WO2016013888A1 - 기기간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터 릴레이 방법 및 장치 - Google Patents

기기간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터 릴레이 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016013888A1
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terminal
relay
signal
resource
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김선욱
서한별
서인권
이승민
김영태
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to methods for efficiently relaying D2D data by using a relay UE (rUE) in a wireless access system supporting device to device (D2D) communication, and an apparatus supporting the same.
  • rUE relay UE
  • D2D device to device
  • Wireless access systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless access system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access) system.
  • 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
  • An object of the present invention is to provide a method for efficiently relaying D2D data in a wireless access system supporting relay communication between devices.
  • Another object of the present invention is to provide a method for determining which data to relay among D2D data.
  • the present invention relates to methods for efficiently relaying D2D data using a relay terminal (rUE) in a wireless access system supporting device-to-device (D2D) communication, and apparatuses for supporting the same.
  • rUE relay terminal
  • D2D device-to-device
  • a method of relaying D2D data by a relay terminal in a wireless access system supporting device-to-device communication may include receiving a scheduling allocation (SA) signal for allocating a resource region to which D2D data is transmitted. And receiving one or more D2D data and relaying only the first D2D data received from the out of coverage terminal among the one or more D2D data.
  • the first D2D data may be detected among the one or more D2D data based on the SA signal and the media access control header related to the one or more D2D data.
  • a relay terminal for relaying D2D data in a wireless access system supporting inter-device communication includes a transmitter, a receiver, and a processor operatively connected to the transmitter and the receiver and configured to relay the D2D data. can do.
  • the processor controls a receiver to receive a scheduling assignment (SA) signal for allocating a resource region to which D2D data is transmitted; Control a receiver to receive one or more D2D data; Control the transmitter to relay only the first D2D data received from the out-of-coverage terminal among the one or more D2D data, wherein the first of the one or more D2D data based on the SA and SA signal associated with the one or more D2D data D2D data can be detected.
  • SA scheduling assignment
  • the first D2D data may be received through a resource region, and the resource region may be a resource pool allocated to an out of coverage terminal.
  • the first D2D data may be received from an out of coverage terminal in which time and frequency synchronization is synchronized with the relay terminal.
  • the SA signal or the first D2D data may include a bit indicating that the first D2D data is transmitted from the out of coverage terminal.
  • the relay terminal may detect the first D2D data based on a demodulation reference signal (DM-RS) defined for transmitting the D2D data.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • the SA signal includes the address information of the relay terminal
  • the medium access control header for transmitting the first D2D data includes a destination identifier
  • the relay terminal resources allocated by the SA signal including the address information of the relay terminal
  • the SA signal includes a specific address value indicating that the resource region is set for relay use
  • the medium access control header for transmitting the first D2D data includes a destination identifier
  • the relay terminal transmits the D2D transmitted through the resource region.
  • the data may be detected as the first D2D data, and the first D2D data may be relayed to the base station indicated by the destination identifier.
  • the D2D data transmitted by the out of coverage terminal may be called first D2D data
  • the D2D data transmitted by the In-NW terminal may be called second D2D data
  • the relay terminal may determine which of the received D2D data to relay according to each of the methods proposed in the embodiments of the present invention or a combination thereof. That is, the relay terminal may be configured to relay only the D2D data received from the out of coverage terminals.
  • 1 is a diagram illustrating a physical channel and a signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a structure of a radio frame.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a structure of an uplink subframe.
  • 5 is a diagram illustrating an example of a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of carrier aggregation used in a component carrier (CC) and LTE_A system.
  • FIG. 7 shows a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a serving cell according to cross carrier scheduling.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a CoMP system operating based on a CA environment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a subframe to which a UE-specific reference signal (UE-RS) that can be used in embodiments of the present invention is allocated.
  • UE-RS UE-specific reference signal
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which legacy PDCCH, PDSCH, and E-PDCCH used in an LTE / LTE-A system are multiplexed.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a resource configuration used for D2D communication.
  • FIG. 13 is an example of D2D relay communication and illustrates a relationship between a base station, a relay terminal, and a general terminal.
  • 14 is a diagram for explaining an example of D2D relay communication.
  • 15 is a view for explaining one of the D2D relay method using the D2D synchronization signal.
  • FIG. 16 The apparatus described in FIG. 16 is a means in which the methods described in FIGS. 1 to 15 may be implemented.
  • Embodiments of the present invention described in detail below describe methods for efficiently relaying D2D data using a relay terminal (rUE) and apparatuses supporting the same.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station is meant as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • various operations performed for communication with a mobile station in a network consisting of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an advanced base station (ABS), or an access point.
  • a terminal may be a user equipment (UE), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), or a mobile subscriber station (MSS). It may be replaced with terms such as a mobile terminal or an advanced mobile station (AMS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node that provides a data service or a voice service
  • the receiving end refers to a fixed and / or mobile node that receives a data service or a voice service. Therefore, in uplink, a mobile station may be a transmitting end and a base station may be a receiving end. Similarly, in downlink, a mobile station may be a receiving end and a base station may be a transmitting end.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the IEEE 802.xx system, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) system, the 3GPP LTE system, and the 3GPP2 system, which are wireless access systems, and in particular, the present invention.
  • Embodiments of the may be supported by 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 and 3GPP TS 36.331 documents. That is, obvious steps or portions not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents.
  • all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • a relay terminal refers to a terminal that performs relay transmission for transmitting D2D data / signal for a general terminal to a base station, a general terminal, and / or another relay terminal.
  • the relay terminal may be defined as the first terminal, and the general terminal may be defined as the second terminal.
  • the scheduling assignment signal used in the embodiments of the present invention may be transmitted through a physical sidelink control channel (PSCCH).
  • PSCCH physical sidelink control channel
  • SA may be used in the same sense as the PSCCH.
  • 3GPP LTE / LTE-A system will be described as an example of a wireless access system in which embodiments of the present invention can be used.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3GPP Long Term Evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (Advanced) system is an improved system of the 3GPP LTE system.
  • embodiments of the present invention will be described based on the 3GPP LTE / LTE-A system, but can also be applied to IEEE 802.16e / m system and the like.
  • a terminal receives information from a base station through downlink (DL) and transmits information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted and received by the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type / use of the information they transmit and receive.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels that can be used in embodiments of the present invention and a signal transmission method using the same.
  • the initial cell search operation such as synchronizing with the base station is performed in step S11.
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information in step S12. Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure as in steps S13 to S16 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S13), a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel. Can be received (S14).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform contention resolution such as transmitting an additional physical random access channel signal (S15) and receiving a physical downlink control channel signal and a corresponding physical downlink shared channel signal (S16). Procedure).
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE subsequently receives a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal (S17) and a physical uplink shared channel (PUSCH) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • a transmission (Uplink Shared Channel) signal and / or a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CQI Channel Quality Indication
  • PMI Precoding Matrix Indication
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame used in embodiments of the present invention.
  • the type 1 frame structure can be applied to both full duplex Frequency Division Duplex (FDD) systems and half duplex FDD systems.
  • FDD Frequency Division Duplex
  • One subframe is defined as two consecutive slots, and the i-th subframe includes slots corresponding to 2i and 2i + 1. That is, a radio frame consists of 10 subframes.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols in the time domain and a plurality of resource blocks in the frequency domain.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • 10 subframes may be used simultaneously for downlink transmission and uplink transmission during each 10ms period. At this time, uplink and downlink transmission are separated in the frequency domain.
  • the terminal cannot simultaneously transmit and receive.
  • the structure of the radio frame described above is just one example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • Type 2 frame structure is applied to the TDD system.
  • the type 2 frame includes a special subframe consisting of three fields: a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • the DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation in the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Table 1 below shows the structure of the special frame (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot that can be used in embodiments of the present invention.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number NDL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a PUCCH carrying uplink control information.
  • a PUSCH carrying user data is allocated.
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • the PUCCH for one UE is allocated an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • the RB pair assigned to this PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • up to three OFDM symbols from the OFDM symbol index 0 in the first slot in the subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which the PDSCH is allocated. to be.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Negative-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format (ie, DL-Grant) of downlink shared channel (DL-SCH) and resource allocation information (ie, uplink grant (UL-) of uplink shared channel (UL-SCH). Grant)), paging information on a paging channel (PCH), system information on a DL-SCH, and an upper-layer control message such as a random access response transmitted on a PDSCH. It may carry resource allocation, a set of transmission power control commands for individual terminals in a certain terminal group, information on whether Voice over IP (VoIP) is activated or the like.
  • VoIP Voice over IP
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • a plurality of multiplexed PDCCHs for a plurality of terminals may be transmitted in a control region.
  • the PDCCH is composed of one or more consecutive CCE aggregations (CCE aggregation).
  • CCE refers to a unit corresponding to nine sets of REGs consisting of four resource elements.
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • RS reference signal
  • the base station may use ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ CCEs to configure one PDCCH signal, wherein ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ is called a CCE aggregation level.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the base station according to the channel state. For example, one CCE may be sufficient for a PDCCH for a terminal having a good downlink channel state (close to the base station). On the other hand, in case of a UE having a bad channel state (when it is at a cell boundary), eight CCEs may be required for sufficient robustness.
  • the power level of the PDCCH may also be adjusted to match the channel state.
  • Table 2 below shows a PDCCH format, and four PDCCH formats are supported as shown in Table 2 according to the CCE aggregation level.
  • the reason why the CCE aggregation level is different for each UE is because a format or a modulation and coding scheme (MCS) level of control information carried on the PDCCH is different.
  • MCS level refers to a code rate and a modulation order used for data coding.
  • Adaptive MCS levels are used for link adaptation. In general, three to four MCS levels may be considered in a control channel for transmitting control information.
  • control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI downlink control information
  • the configuration of information carried in the PDCCH payload may vary.
  • the PDCCH payload means an information bit. Table 3 below shows DCI according to DCI format.
  • a DCI format includes a format 0 for PUSCH scheduling, a format 1 for scheduling one PDSCH codeword, a format 1A for compact scheduling of one PDSCH codeword, and a very much DL-SCH.
  • Format 1C for simple scheduling, format 2 for PDSCH scheduling in closed-loop spatial multiplexing mode, format 2A for PDSCH scheduling in open-loop spatial multiplexing mode, for uplink channel
  • Format 3 and 3A for the transmission of Transmission Power Control (TPC) commands.
  • DCI format 1A may be used for PDSCH scheduling, regardless of which transmission mode is configured for the UE.
  • the PDCCH payload length may vary depending on the DCI format.
  • the type and length thereof of the PDCCH payload may vary depending on whether it is a simple scheduling or a transmission mode set in the terminal.
  • the transmission mode may be configured for the UE to receive downlink data through the PDSCH.
  • the downlink data through the PDSCH may include scheduled data, paging, random access response, or broadcast information through BCCH.
  • Downlink data through the PDSCH is related to the DCI format signaled through the PDCCH.
  • the transmission mode may be set semi-statically to the terminal through higher layer signaling (eg, RRC (Radio Resource Control) signaling).
  • the transmission mode may be classified into single antenna transmission or multi-antenna transmission.
  • the terminal is set to a semi-static transmission mode through higher layer signaling.
  • multi-antenna transmission includes transmit diversity, open-loop or closed-loop spatial multiplexing, and multi-user-multiple input multiple outputs.
  • beamforming Transmit diversity is a technique of increasing transmission reliability by transmitting the same data in multiple transmit antennas.
  • Spatial multiplexing is a technology that allows high-speed data transmission without increasing the bandwidth of the system by simultaneously transmitting different data from multiple transmit antennas.
  • Beamforming is a technique of increasing the signal to interference plus noise ratio (SINR) of a signal by applying weights according to channel conditions in multiple antennas.
  • SINR signal to interference plus noise ratio
  • the DCI format is dependent on a transmission mode configured in the terminal (depend on).
  • the UE has a reference DCI format that monitors according to a transmission mode configured for the UE.
  • the transmission mode set in the terminal may have ten transmission modes as follows.
  • transmission mode 1 single antenna port; Port 0
  • Transmission mode 7 Precoding supporting single layer transmission not based on codebook
  • Transmission mode 8 Precoding supporting up to two layers not based on codebook
  • Transmission mode 9 Precoding supporting up to eight layers not based on codebook
  • Transmission mode 10 precoding supporting up to eight layers, used for CoMP, not based on codebook
  • 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.
  • a unique identifier for example, a Radio Network Temporary Identifier (RNTI)
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a paging indication identifier (eg, P-RNTI (P-RNTI)) may be masked to the CRC.
  • P-RNTI P-RNTI
  • SI-RNTI System Information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the base station performs channel coding on the control information added with the CRC to generate coded data.
  • channel coding may be performed at a code rate according to the MCS level.
  • the base station performs rate matching according to the CCE aggregation level allocated to the PDCCH format, modulates the coded data, and generates modulation symbols.
  • a modulation sequence according to the MCS level can be used.
  • the modulation symbols constituting one PDCCH may have one of 1, 2, 4, and 8 CCE aggregation levels.
  • the base station maps modulation symbols to physical resource elements (CCE to RE mapping).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in one subframe. That is, the control region of one subframe includes a plurality of CCEs having indices 0 to N CCE, k ⁇ 1.
  • N CCE, k means the total number of CCEs in the control region of the kth subframe.
  • the UE monitors the plurality of PDCCHs in every subframe. Here, monitoring means that the UE attempts to decode each of the PDCCHs according to the monitored PDCCH format.
  • blind decoding refers to a method in which a UE de-masks its UE ID in a CRC portion and then checks the CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • the UE monitors the PDCCH of every subframe in order to receive data transmitted to the UE.
  • the UE wakes up in the monitoring interval of every DRX cycle and monitors the PDCCH in a subframe corresponding to the monitoring interval.
  • a subframe in which PDCCH monitoring is performed is called a non-DRX subframe.
  • the UE In order to receive the PDCCH transmitted to the UE, the UE must perform blind decoding on all CCEs present in the control region of the non-DRX subframe. Since the UE does not know which PDCCH format is transmitted, it is necessary to decode all PDCCHs at the CCE aggregation level possible until blind decoding of the PDCCH is successful in every non-DRX subframe. Since the UE does not know how many CCEs the PDCCH uses for itself, the UE should attempt detection at all possible CCE aggregation levels until the blind decoding of the PDCCH succeeds.
  • a search space (SS) concept is defined for blind decoding of a terminal.
  • the search space means a PDCCH candidate set for the UE to monitor and may have a different size according to each PDCCH format.
  • the search space may include a common search space (CSS) and a UE-specific / dedicated search space (USS).
  • the UE In the case of the common search space, all terminals can know the size of the common search space, but the terminal specific search space can be set individually for each terminal. Accordingly, the UE must monitor both the UE-specific search space and the common search space in order to decode the PDCCH, thus performing a maximum of 44 blind decoding (BDs) in one subframe. This does not include blind decoding performed according to different CRC values (eg, C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI).
  • CRC values eg, C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI
  • the base station may not be able to secure the CCE resources for transmitting the PDCCH to all the terminals to transmit the PDCCH in a given subframe. This is because resources remaining after the CCE location is allocated may not be included in the search space of a specific UE.
  • a terminal specific hopping sequence may be applied to the starting point of the terminal specific search space to minimize this barrier that may continue to the next subframe.
  • Table 4 shows the sizes of the common search space and the terminal specific search space.
  • the UE does not simultaneously perform searches according to all defined DCI formats. Specifically, the terminal always performs a search for DCI formats 0 and 1A in the terminal specific search space (USS). In this case, the DCI formats 0 and 1A have the same size, but the UE may distinguish the DCI formats by using a flag used for distinguishing the DCI formats 0 and 1A included in the PDCCH. In addition, a DCI format other than DCI format 0 and DCI format 1A may be required for the UE. Examples of the DCI formats include 1, 1B, and 2.
