as UE 2.
  • D2D discovery and D2D communication may be independently defined without being associated with each other. That is, D2D discovery is not required for groupcast and broadcast direct communication. As such, when D2D discovery and D2D direct communication are defined independently, UEs need to be aware of neighboring UEs. again In other words, for groupcast and broadcast direct communication, it does not require all receiving UEs in the group to be in close proximity to each other.
  • a physical sidelink shared channel may be defined as a channel for transmitting D2D direct communication data.
  • a physical side link control channel (PSCCH) is a channel for transmitting control information (eg, scheduling assignment (SA), transmission format, etc.) for D2D direct communication .
  • SA scheduling assignment
  • Sidelink Control Channel can be defined.
  • PSSCH and PSCCH may reuse the PUSCH structure.
  • mode 1 and mode 2 may be used.
  • Mode 1 refers to a scheme in which an eNB schedules a resource used by a UE to transmit data or control information for D2D direct communication. Mode 1 applies in in-coverage.
  • the eNB sets up a resource pool for D2D direct communication.
  • a resource pool required for D2D communication may be divided into a control information pool and a D2D data pool.
  • an eNB schedules control information and D2D data transmission resources in a pool configured for a transmitting D2D UE using a PDCCH or an ePDCCH
  • the transmitting D2D UE transmits control information and D2D data using the allocated resources.
  • the transmitting UE requests transmission resources from the eNB, and the eNB schedules resources for transmission of control information and D2D direct communication data. That is, in the case of mode 1, the transmitting UE is D2D In order to perform direct communication, it must be in RRC ⁇ CONNECTED state.
  • the transmitting UE transmits a scheduling request to the eNB, and then a BFS (Buf f Status Status) procedure is performed so that the eNB can determine the amount of resources requested by the transmitting UE.
  • BFS Bus f Status Status
  • Receiving UEs can monitor the control information pool and decode the D2D data transmission associated with the control information by decoding the control information associated with it.
  • the receiving UE may not decode the D2D data pool according to the control information decoding result.
  • Mode 2 refers to a method in which a UE arbitrarily selects a specific resource from a resource pool to transmit data or control information for D2D direct communication. out-of-coverage and / or edge-of-coverage with mode 2 applied.
  • a resource pool for transmitting control information and / or a resource pool for D2D direct communication data transmission may be pre-configured or semi-statically configured.
  • the UE is provided with a set resource pool (time and frequency) and selects a resource for D2D communication transmission from the resource pool. That is, the UE may select a resource for transmitting control information from the control information resource pool to transmit the control information.
  • UE can select a resource from the resource data pool for D2D communication direct data transfer, "
  • control information is sent by the broadcasting UE.
  • the control information explicitly and / or implicitly indicates the location of the resource for data reception in relation to the physical channel (ie PSSCH) that carries the D2D direct communication data. (implicit) Instruct
  • the D2D synchronization signal (or side link synchronization signal) may be used for the UE to obtain time-frequency synchronization.
  • new signals and procedures for establishing synchronization between UEs may be defined.
  • a UE that periodically transmits a D2D synchronization signal may be referred to as a D2D synchronization source.
  • the D2D synchronization source is an eNB
  • the structure of the transmitted D2D synchronization signal may be the same as that of the PSS / SSS. If the D2D synchronization source is not an eNB (eg, UE or Global Navigation Satellite System (GNSS), etc.), the structure of the D2D synchronization signal transmitted may be newly defined.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the D2D synchronization signal is transmitted periodically with a period not less than 40ms.
  • Each terminal may have multiple physical-layer sidelink synchronization identifiers.
  • the D2D synchronization signal includes a primary D2D synchronization signal (or primary side link synchronization signal) and a secondary-second D2D synchronization signal (or secondary side link synchronization signal).
  • the UE Before transmitting the D2D synchronization signal, the UE may first search for a D2D synchronization source. When the D2D synchronization source is found, the UE may acquire time-frequency synchronization through the D2D synchronization signal received from the found D2D synchronization source. The UE may transmit a D2D synchronization signal.
  • one of the D2D discovery methods is a method (hereinafter, referred to as "distributed discovery") in which all UEs perform discovery by a distributed method.
  • the method of performing D2D discovery in a distributed manner does not determine resource selection in one place (for example, an eNB, UE, or D2D scheduling device, etc.) like a centralized method, and all UEs determine the discovery resources by themselves. It means the ice-type that selects and transmits and receives the discovery message.
  • a signal (or message) periodically transmitted by terminals for D2D discovery may be referred to as a discovery message, a discovery signal, a beacon, and the like.
  • a dedicated resource may be periodically allocated as a resource for the UE to transmit and receive a discovery message separately from the cell resource. This will be described with reference to FIG. 21 below. 20 illustrates an example in which discovery resources are allocated according to an embodiment of the present invention.
  • a discovery subframe ( ⁇ , 1 discovery resource pool ') 2001 for all of cell uplink frequency-time resources is fixedly (or exclusively) allocated.
  • the M-near region consists of the existing LTE uplink wide area network (WAN) subframe region (2003).
  • the discovery resource pool may be composed of one or more subframes.
  • the discovery resource pool may be periodically allocated at a predetermined time interval (ie, a 'discovery period').
  • the discovery resource pool may be set repeatedly in one discovery period.
  • a discovery resource pool is allocated with a discovery period of 10 sec, and each discovery resource pool is an example in which 64 consecutive subframes are allocated.
  • the size of the time period resource of the discovery period and the discovery resource pool is not limited thereto.
  • the UE selects itself a resource for transmitting its discovery message 1 (ie, discovery resource) within a dedicated allocated discovery pool and transmits a discoyery message through the selected resource. This will be described with reference to FIG. 21 below. .
  • 21 is a diagram briefly illustrating a discovery process according to an embodiment of the present invention. to be.
  • the discovery method includes resource sensing (S2101) for transmitting a large 1 discovery message, resource selection (S2103) for transmitting a discovery message, transmission and reception of a discovery message (S2105), and the like. It consists of a three-step procedure.
  • the discovery resource may be composed of one or more resource blocks having the same size, and may be multiplexed with TDM and / or FDM within the discovery resource pool.
  • the reason why the UE selects a low energy level resource as a discovery resource is low. This is because the resource may be interpreted to mean that UEs do not use much of the same D2D discovery resources in the case of an energy level resource. That is, this proves that there are not many UEs that perform the D2D discovery procedure causing interference in the surroundings. Therefore, when selecting a resource having such a low energy level, there is a high probability that interference is small when transmitting a discovery message.
  • the reason for randomly selecting a discovery resource within a predetermined range (that is, within a lower x3 ⁇ 4) without selecting a resource having the lowest energy level is that when a resource having the lowest energy level is selected, several terminals simultaneously share the same resource. This is because there is a possibility of selecting a resource corresponding to a low energy level. That is, by selecting a resource corresponding to the same lowest energy level, much interference may be caused. Therefore, it is desirable to select randomly within a predetermined range (i.e., constitute a candidate pool of selectable resources).
  • the range of the energy level may be set variably according to the design of the D2D system.
  • the discovery message is periodically transmitted and received according to a random resource hopping pattern.
  • This D2D discovery procedure can be performed not only in the RRC_CONNECTED state where the UE has a connection with the eNB, but also in the RRC—IDLE state without the eNB. Is done.
  • all UEs sense all resources (i.e., discovery resource pool) transmitted by neighboring UEs and randomly discover discovery resources within a certain range (for example, in a lower x). Select-.
  • This method has the disadvantage of receiving all resources currently used by all receivers for D2D discovery as well as UEs near them regardless of the distance between UEs. That is, since all UEs randomly select a discovery resource, each UE knows where to send a discovery message . All UEs will have to monitor the presence or absence of a signal on that resource over all bands and for a given time to determine whether or not to attempt detection. In fact, it is important to check which discovery resources are transmitted by neighboring UEs rather than remotely located UEs for D2D discovery. Because there is not. In addition, the method of periodically exchanging the location information of all these information between UEs using specific resources is also inefficient.
  • all UEs collectively receive the entire D2D discovery resource pool and sensing the entire discovery resource pool is inefficient.
  • ECM CONNECTION CONNECTION
  • ECM-IDLE ECM-IDLE
  • the ECM- CONNECTED state and the E CM-IDLE state may be applied to the terminal and the MME.
  • the ECM connection consists of an RRC connection established between the terminal and the base station and an S1 signaling connection established between the base station and the MME.
  • the RRC state indicates whether the RRC layer of the terminal and the RRC layer of the base station are logically connected.
  • the terminal when the RRC layer of the terminal and the RRC layer of the base station is connected, the terminal is in the RRC connection state (RRC_CONNECTED). If not, the RRC layer of the RRC layer of the terminal and the base station connection, the terminal is in a RRC idle state (IDLE RRC-).
  • the network can grasp the existence of the terminal in the ECM-CONNECTED state on a cell basis and can effectively control the terminal. That is, when the terminal is in the ECM-CONNECTED state, the mobility of the terminal is managed by the command of the network. In the ECM connection state, the network knows the cell to which the UE belongs. Accordingly, the network may transmit and / or receive data to or from the terminal, control mobility such as handover of the terminal, and perform cell measurement on neighbor cells.
  • the network cannot grasp the existence of the UE in the ECM-IDLE state, and the core network (CN) manages the tracking area unit, which is a larger area than the cell.
  • the terminal uses the only assigned ID in the tracking area to set the number of discontinuities set by the NAS.
  • Perform the scene DRX: Discontinuous Reception). That is, the terminal may receive broadcast of system information and paging information by monitoring a paging signal at a specific paging opportunity for each terminal-specific paging DRX cycle.
  • the terminal in the ECM idle state may select a cell without receiving a command from the network.
  • UE-based mobility procedures such as cell selec- tion or cell reselection can be performed.
  • ECM Location of UE in IDLE state-If the network is different from the known location, the UE can inform the network of the location of the UE through the tracking area update (TAU) procedure.
  • TAU tracking area update
  • the D2D discovery procedure should be performed not only in the RRC—CONNECTED state where the UE is connected to the eNB but also in the RRC—work DLE state without the eNB.
  • all UEs continue to receive a reference signal (RS) that is broadcast periodically from the eNB downlink in the cell.
  • RS reference signal
  • the UE after the power7 on control 1 is RRC- CONNECTED state i RRC- IDLE or washing-and receives regardless of whether the state RS.
  • UEs in the RRC ⁇ DLE state continue to perform cell selection (or cell reselection) as the UE moves based on RS, and if the TA is out of a tracking area (TA) consisting of multiple cells, update the TA through the network.
  • the procedure will be performed.
  • UEs in RRC_CONNECTED state have connection with eNB In this state, the UE performs a handover procedure when moving between eNBs based on RS. This will be described in more detail with reference to FIG. 22 below.
  • 22 is a diagram illustrating terminals receiving a reference signal according to an embodiment of the present invention.
  • all UEs periodically receive an RS from an eNB and calculate a RSRP (Reference Signal Received Power) based on the received RS.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • the UE When the distance between the eNB and the RS increases by moving to the edge of the coverage area of the eNB, the RS received from the RS through the path loss is weakened. That is, RSRP is measured at low values.
  • the UE receives the neighbor eNB's RS and performs cell reselection according to the RRC state or handover procedure. Perform The TA update or handover procedure is performed separately from the D2D discovery process using the uplink, and the UEs continue to progress according to the movement of the UE through the downlink.
  • the RS reception power of the eNB is assumed to be 60 dbm in the center closest to the base station and -60 dbm in the vicinity of the cell edge farthest from the eNB.
  • UE 1 is located close to the eNB, so the receiving power of RS is 30 dbm
  • UE 2 and UE 4 are located in the middle of the eNB and the cell edge, so the reception power of the RS is 0 dbm
  • UE 3 is located close to the cell edge, it is assumed that the reception power of the RS is -30 dbm. .
  • having a similar RSRP value means that the UE may be located in the vicinity of the UE in consideration of the path loss of the RS. In other words, there is a high possibility of being in a concentric circle centered on an eNB or a UE that transmits an RS. In other words, ⁇ s having similar RSRP are very likely to be adjacent to each other in position.
  • the D2D discovery is preferably performed based on the neighboring UEs, if the RSRP information is used, the UEs near each other without exchanging location information for discovery between the UEs or the location information through the Global Positioning System (GPS) of the UEs may be used. D2D discovery can be performed mainly.
  • GPS Global Positioning System
  • the UE determines a specific resource region to be sensed in the D2D discovery resource pool based on the cell measurement result measured using the received RS (eg, CRS, CSI-RS, etc.) and within the specific region.
  • the cell measurement results are RLM (Radio Link Monitoring), RRM (Radio Resource Management) (eg, RSRP, RSRQ (Reference Signal Received Quality), RSSI (Received Signal Strength Indicator) (RSI), channel state inf ormation (CSI) (Eg, CQI, PMI, RI), measurement results such as pathloss.
  • RLM Radio Link Monitoring
  • RRM Radio Resource Management
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • CSI channel state inf ormation
  • the D2D discovery resource region is allocated based on the information, the sensing interval can be enjoyed and the surrounding UEs can be found more quickly and efficiently.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of transmitting a D2D discovery message according to an embodiment of the present invention.
  • UE can Shinhan di-i (S2301) the configuration information resource discovery range from the eNB.
  • the discovery resource region is a sensing region for the UE to select the discovery resource in the discovery resource pool based on the cell measurement information measured by the UE, and means a candidate region for the UE to select the discovery resource.
  • the discovery resource pool means a resource region that UEs grouped based on cell measurement information use for discovery procedures for each group.
  • the discovery resource region may be determined by dividing (black is divided) into a combination of one or more regions of the frequency domain, the time domain, or the spatial domain. For example, in the example of FIG. 20, if an uplink bandwidth is 10 MHz and a total of 44 RBs are used as a discovery resource pool and a discovery resource region is divided in a frequency domain, four discovery resources for each of 11 RBs in a frequency domain The area can be set. In addition, in the example of FIG. 20, if 64 subframes are used as a discovery resource pool and a discovery resource region is divided in a time region, four discovery resource regions may be configured for each of 16 subframes in the time domain. A method of setting the discovery resource region will be described in more detail below. Such a discovery resource region may be dynamically set for each discovery resource pool and may be set semi-statically for one or more discovery periods.
  • the discovery region (“original region may be set to be cell-specific) and may be commonly applied to a UE belonging to a corresponding cell, or may be configured to be UE-specific for each terminal.
  • the configuration information on the discovery resource region configured as described above may be periodically broadcast to the UE as system information such as a system information block (SIB) and a master information block ( ⁇ ). It may also be transmitted to the UE via RRC signaling or a physical layer channel (eg, PDCCH or PDSCH, etc.).
  • the configuration information about the discovery resource region means information indicating a relationship (ie, mapping information) between cell measurement information calculated by ⁇ and the discovery resource region.
  • a relationship ie, mapping information
  • the cell measurement information calculated by the UE it may be expressed by an equation or a rule for determining a discovery resource region.
  • the base station may transmit information indicating that the discovery resource region is used according to the RSRP range based on the RB index 22.
  • mapping relationship (or equation, rule) between the discovery resource region and the cell measurement values (or ranges of cell measurement values) to which the cell is measured is assumed, for example, assuming that the uplink frequency region is 10 MHz. In the frequency domain It is assumed that 44 RBs (RB index 47 through RB index 4) among 50 RBs (RB index 1 through RB index 50) are set, and the discovery resource region is classified based on RSRP in the frequency domain.
  • the discovery resource region is determined as a group A (RB index 4 to RB index 18), and the measured value of RSRP is b range (—20 dbm or more and less than 20 dbm), the discovery resource region is determined by group B (RB index 19 to RB index 32), and the measured value of RSRP is in the c range (20 dbm or less-60 dbm or less).
  • mapping information (a black formula or rule for indicating such a relationship) that the discovery resource region is determined as a C group (RB index 33 to RB index 47) may be transmitted to the UE.
  • the cell measurement value (or range of the cell measurement value, the threshold value) may be expressed as follows.
  • the RSRP value ranges from a maximum of 60 dbm to a minimum of -60 dbm, a range of RSRP of -60 dbm or more-less than 20 dbm, -20 dbm or more and less than 20 dbm, 20 dbm or more and less than 60 dbm or less. Assume that it is set.
  • a value that is a reference point of each RSRP range and a value for specifying a range of RSRP to which each reference point belongs may be used.
  • a value that is the reference point of each RSRP range is sent — 40 dbm, 0 dbm, 40 dbm, and 40 dbm (or 20 dbm (higher) to specify the range of RSRP to which each reference point belongs. , Lower values are the same)) may be transmitted to the UE.
  • a starting value of the entire RSRP range and a value for indicating each RSRP range may be used.
  • 60 dbm may be sent to the UE as the start value of the entire RSRP range
  • 40 dbm may be sent to the UE as a value to indicate each range.
  • the UE starts with -60 dbm
  • each RSRP range only the starting value of each RSRP range can be used.
  • -60 dbm,-20 dbm, 20 dbm may be sent to the UE as a starting value of each RSRP range.
  • the UE can recognize that each RSRP range is set between -60 dbm and above —20 dbm and above, -20 dbm and above 20 dbm, and 20 dbm and above 60 dbm.
  • information for specifying a discovery resource region may be expressed as follows.
  • the uplink frequency domain is lOMHz
  • 44 RBs are set in a total of 50 RBs in the frequency domain as the discovery resource pool, and it is assumed that a discovery resource region is configured for each of 11 RBs in the frequency domain.
  • the information may be used to specify the resource index to be a reference point of each discovery resource region and the range of the discovery resource region to which each reference point belongs.
  • RB index 9, RB index 20, RB index 31, and RB index 42 are transmitted to the RS as resource indexes that are reference points of each discovery resource region, and the discovery resource region to which each reference point belongs.
  • a range of 11 RBs (or 5 RBs if the singe-up and lower values are the same) may be transmitted to the UE.
  • the resource indexes at which the entire discovery resource region starts and Information for indicating a range of the discovery resource region may be used.
  • RB index 4 may be transmitted to the UE as a resource index at which the entire discovery resource region starts, and 11 RB may be transmitted to the UE as information for indicating a range of each discovery resource region.
  • the UE may recognize that the discovery resource region is set for each of 11 RBs starting from RB index 4.
  • RB index 4 RB index 15, RB index 26, and RB index 37 may be transmitted to the UE as a resource index at which each discovery resource region starts.
  • the UE has each discovery resource region from RB index 4 to RB index 14, RB index 15 to RB index 25, RB index 26 to RB index 36, and RB index 37 to RB index 47 It can be recognized that this is set.
  • the UE measures the cell by receiving the RS periodically transmitted from the eNB . .
  • the UE determines the discovery resource region to which it belongs based on the calculated cell measurement information and the discovery resource region configuration information received in step S2301 (S23 03).
  • the UE measures the discovery resource region setting information received in step S23 01 using a signal (for example, a discovery message, a synchronization signal, etc.) transmitted from a UE other than the RS transmitted from the base station. It can also determine the discovery resource region to which it belongs.
  • a signal for example, a discovery message, a synchronization signal, etc.
  • the UE is measured using a signal transmitted from a base station or another UE
  • the discovery resource region may be determined by considering the value and the cell identifier / identifier together.
  • the UE senses the discovery resource in the determined discovery resource region (S2305). That is, the UE receives (ie, senses) all the discovery messages transmitted in the discovery support area determined in step S2303.
  • the UE selects a resource for transmitting a discovery message in the discovery resource region determined in step S2303 (S2307).
  • the UE may be assigned a subframe configuration set for transmitting a discovery message from the base station, and may select a discovery resource based on an arbitrary or specific expansion within the allocated subframe configuration set.
  • the UE transmits the discovery message on the selected discovery source (S2309).
  • a discovery message is periodically transmitted and received according to a random resource hopping pattern.
  • FIG. 24 shows an example in which a discovery resource region is divided and set according to an embodiment of the present invention.
  • Small rectangles in H 24 indicate discovery resources currently being used by other UEs, and patterns of different rectangles each indicate that discovery resources are being used by different UEs.
  • FIG. 24 assumes that the discovery resource pool 2401 is set to 44 RB pairs in the frequency domain and 64 subframes in the time domain.
  • a discovery resource pool 2401 is divided into a discovery resource region based on a subband in a frequency domain based on the RSRP value of the RSs of UEs.
  • three UEs exist and a discovery resource region is divided into three frequency regions for each UE.
  • the RSRP range mapped to each discovery resource region is -60 dbm to -30 dbm, -30 dbm-30 dbm, 30 dbm-60 dbm.
  • the RSRP for the received RS may have a value of about 60 dbm.
  • UE1 is 30dbm ⁇ .
  • Sensing window of resource area mapped to RSRP range of 60dbm window) ie, discovery resource region A 2403. That is, UEs having an RSRP measurement value of 30dbm to 60dbm are determined as discovery resource region A 2403 mapped thereto.
  • the RSRP for the received RS may have a value of about 0 dbm.
  • UE2 is a resource mapped to an RSRP range of 30 dbm to 30 dbm.
  • the region may be set to the discovery resource region B 2405. That is, RSs having an RSRP measurement value of —30 dbm to 30 dbm are determined as the discovery resource region B 2405 mapped thereto.
  • the RSRP for the received RS may have a value around -60 dbm.
  • UE3 may set the resource region mapped to the RSRP range of ⁇ 60 dbm to —30 dbm to the discovery resource region C 2407. That is, UEs having an RSRP measurement value of ⁇ 60 dbm to ⁇ 30 dbm are determined to be a discovery resource region C 2407 mapped thereto.
  • Each of the UEs selects a discovery resource for transmitting its discovery message within the discovery resource region (sensing window) after sensing the discovery message resource within the configured discovery resource region (sensing window).
  • each discovery resource region may be set to be discontinuous (for example, discontinuous RB group) in the frequency domain. -.
  • FIG. 24 illustrates a case where each discovery resource region does not overlap each other, the present invention is not limited thereto, and overlap may occur between adjacent discovery resource regions.
  • a cell identifier / identifier eg, For example, UEs may be grouped in consideration of cell ID. That is, when grouping UEs, grouping may be performed in consideration of which cell the UE is included in, besides RSRP measured by the UE. Therefore, in the case of ⁇ located at the cell center, RSRP generally performs grouping in consideration of strong heading-cell ID, but in the case of ⁇ located at the cell edge, grouping can be performed in consideration of adjacent cell ID with RSRP.
  • cell ID may be used as an argument of a grouping rule function for resource selection. For example (especially for the UE at the edge of the cell), if the RSRP of cel l 1 is maximum, group 1 is formed, and if the RSRP of cell 2 is maximum, the group is formed as a group. Can be.
  • discovery resource region A 2403 and discovery resource region B 2405 are allocated, and the RS for the neighbor cell RS is allocated. If the RSRP is maximum, the discovery resource region C 2407 may be allocated. Discovery resource region A (2403). Which discovery resource region is determined between the discovery resource region B and 2405 may be determined according to the value of RSRP for the RS of the cell to which the current UE belongs.
  • the discovery region “2403” and the discovery resource region B 2405 may be allocated to the UE located at the center of each cell.
  • a discovery resource region C 2407 may be allocated to the UE located in the cell boundary region.
  • the group to which the edge edge UE belongs is formed not only by UEs belonging to a specific same cell but also adjacent cells (for example, UEs located at edges (particularly, UEs located close to each other) on a cell selected according to synchronization signal strength, RSRP strength, etc. may be included.
  • the discovery message can be transmitted in the same discovery resource region, and the receiving UE can find the neighboring UE by searching the corresponding discovery resource region.
  • discovery support area A 2403 and discovery resource area B 2405 may be allocated to a UE located in each cell center.
  • the discovery resource region .C 2407 may be allocated to the UE located in the cell boundary region and the UE located in the boundary region of the adjacent cell.
  • 25 illustrates an example in which the discovery resource region is divided and set according to an embodiment of the present invention.
  • small squares represent discovery resources currently used by different UEs, and patterns of different squares each indicate that discovery resources are used by different UEs.
  • FIG. 25 assumes that the discovery resource pool 2501 is set to 44 RB pairs in the frequency domain and 64 subframes in the time domain. In addition, it is assumed that the discovery resource pool 2501 is divided into a discovery resource region in slot units in the time domain based on the RSRP value of the RSs received by the UEs. Also, ahead of As shown in FIG. 22, it is assumed that three UEs exist and a discovery resource region is divided into three time regions for each UE. In addition, when the entire range of RSRP in the heading-cell as shown in FIG.
  • RSRP ranges mapped to each discovery resource region are -60 dbm to -30 dbm, -30 dbm to Assume 30 dbm, 30 dbm-60 dbm.
  • ⁇ UE1 is located so close to the center of the base station the RSRP of the received RS may have a value of approximately around 60 dbm.
  • the UE1 may set a resource region (ie, first slot slot) mapped to an RSRP range of 30dbm to 60dbm as a sensing window (ie, discovery resource region A) 2503. That is, RSs having an RSRP measurement value of 30 dbm to 60 dbm are determined as the discovery resource region A 2503 mapped thereto.
  • the RSRP for the received RS may have a value of about 0 dbm.
  • UE2 may set a resource region (that is, the second slot crumpled) mapped to the RSRP range of ⁇ 30 dbm to 30 dbm as the discovery resource region B 2505. That is, UEs having an RSRP measurement value of —30 dbm to 30 dbm are determined to be a discovery resource region B 2505 mapped thereto.
  • the RSRP for the received RS may have a value of about -60 dbm.
  • UE3 is a resource region (i.e., third slot interval) mapped to an RSRP range of -60 dbm to -30 dbm. May be set to the discovery resource region C 2507. That is, UEs having an RSRP measurement value of 60 dbm to ⁇ 30 dbm are determined to be a discovery resource region C 2507 mapped thereto.
  • Each UE senses a discovery message resource within the configured discovery resource region, and then selects a -discovery resource for transmitting its discovery message within the discovery resource region.
  • FIG. 25 illustrates a case where each discovery resource region is continuously set in the time domain.
  • each discovery resource region may be set as a discontinuous (for example, a discontinuous subframe group) in the time domain. May be-.
  • FIG. 25 illustrates a case where each discovery resource region does not overlap with each other, the present invention is not limited thereto, and overlap may occur between adjacent discovery resource regions.
  • a cell identifier / identifier eg, For example, UEs may be grouped in consideration of cell ID. That is, when forming a group of UEs, grouping may be performed by considering which cell is included in the UE together with RSRP measured by the UE. Therefore, in the case of UE located at the center of a cell, grouping is usually performed in consideration of the corresponding cell ID with strong RSRP, but in case of UE located at the cell edge, the UE is located in consideration of the neighbor cell ID together with RSRP. Can be performed.
  • cell process D may be used as an argument of the grouping rule function for resource selection.
  • group 1 can be classified as group 1 if cell 1 is at maximum RSRP, or group 2 if cell 2 is at maximum RSRP.
  • the discovery resource can be set area eu i. ⁇ — —
  • the discovery resource region A 2503 and the discovery resource region B 2505 may be divided, and when the RSRP for the RS word 1 of the neighbor cell is maximum, the discovery resource region C 2507 may be allocated.
  • which discovery resource region is determined between the discovery resource region A 2503 and the discovery resource region B 2505 may be determined according to the value of RSRP for the RS of the cell to which the current UE belongs.
  • the discovery resource region C 2505 of the discovery region A 2503 may be allocated to the RS located at the center of each cell. And, to the UE located in the cell boundary region Discovery resource region C 2507 may be allocated.
  • S UE groups when considering discovery between multiple cells, if S UE groups are defined and include each UE in this group, four of these groups may include UEs that are slightly closer to the cell center, and the remaining groups.
  • One may include UEs present at the edge of a sal and UEs present at the edge of an adjacent sal. That is, when considering the discovery between multiple cells, the group to which the cell edge UE belongs is formed not only by the UE belonging to a certain same EL but also adjacent cells (eg, synchronization signal strength, RSRP strength). UEs located at edges (particularly, UEs that are close in distance) may be included in the selected cell).
  • the discovery message can be transmitted in the same discovery resource region, and the receiving UE can find the neighboring UE by searching the corresponding discovery resource region.
  • the discovery support region A 2503 and the discovery resource region B 2505 may be allocated to a UE located at each cell center.
  • a discovery resource region C 2507 may be allocated to the UE located in the cell boundary region and the UE located in the boundary region of the adjacent cell.
  • UEs sense a discovery message and transmit their discovery message transmission interval according to frequency / time-by subband / slot. If it is set differently, it may appear that the discovery message sensing time is reduced to reduce the number of D2D UEs that can receive the discovery message. However, if the UEs that should sense the discovery message are divided into three regions (that is, three subbands / segment), the number of UEs that should actually sense the discovery message if the UEs are uniformly distributed. Can be judged to be reduced to 1/3.
  • the frequency / time is reduced to 1/3, but the number of UEs reduced to 1/3 is transmitted in the hopping pattern based on the 7 frequency using 3 times more resources than before. If so, D2D discovery is possible at a fixed frequency / time on a subband / slot basis within reduced frequency / time.
  • 26 shows an example in which a discovery resource region is divided and set according to an embodiment of the present invention.
  • small rectangles indicate discovery resources currently being used by other UEs, and patterns of different rectangles each indicate that discovery resources are used by different UEs.
