WO2016056843A1 - 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기화 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기화 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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    • H04L5/001—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT the frequencies being arranged in component carriers

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a synchronization signal for direct communication between terminals in a wireless communication system.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE), an eNode B (eNB), and a network (E-UTRAN) and connected to an external network (Access Gateway; AG). It includes.
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the cell is set to one of bandwidths such as 1.44, 3, 5, 10, 15, and 20Mhz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • the base station transmits downlink scheduling information for downlink (DL) data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • the base station transmits uplink scheduling information to uplink UL data for uplink (UL) data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, and the like.
  • the core network may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • An object of the present invention to provide a method and apparatus for transmitting or receiving a synchronization signal for direct communication between terminals in a wireless communication system.
  • a method for transmitting a synchronization signal by a transmitting terminal in a wireless communication system supporting device-to-device (D2D) communication according to an embodiment of the present invention, discovery (Discovery) Mapping and transmitting a first synchronization signal for a signal to a first subframe; And mapping and transmitting a second synchronization signal for a communication signal to a second subframe.
  • discovery Discovery
  • the first sync signal and the second sync signal may be distinguished based on symbol positions or sequences mapped in subframes.
  • a method for receiving a synchronization signal by a receiving terminal includes: discovery mapped to a first subframe Receiving a first synchronization signal for the signal to obtain synchronization for the discovery signal; And receiving a second synchronization signal for a communication signal mapped to the second subframe to obtain synchronization for the communication signal.
  • the first sync signal and the second sync signal may be distinguished based on symbol positions or sequences mapped in subframes.
  • a terminal for transmitting a synchronization signal includes a transmission / reception module for transmitting and receiving with a counterpart terminal; And a processor controlling the transmission / reception module, wherein the processor controls the transmission / reception module to map a first synchronization signal for a discovery signal to a first subframe and to transmit the first synchronization signal,
  • the transmission / reception module may be controlled to map a second synchronization signal for a communication signal to a second subframe and to transmit the second synchronization signal.
  • the first sync signal and the second sync signal may be distinguished based on symbol positions or sequences mapped in subframes.
  • a terminal for receiving a synchronization signal includes: a transmission / reception module configured to perform transmission and reception with a counterpart terminal; And a processor for controlling the transmission / reception module, wherein the processor controls the transmission / reception module to receive a first synchronization signal for a discovery signal mapped to a first subframe and is based on the first synchronization signal.
  • the first sync signal and the second sync signal may be distinguished based on symbol positions or sequences mapped in subframes.
  • the first sync signal and the second sync signal may be mapped to different symbol positions in each subframe.
  • said first synchronizing signal comprises a first main synchronizing signal and a first floating signal for said discovery signal, said second synchronizing signal comprising a second main synchronizing signal and a second floating signal for said communication signal; It may include.
  • the symbol position to which the first main synchronizer signal is mapped among the first synchronization signals may be the same as the symbol position to which the second floating signal is mapped among the second synchronization signals.
  • a symbol position to which a first floating signal is mapped among the first sync signals may be the same as a symbol position to which a second main sync signal is mapped among the second sync signals.
  • mapping order in the subframe of the first main synchronizer signal and the first floating signal is
  • first floater signal and the second floater signal may be generated using different sequences.
  • the present invention it is possible to efficiently transmit and receive a D2D (DEVICE-TO-DEVICE) signal in a wireless communication system.
  • the system can efficiently transmit or receive a synchronization signal for direct communication between terminals.
  • FIG. 1 illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 illustrates a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • 3 shows physical channels used in a 3GPP LTE system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 shows a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • 5 shows a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 7 shows a structure of a downlink subframe used in LTE.
  • FIG. 8 is a diagram for describing carrier aggregation.
  • 9 is a diagram for explaining cross-carrier scheduling.
  • FIG. 10 shows the structure of a TAC MAC CE.
  • FIG. 11 illustrates an example in which a plurality of cells having different frequency characteristics are merged.
  • Figure 13 illustrates one embodiment of a method of distinguishing synchronization signals in accordance with the present invention.
  • FIG. 14 illustrates another embodiment of a method for distinguishing sync signals according to the present invention.
  • FIG. 16 illustrates a base station and a terminal that can be applied to an embodiment in the present invention.
  • 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).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink as part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in the downlink, and modulated in the Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer provides unnecessary control for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 over a narrow bandwidth air interface. It performs header compression function that reduces information.
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting an eNB is set to one of bandwidths such as 1.4, 3, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast. Traffic Channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP LTE system and a general signal transmission method using the same.
  • the user equipment that is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S301.
  • the user equipment 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 user equipment may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the user equipment may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the user equipment receives the physical downlink control channel (PDCCH) and the physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information in step S302. Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the user equipment may perform a random access procedure such as step S303 to step S306 to complete the access to the base station.
  • the user equipment transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303), and responds to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel.
  • PRACH physical random access channel
  • the message may be received (S304).
  • contention resolution procedures such as transmission of an additional physical random access channel (S305) and reception of a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel (S306) may be performed. .
  • UCI uplink control information
  • HARQ ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgment / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CSI Channel State Information
  • HARQ ACK / NACK is simply referred to as HARQ-ACK or ACK / NACK (A / N).
  • HARQ-ACK includes at least one of positive ACK (simply ACK), negative ACK (NACK), DTX, and NACK / DTX.
  • the CSI includes a Channel Quality Indicator (CQI), a Precoding Matrix Indicator (PMI), a Rank Indication (RI), and the like.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted through PUCCH, but may be transmitted through PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time. In addition, the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) as a resource allocation unit may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CPs include extended CPs and normal CPs.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the standard CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the user equipment moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each half frame comprising four general subframes including two slots, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP) and It consists of a special subframe including an Uplink Pilot Time Slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the user equipment.
  • UpPTS is used for channel estimation at base station and synchronization of uplink transmission of user equipment. That is, DwPTS is used for downlink transmission and UpPTS is used for uplink transmission.
  • UpPTS is used for PRACH preamble or SRS transmission.
  • the guard period is a period for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the current 3GPP standard document defines a configuration as shown in Table 1 below.
  • the structure of the type 2 radio frame that is, UL / DL configuration (UL / DL configuration) in the TDD system is shown in Table 2 below.
  • 5 illustrates a resource grid for a downlink slot.
  • the downlink slot is in the time domain Contains OFDM symbols and in the frequency domain Contains resource blocks.
  • the number of OFDM symbols included in the downlink slot may be modified according to the length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • Each element on the resource grid is called a Resource Element (RE), and one resource element is indicated by one OFDM symbol index and one subcarrier index.
  • the number of resource blocks included in the downlink slot ( ) depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell.
  • FIG. 6 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.
  • the data area is allocated a PUSCH carrying user data.
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • the PUCCH signal and the PUSCH signal can be simultaneously transmitted by introducing a carrier aggregation technology.
  • 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. This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • FIG. 7 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.
  • a cell may be understood as a combination of downlink resources and uplink resources.
  • the uplink resource is not an essential element, and thus, the cell may be composed of only the downlink resource or the downlink resource and the uplink resource.
  • the downlink resource may be referred to as a downlink component carrier (DL CC) and the uplink resource may be referred to as an uplink component carrier (UL CC).
  • the DL CC and the UL CC may be represented by a carrier frequency, and the carrier frequency means a center frequency in a corresponding cell.
  • a cell may be classified into a primary cell (PCell) operating at a primary frequency and a secondary cell (SCell) operating at a secondary frequency.
  • PCell and SCell may be collectively referred to as a serving cell.
  • the terminal may perform an initial connection establishment (initial connection establishment) process, or the cell indicated in the connection reset process or handover process may be a PCell. That is, the PCell may be understood as a cell that is the center of control in a carrier aggregation environment to be described later.
  • the UE may receive and transmit a PUCCH in its PCell.
  • the SCell is configurable after the Radio Resource Control (RRC) connection is established and can be used to provide additional radio resources.
  • RRC Radio Resource Control
  • the remaining serving cells except the PCell may be viewed as SCells.
  • the UE In the RRC_CONNECTED state, but the UE is not configured carrier aggregation or does not support carrier aggregation, there is only one serving cell consisting of a PCell.
  • the network may configure one or more SCells in addition to the PCell initially configured in the connection establishment process.
  • Carrier aggregation is a technology introduced to use a wider band in order to meet the demand for high speed data rates.
  • Carrier aggregation may be defined as an aggregation of two or more component carriers (CCs) having different carrier frequencies or two or more cells.
  • CCs component carriers
  • FIG. 8 (a) shows a subframe when using one CC in an existing LTE system
  • FIG. 8 (b) shows a subframe when carrier aggregation is used.
  • FIG. 8B three CCs of 20 MHz are used to support a total bandwidth of 60 MHz.
  • each CC may be continuous or may be non-continuous.
  • the terminal may simultaneously receive and monitor downlink data through a plurality of DL CCs.
  • the linkage between each DL CC and UL CC may be indicated by system information.
  • the DL CC / UL CC link may be fixed in the system or configured semi-statically.
  • the frequency band that a specific UE can monitor / receive may be limited to M ( ⁇ N) CCs.
  • Various parameters for carrier aggregation may be set in a cell-specific, UE group-specific or UE-specific manner.
  • Cross-carrier scheduling means, for example, including all downlink scheduling allocation information of another DL CC in a control region of one DL CC among a plurality of serving cells, or a DL CC of any one of a plurality of serving cells. This means that the uplink scheduling grant information for the plurality of UL CCs linked with the DL CC is included in the control region of the UE.
  • the CIF may or may not be included (eg, defined as 3 bit size) or not included (eg, defined as 0 bit size) in the DCI format transmitted over the PDCCH as described above.
  • cross carrier scheduling is applied.
  • downlink scheduling allocation information is valid on a DL CC through which current downlink scheduling allocation information is transmitted.
  • the uplink scheduling grant is also valid for one UL CC linked with the DL CC through which the downlink scheduling assignment information is transmitted.
  • the CIF indicates a CC related to downlink scheduling allocation information transmitted through a PDCCH in one DL CC.
  • downlink allocation information for DL CC B and DL CC C that is, information about PDSCH resources, is transmitted through a PDCCH in a control region on DL CC A.
  • the UE monitors the DL CC A to know the resource region of the PDSCH and the corresponding CC through the CIF.
  • Whether CIF is included or not included in the PDCCH may be set semi-statically and may be UE-specific activated by higher layer signaling.
  • the PDCCH on a particular DL CC may allocate PDSCH resources on that same DL CC and allocate PUSCH resources on a UL CC linked to the particular DL CC.
  • the same coding scheme, CCE-based resource mapping, DCI format, and the like as the existing PDCCH structure may be applied.
  • the PDCCH on a specific DL CC may allocate PDSCH / PUSCH resources on one DL / UL CC indicated by the CIF among a plurality of merged CCs.
  • the CIF may be additionally defined in the existing PDCCH DCI format, may be defined as a fixed 3-bit field, or the CIF position may be fixed regardless of the DCI format size.
  • the same coding scheme, CCE-based resource mapping, DCI format, and the like as the existing PDCCH structure may be applied.
  • the base station can allocate a set of DL CC to monitor the PDCCH. Accordingly, the burden of blind decoding of the terminal can be reduced.
  • the PDCCH monitoring CC set is a part of the total merged DL CCs and the UE may perform detection / decoding of the PDCCH only in the corresponding CC set. That is, in order to schedule PDSCH / PUSCH for the UE, the base station may transmit the PDCCH only on the PDCCH monitoring CC set.
  • the PDCCH monitoring DL CC set may be configured as UE-specific or UE group-specific or cell-specific. For example, when three DL CCs are merged as in the example of FIG.
  • DL CC A may be set to the PDCCH monitoring DL CC.
  • the PDCCH on each DL CC may only schedule PDSCH in DL CC A.
  • the PDCCH on DL CC A may schedule not only DL CC A but also PDSCH on another DL CC.
  • PDCCH may not be transmitted to DL CC B and DL CC C.
  • the time taken for the signal transmitted from the terminal to the base station may vary depending on the radius of the cell, the position of the terminal in the cell, the mobility of the terminal, and the like. That is, when the base station does not control the uplink transmission timing for each terminal, there is a possibility of interference between the terminal while the terminal and the base station is communicating. This may increase the error occurrence rate at the base station.
  • the time taken for the signal transmitted from the terminal to the base station may be referred to as timing advance. Assuming that the terminal is located randomly in the cell, the timing advance of the terminal may vary depending on the position of the terminal. For example, when the terminal is located at the boundary of the cell than when the terminal is located at the center of the cell, the timing advance of the terminal may be much longer.
  • timing advance may vary depending on the frequency band of the cell. Therefore, the base station may need to manage or adjust the transmission timing of the terminals in the cell to prevent interference between the terminals. As such, management or adjustment of the transmission timing performed by the base station may be referred to as timing advance or maintenance of timing alignment.
  • Timing advance maintenance or timing alignment may be performed through a random access procedure as described above.
  • the base station may receive a random access preamble from the terminal and calculate a timing advance value using the received random access preamble.
  • the calculated timing advance value is transmitted to the terminal through a random access response, and the terminal may update the signal transmission timing based on the received timing advance value.
  • the base station may receive an uplink reference signal (eg, a sounding reference signal (SRS)) periodically or randomly transmitted from the terminal to calculate a timing advance, and the terminal may transmit a signal based on the calculated timing advance value. Can be updated.
  • SRS sounding reference signal
  • the base station can measure the timing advance of the terminal through a random access preamble or an uplink reference signal and can inform the terminal of the adjustment value for timing alignment.
  • the adjustment value for timing alignment may be referred to as a timing advance command (TAC).
  • TAC may be handled by the MAC layer.
  • TAT timing alignment timer
  • the TAT value may be transmitted to the terminal through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • N TA may be indicated by a timing advance command.
  • T s represents the sampling time.
  • the uplink transmission timing may be adjusted in units of multiples of 16T s .
  • the TAC may be given as 11 bits in the random access response and may indicate a value of 0-1282.
  • N TA can be given as TA * 16.