  • the UE may search for DCI formats 1A and 1C.
  • the UE may be configured to search for DCI format 3 or 3A, and DCI formats 3 and 3A have the same size as DCI formats 0 and 1A, but the UE uses a CRC scrambled by an identifier other than the UE specific identifier.
  • the DCI format can be distinguished.
  • the CCE according to the PDCCH candidate set m of the search space may be determined by Equation 1 below.
  • M (L) represents the number of PDCCH candidates according to CCE aggregation level L for monitoring in search space, to be.
  • N s represents a slot index in a radio frame.
  • the UE monitors both the UE-specific search space and the common search space to decode the PDCCH.
  • the common search space (CSS) supports PDCCHs having an aggregation level of ⁇ 4, 8 ⁇
  • the UE specific search space supports PDCCHs having an aggregation level of ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ .
  • Table 5 shows PDCCH candidates monitored by the UE.
  • Y k is defined as in Equation 2.
  • CA Carrier Aggregation
  • LTE system 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (Rel-8 or Rel-9) system
  • MCM multi-carrier modulation
  • CC component carrier
  • Multi-Carrier Modulation is used.
  • LTE-A system a method such as Carrier Aggregation (CA) may be used in which one or more component carriers are combined to support a wider system bandwidth than the LTE system.
  • CA Carrier Aggregation
  • Carrier aggregation may be replaced with the words carrier aggregation, carrier matching, multi-component carrier environment (Multi-CC) or multicarrier environment.
  • the multi-carrier means the aggregation of carriers (or carrier aggregation), wherein 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 downlink and uplink may be set differently.
  • the case where the number of downlink component carriers (hereinafter referred to as 'DL CC') and the number of uplink component carriers (hereinafter referred to as 'UL CC') is the same is called symmetric merging. This is called asymmetric merging.
  • Such carrier aggregation may be used interchangeably with terms such as carrier aggregation, bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • Carrier aggregation in which two or more component carriers are combined, aims to support up to 100 MHz bandwidth in an LTE-A system.
  • the bandwidth of the combining carrier may 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 i.e., LTE-A
  • LTE-A 3GPP LTE-advanced system
  • the carrier aggregation system used in the present invention may support carrier aggregation by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the carrier aggregation may be divided into an intra-band CA and an inter-band CA.
  • Intra-band carrier merging means that a plurality of DL CCs and / or UL CCs are located adjacent to or in proximity to frequency. In other words, it may mean that the carrier frequencies of the DL CCs and / or UL CCs are located in the same band.
  • an environment far from the frequency domain may be referred to as an inter-band CA.
  • the terminal may use a plurality of radio frequency (RF) terminals to perform communication in a carrier aggregation environment.
  • RF radio frequency
  • 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 an essential element. Accordingly, the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources.
  • a specific UE when a specific UE has only one configured serving cell, it may have one DL CC and one UL CC. However, when a specific terminal has two or more configured serving cells, it may have as many DL CCs as the number of cells and the number of UL CCs may be the same or smaller than that. Alternatively, 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 has more than the number of DL CCs may be supported.
  • Carrier coupling may also be understood as the merging of two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of the cell).
  • the term 'cell' in terms of carrier combining is described in terms of frequency, and should be distinguished from 'cell' as a geographical area covered by a commonly used base station.
  • intra-band carrier merging is referred to as an intra-band multi-cell
  • inter-band carrier merging is referred to as an inter-band multi-cell.
  • the cell used in the LTE-A system includes a primary cell (P cell) and a secondary cell (S cell).
  • the PCell and the SCell may be used as serving cells.
  • the UE that is in the RRC_CONNECTED state but the carrier aggregation is not configured or does not support the carrier aggregation, there is only one serving cell composed of the PCell.
  • one or more serving cells may exist, and the entire serving cell includes a PCell and one or more SCells.
  • Serving cells may be configured through an RRC parameter.
  • PhyS cell Id is a cell's physical layer identifier and has an integer value from 0 to 503.
  • SCell Index is a short identifier used to identify SCell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCellIndex is a short identifier used to identify a serving cell (P cell or S cell) and has an integer value from 0 to 7. A value of 0 is applied to the P cell, and the S cell Index is given in advance to apply to the S cell. That is, a cell having the smallest cell ID (or cell index) in ServCellIndex becomes a P cell.
  • P cell refers to a cell operating on a primary frequency (or primary CC).
  • the UE may be used to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process, and may also refer to a cell indicated in a 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 terminal 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-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • RRC ConnectionReconfigutaion message of a higher layer including mobility control information to a UE supporting a carrier aggregation environment. It may be.
  • the S cell may refer to a cell operating on a secondary frequency (or, secondary CC). Only one PCell may be allocated to a specific UE, and one or more SCells may be allocated.
  • the SCell is configurable after the RRC connection is established and may be used to provide additional radio resources.
  • PUCCH does not exist in the remaining cells excluding the P cell, that is, the S cell, among the serving cells configured in the carrier aggregation environment.
  • the E-UTRAN may provide all system information related to the operation of the related cell in the RRC_CONNECTED state through a dedicated signal.
  • the change of the system information may be controlled by the release and addition of the related SCell, and at this time, an RRC connection reconfigutaion message of a higher layer may be used.
  • the E-UTRAN may transmit specific signaling having different parameters for each terminal, rather than broadcasting in the related SCell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more Scells in addition to the Pcells initially configured in 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 sense as the SCell.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of carrier aggregation used in a component carrier (CC) and an LTE_A system used in embodiments of the present invention.
  • Component carriers include a DL CC and an UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • 6 (b) shows a carrier aggregation structure used in the LTE_A system.
  • 6 (b) shows a case where three component carriers having a frequency size of 20 MHz are combined.
  • the number of DL CCs and UL CCs is not limited.
  • 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 UE may monitor only M limited DL CCs and receive a DL signal.
  • the network may assign L (L ⁇ M ⁇ N) DL CCs to allocate a main DL CC to the UE, in which 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 or system information such as an RRC message.
  • a combination of DL resources 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 a UL grant is transmitted and a UL CC using the UL grant, and a DL CC (or UL CC) and HARQ ACK on which data for HARQ is transmitted. It may mean a mapping relationship between UL CCs (or DL CCs) through which a / NACK signal is transmitted.
  • Cross carrier scheduling may be referred to as Cross Component Carrier Scheduling or Cross Cell Scheduling.
  • Self-scheduling is transmitted through a DL CC in which a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are transmitted in the same DL CC, or a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted in a DL CC is linked to a DL CC in which a UL Grant has been received. It means to be.
  • a DL CC in which a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are transmitted to different DL CCs or a UL CC in which a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted in a DL CC is linked to a DL CC having received an UL grant This means that it is transmitted through other UL CC.
  • Whether to perform cross-carrier scheduling may be activated or deactivated UE-specifically and may 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 indicated by the corresponding PDCCH is transmitted to the PDCCH.
  • the PDCCH may allocate PDSCH resource or PUSCH resource to one of a plurality of component carriers using CIF. That is, when 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 Release-8 may be extended according to CIF.
  • the set CIF may be fixed as a 3 bit field or the position of the set CIF may be fixed regardless of the DCI format size.
  • the PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) of LTE Release-8 may be reused.
  • the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH resources on the same DL CC or PUSCH resources on a single linked UL CC, CIF is not configured.
  • the same PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) and DCI format as in LTE Release-8 may be used.
  • the UE When cross carrier scheduling is possible, the UE needs to monitor the PDCCHs for the plurality of DCIs in the control region of the monitoring CC according to the transmission mode and / or bandwidth for 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 terminal 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 terminal DL CC set or may be a subset of the terminal 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 UE DL CC set.
  • the DL CC included in the PDCCH monitoring set may be configured to always enable self-scheduling for the linked UL CC.
  • the UE DL CC set, the UE UL CC set, and the PDCCH monitoring set may be configured UE-specifically, UE group-specifically, or cell-specifically.
  • cross-carrier scheduling When cross-carrier scheduling is deactivated, it means that the PDCCH monitoring set is always the same as the UE DL CC set. In this case, an indication such as separate signaling for the PDCCH monitoring set is not necessary.
  • a PDCCH monitoring set is defined in the terminal DL CC set. 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. 7 illustrates a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling used in embodiments of the present invention.
  • DL CC 'A' represents a case in which a PDCCH monitoring DL CC is configured.
  • each DL CC may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH without CIF.
  • the CIF is used through higher layer signaling, only one DL CC 'A' may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH or PDSCH of another CC using the CIF.
  • DL CCs 'B' and 'C' that are not configured as PDCCH monitoring DL CCs do not transmit the PDCCH.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a serving cell according to cross carrier scheduling used in embodiments of the present invention.
  • a base station and / or terminals may be composed of one or more serving cells.
  • the base station can support a total of four serving cells, such as A cell, B cell, C cell, and D cell, and terminal A is composed of A cell, B cell, and C cell, and terminal B is B cell, C cell, and the like. It is assumed that the D cell and the terminal C is configured as a B cell. In this case, at least one of the cells configured in each terminal may be configured as a P cell.
  • the PCell is always in an activated state, and the SCell may be activated or deactivated by the base station and / or the terminal.
  • the cell configured in FIG. 8 is a cell capable of adding a cell to a CA based on a measurement report message from a terminal among cells of a base station, and may be configured for each terminal.
  • the configured cell reserves the resources for the ACK / NACK message transmission for the PDSCH signal transmission in advance.
  • An activated cell is a cell configured to transmit a real PDSCH signal and / or a PUSCH signal among configured cells, and performs CSI reporting and SRS (Sounding Reference Signal) transmission.
  • a de-activated cell is a cell configured not to transmit or receive a PDSCH / PUSCH signal by a command or timer operation of a base station, and also stops CSI reporting and SRS transmission.
  • CoMP transmission may be implemented using a carrier aggregation (CA) function in LTE.
  • CA carrier aggregation
  • a carrier operating as a PCell and a carrier operating as an SCell may use the same frequency band as the frequency axis, and are allocated to two geographically separated eNBs.
  • the serving eNB of the UE1 may be allocated to the Pcell, and the neighboring cell which gives a lot of interference may be allocated to the Scell. That is, the base station of the P cell and the base station of the S cell may perform various DL / UL CoMP operations such as joint transmission (JT), CS / CB, and dynamic cell selection with respect to one UE.
  • FIG. 9 shows an example of combining cells managed by two eNBs for one UE (e.g. UE1) as a Pcell and an Scell, respectively.
  • one UE e.g. UE1
  • three or more cells may be combined.
  • some of the three or more cells may be configured to perform a CoMP operation on one terminal in the same frequency band, and other cells to perform a simple CA operation in another frequency band.
  • the Pcell does not necessarily participate in CoMP operation.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a subframe to which a UE-specific reference signal (UE-RS) that can be used in embodiments of the present invention is allocated.
  • UE-RS UE-specific reference signal
  • a corresponding subframe illustrates REs occupied by UE-RS among REs in a resource block pair of a regular downlink subframe having a normal CP.
  • the UE-RS exists when PDSCH transmission is associated with a corresponding antenna port, and is a valid reference signal only for demodulation of the PDSCH signal.
  • the UE-RS is transmitted only on the RBs to which the corresponding PDSCH signal is mapped. That is, unlike the CRS configured to be transmitted every subframe regardless of the presence or absence of the PDSCH, the UE-RS is configured to be transmitted only in the RB (s) to which the PDSCH is mapped in the subframe in which the PDSCH is scheduled. In addition, unlike the CRS transmitted through all antenna port (s) regardless of the number of layers of the PDSCH, the UE-RS is transmitted only through the antenna port (s) respectively corresponding to the layer (s) of the PDSCH. Therefore, using the UE-RS, the overhead of the RS can be reduced compared to the CRS.
  • the UE-RS is transmitted through antenna port (s) respectively corresponding to the layer (s) of the PDSCH. That is, it can be seen that the number of UE-RS ports is proportional to the transmission rank of the PDSCH. On the other hand, if the number of layers is 1 or 2, 12 REs are used for UE-RS transmission for each RB pair. If the number of layers is more than 2, 24 REs are used for UE-RS transmission for each RB pair. In addition, the positions of REs (ie, UE-RS REs) occupied by the UE-RS in the RB pair regardless of the UE or the cell are the same for each UE-RS port.
  • the number of DM-RS REs is the same in RBs in which PDSCHs for specific UEs are mapped in specific subframes.
  • the number of DM-RS REs included in corresponding RBs may vary according to the number of layers transmitted.
  • the UE-RS may be used in the same meaning as the DM-RS.
  • a cross carrier scheduling (CCS) operation in a combined situation for a plurality of component carrier (CC) cells
  • CC cross carrier scheduling
  • the scheduled CC may be preset to receive DL / UL scheduling only from another scheduling CC (ie, to receive a DL / UL grant PDCCH for the scheduled CC).
  • the scheduling CC may basically perform DL / UL scheduling on itself.
  • the number of OFDM symbols used for transmission of control channels in each subframe may be delivered to the UE dynamically through a physical channel such as PCFICH or in a semi-static manner through RRC signaling.
  • the PDCCH which is a physical channel for transmitting DL / UL scheduling and various control information, has a limitation such as being transmitted through limited OFDM symbols.
  • the PDCCH is transmitted through an OFDM symbol separate from the PDSCH, such as a PDCCH.
  • An extended PDCCH ie E-PDCCH
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which legacy PDCCH, PDSCH, and E-PDCCH used in an LTE / LTE-A system are multiplexed.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a resource configuration used for D2D communication.
  • a resource pool is composed of a plurality of resource units, and each UE may select one or a plurality of resource units to use for D2D communication.
  • FIG. 12 illustrates one of methods for configuring a resource unit, and shows a case where a total frequency resource pool is divided into N F and a total time resource is divided into N T so that a total of N F * N T resource units are defined.
  • the resource pool is repeated every N T subframes.
  • one resource unit may be allocated periodically and repeatedly in one resource pool.
  • resource units # 0, # 1,... , And # (N F -1) indicate that the resource pool is repeatedly allocated at a predetermined time period. That is, the UE assigned to resource unit # 0 may use all of the resource units indexed to resource unit # 0 in one resource pool.
  • the resource unit in the resource pool or the resource pool itself may be pre-determined in time according to the index of the physical resource unit to which one logical resource unit is mapped in order to obtain a diversity effect in the time and / or frequency dimension. It can be configured to change in a pattern.
  • a resource pool may mean a set of resource units that can be used to transmit and receive a D2D signal by a UE that wants to transmit and receive a D2D signal.
  • a resource pool for D2D communication may be divided into various types. First, they may be classified according to the content / type of the D2D signal transmitted through each resource pool. For example, the D2D signal may be classified into a scheduling assignment (SA) signal, a D2D data channel signal, a discovery channel signal, and the like.
  • SA scheduling assignment
  • SA signals include resource positions to which D2D data channels are allocated for D2D communication, modulation and coding schemes (MCS: Modulation and Coding Scheme) required for modulation / demodulation of D2D data channels, and MIMO transmission schemes and / or TAs.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the SA signal may be transmitted independently on a predetermined resource unit or multiplexed with D2D data on the same resource unit.
  • an SA resource pool may mean a set of resource units in which an SA is multiplexed with D2D data and transmitted.
  • a resource unit through which an SA signal is transmitted may be called an SA channel or a D2D control channel.
  • the D2D data channel may be defined as a set of resource units for transmitting and receiving D2D data by using terminals designated resources through the SA.
