WO2015111973A1 - 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말의 동기 획득 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말의 동기 획득 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • information on the type of the application related to the D2DSS, DM, etc. may be transmitted through the PD2DSCH.
  • the out of coverage terminals may not know whether a DM of a base station operating in an adjacent region is TDD or FDD. If the out of coverage terminals indiscriminately perform D2D communication without knowing the DM, it may seriously interfere with the downlink signal reception of the cell boundary terminal.
  • the type / DM of the application may be determined by whether the OFDM symbols constituting each of the first sync signal and the second sync signal are continuous.
  • the type / DM of an application may be classified according to whether the PD2DSS and the SD2DSS are interleaved (per symbol or part). For example, referring to FIG. 8, if OFDM symbols constituting PD2DSS and SD2DSS are concatenated / contiguous, application 1 / DM 1 is indicated, and if OFDM symbols constituting PD2DSS and SD2DSS are interleaved, application 2 / DM 2 is indicated. It may be set to. In the example of FIG. 8, the order of PD2DSS and SD2DSS may be interchanged, and the order may be different for each application / DM.
  • the type of application may be indicated by the number of symbols from a slot boundary of a subframe to an OFDM symbol in which a D2D synchronization signal is transmitted.
  • the slot boundary is determined from two consecutive OFDM symbols, and the two consecutive OFDM symbols may be D2D synchronization signals of the same sequence. That is, the transmission location of the remaining D2DSS may be set differently according to the application type / DM based on the continuously transmitted D2DSS.
  • N symbols are continuously transmitted among subframes, where Application 1 / DM 1 has 3 symbols from the slot boundary and Application 2 / DM 2 has 5 symbols away from the slot boundary. It may be transmitted (normal CP).
  • the distance between the PD2DSS and the SD2DSS may indicate the CP distance according to the CP length and the application type / DM
  • the order of the PD2DSS and the SD2DSS may indicate the application type / DM.
  • the above-mentioned scheme assumes that the PD2DSCH is transmitted, but when the PD2DSCH is not transmitted, the D2DSS is transmitted in one slot, the first symbol in the slot is used for AGC, and the last symbol is configured as a Tx / Rx switching gap. Can be.
  • 5 symbols for normal CP and 4 symbols for extended CP are available.
  • the division of DM may be indicated by setting different root sequences of D2DSS, and the setting of CP length may be indicated by the number of D2DSS symbols transmitted. For example, when the number of symbols constituting the D2DSS is 5, a normal CP is indicated and when 4, the extended CP is indicated, and an application type / DM may be indicated by the root sequence of the D2DSS.
  • the CP length and the DM may be transmitted in a preset mode, or if there is a record recently connected to the network, the D2DSS may be transmitted using the recently used CP length and the DM.
  • a terminal out of coverage may be set in advance to always transmit the D2DSS of FDD to the extended CP, but if the last cell connected is TDD and the normal CP, it may be configured to transmit to the D2DSS of the TDD / normal CP. have.

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 단말이 D2D(Device-to-Device) 동기를 획득하는 방법에 있어서, 서브프레임을 수신하는 단계; 상기 서브프레임의 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)) 심볼에서, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 포함하는 D2D 동기 신호를 검출하는 단계를 포함하며, 상기 단말은, 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 및 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼에 의해 형성되는 심볼 구조로부터 상기 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말의 동기 획득 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 장치 대 장치 통신에서 동기 획득 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
장치 대 장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 단말(User Equipment; UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 단말 간에 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 단말-대-단말(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.
D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다. 또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 동기 신호가 전송되는 심볼의 구조를 통해 애플리케이션 종류/듀플렉스 모드 등을 지시하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 단말이 D2D(Device-to-Device) 동기를 획득하는 방법에 있어서, 서브프레임을 수신하는 단계; 상기 서브프레임의 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)) 심볼에서, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 포함하는 D2D 동기 신호를 검출하는 단계를 포함하며, 상기 단말은, 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 및 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼에 의해 형성되는 심볼 구조로부터 상기 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 D2D(Device-to-Device) 동기를 획득하는 D2D 단말에 있어서, 수신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 수신된 서브프레임의 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)) 심볼에서, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 포함하는 D2D 동기 신호를 검출하며,
상기 단말은, 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 및 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼이 형성하는 심볼 구조로부터 상기 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 정보를 획득하는, D2D 단말이다.
상기 본 발명의 실시예들은 다음 사항들 전/일부를 포함할 수 있다.
상기 애플리케이션의 종류는 상기 서브프레임의 슬롯 경계로부터 D2D 동기 신호가 전송된 OFDM 심볼까지의 심볼 개수에 의해 지시될 수 있다.
상기 슬롯 경계는 연속된 두 개의 OFDM 심볼로부터 결정될 수 있다.