  • FIG. 26 assumes that the discovery resource pool 2601 is set to 44 RB pairs in the frequency domain and 64 subframes in the time domain. In addition, it is assumed that the discovery resource pool 2601 is divided into a discovery resource region based on the RSRP of the RSs received by the UEs. It is also assumed that the entire range of RSRP in the heading-cell ranges from -60 dbm to 60 dbm.
  • 12 UEs exist in a cell, and a discovery resource region is provided for each UE.
  • the case of dividing into 12 frequency-time domains is illustrated.
  • each discovery resource region 2603 to 2625 partitioned on the time and frequency domains may be mapped with a specific RSRP value (or RSRP range), respectively.
  • each RSRP value is divided into 10 dbm intervals in total-60 dbm-60 dbm, and each RSRP range divided by 10 dbm intervals can be mapped to discovery resource regions 2603 to 2625, respectively. That is, if the discovery resource region is allocated in the frequency or time domain according to the RSRP value measured by the UE in FIG. 24 and FIG. 25, the example of FIG. 26 shows the RSRP range and each discovery resource region as the frequency and time domain. Means an example of more detailed mapping.
  • UE1 senses a discovery message resource within a discovery resource region A (2603) and then transmits its discovery message.
  • a discovery resource can be selected.
  • UE2 senses the discovery message resource within the discovery resource zone B (2605) and then transmits a discovery message of the G-scene.
  • a discovery resource can be selected.
  • each discovery resource region may be discontinuous in the time and / or frequency domain (eg, discontinuous RB). Group and eight or discontinuous subframe group).
  • FIG. 26 exemplifies a case in which discovery resource regions do not overlap each other. The present invention is not limited thereto, and overlap may occur between adjacent discovery resource regions.
  • each UE may be grouped in consideration of the cell ID.
  • RSRP7 of cell 1] -maximum is group 1 (e.g., discovery support area A 2603 to discovery resource region H 2617);
  • a group may be formed in a manner classified into discovery resource region I 2619 to discovery resource region L 2625, and the discovery resource region may be determined based on the RSRP measured by the terminal within each group.
  • group A for example, discovery resource region A 2603 to discovery resource region H 2615
  • group B For example, a group is formed in a manner classified into discovery resource zone 1 (2619) to discovery resource zone L (2625), and a discovery resource zone may be determined based on the RSRP measured by the terminal within each group. Can be.
  • a UE located at an edge of an adjacent cell may be included in consideration of discovery between multiple cells.
  • discovery resource region A 2603 to discovery resource region H 2615 may be allocated to a UE located at each cell center.
  • discovery resource region I 2619 to discovery resource region U 2625 may be allocated.
  • the entire discovery resource pool is measured by the UE.
  • the discovery resource region may be set by dividing in the frequency domain according to the RSRP value, and the discovery resource may be selected by dividing into a subframe configuration set allocated for each UE group in the time domain.
  • UE group 1 may use the first subframe configuration set to select a discovery resource
  • UE group 2 may use the second subframe configuration set to select a discovery resource. That is, the UE selects a discovery resource in the discovery resource region determined based on the RSRP measured by the UE, and may select the discovery resource arbitrarily or based on a specific probability within the subframe configuration set allocated by the base station.
  • the subframe configuration set may be composed of a plurality of subframes (continuous or discontinuous).
  • the eNB or UE groups adjacent UEs with each other so that RSRP can transmit or receive a discovery message as intensively in the same subframe as possible for UEs that are similar or in the same range.
  • the eNB receives the RRM measurement information received from the UE,
  • Specific subframe configuration set information is transmitted to UEs (ie, UE groups) that are adjacent to each other through CSI or the like through RRC signaling or a physical layer channel (for example, PUCCH or PUSCH). 1 can be informed to the UE.
  • UEs may inform neighboring UEs of subframe configuration set information that they are using through a D2D synchronization signal black or discovery message.
  • different subframe configuration sets may be allocated to each group.
  • the UE may be able to recognize the subframe configuration set used by the UE itself based on RSRP. This is because the measurement value such as RSRP is a value held by the UE for measurement and should be transmitted in any discovery resource (e.g. subframe, subframe group, etc.) referring to this value and RSRP classification criteria in the cell. Or black may determine whether to receive.
  • RSRP is a value held by the UE for measurement and should be transmitted in any discovery resource (e.g. subframe, subframe group, etc.) referring to this value and RSRP classification criteria in the cell.
  • black may determine whether to receive.
  • each UE can arbitrarily select a subframe that transmits a discovery message in its subframe configuration set / group. That is, in a given subframe configuration set, an operation that transmits in some subframes and does not transmit in some subframes may be arbitrarily selected by the UE or may be determined based on a specific probability.
  • the terminal for detecting the discovery message can efficiently detect the proximity terminal by monitoring all of these subframe configuration set.
  • the discovery resource region set according to the scheme described with reference to FIGS. 24 to 26 may be changed for each discovery resource pool or for each discovery period.
  • the discovery resource region may be variably changed according to a service used by a user or a setting (or input) of the user.
  • the range of finding the UE that the user wants to find may vary by UE. If finding a UE in a wide range uses a suitable service-when it is desired to find adjacent UEs in a wide range or to find a larger number of UEs, the range of the discovery resource region is set to be larger, and the discovery resource is set to be larger. The sensing may be performed in the region and the discovery resource may be selected.
  • the discovery resource region is set smaller, and the discovery resource region is set smaller. Sensing can be performed and discovery resources can be selected.
  • the discovery range (discovery range) and / or the number of navigational equipment (number of discoverable device) 7 ⁇ younghing these parameters: itdi can have. Both public safety and commercial services can create this need. That is, the discovery range and / or the number of discoverable devices may vary depending on which service (black application) is used.
  • the user may directly select (or adjust) the number of discovery ranges and / or the number of discoverable devices through direct input to the UE or a switch operation.
  • to change the range and number of devices that can be browsed for example, to find (large number of users) in a small area or to find (small number of users) in a large area.
  • the UE is transmitted from the eNB over leak measurement (e.g., RLM, RRM, CSI) is based on the results to group the UE mapped to the discovery resource region for each group -I explained how to do this.
  • leak measurement e.g., RLM, RRM, CSI
  • the present invention is not limited to the RS transmitted from the eNB and may determine the discovery resource region to be used according to signal quality, strength, etc. of a signal transmitted from another UE. This will be described in more detail with reference to FIG. 27 below.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a method of determining a discovery resource region based on a signal transmitted from a UE according to an embodiment of the present invention.
  • the network sets specific UEs as a kind of reference UE. Assume that UE A, UE B and UE C are set as reference UEs in FIG. 27.
  • UEs located at geographically separated locations are set as reference UEs.
  • a discovery resource region may be configured in the same discovery pool with a UE located in a boundary region of an adjacent cell, whether reference UEs belong to a specific gel together. It is irrelevant. That is, UE A, UE B and UE C may all be located in the same cell coverage, and may be located in different cell coverages, respectively. And, as shown in FIG. (B) 27, by linking the respective reference UE (i.e.,. UE A, UE B, UE C) in each group can be set to discovery resource region are mapped to each group, that is.
  • each discovery resource region mapped with the reference UE may be divided by combining any one or more of the frequency domain, the time domain, and the spatial domain as described above.
  • the terminal ID or the cell ID may also be considered in consideration of the partition.
  • the number of the signals transmitted from the other UE are based on UE non-standard UE receives and its quality, was therefore used can select the discovery resource region or the like strength, as an example, receiving or "best quality is good the strongest signal And use the discovery resource region associated with the reference UE that received the signal.
  • UE 1 receives respective signals from UE A, UE B, and UE C, determines the signal having the highest received signal strength or the best received signal quality, and transmits the corresponding signal. Select the discovery resource area associated with the node.
  • the discovery signal may be used, and if the reference UE transmits a synchronization signal for discovery, the corresponding synchronization signal may be used.
  • the infrastructure is assisted by using a method of determining a discovery resource region by using the RS proposed by the present invention, it is possible to efficiently improve the existing discovery method.
  • the measurement of the RSRP by the UE using the RS information is a technology currently implemented in LTE terminals, and if utilized, it is effective to focus on nearby terminals in the D2D discovery phase without changing the LTE standard or proposing a new signal or protocol. UE discovery is possible.
  • the energy consumption can be reduced by reducing the time that the UE senses for discovery, and the discovery resource is selected by reducing the frequency interval for sensing so that the processing over for the sensing and discovery resource selection of the terminal compared to the conventional discovery method I can enjoy a head.
  • the discovery resource region may be equally divided in the spatial domain by applying the same method of setting the discovery resource region in the frequency domain.
  • frequency domain The discovery resource region may be divided by combining a spatial domain in a time and frequency domain in the same manner as a method of dividing the discovery resource region by combining the same.
  • other operations eg, terminal ID, cell ID, etc.
  • each UE has been described based on a method of determining which discovery resource region each UE should transmit a discovery message on the basis of RSRP, but this is for convenience of description and the present invention It is not limited to this.
  • various values other than RSRP may be used as parameters for determining a discovery resource region of the UE.
  • RLM, RSRQ, RSSI, CSI, Pathloss, etc. may also be used as parameters for determining the discovery resource region of such a UE. That is, factors used between the UE and the eNB capable of estimating the location or proximity of the UE may be used as parameters for determining a discovery resource region for sensing and transmitting the discovery resource according to the present invention.
  • FIG. 28 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention. do.
  • a wireless communication system includes a base station 2810 and a plurality of terminals 2820 located in an area of a base station 2810.
  • the base station 2810 includes a processor 2811, a memory 2812, and an RF unit 2813.
  • the processor 2811 implements the functions, transients and / or methods proposed in FIGS. 1 to 27 above. Layers of the wireless interface protocol may be implemented by the processor 2811.
  • the memory 2812 is connected to the processor 2811 and stores various information for driving the processor 2811.
  • the RF unit 2813 is connected to the processor 2811 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal 2820 includes a processor 2821, a memory 2822, and an RF unit 2823.
  • the processor 2821 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 27. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 2811.
  • the memory 2822 is connected to the processor 2821 and stores various information for driving the processor 2821.
  • the RF unit 2823 is connected to the processor 2821 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 2812 and 2822 may be internal or external to the processors 2811 and 2821 and may be connected to the processors 2811 and 2821 by various well-known means. Also, the base station 2810 and / or the terminal 2820 may have a single antenna or multiple antennas.
  • the embodiments described above are the components and features of the present invention are combined in a predetermined form. 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 any other component or feature. It is also possible to combine some components and / or features to constitute an embodiment of the invention. The order of equivalents described in the embodiments of the present invention may be changed.
  • Embodiments according to the present invention can be implemented by various means, for example, hardware, firmware (f irmware), software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention One or more ASICs (application specif ic integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (f ield programmable gate arrays), It can be implemented by a microprocessor, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, and functions that perform the functions or operations described above.
  • Software code can be stored in memory and driven by the processor. remind The memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the discovery message transmission scheme in the wireless communication system of the present invention has been described with reference to an example applied to the 3 GPP LTE / LTE-A system. However, the discovery message transmission scheme may be applied to various wireless communication systems in addition to the 3 GPP LTE / LTE-A system.

Landscapes

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Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 디스커버리 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스커버리 (discovery) 메시지를 전송하는 방법에 있어서, 단말이 기지국으로부터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 단말이 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보와 상기 기지국으로부터 수신한 참조 신호(RS : Reference Signal)를 이용하여 측정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정하는 단계, 상기 단말이 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 디스커버리 자원을 선택하는 단계 및 상기 단말이 상기 선택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 영역과 상기 단말이 상기 RS를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 디스커버리 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서 , 보다 상세하게 단말 간 통신 ( device to device communication) 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스커 버리 ( discovery) 메시지를 전송하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것 이다.
【배경기술】
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영 역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상 이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로 , 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연 ( End- to- End Latency) , 고에너지 효율을 지원할 수 있어이： 한 다. 이를 위하여 이중 연결성 (Dual Connectivity) , 대규모 다중 입출력 (Massive MIMO : Massive Multiple Input Multiple Output ) , 전이중 (工 riband Full Duplex) , 비직교 다중접속 (NOMA : Non-Orthogonal Multiple Access ) , 초광대역 ( Super wideband) 지원, 단말 네트워킹 ( Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
【발명의 내용】
【기술적 과제】
단말 간 통신에서 분산적 디스커버리 방식은 디스커버리 자원을 선택하기 위 하여 모든 단말들이 일괄적으로 D2D 디스커버리 자원 풀 전체를 센싱한디- .이는 단 말 프로세싱 로드를 증가시키며 , 서로 근접한 단말을 탐색하기에 적합하지 않다. 본 발명의 '목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 단말 간 통신을 지원하 는 무선 통신 시스템에서 단말의 셀 측정 정보를 기반으로 디스커버리 자원을 선백 하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 괴ᅵ제들 로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있 을 것이다.
【기술적 해결방안]
본 발명의 일 양상은, 단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스 커버리 ( discovery) 메시지를 전송하는 방법에 있어서, 단말이 기지국으로부터 디 스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 단말이 상기 디스커버리 자 원 영역 설정 정보와 상기 기지국으로부터 수신한 참조 신호 ( RS : Ref erence Signal )를 이용하여 측정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정하는 단계, 상기 단말이 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 디스커버리 자원을 선택하는 단계 및 상기 단말이 상기 선 택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 영역과 상기 단말이 상기 RS를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함할 수 있다 .
본 발명의 일 양상은 , 단말 간 신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스 커버리 ( discovery) 메시지를 전송하는 단말에 있어서 , 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 및 프로세서를 포함하고 , 상기 프로세서는 기 지국으로부터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보와 상기 기지국으로부터 수신한 RS를 이용하여 측정한 값을 기반으 로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정하고, 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 디스커버리 자원을 선택하고, 상 기 선택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전송하도록 구성되고 , 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 영역과 싱-기 단말이 상기 RS를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스커버리 ( discovery) 메시지를 전송하는 방법에 있어서 , 단말이 기지국으로부 터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 단말이 상기 디스커버 리 자원 영역 설정 정보와 다른 단말로부터 수신한 신호를 이용하여 측정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정하는 단계, 상기 단말이 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 디스커버 리 자원올 선택하는 단계 및 상기 단말이 상기 선택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는.상기 디스커버리 자원 영역과 상기 단말이 상기 다른 단말의 신호를 이용히- 여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양상은, 단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스 커버리 ( discovery) 메시지를 전송하는 단말에 있어서 , 무선 신호를 송수신하기 위한 RF ( Radio Frequency) 유닛 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 기 지국으로부터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보와 다른 단말로부터 수신한 신호를 이용하여 측정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정하고, 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 디스커버리 자원을 선택하고, 상기 선 택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전송하도록 구성되고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 영역과 상기 단말이 상기 다른 단말의 신호를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함할 수 있디- .
바람직하게 , 상기 디스커버리 메시지 자원 영역은 디스커버리 자원 풀 (pool ) 내에서 주파수 영역 ( f requency domain) , 시간 영역 ( time domain) , 공간 영역 (partial domain) 중 적어도 어느 하나의 영역의 조합으로 분할될 수 있디- .
바람직하게, 상기 단말은 상기 결정된 디스커버리 자원 영역을 센싱하여 에 너지 레벨이 미리 설정된 범위에 해당하는 자원 중에서 임의로 상기 디스커버리 자 원을 선택할 수 있다.
바람직하게, 상기 RS를 이용하여 측정한 값은 RSRP (Reference Signal Received Power) , RSRQ (Reference Signal Received Quality) , RSSI (Received Signal Strength Indicator) , 경로 손실 (path loss) 및 CSI (Channel State Information) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 SIB(System Information block) , RRC (Radio Resource Control) 메시지, PDCCH (Physical Downlink Control Channel) , PDSCH ( Physical Downlink Shared Channel) 중 어느 하나를 통해 전송될 수 있다.
바람직하게 , 상기 디스커버리 자원 영역은 상기 RS를 이용하여 측정한 값과 셀 식별자 (cell identifier)를 함께 고려하여 결정될 수 있다.
바람직하게 , 상기 디스커버리 자원은 상기 단말이 상기 기지국으로부터 디스 커버리 메시지 전송을 위하여 할당받은 서브프레임 구성 세트 (subframe configuration set) 내에서 임의로 선택될 수 있다.
바람직하게 , 상기 디스커버리 자원 영역은 상기 단말이 이용하는 서비스 또 는 사용자의 입력에 따라 가변적으로 변경될 수 있다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면 , 단말의 셀 측정 정보를 기반으로 디스커버리 자 원을 선택함으로써 주위의 단말을 보다 빠르게 효율적으로 탐색할 수 있디-.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 단말의 센싱 (sensing) 영역을 감소시켜 단말의 프로세싱 로드를 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에 서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되 , 첨부 도 면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특 징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조 를 나타낸다. ■
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬 롯에 대한 자원 그리드 ( resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레 임의 구조를 나타.낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레 임의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PUCCH 포맷들이 상 향링크 물리자원블록의 PUCCH 영역에 매핑되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우의 CQI 채널의 구조를 나타낸다. 도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우에 ACK/NACK 채널의 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 슬롯 동안 5 개의 SC- FDMA 심볼을 생성하여 전송하는 일례를 나타낸다. ᅳ
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스 케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 UL- SCH의 전송 채 널 프로세싱의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는.무선 통신 시스템에서 전송 채널 ( transport channel )인 상향링크 공유채널의 신호 처리 과정의 일례를 나타낸다. 도 13은 일반적인 다중 입출력 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성도이디- . 도 14는 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도 이다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블 록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 사운딩 침-조 신호 심볼을 포함한 상향링크 서브 프레임을 예시한다 .
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드 자원 분할을 예시한다 .
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개념적 으로 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일례를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른. 디스커버리 자원이 할당 ¾ 일례 ¾ 나타 낸다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 과정을 간략히 예시한 도면 이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 참조 신호를 수신하는 단말들을 예시하 는 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D discovery 메시지 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 discovery 자원 영역이 구분되어 설 정된 예를 나타낸다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 discovery 자원 영역이 구분되어 설 정된 예를 나타낸다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 discovery 자원 영역이 구분되어 설 정된 예를 나타낸다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 UE로부터 전송되는 신호를 기반으로 discovery 자원 영역을 결정하는 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시 한다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하 게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적 인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형 태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해 를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이 러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으 로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 ( terminal node )로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되 는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node ) 에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들 ( network nodes )로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다 양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국 (BS : Base Station) '은 고정국 ( f ixed stat ion) , Node B, eNB (evolved-NodeB) , BTS (base transceiver system) , 액세스 포인트 (AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또힌-, '단말 (Terminal) '은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE (User Equipment) , MS (Mobile Station) , UT (user terminal) , MSS (Mobile Subscriber Station) , SS (Subscriber Station) , AMS (Advanced Mobile Station) , WT (Wireless terminal) , MTC (Machine -Type Communication) 징-치, M2M (Machine— to— Machine) 장치 , D2D (Device- to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서 , 하향링크 (DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하 며 , 상향링크 (UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크 에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있디-. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공 된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범 위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA (code division multiple access) ,
FDMA ( frequency division multiple access) , TDMA ( t ime division multiple access) , OFDMA ( orthogonal frequency division multiple access) , SC- FDMA (single carrier frequency division multiple access) , NOMA (non- orthogonal multiple access) 등과 같은 다잉:한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다 . CDMA는 UTRA (universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM (global system for mobile communications) /GPRS (general packet radio service) /EDGE (enhanced data rates for GSM evolution) 와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi) , IEEE 802.16 ( iMAX) , IEEE 802-20, E-UTRA (evolved UTRA) 등과 같은 무선 기 술로 구현될 '수 있다. UTRA는 UMTS (universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP (3rd generation partnership project) LTE ( long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS (evolved UMTS)의 일부로써 , 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한디-. LTE— A (advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있디-. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또 는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해 , 3GPP LTE/LTE— A를 위주로 기술하지만 본 발 명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조 를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD ( Frequency Division Duplex)에 적용 가능 한 타입 1 무선 프레임 (radio frame) 구조와 TDD (Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 무선 프레임 (radio frame)은 10개의 서브프레임 ( subf rame)으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 시 간 영역 (time domain)에서 2개의 슬롯 (slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임 을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI (transmission time interval)이라 한디-. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록 (RB: Resource Block)을 포함한다.. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용 하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간 (symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있 . 자원 블록 (resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파 (subcarrier)를 포함한다 .
도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 니-타낸디-. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot) , 보호구간 ( GP : Guard Period) , UpPTS (Uplink Pilot Time Slot )로 구성되며 , 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다 . DwPTS는 단말에서의 초기 설 1 탐색 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상 향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다증경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위 한 구간이다 .
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성 (upl ink- downlink conf iguration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크의- 하향링크가 할당 (또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다. 표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나 타낸다.
【표 1】
Figure imgf000015_0001
표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 는 하향링크 전송 을 위한 서브프레임을 나타내고, 는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타 내며, 는 DwPTS , GP , UpPTS 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임
( special subf rame )을 나타낸다. 상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프 레임의 위치 및 /또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환 되는 시점을 전환 시점 ( switching point )이라 한다. 전흰- 시점의 주기성 ( Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며 , 5ms 또는 10ms가 모두 지원 된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프 레임 ( S )은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기 를 가지는 경우에는 첫번째 하프 -프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정 보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상테의 변경 을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH ( Physical Downlink Control Channel )를 통해 전송될 수 있으며 , 방송 정보로서 브로드캐스트 채널 ( broadcast channel ) 을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼 의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬 롯에 대한 자원 그리드 ( resource grid)를 예시한 도면이디- .
도 2를 참조하면 , 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬못은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나 의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기 술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상어)서 각 요소 ( element )를 자원 요소 ( resource element ) 하고, 하나의 자원 블록 ( RB : resource block)은 12 X 7 개의 자원 요소를 포 함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 ！^ 은 하향링크 전송 대역폭 ( bandwidth 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레 임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역 ( control region)이고, 나머지 OFDM 심블들은 PDSCH ( Physical Downlink Shared Channel )이 할딩-되 ÷ 데이 터 영역 (data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례 로 PCFICH ( Physical Control Format Indicator Channel ) , PDCCH (Physical Downlink Control Channel) , PHICH ( Physical Hybrid - ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심블에서 전송되고, 서브 프레임 내 에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수 (즉, 제어 영역의 크 기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) °H ¾ -
ACK (Acknowledgement) /NACK ( Not -Acknowledgement ) 신호를 나른다 . PDCCH 를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보 (DCI: downlink control information)라고 한다 . 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링 크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 (Tx) 파워 제어 명 령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH (Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷 (이를 하향링크 그랜트라고도 한다 ·) , UL-SCH (Uplink Shared Channel)의 자 원 할당 정보 (이를 상향링크 그랜트라고도 한다. ) , PCH( Paging Channel)에서의 페이징 (paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액 세스 응답 (random access response)과 같은 상위 레이어 (upper- layer ) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제 어 명령들의 집합, VoIP (Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있디-. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터 링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인, CCE (control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율 (coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이디- . CCE는 복수의 자원 요소 그룹 (resource element group)들에 대응된다. PDCCH 의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전 하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고 , 제어 정 보에 CRC (Cyclic Redundancy Check)를 붙인다 . CRC에는 PDCCH의 소 — (owner)나 용도에 따라 고유한 식별자 (이를 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)라고 한다. )가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있디-. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P- RNTI (Paging-RNTI) 7]- CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록 (SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스 템 정보 식별자, SI-RNTI (system information RNTI)가 CRC에 미 -스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 웅답을 지 시하기 위하여 , RA-RNTI (random access-RNTI)가 CRC어 1 마스킹될 수 있디 -. 도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레 임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면 , 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데 이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용 자 데이테" 나르는 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송 하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록 (RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다 른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계 (slot boundary)에서 주파수 도약 (frequency hopping)된다고 한디 -. 물리상향링크제어채널 (PUCCH)
PUCCH를 통하여 전송되는 상향링크 제어 정보 (UCI)는, 스케즐링 요청 (SR: Scheduling Request) , HARQ ACK/NACK 정보 및 하향링크 채널 측정 정보를 포 함할 수 있다.
HARQ ACK/NACK 정보는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷의 디코딩 성공 여부에 따라 생성될 수 있다. 기존의 무선 통신 시스템에서, 하향링크 단일 코드워 드 (codeword) 전송에 대해서는 ACK/NACK 정보로서 1 비트가 전송되고, 하향링 크 2 코드워드 전송에 대해서는 ACK/NACK 정보로서 2 비트기- 전송된디-.
채널 측정 정보는 다중입출력 (MIMO: Multiple Input Multiple Output ) 기법과 관련된 피드백 정보를 지칭하며 , 채널품질지시자 (CQI: Channel Quality Indicator) , 프리코딩매트릭스인덱스 (PMI： Precoding Matrix Index) 및 탱 크 지시자 (RI: Rank Indicator)를 포함할 수 있다 . 이들 채널 측정 정보를 통 칭하여 CQI 라고 표현할 수도 있다.
CQI 의 전송을 위하여 서브프레임 당 20 비트가 사용될 수 있디-.
PUCCH는 BPSK (Binary Phase Shift Keying)과 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 기법을 사용하여 변조될 수 있다. PUCCH를 통하여 복수 개의 단말의 제어 정보가 전송될 수 있고, 각 단말들의 신호를 구별히-기 위하여 코 드분할다중화 (CDM: Code Division Multiplexing)을 수행하는 경우에 길이 12 의 CAZAC (Constant Amplitude Zero Autocorrelation) 시퀀스를 주로 사용한다. CAZAC 시퀀스는 시간 영역 (time domain) 및 주파수 영역 (frequency domain)에서 일정한 크기 (amplitude)를 유지하는 특성을 가지므로 단말의 PAPR( Peak -to -Average Power Ratio) 또는 CM (Cubic Metric)을 낮 추어 커버리지를 증가시키기에 적합한 성질을 가진다. 또한, PUCCH를 통해 전송되 는 하향링크 데이터 ' 전송에 대한 ACK/NACK 정보는 직교 시퀀스 (orthgonal sequence) 또는 직교 커버 (OC: orthogonal cover)를 이용하여 커버링된다 . 또한, PUCCH 상으로 전송되는 제어정보는 서로 디-른 순환 시프트 (CS : cyclic shift) 값을 가지는 순환 시프트된 시뭔스 (cyclically shifted sequence)를 이용하여 구별될 수 있다. 순환 시프트된 시뭔스는 기본 시퀀스 (base sequence)를 특정 CS 양 (cyclic shift amount ) 만큼 순환 入 1프트入 1켜 생성할 수 있다. 특정 CS 양은 순환 시프트 인덱스 (CS index)에 의해 지시된디-. 채널의 지연 확산 (delay spread)에 따라 사용 가능한 순환 시프트의 수는 달라질 수 있다. 다양한 종류의 시퀀스가 기본 시퀀스로 사용될 수 있으며, 전술한 CAZAC 시퀀스는 그 일례이다.
또한, 단말이 하나의 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보의 양은 제어 정보의 전송에 이용가능한 SC- FDMA 심볼의 개수 (즉, PUCCH 의 코히어런트 ( coherent ) 검출을 위한 참조신호 ( RS ) 전송에 이용되는 SC- FDMA 심볼을 제외한 SC- FDMA 심볼들)어' I 따라 결정될 수 있디- .
3GPP LTE 시스템에서 PUCCH 는, 전송되는 제어 정보, 변조 기법, 제어 정 보의 양 등에 따라 총 7 가지 상이한 포맷으로 정의되며, 각각의 PUCCH 포맷에 따 라서 전송되는 상향링크 제어 정보 (UCI : uplink control information)의 속 성은 다음의 표 2와 같이 요약할 수 있다.
【표 2 ]
Figure imgf000022_0001
PUCCH 포맷 1은 SR의 단독 전송에 사용된다 . SR 단독 전송의 경우에는 변 조되지 않은 파형이 적용되며, 이에 대해서는 후술하여 자세하게 설명한디- .
PUCCH 포맷 la 또는 lb는 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용된디- . 임의의 서 브프레임에서 HARQ ACK/NACK이 단독으로 전송되는 경우에는 PUCCH 포맷 la 또 는 lb를 사용할 수 있다. 또는, PUCCH 포맷 la 또는 lb를 사용하여 HARQ ACK/NACK 및 SR이 동일 서브프레임에서 전송될 수도 있다.
PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a 또는 2b는 CQI 및 HARQ ACK/NACK의 전송에 1"용된다.
확장된 CP 의 경우에는 PUCCH 포1 ¾ 27} CQI 및 HARQ ACK/NACK 의 전송에 사용될 수도 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PUCCH 포맷들이 상 향링크 물리자원블록의 PUCCH 영역에 매핑되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 5에서 ^^는 상향링크에서의 자원블록의 개수를 나타내고, 0, 1 쎼 1는 물리자원블록의 번호를 의미한다. 기본적으로, PUCCH는 상향링크 주파수 블록의 양쪽 끝단 (edge)에 매핑된다. 도 5에서 도시하는 바와 같이 , m=0, l로 표 入 1되는 PUCCH 영역어 1 PUCCH 포1 ¾ 2/2a/2b > 매핑되며, 이는 PUCCH 포 2/2a/2b가 대역 -끝단 (bandedge)에 위치한 자원블록들에 매핑되는 것으로 표현할 수 있다. 또한, m=2 로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 2/2a/2b 및 PUCCH 포맷 1/la/lb 가 함께 (mixed) 매핑될 수 있다 . 다음으로 , m=3 , 4 , 5 로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 1/la/lb 가 매핑될 수 있다. PUCCH 포1 ¾ 2/2a/2b 에 의해 사용가능한 PUCCH RB들의 개수 ( )는 브로드캐스팅 시그널링애 의해서 셀 내의 단말들에게 지시될 수 있다.