  • the TAC may be 6 bits and indicate a value of 0 to 63. In this case, N TA may be given as N TA, old + (TA-31) * 16.
  • the timing advance command received in subframe n may be applied from subframe n + 6.
  • TAG Timing Advance Group
  • serving cells when a plurality of serving cells are used in the terminal, there may be serving cells exhibiting similar timing advance characteristics. For example, serving cells using similar frequency characteristics (eg, frequency bands) or having similar propagation delays may have similar timing advance characteristics. Therefore, in the carrier merging, serving cells showing similar timing advance characteristics may be managed as a group to optimize signaling overhead due to adjustment of a plurality of uplink timing synchronizations. Such a group may be referred to as a Timing Advance Group (TAG).
  • TAG Timing Advance Group
  • Serving cell (s) having similar timing advance characteristics may belong to one TAG and at least one serving cell (s) in the TAG should have uplink resources.
  • the base station can inform the terminal of the TAG allocation using the TAG identifier through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • TAG identifier indicates 0, it may mean a TAG including a PCell.
  • a TAG comprising a PCell may be referred to as a primary TAG (pTAG), and other TAG (s) other than pTAG may be referred to as a secondary TAG (secondary TAG, sTAG or secTAG).
  • the secondary TAG identifier (sTAG ID) may be used to indicate the corresponding sTAG of the SCell. If the sTAG ID is not set for the SCell, the SCell may be configured as part of the pTAG.
  • One TA may be commonly applied to all CCs belonging to one TA group.
  • TAC MAC CE TAC MAC CE (Timing Advance Command MAC CE)
  • a medium access control (MAC) protocol data unit includes a MAC header, a MAC control element, and at least one MAC service data unit (SDU).
  • the MAC header includes at least one subheader, each subheader corresponding to a MAC CE and a MAC SDU.
  • the subheader indicates the length and characteristics of the MAC CE and MAC SDU.
  • the MAC SDU is a block of data from an upper layer (eg, an RLC layer or an RRC layer) of the MAC layer, and the MAC CE is used to convey control information of the MAC layer, such as a buffer status report.
  • an upper layer eg, an RLC layer or an RRC layer
  • the MAC CE is used to convey control information of the MAC layer, such as a buffer status report.
  • the MAC subheader contains the following fields.
  • LCID Logical Channel ID field. It tells what kind of MAC CE or which logical channel the MAC SDU is.
  • F (1 bit) Format field. This indicates whether the size of the next L field is 7 bits or 15 bits.
  • the MAC subheader corresponding to the fixed-sized MAC CE does not include the F and L fields.
  • FIG. 10 shows a TAC MAC CE as a fixed size MAC CE.
  • the TAC is used to control the amount of time adjustment to be applied by the terminal and is identified by the LCID of the MAC PDU subheader.
  • MAC CE has a fixed size and consists of a single octet as shown in FIG. 10.
  • TAC Timing Advance Command
  • TA index value (0, 1, 2, ..., 63) used to control the total amount of timing adjustment values to be applied by the UE.
  • the adjustment value for timing alignment may be transmitted through a timing advance command (TAC), but a response message (random access response, hereinafter referred to as RAR) for a random access preamble transmitted by the terminal for initial access may be used. It can also be sent.
  • TAC timing advance command
  • RAR random access response
  • FIG. 11 illustrates an example in which a plurality of cells having different frequency characteristics are merged.
  • a plurality of CCs may be applied to a TA (Timing Advance) value applicable to one CC (for example, a Pcell or a Pcarrier).
  • TA Timing Advance
  • 'Common' is applied to UL transmission.
  • a UE aggregates a plurality of cells belonging to different frequency bands (ie, spaced apart greatly on a frequency) or having different propagation delay characteristics or having different coverages. May be allowed.
  • RRH remote radio head
  • carrier aggregation may be performed between cells formed at different locations.
  • the RRH may be referred to as a remote radio unit (RRU), and both the base station eNB and the RRH (or RRU) may be collectively referred to as nodes or transmitting nodes.
  • a terminal aggregates two cells (cell1, cell2), and cell 1 (or CC1) directly communicates with an eNB without an RRH.
  • Cell 2 may be formed using RRH for reasons such as limited coverage.
  • a propagation delay (or reception timing at the eNB) of the UL signal transmitted through the cell 2 (or CC2) from the terminal and a propagation delay (or at the eNB) of the UL signal transmitted through the cell 1 May be different due to terminal location and frequency characteristics.
  • the plurality of cells have different propagation delay characteristics, it is inevitable to have a plurality of TAs.
  • Figure 11 (b) illustrates a plurality of cells having different TA.
  • the UE may aggregate two cells (eg, PCell and SCell) and transmit a UL signal (eg, PUSCH) by applying a different TA to each cell.
  • a UL signal eg, PUSCH
  • a method of limiting uplink signal transmission of the corresponding cell may be considered.
  • a gap Gap at the time of transmission exceeds a specific threshold
  • a method of limiting uplink signal transmission of a corresponding cell may be considered.
  • the specific threshold may be set as a higher signal or a value previously known to the terminal. Such an operation may be necessary, for example, when the timing of transmission of a signal transmitted by the terminal is greatly shifted, so that the timing relationship between the base station and the terminal is not constant and thus prevents a malfunction. have.
  • a method of dropping or limiting transmission timing of uplink signals (eg, PUSCH, PUCCH, SRS, RACH, etc.) of the UE May be considered.
  • the present invention proposes the following method.
  • the TA difference between a plurality of cells for which the UE should perform uplink transmission is greater than or equal to a threshold
  • the TA difference between uplink signals actually dropped by always dropping uplink transmission of any cell is always within a threshold value.
  • transmission of an uplink signal for a cell whose TA difference exceeds a threshold based on a specific cell may be dropped.
  • the specific cell may be a PCell or a PCell group.
  • the network may configure the specific cell through RRC signaling or the like.
  • the operation of dropping uplink signal transmission may be an operation of not transmitting a signal configured to be transmitted in advance, or an operation of not expecting or ignoring a scheduling command such as a PUSCH for a corresponding cell when the TA difference exceeds a threshold.
  • the UE adjusts and transmits the uplink transmission timing of an arbitrary cell to be within the TA compared to the transmission timing with other cells.
  • the transmission timing of an uplink signal for a cell whose TA difference exceeds a threshold based on a specific cell may be adjusted.
  • the specific cell may be a PCell or a PCell group.
  • the network may configure the specific cell through RRC signaling or the like.
  • the UE When the UE receives a TAC (TAC) in which a TA difference between a plurality of cells to perform uplink transmission becomes equal to or greater than a threshold value, the UE ignores the corresponding TAC or applies only as long as the TA difference is within a threshold value. do.
  • TAC TAC
  • the above method may be applied when a TAC is received in which a TA difference exceeds a threshold based on a specific cell.
  • the specific cell may be a PCell or a PCell group.
  • the network may configure the specific cell through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • the TA threshold may be set by the network through higher layer signaling (eg, RRC signaling) or the like.
  • the cell may be a plurality of cell groups, more specifically, a cell group to which the same TAC is applied.
  • the difference in TA is not only the difference in the TA value managed by the UE, but also the difference in TA value that the UE should apply to transmission in a specific subframe, the difference in value in the TAC received by the UE, or the transmission that the UE applies to transmission There can be a difference in transmission timing.
  • the TA difference restriction method may not be applied.
  • a reference signal that is known to both the transmitting side and the receiving side together with data is transmitted from the transmitting side to the receiving side for channel measurement.
  • a reference signal informs the modulation technique as well as the channel measurement to play a demodulation process.
  • the reference signal is a dedicated RS (DRS) for a base station and a specific terminal, that is, a common RS or a cell specific RS (CRS), which is a cell-specific reference signal for all UEs in a cell.
  • DRS dedicated RS
  • CRS cell specific RS
  • the cell-specific reference signal includes a reference signal for measuring the CQI / PMI / RI in the terminal to report to the base station, this is referred to as Channel State Information-RS (CSI-RS).
  • CSI-RS Channel State Information-RS
  • a common reference signal which is a cell-specific reference signal transmitted for channel measurement and data demodulation, may be transmitted to the terminal not only in the data information region but also in the control information region.
  • the downlink DM-RS which is a UE-specific RS, supports single antenna port transmission through a data region, that is, a PDSCH.
  • the terminal is signaled through the upper layer whether the DM-RS which is the terminal specific RS is present.
  • 3GPP standard document 36.211 defines DM-RS for antenna ports 7 to 14, that is, a total of eight antenna ports.
  • DM-RS corresponding to antenna ports ⁇ 7, 8, 11, 13 ⁇ is mapped to DM-RS group 1 using an antenna port sequence, and antenna ports ⁇ 9, 10, 12, 14 to DM-RS group 2 ⁇ DM-RS corresponding to ⁇ is similarly mapped using a sequence of antenna ports.
  • the above-described CSI-RS has been proposed for the purpose of channel measurement for PDSCH separately from the CRS.
  • the CSI-RS has a maximum of 32 types to reduce inter-cell interference (ICI) in a multi-cell environment. It can be defined as different resource configurations of.
  • the synchronization signal will be described below.
  • the UE When the UE is powered on or wants to access a new cell, the UE acquires time and frequency synchronization with the cell and detects a cell's physical layer cell identity NcellID. Perform cell search procedure. To this end, the UE receives a synchronization signal from the eNB, for example, a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS), synchronizes with the eNB, and synchronizes with the eNB. Information can be obtained.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • the PSS length 63 ZC (Zadoff-Chu) sequence is defined in the frequency domain according to Equation 1 below. Used as
  • Equation 1 u denotes a ZC root sequence index, and in the current LTE system, u is defined as shown in Table 5 below.
  • the SSS is used to obtain frame synchronization, cell group ID, and / or CP configuration of a cell (ie, usage information of a general CP or an extended CP) and by interleaving combining two binary sequences of length 31. It is composed.
  • the SSS sequence As a result, the total length is 62.
  • the SSS sequence is defined differently depending on whether it is transmitted in subframe # 0 or subframe # 5 as shown in Equation 2 below. However, in Equation 2, n is an integer of 0 or more and 30 or less.
  • the synchronization signal is the first slot of subframe # 0 and subframe # 5 in consideration of 4.6 ms, which is a Global System for Mobile communication (GSM) frame length, for easy inter-RAT measurement.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the first slot of subframe # 0 and the last OFDM symbol of the first slot of subframe # 5, respectively
  • the SSS is the second to last OFDM of the first slot of subframe # 0.
  • the symbols are transmitted in the second to second OFDM symbols, respectively, at the end of the first slot of subframe # 5.
  • the boundary of the radio frame can be detected through the SSS.
  • the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the slot and the SSS is transmitted in the OFDM symbol immediately before the PSS.
  • the SS may represent a total of 504 unique physical layer cell IDs through a combination of three PSSs and 168 SSs.
  • the physical layer cell IDs are 168 physical-layer cell-identifier groups, each group including three unique identifiers such that each physical layer cell ID is part of only one physical-layer cell-identifier group. Are grouped together.
  • the physical layer cell identifier N cell ID is a number N (1) ID in the range of 0 to 167 representing a physical-layer cell-identifier group and 0 representing the physical-layer identifier in the physical-layer cell-identifier group. Is uniquely defined by the number N (2) IDs 2 through 2.
  • the UE may detect the PSS to know one of three unique physical-layer identifiers, and may detect the SSS to identify one of the 168 physical layer cell IDs associated with the physical-layer identifier.
  • the UE Since the PSS is transmitted every 5 ms, the UE detects the PSS to know that the corresponding subframe is one of the subframe # 0 and the subframe # 5, but the subframe is specifically the subframe # 0 and the subframe # 5. Is unknown. Therefore, the UE does not recognize the boundary of the radio frame only by the PSS. That is, frame synchronization cannot be obtained only by PSS.
  • the UE detects the boundary of the radio frame by detecting the SSS transmitted twice in one radio frame but transmitted as different sequences.
  • the UE may receive PSS and SSS from the eNB to synchronize with the eNB, and may acquire information such as a cell identifier (ID). Thereafter, the UE may receive in-cell broadcast information managed by the eNB on the PBCH.
  • ID cell identifier
  • D2D communication is introduced into the wireless communication system (for example, 3GPP LTE system or 3GPP LTE-A system) as described above, a detailed method for performing D2D communication will be described below.
  • the wireless communication system for example, 3GPP LTE system or 3GPP LTE-A system
  • Device-to-device (D2D) communication means communication between the electronic device and the electronic device as it is. Broadly, it means wired or wireless communication between electronic devices or communication between a device controlled by a person and a machine. In recent years, however, it is generally referred to wireless communication between an electronic device and an electronic device performed without human involvement.
  • D2D Device-to-device
  • 12 is a diagram for conceptually explaining D2D communication.
  • 12 is an example of D2D communication and represents a device-to-device (D2D) or a UE-to-UE communication scheme, and data exchange between terminals may be performed without passing through a base station.
  • D2D device-to-device
  • UE-to-UE communication scheme a link established directly between devices may be referred to as a D2D link or a sidelink.
  • D2D communication has advantages such as reduced latency and less radio resources than conventional base station-oriented communication.
  • the UE refers to a terminal of a user, but when a network equipment such as an eNB transmits and receives a signal according to a communication method between the UEs, it may also be regarded as a kind of UE.
  • two UEs In order to perform D2D communication, two UEs must obtain time and frequency synchronization with each other. In general, if two UEs are within the coverage of the eNB, the two UEs are synchronized with the PSS / SSS or the CRS transmitted by the eNB, and time / frequency synchronization may be maintained at a level that enables direct signal transmission and reception between the two UEs.
  • the synchronization signal for D2D communication is called D2DSS.
  • the D2DSS may be configured with a signal such as PSS / SSS of the LTE system.
  • PSS / SSS (or modified signal of PSS / SSS) transmitted for D2D communication is referred to as a primary D2D synchronization signal (PD2DSS) and a secondary D2D synchronization signal (SD2DSS), respectively.