상기 연속된 두 개의 OFDM 심볼은 동일한 시퀀스의 D2D 동기 신호일 수 있다.
상기 D2D 동기 신호를 검출하는 단계는, OFDM 심볼 단위로 동일한 시퀀스를 사용한 OFDM 심볼을 검출하는 단계; 상기 검출 결과로부터 슬롯 경계를 검출하는 단계; 상기 슬롯 경계로부터 D2D 동기 신호가 전송된 심볼까지 심볼 개수를 판단하는 단계; 및 상기 심볼 개수로부터 애플리케이션의 종류를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단말은 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼과 상기 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼의 배열 순서로부터 상기 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다.
상기 단말은 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼과 상기 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 사이의 심볼 개수로부터 상기 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다.
상기 단말은 상기 제1 동기 신호와 상기 제2 동기 신호 각각이 복수의 OFDM 심볼들로 구성되는 경우, 상기 단말은 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호 각각을 구성하는 OFDM 심볼이 연속되는지 여부로부터 상기 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다.
상기 애플리케이션의 종류는 상기 서브프레임의 기준 OFDM 심볼로부터 동기 신호가 검출되는 OFDM 심볼까지의 심볼 개수를 통해 지시될 수 있다.
상기 기준 OFDM 심볼은 상기 서브프레임에서 동기 신호가 전송되는 것으로 미리 설정되어 있는 OFDM 심볼일 수 있다.
상기 D2D 동기 신호를 검출하는 단계는, 기준 OFDM 심볼에서 동기 신호를 검출하는 단계; 상기 기준 OFDM 심볼에서 동기 신호가 검출된 경우, 상기 기준 OFDM 심볼로부터 D2D 동기 신호가 전송된 심볼까지 심볼 개수를 판단하는 단계; 및 상기 심볼 개수로부터 애플리케이션의 종류를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 동기 신호는 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)이고, 상기 제2 동기 신호는 SD2DSS(Secondary D2D Synchronization Signal)일 수 있다.
본 발명에 따르면 단말이 동기 신호를 수신함으로써 애플리케이션의 종류/듀플렉스 모드 등에 대한 정보를 신속하고 안정적으로 획득할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 의한 동기 신호 전송 심볼 구조에 의한 애플리케이션 종류의 지시를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 동기 심볼 전송 구조에 의한 순환 전치 길이의 추정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 ‘기지국’ 이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.
이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹트(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
D2D 단말의 동기 획득
이하에서는 상술한 설명 및 기존 LTE/LTE-A 시스템에 기초하여, D2D 통신에서 단말간 동기 획득에 대해 설명한다. OFDM 시스템에서는 시간/주파수 동기가 맞지 않을 경우 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)로 인해 OFDM 신호에서 서로 다른 단말 간에 멀티플렉싱이 불가능질 수 있다. 동기를 맞추기 위해 D2D 단말들이 직접 동기 신호를 송수신하여 모든 단말이 개별적으로 동기를 맞추는 것은 비효율적이다. 따라서, D2D와 같은 분산 노드 시스템에서는 특정 노드가 대표 동기 신호를 전송해주고 나머지 UE들이 이에 동기를 맞출 수 있다. 다시 말해, D2D 신호 송수신을 위해 일부 노드들이 (이때 노드는 eNB, UE, SRN(synchronization reference node 또는 synchronization source로 불릴 수도 있다) 일 수도 있다.) D2D 동기 신호(D2DSS, D2D Synchronization Signal)를 전송하고, 나머지 단말들이 이에 동기를 맞추어 신호를 송수신하는 방식이 사용될 수 있다.
D2D 동기신호에는 PD2DSS(Primary D2DSS), SD2DSS(Secondary D2DSS)가 있을 수 있다. PD2DSS는 소정 길이의 자도프 추 시퀀스(Zadoff-chu sequence) 또는 PSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. SD2DSS는 M-시퀀스 또는 SSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 만약 단말들이 eNB로부터 동기를 맞출 경우, SRN은 eNB가 되며, D2DSS는 PSS/SSS가 된다. PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)는 D2D 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보(예를 들어, D2DSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL 구성, 자원 풀 관련 정보, D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류 등)가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. PD2DSCH는 D2DSS와 동일한 서브프레임 상에서 또는 후행하는 서브프레임 상에서 전송될 수 있다.
