WO2016200137A1 - 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016200137A1
WO2016200137A1 PCT/KR2016/006052 KR2016006052W WO2016200137A1 WO 2016200137 A1 WO2016200137 A1 WO 2016200137A1 KR 2016006052 W KR2016006052 W KR 2016006052W WO 2016200137 A1 WO2016200137 A1 WO 2016200137A1
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resource
message
transmission
resource region
terminal
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PCT/KR2016/006052
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김명섭
서한별
이승민
채혁진
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엘지전자(주)
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    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting and receiving data in a wireless communication system supporting vehicle-to-everything communication (V2X) and an apparatus supporting the same. .
  • V2X vehicle-to-everything communication
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data 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.
  • V2X vehicle-to-everything communication
  • V2V vehicle-to-vehicle communication
  • a method for transmitting and receiving data with at least one device by a first device includes: Measuring an energy level of a first resource zone for supporting a V2X service; And transmitting a specific message through at least one resource zone of the first resource zone or the second resource zone based on the measurement result, wherein the second resource zone is determined by the first device through a network.
  • a resource area for transmitting a message to a second device is provided, and the first resource area provides a method for indicating a resource area for directly transmitting the specific message to the second device by the first device.
  • the transmitting of the specific message is performed through the first resource region and the second resource region.
  • the specific message includes an indicator indicating whether or not to receive the specific message transmitted through the first resource region and the second resource region.
  • the second device when the indicator indicates reception of the specific message transmitted through the second resource region, the second device receives the specific message transmitted through the second resource region from the third resource region.
  • the third resource zone represents a resource zone for the network to transmit the specific message to the second device.
  • the first resource region and the second resource region are resource regions included in the same band or different bands.
  • the present invention may further include transmitting the specific message to a third device through a fourth resource region, wherein the fourth resource region is a resource region included in an unlicensed band.
  • the present invention comprises the steps of measuring the energy level of the first resource region for the first device to support the V2X service; Sending, by the first device, a first message to the second device through the first resource region when the energy level is smaller than a threshold as a result of the measurement; The first device sending the first message to a network through a second resource zone; And transmitting, by the network, the first message or a second message that encodes the first message to the second device through a third resource zone.
  • At least one neighboring base station stops transmitting a message to a specific device while the network transmits the specific message.
  • At least one neighboring network transmits the specific message to the second device simultaneously with the network through different frequency bands.
  • the transmission period of the second message is an integer multiple of the transmission period of the first message.
  • Communication unit for transmitting and receiving a signal to the outside wired and / or wireless; And a controller operatively connected to the communication unit, wherein the controller measures an energy level of a first resource region for the first device to support the V2X service, and based on the measurement result, the first resource Transmit a specific message through at least one resource region of the region or the second resource region, wherein the second resource region represents a resource region for transmitting the specific message to the second device through the network;
  • the first resource zone provides a device representing a resource zone for the first device to directly transmit the specific message to the second device.
  • the network may receive and forward data in the communication between the vehicle and the device or the communication between the vehicles, thereby preventing the communication product from being degraded.
  • data transmission efficiency may be improved by transmitting data by different links according to specific conditions.
  • link performance when a network transmits data to a vehicle, link performance can be improved by transmitting data in cooperation with other adjacent networks.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 shows an example of a form in which PUCCH formats are mapped to a PUCCH region of an uplink physical resource block in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 shows a structure of a CQI channel in the case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 shows a structure of an ACK / NACK channel in case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 shows an example of generating and transmitting five SC-FDMA symbols during one slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 illustrates an example of a subframe structure according to cross carrier scheduling in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 shows an example of transport channel processing of a UL-SCH in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 12 shows an example of a signal processing procedure of an uplink shared channel which is a transport channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • FIG. 14 illustrates a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • FIG. 15 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 16 illustrates an uplink subframe including sounding reference signal symbols in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 17 illustrates relay node resource partitioning in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 18 is a diagram for conceptually explaining D2D communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 19 shows a reference structure for ProSe to which the present invention can be applied.
