WO2016085210A1 - 단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신을 조력하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신을 조력하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2016085210A1
WO2016085210A1 PCT/KR2015/012578 KR2015012578W WO2016085210A1 WO 2016085210 A1 WO2016085210 A1 WO 2016085210A1 KR 2015012578 W KR2015012578 W KR 2015012578W WO 2016085210 A1 WO2016085210 A1 WO 2016085210A1
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resource
communication
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dad
terminal
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박종현
임수환
양석철
서한별
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엘지전자(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for assisting terminal-to-device communication in a wireless communication system supporting device-to-device (D2D) communication and an apparatus for supporting the same. It is about.
  • D2D device-to-device
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • An object of the present invention is to provide a method method for assisting terminal-to-terminal communication so as to perform terminal-to-terminal communication smoothly in a wireless communication system supporting terminal-to-terminal communication.
  • an object of the present invention is to propose a method for monitoring D2D activity such as resources used in a D2D terminal, colliding resources, mobility of the D2D terminal, and the like.
  • An aspect of the present invention provides a method for assisting a D2D assisting device (DAD) in assisting D2D communication in a wireless communication system supporting device-to-device (D2D) communication.
  • D2D D2D assisting device
  • D2D device-to-device
  • the method may include allocating resources to the D2D user equipment based on the report to the base station or the D2D activity monitoring result.
  • a D2D assistance device for assisting D2D communication in a wireless communication system supporting device-to-device (D2D) communication
  • an RF ( A radio frequency) unit and a processor controlling the RF unit, the processor receiving resource pool information for a D2D communication from a base station and listening to one or more D2D communication links in the resource pool.
  • D2D activity monitoring may be performed for the terminal, and the activity monitoring result may be reported to a base station or a resource may be allocated to the D2D terminal based on the D2D activity monitoring result.
  • receiving the DAD mode setting information from the base station, reporting the activity monitoring results to the base station according to the DAD mode indicated by the DAD mode setting information is performed or based on the activity monitoring results D2D terminal
  • the operation of allocating resources to the server may be performed.
  • the DAD capability information or the preferred DAD mode information is transmitted to the base station, and the DAD mode of the DAD device may be determined based on the DAD capability.
  • the D2D activity monitoring result may be delivered to the base station in the form of a relay through a predetermined D2D communication link.
  • the resource pool information includes multiple D2D resource pool candidate information, and a D2D resource pool allocated to the D2D terminal in the multiple D2D resource pool candidate may be determined based on a result of the D2D activity monitoring.
  • the D2D activity monitoring result is D2D resource information used by the D2D terminal for D2D communication, power level measurement information for each D2D resource unit, the number information of the D2D terminal using the D2D resource, D2D resource collision information and the It may include one or more of the mobility information of the D2D terminal.
  • the D2D resource may include a physical sidelink control channel (PSCCH) resource, a physical sidelink shared channel (PSSCH) resource, and / or a physical sidelink discovery channel (PSCH) resource.
  • PSCCH physical sidelink control channel
  • PSSCH physical sidelink shared channel
  • PSCH physical sidelink discovery channel
  • the mobility of the D2D terminal may be determined based on a reception power for the D2D signal transmitted from the D2D terminal and / or a round-trip delay for the D2D signal transmitted and received with the D2D terminal. .
  • a list of D2D terminals to be monitored for activity may be received from the base station.
  • the received D2D resource pool information may be broadcast.
  • the D2D activity monitoring section may be received from the base station, and the D2D activity monitoring may be performed during the received D2D activity monitoring section.
  • communication between terminals may be smoothly performed in a wireless communication system supporting terminal to terminal communication.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system to which the present invention can be applied and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 3 shows a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 is a diagram for conceptually explaining D2D communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG 8 illustrates an example of various scenarios of D2D communication to which the method proposed in the specification can be applied.
  • FIG. 9 is a diagram for describing a distributed discovery resource allocation method in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method of transmitting and receiving signaling for D2D direct communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 11 is a view for explaining a method for transmitting downlink control information for D2D direct communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIGS. 12 and 13 are diagrams illustrating a scenario in which the present invention may be applied.
  • 14 to 16 are diagrams illustrating a D2D communication assistance method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of 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 (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • 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 a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • the E-UTRAN system is an evolution from the existing UTRAN system and may be, for example, a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the E-UTRAN consists of base stations (eNBs) that provide a control plane and a user plane protocol to the terminal, and the base stations are connected through an X2 interface.
  • An X2 user plane interface (X2-U) is defined between base stations.
  • the X2-U interface provides non guaranteed delivery of user plane packet data units (PDUs).
  • An X2 control plane interface (X2-CP) is defined between two neighboring base stations. X2-CP performs functions such as context transfer between base stations, control of a user plane tunnel between a source base station and a target base station, transfer of handover related messages, and uplink load management.
  • the base station is connected to the terminal through a wireless interface and is connected to the evolved packet core (EPC) through the S1 interface.
  • the S1 user plane interface (S1-U) is defined between the base station and the serving gateway (S-GW).
  • the S1 control plane interface (S1-MME) is defined between the base station and the mobility management entity (MME).
  • the S1 interface performs an evolved packet system (EPS) bearer service management function, a non-access stratum (NAS) signaling transport function, network sharing, and MME load balancing function.
  • EPS evolved packet system
  • NAS non-access stratum
  • MME mobility management entity
  • the S1 interface performs an evolved packet system (EPS) bearer service management function, a non-access stratum (NAS) signaling transport function, network sharing, and MME load balancing function.
  • EPS evolved packet system
  • NAS non-access stratum
  • MME mobility management entity
  • the S1 interface supports a many-to-many-relation between the base station
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system to which the present invention can be applied and a general signal transmission method using the same.
  • an initial cell search operation such as synchronizing with the base station is performed in step S201.
  • the UE may transmit a primary synchronization channel (P-SCH) (or primary synchronization signal (PSS)) and secondary synchronization channel (S-SCH) (or secondary synchronization signal) from the base station.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • Receive secondary synchronization signal (SSS)) to synchronize with the base station and obtain information such as a cell identifier (ID).
  • ID cell identifier
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the UE may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • PBCH physical broadcast channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE may acquire more specific system information by receiving the PDSCH according to the PDCCH and the PDCCH information in step S202.
  • the terminal may perform a random access procedure such as step S203 to step S206 to complete the access to the base station.
  • the UE may transmit a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S203) and receive a response message for the preamble through a PDCCH and a PDSCH corresponding thereto (S204).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform a contention resolution procedure such as transmitting an additional PRACH signal (S205) and receiving a PDCCH signal and a corresponding PDSCH signal (S206).
  • the UE can receive a PDCCH signal and / or a PDSCH signal (S207) and a physical uplink shared channel (PUSCH) signal and / or a physical uplink control channel as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • the transmission of the (PUCCH) signal (S208) may be performed.
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK scheduling request (SR), channel quality indicator (CQI), precoding matrix indicator (PMI), rank indicator (RI) information, and the like.
  • SR scheduling request
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indicator
  • the UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data are to be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 3 shows a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 3GPP LTE / LTE-A 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).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • One subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the structure of the radio frame is only one example, and the number of subcarriers included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block (RB) includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N ⁇ DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols in the first slot of a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated. data region).
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • 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 (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of DL-SCH (Downlink Shared Channel) (also referred to as DL grant) and resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel).
  • Upper-layer control messages such as paging information on the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, and random access response transmitted on the PDSCH.
  • Resource allocation a set of transmission power control commands for individual terminals in a certain terminal group, activation of Voice over IP (VoIP), and the like.
  • the plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of a set of one or a plurality of consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits of the PDCCH are determined according to the association between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as RNTI (Radio Network Temporary Identifier)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a unique identifier of the terminal for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • the system information more specifically, the PDCCH for the system information block (SIB), the system information identifier and the system information RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • the data region is allocated a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) that carries user data.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • uplink power control is required for each terminal.
  • uplink power control is required to provide an equivalent service to a terminal located at a cell center and a terminal located at a cell boundary. Specifically, even when the arrival times of the uplink signals transmitted from different terminals are aligned in order to maintain orthogonality between terminals located in the same cell, the uplink signals transmitted from each terminal are different because the distance between the base station and each terminal is different. The path loss they experience can vary significantly.
  • the two terminals transmit with the same transmission power and the signal strength received from the base station is significantly different according to the distance difference from the base station, significant interference may occur from the strong signal strength signal to the weak signal, so that the uplink power of each terminal Through control, it is necessary to adjust each uplink signal to be received at the same intensity at the base station.
  • uplink power control schemes are defined for uplink physical channels (for example, PUSCH, PUCCH, SRS, etc.).
  • uplink physical channels for example, PUSCH, PUCCH, SRS, etc.
  • the same basic principle that is determined by the sum of a value obtained from a static or semi-static parameter signaled by a base station and a dynamic offset value updated for each subframe may be applied.
  • the transmission power determined for each uplink physical channel (or signal) is distributed over the transmission antenna ports for the corresponding uplink physical channel (or signal).
  • the PUSCH transmission power is first scaled (or adjusted) by the ratio of the number of antenna ports configured for PUSCH transmission scheme and the number of antenna ports with non-zero PUSCH transmission, and the scaled power is non-
  • the zero PUSCH is equally distributed over the antenna ports on which it is transmitted.
  • the PUCCH transmit power or SRS transmit power is equally distributed over the antenna ports configured for PUCCH or SRS.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • UE transmit power for PUSCH transmission is set as follows.
  • the PUSCH transmission power of the UE in subframe i of the serving cell c ( ) Is determined as in Equation 1 below.
  • the PUSCH transmission power of the UE in subframe i of the serving cell c ( ) Is determined as in Equation 2 below.
  • Equations 1 and 2 Denotes the maximum transmit power of the terminal configured in subframe i of the serving cell c, Is Denotes a linear value of.
  • Is Denotes a linear value of. Is defined in '2) PUCCH' described later.
  • Is a cell-specific nominal component provided from a higher layer for serving cell c terminal-specific components provided by (j 0 and 1) and higher layers
  • a parameter configured by the sum of (j 0 and 1), which is a value that a base station informs a terminal.
  • j 0 for PUSCH (re) transmission corresponding to a semi-persistent grant
  • j 1 for PUSCH (re) transmission corresponding to a dynamic scheduled grant
  • any J 2 for PUSCH (re) transmission corresponding to a random access response grant.
  • Is, Is defined as in Equation 3 below.
  • Equation 3 the 'preambleInitialReceivedTargetPower' parameter ( )Wow Is signaled by the higher layer.
  • PL path loss
  • the 'referenceSignalPower' parameter is provided by the upper layer
  • the RSRP is defined for the reference serving cell
  • the upper layer filter setting is defined for the reference serving cell.
  • the serving cell and the upper layer filtered RSRP selected as the reference serving cell and used to determine 'referenceSignalPower' are set by the upper layer parameter 'pathlossReferenceLinking'.
  • K_S is determined by the 'deltaMCS-Enabled' parameter provided by the upper layer for each serving cell c.
  • BPRE Bits Per Resource Element
  • TPC command Is referred to as a correction value or TPC command and is included in the PDCCH carrying DCI format 0/4 for serving cell c or joint coding with other TPC commands in PDCCH carrying DCI format 3 / 3A. do.
  • CRC parity bits of DCI format 3 / 3A are scrambled with TPC-PUSCH-RNTI.
  • the current PUSCH power control coordination state for serving cell c is Given by Is defined as
  • Equation (5) Is signaled on the PDCCH having DCI format 0/4 or 3 / 3A in i-K_PUSCH subframe, Represents the first value after the accumulation is reset.
  • the K_PUSCH value is the same as 4 for the FDD system, and when the UL / DL configuration is 1 to 6 for the TDD system, the following table 1 is used.
  • Table 1 shows K_PUSCH values in TDD uplink / downlink configurations 0 through 6.
  • K_PUSCH is equal to 7. In other cases, K_PUSCH follows Table 1 above.
  • a UE has a PDCCH of DCI format 0/4 having a C-RNTI (Cell-RNTI) or a Semi-Persistent Scheduling (SPS) C-RNTI of a UE in every subframe except for DRX (Discontinuous Reception) and a TPC-PUSCH of the UE Attempt to decode PDCCH in DCI format 3 / 3A with RNTI.
  • C-RNTI Cell-RNTI
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • DCI format 0/4 and DCI format 3 / 3A for serving cell c are detected in the same subframe, the UE is provided within DCI format 0/4.
  • (dB) is equal to either Set 1 (SET 1) given in Table 2 below or Set 2 (SET 2) given in Table 3 below, which depends on the 'TPC-Index' parameter provided by the higher layer. Is determined by.
  • the transmit power of the terminal is Upon reaching, the positive TPC commands for serving cell c do not accumulate. In addition, when the transmission power of the terminal reaches a minimum value, negative TPC commands are not accumulated.
  • the accumulation may be reset when the value is changed by the higher layer and also upon receiving a random access response message for the primary cell.
  • Table 2 lists the TPC command fields in DCI format 0/3/4. Represents a mapping relationship between absolute or cumulative values.
  • Table 3 lists the TPC command fields for DCI format 3A. Indicates the mapping relationship of cumulative values.
  • equation (6) Is signaled on the PDCCH carrying DCI format 0/4 for the serving cell c in the i-K_PUSCH subframe.
  • the K_PUSCH value is the same as 4 in the FDD system, and when the UL / DL configuration is 1 to 6 in the TDD system, the above table 1 is used.
  • K_PUSCH follows Table 1 above.
  • the PDCCH carrying DCI format 0/4 with respect to the serving cell c is a non-decoded subframe, a subframe in which DRX is generated, or a subframe other than an uplink subframe in the TDD system, to be.
  • the value is changed by the higher layer and the serving cell c is the primary cell, or If the value is received by the higher layer and the serving cell c is the secondary cell, to be.
  • Equation (7) Denotes the TPC command indicated in the random access response. Is provided by a higher layer and corresponds to a ramp-up of the total power from the first preamble to the last frame.
  • the total transmission power of the terminal for PUSCH transmission determined If exceeds, the UE for the serving cell c in subframe i to satisfy the following equation (8) To scale.
  • the UE transmits a PUSCH including uplink control information (UCI) in cell j and transmits a PUSCH including no UCI in other remaining cells, and the total transmission power of the UE If is exceeded, the UE for a serving cell that does not include UCI in subframe i to satisfy the following equation (9) To scale.
  • UCI uplink control information
  • w (i) denotes a serving cell c that does not include UCI. Means a scaling factor of. And the total transmission power of the terminal Unless you exceed Power scaling is not applied.
  • w (i)> 0 the w (i) value is the same across the serving cell, but for a particular serving cell w (i) may have a value of zero.
  • each terminal reports its available power headroom information to the base station, and the base station reports the available uplink that each terminal can use per subframe.
  • a power headroom report (PHR) received from each terminal may be used.
  • PHR power headroom report
  • the power headroom report may range from 40 dB to -23 dB in 1 dB increments.
  • the range of the '-' value in the power headroom reporting range indicates a range in which each terminal can transmit a signal to the base station using more transmission power than the transmission power allocated through the UL grant.
  • the power headroom report allows the base station to reduce the size of the next uplink grant (ie, the number of RBs in the frequency domain) and release the transmission resources to be allocated to other terminals.
  • the power headroom report may be transmitted in a subframe in which the terminal has an uplink transmission grant. That is, the power headroom report is related to the subframe in which the power headroom report is sent.
  • the power headroom PH of the terminal is valid in subframe i of the serving cell c.
  • the power headroom according to the type 1 report is calculated as in Equation 10 below.
  • Equation 10 Parameters used in Equation 10 , , , , PL_c, And The definition for is the same as the above description and will be omitted.
  • the power headroom according to the type 1 report is calculated as in Equation 11 below.
  • the power headroom according to the type 2 report is calculated as in Equation 12 below.
  • Equation 12 Parameters used in Equation 12 , , , , And Is a primary cell parameter, and a definition thereof is the same as that described above, and thus description thereof is omitted.
  • PL_c, h (n_CQI, n_HARQ, n_SR), , And g (i) is the same as the definition in '2) PUCCH' described later, and thus description thereof is omitted.
  • the power headroom according to the type 2 report is calculated as in Equation 13 below.
  • the power headroom according to the type 2 report is calculated as in Equation 14 below.
  • Equation 14 Parameters used in Equation 14 , , K_PUSCH, Is a primary cell parameter, and the definition thereof is the same as the above description, and thus will be omitted.
  • the power headroom according to the type 2 report is calculated as in Equation 15 below.
  • the definitions for PL_c and g (i) are the same as those in '2) PUCCH' which will be described later.
  • the power headroom can be rounded up to the nearest value in the range of 40dB to -23dB in 1dB increments, which is passed from the physical layer to the upper layer.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the serving cell c is the primary cell, and the configuration of transmission power P_PUCCH for PUCCH in subframe i of the UE is defined as in Equation 16 below.
  • Equation (16) Denotes the maximum transmit power of the UE in subframe i of the serving cell c, Is provided by a higher layer. bracket The value corresponds to the PUCCH format (F) proportional to the PUCCH format 1a.
  • h (n_CQI, n_HARQ, n_SR) is a value according to the PUCCH format, where n_CQI corresponds to the number of information bits for CQI. If the UE does not have any transport block associated with the UL-SCH, n_SR is 1 if the subframe i is configured for a schedule request (SR), but n_SR is 0 otherwise. When one serving cell is configured for the UE, n_HARQ means the number of HARQ bits transmitted in subframe i. Otherwise, the n_HARQ value is defined as follows.
  • h (n_CQI, n_HARQ, n_SR) 0.
  • g (i) indicates a current PUCCH power control adjustment state, and is referred to as a terminal specific correction value or TPC command.
  • TPC command Can be determined by. Is included in a PDCCH having a DCI format 1A / 1B / 1D / 1 / 2A / 2 / 2B / 2C for a primary cell or jointly coded with other UE specific PUCCH modification values in a PDCCH having a DCI format 3 / 3A and transmitted .
  • the CRC parity bits of DCI format 3 / 3A are scrambled with TPC-PUSCH-RNTI.
  • the UE has a DCI format 3 / 3A PDCCH having a TPC-PUSCH-RNTI of the UE and a C-RNTI or SPS C-RNTI of the UE in every subframe except for DRX (Discontinuous Reception). At least one PDCCH decoding of 1 / 2A / 2 / 2B / 2C is attempted.
  • the terminal decodes the PDCCH having DCI format 1A / 1B / 1D / 1 / 2A / 2 / 2B / 2C in the primary cell, and the detected RNTI is the C-RNTI or SPS C-RNTI of the terminal, the terminal is DCI Provided in the PDCCH, except that the TPC field in the format is used to determine the PUCCH resource. Can be used. Or, if the terminal decodes the PDCCH having the DCI format 3 / 3A, the terminal is provided on the PDCCH Can be used. Otherwise, the terminal Can be set to 0 (dB).
  • g (i) is defined as in Equation 17 below.
  • g (0) means the initial value after reset.
  • G (0) 0 if the value is changed by a higher layer; otherwise Same as here, Is the TPC command indicated in the random access response. Is provided by a higher layer and corresponds to a ramp-up of the total power from the first preamble to the last preamble.
  • the transmission power of the terminal determined Upon reaching, the positive TPC commands for the primary cell do not accumulate. In addition, when the transmission power of the terminal reaches the minimum power, negative TPC commands are not accumulated.
  • the accumulation may be reset.
  • Table 4 shows the TPC command fields for DCI formats 1A / 1B / 1D / 1 / 2A / 2B / 2C / 2/3. Represents a mapping relationship between values.
  • Table 5 shows the TPC command fields for DCI format 3A. Represents a mapping relationship between values.
  • the transmission power P_SRS of the UE for the SRS transmitted in the subframe i of the serving cell c is defined as in Equation 18 below.
  • the total transmission power of the terminal for SRS transmission determined If exceeds, the UE satisfies Equation 19 below in subframe i for the serving cell c. To scale.
  • w (i) (0 ⁇ w (i) ⁇ 1) is for serving cell c Means a scaling factor of.
  • the w (i) value is the same across the serving cell.
  • D2D communication technology refers to a method in which geographically close terminals communicate directly without passing through an infrastructure such as a base station.
  • D2D communication technology has been developed that uses mainly unlicensed frequency bands such as Wi-Fi Direct and Bluetooth that are already commercialized.
  • Wi-Fi Direct and Bluetooth are already commercialized.
  • development and standardization of D2D communication technology using a licensed frequency band is underway.
  • D2D communication is a term used to refer to communication between things or things intelligent communication, but D2D communication in the present invention is a simple device equipped with a communication function, as well as communication such as a smart phone or a personal computer It can include all communication between different types of devices with functionality.
  • FIG. 7 is a diagram for conceptually explaining D2D communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7A illustrates a conventional base station-oriented communication method
  • UE 1 UE 1
  • UE 2 UE 2
  • Can transmit This communication method may be referred to as an indirect communication method through a base station.
  • an Un link a link between base stations or a link between a base station and a repeater, which may be referred to as a backhaul link
  • a Uu link a link between a base station and a terminal or a repeater defined in a conventional wireless communication system
  • As a link between terminals which may be referred to as an access link).
  • FIG. 7B illustrates a UE-to-UE communication scheme as an example of D2D communication, and data exchange between terminals may be performed without passing through a base station.
  • a communication method may be referred to as a direct communication method between devices.
  • the D2D direct communication method has advantages such as reduced latency and less radio resources compared to the indirect communication method through the existing base station.
  • FIG 8 illustrates an example of various scenarios of D2D communication to which the method proposed in the specification can be applied.
  • the In-Coverage-Single-Cell and In-Coverage-Multi-Cell may be divided according to the number of cells corresponding to the coverage of the base station.
  • the out-of-coverage network scenario refers to performing D2D communication between D2D terminals without control of a base station.
  • FIG. 8A only the terminal 1 and the terminal 2 exist, and the terminal 1 and the terminal 2 can be seen to communicate directly.
  • Partial-Coverage Network scenario refers to performing D2D communication between a D2D UE located in network coverage and a D2D UE located outside network coverage.
  • terminal 1 located in network coverage and terminal 2 located outside network coverage communicate.
  • FIG. 8 (c) shows an example of an In-Coverage-Single-Cell scenario
  • FIG. 8 (d) shows an example of an In-Coverage-Multi-Cell scenario.
  • In-Coverage Network scenario refers to D2D UEs performing D2D communication under control of a base station within network coverage.
  • UE 1 and UE 2 are located in the same network coverage (or cell) and perform D2D communication under the control of a base station.
  • the terminal 1 and the terminal 2 are located in network coverage, but are located in different network coverages.
  • UE 1 and UE 2 perform D2D communication under the control of the base station managing each network coverage.
  • D2D communication may operate in the scenario shown in FIG. 8, but may generally operate within network coverage and out-of-coverage.
  • a link used for D2D communication (direct communication between terminals) may be referred to as a D2D link, a directlink, or a sidelink, but is collectively referred to as a side link for convenience of description. Will be explained.
  • Side link transmission may operate in an uplink spectrum in the case of FDD and operate in an uplink (or downlink) subframe in the case of TDD.
  • Time division multiplexing TDM may be used for multiplexing of side link transmission and uplink transmission.
  • Side link transmission and uplink transmission do not occur simultaneously.
  • Side link transmission does not occur in an uplink subframe used for uplink transmission or a side link subframe partially or wholly overlaps with UpPTS.
  • the transmission and reception of the side link also do not occur simultaneously.
  • the structure of a physical resource used for side link transmission may have the same structure of an uplink physical resource. However, the last symbol of the side link subframe consists of a guard period and is not used for side link transmission.
  • the side link subframe may be configured by extended CP or normal CP.
  • D2D communication can be broadly classified into discovery, direct communication, and synchronization.
  • D2D discovery may be applied within network coverage. (Including Inter-cell and Intra-cell). Both synchronous or asynchronous cell placement in inter-cell discovery may be considered.