PUCCH 포맷 2/2a/2b에 대하여 설명한다. PUCCH 포맷 2/2a/2b는 채널 측 정 피드백 (CQI, PMI, RI)을 전송하기 위한 제어 채널이다.
채널측정피드백 (이하에서는, 통칭하여 CQI 정보라고 표현함)의 보고 주기 및 측정 대상이、되는 주파수 단위 (또는 주파수 해상도 (resolution) )는 기지국에 의하여 제어될 수 있다. 시간 영역에서 주기적 및 비주기적 CQI 보고기- 지원될 수 있다 . PUCCH 포맷 2 는 주기적 보고에만 사용되고, 비주기적 보고를 위해서는 PUSCH가 사용될 수 있다 . 비주기적 보고의 경우에 기지국은 단말에게 상향링크 데 이터 전송을 위하여 스케줄링된 자원에 개별 CQI 보고를 실어서 전송할 것을 지시 할 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우의 CQI 채널의 구조를 나타낸다.
하나의 슬롯의 SC-FDMA 심볼 0 내지 6 중에서, SC-FDMA 심볼 1 및 5 (2 번째 및 6 번째 심볼)는 복조참조신호 (DMRS: Demodulation Reference Signal) 전송에 사용되고, 나머지 SC-FDMA 심볼에서 CQI 정보가 전송될 수 있다 한편 , 확장된 CP 의 경우에는 하나의 SC-FDMA 심볼 (SC-FDMA 심볼 3) 이 DMRS 전송에 사용된다.
PUCCH 포맷 2 /2a/ 2b 에서는 CAZAC 시퀀스에 의한 변조를 지원하고 , QPSK 변조된 심볼이 길이 12 의 CAZAC 시뭔스로 승산된다. 시퀀스의 순환 시프트 (CS) 는 심볼 및 슬롯 간에 변경된다. DMRS에 대해서 직교 커버링이 사용된디-.
하나의 슬롯에 포함되는 7 개의 SC-FDMA 심볼 중 3개의 SC-FDMA 심볼 간 격만큼 떨어진 2개의 SC-FDMA 심볼에는 참조신호 (DMRS)가 실리고, 나머지 5개의 SC-FDMA 심볼에는 CQI 정보가 실린다. 한 슬롯 안에 두 개의 RS가 사용된 것은 고속 단말을 지원하기 위해서이다. 또한, 각 단말은 순환 시프트 (CS) 시퀀스 |f 사 용하여 구분된다. CQI 정보 심볼들은 SC-FDMA 심볼 전체에 변조되어 전달되고, SC-FDMA 심볼은 하나의 시퀀스로 구성되어 있다 . 즉, 단말은 각 시퀀스로 CQI를 변조해서 전송한다.
하나의 TTI에 전송할 수 있는 심볼 수는 10개이고, CQI 정보의 변조는 QPSK까지 정해져 있다. SC-FDMA 심볼에 대해 QPSK 매핑을 사용하는 경우 2비트 의 CQI 값이 실릴 수 있으므로, 한 슬롯에 10비트의 CQI 값을 실을 수 있다. 따 라서, 한 서브프레임에 최대 20비트의 CQI 값을 실을 수 있다. CQI 정보를 주파 수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 확산 부호를 사용한다 .
주파수 영역 확산 부호로는 길이 -12 의 CAZAC 시퀀스 (예를 들어 , ZC 시퀀 스)를 사용할 수 있다. 각 제어채널은 서로 다른 순환 시프트 (cyclic shift) 값 을 갖는 CAZAC 시퀀스를 적용하여 구분될 수 있다 . 주파수 영역 확산된 CQI 정보 에 IFFT가 수행된다.
12 개의 동등한 간격을 가진 순환 시프트에 의해서 12 개의 상이한 단말들이 동일한 PUCCH RB 상에서 직교 다중화될 수 있다. 일반 CP 경우에 SC-FDMA 심볼 1 및 5 상의 (확장된 CP 경우에 SC-FDMA 심볼 3 상의 ) DMRS 시퀀스는 주파수 영 역 상의 CQI 신호 시퀀스와 유사하지만 CQI 정보와 같은 변조가 적용되지는 않는 다- 단말은 PUCCH 자원 인텍스 ( "fc :H , "PUCCH , "PUCCH )로 지시되는 puCCH 지-원 상에서 주기적으로 상이한 CQI, PMI 및 RI 타입을 보고하도록 상위 계층 시그널 링에 의하여 반-정적으로 (semi-statically) 설정될 수 있다. 여기서 , PUCCH 자원 인덱스 ( iiccH ) 는 PUCCH 포맷 2/2a/2b 전송에 사용되는 PUCCH 영역 및 사 용될 순환 시프트 (CS) 값을 지시하는 정보이다.
PUCCH 채널 구조
PUCCH 포맷 la 및 lb에 대하여 설명한다 .
PUCCH 포맷 la/lb에 있어서 BPSK 또는 QPSK 변조 방식을 이용하여 변조된 심볼은 길이 12 의 CAZAC 시퀀스로 승산 (multiply)된다 . 예를 들어 , 변조 심볼 d(0)어 1 길이 N 의 CAZAC 시퀀스 r(n) (n=0, 1, 2, ... , N-l) 가 승산된 결 과는 y(0) , y(l) , y(2) , . · . , y(N-l) 이 된다. y(0) , ... , y(N-l) 심볼들 을 심볼 블록 (block of symbol)이라고 칭할 수 있다. 변조 심볼에 CAZAC 시퀀 스를 승산한 후에 , 직교 시퀀스를 이용한 블록 -단위 (block-wise)확산이 적용된디- 일반 ACK/NACK 정보에 대해서는 길이 4의 하다마드 (Hadamard) 시퀀스가 사용되고, 짧은 (shortened) ACK/NACK 정보 및 참조신호 (Reference Signal) 에 대해서는 길이 3의 DFT (Discrete Fourier Transform) 시퀀스가 사용된다. 확장된 CP의 경우의 참조신호에 대해서는 길이 2의 하다마드 시퀀스기- 사용 된다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우에 ACK/NACK 채널의 구조를 나타낸다.
도 7에서는 CQI 없이 HARQ ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH 채널 구조를 예 시적으로 나타낸다 . 하나의 슬롯에 포함되는 7 개의 SC-FDMA 심볼 중 중간 부분의 3개의 연속되 는 SC-FDMA 심볼에는 참조신호 (RS)가 실리고, 나머지 4 개의 SC-FDMA 심볼에는 ACK/NACK신호가 실린다 .
한편, 확장된 CP 의 경우에는 중간의 2 개의 연속되는 심볼에 RS 가 실릴 수 있다. RS에 사용되는 심볼의 개수 및 위치는 제어채널에 따라 달라질 수 있으며 이와 연관된 ACK/NACK 신호에 사용되는 심볼의 개수 및 위치도 그에 따리ᅳ 변경될 수 있다.
1 비트 및 2 비트의 확인응답 정보 (스크램블링되지 않은 상태)는 각각 BPSK 및 QPSK 변조 기법을 사용하여 하나의 HARQ ACK/NACK 변조 심볼로 표현될 수 있 다. 긍정확인응답 (ACK)은 '1' 로 인코딩될 수 있고, 부정확인응답 (NACK)은 '0' 으로 인코딩될 수 있다.
할당되는 대역 내에서 제어신호를 전송할 때, 다중화 용량을 높이기 위해 2 차원 확산이 적용된다. 즉, 다중화할 수 있는 단말 수 또는 제어 채널의 수를 높이 기 위해 주파수 영역 확산과 시간 영역 확산을 동시에 적용한다.
ACK/NACK 신호를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 시퀀스를 기본 시퀀스로 사용한다.. 주파수 영역 시퀀스로는 CAZAC 시퀀스 중 하나인 Zadoff-Chu (ZC) 시퀀스를 사용할 수 있다 . 예를 들어 , 기본 시 ¾스인 ZC 시뭔 스에 서로 다른 순환 시프트 (CS: Cyclic Shift)가 적용됨으로써 , 서로 다른 단 말 또는 서로 다른 제어 채널의 다중화가 적용될 수 있디ᅳ. HARQ ACK/NACK 전송 을 위한 PUCCH RB 들을 위한 SC-FDMA 심볼에서 지원되는 CS 자원의 개수는 셀- 특정 상위ᅳ계층 시그널링 파라미터 (스 )에 의해 설정된다 .
주파수 영역 확산된 ACK/NACK 신호는 직교 확산 (spreading) 코드를 시 -용 하여 시간 영역에서 확산된다. 직교 확산 코드로는 월시-하다마드 (Walsh- Hadamard) 시퀀스 또는 DFT 시퀀스가 사용될 수 있다. 예를 들어, ACK/NACK 신 호는 4 심볼에 대해 길이 4의 직교 시뭔스 (w0, wl, w2, W3)를 이용하여 확산될 수 있다. 또한, RS도 길이 3 또는 길이 2의 직교 시퀀스를 통해 확산시킨디-. 이를 직교 커버링 (OC: Orthogonal Covering)이라 한다.
전술한 바와 같은 주파수 영역에서의 CS 자원 및 시간 영역에서의 OC 자원을 이용해서 다수의 단말들이 코드분할다중화 (CDM: Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화될 수 있다. 즉, 동일한 PUCCH RB 상에서 많은 개수의 단말들의 ACK/NACK 정보 및 RS 가 다중화될 수 있다.
이와 같은시간 영역 확산 CDM 에 대해서 , ACK/NACK 정보에 대해서 지원되 는 확산 코드들의 개수는 RS 심볼들의 개수에 의해서 제한된다. 즉, RS 전송 SC- FDMA 심볼들의 개수는 ACK/NACK 정보 전송 SC-FDMA 심볼들의 개수보다 적기 때 문에 , RS 의 다중화 용량 (capacity)이 ACK/NACK 정보의 다중회- 용량에 비하여 적게 된다.
예를 들어 , 일반 CP 의 경우에 4 개의 심볼에서 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있는데, ACK/NACK 정보를 위하여 4 개가 아닌 3개의 직교 확산 코드가 사용되 며 , 이는 RS 전송 심볼의 개수가 3 개로 제한되어 RS 를 위하여 3 개의 직교 확산 코드만이 사용될 수 있기 때문이다. 일반 CP 의 서브프레임에서 하나의 슬롯에서 3 개의 심볼이 RS 전송을 위해 서 사용되고 4 개의 심볼이 ACK/NACK 정보 전송을 위해서 사용되는 경우에 , 예를 들어, 주파수 영역에서 6 개의 순환시프트 ( CS ) 및 시간 영역에서 3개의 직교커버 ( OC) 자원을 사용할 수 있다면, 총 18 개의 상이한 단말로부터의 HARQ 확인응답 이 하나의 PUCCH RB 내에서 다중화될 수 있다. 만약, 확장된 CP 의 서브프레임에 서 하나의 슬릇에서 2 개의 심볼이 RS 위해서 시-용되고 4 개의 심볼이
ACK/NACK 정보 전송을 위해서 사용되는 경우에, 예를 들어, 주파수 영역에서 6 개의 순환시프트 ( CS ) 및 시간 영역에서 2 개의 직교커버 ( 0C 자원을 사용할 수 있 다면, 총 12 개의 상이한 단말로부터의 HARQ 확인응답이 하나의 PUCCH RB 내에 서 다중화될 수 있다.
다음으로, PUCCH 포맷 1에 대하여 설명한다. 스케줄링 요청 ( SR)은 단말이 스케줄링되기를 요청하거나 또는 요청하지 않는 방식으로 전송된디- . SR 채널은 PUCCH 포맷 la/ lb 에서의 ACK/NACK 채널 구조를 재사용하고, ACK/NACK 채널 설계에 기초하여 OOK (On— Of f Keying) 방식으로 구성된다. SR 채널에서는 참조 신호가 전송되지 않는다 . 따라서 , 일반 CP 의 경우에는 길이 7 의 시퀀스기- 이용 되고, 확장된 CP 의 경우에는 길이 6 의 시퀀스가 이용된다. SR 및 ACK/NACK 에 대하여 상이한 순환 시프트 또는 직교 커버가 할당될 수 있다. 즉, 긍정 (positive ) SR 전송을 위해 단말은 SR용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다. 부정 ( negative ) SR 전송을 위해서는 단말은 ACK/NACK 용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다. 다음으로 개선된 -PUCCH (e-PUCCH) 포맷에 대하여 설명한다. e-PUCCH는 LTE-A 시스템의 PUCCH 포맷 3에 대응할 수 있다. PUCCH 포맷 3을 이용한 ACK/NACK 전송에는 블록 확산 (block spreading) 기법이 적용될 수 있디-.
블록 확산 기법은, 기존의 PUCCH 포맷 1 계열 또는 2 계열과는 달리 , 제어 신호 전송을 SC-FDMA 방식을 이용하여 변조하는 방식이다. 도 8에서 나타내는 바 와 같이 , 심볼 시뭔스가 OCC(OrthogQn£ Cover Code)를 이용하여 시간 영역 (domain) 상에서 확산되어 전송될 수 있다. OCC를 이용함으로써 동일한 RB 싱-에 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화될 수 있다. 전술한 PUCCH 포맷 2의 경우 에는 하나의 심볼 시퀀스가 시간 영역에 걸쳐서 전송되고 CAZAC 시퀀스의 CS (cyclic shift)를 이용하여 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화되는 반 면., 블록 확산 기반 PUCCH 포맷 (예를 들어, PUCCH 포맷 3)의 경우에는 하나의 심볼 시퀀스가 주파수 영역에 걸쳐서 전송되고, OCC를 이용한 시간 영역 확산을 이용하여 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화된다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 슬롯 동안 5 개의 SC-FDMA심볼을 생성하여 전송하는 일례를 나타낸다.
도 8에서는 1 슬롯 동안에 하나의 심볼 시퀀스에 길이 =5 (또는 SF=5)의 OC 이용하여 5 개의 SC— FDMA 심볼 (즉, 데이터 부분)을 생성하여 전송하는 예 시를 나타낸다. 이 경우, 1 슬롯 동안 2 개의 RS 심볼이 사용될 '수 있다.
도 8의 예시에서, RS 심볼은 특정 순환 시프트 값이 적용된 CAZAC 시퀀스로 부터 생성될 수 있으며, 복수개의 RS 심볼에 걸쳐 소정의 OCC가 적용된 (또는 곱 해진) 형태로 전송될 수 있다. 또한, 도 8의 예시에서 각각의 OFDM 심볼 (또는 SC-FDMA 심볼) 별로 12 개의 변조 심볼이 사용되고, 각각의 변조 심볼은 QPSK에 의해 생성되는 것으로 가정하면, 하나의 슬롯에서 전송할 수 있는 최대 비트 수는 12x2 = 24 비트가 된다. 따라서, 2개의 슬롯으로 전송할 수 있는 비트수는 총 48비 트가 된다. 이와 같이 블록 확산 방식의 PUCCH 채널 구조를 사용하는 경우 기존의 PUCCH 포앳 1계열 및 2 계열에 비하여 확장된 크기의 제어 정보의 전송이 가능해 진다. 캐리어 병합 일반
본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어 (Multi -carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉, 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 시스템 또는 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 지원히-기 위해서 , 목표로 하는 광대역을 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭 (bandwidth) 을 가지는. 1개 이상의 컴포년트 캐리어 (CC: Component Carrier)를 병합 (aggregation)하여 사용하는 시스템을 말한다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합 (또는, 반송파 집성 )을 의미하며 , 이때 캐리어의 병합은 인접한 (contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접힌- (non- contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링 크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있디-. 하향링크 컴 포넌트 캐리어 (이하, 'DL CC'라 한다. ) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어 (이히-, 'UL CC'라 한다. ) 수가 동일한 경우를 대칭적 (symmetric) 집성이라고 하고 , 그 수가 다른 경우를 비대칭적 (asymmetric) .집성이라고 한다 . 이와 같은 캐리어 병 합은 반송파 집성 , 대역폭 집성 (bandwidth aggregation) ; 스펙트럼 집성 (spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 흔용되어 사용될 수 있디-.
두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE— A 시 스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때 , 결합하는 캐리어의 대역폭은 기 존 IMT 시스템과의 호환성 (backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스 템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다 . 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스 템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE- advanced 시스템 (즉, LTE - A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭 들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭괴- 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀 (cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀 (multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원 (DL CC)과 상향링크 자원 (UL CC) 한 쌍의 조합으로 정 의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하니-의 설정된 서빙 셀 (configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개 의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경 우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거니- 그보다 작을 수 있다.
또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다 수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병 합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합 (carrier aggregation)은 각각 캐 리어 주파수 (셀의 증심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀 (Cell) '은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영 역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.
LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀 (PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀 (SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀 (Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합 이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P샐로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P 셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
서빙 셀 (P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellld 는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진디-. SCelllndex는 S 셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCelllndex는 서빙 셀 (P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되^ 간략한 ( short ) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며 , SCelllndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다 . 즉 , ServCelllndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인텍스)을 가지는. 셀이 P셀이 된다 .
P셀은 프라이머리 주파수 (또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한 다. 단말이 초기 연결 설정 ( initial connection establishment ) 과정을 수 행하거니- 연결 재—설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀애서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다 . E-UTRA ( Evolved Universal Terrestrial Radio Access )은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이 -동성 게어 정보 (mobilityControlInfo)를 포함하는 위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconf igutaion) 메시지를 '이용하여 렌드오버 절차를 위해 P 셀만을 변경할 수도 있다.
S셀은 세컨더리 주파수 (또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미 할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있 다. S샐은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원 을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀 을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E-UTRA 은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC— CONNECTED 상태애 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널 ( dedicated signal ) 을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하 여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconf igutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E -UTRAN은 관련 된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링 ( dedicated signaling ) 할 수 있다
초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초 기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어 ( PCC)는 P셀과 동일한 의 미로 사용될 수 있으며 , 세컨더리 컴포넌트 캐리어 ( SCC )는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 9a는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸디- . 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포년트 캐리어는 20MHZ의 주파수 범위를 가질 수 있다.
도 9b는 LTE— A시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 9b의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어기- 결합된 경우를 나 타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한 이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호 /데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호 /데이터를 송신할 수 있다.
만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신힐 · 수 있다 : 또한, 네트워크는 L ( L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑 같이 적용될 수 있다.
하향링크 자원의 반송파 주파수 (또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주 파수 (또는, UL CC) 사이의 링키지 ( linkage )는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메 시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어 , SIB2 ( System Information Block Type2 )에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원괴- UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH 가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며 , HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC (또는 UL CC)의- HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC (또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있 다. 크로스 캐리어 스케줄링 (Cross Carrier Scheduling) 캐리어 병합 시스템에서는 캐리어 (또는 반송파 ) 또는 서빙 셀 ( Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링 (Self— Scheduling) 방법 및 크 로스 캐리어 스케줄링 (Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크 로스 캐리어 스케즐링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링 (Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링 (Cross Cell Scheduling)으 로 일컬을 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와. PDSCH가 각각 디-른 DL CC 로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH기- UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 디-른 UL CC를 통해 전 송되는 것을 의미한다.
크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정 (UE— specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며 , 상위계층 시그널링 (예를 들어 , RRC signaling)을 통해서 반정적 (semi— static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.
크로스 캐리어 스케즐링이 활성화된 경우, PDCCH에 해딩- PDCCH기- 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드 (CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다 . 예를 들어 , ' PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포년트 캐리어들 중 하 나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된디-. 이 경우, LTE-A Release— 8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF 는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고 정될 수 있다. 또한, LTE-A Release— 8의 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑 )를 재사용할 수도 있다 .
반면, DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할 당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설 정되지 않는다. 이 경우, LTE -A Release— 8과 동일한 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑 )와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC별 전송 모드 및 /또는 대역 폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DC工에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링 이 필요하다.
캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도톡 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송 하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합 (monitoring set )은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합 을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집 합의 부집합 ( subset )일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단 말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함 되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기-스케줄링 ( sel f - scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집힙- 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정 (UE-specific) , 단말 그룹 특정 (UE group - specific) 또는 셀 특정 (Cell— specif ic)하게 설정될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집힙-이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널 ¾과 같은 지시가 필요하지 않다. :1러나, 크로스 캐리 어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집힙- 내애 서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링 하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다 .
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무산 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스 케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 10을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 DL CC가 결 합되어 있으며 , DL CC 는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸디- .
CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케즐링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH 를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다, 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정 되지 않은 DL CC 'B' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다. 일반적인 ACK/NACK 멀티플렉싱 방법 단말이 eNB로부터 수신되는 다수의 데이터 유닛들에 해당하는 다수의 ACK/NACK들을 동시에 전송해야 하는 상황에서, ACK/NACK 신호의 단일-주파수 특 성을 유지하고, ACK/NACK 전송 전력을 즐이기 위해, PUCCH 자원 선택에 기초한 ACK/NACK 다중화 방법이 고려될 수 있다.
ACK/NACK 다중화와 함께, 다수의 데이터 유닛들에 대한 ACK/NACK 응답들 의 콘텐츠돌은 실제 ACK/NACK 전송에 사용되는 PUCCH 자원과 QPSK 변 2: 심몰들 의 자원의 결합에 의해 식별된다.
예를 들어, 만일 하나의 PUCCH 자원이 4 비트를 전송하고 4개의 데이터 유 닛들이 최대 전송될 수 있는 경우, ACK/NACK 결과는 아래 표 3과 같이 eNB 에서 식별될 수 있다.
【표 3]
HARQ-ACK(O) , HARQ-ACK(l) , HARQ-ACK (2) ,
b(0) , b(l) HARQ-ACK(3)
ACK, ACK, ACK, ACK "PUCCH. 1, 1
ACK, ACK, ACK, NACK/DTX 1, o
NACK/DTX, NACK/DTX, NACK, DTX "PUCCH 1, i
ACK, - ACK, NACK/DTX, ACK "PUCCH, 1, o
NACK, DTX, DTX, DTX 1, 0
ACK, ACK, NACK/DTX, NACK/DTX "PUCCH, i , o
ACK, NACK/DTX, ACK, ACK "PUCCH 0, 1
NACK/DTX, NACK/DTX, NACK/DTX, NACK "0) 1, 1
ACK, NACK/DTX, ACK, NACK/DTX "PUCCI- 0, 1
ACK, NACK/DTX, NACK/DTX, ACK 0, 1
ACK, NACK/DTX, NACK/DTX, NACK/DTX 1, 1
NACK/DTX, ACK, ACK, ACK 0, 1
NACK/DTX, NACK, DTX, DTX 0 , 0 NACK/DTX, ACK, ACK, NACK/DTX "PUCCH.2 1, o
NACK/DTX, ACK, NACK/DTX, ACK "(o
''PUCCH,3 1, o
NACK/DTX, ACK, NACK/DTX, NACK/DTX "PUCCH.I 0, 1
NACK/DTX, NACK/DTX, ACK, ACK ''PUCCH.3 0, 1
NACK/DTX, NACK/DTX, ACK, NACK/DTX ''PUCCH,2 0 , 0
NACK/DTX, NACK/DTX, NACK/DTX, ACK "PUCC1- 0, 0
DTX, DTX, DTX, DTX N/A N/A 상기 표 3에서 HARQ- ACK (i)는 i번째 데이터 유닛 (data unit)에 대한 ACK/NACK 결과를 나타낸다. 상기' 표 3에서 DTX (DTX (Discontinuous Transmission)는 해당되는 HARQ-ACK(i)을 위해 전송될 데이터 유닛이 없거나 단말이 HARQ-ACK(i)에 대응하는 데이터 유닛을 검출하지 못함을 의미한다.. 상기 표 3에 의하면 , 최대 4개의 PUCCH 자원 ( (1U)CCH0, n 、(1 u)ccH 1 , n 、0u)cCH 2 , and η^^) 이 있고, b(0) , b(l)은 선택된 PUCCH을 이용하여 전송되는 2개의 비트이다. 예를 들어, 단말이 4개의 데이터 유닛들을 모두 성공적으로 수신하면, 단말 은 n^ccH 을 이용하여 2 비트 (1,1)을 전송한다. 단말이 첫번째 및 세번째 데이터 유닛에서 디코딩에 실패하고, 두번째 및 네 번째 데이터 유닛에서 디코딩에 성공하면, 단말은 "PUCCH.3을 이용하여 비트 (1,0) 을 전송한다.
ACK/NACK 채널 선택에서, 적어도 하나의 ACK이 있으면, NACK과 DTX는 짝 지워진다 (couple) . 이는 예약된 (reserved) PUCCH 자원괴- QPSK 심벌의 조합으 로는 모든 ACK/NACK 상태를 나타낼 수 없기 때문이다. 하지만, ACK이 없으면, DTX는 NACK과 분리된다 ( decouple ) .
이 경우, 한 개의 명확한 NACK에 해당하는 데이터 유닛에 링크된 PUCCH 자 원은 다수의 ACK/NACK들의 신호를 전송하기 위해 또한 예약될 수 있다. 반지속적 스케줄링 (Semi-Persistent Scheduling)을 위한 PDCCH 확인 (validation)
반지속적 스케줄링 ( SPS : Semi - Persistent Scheduling )은 특정 단말에 게 자원을 특정 시구간 동안 지속적으로 유지되도록 할당하는 스케즐링 방식이디ᅳ .
VoIP (Voice over Internet■ Protocol )와 같이 특정 시'간 동안 일정량 의 데이터가 전송되는 경우에는 자원할당을 위해 매 데이터 전송 구간 마다 제어정 보를 전송할 필요가 없기 때문에 SPS 방식을 사용하여 제어정보의 낭비를 줄일 수 있다. 소위 반지속적 스케줄링 ( SPS : Semi - Pers istent Scheduling) 방법에서 는 단말에게 자원이 할당될 수 있는 시간 자원 영역을 우선 할당한다.
이때, 반지속적 할당 방법에서는 특정 단말에게 할당되는 시긴- 자원 영역이 주기성을 갖도록 설정할 수 있다. 그 다음, 필요에 따라 주파수 자원 영역을 할당 함으로써 시간-주파수 자원의 할당을 완성한다. 이렇게 주파수 자원 영역을 할당하 는 것을 소위 활성화 (Activation)라고 지칭할 수 있다. 반지속적 할당 방법을 사 용하면, 한 번의 시그널링에 의해 일정 기간 동안 자원 할당이 유지되기 때문에 반 복적으로 자원할당을 할 필요가 없어 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있디- .
그 후, 상기 단말에 대한 자원할당이 필요 없어지게 되면 주파수 자원 할당 을 해제하기 위한 시그널링을 기지국에서 단말로 전송할 수 있디- . 이렇게 주파수 자원 영역의 할당을 해제 ( release )하는 것을 비활성화 (Deactivation)라고 지 칭할 수 있다.
현재 LTE에서는 상향링크 및 /또는 하향링크에 대한 SPS를 위해 우선 RRC (Radio Resource Control ) 시그널링을 통해 어 二 서브프레임들에서 SPS 송신 / 수신올 해야 하는지를 단말에게 알려준다. 즉, RRC 시그널링을 통해 SPS를 위해 할당되는 시간-주파수 자원 중 시간 자원을 우선 지정해준다. 사용될 수 있는 서브 프레임을 알려주기 위해, 예컨대 서브프레임의 주기와 오프셋을 알려줄 수 있디- . 그러나, 단말은 RRC 시그널링을 통해서는 시간 자원 영역만 할당 받기 때문에, RRC 시그널링을 받았다고 하더라도 바로 SPS에 의한 송수신을 수행하지는 않으며, 필요에 따라 주파수 자원 영역을 할당함으로써 시간—주파수 자원의 할당을 완성한 다. 이렇게 주파수 자원 영역을 할당하는 것을 활성화 (Activation)라고 지칭할 수 있으며, 주파수 자원 영역의 할당을 해제 ( release )하는 것을 비활성화 (Deactivation)라고 지칭할 수 있다.
따라서 , 단말은 활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 뒤이ᅵ , 그 수신된 PDCCH 에 포함된 RB 할당 정보에 따라 주파수 자원을 할당하고 MCS (Modulation and Coding Scheme ) 정보에 따른 변조 (Modulation) 및 부호율 ( Code Rate )을 적 용하여 , 상기 RRC 시그널링을 통해 할당 받은 서브프레임 주기와 오프셋에 따라 송 수신을 수행하기 시작한다.
그 다음, 단말은 기지국으로부터 비활성화를 알리는 PDCCH를 수신하면 송수 신을 중단한다. 만일 송수신을 중단한 이후에 활성화 또는 재활성화를 지시하는 PDCCH를 수신하면 그 PDCCH에서 지정한 RB 할당, MCS 등을 사용하여 RRC 시그 널링으로 할당 받은 서브프레임 주기와 오프셋을 가지고 다시 송수신을 재개한디- . 즉, 시간 자원의 할당은 RRC 시그널링을 통해 수행되지만, 실제 신호의 송수신은 SPS의 활성화 및 재활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 후에 수행될 수 있으며, 신 호 송수신의 중단은 SPS의 비활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 후에 이루어진디- . 단말은 다음과 같은 조건이 모두 만족하는 경우에 SPS 지시를 포함하는 PDCCH를 확인할 수 있다. 첫째로 PDCCH 페이로드를 위히 추가된 CRC 패리티 비트 가 SPS C-RNTI로 스크램블되어야 하고, 둘째로 새로운 데이터 지시지 · (NDI : New Data Indicator) 필드가 0으로 셋팅되어야 한다. 여기서 , DCI 포맷 2 , 2A, 2B 및 2C의 경우, 새로운 데이터 지시자 필드는 활성화된 전송 블록의 하나를 나타낸다.