  • the D2D data channel may be multiplexed with the SA channel.
  • only the D2D data signal may be multiplexed without the SA signal.
  • the resource pool for the D2D data channel may be configured such that only the D2D data channel having the form except for the SA signal is transmitted.
  • resource units that were used to transmit SA information on individual resource units within the SA resource pool can still be used to transmit D2D data in the resource pool for the D2D data channel.
  • the discovery channel refers to a set of resource units for transmitting a signal or message that allows a terminal for performing D2D communication to transmit information such as its identifier so that a neighboring UE can find itself.
  • an SA channel for transmitting an SA signal may be configured in one resource pool.
  • the SA channel, the D2D data channel, or the discovery channel may be configured as separate resource pools.
  • different resource pools may be allocated according to transmission / reception attributes of the D2D signal.
  • D2D signal transmission timing determination method e.g., is transmitted at the time of reception of a synchronization reference signal or a constant TA is applied at the time of reception
  • a resource allocation scheme e.g., an eNB assigns transmission resources of an individual signal to an individual transmitting UE or whether an individual transmitting UE selects an individual signaling resource on its own within a resource pool
  • the signal format e.g., the number of symbols each D2D signal occupies in one subframe, the number of subframes used for transmitting one D2D signal, etc.
  • a method in which an eNB directly schedules a resource region of a D2D transmitting UE in D2D communication is defined as a first mode (Mode 1).
  • a method of selecting a resource unit for D2D communication from the corresponding transmission resource region is defined as a second mode (Mode 2).
  • D2D discovery when a UE directly selects a resource unit for D2D discovery from a preset resource region or an eNB-indicated resource region, it is defined as a first type (Type 1). In addition, when the eNB directly schedules the resource region for the discovery channel, it is defined as a second type (Type 2).
  • channels for D2D communication may be called sidelink.
  • the SA channel is a physical sidelink control channel (PSCCH)
  • the D2D synchronization signal is a sidelink synchronization signal (SLSS)
  • SLSS sidelink synchronization signal
  • PSBCH physical sidelink broadcast channel
  • PSCH physical sidelink discovery channel
  • the D2D communication terminal is set to transmit with the PSBCH and SLSS or transmit the SLSS.
  • the LTE-A system newly defines Sidelink RSRP (S-RSRP) for synchronizing with other terminals in D2D communication. That is, when UEs want to perform D2D communication, they may measure S-RSRP to synchronize only with respect to UEs having a specific value or more, and perform D2D communication. In this case, the S-RSRP may be measured from the DM-RS on the PSBCH. However, for the D2D relay operation, the S-RSRP may be measured from the DM-RS on the PSDCH.
  • S-RSRP Sidelink RSRP
  • the out-coverage UE is synchronized to perform the D2D relay operation by measuring the S-RSRP and the like based on the DM-RS of the DM-RS signal strength of the SLSS and / or PSBCH / PSCCH / PSSCH. It may be determined whether to be a synchronization source.
  • the device-to-device communication may be used interchangeably with terms such as D2D communication and direct communication between terminals, and have the same meaning.
  • a UE generally means a terminal of a user.
  • the eNB may also be regarded as a kind of UE.
  • FIG. 13 is an example of D2D relay communication and illustrates a relationship between a base station, a relay terminal, and a general terminal.
  • a relay-UE refers to a UE located in an out-of-coverage of a base station or operating as a relay to provide network connectivity to a UE having difficulty in direct communication with an eNB.
  • the rUE may transmit the information received from the eNB to the general UE or the information received from the general UE to the eNB while maintaining both the link with the eNB and the link with the general UE.
  • the link between the eNB-rUE may be defined as a backhaul link and the link between the rUE-UE as an access link.
  • a link for performing direct communication between terminals without involvement of a base station may be defined as a D2D link.
  • a rUE selects a resource unit corresponding to a specific resource in a resource pool, which means a set of resources for D2D communication (see FIG. 12), and uses the selected resource unit.
  • D2D signal can be transmitted.
  • the D2D signal may mean a data signal transmitted and received for direct communication between terminals and a data signal transmitted and received for relay communication with a base station through a relay terminal.
  • the UE may configure a resource pool from the base station and / or the rUE as a general terminal and detect a D2D signal of the rUE in the corresponding resource pool.
  • the information about the resource pool may inform the rUE and / or the UE when the rUE is in the connection range of the base station.
  • another UE may inform the information about the resource pool or the resource pool may be configured with a predetermined resource.
  • D2D communication there may be more than one D2D relay terminal. That is, as described above, by measuring the S-RSRP and the like based on the DM-RS of the DM-RS signal strength of the SLSS and / or PSBCH / PSCCH / PSSCH, terminals above a certain level to operate as a relay terminal (rUE) Can be.
  • rUE relay terminal
  • Embodiments of the present invention provide methods for determining which data is actually relayed by a rUE, among a plurality of D2D data received by the rUE, in a UL transmission using a relay terminal (rUE).
  • Embodiments of the present invention described below may operate based on the contents described in Sections 1 to 3 described above. That is, unless otherwise described, the above-described contents of Sections 1 to 3 may be applied to embodiments of the present invention.
  • the UE may be classified into an In-NW UE (In-NetWork UE) and an out-of-coverage UE according to whether or not the UE can seamlessly communicate with the eNB.
  • In-NW UE In-NetWork UE
  • out-of-coverage UE the UE can seamlessly communicate with the eNB.
  • In-NW UEs are UEs in which UL and / or DL communication is smoothly performed with a specific eNB.
  • an In-NW UE may be defined as UEs whose received signal strength from a particular eNB is X dBm or more.
  • Out-of-coverage terminals are UEs that are capable of receiving only basic control information (eg, control information broadcasted as system information, etc.) that guarantees very high reliability, or are difficult to reliably transmit and receive UE-specific signals.
  • an out of coverage UE may be defined as a UE whose received signal strength from a particular eNB is less than X dBm.
  • 14 is a diagram for explaining an example of D2D relay communication.
  • UE1 and UE3 are out of coverage terminals
  • UE2 and UE4 are In-NW UEs
  • rUE means relay terminals configured to perform a relay operation.
  • the rUE is a terminal set to rUE by an indication of the base station eNB1 or coordination between rUEs, etc., and the rUE broadcasts a discovery signal or the like to indicate that neighboring UEs know the presence of the rUE. Assume
  • the rUE may receive D2D data from an in-network terminal (i.e., UE4), a neighboring cell in-network (i.e., UE2), and out-of-coverage terminals (i.e., UE1, UE3) of the serving cell for UL transmission.
  • UE4 an in-network terminal
  • UE2 a neighboring cell in-network
  • UE3 out-of-coverage terminals
  • the rUE Since the In-NW UEs have at least a link with the eNB, the rUE does not need to relay the D2D data received from the In-NW UEs through the backhaul link between eNB1-rUEs. That is, the rUE preferably relays only part of the received D2D data through the backhaul link. For example, in the UL transmission, the rUE may perform relay only for D2D data of an out of coverage terminal. That is, rUE proposes methods for distinguishing only D2D data transmitted by an out of coverage terminal among D2D data transmitted by D2D UEs.
  • the D2D data transmitted by the out of coverage terminal may be called first D2D data
  • the D2D data transmitted by the In-NW terminal may be called second D2D data
  • a set of resources for D2D communication can be defined as a resource pool. For details, refer to FIG. 12 and a description thereof.
  • the eNB informs the In-NW UEs of the resource location in time-frequency of the resource pool, the purpose of the resource pool (eg, discovery message, D2D data, etc.) and / or the subject of use of the resource pool (eg, In -NW UE or out of coverage terminal) and the like can be informed via a control signal.
  • the purpose of the resource pool eg, discovery message, D2D data, etc.
  • the subject of use of the resource pool eg, In -NW UE or out of coverage terminal
  • an eNB transmits a control signal in which one resource pool is allocated to an In-NW UE and another resource pool is allocated to an out of coverage terminal.
  • the rUE receiving the control signal may forward the received control signal to the out of coverage terminal (for example, to transmit the control signal through a physical sidelink broadcast channel (PSBCH)).
  • PSBCH physical sidelink broadcast channel
  • the rUE receiving the control signal may transmit only information on the resource pool to be used by the out of coverage terminal among the control signals for the resource pool to the out of coverage terminal. Accordingly, the rUE may consider the UL data transmitted through the resource pool allocated to the out of coverage terminal to be transmitted by the out of coverage terminal and may relay the corresponding UL data to the base station or another terminal.
  • the eNB may allocate a plurality of transmission resource pools, and may additionally transmit a resource pool indicator indicating whether the resource pool is allocated to an out of coverage terminal for each resource pool. That is, the base station may further include a resource pool indicator indicating whether the resource pool is allocated to an out of coverage terminal in a control signal for allocating a resource pool.
  • the rUE may perform relay only for D2D data received through a resource pool allocated to an out of coverage terminal.
  • D2D communication it is necessary to synchronize the time and frequency of the transmitter and the receiver.
  • In-NW UE it is common to operate in synchronization with an eNB that can provide more stable synchronization than other D2D transmitting UEs.
  • the synchronization signal may be defined as a D2D synchronization signal (D2DSS).
  • 15 is a view for explaining one of the D2D relay method using the D2D synchronization signal.
  • rUE is a terminal previously set as a relay terminal
  • UE1 and UE2 are out of coverage terminals
  • UE2 is a terminal corresponding to rUE and 1 hop D2D coverage.
  • the rUE may be configured to relay only D2D data of UE2 existing within a 1-hop coverage radius of the rUE among several out of coverage terminals.
  • the out of coverage terminals receiving the corresponding D2DSS may transmit the D2D data in synchronization with the received D2DSS.
  • the out-of-coverage UE synchronized with the reception of the D2DSS broadcast by the rUE is located within one-hop D2D coverage.
  • the rUE may receive only D2D data transmitted in synchronization with the D2DSS transmitted by the rUE and relay the UL data through the backhaul link.
  • the out-of-coverage terminal may inform the PSBCH that the source of the D2DSS is the rUE.
  • the rUE first transmits the D2DSS to out of coverage terminals (S1510).
  • UE1 is located outside of one-hop D2D coverage to receive D2DSS
  • UE2 is located within one-hop D2D coverage to receive D2DSS. Accordingly, the UE2 may synchronize with the rUE through the D2DSS (S1520).
  • the rUE may receive all of the D2D data from the UE1 and the UE2 (S1530).
  • the rUE may transmit only D2D data of UE2 synchronized with itself to the base station through the backhaul link (S1540).
  • resource allocation information for example, location of an allocated resource region (or resource pool), modulation and coding method (MCS: Modulation and Coding Scheme) to which the D2D data is to be transmitted Etc.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the D2D signal including the resource allocation information may be defined as a scheduling assignment (SA), and the SA is transmitted from the transmitting end to the receiving end to transmit the D2D data.
  • SA may be transmitted at the transmitting end periodically or aperiodically.
  • a relay bit (or a relay indicator) indicating that an entity is an out of coverage terminal is added to a packet header of SA or D2D data, and the D2D data or packet header transmitted through an area allocated by the corresponding SA is added. It may be explicitly informed that the included D2D data is an out of coverage terminal.
  • the rUE may determine that the corresponding D2D data is transmitted from the out of coverage terminal by checking the packet header of the SA or D2D data, and may relay the corresponding D2D data.
  • the D2D terminals may transmit a discovery message to the neighboring UE to inform the neighboring UE of its existence or to perform D2D communication. That is, the discovery message is intended to inform the neighboring D2D UEs of their existence, and thus includes information such as an identifier (ID) for the D2D transmitting UE itself.
  • ID an identifier
  • the discovery message includes not only the identifier of the transmitting terminal but also information, a field, or signaling indicating whether the corresponding terminal is an out of coverage terminal (for example, the PLMN ID included in the discovery message for public safety).
  • a specific value of is previously set to a value indicating an out of coverage UE), and the rUE receiving the discovery message may configure and store an out of coverage terminal list for the out of coverage terminals.
  • the rUE may perform relay for the corresponding D2D data.
  • the DM-RS is configured to use the same DM-RS for each terminal.
  • the DM-RS may be distinguished through a base sequence, a cyclic shift (CS), and / or an orthogonal cover code (OCC). Therefore, in the embodiment of the present invention, the attributes of the DM-RS sequence may be used to distinguish D2D data transmitted by the In-NW UE or the out of coverage terminal.
  • CS cyclic shift
  • OCC orthogonal cover code
  • the base sequence will be described as an example.
  • a predefined offset value may be set for the base sequence. If the UE ID is limited to 8 bits, the offset value is set to 512, and the In-NW UE generates a base sequence based on the existing 8-bit UE ID, and the ⁇ offset + UE ID ⁇ for the out of coverage terminal. It can be configured to generate a base sequence based on. Therefore, when the base sequence constituting the received DM-RS is configured with a terminal ID and an offset value, the rUE may check that the D2D data transmitted based on the DM-RS is transmitted by an out of coverage terminal and relay the same.
  • the value available for the In-NW UE and the CS value available for the out of coverage terminal may be separately set in advance.
  • a value that can be used by the In-NW UE and a value that can be used by the out-of-coverage terminal can be distinguished and set.
  • the In-NW UE is set to use [1 1] and the out of coverage terminal to use [1 -1] in advance, so that the rUE determines whether the corresponding D2D data is a relay target through OCC of DM-RS. can do.
  • the rUE may perform a relay for the corresponding D2D data if it is determined that the D2D data transmitted by the out of coverage terminal is transmitted.
  • Out-of-coverage terminals may inform whether relaying is required by using terminal identifier information carried in SA and / or D2D data. That is, the rUE may determine whether to relay the D2D data based on the terminal identifier included in the SA and / or the D2D data.
  • the SA ID field included in the SA includes address information of rUE, and the destination ID field included in the MAC header of the D2D data includes a destination base station (or a destination terminal or a destination that is the final reception target of the corresponding D2D data). Terminal group) may be included.
  • the identifier of the destination base station may be a cell identifier (Cell ID) or a predetermined specific identifier.
  • Cell ID cell identifier
  • D2D data including a specific identifier may mean to perform a relay to the network.
  • the rUE receives only the SA including its own address information among the many SAs existing on the resource pool designated for the SA purpose, decodes the D2D data transmitted through the resource allocated by the corresponding SA, and indicates the destination ID.
  • the D2D data can be relayed to the destination.
  • the rUE may determine whether it is an SA to be decoded by checking the SA ID of the SA detected by the physical layer.
  • the rUE may relay the corresponding D2D data to a destination indicated by the identifier included in the MAC header of the D2D data. If the MAC header of the D2D data includes a specific ID indicating that the D2D data is to be relayed, the rUE may relay the corresponding D2D data to the base station in case of UL transmission.
  • the SA ID field may be referred to as a group destination ID field. That is, the group destination identifier field is included in the PSCCH (or SA) to indicate a destination to which the PSCCH is transmitted.
  • the SA ID field may include a predefined address value.
  • the predefined address value may indicate that the D2D data transmitted through the resource region allocated by the corresponding SA is a relay target. That is, a predefined address value may be set in the SA ID field for the purpose of indicating that the relay requires data.
  • the rUE may receive not only an SA including its own address information but also an SA including address information predefined for relay use among numerous SAs existing on the resource pool designated for SA use. At this time, the rUE may perform relay only for D2D data transmitted through resource regions defined by SAs including address information for relay use.
  • the D2D data may further include a specific control signal.
  • a path establishment request message for path establishment between eNB-rUE-UE may be used.
  • the rUE is generated by the rUE directly to set a path for relay between eNB-rUE-UE.
  • the MAC PDU may be sent to the eNB and / or the UE.