  • the D2D discovery may be used for various commercial purposes such as advertising, coupon issuance, and friend search for the terminal in the proximity area.
  • UE 1 When UE 1 has a role of transmitting a discovery message, UE 1 transmits a discovery message, and UE 2 receives a discovery message.
  • the transmission and reception roles of the terminal 1 and the terminal 2 may be changed.
  • the transmission from terminal 1 may be received by one or more terminal (s), such as terminal 2.
  • the discovery message may include a single MAC PDU, where the single MAC PDU may include a terminal identifier (ID) and an application identifier (application ID).
  • ID terminal identifier
  • application ID application identifier
  • a physical sidelink discovery channel may be defined as a channel for transmitting a discovery message.
  • the structure of the PSDCH channel may reuse the PUSCH structure.
  • Type 1 and Type 2 Two types of types (Type 1 and Type 2) may be used as a resource allocation method for D2D discovery.
  • the base station may allocate resources for transmission of the discovery message in a non-UE specific manner.
  • a radio resource pool for discovery transmission and reception consisting of a plurality of subframe sets and a plurality of resource block sets within a specific period (hereinafter, referred to as a 'discovery period') is allocated, and the discovery transmission terminal is assigned to the radio. Randomly select a specific resource in the resource pool and then send a discovery message.
  • This periodic discovery resource pool may be allocated for discovery signal transmission in a semi-static manner.
  • the configuration information of the discovery resource pool for discovery transmission includes a discovery cycle, a subframe set and resource block set information that can be used for transmission of a discovery signal in the discovery cycle.
  • the configuration information of the discovery resource pool may be transmitted to the terminal by higher layer signaling.
  • a discovery resource pool for discovery transmission may be set by the base station and inform the terminal using RRC signaling (eg, a system information block (SIB)).
  • SIB system information block
  • a discovery resource pool allocated for discovery within one discovery period may be multiplexed with TDM and / or FDM as a time-frequency resource block with the same size, and a time-frequency resource block having the same size may be ' May be referred to as a 'discovery resource'.
  • the discovery resource may be divided into one subframe unit and may include two physical resource blocks (PRBs) per slot in each subframe.
  • PRBs physical resource blocks
  • One discovery resource may be used for transmission of a discovery MAC PDU by one UE.
  • the terminal may repeatedly transmit a discovery signal within a discovery period for transmitting one transport block.
  • Transmission of a MAC PDU transmitted by one UE may be repeated (contiguously, four times) continuously or non-contiguous in a discovery period (ie, a radio resource pool). Can be.
  • the number of transmissions of the discovery signal for one transport block may be transmitted to the terminal by higher layer signaling.
  • the UE randomly selects a first discovery resource from a discovery resource set that can be used for repeated transmission of the MAC PDU, and other discovery resources may be determined in relation to the first discovery resource. For example, a predetermined pattern may be set in advance, and the next discovery resource may be determined according to the preset pattern according to the location of the discovery resource first selected by the terminal. In addition, the UE may arbitrarily select each discovery resource within a discovery resource set that can be used for repeated transmission of the MAC PDU.
  • Type 2 resources for discovery message transmission are allocated UE specific.
  • Type 2 is further divided into Type 2A (Type-2A) and Type 2B (Type-2B).
  • Type 2A is a method in which a base station allocates resources at every instance of transmission of a discovery message within a discovery period
  • type 2B is a method in which resources are allocated in a semi-persistent manner.
  • the RRC_CONNECTED terminal requests allocation of resources for transmission of a D2D discovery message to the base station through RRC signaling.
  • the base station may allocate resources through RRC signaling.
  • the terminal transitions to the RRC_IDLE state or when the base station withdraws the resource allocation through RRC signaling, the terminal releases the most recently allocated transmission resource.
  • radio resources may be allocated by RRC signaling, and activation / deactivation of radio resources allocated by PDCCH may be determined.
  • the radio resource pool for receiving the discovery message may be set by the base station and inform the terminal using RRC signaling (eg, a system information block (SIB)).
  • RRC signaling eg, a system information block (SIB)
  • the discovery message receiving terminal monitors both the discovery resource pools of type 1 and type 2 described above for receiving the discovery message.
  • the coverage area of D2D direct communication includes network edge-of-coverage as well as in-coverage and out-of-coverage.
  • D2D direct communication can be used for purposes such as PS (Public Safety).
  • the terminal 1 When the terminal 1 has a role of direct communication data transmission, the terminal 1 transmits the direct communication data, the terminal 2 receives the direct communication data. The transmission and reception roles of the terminal 1 and the terminal 2 may be changed.
  • the direct communication transmission from terminal 1 may be received by one or more terminal (s), such as terminal 2.
  • D2D discovery and D2D communication may be independently defined without being associated with each other. That is, D2D discovery is not required for groupcast and broadcast direct communication. As such, when D2D discovery and D2D direct communication are defined independently, UEs do not need to recognize neighboring UEs. In other words, in the case of groupcast and broadcast direct communication, it does not require all receiving terminals in the group to be close to each other.
  • a physical sidelink shared channel may be defined as a channel for transmitting D2D direct communication data.
  • a physical sidelink control channel is a channel for transmitting control information (eg, scheduling assignment (SA), transmission format, etc.) for D2D direct communication. ) Can be defined.
  • PSSCH and PSCCH may reuse the PUSCH structure.
  • mode 1 and mode 2 may be used.
  • Mode 1 refers to a method of scheduling a resource used by the base station to transmit data or control information for D2D direct communication to the terminal. Mode 1 applies in in-coverage.
  • the base station sets up a resource pool for D2D direct communication.
  • a resource pool required for D2D communication may be divided into a control information pool and a D2D data pool.
  • the base station schedules the control information and the D2D data transmission resource in the pool configured for the transmitting D2D terminal using the PDCCH or the ePDCCH, the transmitting D2D terminal transmits the control information and the D2D data using the allocated resources.
  • the transmitting terminal requests a transmission resource from the base station, and the base station schedules a resource for transmission of control information and D2D direct communication data. That is, in mode 1, the transmitting terminal should be in the RRC_CONNECTED state to perform D2D direct communication.
  • the transmitting terminal transmits a scheduling request to the base station, and then a BSR (Buffer Status Report) procedure is performed so that the base station can determine the amount of resources requested by the transmitting terminal.
  • BSR Buffer Status Report
  • the receiving terminals When receiving terminals monitor the control information pool and decode the control information related to themselves, the receiving terminals may selectively decode the D2D data transmission related to the control information. The receiving terminal may not decode the D2D data pool according to the control information decoding result.
  • Mode 2 refers to a method in which the UE arbitrarily selects a specific resource from the resource pool in order to transmit data or control information for D2D direct communication. Mode 2 applies in out-of-coverage and / or edge-of-coverage.
  • a resource pool for transmitting control information and / or a D2D direct communication data transmission in mode 2 may be pre-configured or semi-statically configured.
  • the terminal receives the configured resource pool (time and frequency) and selects a resource for D2D communication transmission from the resource pool. That is, the terminal may select a resource for transmitting control information from the control information resource pool to transmit the control information. In addition, the terminal may select a resource from the data resource pool for D2D direct communication data transmission.
  • control information is transmitted by the broadcasting terminal.
  • the control information explicitly and / or implicitly locates a resource for data reception in relation to a physical channel (ie, PSSCH) that carries D2D direct communication data.
  • PSSCH physical channel
  • the D2D synchronization signal may be used by the terminal to obtain time-frequency synchronization.
  • D2DSS may be used by the terminal to obtain time-frequency synchronization.
  • the D2D synchronization signal may be referred to as a sidelink synchronization signal.
  • a terminal that periodically transmits a D2D synchronization signal may be referred to as a D2D synchronization source or a sidelink synchronization source.
  • the D2D synchronization source is a base station
  • the structure of the transmitted D2D synchronization signal may be the same as that of the PSS / SSS.
  • the D2D synchronization source is not a base station (eg, a terminal or a global navigation satellite system (GNSS))
  • the structure of the D2D synchronization signal transmitted may be newly defined.
  • GNSS global navigation satellite system
  • the D2D synchronization signal is transmitted periodically with a period not less than 40ms.
  • Each UE may have multiple physical-layer D2D synchronization identities.
  • the physical layer D2D synchronization identifier may be referred to as a physical-layer sidelink synchronization identity or simply a D2D synchronization identifier.
  • the D2D synchronization signal includes a D2D primary synchronization signal / sequence and a D2D secondary synchronization signal / sequence. This may be referred to as a primary sidelink synchronization signal (PSSS) and a secondary sidelink synchronization signal (SSSS), respectively.
  • PSSS primary sidelink synchronization signal
  • SSSS secondary sidelink synchronization signal
  • the terminal Before transmitting the D2D synchronization signal, the terminal may first search for a D2D synchronization source. When the D2D synchronization source is found, the UE may acquire time-frequency synchronization through the D2D synchronization signal received from the found D2D synchronization source. The terminal may transmit a D2D synchronization signal.
  • a channel for the purpose of transmitting system information and synchronization related information used for terminal-to-device communication together with synchronization may be required, and a channel for this purpose may be defined.
  • a channel for this purpose may be referred to as a physical D2D synchronization channel (PD2DSCH) or a physical sidelink broadcast channel (PSBCH).
  • PD2DSCH physical D2D synchronization channel
  • PSBCH physical sidelink broadcast channel
  • a signal (or message) periodically transmitted by terminals for D2D discovery may be referred to as a discovery message, a discovery signal, a beacon, and the like.
  • a discovery message a signal (or message) periodically transmitted by terminals for D2D discovery
  • a discovery signal a discovery signal
  • a beacon a beacon
  • a dedicated resource may be periodically allocated as a resource for the UE to transmit and receive a discovery message separately from the cellular resource. This will be described with reference to FIG. 9 below.
  • FIG. 9 is a diagram for describing a distributed discovery resource allocation method in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a discovery subframe ie, a 'discovery resource pool'
  • the area consists of the existing LTE uplink wide area network (WAN) subframe area 902.
  • the discovery resource pool may consist of one or more subframes.
  • the discovery resource pool may be allocated periodically at predetermined time intervals (ie, 'discovery periods'). In addition, the discovery resource pool may be repeatedly set within one discovery period.
  • a discovery resource pool is allocated with a discovery period of 10 sec, and each discovery resource pool is an example in which 64 consecutive subframes are allocated.
  • the size of the discovery period and the time / frequency resources of the discovery resource pool corresponds to an example, and the present invention is not limited thereto.
  • the UE selects a resource (ie, 'discovery resource') for transmitting its discovery message in a dedicated allocated discovery pool by itself, and transmits a discovery message through the selected resource.
  • a resource ie, 'discovery resource'
  • the D2D control information may be referred to as sidelink control information (SCI) or scheduling assignment (SA).
  • SCI sidelink control information
  • SA scheduling assignment
  • SA scheduling assignment
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method of transmitting and receiving signaling for D2D direct communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 illustrates a method of performing D2D communication by transmitting and receiving a D2D operation procedure and related information in a D2D operation procedure (D2D communication mode 1) under the control of a base station.
  • D2D communication mode 1 D2D communication mode 1
  • a Scheduling Assginment (SA) resource pool 1010 and / or a data resource pool 1020 related to D2D communication may be configured in advance.
  • the configured resource pool may be transmitted from the base station to the D2D terminals through high layer signaling.
  • the higher layer signaling may be RRC signaling.
  • the expression 'A and / or B' may be interpreted as a concept meaning at least one of A or B (which represents A, B or A & B).
  • the SA resource pool and / or data resource pool means a resource reserved for UE-to-UE (D2D) or D2D communication.
  • the UE-to-UE link may be represented as a sidelink.
  • the SA resource pool refers to a resource region capable of transmitting SA
  • the data resource pool refers to a resource region capable of transmitting D2D data.
  • the SA may be transmitted according to the SA period 1030, and the D2D data may be transmitted according to the data transmission period 1040.
  • the SA period and / or the data transmission period may be transmitted from the base station to the D2D terminal through the D2D grant.
  • the SA period may be transmitted through a D2D grant, and the data transmission period may be transmitted through an SA.
  • the D2D grant represents downlink control information (DCI) required for SA and D2D data transmission transmitted by the base station to the D2D terminal.
  • DCI downlink control information
  • the D2D grant may be expressed in DCI format 5 and may be transmitted through a physical layer channel or a MAC layer channel such as PDCCH, EPDCCH, or the like.
  • the D2D grant may include information related to data transmission as well as information related to SA transmission.
  • the SA may include, for example, a resource allocation (RA), an MCS, a new data indicator (NDI), a redundancy version (RV), or the like.
  • RA resource allocation
  • MCS mobility control system
  • NDI new data indicator
  • RV redundancy version
  • the SA resource pool for SA transmission may be transmitted through RRC signaling.
  • the SA may be transmitted through a physical sidelink control channel (PSCCH), and the D2D data may be transmitted through a physical sidelink shared channel (PSSCH).
  • PSCCH physical sidelink control channel
  • PSSCH physical sidelink shared channel
  • the D2D transmitting terminal may receive SA information, in particular, resource allocation (RA) information (hereinafter, referred to as 'SA RA' information) through which the SA can be transmitted from the base station through the D2D grant.
  • SA information in particular, resource allocation (RA) information (hereinafter, referred to as 'SA RA' information) through which the SA can be transmitted from the base station through the D2D grant.
  • RA resource allocation
  • the D2D transmitting terminal transmits the SA RA information received from the base station to the D2D receiving terminal as it is or generates new SA RA information by referring to the received SA RA information, and then generates the newly generated SA RA information. It may be transmitted to the D2D receiving terminal.
  • the D2D transmitting terminal when the D2D transmitting terminal newly generates the SA RA, the D2D transmitting terminal should perform resource allocation of the SA only within a resource pool indicated by the D2D grant RA.
  • the SA may be transmitted by selecting only some of the resource areas (SA RAs) from the resource areas (D2D grant RAs) that are allowed to be used by the eNB.
  • the D2D transmitting terminal may use the D2D grant RA allocated by the eNB as it is.
  • 11 is a view for explaining a method for transmitting downlink control information for D2D direct communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an SA resource pool and / or a D2D data resource pool related to D2D communication are configured by an upper layer (S1110).
  • the base station transmits the SA resource pool and / or the D2D data resource pool to the D2D terminal through higher layer signaling (S1120).
  • the base station transmits the control information related to the SA and / or the control information related to the D2D data to the D2D transmitting terminal through the D2D grant, respectively or together (S1130).
  • the control information includes scheduling information of SA and / or D2D data in the SA resource pool and / or the D2D data resource pool. For example, RA, MCS, NDI, RV, and the like may be included.
  • the D2D transmitting terminal transmits SA and / or D2D data to the D2D receiving terminal based on the information received in step S1130 (S1140).
  • the SA transmission and the transmission of the D2D data may be performed together, or the transmission of the D2D data may be performed after the SA transmission.
  • the D2D transmitting UE may request transmission resources (ie, PSSCH resources) for D2D data from the base station, and the base station may schedule resources for SA and D2D data transmission.
  • the D2D transmitting UE may send a scheduling request (SR) to the base station, and then a BSR procedure may be performed so that the base station can determine the amount of resources requested by the D2D transmitting UE.
  • SR scheduling request
  • the SR is an SR for requesting PSSCH resource allocation and not a PUSCH resource, it may be distinguished from an SR for PUSCH resource request.
  • a PUCCH resource index ie, a PRB to which an SR is transmitted
  • a recursion applied to a basic sequence eg, a ZC sequence
  • the combination of the orthogonal code (OC) for the time domain spreading of the shift CS or SR may be set differently.
  • the D2D Rx UEs may monitor the control information pool and decode the control information associated with the self to selectively decode the D2D data transmission associated with the control information.
  • the D2D grant serves to transmit control information, that is, scheduling information, such as resource allocation, MCS, etc., required for SA and data transmission in the D2D Tx UE.
  • control information that is, scheduling information, such as resource allocation, MCS, etc.
  • the DCI format for the D2D grant proposed by the present invention may be used for scheduling the PSCCH and may include field information of the SCI. .
  • the DCI format for the D2D grant includes scheduling information for both SA and data as described above, but the resource allocation / allocation (RA) field (or information) for the SA and data for RA fields (or information) may be distinguished from each other.
  • RA resource allocation / allocation
  • the DCI format for the D2D grant includes a frequency hopping flag (FH) field, a resource allocation (RA) field for the D2D SA, a first RA field for the D2D data, and a second RA field for the D2D data. And a TPC field and zero padding (ZP) bit (s) (if present).
  • FH frequency hopping flag
  • RA resource allocation
  • ZP zero padding
  • the FH field indicates whether frequency hopping is applied to SA and data transmission.
  • the FH field may be commonly applied to SA transmission and data transmission, and thus may be configured as one field.
  • the D2D Tx UE when the FH field value is '1', the D2D Tx UE performs frequency hopping transmission when SA and data are transmitted. When the FH field value is '0', the D2D Tx UE transmits SA and data. Do not perform frequency hopping transmission.
  • the SA RA field (or PSCCH RA field, resource field for PSCCH) indicates resource information for SA transmission. That is, it indicates scheduling information (ie, resource information) for PSCCH transmission. Accordingly, the D2D Tx UE transmits an SA (ie, PSCCH) in the resource indicated by the SA RA field.
  • the SA RA field may include information (or index) for deriving a location of a time and / or frequency resource region for SA transmission.
  • the SA RA field may indicate a starting position (ie, index) of a resource for SA transmission.
  • the SA RA field may indicate the start index of the subframe and / or resource block in which the SA is transmitted.
  • the D2D Tx UE may use time resources (eg, subframe indexes) and / or frequency resources (eg, subframe indexes) for SA transmission using a predetermined function (calculation) based on information included in the SA RA field.
  • resource block index e.g., resource block index
  • Resource allocation information for D2D data transmission may include a D2D data first RA field (or a first PSSCH RA field, a resource block assignment and hopping resource allocation field), and a D2D data second RA field (or A second PSSCH RA field, a time resource pattern field.
  • the D2D data first RA field indicates resource information (eg, a resource block) for transmitting D2D data in the frequency domain. That is, this indicates scheduling information in the frequency domain for PSSCH transmission. Accordingly, the D2D Tx UE transmits D2D data (ie, PSSCH) in a frequency resource indicated by the D2D data first RA field.
  • resource information eg, a resource block
  • the D2D data first RA field is allocated with a start position (ie, a starting resource block index) of a resource block for transmitting D2D data using a resource indication value (RIV) like the UL RA method.
  • the length of the resource block may be indicated.
  • the first RA field of the D2D data may be classified into separate fields (or information) of a start position (ie, a start resource block index) and an end position (ie, a last resource block index) of a resource block for transmitting D2D data. It may be. In this case, additional bits (eg 1 bit) may be needed.
  • the D2D data second RA field indicates resource information (eg, a subframe) used for D2D data transmission in the time domain. That is, the scheduling information in the time domain for PSSCH transmission is indicated. Accordingly, the D2D Tx UE transmits D2D data (ie, PSSCH) in a time resource indicated by the D2D data second RA field.
  • resource information eg, a subframe
  • the D2D data second RA field may indicate a subframe pattern (that is, a time resource pattern) to be used for D2D data transmission. That is, the D2D data second RA field may include information indicating a time resource pattern used for PSCCH transmission.
  • the D2D data second RA field may indicate any one pattern among a plurality of predetermined time resource patterns.
  • n subframe patterns (represented as bitmaps) are predefined and defined, such as SF pattern # 0 (10001010), SF pattern # 1 (00111001), ..., SF pattern #n (10011001).
  • One subframe pattern may be indicated among the n subframe patterns.
  • a value of '1' of the bitmap may mean that D2D data is transmitted in a corresponding subframe
  • a value of '0' may mean that D2D data is not transmitted in a corresponding subframe. It may also have the opposite meaning.
  • the TPC field indicates transmit power for SA and data transmission in the D2D Tx UE. That is, the transmission power information of the PSCCH and the PSSCH is indicated.
  • the TPC field may consist of one field. As such, when the TPC field consists of one field, the TPC field value is commonly applied to transmit power for SA and data transmission.
  • the ZP may be filled with control information, not used or not present as needed. In other words, it can be omitted if it is not necessary.
  • the DCI format for the D2D grant described above may not include the MCS field.
  • the MCS field should exist in the DCI format for the D2D grant.
  • the MCS value may be determined by the D2D Tx UE by itself, or may be delivered by higher layer signaling (eg, RRC signaling) or fixed to a predetermined value. Therefore, the MCS field may not be included in the D2D grant.
  • the above-described DCI format for the D2D grant may not include the NDI field and the RV field.
  • the NDI and RV values may be determined by the D2D Tx UE by themselves, or may be delivered by higher layer signaling (eg, RRC signaling) or fixed to a predetermined value.
  • the UE considers an environment in which a UE directly communicates with another UE using a wireless channel, and this type of communication may be referred to as device-to-device (D2D) communication.
  • D2D device-to-device
  • V2X Vehicle to Everything
  • V2I Vehicle to Infrastructure
  • V2P Vehicles and Pedestrians
  • D2D communication may be understood as a concept including the V2X communication.
  • a UE In D2D communication, a UE generally refers to a terminal of a user. However, when a network equipment such as an eNB transmits and receives a signal according to a communication method (ie, a D2D communication method) between UEs, it may also be regarded as a kind of UE.
  • a communication method ie, a D2D communication method
  • a device performing D2D communication is described as a UE for convenience of description.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a scenario in which the present invention may be applied.
  • UE1 and UE2 may be regarded as an active UE connecting eNB1 as a serving cell. That is, UE1 and UE2 acquire system information transmitted by eNB1 through a normal cell detection process and a random access procedure (also known as a random access channel (RAC) procedure), and receive a UE identifier (eg For example, it means a state in which C-RNTI is allocated from eNB1 and normally performs downlink (DL) reception and uplink (UL) transmission. Such UEs may be referred to as “in network coverage (INC) UEs. In order to perform D2D communication between these INC UEs, as described above, D2D may receive all associated control information from eNB1 and be provided accordingly. D2D communication can be performed in the corresponding resource area by receiving a communication capable (time / frequency) resource.
  • a communication capable (time / frequency) resource also known as a random access channel (RAC) procedure
  • UEs illustrated as UE3 and UE4 in FIG. 12 may be referred to as an outside network coverage except broadcast (ONC-B) UE.
  • These UE (s) are in a state in which only a specific message (for example, a broadcast) transmitted by eNB1 can be received, and a UL signal such as a random access chanel (RACH) transmitted by the corresponding ONC-B UE is transmitted.
  • RACH random access chanel
  • eNB1 may be configured for the ONC-B UE (s) during D2D communication. It can broadcast information about available (time / frequency) resource pools. Upon receiving such a broadcast message, ONC-B UEs perform random selection of a detailed resource region to be used for D2D signal transmission in a corresponding resource pool according to a specific granularity. D2D communication may be performed using a resource (eg, mode 2 communication).
  • a resource eg, mode 2 communication
  • UE5 and UE6 may be referred to as an outside network coverage (ONC) UE.
  • ONC outside network coverage
  • Such a UE is an area in which any form of DL / UL communication from eNB1 is difficult to establish (for example, very low signal quality), and there is currently no technology that can be supported through the D2D related standard of LTE / LTE-A. It can be seen as an area that does not.
  • D2D communication may also be performed between INC UE2 and OCN-B UE3, which may be referred to as D2D communication in a partial network coverage (PNC) environment.
  • PNC partial network coverage
  • a characteristic feature of D2D communication between the various UEs illustrated above is that the D2D signal transmission power of the UE-to-UE communication link is typically compared to the eNB-to-UE communication link. As the distance between D2D UEs is closer, D2D communication can be performed at a relatively lower transmission power. Therefore, even when the eNB checks the D2D communication state and sets and manages an optimal D2D resource pool, a link that is performing low power D2D communication is performed. For the point that there is a limit that the eNB is difficult to monitor.