  • 20 is a diagram illustrating an example of various scenarios of D2D communication to which the present invention can be applied.
  • FIG. 21 shows an example of a frame structure to which discovery resources are allocated to which the methods proposed herein may be applied.
  • FIG. 22 is a diagram briefly illustrating a discovery process to which the present invention may be applied.
  • 23 and 24 are diagrams illustrating an example of a method for allocating resources in terminal-to-terminal communication to which the present invention can be applied.
  • 25 to 27 are diagrams showing an example of a relay process and resources for relay to which the present invention can be applied.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a method for transmitting and receiving data in a vehicle to everything (V2X) communication according to an embodiment of the present invention.
  • V2X vehicle to everything
  • V2X vehicle to everything
  • V2X Vehicle to everything
  • V2X vehicle to everything
  • V2X vehicle to everything
  • V2X vehicle to everything
  • 36 is a diagram illustrating an example of 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.
  • FIG. 1 illustrates 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.
  • FIG. 1B illustrates a frame structure type 2.
  • FIG. 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.
  • an uplink-downlink configuration is a rule indicating whether uplink and downlink are allocated (or reserved) for all subframes.
  • Table 1 shows an uplink-downlink configuration.
  • 'D' represents a subframe for downlink transmission
  • 'U' represents a subframe for uplink transmission
  • 'S' represents DwPTS
  • GP UpPTS
  • UpPTS Indicates a special subframe consisting of three fields.
  • the uplink-downlink configuration can be classified into seven types, and the location and / or number of downlink subframes, special subframes, and uplink subframes are different for each configuration.
  • Switch-point periodicity refers to a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe S exists every half-frame, and in case of having a period of 5ms downlink-uplink switching time, it exists only in the first half-frame.
  • subframes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the subframe subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may notify the terminal of the change of the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only an index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information, which may be transmitted through a physical downlink control channel (PDCCH) like other scheduling information, and is commonly transmitted to all terminals in a cell through a broadcast channel as broadcast information. May be
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the structure of the radio frame is only one example, and the 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. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink 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. 3 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 in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) is allocated. data region).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • An example of 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 a downlink grant), resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel) (also called an uplink grant), and PCH ( Paging information in paging channel, system information in DL-SCH, resource allocation for upper-layer control message such as random access response transmitted in PDSCH, arbitrary terminal It may carry a set of transmission power control commands for the individual terminals in the 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. 4 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).
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the uplink control information (UCI) transmitted through the PUCCH may include a scheduling request (SR), HARQ ACK / NACK information, and downlink channel measurement information as follows.
  • SR scheduling request
  • HARQ ACK / NACK information HARQ ACK / NACK information
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-off Keying) method.
  • HARQ ACK / NACK This is a response signal for a downlink data packet on a PDSCH. Indicates whether the downlink data packet was successfully received. One bit of ACK / NACK is transmitted in response to a single downlink codeword, and two bits of ACK / NACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • the CSI may include at least one of a channel quality indicator (CQI), a rank indicator (RI), a precoding matrix indicator (PMI), and a precoding type indicator (PTI). 20 bits are used per subframe.
  • CQI channel quality indicator
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • PTI precoding type indicator
  • HARQ ACK / NACK information may be generated according to whether the decoding of the downlink data packet on the PDSCH is successful.
  • one bit is transmitted as ACK / NACK information for downlink single codeword transmission, and two bits are transmitted as ACK / NACK information for downlink 2 codeword transmission.
  • Channel measurement information refers to feedback information related to a multiple input multiple output (MIMO) technique, and includes channel quality indicator (CQI), precoding matrix index (PMI), and rank indicator (RI). : Rank Indicator) may be included. These channel measurement information may be collectively expressed as CQI.
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix index
  • RI rank indicator
  • 20 bits per subframe may be used for transmission of the CQI.