  • the rUE may transmit a MAC PDU generated directly by the rUE to inform that the received D2D data is transmitted from the out of coverage terminal.
  • the rUE may relay the corresponding D2D data to the serving base station.
  • the D2D data may be a general MAC PDU rather than a control signal.
  • the rUE may relay the corresponding D2D data to the serving base station.
  • the corresponding address information may be included in the SA and / or D2D data and transmitted.
  • a D2D inter-terminal relay is introduced to enable multi-hop relay operation, when the methods described in Sections 4.1 to 4.6 described above are applied, the D2D data delivered by the rUE is transferred back to another UE by the out of coverage UE. Relay can be performed.
  • the D2D terminal transmits the D2D data transmitted from the rUE. It may be configured not to perform a relay for.
  • the D2D data transmitted by the general D2D UE becomes a relay target
  • the D2D data transmitted by the rUE may be configured not to be a relay target even if the source entity is an out of coverage terminal.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented in combination.
  • the rUE is the D2D data transmitted in synchronization with the D2DSS transmitted by the rUE, from among the D2D data received through the resource pool delivered for use by the out of coverage terminal. It can receive only and perform relay with backhaul link.
  • FIG. 16 The apparatus described in FIG. 16 is a means in which the methods described in FIGS. 1 to 15 may be implemented.
  • a UE may operate as a transmitting end in uplink and a receiving end in downlink.
  • an e-Node B eNB
  • the base station may be a UE or rUE in FIG. 16.
  • the terminal and the base station may include transmitters 1640 and 1650 and receivers 1650 and 1670, respectively, in order to control transmission and reception of information, data and / or messages.
  • the antennas may include antennas 1600 and 1610 for transmitting and receiving messages.
  • the terminal and the base station may each include a processor 1620 and 1630 for performing the above-described embodiments of the present invention, and memories 1680 and 1690 that may temporarily or continuously store the processing of the processor. Can be.
  • Embodiments of the present invention can be performed using the components and functions of the above-described general terminal, relay terminal, and base station apparatus.
  • the rUE may detect the D2D data transmitted by the out of coverage terminal based on the resource pool, the SA message and / or the D2D data. Accordingly, the rUE may relay only the D2D data received from the out of coverage terminal among the D2D data received from the In-NW UE and the D2D data received from the out of coverage terminal to the base station or another UE. See Sections 3 and 4 for details of the operation.
  • the transmitter and the receiver included in the terminal and the base station include a packet modulation and demodulation function, a high speed packet channel coding function, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, and a time division duplex (TDD) for data transmission. Packet scheduling and / or channel multiplexing may be performed.
  • the terminal and the base station of FIG. 23 may further include a low power radio frequency (RF) / intermediate frequency (IF) unit.
  • RF radio frequency
  • IF intermediate frequency
  • the terminal is a personal digital assistant (PDA), a cellular phone, a personal communication service (PCS) phone, a GSM (Global System for Mobile) phone, a WCDMA (Wideband CDMA) phone, an MBS.
  • PDA personal digital assistant
  • PCS personal communication service
  • GSM Global System for Mobile
  • WCDMA Wideband CDMA
  • MBS Multi Mode-Multi Band
  • a smart phone is a terminal that combines the advantages of a mobile communication terminal and a personal portable terminal, and may mean a terminal incorporating data communication functions such as schedule management, fax transmission and reception, which are functions of a personal mobile terminal, in a mobile communication terminal.
  • a multimode multiband terminal can be equipped with a multi-modem chip to operate in both portable Internet systems and other mobile communication systems (e.g., code division multiple access (CDMA) 2000 systems, wideband CDMA (WCDMA) systems, etc.). Speak the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • WCDMA wideband CDMA
  • Embodiments of the invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • software code may be stored in the memory units 1680 and 1690 and driven by the processors 1620 and 1630.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various wireless access systems.
  • various radio access systems include 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP2 and / or IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) systems.
  • Embodiments of the present invention can be applied not only to the various radio access systems, but also to all technical fields to which the various radio access systems are applied.

Abstract

본 발명은 기기간(D2D) 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 릴레이 단말(rUE)을 활용하여 D2D 데이터를 효율적으로 릴레이하는 방법들 및 이를 지원하는 장치들에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예로서 기기간 통신(D2D)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 릴레이 단말이 D2D 데이터를 릴레이하는 방법은, D2D 데이터가 전송되는 자원 영역을 할당하기 위한 스케줄링 할당(SA) 신호를 수신하는 단계와 하나 이상의 D2D 데이터를 수신하는 단계와 하나 이상의 D2D 데이터 중 커버리지 밖 단말로부터 수신한 제1 D2D 데이터만을 릴레이하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 하나 이상의 D2D 데이터와 관련된 매체접속제어 헤더 및 SA 신호를 기반으로 하나 이상의 D2D 데이터 중 제1 D2D 데이터를 검출할 수 있다.

Description

기기간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터 릴레이 방법 및 장치
본 발명은 기기간 (D2D: Device to Device) 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 릴레이 단말(rUE: relay UE)을 활용하여 D2D 데이터를 효율적으로 릴레이하는 방법들 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 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 등이 있다.
본 발명의 목적은 기기간 릴레이 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 D2D 데이터를 효율적으로 릴레이 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 D2D 데이터들 중에서 어떤 데이터를 릴레이할지 결정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 방법들을 지원하는 장치들을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 기기간(D2D) 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 릴레이 단말(rUE)을 활용하여 D2D 데이터를 효율적으로 릴레이하는 방법들 및 이를 지원하는 장치들에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태로서 기기간 통신(D2D)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 릴레이 단말이 D2D 데이터를 릴레이하는 방법은, D2D 데이터가 전송되는 자원 영역을 할당하기 위한 스케줄링 할당(SA) 신호를 수신하는 단계와 하나 이상의 D2D 데이터를 수신하는 단계와 하나 이상의 D2D 데이터 중 커버리지 밖 단말로부터 수신한 제1 D2D 데이터만을 릴레이하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 하나 이상의 D2D 데이터와 관련된 매체접속제어 헤더 및 SA 신호를 기반으로 하나 이상의 D2D 데이터 중 제1 D2D 데이터를 검출할 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 기기간 통신(D2D)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 D2D 데이터를 릴레이하기 위한 릴레이 단말은 송신기, 수신기 및 이러한 송신기 및 수신기와 기능적으로 연결되어, D2D 데이터를 릴레이하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 수신기를 제어하여, D2D 데이터가 전송되는 자원 영역을 할당하기 위한 스케줄링 할당(SA) 신호를 수신하고; 수신기를 제어하여, 하나 이상의 D2D 데이터를 수신하고; 송신기를 제어하여, 하나 이상의 D2D 데이터 중 커버리지 밖 단말로부터 수신한 제1 D2D 데이터만을 릴레이하도록 구성되되, 하나 이상의 D2D 데이터와 관련된 매체접속제어 헤더 및 SA 신호를 기반으로 하나 이상의 D2D 데이터 중 상기 제1 D2D 데이터를 검출할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들에서 제1 D2D 데이터는 자원 영역을 통해 수신되고, 자원 영역은 커버리지 밖 단말에 할당된 자원풀일 수 있다.
또한, 제1 D2D 데이터는 릴레이 단말과 시간 및 주파수 동기가 맞춰진 커버리지 밖 단말로부터 수신된 것일 수 있다.
또한, SA 신호 또는 제1 D2D 데이터는 제1 D2D 데이터가 커버리지 밖 단말로부터 전송된 것을 나타내는 비트를 포함할 수 있다.
또한, 릴레이 단말은 D2D 데이터를 전송하기 위해 정의된 복조 참조 신호(DM-RS)를 기반으로 제1 D2D 데이터를 검출할 수 있다.
또한, SA 신호에는 릴레이 단말의 주소 정보가 포함되고, 제1 D2D 데이터를 전송하기 위한 매체접속제어 헤더에는 목적지 식별자가 포함되되, 릴레이 단말은 릴레이 단말의 주소 정보가 포함된 SA 신호가 할당하는 자원 영역을 통해 전송된 D2D 데이터를 제1 D2D 데이터로 검출하고, 목적지 식별자가 나타내는 기지국으로 제1 D2D 데이터를 릴레이할 수 있다.
또는, SA 신호에는 자원 영역이 릴레이 용도로 설정된 것임을 나타내는 특정 주소 값이 포함되고, 제1 D2D 데이터를 전송하기 위한 매체접속제어 헤더에는 목적지 식별자가 포함되되, 릴레이 단말은 자원 영역을 통해 전송된 D2D 데이터를 제1 D2D 데이터로 검출하고, 목적지 식별자가 나타내는 기지국으로 제1 D2D 데이터를 릴레이할 수 있다.
본 발명의 양태들에서 커버리지 밖 단말이 전송한 D2D 데이터는 제1 D2D 데이터로 불릴 수 있고, In-NW 단말이 전송한 D2D 데이터는 제2 D2D 데이터로 불릴 수 있다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기기간 릴레이 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 효율적으로 기기간 릴레이 통신을 지원할 수 있다.
둘째, 본 발명의 실시예들에서 제안한 방법들 각각 또는 그의 조합에 따라 릴레이 단말은 수신한 D2D 데이터들 중에서 어떤 데이터를 릴레이할지 결정할 수 있다. 즉, 릴레이 단말은 커버리지 밖 단말들로부터 수신한 D2D 데이터만을 릴레이하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되고, 첨부된 도면들은 본 발명에 대한 다양한 실시예들을 제공한다. 또한, 첨부된 도면들은 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시 형태들을 설명하기 위해 사용된다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 컴포넌트 캐리어(CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.
도 8은 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서빙셀 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 CA 환경을 기반으로 동작하는 CoMP 시스템의 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 UE-특정 참조 신호(UE-RS) 이 할당된 서브프레임의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 레가시 PDCCH(Legacy PDCCH), PDSCH 및 E-PDCCH가 다중화되는 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 D2D 통신에 사용되는 자원 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 D2D 릴레이 통신의 일례로써, 기지국, 릴레이 단말 및 일반 단말간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 D2D 릴레이 통신의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 D2D 동기 신호를 이용한 D2D 릴레이 방법 중 하나를 설명하기 위한 도면이다.
도 16에서 설명하는 장치는 도 1 내지 도 15에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.
이하에서 상세히 설명하는 본 발명의 실시예들은 릴레이 단말(rUE)를 활용하여 D2D 데이터를 효율적으로 릴레이하는 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 설명한다.
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.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 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 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
예를 들어, 릴레이 단말은 일반 단말에 대한 D2D 데이터/신호를 기지국, 일반 단말 및/또는 다른 릴레이 단말로 전달하는 릴레이 전송을 수행하는 단말을 의미한다. 이때, 릴레이 단말은 제1단말로, 일반 단말은 제2단말로 정의될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 스케줄링 할당 신호는 PSCCH(Physical Sidelink Control CHannel)을 통해 전송될 수 있다. 또한, SA는 PSCCH와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.
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 적용될 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 LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
1.1 시스템 일반
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지고, Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지며, 153600*Ts = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*Ts = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 각 Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, 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.
다음 표 1는 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
표 1
Figure PCTKR2015007682-appb-T000001
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
1.2 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)
1.2.1 PDCCH 일반
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(즉, 하향링크 그랜트(DL-Grant)), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(즉, 상향링크 그랜트(UL-Grant)), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 여부에 관한 정보 등을 나를 수 있다.
복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation)으로 구성된다. 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE의 집합으로 구성된 PDCCH는 서브블록 인터리빙(subblock interleaving)을 거친 후에 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(REG: resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다
1.2.2 PDCCH 구조
복수의 단말에 대한 다중화된 복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있다. PDCCH는 하나 또는 2 이상의 연속적인 CCE의 집합(CCE aggregation)으로 구성된다. CCE는 4개의 자원 요소로 구성된 REG의 9개의 세트에 대응하는 단위를 말한다. 각 REG에는 4개의 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 심볼이 매핑 된다. 참조 신호(RS: Reference Signal)에 의하여 점유된 자원 요소들은 REG에 포함되지 않는다. 즉, OFDM 심볼 내에서 REG의 총 개수는 셀 특정 참조 신호가 존재하는지 여부에 따라 달라질 수 있다. 4개의 자원 요소를 하나의 그룹에 매핑하는 REG의 개념은 다른 하향링크 제어 채널(예를 들어, PCFICH 또는 PHICH)에도 적용될 수 있다. PCFICH 또는 PHICH에 할당되지 않는 REG를 NREG라 하면 시스템에서 이용 가능한 CCE의 개수는 NCCE = floor(NREG/9)이며, 각 CCE는 0부터 NCCE-1 까지 인덱스를 가진다.
단말의 디코딩 프로세스를 단순화하기 위해서, n개의 CCE를 포함하는 PDCCH 포맷은 n의 배수와 동일한 인덱스를 가지는 CCE부터 시작될 수 있다. 즉, CCE 인덱스가 i인 경우 imod(n) = 0 을 만족하는 CCE부터 시작될 수 있다.
기지국은 하나의 PDCCH 신호를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8} 개의 CCE들을 사용할 수 있으며, 이때의 {1, 2, 4, 8}은 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라고 부른다. 특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 상태에서 따라 기지국에 의하여 결정된다. 예를 들어, 양호한 하향링크 채널 상태(기지국에 가까운 경우)를 가지는 단말을 위한 PDCCH는 하나의 CCE만으로 충분할 수 있다. 반면, 좋지 않은 채널 상태(셀 경계에 있는 경우)를 가지는 단말의 경우는 8개의 CCE들이 충분한 강인함(robustness)을 위하여 요구될 수 있다. 게다가, PDCCH의 파워 레벨도 채널 상태에 매칭되어 조절될 수 있다.
다음 표 2는 PDCCH 포맷을 나타내며, CCE 집합 레벨에 따라 표 2과 같이 4가지의 PDCCH 포맷이 지원된다.
표 2
PDCCH 포맷 CCE 개수 (n) REG 개수 PDCCH 비트 수
0 1 9 72
1 2 18 144
2 4 36 288
3 8 72 576
단말마다 CCE 집합 레벨이 다른 이유는 PDCCH에 실리는 제어정보의 포맷 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이 다르기 때문이다. MCS 레벨은 데이터 코딩에 사용되는 코드 레이트(code rate)와 변조 차수(modulation order)를 의미한다. 적응적인 MCS 레벨은 링크 적응(link adaptation)을 위해 사용된다. 일반적으로 제어정보를 전송하는 제어채널에서는 3~4개 정도의 MCS 레벨을 고려할 수 있다.
제어정보의 포맷을 설명하면, PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(DCI)라고 한다. DCI 포맷에 따라 PDCCH 페이로드(payload)에 실리는 정보의 구성이 달라질 수 있다. PDCCH 페이로드는 정보 비트(information bit)를 의미한다. 다음 표 3은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.
표 3
DCI 포맷 내용
Format 0 Resource grants for PUSCH transmissions (uplink)
Format 1 Resource assignments for single codeword PDSCH transmission (transmission modes 1, 2 and 7)
Format 1A Compact signaling of resource assignments for sigle codeword PDSCH (all modes)
Format 1B Compact resource assignments for PDSCH using rank-1 closed loop precoding (mode 6)
Format 1C Very compact resource assignments for PDSCH (e.g., paging/broadcast system information)
Format 1D Compact resource assignments for PDSCH using multi-user MIMO(mode 5)
Format 2 Resource assignments for PDSCH for closed loop MIMO operation (mode 4)
Format 2A resource assignments for PDSCH for open loop MIMO operation (mode 3)
Format 3/3A Power control commands for PUCCH and PUSCH with 2-bit/1-bit power adjustment
Format 4 Scheduling of PUSCH in one UL cell with multi-antenna port transmission mode
표 3을 참조하면, DCI 포맷으로는 PUSCH 스케줄링을 위한 포맷 0, 하나의 PDSCH 코드워드의 스케줄링을 위한 포맷 1, 하나의 PDSCH 코드워드의 간단한(compact) 스케줄링을 위한 포맷 1A, DL-SCH의 매우 간단한 스케줄링을 위한 포맷 1C, 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화(spatial multiplexing) 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2, 개루프(Openloop) 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2A, 상향링크 채널을 위한 TPC(Transmission Power Control) 명령의 전송을 위한 포맷 3 및 3A가 있다. DCI 포맷 1A는 단말에 어떤 전송 모드가 설정되어도 PDSCH 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.