  • PD2DSS primary D2D synchronization signal
  • SD2DSS secondary D2D synchronization signal
  • PSSS primary sidelink synchronization signal
  • SSSS secondary sidelink synchronization signal
  • the PSSS may be used to obtain coarse timing, such as the PSS of an LTE system, and may be based on a ZC sequence.
  • SSSS may be used for more accurate synchronization, such as SSS of an LTE system, and may be based on m-sequence.
  • the physical D2D synchronization channel (PD2DSCH or PSBCH (Physical Sidelink Broadcast Channel)) refers to a physical channel carrying information required for synchronization such as system bandwidth (bandwidth), radio frame and subframe index.
  • the D2D transmission signal transmitted through the side link can be largely divided into discovery (Discovery) and communication (Communication).
  • the discovery signal is a signal used by a UE to determine which UEs are adjacent to a plurality of UEs.
  • An example of a sidelink channel for transmitting and receiving a discovery signal is a sidelink discovery channel (PSDCH).
  • the communication signal is a signal for transmitting general data (eg, voice or image information) that the UE wants to transmit.
  • a sidelink channel for transmitting and receiving a communication signal a physical sidelink broadcast channel (PSBCH) , Physical Sidelink Shared Channel (PSSCH), Physical Sidelink Control Channel (PSCCH).
  • a synchronization signal (hereinafter, referred to as a D2DSS or a synchronization signal) used in the sidelink proposed by the present invention will be described.
  • the synchronization signal for the sidelink may be composed of PSSS and SSSS.
  • PSSS is generated using the sequence generation method of PSS, but a root index may be generated using a value different from PSS to distinguish it from PSS.
  • the SSSS is generated using a sequence generation method of the SSS, but the number of sequences used for simplicity of implementation may be reduced.
  • the D2D transmission signal transmitted through the side link may be largely classified into discovery use and communication use, and the discovery signal may appear as a message including ID information of a transmitting UE. have. Accordingly, since the operation of discovering the terminal may have a relatively long time delay, the resource for transmitting the discovery signal may appear in a relatively long period.
  • a communication signal is a signal that transmits general data (eg, voice or video information) that the UE wants to transmit. Since such data needs to be completed in a relatively short time, the resource for transmitting the communication signal is relatively short. May appear in cycles.
  • general data eg, voice or video information
  • the receiving UE In order to receive the D2D signal, the receiving UE must first synchronize with the transmitting UE, where a synchronization signal can be used. That is, the transmitting UE detects time / frequency synchronization of a discovery or communication signal that will appear in the future by transmitting a synchronization signal and the receiving UE detects it.
  • a synchronization signal can be used. That is, the transmitting UE detects time / frequency synchronization of a discovery or communication signal that will appear in the future by transmitting a synchronization signal and the receiving UE detects it.
  • the entire synchronization signal may have a non-peri
  • the present invention will be described a method for classifying the synchronization signal according to the use to solve such a problem.
  • the following description focuses on an embodiment in which the synchronization signal is classified according to whether it is for discovery or communication, but the use is not limited thereto.
  • the present invention can also be applied to a method for classifying sync signals according to other uses.
  • the synchronization of the D2D signal may be used to distinguish whether the reference is a signal of a base station or a signal transmitted from a device external to a network such as a satellite.
  • the discovery signal and the synchronization signal used for communication can be distinguished using symbol positions. Specifically, a method of classifying a use purpose using symbol positions will be described with reference to FIGS. 13 to 15. 13 to 15 illustrate the case of the general CP, but may also be applied to the case of the extended CP. In addition, although four sync signal symbols are shown here, it is also possible to configure less or more. In addition, the symbol positions shown in FIGS. 13 to 15 are merely exemplary, and the symbol positions to which the synchronization signals are mapped may be variously changed. In addition, the symbol positions of the synchronization signal illustrated in FIGS. 13 to 15 are exemplary, and the symbol positions of the discovery signal and the communication signal may be reversed.
  • the synchronization signal symbol is composed of a symbol used for the PSSS ('P' in FIGS. 13 to 15) and a symbol used for the SSSS, and a symbol used for the PSSS is indicated by a 'P' in FIGS. 13 to 15, and SSSS.
  • the symbol used for is denoted as 'S' in FIGS. 13 to 15.
  • the sync signal for the discovery signal is referred to as a first sync signal
  • the PSSS and SSSS for the discovery signal constituting the first sync signal are referred to as a first main synchronizer signal and a first floater signal, respectively.
  • the synchronization signal for the communication signal is referred to as a second synchronization signal
  • the PSSS and SSSS for the communication signal constituting the second synchronization signal are referred to as a second main synchronizer signal and a second floater signal, respectively.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method of distinguishing a first sync signal and a second sync signal by using symbol positions according to an embodiment of the present invention.
  • the discovery signal and the first synchronization signal and the second synchronization signal which are synchronization signals used for communication, may be identified to be mapped to different symbol positions.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating a first synchronization signal used for a discovery signal
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a second synchronization signal used for a communication signal.
  • the first sync signal and the second sync signal may be identified by being defined to be mapped to different symbol positions.
  • the first synchronization signal includes a first main synchronization signal and a first floating signal
  • the first main synchronization signal includes the second symbol and the third symbol of the first slot (the symbol index in the subframe is #). Starting at zero, it is mapped to symbols # 1, # 2), and the first floater signal is mapped to the fifth and sixth symbols of the second slot.
  • FIG. 13A the first synchronization signal includes a first main synchronization signal and a first floating signal
  • the first main synchronization signal includes the second symbol and the third symbol of the first slot (the symbol index in the subframe is #). Starting at zero, it is mapped to symbols # 1, # 2), and the first floater signal is mapped to the fifth and sixth symbols of the second slot.
  • FIG. 13A the first synchronization signal includes a first main synchronization signal and a first floating signal
  • the first main synchronization signal includes the second symbol and the
  • the second synchronization signal includes a second main synchronization signal and a second floating signal, and the second main synchronization signal is mapped to the fourth and fifth symbols of the first slot,
  • the two floater signals may be mapped to the third and fourth symbols of the second slot.
  • the terminal may receive the respective synchronization signals, determine the purpose of the signals through the symbol positions to which the synchronization signals are mapped, and obtain synchronization for discovery signals and / or communications.
  • the symbols to which the first synchronization signal and the second synchronization signal are mapped do not overlap, but at least one symbol position may be mapped differently.
  • the first main motor signal and the second main motor signal may be configured to be mapped to different symbol positions, and only the first main motor signal may be configured to be mapped to the same symbol position.
  • first symbol to which the first main motor signal and the second main motor signal are mapped may have the same symbol position, but the second symbol may be mapped to have different positions.
  • first symbol to which the first main motor signal and the second main motor signal are mapped may have the same symbol position, but the second symbol may be mapped to have different positions.
  • the second symbol to which the first main motor signal and the second main motor signal are mapped may have the same symbol position, but the first symbol may be mapped to have different positions.
  • the second symbol to which the first main motor signal and the second main motor signal are mapped may have the same symbol position, but the first symbol may be mapped to have different positions.
  • FIG. 14 is a diagram for describing a method of distinguishing a first sync signal and a second sync signal by using a symbol position according to another embodiment of the present invention.
  • symbol positions used by the first synchronization signal and the second synchronization signal may be the same, but positions of the main synchronization signal and the floating signal may be changed.
  • the main synchronization signal may use a symbol as a communication signal, and in the discovery, a symbol used by the floating signal may be used as a communication main synchronization signal.
  • the symbol position to which the second synchronization signal is mapped may appear as follows.
  • the second floating signal may be mapped to a symbol position to which the first main synchronization signal is mapped, and the second main synchronization signal may be mapped to a symbol position to which the first floating signal is mapped.
  • the first main synchronization signal is mapped to the first slot for the first synchronization signal
  • the first floating signal is mapped to the second slot
  • the second main synchronization signal is for the second synchronization signal.
  • the second floater signal may be mapped to the first main synchronizer signal symbol position in the first slot.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining another method of distinguishing a first sync signal and a second sync signal by using a symbol position according to another embodiment of the present invention.
  • the positions of the symbols used by the synchronization signal are the same, but the order in which the main synchronization signal and the floating signal are mapped to the symbols using the synchronization signal (four symbols in FIG. 15) may be different.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are mapped to the same symbol position, but in the case of the first synchronization signal, the main synchronizer signal is first mapped to two symbols and the floating signal is later mapped to two symbols. On the other hand, in the case of the second synchronization signal, the main synchronous signal and the floating signal are alternately mapped.
  • the order in which the synchronization signals shown in FIG. 15 are mapped is merely exemplary, and the order may be variously changed.
  • the corresponding sync signal is for discovery or communication may be distinguished using the symbol position of the sync signal, but the above-described embodiments may be applied to distinguish other uses.
  • the reference of the synchronization of the D2D signal is a signal of a base station or a signal transmitted from an external device such as a satellite may be distinguished using symbol positions of the synchronization signal.
  • the synchronization signal for each signal may be generated using different symbol positions, and the receiving terminal may determine the purpose of the corresponding synchronization signal using the symbol positions of the synchronization signal.
  • the first sync signal for discovery and the second sync signal for communication may be distinguished using a sequence used for generating a float signal.
  • the floating signal sequence used in the first synchronization signal for discovery may be different from the floating signal sequence for communication.
  • the transmitting terminal may generate the floating signal by applying the discovery floating signal sequence differently from the communicating floating signal sequence.
  • the receiving terminal may use the sequence of the floating signal to distinguish whether the synchronization signal is for discovery or communication.
  • the first floater signal (a floater signal for discovery) may be generated using a sequence generated according to the method of SSS used in subframe # 0 (or # 5).
  • the second floater signal (a floater signal for communication) may be generated using a sequence generated according to the method of SSS used in subframe # 5 (or # 0).
  • a sequence generated according to the SSS method used in subframes # 0 and # 5 (or # 5 and # 0) in the order of two symbols is used for the first floater signal.
  • a sequence generated according to the SSS method used in subframes # 5 and # 0 (or # 0 and # 5) may be used in order.
  • a parameter used for generating a sequence of the floating signal may be divided into two types, and one may be used as a synchronization signal for discovery and the other may be used as a synchronization signal for communication.
  • the corresponding synchronization signal is for discovery or communication may be distinguished using the sequence of the synchronization signal, but the above-described embodiments may be applied to distinguish other uses.
  • the reference of the synchronization of the D2D signal is a signal of a base station or a signal transmitted from a device external to a network such as a satellite may be distinguished using a sequence of synchronization signals.
  • the synchronization signal for each signal may be generated using a different sequence, and the receiving terminal may determine the use of the corresponding synchronization signal using a sequence based on the generation of the synchronization signal.
  • the synchronization signal for discovery and the synchronization signal for communication may be distinguished using the main synchronization signal, and may be implemented as follows.
  • the first synchronization signal for the receiving terminal in the network coverage may be distinguished using the second synchronization signal and the main synchronization signal for the external receiving terminal.
  • the second synchronization signal which is a synchronization signal for communication, is a synchronization signal (hereinafter referred to as D2DSSue_net or a second internal synchronization signal) used by a terminal inside the network coverage and a synchronization signal used by a terminal outside the network coverage (hereinafter referred to as D2DSSue_oon or a second external synchronization). Signal).
  • D2DSSue_net a synchronization signal used by a terminal inside the network coverage
  • D2DSSue_oon a synchronization signal used by a terminal outside the network coverage
  • the first synchronization signal for discovery may have in common with the second internal synchronization signal sharing the feature that it is used only inside the network coverage.
  • the first synchronization signal may be distinguished from the second external synchronization signal using a different PSSS Root Index.
  • the first synchronization signal may use the same PSSS Root index as the second internal synchronization signal, and thus may be distinguished from the second external synchronization signal and the main synchronization signal dimension using another main synchronization signal root index. have.
  • the above-described embodiments may be applied to the above-described embodiments in order to distinguish other uses.
  • the method may be applied to a method of distinguishing whether a reference of synchronization of a D2D signal is a signal of a base station or a signal transmitted from a device external to a network such as a satellite.
  • a PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • the transmitting terminal and the receiving terminal should be connected to the network to maintain a minimum frequency synchronization. This is because the network can signal the information.
  • whether a specific UE transmits the PSBCH together with the synchronization signal may be naturally determined.
  • the UE transmits a synchronization signal for discovery it may be understood that the UE does not transmit the PSBCH without additional signaling.
  • the UE transmits a synchronization signal for communication the UE may automatically transmit the PSBCH together.
  • the synchronization signal when the synchronization signal is transmitted without the PSBCH, it may be regarded as a synchronization signal for discovery, and when the synchronization signal is transmitted with the PSBCH, it may be regarded as a synchronization signal for communication.
  • the above-described embodiments may be applied to the above-described embodiments in order to distinguish other uses.
  • the method may be applied to a method of distinguishing whether a reference of synchronization of a D2D signal is a signal of a base station or a signal transmitted from a device external to a network such as a satellite.
  • the terminal of the other cell may synchronize the discovery signal and the communication signal even if only one of them is synchronized. All can be received.
  • the network may inform the UE of which discovery signal for synchronization and communication signal for communication are transmitted from the UE of the same cell.
  • the network may inform the terminal of an identification (ID) of a cell in which each of a synchronization signal for discovery and a synchronization signal for communication is transmitted.
  • the receiving terminal may receive both the discovery signal and the communication signal transmitted from the terminal of the corresponding cell even if the synchronization terminal synchronizes only one of the synchronization signal for the discovery or the communication signal for the communication signal transmitted from the terminal of the same cell.
  • the network may inform which discovery signal and which communication sync signal are transmitted from a terminal belonging to the set of cells in sync.
  • Receiving terminal is synchronized with the discovery signal transmitted from the terminal belonging to the set of the cell even if the synchronization of the synchronization signal for the discovery signal transmitted from the terminal belonging to the set of cells or the synchronization signal for synchronization All communication signals can be received.
  • the receiving terminal can simultaneously receive the discovery and the communication signal even after detecting one synchronization signal, thereby reducing the number of detection of the synchronization signal required for receiving a certain number of discovery and communication signals.