SRN은 D2DSS, PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)를 전송하는 노드일 수 있다. D2DSS는 특정 시퀀스 형태일 수 있고, PD2DSCH는 특정 정보를 나타내는 시퀀스거나 사전에 정해진 채널 코딩을 거친 후의 코드 워드 형태일 수 있다. 여기서, SRN은 eNB 또는 특정 D2D 단말이 될 수 있다. 부분 네트워크 커버리지(partial network coverage) 또는 커버리지 바깥(out of network coverage)의 경우에는 단말이 SRN이 될 수 있으며, 인터 셀 디스커버리(intercell discovery)의 경우에도 인접셀 단말들이 타이밍을 알게 하기 위해서 단말들이 SRN으로부터 수신한 타이밍에 일정 오프셋을 더한 시점에서 단말이 D2DSS를 릴레이해 줄 수 있다. 즉, D2DSS는 다중 홉을 통해 릴레이될 수 있다. 만약, D2DSS를 릴레이한 단말들이 복수이거나, 주변에 복수의 클러스터가 있는 경우, D2DSS를 수신하는 단말은 여러 개의 D2DSS를 관찰할 수 있으며, 서로 다른 홉을 갖는 D2DSS를 수신할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, PD2DSCH를 통해 D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류, DM 등의 정보가 전송될 수 있다. 다만, 경우에 따라서는 PD2DSCH 이외의 방법으로 DM, D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류, CP 길이 등을 알게 하는 것이 필요할 수도 있다. 예를 들어, 부분 네트워크 커버리지 시나리오(Partial network coverage scenario)에서 커버리지 바깥 단말들은 인접 지역에서 동작하는 기지국의 DM이 TDD인지 FDD인지 모를 수 있다. DM을 알지 못한 상태로 커버리지 바깥 단말들이 무분별하게 D2D 통신을 수행하면 셀 경계 단말의 하향링크 신호 수신에 심각한 간섭을 줄 수도 있다. 따라서 D2D 단말은 셀의 DM을 파악하여야 하는데, 이는 PD2DSCH 상에서 지시될 수 있다. 다만, PD2DSCH의 수신이 어려운 경우(예를 들어, 동일 시간 자원 상에서 서로 다른 PD2DSCH가 전송되어 PD2DSCH를 제대로 복호할 수 없는 경우 등)가 있을 수도 있으므로, 이하에서 설명되는 바와 같이 동기 신호의 구조를 통해 DM이 지시될 수 있다. 다른 실시예로써, 동기 신호의 구조를 통해 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 종류(여기서 애플리케이션의 종류에는 퍼블릭 세이프티, 특정 목적의 D2D 커뮤니케이션 등이 포함될 수 있다)가 지시될 수도 있다. 즉, 애플리케이션마다 D2DSS의 포맷이 상이할 수 있는데, 이하 이에 대해 상세히 살펴본다. 이하의 설명에서 애플리케이션 1 또는 애플리케이션 2 중 하나는 퍼블릭 세이프티일 수 있다. 또한, DM 1은 TDD, DM 2는 FDD이거나, 또는 역으로, DM 1은 FDD, DM 2는 TDD일 수 있다.
D2DSS의 구조를 통한 애플리케이션 종류/DM 지시
단말은 D2DSS가 전송되는 서브프레임을 수신하면, 그 서브프레임의 복수의 OFDM 심볼에서 제1 동기신호(PD2DSS일 수 있음) 및/또는 제2 동기신호(SD2DSS일 수 있음)를 검출할 수 있다. 이와 동시에, 단말은 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 및 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼에 의해 형성되는 심볼 구조로부터 상기 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다.
여기서, 심볼 구조라 함은 제1 동기신호와 제2 동기신호가 전송되는 OFDM 심볼의 배열 순서, 제1 동기신호와 제2 동기신호가 전송되는 OFDM 심볼 사이의 거리/심볼개수, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호 각각을 구성하는 OFDM 심볼이 연속되는지 여부 등을 의미할 수 있다.
도 5에는 제1 동기신호와 제2 동기신호가 전송되는 OFDM 심볼의 배열 순서/위치에 따라 애플리케이션의 종류/DM을 지시하는 방식의 예가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, PD2DSS가 SD2DSS보다 서브프레임에서 시간 축으로 먼저 배열되는 경우 애플리케이션 1/DM 1을 지시하고, S2DSS가 PD2DSS보다 먼저 나오는 경우 애플리케이션 2/DM 2를 지시하는 것일 수 있다. 또는 PD2DSS가 전송되는 OFDM 심볼들이 SD2DSS가 전송되는 OFDM 심볼보다 서브프레임 상에서 먼저 배열되는 경우 애플리케이션 1/DM 1을, 반대의 경우 애플리케이션 2/DM 2를 지시하는 것일 수 있다. SD2DSS가 온전히 PD2DSS의 앞이나 뒤에 위치할 수 없는 경우(예를 들어 repetition횟수가 슬롯 길이를 초과할 경우) SD2DSS의 일부분(예를 들어 다수개의 SSS가 SD2DSS로 구성될 경우)이 PD2DSS의 앞이나 뒤에 위치할 수 있고, 이때 애플리케이션/DM은 PD2DSS의 앞에 위치한 SD2DSS의 개수를 이용하여 구분될 수도 있다. 상기 예시에서는 PD2DSS 및 SD2DSS가 연속된 OFDM 심볼로 구성된 경우를 예시하였으나, PD2DSS 및 SD2DSS가 인터리빙되어 구성되는 경우에도 위 방식에 따른 적용될 수 있다.