  • PUCCH may be modulated using Binary Phase Shift Keying (BPSK) and Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • Control information of a plurality of terminals may be transmitted through a PUCCH, and a constant amplitude zero autocorrelation (CAZAC) sequence having a length of 12 is performed when code division multiplexing (CDM) is performed to distinguish signals of respective terminals.
  • CAZAC sequence has a characteristic of maintaining a constant amplitude in the time domain and the frequency domain, the coverage is reduced by reducing the Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) or the Cubic Metric (CM) of the UE. It has a suitable property to increase.
  • PAPR Peak-to-Average Power Ratio
  • CM Cubic Metric
  • ACK / NACK information for downlink data transmission transmitted through the PUCCH is covered using an orthogonal sequence or an orthogonal cover (OC).
  • control information transmitted on the PUCCH may be distinguished using a cyclically shifted sequence having different cyclic shift (CS) values.
  • the cyclically shifted sequence may be generated by cyclically shifting a base sequence by a specific cyclic shift amount.
  • the specific CS amount is indicated by the cyclic shift index (CS index).
  • the number of cyclic shifts available may vary depending on the delay spread of the channel.
  • Various kinds of sequences may be used as the base sequence, and the above-described CAZAC sequence is one example.
  • control information that can be transmitted in one subframe by the UE depends on the number of SC-FDMA symbols available for transmission of the control information (that is, RS transmission for coherent detection of PUCCH). SC-FDMA symbols except for the SC-FDMA symbol used).
  • PUCCH is defined in seven different formats according to transmitted control information, modulation scheme, amount of control information, and the like, and according to uplink control information (UCI) transmitted according to each PUCCH format,
  • UCI uplink control information
  • PUCCH format 1 is used for single transmission of SR.
  • an unmodulated waveform is applied, which will be described later in detail.
  • PUCCH format 1a or 1b is used for transmission of HARQ ACK / NACK.
  • PUCCH format 1a or 1b may be used.
  • HARQ ACK / NACK and SR may be transmitted in the same subframe using PUCCH format 1a or 1b.
  • PUCCH format 2 is used for transmission of CQI, and PUCCH format 2a or 2b is used for transmission of CQI and HARQ ACK / NACK. In the case of an extended CP, PUCCH format 2 may be used for transmission of CQI and HARQ ACK / NACK.
  • PUCCH format 3 is used to carry 48 bits of encoded UCI.
  • PUCCH format 3 may carry HARQ ACK / NACK for a plurality of serving cells, SR (if present), and CSI report for one serving cell.
  • FIG. 5 shows an example of a form in which PUCCH formats are mapped to a PUCCH region of an uplink physical resource block in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 Represents the number of resource blocks in uplink, and 0, 1, ..., Is the number of the physical resource block.
  • the PUCCH is mapped to both edges of the uplink frequency block.
  • Number of PUCCH RBs available by PUCCH format 2 / 2a / 2b ) May be indicated to terminals in a cell by broadcasting signaling.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b is a control channel for transmitting channel measurement feedback (CQI, PMI, RI).
  • the reporting period of the channel measurement feedback (hereinafter, collectively referred to as CQI information) and the frequency unit (or frequency resolution) to be measured may be controlled by the base station.
  • CQI information channel measurement feedback
  • the frequency unit (or frequency resolution) to be measured may be controlled by the base station.
  • Periodic and aperiodic CQI reporting can be supported in the time domain.
  • PUCCH format 2 may be used only for periodic reporting and PUSCH may be used for aperiodic reporting.
  • the base station may instruct the terminal to transmit an individual CQI report on a resource scheduled for uplink data transmission.
  • FIG. 6 shows a structure of a CQI channel in the case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • SC-FDMA symbols 0 to 6 of one slot SC-FDMA symbols 1 and 5 (second and sixth symbols) are used for demodulation reference signal (DMRS) transmission, and CQI in the remaining SC-FDMA symbols. Information can be transmitted. Meanwhile, in the case of an extended CP, one SC-FDMA symbol (SC-FDMA symbol 3) is used for DMRS transmission.