  • the synchronization signal for discovery described above may be limitedly used when discovery is performed within network coverage. If the UE additionally performs discovery when performing communication outside the coverage (this may include the case where the transmitting UE is in coverage but performs communication and discovery with the UE outside coverage), in this case, synchronization is well performed. Synchronization signals can be used for communication transmitted in short periods to suit the situation.
  • the discovery signal used by the terminal outside the coverage may operate in conjunction with the D2DSSue_oon.
  • the discovery signal may be defined as being synchronized with a specific communication signal linked with a specific D2DSSue_oon.
  • FIG. 16 illustrates a base station and a terminal that can be applied to an embodiment in the present invention.
  • the base station or the terminal may be replaced with a relay.
  • a wireless communication system includes a base station (BS) 110 and a terminal (UE) 120.
  • Base station 110 includes a processor 112, a memory 114, and a radio frequency (RF) unit 116.
  • the processor 112 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed in the present invention.
  • the memory 114 is connected to the processor 112 and stores various information related to the operation of the processor 112.
  • the RF unit 116 is connected with the processor 112 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 120 includes a processor 122, a memory 124, and an RF unit 126.
  • the processor 122 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed by the present invention.
  • the processors 112 and 122 map a synchronization signal for direct communication between terminals in a subframe having a general cyclic prefix (CP) configuration or a subframe having an extended cyclic prefix configuration according to a predetermined pattern, and corresponding subframe. Can be controlled to transmit.
  • the memory 124 is connected with the processor 122 and stores various information related to the operation of the processor 122.
  • the RF unit 126 is connected with the processor 122 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the base station 110 and / or the terminal 120 may have a single antenna or multiple antennas.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • embodiments of the present invention have been mainly described based on data transmission / reception relations between a terminal and a base station.
  • Certain operations described in this document as being performed by a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is obvious that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • the terminal may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), 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.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 단말 간 직접 (Device-to-Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 송신 단말이 동기 신호를 송수신하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따라 동기 신호를 송신하는 방법은, 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 제 1 서브프레임에 맵핑하여 송신하는 단계; 및 커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 제 2 서브프레임에 맵핑하여 송신하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기화 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기화 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기화 신호를 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 간 직접 (Device-to-Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 송신 단말이 동기 신호를 송신하는 방법은, 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 제 1 서브프레임에 맵핑하여 송신하는 단계; 및 커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 제 2 서브프레임에 맵핑하여 송신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 간 직접 (Device-to-Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 단말이 동기 신호를 수신하는 방법은, 제 1 서브프레임에 맵핑된 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 수신하여 디스커버리 신호를 위한 동기를 획득하는 단계; 및 제 2 서브프레임에 맵핑된 커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 수신하여 커뮤니케이션 신호를 위한 동기를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 동기 신호를 송신하는 단말은 상대 단말과의 송수신을 수행하는 송수신 모듈; 및 상기 송수신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 제 1 서브프레임에 맵핑하고 상기 제 1 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신 모듈을 제어하고, 커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 제 2 서브프레임에 맵핑하고 상기 제 2 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신 모듈을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 동기 신호를 수신하는 단말은, 상대 단말과의 송수신을 수행하는 송수신 모듈; 및 상기 송수신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함고, 상기 프로세서는, 제 1 서브프레임에 맵핑된 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 수신하도록 상기 송수신 모듈을 제어하고 상기 제 1 동기 신호에 기반하여 상기 디스커버리 신호를 위한 동기를 획득하며, 제 2 서브프레임에 맵핑된 커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 수신하도록 상기 송수신 모듈을 제어하고 상기 제 2 동기 신호에 기반하여 상기 커뮤니케이션 신호를 위한 동기를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는 것을 특징으로 한다.
상기 언급한 실시예에 대하여는 이하의 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
상기 제 1 동기 신호와 상기 제 2 동기 신호는 각각의 서브프레임에서 서로 다른 심볼 위치에 맵핑되될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 동기 신호는 디스커버리 신호를 위한 제 1 주동기 신호 및 제 1 부동기 신호를 포함하고, 상기 제 2 동기 신호는 커뮤니케이션 신호를 위한 제 2 주동기 신호 및 제 2 부동기 신호를 포함할 수 있다.
상기 제 1 동기 신호 중 제 1 주동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치는 상기 제 2 동기 신호 중 제 2 부동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치와 동일할 수 있다.
또는, 상기 제 1 동기 신호 중 제 1 부동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치는 상기 제 2 동기 신호 중 제 2 주동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치와 동일할 수 있다.
또는, 상기 제 1 주동기 신호와 상기 제 1 부동기 신호의 서브프레임 내에서 맵핑 순서는,
상기 제 2 주동기 신호와 상기 제 2 부동기 신호의 서브프레임 내에서 맵핑 순서와 서로 다르게 결정될 수 있다.
또는, 상기 제 1 부동기 신호와 상기 제 2 부동기 신호는 서로 다른 시퀀스를 이용하여 생성될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 양상들은 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 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 D2D(DEVICE-TO-DEVICE) 신호의 송수신을 효율적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기화 신호를 효율적으로 송신 또는 수신할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 나타낸다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 LTE에서 사용되는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 8은 반송파 병합을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 크로스-반송파 스케줄링을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 TAC MAC CE의 구조를 나타낸다.
도 11은 서로 다른 주파수 특성을 가지는 복수의 셀이 병합되는 예를 예시한다.
도 12는 본 발명에 적용될 수 있는 통신 시스템을 예시한다.
도 13은 본 발명에 따라 동기 신호를 구분하는 방법의 일 실시예를 도시한다.
도 14는 본 발명에 따라 동기 신호를 구분하는 방법의 다른 실시예를 도시한다.
도 15는 본 발명에 따라 동기 신호를 구분하는 방법의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 16은 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 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.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어 정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 사용자 기기는 단계 S301에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 사용자 기기는 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다. 그 후, 사용자 기기는 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 사용자 기기는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 사용자 기기는 단계 S302에서 물리 하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 사용자 기기는 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S303 내지 단계 S306과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 사용자 기기는 물리임의접속채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S303), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304). 경쟁 기반 임의 접속의 경우 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S305) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S306)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 사용자 기기는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S307) 및 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 사용자 기기가 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. 본 명세서에서, HARQ ACK/NACK은 간단히 HARQ-ACK 혹은 ACK/NACK(A/N)으로 지칭된다. HARQ-ACK은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 및 NACK/DTX 중 적어도 하나를 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도4의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 표준 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 표준 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 사용자 기기가 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
표준 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도4의 (b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP) 및UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성된다.
상기 특별 서브프레임에서, DwPTS는 사용자 기기에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 사용자 기기의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉, DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한, 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상기 특별 서브프레임에 관하여 현재 3GPP 표준 문서에서는 아래 표 1과 같이 설정을 정의하고 있다. 표 1에서 Ts=1/(15000 x 2048) 인 경우 DwPTS와 UpPTS를 나타내며, 나머지 영역이 보호구간으로 설정된다.
[규칙 제26조에 의한 보정 06.11.2015]　
표 1
Figure WO-DOC-TABLE-1
한편, 타입 2 무선 프레임의 구조, 즉 TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정(UL/DL configuration)은 아래의 표 2와 같다.
[규칙 제26조에 의한 보정 06.11.2015]　
표 2
Figure WO-DOC-TABLE-2
도 5는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 5를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서
Figure PCTKR2015010605-appb-I000001
OFDM 심볼을 포함하고 주파수 영역에서
Figure PCTKR2015010605-appb-I000002
자원블록을 포함한다. 각각의 자원블록이
Figure PCTKR2015010605-appb-I000003
부반송파를 포함하므로 하향링크 슬롯은 주파수 영역에서
Figure PCTKR2015010605-appb-I000004
×
Figure PCTKR2015010605-appb-I000005
부반송파를 포함한다. 도 8은 하향링크 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하고 자원블록이 12 부반송파를 포함하는 것으로 예시하고 있지만 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하향링크 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 순환전치(Cyclic Prefix; CP)의 길이에 따라 변형될 수 있다.
자원그리드 상의 각 요소를 자원요소(Resource Element; RE)라 하고, 하나의 자원 요소는 하나의 OFDM 심볼 인덱스 및 하나의 부반송파 인덱스로 지시된다. 하나의 RB는
Figure PCTKR2015010605-appb-I000006
×
Figure PCTKR2015010605-appb-I000007
자원요소로 구성되어 있다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수(
Figure PCTKR2015010605-appb-I000008
)는 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
도6은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH이 할당된다. LTE 시스템에서는 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다. 그러나, LTE-A 시스템에서는 캐리어 병합 기술의 도입으로 PUCCH 신호와 PUSCH 신호를 동시에 전송할 수 있다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 7을 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.
반송파 병합 (Carrier Aggregation)
도 8은 반송파 병합을 설명하기 위한 도면이다. 반송파 병합을 설명하기에 앞서 LTE-A에서 무선자원을 관리하기 위해 도입된 셀(Cell)의 개념에 대해 먼저 설명한다. 셀은 하향링크 자원과 상향링크 자원의 조합으로 이해될 수 있다. 여기서 상향링크 자원은 필수 요소는 아니며 따라서 셀은 하향링크 자원 단독 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 현재 LTE-A 릴리즈 10에서의 정의이며 반대의 경우, 즉 셀이 상향링크 자원 단독으로 이루어지는 것도 가능하다. 하향링크 자원은 하향링크 구성반송파(Downlink component carrier, DL CC)로 상향링크 자원은 상향링크 구성반송파(Uplink component carrier, UL CC)로 지칭될 수 있다. DL CC 및 UL CC는 반송파 주파수(carrier frequency)로 표현될 수 있으며, 반송파 주파수는 해당 셀에서의 중심주파수(center frequency)를 의미한다.
셀은 프라이머리 주파수(primary frequency)에서 동작하는 프라이머리 셀(primary cell, PCell)과 세컨더리 주파수(secondary frequency)에서 동작하는 세컨더리 셀(secondary cell, SCell)로 분류될 수 있다. PCell과 SCell은 서빙 셀(serving cell)로 통칭될 수 있다. PCell은 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재설정 과정 또는 핸드오버 과정에서 지시된 셀이 PCell이 될 수 있다. 즉, PCell은 후술할 반송파 병합 환경에서 제어관련 중심이 되는 셀로 이해될 수 있다. 단말은 자신의 PCell에서 PUCCH를 할당 받고 전송할 수 있다. SCell은 RRC(Radio Resource Control) 연결 설정이 이루어진 이후 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 반송파 병합 환경에서 PCell을 제외한 나머지 서빙 셀을 SCell로 볼 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 반송파 병합이 설정되지 않았거나 반송파 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 반송파 병합이 설정된 단말의 경우, 하나 이상의 서빙 셀이 존재하고, 전체 서빙 셀에는 PCell과 전체 SCell이 포함된다. 반송파 병합을 지원하는 단말을 위해 네트워크는 초기 보안 활성화(initial security activation) 과정이 개시된 이후, 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 PCell에 부가하여 하나 이상의 SCell을 구성할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 반송파 병합에 대해 설명한다. 반송파 병합은 높은 고속 전송률에 대한 요구에 부합하기 위해 보다 넓은 대역을 사용할 수 있도록 도입된 기술이다. 반송파 병합은 반송파 주파수가 서로 다른 2개 이상의 구성반송파(component carrier, CC)들 또는 2 개 이상의 셀들의 병합(aggregation)으로 정의될 수 있다. 도 8을 참조하면, 도 8(a)는 기존 LTE 시스템에서 하나의 CC를 사용하는 경우의 서브프레임을 나타내고, 도 8(b)는 반송파 병합이 사용되는 경우의 서브프레임을 나타낸다. 도 8(b)에는 예시적으로 20MHz의 CC 3개가 사용되어 총 60MHz의 대역폭을 지원하는 것을 도시하고 있다. 여기서 각 CC는 연속적일 수도 있고, 또한 비 연속적일 수도 있다.
단말은 하향링크 데이터를 복수개의 DL CC를 통해 동시에 수신하고 모니터링할 수 있다. 각 DL CC와 UL CC 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. DL CC/UL CC 링크는 시스템에 고정되어 있거나 반-정적으로 구성될 수 있다. 또한, 시스템 전체 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 모니터링/수신할 수 있는 주파수 대역은 M(<N)개의 CC로 한정될 수 있다. 캐리어 병합에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다.
도 9는 크로스-반송파 스케줄링을 설명하기 위한 도면이다. 크로스-반송파 스케줄링이란, 예를 들어, 복수의 서빙 셀 중 어느 하나의 DL CC의 제어영역에 다른 DL CC의 하향링크 스케줄링 할당 정보를 모두 포함하는 것, 또는 복수의 서빙 셀 중 어느 하나의 DL CC의 제어영역에 그 DL CC와 링크되어 있는 복수의 UL CC에 대한 상향링크 스케줄링 승인 정보를 모두 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 반송파 지시자 필드(carrier indicator field, CIF)에 대해 설명한다.
CIF는 앞서 설명된 바와 같이 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 포맷에 포함되거나 (예를 들어, 3 비트 크기로 정의됨) 또는 포함되지 않을 수 있으며(예를 들어, 0 비트 크기로 정의됨), 포함된 경우 크로스 반송파 스케줄링이 적용된 것을 나타낸다. 크로스 반송파 스케줄링이 적용되지 않은 경우에는 하향링크 스케줄링 할당 정보는 현재 하향링크 스케줄링 할당 정보가 전송되는 DL CC상에서 유효하다. 또한 상향링크 스케줄링 승인은 하향링크 스케줄링 할당 정보가 전송되는 DL CC 와 링크된 하나의 UL CC에 대해 유효하다.
크로스 반송파 스케줄링이 적용된 경우, CIF는 어느 하나의 DL CC에서 PDCCH를 통해 전송되는 하향링크 스케줄링 할당 정보에 관련된 CC를 지시한다. 예를 들어, 도 9를 참조하면 DL CC A 상의 제어 영역 내 PDCCH를 통해 DL CC B 및 DL CC C에 대한 하향링크 할당 정보, 즉 PDSCH 자원에 대한 정보가 전송된다. 단말은 DL CC A를 모니터링하여 CIF를 통해 PDSCH의 자원영역 및 해당 CC를 알 수 있다.