  • the eNB monitors the corresponding D2D communication link and uses the resource block (which is used for actual D2D communication). (RB (s)) and subframe (s) (SF (s)) allocation statistics, power level measurements per resource, resource usage D2D UEs, etc. In this case, the eNB directly overhears the problem.
  • resource block which is used for actual D2D communication.
  • SF (s) subframe allocation statistics
  • the present invention proposes a technique for utilizing a DAD functionality of a separate node or a specific UE that can serve as a D2D assisting device (DAD).
  • DAD D2D assisting device
  • This role as a DAD can be used for D2D communication management purposes by installing a separate node / device for each area where a service provider is needed, and in this case, it can be used for remote radio head (RRH), relay, and DAD purposes.
  • RRH remote radio head
  • TP / RP Transmission / Reception Point
  • TP / RP Transmission / Reception Point
  • DAD in the present invention may be replaced with the term "UE relay". More specifically, the UE relay may be subdivided into a sync relay, a configuration information relay including a resource pool, an actual user data relay, and the like.
  • the DAD function is a form that supports all or part of the UE relay function. Specifically, the DAD function may include at least one of the following operations described below.
  • the DAD may be a separate node, device, RRH, relay, UE relay, TP / RP, as well as a UE capable of D2D communication.
  • the DAD may correspond to a road side unit (RSU) installed in a roadside or an intersection to support V2X communication.
  • RSU road side unit
  • the D2D resource refers to a resource to which PSCCH / PSSCH / PSDCH / PSBCH is mapped.
  • a reference signal refers to a demodulation reference signal (DMRS) and a synchronization signal (Synchronization Signal) mapped to a resource block through which PSCCH / PSSCH / PSDCH / PSBCH is transmitted.
  • DMRS demodulation reference signal
  • Synchronization Signal Synchrononization Signal
  • the activity monitoring result includes D2D resource statistics information, D2D resource collision information, and / or D2D UE mobility information, which will be described later. Look at each piece of information.
  • the 'D2D resource statistical information' includes (statistical) information on RB and / or SF used (or allocated) for D2D communication by the D2D UE, power level measurement information for each D2D resource unit, and D2D resource.
  • D2D communication is dropped.
  • the D2D link may frequently drop or power down.
  • the DAD monitors the D2D communication link.
  • the DAD monitors the PSCCH / PSSCH / PSDCH transmission resource in the D2D resource pool (including the PSCCH / PSSCH / PSDCH resource pool) and reports the D2D resource statistical information to the eNB.
  • the DAD may report the D2D resource statistics information to the eNB at a predetermined period, or may report the D2D resource statistics information to the eNB in response to receiving the report of the D2D resource statistics information from the eNB.
  • resource reconfiguration for example, in the case of CA
  • resource coordination for example, in case of DC
  • the DAD may monitor the D2D communication links by dividing the D2D scheduling assignment (SA) (ie, PSCCH) and the D2D data (ie, PSSCH).
  • SA D2D scheduling assignment
  • PSSCH D2D data
  • the DAD may monitor the D2D communication links by separating the discovery signal (ie, PSDCH) from the SA and the D2D data.
  • the DAD determines which SF and / or RB is transmitted by the SA, which SF and / or RB is transmitted by the data, and which SF and / or RB is transmitted by the discovery signal.
  • D2D resource statistics information such as what level is the number of D2D UEs may be reported to the eNB. Through such a report, the eNB may perform D2D resource pool management based on such D2D resource statistical information.
  • the DAD monitors the D2D communication link
  • the DAD detects energy in resource units (eg, subframes and / or resource blocks) in the PSCCH resource pool and the PSSCH resource pool set by the eNB. (Ie, sensing) to monitor on which resource the PSCCH and / or PSSCH is transmitted.
  • the DAD may similarly detect (ie, sense) energy in a resource unit (eg, a subframe and / or a resource block) in the PSDCH resource pool set by the eNB to monitor which resource the PSDCH is transmitted.
  • the bit block transmitted on the PSCCH or PSDCH in one subframe is scrambled, and at this point, the scrambling sequence generator has a predetermined value (eg, 510) at the beginning of each PSCCH or PSDCH subframe.
  • a demodulation reference signal (DMRS) is mapped and transmitted to a resource block to which a PSCCH or a PSDCH is mapped, and a DMRS has a pseudo-random sequence generator predetermined value at the beginning of every slot. (Eg, 0).
  • the DAD receives a discovery signal (or message) transmitted from the SA or the PSDCH transmitted from the PSCCH. (I.e. decoding).
  • the DAD may determine which resource the D2D data (that is, the PSSCH) is transmitted through the resource information indicated in the corresponding SA by decoding the SA transmitted on the PSCCH.
  • Report D2D resources eg, resource block (RB)
  • RS reference signal
  • 'D2D resource collision information collectively refers to D2D resources (eg, resource block RB) and / or reference signal RS collision (statistic) information.
  • DADs that exist in cell-edge areas between operators can monitor the various D2D communication links being performed in that cell-edge area, especially RBs that can occur frequently, especially when dynamic coordination is not possible between operators.
  • RS collision (statistical) information can be reported periodically or aperiodically to the eNB to which the D2D is connected.
  • the eNB may adaptively perform resource pool management to avoid such D2D data resource collision.
  • the DAD decodes the SA transmitted by the D2D transmitting UE (Tx UE) on the PSCCH and determines whether there is a collision between a resource (ie, a PSSCH resource) to which the D2D data is transmitted based on the resource allocation information indicated by the SA. You can judge.
  • DAD signals resource block (RB) / reference signal (RS) change command / request directly to Tx UE (e.g., using only SA and pair of data or SA)
  • the DAD may transmit a corresponding D2D resource (eg, RB) / RS change request directly to a specific D2D UE having such a collision.
  • a corresponding D2D resource eg, RB
  • RS change request directly to a specific D2D UE having such a collision.
  • the D2D resource / RS change request message may indicate only a D2D resource / RS change request (for example, indicated by 1 bit), or a specific D2D resource / determined by the DAD together with the D2D resource / RS change request. It may also include RS information.
  • Such authorization information includes target D2D UE list information (eg, UE ID related information and sequence scrambling related to transmitting D2D signals to the UE) to which the corresponding DAD can transmit an RB / RS change request message. (sequence scrambling) and the like), and the DAD may receive such information from the eNB in advance.
  • a SA ie, PSCCH
  • corresponding D2D data ie, PSSCH
  • SA ie, PSCCH
  • corresponding D2D data ie, PSSCH
  • this message may be indicated to the SA using a specific bit or a specific field, or may be conveyed through additional signaling associated with the SA.
  • D2D UE mobility information Report distance information-based UE mobility identification information in terms of DAD coverage
  • the DAD may be previously provided with specific D2D UE list information participating in D2D communication in the vicinity of its own from the eNB.
  • the DAD may continuously feed back information related to mobility of the UE to the eNB by continuously monitoring the D2D communication link of the UEs.
  • the DAD may be set by the eNB to monitor the D2D communication link of the UEs belonging to the D2D UE list and report the mobility related information of the UE to the eNB.
  • the DAD continuously overhears a D2D transmission signal of a specific D2D UE
  • the reception power in the DAD for the corresponding D2D transmission signal is gradually decreasing, it may be determined that the D2D UE is moving away from the DAD. Can be.
  • This method is only an example, and various types of UE mobility, such as identifying a change in round-trip delay with respect to a specific transmission / reception signal (for example, a D2D signal transmitted and received between the DAD and the corresponding UE) Grasp information may be considered and reported. It may be defined or set by the eNB to feed back information related to such a change in reception power level, etc. directly to the eNB, and the DAD analyzes and analyzes the mobility grasp information of the corresponding D2D UE based on the monitoring result. It may be defined to be fed back information or set by an eNB.
  • the D2D TX UE in the ONC-B area and / or the ONC area it may not be reported directly to the eNB.
  • the DAD which is a third party, to monitor and report the operation of the corresponding monitoring and reporting without performing the D2D TX UE directly.
  • the corresponding UE may report directly, but for example, a D2D TX UE directly feeds back to the eNB for D2D links communicating in D2D mode 2 in the ONC-B region and / or the ONC region. Since the UL link is not established, it may be desirable for a UE performing a separate DAD or a DAD function capable of UL transmission to be responsible for this. This operation is particularly effective in performing "allocation of resources for mode 2 communication" more effectively.
  • the UE may wish to minimize the time period for performing the possible DAD functions.
  • the UE may inform the base station of information on the execution time of the DAD function through a specific UE capability-related signaling or a separate message form in advance, for example, by considering its battery capacity. have.
  • the UE may transmit an execution time of the DAD function (for example, in a radio frame, subframe, slot, ms, ⁇ s unit, etc.) to the eNB, but, for example, in a ratio of other communication time intervals such as D2D communication, etc.
  • Information may be sent to the eNB.
  • Such information may be different according to its own battery status for each UE, and the base station may inform each UE by making a scheduling decision regarding which UE performs a DAD function for a certain time period in consideration of these differences. That is, the eNB may inform the UE by setting the D2D activity monitoring interval for each UE.
  • this operation can be solved in connection with the charging issue regarding D2D communication.
  • charging exemption / exemption benefit for a separate D2D communication time interval of the UE in proportion to the amount corresponding to the time interval during which the specific UE performs the DAD function (when based on the information reported by the UE)
  • the opportunity cost such as battery consumption by the UE performing the DAD function can be compensated through the benefit of the separate D2D communication time interval, thereby allowing the UEs to participate in performing the DAD function. It can be used to increase.
  • UE1 may perform the DAD function during a specific t1 time interval, and then UE2 may perform the DAD function during a specific t2 time interval, and t2 in which the UE2 performs the DAD function may be used.
  • the UE1 may apply an operation such as performing normal D2D communication.
  • a UE performing a DAD function (or a separate node, device, RRH, relay, TP / RP), additionally has a certain period, or aperiodic (for example according to the triggering instructions from the eNB) It may be configured to beacon (beaconing) information on the D2D resource pool received from the eNB.
  • the beaconing of the information may follow a conventional D2D signal transmission format (eg, PSDCH, PSCCH, PSSCH, PSBCH) or may be transmitted in a separate message format.
  • a conventional D2D signal transmission format eg, PSDCH, PSCCH, PSSCH, PSBCH
  • This beaconing may also be a broadcast transmission. Accordingly, for example, in the situation as shown in FIG. 12, UEs present in the ONC region also receive a corresponding beaconing signal, thereby performing D2D communication operation (eg, LTE Rel-12 mode 2) Communication), which can bring about the effect of D2D coverage enhancement.
  • D2D communication operation eg, LTE Rel-12 mode 2) Communication
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a scenario in which the present invention may be applied.
  • a command may be transmitted from eNB1 so that a UE (eg, UE3 or UE4) in the ONC-B region also performs a DAD function.
  • a UE eg, UE3 or UE4
  • such a UE may be a UE previously existing in an INC region of eNB1. That is, even when a UE that has been performing normal transmission / reception with the eNB1 in the INC area moves to the ONC-B area due to mobility, the broadcast message from the eNB1 can be received and thus still be instructed to perform the DAD function. If it is.
  • the UE4 may perform the various DAD functions illustrated in the present invention, and in particular, by performing the above-described "resource pool beaconing" operation and the like, UE2, UE6, etc. in the ONC region can also transmit and receive D2D. Can be supported.
  • the UE in the ONC-B area such as UE4 in Figure 13 to monitor the D2D communication links occurring around them to feed back the relevant results to the eNB1
  • by transmitting the relevant feedback information to another DAD in the INC area Information may be provided to eNB1 in the form of a UE relay.
  • configuration information related to the relay link between the corresponding DADs may be additionally provided from the eNB1 in advance for information transmission by the relay type between the DADs.
  • UE4 always transmits the corresponding information to UE2 when it wants to transmit feedback information according to the DAD function to eNB1. It may be promised to do so and UE2 may relay this information and feed back to eNB1 in advance or may be set by the eNB.
  • UEs present in the ONC region may also receive a DAD function, which is a D2D from UEs in the INC region or UEs in the ONC-B region. It may be instructed by the relay from the eNB1 through a process of receiving an indication from the DAD already existing through the communication link or exchanging identification information of UEs present in the ONC region in the form of a relay with the eNB1.
  • a DAD function which is a D2D from UEs in the INC region or UEs in the ONC-B region. It may be instructed by the relay from the eNB1 through a process of receiving an indication from the DAD already existing through the communication link or exchanging identification information of UEs present in the ONC region in the form of a relay with the eNB1.
  • the DAD functions proposed by the present invention may be divided into reinterpretation and operation modes in the form shown in Table 1 below.
  • Table 6 illustrates D2D resource pool, report / feedback, and resource pool reset operations according to DAD mode.
  • Table 6 illustrates that there may be a separate DAD mode according to the characteristics of the operation.
  • DAD mode A may report activity-monitoring results for neighboring D2D communication links to the eNB, as described in detail above, such that the eNB may perform operations such as D2D resource pool management and reconfiguration. This can be used.
  • the eNB may utilize the resource pool accordingly. For example, it may be applied in the form of adjusting the resource pool configuration of the eNB, D2D time resource pattern (for example, TRP (Time Resource pattern)) restriction (restriction) and the like. This is because the actual resource allocation in mode 2 communication is determined within an individual UE.
  • D2D time resource pattern for example, TRP (Time Resource pattern)
  • restriction restriction
  • the DAD does not have the authority to change the D2D resource pool and reports the activity-monitoring-related result to the eNB, thereby helping to manage the resource such as resetting the resource pool of the eNB.
  • DAD mode B does not report activity-monitoring results of neighboring D2D communication links to the eNB, but instead uses the resource management operations such as D2D resource pool resetting by using the self-management / decision basis.
  • DAD mode A This is different from DAD mode A in that it is not a passive operation that simply relays a resource pool like the "resource pool beacon (or relaying)" operation described above.
  • DAD mode A resource pool related coordination is performed between neighbor eNBs, so that the DAD may be configured / applied in a situation where the pool should not be changed without permission.
  • DAD mode B the eNB provides the D2D resource pool candidates in the above manner in other environments, so that the DAD directly changes the resource pool within the pool candidate (or determines within the resource pool candidate) according to the monitoring result.
  • the operation may be set or applied in the form of direct management.
  • the DAD mode A or the DAD mode B may be fixed in advance for a specific device (for example, a UE).
  • a specific device for example, a UE
  • the capability or preference of a corresponding device is transmitted to the eNB through UE capability signaling, and the eNB considers this and fixedly selects one of the DAD mode A or DAD mode B operations to advance the corresponding device. You can set the operation described.
  • DAD mode A or DAD mode B may be semi-statically switched even if the same device (eg, UE, etc.) is performed through higher layer signaling (eg, RRC signaling, etc.). It may be set to be.
  • higher layer signaling eg, RRC signaling, etc.
  • DAD mode switching is notified in advance, and the corresponding device to report to the eNB in the form of capability signaling (capability signaling), etc. Based on this, the eNB in the form of providing the configuration information such as the mode switching Can be operated.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a D2D communication assistance method according to an embodiment of the present invention.
  • the DAD apparatus receives D2D resource pool information for D2D communication from the eNB (S1401).
  • the DAD device may receive D2D UE list information, which is an activity-monitoring target, from the eNB (S1402).
  • the DAD apparatus may not receive the D2D UE list information from the eNB, and in this case, step S1402 may be omitted. In this case, the DAD device may perform activity-monitoring for all UEs.
  • the DAD device listens to one or more D2D communication links in the D2D resource pool and performs D2D activity monitoring for the D2D user equipment (S1403).
  • the DAD may perform D2D activity monitoring by listening to (or overhearing) the D2D communication link for energy sensing or decoding PSCCH / PSDCH.
  • the DAD device may receive a D2D activity monitoring section (ie, time) from the base station, and in this case, the DAD device may perform D2D activity monitoring in the D2D activity monitoring section.
  • a D2D activity monitoring section ie, time
  • the DAD device transmits a D2D activity monitoring result to the eNB (S1404).
  • the D2D activity monitoring result includes one or more of D2D resource statistics information, D2D resource collision information, and D2D UE mobility information.
  • the D2D resource statistics information as described above, for the resource block and / or subframe information used by the D2D UE for D2D communication, power level measurement information for each D2D resource unit, and the number of D2D UEs using the D2D resource. Contains information.
  • the D2D resource collision information includes collision (statistical) information of the D2D resource / RS.
  • the DAD device may periodically transmit the D2D activity monitoring result to the eNB.
  • the D2D activity monitoring result may be reported to the eNB in response thereto.
  • the DAD device may report the D2D activity monitoring result to the eNB at the time when the D2D activity monitoring section ends.
  • the D2D activity monitoring result may be reported to the eNB periodically or aperiodically within the D2D activity monitoring interval.
  • UEs present in the ONC-B area or the ONC area may also receive DAD functions (ie, activity monitoring), in which case, the D2D activity monitoring results may be relayed through a predetermined D2D communication link. It may be delivered to the eNB.
  • DAD functions ie, activity monitoring
  • the DAD device may broadcast D2D resource pool information received from the base station.
  • 15 is a diagram illustrating a D2D communication assistance method according to an embodiment of the present invention.
  • the DAD apparatus receives D2D resource pool information for D2D communication from the eNB (S1501).
  • the D2D resource pool information may include multiple D2D resource pool candidate information.
  • the DAD device may receive the D2D UE list information that is the activity-monitoring target from the eNB (S1502).
  • the DAD apparatus may not receive the D2D UE list information from the eNB, and in this case, step S1502 may be omitted. In this case, the DAD device may perform activity-monitoring for all UEs.
  • the DAD device listens to one or more D2D communication links in the D2D resource pool and performs D2D activity monitoring for the D2D user equipment (S1503).
  • the DAD may perform D2D activity monitoring by listening to (or overhearing) the D2D communication link for energy sensing or decoding PSCCH / PSDCH.
  • the DAD device may receive a D2D activity monitoring section (ie, time) from the base station, and in this case, the DAD device may perform D2D activity monitoring in the D2D activity monitoring section.
  • a D2D activity monitoring section ie, time
  • the DAD device allocates a D2D resource (or a D2D resource pool) to a D2D transmitting UE (Tx UE) based on the D2D activity monitoring result (S1504).
  • the D2D device when the D2D device needs to change the D2D resource used by the D2D transmitting UE, such as a collision between the D2D resources, the D2D device allocates a specific D2D resource pool to the corresponding D2D transmitting UE within the multiple D2D resource pool candidates, or the D2D resource pool.
  • a specific D2D resource may be allocated to a corresponding D2D transmitting UE within.
  • the D2D activity monitoring result includes one or more of D2D resource statistics information, D2D resource collision information, and D2D UE mobility information.
  • the D2D resource statistics information as described above, for the resource block and / or subframe information used by the D2D UE for D2D communication, power level measurement information for each D2D resource unit, and the number of D2D UEs using the D2D resource. Contains information.
  • the D2D resource collision information includes collision (statistical) information of the D2D resource / RS.
  • the DAD device may broadcast D2D resource pool information received from the base station.
  • the DAD device may broadcast a D2D resource pool selected from the received multiple D2D resource pool candidates.
  • 16 is a diagram illustrating a D2D communication assistance method according to an embodiment of the present invention.
  • the DAD may receive DAD mode setting information from the eNB (S1602).
  • the procedure of FIG. 14 or FIG. 15 may be performed according to the DAD mode configured for the corresponding DAD.
  • the DAD mode setting information may indicate the DAD mode set to the DAD.
  • the DAD mode setting information may further include the above-described D2D UE list information and / or activity monitoring interval.
  • the DAD mode setting information may further include multiple D2D resource pool candidate information.
  • the DAD mode is fixedly set
  • the DAD mode setting information may indicate the DAD mode fixedly set to the corresponding DAD.
  • the DAD mode may be set to be semi-statically switched, and in this case, setting information such as DAD mode switching (eg, DAD mode) may be switched so that the semi-statically DAD mode may be switched. May be switched periods, conditions, etc.).
  • DAD mode switching eg, DAD mode
  • the DAD may transmit its capability information or preferred DAD mode information to the eNB (S1601).
  • the DAD mode set to the corresponding DAD device may be determined based on the DAD capability or the preferred DAD mode information.
  • the eNB may determine a DAD mode set for the DAD within a DAD mode supported by the DAD.
  • the eNB may determine the DAD mode set to the corresponding DAD in consideration of this.
  • FIG. 17 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 1710 and a plurality of terminals 1720 located in an area of a base station 1710.
  • the terminal 1720 may correspond to the above-described UE, node, device, RRH, relay, TP / RP, RSU, and the like.
  • the base station 1710 includes a processor 1711, a memory 1712, and an RF unit 1713.
  • the processor 1711 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 16. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1711.
  • the memory 1712 is connected to the processor 1711 and stores various information for driving the processor 1711.
  • the RF unit 1713 is connected to the processor 1711 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 1720 includes a processor 1721, a memory 1722, and an RF unit 1723.
  • the processor 1721 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 16. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1721.
  • the memory 1722 is connected to the processor 1721 and stores various information for driving the processor 1721.
  • the RF unit 1723 is connected to the processor 1721 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the memories 1712 and 1722 may be inside or outside the processors 1711 and 1721, and may be connected to the processors 1711 and 1721 by various well-known means.
  • the base station 1710 and / or the terminal 1720 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some 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 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 memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the method for assisting terminal-to-terminal communication in the wireless communication system of the present invention has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE / LTE-A system, but can be applied to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE / LTE-A system. Do.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신을 조력하기 위한 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, D2D(Device-to-Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D 조력 장치(DAD: D2D assisting device)가 D2D 통신을 조력(assisting)하기 위한 방법에 있어서, D2D 통신을 위한 자원 풀(resource pool) 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 자원 풀 내에서 하나 이상의 D2D 통신 링크를 청취하여 D2D 단말에 대한 D2D 활동성 모니터링(Activity monitoring)을 수행하는 단계 및 상기 D2D 활동성 모니터링 결과를 기지국에 보고하거나 상기 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 D2D 단말에게 자원을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신을 조력하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 단말 간 통신(D2D(Device-to-Device) communication)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신을 조력(assisting)하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은, 단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신이 원활하게 수행되도록 단말 간 통신을 조력(assisting)하기 위한 방법 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 D2D 단말에서 사용되는 자원, 충돌되는 자원, D2D 단말의 이동성 등과 같은 D2D 활동성(activity)을 모니터링하기 위한 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, D2D(Device-to-Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D 조력 장치(DAD: D2D assisting device)가 D2D 통신을 조력(assisting)하기 위한 방법에 있어서, D2D 통신을 위한 자원 풀(resource pool) 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 자원 풀 내에서 하나 이상의 D2D 통신 링크를 청취하여 D2D 단말에 대한 D2D 활동성 모니터링(Activity monitoring)을 수행하는 단계 및 상기 D2D 활동성 모니터링 결과를 기지국에 보고하거나 상기 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 D2D 단말에게 자원을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, D2D(Device-to-Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 조력(assisting)하기 위한 D2D 조력 장치(DAD)에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 D2D 통신을 위한 자원 풀(resource pool) 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 자원 풀 내에서 하나 이상의 D2D 통신 링크를 청취하여 D2D 단말에 대한 D2D 활동성 모니터링(Activity monitoring)을 수행하고, 상기 활동성 모니터링 결과를 기지국에 보고하거나 상기 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 D2D 단말에게 자원을 할당할 수 있다.
바람직하게, 상기 기지국으로부터 DAD 모드 설정 정보를 수신하고, 상기 DAD 모드 설정 정보에 의해 지시된 DAD 모드에 따라 상기 활동성 모니터링 결과를 기지국에 보고하는 동작이 수행되거나 상기 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 D2D 단말에게 자원을 할당하는 동작이 수행될 수 있다.