그리고, DCI 포맷에 사용되는 각 필드가 아래 표 4 및 표 5에 따라 셋팅되 면 확인이 완료된다. 이러한 확인이 완료되면, 단말은 수신한 DCI 정보를 유효한 SPS 활성화 또는 비활성화 (또는 해제 )임을 인식한다 . 반면 , 확인이 완료되지 않으 면, 단말은 수신한 DCI 포맷에 비매칭 (non— matching) CRC가 포함된 것으로 인 식한다.
표 4는 SPS 활성화를 지시하는 PDCCH 확인을 위한 필드를 나타낸다 .
【표 4】
Figure imgf000044_0001
TPC command for set to N/A N/A scheduled PUSCH 、 00 '
Cyclic shif t DM RS set to N/A N/A
x 000 '
■Modulation and MSB is N/A N/A coding scheme and set to
redundancy version v 0 '
HARQ process number N/A FDD : set to ' FDD： set to 、 000 '
、 000 ' TDD： set to 1 0000 ' TDD : set to
0000 '
Modulation and N/A MSB is set For the enabled coding scheme to 、ᄋ' transport block：
MSB i s set to 1 0 '
Redundancy version N/A set to ' 00 ' For the enabled transport block： set to 、ᄋ0 ' 표 5는 SPS 비활성화 (또는 해게)를 지시하는 PDCCH 확인을 위한 필드를 나 타낸다.
【표 5 ]
Figure imgf000045_0001
DCI 포맷이 SPS 하향링크 스케줄링 활성화를 지시하는 경우, PUCCH 필드를 위한 TPC 명령 값은 상위 계층에 의해 설정된 4개의 PUCCH 자원 값을 나타내는 덱스로 사용될 수 있다. PUCCH piggybacking in Rel-8 LTE
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 UL— SCH의 전송 채 널 프로세싱의 일례를 나타낸다.
3GPP LTE 시스템 ( =E-UTRA, Rel . 8 )에서는 UL의 경우, 단말기의 파워앰 프의 효율적인 활용을 위하여, 파워 앰프의 성능에 영향을 미치는 PAPR ( Peakᅳ to- Average Power Ratio) 특성이나 CM ( Cubic Metric ) 특성이 좋은 single carrier 전송을 유지하도록 되어 있다. 즉, 기존 LTE 시스템의 PUSCH 전송의 경 우, 전송하고자 하는 더 기터를 DFT-precoding을 통해 single carrier 특성을 유지하고, PUCCH 전송의 경우는 single carrier 특성을 가지고 있는 sequence 에 정보를 실어 전송함으로써 single carrier 특성을 유지할 수 있디- . 그러나 DFT-precoding을 한 데이터를 주파수축으로 비연속적으로 할당하거나 PUSCH와 PUCCH7]- 동시에 전송하게 되는 경우에는 이러한 single carrier 특성이 깨지게 된다. 따라서, 도 11과 같이 PUCCH 전송과 동일한 subf rame에 PUSCH 전송이 있 을 경우, single carrier 특성을 유지하기 위해 PUCCH로 전송할 UCI (upl ink control information)정보를 PUSCH를 통해 데이터와 함께 전송 ( Piggyback) 하도록 되어 있다.
앞서 설명했듯이 기존의 LTE 단말은 PUCCH와 PUSCH가 동시에 전송될 수 없 기 때문에 PUSCH7]" 전송되는 subframe에서는 Uplink Control .Information (UCI ) ( CQI/PMI , HARQ-ACK, RI등)를 PUSCH 영역에 mult iplexing하는 방법 을 사용한다.
일례로 , PUSCHi 전송하도록 allocation 된 subframe에서 Channel Quality Indicator ( CQI ) and/ or Precoding Matrix Indicator (PMI )를 전송해야 할 경우 UL-SCH data와 CQI/PMI를 DFT- spreading 이전에 multiplexing하여 control 정보와 data를 함께 전송할 수 있다. 이 경우 UL- SCH data는 CQI/PMI resource를 고려하여 rate -matching을 수행하게 된다. 또한 HARQ ACK, RI등의 control 정보는 UL-SCH data를 puncturing 하여 PUSCH 영역에 multiplexing되는 방식이 사용되고 있다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 전송 채널 (transport channel)인 상향링크 공유채널의 신호 처리 과정의 일례를 나타낸디-. 이하, 상향링크 공유채널 (이하, "UL-SCH"라 한다. )의 신호 처리 괴-정은 하 나 이상의 전송 채널 또는 제어정보 타입에 적용될 수 있다.
도 12를 참조하면 , UL-SCH은 전송 入 1간 구간 (TTI: transmission time interval)마다 한번씩 데이테" 전송 블록 (TB: Transport Block)의 형태로 부호화 유닛 (conding unit)에 전달된다.
상위 계층으로부터 전달 받은 전송 블록의 비트 ， ， 3 'ᅳ' α/Μ에 CRC 패 리티 비트 (parity bit) Po' ' , P3,'.;PL—\를 부착한다 (S120) . 이띠ᅵ, A는 전 송 블록의 크기이며 , L은 패리티 비트의 개수다. CRC가 부착된 입력 비트는
0오， ^'^，…'^ 과 같다. 이때 , Β는 CRC를 포함한 전송 블록의 비트 수를 나타낸 다. '^ 2' 3'·.·' ―！는 TB 크기에 따라 여러 개의'코드 블록 (CB : Cpde block) 으로 분할 (segmentation)되고, 분할된 여러 개의 CB들에 CRC가 부착된디-
(S121) . 코드 블록 분할 및 CRC 부착.후 비트는 O'C ,^2,C,.3,...,C,.(a-,.— |}과 같디 ' 여기서 r은 코드 블록의 번호 (r=0,..., C-l)이고, 은 코드 블록 r에 따른 비트 수이다ᅳ 또한, c는 코드 블록의 '총 개수를,나타낸다ᅳ 이어 , 채널 부호화 (channel coding)가 수행된다 (S122) . 채널 부호화 후 d(') (') (') d(i) d(i) 、
의 출력 비트는 。' ' ^ ^3 '''''"'^^')과 같다.' 이때, i는 부호화된 스트림 인덱스 이며, .0, 1 또는 2 값을 가질 수 있다. ^은 코드 블록 r을 위한 i번째 부호화된 스트림의 비트 수를 나타낸다. r은 코드 블톡 번호 (r=0,..., C-1)이고, C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다. 각 코드 블록은 각각 터보 코딩에 의하여 부호화될 수 있다. - 이어 , 레이트 매칭 (Rate Matching)이 수행된다 (S123) . 레이트 매칭을 거 친 이후의 비트는 ·0^ '^2'^3'…， ( — 1}과 같다ᅳ 이때, γ은 코드 블록의 번호아고
(r=0,..., C-l) , C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다. Er은 r번째 코드 블톡의 레 이트 매칭된 바트의 개수를 나타낸다. 이어 , 다시 코드 블록들 간의 결합 (concatenation)이 수행된다 (S124) . 코드 블톡의 결합이 수행된 후의 비트는 /ο'/ι'/2'/3'···Ά— I과 같다. 이띠 1, G는 전 송을 위한 부호화된 비트의 총 개수를 나타내며, 제어정보가 UL-SCH 전송과 다중 화될 때 , 제어정보 전송을 위해 사용되는 비트 수는 포함되지 않는디-. 한편, PUSCH에서 제어정보가 전송될 때, 제어정보인 CQI/PMI, RI , ACK/NACK은 각각 독립적으로 채널 부호화가 수행된다 (S126, S127, S128) . 각 제어정보의 전송을 위해 각각 서로 다른 부호화된 심볼들이 할당되기 때문에 각각 의 제어정보는 서로 다론 코딩 레이트 (coding rate)를 가진다.
TDD (Time 'Division Duplex)에서 ACK/NACK 피드백 ( feedback) 모드는 상위 계층 설정에 의해 ACK/NACK 번들링 (bundling) 및 ACK/NACK 다중화 (multiplexing) 두 가지 모드가 지원된다. ACK/NACK 번들링을 위해 ACK/NACK 정보 비트는 1비트 또는 2비트로 구성되고, ACK/NACK 다중화를 위해 ACK/NACK 정보 비트는 1비트에서 4비트 사이로 구성된다.
. S134 단계에서 코드 블록 간 결합 단계 이후에, UL-SCH 데이터의 부호화된 비트 /O' /I' /2' /3, ' /G— 1와 CQI/PMI의 부호화된 비트 /0' | 2， 3，."，기/¾"—1의 다중 화가 수행된다 (S125) . 데이터와 CQI/PMI의 다중화된 결과는 0' £ι ' ^ '
과 같다. 이때, (
Figure imgf000049_0001
)는 ( '·Λ 길이를 가지는 컬럼 (column) 백터를 나타낸다. H = (G + ^.QCQ')이고, ' = /( eJ이다. ^은 UL— SCH 전송 블록 이 매핑된 레이어의 개수를 나타내고, H는 전송 블록이 매핑된 씨개 전송 레이어 에 UL— SCH 데이터와 CQI/PMI 정보를 위해 할당된 부호화된 총 비트의 개수를 나 타낸다.
이어, 다중화된 데이터와 CQI/PMI, 별도로 채널 부호화된 RI, ACK/NACK 은 채널 인터리빙되어 출력 신호가 생성된다 (S129) . MIMO (Multi- Input Multi-Output)
MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나 를 사용했던 것에서 탈피하여 , 다중 송신 (Tx) 안테나와 다중 수신 (Rx) 안테나를 사용한다. 다시 말해서, MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다중 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 "MIMO "를 "다중 입출력 안테나 "라 칭하기로 한다.
더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지 ( total message )를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며 , 여러 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨디- . 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송를을 요구하 므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된디- . 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 띠 -라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.
한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테 나 (MIMO) 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있디- . 도 13은 일반적인 다중 입출력 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성도이디- . 도 13을 참조하면, 송신 안테나의 수를 Ντ개로, 수신 안테나의 수를 ¾개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우 와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로 , 전송 레이 트 ( transfer rate )를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있디- . 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트 (!¾0)에 다음과 같은 레이트 증가율 ( )이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.
【수 1】
Rt = min(NT , NR )
즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.
아와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티 ( spatial diversity) 방식괴- , 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심블을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱 ( spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있디- . 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다. 각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같디- .
첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열괴 · , 다이버 시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트텔리스 ( Trelis ) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수 (NT)와 수신 안테나 수 (NR)의 곱 (NT X NR)에 해당되는 양을 얻을 수 있다.
둘째로, 공간 멀티플텍싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용 하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD (maximum likelihood detection) 수신기 , ZF ( zero- forcing ) 수신기 , MMSE (minimum mean square error) 수신 기, D- BLAST (Diagonal -Bell Laboratories Layered Space - Time ) , V- BLAST (Vertical -Bell Laboratories Layered Space - Time ) 능이 있으며 , 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD ( s ingular value decomposition) 방식 등을 사용할 수 있다.
셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있디- . 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증기-에 따른 성능개선 이 득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도 가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으 며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double— STTD) , 시공간 BICM ( STBICM) 등의 방식 이 있다.
상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
먼저, 도 13에 도시된 바와 같이 Ντ개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나 가 존재하는 것을 가정한다 .
먼저 , 송신 신호에 대해 살펴보면 , 이와 같이 Ντ개의 송신 안테나가 있는 경 우 최대 전송 가능한 정보는 Ντ개 이므로, 이를 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있
【수 2】
한편, 각각의 전송 정보 s2 sNT에 있어 전송 전력을 달리 힐- 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 P2 PNT라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있다.
【수 3】
Figure imgf000053_0001
또한, §를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다
【수 4 ]
Figure imgf000054_0001
한편, 전송 전력이 조정된 정보 백터 ^는 그 후 가중치 행렬 w가 곱해져 실 제 전송되는 Nt개의 전송 신호 Xl , x2 , 7를 구성한다. 여기서. , 가중치 행 렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보 ¾ 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할 을 수행한다. 이와 같은 전송 신호 ^를 백터 X를 이용하여 다음 과 같이 나타낼 수 있다.
【수 5】
X = Ws = WPs
Figure imgf000054_0002
여기서 , Wij는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내
W는 이를 행렬로 나타낸 것이다. 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬 (We ight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 ( Precoding Matrix)라 부른다.
한편, 상술한 바와 같은 전송 신호 ( X )는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되 므로, 정보 백터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면 , 공간 다이버시티 를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 백터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다ᅳ
물론, 공간 멀티플택싱과 공간 다이버시티를 흔합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용 하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플택싱하여 보내는 경우도 고 려할 수 있다.
다음으로, 수신신흐는 NR개의 수신 안테나가 있는 경우, 긱' 안테나의 수신신 호 , y2 yNR을 백터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다.
【수 6】
Figure imgf000055_0001
한편, 다중 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부 터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 로 표시하기로 한다. 여기서 , hij의 인텍스 의 순서가 수신 안테나 인텍스가 먼저, 송신안테나의 인텍스가 나중임에 유의한디- . 이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 백터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 백터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 14는 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도 이다.
도 14에 도시된 바와 같이 총 Ντ개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도 착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
【수 7】 또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 Ντ개의 송신 안테나로부터 NR 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있
【수 8]
Figure imgf000056_0001
한편 , 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise)가 더해지게 되므로, 1½개의 수신 안테나 각 각에 더해지는 백색 잡음 ni, n2 nNR을 백터로 표현하면 다음과 같다.
【수 9】 η = ["ι'"2'·.게
상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 잡음의 모델링을 통 해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.
【수 10]
Figure imgf000057_0001
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 Η의 행과 열의 수는 송수신 안테니- 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 Η는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테 나의 수 과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 ¾와 같아 지게 된디-. 즉, 채 널 행렬 Η는 NRXNR 행렬이 된다.
일반적으로 , 행렬의 랭크 ( rank )는 서로 독립인 ( independent ) 행 또는 열 의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 탱크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없게 된다 . 수식적으로 예를 들면 , 채널 행렬 H의 랭크 (rank (H) )는 다음과 같이 제한된다.
【수 11】
ran
또한, 행렬을 고유치 분해 (Eigen value decomposition)를 하였을 띠 j , 랭크는 고유치 (eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의힐- 수 있 다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD (singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값 (singular value)들의 개수로 정의할 수 있디-. 따라서 , 채널 행 렬에서 탱크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '탱크 (Rank) '는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, 1레이 어 ( layer)의 개수 '는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸디- . 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 탱크 수에 대웅하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진 다. 참조신호 (RS : Reference Signal )
무선 통신 시스템에서 데이터는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 신호는 전송 증에 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신히-기 위하여, 수신된 신호의 왜곡은 채널 정보를 이용하여 보정되어야 한다. 채널 정보를 검출하 기 위하여 송신측과 수신측 모두 알고 있는 신호 전송 방법과 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 검출하는 방법을 주로 이용한다. 상술한 신호를 파일럿 신호 또는 참조 신호 ( RS )라고 한다.
다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 신호를 정확하게 수 신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되머야 한다. 따 라서 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가져야 한다.
하향 참조 신호는 하나의 셀 내 모든 단말이 공유하는 공통 참조 신호 ( CRS : common RS )와 특정 단말만을 위한 전용 참조 신호 (DRS : dedicated RS )가 있다 이와 같은 참조 신호들을 이용하여 복조 ( demodulation)와 채널 측정 ( channel measurement)을 위한 정보를 제공할 수 있다.
수신 측 (즉, 단말)은 CRS로부터 채널 상태를 측정하고, CQI (Channel Quality Indicator) , ΡΜΙ (Precoding Matrix Index) 및 /또는 RI (Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신 측 (즉, 기지국)으로 피드 백한다. CRS는 셀 특정 기준신호 (cell -specific RS)라고도 한다. 반면, 채널 상태 정보 (CS工. Channel State Information)의 피드백과 관련된 참조 신호를 CSI-RS라고 정의할 수 있다.
DRS는 PDSCH 상의 데이터 복조가 필요한 경우 자원 요소들을 통해 전송될 수 있다. 단말은 상위 계층을 통하여 DRS의 존재 여부를 수신할 수 있으며 , 상응 하는 PDSCH가 매핑되었을 때만 유효하다. DRS를 단말 특정 참조 신호 (UE specific RS) 또는 복조 참조 신호 (DMRS: Demodulation RS)라고 할 수 있다. 도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블 록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 15를 참조하면, 참조 신호가 매핑되는 단위로 하향링크 자원 블록 쌍은 시간 영역에서 하나의 서브 프레임 X 주파수 영역에서 12개의 부 반송파로 나타낼 수 있다. 즉, 시간 축 (X축) 상에서 하나의 자원 블록 쌍은 일반 순환 전치
(normal CP: normal Cyclic Prefix) 인 경우 14개의 OFDM 심볼의 길이를 기- 지고 (도 15a) , 확장 순환 전치 (extended CP: extended Cyclic Prefix)인 경우 12개의 OFDM 심볼의 길이를 가진다 (도 1513) . 자원 블록 격자에서 '0' , '1' , '2' 및 '3'으로 기재된 자원 요소들 (REs)은 각각 안테나 포트 인덱스 ' 0' , 'Ι' , '2' 및 '3'의 CRS의 위치를 의미하며, 'D'로 기재된 지-원 요소들은 DRS의 위치를 의미한다.
이하 CRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, CRS는 물리적 안테나의 채널 을 추정하기 위해 사용되고, 셀 내에 위치한 모든 단말에 공통적으로 수신될 수 있 는 참조 신호로써 전체 주파수 대역에 분포된다. 또한, CRS는 채널 품질 정보 (CSI) 및 데이터 복조를 위해 이용될 수 있다.
CRS는 전송 측 (기지국)에서의 안테나 배열에 따라 다양한 포맷으로 정의된다. 3GPP LTE 시스템 (예를 들어 , 릴리즈 -8)에서는 다양한 안테나 배열을 지원하고, 하향링크 신호 송신 측은 3개의 단일의 송신 안테나, 2개의 송신 안테나 및 4개의 송신 안테나와 같이 3 종류의 안테나 배열을 가진다. 기지국이 단일의 송신 안테나 를 사용하는 경우, 단일 안테나 포트를 위한 참조 신호가 배열된디- . 기지국이 2개 의 송신 안테나를 사용하는 경우/ 2개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 시 분할 다증화 (TDM: Time Division Multiplexing) 및 /또는 주파수 분할 디-중화 (FDM Frequency Division Multiplexing) "i:이 "§^1"여 배 디- . , 2 개의 안테나 포트를 위한 참조 신호는 각각이 구별되기 위해 서로 다른 시간 자원 및 /또는 서로 다른 주파수 자원이 할당된다.
게다가, 기지국이 4개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 4개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 TDM 및 /또는 FDM 방식을 이용하여 배열된다 . 하향링크 신호의 수신 측 (단말)에 의하여 측정된 채널 정보는 단일의 송신 안테나 전송, 송 신 다이버시티 , 폐쇄 루프 공간 다중화 (closed-loop spatial multiplexing) , 개방 루프 공간 다중화 (open— loop spatial multiplexing) 또는 다중 사용자一 다중 입출력 안테나 (Multi-User MIM이와 같은 전송 방식을 이용하여 전송된 데 이터를 복조하기 위하여 사용될 수 있다.
다중 입출력 안테나가 지원되는 경우 참조 신호가 특정의 안테나 포트로부터 전송될 때, 상기 참조 신호는 참조 신호의 패턴에 따라 특정된 자원 요소들의 위치 에 전송되며, 다른 안테나 포트를 위해 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되지 않 서로 다른 안테나 사이의 참조 신호는 서로 겹치지 않는다. 자원 블록에 CRS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정、의된다
【수 12】 k = 6m + {v + vshift )mod 6
Figure imgf000061_0001
m = 0,l,...,2-N°B L -1
m' = m + N™X'DL― ND D n L
0 if ? = 0and/=0
3 if = 0and/≠0
if p = \ and 1 = 0
0 if = land/≠0
3(«s mod 2)
3 + 3(«s mod 2) if p = 3 vshlft =^iD mod6 수학식 12에서, k 및 1 은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내
DL
고 , p 는 안테나 포트를 나타낸다. '^은 하나의 하향링크 슬롯에서의 OFDM 심
DL
볼의 수를 나타내고, Λ ^：은 하향링크에 할당된 무선 자원의 수를 나타낸다. n: 슬롯 인덱스를 나타내고, "은 셀 ID를 나타낸다 . mod 는 모들로 (modulo) 연 산을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서 vsi"ft값에 따라 달라진디- . v«'t 는 셀 ID에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 셀에 따라 다양한 주파수 편이 ( f requency shif t ) 값을 가진다.
보다 구체적으로, CRS를 통해 채널 추정 성능을 향상시키기 위해 CRS의 위 치는 셀에 따라 주파수 영역에서 편이될 수 있다. 예를 들어 , 참조 신호가 3개의 부 반송파의 간격으로 위치하는 경우, 하나의 셀에서의 참조 신호들은 3k 번째 부 반송파에 할당되고, 다른 셀에서의 참조 신호는 3k+l 번째 부반송파에 할당된디- . 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조 신호들은 주파수 영역에서 6개의 자원 요소 간격으로 배열되고, 또 다른 안테나 포트에 할당된 참조 신호와는 3개의 자원 요소 간격으로 분리된다.
시간 영역에서 참조 신호는 각 슬롯의 심볼 인덱스 0 에서부터 시작하여 동 일 간격 ( constant interval )으로 배열된다. 시간 간격은 순환 전치 길이에 따 라 다르게 정의된다. 일반 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 4에 위치하고, 확장 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 괴 3에 위치한다 . 2개의 안테나 포트 중 최대값을 가지는 안테나 포트를 위한 참조 신호는 하나의 OFDM 심볼 내에 정의된다 . 따라서 , 4개의 송신 안테나 전송의 경우 , 참조 신호 안테나 포트 0 과 1을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 4 (확장 순환 전치의 경우 심볼 인덱스 0 과 3 )에 위치하고, 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 1에 위치한다. 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호의 주파수 영역에서의 위치는 2번째 슬롯에서 서로 맞바꿔진다.
이하 DRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면 , DRS는 데이터를 복조하기 위 하여 사용된다. 다중 입출력 안테나 전송에서 특정의 단말을 위해 사용되는 선행 부호화 (preceding) 가중치는 단말이 참조 신호를 수신하였을 때 각 송신 안테나 에서 전송된 전송 채널과 결합되어 상웅하는 채널을 추정하기 위하여 변경 없이 사 용된다ᅳ
3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈— 8 )은 최대로 4개의 전송 안테나를 지 원하고 , 탱크 1 범포밍 (beamforming )을 위한 DRS가 정의된다 . 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS는 또한 안테나 포트 인덱스 5 를 위한 참조 신호를 나타낸다.
자원 블록에 DRS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정의된다. 수학식 13은 일 반 순환 전치인 경우를 나타내고, 수학식 14는 확장 순환 전치인 경우를 나타낸다- . 【수 13】
k = (k') mod N^ + N^ - nmB
} .
Figure imgf000063_0001
3 Γ = 0
Figure imgf000063_0002
【수 14 ] k, \ 3w'+v if/ = 4
3m'+(2 + vshift)mod3 if / = 1
i4 ' e{0,2}
[l /' = 1
_ J 0 if "s mod 2 = 0
[1,2 if ns mod 2 = 1
'= 0,1 ..,4W^SCH一 1 vshlft mod 3 상기 수학식 12내지 수학식 14에서, k 및 p는 각각 부반송파 인덱스 및 안 테나 포트를 나타낸다. , n3, "는 각각 하향링크에 할당된 RB의 수, 슬롯 인덱스의 수, 셀 ID의 수를 나타낸다. RS의 위치는 주파수 도메인 관점에서 m값 에 따라 달라진다.
수학식 13 및 14에서, k 및 1 은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내고, p 는 안테나 포트를 나타낸다. Wsc 은 주파수 영역에서 자원 블록 크기 를 나타내고, 부반송파의 수로써 표현된다. 은 물리 자원 블록의 수를 나타낸 다ᅳ ΓΗ은 pDSCH 전송을 위한 자원 블록의 주파수 대역을 나타낸다-. ns 는 슬 롯 인덱스를 나타내고, 는 셀 ID를 나타낸다. mod 는 모들로 (modulo) 연산 을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서 값에 따라 달라진디-. «는 셀 ID에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 셀에 따라 다양한 주파수 편이 (frequency shift) 값을 가진다 . 사운딩 참조 신호 (SRS: Sounding Reference Signal) SRS는 주로 상향링크의 주파수-선택적 스케줄링을 수행하기 위하여 채널 품 질 측정에 사용되며, 상향링크 데이터 및 /또는 제어 정보의 전송과 관련되지 않는 다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 SRS는 전력 제어의 향상 또는 최근에 스케즐되 어 있지 않은 단말들의 다양한 스타트-업 ( start -up) 기능을 지원하기 위한 다양 한 다른 목적들을 위해 사용될 수 있다. 스타트-업 기능의 일례로, 초기의 변조 및 부호화 식 (MCS : Modulation and Coding Scheme ) , 데이터 전 느을 위힌- 초 기의 전력 제어 , 타이밍 전진 ( timing advance ) 및 주파수 반-선택적 ( semi一 selective ) 스케줄링이 포함될 수 있다. 이때, 주파수 반-선택적 스케줄링은 서 브 프레임의 처음의 슬롯에 선택적으로 주파수 자원을 할당하고, 두번째 슬롯에서 는 다른 주파수로 의사 랜덤 (pseudo— randomly)하게 도약하여 주파수 자원을 할 당하는 스케줄링을 말한다. 또한, SRS는 상향링크와 하향링크 간에 무선 채널이 상호적 ( reciprocal ) 인 가정하에 하향링크 채널 품질을 측정하기 위하여 사용될 수 있디- . 이러한 가정 은 상향링크와 하향링크가 동일한 주파수 스펙트럼을 공유하고, 시간 영역에서는 분리된 시분할 듀플레스 ( TDD : Time Divis ion Duplex) 시스템에서 특히 유효하 다
셀 내에서 어떠한 단말에 의하여 전송되는 SRS의 서브 프레임들은 셀—특정 방송 신호에 의하여 나타낼 수 있다. 4비트 설 1-특정
' srsSubframeConf iguration ' 파라미터는 SRS가 각 무선 프레임을 통해 전송될 수 있는 15가지의 가능한 서브 프레임의 배열을 나타낸다. 이러한 배열들에 의하여, 운용 시나리오 (deployment scenario)에 따라 SRS 오버헤드 - (overhead)의 조정 에 대한 유동성을 제공하게 된다.
이 중 16번째 배열은 셀 내에서 완전하게 SRS의 스위치를 오프하며, 이는 주로 고속 단말들을 서빙하는 서빙 샐에 적합하다 .
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호 심볼을 포함한 상향링크 서브 ^레임을 예시한디-.
도 16을 참조하면, SRS는 배열된 서브 프레임 상에서 항상 마지막 SC— FDMA 심볼을 통해 전송된다 . 따라서 , SRS와 DMRS는 다른 SC-FDMA 심볼에 위치히-게 된 다.
PUSCH 데이터 전송은 SRS 전송을 위한 특정의 SC— FDMA 심볼에서는 허용되 지 않으며 , 결과적으로 사운딩 (sounding) 오버헤드가 가장 높은 경우 즉, 모든 서브 프레임에 SRS 심볼이 포함되는 경우라도 사운딩 오버헤드는 약 7%를 초과하 지 않는다.
각 SRS 심볼은 주어진 시간 단위와 주파수 대역에 관한 기본 시퀀스 (랜덤 시 ¾스 또는 Zadoff-Ch(ZC)에 기초한 시퀀스 세트)에 의하여 생성되고, 동일 셀 내의 모든 단말들은 동일한 기본 시퀀스를 사용한다. 이때, 동일한 주파수 대역과 동일한 시간에서 동일 셀 내의 복수의 단말로부터의 SRS 전송은 기본 시퀀스의 서 로 다른 순환 이동 (cyclic shift)에 의해 직교 (orthogonal)되어 서로 구별된 다.
각각의 셀 마다 서로 다른 기본 시퀀스가 할당되는 것에 의하여 서로 다른 샐 로부터의 SRS 시퀀스가 구별될 수 있으나, 서로 다른 기본 시퀀스 간에 직교성은 보장되지 않는다.
COMP (Coordinated Multi-Point Transmission and Reception)
LTE-advanced의 요구에 발맞춰, 시스템의 성능 향상을 위하여 CoMP 전송 이 게안되었다. CoMP는 co-MIMO, collaborative MIMO, network MIMO 등으 로도 불린다. CoMP는 샐 경계에 위치한 단말의 성능을 향상시키고, 평균 셀 (액터 ) 의 효율 (throughput)을 향상시킬 것으로 예상된다.