PDCCH에 CIF가 포함되거나 또는 포함되지 않는지는 반-정적으로 설정될 수 있고, 상위 계층 시그널링에 의해서 단말-특정으로 활성화될 수 있다.
CIF가 비활성화(disabled)된 경우에, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 해당 동일한 DL CC 상의 PDSCH 자원을 할당하고, 특정 DL CC에 링크된 UL CC 상의 PUSCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 기존의 PDCCH 구조와 동일한 코딩 방식, CCE 기반 자원 매핑, DCI 포맷 등이 적용될 수 있다.
한편, CIF가 활성화(enabled)되는 경우에, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 복수개의 병합된 CC들 중에서 CIF가 지시하는 하나의 DL/UL CC 상에서의 PDSCH/PUSCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 기존의 PDCCH DCI 포맷에 CIF가 추가적으로 정의될 수 있으며, 고정된 3 비트 길이의 필드로 정의되거나, CIF 위치가 DCI 포맷 크기에 무관하게 고정될 수도 있다. 이 경우에도, 기존의 PDCCH 구조와 동일한 코딩 방식, CCE 기반 자원 매핑, DCI 포맷 등이 적용될 수 있다.
CIF가 존재하는 경우에도, 기지국은 PDCCH를 모니터링할 DL CC 세트를 할당할 수 있다. 이에 따라, 단말의 블라인드 디코딩의 부담이 감소할 수 있다. PDCCH 모니터링 CC 세트는 전체 병합된 DL CC의 일부분이고 단말은 PDCCH의 검출/디코딩을 해당 CC 세트에서만 수행할 수 있다. 즉, 단말에 대해서 PDSCH/PUSCH를 스케줄링하기 위해서, 기지국은 PDCCH를 PDCCH 모니터링 CC 세트 상에서만 전송할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 단말-특정 또는 단말 그룹-특정 또는 셀-특정으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 예시에서와 같이 3 개의 DL CC가 병합되는 경우에, DL CC A 가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정될 수 있다. CIF가 비활성화되는 경우, 각각의 DL CC 상의 PDCCH는 DL CC A에서의 PDSCH만을 스케줄링할 수 있다. 한편, CIF가 활성화되면 DL CC A 상의 PDCCH는 DL CC A는 물론 다른 DL CC에서의 PDSCH도 스케줄링할 수 있다. DL CC A가 PDCCH 모니터링 CC로 설정되는 설정되는 경우에는 DL CC B 및 DL CC C 에는 PDCCH가 전송되지 않을 수 있다.
전송 타이밍 조정 (Transmission timing adjustments)
LTE 시스템에서, 단말로부터 전송된 신호가 기지국에 도달하는데 걸리는 시간은 셀의 반경, 셀에서의 단말의 위치, 단말의 이동성 등에 따라 달라질 수 있다. 즉, 기지국이 각 단말에 대한 상향링크 전송 타이밍을 제어하지 않는 경우 단말과 기지국이 통신하는 동안 단말 간에 간섭의 가능성이 존재한다. 이는 기지국에서의 에러 발생률을 증가시킬 수 있다. 단말로부터 전송된 신호가 기지국에 도달하는데 걸리는 시간은 타이밍 어드밴스(timing advance)라고 지칭될 수 있다. 단말이 셀 내에서 랜덤하게 위치된다고 가정하면, 단말의 타이밍 어드밴스는 단말의 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 단말이 셀의 중심에 위치할 때보다 셀의 경계에 위치하는 경우 단말의 타이밍 어드밴스는 훨씬 길어질 수 있다. 또한, 타이밍 어드밴스는 셀의 주파수 대역에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 기지국은 단말들 간의 간섭을 방지하기 위해 셀 내에 있는 단말들의 전송 타이밍을 관리(manage) 또는 조정(adjust)해야할 수 있다. 이와 같이, 기지국에 의해 수행되는 전송 타이밍의 관리 또는 조정을 타이밍 어드밴스(timing advance) 또는 타이밍 정렬(time alignment)의 유지(maintenance)라고 지칭할 수 있다.
타이밍 어드밴스 유지 또는 타이밍 정렬은 앞에서 설명된 바와 같은 랜덤 접속 과정을 통해 수행될 수 있다. 랜덤 접속 과정 동안, 기지국은 단말로부터 랜덤 접속 프리앰블을 수신하고, 수신된 랜덤 접속 프리앰블을 이용하여 타이밍 어드밴스 값을 계산할 수 있다. 계산된 타이밍 어드밴스 값은 랜덤 접속 응답을 통해 단말에게 전송되며, 단말은 수신된 타이밍 어드밴스 값에 의거하여 신호 전송 타이밍을 갱신(update)할 수 있다. 혹은, 기지국은 단말로부터 주기적으로 또는 랜덤하게 전송되는 상향링크 참조신호(예, SRS(Sounding Reference Signal))를 수신하여 타이밍 어드밴스를 계산할 수 있으며, 단말은 계산된 타이밍 어드밴스 값에 의거하여 신호 전송 타이밍을 갱신할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 기지국은 랜덤 접속 프리앰블 또는 상향링크 참조신호를 통해 단말의 타이밍 어드밴스를 측정할 수 있고 타이밍 정렬을 위한 조정 값(adjustment value)을 단말에게 알려줄 수 있다. 이 경우, 타이밍 정렬을 위한 조정 값은 타이밍 어드밴스 명령(Timing Advance Command, TAC)으로 지칭될 수 있다. TAC는 MAC 계층에 의해 처리될 수 있다. 단말이 기지국으로부터 TAC를 수신하는 경우 단말은 수신된 TAC가 일정 시간 동안만 유효하다고 가정한다. 상기 일정한 시간을 지시하기 위해 타이밍 정렬 타이머(Time Alignment Timer, TAT)가 사용될 수 있다. TAT 값은 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)을 통해 단말에게 전송될 수 있다.
단말로부터의 상향링크 무선 프레임 i의 전송은 대응되는 하향링크 무선 프레임이 시작하기 (NTA + NTAoffset) × Ts 초 전에 시작할 수 있다. 0 ≤ NTA ≤ 20512일 수 있고, FDD 프레임 구조의 경우 NTAoffset = 0, TDD 프레임 구조의 경우 NTAoffset = 624일 수 있다. NTA는 타이밍 어드밴스 명령에 의해 지시될 수 있다. Ts는 샘플링 타임을 나타낸다. 상향링크 전송 타이밍은 16Ts의 배수 단위로 조정될 수 있다. TAC는 랜덤 접속 응답에서 11비트로서 주어질 수 있고 0 내지 1282의 값을 지시할 수 있다. NTA는 TA*16으로 주어질 수 있다. 혹은, TAC는 6 비트이고 0 내지 63의 값을 지시할 수 있다. 이 경우, NTA는 NTA,old+(TA-31)*16으로 주어질 수 있다. 서브프레임 n에서 수신된 타이밍 어드밴스 명령은 서브프레임 n+6부터 적용될 수 있다.
타이밍 어드밴스 그룹 (TAG : Timing Advace Group)
한편, 단말에서 복수의 서빙 셀이 이용되는 경우 유사한 타이밍 어드밴스 특성을 보이는 서빙 셀들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 유사한 주파수 특성(예, 주파수 대역)을 이용하거나 유사한 전파 지연을 가지는 서빙 셀들은 유사한 타이밍 어드밴스 특성을 가질 수 있다. 따라서, 캐리어 병합시, 복수의 상향링크 타이밍 동기화의 조정으로 인한 시그널링 오버헤드를 최적화하기 위해 유사한 타이밍 어드밴스 특성을 보이는 서빙 셀들이 그룹으로서 관리될 수 있다. 이러한 그룹은 타이밍 어드밴스 그룹(Timing Advance Group, TAG)으로 지칭될 수 있다. 유사한 타이밍 어드밴스 특성을 가지는 서빙 셀(들)은 하나의 TAG에 속할 수 있고 TAG에서 적어도 하나의 서빙 셀(들)은 상향링크 자원을 가져야 한다. 각 서빙 셀에 대하여, 기지국은 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)을 통해 TAG 식별자를 이용하여 TAG 할당을 단말에게 알려줄 수 있다. 2개 이상의 TAG가 하나의 단말에게 설정될 수 있다. TAG 식별자가 0을 지시하는 경우 PCell을 포함하는 TAG를 의미할 수 있다. 편의상, PCell을 포함하는 TAG는 프라이머리 TAG(primary TAG, pTAG)라고 지칭되고, pTAG가 아닌 다른 TAG(들)은 세컨더리 TAG(secondary TAG, sTAG 또는 secTAG)라고 지칭될 수 있다. 세컨더리 TAG 식별자(sTAG ID)는 SCell의 해당 sTAG를 지시하는 데 사용될 수 있다. 만일 sTAG ID가 SCell에 대해 설정되지 않는 경우, SCell은 pTAG의 일부로서 구성될 수 있다. 하나의 TA 그룹에 속한 모든 CC에는 하나의 TA가 공통적으로 적용될 수 있다.
TAC MAC CE (Timing Advance Command MAC CE)
3GPP LTE에서 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)는 MAC 헤더(Header), MAC CE(control element) 및 적어도 하나의 MAC SDU(service data unit)를 포함한다. MAC 헤더는 적어도 하나의 서브헤더(subheader)를 포함하고, 각 서브헤더는 MAC CE와 MAC SDU에 대응한다. 서브헤더는 MAC CE와 MAC SDU의 길이 및 특징을 나타낸다.
MAC SDU는 MAC 계층의 상위 계층(예를 들어, RLC 계층 또는 RRC 계층)에서 온 데이터 블록이고, MAC CE는 버퍼상태 보고(buffer status report)와 같이 MAC 계층의 제어 정보를 전달하기 위해 사용된다.
MAC 서브헤더는 다음과 같은 필드를 포함한다.
- R (1 bit): 예약된(Reserved) 필드
- E (1 bit): 확장(Extension) field. 다음에 F 및 L 필드가 존재하는지를 알려준다.
- LCID (5 bit): Logical Channel ID 필드. 어떤 종류의 MAC CE인지 또는 어느 논리채널의 MAC SDU인지를 알려준다.
- F (1 bit): 포맷(Format) 필드. 다음의 L 필드의 크기가 7 bit인지 15 bit인지를 알려준다.
- L (7 or 15 bit): 길이(Length) 필드. MAC 서브헤더에 해당하는 MAC CE 또는 MAC SDU의 길이를 알려준다.
고정 크기(Fixed-sized)의 MAC CE에 대응하는 MAC 서브헤더에는 F 및 L 필드가 포함되지 않는다.
도 10은 고정된 크기의 MAC CE로서, TAC MAC CE를 나타낸다. TAC는 단말이 적용할 시간 조절의 양을 제어하기 위해 사용되며, MAC PDU 서브헤더의 LCID에 의해서 식별된다. 여기서, MAC CE는 고정된 크기를 가지며, 도 10에 나타난 바와 같이 단일 옥텟 (Octet)으로 구성된다.
- R (1 bit) : 예약된(Reserved) 필드
- TAC (Timing Advance Command) (6 bit) : 단말이 적용해야 하는 타이밍 조정 값의 총량을 제어하기 위해 사용되는 TA 인덱스 값 (0, 1, 2, …, 63)을 나타낸다.
타이밍 정렬을 위한 조정 값은 타이밍 어드밴스 명령(Timing Advance Command, TAC)을 통해 전송될 수도 있으나, 초기 엑세스를 위해 단말기가 전송한 랜덤 접속 프리앰블에 대한 응답 메시지 (Random Access Response, 이하 RAR 이라 칭함)를 통해서도 전송될 수도 있다.
복수의 TA를 가지는 경우
도 11은 서로 다른 주파수 특성을 가지는 복수의 셀이 병합되는 예를 예시한다. LTE Release 8/9/10 시스템에서는 단말이 복수 개의 CC를 집합 (aggregation) 할 경우에도, 하나의 CC(예를 들어, P셀 또는 P캐리어)에 적용 가능한 TA(Timing Advance) 값을 복수 개의 CC에 '공통' 적용하여 UL 전송시에 적용하였다. LTE-A 시스템에서는 단말이 서로 다른 주파수 밴드에 속해있는(즉, 주파수 상에서 크게 이격되어 있는), 혹은 전파(propagation delay) 특성이 다른, 혹은 서로 다른 커버리지를 가지는 복수의 셀을 병합(aggregation)하는 것이 허용될 수 있다. 또한, 특정 셀의 경우에는 커버리지(coverage)를 확대하거나 혹은 커버리지 빈틈(coverage hole)을 제거하기 위해, 리피터(repeater)와 같은 RRH(Remote Radio Head) 장치들이 셀 내에 배치(deploy)되는 상황을 고려할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 장소에 형성되는 셀들간에 캐리어 병합될 수 있다(inter-site carrier aggregation). RRH는 RRU(Remote Radio Unit)으로 지칭될 수 있으며, 기지국(eNB)과 RRH(또는 RRU)는 모두 노드 또는 전송 노드로 통칭될 수 있다.
일 예로, 도 11의 (a)를 참조하면, 단말이 2개의 셀들(셀1, 셀2)을 병합(aggregation)하고 있고, 셀 1 (또는 CC1)은 RRH 없이 기지국(eNB)과 직접 통신을 하도록 형성되고, 셀2는 제한된 커버리지(coverage) 등의 이유로 RRH를 이용하여 형성될 수 있다. 이 경우, 단말로부터 셀2 (또는 CC2) 를 통해 전송되는 UL 신호의 전파 지연(propagation delay)(혹은, eNB에서의 수신 타이밍)과 셀1을 통해 전송되는 UL 신호의 전파 지연(혹은, eNB에서의 수신 타이밍)은 단말 위치 및 주파수 특성 등의 이유로 상이할 수 있다. 이렇게 복수의 셀들이 서로 다른 전파 지연 특성을 가지는 경우에는 복수 TA를 가지는 것이 불가피하다.