또 다른 실시예로써, 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼과 상기 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 사이의 심볼 개수에 따라 애플리케이션의 종류/DM이 결정될 수 있다. 이는, PD2DSS와 SD2DSS가 이격된 거리를 서로 다르게 설정하는 방식이다. 예를 들어, PD2DSS와 SD2DSS가 N OFDM 심볼만큼 이격되어 있으면 애플리케이션 1/DM 1을, PD2DSS와 SD2DSS가 M OFDM 심볼만큼 이격되어 있으면 애플리케이션 2/DM 2를 지시하는 것으로 설정될 수 있다. 도 6에는 N=0 M=2인 경우의 예가 도시되어 있다. 여기서, 이격된 만큼의 공간에는 PD2DSCH등 다른 데이터가 채워질 수도 있고 아무 신호가 전송되지 않는 빈 공간으로 설정될 수도 있다. 상기 실시예에서 PD2DSS와 SD2DSS의 순서는 서로 바뀔 수 있으며, 애플리케이션/DM별로 그 순서가 다를 수도 있다.
상기 도 5와 도 6의 예시와 관련해 설명된 방식은 조합으로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 7에 예시된 바와 같이, PD2DSS가 SD2DSS보다 서브프레임 내에서 먼저 위치하고 PD2DSS와 SD2DSS가 이격된 거리가 0인 경우 애플리케이션 1/DM 1을, SD2DSS가 PD2DSS보다 서브프레임 내에서 먼저 위치하고 PD2DSS와 SD2DSS가 이격된 거리가 2인 경우 애플리케이션 2/DM 2을 지시하는 것으로 구성될 수 있다. 도 7의 예시에서, PD2DSS와 SD2DSS의 순서는 서로 바뀔 수 있으며, 애플리케이션/DM별로 그 순서가 다를 수도 있다.
또 다른 실시예로써, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호 각각을 구성하는 OFDM 심볼이 연속되는지 여부에 의해 애플리케이션의 종류/DM이 결정될 수 있다. 또는, PD2DSS와 SD2DSS가 (매 심볼 별 또는 부분) 인터리빙 되는 구조인지 여부에 따라 애플리케이션의 종류/DM이 구분될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, PD2DSS와 SD2DSS를 구성하는 OFDM 심볼이 연접/연속되어 있으면 애플리케이션 1/DM 1을, PD2DSS와 SD2DSS를 구성하는 OFDM 심볼이 인터리빙되어 있으면 애플리케이션 2/DM 2를 지시하는 것으로 설정되어 있을 수 있다. 도 8의 예시에서 PD2DSS와 SD2DSS의 순서는 서로 바뀔 수 있으며 애플리케이션/DM 별로 그 순서는 상이할 수 있다.
또 다른 실시예로써, 애플리케이션/DM에 따라 제1 동기신호 및/또는 제2 동기신호의 반복 횟수를 다르게 설정할 수 있다. FDD의 경우 셀간 시간 동기가 잘 맞지 않아 있을 수 있으며, 이때 D2D를 수행한다면 시간 영역에서 uncertain region이 TDD 셀보다 클 수 있다. 따라서 FDD 셀에서 D2DSS는, TDD셀에서 D2DSS와 비교해 반복 횟수/D2DSS의 길이가 차이 날 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 애플리케이션 1/DM 1의 경우 PD2DSS의 길이(OFDM 심볼 수)/반복 횟수가 SD2DSS의 길이/반복 횟수보다 짧고, 애플리케이션 2/DM 2의 경우 PD2DSS의 길이/반복 횟수가 SD2DSS의 길이/반복 횟수보다 길게 설정될 수 있다.
도 10은 특히 D2DSS가 PD2DSS로만 구성되는 경우의 예시이다. 이와 같은 경우, PD2DSS와 PD2DSCH의 위치 관계로 애플리케이션의 종류/DM이 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 애플리케이션 1/DM 1은 슬롯(경계)의 마지막 심볼부터 PD2DSS가 할당되고, 나머지 영역은 PD2DSCH가 할당될 수 있다. 애플리케이션 2/DM 2는 슬롯 경계로부터 N 심볼만큼 이격된 거리/위치에서 PD2DSS가 할당되고 나머지 영역은 PD2DSCH에 할당될 수 있다. 여기서 만약 PD2DSCH를 복호하기 위한 별도의 참조신호가 존재한다면, 그 참조신호와 PD2DSS 사이의 위치관계에 의해서도 애플리케이션/DM을 구별할 수 있다.