일반적으로, 샐 간 간섭 (Inter— Cell 工 nterf erence)은 주파수 재사용 지 수가 1 인 다중-셀 환경에서 셀 경계에 위치한 단말의 성능 및 평균 셀 (섹터 ) 효율 을 떨어뜨린다. 셀 간 간섭을 완화시키기 위해, 간섭 제한적인 (interference- limited) 환경에서 셀 경계에 위치힌ᅳ 단말이 적정한 성능 효율을 가지도록 LTE 시스템어 1서는 부분 주파수 재사용 (FFR: Fractional Frequency Reuse)과 같은 단순한 수동적인 방법이 적용되었다. 그러나, 각 샐 당 주파수 자원의 사용을 감소 시키는 대신 , 단말이 수신해야 하는 신호 (desired signal)로써 셀 간 간섭을 재 사용하거나 셀 간 간섭을 완화시키는 방법이 보다 이익이 된디-. 상술한 목적을 달 성하기 위하여 CoMP 전송 방식이 적용될 수 있다 .
하향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JP (Joint Processing) 방식과 CS/CB (Coordinated Scheduling/Beamf orming) 방식으로 분류할 수 있다.
jp 방식에서 , 데이터는 CoMP 단위의 각 포인트 (기지국)에서 사용될 수 있다 CoMP 단위는 CoMP 방식에서 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다 . JP 방식은 다 시 연합 전송 ( j oint transmission) 방식과 동적 셀 선택 ( dynamic cell selection) 방식으로 분류할 수 있다.
연합 전송 방식은 CoMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신호가 동시에 전송되는 방식을 의미한다. 즉, 단일의 단말에 전송 되는 데이터는 복수의 전송 포인트로부터 동시에 전송될 수 있디- . 이와 같은 연합 전송 방식을 통해 가간섭적 ( coherently) 내지 비간섭적 (non— coherently)이든 무관하게 단말에 전송되는 신호의 품질을 높일 수 있으며, 또 다른 단말과의 간섭 을 적극적으로 제거할 수 있다.
동적 샐 선택 방식은 CoMP 단위에서 단일의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신 호가 전송되는 방식을 의미한다. 즉, 특정 시간에 단일의 단말에 전송되는 데이터 는 단일의 포인트로부터 전송되고, CoMP 단위 내 다른 포인트에서는 상기 단말로 데이터를 전송하지 않는다. 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.
CS/CB 방식에 따르면, CoMP 단위는 단일의 단말로의 데이터 전송을 위하여 협력하여 빔포밍을 수행하게 된다. 즉, 서빙 셀에서만 단말로 데이터를 전송하지만, 사용자 스케줄링 /빔포밍은 CoMP 단위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다.
상향링크의 경우, COMP 수신은 지리적으로 분리된 복수의 포인트 간의 협력 에 의하여 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다 . 상향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JR (Joint Reception) 방식과 CS /CB ( Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식으로 분류할 수 있다.
JR 방식은 CoMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트가 PDSCH를 통 해 전송된 신호를 수신하는 방식을 의미한다. CS/ CB 방식은 단일의 포인트애서만 PDSCH를 통해 전송된 신호를 수신하게 되나, 사용자 스케줄링 /빔포밍은 CoMP 단 위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다. 릴레이 노드 (RN : Relay Node)
릴레이 노드는 기지국과 단말 간의 송수신되는 데이터를 두 개의 다른 링크 (백홀 링크 및 액세스 링크)를 통해 전달한다. 기지국은 도너 ( donor ) 셀을 포함 할 수 있다. 릴레이 노드는 도너 셀을 통해 무선으로 무선 액세스 네트워크에 연결 된다.
한편, 릴레이 노드의 대역 (또는 스펙트럼) 사용과 관련하여 , 백홀 링크가 액 세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '인 -밴드 ( iri-band) '라고 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '아웃- 밴드 ( out -band) '라고 한다. 인 -밴드 및 아웃 -밴드 경우 모두 기존의 LTE 시스템 (예를 들어 , 릴리즈— 8 )에 따라 동작하는 단말 (이하, 레거시 ( legacy) 딘-밀-이라 한다. )이 도너 셀에 접속할 수 있어야 한다.
단말에서 릴레이 노드를 인식하는지 여부에 따라 릴레이 노드는 트랜스패런트 ( transparent ) 릴레이 노드 또는 넌-트랜스패런트 ( non— transparent ) 릴레이 노드로 분류될 수 있다. 트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하지 못하는 경우를 의미하고, 넌-트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하는 경우를 의미한다. 릴레이 노드의 제어와 관련하여, 도너 셀의 일부로 구성되는 릴레이 노드 또 는 스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드로 구분될 수 있다.
도너 샐의 일부로 구성되는 릴레이 노드는 릴레이 노드 식별자 ( relay ID)를 가질 수는 있지만, 릴레이 노드 자신의 셀 식별자 ( cell identity)를 가지지 않 는다.
도너 셀이 속하는 기지국에 의하여 RRM ( Radio Resource Management )의 적어도 일부가 제어되면, RRM의 나머지 부분들이 릴레이 노드에 위치하더라도 도 너 셀의 일부로서 구성되는 릴레이 노드라 한다. 바람직하게, 이러한 릴레이 노드 는 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어 , 스마트 리피터 ( Smart repeaters ) , 디코드-앤-포워드 릴레이 노드 ( decode— and- forward relays ) , L2 (제 2계층) 릴레이 노드들의 다양한 종류들 및 타입— 2 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해 당한다.
스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드의 경우에 릴레이 노드는 하나 또는 복수 개의 셀들을 제어하고, 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각에 고유의 물리계층 셀 식별자가 제공된다. 또한, 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각은 동일한 RRM 메커니즘을 이용할 수 있다. 단말 관점에서는 릴레이 노드에 의하여 제어되는 샐에 액세스하는 것과 일반 기지국에 의해 제어되는 셀에 액세스하는 것에 차이점 이 없다. 이러한 릴레이 노드에 의해 제어되는 샐은 레거시 단말을 지원할 수 있다 예를 들어, 셀프-백홀링 (Self— backhauling) 릴레이 노드, L3 (게 3계층) 릴레이 노드, 타입 -1 릴레이 노드 및 타입 -la 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당 한다.
타입 -1 릴레이 노드는 인 -밴드 릴레이 노드로서 복수개의 셀들을 제어하고 , 이들 복수개의 셀돌의 각각은 단말 입장에서 도너 샐과 구별되는 별개의 샐로 보인 다. 또한, 복수개의 셀들은 각자의 물리 셀 ID (이는 LTE 릴.리즈— 8에서 정의됨 )를 가지고, 릴레이 노드는 자신의 동기화 채널, 참조신호 등을 전송할 수 있디-. 단일- 셀 동작의 경우에, 단말은 릴레이 노드로부터 직접 스케줄링 정보 및 HARQ 피드백 을 수신하고 릴레이 노드로 자신의 제어 채널 (스케줄링 요청 (SR) , CQI, ACK/NACK 등)을 전송할 수 있다. 또한, 레거시 단말 (LTE 릴리즈 -8 시스템에 따 라 동작하는 단말)들에게 타입ᅳ 1 릴레이 노드는 레거시 기지국 (LTE 릴리즈 -8 시스 템에 따라 동작하는 기지국)으로 보인다. 즉, 역방향 호환성 (backward compatibility)을 가진다. 한편 , LTE-A 시스템에 따라 동작하는 단말들에게는, 타입 -1 릴레이 노드는 레거시 기지국과 다른 기지국으로 보여 , 성능 향상을 제공할 수 있다.
타입 -la 릴레이 노드는 아웃-밴드로 동작하는 것 외에 전술한 타입 -1 릴레 이 노드와 동일한 특징들을 가진다. 타입 -la 릴레이 노드의 동작은 L1 (제 1계층) 동작에 대한 영향이 최소화 또는 없도록 구성될 수 있다.
타입ᅳ 2 릴레이 노드는 인 -밴드 릴레이 노드로서, 별도의 물리 셀 ID를 가지 지 않으며, 이에 따라 새로운 셀을 형성하지 않는다. 타입 - 2 릴레이 노드는 레거시 단말에 대해 트랜스패런트하고, 레거시 단말은 타입 - 2 릴레이 노드의 존재를 인지 하지 못한다. 타입 - 2 릴레이 노드는 PDSCH를 전송할 수 있지만, 적어도 CRS 및 PDCCH는 전송하지 않는다.
한편, 릴레이 노드가 인-밴드로 동작하도록 하기 위하여, 시간-주파수 공간 에서의 일부 자원이 백홀 링크롤 위해 예비되어야 하고 이 자원은 액세스 링크를 위해서 사용되지 않도록 설정할 수 있다. 이를 자원 분할 ( resource partitioning)이라 한다.
릴레이 노드에서의 자원 분할에 있어서의 일반적인 원리는 다음과 같이 설명 할 수 있다. 백홀 하향링크 및 액세스 하향링크가 하나의 반송파 주파수 상에서 시 간분할다중화 ( TDM) 방식으로 다중화될 수 있다 (즉, 특정 시간에서 백홀 하향링크 또는 액세스 하향링크 중 하나만이 활성화된다) . 유사하게, 백홀 상향링크 및 액세 스 상향링크는 하나의 반송파 주파수 상에서 TDM 방식으로 다중화될 수 있다 (죽, 특정 시간에서 백홀 상향링크 또는 액세스 상향링크 중 하나만이 활성화된다) .
FDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 하향링크 주파수 대 역에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 상향링크 주파수 대역에서 수행될 수 있디- . TDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 히- 향링크 서브프레임에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 상향링크 서-브프레임에서 수행될 수 있다.
인 -밴드 릴레이 노드의 경우에, 예를 들어, 동일한 주파수 대역에서 기지국 으로부터의 백홀 하향링크 수신과 단말로의 액세스 하향링크 전송이 동시에 이루어 지면, 릴레이 노드의 송신단으로부터 전송되는 신호에 의하여 릴레이 노드의 수신 단에서 신호 간섭이 발생할 수 있다. 즉, 릴레이 노드의 RF 전단 ( f ront - end)에 서 신호 간섭 또는 RF 재밍 ( j amming)이 발생할 수 있다. 유사하게, 동일한 주파 수 대역에서 기지국으로의 백홀 상향링크 전송과 단말로부터의 액세스 상향링크 수 신이 동시에 이루어지는 경우도 신호 간섭이 발생할 수 있디- .
따라서, 릴레이 노드에서 동일한 주파수 대역에서의 동시에 신호를 송수신하 기 위해서 , 수신 신호와 송신 신호간에 충분한 분리 (예를 들어 , 송신 안테나와 수 신 안테나를 지상 /지하에 설치하는 것과 같이 지리적으로 충분히 이격시켜 설치힘- ) 가 제공되지 않으면 구현하기 어렵다.
이와 같은 신호 간섭의 문제를 해결하는 한 가지 방안은, 릴레이 노드가 도 너 셀로부터 신호를 수신하는 동안에 단말로 신호를 전송하지 않도록 동작하게 하 는 것이다. 즉, 릴레이 노드로부터 단말로의 전송에 갭 ( gap )을 생성하고 , 이 갭 동안에는 단말 (레거시 단말 포함)이 릴레이 노드로부터의 어떠한 전송도 기대하지 않도록 설정할 수 있다. 이러한 갭은 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임을 구성함으로써 설정할 수 있다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드 자원 분할을 예시한다 .
도 17에서, 첫번째 서브프레임은 일반 서브프레임으로서 릴레이 노드로부터 단말로 하향링크 (즉, 액세스 하향링크) 제어신호 및 데이터가 전송되고, 두번째 서브프레임은 MBSFN 서브프레임으로서 하향링크 서브프레임의 제어 영역에서는 릴 레이 노드로부터 단말로 제어 신호가 전송되지만 하향링크 서브프레임의 나머지 영 역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는다. 여기서, 레거 시 단말의 경우에는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH의 전송을 기대하게 되므 로 (다시 말하자면, 릴레이 노드는 자신의 영역 내의 레거시 단말들이 매 서브프레 임에서 PDCCH를 수신하여 측정 기능을 수행하도록 지원할 필요가 있으므로) , 레거 시 단말의 올바른 동작을 위해서는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH를 전송할 필요가 있다. 따라서, 기지국으로부터 릴레이 노드로의 하향링크 (즉, 백홀 하향링 크) 전송을 위해 설정된 서브프레임 (두번째 서브프레임 )상에서도, 서브프레임의 처음 N (N=l , 2 또는 3 ) 개의 OFDM 심볼구간에서 릴레이 노드는 백홀 하향링크 를 수신하는 것이 아니라 액세스 하향링크 전송을 해야 할 필요가 있디- . 이에 대하 여 , 두번째 서브프레임의 제어 영역에서 PDCCH가 릴레이 노드로부터 단말로 전송 되므로 릴레이 노드에서 서빙하는 레거시 단말에 대한 역방향 호환성이 제공될 수 있다. 제 2 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전 송이 수행되지 않는 동안에 릴레이 노드는 기지국으로부터의 전송을 수신할 수 있 다. 따라서, 이러한 자원 분할 방식을 통해서, 인 -밴드 릴레이 노드에서 액세스 하 향링크 전송과 백홀 하향링크 수신이 동시에 수행되지 않도록 할 수 있디- .
MBSFN 서브프레임을 이용하는 두번째 서브프레임에 대하여 구체적으로 설명 한다. 두번째 서브프레임의 제어 영역은 릴레이 노드 비 -청취 ( non- hearing) 구 간이라고 할 수 있다. 릴레이 노드 비 -청취 구간은 릴레이 노드가 백홀 하향링크 신호를 수신하지 않고 액세스 하향링크 신호를 전송하는 구간을 의미한다 . 이 구간 은 전술한 바와 같이 1 , 2 또는 3 OFDM 길이로 설정될 수 있디- . 릴레이 노드 비- 청취 구간에서 릴레이 노드는 단말로의 액세스 하향링크 전송을 수행하고 나머지 영역에서는 기지국으로부터 백홀 하향링크를 수신할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드 는 동일한 주파수 대역에서 동시에 송수신을 수행할 수 없으므로, 릴레이 노드가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 데에 시간이 소요된다. 따라서 , 백홀 하향링 크 수신 영역의 처음 일부 구간에서 릴레이 노드가 송신 /수신 모드 스위칭을 하도 록 가드 시간 (GT : guard time )이 설정될 필요가 있다 . 유사하게 릴레이 노드가 기지국으로부터의 백홀 하향링크를 수신하고 단말로의 액세스 하향링크를 전송하도 록 동작하는 경우에도, 릴레이 노드의 수신 /송신 모드 스위칭을 위한 가드 시간이 설정될 수 있다. 이러한 가드 시간의 길이는 시간 영역의 값으로 주어질 수 있고, 예를 들어, k ( k>l ) 개의 시간 샘플 ( Ts : time sample ) 값으로 주어질 수 있고, 또는 하나 이상의 OFDM 심볼 길이로 설정될 수도 있다. 또는, 릴레이 노드 백홀 하향링크 서브프레임이 연속으로 설정되어 있는 경우에 또는 소정의 서브프레임 타 이밍 정렬 ( t iming alignment ) 관계에 따라 서브프레임의 마지막 부분의 가드시 간은 정의되거나 설정되지 않을 수 있다. 이러한 가드 시간은 역방향 호환성을 유 지하기 위하여, 백홀 하향링크 서브프레임 전송을 위해 설정되어 있는 주파수 영역 에서만 정의될 수 있다 (액세스 하향링크 구간에서 가드 시간이 설정되는 경우에는 레거시 단말을 지원할 수 없다) . 가드 시간을 제외한 백홀 하향링크 수신 구간에서 릴레이 노드는 기지국으로부터 PDCCH 및 PDSCH를 수신할 수 있디ᅵ . 이를 릴레이 노드 전용 물리 채널이라는 의미에서 R-PDCCH (Relay- PDCCH) 및 R-PDSCH (Relay-PDSCH)로 표현할 수도 있다. 채널상태정보 (CSI: Channel State Information) 피드백
MIMO 방식은 개—루프 (open-loop) 방식과 폐 -루프 (closed- loop) 방식으 로 구분될 수 있다ᅳ 개 -루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전 Φ을 수행하는 것을 의미한디-. 폐 -루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송 을 수행하는 것을 의미한다. 폐 -루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중 화 이득 (multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상 태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단 (예를 들어 , 단말)이 채널상태 정보를 피드백할 수 있도록 송신단 (예를 들어 , 기지국)은 수신딘- (예를 들어 , 단말) 에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있디-.
피드백돠는 채널상태정보 (CSI)는 랭크 지시자 (RI) , 프리코딩 행렬 인덱스 (PMI) 및 채널품질지시자 (CQI)를 포함할 수 있다.
RI는 채널 랭크에 대한 정보이다ᅳ 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어 (또는 스트림 )의 최대 개수를 의미한 다. 탱크 값은 채널의 장기간 (long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라 (즉, 덜 빈번하게 ) 피드백될 수 있다. PM工는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계기- 결정 될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비 ( SINR : Signal - to- Interf erence plus Noise Ratio ) 등의 측정값 (metric )을 기준으로 단말이 선호하는 (preferred) 기지국의 프라코딩 행렬 인덱스에 해당한디- . 프리코딩 정보의 피드 백 오버헤드를 줄이기 위해서 , 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함 하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하 는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이디- . CQI는 미리 결정된 MCS 조합으로서 표현될 수 있다 . 즉 , 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법 (modulation scheme ) 및 코드 레이트 ( code rate )를 나타낸디- . 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수 신 SINR을 반영하는 값이 된다.
확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템 (예를 들어 , LTE— A 시스템)에서는 다 중사용자 -MIMO (MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다 . Μϋ-ΜΙΜΟ 방식에서는 안테나 영역 ( domain)에서 다 중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드 백하는 채널 상태정보를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다 른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서 , MU— MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자 -MIMO ( SU- IMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 채널상태정보가 피드백되어야 한다 .
이와 같이 보다 정확한 채널상태정보를 측정 및 보고 ¾ 수 있도록 , 기존의 RI , PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 빙 -안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나 (세 1 PMI )는, 상기간 및 /또는 광대 역 ( long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나 (제 2 PMI )는, 단기간 및 /또는 서브대역 ( short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합 (또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어 , 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2 *W1 과 같이 정의될 수 있다.
여기서 , W1 은 채널의 주파수 및 /또는 시간상 평균적인 특성을 반영한디- . 다시 말하자면 , W1 은 시간 상에서 장기간 ( long term) 채널의 특성을 반영하거 나, 주파수 상에서 광대역 (wideband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에 서 장기간인'동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보 로서 정의될 수 있다. W1 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, W1 를 장 기간-광대역 속성의 채널 상태 정보 (또는, 장기간-광대역 PMI )라고 한다.
한편, W2 는 W1 에 비하여 상대적으로 순간적인 ( instantaneous ) 채널 특 성을 반영한다 . 다시 말하자면 , W2 는 시간 상에서 단기간 ( short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역 ( subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다 . W2 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해 서 , W2 를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보 (또는, 단기간-서브대역 PMI ) 라고 한다.
채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보 (예를 들어 , W1 및 W2 ) 로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬 (W)을 결정할 수 있도독 하기 위해서 , 각각의 속 성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성되는 별도의 코드북 (즉, W1에 대한 제 1 코드북 및 W2 에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있디- . 이외— 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북 ( hierarchical codebook )이라 할 수 있다. 또한, 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을, 계층 적 코드북 변환 (hierarchical codebook transformation)이라 할 수 있디 - . 이러한 코드북을 이용하는 경우에 단일 코드북을 이용하는 경우에 비하여 높 은 정확도의 채널 피드백이 가능해진다. 이와 같이 높은 정확도의 채널 피드백을 이용하여 단일-셀 MU-MIMO 및 /또는 다중—샐 협력 통신 등을 지원할 수도 있다.
Enhanced PMI for MU-MIMO또는 CoMP
LTEᅳ A와 같은 차세대 통신표준에서 높은 전송률을 달성하기 위해 MU-MIMO 및 COMP 등의 송신 기법이 제안되었다. 이러한 향상된 송신 기법을 구현하기 위해 서 UE는 보다 복잡하고 다양한 CSI 를 기지국으로 피드백 히ᅵ야 할 필요가 있디- . 일 예로, MU-MIMO에서는 UE-A 가 PMI를 선택할 때, 자신의 최적 PMI (desired PMI)뿐만이 아니라 자신과 함께 스케줄링 받을 UE의 PMI (이하 BCPMI (best companion PMI)라 지칭한다. )도 함께 을리는 CSI 피드백 빙 -식이 고려되고 있다.
즉, precoding matrix codebᄋ ok내에서 co-scheduled ΌΕ7} precoder 로 사용했을 때 UE— A에게 간섭을 덜 주는 BCPM工를 계산하여 추가적으로 기지국에 게 피드백 한다.
기지국은 이 정보를 이용하여 , UE— A와 BCPM (BCPM (best companion precoding matrix)： BCPMI에 해당하는 precoding matrix) precodin을 선 호하는 또 디-른 UE를 MU-MIMO 스케줄 한다.
BCPMI 피드백 방식은 피드백 payload의 유무에 따라 크게 explicit 피드 백과 implicit 피드백 두 가지로 분류된다.
첫 번째로 피드백 payload가 있는 explicit 피드백 방식이 있디-.
Explicit 피드백 방식은 UE— A가 precoding matrix codebook내 에서 BCPMI를 결정한 뒤 , control channel을 통해 기지국으로 피드백 한디-. 한가지 방식으로 UE— A는 추정 SINR이 최대가 되게 하는 간섭신호 precoding matrix를 codebook내에서 선택하고 이를 BCPMI 값으로 피드백 한다.
Explicit 피드백의 장점은 간섭 제거에 보다 효과적인 BCPMI를 선택하여 보낼 수 있다. UE는 codebook내의 모든 codeword에 대해 하니-씩 간섭 beam -로 가정하고 SINR등의 metric을 비교하여 간섭 제거에 가장 효과적인 값을 BCPM工로 결정하기 때문이다 . 하지만 codebook size가 커질수록 BCPMI의 candidate이 늘어나기 때문에 더 큰 피드백 payload s ize가 필요하다.
두 번째로 피드백 payload가 없는 implic it 피드백 방식이 있다.
Implicit 피드백 방식은 UE -A가 codebook 내에서 간섭을 적게 받는 codeword를 search하여 BCPMI로 선택하는 것이 아니라, desired PMI가 결정 되면 그에 상웅하는 BCPMI가 static하게 결정하는 방식이다. 이때 BCPM는 결정 된 desired PMI에 orthogonal한 vector들로 구성되는 것이 바람직할 수 있다. 왜냐하면 des ired PM는 수신 SINR을 최대화 하기 위해서 채널 H의 채널 gain을 최대화 할 수 있는 방향으로 설정되었기 때문에 간섭신호는 이 PM의 방향 을 회피하여 선택하는 것이 간섭 완화에 효과적이기 때문이다. 채널 H를 singular value decompos ition ( SVD )을 통해 복수개의 independent channel로 분석해 보면 이러한 BCPMI 결정 방식은 더욱 정당화된디- . 4x4 채널 H 는 아래 수학식 15와 같이 SVD를 통해 분해할 수 있다.
【수 15】
H - ULV = [u, u2 u
Figure imgf000081_0001
수학식 15에서 υ' ν는 unitary 행렬이며, Vi , Λ '는 각긱- 채널 Η의
4x1 lef t singular vector , 4x1 right s ingular vector , singular value를 나타내며, > /'+| 로 내림차순으로 정렬되어 있다 . 송신 딘 -에서 beamf orming matrix V와 수신 단어 1서 beamf orming matrix U"를 사용할 경 우 이론적으로 얻을 수 있는 모든 채널 gain을 손실 없이 얻을 수 있다.
Rank 1인 경우는 송신 beamf orming vector \^과 수신 beamf orming vector ul을 사용하는 것이 채널 gain 「을 얻어 SNR 관점에서 최적의 성능을 얻을 수 있다. 예를 들어 UE -A는 rank 1인 경우 ^과 가장 유사한 PM를 선택하는 것이 유리하다. 이상적으로 desired PM가 ^과 완전히 일치하는 경우 수신 beam 을 Ul으로 설정하고 간섭 신호의 송신 t am은 PM에 orthohonal한 방향으로 설정 하여 des ired 신호에 손실 없이 간섭 신호를 완벽히 제거할 수 있디- . 현실적으로 양자화 오류로 인해 desired PM가 ^과 약간의 차이가 있는 경우, PM에 orthogonal한 방향으로 설정된 간섭 신호의 송신 beam은 세 orthogonal한 beam과 더 이상 동일하지 않기 때문에 desired 신호에 손실 없이 간섭 신호를 완 벽히 제거 할 수 없지만, 양자화 오차가 작은 경우 간섭 신호 제어에 도움을 수 있다.
Implicit 피드백의 일 예로 LTE codebook을 사용하는 경우 BCPMI는 PMI 에 대해 orthogonal한 vector index로 static하게 결정될 수 있디 - .
송신 안테나가 4개 이고 PMI를 피드백 한 UE의 수신 rank를 1로 가정하였 고 desired PMI에 대해 orthogonal한 3개의 vector는 3개의 BCPMI로 표현된' '다.
.예를 들어 PMI = 3인 '경우, BCPMI = 0 , 1 , 2로 결정된다. PMI와 BCPMI는 codebook내에 있는 4x1 vector codeword의 인덱스를 나타낸다 . 기지국은 상기 BCPMI set ( BCPMI = 0 , 1 , 2 )을 간섭 제거어 1 유효한 precoding index로 긴-주 -하여 일부 또는 전부를 co- schedule UE의 precoder로 사용한다.
Implicit PMI의 장점은 desired PM工와 BCPMI set이 1： 1로 mapping되 어 있으므로 추가적인 피드백 overhead가 없다는 것이다. 하지만 desired PM ( PM : PM工에 해당하는 precoding matrix) 양자화 오차로 인해 그에 종속된 BCPM 역시 최적의 간섭제거 beam 방향과 오차가 있을 수 있다. 양자회- 오차가 없 다면 3개의 BCPM는 모두 간섭을 완벽히 제거하는 간섭 beam ( ideal 간섭 beam ) 을 나타내지만, 오차가 있을 경우 각 BCPM는 ideal 간섭 beam과 차이가 발생한다 또한, 각 BCPM 가 갖는 ideal 간섭 beam과의 차이는 평균적으로 같지만, 특정 순간에는 다를 수 있다. 예를 들어 des ired PMI = 3일 경우 BCPMI 0 , 1 , 2의 순서로 간섭 신호 제거에 효과적일 수 있으며 , BCPMI 0 , 1 , 2의 상대적인 오차를 모르는 기지국은 ideal 간섭 beam과 오차가 가장 큰 BCPMI 2를 간섭 신호의 beam으로 정하여 co- scheduled UE간 강한 간섭이 존재하는 상태로 통신 할 가능 성이 있다.
D2D 통신 일반
일반적으로 D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하 는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 발명에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 장치는 물론 , 스마트폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 장치 간의 통신을 모두 포함할 수 있디- .
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개념적 으로 설명하기 위한 도면이다.
도 18a는 기존의 기지국 (eNB) 중심의 통신 방식을 나타내는 것으로, 쒜은 상향링크 상에서 기지국으로 데이터를 전송할 수 있고, 기지국은 하향링크 상애서 UE2으로 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 통신 방식은 기지국을 통한 간접 통신 방식이라고 할 수 있다 . 간접 통신 방식에서는 기존의 무선 통신 시스템에서 정의 된 ¾크인 ϋη 링크 (기지국들 간의 링크 또는 기지국과 중계기 간의 ¾크로서 , 백훌 링크라고 칭할 수 있음) 및 /또는 ϋιι 링크 (기지국과 단말 간의 링크 또는 중계기와 단말 간의 링크로서 , 액세스 링크라고 칭할 수 있음)가 관련될 수 있다.
도 18b는 D2D 통신의 일례로서 UE-to-ϋΕ 통신 방식을 나타내는 것으로 , UE 간의 데이터 교환이 기지국을 거치지 않고 수행될 수 있다. 이러한 통신 방식은 장치 간의 직접 통신 방식이라고 할 수 있다 . D2D 직접 통신 방식은 기존의 기지 국을 통한 간접 통신 방식에 비하여 지연 (latency)이 줄어들고 , 보다 적은 무선 자원을 사용하는 등의 장점을 가진다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일례를 나타낸다.
D2D 통신의 시나리오는 UE1과 UE2가 셀 커버리지 내 ( in— coverage )/셀 커 버리지 밖 (out— of— coverage)에 위치하는지에 따라 크게 (1) Out— of - Coverage Network, (2) Partial - Coverage Network 및 (3) 工 n- Coverage Network으로 나뉠 수 있다.
In-Coverage Network의 경우, 기지국의 커버리지에 해당하는 셀 (Cell) 의 개수에 따라 In- Coverage- Single- Cell 및 In- Coverage -Multi -CelliS. 나뉠 수 있다.
도 19a는 D2D 통신의 Out -of -Coverage Network 入 1나리오의 일 예를 나 타낸다.
Out -of -Coverage Network 시나리오는 기지국의 제어 없이 D2D 단말들 간 D2D 통신을 수행하는 깃을 말한다.
도 19a에서, UE1과 UE2만 존재하며 , UE1과 UE2는 직접 통신을 하는 것을 볼 수 있다.
도 19b는 D2D 통신의 Partial -Coverage Network 시나리오의 일 예를 나 타낸다.
Partial-Coverage Network 시나리오는 너 1트워크 커버리지 내에 우 1치하는 D2D 단말과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 D2D 단말 간에 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
도 19b에서, 네트워크 커버리지 내 위치하는 UE1과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 UE2가 통신하는 것을 볼 수 있다.