  • SC-FDMA symbol 3 SC-FDMA symbol 3
  • DMRS Reference signal
  • CQI information is carried on the remaining five SC-FDMA symbols.
  • Two RSs are used in one slot to support a high speed terminal.
  • each terminal is distinguished using a cyclic shift (CS) sequence.
  • the CQI information symbols are modulated and transmitted throughout the SC-FDMA symbol, and the SC-FDMA symbol is composed of one sequence. That is, the terminal modulates and transmits the CQI in each sequence.
  • the number of symbols that can be transmitted in one TTI is 10, and modulation of CQI information is determined up to QPSK.
  • QPSK mapping is used for an SC-FDMA symbol, a 2-bit CQI value may be carried, and thus a 10-bit CQI value may be loaded in one slot. Therefore, a CQI value of up to 20 bits can be loaded in one subframe.
  • a frequency domain spread code is used to spread the CQI information in the frequency domain.
  • a length-12 CAZAC sequence (eg, a ZC sequence) may be used.
  • Each control channel may be distinguished by applying a CAZAC sequence having a different cyclic shift value.
  • IFFT is performed on the frequency domain spread CQI information.
  • 12 different terminals may be orthogonally multiplexed on the same PUCCH RB by means of 12 equally spaced cyclic shifts.
  • the DMRS sequence on SC-FDMA symbol 1 and 5 (on SC-FDMA symbol 3 in extended CP case) in the general CP case is similar to the CQI signal sequence on the frequency domain but no modulation such as CQI information is applied.
  • PUCCH resource index ( May be semi-statically configured by higher layer signaling to periodically report different CQI, PMI, and RI types on the PUCCH resource indicated by h).
  • PUCCH resource index ( ) Is information indicating a PUCCH region used for PUCCH format 2 / 2a / 2b transmission and a cyclic shift (CS) value to be used.
  • a symbol modulated using a BPSK or QPSK modulation scheme is multiply multiplied by a CAZAC sequence having a length of 12.
  • the y (0), ..., y (N-1) symbols may be referred to as a block of symbols.
  • a Hadamard sequence of length 4 is used for general ACK / NACK information, and a Discrete Fourier Transform (DFT) sequence of length 3 is used for shortened ACK / NACK information and a reference signal.
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • a Hadamard sequence of length 2 is used for the reference signal in the case of an extended CP.
  • FIG. 7 shows a structure of an ACK / NACK channel in case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a reference signal RS is carried on three consecutive SC-FDMA symbols in the middle of seven SC-FDMA symbols included in one slot, and an ACK / NACK signal is carried on the remaining four SC-FDMA symbols.
  • RS may be carried on two consecutive symbols in the middle.
  • the number and position of symbols used for the RS may vary depending on the control channel, and the number and position of symbols used for the ACK / NACK signal associated therewith may also be changed accordingly.
  • 1 bit and 2 bit acknowledgment information may be represented by one HARQ ACK / NACK modulation symbol using BPSK and QPSK modulation techniques, respectively.
  • the acknowledgment (ACK) may be encoded as '1'
  • the negative acknowledgment (NACK) may be encoded as '0'.
  • two-dimensional spreading is applied to increase the multiplexing capacity. That is, frequency domain spreading and time domain spreading are simultaneously applied to increase the number of terminals or control channels that can be multiplexed.
  • a frequency domain sequence is used as the base sequence.
  • one of the CAZAC sequences may be a Zadoff-Chu (ZC) sequence.
  • ZC Zadoff-Chu
  • CS cyclic shifts
  • the number of CS resources supported in an SC-FDMA symbol for PUCCH RBs for HARQ ACK / NACK transmission is determined by a cell-specific high-layer signaling parameter ( Is set by
  • the frequency domain spread ACK / NACK signal is spread in the time domain using an orthogonal spreading code.