바람직하게, 상기 기지국에게 DAD 능력(capability) 정보 또는 선호하는 DAD 모드 정보를 전송하고, 상기 DAD 능력에 기반하여 상기 DAD 장치의 상기 DAD 모드가 결정될 수 있다.
바람직하게, 상기 D2D 활동성 모니터링 결과는 미리 정해진 D2D 통신 링크를 통해 릴레이(relay) 형태로 상기 기지국에게 전달될 수 있다.
바람직하게, 상기 자원 풀 정보는 다중 D2D 자원 풀 후보 정보를 포함하고, 상기 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 다중 D2D 자원 풀 후보 내에서 상기 D2D 단말에게 할당되는 D2D 자원 풀이 결정될 수 있다.
바람직하게, 상기 D2D 활동성 모니터링 결과는 상기 D2D 단말이 D2D 통신을 위하여 사용하는 D2D 자원 정보, D2D 자원 단위 별 파워 레벨 측정치 정보, 상기 D2D 자원을 사용하는 D2D 단말의 수 정보, D2D 자원 충돌 정보 및 상기 D2D 단말의 이동성 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 D2D 자원은 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel) 자원, PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel) 자원 및/또는 PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel) 자원을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 D2D 단말로부터 전송된 D2D 신호에 대한 수신 파워 및/또는 상기 D2D 단말과의 송수신한 D2D 신호에 대한 왕복 지연(round-trip delay)을 기반으로 상기 D2D 단말의 이동성이 판단될 수 있다.
바람직하게, 상기 활동성 모니터링의 대상이 되는 D2D 단말의 리스트를 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
바람직하게, 상기 수신한 상기 D2D 자원 풀 정보를 브로드캐스팅할 수 있다.
바람직하게, 상기 기지국으로부터 D2D 활동성 모니터링 구간을 수신하고, 상기 수신한 D2D 활동성 모니터링 구간 동안 상기 D2D 활동성 모니터링이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말 간 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신이 원활하게 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, D2D 활동성 모니터링 결과를 기반으로 셀룰러 및 D2D 통신의 자원을 효율적으로 관리할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 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 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 분산적 디스커버리 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 직접 통신을 위한 시그널링(signaling) 송수신 방법을 설명하기 도면이다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 직접 통신을 위한 하향링크 제어 정보 전송 방법을 설명하기 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 시나리오를 예시하는 도면이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신 조력 방법을 예시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (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)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
E-UTRAN 시스템은 기존 UTRAN 시스템에서 진화한 시스템으로, 예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A 시스템일 수 있다. E-UTRAN은 단말에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane) 프로토콜을 제공하는 기지국(eNB)들로 구성되고, 기지국들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. X2 사용자 평면 인터페이스(X2-U)는 기지국들 사이에 정의된다. X2-U 인터페이스는 사용자 평면 PDU(packet data unit)의 보장되지 않은 전달(non guaranteed delivery)을 제공한다. X2 제어 평면 인터페이스(X2-CP)는 두 개의 이웃 기지국 사이에 정의된다. X2-CP는 기지국 간의 컨텍스트(context) 전달, 소스 기지국과 타겟 기지국 사이의 사용자 평면 터널의 제어, 핸드오버 관련 메시지의 전달, 상향링크 부하 관리 등의 기능을 수행한다. 기지국은 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되고 S1 인터페이스를 통해 EPC(evolved packet core)에 연결된다. S1 사용자 평면 인터페이스(S1-U)는 기지국과 서빙 게이트웨이(S-GW: serving gateway) 사이에 정의된다. S1 제어 평면 인터페이스(S1-MME)는 기지국과 이동성 관리 개체(MME: mobility management entity) 사이에 정의된다. S1 인터페이스는 EPS(evolved packet system) 베어러 서비스 관리 기능, NAS(non-access stratum) 시그널링 트랜스포트 기능, 네트워크 쉐어링, MME 부하 밸런싱 기능 등을 수행한다. S1 인터페이스는 기지국과 MME/S-GW 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S201 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: primary synchronization channel)(또는 주 동기 신호(PSS: primary synchronization signal)) 및 부 동기 채널(S-SCH: secondary synchronization channel)(또는 부 동기 신호(SSS: secondary synchronization signal))을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(PBCH: physical broadcast channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: downlink reference signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S202 단계에서 PDCCH 및 PDCCH 정보에 따른 PDSCH 을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S203 내지 단계 S206과 같은 랜덤 액세스 절차(random access procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH: physical random access channel)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S203), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204). 경쟁 기반 랜덤 액세스의 경우, 단말은 추가적인 PRACH 신호의 전송(S205) 및 PDCCH 신호 및 이에 대응하는 PDSCH 신호의 수신(S206)과 같은 충돌 해결 절차(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH 신호 및/또는 PDSCH 신호의 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH) 신호의 전송(S208)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: uplink control information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK, 스케줄링 요청(SR: scheduling request), 채널 품질 지시자(CQI), 프리코딩 행렬 지시자(PMI: precoding matrix indicator), 랭크 지시자(RI: rank indication) 정보 등을 포함한다.
LTE/LTE-A 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 3의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
도 3의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 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(Not-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.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트(DL grant)라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트(UL grant)라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 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 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 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.
상향링크 파워 제어
시스템 능력(capacity)를 최대화하고, 셀 간 간섭을 최소화하기 위하여 단말 별로 적절한 상향링크 파워 제어가 필요하다. 또한, 셀 중심에 위치한 단말과 셀 경계에 위치한 단말에 동등한 서비스를 제공하기 위하여 상향링크 파워 제어가 필요하다. 구체적으로, 동일한 셀에 위치하는 단말 간의 직교성을 유지하기 위하여 서로 다른 단말로부터 전송되는 상향 링크 신호의 도달 시간을 정렬하더라도, 기지국과 각 단말들 간의 거리가 서로 다르므로 각 단말로부터 전송되는 상향링크 신호들이 겪는 경로 손실(path loss)이 현저하게 다를 수 있다. 만약 두 단말이 동일한 전송 파워로 전송하고 기지국과의 거리 차이에 따라 기지국에서 수신되는 신호의 세기가 현저하게 다르다면 신호 세기 강한 신호로부터 약한 신호로 상당한 간섭이 발생할 수 있으므로, 각 단말의 상향링크 파워 제어를 통해 기지국에서 각 상향링크 신호들이 대략적으로 같은 세기로 수신되도록 조절할 필요가 있다.
LTE/LTE-A 시스템에서는 상향링크 물리 채널 별로(예를 들어, PUSCH, PUCCH, SRS 등)에 대하여 서로 다른 상향링크 파워 제어 방식을 정의하고 있다. 다만, 모든 케이스에서 기지국에 의해 시그널링되는 정적(static) 혹은 반정적(semi-static) 파라미터에서 얻어진 값과 서브프레임 별로 업데이트되는 동적 오프셋 값의 합으로 결정되는 동일한 기본적인 원칙이 적용될 수 있다.
각 상향링크 물리 채널(혹은 신호) 별로 결정된 전송 파워는 해당 상향링크 물리 채널(혹은 신호)에 대한 전송 안테나 포트에 걸쳐서 분산된다. PUSCH의 경우, PUSCH 전송 파워는 PUSCH 전송 방식(scheme)을 위해 설정된 안테나 포트의 개수와 논-제로 PUSCH 전송을 가지는 안테나 포트의 개수의 비율로 먼저 스케일링(혹은 조정)되고, 스케일링된 파워는 논-제로 PUSCH가 전송되는 안테나 포트에 걸쳐서 동일하게 분산된다. PUCCH 또는 SRS의 경우, PUCCH 전송 파워 또는 SRS 전송 파워는 PUCCH 또는 SRS를 위해 설정된 안테나 포트에 걸쳐 동일하게 분산된다.
이하, 각 상향링크 물리 채널(혹은 신호) 별로 전송 파워 제어 방법에 관하여 구체적으로 살펴본다.
1) PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)
PUSCH 전송을 위한 단말 전송 파워(UE Transmit power)는 다음과 같이 설정된다.
단말이 서빙 셀 c에서 PUCCH와 동시에 PUSCH를 전송하지 않는 경우, 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 단말의 PUSCH 전송 파워(
Figure PCTKR2015012578-appb-I000001
)는 아래 수학식 1과 같이 정해진다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000001
반면, 단말이 서빙 셀 c에서 PUCCH와 동시에 PUSCH를 전송하는 경우, 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 단말의 PUSCH 전송 파워(
Figure PCTKR2015012578-appb-I000002
)는 아래 수학식 2와 같이 정해진다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000002
수학식 1 및 2에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000003
는 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 설정된 단말의 최대 전송 파워를 나타내고,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000004
는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000005
의 선형 값(linear value)을 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000006
는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000007
의 선형 값(linear value)을 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000008
는 후술하는 '2) PUCCH'에서 정의된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000009
는 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 유효한 자원 블록 개수로 표현되는 PUSCH 자원 할당의 대역폭을 나타내는 파라미터로서, 기지국이 할당하는 값이다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000010
는 서빙 셀 c에 대하여 상위 계층으로부터 제공된 셀-특정 노미널 컴포넌트(nominal component)
Figure PCTKR2015012578-appb-I000011
(j=0 및 1)와 상위 계층에서 제공된 단말-특정 컴포넌트
Figure PCTKR2015012578-appb-I000012
(j=0 및 1)의 합으로 구성된 파라미터로서, 기지국이 단말에게 알려주는 값이다.
여기서, 반정적 그랜트(semi-persistent grant)에 해당하는 PUSCH (재)전송의 경우 j=0이고, 동적 스케줄링 그랜트(dynamic scheduled grant)에 해당하는 PUSCH (재)전송의 경우 j=1이며, 임의 접속 응답 그랜트(random access response grant)에 해당하는 PUSCH (재)전송의 경우 j=2이다. j=2일 때,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000013
이며,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000014
는 아래 수학식 3과 같이 정의된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000003
수학식 3에서 'preambleInitialReceivedTargetPower' 파라미터(
Figure PCTKR2015012578-appb-I000015
)와
Figure PCTKR2015012578-appb-I000016
는 상위계층에 의하여 시그널링된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000017
는 서빙 셀 c에 대하여 상향링크 채널과 하향링크 채널 간의 경로 손실(PL: PathLoss) 불일치를 고려하여 상위 계층에서 결정되어 기지국이 3 비트로 전송해 주는 셀-특정 파라미터로서, j=0 또는 1일 때
Figure PCTKR2015012578-appb-I000018
이고, j=2일 때
Figure PCTKR2015012578-appb-I000019
=1이다.
PL_c은 서빙 셀 c에서 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로 손실 추정치로서, PL_c = 'referenceSignalPower' - 상위 계층 필터된 RSRP(higher layer filtered RSRP)로 정해진다. 여기서, 'referenceSignalPower' 파라미터는 상위 계층에 의하여 제공되며, RSRP는 참조 서빙 셀에 대하여 정의되고, 상위 계층 필터 설정은 참조 서빙 셀에 대하여 정의된다. 참조 서빙 셀로서 선택되고 'referenceSignalPower'를 결정하기 위하여 이용되는 서빙 셀 및 상위 계층 필터된 RSRP는 상위 계층 파라미터 'pathlossReferenceLinking'에 의하여 설정된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000020
는 MCS 보상 파라미터 또는 전송 포맷(TF: transport format) 보상 파라미터로 지칭되며, K_S=1.25일 때 아래 수학식 4와 같이 정해지며, K_S=0일 때 0과 같다. 여기서, K_S=0는 전송 모드 2인 경우에 해당한다. K_S는 각 서빙 셀 c에 대하여 상위 계층에 의해 제공되는 'deltaMCS-Enabled' 파라미터에 의해 정해진다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000004
각 서빙 셀 c에 대한 자원 요소 당 비트(BPRE: Bits Per Resource Element)는 UL-SCH 데이터 없이 PUSCH를 통해 제어 데이터를 전송하는 경우, BPRE=O_CQI/N_RE와 같으며, 그 외의 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000021
와 같다. 여기서, c는 코드 블록의 개수, K_r은 코드 블록 r의 크기, O_CQI는 CRC 비트를 포함한 CQI 비트 수, N_RE는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000022
로 결정되는 자원 요소의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000023
는 UL-SCH 데이터 없이 PUSCH를 통해 제어 데이터를 전송하는 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000024
와 같으며, 그 외의 경우는 1과 같다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000025
는 보정 값(correction value) 혹은 TPC 명령(TPC command)으로 지칭되고, 서빙 셀 c을 위한 DCI 포맷 0/4를 나르는 PDCCH에 포함되거나 DCI 포맷 3/3A를 나르는 PDCCH 내 다른 TPC 명령과 함께 조인트 코딩된다. DCI 포맷 3/3A의 CRC 패리티 비트는 TPC-PUSCH-RNTI로 스크램블(scramble)된다. 서빙 셀 c에 대한 현재 PUSCH 파워 제어 조정 상태는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000026
에 의해 주어지며,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000027
는 다음과 같이 정의된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000028
는 이전의 전송 파워와 비교하여 상대적인 파워 값으로 정해질 수도 있으며, 이전의 전송 파워와 무관하게 절대적인 파워 값으로 정해질 수도 있다.
먼저,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000029
가 상대적인 파워 값으로 정해지는 경우를 살펴본다.
상위 계층에 의하여 제공되는 'Accumulation-enabled' 파라미터에 기초하여 누적(accumulation)이 가능한 경우 혹은 TPC 명령(
Figure PCTKR2015012578-appb-I000030
)이 서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0/4(여기서, CRC는 임시 C-RNTI로 스크램블 됨)을 가지는 PDCCH에 포함되는 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000031
는 아래 수학식 5와 같이 정의된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000005
수학식 5에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000032
는 i-K_PUSCH 서브프레임에서 DCI 포맷 0/4 또는 3/3A를 가지는 PDCCH를 통해 시그널링되고,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000033
는 누적(accumulation)이 리셋된 후의 최초 값을 나타낸다.
K_PUSCH 값은 FDD 시스템의 경우 4와 같으며, TDD 시스템의 경우 상향링크/하향링크 구성(UL/DL configuration)이 1 내지 6인 경우 아래 표 1을 따른다.
표 1은 TDD 상향링크/하향링크 구성 0 내지 6에서 K_PUSCH 값을 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-T000001
다만, TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 구성(UL/DL configuration)이 0인 경우, 상향링크 인덱스(UL index)의 최하위 비트(LSB: Least Significant Bit)가 1로 설정된 DCI 포맷 0/4를 가지는 PDCCH에 의해 서브프레임 번호 2 또는 7에서 PUSCH 전송이 스케줄되는 경우, K_PUSCH는 7과 같다. 그 외의 경우, K_PUSCH는 위의 표 1을 따른다.
단말은 DRX(Discontinuous Reception)를 제외하고 매 서브프레임에서 단말의 C-RNTI(Cell-RNTI) 또는 SPS(Semi-Persistent Scheduling) C-RNTI를 가지는 DCI 포맷 0/4의 PDCCH와 단말의 TPC-PUSCH-RNTI를 가지는 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH의 디코딩을 시도한다.
동일한 서브프레임에서 서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0/4과 DCI 포맷 3/3A가 모두 검출되면, 단말은 DCI 포맷 0/4 내에서 제공된
Figure PCTKR2015012578-appb-I000034
를 사용한다.
서빙 셀 c에 대한 TPC 명령이 디코딩되지 않는 서브프레임 혹은 DRX가 발생된 서브프레임 혹은 TDD 시스템에서 상향링크 서브프레임이 아닌 서브프레임의 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000035
=0(dB)이다.
DCI 포맷 0/4를 나르는 PDCCH에서 시그널링되는 누적된
Figure PCTKR2015012578-appb-I000036
(dB)의 값은, 아래 표 2와 같다. 다만, DCI 포맷 0를 나르는 PDCCH가 SPS 활성 또는 해제 PDCCH로서 유효(validated)하면,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000037
는 0(dB)과 같다.
또한, DCI 포맷 3/3A를 나르는 PDCCH에서 시그널링되는 누적된
Figure PCTKR2015012578-appb-I000038
(dB)의 값은 아래 표 2에서 주어지는 세트 1(SET 1) 또는 아래 표 3에서 주어지는 세트 2(SET 2) 중 어느 하나와 같으며, 이는 상위 계층에 의해 제공되는 'TPC-Index' 파라미터에 의하여 결정된다.
만일, 서빙 셀 c에 대하여 단말의 전송 파워가
Figure PCTKR2015012578-appb-I000039
에 도달하면, 서빙 셀 c에 대한 양의 TPC 명령은 누적되지 않는다. 또한, 단말의 전송 파워가 최소 값에 도달하면, 음의 TPC 명령은 누적되지 않는다.
단말은 서빙 셀 c에 대하여
Figure PCTKR2015012578-appb-I000040
값이 상위 계층에 의하여 변경될 때 또한 프라이머리 셀에 대하여 랜덤 액세스 응답(random access response) 메시지를 수신할 때 누적을 리셋할 수 있다.
표 2는 DCI 포맷 0/3/4의 TPC 명령 필드와
Figure PCTKR2015012578-appb-I000041
절대값 혹은 누적값의 매핑 관계를 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-T000002
표 3은 DCI 포맷 3A의 TPC 명령 필드와
Figure PCTKR2015012578-appb-I000042
누적값의 매핑 관계를 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-T000003
다음으로,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000043
가 절대적인 파워 값으로 정해지는 경우를 살펴본다.
상위 계층에 의하여 제공되는 'Accumulation-enabled' 파라미터에 기초하여 누적(accumulation)이 이용 가능하지 않으면,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000044
는 아래 수학식 6과 같이 정의된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000006
수학식 6에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000045
은 i-K_PUSCH 서브프레임에서 서빙 셀 c에 대하여 DCI 포맷 0/4를 나르는 PDCCH를 통해 시그널링된다.
K_PUSCH 값은 FDD 시스템의 경우 4와 같으며, TDD 시스템의 경우 상향링크/하향링크 구성(UL/DL configuration)이 1 내지 6이면 위의 표 1을 따른다.
다만, TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 구성(UL/DL configuration)이 0인 경우, 상향링크 인덱스(UL index)의 LSB가 1로 설정된 DCI 포맷 0/4를 나르는 PDCCH를 통해 서브프레임 번호 2 또는 7에서 PUSCH 전송이 스케줄되는 경우, K_PUSCH는 7과 같다. 그 외의 경우, K_PUSCH는 위의 표 1을 따른다.
DCI 포맷 0/4를 나르는 PDCCH를 통해 시그널링되는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000046
(dB)의 절대값은 위의 표 2와 같다. 다만, DCI 포맷 0를 나르는 PDCCH가 SPS 활성 또는 해제 PDCCH로서 유효(validated)하면,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000047
는 0(dB)과 같다.
서빙 셀 c에 대하여 DCI 포맷 0/4를 나르는 PDCCH가 디코딩되지 않은 서브프레임 혹은 DRX가 발생된 서브프레임 혹은 TDD 시스템에서 상향링크 서브프레임이 아닌 서브프레임인 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000048
이다.
앞서 설명한 PUSCH 파워 제어 조정 상태의 두 가지 타입(누적 값 혹은 현재의 절대 값)의 초기 값
Figure PCTKR2015012578-appb-I000049
은 다음과 같이 설정된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000050
값이 상위 계층에 의하여 변경되고 서빙 셀 c가 프라이머리 셀이거나,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000051
값이 상위 계층에 의하여 수신되고 서빙 셀 c가 세컨더리 셀인 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000052
이다.
그렇지 않은 경우, 서빙 셀 c가 프라이머리 셀이면, 아래 수학식 7과 같다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000007
수학식 7에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000053
는 랜덤 액세스 응답에서 지시된 TPC 명령을 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000054
는 상위 계층에 의하여 제공되며, 최초의 프리앰블로부터 마지막 프래임블까지의 총 파워의 증가분(ramp-up)에 해당한다.
앞서 설명한 방식에 따라 정해진 PUSCH 전송을 위한 단말의 총 전송 파워가
Figure PCTKR2015012578-appb-I000055
를 초과하게 되면, 단말은 아래 수학식 8을 만족하도록 서브프레임 i에서 서빙 셀 c에 대한
Figure PCTKR2015012578-appb-I000056
를 스케일링한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000008
여기서,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000057
는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000058
의 선형 값(linear value)을 나타내고,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000059
는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000060
의 선형 값을 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000061
는 서브프레임 i에서 단말에 설정된 총 최대 출력 파워
Figure PCTKR2015012578-appb-I000062
의 선형 값을 나타낸다. w(i) (0≤w(i)≤1)는 서빙 셀 c을 위한 의 스케일링 인자를 의미한다. 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000064
=0이다.
단말이 셀 j에서 상향링크 제어 정보(UCI)를 포함하는 PUSCH를 전송하며 그 외의 남은 셀에서 UCI를 포함하지 않는 PUSCH를 전송하고, 단말의 총 전송 파워가
Figure PCTKR2015012578-appb-I000065
를 초과하면, 단말은 아래 수학식 9를 만족하도록 서브프레임 i에서 UCI를 포함하지 않는 서빙 셀에 대하여
Figure PCTKR2015012578-appb-I000066
를 스케일링한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000009
여기서,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000067
는 UCI를 포함하는 셀에서 PUSCH 전송 파워를 나타내고, w(i)는 UCI를 포함하지 않는 서빙 셀 c을 위한
Figure PCTKR2015012578-appb-I000068
의 스케일링 인자를 의미한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000069
이고, 단말의 총 전송 파워가
Figure PCTKR2015012578-appb-I000070
를 초과하지 않는 한,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000071
에 파워 스케일링이 적용되지 않는다. w(i)>0일 때, w(i) 값은 서빙 셀에 걸쳐서 동일하나, 특정 서빙 셀에 대하여 w(i)는 0 값을 가질 수 있다.
이하, 파워 헤드룸(Power headroom)에 관하여 설명한다.
기지국이 다수의 단말들에 대한 상향링크 전송 자원을 적절하게 스케줄하기 위해서, 각 단말은 자신의 가능한 파워 헤드룸(Power headroom) 정보를 기지국에 보고하고, 기지국은 각 단말이 서브프레임 당 사용 가능한 상향링크 대역폭을 결정하기 위해서 각 단말로부터 수신한 파워 헤드룸 보고(PHR: Power Headroom Report)를 이용할 수 있다. 이러한 방법은 단말에 할당되는 상향링크 자원을 적절하게 분배함으로써, 각 단말이 불필요한 상향링크 자원을 할당 받는 것을 방지할 수 있다.
파워 헤드룸 보고의 범위는 1dB 단위로 40dB 내지 -23dB 범위를 가질 수 있다. 여기서, 파워 헤드룸 보고 범위에서 '-' 값의 범위는 각 단말이 상향링크 그랜트(UL Grant)를 통해 할당 받은 전송 전력보다 많은 전송 전력을 이용하여 기지국으로 신호를 전송할 수 있는 범위를 나타낸다.
파워 헤드룸 보고는 기지국이 다음 상향링크 그랜트의 크기(즉, 주파수 도메인에서 RB의 개수)를 줄일 수 있게 하며, 다른 단말들에 할당할 전송 자원을 해제할 수 있다. 파워 헤드룸 보고는 단말이 상향링크 전송 그랜트를 갖는 서브프레임에서 전송될 수 있다. 즉, 파워 헤드룸 보고는 파워 헤드룸 보고가 전송되는 서브프레임과 관련된다.
두 가지 타입의 단말 파워 헤드룸 보고(PHR: Power Headroom Report)가 정의된다. 단말의 파워 헤드룸(PH)은 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 유효하다.
먼저, 타입 1에 대해 살펴본다.
단말이 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 PUSCH을 전송하는 경우, 타입 1 보고에 따른 파워 헤드룸은 아래 수학식 10과 같이 계산된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000010
수학식 10에서 사용되는 파라미터들
Figure PCTKR2015012578-appb-I000072
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000073
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000074
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000075
, PL_c,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000076
및
Figure PCTKR2015012578-appb-I000077
에 대한 정의는 앞서 설명과 동일하므로 생략한다.