도 19c는 In- Coverage-Single -Cell 시나리오의 일 예를, 도 I9d는 In— Cove rage - Multi-Cell 시나리오의 일 예를 나타낸다.
In- Coverage Network 시나리오는 D2D 단말들이 네트워크 커버리지 내에 서 기지국의 제어를 통해 D2D 통신을 수행하는 것을 말한디-.
도 19c에서, UE1과 UE2는 동일한 네트워크 커버리지 (또는 셀) 내에 위치히-. 며 , 기지국의 제어 :하에 D2D 통신을 수행한다.
도 19d에서, UE1과 UE2는 네트워크 커버리지 내에 위치하기는 하나, 서로 다른 네트워크 커버리지 내에 위치한다. 그리고, UE1과 UE2는 각 네트워크 커버리 지를 관리하는 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다.
이하, D2D 통신에 관하여 보다 상세히 살펴본다 .
D2D 통신은 도 19에 도시된 시나리오에서 동작할 수 있으나 , 일반적으로 네 트워크 커버리지 내 ( in- coverage )와 네트워크 커버리지 밖 (out - of - coverage ) 에서 동작할 수 있다 . D2D 통신 (단말들 간 직접 통신 )을 위해 이용되는 링크를 D2D 링크 (D2D link) , 다이렉트 링크 ( directlink ) 또는 사이드 링크 ( sidelink) 등으로 지칭할 수 있으나, 이하 설명의 편의를 위해 사이드 링크로 통칭하여 설명한다 .
사이드 링크 전송은 FDD의 경우 상향링크 스펙트럼에서 동작하고, TDD의 경 우 상향링크 (혹은 하향링크) 서브프레임에서 동작할 수 있다. 사이드 링크 전송과 상향링크 전송의 다중화를 위하여 TDM (Time Division Multiplexing) °] 이용 될 수 있다.
사이드 링크 전송과 상향링크 전송은 동시에 일어나지 않는디- . 상향링크 전 송을 위해 사용되는 상향링크 서브프레임 또는 UpPTS와 부분적으로 흑은 전체적으 로 겹쳐지는 사이드 링크 서브프레임에서는 사이드 링크 전송이 일어나지 않는디- . 또한, 사이드 링크의 전송 및 수신 또한 동시에 일어나지 않는다.
사이드 링크 전송에 이용되는 물리 자원의 구조는 상향링크 물리 자원의 구조 가 동일하게 이용될 수 있다. 다만, 사이드 링크 서브프레임의 마지막 심볼은 보호 구간 (guard period)으로 구성되어 사이드 링크 전송에 이용되지 않는디-.
사이드 링크 서브프레임은 확장 순환 전치 (extended CP) 또는 일반 순환 전치 (normal CP)에 의해 구성될 수 있다 .
D2D 통신은 크게 디스커버리 (discovery) , 직접 통신 (direct communication) , 동기화 (Synchronization)로 구분될 수 있다 .
1) 디스커버리 (discovery)
D2D 디스커버리는 네트워크 커버리지 내에서 적용될 수 있다. (Inter一 cell, Intra— cell 포함) . 인터 셀 (inter-cell) 디스커버리에서 동기화된 (synchronous) 또는 동기화되지 않은 (asynchronous ) 셀 배치 모두 고려될 수 있다. D2D 디스커버리는 근접 영역 내의 UE에게 광고, 쿠폰 발행, 친구 찾기 등의 다양한 상용 목적으로 활용될 수 있다.
UE 1이 디스커버리 메시지 전송의 역할 (role)을 가지는 경우, UE 1은 디 스커버리 메시지를 전송하고, UE 2는 디스커버리 메시지를 수신한다. UE 1과 UE 2의 전송 및 수신 역할은 바뀔 수 있다. UE 1으로부터의 전송은 UE 2와 같은 하 나 이상의 UE (들)에 의해 수신될 수 있다.
디스커버리 메시지는 단일의 MAC PDU를 포함할 수 있으며, 여기서 단일의 MAC PDU는 UE ID 및 application ID를 포함할 수 있다.
디스커버리 메시지를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 디스커버리 채널 (PSDCH: Physical Sidelink discovery Channel)이 정의될 수 있다. PSDCH 채널의 구조는 PUSCH 구조를 재이용할 수 있다 .
D2D 디스커버리를 위한 자원 할당 방법은 두 가지의 타입 (Type 1, Type 2) 이 이용될 수 있다.
타입 1의 경우, eNB는 단말 특정하지 않은 (non-UE specific) 방식으로 디스커버리 메시지 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다.
구체적으로, 특정 주기로 복수의 서브프레임으로 구성된 디스커버리 전송 및 수신을 위한 무선 자원 풀 (pool)이 할당되고, 디스커버리 전송 UE는 이 무선 자원 풀 (pool) 내에서 특정 자원을 임의로 선택한 다음 디스커버리 메시지를 전송한다. 이러한 주기적인 디스커버리 자원 풀 (pool)은 반정적 (^emi-static)인 방 식으로 디스커버리 신호 전송을 위해 할당될 수 있다. 디스커버리 전송을 위한 디 스커버리 자원 풀 (pool)의 설정 정보는 디스커버리 주기 , 디스커버리 주기 ᅵᅵ 디 스커버리 신호의 전송을 위해 사용할 수 있는 서브프레임의 개수 (즉, 무선 자원 풀 을 구성하는 서브프레임 개수)를 포함한다.
In- coverage UE의 경우, 디스커버리 전송을 위한 디스커버리 자원 풀 (pool)은 eNB에 의해 설정되고, RRC 시그널링 (예를 들어 , SIB(System 工 nformation. Block) )을 이용하여 UE에게 알려줄 수 이다.
하나의 디스커버리 주기 내에 디스커버리를 위해 할당된 디스커버리 자원 풀 (pool)은동일한 크기를 가지는 시간-주파수 자원 블록으로 TDM 및 /또는 FDM으로 다중화될 수 있으며, 이러한 동일한 크기를 가지는 시간-주파수 자원 블록을 、디스 커버리 자원 (discovery resource) '으로 지칭할 수 있다. 디스커버리 자원은 하나의 UE에 의해 디스커버리 MAC PDU의 전송을 위해 사 용될 수 있다. 하나의 UE에 의해 전송되는 MAC PDU의 전송은 디스커버리 주기 내 (즉, 무선 자원 풀 (pool) )에서 연속적으로 (contiguous) 혹은 비연속적 (non¬ contiguous )으로 반복 (예를 들어 , 4회 반복)될 수 있다 . UE는 MAC PDU의 반복 되는 전송을 위해 사용될 수 있는 디스커버리 자원 세트 (discovery resource et)에서 첫 빈째 디스커버리 자원을 임의로 선택하고, 그 이외의 디스커버리 지- 원은 첫 번째 디스커버리 자원과 관련하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 일정 페턴 이 미리 설정되고, UE가 첫 번째로 선택한 디스커버리 자원의 위치에 따라 그 다음 의 디스커버리 자원이 미리 설정된 패턴에 따라 결정될 수 있디-. 또힌-, UE가 MAC PDU의 반복되는 전송을 위해 사용될 수 있는 디스커버리 자원 세트 내애서 각각의 디스커버리 자원을 임의로 선택할 수도 있다.
타입 2는 디스커버리 메시지 전송을 위한 자원이 단말 특정 (UE specific)하 게 할당된다 . 타입 2는 다시 타입 2A(Type-2A) , 타입 2B (Type-2B)로 세분화된다 타입 2A는 eNB가 디스커버리 주기 내에서 UE가 디스커버리 메시지의 전송 시점 (instance)마다 자원을 할당하는 방식이고, 타입 2B는 반정적인 (semi一 persistent) 방식으로 자원을 할당하는 방식이다.
타입 2B의 경우, RRC_CONNECTED UE는 RRC ·시그널링을 통히 ] eNB°l] D2D 디스커버리 메시지의 전송을 위한 자원의 할당을 요청한다. 그리고, eNB는 RRC 시 그널링을 통해 자원을 할당할 수 있다. UE는 RRC— IDLE 상태로 천이할 때 또는 eNB이 RRC 시그널링을 통해 자원 할당을 철회 (withdraw)할 때 , ϋΕ는 가장 최근 에 할당된 전송 자원을 해제한다. 이와 같이 타입 2B의 경우, RRC 시그널링에 의 해 무선 자원이 할당되고, PDCCH에 의해 할당된 무선 자원의 활성 (activation) /비활성 (deactivation)이 결정될 수 있다.
디스커버리 메시지 수신을 위한 무선 자원 풀 (pool)은 eNB에 의해 설정되고 RRC 시그널링 (예를 들어 , SIB (System Information Block) )을 이용하여 UE에 게 알려줄 수 있다.
디스커버리 메시지 수신 UE는 디스커버리 메시지 수신을 위하여 상술한 타입 1 및 타입 2의 디스커버리 자원 풀 (pool) 모두 모니터링한디-.
2) 직접 통신. (direct communication)
D2D 직접 통신의 적용 영역은 네트워크 커버리지 안깎 (in- coverage, out -of -coverage) 물론 네트워크 커버리지 경계 영역 (edge— of— coverage)도- 포함한다. D2D 직접 통신은 PS (Public Safety) 등의 목적으로 이용될 수 있디-.
UE 1이 직접 통신 데이터 전송의 역할을 가지는 경우, UE 1은 직접 통신 데 이터를 전송하고, UE 2는 직접 통신 데이터를 수신한다. UE 1과 UE 2의 전송 및 수신 역할은 바¾ 수 있다. UE 1으로부터의 직접 통신 전송은 UE 2외- 같은 하나 이상의 UE (들)에 의해 수신될 수 있다.
D2D 디스커버리와 D2D 통신은 서로 연계되지 않고 독립적으로 정의될 수 있 다. 즉, 그룹캐스트 (groupcast) 및 브로드캐스트 (broadcast ) 직접 통신에서는 D2D 디스커버리가 요구되지 않는다. 이와 같이, D2D 디스커버리와 D2D 직접 통신 이 독립적으로 정의되는 경우, UE들은 인접하는 UE를 인지할 필요기- 없디-. 다시 말해, 그룹캐스트 및 브로드캐스트 직접 통신의 경우, 그룹 내 모든 수신 UE가 서 로 근접할 것을 요구하지 않는다.
D2D 직접 통신 데이터를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 공유 채널 (PSSCH: Physical Sidelink Shared Channel)이 정의될 수 있다. 또한, D2D 직접 통신을 위한 제어 정보 (예를 들어 , 직접 통신 데이터 전송을 위한 스케 줄링 승인 (SA:. scheduling assignment) , 전송 형식 등)를 전송하는 채널로 물 리 사이드 링크 제어 채널 (PSCCH: Physical Sidelink Control Channel)이 정의될 수 있다 . PSSCH 및 PSCCH는 PUSCH 구조를 재이용할 수 있다 .
D2D 직접 통신을 위한 자원 할당 방법은 두 가지의 모드 (mode 1, mode 2) 가 이용될 수 있다.
모드 1은 eNB가 UE가 D2D 직접 통신을 위한 데이터 또는 제어 정보를 전송 하기 위하여 사용하는 자원을 스케줄링 하는 방식을 말한다. in-coverage에서는 모드 1이 적용된다.
eNB은 D2D 직접 통신에 필요한 자원 풀 (pool)을 설정한다 . 여기서 , D2D 통신에 필요한 자원 풀 (pool)은 제어 정보 풀과 D2D 데이터 풀로 구분될 수 있다 eNB가 PDCCH 또는 ePDCCH를 이용하여 송신 D2D UE에게 설정된 풀 내에서 제어 정보 및 D2D 데이터 전송 자원을 스케즐링하면 송신 D2D UE는 할당된 자원을 이용 하여 제어 정보 및 D2D 데이터를 전송한다 .
전송 UE는 eNB에 전송 자원을 요청하고 , eNB는 제어 정보와 D2D 직접 통신 데이터의 전송을 위한 자원을 스케즐링한다. 즉, 모드 1의 경우, 전송 UE는 D2D 직접 통신을 수행하기 위하여 RRCᅳ CONNECTED 상태에 있어야 한다. 전송 UE는 스 케줄링 요청을 eNB에 전송하고, 이어 eNB가 전송 UE에 의해 요청되는 자원의 양을 결정할 수 있도록 BSR (Buf f er Status Report ) 절차가 진행된다.
수신 UE들은 제어 정보 풀을 모니터링하고 , 자신과 관련된 제어 정보를 디코 딩하면 해당 제어 정보와 관련된 D2D 데이터 전송을 선택적으로 디코딩할 수 있디- . 수신 UE는 제어 정보 디코딩 결과에 따라 D2D 데이터 풀을 디코딩하지 않을 수도 있다.
모드 2는 UE가 D2D 직접 통신을 위한 데이터 또는 제어 정보를 전송하기 위 하여 자원 풀 (pool )에서 특정 자원을 임의로 선택하는 방식을 말한다- . out— of - coverage 및 /또는 edge - of - coverage에서 모드 2가 적용된디—.
모드 2에서 제어 정보 전송을 위한 자원 풀 (pool ) 및 /또는 D2D 직접 통신 데이터 전송을 자원 풀 (pool )은 미리 설정 (pre— conf igured)되거나 반정적으로 ( semi - statically) 설정될 수 있다. UE는 설정된 자원 풀 (시간 및 주파수)를 제공 받고, 자원 풀에서 D2D 통신 전송을 위한 자원을 선택한다. 즉, UE는 제어 정보를 전송하기 위하여 제어 정보 자원 풀에서 제어 정보 전송을 위한 자원을 선 택할 수 있다. 또한, UE는 D2D 직접 통신 데이터 전송을 위해 데이터 자원 풀에서 자원을 선택할 수 있다 ·'
D2D 브로드캐스트 통신에서, 제어 정보는 브로드캐스팅 UE에 의해 전송된다. 제어 정보는 D2D 직접 통신 데이터를 운반하는 물리 채널 (즉, PSSCH)과 관련하여 데이터 수신을 위한 자원의 위치를 명시적으로 ( explicit ) 및 /또는 묵시적으로 ( implicit ) 지시한다 .
3 ) 동기화 ( synchronization)
D2D 동기 신호 (또는 사이드 링크 동기 신호)는 UE 가 시간—주파수 동기를 획득하기 위하여 이용될 수 있다. 특히, 네트워크 커버리지 밖의 경우 eNB의 제어 가 불가능하므로 UE 간 동기 확립을 위한 새로운 신호 및 절차가 정의될 수 있디- .
D2D 동기 신호를 주기적으로 전송하는 UE를 D2D 동기 소스 ( D2D Synchronization Source )로 지칭할 수 있다. D2D 동기 소스가 eNB인 경우, 전송되는 D2D 동기 신호의 구조는 PSS/ SSS와 동일할 수 있다. D2D 동기 소스가 eNB가 아닌 경우 (예를 들어 , UE 또는 GNSS (Global Navigation Satellite System) 등) 전송되는 D2D 동기 신호의 구조는 새롭게 정의될 수 있디- .
D2D 동기 신호는 40ms 보다 작지 않은 주기를 가지고 주기적으로 전송된디- . 단말 별로 다중의 물리 계층 사이드 링크 동기화 식별자 (physical - layer sidelink synchronization identity)를 가질 수 있다 . D2D 동기 신호는 프 라이머리 D2D 동기 신호 (또는 프라이머리 사이드 링크 동기 신호)외- 세컨더리 D2D 동기 신호 (또는 세컨더리 사이드 링크 동기 신호)를 포함한다 .
D2D 동기 신호를 전송하기 전에, 먼저 UE는 D2D 동기 소스를 탐색할 수 있 다. 그리고, D2D 동기 소스가 탐색되면, UE는 탐색된 D2D 동기 소스로부터 수신 된 D2D 동기 신호를 통해 시간ᅳ주파수 동기를 획득할 수 있다. 그리고, 해당 UE는 D2D 동기 신흐를 전송할 수 있다.
이하에서는 명료성을 위해 D2D 통신에 있어서 2개의 장치들 간의 직접 통신 을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 2 이상의 복수의 장치들 간의 D2D 통신에 대해서도 본 발명에서 설명하는 동일한 원리기- 적 용될 수 있다.
RS (UE signal ) aided discovery resource determination
이하, 본 명세서에서 제안하는 RS를 이용한 디스커버리 ( discovery) 자원 결정 방법을 제안한다.
앞서 설명한 바와 같이 , D2D discovery 방식 중에 하나로 모든 UE가 분산 적인 방식에 의해서 discovery를 수행하도록 하는 방식 (이하, 、분산적 discovery '라고 지칭한다. )이 있다. 분산적으로 D2D discovery를 수행하는 방' 식은 centralized 방식처럼 한곳에서 (예를 들어 , eNB , UE 또는 D2D 스케즐링 장치 등) 자원 선택을 결정하는 것이 아니며, 모든 UE들이 분산적으로 스스로 판단 해서 discovery 자원을 선택하고 discovery 메시지를 송신 및 수신을 하는 빙-식 을 의미한다.
이하, 본 특허에서는 D2D discovery를 위해서 단말들이 주기적으로 보내는 신호 (또는 메시지 )를 discovery 메시지 , discovery 신호, 비콘 (beacon) 등 으로 지칭할 수 있다 . 이하, 설명의 편의를 위해 di scovery 메시지로 통칭한디- . 분산적 discovery에서는 UE가 discovery 메시지를 송신 및 수신하기 위한 자원으로서 셀를러 자원과는 별도로 전용 자원이 주기적으로 할당될 수 있다. 이에 대하여 아래 도 21을 참조하여 설명한다 . 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 자원이 할당된 일례를 나타 낸다.
도 20을 참조하면, 분산적 discovery 방식에서는 전체 셀를러 상향링크 주 파수 -시간 자원 중에서 discovery를 위한 discovery subframe (슥, 1 discovery 자원 풀' ) ( 2001 )이 고정적으로 (또는 전용적으로) 할당되고, 니 -머지 영역은 기존의 LTE 상향링크 WAN (wide area network) 서브프레임 영역 ( 2003 ) 으로 구성된다 . discovery 자원 풀은 하나 이상의 서브프레임으로 구성될 수 있 다- discovery 자원 풀은 일정 시간 간격 (즉, ' discovery 주기' )으로 주기적 으로 할당될 수 있다. 또한, discovery 자원 풀은 하나의 discovery 주기 내에 서 반복하여 설정될 수 있다.
도 20의 경우, 10 sec 의 discovery 주기를 가지고 discovery 자원 풀 이 할당되고, 각각의 discovery 자원 풀은 64 개의 연속적인 서브프레임이 할당 되는 예를 나타낸다. 다만, discovery 주기 및 discovery 자원 풀의 시긴 주파 수 자원의 크기는 이에 한정되지 않는다.
UE는 전용적으로 할당된 discovery 풀 내에서 자신의 discovery 머 1시지를 전송하기 위한 자원 (즉, 、 discovery 자원' )을 자체적으로 선택하고, 선텍된 자 원을 통해 discoyery 메시지를 전송한다. 이에 대하여 아래 도 21을 참조하여 설 명한다. .
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 과정을 간략히 예시한 도면 이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, discovery 방식은 크거 1 discovery 메시지 전송을 위한 자원 센싱 (sensing) (S2101) , discovery 메시지 전송을 위한 자원 선택 (S2103) , discovery 메시지 송신 및 수신 (S2105) , 이와 같은 3단계 절차 로 구성된다.
먼저 , discovery 메시지 전송을 위한 자원 센싱 단계 (S2101)에서 , D2D discovery를 수행하는 모든 UE들은 분산적인 방식으로 (즉, 자체적으로) D2D discovery 자원의 1 주기 (period) (즉, discovery 자원 풀)동안 discovery 메시지를 전부 수신 (즉, 센싱 )한다. 예를 들어 , 도 20에서 상향링크 대역폭이 10MHz라고 가정하면 , 모든 UE는 K=64 msec (64개의 서브프레임) 동안 N-44 RB (전체 상향링크 대역폭은 10MHz 이므로 총 50개의 RB에서 PUCCH 전송을 위해 6 개의 RB가 이용된다. )에서 전송되는 discovery 메시지를 전부 수신 (즉, 센싱 )한 다.
그리고, discovery 메시지 전송을 위한 자원 선택 단계 (S2103)에서 , UE 는 센싱한 자원들 중에서 낮은 에너지 레벨의 자원들을 분류하고 그 중 일정 범위 내에서 (예를 들어, 하위 x% (x=임의의 정수, 5, 7, 10, ... ) 내에서) discovery 자원을 랜덤하게 선택한다.
. discovery 자원은 동일한 크기를 가지는 하나 이상의 자원 블록으로 구성될 수 있으며, discovery 자원 풀 내에서 TDM 및 /또는 FDM으로 다중화될 수 있디-.
UE가 discovery 자원으로 낮은 에너지 레벨의 자원을 선택하는 이유는 낮 은 에너지 레벨의 자원일 경우 주위에서 UE들이 동일한 D2D discovery 자원을 많이 사용하지 않는다는 의미로 해석될 수 있기 때문이다. 즉, 이는 주위에서 간섭 을 유발하는 D2D discovery 절차를 진행하는 단말들이 많지 않다는 것을 반증한 다. 따라서, 이러한 에너지 레벨이 낮은 자원을 선택할 경우에 discovery 메시지 를 송신 시에 간섭이 작을 확률이 높다.
또한, 애너지 레벨이 가장 낮은 자원을 선택하지 않고 미리 정해진 일정 범 위 (즉, 하위 x¾ 내)에서 discovery 자원을 랜덤하게 선택하는 이유는 가장 낮은 에너지 레벨의 자원을 선택하면 여러 개의 단말들이 동시에 동일한 가장 낮은 에너 지 레벨에 해당하는 자원을 선택할 가능성이 있기 때문이다. 즉, 동일한 가장 낮은 에너지 레벨에 해당하는 자원을 선택함으로써 간섭이 많이 유발될 수 있디- . 따라서 미리 정해진 범위 내에서 (즉, 선택 가능한 자원의 후보 풀 (pool )을 구성 ) 랜덤하 게 선택하는 것이 바람직하다. 여기서, 예를 들어 에너지 레벨의 범위는 D2D 시스 템의 디자인에 따라서 가변적으로 설정될 수 있다.
그리고, 마지막 절차인 discovery 메시지 전송 및 수신 단계 ( S2105 )에서 , UE는 discovery 한 주기 후어) (도 20의 예시에서 P=10초 후) 선택된 discovery 자원을 기반으로 discovery 메시지를 송수신하며 , 이후의 discovery 주기에서는 랜덤한 자원 호핑 (hopping) 패턴에 따라서 주기적으로 discovery 메시지를 송수 신한다.
이러한, D2D discovery 절차는 UE가 eNB와 연결이 있는 RRC_CONNECTED 상태에서도 진행될 뿐만 아니라 eNB와 연결이 없는 RRC— IDLE 상태에서도 계속 수 행된다.
위와 같은 discovery 방식을 고려하면 , 모든 UE들은 주위의 UE들이 전송하 고 있는 모든 자원들 (즉, discovery 자원 풀)을 sensing 하고 그 중에서 일정 범위 (예를 들어 , 하위 x 내)에서 랜덤하게 discovery 자원을 선택한디- .
위와 같은 방식은 UE 간의 거리에 상관없이 자신 근처의 UE 뿐만 아니라 D2D discovery를 위해서 모든 ϋΕ들이 현재 사용하고 있는 모든 자원들을 수신해 야 하는 단점이 있디- . 즉, 모든 UE가 임의로 discovery 자원을 선택하므로, 각 UE들이 어느 위치에 discovery 메시지를 전송할 지를 알 수.없기 때문에 모든 UE 는 전대역에 걸쳐서 그리고 전체 주어진 시간 동안 해당 자원에 신호의 유무를 모 니터링해서 검출여부를 결정하거나 검출을 시도하여야 할 것이다. 실제로 D2D discovery를 위해서 센싱해야 하는 자원은 원거리에 위치하는 UE 보다는 주변에 있는 UE들이 어떠한 discovery 자원을 통해서 discovery 메시지를 전송하는지 확인하는 것이 중요하나, 실제로는 D2D discovery 단계에서 서로 UE들의 위치를 알 수 없기 때문이다. 또한, 이러한 모든 ϋΕ들의 위치정보를 주기적으로 특정 자원 을 활용해서 UE 간에 교환하는 방식 또한 비효율적이다.
요약하면 앞서 설명한 방식과 같이 모든 UE들이 일괄적으로 D2D discovery 자원 풀 전체를 수신하며 이러한 discovery 자원 풀 전체를 sensing하는 것은 비효율적인 문제가 있다.
이어) 따라, 이하 본 발명에서는 참조 신호 ( RS : ref erence signal )을 이 용하여 디스커버리 (discovery) 자원을 결정하는 방안을 제안한다. 3 GPP LTE/LTE-A 시스템에서 단말과 네트워크 간 시그널링 연결 ( signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM ( EPS connection management ) 연결 상태 ( ECM- CONNECTED ) 및 ECM 아이들 상태 ( ECM- IDLE )가 정 의된다 . ECM- CONNECTED 상태 및 E CM- IDLE 상태는 단말과 MME에게 적용될 수 있다. ECM 연결은 단말과 기지국 간에 설정되는 RRC 연결과 기지국과 MME 간에 설정되는 S1 시그널링 연결로 구성된다 . RRC 상태는 단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층이 논리적으로 연결 ( connection)되어 있는지 여부를 나타낸디- . 즉, 단 말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층이 연결되어 있는 경우, 단말은 RRC 연결 상 태 (RRC_CONNECTED)에 있게 된다. 단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층이 연결 되어 있지 않은'경우, 단말은 RRC 아이들 상태 ( RRC— IDLE )에 있게 된다.
네트워크는 ECM- CONNECTED 상태에 있는 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있고, 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 즉, 단말이 ECM- CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM 연결 상태 에서 네트워크는 단말이 속한 셀을 안다. 따라서 , 네트워크는 단말로 또는 단말로 부터 데이터를 전송 및 /또는 수신하고, 단말의 핸드오버와 같은 이동성을 제어하고 , 주변 셀에 대한 셀 측정을 수행할 수 있다.
반면, 네트워크는 ECM- IDLE 상태에 있는 단말의 존재를 파악할 수 없으며 , 코어 네트워크 ( CN : core network )가 셀보다 더 큰 지역 딘 -위인 트래킹 영역 ( tracking area) 단위로 관리한다. 단말이 ECM- IDLE 상태에 있을 때에는 단말 은 트래킹 영역에서 유일하게 할당된 ID를 이용하여 NAS에 의해 설정된 불연속 수 신 (DRX : Discontinuous Reception)을 수행한다. 즉, 단말은 단말—특정 페이 징 DRX 사이클 마다 특정 페이징 기회에 페이징 신호를 모니터링함으로써 시스템 정보 및 페이징 정보의 브로드캐스트를 수신할 수 있다. 또한, 단말이 ECM— IDLE 상태에 있을 때에는 네트워크는 단말의 컨텍스트 ( context ) 정보를 가지고 있지 않 다ᅳ 따라서 ECM 아이들 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택
( cell selec tion) 또는 셀 재선택 ( cell reselection)과 같은 단말 기반의 이 동성 관련 절차를 수행할 수 있다 . ECM— IDLE 상태에서 단말의 위치기- 네트워크가 알고 있는 위치와 달라지는 경우, 단말은 트래킹 영역 업데이트 ( TAU : tracking area update ) 절차를 통해 네트워크에 해당 단말의 위치를 알릴 수 있디- .
상술한 바와 같이, D2D discovery 절차는 UE가 eNB와 연결이 있는 RRC— CONNECTED 상태에서도 진행될 뿐만 아니라 eNB와 연결이 없는 RRC—工 DLE 상 태에서도 계속 수행되어야 한다.
3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 모든 UE들은 셀 내에서 eNB으로부터 하향링크 로 주기적으로 브로드캐스팅되는 RS ( reference signal )를 계속하여 수신한디- . UE는 power7 on이 된 이후어 1는 RRC— CONNECTED 상태 ᅵ또는 RRC— IDLE 싱-태인지 무관하게 RS를 수신한다.
RRCᅳ工 DLE 상태의 UE들은 RS를 기반으로 UE가 이동함에 따라서 계속해서 cell selection (또는 cell reselection)을 수행하고, 여러 개의 셀로 구성 된 TA (Tracking Area)를 벗어났을 경우에는 네트워크를 통해서 TA update 절 차를 수행하게 된다. RRC_CONNECTED 상태의 UE들은 eNB와 connection이 있는 상태로 UE는 RS를 기반으로 eNB 간 이동 시에 handover 절차를 수행하게 된디- . 이에 대하여 아래 도 22를 참조하여 보다 상세히 살펴본다 .
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 참조 신호를 수신하는 단말들을 예시하 는 도면이다.
도 22를 참조하면, 모든 UE들은 eNB으로부터 주기적으로 RS를 수신하고 수 신된 RS를 기반으로 RSRP ( Reference Signal Received Power)를 계산한다. UE들이 eNB 센터 중심에 위치하여 eNB와 가까운 상태로 강한 RS를 수신하는 경우 에는 높은 수신 파워를 나타낸다. 즉, RSRP는 높은 값으로 측정된다.