DCI 포맷에 따라 PDCCH 페이로드 길이가 달라질 수 있다. 또, PDCCH 페이로드의 종류와 그에 따른 길이는 간단한(compact) 스케줄링인지 여부 또는 단말에 설정된 전송 모드(transmission mode) 등에 의해 달라질 수 있다.
전송 모드는 단말이 PDSCH를 통한 하향링크 데이터를 수신하기 위해 설정(configuration)될 수 있다. 예를 들어, PDSCH를 통한 하향링크 데이터는 단말에 대한 스케줄된 데이터(scheduled data), 페이징, 랜덤 액세스 응답 또는 BCCH를 통한 브로드캐스트 정보 등이 있다. PDSCH를 통한 하향링크 데이터는 PDCCH를 통해 시그널되는 DCI 포맷과 관계가 있다. 전송 모드는 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 단말에 반정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다. 전송 모드는 싱글 안테나 전송(Single antenna transmission) 또는 멀티 안테나(Multi-antenna) 전송으로 구분할 수 있다.
단말은 상위 계층 시그널링을 통해 반정적(semi-static)으로 전송 모드가 설정된다. 예를 들어, 멀티 안테나 전송에는 전송 다이버시티(Transmit diversity), 개루프(Open-loop) 또는 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화(Spatial multiplexing), MU-MIMO(Multi-user-Multiple Input Multiple Output) 또는 빔 형성(Beamforming) 등이 있다. 전송 다이버시티는 다중 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송하여 전송 신뢰도를 높이는 기술이다. 공간 다중화는 다중 송신 안테나에서 서로 다른 데이터를 동시에 전송하여 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 고속의 데이터를 전송할 수 있는 기술이다. 빔 형성은 다중 안테나에서 채널 상태에 따른 가중치를 가하여 신호의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 증가시키는 기술이다.
DCI 포맷은 단말에 설정된 전송 모드에 종속된다(depend on). 단말은 자신에게 설정된 전송 모드에 따라 모니터링하는 참조(Reference) DCI 포맷이 있다. 단말에 설정되는 전송 모드는 다음과 같이 10개의 전송 모드를 가질 수 있다.
(1) 전송모드 1: 단일 안테나 포트; 포트 0
(2) 전송모드 2: 전송 다이버시티(Transmit Diversity)
(3) 전송모드 3: 개루프 공간 다중화 (Open-loop Spatial Multiplexing)
(4) 전송모드 4: 폐루프 공간 다중화 (Closed-loop Spatial Multiplexing)
(5) 전송모드 5: 다중 사용자 MIMO
(6) 전송모드 6: 폐루프, 랭크 = 1 프리코딩
(7) 전송모드 7: 코드북에 기반하지 않는, 단일 레이어 전송을 지원하는 프리코딩
(8) 전송모드 8: 코드북에 기반하지 않는, 두 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩
(9) 전송모드 9: 코드북에 기반하지 않는, 여덟 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩
(10) 전송모드 10: 코드북에 기반하지 않는, CoMP를 위해 사용되는, 여덟 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩
1.2.3 PDCCH 전송
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(예를 들어, RNTI(Radio Network Temporary Identifier))가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자(예를 들어, C-RNTI(Cell-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자(예를 들어, P-RNTI(Paging-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자(예를 들어, SI-RNTI(System Information RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
이어, 기지국은 CRC가 부가된 제어정보를 채널 코딩을 수행하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. 이때, MCS 레벨에 따른 코드 레이트로 채널 코딩을 수행할 수 있다. 기지국은 PDCCH 포맷에 할당된 CCE 집합 레벨에 따른 전송률 매칭(rate matching)을 수행하고, 부호화된 데이터를 변조하여 변조 심볼들을 생성한다. 이때, MCS 레벨에 따른 변조 서열을 사용할 수 있다. 하나의 PDCCH를 구성하는 변조 심볼들은 CCE 집합 레벨이 1, 2, 4, 8 중 하나일 수 있다. 이후, 기지국은 변조 심볼들을 물리적인 자원요소에 맵핑(CCE to RE mapping)한다.
1.2.4 블라인드 디코딩(BS: Blind Decoding)
하나의 서브프레임 내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있다. 즉, 하나의 서브프레임의 제어영역은 인덱스 0 ~ NCCE,k-1 을 가지는 복수의 CCE로 구성된다. 여기서, NCCE,k는 k번째 서브프레임의 제어 영역 내의 총 CCE의 개수를 의미한다. 단말은 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH들의 각각의 디코딩을 시도하는 것을 말한다.
서브프레임 내에서 할당된 제어영역에서 기지국은 단말에게 해당하는 PDCCH가 어디에 있는지에 관한 정보를 제공하지 않는다. 단말은 기지국으로부터 전송된 제어채널을 수신하기 위해서 자신의 PDCCH가 어느 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷으로 전송되는지 알 수 없으므로, 단말은 서브프레임 내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 이를 블라인드 디코딩(BD)이라 한다. 블라인드 디코딩은 단말이 CRC 부분에 자신의 단말 식별자(UE ID)를 디 마스킹(De-Masking) 시킨 후, CRC 오류를 검토하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 여부를 확인하는 방법을 말한다.
활성 모드(active mode)에서 단말은 자신에게 전송되는 데이터를 수신하기 위해 매 서브프레임의 PDCCH를 모니터링한다. DRX 모드에서 단말은 매 DRX 주기의 모니터링 구간에서 깨어나(wake up) 모니터링 구간에 해당하는 서브프레임에서 PDCCH를 모니터링한다. PDCCH의 모니터링이 수행되는 서브프레임을 non-DRX 서브프레임이라 한다.
단말은 자신에게 전송되는 PDCCH를 수신하기 위해서는 non-DRX 서브프레임의 제어영역에 존재하는 모든 CCE에 대해 블라인드 디코딩을 수행해야 한다. 단말은 어떤 PDCCH 포맷이 전송될지 모르므로, 매 non-DRX 서브프레임 내에서 PDCCH의 블라인드 디코딩이 성공할 때까지 가능한 CCE 집단 레벨로 PDCCH를 모두 디코딩해야 한다. 단말은 자신을 위한 PDCCH가 몇 개의 CCE를 사용하는지 모르기 때문에 PDCCH의 블라인드 디코딩이 성공할 때까지 가능한 모든 CCE 집단 레벨로 검출을 시도해야 한다.
LTE 시스템에서는 단말의 블라인드 디코딩을 위해서 서치 스페이스(SS: Search Space) 개념을 정의한다. 서치 스페이스는 단말이 모니터링하기 위한 PDCCH 후보 세트를 의미하며, 각 PDCCH 포맷에 따라 상이한 크기를 가질 수 있다. 서치 스페이스는 공용 서치 스페이스(CSS: Common Search Space)와 단말 특정 서치 스페이스(USS: UE-specific/Dedicated Search Space)로 구성될 수 있다.
공용 서치 스페이스의 경우, 모든 단말이 공용 서치 스페이스의 크기에 대하여 알 수 있으나, 단말 특정 서치 스페이스는 각 단말마다 개별적으로 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 PDCCH를 디코딩하기 위해 단말 특정 서치 스페이스 및 공용 서치 스페이스를 모두 모니터링해야 하며, 따라서 하나의 서브프레임에서 최대 44번의 블라인드 디코딩(BD)을 수행하게 된다. 여기에는 상이한 CRC 값(예를 들어, C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI)에 따라 수행하는 블라인드 디코딩은 포함되지 않는다.
서치 스페이스의 제약으로 인하여, 기지국은 주어진 서브프레임 내에서 PDCCH를 전송하고자 하는 단말들 모두에게 PDCCH를 전송하기 위한 CCE 자원이 확보될 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 왜냐하면, CCE 위치가 할당되고 남은 자원들은 특정 단말의 서치 스페이스 내에 포함되지 않을 수 있기 때문이다. 다음 서브프레임에도 계속될 수 있는 이러한 장벽을 최소화하기 위하여 단말 특정 도약(hopping) 시퀀스가 단말 특정 서치 스페이스의 시작 지점에 적용될 수 있다.
표 4는 공용 서치 스페이스와 단말 특정 서치 스페이스의 크기를 나타낸다.
표 4
PDCCH 포맷 CCE 개수 (n) CSS에서 후보 개수 USS에서 후보 개수
0 1 - 6
1 2 - 6
2 4 4 2
3 8 2 2
블라인드 디코딩을 시도하는 횟수에 따른 단말의 부하를 경감하기 위해, 단말은 정의된 모든 DCI 포맷에 따른 서치를 동시에 수행하지 않는다. 구체적으로, 단말은 단말 특정 서치 스페이스(USS)에서 항상 DCI 포맷 0 과 1A에 대한 서치를 수행한다. 이때, DCI 포맷 0과 1A는 동일한 크기를 가지나, 단말은 PDCCH에 포함된 DCI 포맷 0과 1A를 구분하는데 사용되는 플래그(flag for format 0/format 1A differentiation)를 이용하여 DCI 포맷을 구분할 수 있다. 또한, 단말에 DCI 포맷 0과 DCI 포맷 1A외에 다른 DCI 포맷이 요구될 수 있는데, 그 일례로 DCI 포맷 1, 1B, 2가 있다.
공용 서치 스페이스(CSS)에서 단말은 DCI 포맷 1A와 1C를 서치할 수 있다. 또한 단말은 DCI 포맷 3 또는 3A를 서치하도록 설정될 수 있으며, DCI 포맷 3과 3A는 DCI 포맷 0과 1A와 동일한 크기를 가지나, 단말은 단말 특정 식별자가 아닌 다른 식별자에 의하여 스크램블된 CRC를 이용하여 DCI 포맷을 구별할 수 있다.
서치 스페이스
Figure PCTKR2015007682-appb-I000001
는 집합 레벨
Figure PCTKR2015007682-appb-I000002
에 따른 PDCCH 후보 세트를 의미한다. 서치 스페이스의 PDCCH 후보 세트 m에 따른 CCE는 다음과 같은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2015007682-appb-M000001
여기서, M(L)은 서치 스페이스에서 모니터하기 위한 CCE 집합 레벨 L에 따른 PDCCH 후보들의 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2015007682-appb-I000003
이다. i는 PDCCH 에서 각 PDCCH 후보에서 개별 CCE를 지정하는 인덱스로서 i = 0, ..., L-1이다.
Figure PCTKR2015007682-appb-I000004
이며, ns는 무선 프레임 내에서 슬롯 인덱스를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 단말은 PDCCH를 디코딩하기 위해 단말 특정 서치 스페이스 및 공용 서치 스페이스를 모두 모니터링한다. 여기서, 공용 서치 스페이스(CSS)는 {4, 8}의 집합 레벨을 갖는 PDCCH들을 지원하고, 단말 특정 서치 스페이스(USS)는 {1, 2, 4, 8}의 집합 레벨을 갖는 PDCCH들을 지원한다. 표 5는 단말에 의하여 모니터링되는 PDCCH 후보를 나타낸다.
표 5
Figure PCTKR2015007682-appb-T000002
수학식 1을 참조하면, 공용 서치 스페이스의 경우 2개의 집합 레벨, L=4 및 L=8에 대해 Yk는 0으로 설정된다. 반면, 집합 레벨 L에 대해 단말 특정 서치 스페이스의 경우 Yk는 수학식 2와 같이 정의된다.
수학식 2
Figure PCTKR2015007682-appb-M000002
여기서,
Figure PCTKR2015007682-appb-I000005
이며, nRNTI는 RNTI 값을 나타낸다. 또한, A = 39827이고, D = 65537이다.
2. 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 환경
2.1 CA 일반
3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; Rel-8 또는 Rel-9) 시스템(이하, LTE 시스템)은 단일 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 여러 대역으로 분할하여 사용하는 다중 반송파 변조(MCM: Multi-Carrier Modulation) 방식을 사용한다. 그러나, 3GPP LTE-Advanced 시스템(이하, LTE-A 시스템) 에서는 LTE 시스템보다 광대역의 시스템 대역폭을 지원하기 위해서 하나 이상의 컴포넌트 캐리어를 결합하여 사용하는 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation)과 같은 방법을 사용할 수 있다. 캐리어 병합은 반송파 집성, 반송파 정합, 멀티 컴포넌트 캐리어 환경(Multi-CC) 또는 멀티캐리어 환경이라는 말로 대체될 수 있다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'DL CC'라 한다) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'UL CC'라 한다) 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 병합이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 병합이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성(backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다.
예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템(즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
또한, 위와 같은 캐리어 병합은 인트라-밴드 CA(Intra-band CA) 및 인터-밴드 CA(Inter-band CA)로 구분될 수 있다. 인트라-밴드 캐리어 병합이란, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들이 주파수상에서 인접하거나 근접하여 위치하는 것을 의미한다. 다시 말해, DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 동일한 밴드 내에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 반면, 주파수 영역에서 멀리 떨어져 있는 환경을 인터-밴드 CA(Inter-Band CA)라고 부를 수 있다. 다시 말해, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 서로 다른 밴드들에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 경우, 단말은 캐리어 병합 환경에서의 통신을 수행하기 위해서 복수의 RF(radio frequency)단을 사용할 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 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀(configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있다. 그러나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다.
또한, 캐리어 결합(CA)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 캐리어 결합에서 말하는 '셀(Cell)'은 주파수 관점에서 설명되는 것으로, 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 지리적 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다. 이하, 상술한 인트라-밴드 캐리어 병합을 인트라-밴드 다중 셀이라고 지칭하며, 인터-밴드 캐리어 병합을 인터-밴드 다중 셀이라고 지칭한다.
LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(P셀: Primary Cell) 및 세컨더리 셀(S셀: Secondary Cell)을 포함한다. P셀(PCell)과 S셀(SCell)은 서빙 셀(Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 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 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
서빙 셀(P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhyS셀 Id는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. S셀 Index는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCellIndex는 서빙 셀(P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, S셀Index는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCellIndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.
P셀은 프라이머리 주파수(또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 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 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보(mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.
S셀은 세컨더리 주파수(또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다.
E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 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 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링(dedicated signaling)을 전송할 수 있다.
초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 컴포넌트 캐리어(CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6(a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.
도 6(b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 6(b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 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 수신할 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 똑같이 적용될 수 있다.
하향링크 자원의 반송파 주파수(또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며, HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.
2.2 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 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링(Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링(Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.
자가 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 동일한 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL Grant를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정(UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)을 통해서 반정적(semi-static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우, PDCCH에 해당 PDCCH가 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 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE Release-8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE 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 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE 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 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.
캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합(monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 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 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기-스케줄링(self-scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정(UE-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 셀 특정(Cell-specific)하게 설정될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.
도 7을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 하향링크 컴포넌트 캐리어(DL CC)가 결합되어 있으며, DL CC 'A'는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 'A'만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC 'B' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다.