  • an orthogonal spreading code a Walsh-Hadamard sequence or a DFT sequence may be used.
  • the ACK / NACK signal may be spread using orthogonal sequences w0, w1, w2, and w3 of length 4 for four symbols.
  • RS is also spread through an orthogonal sequence of length 3 or length 2. This is called orthogonal covering (OC).
  • a plurality of terminals may be multiplexed using a code division multiplexing (CDM) scheme using the CS resource in the frequency domain and the OC resource in the time domain as described above. That is, ACK / NACK information and RS of a large number of terminals may be multiplexed on the same PUCCH RB.
  • CDM code division multiplexing
  • the number of spreading codes supported for ACK / NACK information is limited by the number of RS symbols. That is, since the number of RS transmission SC-FDMA symbols is smaller than the number of ACK / NACK information transmission SC-FDMA symbols, the multiplexing capacity of the RS is smaller than that of the ACK / NACK information.
  • ACK / NACK information may be transmitted in four symbols.
  • three orthogonal spreading codes are used instead of four, which means that the number of RS transmission symbols is three. This is because only three orthogonal spreading codes can be used for the RS.
  • HARQ acknowledgments from a total of 18 different terminals can be multiplexed within one PUCCH RB.
  • HARQ acknowledgments from a total of 12 different terminals can be multiplexed within one PUCCH RB.
  • the scheduling request SR is transmitted in such a manner that the terminal requests or does not request to be scheduled.
  • the SR channel reuses the ACK / NACK channel structure in PUCCH formats 1a / 1b and is configured in an OOK (On-Off Keying) scheme based on the ACK / NACK channel design. Reference signals are not transmitted in the SR channel. Therefore, a sequence of length 7 is used for a general CP, and a sequence of length 6 is used for an extended CP. Different cyclic shifts or orthogonal covers may be assigned for SR and ACK / NACK. That is, for positive SR transmission, the UE transmits HARQ ACK / NACK through resources allocated for SR. In order to transmit a negative SR, the UE transmits HARQ ACK / NACK through a resource allocated for ACK / NACK.
  • the e-PUCCH may correspond to PUCCH format 3 of the LTE-A system.
  • Block spreading can be applied to ACK / NACK transmission using PUCCH format 3.
  • the block spreading scheme modulates control signal transmission using the SC-FDMA scheme.
  • a symbol sequence may be spread and transmitted on a time domain using an orthogonal cover code (OCC).
  • OCC orthogonal cover code
  • control signals of a plurality of terminals may be multiplexed on the same RB.
  • one symbol sequence is transmitted over a time domain and control signals of a plurality of terminals are multiplexed using a cyclic shift (CS) of a CAZAC sequence
  • a block spread based PUCCH format for example, In the case of PUCCH format 3
  • one symbol sequence is transmitted over a frequency domain, and control signals of a plurality of terminals are multiplexed using time-domain spreading using OCC.
  • FIG. 8 shows an example of generating and transmitting five SC-FDMA symbols during one slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • two RS symbols may be used for one slot.
  • an RS symbol may be generated from a CAZAC sequence to which a specific cyclic shift value is applied, and may be transmitted in a form in which a predetermined OCC is applied (or multiplied) over a plurality of RS symbols.
  • control information having an extended size can be transmitted as compared to the PUCCH format 1 series and 2 series.
  • the communication environment considered in the embodiments of the present invention includes all of the multi-carrier support environments. That is, the multicarrier system or carrier aggregation (CA) system used in the present invention is one or more having a bandwidth smaller than the target band when configuring the target broadband to support the broadband A system that aggregates and uses a component carrier (CC).
  • CA carrier aggregation
  • the multi-carrier means the aggregation of carriers (or carrier aggregation), wherein the aggregation of carriers means not only merging between contiguous carriers but also merging between non-contiguous carriers.