그러나 UE가. eNB의 커버리지 경계 영역 ( edge )로 이동해서 eNB와 ϋΕ 사이 에 거리가 멀어지는 경우에는 RS가 path loss를 통해 ϋΕ에게 수신되는 RS의 세 기가 약해지게 된다. 즉, RSRP는 낮은 값으로 측정된디ᅳ . 이러한 RS를 계속해서 수신하는 과정 중 만약 UE가 기지국 edge쪽으로 이동을 하여 측정된 RSRP가 정해 진 수신 threshold 보다 낮아질 경우에는 UE들은 근처 eNB들의 RS를 수신하여 RRC 상태에 따라서 cell reselection을 수행하거나 handover 절차를 수행한다 . 이러한 TA update 또는 handover 절차는 상향링크를 사용하는 D2D discovery 과정과는 별도로 진행되며, UE들은 하향링크를 통해서 UE의 이동에 따라서 계속해서 진행된다.
도 22의 예시에서는 eNB의 RS 수신 파워를 기지국과 가장 가까운 센터의 경 우 60 dbm으로 가정하고 eNB와 가장 멀리 있는 셀 edge 부근에서는 - 60 dbm으 로 가정한다 . UE 1의 경우 eNB와 가깝게 위치하고 있어 RS의 수신 파워가 30 dbm을 나타내고 , UE 2와 UE 4는 eNB와 셀 edge의 중간에 위치하고 있어 RS의 수신 파워가 0 dbm을 나타내며 , UE 3는 셀 edge에 가깝게 위치하고 있어 RS의 수신 파워가 - 30 dbm을 나타낸다고 가정한다 .
이와 같이 , 비슷한 RSRP 값을 가지고 있다는 것은 RS의 Path Loss를 고려 한다면 , 위치상으로 UE가 위치한 근처에 존재 할 수 있다는 의미이다. 즉, eNB를 중심으로 혹은 RS를 진송하는 UE 중심으로 동심원상에 존재할 가능성이 크디 다 시 말해서 비슷한 RSRP를 가진 ϋΕ들은 위치상 서로 인접해 있을 확률이 매우 높다
D2D discovery는 근처의 UE들을 위주로 진행하는 것이 바람직하므로, 이 러한 RSRP 정보를 활용한다면 UE의 GPS ( Global Positioning System)를 통 한 위치 정보 또는 UE들 간에 discovery를 위해서 위치 정보 교환 없이도 서로 근처의 UE들 위주로 D2D discovery를 수행 할 수 있다.
이하 본 발명에서는 UE가 수신된 RS (예를 들어 , CRS , CSI -RS 등)를 이용 하여 측정한 셀 측정 결과를 기반으로 D2D discovery 자원 pool 내에서 sensing할 특정 자원 영역을 결정하고 그 특정 영역 내에서 discovery 자원을 선택하는 방법을 제안한다. 여기서, 셀 측정 결과는 RLM (Radio Link Monitoring) , RRM ( Radio Resource Management ) (예를 들어 , RSRP , RSRQ ( Reference Signal Received Quality) , RSSI ( Received Signal Strength Indicator) ) , CSI ( channel state inf ormation) (예를 늘어 , CQI , PMI , RI ) , 경로 손실 (pathloss ) 등과 같은 측정 결과를 포함한다.
이외 - 같이 본 발명에서 제안하는 방식을 통해서 네트워크에서 전송하는 신호 정보를 기반으로 D2D discovery 자원 영역을 할당한다면 sensing 구간을 즐이 고 주위의 UE들을 보다 빠르게 효율적으로 찾을 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D discovery 메시지 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 23을 참조하면, UE는 eNB로부터 discovery 자원 영역 설정 정보를 수 신한디ᅵ ( S2301 ) .
여기서, discovery 자원 영역은 단말이 측정한 셀 측정 정보를 기반으로 discovery 자원 풀 내에서 단말이 discovery 자원을 선택하기 위하여 센싱하며, UE가 discovery 자원을 선택하기 위한 후보 영역을 의미한다. 다시 말해 , discovery 자원 풀은 셀 측정 정보를 기반으로 그룹핑한 UE들이 각 그룹 별로 discovery 절차를 위해 이용하는 자원 영역올 의미한다 .
discovery 자원 영역은 주파수 영역, 시간 영역 또는 공간 (partial ) 영역 중 하나 이상의 영역의 조합으로 구분 (흑은 분할)되어 결정될 수 있디- . 예를 들어 , 도 20의 예시에서 상향링크 대역폭이 10MHz이고, discovery 자원 풀로 총 44개 의 RB가 이용되고 주파수 영역에서 discovery 자원 영역이 분할된다고 가정하면 , 주파수 영역에서 11개의 RB 별로 4개의 discovery 자원 영역이 설정될 수 있디- . 또한, 도 20의 예시에서 64개의 서브프레임이 discovery 자원 풀로 이용되고 시 간 영역에서 discovery 자원 영역이 분할된다고 가정하면, 시간 영역에서 16개의 서브프레임 별로 4개의 discovery 자원 영역이 설정될 수도 있디- . discovery 자원 영역을 설정하는 방안은 아래에서 보다 상세히 설명한다. 이러한, discovery 자원 영역은 각 discovery 자원 풀 별로 동적으로 ( dynamic ) 설정될 수 있으며, 또한, 하나 이상의 discovery 주기 별로 반정적 으로 ( semi - static )으로 설정될 수 있다.
또한, discovery ᄌ ("원 영역은 셀 특정 ( cell - specif ic )하게 설정되어 해 당 셀에 속한 UE에게 공통적으로 적용될 수 있으며 , 단말 별로 단말 특정 (UE- specif ic )하게 설정€ 수도 있다.
위와 같이 설정된 discovery 자원 영역에 대한 설정 정보는 SIB ( system information block ) , ΜΙΒ (master information block )와 같은 시스템 정보 로서 주기적으로 UE에게 브로드캐스팅될 수 있다. 또한, RRC 시그널링 혹은 물리 계층 채널 (예를 들어 , PDCCH 또는 PDSCH 등)을 통해 UE에게 전송될 수도 있디- . discovery 자원 영역에 대한 설정 정보는 ϋΕ가 계산한 셀 측정 정보와 discovery 자원 영역과의 관계 (즉, 매핑 정보)를 나타내는 정보를 의미한다 . 또 한, UE가 계산한 셀 측정 정보를 기반으로 discovery 자원 영역을 결정히-기 위한 수식 흑은 규칙 등으로 표현될 수도 있다. 예를 들어, 특정 RSRP 값을 기반으로 자원의 영역을 할당한다면 , RSRP 0 dbm의 경우는 RB 인덱스 22번을 기준으로 RSRP의 범위에 따라 discovery 자원 영역을 사용한다는 정보를 기지국에서 전송 할 수 있다.
보다 구체적으로 discovery자원 영역과 이에 대웅되는 셀 측정 값 (또는 셀 측정 값의 범위 ) 간의 매핑 관계 (또는 수식 , 규칙 )를 살펴보면 , 예를 들어 , 상향 링크 주파수 영역이 10MHz로 가정하고, discovery 자원 풀로 주파수 영역에서 총 50 RB (RB 인덱스 1번에서 RB 인덱스 50번) 중 44 RB ( RB 인덱스 4번에서 RB 인덱스 47번)가 설정되며 , 주파수 영역에서 RSRP를 기준으로 discovery 자원 영역이 분류된다고 가정한다. 이 경우, RSRP의 측정 값이 a 범위 ( 60 dbm 이상 - 20 dbm 미만)에 해당하면 discovery 자원 영역은 A 그룹 ( RB 인덱스 4번부터 RB 인덱스 18번)으로 결정되고, RSRP의 측정 값이 b 범위 (—20 dbm 이상 20 dbm 미만)에 해당하면 discovery 자원 영역은 B 그룹 ( RB 인덱스 19번부터 RB 인덱스 32번)으로 결정되고, RSRP의 측정 값이 c 범위 ( 20 dbm 이싱- 60 dbm 이 하)에 해당하면 discovery 자원 영역은 C 그룹 ( RB 인텍스 33번부터 RB 인덱스 47번)으로 결정된다는 매핑 정보 (흑은 이러한 관계를 나타내기 위한 수식 또는 규 칙)가 UE에게 전송될 수 있다.
여기서 , 셀 측정 값 (또는 셀 측정 값의 범위 , 임계치 )는 다음과 같이 표현될 수 있다.
앞서 도 22의 예시에서 RSRP 값이 최대 60 dbm에서 최소 - 60 dbm의 범위 를 가지고, RSRP의 범위가 - 60 dbm 이상 - 20 dbm 미만, - 20 dbm 이상 20 dbm미만, 20 dbm 이상 60 dbm 이하로 설정된다고 가정한다 .
이때, 각각의 RSRP 범위의 기준점이 되는 값과, 각 기준점이 속한 RSRP의 범위를 특정하기 위한 값이 이용될 수 있다. 그 일례로, 각각의 RSRP 범위의 기준 점이 되는 값으로써 —40 dbm, 0 dbm , 40 dbm이 ϋΕ에게 전송되고, 각 기준점이 속한 RSRP의 범위를 특정하기 위한 값으로 40 dbm (또는 20 dbm (상위 , 하위 값 이 동일한 경우) )이 UE에게 전송될 수 있다. 또한, 전체 RSRP 범위의 시작 값과 각각의 RSRP 범위를 지시하기 위한 값이 이용될 수 있다. 그 일례로, 전체 RSRP 범위의 시작 값으로 —60 dbm이 UE에게 전송되고, 각각의 범위를 지시하기 위한 값으로 40 dbm 이 UE에게 전송될 수 있다 이 경우, UE는 - 60 dbm부터 시작하여 , 40 dbm 씩 RSRP 범위가 설정된다고 인식 할 수 있다.
또한, 각각의 RSRP 범위의 시작 값만이 이용될 수 있다. 그 일례로, 각각의 RSRP 범위의 시작 값으로 - 60 dbm , - 20 dbm , 20 dbm이 UE에게 전송될 수 있 다. 이 경우, UE는 - 60 dbm 이상 —20 dbm 미만, - 20 dbm 이상 20 dbm 미만, 20 dbm 이상 60 dbm 이하로 각각의 RSRP 범위가 설정된다고 인식할 수 있디- . 그리고, discovery 자원 영역을 특정하기 위한 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다. 상향링크 주파수 영역이 lOMHz로 가정하고, discovery 자원 풀로 주파 수 영역에서 총 50 RB 중 44 RB가 설정된다고 가정하며 , 주파수 영역 상에서 11 개의 RB 별로 discovery 자원 영역이 설정된다고 가정한디- .
이때, 각각의 discovery자원 영역의 기준점이 되는 자원 인텍스와 각 기준 점이 속한 discovery 자원 영역의 범위를 특정하기 위한 정보기- 이용될 수 있디- . 그 일례로, 각각의 discovery 자원 영역의 기준점이 되는 자원 인텍스로써 RB 인 덱스 9번, RB 인덱스 20번, RB 인텍스 31번 및 RB 인덱스 42번이 ϋΕ에게 전송되 고, 각 기준점이 속한 discovery 자원 영역의 범위로써 11 RB (또는 싱 -위, 하위 값이 동일한 경우 5 RB )가 UE에게 전송될 수 있다.
또한, 전체 discovery 자원 영역이 시작되는 자원 인덱스와 각각의 discovery 자원 영역의 범위를 지시하기 위한 정보가 이용될 수 있다. 그 일례로, 전체 discovery 자원 영역이 시작되는 자원 인텍스로써 RB 인덱스 4번이 UE에게 전송되고, 각각의 discovery 자원 영역의 범위를 지시하기 위한 정보로써 11 RB 가 ϋΕ에게 전송될 수 있다. 이 경우, UE는 RB 인덱스 4번부터 시작하여, 11 RB 씩 discovery 자원 영역이 설정된다고인식할 수 있다.
또한, 각각의 discovery 자원 영역이 시작되는 자원 인텍스만이 이용늴 수 도 있다. 그 일례로, 각각의 discovery 자원 영역이 시작되는 자원 인덱스로써 RB 인덱스 4번, RB 인텍스 15번, RB 인덱스 26번, RB 인덱스 37번이 UE애게 전 송될 수 있다. 이 경우, UE는 RB 인텍스 4번부터 RB 인덱스 14번, RB 인텍스 15 번부터 RB 인덱스 25번, RB 인텍스 26번부터 RB 인덱스 36번, RB 인덱스 37번 부터 RB 인덱스 47번으로 각각의 discovery 자원 영역이 설정된다고 인식힐- 수 있다.
UE는 eNB로부터 주기적으로 전송되는 RS를 수신하여 셀을 측정한디. . 그리고, UE는 계산된 셀 측정 정보와 S2301 단계에서 수신한 discovery 자원 영역 설정 정보를 기반으로 자신이 속하는 discovery자원 영역을 결정한다 ( S23 03 ) .
이때, UE는 기지국으로부터 전송되는 RS가 아닌 다른 UE로부터 전송되는 신 호 (예를 들어 , discovery 메시지 , 동기 신호 등)을 이용하여 측정힌ᅳ 값괴- S23 01 단계에서 수신한 discovery 자원 영역 설정 정보를 기반으로 자신이 속하는 discovery 자원 영역을 결정할 수도 있다.
또한, UE는 기지국 또는 다른 UE로부터 전송되는 신호를 이용하여 측정한 값과 셀 인식자 /식별자를 함께 고려하여 discovery 자원 영역을 결정할 수도 있 다-
UE는 결정된 discovery 자원 영역 내에서 discovery 자원을 센싱 (sensing)한다 (S2305) . 즉, UE는 S2303 단계에서 결정된 discovery 지-원 영 역에서 전송되는 discovery 메시지를 전부 수신 (즉, 센싱 )한다.
UE는 S2303 단계에서 결정된 discovery 자원 영역 내에서 discovery 메 시지 전송을 위한 자원 선택한다 (S2307) .
UE는 S 2305 단계에서 센성한 자원들 중에서 낮은 에너지 레벨의 자원들을 분류하고 그 중 일정 범위 내에서 (예를 들어, 하위 x (x=임의의 정수, 5, 7, 10, ... ) 내에서 ) discovery자원을 랜덤하게 선택한다.
또한, UE는 기지국으로부터 디스커버리 메시지 전송을 위하여 서브프레임 구 성 세트 (subframe configuration set)를 할당 받고, 할당 받은 서브프레임 구 성 세트 내에서 임의로 또는 특정 확를에 기반하여 discovery 자원을 선택할 수도 있다.
UE는 선택된 discovery 가원에서 discovery 메시지를 송신힌-디 - (S2309) . 그리고, 이후의 discovery 주기에서는 랜덤한 자원 호핑 (hopping) 패턴에 따라 서 주기적으로 discovery 메시지를 송수신한다 . 이하, discovery 자원 영역을 설정하는 방안에 대하여 도면을 참조하여 보 다 상세히 살펴본다. 이하 설명의 편의를 위해 eNB로부터 전송되는 CRS를 이용하여 UE가 측정한 RSRP를 기반으로 discovery 자원 영역을 설정하는 실시예를 중심으로 설명하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
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도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 discovery 자원 영역이 구분되어 설 정된 예를 나타낸다.
H 24에서 작은 사각형들은 현섀 다른 UE에 의해 사용되고 있는 discovery 자원을 나타내며, 각각 서로 다른 사각형의 무늬는 각각 다른 UE에 의해 discovery자원이 사용되고 있는 것을 나타낸다.
도 24는 discovery 자원 풀 ( 2401 )이 주파수 영역에서 44 RB 쌍 (pair )으 로 설정되고, 시간 영역에서 64 서브프레임으로 설정된다고 가정한다. 그리고, UE 들의 수신한 RS의 RSRP 값을 기준으로 discovery 자원 풀 ( 2401 )이 주파수 영역 에서 서브밴드 ( subband)를 기준으로 discovery 자원 영역으로 분할된다고 가정 한다. 또한, 앞서 도 22와 같이 UE가 3개가 존재하며 discovery 자원 영역이 각 UE 별로 3개의 주파수 영역으로 분할된 경우를 가정한다. 또한, 앞서 도 22와 같 이 해당 셀에서 RSRP의 전체. 범위는 전체 - 60 dbm부터 60 dbm인 경우에, 각 discovery 자원 영역과 매핑되는 RSRP 범위는 - 60 dbm ~ - 30 dbm , —30 dbm - 30 dbm, 30 dbm ~ 60 dbm라고 가정한다.
도 24를 참조하면 , UE1은 기지국의 센터 부근에 위치하고 있으므로 수신한 RS에 대한 RSRP가 약 60 dbm 근처의 값을 가질 수 있다. 이 경우, UE1은 30dbm ~ . 60dbm인 RSRP 범위에 매핑되는 자원 영역을 센싱 원도우 ( sensing window) (즉, discovery 자원 영역 A) (2403)로 설정할 수 있다. 즉, RSRP 측 정 값이 30dbm ~ 60dbm인 UE들은 이와 매핑되는 discovery 자원 영역 A (2403) 로 결정된다.
그리고, UE2는 기지국의 센터에서 보다 떨어진 지점에 위치하고 있으므로 수 신한 RS에 대한 RSRP가 약 0 dbm 근처의 값을 가질 수 있디、 이 경우, UE2는 一 30 dbm ~ 30 dbm인 RSRP 범위에 매핑되는 자원 영역을 discovery 자원 영역 B (2405)로 설정할 수 있다. 즉, RSRP 측정 값이 —30 dbm ~ 30 dbm인 ϋΕ들은 이와 매핑되는 discovery 자원 영역 B(2405)로 결정된다.
그리고, UE3는 기지국의 커버리지 경계 (edge)에 위치하고 있으므로, 수신 한 RS에 대한 RSRP가 약 -60 dbm 근처의 값을 가질 수 있디-. 이 경우, UE3는 - 60 dbm ~ —30 dbm 인 RSRP 범위에 매핑되는 자원 영역을 discovery 자원 영역 C(2407)로 설정할 수 있다. 즉, RSRP 측정 값이 —60 dbm ~ -30 dbm 인 UE들 은 이와 매핑되는 discovery 자원 영역 C(2407)로 결정된디-.
그리고, 각 UE들은 이처럼 설정된 discovery 자원 영역 (sensing window) 범위 내에서 discovery 메시지 자원을 sensing 한 후/ discovery 자원 영역 (sensing window) 범위 내에서 자신의 discovery 메시지를 전송하기 위한 discovery 자원을 선택한다.
한편 , 도 24에서는 각각의 discovery 자원 영역이 주파수 영역에서 연속적 으로 설정되는 경우를 예시하고 있으나, 각각의 discovery 자원 영역은 주파수 영역에서 불연속적 (예를 들어 , 불연속적인 RB 그룹)으로 설정될 수도 있디-. 또한, 도 24에서는 각각의 discovery 자원 영역이 서로 중복 ( overlap )되 지 않는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않으며 인접하는 discovery 자원 영역 간에 중복 ( overlap )이 발생될 수도 있다.
앞서 도 24를 참조하여 제안한 방식은 RSRP에 기반하여 UE를 그룹핑하였으 나, UE가 다른 셀과의 discovery (또는 직접 통신)을 수행하는 동작을 고려하여 RSRP에 추가하여 셀 인식자 /식별자 (예를 들어 , cell ID )를 함께 고려하여 UE를 그룹핑할 수도 있다. 즉, UE의 그룹 형성 시 UE에서 측정한 RSRP외- 함께 해딩- UE 가 어느 셀에 포함되는지를 함께 고려하여 그룹핑을 할 수 있다. 따라서, 셀 중심 에 위치한 ϋΕ의 경우 일반적으로 RSRP가 강한 해딩- 셀 ID를 고려해서 그룹핑을 수 행하지만 셀 가장자리에 위치한 ϋΕ의 경우 RSRP와 함께 인접 셀 ID를 고려해서 그 룹핑을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면 , 다증 샐간 동기가 서로 맞아 있다고 가정하는 경 우에는 cell ID를 자원 선택을 위한 grouping 규칙 함수의 인자로 사용할 수도 있다. 예를 들어 (특히, 셀 가장자리에 있는 UE의 경우) cel l 1의 RSRP가 최대 이면 그룹 1 , cell 2의 RSRP가 최대이면 그룹 2로 분류하는 방식으로도 그룹을 형성하여 discovery 자원 영역이 설정될 수 있다.
앞서 도 24의 예시를 다시 참조하면, 현재 UE가 속한 cel l의 RS에 대한 RSRP가 최대인 경우 discovery 자원 영역 A ( 2403 )와 discovery 자원 영역 B ( 2405 )가 할당되고, 인접 cell의 RS에 대한 RSRP가 최대인 경우 discovery 자원 영역 C ( 2407 )가 할당될 수 있다 . 그리고, discovery 자원 영역 A ( 2403 ) 와 discovery 자원 영역 B(2405) 중 어떤 discovery 자원 영역으로 결정되는 지는 현재 UE가 속한 cell의 RS에 대한 RSRP의 값에 따라 결정될 수 있디-.
또는 cell ID 대신에 수신된 RSRP 임계치를 비교하여 UE 그룹핑 규칙을 정 할 수도 있다. cell ID와 무관하게 (만약 UE 그룹 (즉, discovery 자원 영역) 이 다수 개인 상황에서) RSRP가 미리 설정된 임계치 이상인 경우는 그룹 Ai (i = l, 2, 3, ...)에 포함되고, RSRP가 미리 설정된 임계치 이하인 경우는 그톱 Bi (i = l, 2, 3, ...)에 포함되도록 정의할 수 있다. 예를 들어, UE 그룹이 4개인 경우 RSRP 값에 따라 각 cell 중심에 위치하는 UE가 사용하는 그룹 3개 , 셀 경계에 위치하는 UE들이 사용하는 그룹 1개로 정의하여 discovery 자원 영역을 선택하여 사용하도 록 할 수 있다.
앞서 도 24의 예시에서 미리 설정된 임계치기- —30 dbm이라고 가정한다면, 각 cell 중심에 위치하는 UE에게 discovery 只！"원 영역 A (2403)와 discovery 자원 영역 B(2405)가 할당될 수 있다. 그리고, cell 경계 영역에 위치하는 UE에 게 discovery자원 영역 C (2407)가 할당될 수 있다 .
또한, 다중 셀간의 discovery를 고려하여, 만약 5개의 UE 그룹이 정의되고 이 그룹에 각 UE들을 포함시킨다면, 이 중 그룹 4개는 셀 중심에 조금 더 가까이 있는 UE들이 포함될 수 있으며, 나머지 그룹 하나는 셀 가장자리에 존재하는 UE들 과 인접 셀의 가장자리에 존재하는 UE들이 포함될 수 있다. 즉, 다중 샐간의 discovery를 고려하는 경우 샐 가장자리 UE가 속하는 그룹은 특정 동일한 셀에 속한 UE만으로 그룹이 형성되는 것뿐만 아니라 여기에 추가로 인접 셀 (예를 들어 , 동기 신호 세기 , RSRP 세기 등에 따라 선택된 셀)에 가장자리 (특히 , 리상으로 가까이 있는 UE)에 위치한 UE도 포함될 수 있다. 즉, 샐이 다르더라도 인접하는 셀의 경계 영역에 위치하는 UE들은 상호 간에 근접성 (proximity)에 존재하기 때 문에 셀 간 (inter-cell) discovery가 가능하므로 (셀간 동기화를 전제로) 서로 다른 셀에 속한 UE라도 하나의 그룹으로 정의될 수 있디-. 따라서, 동일한 discovery 자원 영역에서 discovery 메시지를 전송할 수 있고, 수신하는 입장에 서는 해당 그 discovery 자원 영역을 탐색함으로써 인접 UE를 찾아 낼 수 있디-. 앞서 도 24의 예시에서 각 cell 중심에 위치하는 UE에게 discovery 지-원 영역 A(2403)와 discovery 자원 영역 B(2405)가 할당될 수 있디-. 그리고, cell 경계 영역에 위치하는 UE 및 인접 셀의 경계 영역에 위치하는 UE에게 discovery자원 영역 .C (2407)가 할당될 수 있다 .
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 discovery 자원 영역이 구분되어 설 정된 예를 나타낸다.
도 25에서 작은 사각형들은 현재 다른 ϋΕ에 의해 사용되고 있는 discovery 자원을 나타내며, 각각 서로 다른 사각형의 무늬는 각각 다른 UE에 의해 discovery자원이 사용되고 있는 것을 나타낸다.
도 25는 discovery 자원 풀 (2501)이 주파수 영역에서 44 RB 씽 -(pair)으 로 설정되고, 시간 영역에서 64 서브프레임으로 설정된다고 가정한다. 그리고, UE 들의 수신한 RS의 RSRP 값을 기준으로 discovery 자원 풀 (2501)이 시간 영역에 서 슬롯 단위로 discovery 자원 영역으로 분할된다고 가정한다. 또한, 앞서 도- 22와 같이 UE가 3개가 존재하며 discovery 자원 영역이 각 UE 별로 3개의 시간 영역으로 분할된 경우를 가정한다. 또한, 앞서 도 22와 같이 해딩- 셀에서 RSRP의 전체 범위는 전체 -60 dbm부터 60 dbm인 경우에, 각 discovery 자원 영역과 매 핑되는 RSRP 범위는 -60 dbm ~ -30 dbm, -30 dbm ~ 30 dbm, 30 dbm - 60 dbm라고 가정한다 .
도 25를 참조하면 , UE1은 기지국의 센터 부근에 위치하고 있으므로 수신한 RS에 대한 RSRP가 약 60 dbm 근처의 값을 가질 수 있다■. 이 경우, UE1은 30dbm ~ 60dbm인 RSRP 범위에 매핑되는 자원 영역 (즉, 첫 번째 슬롯 구긴-)을 센싱 원도 우 (sensing window) (즉, discovery 자원 영역 A) (2503)로 설정할 수 있다. 즉, RSRP 측정 값이 30 dbm ~ 60dbm인 ϋΕ들은 이와 매핑되는 discovery 자원 영역 A(2503)로 결정된다.
그리고, UE2는 기지국의 센터에서 보다 떨어진 지점에 위치하고 있으므로 수 신한 RS에 대한 RSRP가 약 0 dbm 근처의 값을 가질 수 있디-. 이 경우, UE2는 - 30 dbm - 30 dbm인 RSRP 범위에 매핑되는 자원 영역 (즉, 두 번째 슬롯 구긴-)을 discovery 자원 영역 B(2505)로 설정할 수 있다. 즉, RSRP 측정 값이 —30 dbm - 30 dbm인 UE들은 이와 매핑되는 discovery 자원 영역 B (2505)로 결정 된다.
그리고, UE3는 기지국의 커버리지 경계 (edge)에 위치하고 있으므로, 수신 한 RS에 대한 RSRP가 약 -60 dbm 근처의 값을 가질 수 있다. 이 경우, UE3는 - 60 dbm ~ -30 dbm 인 RSRP 범위에 매핑되는 자원 영역 (즉, 세 번째 슬롯 구간) 을 discovery 자원 영역 C ( 2507 )로 설정할 수 있다. 즉, RSRP 측정 값이 一 60 dbm ~ - 30 dbm 인 UE들은 이와 매핑되는 discovery 자원 영역 C ( 2507 )로 결 정된다 .
그리고, 각 UE들은 이처럼 설정된 discovery 자원 영역 ( sensing window) 범위 내에서 discovery 메시지 자원을 sensing 한 후, discovery 자원 영역 ( sensing window) 범위 내에서 자신의 discovery 메시지를 전송하기 위힌 - discovery자원을 선택한다 .
한편, 도 25에서는 각각의 discovery 자원 영역이 시간 영역에서 연속적으 로 설정되는 경우를 예시하고 있으나, 각각의 discovery 자원 영역은 시간 영역 에서 불연속적 (예를 들어 , 불연속적인 서브프레임 그룹)으로 설정될 수도 있다- . 또한, 도 25에서는 각각의 discovery 자원 영역이 서로 중복 ( overlap )되 지 않는 경우를 예시하고 있으나 , 본 발명이 이에 한정되지 않으며 인접하는 discovery 자원 영역 간에 중복 (overlap )이 발생될 수도 있다.
앞서 도 25를 참조하여 제안한 방식은 RSRP에 기반하여 UE를 그룹핑하였으 나, UE가 다른 샐과의 discovery (또는 직접 통신)을 수행하는 동작을 고려하여 RSRP에 추가하여 셀 인식자 /식별자 (예를 들어 , cell ID )를 함께 고려하여 UE를 그룹핑할 수도 있다. 즉, UE의 그룹 형성 시 UE에서 측정한 RSRP와 함께 해당 UE 가 어느 셀에 포함되는지를 함께 고려하여 그룹핑을 할 수 있디- . 따라서, 셀 중심 에 위치한 UE의 경우 대개는 RSRP가 강한 해당 셀 ID를 고려해서 그룹핑을 수행히- 지만 셀 가장자리에 위치한 UE의 경우 RSRP와 함께 인접 셀 ID를 고려해서 그룹큉 을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면 , 다증 샐간 동기가 서로 맞아 있다고 가정하는 경 우에는 cell 工 D를 자원 선택을 위한 grouping 규칙 함수의 인자로 사용할 수도 있다. 예를 들어 (특히, 셀 가장자리에 있는 UE의 경우) cell 1의 RSRP가 최대 이면 그룹 1, cell 2의 RSRP가 최대이면 그룹 2로 분류하는 방식으로도 그룹을
—형성하여 discovery 자원 영역이ᅵ설정될ᅳ수 있다. ᅳ — —
. 앞서 도 25의 예시에서 현재 UE가 속한 cell의 RS에 대한. RSRP가 최대인 경우 discovery 자원 영역 A (2503)와 discovery 자원 영역 B (2505)가 할딩되 고, 인접 cell의 RS어 1 대한 RSRP가 최대인 경우 discovery 자원 영역 C(2507) 가 할당될 수 있다 . 그리고, discovery 자원 영역 A (2503)와 discovery 자원 영역 B(2505) 중 어떤 discovery 자원 영역으로 결정되는지는 현재 UE가 속한 cell의 RS에 대한 RSRP의 값에 따라 결정될 수 있다.