단말이 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 PUSCH을 전송하지 않는 경우, 타입 1 보고에 따른 파워 헤드룸은 아래 수학식 11과 같이 계산된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000011
수학식 11에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000078
는 MPR(Maximum Power Reduction)=0dB, A-MPR(Additional-MPR)=0dB, ΔT_C=0dB을 가정하여 계산된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000079
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000080
, PL_c 및
Figure PCTKR2015012578-appb-I000081
에 대한 정의는 앞서 설명과 동일하므로 설명을 생략한다.
다음으로, 타입 2에 대해 살펴본다.
단말이 프라이머리 셀의 서브프레임 i에서 PUCCH와 동시에 PUSCH를 전송하는 경우, 타입 2 보고에 따른 파워 헤드룸은 아래 수학식 12와 같이 계산된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000012
수학식 12에서 사용되는 파라미터들
Figure PCTKR2015012578-appb-I000082
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000083
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000084
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000085
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000086
및
Figure PCTKR2015012578-appb-I000087
는 프라이머리 셀 파라미터이며, 이에 대한 정의는 앞서 설명과 동일하므로 설명을 생략한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000088
, PL_c, h(n_CQI, n_HARQ, n_SR),
Figure PCTKR2015012578-appb-I000089
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000090
및 g(i)는 후술하는 '2) PUCCH'에서의 정의와 동일하므로 설명을 생략한다.
단말이 프라이머리 셀의 서브프레임 i에서 PUCCH 없이 PUSCH를 전송하는 경우, 타입 2 보고에 따른 파워 헤드룸은 아래 수학식 13과 같이 계산된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000013
수학식 13에서 사용되는 파라미터들
Figure PCTKR2015012578-appb-I000091
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000092
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000093
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000094
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000095
및
Figure PCTKR2015012578-appb-I000096
는 프라이머리 셀 파라미터이며, 이에 대한 정의는 앞서 설명과 동일하므로 생략한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000097
, PL_c 및 g(i)에 대한 정의는 후술하는 '2) PUCCH'에서의 정의와 동일하므로 설명을 생략한다.
단말이 프라이머리 셀의 서브프레임 i에서 PUSCH 없이 PUCCH를 전송하는 경우, 타입 2 보고에 따른 파워 헤드룸은 아래 수학식 14와 같이 계산된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000014
수학식 14에서 사용되는 파라미터들
Figure PCTKR2015012578-appb-I000098
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000099
, K_PUSCH 및
Figure PCTKR2015012578-appb-I000100
는 프라이머리 셀 파라미터이며, 이에 대한 정의는 앞서 설명과 동일하므로 생략한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000101
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000102
, PL_c, h(n_CQI, n_HARQ, n_SR),
Figure PCTKR2015012578-appb-I000103
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000104
및 g(i)에 대한 정의는 후술하는 '2) PUCCH'에서의 정의와 동일하므로 설명을 생략한다.
단말이 프라이머리 셀의 서브프레임 i에서 PUCCH 또는 PUSCH를 전송하지 않는 경우, 타입 2 보고에 따른 파워 헤드룸은 아래 수학식 15와 같이 계산된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000015
수학식 15에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000105
는 MPR=0dB, A-MPR=0dB, ΔT_C=0dB을 가정하여 계산된다. 수학식 15에서 사용되는 파라미터들
Figure PCTKR2015012578-appb-I000106
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000107
,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000108
, K_PUSCH 및
Figure PCTKR2015012578-appb-I000109
는 프라이머리 셀 파라미터이며, 이에 대한 정의는 앞서 설명과 동일하므로 생략한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000110
, PL_c 및 g(i)에 대한 정의는 후술하는 '2) PUCCH'에서의 정의와 동일하므로 설명을 생략한다.
파워 헤드룸은 1dB 단위로 40dB 내지 -23dB 범위 내에서 가장 근접한 값으로 반올림될 수 있으며, 이 값은 물리 계층에서 상위 계층으로 전달된다.
2) PUCCH(Physical Uplink Control Channel)
서빙 셀 c이 프라이머리 셀이고, 단말의 서브프레임 i에서의 PUCCH를 위한 전송 파워 P_PUCCH의 설정은 아래 수학식 16과 같이 정의된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000016
수학식 16에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000111
는 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 단말의 최대 전송 파워를 나타내고,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000112
는 상위 계층에 의하여 제공된다. 각
Figure PCTKR2015012578-appb-I000113
값은 PUCCH 포맷 1a에 비례한 PUCCH 포맷(F)에 부합한다.
단말이 2 개의 안테나 포트를 통해 PUCCH 전송하도록 상위 계층에 의하여 설정되는 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000114
값은 상위 계층에 의하여 제공되며, 그렇지 않은 경우
Figure PCTKR2015012578-appb-I000115
=0와 같다.
h(n_CQI, n_HARQ, n_SR)는 PUCCH 포맷에 따른 값이며, 여기서 n_CQI는 CQI를 위한 정보 비트의 수에 해당한다. 단말이 UL-SCH과 관련된 어떠한 전송 블록도 가지지 않는 경우에 서브프레임 i가 스케줄 요청(SR: Schedule Request)를 위하여 설정되면 n_SR은 1이나, 그렇지 않은 경우 n_SR은 0이다. 단말에 하나의 서빙 셀이 설정된 경우, n_HARQ는 서브프레임 i에서 전송되는 HARQ 비트 수를 의미하고, 그렇지 않은 경우 n_HARQ 값은 다음과 같이 정의된다.
- PUCCH 포맷 1, 1a, 1b의 경우, h(n_CQI, n_HARQ, n_SR)=0이다.
- 채널 선택(channel selection)을 가지는 PUCCH 포맷 1b의 경우, 단말에 하나 이상의 서빙 셀이 설정된 경우 h(n_CQI, n_HARQ, n_SR)=(n_HARQ-1)/2이며, 그렇지 않은 경우 h(n_CQI, n_HARQ, n_SR)=0이다.
- PUCCH 포맷 2, 2a, 2b이고, 일반 순환 전치(normal CP)인 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000116
와 같다.
- PUCCH 포맷 2이고, 확장 순환 전치(extended CP)인 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000117
와 같다.
- PUCCH 포맷 3인 경우, 단말이 2 개의 안테나 포트를 통해 PUCCH 전송하도록 상위 계층에 의해 설정되거나 단말이 11비트 이상의 HARQ/SR의 비트 수를 전송하면 h(n_CQI, n_HARQ, n_SR)=(n_HARQ+n_SR-1)/3이며, 그렇지 않은 경우 h(n_CQI, n_HARQ, n_SR)=(n_HARQ+n_SR-1)/2이다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000118
는 상위 계층으로부터 제공된 셀-특정 노미널 컴포넌트(nominal component)
Figure PCTKR2015012578-appb-I000119
와 상위 계층에서 제공된 단말-특정 컴포넌트
Figure PCTKR2015012578-appb-I000120
의 합으로 구성된다.
g(i)는 현재 PUCCH 파워 제어 조정 상태를 의미하며, 단말 특정 보정 값(correction value) 혹은 TPC 명령으로 지칭되는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000121
에 의하여 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000122
는 프라이머리 셀을 위한DCI 포맷 1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C을 가지는 PDCCH 에 포함되거나 DCI 포맷 3/3A를 가지는 PDCCH 내 다른 단말 특정 PUCCH 수정 값들과 조인트 코딩되어 전송된다. 여기서, DCI 포맷 3/3A 의 CRC 패리티 비트는 TPC-PUSCH-RNTI 로 스크램블된다.
단말은 DRX(Discontinuous Reception)를 제외하고 매 서브프레임에서 단말의 TPC-PUSCH-RNTI를 가지는 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH과 단말의 C-RNTI 또는 SPS C-RNTI를 가지는DCI 포맷 1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C의 하나 또는 복수 개의 PDCCH 디코딩을 시도한다.
단말이 프라이머리 셀에서 DCI 포맷 1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C을 가지는 PDCCH를 디코딩하고, 검출된 RNTI가 단말의 C-RNTI 또는 SPS C-RNTI인 경우, 단말은 DCI 포맷 내 TPC 필드가 PUCCH 자원을 결정하기 위하여 사용되는 경우를 제외하고, PDCCH에서 제공된 를 사용할 수 있다. 또는 단말이 DCI 포맷 3/3A를 가지는 PDCCH를 디코딩한 경우, 단말은 PDCCH에서 제공된
Figure PCTKR2015012578-appb-I000124
를 사용할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 단말은
Figure PCTKR2015012578-appb-I000125
를 0(dB)로 설정할 수 있다.
g(i)는 아래 수학식 17과 같이 정의된다. g(0)는 리셋 후의 최초 값을 의미한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000017
FDD 시스템의 경우, M=1이며, k_0=4이다.
DCI 포맷 1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C 를 가지는 PDCCH를 통해 시그널링되는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000126
(dB)의 값은 아래 표 4와 같다. DCI 포맷 1/1A/2/2A/2B/2C를 가지는 PDCCH가 SPS 활성 PDCCH 또는 DCI 포맷 1A가 SPS 해제 PDCCH로서 유효(validated)하면,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000127
은 0(dB)과 같다.
DCI 포맷 3/3A를 가지는 PDCCH에서 시그널링되는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000128
(dB)의 값은 아래 표 4 또는 표 5와 같으며, 이는 상위 계층에 의하여 반정적으로 설정된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000129
값이 상위 계층에 의하여 변경되면 g(0)=0이며, 그렇지 않은 경우
Figure PCTKR2015012578-appb-I000130
와 같다. 여기서,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000131
는 임의 접속 응답에서 지시된 TPC 명령이다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000132
는 상위 계층에 의하여 제공되며, 최초의 프리앰블부터 마지막 프리앰블까지의 총 파워의 증가분(ramp-up)에 해당한다.
앞서 설명한 방식에 따라 정해진 단말의 전송 파워가
Figure PCTKR2015012578-appb-I000133
에 도달하면, 프라이머리 셀을 위한 양의 TPC 명령은 누적되지 않는다. 또한, 단말의 전송 파워가 최소 파워에 도달하면, 음의 TPC 명령은 누적되지 않는다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000134
값이 상위 계층에 의하여 변경되거나 단말이 임의 접속 응답 메시지를 수신할 때 누적을 리셋할 수 있다.
TDD 시스템에서 서브프레임 i가 상향링크 서브프레임이 아니면, g(i)=g(i-1)와 같다. TDD 시스템에서 서브프레임 i가 상향링크 서브프레임이 아니면, g(i)=g(i-1)와 같다.
표 4는 DCI 포맷 1A/1B/1D/1/2A/2B/2C/2/3의 TPC 명령 필드와
Figure PCTKR2015012578-appb-I000135
값의 매핑 관계를 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-T000004
표 5는 DCI 포맷 3A의 TPC 명령 필드와
Figure PCTKR2015012578-appb-I000136
값의 매핑 관계를 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-T000005
3) SRS(Sounding Reference Symbol)
서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 전송되는 SRS를 위한 단말의 전송 파워 P_SRS는 아래 수학식 18과 같이 정의된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000018
수학식 18에서
Figure PCTKR2015012578-appb-I000137
는 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 단말의 최대 전송 파워를 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000138
는 서빙 셀 c에 대하여 상위 계층에 의하여 반정적으로 설정되는 4 비트 파라미터이다. SRS 전송에 대한 트리거 타입 0인 경우 m=0이며, 트리거 타입 1인 경우 m=1이다. K_S=1.25인 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000139
는 1dB 단위로 12dB 내지 -3dB 범위 내에서 정해지며, K_S=0인 경우,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000140
는 1.5dB 단위를 12dB 내지 -10.5dB 범위 내에서 정해진다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000141
은 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서 전송되는 SRS 대역폭을 나타내며, 자원 블록의 개수로 표현된다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000142
는 서빙 셀 c에 대하여 현재 PUSCH 파워 제어 조정 상태를 나타낸다.
Figure PCTKR2015012578-appb-I000143
에 대한 설명은 앞서 설명과 동일하므로 생략한다. 수학식 18에서 사용되는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000144
및
Figure PCTKR2015012578-appb-I000145
에 대한 정의는 앞서 설명과 동일하므로 생략한다. 여기서, j=1이다.
앞서 설명한 방식에 따라 정해진 SRS 전송을 위한 단말의 총 전송 파워가
Figure PCTKR2015012578-appb-I000146
를 초과하게 되면, 단말은 서빙 셀 c에 대하여 서브프레임 i에서 아래 수학식 19를 만족하도록
Figure PCTKR2015012578-appb-I000147
를 스케일링한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-M000019
여기서,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000148
는
Figure PCTKR2015012578-appb-I000149
의 선형 값(linear value)을 나타내고,
Figure PCTKR2015012578-appb-I000150
는 서브프레임 i에서 단말에 설정된 총 최대 출력 파워 P_CMAX의 선형 값을 나타낸다. w(i)(0<w(i)≤1)는 서빙 셀 c을 위한
Figure PCTKR2015012578-appb-I000151
의 스케일링 인자를 의미한다. w(i) 값은 서빙 셀에 걸쳐서 동일하다.
D2D (Device-to-Device) 통신
Device-to-Device (D2D) 통신 기술이란 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 지리적으로 근접한 단말들이 직접적으로 통신하는 방식을 말한다. D2D 통신 기술은 이미 상용화가 이루어진 와이파이 다이렉트 (Wi-Fi Direct), 블루투스(Bluetooth)와 같이 주로 비면허 주파수 대역을 사용하는 기술이 개발되었다. 하지만 셀룰러 시스템의 주파수 이용 효율을 향상시키기 위한 목적으로 면허 주파수 대역을 활용한 D2D 통신 기술 개발과 표준화가 진행 중에 있다.
일반적으로 D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 발명에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 장치는 물론, 스마트폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 장치 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a)는 기존의 기지국 중심의 통신 방식을 나타내는 것으로, 단말 1(UE 1)은 상향링크 상에서 기지국으로 데이터를 전송할 수 있고, 기지국은 하향링크 상에서 단말 2(UE 2)로 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 통신 방식은 기지국을 통한 간접 통신 방식이라고 할 수 있다. 간접 통신 방식에서는 기존의 무선 통신 시스템에서 정의된 링크인 Un 링크(기지국들 간의 링크 또는 기지국과 중계기 간의 링크로서, 백홀 링크라고 칭할 수 있음) 및/또는 Uu 링크(기지국과 단말 간의 링크 또는 중계기와 단말 간의 링크로서, 액세스 링크라고 칭할 수 있음)가 관련될 수 있다.
도 7의 (b)는 D2D 통신의 일례로서 단말 대 단말(UE-to-UE) 통신 방식을 나타내는 것으로, 단말 간의 데이터 교환이 기지국을 거치지 않고 수행될 수 있다. 이러한 통신 방식은 장치 간의 직접 통신 방식이라고 할 수 있다. D2D 직접 통신 방식은 기존의 기지국을 통한 간접 통신 방식에 비하여 지연(latency)이 줄어들고, 보다 적은 무선 자원을 사용하는 등의 장점을 가진다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일례를 나타낸다.
D2D 통신의 시나리오는 단말 1과 단말 2가 셀 커버리지 내(in-coverage)/셀 커버리지 밖(out-of-coverage)에 위치하는지에 따라 크게 (1) Out-of-Coverage Network, (2) Partial-Coverage Network 및 (3) In-Coverage Network으로 나뉠 수 있다.
In-Coverage Network의 경우, 기지국의 커버리지에 해당하는 셀(Cell)의 개수에 따라 In-Coverage-Single-Cell 및 In-Coverage-Multi-Cell로 나뉠 수 있다.
도 8(a)는 D2D 통신의 Out-of-Coverage Network 시나리오의 일 예를 나타낸다.
Out-of-Coverage Network 시나리오는 기지국의 제어 없이 D2D 단말들 간 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
도 8(a)에서, 단말 1과 단말 2만 존재하며, 단말 1과 단말 2는 직접 통신을 하는 것을 볼 수 있다.
도 8(b)는 D2D 통신의 Partial-Coverage Network 시나리오의 일 예를 나타낸다.
Partial-Coverage Network 시나리오는 네트워크 커버리지 내에 위치하는 D2D 단말과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 D2D 단말 간에 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
도 8(b)에서, 네트워크 커버리지 내 위치하는 단말 1과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 단말 2가 통신하는 것을 볼 수 있다.
도 8(c)는 In-Coverage-Single-Cell 시나리오의 일 예를, 도 8(d)는 In-Coverage-Multi-Cell 시나리오의 일 예를 나타낸다.
In-Coverage Network 시나리오는 D2D 단말들이 네트워크 커버리지 내에서 기지국의 제어를 통해 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
도 8(c)에서, 단말 1과 단말 2는 동일한 네트워크 커버리지(또는 셀) 내에 위치하며, 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다.
도 8(d)에서, 단말 1과 단말2는 네트워크 커버리지 내에 위치하기는 하나, 서로 다른 네트워크 커버리지 내에 위치한다. 그리고, 단말 1과 단말 2는 각 네트워크 커버리지를 관리하는 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다.
이하, D2D 통신에 관하여 보다 상세히 살펴본다.
D2D 통신은 도 8에 도시된 시나리오에서 동작할 수 있으나, 일반적으로 네트워크 커버리지 내(in-coverage)와 네트워크 커버리지 밖(out-of-coverage)에서 동작할 수 있다. D2D 통신(단말들 간 직접 통신)을 위해 이용되는 링크를 D2D 링크(D2D link), 다이렉트 링크(directlink) 또는 사이드 링크(sidelink) 등으로 지칭할 수 있으나, 이하 설명의 편의를 위해 사이드 링크로 통칭하여 설명한다.
사이드 링크 전송은 FDD의 경우 상향링크 스펙트럼에서 동작하고, TDD의 경우 상향링크(혹은 하향링크) 서브프레임에서 동작할 수 있다. 사이드 링크 전송과 상향링크 전송의 다중화를 위하여 TDM(Time Division Multiplexing)이 이용될 수 있다.
사이드 링크 전송과 상향링크 전송은 동시에 일어나지 않는다. 상향링크 전송을 위해 사용되는 상향링크 서브프레임 또는 UpPTS와 부분적으로 혹은 전체적으로 겹쳐지는 사이드 링크 서브프레임에서는 사이드 링크 전송이 일어나지 않는다. 또한, 사이드 링크의 전송 및 수신 또한 동시에 일어나지 않는다.
사이드 링크 전송에 이용되는 물리 자원의 구조는 상향링크 물리 자원의 구조가 동일하게 이용될 수 있다. 다만, 사이드 링크 서브프레임의 마지막 심볼은 보호 구간(guard period)으로 구성되어 사이드 링크 전송에 이용되지 않는다.
사이드 링크 서브프레임은 확장 순환 전치(extended CP) 또는 일반 순환 전치(normal CP)에 의해 구성될 수 있다.
D2D 통신은 크게 디스커버리(discovery), 직접 통신(direct communication), 동기화(Synchronization)로 구분될 수 있다.
1) 디스커버리(discovery)
D2D 디스커버리는 네트워크 커버리지 내에서 적용될 수 있다. (Inter-cell, Intra-cell 포함). 인터 셀(inter-cell) 디스커버리에서 동기화된(synchronous) 또는 동기화되지 않은(asynchronous) 셀 배치 모두 고려될 수 있다. D2D 디스커버리는 근접 영역 내의 단말에게 광고, 쿠폰 발행, 친구 찾기 등의 다양한 상용 목적으로 활용될 수 있다.
단말 1이 디스커버리 메시지 전송의 역할(role)을 가지는 경우, 단말 1은 디스커버리 메시지를 전송하고, 단말 2는 디스커버리 메시지를 수신한다. 단말 1과 단말 2의 전송 및 수신 역할은 바뀔 수 있다. 단말 1으로부터의 전송은 단말 2와 같은 하나 이상의 단말(들)에 의해 수신될 수 있다.
디스커버리 메시지는 단일의 MAC PDU를 포함할 수 있으며, 여기서 단일의 MAC PDU는 단말 식별자(ID) 및 어플리케이션 식별자(application ID)를 포함할 수 있다.
디스커버리 메시지를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 디스커버리 채널(PSDCH: Physical Sidelink discovery Channel)이 정의될 수 있다. PSDCH 채널의 구조는 PUSCH 구조를 재이용할 수 있다.
D2D 디스커버리를 위한 자원 할당 방법은 두 가지의 타입(Type 1, Type 2)이 이용될 수 있다.
타입 1의 경우, 기지국은 단말 특정하지 않은(non-UE specific) 방식으로 디스커버리 메시지 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다.
구체적으로, 특정 주기(이하, '디스커버리 주기') 내에서 복수의 서브프레임 세트 및 복수의 자원 블록 세트로 구성된 디스커버리 전송 및 수신을 위한 무선 자원 풀(pool)이 할당되고, 디스커버리 전송 단말은 이 무선 자원 풀(pool) 내에서 특정 자원을 임의로 선택한 다음 디스커버리 메시지를 전송한다.
이러한 주기적인 디스커버리 자원 풀(pool)은 반정적(semi-static)인 방식으로 디스커버리 신호 전송을 위해 할당될 수 있다. 디스커버리 전송을 위한 디스커버리 자원 풀(pool)의 설정 정보는 디스커버리 주기, 디스커버리 주기 내 디스커버리 신호의 전송을 위해 사용할 수 있는 서브프레임 세트 및 자원 블록 세트 정보 등을 포함한다. 이러한, 디스커버리 자원 풀의 설정 정보는 상위 계층 시그널링에 의해 단말에 전송될 수 있다. In-coverage 단말의 경우, 디스커버리 전송을 위한 디스커버리 자원 풀(pool)은 기지국에 의해 설정되고, RRC 시그널링(예를 들어, SIB(System Information Block))을 이용하여 단말에게 알려줄 수 이다.
하나의 디스커버리 주기 내에 디스커버리를 위해 할당된 디스커버리 자원 풀(pool)은 동일한 크기를 가지는 시간-주파수 자원 블록으로 TDM 및/또는 FDM으로 다중화될 수 있으며, 이러한 동일한 크기를 가지는 시간-주파수 자원 블록을 '디스커버리 자원(discovery resource)'으로 지칭할 수 있다. 디스커버리 자원은 하나의 서브프레임 단위로 구분될 수 있으며, 각 서브프레임에서 슬롯 당 두 개의 물리 자원 블록(PRB)을 포함할 수 있다. 하나의 디스커버리 자원은 하나의 단말에 의해 디스커버리 MAC PDU의 전송을 위해 사용될 수 있다.
또한, 단말은 하나의 전송 블록(transport block)의 전송을 위해 디스커버리 주기 내에서 디스커버리 신호를 반복적으로 전송할 수 있다. 하나의 단말에 의해 전송되는 MAC PDU의 전송은 디스커버리 주기 내(즉, 무선 자원 풀(pool))에서 연속적으로(contiguous) 혹은 비연속적(non-contiguous)으로 반복(예를 들어, 4회 반복)될 수 있다. 하나의 전송 블록을 위한 디스커버리 신호의 전송 횟수는 상위 계층 시그널링에 의해 단말에 전송될 수 있다.
단말은 MAC PDU의 반복되는 전송을 위해 사용될 수 있는 디스커버리 자원 세트(discovery resource set)에서 첫 번째 디스커버리 자원을 임의로 선택하고, 그 이외의 디스커버리 자원은 첫 번째 디스커버리 자원과 관련하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 일정 패턴이 미리 설정되고, 단말이 첫 번째로 선택한 디스커버리 자원의 위치에 따라 그 다음의 디스커버리 자원이 미리 설정된 패턴에 따라 결정될 수 있다. 또한, 단말이 MAC PDU의 반복되는 전송을 위해 사용될 수 있는 디스커버리 자원 세트 내에서 각각의 디스커버리 자원을 임의로 선택할 수도 있다.