도 8은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서빙셀 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
캐리어 결합(CA)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 기지국 및/또는 단말들은 하나 이상의 서빙 셀들로 구성될 수 있다. 도 8에서 기지국은 A셀, B셀, C셀 및 D셀 등 총 4개의 서빙셀을 지원할 수 있으며, 단말 A는 A셀, B셀 및 C셀로 구성되고, 단말 B는 B셀, C셀 및 D셀로 구성되며, 단말 C는 B셀로 구성된 경우를 가정한다. 이때, 각 단말에 구성된 셀들 중 적어도 하나는 P셀로 설정될 수 있다. 이때, P셀은 항상 활성화된 상태이며, S셀은 기지국 및/또는 단말에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
도 8에서 구성된 셀은 기지국의 셀 중에서 단말로부터의 측정 보고(measurement report) 메시지를 기반으로 CA에 셀 추가가 가능한 셀로서 단말별로 설정 가능하다. 구성된 셀은 PDSCH 신호 전송에 대한 ACK/NACK 메시지 전송을 위한 자원을 미리 예약해 둔다. 활성화된 셀(Activated cell)은 구성된 셀들 중에서 실제 PDSCH 신호 및/또는 PUSCH 신호를 전송하도록 설정된 셀이며, CSI 보고 및 SRS(Sounding Reference Signal) 전송을 수행하게 된다. 비활성화된 셀(De-Activated cell)은 기지국의 명령 또는 타이머 동작에 의해서 PDSCH/PUSCH 신호 송수신을 수행하지 않도록 구성되는 셀이며, CSI 보고 및 SRS 전송도 중단된다.
2.3 CA 환경 기반의 CoMP 동작
이하에서는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 협력적 다중 포인트(CoMP: Cooperative Multi-Point) 전송 동작에 대해서 설명한다.
LTE-A 시스템에서 LTE에서의 CA(carrier aggregation) 기능을 이용하여 CoMP 전송을 구현할 수 있다. 도 9는 CA 환경을 기반으로 동작하는 CoMP 시스템의 개념도이다.
도 9에서, P셀로 동작하는 캐리어와 S셀로 동작하는 캐리어는 주파수 축으로 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있으며, 지리적으로 떨어진 두 eNB에 각각 할당된 경우를 가정한다. 이때, UE1의 서빙 eNB를 P셀로 할당하고, 많은 간섭을 주는 인접셀을 S셀로 할당할 수 있다. 즉, 하나의 단말에 대해서 P셀의 기지국과 S셀의 기지국이 서로 JT(Joint Transmission), CS/CB 및 동적 셀 선택(Dynamic cell selection) 등 다양한 DL/UL CoMP 동작을 수행할 수 있다.
도 9는 하나의 단말(e.g., UE1)에 대해 두 개의 eNB들이 관리하는 셀들을 각각 P셀과 S셀로써 결합하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 다만, 다른 예로서 3개 이상의 셀이 결합될 수 있다. 예를 들어, 세 개 이상의 셀들 중 일부 셀들은 동일 주파수 대역에서 하나의 단말에 대해 CoMP 동작을 수행하고, 다른 셀들은 다른 주파수 대역에서 단순 CA 동작을 하도록 구성되는 것도 가능하다. 이때, P셀은 반드시 CoMP 동작에 참여할 필요는 없다.
2.4 참조신호(RS: Reference Signal)
이하에서는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 참조신호들에 대해서 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 UE-특정 참조 신호(UE-RS)이 할당된 서브프레임의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 해당 서브프레임은 정규 CP를 갖는 정규 하향링크 서브프레임의 자원블록 쌍 내 RE들 중 UE-RS에 의해 점유되는 RE들을 예시한 것이다.
UE-RS는 PDSCH 신호의 전송을 위해 지원되며 안테나 포트(들)은 p = 5, p = 7, p = 8 혹은 p = 7,8,...,υ+6 (여기서, υ는 상기 PDSCH의 전송을 위해 사용되는 레이어의 개수)가 될 수 있다. UE-RS는 PDSCH 전송이 해당 안테나 포트와 연관되면 존재하고, PDSCH 신호의 복조(demodulation)를 위해서만 유효한(valid) 참조 신호이다.
UE-RS는 해당 PDSCH 신호가 맵핑된 RB들 상에서만 전송된다. 즉, UE-RS는 PDSCH의 존재 유무와 관계없이 매 서브프레임마다 전송되도록 설정된 CRS와 달리, PDSCH가 스케줄링된 서브프레임에서 PDSCH가 맵핑된 RB(들)에서만 전송되도록 설정된다. 또한, UE-RS는 PDSCH의 레이어의 개수와 관계없이 모든 안테나 포트(들)을 통해 전송되는 CRS와 달리, PDSCH의 레이어(들)에 각각 대응하는 안테나 포트(들)을 통해서만 전송된다. 따라서 UE-RS를 사용하면, CRS에 비해 RS의 오버헤드가 감소될 수 있다.
3GPP LTE-A 시스템에서 UE-RS는 PRB 쌍에서 정의된다. 도 9를 참조하면, p = 7, p = 8 혹은 p = 7,8,...,υ+6에 대해, 해당 PDSCH 전송을 위해 할당(assign)된 주파수-도메인 인덱스 nPRB를 갖는 PRB에서, UE-RS 시퀀스의 일부가 특정 서브프레임에서 복소 변조 심볼들에 맵핑된다.
UE-RS는 PDSCH의 레이어(들)에 각각 대응하는 안테나 포트(들)을 통해 전송된다. 즉, UE-RS 포트의 개수는 PDSCH의 전송 랭크에 비례함을 알 수 있다. 한편 레이어의 개수가 1 또는 2인 경우에는 RB쌍 별로 12개의 RE들이 UE-RS 전송에 사용되며, 레이어의 개수가 2보다 많은 경우에는 RB쌍 별로 24개의 RE들이 UE-RS 전송에 사용된다. 또한 UE 혹은 셀에 관계없이 RB 쌍에서 UE-RS에 의해 점유된 RE(즉, UE-RS RE)들의 위치는 UE-RS 포트 별로 동일하다.
결국 특정 서브프레임에서 특정 UE를 위한 PDSCH가 맵핑된 RB에서는 DM-RS RE의 개수는 동일하다. 다만 동일 서브프레임에 서로 다른 UE에게 할당된 RB들에서는 전송되는 레이어의 개수에 따라 해당 RB들에 포함된 DM-RS RE의 개수는 달라질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 UE-RS는 DM-RS와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
2.5 Enhanced PDCCH (EPDCCH)
3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 복수의 콤퍼넌트 캐리어(CC: Component Carrier = (serving) cell)에 대한 결합 상황에서의 크로스 캐리어 스케줄링(CCS: Cross Carrier Scheduling) 동작을 정의하면, 하나의 스케줄되는 CC (i.e. scheduled CC)는 다른 하나의 스케줄링 CC (i.e. scheduling CC)로부터만 DL/UL 스케줄링을 받을 수 있도록 (즉, 해당 scheduled CC에 대한 DL/UL grant PDCCH를 수신할 수 있도록) 미리 설정될 수 있다. 이때, 스케줄링 CC는 기본적으로 자기 자신에 대한 DL/UL 스케줄링을 수행할 수 있다. 다시 말해, 상기 CCS 관계에 있는 스케줄링/스케줄되는 CC를 스케줄하는 PDCCH에 대한 서치 스페이스(SS: Search Space)는 모든 스케줄링 CC의 제어채널 영역에 존재할 수 있다.
한편, LTE 시스템에서 FDD DL 캐리어 또는 TDD DL 서브프레임들은 각 서브프레임의 첫 n개(n<=4)의 OFDM 심볼을 각종 제어 정보 전송을 위한 물리 채널인 PDCCH, PHICH 및 PCFICH 등의 전송에 사용하고 나머지 OFDM 심볼들을 PDSCH 전송에 사용하도록 구성된다. 이때, 각 서브프레임에서 제어채널 전송에 사용하는 OFDM 심볼의 개수는 PCFICH 등의 물리 채널을 통해 동적으로 또는 RRC 시그널링을 통한 반 정적인 방식으로 단말에게 전달될 수 있다.
한편, LTE/LTE-A 시스템에서는 DL/UL 스케줄링 및 각종 제어 정보를 전송하기 위한 물리채널인 PDCCH는 제한된 OFDM 심볼들을 통해서 전송되는 등의 한계가 있으므로 PDCCH와 같이 PDSCH와 분리된 OFDM 심볼을 통해 전송되는 제어 채널 대신에 PDSCH와 FDM/TDM 방식으로 조금 더 자유롭게 다중화되는 확장된 PDCCH(i.e. E-PDCCH)를 도입할 수 있다. 도 11은 LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 레가시 PDCCH(Legacy PDCCH), PDSCH 및 E-PDCCH가 다중화되는 일례를 나타내는 도면이다.
3. 기기간(D2D) 통신
3.1 D2D 통신을 위한 자원 구성
이하에서는 D2D 통신에서 사용되는 자원 구성에 대해서 설명한다. 도 12는 D2D 통신에 사용되는 자원 구성을 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 유닛으로 구성되며 각 UE는 하나 또는 복수의 자원 유닛을 선택하여 D2D 통신을 위해 사용할 수 있다. 도 12는 자원 유닛을 구성하는 방법 중 하나를 나타내는 것으로, 전체 주파수 자원 풀이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어 총 NF*NT 개의 자원 유닛이 정의되는 경우를 나타낸다.
이때, 자원 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 또한, 하나의 자원 유닛은 하나의 자원 풀 내에서 주기적으로 반복하여 할당될 수 있다. 예를 들어, 자원 유닛 #0, #1, …, 및 #(NF -1)은 해당 자원 풀 내에서 소정 시간의 주기로 반복하여 할당되는 모습을 나타낸다. 즉, 자원 유닛 #0을 할당받은 단말은 하나의 자원 풀 내에서 자원 유닛 #0으로 인덱싱된 자원 유닛을 모두 사용할 수 있다.
또한, 자원 풀 내의 자원 유닛 또는 자원 풀 자체는 시간 및/또는 주파수 차원에서의 다이버시티(diversity) 효과를 얻기 위해서 하나의 논리적인 자원 유닛이 매핑되는 물리적 자원 유닛의 인덱스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화되도록 구성될 수 있다. 이러한 자원 유닛 구조에 있어서 자원 풀이란 D2D 신호를 송수신하고자 하는 UE가 D2D 신호의 송수신에 사용할 수 있는 자원 유닛의 집합을 의미할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 D2D 통신을 위한 자원 풀은 여러 종류로 구분될 수 있다. 먼저 각 자원 풀을 통해 전송되는 D2D 신호의 내용/종류에 따라서 구분될 수 있다. 예를 들어 D2D 신호는 스케줄링 할당(SA: Scheduling Assignment) 신호, D2D 데이터 채널 신호 및 디스커버리 채널(Discovery Channel) 신호 등으로 구분될 수 있다.
스케줄링 할당(SA) 신호는 D2D 통신을 위한 D2D 데이터 채널이 할당된 자원 위치, D2D 데이터 채널의 변/복조를 위해서 필요한 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme), MIMO 전송 방식 및/또는 TA(Timing Advance) 등의 정보를 포함하는 신호를 의미한다. SA 신호는 소정의 자원 유닛 상에서 독립적으로 전송되거나, 동일 자원 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 다중화(multiplex)되어 전송될 수 있다. SA 신호가 데이터와 다중화 되는 경우, SA 자원 풀이란 SA가 D2D 데이터와 다중화되어 전송되는 자원 유닛의 집합을 의미할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, SA 신호가 전송되는 자원 유닛을 SA 채널 또는 D2D 제어 채널이라 부를 수 있다.
D2D 데이터 채널은 단말들이 SA를 통하여 지정된 자원을 사용하여 D2D 데이터를 송수신하기 위한 자원 유닛의 집합으로 정의될 수 있다. D2D 데이터 채널은 SA 채널과 다중화될 수 있다. 또한 D2D 데이터 채널은 SA 신호 없이 D2D 데이터 신호 만이 다중화될 수 있다.
이때, 동일 자원 유닛 상에서 SA 신호와 D2D 데이터 채널이 함께 다중화되어 전송될 수 있는 경우에, D2D 데이터 채널을 위한 자원 풀에는 SA 신호를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널 만이 전송되는 형태로도 구성될 수 있다. 다시 말하면 SA 자원 풀 내에의 개별 자원 유닛 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 자원 유닛은 D2D 데이터 채널을 위한 자원 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다.
디스커버리 채널은 D2D 통신을 수행하기 위한 단말이 자신의 식별자 등의 정보를 전송하여 인근 UE로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 신호 또는 메시지를 전송하기 위한 자원 유닛의 집합을 의미한다.
이때, 하나의 자원 풀 내에서 SA 신호를 전송하기 위한 SA 채널, D2D 데이터를 송수신하기 위한 데이터 채널 및 디스커버리 신호를 송수신하기 위한 디스커버리 채널이 구성될 수 있다. 또는, SA 채널, D2D 데이터 채널 또는 디스커버리 채널이 각각 별도의 자원 풀로 구성될 수 있다.
또는, D2D 신호의 내용이 동일한 경우에도 D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 자원 풀이 할당될 수 있다.
예를 들어, 동일한 종류의 D2D 데이터 채널이나 디스커버리 채널이라 하더라도 (1) D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지 아니면, 해당 수신 시점에서 일정한 TA를 적용하여 전송되는지)이나, (2) 자원 할당 방식(예를 들어, 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 UE에게 지정해주는지 아니면 개별 송신 UE가 자원 풀 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), (3) 신호 포맷(예를 들어, 각 D2D 신호가 하나의 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수나, 하나의 D2D 신호 전송에 사용되는 서브프레임의 개수 등), (4) eNB로부터의 신호 세기 및/또는 (5) D2D UE의 송신 전력 세기 등에 따라서 상이한 자원 풀로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는, 설명의 편의상 D2D 통신에서 eNB가 D2D 송신 UE의 자원 영역을 직접 스케줄링하는 방법을 제1모드(Mode 1)로 정의한다. 또한, D2D 전송 자원 영역이 사전에 설정되어 있거나 eNB가 전송 자원 영역을 할당하되, 단말이 해당 전송 자원 영역 중에서 D2D 통신을 위한 자원 유닛을 선택하는 방법을 제2모드(Mode 2)라 정의한다.
D2D 디스커버리의 경우에는 사전에 설정된 자원 영역 또는 eNB가 지시한 자원 영역 중에서 UE가 D2D 디스커버리를 위한 자원 유닛을 직접 선택하는 경우는 제1타입(Type 1)이라 정의한다. 또한, eNB가 디스커버리 채널에 대한 자원 영역을 직접 스케줄링하는 경우에는 제2타입(Type 2)이라 정의한다.
본 발명의 실시예들에서 D2D 통신을 위한 채널들은 사이드링크(sidelink)라고 불릴 수도 있다. 이러한 경우에, SA 채널은 물리 사이드링크 제어 채널(Physical Sidelink Control Channel: PSCCH), D2D 동기 신호는 사이드링크 동기 신호(SideLink Synchronization Signal: SLSS), D2D 통신을 위한 가장 기본적인 시스템 정보를 방송하는 제어 채널을 물리 사이드링크 방송채널(Physical Sidelink Broadcast Channel: PSBCH)로 불릴 수 있다. 또한, D2D 디스커버리 신호가 전송되기 위한 채널은 물리 사이드링크 디스커버리 채널(Physical Sidelink Discovery Channel: PSDCH)로 정의될 수 있다.