또는 cell ID 대신에 수신된 RSRP 임계치를 비교하여 UE 그룹핑 규칙을 정 할 수도 있다. cell ID와 무관하게 (만약 UE 그룹 (즉, discovery 자원 영역) 이 다수 개인 상황에서) RSRP가 미리 설정된 임계치 이상인 경우는 그룹 Ai (i = l, 2, 3, ...)'에 포함되고, RSRP가 미리 설정된 임계치 이하인 경우는 그룹 Bi (i = l, 2, 3, ...)에 포함되도록 정의할 수 있다.
앞서 도 25의 예시에서 미리 설정된 임계치가 -30 dbm이라고 가정한다면 , 각 cell 중심에 위치하는 ϋΕ에게 discovery 영역 A (2503)의- discovery 자원 영역 C(2505)가 할당될 수 있다. 그리고, cell 경계 영역에 위치하는 UE에 게 discovery 자원 영역 C (2507)가 할당될 수 있다.
또한, 다중 셀간의 discovery를 고려하는 경우, 만약 S개의 UE 그룹이 정 의되고 이 그룹에 각 UE들을 포함시킨다면, 이 중 그룹 4개는 셀 중심에 조금 더 가까이 있는 UE들이 포함될 수 있으며, 나머지 그룹 하나는 샐 가장자리에 존재하 는 UE들과 인접 샐의 가장자리에 존재하는 UE들이 포함될 수 있디-. 즉, 다중 셀간 의 discovery를 고려하는 경우, 셀 가장자리 UE가 속하는 그룹은 특정 동일한 엘 에 속한 UE만으로 그룹이 형성되는 것뿐만 아니라 여기에 추가로 인접 셀 (예를 들 어 , 동기 신호 세기 , RSRP 세기 등에 따라 선택된 셀)에 가장자리 (특히 , 거리상 으로 가까이 있는 UE)에 위치한 UE도 포함될 수 있다. 즉, 샐이 다르더라도 인접 하는 셀의 경계 영역에 위치하는 UE들은 상호 간에 근접성 (proximity)에 존재하 기 때문에 셀 간 (inter-cell) discovery가 가능하므로 (셀간 동기화를 전제로) 서로 다른 셀에 속한 ϋΕ라도 하나의 그룹으로 정의될 수 있디-. 따라서, 동일한 discovery 자원 영역에서 discovery 메시지를 전송할 수 있고, 수신하는 입장에 서는 해당 그 discovery자원 영역을 탐색함으로써 인접 UE를 찾아 낼 수 있디-. 앞서 도, 25와 예시에서 각 cell 중심에 위치하는 UE에게 discovery 지-원 영역 A(2503)와 discovery 자원 영역 B (2505)가 할당될 수 있디-. 그리고, cell 경계 영역에 위치하는 UE 및 인접 샐의 경계 영역에 위치하는 UE에게 discovery자원 영역 C (2507)가 할당될 수 있다 .
앞서 도 24 및 도 25와 같은 방식으로 UE들이 discovery 메시지를 센싱하 고, 자신의 discovery 메시지 송신 구간을 주파수 /시간에 따리- 서브밴드 /슬롯 별 로 다르게 설정한다면 discovery 메시지 센싱 시간이 감소하여 discovery 메시 지를 수신할 수 있는 D2D 단말들의 수가 줄어드는 것처럼 보일 수 있다. 하지만 전 처) discovery 메시지를 센싱해야 하는 UE들을 3 영역 (즉, 3 서브밴드 /구간)으로 분할하는 경우에는 단말들이 균일 (uniform)하게 분포한다는 가정을 한다면 실제로 discovery 메시지를 센싱해야 하는 UE들의 개수는 1/3로 줄었다고 판단할 수 있 다. 또한 실제로 기존의 호핑 ( hopping) 패턴과는 다르게 1 / 3로 주파수 /시간은 줄 어들었지만 1/ 3로 줄어든 적은 UE들이 기존보다 3배의 자원을 활용하여 시긴 7주파 수 기반의 hopping 패턴으로 전송 한다면 줄어든 주파수 /시간 내에서, 서브밴드 / 슬롯 기반으로 정해진 주파수 /시간에서 D2D discovery가 가능하다 .
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 discovery 자원 영역이 구분되어 설 정된 예를 나타낸다.
도 26에서 작은 사각형들은 현재 다른 UE에 의해 사용되고 있는 discovery 자원을 나타내며, 각각 서로 다른 사각형의 무늬는 각각 다른 UE에 의해 discovery 자원이 사용되고 있는 것을 나타낸다.
도 26은 discovery 자원 풀 ( 2601 )이 주파수 영역에서 44 RB 씽 - (pair )로 설정되고, 시간 영역에서 64 서브프레임으로 설정된다고 가정한디- . 그리고, UE들 의 수신한 RS의 RSRP를 값을 기준으로 discovery 자원 풀 ( 2601 )이 discovery 자원 영역으로 분할된다고 가정한다. 또한, 해딩- 셀에서 RSRP의 전체 범위는 전체 - 60 dbm부터 60 dbm까지와 범위를 가진다고 가정한다 .
도 26에서는 셀에 UE가 12개 존재하며 discovery 자원 영역이 각 UE 별로 12개의 주파수 -시간 영역으로 분할된 경우를 예시한다.
도 26을 참조하면, 시간 및 주파수 영역 상에서 분할된 각 discovery 자원 영역 ( 2603 내지 2625 )는 각각 특정 RSRP 값 (또는 RSRP 범위)이 매핑될 수 있디- . 다시 말해, 각각의 RSRP 값은 전체 - 60 dbm - 60 dbm이 10 dbm 간격으로 구분 되고, 10 dbm 간격으로 구분된 각각의 RSRP 범위는 각각 discovery 자원 영역 ( 2603 내지 2625 )과 매핑될 수 있다. 즉, 앞서 도 24에서 및 도 25에서 단말에 서 측정된 RSRP 값에 따라 주파수 또는 시간 영역에서 discovery 자원 영역이 할 당되었다면, 도 26의 예시는 RSRP 범위와 각 discovery 자원 영역을 주파수 및 시간 영역으로 보다 세분화하여 매핑시킨 예를 의미한다. 예를 들어, UE1의 RSRP 측정 값이 - 60 dbm - - 50 dbm에 속하는 경우, UE1은 discovery 자원 영역 A ( 2603 ) 범위 내에서 discovery 메시지 자원을 sensing 힌- 후, 자신의 discovery 메시지를 전송하기 위한 discovery 자원을 선택할 수 있다. 또한, UE2의 RSRP 측정 ¾：이 - 50 dbm ~ - 40 dbm에 속하는 경우, UE2는 discovery 자원 영역 B ( 2605 ) 범위 내에서 discovery 메시지 자원을 sensing 한 후, 지-신 의 discovery 머)시지를 전송하기 위한 discovery 자원을 선택할 수 있다.
한편, 도 26에서는 각각의 discovery 자원 영역이 시간 및 주파수 영역에 서 연속적으로 설정되는 경우를 예시하고 있으나, 각각의 discovery 자원 영역은 시간 및 /또는 주파수 영역에서 불연속적 (예를 들어, 불연속적인 RB 그룹 및八또는 불연속적인 서브프레임 그룹)으로 설정될 수도 있다. 또한, 도 26에서는 각각의 discovery 자원 영역이 서로 중복 ( overlap)되지 않는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않으며 인접하는 discovery 자원 영역 간에 중복 (overlap)이 발생될 수도 있다.
또한, UE에서 측정한 RSRP 값에 따라 전체 discovery 자원 풀을 시간 및 주파수 영역 상에서 discovery 자원 영역으로 분할하는 방식에서도 cell ID를 함께 고려하여 각각의 UE를 그룹핑할 수 있다.
예를 들어, cell 1의 RSRP7]- 최대이면 그룹 1(예- 들어, discovery 지- 원 영역 A(2603) 내지 discovery 자원 영역 H(2617) ) , cell 2의 RSRP가 최 대이면 그룹 2 (예를 들어, discovery 자원 영역 I (2619) 내지 discovery 자원 영역 L(2625) )로 분류하는 방식으로 그룹을 형성하고, 각 그룹 내에서 단말에서 측정된 RSRP를 기반으로 discovery 자원 영역이 결정될 수 있디-.
또한, RSRP가 미리 설정된 임계치 이상인 경우는 그룹 A (예를 들어 , discovery 자원 영역 A(2603) 내지 discovery 자원 영역 H(2617) )에 포힘-되 고, RSRP가 미리 설정된 임계치 이하인 경우는 그룹 B (예를 들어 , discovery 자 원 영역 1(2619) 내지 discovery 자원 영역 L(2625) )로 분류하는 방식으로 그 룹을 형성하고, 각 그룹 내에서 단말에서 측정된 RSRP를 기반으로 discovery 자 원 영역이 결정될 수 있다.
또한, 다중 셀 간 discovery를 고려하여, 인접 셀의 가장자리에 위치힌- UE 도 포함될 수 있다 . 예를 들어 , 각 cell 중심에 위치하는 UE에게는 discovery 자원 영역 A(2603) 내지 discovery 자원 영역 H(2617)가 할당될 수 있디-. 그리 고, cell 경계 영역에 위치하는 UE .및 인접 셀의 경계 영역에 위치히-는 UE에게 discovery 자원 영역 I ( 2619 ) 내지 discovery 자원 영역 U 2625 )이 할당될 수 있다.
한편, 상술한 방식과 상이하게 전체 discovery 자원 풀을 UE에서 측정한
RSRP 값에 따라 주파수 영역에서 분할하여 discovery 자원 영역을 설정하고 , 시 간 영역에서는 단말 그룹 별로 할당된 서브프레임 구성 세트 ( subf rame conf iguration set )로 구분하여 discovery 자원이 선택될 수도 있다. 예를 들 어, UE 그룹 1은 discovery 자원을 선택하기 위하여 제 1 서브프레임 구성 세트 를 이용하고, UE 그룹 2는 discovery 자원을 선택하기 위하여 제 2 서브프레임 구성 세트를 이용할 수 있다 . 즉, UE은 자신이 측정한 RSRP를 기반으로 결정된 discovery 자원 영역 내에서 discovery 자원을 선택하되 , 기지국으로부터 할당 받은 서브프레임 구성 세트 내에서 임의로 또는 특정 확률에 기반하여 discovery 자원을 선택할 수 있다. 여기서, 서브프레밈 구성 세트는 복수 개의 서브프레임 (연 속적 또는 불연속적)으로 구성될 수 있다ᅳ
보다 구체적으로, RSRP가 유사하거나 혹은 동일한 범위에 속하는 UE들에게 는 가능하면 동일한 서브프레임에서 집중적으로 discovery 메시지를 송신하거나 혹은 수신하도록 하기 위하여 eNB 또는 UE가 서로 인접한 UE들을 그룹핑하고 , 각
UE 그룹 별로 특정 서브프레임 구성 세트 ( subframe conf iguration set )을 사 용하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, eNB는 UE로부터 수신하는 RRM 측정 정보,
CSI 등을 통해 서로 인접하고 있는 UE들 (즉, UE 그룹)에게 특정 서브프레임 구성 세트 정보를 RRC 시그널링 또는 물리 계층 채널 (예를 들어 , PUCCH 또는 PUSCH) 등을 통해 UE에거 1 알려줄 수 있다. 또한, UE들은 D2D 동기 신호 흑은 discovery 메시지를 통해 자신이 이용하고 있는 서브프레임 구성 세트 정보를 주변 UE들에게 알려줄 수 있다. 또한, 단말 ID를 기반으로 그룹큉하여 각 그룹 별로 서로 다른 서 브프레임 구성 세트를 할당할 수도 있다.
또한, UE 스스로가 RSRP를 기반으로 자신이 사용하는 서브프레임 구성 세트 를 인지할 수 있도특 하게할 수 있다. 이는 RSRP와 같은 측정 값은 단말이 측정애 의해서 보유하고 있는 값이기 때문에 이 값과 셀 내에서 RSRP 분류 기준을 참고하 여 어느 discovery 자원 ( e . g . 서브프레임 , 서브프레임 그룹 등)에서 전송해야 하는지 흑은 수신해야 하는지를 결정할 수 있다.
실제로 discovery 절차를 통해 둘 이상의 UE가 서로 발견이 가능해야 하므 로 자신이 속한 서브프레임 구성 세트 /그룹에서 discovery 메시지를 전송하는 서 브프레임을 각각의 UE가 임의로 선택할 수 있다. 즉, 주어진 서브프레임 구성 세트 에서 어떤 서브프레임에서는 전송하고 어떤 서브프레임에서는 전송을 하지 않는 동 작을 UE에서 임의로 선택하거나 혹은 특정 확률에 기반하여 결정할 수 있도록 할 수 있다. 반면, discovery 메시지를 검출하는 단말 입장에서는 이러한 서브프레 임 구성 세트를 모두 모니터링하여 근접 단말을 효율적으로 검출할 수 있디- . 한편, 앞서 도 24 내지 도 26에서 설명한 방안에 따라 설정되는 discovery 자원 영역은 상술한 바와 같이 , discovery 자원 풀 별로 또는 discovery 주기 별로 변동될 수 있다. 또한, discovery 자원 영역은 사용자가 이용하는 서비스나 사용자의 설정 (혹은 입력)에 따라 가변적으로 변동될 수 있다. 예를 들어 , D2D discovery 과 정에서 자신이 찾길 원하는 UE를 찾는 범위는 UE 별로 다양하게 존재 할 수 있디-. 만약, 넓은 범위에서 UE를 찾는 것이 적합한 서비스를 이용하거니- 인접한 UE들을 넓은 범위에서 찾길 원하거나 보다 많은 수의 UE들을 찾길 원하는 경우, discovery 자원 영역의 범위를 보다 크게 설정하고, 크게 설정된 discovery 자 원 영역 내에서 센싱을 수행하고, discovery 자원을 선택할 수 있다. 반면, 좁은 범위에서 UE를 찾아도 무관한 서비스를 이용하거나 인접한 단말들은 좁은 범위에서 찾길 원하는 경우이거나적은 수의 UE들을 찾길 원하는 경우, discovery 자원 영 역을 보다 작게 설정하고 , 작게 설정된 discovery 자원 영역 내에서 센싱을 수행 하고, discovery자원을 선택할 수 있다.
다시 말해, 디스커버리 범위 (discovery range) 및 /또는 탐색 가능한 기기 의 개수 (number of discoverable device) 7} 이러한 파라 미터에 영힝:을 미칠 수 있디-. 공공 안전 (public safety)나 상업 (commercial)용 서비스 모두 이러 한 요구가 발생될 수 있다. 즉, 어떠한 서비스 (흑은 어플리케이션)을 이용하는지에 따라 디스커버리 범위 및 /또는 탐색 가능한 기기의 개수가 달라질 수 있디-.
또한, 사용자가 UE에 직접 입력하거나 스위치 조작 등을 통해 디스커버리 범 위 및 /또는 탐색 가능한 기기의 개수를 선택 (흑은 조절)할 수도 있을 것이다. 다시 말해, 좁은 지역에서 (많은 사용자를) 찾고자 하거나, 넓은 지역에서 (적은 수의 사용자를) 찾고자 하거나 하는 등의 범위와 탐색 가능한 기기의 개수를 변경하기 위하여 사용자가 직접 파라미터를 설정할 수 있다. 간단하게 딥 스위치 ( dip switch)와 같은 외부 스위치를 이용해서 사용자가 직접 파라미터를 설정할 수도 있다. ' 한편, 앞서 도 24 내지 도 26에서는 UE가 eNB로부터 전송되는 RS를 이용하 여 샐 측정 (예를 들어 , RLM , RRM , CSI ) 결과를 기반으로 UE를 그룹핑하여 각 그 룹 별로 discovery 자원 영역에 매핑하는 방안에 대하여 설명하였디- . 다만, 본 발명에서는 eNB에서 전송되는 RS에 한정되지 않으며 , 다른 UE로부터 전송되는 신 호의 신호 품질, 세기 등에 따라서 사용할 discovery 자원 영역을 결정할 .수도 있다 . 이에 대하여 아래 도면 27을 참조하여 보다 상세히 설명한다 .
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 UE로부터 전송되는 신호를 기반으로 discovery 자원 영역을 결정하는 방안을 설명하기 위한 도면이디- .
도 27의 ( a )를 참조하면 , 네트워크는 특정 UE들을 일종의 기준 UE로 설정한 다. 도 27에서 UE A, UE B 및 UE C가 기준 UE로 설정되었다고 가정한디- .
이때, 지리적으로 떨어진 위치에 존재하는 UE들을 기준 UE로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 셀 간 discovery를 고려하는 경우, 인 접 셀의 경계 영역에 위치하는 UE도 함께 동일한 discovery pool 내에서 discovery 자원 영역이 설정될 수 있으므로, 여기서 기준 UE들은 특정 젤에 함께 속해 있는지 여부와는 무관하다 . 즉 , UE A, UE B 및 UE C는 모두 동일한 셀 커 버리지 내 위치할 수도 있으며, 각각 서로 다른 셀 커버리지에 위치할 수도 있디- . 그리고, 도 27의 (b)와 같이 , 각각의 기준 UE들 (즉, UE A, UE B, UE .C) 을 각 group에 연동시켜 각 그룹에 매핑되는 discovery 자원 영역을 설정할 수 있다.. 즉, UE A는 discovery 자원 영역 A(2703)어) 매핑되고, UE B는 discovery ¾ 영역 B (2705)에 매핑도 1며 , UE C는 discovery ； 원 영역 C(2707)에 매핑될 수 있다. 여기서 , 기준 UE와 매핑되는 각각의 discovery 자 원 영역은 앞시 설명한 바와 같이, 주파수 영역, 시간 영역, 공간 영역 중 어느 하 나 이상의 영역을 조합하여 분할될 수 있다. 또한, 단말 ID 또는 셀 ID도 함께 고 려하여 분할될 수도 있다.
여기서 , 기준 UE가 아닌 나머지 UE들은 기준 UE로부터 전송되는 신호를 수 신하고 그 품질, 강도 등에 따라서 사용할 discovery 자원 영역을 선택할 수 있 으며, 그 일례로, 가장 강한 신호를 수신하거나'가장 품질이 좋은 신호를 수신한 기준 UE와 연동된 discovery 자원 영역을 사용하도록 동작할 수 있디-. 도 27의 예시에서 , UE 1은 UE A, UE B, UE C으로부터 각각의 신호를 수신하고 , 수신 신 호의 강도가 가장 높거나 수신 신호 품질이 가장 양호한 신호를 판별하고, 해당 신 호를 전송한 ϋΕ에 연동된 discovery자원 영역을 선택한다 .
그리고, 선택된 discovery 자원 영역에서 discovery 메시지를 센성하고 , 센싱한 자원들 중에서 낮은 에너지 레벨의 자원들을 분류하고 그 중 일정 범위 내 에서 (예를 들어, 하위 x% (x=임의의 정수, 5, 7, 10, . . . ) 내에서) discovery 자원을 랜덤하게 선택한다.
사용할 discovery 자원 영역을 결정하기 위하여 , 기준 UE가 전송하는 discovery 신호가 이용될 수 있으며, 기준 UE가 discovery를 위한 동기화 신호 ( synchronization signal )를 송신한다면 해당 동기화 신호가 이용될 수도 있다. 이와 같이 , 본 발명에서 제안하는 RS를 이용하여 discovery 자원 영역을 결정하는 방안을 활용하여 인프라의 도움을 받는다면 기존의 분산적인 방식의 discovery 절차를 효율적으로 개선 할 수 있다 . 또한 RS 정보를 이용하여 UE가 RSRP롤 측정하는 것은 현재 LTE 단말들에 구현되어 있는 기술이며 이를 활용힌 -다 면, LTE 표준 변경이나 새로운 시그널이나 프로토콜을 제안 없이 D2D discovery 단계에서 근처 단말들 위주로 효율적으로 단말 탐색이 가능하다. 또한, discovery를 위해 UE가 sensing하는 시간을 줄여서 소비되는 에너지를 줄일 수 있으며, 또한 sens ing하는 주파수 구간을 줄여서 discovery 자원을 선택하므로 기존의 discovery 방식에 비해서 단말의 sensing 및 discovery 자원 선택을 위한 프로세싱 오버헤드를 즐일 수 있다. 또한 D2D discovery 단계에서도 고려 할 수 있는 다양한 요구사항에 맞게 원하는 서비스니- 범위에 따라서 가변적인 sensing 설정 및 자원 선택이 가능하다.
앞서 본 발명의 설명에 있어서, 시간영역 및 /또는 주파수 영역으로 discovery 자원 영역을 제한하여 sensing 혹은 전송 동작을 수행하는 방안을 중 심으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이 시간 영역 흑은 주파수 영역에서 discovery 자원 영역을 설정하는 방식을 동일하게 적용하여 공간 영역 ( spatial domain)에서도 동일하게 discovery 자원 영역을 분할할 수 있다. 또한, 앞서 시간, 주파수 영역 을 결합하여 discovery 자원 영역을 분할하는 방식과 동일하게 시간, 주파수 영 역에 공간 영역 ( spatial domain)을 결합하여 discovery 자원 영역을 분할할 수도 있다. 또한, 시간, 주파수, 공간 영역 외에 다른 영역 (예를 들어, 단말 ID , 셀 ID 등)을 결합하여 본 발명에 따른 동작을 수행할 수도 있다.
또한, 앞서 본 발명의 설명에 있어서 , RSRP를 기준으로 각각의 UE가 자신이 어떠한 discovery 자원 영역에서 discovery 메시지를 전송해야 하는지 결정하는 방안을 중심으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이 RSRP 이외에 다양한 값이 UE의 discovery 자원 영역을 결정하기 위한 파라미터로써 이용될 수 있디- . 예를 들어 , RLM , RSRQ , RSSI , CSI , Pathloss 등도 이러한 UE의 discovery 자원 영역을 결정하기 위한 파라미터로써 이용될 수 있다 . 즉 , UE의 위치 또는 근접성 (proximity)를 추정할 수 있는 UE - eNB 간에 사용되는 인자들은 본 발명에 따른 discovery 자원의 센싱 및 전송을 위한 discovery 자원 영역을 결정하기 위한 파라미터로서 이용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 인자들을 결합하여 discovery 자원 영역을 결정하기 위한 파라미터로서 이용될 수 있디- . 예를 들어 RSRP와 RSRQ 를 결합하여 사용하거나, RSRP , RSRQ , pathloss 등을 힘-께 고려하여 discovery자원 영역을 결정할 수도 있다. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반 .
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시 한다.
도 28을 참조하면 , 무선 통신 시스템은 기지국 (2810)과 기지국 (2810) 영역 내에 위치한 다수의 단말 (2820)을 포함한다.
기지국 (2810)은 프로세서 (processor, 2811) , 메모리 (memory, 2812) 및 RF부 (radio frequency unit, 2813)을 포함한다. 프로세서 (2811)는 앞서 도 1 내지 도 27에서 제안된 기능, 과성 및 /또는 방법을 구현한디-. 무선 인터페이 스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (2811)에 의해 구현될 수 있디-. 메모리 (2812)는 프로세서 (2811)와 연결되어 , 프로세서 (2811)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저 장한다. RF부 (2813)는 프로세서 (2811)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
단말 (2820)은 프로세서 (2821) , 메모리 (2822) 및 RF부 (2823)을 포함한다. 프로세서 (2821)는 앞서 도 1 내지 도 27에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다 . 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (2821)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (2822)는 프로세서 (2821)와 연결되어, 프로세서 (2821)를 구동 하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (2823)는 프로세서 (2821)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
메모리 (2812, 2822)는 프로세서 (2811, 2821) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서 (2811, 2821)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국 (2810) 및 /또는 단말 (2820)은 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다 중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다. 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적 인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결 합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결 합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명 되는 등작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예꾀 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 있음 은 자명하다 .
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 ( f irmware ) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있디、 하드웨 어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs (application specif ic integrated circuits ) , DSPs ( digital signal processors ) , DSPDs (digital signal process ing devices ) , PLDs (programmable logic devices ) , FPGAs ( f ield programmable gate arrays ) , '프로세서 , 콘트를러 , 마이크로 콘트롤러 , 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 둥의 형태로 구현될 수 있 다 . 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있디- . 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있디- .
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형 태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모 든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 븐 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 히-고 , 본 발명 의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
본 발명의 무선 통신 시스템에서 디스커버리 메시지 전송 방안은 3 GPP LTE/LTE -A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3 GPP LTE/ LTE - A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다 .

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스커버리 ( discovery) 메 시지를 전송하는 방법에 있어서,
단말이 기지국으로부터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 단말이 싱기 디스커버리 자원 영역 설정 정보와 상기 기지국으로1 -터 수 신한 참조 신호 (RS : Reference Signal )를 이용하여 측정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정하는 단계;
상기 단말이 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 디스커버리 자원을 선택하는 단계 ; 및
상기 단말이 상기 선택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 데시지를 전 송하는 단계를 포함하고,
상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 .영역괴 · 상기 단말이 상기 RS를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함하는 디스커버리 메시 지 전송 방법ᅳ
【청구항 2]
게 1항에 있어서,
상기 디스커버리 메시지 자원 영역은 디스커버리 자원 풀 (pool ) 내애서 주 파수 영역 ( frequency domain) , 시간 영역 ( time domain) , 공간 영역 (partial domain) 중 적어도 어느 하나의 영역의 조합으로 분할되는 디스커버리 메시지 전송 방법 .
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 단말은 상기 결정된 디스커버리 자원 영역을 센싱하여 에너지 레벨이 미 리 설정된 범위에 해당하는 자원 중에서 임의로 상기 디스커버리. 자원을 선택하는 디스커버리 메시지 전송 방법 .
【청구항 4]
제 1항에 있어서,
상기 ■ RS를 이용하여 측정한 값은 RSRP (Reference Signal Received Power) , RSRQ (Reference Signal Received Quality) , RSSI (Received Signal Strength Indicator) , 경로 손실 (path loss) 및 CSI (Channel
State Information) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 디스커버리 메시지 전송 방법ᅳ
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 SIB (System Information block) , RRC (Radio Resource Control) 메시지 , PDCCH ( Physical Downlink Control Channel) , PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 중 어느 하나를 통해 전송되는 디스커버리 메시지 전송 방법 .
【청구항 6】 제 1항에 있어서,
상기 디스커버리 자원 영역은 상기 RS를 이용하여 측정힌- 값과 셀 식별자 (cell identifier)를 함께 고려하여 결정되는 디스커버리 메시지 전송 방법 .
【청구항 7】
제 1항에 있어서,
상기 디스커버리 자원은 상기. 단발이 상기 기지국으로부터 디스커버리 메시지 전송을 위하여 할당받은 서브프레임 구성 세트 (subframe configuration set) 내에서 임의로 선택되는 디스커버리 메시지 전송 방법 .
【청구항 8)
제 1항에 있어서,
상기 디스커버리 자원 영역은 상기 단말이 이용하는 서비스 또는 사용자의 입 력에 따라 가변적으로 변경되는 디스커버리 메시지 전송 방법 .
【청구항 9】
단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스커버리 (discovery) 메 시지를 전송하는 단말에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 기지국으로부터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보와 상기 기지국으로부터 수신한 참조 신 호 (RS: Reference Signal)를 이용하여 측정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스 커버리 자원 영역을 결정하고, ' 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위 한 디스커버리 자원을 선택하고,
상기 선택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전송하도록 구성 되고,
상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 영역괴 · 상기 단말이 상기 RS를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함하는 단말 .
【청구항 10】
단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스커버리 ( discovery) 메 시지를 전송하는 방법에 있어서,
단말이 기지국으로부터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신하는 딘-계； 상기 단말이 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보와 다른 단말로부터 수신한 신호를 이용하여 측정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정 하는 단계； .
상기 단말이 상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위한 디스커버리 자원을 선택하는 단계 ; 및
상기 단말이 상기 선택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전 송하는 단계를 포함하고,
상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 영역과 상기 단말이 상기 다른 단말의 신호를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함하는 디스커버리 메시지 전송 방법 .
【청구항 11】
단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 디스커버리 ( discovery) 메 시지를 전송하는 단말에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 ; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 기지국으로부터 디스커버리 자원 영역 설정 정보를 수신히 -고, 상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보와 다른 단말로부터 수신한 신호를 이용 하여 축정한 값을 기반으로 상기 단말의 디스커버리 자원 영역을 결정하고,
상기 결정된 디스커버리 자원 영역 내에서 디스커버리 메시지를 전송하기 위 한 디스커버리 자원을 선택하고,
상기 선택된 디스커버리 자원에서 상기 디스커버리 메시지를 전송하도록 구성 되고,
상기 디스커버리 자원 영역 설정 정보는 상기 디스커버리 자원 영역괴- 상기 단말이 상기 다른 단말의 신호를 이용하여 측정한 값 간의 매핑 정보를 포함하는 단말.
PCT/KR2014/010377 2013-10-31 2014-10-31 무선 통신 시스템에서 디스커버리 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 WO2015065110A1 (ko)

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