타입2는 디스커버리 메시지 전송을 위한 자원이 단말 특정(UE specific)하게 할당된다. 타입 2는 다시 타입2A(Type-2A), 타입2B(Type-2B)로 세분화된다. 타입 2A는 기지국이 디스커버리 주기 내에서 단말이 디스커버리 메시지의 전송 시점(instance)마다 자원을 할당하는 방식이고, 타입 2B는 반정적인(semi-persistent) 방식으로 자원을 할당하는 방식이다.
타입 2B의 경우, RRC_CONNECTED 단말은 RRC 시그널링을 통해 기지국에 D2D 디스커버리 메시지의 전송을 위한 자원의 할당을 요청한다. 그리고, 기지국은 RRC 시그널링을 통해 자원을 할당할 수 있다. 단말은 RRC_IDLE 상태로 천이할 때 또는 기지국이 RRC 시그널링을 통해 자원 할당을 철회(withdraw)할 때, 단말은 가장 최근에 할당된 전송 자원을 해제한다. 이와 같이 타입 2B의 경우, RRC 시그널링에 의해 무선 자원이 할당되고, PDCCH에 의해 할당된 무선 자원의 활성(activation)/비활성(deactivation)이 결정될 수 있다.
디스커버리 메시지 수신을 위한 무선 자원 풀(pool)은 기지국에 의해 설정되고, RRC 시그널링(예를 들어, SIB(System Information Block))을 이용하여 단말에게 알려줄 수 있다.
디스커버리 메시지 수신 단말은 디스커버리 메시지 수신을 위하여 상술한 타입 1 및 타입 2의 디스커버리 자원 풀(pool) 모두 모니터링한다.
2) 직접 통신(direct communication)
D2D 직접 통신의 적용 영역은 네트워크 커버리지 안팎(in-coverage, out-of-coverage)은 물론 네트워크 커버리지 경계 영역(edge-of-coverage)도 포함한다. D2D 직접 통신은 PS(Public Safety) 등의 목적으로 이용될 수 있다.
단말 1이 직접 통신 데이터 전송의 역할을 가지는 경우, 단말 1은 직접 통신 데이터를 전송하고, 단말 2는 직접 통신 데이터를 수신한다. 단말 1과 단말 2의 전송 및 수신 역할은 바뀔 수 있다. 단말 1으로부터의 직접 통신 전송은 단말 2와 같은 하나 이상의 단말(들)에 의해 수신될 수 있다.
D2D 디스커버리와 D2D 통신은 서로 연계되지 않고 독립적으로 정의될 수 있다. 즉, 그룹캐스트(groupcast) 및 브로드캐스트(broadcast) 직접 통신에서는 D2D 디스커버리가 요구되지 않는다. 이와 같이, D2D 디스커버리와 D2D 직접 통신이 독립적으로 정의되는 경우, 단말들은 인접하는 단말을 인지할 필요가 없다. 다시 말해, 그룹캐스트 및 브로드캐스트 직접 통신의 경우, 그룹 내 모든 수신 단말이 서로 근접할 것을 요구하지 않는다.
D2D 직접 통신 데이터를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 공유 채널(PSSCH: Physical Sidelink Shared Channel)이 정의될 수 있다. 또한, D2D 직접 통신을 위한 제어 정보(예를 들어, 직접 통신 데이터 전송을 위한 스케줄링 승인(SA: scheduling assignment), 전송 형식 등)를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 제어 채널(PSCCH: Physical Sidelink Control Channel)이 정의될 수 있다. PSSCH 및 PSCCH는 PUSCH 구조를 재이용할 수 있다.
D2D 직접 통신을 위한 자원 할당 방법은 두 가지의 모드(mode 1, mode 2)가 이용될 수 있다.
모드 1은 기지국이 단말에게 D2D 직접 통신을 위한 데이터 또는 제어 정보를 전송하기 위하여 사용하는 자원을 스케줄링 하는 방식을 말한다. in-coverage에서는 모드 1이 적용된다.
기지국은 D2D 직접 통신에 필요한 자원 풀(pool)을 설정한다. 여기서, D2D 통신에 필요한 자원 풀(pool)은 제어 정보 풀과 D2D 데이터 풀로 구분될 수 있다. 기지국이 PDCCH 또는 ePDCCH를 이용하여 송신 D2D 단말에게 설정된 풀 내에서 제어 정보 및 D2D 데이터 전송 자원을 스케줄링하면 송신 D2D 단말은 할당된 자원을 이용하여 제어 정보 및 D2D 데이터를 전송한다.
전송 단말은 기지국에 전송 자원을 요청하고, 기지국은 제어 정보와 D2D 직접 통신 데이터의 전송을 위한 자원을 스케줄링한다. 즉, 모드 1의 경우, 전송 단말은 D2D 직접 통신을 수행하기 위하여 RRC_CONNECTED 상태에 있어야 한다. 전송 단말은 스케줄링 요청을 기지국에 전송하고, 이어 기지국이 전송 단말에 의해 요청되는 자원의 양을 결정할 수 있도록 BSR(Buffer Status Report) 절차가 진행된다.
수신 단말들은 제어 정보 풀을 모니터링하고, 자신과 관련된 제어 정보를 디코딩하면 해당 제어 정보와 관련된 D2D 데이터 전송을 선택적으로 디코딩할 수 있다. 수신 단말은 제어 정보 디코딩 결과에 따라 D2D 데이터 풀을 디코딩하지 않을 수도 있다.
모드 2는 단말이 D2D 직접 통신을 위한 데이터 또는 제어 정보를 전송하기 위하여 자원 풀(pool)에서 특정 자원을 임의로 선택하는 방식을 말한다. out-of-coverage 및/또는 edge-of-coverage에서 모드 2가 적용된다.
모드 2에서 제어 정보 전송을 위한 자원 풀(pool) 및/또는 D2D 직접 통신 데이터 전송을 자원 풀(pool)은 미리 설정(pre-configured)되거나 반정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다. 단말은 설정된 자원 풀(시간 및 주파수)를 제공 받고, 자원 풀에서 D2D 통신 전송을 위한 자원을 선택한다. 즉, 단말은 제어 정보를 전송하기 위하여 제어 정보 자원 풀에서 제어 정보 전송을 위한 자원을 선택할 수 있다. 또한, 단말은 D2D 직접 통신 데이터 전송을 위해 데이터 자원 풀에서 자원을 선택할 수 있다.
D2D 브로드캐스트 통신에서, 제어 정보는 브로드캐스팅 단말에 의해 전송된다. 제어 정보는 D2D 직접 통신 데이터를 운반하는 물리 채널(즉, PSSCH)과 관련하여 데이터 수신을 위한 자원의 위치를 명시적으로(explicit) 및/또는 묵시적으로(implicit) 지시한다.
3) 동기화(synchronization)
D2D 동기 신호(D2DSS: D2D Synchronization Signal/sequence)는 단말이 시간-주파수 동기를 획득하기 위하여 이용될 수 있다. 특히, 네트워크 커버리지 밖의 경우 기지국의 제어가 불가능하므로 단말 간 동기 확립을 위한 새로운 신호 및 절차가 정의될 수 있다. D2D 동기 신호는 사이드 링크 동기 신호(Sidelink Synchronization signal)로 지칭할 수 있다.
D2D 동기 신호를 주기적으로 전송하는 단말을 D2D 동기 소스(D2D Synchronization Source) 또는 사이드 링크 동기 소스(Sidelink Synchronization Source) 등으로 지칭할 수 있다. D2D 동기 소스가 기지국인 경우, 전송되는 D2D 동기 신호의 구조는 PSS/SSS와 동일할 수 있다. D2D 동기 소스가 기지국이 아닌 경우(예를 들어, 단말 또는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 등) 전송되는 D2D 동기 신호의 구조는 새롭게 정의될 수 있다.
D2D 동기 신호는 40ms 보다 작지 않은 주기를 가지고 주기적으로 전송된다. 단말 별로 다중의 물리 계층 D2D 동기 식별자(physical-layer D2D synchronization identity)를 가질 수 있다. 물리 계층 D2D 동기 식별자는 물리 계층 사이드 링크 동기 식별자(physical-layer sidelink synchronization identity) 또는 간단하게 D2D 동기 식별자로 지칭될 수도 있다.
D2D 동기 신호는 D2D 프라이머리 동기 신호(primary synchronization signal/sequence)와 D2D 세컨더리 동기 신호(secondary synchronization signal/sequence)를 포함한다. 이를 각각 프라이머리 사이드 링크 동기 신호(PSSS: primary sidelink synchronization signal) 및 세컨더리 사이드 링크 동기 신호(SSSS: secondary sidelink synchronization signal)로 지칭할 수 있다.
D2D 동기 신호를 전송하기 전에, 먼저 단말은 D2D 동기 소스를 탐색할 수 있다. 그리고, D2D 동기 소스가 탐색되면, 단말은 탐색된 D2D 동기 소스로부터 수신된 D2D 동기 신호를 통해 시간-주파수 동기를 획득할 수 있다. 그리고, 해당 단말은 D2D 동기 신호를 전송할 수 있다.
또한, 동기화 함께 단말 간 통신에 사용되는 시스템 정보 및 동기 관련 정보를 전달하는 목적의 채널이 필요할 수 있으며, 이러한 목적의 채널이 정의될 수 있다. 이러한 채널을 물리 D2D 동기 채널(PD2DSCH: Physical D2D Synchronization Channel) 또는 물리 사이드 링크 방송 채널(PSBCH: Physical Sidelink Broadcast Channel)로 지칭할 수 있다.
이하에서는 명료성을 위해 D2D 통신에 있어서 2개의 장치들 간의 직접 통신을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 2 이상의 복수의 장치들 간의 D2D 통신에 대해서도 본 발명에서 설명하는 동일한 원리가 적용될 수 있다.
D2D 디스커버리(discovery)
이하, 본 명세서에서는 D2D discovery를 위해서 단말들이 주기적으로 보내는 신호(또는 메시지)를 discovery 메시지, discovery 신호, 비콘 (beacon) 등으로 지칭할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 discovery 메시지로 통칭한다.
분산적 discovery에서는 단말이 discovery 메시지를 송신 및 수신하기 위한 자원으로서 셀룰러 자원과는 별도로 전용 자원이 주기적으로 할당될 수 있다. 이에 대하여 아래 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 분산적 디스커버리 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 분산적 discovery 방식에서는 전체 셀룰러 상향링크 주파수-시간 자원 중에서 discovery를 위한 discovery subframe(즉, 'discovery 자원 풀')(901)이 고정적으로(또는 전용적으로) 할당되고, 나머지 영역은 기존의 LTE 상향링크 WAN(wide area network) 서브프레임 영역(902)으로 구성된다. discovery 자원 풀은 하나 이상의 서브프레임으로 구성될 수 있다.
discovery 자원 풀은 일정 시간 간격(즉, 'discovery 주기')으로 주기적으로 할당될 수 있다. 또한, discovery 자원 풀은 하나의 discovery 주기 내에서 반복하여 설정될 수 있다.
도 9의 경우, 10 sec 의 discovery 주기를 가지고 discovery 자원 풀이 할당되고, 각각의 discovery 자원 풀은 64 개의 연속적인 서브프레임이 할당되는 예를 나타낸다. 다만, discovery 주기 및 discovery 자원 풀의 시간/주파수 자원의 크기는 일례에 해당하며 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
단말은 전용적으로 할당된 discovery 풀 내에서 자신의 discovery 메시지를 전송하기 위한 자원(즉, 'discovery 자원')을 자체적으로 선택하고, 선택된 자원을 통해 discovery 메시지를 전송한다.
D2D 직접 통신(direct communication)
D2D 제어 정보는 사이드링크 제어 정보(SCI: Sidelink Control Information) 또는 스케줄링 승인(SA: Scheduling Assignment)로 지칭할 수 있다. 상술한 바와 같이, D2D 제어 정보는 PSCCH 상에서 전송되고, D2D data는 PSSCH 상에서 전송될 수 있다. 이하, D2D 제어 정보는 SA로 지칭한다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 직접 통신을 위한 시그널링(signaling) 송수신 방법을 설명하기 도면이다.
도 10의 경우, 기지국의 제어에 의한 D2D 동작 절차(D2D communication Mode 1)에서의 D2D 동작 절차와 이와 관련된 정보를 송수신함으로써, D2D 통신을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, D2D 통신과 관련된 SA(Scheduling Assginment) 자원 풀(resource pool)(1010) 및/또는 data 자원 풀(resource pool)(1020)이 사전에 구성될 수 있으며, 상기 사전에 구성된 자원 풀은 상위 계층 시그널링(high layer signaling)을 통해 기지국에서 D2D 단말들로 전송될 수 있다.
상기 상위 계층 시그널링은 RRC signaling일 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 'A 및/또는 B'의 표현은 A 또는 B 중 적어도 하나(A, B 또는 A&B를 나타냄)를 의미하는 개념으로 해석될 수 있다.
상기 SA 자원 풀 및/또는 data 자원 풀은 단말 간 링크(D2D: UE-to-UE) 또는 D2D 통신을 위해 예약된 자원을 의미한다.
상기 UE-to-UE 링크는 사이트링크(sidelink)로 표현될 수도 있다.
구체적으로, SA 자원 풀은 SA를 전송할 수 있는 자원 영역을 의미하며, data 자원 풀은 D2D data를 전송할 수 있는 자원 영역을 의미한다.
상기 SA는 SA 주기(1030)에 따라 전송될 수 있으며, D2D data는 data 전송 주기(1040)에 따라 전송될 수 있다.
상기 SA 주기 및/또는 상기 data 전송 주기는 D2D grant를 통해 기지국에서 D2D 단말로 전송될 수 있다.
또는, 상기 SA 주기는 D2D grant를 통해, 상기 data 전송 주기는 SA를 통해 전송될 수 있다.
여기서, D2D grant는 기지국에 의해 D2D 단말로 전송되는 SA 및 D2D data 전송에 필요한 하향링크 제어 정보(DCI: Downlink Control Information)를 나타낸다.
상기 D2D grant는 DCI format 5로 표현될 수 있으며, PDCCH, EPDCCH 등과 같은 물리 계층 채널 또는 MAC layer channel을 통해 전송될 수 있다.
또한, 상기 D2D grant는 SA 전송과 관련된 정보뿐만 아니라 data 전송과 관련된 정보를 포함할 수도 있다.
상기 SA는 일 예로, RA(Resource Allocation), MCS, NDI(New Data Indicator), RV(Redundancy Version) 등을 포함할 수 있다.
앞서 살핀 것처럼, 상기 SA 전송을 위한 SA 자원 풀은 RRC signaling을 통해 전송될 수 있다.
또한, 상기 SA는 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)을 통해 전송될 수 있으며, 상기 D2D data는 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)를 통해 전송될 수 있다.
D2D 송신 단말은 기지국으로부터 D2D grant를 통해 SA 정보, 특히 SA가 전송될 수 있는 자원 할당(resource allocation: RA) 정보(이하, 'SA RA' 정보라 한다.)를 수신할 수 있다.
이 때, 상기 D2D 송신 단말은 기지국으로부터 수신된 SA RA 정보를 그대로 D2D 수신 단말로 전송하거나 또는 상기 수신된 SA RA 정보를 참고하여 새로운 SA RA 정보를 생성한 후, 상기 새롭게 생성된 SA RA 정보를 D2D 수신 단말로 전송할 수도 있다.
여기서, D2D 송신 단말이 SA RA를 새롭게 생성하는 경우, D2D 송신 단말은 D2D grant RA가 지시하는 자원 영역(resource pool) 내에서만 SA의 자원 할당을 수행해야 한다.
즉, eNB가 사용하도록 허가 해준 자원 영역(D2D grant RA) 중에서 일부 자원 영역(SA RA)만을 선택하여 SA를 전송할 수 있음을 나타낸다.
또는 이와 반대로, D2D 송신 단말은 eNB가 할당해준 D2D grant RA를 그대로 사용할 수도 있다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 직접 통신을 위한 하향링크 제어 정보 전송 방법을 설명하기 도면이다.
먼저, D2D 통신과 관련된 SA 자원 풀 및/또는 D2D data 자원 풀이 상위 계층에 의해 구성된다(S1110).
이후, 기지국은 상기 SA 자원 풀 및/또는 D2D data 자원 풀을 상위 계층 시그널링을 통해 D2D 단말로 전송한다(S1120).
이후, 기지국은 D2D grant를 통해 D2D 송신 단말로 SA와 관련된 제어 정보 및/또는 D2D data와 관련된 제어 정보를 각각 또는 함께 전송한다(S1130). 상기 제어 정보는 상기 SA 자원 풀 및/또는 D2D data 자원 풀에서 SA 및/또는 D2D data의 스케줄링 정보를 포함한다. 일례로, RA, MCS, NDI, RV 등이 포함될 수 있다.
이후, 상기 D2D 송신 단말은 S1130 단계에서 수신된 정보에 기초하여 D2D 수신 단말로 SA 및/또는 D2D data를 전송한다(S1140).
상기 SA 전송과 상기 D2D data의 전송은 함께 수행될 수도 있고, 상기 SA 전송 후에 상기 D2D data의 전송이 수행될 수도 있다.
한편, 도 11에는 도시되지 않았으나, D2D 송신 UE는 기지국에 D2D 데이터를 위한 전송 자원(즉, PSSCH 자원)을 요청하고, 기지국은 SA와 D2D data 전송을 위한 자원을 스케줄링할 수 있다. 이를 위해, D2D 송신 UE는 스케줄링 요청(SR: Scheduling Request)을 기지국에 전송하고, 이어 기지국이 D2D 송신 UE에 의해 요청되는 자원의 양을 결정할 수 있도록 BSR(Buffer Status Report) 절차가 진행될 수 있다.
여기서, SR은 PUSCH 자원이 아닌 PSSCH 자원 할당을 요청하기 위한 SR이므로, PUSCH 자원 요청을 위한 SR과 구분될 수 있다. 이를 위해, PSSCH를 위한 SR을 PUSCH를 위한 SR과 구분하기 위하여 PUCCH 자원 인덱스(즉, SR이 전송되는 PRB), SR의 주파수 영역 확산을 위하여 기본 시퀀스(예를 들어, ZC 시퀀스)에 적용되는 순환 시프트(CS) 또는 SR의 시간 영역 확산을 위한 직교 코드(OC)의 조합)가 상이하게 설정될 수 있다.
D2D Rx UE들은 제어 정보 풀을 모니터링하고, 자신과 관련된 제어 정보를 디코딩하면 해당 제어 정보와 관련된 D2D 데이터 전송을 선택적으로 디코딩할 수 있다.
D2D grant는 상술한 바와 같이, D2D Tx UE에서 SA 및 데이터(data) 전송에 필요한 자원할당, MCS 등과 같은 제어 정보 즉, 스케줄링(scheduling) 정보를 전달하는 역할을 한다.
또한, D2D Tx UE와 D2D Rx UE 측면에서 PSSCH의 스케줄링을 위해 SCI가 이용되므로, 본 발명에서 제안하는 D2D grant를 위한 DCI 포맷은 PSCCH의 스케줄링을 위해 사용되며, SCI의 필드 정보를 포함할 수 있다.
D2D grant(또는 sidelink grant)를 위한 DCI 포맷은 상술한 바와 같이 SA와 data를 위한 스케줄링 정보를 모두 포함하지만, SA를 위한 자원 할당(RA: resource assignment/allocation) 필드(또는 정보)와 data를 위한 RA 필드(또는 정보)는 서로 구분될 수 있다.
예를 들어, D2D grant를 위한 DCI 포맷은 주파수 도약(hopping) 플래그(FH) 필드, D2D SA를 위한 자원 할당(RA) 필드, D2D data를 위한 제1 RA 필드, D2D data를 위한 제2 RA 필드 및 TPC 필드 및 제로 패딩(ZP) 비트(들)(존재하는 경우)로 구성될 수 있다.
FH 필드는 SA 및 데이터 전송 시 주파수 도약(frequency hopping)이 적용되는지 여부를 지시한다. FH 필드는 SA 전송과 데이터 전송에 공통으로 적용될 수 있으므로, 하나의 필드로 구성될 수 있다.
예를 들어, FH 필드 값이 '1'인 경우 D2D Tx UE는 SA 및 데이터 전송 시 주파수 도약(frequency hopping) 전송을 수행하고, FH 필드 값이 '0'인 경우 D2D Tx UE는 SA 및 데이터 전송 시 주파수 도약(frequency hopping) 전송을 수행하지 않는다.
SA RA 필드(또는, PSCCH RA 필드, PSCCH를 위한 자원 필드)는 SA 전송을 위한 자원 정보를 지시한다. 즉, PSCCH 전송을 위한 스케줄링 정보(즉, 자원 정보)를 지시한다. 따라서, D2D Tx UE는 SA RA 필드에서 지시하는 자원에서 SA(즉, PSCCH)를 전송한다.
여기서, SA RA 필드는 SA 전송을 위한 시간 및/또는 주파수 자원 영역의 위치를 도출하기 위한 정보(또는 인덱스)가 포함될 수도 있다.
예를 들어, SA RA 필드는 SA 전송을 위한 자원의 시작 위치(즉, 인덱스)를 알려줄 수 있다. 다시 말해, SA RA 필드는 SA가 전송되는 서브프레임 및/또는 자원 블록의 시작 인덱스를 지시할 수 있다.
또한, D2D Tx UE는 SA RA 필드에 포함된 정보를 기반으로 미리 정해진 함수(계산식) 등을 이용하여 SA 전송을 위한 시간 자원(예를 들어, 서브프레임 인덱스) 및/또는 주파수 자원(예를 들어, 자원 블록 인덱스)을 도출할 수 있다.
D2D data 전송을 위한 자원 할당 정보는 D2D data 제1 RA 필드(또는 제1 PSSCH RA 필드, 자원 블록 할당 및 호핑 자원 할당(Resource block assignment and hopping resource allocation) 필드), D2D data 제2 RA 필드(또는 제2 PSSCH RA 필드, 시간 자원 패턴(Time resource pattern) 필드)로 구성될 수 있다.
D2D data 제1 RA 필드는 주파수 영역에서 D2D data 전송을 위한 자원 정보(예를 들어, 자원 블록)를 지시한다. 즉, PSSCH 전송을 위한 주파수 영역에서의 스케줄링 정보를 지시한다. 따라서, D2D Tx UE는 D2D data 제1 RA 필드에서 지시하는 주파수 자원에서 D2D data(즉, PSSCH)를 전송한다.
예를 들어, D2D data 제1 RA 필드는 UL RA 방식과 같이 자원 지시 값(RIV: Resource Indication Value)을 이용하여 D2D data 전송을 위한 자원 블록의 시작 위치(즉, 시작 자원 블록 인덱스)와 할당된 자원 블록의 길이(length)를 지시할 수 있다.
또한, D2D data 제1 RA 필드는 D2D data 전송을 위한 자원 블록의 시작 위치(즉, 시작 자원 블록 인덱스)와 끝 위치(즉, 마지막 자원 블록 인덱스)를 별도의 필드(또는 정보)로 구분하여 알려줄 수도 있다. 이 경우, 추가적인 비트(예를 들어, 1 비트)가 더 필요할 수 있다.
D2D data 제2 RA 필드는 시간 영역에서 D2D data 전송을 위해 사용되는 자원 정보(예를 들어, 서브프레임)를 지시한다. 즉, PSSCH 전송을 위한 시간 영역에서의 스케줄링 정보를 지시한다. 따라서, D2D Tx UE는 D2D data 제2 RA 필드에서 지시하는 시간 자원에서 D2D data(즉, PSSCH)를 전송한다.