한편, 도 11의 (b)는 서로 다른 TA를 가지는 복수의 셀들을 예시한다. 단말이 2개의 셀들(예, PCell, SCell)을 병합(aggregation)하고 있고 각 셀에 대해 서로 다른 TA를 적용하여 UL 신호(예, PUSCH)를 전송할 수 있다.
단말이 복수의 TA를 수신할 경우 특정 셀의(예를 들어 PCell)의 상향 신호 전송 시점과 다른 셀의 상향 신호 전송 시점간의 차이가 너무 클 경우, 해당 셀의 상향 신호 전송을 제한하는 방안을 고려할 수 있다. 예를 들어, 전송 시점의 갭(Gap)이 특정 임계 값을 넘을 경우, 해당 셀의 상향 신호 전송을 제한하는 방안을 고려할 수 있다. 특정 임계 값은 상위 신호로 설정되거나 단말이 미리 알고 있는 값일 수 있다. 이와 같은 동작은, 예를 들어, 단말기가 상향링크로 전송하는 시그널의 전송 시점이 크게 어긋날 경우 기지국과 단말 간 상/하향링크 신호 전송 타이밍 관계가 일정치 않게 되어 오동작이 일어나는 것을 방지하기 위해 필요할 수 있다.
또한 하나의 단말이 동일 서브프레임에서 서로 다른 셀(CC)에 대하여 PUSCH/PUCCH 등을 전송하는 타이밍 차이가 클 경우 단말의 상향링크 신호 구성 및 하향링크-상향링크 간의 응답 시간 조절의 복잡도가 매우 커질 수 있다.
따라서 복수의 셀 간의 상향 링크 전송 타이밍이 독립적인 TA 동작으로 인해 크게 어긋날 경우, 단말의 상향링크 신호 (예, PUSCH, PUCCH, SRS, RACH 등) 전송을 드롭(Drop)하거나 전송 타이밍을 제한하는 방식을 고려할 수 있다. 구체적으로는 본 발명에서는 다음과 같은 방식을 제안한다.
방식 1)
단말이 상향링크 전송을 수행해야 할 복수의 셀 사이의 TA 차이가 임계값 (threshold) 이상인 경우에는 임의의 셀의 상향링크 전송을 항상 드롭하여 실제로 전송하는 상향링크 신호 간의 TA 차이는 항상 임계값 이내가 되도록 조정할 수 있다. 이 경우, 특정 셀을 기준으로 TA 차이가 임계값을 초과하는 셀에 대한 상향링크 신호의 전송을 드롭할 수 있다. 더욱 구체적으로, 특정 셀은 PCell 혹은 PCell 그룹일 수 있다. 또는, 네트워크가 RRC 시그널링 등을 통하여 상기 특정 셀을 설정할 수도 있다. 여기서, 상향링크 신호 전송을 드롭하는 동작은 미리 전송하도록 설정된 신호를 전송하지 않는 동작이거나 TA 차이가 임계값을 넘을 경우 해당 셀에 대한 PUSCH 등의 스케줄링 명령을 기대하지 않거나 무시하는 동작일 수 있다.
방식 2)
단말이 상향링크 전송을 수행해야 할 복수의 셀 사이의 TA 차이가 임계값 이상인 경우에는 임의의 셀의 상향링크 전송 타이밍을 다른 셀과의 전송 타이밍에 비해 TA 이내로 들어오도록 조정해서 전송한다. 이 경우 특정 셀을 기준으로 TA 차이가 임계값을 초과하는 셀에 대한 상향링크 신호의 전송 타이밍을 조정할 수 있다. 여기서 특정 셀은, PCell 혹은 PCell 그룹일 수 있다. 또는, 네트워크가 RRC 시그널링 등을 통하여 상기 특정 셀을 설정할 수도 있다.
방식 3)
단말은 상향링크 전송을 수행해야 할 복수의 셀 사이의 TA 차이가 임계값 이상이 되는 TAC (TAC)를 수신한 경우, 상기 단말은 해당 TAC를 무시하거나 TA 차이가 임계값 이내가 되는 한에서만 적용한다. 이 경우 특정 셀을 기준으로 TA 차이가 임계값을 초과하게 되는 TAC를 받은 경우에 상기 방식을 적용할 수 있다. 여기서, 특정 셀은, PCell 혹은 PCell 그룹일 수 있다. 또는, 네트워크가 상위 계층 시그널링 (예, RRC 시그널링) 등을 통하여 상기 특정 셀을 설정할 수도 있다.
상기 방식들에서 TA 임계 값은 네트워크가 상위 계층 시그널링 (예, RRC 시그널링) 등을 통하여 설정할 수 있다. 또한, 상기 셀이라 함은 복수의 셀 그룹, 더욱 특징적으로는 동일한 TAC가 적용되는 셀 그룹일 수 있다. 상기 TA의 차이는 단말이 관리하고 있는 TA 값의 차이뿐 아니라, 단말이 특정 서브프레임에서 송신에 적용해야 할 TA 값 차이, 단말이 수신한 TAC에서의 값 차이, 혹은 단말이 송신에 적용할 전송 타이밍 (transmission timing) 차이가 될 수 있다. 또한 상기 방식에서 PRACH와 같이, TAC 값을 통해 관리되는 TA 적용이 예외가 되는 신호 전송 시에는 상기 TA 차이 제한 방식의 적용을 받지 않을 수 있다.
참조 신호
이하에서는, 참조 신호에 관하여 보다 상세히 설명한다.
일반적으로 채널 측정을 위하여 데이터와 함께 송신측과 수신측 모두가 이미 알고 있는 참조 신호가 송신측에서 수신측으로 전송된다. 이러한 참조 신호는 채널 측정뿐만 아니라 변조 기법을 알려주어 복조 과정이 수행되도록 하는 역할을 수행한다. 참조 신호는 기지국과 특정 단말을 위한 전용 참조 신호(dedicated RS; DRS), 즉 단말 특정 참조 신호와 셀 내 모든 단말을 위한 셀 특정 참조 신호인 공통 참조 신호(common RS 또는 Cell specific RS; CRS)로 구분된다. 또한, 셀 특정 참조 신호는 단말에서 CQI/PMI/RI 를 측정하여 기지국으로 보고하기 위한 참조 신호를 포함하며, 이를 CSI-RS(Channel State Information-RS)라고 지칭한다.
채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS(Common Reference Signal)는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다.
또한, 단말 특정 RS인 하향링크 DM-RS(Demodulation-RS) 는 데이터 영역 즉, PDSCH를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS인 DM-RS의 존재 여부를 시그널링 받는다. 3GPP 표준문서 36.211에서는 안테나 포트 7 내지 14, 즉 총 8개의 안테나 포트에 대한 DM-RS를 정의하고 있다.
도 9는 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM-RS는 다음과 같이 맵핑된다. DM-RS 그룹 1에는 안테나 포트 {7, 8, 11, 13}에 해당하는 DM-RS가 안테나 포트 별 시퀀스를 이용하여 맵핑되며, DM-RS 그룹 2에는 안테나 포트 {9, 10, 12, 14}에 해당하는 DM-RS가 마찬가지로 안테나 포트 별 시퀀스를 이용하여 맵핑된다.
한편, 상술한 CSI-RS 는 CRS와 별도로 PDSCH에 대한 채널 측정을 목적으로 제안되었으며, CRS와 달리 CSI-RS는 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭(inter-cell interference; ICI)를 줄이기 위하여 최대 32가지의 서로 다른 자원 설정(configuration)으로 정의될 수 있다.
동기 신호
이하 동기 신호에 관하여 설명한다.
UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 접속하고자 하는 경우 상기 셀과의 시간 및 주파수 동기를 획득하고 상기 셀의 물리 계층 셀 식별자(physical layer cell identity) NcellID를 검출(detect)하는 등의 셀 탐색(initial cell search) 과정(procedure)을 수행한다. 이를 위해, UE는 eNB로부터 동기신호, 예를 들어, 1차 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 2차 동기신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)를 수신하여 eNB와 동기를 맞추고, 셀 식별자 등의 정보를 획득할 수 있다.
구체적으로, PSS는 OFDM 심볼 동기, 슬롯 동기 등의 시간 도메인 동기 및/또는 주파수 도메인 동기를 얻기 위하여, 아래 수학식 1에 따라 길이 63의 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 주파수 도메인에서 정의되어 PSS
Figure PCTKR2015010605-appb-I000009
로서 사용된다.
수학식 1
Figure PCTKR2015010605-appb-M000001
상기 수학식 1에서 u 는 ZC 루트 시퀀스 인덱스를 나타내며, 현재 LTE 시스템에서는 아래 표 5와 같이 상기 u 를 정의하고 있다.
표 3
Figure PCTKR2015010605-appb-T000003
다음으로, SSS는 프레임 동기, 셀 그룹 ID 및/또는 셀의 CP 설정(configuration)(즉, 일반 CP 또는 확장 CP의 사용 정보)를 얻기 위해 사용되며, 길이 31인 바이너리 시퀀스 2개의 인터리빙 결합에 의하여 구성된다. 즉, SSS 시퀀스는
Figure PCTKR2015010605-appb-I000010
로서 총 길이가 62가 된다. 또한, 상기 SSS 시퀀스는 아래 수학식 2와 같이 서브프레임 #0에서 전송되는지 혹은 서브프레임 #5에서 전송되는지 여부에 따라 서로 다르게 정의된다. 단, 수학식 2에서 n은 0이상 30이하의 정수이다.
수학식 2
Figure PCTKR2015010605-appb-M000002
보다 구체적으로, 동기 신호는 인터-RAT(inter radio access technology) 측정의 용이함을 위해 GSM(Global System for Mobile communication) 프레임 길이인 4.6 ms를 고려하여 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯과 서브프레임 #5의 첫 번째 슬롯에서 각각 전송된다. 특히, PSS는 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼과 서브프레임 #5의 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 각각 전송되고, SSS는 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼과 서브프레임 #5의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼에서 각각 전송된다. 해당 무선 프레임의 경계는 SSS를 통해 검출될 수 있다. PSS는 해당 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼에서 전송되고 SSS는 PSS 바로 앞 OFDM 심볼에서 전송된다.
SS는 3개의 PSS와 168개의 SS의 조합을 통해 총 504개의 고유한 물리 계층 셀 식별자(physical layer cell ID)를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 물리 계층 셀 ID들은 각 물리 계층 셀 ID가 오직 하나의 물리-계층 셀-식별자 그룹의 부분이 되도록 각 그룹이 3개의 고유한 식별자들을 포함하는 168개의 물리-계층 셀-식별자 그룹들로 그룹핑된다. 따라서, 물리 계층 셀 식별자 Ncell ID 는 물리-계층 셀-식별자 그룹을 나타내는 0부터 167까지의 범위 내 번호 N(1) ID와 상기 물리-계층 셀-식별자 그룹 내 상기 물리-계층 식별자를 나타내는 0부터 2까지의 번호 N(2) ID에 의해 고유하게 정의된다. UE는 PSS를 검출하여 3개의 고유한 물리-계층 식별자들 중 하나를 알 수 있고, SSS를 검출하여 상기 물리-계층 식별자에 연관된 168개의 물리 계층 셀 ID들 중 하나를 식별할 수 있다.
PSS는 5ms마다 전송되므로 UE는 PSS를 검출함으로써 해당 서브프레임이 서브프레임 #0와 서브프레임 #5 중 하나임을 알 수 있으나, 해당 서브프레임이 서브프레임 #0와 서브프레임 #5 중 구체적으로 무엇인지는 알 수 없다. 따라서, UE는 PSS만으로는 무선 프레임의 경계를 인지하지 못한다. 즉, PSS만으로는 프레임 동기가 획득될 수 없다. UE는 일 무선 프레임 내에서 두 번 전송되되 서로 다른 시퀀스로서 전송되는 SSS를 검출하여 무선 프레임의 경계를 검출한다.
이와 같이, 셀 탐색/재탐색을 위해, UE는 eNB으로부터 PSS 및 SSS를 수신하여 eNB와 동기를 맞추고, 셀 식별자(identity, ID) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, UE는 PBCH 상에서 eNB에 의해 관리되는 셀(cell) 내 방송 정보를 수신할 수 있다.
기기 간 (D2D: Device to Device) 통신
전술한 바와 같은 무선 통신 시스템(예를 들어, 3GPP LTE 시스템 또는 3GPP LTE-A 시스템)에 D2D 통신이 도입되는 경우, D2D 통신을 수행하기 위한 구체적인 방안에 대하여 이하에서 설명한다.
이하에서는 본 발명에서 사용되는 기기 간 통신 환경에 대해서 간략히 설명한다.
기기 간(D2D: Device to Device) 통신이란, 그 표현 그대로 전자 장치와 전자 장치 간의 통신을 의미한다. 광의로는 전자 장치 간의 유선 혹은 무선 통신이나, 사람이 제어하는 장치와 기계간의 통신을 의미한다. 하지만, 최근에는 사람의 관여 없이 수행되는 전자 장치와 전자 장치 사이의 무선 통신을 지칭하는 것이 일반적이다.
도 12는 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 12는 D2D 통신의 일례로서 기기 간 (D2D) 또는 단말 간 (UE-to-UE) 통신 방식을 나타내는 것으로, 단말간의 데이터 교환이 기지국을 거치지 않고 수행될 수 있다. 이와 같이 장치들 간에 직접 설정되는 링크를 D2D 링크 또는 사이드링크 (sidelink) 라고 명명 할 수 있다. D2D 통신은 기존의 기지국 중심의 통신 방식에 비하여 지연(latency)이 줄어들고, 보다 적은 무선 자원을 필요로 하는 등의 장점을 가진다. 여기서 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 network 장비가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다.