LTE-A 시스템(Rel-12, 13 이상)에서는 D2D 통신 단말이 PSBCH와 SLSS와 함께 전송하거나 SLSS를 전송하도록 설정되어 있다. 또한, LTE-A 시스템은 D2D 통신에서 다른 단말과의 동기를 맞추기 위한 S-RSRP(Sidelink RSRP)를 새로이 정의하고 있다. 즉, 단말들이 D2D 통신을 하고자 할 때, S-RSRP를 측정하여 특정 값 이상이 되는 단말에 대해서만 서로 동기를 맞추고 D2D 통신을 수행할 수 있다. 이때, S-RSRP는 PSBCH 상의 DM-RS로부터 측정될 수 있다. 다만, D2D 릴레이 동작을 위해, S-RSRP는 PSDCH 상의 DM-RS로부터 측정할 수도 있다.
또한, 커버리지 밖(out-coverage)의 UE는 SLSS 및/또는 PSBCH/PSCCH/PSSCH의 DM-RS 신호 세기의 DM-RS를 기반으로 S-RSRP 등을 측정함으로써 자신이 D2D 릴레이 동작을 수행할 동기 소스(synchronization source)가 될지 여부를 결정할 수 있다.
3.2 D2D 통신 방식
본 발명의 실시예들에서, 기기간 통신은 D2D 통신, 단말간 직접 통신 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있으며 동일한 의미를 갖는다. 또한, UE는 일반적으로 사용자의 단말을 의미한다. 다만, eNB와 같은 네트워크 장비가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 eNB 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다.
도 13은 D2D 릴레이 통신의 일례로써, 기지국, 릴레이 단말 및 일반 단말간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
rUE(rUE: relay-UE)는 기지국의 커버리지 밖(out-of-coverage)에 위치하거나 eNB와 직접 통신이 어려운 UE에게 네트워크 연결성(network connectivity)을 제공하기 위해 릴레이로 동작하는 UE를 의미한다. rUE는 eNB와의 링크뿐만 아니라 일반 UE와의 링크를 모두 유지하면서, eNB로부터 수신한 정보를 일반 UE에게 전달하거나 일반 UE로부터 수신한 정보를 eNB에게 전달할 수 있다. 이때 eNB-rUE 간 링크를 백홀 링크(backhaul link), rUE-UE 간 링크를 접속 링크(access link)로 정의할 수 있다. 또한, 기지국의 관여 없이 단말간에 직접 통신을 수행하기 위한 링크는 D2D 링크로 정의할 수 있다.
도 13에서 rUE는 D2D 통신을 위한 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 유닛(resource unit)을 선택하고 (도 12 참조), 선택한 자원 유닛을 사용하여 D2D 신호를 송신할 수 있다. 이때, D2D 신호란 단말간 직접 통신을 위해 송수신되는 데이터 신호 및 일반 단말이 릴레이 단말을 통한 기지국과 릴레이 통신을 위해 송수신되는 데이터 신호를 의미할 수 있다.
UE는 일반 단말로써 기지국 및/또는 rUE로부터 자원 풀을 구성 받고 해당 자원 풀 내에서 rUE의 D2D 신호를 검출할 수 있다. 이때, 자원 풀에 대한 정보는 rUE가 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 rUE 및/또는 UE에게 알려줄 수 있다. 또는, rUE가 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 UE가 자원 풀에 대한 정보를 알려주거나 또는 사전에 정해진 자원으로 자원 풀이 구성되어 있을 수 있다.
D2D 통신의 경우에 D2D 릴레이 단말은 하나 이상이 될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, SLSS 및/또는 PSBCH/PSCCH/PSSCH의 DM-RS 신호 세기의 DM-RS를 기반으로 S-RSRP 등을 측정함으로써, 일정 수준 이상인 단말들은 릴레이 단말(rUE)로 동작할 수 있다.
4. D2D 릴레이 전송 방법
본 발명의 실시예들은 렐리에 단말(rUE)을 활용한 UL 전송에 있어서, rUE가 수신한 여러 개의 D2D 데이터들 중에서, rUE가 실제로 어떤 데이터를 릴레이할 지 결정하는 방법들을 제공한다.
이하에서 설명하는 본 발명의 실시예들은 상술한 1절 내지 3절에서 설명한 내용을 기반으로 동작할 수 있다. 즉, 추가적인 설명이 없는 이상, 본 발명의 실시예들에는 상술한 1절 내지 3절의 내용이 적용될 수 있다.
UE는 eNB와 원활한 통신이 가능한 지의 여부에 따라 네트워크 내 단말(In-NW UE: In-NetWork UE)와 커버리지 밖 단말(out-of-coverage UE)로 구분될 수 있다.
In-NW UE는 특정 eNB와 UL 및/또는 DL 통신이 원활하게 이루어지는 UE들인 것을 가정한다. 예를 들어, In-NW UE는 특정 eNB로부터의 수신 신호 세기가 X dBm 이상인 UE들로 정의될 수 있다.
커버리지 밖 단말은 eNB가 매우 높은 신뢰성을 보장하는 기초적인 제어 정보들(예를 들어, 시스템 정보로 방송되는 제어 정보 등) 정도만 수신이 가능하거나, UE 특정적인 신호를 안정적으로 송수신하기에는 어려운 UE들이다. 예를 들어, 커버리지 밖 UE는 특정 eNB로부터의 수신 신호 세기가 X dBm 미만인 UE로 정의될 수 있다.
도 14는 D2D 릴레이 통신의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 14에서, UE1과 UE3는 커버리지 밖 단말이며, UE2와 UE4는 In-NW UE이고, rUE는 릴레이 동작을 수행하도록 구성된 릴레이 단말을 의미한다. 본 발명의 실시예들에서, rUE는 기지국(eNB1)의 지시 또는 rUE들 간 조정(coordination) 등에 의해 rUE로 설정된 단말이며, rUE는 디스커버리 신호 등을 방송하여 주변 UE들이 rUE의 존재를 알고 있음을 가정한다.
rUE는 UL 전송을 위해 서빙셀의 네트워크 내 단말(i.e., UE4), 인근셀의 네트워크 내 단말(i.e., UE2) 및 커버리지 밖 단말들(i.e., UE1, UE3)로부터 D2D 데이터를 수신할 수 있다.
In-NW UE들은 적어도 eNB와의 링크가 존재하므로, rUE는 In-NW UE들로부터 수신한 D2D 데이터는 eNB1-rUE 간 백홀 링크를 통해 굳이 릴레이할 필요는 없다. 즉, rUE는 수신한 D2D 데이터 중 일부만을 백홀링크를 통해 릴레이하는 것이 바람직하다. 예를 들어, UL 전송에서 rUE는 커버리지 밖 단말의 D2D 데이터에 대해서만 릴레이를 수행할 수 있다. 즉, rUE가 D2D 단말들이 전송한 D2D 데이터들 중 커버리지 밖 단말이 전송한 D2D 데이터만을 구별할 수 있는 방법들을 제안한다.
본 발명의 실시예들에서 커버리지 밖 단말이 전송한 D2D 데이터는 제1 D2D 데이터로 불릴 수 있고, In-NW 단말이 전송한 D2D 데이터는 제2 D2D 데이터로 불릴 수 있다.
4.1 자원 풀 기반의 D2D 데이터 릴레이 방법
D2D 통신을 위한 일련의 자원의 집합을 자원 풀이라 정의할 수 있다. 상세한 내용은 도 12 및 그에 대한 설명을 참조할 수 있다. 이때, eNB는 In-NW UE들에게 자원 풀의 시간-주파수 상 자원 위치, 해당 자원 풀의 용도(e.g., 디스커버리 메시지, D2D 데이터 등) 및/또는 해당 자원 풀의 사용 주체(예를 들어, In-NW UE 또는 커버리지 밖 단말) 등을 제어 신호를 통해 알려줄 수 있다.
예를 들어, eNB가 하나의 자원 풀은 In-NW UE에 할당하고, 다른 자원 풀은 커버리지 밖 단말에 할당하는 제어 신호를 전송한 경우를 가정한다. 이러한 제어 신호를 수신한 rUE는 수신한 제어 신호를 커버리지 밖 단말에게 포워딩할 수 있다(예를 들어, PSBCH(Physical Sidelink Broadcast CHannel)를 통해 제어 신호를 전달).
제어 신호를 수신한 rUE는 자원 풀에 대한 제어 신호들 중에서 커버리지 밖의 단말이 사용할 자원 풀에 대한 정보만을 커버리지 밖 단말에게 전달할 수 있다. 따라서, rUE는 커버리지 밖 단말에 할당된 자원풀을 통해 전송되는 UL 데이터는 커버리지 밖 단말이 전송한 것으로 간주하고 해당 UL 데이터를 기지국 또는 다른 단말로 릴레이할 수 있다.
본 실시예의 다른 측면으로, eNB는 여러 개의 송신 자원 풀을 할당하되, 개별 자원 풀에 대해서 커버리지 밖 단말에게 할당된 자원 풀인지 여부를 알리는 자원 풀 지시자를 추가로 전송할 수 있다. 즉, 기지국은 자원 풀을 할당하기 위한 제어 신호에 커버리지 밖 단말에게 할당되는 자원 풀인지 여부를 알리는 자원 풀 지시자를 더 포함하여 전송할 수 있다.
따라서, rUE는 커버리지 밖 단말에 할당된 자원 풀을 통해 수신한 D2D 데이터에 대해서만 릴레이를 수행할 수 있다.
4.2 D2D 동기 신호를 이용한 D2D 릴레이 방법
D2D 통신에서 송신단과 수신단의 시간 및 주파수 동기를 맞추는 것이 필요하다. In-NW UE의 경우는, 다른 D2D 송신 UE에 비해 더 안정적인 동기를 제공할 수 있는 eNB와 동기를 맞추어 동작하는 것이 일반적이다.
반면 커버리지 밖 단말은 eNB와 원활한 통신이 힘들기 때문에, eNB와 동기를 맞추어 동작하는 것 역시 힘들다. 따라서, 커버리지 밖 단말과 rUE가 시간 및 주파수 동기를 맞추기 위해, 적어도 일부의 송신 UE는 시간/주파수 동기의 기준이 되는 동기 신호를 전송할 수 있다. 이때, 해당 동기 신호를 D2D 동기 신호(D2DSS: D2D Synchronization Signal)라고 정의할 수 있다.
도 15는 D2D 동기 신호를 이용한 D2D 릴레이 방법 중 하나를 설명하기 위한 도면이다.
도 15에서 rUE는 미리 릴레이 단말로 설정된 단말이고, UE1 및 UE2는 커버리지 밖의 단말이되, UE2는 rUE와 1홉(hop) D2D 커버리지에 해당하는 단말인 것을 가정한다. 도 15와 같이, rUE는 주변의 여러 커버리지 밖 단말들 중 rUE의 1-홉 커버리지 반경 이내에 존재하는 UE2의 D2D 데이터 만을 릴레이하도록 설정될 수 있다.
만약 rUE가 D2D 단말간 동기를 맞추기 위해 D2DSS를 방송하면, 해당 D2DSS를 수신한 커버리지 밖 단말들은 수신한 D2DSS에 동기를 맞춰 D2D 데이터를 송신할 수 있다. 이때, rUE가 방송한 D2DSS를 수신하여 동기를 맞춘 커버리지밖 UE는 1홉 D2D 커버리지 내에 위치하는 것으로 가정할 수 있다.
따라서, rUE는 자신이 전송했던 D2DSS와 동기를 맞추어 송신한 D2D 데이터만을 수신하여 백홀 링크를 통해 UL 데이터를 릴레이할 수 있다. 이때, 커버리지 밖 단말이 rUE의 D2DSS에 동기를 맞춰 전송하는 방법의 일례로, D2DSS의 소스가 rUE임을 커버리지 밖 단말은 PSBCH를 통해 알릴 수 있다.
도 15를 참조하여 다시 설명하면, rUE는 먼저 D2DSS를 커버리지 밖 단말들에게 전송한다(S1510).
도 15에서 UE1은 1홉 D2D 커버리지 밖에 위치하여 D2DSS를 수신하지 못하고, UE2는 1홉 D2D 커버리지 내에 위치하여 D2DSS를 수신한 것을 가정한다. 따라서, UE2는 D2DSS를 통해 rUE와 동기를 맞출 수 있다(S1520).
이후, UE1 및 UE2에서 D2D 신호를 전송하는 경우 rUE는 UE1 및 UE2로부터 D2D 데이터를 모두 수신할 수 있다 (S1530).
이때, rUE는 자신과 동기가 맞추어진 UE2의 D2D 데이터만을 백홀링크를 통해 기지국으로 전송할 수 있다 (S1540).
4.3 SA 및/또는 데이터 헤더를 이용한 D2D 릴레이 방법
D2D 통신을 통해 D2D 데이터를 전송하기 위해서는, 해당 D2D 데이터가 전송될 자원할당정보(예를 들어, 할당된 자원 영역(또는, 자원풀)의 위치, 변조 및 코딩 방법(MCS: Modulation and Coding Scheme) 등)의 전송이 선행되어야 한다.
이때, 자원할당정보가 포함되어 전송되는 D2D 신호를 스케줄링 할당(SA: Scheduling Assignment)로 정의할 수 있으며, SA는 D2D 데이터를 전송하고자 하는 송신단에서 수신단으로 전송된다. 또한, SA는 주기적 또는 비주기적으로 송신단에서 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 SA 혹은 D2D 데이터의 패킷 헤더에 해당 개체가 커버리지 밖 단말임을 나타내는 릴레이 비트(또는, 릴레이 지시자)를 추가하여, 해당 SA가 할당하는 영역을 통해 전송되는 D2D 데이터 또는 패킷 헤더를 포함하는 D2D 데이터가 커버리지 밖 단말임을 명시적으로 알릴 수 있다.
따라서, rUE는 SA 혹은 D2D 데이터의 패킷 헤더를 확인하여 해당 D2D 데이터가 커버리지 밖 단말로부터 전송된 것으로 판단할 수 있으며, 해당 D2D 데이터를 릴레이할 수 있다.
4.4 디스커버리 신호를 이용한 D2D 릴레이 방법
D2D 단말들은 인근 UE에게 자신의 존재를 알리고자 할 때 또는 D2D 통신을 수행하기 위해 인근 UE에게 디스커버리 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 디스커버리 메시지는 인근의 D2D 단말들에게 자신의 존재를 알리고자 하는 목적이므로, D2D 송신 UE 자신에 대한 식별자(ID) 등의 정보를 포함한다.
만약, 디스커버리 메시지에 송신 단말의 식별자 뿐 아니라, 해당 단말이 커버리지 밖 단말인지 여부를 나타내는 정보, 필드 또는 시그널링 등이 포함된다면(예를 들어, 공공 안전(public safety) 용 디스커버리 메시지에 포함되는 PLMN ID의 특정값을 커버리지 밖 UE를 나타내는 값으로 미리 설정 해 둠), 해당 디스커버리 메시지를 수신한 rUE는 해당 커버리지 밖 단말들에 대한 커버리지 밖 단말 리스트를 구성 및 저장해 둘 수 있다.
따라서, SA 또는 D2D 데이터의 패킷 헤더에 포함된 소스 식별자 정보가 rUE가 저장 중인 커버리지 밖 단말 리스트에 포함된 소스 식별자 정보에 포함되어 있다면, rUE는 해당 D2D 데이터에 대한 릴레이를 수행할 수 있다.
4.5 DM-RS를 이용한 D2D 릴레이 방법
이하에서는 DM-RS를 이용하여 rUE가 릴레이할 D2D 데이터를 선택하는 방법에 대해서 설명한다.