또 다른 실시예로써, D2DSS가 전송되는 심볼의 위치관계를 통해 애플리케이션의 종류/DM을 지시할 수 있다. 예를 들어, n번째 D2DSS가 전송되는 위치와 n+1의 D2DSS가 전송되는 위치에 따라 DM이 구분될 수 있다. 도 11 및 도 12에는 이러한 경우의 예시가 도시되어 있다.
도 11을 참조하면, 애플리케이션의 종류는 서브프레임의 슬롯 경계로부터 D2D 동기 신호가 전송된 OFDM 심볼까지의 심볼 개수에 의해 지시될 수 있다. 여기서, 슬롯 경계는 연속된 두 개의 OFDM 심볼로부터 결정되며, 이 연속된 두 개의 OFDM 심볼은 동일한 시퀀스의 D2D 동기 신호일 수 있다. 즉, 연속하여 전송되는 D2DSS를 기준으로 나머지 D2DSS의 전송 위치가 애플리케이션 종류/DM에 따라 달리 설정될 수 있다. 구체적으로 도 11에 예시된 바와 같이, 서브프레임 가운데 연속하여 N 개의 심볼이 전송되되, 애플리케이션 1/DM 1은 슬롯 경계로부터 3심볼, 애플리케이션 2/DM 2은 슬롯 경계로부터 5심볼 떨어지는 곳에서 D2DSS가 전송되는 것일 수 있다(normal CP). 이때 특징적으로 연속하여 전송되는 D2DSS는 심볼 레벨 탐색(symbol level search)을 가능케 하기 위하여 같은 루트 시퀀스의 자도프 추 시퀀스로 구성될 수 있다. 즉 D2DSS 수신 단말은 N개의 연속된 D2DSS를 심볼 레벨 탐색을 통하여 위치를 찾아내고, 나머지 N-M개의 심볼은 해당 심볼 위치로부터 얼마만큼 떨어졌는지 추가 검출을 수행하여 애플리케이션 종류/DM를 판단할 수 있다. 도 11과 같이 구성된 서브프레임을 수신한 단말은, OFDM 심볼 단위로 동일한 시퀀스를 사용한 OFDM 심볼을 검출하고, 검출 결과로부터 슬롯 경계를 검출할 수 있다. 단말은 슬롯 경계로부터 D2D 동기 신호가 전송된 심볼까지 심볼 개수를 판단하고, 그 심볼 개수로부터 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다.
도 12에는 애플리케이션의 종류/DM이 서브프레임의 기준 OFDM 심볼로부터 동기 신호가 검출되는 OFDM 심볼까지의 심볼 개수를 통해 지시되는 예시가 도시되어 있다. 여기서, 기준 OFDM 심볼은 서브프레임에서 동기 신호가 전송되는 것으로 미리 설정되어 있는 OFDM 심볼일 수 있다. 구체적으로, 도 12를 참조하면, 기준 OFDM 심볼(서브프레임의 두 번째 OFDM 심볼 및/또는 서브프레임의 끝에서 두 번째 OFDM 심볼)로부터 세 심볼 차이의 위치에 D2DSS가 전송되는 경우 애플리케이션 1/DM 1을, 기준 OFDM 심볼로부터 네 심볼 차이의 위치에 D2DSS가 전송되는 경우 애플리케이션 2/DM 2를 지시하는 것으로 구성될 수 있다. 일반화하면, D2DSS가 N개의 심볼을 통해 하나의 서브프레임 내에서 전송되는 경우 애플리케이션 종류/DM과 관계없이 M개의 심볼은 같은 위치에서 전송되고 나머지 N-M개의 심볼은 애플리케이션 종류/DM에 따라 다른 위치에서 전송될 수 있다. 이는 일부 심볼은 애플리케이션 종류/DM에 관계없이 전송하여 기준 시점을 검출할 수 있게 하고, 나머지 심볼의 위치를 다르게 설정하여 기준 시점으로부터 거리를 다르게 설정하여 단말이 애플리케이션 종류/DM을 구분할 수 있게 하기 위함이다.
D2DSS의 구조를 통한 CP 길이의 추정
PD2DSS 및/또는 SD2DSS가 PSS 및/또는 SSS의 반복된 형태라면, PD2DSS와 SD2DSS 중 하나는 CP 삽입 없이 반복된 형태로 구성될 수 있다. 이러한 경우 PD2DSS와 SD2DSS의 구조는 서로 다를 수 있다. 예를 들어 PD2DSS는 심볼 레벨 탐색을 가능케 하기 위해 CP 없이 PSS가 연접하여 구성되고, SD2DSS는 PD2DSS를 검출한 이후 ID를 구분하거나 주파수 오프셋을 찾기 위한 것이기 때문에 CP를 포함할 수 있다. 이때 PD2DSS와 SD2DSS의 이격된 거리에 의해 CP 길이를 추정할 수 있다.