D2D 통신을 수행하기 위해서는, 두 UE가 상호간에 시간 그리고 주파수 동기가 획득되어야 한다. 일반적으로 두 UE가 eNB의 커버리지 이내에 있다면 eNB가 전송하는 PSS/SSS나 CRS 등에 두 UE가 동기화되며, 두 UE 사이의 직접 신호 송수신도 가능한 수준으로 시간/주파수 동기화가 유지될 수 있다. 여기서, D2D 통신을 위한 동기화 신호를 D2DSS라 명명한다. D2DSS는 LTE 시스템의 PSS/SSS와 같은 신호로 구성될 수 있다. 이와 같이 D2D 통신을 위하여 전송되는 PSS/SSS(혹은 PSS/SSS의 변형 신호)를 각각 PD2DSS(primary D2D synchronization signal)과 SD2DSS(secondary D2D synchronization signal)로 명명한다. 또는 각각 PSSS (primary sidelink synchronization signal)과 SSSS (secondary sidelink synchronization signal)로 명명한다. PSSS는 LTE 시스템의 PSS와 같이 개략적인 타이밍을 획득하기 위해 사용될 수 있으며, ZC 시퀀스에 기반한 것일 수 있다. 또한 SSSS는, LTE 시스템의 SSS와 같이 보다 정확한 동기화를 위하여 사용될 수 있으며 m-시퀀스에 기반한 것일 수 있다. 물리 D2D 동기 채널 (PD2DSCH 또는 PSBCH (Physical Sidelink Broadcast Channel)) 는 시스템 대역 (bandwidth), 무선 프레임 및 서브프레임 인덱스와 같은 동기화에 필요한 정보를 나르는 물리채널을 지칭한다.
한편, 사이드 링크를 통해 송신되는 D2D 송신 신호는 크게 디스커버리 (Discovery) 용도와 커뮤니케이션 (Communication) 용도로 구분될 수 있다. 디스커버리 신호는 한 UE가 인접한 복수의 UE가 어떤 UE인지를 파악하는데 사용되는 신호로서 디스커버리 신호의 송수신을 위한 사이드링크 채널의 일례로 사이드링크 디스커버리 채널 (PSDCH: Physical Sidelink Discovery Channel)이 있다. 커뮤니케이션 신호는 UE가 전송하고자 하는 일반적인 데이터 (예, 음성이나 화상 정보 등)을 전달하는 신호로서, 커뮤니케이션 신호의 송수신을 위한 사이드링크 채널의 일례로 물리 사이드링크 방송 채널 (PSBCH: Physical Sidelink Broadcast Channel), 물리 사이드링크 공유 채널 (PSSCH: Physical Sidelink Shared Channel), 물리 사이드링크 제어 채널 (PSCCH: Physical Sidelink Control Channel) 등이 있다.
이하, 본 발명에서 제안하는 사이드링크에서 사용되는 동기 신호 (이하, D2DSS 또는 동기 신호라 명명함)에 대하여 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 사이드링크를 위한 동기 신호는 PSSS와 SSSS로 구성될 수 있다. PSSS는 PSS의 시퀀스 생성 방식을 사용하여 생성하되 루트 인덱스 (Root Index)는 PSS와의 구분을 위하여 PSS와 다른 값을 사용하여 생성할 수 있다. 한편, SSSS는 SSS의 시퀀스 생성 방식을 사용하여 생성하되 구현의 단순화를 위하여 사용하는 시퀀스의 개수가 축소될 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 사이드 링크를 통해 송신되는 D2D 송신 신호는 크게 디스커버리 (Discovery) 용도와 커뮤니케이션 (Communication) 용도로 구분될 수 있으며, 디스커버리 신호는 송신 UE의 ID 정보 등을 포함하는 메시지로 나타날 수 있다. 이를 통하여 단말을 발견하는 동작은 상대적으로 긴 시간 지연이 있어도 무방하므로 디스커버리 신호를 송신하는 자원은 상대적으로 긴 주기로 나타날 수 있다.
반면, 커뮤니케이션 신호는 UE가 전송하고자 하는 일반적인 데이터 (예, 음성이나 화상 정보 등)을 전달하는 신호인데, 이러 데이터는 상대적으로 짧은 시간에 전송이 완료되어야 하므로 커뮤니케이션 신호를 송신하는 자원은 상대적으로 짧은 주기로 나타날 수 있다.
D2D 신호를 수신하기 위해서 먼저 수신 UE는 송신 UE에게 동기를 맞추어야 하는데 이 때 동기 신호가 사용될 수 있다. 즉 송신 UE는 동기 신호를 전송하고 수신 UE가 이를 검출함으로써 향후 나타날 디스커버리나 커뮤니케이션 신호의 시간/주파수 동기를 파악하는 것이다. 그런데 앞에서 설명한 바와 같이 디스커버리와 커뮤니케이션의 주기는 상이하므로 동일한 동기 신호를 이용하여 두 신호 모두의 동기를 획득하는데 어려움이 따를 수 있다. 예를 들어, 특정 동기 신호가 디스커버리와 커뮤니케이션에 모두 사용된다고 가정하면 짧은 주기로 전송되는 커뮤니케이션 신호에 맞추어 짧은 주기로 동기 신호를 송신하다가도 긴 주기의 디스커버리에 맞추어 일부 시점에서는 추가적인 동기 신호 전송이 발생할 수 있다. 결과적으로는 전체 동기 신호가 비주기적인 형태를 띄게 될 수 있으며, 이와 같은 비주기성으로 인하여 수신 UE가 정확한 동기 신호 타이밍을 파악하지 못하는 결과가 발생할 수 있다.
이하, 본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 동기 신호를 사용용도에 따라서 구분하는 방법을 설명한다. 특히 이하에서는, 디스커버리용인지 커뮤니케이션 용인지 여부에 따라서 동기 신호를 구분하는 실시예를 위주로 설명하지만, 사용 용도는 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 그 외의 사용용도에 따라서 동기 신호를 구분하는 방법에 대하여도 적용 가능하다. 일 예로, D2D 신호의 동기의 기준이 기지국의 신호인지 아니면 위성과 같은 네트워크 외부의 장치에서 전송된 신호인지를 구분하는 용도로 활용될 수 있다.
<실시예 1 : 동기 신호의 심볼 위치를 이용한 용도 구분>
디스커버리 신호와 커뮤니케이션이 사용하는 동기 신호를 심볼 위치를 이용하여 구분할 수 있다. 구체적으로, 도 13 내지 15를 참조하여 심볼 위치를 이용한 사용 용도를 구분하는 방법을 설명한다. 도 13 내지 15에서는 일반 CP의 경우에 대하여 예시하였으나, 확장된 CP의 경우에 대하여도 적용될 수 있을 것이다. 또한, 여기서 동기 신호 심볼은 4개로 도시되었으나, 그보다 적게 또는 많게 구성되는 것도 가능하다. 또한 도 13 내지 15에서 나타난 심볼 위치는 예시적인 것에 불과하며 동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 도 13 내제 도 15에서 도시된 동기 신호의 심볼 위치는 예시적인 것으로서 디스커버리 신호와 커뮤니케이션 신호의 심볼 위치가 반대로 나타나는 것도 가능하다.
동기 신호 심볼은 PSSS를 위해 사용되는 심볼 (도 13 내지 도 15의 'P') 과 SSSS를 위해 사용되는 심볼로 구성되며 PSSS를 위해 사용되는 심볼은 도 13 내지 15에서 'P'표시되고, SSSS를 위해 사용되는 심볼은 도 13 내지 도 15에서 'S'로 표시된다.
이하, 디스커버리 신호를 위한 동기 신호를 제 1 동기 신호라 지칭하고, 제 1 동기 신호를 구성하는 디스커버리 신호를 위한 PSSS 및 SSSS를 각각 제 1 주동기 신호 및 제 1 부동기 신호라 명명한다. 또한, 커뮤니케이션 신호를 위한 동기 신호를 제 2 동기 신호라 지칭하고, 제 2 동기 신호를 구성하는 커뮤니케이션 신호를 위한 PSSS 및 SSSS를 각각 제 2 주동기 신호 및 제 2 부동기 신호라 명명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예로서 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호를 심볼 위치를 이용하여 구분하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 디스커버리 신호와 커뮤니케이션이 사용하는 동기 신호인 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서로 다른 심볼 위치에 맵핑되도록 정의하여 서로 식별될 수 있다. 도 13의 (a)는 디스커버리 신호를 위하여 사용되는 제 1 동기 신호를 나타내는 도면이고, 도 13의 (b)는 커뮤니케이션 신호를 위하여 사용되는 제 2 동기 신호를 나타내는 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서로 다른 심볼 위치에 맵핑되도록 정의하여 식별될 수 있다. 도 13의 (a)에서, 제 1 동기 신호는 제 1 주동기 신호와 제 1 부동기 신호를 포함하며, 제 1 주동기 신호는 첫번째 슬롯의 두번째 심볼 및 세번째 심볼 (서브프레임내의 심볼 인덱스가 #0에서 시작하는 경우 심볼 #1, #2) 에 맵핑되고, 제 1 부동기 신호는 두번째 슬롯의 다섯번째 심볼 및 여섯번째 심볼에 맵핑된다. 반면, 도 13의 (b)에서, 제 2 동기 신호는 제 2 주동기 신호와 제 2 부동기 신호를 포함하며, 제 2 주동기 신호는 첫번째 슬롯의 네번째 심볼 및 다섯번째 심볼에 맵핑되고, 제 2 부동기 신호는 두번째 슬롯의 세번째 심볼 및 네번째 심볼에 맵핑될 수 있다.
단말은 각각의 동기 신호를 수신하여, 동기 신호가 맵핑된 심볼 위치를 통해 신호의 용도를 파악하고 디스커버리 신호 및/또는 커뮤니케이션에 대한 동기를 획득할 수 있다.
도 13에서는 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호가 맵핑되는 심볼이 중첩되지 않는 것으로 도시되었으나, 적어도 하나의 심볼 위치만 다르게 맵핑되도록 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제 1 주동기 신호와 제 2 주동기 신호가 동일한 위치에 맵핑되고, 제 2 부동기 신호만 제 1 부동기 신호와 다른 심볼 위치에 맵핑되도록 구성하는 것도 가능하다. 반대로, 제 1 주동기 신호와 제 2 주동기 신호는 서로 다른 심볼 위치에 맵핑되도록 구성하고, 제 1 주동기 신호만 제 2 부동기 신호는 동일한 심볼 위치에 맵핑되도록 구성하는 것도 가능하다.
또는, 제 1 주동기 신호와 제 2 주동기 신호가 맵핑되는 첫번째 심볼은 동일한 심볼 위치를 가지나 두번째 심볼은 서로 다른 위치를 가지도록 맵핑될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 주동기 신호와 제 2 주동기 신호가 맵핑되는 첫 심볼은 동일한 심볼 위치를 가지나 두번째 심볼은 서로 다른 위치를 가지도록 맵핑될 수 있다.
또는, 제 1 주동기 신호와 제 2 주동기 신호가 맵핑되는 두번째 심볼은 동일한 심볼 위치를 가지나 첫번째 심볼은 서로 다른 위치를 가지도록 맵핑될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 주동기 신호와 제 2 주동기 신호가 맵핑되는 두번째 심볼은 동일한 심볼 위치를 가지나 첫번째 심볼은 서로 다른 위치를 가지도록 맵핑될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예로서 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호를 심볼 위치를 이용하여 구분하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호가 사용하는 심볼 위치는 동일하되 주동기 신호와 부동기 신호의 위치가 바뀔 수 있다.
구체적으로 디스커버리에서 주동기 신호가 심볼을 커뮤니케이션 신호의 부동기 신호가 사용하고, 디스커버리에서 부동기 신호가 사용하는 심볼을 커뮤니케이션의 주동기 신호가 사용할 수 있다.
즉, 제 2 동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치는 다음과 같이 나타날 수 있다. 제 1 주동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치에 제 2 부동기 신호가 맵핑되고, 제 1 부동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치에 제 2 주동기 신호가 맵핑될 수 있다.
도 14를 참조하여 설명하면, 제 1 동기 신호에 대하여 제 1 주동기 신호는 첫번째 슬롯에 맵핑되고, 제 1 부동기 신호는 두번째 슬롯에 맵핑되는 반면, 제 2 동기 신호에 대하여 제 2 주동기 신호는 두번째 슬롯의 제 1 부동기 신호 심볼 위치에 맵핑되고, 제 2 부동기 신호는 첫번째 슬롯의 제 1 주동기 신호 심볼 위치에 맵핑될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예로서 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호를 심볼 위치를 이용하여 구분하기 위한 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 동기 신호가 사용하는 심볼의 위치는 동일하되, 동기 신호를 사용하는 심볼 (도 15에서는 4개의 심볼)에 주동기 신호 및 부동기 신호가 맵핑되는 순서가 상이할 수 있다.
도 15를 참조하여 설명하면, 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호가 동일한 심볼 위치에 맵핑되지만, 제 1 동기 신호의 경우 주동기 신호가 먼저 두 심볼에 맵핑되고 부동기 신호가 나중에 두 심볼에 맵핑되는 반면, 제 2 동기 신호의 경우 주동기 신호와 부동기 신호가 번갈아서 맵핑된다. 도 15에서 나타난 동기 신호가 맵핑되는 순서는 예시적인 것에 불과 하며, 그 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 동기 신호의 심볼 위치를 이용하여 해당 동기 신호가 디스커버리용인지 커뮤니케이션용인지 여부를 구분할 수 있으나, 그 외의 사용용도 구분을 위하여도 상기 설명한 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 동기의 기준이 기지국의 신호인지 아니면 위성과 같은 네트워크 외부의 장치에서 전송된 신호인지는 동기 신호의 심볼 위치를 이용하여 구분될 수 있다. 각각의 신호를 위한 동기 신호는 서로 다른 심볼 위치를 이용하여 생성될 수 있으며, 수신 단말은 동기 신호의 심볼 위치를 이용하여 해당 동기 신호의 용도를 파악할 수 있다.
<실시예 2: 동기 신호 생성에 사용되는 시퀀스를 이용한 용도 구분>
디스커버리를 위한 제 1 동기 신호와 커뮤니케이션을 위한 제 2 동기 신호는 부동기 신호 생성에 사용되는 시퀀스를 이용하여 구분될 수 있다. 디스커버리를 위한 제 1 동기 신호에서 사용하는 부동기 신호 시퀀스는 커뮤니케이션을 위한 부동기 신호 시퀀스와 상이할 수 있다.