예를 들어, D2D data 제2 RA 필드는 D2D data 전송을 위해 사용될 서브프레임 패턴(즉, 시간 자원 패턴(time resource pattern))을 지시할 수 있다. 즉, D2D data 제2 RA 필드는 PSCCH 전송을 위해 사용되는 시간 자원 패턴을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
여기서, D2D data 제2 RA 필드는 미리 정해진 복수의 시간 자원 패턴 중에서 어느 하나의 패턴을 지시할 수 있다. 예를 들어, SF pattern #0(10001010), SF pattern #1(00111001),..., SF pattern #n(10011001)와 같이 n개의 서브프레임 패턴(비트맵으로 표현)이 미리 정의되고, 정의된 n개의 서브프레임 패턴 중에서 어느 하나의 서브프레임 패턴을 지시할 수 있다. 여기서, 비트맵의 '1'의 값은 해당 subframe에서 D2D data가 전송되는 것을 의미하고, '0'의 값은 해당 subframe에서 D2D data가 전송되지 않는 것을 의미할 수 있다. 또한, 이와 반대 의미를 가질 수도 있다.
TPC 필드는 D2D Tx UE에서 SA 및 data 전송을 위한 전송 전력을 지시한다. 즉, PSCCH와 PSSCH의 전송 전력 정보를 지시한다.
TPC 필드는 하나의 필드로 구성될 수 있다. 이와 같이, TPC 필드가 하나의 필드로 구성되는 경우, TPC 필드 값은 SA 및 data 전송을 위한 전송 전력에 공통적으로 적용된다.
ZP은 필요에 따라서 제어 정보로 채워지거나, 사용되지 않거나 또는 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 필요하지 않은 경우 생략도 가능하다.
위에서 예시한 DCI 포맷의 각 필드 순서, 각 필드의 비트 수는 설명의 편의를 위한 하나의 예시에 불과하며, 변경될 수 있다.
한편, 앞서 DCI 포맷 0과 비교하면, 앞서 예시한 D2D grant를 위한 DCI 포맷은 MCS 필드를 포함하지 않을 수 있다.
MCS 값을 eNB이 D2D Tx UE에게 알려주는 경우에는 D2D grant를 위한 DCI 포맷에 MCS 필드가 존재하여야 한다. 다만, MCS 값을 D2D Tx UE가 스스로 정하는 경우이거나 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)으로 전달되거나 미리 고정된 값으로 정해질 수 있다. 따라서, D2D grant에 MCS 필드가 포함되지 않을 수 있다.
또한, 앞서 설명한 D2D grant를 위한 DCI 포맷은 NDI 필드, RV 필드도 포함하지 않을 수 있다. 위와 마찬가지로, NDI, RV 값은 D2D Tx UE가 스스로 정하는 경우이거나 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)으로 전달되거나 미리 고정된 값으로 정해질 수 있다.
D2D 조력 장치에 의한 활동성 모니터링 (activity-monitoring) 방법
본 발명에서는 앞서 도 7에서와 같이 UE가 다른 UE와 직접 무선 채널을 이용하여 통신을 수행하는 환경을 고려하며, 이와 같은 형태의 통신을 device-to-device (D2D) 통신이라 명명할 수 있다.
또한, 최근에 LTE D2D를 활용한 'V2X(Vehicle to Everything)' 기술이 개발되고 있으며, V2X는 (V2V: Vehicle to Vehicle), 차량과 인프라(V2I: Vehicle to Infrastructure), 차량과 보행자(V2P: Vehicle to Pedestrian) 등 차량과 모든 개체 간 통신을 포함한다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, D2D 통신은 상기 V2X 통신을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
D2D 통신에서 UE는 일반적으로는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 장비가 UE 사이의 통신 방식(즉, D2D 통신 방식)에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 설명의 편의를 위해 D2D 통신을 수행하고 있는 장치를 UE로 간주하여 설명한다.
아래 도면을 참조하여 보다 구체적인 시나리오를 설명한다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 시나리오를 예시하는 도면이다.
도 12와 같이 UE1 ~ UE6가 분포되어 있다고 가정한다.
여기서, UE1과 UE2는 eNB1을 서빙 셀(serving-cell)로서 접속하고 있는 활성 UE(active UE)라고 볼 수 있다. 즉, UE1과 UE2는 통상적인 셀 검출(cell detection) 과정 및 랜덤 액세스 절차(random access procedure, 일명 RACH(random access channel) procedure)를 거쳐 eNB1이 전송하는 시스템 정보 등을 획득하고, UE 식별자(예를 들어, C-RNTI)를 eNB1로부터 할당 받아 정상적으로 하향링크(DL) 수신 및 상향링크(UL) 전송을 수행할 수 있는 상태를 의미한다. 이러한 UE들을 "네트워크 커버리지 내(INC: in network coverage) UE라고 지칭할 수 있다. 이러한 INC UE들 간에 D2D 통신을 수행하기 위해서는 앞서 설명한 바와 같이 eNB1로부터 연관된 모든 제어정보를 수신하고 이에 따라 제공되는 D2D 통신 가능 (시간/주파수) 자원을 설정받아 해당 자원영역에서 D2D 통신이 이루어질 수 있다.
반면, 도 12에서 UE3 및 UE4로 예시한 UE들은 브로드캐스트를 제외한 네트워크 커버리지 밖(ONC-B: outside network coverage except broadcast) UE라고 지칭할 수 있다. 이러한 UE(들)은 오직 eNB1이 전송하는 특정 메시지(예를 들어, 브로드캐스트(broadcast))만을 수신할 수 있는 상태이며, 해당 ONC-B UE가 전송하는 RACH(random access chanel) 등 UL 신호(들)은 정상적으로 eNB1에서 수신할 수 있는 상태(예를 들어, 신호 품질 등)가 아님을 의미한다. 따라서, UE3 및 UE4의 존재는 eNB1이 알지 못할 수 있으며, 이러한 ONC-B UE(들)도 특정 D2D 통신을 수행할 수 있도록 지원해주기 위해, eNB1은 상기 ONC-B UE(들)이 D2D 통신시 사용할 수 있는 (시간/주파수) 자원 풀에 관한 정보를 브로드캐스트해 줄 수 있다. 이러한 브로드캐스트 메시지를 수신한 ONC-B UE들은 해당 자원 풀 내에서 자신이 D2D 신호 전송에 사용할 세부 자원 영역을 특정 정해진 단위(granularity)에 따라 임의 선택(random selection)을 수행하도록 하고, 이렇게 임의로 선택된 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다(예를 들어, 모드 2 통신).
또한, 도 12에서 UE5와 UE6은, 네트워크 커버리지 밖(ONC: outside network coverage) UE라고 지칭할 수 있다. 이러한 UE는 eNB1으로부터의 어떠한 형태의 DL/UL 통신도 성립하기 어려운 영역으로서(예를 들어, 매우 낮은 신호 품질), 현재 LTE/LTE-A의 D2D관련 표준을 통해 지원될 수 있는 기술은 존재하지 않는 영역으로 볼 수 있다.
한편, 도 12에서 INC UE2와 OCN-B UE3 간에도 D2D 통신을 수행할 수 있으며, 이를 부분적-커버리지 네트워크(PNC: partial network coverage) 환경에서의 D2D 통신이라고 지칭할 수 있다.
상기 예시한 다양한 UE 사이의 D2D 통신에 있어서 특징적인 점은, 통상적으로 eNB와 UE 간(eNB-to-UE) 통신 링크에 비해 UE 간(UE-to-UE) 통신 링크의 D2D 신호 송신 파워는 D2D UE 간 거리가 가까울수록 상대적으로 낮은 송신 파워로 D2D 통신이 수행될 수 있으므로, eNB가 D2D 통신 상태를 체크하여 최적의 D2D 자원 풀을 설정하고 관리하고자 하여도 저전력의 D2D 통신을 수행하고 있는 링크에 대해서는 eNB가 모니터링하기 어렵다는 한계가 있다는 점이다. 특히, D2D UE들이 셀-에지(cell-edge) 영역에 존재할수록, 그리고 D2D 통신을 수행하고 있는 UE간의 거리가 가까울수록, eNB가 해당 D2D 통신 링크를 모니터링하고 실제 D2D 통신에 사용되고 있는 자원 블록(들)(RB(s)) 및 서브프레임(들)(SF(s)) 할당 통계치, 자원 별 파워 레벨(power level) 측정치, 자원 사용 D2D UE 수 등을 파악하고자 하여도, 저전력의 D2D 통신의 경우 eNB가 직접 오버히어(overhear)하여 이를 파악하는데에 문제점이 있다.
본 발명에서는 이러한 한계를 극복하고자, D2D 조력 장치(DAD: D2D assisting device) 역할을 수행할 수 있는 별도의 노드 혹은 특정 UE의 DAD 기능(functionality)을 활용하는 방안에 관한 기술을 제안한다.
이러한 DAD로서의 역할은 별도의 노드/장치를 사업자가 필요 지역마다 설치하여, D2D 통신 관리 목적으로 활용할 수 있으며, 이 경우 이를 원격 무선 헤드(RRH: Remote Radio Head), 릴레이(relay), DAD 목적의 전송/수신 포인트(TP/RP: Transmission/Reception Point) 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 설명의 편의를 위해 이러한 DAD 기능(functionality)을 (즉, D2D 통신을 할 수 있는) 특정 UE(들)이 수행할 수 있도록 하는 방식에 대하여 주로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 위와 같은 DAD 기능을 UE가 수행하는 일례로서, UE 릴레이 관련 지원 기술에 의해 이러한 동작이 구현/적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서의 "DAD"는 "UE relay"라는 용어로 대체될 수 있다. 보다 구체적으로, UE relay는, 동기 릴레이(sync relay), 자원 풀을 포함한 설정 정보 릴레이(configuration information relay), 실제 사용자 데이터 릴레이(user data relay) 등으로 세분화될 수 있다. 상기 DAD 기능이란 이러한 UE relay 기능 중 전부 혹은 일부를 지원하는 형태로서, 구체적으로, 후술하는 다음의 동작들 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다
이하, 본 발명의 설명에 있어서, DAD란, 별도의 노드, 장치, RRH, relay, UE relay, TP/RP 뿐만 아니라 (D2D 통신을 할 수 있는) UE일 수 있다. 또한, DAD는 V2X 통신을 지원하기 위하여 도로 변, 교차로 등에 설치되는 RSU(road side unit)에 해당될 수 있다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, D2D 자원은 PSCCH/PSSCH/PSDCH/PSBCH이 매핑되는 자원을 통칭한다. 또한, 참조 신호(RS: Reference Signal)은 PSCCH/PSSCH/PSDCH/PSBCH이 전송되는 자원 블록에 매핑되는 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation Reference Signal), 동기 신호(Synchronization Signal)을 통칭한다. 또한, D2D 신호는 위의 PSCCH/PSSCH/PSDCH/PSBCH 및 DMRS, 동기 신호를 통칭한다.
활동성 모니터링 (Activity-monitoring)
활동성 모니터링 결과는 후술하는 D2D 자원 통계 정보, D2D 자원 충돌 정보 및/또는 D2D UE 이동성 정보를 포함한다. 각각의 정보에 대하여 살펴본다.
1) DAD의 D2D 통신 링크 청취(listening)(또는 오버히어(overhear))을 통한 D2D 자원 통계 정보 eNB에게 보고
A. 자원 블록(RB) 및/또는 서브프레임(SF: subframe) 할당 통계치, 자원 별 파워 레벨 측정치, 자원 사용 D2D UE 수 등
이하, 'D2D 자원 통계 정보'는 D2D 단말이 D2D 통신을 위해 사용하는(또는 할당된) RB 및/또는 SF에 대한 (통계) 정보, D2D 자원 단위 별 파워 레벨(power level) 측정치 정보, D2D 자원을 사용하는 D2D UE의 수에 대한 정보를 통칭한다.
i. 예를 들어, 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 또는 듀얼 연결성(DC: Dual Connectivity) 등에서 셀룰러 통신의 우선 동작 조건(즉, 셀룰러 통신 자원과 D2D 통신 자원이 충돌되는 경우, D2D 통신을 드랍(drop))에 따라, D2D 링크가 빈번히 드랍(drop) 또는 파워 다운(power down)이 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 상황 발생 정도를 DAD가 모니터링할 수 있다. 즉, DAD는 D2D 통신 링크를 모니터링한다.
그리고, DAD는 D2D 자원 풀(PSCCH/PSSCH/PSDCH 자원 풀 포함) 내에서 PSCCH/PSSCH/PSDCH 전송 자원을 모니터링하고, D2D 자원 통계 정보를 eNB에게 보고한다.
여기서, DAD는 일정 주기를 가지고 D2D 자원 통계 정보를 eNB에게 보고할 수도 있으며, 또는 eNB으로부터 D2D 자원 통계 정보의 보고를 지시 받으면 그에 대한 응답으로 eNB에게 D2D 자원 통계 정보를 보고할 수 있다.
이와 같이, D2D 자원 통계 정보를 eNB에게 보고해줌으로써, eNB의 판단 하에 셀룰러 통신에 대한 자원 재설정(reconfiguration)(예를 들어, CA의 경우) 혹은 자원 조정(coordination)(예를 들어, DC의 경우)을 적용할 수 있다. 이를 통해 효율적으로 셀룰러 및 D2D 통신의 자원 관리를 수행할 수 있다.
ii. 보다 구체적인 실시예로서, D2D 스케줄링 승인(SA: scheduling assignment)(즉, PSCCH)와 D2D 데이터(즉, PSSCH)를 구분하여, DAD가 D2D 통신 링크들을 모니터링할 수 있다. 또한, DAD는 디스커버리 신호(즉, PSDCH)를 SA와 D2D 데이터와 구분하여 D2D 통신 링크들을 모니터링할 수 있다.
이에 따라, DAD는 SA는 어느 SF 및/또는 RB를 통해 전송되었는지, 데이터는 어느 SF 및/또는 RB를 통해 전송되었는지, 디스커버리 신호는 어느 SF 및/또는 RB를 통해 전송되었는지, 각 자원 단위 별로 파워 레벨이 어떠한지, D2D UE의 수는 얼마인지 등 D2D 자원 통계 정보를 eNB에게 보고할 수 있다. 이러한 보고를 통해, eNB는 이러한 D2D 자원 통계 정보 기반의 D2D 자원 풀 관리를 수행할 수 있다.
DAD가 D2D 통신 링크를 모니터링하는 방법에 대하여 살펴보면, 예를 들어, DAD는 eNB에 의해 설정된 PSCCH 자원 풀 및 PSSCH 자원 풀에서 자원 단위(예를 들어, 서브프레임 및/또는 자원 블록)로 에너지를 검출(즉, 센싱)하여 어느 자원에서 PSCCH 및/또는 PSSCH가 전송되는지 모니터링할 수 있다. 또한, 마찬가지로 DAD는 eNB에 의해 설정된 PSDCH 자원 풀에서 자원 단위(예를 들어, 서브프레임 및/또는 자원 블록)로 에너지를 검출(즉, 센싱)하여 어느 자원에서 PSDCH가 전송되는지 모니터링할 수 있다.
또는, 하나의 서브프레임에서 PSCCH 또는 PSDCH 상에서 전송되는 비트 블록은 스크램블되고, 이때 각 PSCCH 또는 PSDCH 서브프레임이 시작하는 시점에서 스크램블링 시퀀스 발생기(scrambling sequence generator)는 미리 정해진 값(예를 들어, 510)으로 초기화될 수 있다. 또한, PSCCH 또는 PSDCH가 매핑되는 자원 블록에 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation Reference Signal)이 매핑되어 전송되며, DMRS는 매 슬롯이 시작하는 시점에서 의사-난수(pseudo-random) 시퀀스 발생기가 미리 정해진 값(예를 들어, 0)으로 초기화될 수 있다. 이처럼 PSCCH 또는 PSDCH의 스크램블링 시퀀스 발생기의 초기값과 해당 채널과 관련된 DMRS의 시퀀스 발생기의 초기값이 사전에 고정되어 있으므로, DAD는 PSCCH에서 전송되는 SA 또는 PSDCH에서 전송되는 디스커버리 신호(또는 메시지)를 수신(즉, 디코딩)할 수 있다. 나아가, DAD는 PSCCH에서 전송되는 SA를 디코딩함으로써, 해당 SA에서 지시된 자원 정보를 통해 D2D 데이터(즉, PSSCH)가 어느 자원에서 전송되는지 확인할 수 있다.
2) D2D 신호간 간섭 및 충돌 제어(handling)
A. 사업자 간(Inter-operator) 및 커버리지 밖(out-coverage) 상황에서 SA 검출을 통한 D2D 데이터 자원 충돌 인지
i. D2D 자원(예를 들어, 자원 블록(RB)) 및/또는 참조 신호(RS) 충돌 (통계) 정보를 eNB에게 보고
이하, 'D2D 자원 충돌 정보'는 D2D 자원(예를 들어, 자원 블록(RB)) 및/또는 참조 신호(RS) 충돌 (통계) 정보를 통칭한다.
예를 들어, 사업자 간 셀-에지 영역에 존재하는 DAD가 해당 셀-에지 영역에서 수행되고 있는 다양한 D2D 통신 링크를 모니터링하여, 특히 사업자 간에는 동적 조정(dynamic coordination)이 불가능한 경우 빈번히 발생할 수 있는 RB 및/또는 RS 충돌 (통계) 정보를 D2D가 접속하고 있는 eNB에게 주기적으로 혹은 비주기적으로 보고할 수 있다.
이에 따라, 해당 eNB는 이러한 D2D Data 자원 충돌을 회피하고자 적응적으로 자원 풀 관리를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, DAD는 D2D 전송 UE(Tx UE)가 PSCCH 상에서 전송하는 SA를 디코딩하고, SA에서 지시되는 자원 할당 정보를 기반으로 D2D 데이터가 전송되는 자원(즉, PSSCH 자원)의 충돌 여부를 판단할 수 있다.
ii. DAD가 자원 블록(RB)/참조 신호(RS) 변경 명령/요청(change command/request)을 직접 Tx UE에게 시그널링(예를 들어, SA 및 데이터의 쌍 또는 SA만을 이용)
① 보다 능동적으로, DAD는 이와 같이 충돌이 발생하고 있는 특정 D2D UE에게 직접 해당 D2D 자원(예를 들어, RB)/RS 변경 요청(change request)를 전송할 수 있다.
여기서, D2D 자원/RS 변경 요청 메시지는 D2D 자원/RS 변경 요청만을 지시할 수 있으며(예를 들어, 1 비트 등으로 지시), 또는 D2D 자원/RS 변경 요청과 함께 DAD에 의해 결정된 특정 D2D 자원/RS 정보를 포함할 수도 있다.
D2D가 특정 D2D UE에게 직접 RB/RS 변경 요청(change request)을 전송하기 위하여, 이러한 권한을 사전에 eNB로부터 설정 받을 수 있다. 이러한 권한 설정 정보에는 해당 DAD가 RB/RS 변경 요청(change request) 메시지 등을 전송할 수 있는 대상 D2D UE 리스트 정보(예를 들어, UE ID 관련 정보 및 해당 UE로 D2D 신호를 전송하는데 관련되는 시퀀스 스크램블링(sequence scrambling) 등의 정보)가 포함될 수 있으며, DAD는 사전에 eNB로부터 이러한 정보를 설정 받을 수 있다.
② 또한, 구체적으로 이러한 메시지를 해당 Tx UE에게 전송하는 메시지 포맷으로는, 일반적으로 D2D Tx UE가 D2D 신호를 송신하는 형태와 유사하게 SA(즉, PSCCH)와 이에 따른 D2D 데이터(즉, PSSCH) 쌍을 함께 전송하는 형태로 해당 메시지를 전송하도록 미리 정의되거나 eNB 등에 의해 설정될 수도 있다.
또는, 이러한 메시지는 SA에 특정 비트 또는 특정 필드를 이용하여 지시될 수 있으며, 또는 SA와 연계된 추가 시그널링을 통해서 전달될 수 있다.
3) D2D UE 이동성 관리
A. DAD 커버리지 관점에서의 거리 정보 기반 UE 이동성 파악 정보(이하, D2D UE 이동성 정보)를 보고
i. 앞서 설명한 바와 같이, DAD는 사전에 자신의 주변에 D2D 통신에 참여하고 있는 특정 D2D UE 리스트 정보를 eNB로부터 제공받을 수 있다. 그리고, DAD는 지속적으로 해당 UE들의 D2D 통신 링크를 모니터링 함으로써 해당 UE의 이동성에 관련되는 정보를 eNB로 피드백할 수 있다.
또는, DAD가 D2D UE 리스트에 속한 UE들의 D2D 통신 링크를 모니터링하고, 해당 UE의 이동성 관련 정보를 eNB에 보고하도록 eNB에 의해 설정될 수 있다.
예를 들어, 특정 D2D UE의 D2D 송신 신호를 DAD가 지속적으로 오버히어(overhear) 함에 따라, 해당 D2D 송신 신호에 대한 DAD에서의 수신 파워가 점점 낮아지고 있다면 해당 D2D UE가 DAD로부터 멀어지고 있다고 파악할 수 있다.
이러한 방식은 일례일 뿐, 그 밖에 특정 송수신 신호(예를 들어, DAD와 해당 UE 간에 송수신되는 D2D 신호)에 대한 왕복 지연(round-trip delay)의 변화 추이를 파악하는 등의 다양한 형태의 UE 이동성 파악 정보가 고려되고 보고될 수 있다. 이러한 수신 파워 레벨 등의 변화 추이에 관련한 정보를 직접 eNB로 피드백하도록 정의되거나 eNB에 의해 설정될 수도 있고, DAD가 이러한 모니터링 결과에 입각하여 해당 D2D UE의 이동성 파악 정보를 분석하고 분석한 결과에 관한 정보를 피드백하도록 정의되거나 eNB에 의해 설정될 수 있다.
이러한 활동성 모니터링(Activity-monitoring)의 보고 주체와 관련하여, 특히 ONC-B 영역 및/또는 ONC 영역의 D2D TX UE의 경우 직접 eNB한테 보고할 수 없는 경우가 존재하기 때문에, 앞서 설명한 1) 내지 3) 등에 있어서, 해당 모니터링 및 보고의 동작을 직접 해당 D2D TX UE가 수행하지 않고 이를 제3자인 DAD가 모니터링하여 보고하도록 하는 것이 보다 바람직할 수 있다.
즉, INC 영역의 UE의 경우 해당 단말이 직접 보고할 수 있지만, 예를 들어 ONC-B 영역 및/또는 ONC 영역에서 D2D 모드 2로 통신하고 있는 D2D 링크들에 대해서는 D2D TX UE가 eNB로 직접 피드백을 줄 수 있는 UL 링크가 설정되어 있지 않아서, 별도의 DAD나 UL전송이 가능한 DAD 기능을 수행하는 UE가 이를 담당하도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 동작을 통해서는 특히 "모드 2 통신을 위한 자원 할당"을 보다 효과적으로 수행될 수 있도록 하는 효과가 있다.
앞서 설명한 DAD 기능들(즉, 활동성 모니터링)을 UE가 수행하도록 하는 방식에 있어서, 개별 UE 입장에서는 이러한 DAD 기능을 수행하는 시간 구간 동안에는 평상시의 D2D 통신 시간 구간 대비 더 많은 배터리 파워 소모가 발생할 수 있다. 따라서, 해당 UE는 가능한 DAD 기능을 수행하는 시간 구간을 최소화하기를 희망할 수 있다.
다시 말해, 어떠한 UE가 어떠한 시간 구간 동안 DAD 기능을 수행하도록 하는지에 관해서 사전에 정의되거나 eNB로부터의 설정 정보가 수신되고 이에 따라 해당 기능을 수행하도록 할 수 있다.
보다 특징적으로, UE는 예를 들어, 자신의 배터리 능력 등을 고려함으로써 사전에 특정 UE 능력(capability) 관련 시그널링 또는 별도의 메시지 형태를 통해 기지국에 상기 DAD 기능의 수행 가능 시간에 관한 정보를 알려줄 수 있다. 이때, UE는 DAD 기능의 수행 가능 시간(예를 들어, 무선 프레임, 서브프레임, 슬롯, ms, ㎲ 단위 등으로)을 eNB에게 전송할 수도 있으나, 일례로 D2D 통신 등 기타 다른 통신 시간 구간 대비 비율에 관한 정보를 eNB에게 전송할 수도 있다.