도 13에는 이에 관한 실시예가 도시되어 있다. 도 13을 참조하면, 노멀 CP 의 경우 SD2DSS와 PD2DSS 사이가 4배 길이의 CP 만큼 이격된 경우를 나타내고, 확장 CP의 경우 SD2DSS와 PD2DSS 사이가 CP 길이의 3배 길이만큼(Extended CP case A) 또는 4배 길이만큼 이격된 경우(Extended CP case B)가 도시되어 있다. Extended CP Case B의 경우에는 4배 길이의 CP 길이가 한 심볼 길이를 넘기 때문에 CP로 복사되는 영역이 하나의 PD2DSS의 길이를 초과할 수 있다. PD2DSS의 개수는 노멀 CP와 확장 CP가 다르므로 단말은 3개의 PD2DSS를 먼저 검출하고 CP 길이에 따라 나머지 PD2DSS는 추가로 검출할 수 있다. 이러한 구조의 D2DSS를 수신하는 단말은 PD2DSS를 먼저 검출하여 슬롯 경계를 추정한 후 이로부터 CP 길이에 따라 떨어진 거리에서 SD2DSS의 존재유무를 파악하여 CP 길이를 추정할 수 있다.
한편 PD2DSS 또는 SD2DSS는 연속하여 위치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 주파수 오프셋 추정 성능을 높이기 위해 일부 심볼 위치가 불연속하게 배치될 수 있기 때문이다. 예를 들어 PD2DSS가 N개의 심볼로 구성될 경우, M개는 연속되고 나머지 N-M개는 불연속하게 위치할 수 있다. 또는 N개의 PD2DSS 또는 SD2DSS 심볼이 사전에 정해진 위치의 심볼에서 전송될 수 있다. 이때 CP 길이에 따라 n번째 D2DSS와 n+1번째 D2DSS의 심볼 이격 거리가 달리 설정될 수 있다. 또는 CP 길이에 따라 D2DSS가 전송되는 심볼 위치가 달리 설정될 수 있다. 도 14(a)는 D2DSS가 4심볼로 전송될 때, 노멀 CP와 확장 CP의 D2DSS 위치를 나타낸다. 노멀 CP인 경우 첫 번째 D2DSS와 두 번째 D2DSS가 두 심볼 간격으로 이격 되어 있는데 반해, 확장 CP인 경우 첫 번째 D2DSS와 두 번째 D2DSS가 한 심볼 간격으로 이격 되어 있다. 이때 D2DSS 사이에는 PD2DSCH나 SD2DSS가 전송될 수 있다. 이렇게 특정 D2DSS 사이의 이격 거리를 달리 설정하거나, 또는 CP 길이에 따라 D2DSS가 전송되는 심볼 위치를 달리 설정함으로써, D2DSS수신 단말은 D2DSS를 검출하는 과정에서 CP 길이를 판별할 수 있다. 도 14(b)는 첫번째 심볼이 AGC 구간으로 사용될 경우 D2DSS 배치를 통한 CP 길이 구분의 실시예를 나타낸다. 노멀 CP인 경우 첫번째 심볼과 두번째 D2DSS심볼이 한 심볼 이격되어 있는 반면에, 확장 CP인 경우에는 첫번째 심볼과 두번째 D2DSS 심볼이 이격되어 있지 않다.
도 15는은 한 서브프레임 내에서 D2DSS와 PD2DSCH가 전송되는 경우의 실시예를 나타낸다. 첫번째 심볼은 AGC로 사용될 수 있음을 가정하였다. 노멀 CP인 경우는 첫번째 D2DSS와 두번째 D2DSS가 4 OFDM심볼 길이로 이격되어 있음을 나타내었고, 확장 CP인 경우는 첫번째 D2DSS와 두 번째 D2DSS가 3 OFDM심볼 길이로 이격됨을 나타내었다.
한편 PD2DSS나 SD2DSS가 차지하는 심볼 개수가 CP 길이에 따라 서로 다를 수 있다. 예를 들어 노멀 CP인 경우에는 PD2DSS와 SD2DSS가 각기 차지하는 심볼 개수가 M_p_n, M_s_n인데 반해, 확장 CP인 경우에는 PD2DSS와 SD2DSS이 차지하는 심볼 개수가 M_p_e, M_s_e일 수 있다. 이러한 구성은 특히, D2DSS가 PD2DSCH와 함께 전송될 때를 위한 것일 수 있다. 예를 들어, PD2DSCH의 코딩 레이트를 유지하기 위해서는 CP 길이에 관계 없이 항상 N OFDM 심볼이 PD2DSCH를 위해 필요하다고 가정하면 나머지 심볼을 D2DSS를 위해 사용해야 하므로, 확장 CP에서 D2DSS가 차지하는 심볼의 개수가 줄어들 수 있다. 이때, PD2DSS는 CP를 포함하지 않고, SD2DSS에만 CP가 포함될 수도 있다. 또한 PD2DSS와 SD2DSS의 배치는 상술한 바의 실시예 중 어느 하나에 따를 수 있다.