기존의 LTE/LTE-A 시스템에서 DM-RS는 단말마다 동일한 DM-RS를 사용하도록 구성되어 있다. 다만, DM-RS는 기저 시퀀스(base sequence), 순환 천이(CS: Cyclic Shift) 및/또는 직교 커버 코드(OCC: Orthogonal Cover Code)를 통해 구별될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 In-NW UE 또는 커버리지 밖 단말이 전송하는 D2D 데이터 구분하기 위해 DM-RS 시퀀스의 속성을 이용할 수 있다.
기저 시퀀스를 예로 들어 설명한다. 기저 시퀀스에 대해서 사전에 정의된 오프셋 값이 설정될 수 있다. 만약, UE ID가 8 비트로 제한되어 있다면 오프셋 값을 512로 설정해 두고, In-NW UE는 기존의 8비트의 UE ID를 기반으로 기저 시퀀스를 생성하고, 커버리지 밖 단말의 경우 {offset+UE ID} 를 기반으로 기저 시퀀스를 생성하도록 구성될 수 있다. 따라서, rUE는 수신한 DM-RS를 구성하는 기저 시퀀스가 단말 ID 및 오프셋 값으로 구성된 경우, DM-RS를 기반으로 전송된 D2D 데이터는 커버리지 밖 단말이 전송한 것으로 확인하고 이를 릴레이할 수 있다.
CS를 활용하는 경우, In-NW UE가 사용 가능한 값과 커버리지 밖 단말이 사용 가능한 CS 값을 별도로 미리 설정해 둘 수 있다.
OCC의 경우에도 마찬가지로, In-NW UE가 사용 가능한 값과 커버리지 밖 단말이 사용 가능한 값을 미리 구분하여 설정할 수 있다. 예를 들어, In-NW UE는 [1 1], 커버리지 밖 단말은 [1 -1]을 사용하도록 미리 설정해 둠으로써, rUE는 DM-RS의 OCC를 통해 해당 D2D 데이터가 릴레이 대상인지 여부를 판단할 수 있다.
따라서, rUE는 수신한 D2D 데이터에 대한 DM-RS를 디코딩한 이후, 커버리지 밖 단말이 전송한 D2D 데이터로 판단되면, 해당 D2D 데이터에 대한 릴레이를 수행할 수 있다.
4.6 단말 식별자를 이용한 D2D 릴레이 방법
커버리지 밖 단말들은 SA 및/또는 D2D 데이터에 실리는 단말 식별자 정보를 활용하여 릴레이가 필요한지 여부를 알려줄 수 있다. 즉, rUE는 SA 및/또는 D2D 데이터에 포함된 단말 식별자를 기반으로 D2D 데이터의 릴레이 여부를 판단할 수 있다.
4.6.1 제1방법
첫 번째 방법으로, SA에 포함되는 SA ID 필드에는 rUE의 주소 정보가 포함되고, D2D 데이터의 MAC 헤더에 포함되는 목적지 ID 필드에는 해당 D2D 데이터의 최종 수신 대상이 되는 목적지 기지국(또는 목적지 단말 또는 목적지 단말 그룹)의 식별자가 포함될 수 있다.
이때, 목적지 기지국의 식별자는 셀 식별자(Cell ID) 또는 미리 설정된 특정 식별자일 수 있다. 예를 들어, 특정 식별자가 포함된 D2D 데이터는 네트워크로 릴레이를 수행하라는 것을 의미할 수 있다.
따라서, rUE는 SA 용도로 지정된 자원 풀 상에서 존재하는 많은 SA 들 중에서 자신의 주소 정보를 포함하는 SA만을 수신하고, 해당 SA에서 할당하는 자원을 통해 전송되는 D2D 데이터에 대해 디코딩하고, 목적지 ID가 나타내는 목적지로 해당 D2D 데이터를 릴레이할 수 있다.
SA는 물리 계층에서 전송될 수 있다. 즉, SA에 포함되는 SA ID 필드는 물리 계층에서 사용되는 식별자 또는 주소 정보가 포함되고, D2D 데이터의 MAC 헤더에 포함되는 목적지 ID 필드는 MAC 계층에서 사용되는 식별자가 사용된다. 따라서, rUE는 물리 계층에서 검출한 SA의 SA ID를 확인하여 자신이 디코딩할 SA인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, rUE는 SA를 기반으로 할당된 자원 영역을 통해 전송되는 D2D 데이터를 수신시, D2D 데이터의 MAC 헤더에 포함된 식별자가 지시하는 목적지로 해당 D2D 데이터를 릴레이할 수 있다. 만약, D2D 데이터의 MAC 헤더에 해당 D2D 데이터가 릴레이 대상이 되는 것을 나타내는 특정 ID가 포함된 경우에는, rUE는 UL 전송의 경우 기지국으로 해당 D2D 데이터를 릴레이할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 SA ID 필드는 그룹 목적지 식별자(Group Destination ID) 필드로 불릴 수 있다. 즉, 그룹 목적지 식별자 필드는 PSCCH(또는, SA)에 포함되어 PSCCH가 전송될 목적지를 나타낸다.
4.6.2 제2방법
두 번째 방법으로, SA ID 필드에 미리 정의된 주소 값이 포함될 수 있다. 이때, 미리 정의된 주소 값은 해당 SA가 할당하는 자원 영역을 통해 전송되는 D2D 데이터는 릴레이 대상인 것을 지시할 수 있다. 즉, SA ID 필드에는 릴레이가 필요한 데이터임을 알리는 용도로 미리 정의된 주소 값이 설정될 수 있다.
rUE는 SA 용도로 지정된 자원 풀 상에 존재하는 수많은 SA들 중에서 자신의 주소 정보를 포함하는 SA 뿐 아니라 릴레이 용도로 미리 정의된 주소 정보를 포함하고 있는 SA를 수신할 수 있다. 이때, rUE는 릴레이 용도의 주소 정보가 포함된 SA들이 정의하는 자원 영역을 통해서 전송되는 D2D 데이터에 대해서만 릴레이를 수행할 수 있다.
4.6.3 제3방법
본 실시예의 다른 측면으로, 상술한 제1방법 또는 제2방법에 대해서, D2D 데이터에는 특정 제어 신호가 더 포함될 수 있다. 특정 제어 신호의 일례로서, eNB-rUE-UE 간의 경로 설정을 위한 경로 설정 요청 메시지가 사용될 수 있다.
만약, D2D 데이터의 MAC 헤더에 포함된 목적지 식별자가 rUE의 주소이고, D2D 데이터에 특정 제어 신호가 포함된 경우, rUE는 eNB-rUE-UE 간 릴레이를 위한 경로를 설정하기 위해 rUE가 직접 생성한 MAC PDU를 eNB 및/또는 UE에 전송할 수 있다.
즉, rUE는 수신한 D2D 데이터가 커버리지 밖 단말로부터 전송되었음을 알리기 위해 rUE가 직접 생성한 MAC PDU를 전송할 수 있다.
또는, D2D 데이터의 MAC 헤더 정보에 포함된 목적지 식별자가 기지국임을 나타낸다면, rUE는 해당 D2D 데이터를 서빙 기지국으로 릴레이할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 측면으로, 상술한 제1방법 또는 제2방법에 대해서, D2D 데이터는 제어 신호가 아닌 일반 MAC PDU일 수 있다. 이때, D2D 데이터의 MAC 헤더 정보에 포함된 목적지 식별자가 서빙 기지국을 지시하면, rUE는 해당 D2D 데이터를 서빙 기지국으로 릴레이할 수 있다.
또는, D2D 데이터의 MAC 헤더 정보에 포함된 목적지 식별자가 rUE의 주변에 존재하는 UE(또는 UE 그룹) 식별자라면, 해당 주소 정보를 SA 및/또는 D2D 데이터에 포함하여 전송할 수 있다.
4.7 D2D 릴레이의 무한 루프 방지 방법
D2D 단말간 릴레이가 도입되어, 멀티 홉 릴레이(Multi-hop Relay) 동작이 가능하다면, 상술한 4.1절 내지 4.6절에서 설명한 방법들을 적용시, rUE가 전달한 D2D 데이터를 커버리지 밖 UE가 다른 단말로 다시 릴레이를 수행할 수 있다.
따라서, D2D 데이터의 무한 루프 동작을 방지하기 위해, 상술한 4.1절 내지 4.6절에서 제안한 방법을 통해 해당 데이터가 커버리지 밖 단말로부터 전송된 D2D 데이터라고 판단되었을지라도, D2D 단말은 rUE로부터 전달된 D2D 데이터에 대해서는 릴레이를 수행하지 않도록 구성될 수 있다.
즉, 일반 D2D 단말이 전송한 D2D 데이터는 릴레이 대상이 되지만, rUE가 전달한 D2D 데이터는 비록 소스 개체가 커버리지 밖 단말일지라도 릴레이 대상이 되지 않도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 조합 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 4.1절 및 4.2절에서 제안한 방식을 조합한다면, rUE는 커버리지 밖 단말이 사용하도록 전달했던 자원 풀을 통해 수신한 D2D 데이터들 중에서, rUE가 전송했던 D2DSS와 동기를 맞추어 전송된 D2D 데이터만을 수신하여 백홀 링크로 릴레이를 수행할 수 있다.
5. 구현 장치
도 16에서 설명하는 장치는 도 1 내지 도 15에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.
단말(UE: User Equipment)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다. 다만, UE-UE 간 또는 rUE-UE간 통신의 경우 기지국은 도 16에 도시된 기지국은 UE 또는 rUE가 될 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 1640, 1650) 및 수신기(Receiver: 1650, 1670)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(1600, 1610) 등을 포함할 수 있다. 송신기
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 1620, 1630)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(1680, 1690)를 각각 포함할 수 있다.
상술한 일반 단말, 릴레이 단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명의 실시예들이 수행될 수 있다. 예를 들어, rUE는 자원풀, SA 메시지 및/또는 D2D 데이터를 기반으로 커버리지 밖 단말이 전송한 D2D 데이터를 검출할 수 있다. 따라서, rUE는 In-NW UE로부터 수신된 D2D 데이터와 커버리지 밖 단말로부터 수신한 D2D 데이터 중 커버리지 밖 단말로부터 수신한 D2D 데이터 만을 기지국 또는 다른 UE로 릴레이할 수 있다. 상세한 동작 내용은 3절 및 4절을 참조할 수 있다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 23의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 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. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(1680, 1690)에 저장되어 프로세서(1620, 1630)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
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 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 기기간 통신(D2D)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 릴레이 단말이 D2D 데이터를 릴레이하는 방법에 있어서,
    D2D 데이터가 전송되는 자원 영역을 할당하기 위한 스케줄링 할당(SA) 신호를 수신하는 단계;
    하나 이상의 D2D 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 D2D 데이터 중 커버리지 밖 단말로부터 수신한 제1 D2D 데이터만을 릴레이하는 단계를 포함하되,
    상기 하나 이상의 D2D 데이터와 관련된 매체접속제어 헤더 및 상기 SA 신호를 기반으로 상기 하나 이상의 D2D 데이터 중 상기 제1 D2D 데이터를 검출하는, 릴레이 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 D2D 데이터는 상기 자원 영역을 통해 수신되고,
    상기 자원 영역은 상기 커버리지 밖 단말에 할당된 자원풀인, 릴레이 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 D2D 데이터는 상기 릴레이 단말과 시간 및 주파수 동기가 맞춰진 커버리지 밖 단말로부터 수신된 것을 특징으로 하는, 릴레이 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 SA 신호 또는 상기 제1 D2D 데이터는 상기 제1 D2D 데이터가 상기 커버리지 밖 단말로부터 전송된 것을 나타내는 비트를 포함하는, 릴레이 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 단말은 D2D 데이터를 전송하기 위해 정의된 복조 참조 신호(DM-RS)를 기반으로 상기 제1 D2D 데이터를 검출하는, 릴레이 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 SA 신호에는 상기 릴레이 단말의 주소 정보가 포함되고,
    상기 제1 D2D 데이터를 전송하기 위한 매체접속제어 헤더에는 목적지 식별자가 포함되되,
    상기 릴레이 단말은 상기 릴레이 단말의 주소 정보가 포함된 상기 SA 신호가 할당하는 상기 자원 영역을 통해 전송된 D2D 데이터를 상기 제1 D2D 데이터로 검출하고, 상기 목적지 식별자가 나타내는 기지국으로 상기 제1 D2D 데이터를 릴레이하는, 릴레이 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 SA 신호에는 상기 자원 영역이 릴레이 용도로 설정된 것임을 나타내는 특정 주소 값이 포함되고,
    상기 제1 D2D 데이터를 전송하기 위한 매체접속제어 헤더에는 목적지 식별자가 포함되되,
    상기 릴레이 단말은 상기 자원 영역을 통해 전송된 D2D 데이터를 상기 제1 D2D 데이터로 검출하고, 상기 목적지 식별자가 나타내는 기지국으로 상기 제1 D2D 데이터를 릴레이하는, 릴레이 방법.
  8. 기기간 통신(D2D)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 D2D 데이터를 릴레이하기 위한 릴레이 단말은,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 송신기 및 상기 수신기와 기능적으로 연결되어, 상기 D2D 데이터를 릴레이하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는:
    상기 수신기를 제어하여, D2D 데이터가 전송되는 자원 영역을 할당하기 위한 스케줄링 할당(SA) 신호를 수신하고;
    상기 수신기를 제어하여, 하나 이상의 D2D 데이터를 수신하고; 및
    상기 송신기를 제어하여, 상기 하나 이상의 D2D 데이터 중 커버리지 밖 단말로부터 수신한 제1 D2D 데이터만을 릴레이하도록 구성되되,
    상기 하나 이상의 D2D 데이터와 관련된 매체접속제어 헤더 및 상기 SA 신호를 기반으로 상기 하나 이상의 D2D 데이터 중 상기 제1 D2D 데이터를 검출하는, 릴레이 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 D2D 데이터는 상기 자원 영역을 통해 수신되고,
    상기 자원 영역은 상기 커버리지 밖 단말에 할당된 자원풀인, 릴레이 단말.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 D2D 데이터는 상기 릴레이 단말과 시간 및 주파수 동기가 맞춰진 커버리지 밖 단말로부터 수신된 것을 특징으로 하는, 릴레이 단말.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 SA 신호 또는 상기 제1 D2D 데이터는 상기 제1 D2D 데이터가 상기 커버리지 밖 단말로부터 전송된 것을 나타내는 비트를 포함하는, 릴레이 단말.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 릴레이 단말은 D2D 데이터를 전송하기 위해 정의된 복조 참조 신호(DM-RS)를 기반으로 상기 제1 D2D 데이터를 검출하는, 릴레이 단말.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 SA 신호에는 상기 릴레이 단말의 주소 정보가 포함되고,
    상기 제1 D2D 데이터를 전송하기 위한 매체접속제어 헤더에는 목적지 식별자가 포함되되,
    상기 릴레이 단말은 상기 릴레이 단말의 주소 정보가 포함된 상기 SA 신호가 할당하는 상기 자원 영역을 통해 전송된 D2D 데이터를 상기 제1 D2D 데이터로 검출하고, 상기 목적지 식별자가 나타내는 기지국으로 상기 제1 D2D 데이터를 릴레이하는, 릴레이 단말.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 SA 신호에는 상기 자원 영역이 릴레이 용도로 설정된 것임을 나타내는 특정 주소 값이 포함되고,
    상기 제1 D2D 데이터를 전송하기 위한 매체접속제어 헤더에는 목적지 식별자가 포함되되,
    상기 릴레이 단말은 상기 자원 영역을 통해 전송된 D2D 데이터를 상기 제1 D2D 데이터로 검출하고, 상기 목적지 식별자가 나타내는 기지국으로 상기 제1 D2D 데이터를 릴레이하는, 릴레이 단말.
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