이러한 정보는 각 UE별로 자신의 배터리 상태 등에 따라 차이가 있을 수 있으며, 기지국은 이러한 차이들을 고려하여 어떠한 시간 구간 동안 어떠한 UE가 DAD 기능을 수행할지에 관한 스케줄링 결정을 하여 각 UE에게 알려줄 수 있다. 즉, eNB는 각 UE 별로 D2D 활동성 모니터링 구간을 설정하여 알려줄 수 있다.
추가적으로, 이러한 동작은 D2D 통신에 관한 과금 이슈와 연계되어 해결될 수 있다. 예를 들어, (상기 UE가 보고하는 정보를 바탕으로 할 때) 특정 UE가 상기 DAD 기능을 수행하는 시간 구간에 해당하는 양에 비례하여 해당 UE의 별도 D2D 통신 시간 구간에 대한 과금 면제/감면 혜택을 부여하는 형태 등으로 연동시킴으로써, UE가 DAD 기능을 수행함에 따른 배터리 소모 등의 기회 비용을 이후 별도 D2D 통신 시간 구간에 대한 혜택을 통해 보상받을 수 있도록 함으로써 UE들의 DAD 기능 수행에 대한 참여도를 높이는데 활용될 수 있다.
예를 들어 앞서 도 12와 같은 상황에서 특정 t1 시간 구간 동안에는 UE1이 DAD 기능을 수행하도록 하고, 그 다음 특정 t2 시간 구간 동안에는 UE2가 DAD 기능을 수행하도록 할 수 있으며, UE2가 DAD 기능을 수행하는 t2 시간 구간 동안에 UE1은 통상적인 D2D 통신을 수행하는 등의 동작이 적용될 수 있다.
또한, DAD 기능을 수행하는 UE (또는 별도의 노드, 장치, RRH, 릴레이, TP/RP)의 경우, 추가적으로 특정 주기를 가지고, 또는 비주기적으로(예를 들어, eNB로부터의 트리거링 지시에 따라), eNB로부터 전달받은 D2D 자원 풀에 관한 정보를 비콘(beaconing)하도록 설정될 수 있다.
이때 해당 정보의 beaconing은 통상적인 D2D 신호 전송 포맷(예를 들어, PSDCH, PSCCH, PSSCH, PSBCH)을 따르거나, 별도의 메시지 포멧으로 전송될 수 있다.
또한, 이러한 beaconing은 브로드캐스트 전송일 수 있다. 이를 통해, 예를 들어, 앞서 도 12와 같은 상황에서 ONC 영역에 존재하는 UE들도 해당 beaconing 신호를 수신함으로써 ONC 영역에 위치하는 상황에서의 D2D 통신 동작(예를 들어, LTE Rel-12 모드 2 통신)을 수행할 수 있도록 해주는 효과가 있으며, 결국 D2D 커버리지 향상(coverage enhancement)의 효과를 가져올 수 있다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 시나리오를 예시하는 도면이다.
도 13과 같이, ONC-B 영역에 있는 UE (예를 들어, UE3 또는 UE4)도 DAD 기능을 수행하도록 eNB1로부터 명령(command)이 전달될 수 있다.
이때, 이러한 UE는 사전에 eNB1의 INC 영역에 존재하던 UE일 수 있다. 즉, INC 영역에서 eNB1과 통상적인 송수신 동작을 수행하고 있던 UE가 이동성에 의하여 ONC-B 영역으로 이동한 경우에도 eNB1로부터의 브로드캐스트 메시지는 수신이 가능하므로 여전히 DAD 기능을 수행하도록 지시받을 수 있는 경우이다.
이러한 경우 UE4는 본 발명에서 예시한 다양한 DAD 기능을 수행할 수 있고, 특히 앞서 설명한 "자원 풀 비콘(resource pool beaconing)" 동작 등을 수행함으로써, ONC 영역에 있는 UE5, UE6 등까지도 D2D 송수신이 가능하도록 지원할 수 있다.
만일 도 13에서 UE4와 같이 ONC-B 영역에 있는 UE가 자신 주변에서 발생하고 있는 D2D 통신 링크들을 모니터링하여 관련 결과들을 eNB1에게 피드백하기 위해서는, INC 영역에 있는 또 다른 DAD에게 관련된 피드백 정보를 전달함으로써 UE 릴레이 형태로 정보가 eNB1에 제공될 수도 있다.
이와 같이 DAD 간의 relay 형태에 의한 정보전달을 위해 사전에 eNB1로부터 해당 DAD 간 relay 링크 관련된 설정정보가 추가로 제공될 수 있다.
예를 들어, INC 영역에 있는 UE2와 ONC-B 영역에 있는 UE4가 모두 DAD 기능을 수행하도록 설정되었다면, UE4의 경우 eNB1으로 DAD 기능에 따른 피드백 정보를 전송하고자 할 때에는 항상 UE2로 해당 정보를 전송하는 것으로 약속되고 UE2가 이 정보를 relay하여 eNB1에 피드백하는 것으로 사전에 약속되거나 eNB에 의해 설정될 수 있다.
또한, 보다 진보된 기술로서는, 도 13에서 UE5, UE6과 같이 ONC 영역에 존재하는 UE들도 DAD 기능을 지시받을 수 있도록 하고, 이는 상기 INC 영역의 UE 또는 ONC-B 영역의 UE들로부터의 D2D 통신 링크를 통해서 이미 존재하는 DAD로부터 지시 받거나, eNB1과의 relay형태로 ONC 영역에 존재하는 UE들의 식별 정보를 교환하는 등의 과정을 거쳐 eNB1으로부터 relay를 통해 지시받을 수도 있다.
본 발명에서 제안한 상기 DAD 기능들은 아래 표 1과 같은 형태로 재해석 및 동작 모드가 구분될 수도 있다.
표 6은 DAD 모드에 따른 D2D 자원 풀, 보고/피드백, 자원 풀 재설정 동작을 예시한다.
Figure PCTKR2015012578-appb-T000006
표 6에서는 동작의 특징에 따라, 분리된 DAD 모드가 존재할 수 있음을 예시하고 있다.
예를 들어, DAD 모드 A는 상기 상세히 설명된 바와 같이, 주변 D2D 통신 링크 들에 대한 활동성 모니터링(activity-monitoring) 결과를 eNB에 보고함으로써, eNB는 D2D 자원 풀 관리 및 재설정(reconfiguration) 등의 동작에 이를 활용할 수 있다.
구체적인 일례로, 만일 상기 DAD 모드 A 동작에 따라 ONC-B 영역 및/또는 ONC 영역의 UE들의 자원 활용 상태를 eNB에게 보고하게 되면, 그에 맞추어 eNB가 자원 풀을 조정(adaptation)하는데 활용할 수 있다. 예를 들어, eNB의 자원 풀 설정이나, D2D 시간 자원 패턴(예를 들어, TRP(Time Resource pattern)) 제한(restriction) 등을 조절하는 형태로 적용될 수 있다. 왜냐하면 모드 2 통신에서 실제 자원 할당은 개별적인 UE 내에서 결정되기 때문이다. 결과적으로 DAD 모드 A에서는 DAD는 D2D 자원 풀을 변경할 권한은 가지지 않고 상기 활동성 모니터링(activity-monitoring) 관련 결과를 eNB에 보고함으로써, eNB의 자원 풀 재설정 등의 자원 관리를 돕고자 하는 목적이 있다.
반면, DAD 모드 B는, 주변 D2D 통신 링크 들에 대한 활동성 모니터링(activity-monitoring) 결과를 eNB에 보고하지 않고, 스스로 관리/판단 근거로 사용함으로써, D2D 자원 풀 재설정 등 자원 관리 동작을 자신이 주체적으로 수행할 수 있는 동작 모드를 의미한다.
이는 상기 설명한 "자원 풀 비콘(또는 릴레잉(relaying))" 동작과 같이 단순히 자원 풀을 릴레잉해주는 수동적인 동작이 아니라는 점에서 DAD 모드 A와 차별화 된다.
그러나 이러한 능동적인 동작에 있어서는 사전에 eNB로부터 특정 다중 풀 후보(multiple pool candidates)를 수신함으로써 해당 풀 후보 내에서 어떠한 풀을 적용할 것인지를 선택(selection)/스위칭(switching)만 할 수 있다는 형태로 동작의 제약 사항이 부여될 수도 있다. 즉, DAD 모드 B라 하더라도 아무런 제약 조건도 없는 상황에서 DAD 자신이 능동적으로 D2D 자원 풀을 결정하거나 변경할 수 있도록 허용되는 것이 아니며, DAD 자신이 속한 특정 eNB로부터 D2D 자원 풀로 설정 가능한 특정 풀 후보를 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링 등)로부터 사전에 설정 받고, 해당 DAD 모드 B 장치(예를 들어, UE 등)는 해당 풀 후보 안에서만 능동적으로 자원 풀을 결정하거나 변경하여 주변 D2D UE들에게 알려줄 수 있다.
일반적으로, DAD 모드 A의 경우 인접 eNB들간에 어느 정도 자원 풀 관련 협력(coordination)이 되어 있어서 DAD가 함부로 풀을 변경해서는 안 되는 상황 등에서 설정/적용될 수 있다. 반면, DAD 모드 B의 경우 그 밖의 환경 등에 있어서 위와 같은 형태로 D2D 자원 풀 후보들을 eNB가 제공함으로써, 모니터링 결과에 따라 DAD가 직접 자원 풀을 풀 후보 내에서 바꿔가면서(또는 자원 풀 후보 안에서 결정해가면서) 직접 관리하는 형태로 동작이 설정되거나 적용될 수 있다.
이러한 DAD 모드 A 또는 B의 경우 특정 장치(예를 들어, UE 등)별로 고정적으로 DAD 모드 A 또는 DAD 모드 B가 사전에 결정되어 있는 경우도 있다. 예를 들어, UE 능력 시그널링(UE capability signaling) 등을 통해서 해당 장치의 능력 또는 선호도가 eNB에 전달되고 eNB는 이를 고려하여 DAD 모드 A 또는 DAD 모드 B 동작 중에 고정적으로 한가지를 선택하여 해당 장치에게 앞서 설명한 동작을 설정할 수 있다.
또는, 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링 등)을 통해 동일한 장치(예를 들어, UE 등)라고 하더라도 DAD 모드 A 또는 DAD 모드 B의 동작이 반정적(semi-statically)으로 스위칭(switching)될 수 있도록 설정될 수도 있다.
또한, 이러한 동작 DAD 모드 스위칭이 가능함으로 사전에 알려주고, 해당 장치는 eNB에 능력 시그널링(capability signaling) 등의 형태로 보고하도록 하고, 이에 입각하여 eNB는 상기 모드 스위칭 등의 설정 정보를 제공하는 형태로 동작될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신 조력 방법을 예시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, DAD 장치는 eNB으로부터 D2D 통신을 위한 D2D 자원 풀 정보를 수신한다(S1401).
또한, DAD 장치는 eNB로부터 활동성 모니터링(Activity-monitoring) 대상이 되는 D2D UE 리스트 정보를 수신할 수 있다(S1402).
DAD 장치는 eNB로부터 D2D UE 리스트 정보를 수신하지 않을 수 있으며, 이 경우, S1402 단계는 생략될 수 있다. 이 경우 DAD 장치는 모든 UE를 대상으로 활동성 모니터링(Activity-monitoring)을 수행할 수 있다.
DAD 장치는 D2D 자원 풀 내에서 하나 이상의 D2D 통신 링크를 청취하여 D2D 단말에 대한 D2D 활동성 모니터링(Activity monitoring)을 수행한다(S1403).
앞서 설명한 바와 같이, DAD는 D2D 통신 링크를 청취(또는 오버히어)하여 에너지 센싱하거나 또는 PSCCH/PSDCH를 디코딩함으로써 D2D 활동성 모니터링을 수행할 수 있다.
도 14에서는 도시되지 않았으나, 상술한 바와 같이 DAD 장치는 기지국으로부터 D2D 활동성 모니터링 구간(즉, 시간)을 수신할 수 있으며, 이 경우 DAD 장치는 D2D 활동성 모니터링 구간에서 D2D 활동성 모니터링을 수행할 수 있다.
DAD 장치는 eNB에게 D2D 활동성 모니터링 결과를 전송한다(S1404).
D2D 활동성 모니터링 결과는 D2D 자원 통계 정보, D2D 자원 충돌 정보 및 D2D UE 이동성 정보 중 하나 이상을 포함한다. 여기서, D2D 자원 통계 정보는 상술한 바와 같이, D2D 단말이 D2D 통신을 위해 사용하는 자원 블록 및/또는 서브프레임 정보, D2D 자원 단위 별 파워 레벨 측정치 정보, D2D 자원을 사용하는 D2D UE의 수에 대한 정보를 포함한다. 그리고, D2D 자원 충돌 정보는 D2D 자원/RS의 충돌 (통계) 정보를 포함한다.
DAD 장치는 주기적으로 D2D 활동성 모니터링 결과를 eNB에게 전송할 수 있다. 또는 비주기적으로 eNB으로부터 D2D 활동성 모니터링 결과 보고를 지시 받으면 그에 대한 응답으로 eNB에게 D2D 활동성 모니터링 결과를 보고할 수 있다.
상술한 바와 같이, DAD 장치가 eNB로부터 D2D 활동성 모니터링 구간을 수신한 경우, DAD 장치는 D2D 활동성 모니터링 구간이 종료되는 시점에서 D2D 활동성 모니터링 결과를 eNB에게 보고할 수 있다. 또한, 이 경우에도 D2D 활동성 모니터링 구간 내에서 주기적으로 또는 비주기적으로 D2D 활동성 모니터링 결과를 eNB에게 보고할 수 있음은 물론이다.
또한, ONC-B 영역 또는 ONC 영역에 존재하는 UE들도 DAD 기능(즉, 활동성 모니터링)을 지시받을 수 있으며, 이 경우, D2D 활동성 모니터링 결과는 미리 정해진 D2D 통신 링크를 통해 릴레이(relay) 형태로 eNB에게 전달될 수 있다.
또한 도 14에서는 도시되지 않았으나, 상술한 바와 같이 DAD 장치는 기지국으로부터 수신한 D2D 자원 풀 정보를 브로드캐스팅할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신 조력 방법을 예시하는 도면이다.
도 15를 참조하면, DAD 장치는 eNB으로부터 D2D 통신을 위한 D2D 자원 풀 정보를 수신한다(S1501).
여기서, D2D 자원 풀 정보는 다중 D2D 자원 풀 후보 정보를 포함할 수 있다.
또한, DAD 장치는 eNB로부터 활동성 모니터링(Activity-monitoring) 대상이 되는 D2D UE 리스트 정보를 수신할 수 있다(S1502).
DAD 장치는 eNB로부터 D2D UE 리스트 정보를 수신하지 않을 수 있으며, 이 경우, S1502 단계는 생략될 수 있다. 이 경우 DAD 장치는 모든 UE를 대상으로 활동성 모니터링(Activity-monitoring)을 수행할 수 있다.
DAD 장치는 D2D 자원 풀 내에서 하나 이상의 D2D 통신 링크를 청취하여 D2D 단말에 대한 D2D 활동성 모니터링(Activity monitoring)을 수행한다(S1503).
앞서 설명한 바와 같이, DAD는 D2D 통신 링크를 청취(또는 오버히어)하여 에너지 센싱하거나 또는 PSCCH/PSDCH를 디코딩함으로써 D2D 활동성 모니터링을 수행할 수 있다.
도 15에서는 도시되지 않았으나, 상술한 바와 같이 DAD 장치는 기지국으로부터 D2D 활동성 모니터링 구간(즉, 시간)을 수신할 수 있으며, 이 경우 DAD 장치는 D2D 활동성 모니터링 구간에서 D2D 활동성 모니터링을 수행할 수 있다.
DAD 장치는 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 D2D 전송 UE(Tx UE)에게 D2D 자원(또는 D2D 자원 풀)을 할당한다(S1504).
여기서, D2D 장치는 D2D 자원이 충돌이 발생하는 등 D2D 전송 UE가 이용하는 D2D 자원을 변경할 필요가 있을 때, 다중 D2D 자원 풀 후보 내에서 특정 D2D 자원 풀을 해당 D2D 전송 UE에게 할당하거나, D2D 자원 풀 내에서 특정 D2D 자원을 해당 D2D 전송 UE에게 할당할 수 있다.
D2D 활동성 모니터링 결과는 D2D 자원 통계 정보, D2D 자원 충돌 정보 및 D2D UE 이동성 정보 중 하나 이상을 포함한다. 여기서, D2D 자원 통계 정보는 상술한 바와 같이, D2D 단말이 D2D 통신을 위해 사용하는 자원 블록 및/또는 서브프레임 정보, D2D 자원 단위 별 파워 레벨 측정치 정보, D2D 자원을 사용하는 D2D UE의 수에 대한 정보를 포함한다. 그리고, D2D 자원 충돌 정보는 D2D 자원/RS의 충돌 (통계) 정보를 포함한다.
또한 도 15에서는 도시되지 않았으나, 상술한 바와 같이 DAD 장치는 기지국으로부터 수신한 D2D 자원 풀 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 이때, DAD 장치는 수신한 다중 D2D 자원 풀 후보에서 선택된 D2D 자원 풀을 브로드캐스팅할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 통신 조력 방법을 예시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, DAD는 eNB로부터 DAD 모드 설정 정보를 수신할 수 있다(S1602).
이와 같이, eNB이 DAD 모드를 설정하는 경우, 해당 DAD에게 설정된 DAD 모드에 따라 앞서 도 14 또는 도 15의 절차가 진행될 수 있다.
DAD 모드 설정 정보는 DAD에게 설정되는 DAD 모드를 지시할 수 있다. 또한, DAD 모드 설정 정보는 앞서 설명한 D2D UE 리스트 정보 및/또는 활동성 모니터링 구간 등을 더 포함할 수도 있다. 또한, DAD 모드 설정 정보는 다중 D2D 자원 풀 후보 정보를 더 포함할 수도 있다.
여기서, DAD 모드는 고정적으로 설정되고, DAD 모드 설정 정보는 해당 DAD에게 고정적으로 설정된 DAD 모드를 지시할 수 있다.
또는, DAD 모드는 반정적(semi-statically) 스위칭되도록 설정될 수 있으며, 이 경우, 반정적(semi-statically) DAD 모드가 스위칭될 수 있도록 DAD 모드 스위칭 등의 설정 정보(예를 들어, DAD 모드가 스위칭되는 주기, 조건 등)을 포함할 수 있다.
한편, eNB에게 DAD가 DAD 모드 설정 정보를 수신하기 전에, DAD는 eNB에게 자신의 능력(capability) 정보 또는 선호하는 DAD 모드 정보를 전송할 수 있다(S1601).
이 경우, DAD 능력 또는 선호하는 DAD 모드 정보에 기반하여 해당 DAD 장치에게 설정되는 DAD 모드가 결정될 수 있다.
eNB가 DAD로부터 DAD 능력(capability) 정보를 수신한 경우, 해당 DAD가 지원하는 DAD 모드 내에서 해당 DAD에게 설정되는 DAD 모드를 결정할 수 있다. 반면, eNB가 DAD로부터 선호하는 DAD 모드 정보를 수신한 경우, eNB는 이를 고려하여 해당 DAD에게 설정되는 DAD 모드를 결정할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 17을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1710)과 기지국(1710) 영역 내에 위치한 다수의 단말(1720)을 포함한다. 여기서, 단말(1720)은 앞서 설명한 UE, 노드, 장치, RRH, relay, TP/RP, RSU 등이 해당될 수 있다.
기지국(1710)은 프로세서(processor, 1711), 메모리(memory, 1712) 및 RF부(radio frequency unit, 1713)을 포함한다. 프로세서(1711)는 앞서 도 1 내지 도 16에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1711)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1712)는 프로세서(1711)와 연결되어, 프로세서(1711)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1713)는 프로세서(1711)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(1720)은 프로세서(1721), 메모리(1722) 및 RF부(1723)을 포함한다. 프로세서(1721)는 앞서 도 1 내지 도 16에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1721)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1722)는 프로세서(1721)와 연결되어, 프로세서(1721)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1723)는 프로세서(1721)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1712, 1722)는 프로세서(1711, 1721) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1711, 1721)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(1710) 및/또는 단말(1720)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 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 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 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신을 조력하기 위한 방안은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. D2D(Device-to-Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D 조력 장치(DAD: D2D assisting device)가 D2D 통신을 조력(assisting)하기 위한 방법에 있어서,
    D2D 통신을 위한 자원 풀(resource pool) 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 자원 풀 내에서 하나 이상의 D2D 통신 링크를 청취하여 D2D 단말에 대한 D2D 활동성 모니터링(Activity monitoring)을 수행하는 단계; 및
    상기 D2D 활동성 모니터링 결과를 기지국에 보고하거나 상기 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 D2D 단말에게 자원을 할당하는 단계를 포함하는 D2D 통신 조력 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 DAD 모드 설정 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 DAD 모드 설정 정보에 의해 지시된 DAD 모드에 따라 상기 활동성 모니터링 결과를 기지국에 보고하는 동작이 수행되거나 상기 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 D2D 단말에게 자원을 할당하는 동작이 수행되는 D2D 통신 조력 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기지국에게 DAD 능력(capability) 정보 또는 선호하는 DAD 모드 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 DAD 능력에 기반하여 상기 DAD 장치의 상기 DAD 모드가 결정되는 D2D 통신 조력 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 D2D 활동성 모니터링 결과는 미리 정해진 D2D 통신 링크를 통해 릴레이(relay) 형태로 상기 기지국에게 전달되는 D2D 통신 조력 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자원 풀 정보는 다중 D2D 자원 풀 후보 정보를 포함하고,
    상기 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 다중 D2D 자원 풀 후보 내에서 상기 D2D 단말에게 할당되는 D2D 자원 풀이 결정되는 D2D 통신 조력 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 D2D 활동성 모니터링 결과는 상기 D2D 단말이 D2D 통신을 위하여 사용하는 D2D 자원 정보, D2D 자원 단위 별 파워 레벨 측정치 정보, 상기 D2D 자원을 사용하는 D2D 단말의 수 정보, D2D 자원 충돌 정보 및 상기 D2D 단말의 이동성 정보 중 하나 이상을 포함하는 D2D 통신 조력 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 D2D 자원은 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel) 자원, PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel) 자원 및/또는 PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel) 자원을 포함하는 D2D 통신 조력 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 D2D 단말로부터 전송된 D2D 신호에 대한 수신 파워 및/또는 상기 D2D 단말과의 송수신한 D2D 신호에 대한 왕복 지연(round-trip delay)을 기반으로 상기 D2D 단말의 이동성이 판단되는 D2D 통신 조력 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 활동성 모니터링의 대상이 되는 D2D 단말의 리스트를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 D2D 통신 조력 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수신한 상기 D2D 자원 풀 정보를 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함하는 D2D 통신 조력 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 D2D 활동성 모니터링 구간을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 수신한 D2D 활동성 모니터링 구간 동안 상기 D2D 활동성 모니터링이 수행되는 D2D 통신 조력 방법.
  12. D2D(Device-to-Device) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 조력(assisting)하기 위한 D2D 조력 장치(DAD: D2D assisting device)에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 D2D 통신을 위한 자원 풀(resource pool) 정보를 기지국으로부터 수신하고,
    상기 자원 풀 내에서 하나 이상의 D2D 통신 링크를 청취하여 D2D 단말에 대한 D2D 활동성 모니터링(Activity monitoring)을 수행하고,
    상기 활동성 모니터링 결과를 기지국에 보고하거나 상기 D2D 활동성 모니터링 결과에 기반하여 상기 D2D 단말에게 자원을 할당하도록 구성되는 장치.
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