상술한 설명은 D2DSS의 구조를 통한 애플리케이션 종류/DM 지시하는 방법과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어 CP 길이와 애플리케이션 종류/DM에 따라 PD2DSS와 SD2DSS의 이격 거리는 CP 거리를 지시하고, PD2DSS와 SD2DSS의 순서는 애플리케이션의 종류/DM을 지시할 수 있다.
상술한 설명들은 SD2DSS가 전송되지 않는 경우에도 적용될 수 있다. 이러한 경우, 상술한 설명에서 SD2DSS는, PD2DSS와는 상이한 루트 시퀀스를 갖는 PD2DSS로 대체될 수 있다. 예를 들어, 상술한 설명 중 ‘단말은 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 및 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼에 의해 형성되는 심볼 구조로부터 상기 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 종류를 결정할 수 있다’에서, 제1 동기신호는 제1 루트 시퀀스의 PD2DSS, 제2 동기신호는 제2 루트 시퀀스의 PD2DSS일 수 있다.
상기 언급한 방식은 PD2DSCH가 전송되는 경우를 가정하였으나, PD2DSCH가 전송되지 않는 경우에는 D2DSS가 한 슬롯 내에서 전송되고, 슬롯 내의 첫번째 심볼은 AGC를 위해 사용되고, 마지막 심볼은 Tx/Rx 스위칭 갭으로 설정될 수 있다. 이러한 경우 노멀 CP인 경우 5심볼, 확장 CP인 경우 4심볼이 사용 가능하다. 따라서 DM의 구분은 D2DSS의 루트 시퀀스를 다르게 설정하여 지시하고, CP 길이의 설정은 전송되는 D2DSS 심볼 수를 통하여 지시할 수 있다. 예를 들어, D2DSS를 구성하는 심볼 수가 5개인 경우 노멀 CP, 4개인 경우 확장 CP를 지시하며, D2DSS의 루트 시퀀스에 의해 애플리케이션 종류/DM이 지시될 수 있다.
한편 주변에 기지국 또는 기지국에서 릴레이된 D2DSS가 전혀 관찰 되지 않는 커버리지 바깥 단말들은 초기에 전혀 정보가 없이 자신이 독립적인 동기 헤드가 되어 동기화 신호를 전송할 수 있다. 이때에는 특정 DM, CP 길이의 D2DSS를 디폴트로 전송하도록 규칙이 정해질 수 있다. 이때 이를 수신하는 D2D 단말들도 자신의 주변에 다른 셀로부터 또는 릴레이되는 D2DSS가 보이지 않는 경우 디폴트로 특정 DM의 D2DSS를 수신하는 동작을 수행하도록 규칙이 정해질 수 있다. 이때 CP 길이 및 DM은 사전에 설정된 모드로 송신하거나, 최근에 네트웍에 접속한 기록이 있는 경우 최근 사용한 CP 길이 및 DM을 사용하여 D2DSS를 전송할 수 있다. 예를 들어 커버리지 밖 단말의 경우 항상 확장 CP에 FDD의 D2DSS를 전송하도록 사전에 설정될 수도 있지만, 마지막으로 접속한 셀이 TDD이며 노멀 CP인 경우에는 TDD/노멀 CP의 D2DSS로 전송하도록 설정될 수 있다.
한편 특정 단말이 주변에서 여러 DM 또는 여러 종류의 CP의 D2DSS를 동시에 관찰했을 경우, 예를 들어 주변에 특정 기지국은 TDD 셀이고 다른 기지국은 FDD셀일 때 각 셀에 연관(association)되어 있는 단말이 전송하는 D2DSS는 서로 다른 형태를 가질 수 있고, 이때, 이를 모두 관찰하는 단말이 있는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우에는 특정 DM의 D2DSS를 우선 선택하여 트래킹하도록 규칙이 정해질 수 있다. 예를 들어 FDD가 사용하는 D2DSS를 먼저 트래킹할 수 있다. 이는 일반적으로 FDD 셀이 커버리지가 넓을 가능성이 높고 따라서 FDD셀에 더 많은 D2D 단말이 연관되어 있을 가능성이 높기 때문이다. 또는 주변에 관찰되는 D2DSS중에서 가장 신호의 세기가 큰 D2DSS를 트래킹하고 만약 이를 릴레이해야 하는 상황이라면 자신이 트래킹하는 D2DSS와 같은 포맷으로 전송하는 규칙이 정해질 수 있다. 예를 들어 여러 종류의 D2DSS가 관찰되는데 그중에서 FDD, 노멀 CP인 것이 가장 신호의 세기가 크다면 그것을 릴레이하는 것이다. 다른 실시예로 기지국으로부터 전파된 D2DSS를 가장 우선하여 트래킹할 수 있다. 이때 기지국으로부터 전파된 것인지 특정 동기화 헤드 단말로부터 전파된 것인지 여부는 PD2DSCH에 포함되어 있거나, D2DSS의 구조나 주기로부터 수신 단말이 유추할 수 있다. 이때 수신한 D2DSS와 같은 DM, CP 길이를 가지고 릴레이되도록 규칙이 정해질 수 있다.