송신 단말은 디스커버리용 부동기 신호 시퀀스와 커뮤니케이션용 부동기 신호 시퀀스를 다르게 적용하여 부동기 신호를 생성할 수 있다. 수신 단말은 부동기 신호의 시퀀스를 이용하여 동기 신호가 디스커버리 용도인지 커뮤니케이션 용도인지 구별할 수 있다.
일 예로, 제 1 부동기 신호 (디스커버리를 위한 부동기 신호)는 서브프레임 #0 (또는 #5)에서 사용하는 SSS의 방식에 따라 생성된 시퀀스를 사용하여 생성될 수 있다. 반면, 제 2 부동기 신호 (커뮤니케이션을 위한 부동기 신호)는 서브프레임 #5(또는 #0)에서 사용하는 SSS의 방식에 따라 생성된 시퀀스를 사용하여 생성될 수 있다.
다른 일 예로 제 1 부동기 신호에 대하여는 두 심볼에서 순서대로 서브프레임 #0와 #5(또는 #5와 #0)에서 사용하는 SSS의 방식에 따라 생성된 시퀀스를 사용하되 제 2 부동기 신호에 대하여는 두 심볼에서 순서대로 서브프레임 #5와 #0(또는 #0과 #5)에서 사용하는 SSS의 방식에 따라 생성된 시퀀스를 사용할 수 있다.
또 다른 일 예로 부동기 신호의 시퀀스 생성에 사용하는 파라미터를를 두 종류의 세트로 구분하고 하나를 디스커버리를 위한 동기 신호 용도로 다른 하나를 커뮤니케이션을 위한 동기 신호 용도로 사용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 동기 신호의 시퀀스를 이용하여 해당 동기 신호가 디스커버리용인지 커뮤니케이션용인지 여부를 구분할 수 있으나, 그 외의 사용용도 구분을 위하여도 상기 설명한 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 동기의 기준이 기지국의 신호인지 아니면 위성과 같은 네트워크 외부의 장치에서 전송된 신호인지는 동기 신호의 시퀀스 이용하여 구분될 수 있다. 각각의 신호를 위한 동기 신호는 서로 다른 시퀀스를 이용하여 생성될 수 있으며, 수신 단말은 동기 신호 생성에 기반이 된 시퀀스를 이용하여 해당 동기 신호의 용도를 파악할 수 있다.
<실시예 3: 주동기 신호를 이용한 용도 구분>
한편, 주동기 신호를 이용하여 디스커버리를 위한 동기 신호와 커뮤니케이션을 위한 동기 신호가 구분될 수도 있으며 다음과 같이 구현될 수 있다.
네트워크 커버리지 내부의 수신 단말에 대한 제 1 동기 신호는 외부의 수신 단말에 대한 제 2 동기 신호와 주동기 신호를 이용하여 구분될 수 있다. 커뮤니케이션을 위한 동기 신호인 제 2 동기 신호는 네트워크 커버리지 내부의 단말이 사용하는 동기 신호 (이하 D2DSSue_net 또는 제 2 내부 동기 신호)와 네트워크 커버리지 외부의 단말이 사용하는 동기 신호 (이하 D2DSSue_oon 또는 제 2 외부 동기 신호)로 구분될 수 있다. 이 경우, 디스커버리를 위한 제 1 동기 신호는 네트워크 커버리지 내부에서만 사용된다는 특징을 공유하는 제 2 내부 동기 신호와 공통점을 지닐 수 있다.
일 예로, 제 1 동기 신호는 제 2 외부 동기 신호와 서로 다른 주동기 신호 루트 인덱스 (PSSS Root Index)를 사용하여 구분될 수 있다. 제 1 동기 신호는 제 2 내부 동기 신호와 동일한 주동기 신호 루트 인덱스 (PSSS Root index)를 사용하고 이를 통하여 다른 주동기 신호 루트 인덱스를 사용하는 제 2 외부 동기 신호와 주동기 신호 차원에서 구분될 수 있다.
마찬가지로, 상기 설명한 실시에는 그 외의 사용용도 구분을 위하여도 상기 설명한 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 동기의 기준이 기지국의 신호인지 아니면 위성과 같은 네트워크 외부의 장치에서 전송된 신호인지 여부를 구분하는 방법에도 적용될 수 있다.
<실시예 4: 브로드캐스트 채널을 이용한 용도 구분>
디스커버리를 위한 동기 신호의 특징 중 하나로, 동기 신호를 전송하는 서브프레임에서 동기를 위해 필요한 추가적인 정보를 전달하는 PSBCH (Physical Sidelink Broadcast Channel) 가 생략될 수 있다.
이는, 긴 주기로 전송되는 디스커버리 신호가 마찬가지로 긴 주기로 전송되는 동기 신호에 의해서 동기를 유지하기 위해서는 송신 단말과 수신 단말이 네트워크에 연결되어 최소한의 주파수 동기가 유지되어야 하는데, 이 경우에는 PSBCH로 전송될 각종 정보를 네트워크가 시그널링 해줄 수 있기 때문이다.
이 경우 특정 단말이 PSBCH를 동기 신호와 함께 전송할 지 여부가 자연스럽게 결정될 수 있다. 일 예로 단말이 디스커버리를 위한 동기 신호를 전송한다면 별도의 시그널링 없이도 자신이 PSBCH를 전송하지 않는다는 것을 파악할 수 있으며, 반대로 커뮤니케이션을 위한 동기 신호를 전송한다면 자동적으로 PSBCH를 함께 전송하도록 동작할 수 있다.
수신 단말 입장에서는 PSBCH 없이 동기 신호가 전송되는 경우에 디스커버리를 위한 동기 신호인 것으로 파악하고, PSBCH 와 함께 동기 신호가 전송되는 경우에는 커뮤니케이션을 위한 동기 신호인 것으로 파악할 수 있다.
마찬가지로, 상기 설명한 실시에는 그 외의 사용용도 구분을 위하여도 상기 설명한 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 동기의 기준이 기지국의 신호인지 아니면 위성과 같은 네트워크 외부의 장치에서 전송된 신호인지 여부를 구분하는 방법에도 적용될 수 있다.
한편, 상기 설명한 실시예들에서 다음과 같은 사항을 고려할 수 있다.
비록 디스커버리를 위한 동기 신호와 커뮤니케이션을 위한 동기 신호가 구분되어 송신되더라도 두 동기 신호가 동일한 셀에 속한 송신 단말로부터 전송된다면, 다른 셀의 단말은 둘 중 하나에만 동기를 맞추어도 디스커버리 신호와 커뮤니케이션 신호를 모두 수신할 수 있다.
이를 위하여 네트워크는 어떤 디스커버리를 위한 동기 신호와 커뮤니케이션을 위한 동기 신호가 동일 셀의 UE로부터 송신되는지를 단말에게 알려줄 수 있다. 일 예로, 네트워크는 디스커버리를 위한 동기 신호와 커뮤니케이션을 위한 동기 신호 각각이 전송되는 셀의 ID (Identification) 를 단말에게 알려줄 수 있다. 수신 단말은, 동일한 셀의 단말에서 전송되는 디스커버리를 위한 동기 신호 또는 커뮤니케이션 신호를 위한 동기 신호 중 어느 하나만에 동기를 맞추어도 해당 셀의 단말에서 전송되는 디스커버리 신호와 커뮤니케이션 신호를 모두 수신할 수 있다.
이를 보다 일반화하여, 복수의 셀이 동기가 맞아 있는 경우 네트워크는 어떤 디스커버리를 위한 동기 신호와 어떤 커뮤니케이션을 위한 동기 신호가, 동기가 맞아 있는 셀의 집합에 속한 단말로부터 송신되는 지를 알려줄 수 있다. 수신 단말은, 동기가 맞아 있는 셀의 집합에 속한 단말에서 전송되는 디스커버리를 위한 동기 신호 또는 커뮤니케이션 신호를 위한 동기 신호 중 어느 하나만에 동기를 맞추어도 해당 셀의 집합에 속한 단말에서 전송되는 디스커버리 신호와 커뮤니케이션 신호를 모두 수신할 수 있다. 이 정보를 활용하면 수신 단말은 하나의 동기 신호를 검출하고도 디스커버리와 커뮤니케이션 신호를 동시에 수신할 수 있으므로, 일정 숫자의 디스커버리와 커뮤니케이션 신호의 수신을 위해 필요한 동기 신호 검출 개수를 줄일 수 있다.
한편 상기 설명한 디스커버리를 위한 동기 신호는 네트워크 커버리지 내부에서 디스커버리를 수행하는 경우에 제한적으로 사용될 수 있다. 만일 단말이 커버리지 외부에서 커뮤니케이션을 수행할 때 추가적으로 디스커버리 역시 수행하게 된다면 (이는 송신 단말이 커버리지 내부에 있지만 커버리지 외부의 단말과 커뮤니케이션 및 디스커버리를 수행하는 경우를 포함할 수 있다) 이 경우에는 동기가 잘 맞지 않는 상황에 맞추기 위하여 짧은 주기로 전송되는 커뮤니케이션을 위한 동기 신호를 사용할 수 있다. 이 경우 커버리지 외부의 단말이 사용하는 디스커버리 신호는 D2DSSue_oon과 연동되어 운영할 수도 있으며, 특히 이러한 디스커버리 신호는 특정 D2DSSue_oon과 연동된 특정한 커뮤니케이션 신호와 동기가 맞아 있는 것으로 규정될 수 있다.
도 16은 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다. 릴레이를 포함하는 시스템의 경우, 기지국 또는 단말은 릴레이로 대체될 수 있다.
도 16을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 여기서, 프로세서 (112, 122)는 일반 순환 전치 (CP) 구성을 가진 서브프레임 또는 확장 순환 전치 구성을 가진 서브프레임에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기 신호를 소정의 패턴에 따라 매핑하고, 해당 서브프레임을 송신하도록 제어할 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다. 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 동기 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 단말 간 직접 (Device-to-Device, D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 송신 단말이 동기 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 제 1 서브프레임에 맵핑하여 송신하는 단계; 및
    커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 제 2 서브프레임에 맵핑하여 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는,
    동기 신호 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 동기 신호와 상기 제 2 동기 신호는 각각의 서브프레임에서 서로 다른 심볼 위치에 맵핑되는,
    동기 신호 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 동기 신호는 디스커버리 신호를 위한 제 1 주동기 신호 및 제 1 부동기 신호를 포함하고,
    상기 제 2 동기 신호는 커뮤니케이션 신호를 위한 제 2 주동기 신호 및 제 2 부동기 신호를 포함하는,
    동기 신호 송신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 동기 신호 중 제 1 주동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치는 상기 제 2 동기 신호 중 제 2 부동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치와 동일한,
    동기 신호 송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 동기 신호 중 제 1 부동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치는 상기 제 2 동기 신호 중 제 2 주동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치와 동일한,
    동기 신호 송신 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 주동기 신호와 상기 제 1 부동기 신호의 서브프레임 내에서 맵핑 순서는,
    상기 제 2 주동기 신호와 상기 제 2 부동기 신호의 서브프레임 내에서 맵핑 순서와 서로 다른,
    동기 신호 송신 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 부동기 신호와 상기 제 2 부동기 신호는 서로 다른 시퀀스를 이용하여 생성되는,
    동기 신호 송신 방법.
  8. 단말 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 단말이 동기 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    제 1 서브프레임에 맵핑된 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 수신하여 디스커버리 신호를 위한 동기를 획득하는 단계; 및
    제 2 서브프레임에 맵핑된 커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 수신하여 커뮤니케이션 신호를 위한 동기를 획득하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는,
    동기 신호 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 동기 신호와 상기 제 2 동기 신호는 각각의 서브프레임에서 서로 다른 심볼 위치에 맵핑된,
    동기 신호 수신 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 동기 신호는 제 1 주동기 신호 및 제 1 부동기 신호를 포함하고,
    상기 제 2 동기 신호는 제 2 주동기 신호 및 제 2 부동기 신호를 포함하는,
    동기 신호 수신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 동기 신호 중 제 1 주동기 신호가 맵핑된 심볼 위치는 상기 제 2 동기 신호 중 제 2 부동기 신호가 맵핑된 심볼 위치와 동일하고, 상기 제 1 동기 신호 중 제 1 부동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치는 상기 제 2 동기 신호 중 제 2 주동기 신호가 맵핑되는 심볼 위치와 동일한,
    동기 신호 수신 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 주동기 신호와 상기 제 1 부동기 신호의 서브프레임 내에서 맵핑 순서는,
    상기 제 2 주동기 신호와 상기 제 2 부동기 신호의 서브프레임 내에서 맵핑 순서와 서로 다른,
    동기 신호 수신 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 부동기 신호와 상기 제 2 부동기 신호는 서로 다른 시퀀스를 이용하여 생성되는,
    동기 신호 수신 방법.
  14. 단말 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 동기 신호를 송신하는 단말에 있어서,
    상대 단말과의 송수신을 수행하는 송수신 모듈; 및
    상기 송수신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 제 1 서브프레임에 맵핑하고 상기 제 1 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신 모듈을 제어하고,
    커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 제 2 서브프레임에 맵핑하고 상기 제 2 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신 모듈을 제어하며,
    상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는,
    단말.
  15. 단말 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 동기 신호를 수신하는 단말에 있어서,
    상대 단말과의 송수신을 수행하는 송수신 모듈; 및
    상기 송수신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제 1 서브프레임에 맵핑된 디스커버리 (Discovery) 신호를 위한 제 1 동기 신호를 수신하도록 상기 송수신 모듈을 제어하고 상기 제 1 동기 신호에 기반하여 상기 디스커버리 신호를 위한 동기를 획득하며,
    제 2 서브프레임에 맵핑된 커뮤니케이션 (Communication) 신호를 위한 제 2 동기 신호를 수신하도록 상기 송수신 모듈을 제어하고 상기 제 2 동기 신호에 기반하여 상기 커뮤니케이션 신호를 위한 동기를 획득하며,
    상기 제 1 동기 신호와 제 2 동기 신호는 서브프레임 내에 맵핑되는 심볼 위치 또는 시퀀스에 기반하여 구분되는,
    단말.
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