한편 상기 제안한 D2DSS구조에 따라 어플리캐이션/DM/CP길이를 구분하는 방법은 D2DSS주기를 지시하는 방법으로 활용될 수도 있다. 일례로 차량간 직접 통신에서는 단말의 이동속도가 매우 빠르기 때문에 더 짧은 주기의 D2DSS전송이 요구 될 수 있는데, D2DSS구조에 따라 해당 D2DSS의 구조의 용도 (높은 이동성을 확보하기 위한 동기신호)나 D2DSS전송 주기에 따라 D2DSS구조를 달리하는 방법을 활용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 장치 구성
도 16은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 16을 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신모듈(11), 전송모듈(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신모듈(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 16을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신모듈(21), 전송모듈(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 16에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선통신시스템에서 단말이 D2D(Device-to-Device) 동기를 획득하는 방법에 있어서,
    서브프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 서브프레임의 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)) 심볼에서, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 포함하는 D2D 동기 신호를 검출하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 단말은, 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 및 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼에 의해 형성되는 심볼 구조로부터 상기 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 종류를 결정하는, 동기 획득 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 애플리케이션의 종류는 상기 서브프레임의 슬롯 경계로부터 D2D 동기 신호가 전송된 OFDM 심볼까지의 심볼 개수에 의해 지시되는, 동기 획득 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬롯 경계는 연속된 두 개의 OFDM 심볼로부터 결정되는, 동기 획득 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연속된 두 개의 OFDM 심볼은 동일한 시퀀스의 D2D 동기 신호인, 동기 획득 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 D2D 동기 신호를 검출하는 단계는,
    OFDM 심볼 단위로 동일한 시퀀스를 사용한 OFDM 심볼을 검출하는 단계;
    상기 검출 결과로부터 슬롯 경계를 검출하는 단계;
    상기 슬롯 경계로부터 D2D 동기 신호가 전송된 심볼까지 심볼 개수를 판단하는 단계; 및
    상기 심볼 개수로부터 애플리케이션의 종류를 결정하는 단계,
    를 포함하는, D2D 동기 획득 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼과 상기 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼의 배열 순서로부터 상기 애플리케이션의 종류를 결정하는, 동기 획득 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼과 상기 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 사이의 심볼 개수로부터 상기 애플리케이션의 종류를 결정하는, 동기 획득 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 상기 제1 동기 신호와 상기 제2 동기 신호 각각이 복수의 OFDM 심볼들로 구성되는 경우, 상기 단말은 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호 각각을 구성하는 OFDM 심볼이 연속되는지 여부로부터 상기 애플리케이션의 종류를 결정하는, 동기 획득 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 애플리케이션의 종류는 상기 서브프레임의 기준 OFDM 심볼로부터 동기 신호가 검출되는 OFDM 심볼까지의 심볼 개수를 통해 지시되는, 동기 획득 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기준 OFDM 심볼은 상기 서브프레임에서 동기 신호가 전송되는 것으로 미리 설정되어 있는 OFDM 심볼인, 동기 획득 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 D2D 동기 신호를 검출하는 단계는,
    기준 OFDM 심볼에서 동기 신호를 검출하는 단계;
    상기 기준 OFDM 심볼에서 동기 신호가 검출된 경우, 상기 기준 OFDM 심볼로부터 D2D 동기 신호가 전송된 심볼까지 심볼 개수를 판단하는 단계; 및
    상기 심볼 개수로부터 애플리케이션의 종류를 결정하는 단계,
    를 포함하는, D2D 동기 획득 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동기 신호는 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)이고, 상기 제2 동기 신호는 SD2DSS(Secondary D2D Synchronization Signal)인, 동기 획득 방법.
  13. 무선통신시스템에서 D2D(Device-to-Device) 동기를 획득하는 D2D 단말에 있어서,
    수신 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 수신된 서브프레임의 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)) 심볼에서, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 포함하는 D2D 동기 신호를 검출하며,
    상기 단말은, 상기 제1 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼 및 제2 동기 신호가 전송되는 OFDM 심볼이 형성하는 심볼 구조로부터 상기 D2D 동기 신호에 관련된 애플리케이션의 정보를 획득하는, D2D 단말.
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