  • the number of component carriers aggregated between downlink and uplink may be set differently.
  • the case where the number of downlink component carriers (hereinafter referred to as 'DL CC') and the number of uplink component carriers (hereinafter referred to as 'UL CC') is the same is called symmetric aggregation. This is called asymmetric aggregation.
  • Such carrier aggregation may be used interchangeably with terms such as carrier aggregation, bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • Carrier aggregation in which two or more component carriers are combined, aims to support up to 100 MHz bandwidth in an LTE-A system.
  • the bandwidth of the combining carrier may be limited to the bandwidth used by the existing system to maintain backward compatibility with the existing IMT system.
  • the existing 3GPP LTE system supports ⁇ 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 ⁇ MHz bandwidth
  • the 3GPP LTE-advanced system i.e., LTE-A
  • Only bandwidths can be used to support bandwidths greater than 20 MHz.
  • the carrier aggregation system used in the present invention may support carrier aggregation by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the carrier aggregation environment described above may be referred to as a multiple cell environment.
  • a cell is defined as a combination of a downlink resource (DL CC) and an uplink resource (UL CC), but the uplink resource is not an essential element. Accordingly, the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources.
  • DL CC downlink resource
  • UL CC uplink resource
  • the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources.
  • a specific UE When a specific UE has only one configured serving cell, it may have one DL CC and one UL CC, but when a specific UE has two or more configured serving cells, as many DLs as the number of cells Has a CC and the number of UL CCs may be the same or less.
  • the DL CC and the UL CC may be configured on the contrary. That is, when a specific UE has a plurality of configured serving cells, a carrier aggregation environment in which a UL CC has more than the number of DL CCs may be supported. That is, carrier aggregation may be understood as merging two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of a cell).
  • carrier aggregation may be understood as merging two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of a cell).
  • the term 'cell' should be distinguished from the 'cell' as an area covered by a generally used base station.
  • Cells used in the LTE-A system include a primary cell (PCell: Primary Cell) and a secondary cell (SCell: Secondary Cell).
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • P cell and S cell may be used as a serving cell.
  • the UE that is in the RRC_CONNECTED state but the carrier aggregation is not configured or does not support the carrier aggregation, there is only one serving cell composed of the PCell.
  • one or more serving cells may exist, and the entire serving cell includes a PCell and one or more SCells.
  • Serving cells may be configured through an RRC parameter.
  • PhysCellId is a cell's physical layer identifier and has an integer value from 0 to 503.
  • SCellIndex is a short identifier used to identify an SCell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCellIndex is a short identifier used to identify a serving cell (P cell or S cell) and has an integer value from 0 to 7. A value of 0 is applied to the Pcell, and SCellIndex is pre-assigned to apply to the Scell. That is, a cell having the smallest cell ID (or cell index) in ServCellIndex becomes a P cell.
  • P cell refers to a cell operating on a primary frequency (or primary CC).
  • the UE may be used to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process, and may also refer to a cell indicated in a handover process.
  • the P cell refers to a cell serving as a center of control-related communication among serving cells configured in a carrier aggregation environment. That is, the terminal may receive and transmit a PUCCH only in its own Pcell, and may use only the Pcell to acquire system information or change a monitoring procedure.
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • RRC ConnectionReconfigutaion message of a higher layer including mobility control information to a UE supporting a carrier aggregation environment. It may be.
  • the S cell may refer to a cell operating on a secondary frequency (or, secondary CC). Only one PCell may be allocated to a specific UE, and one or more SCells may be allocated.
  • the SCell is configurable after the RRC connection is established and can be used to provide additional radio resources.
  • PUCCH does not exist in the remaining cells excluding the P cell, that is, the S cell, among the serving cells configured in the carrier aggregation environment.
  • the E-UTRAN adds the SCell to the UE supporting the carrier aggregation environment, the E-UTRAN may provide all system information related to the operation of the related cell in the RRC_CONNECTED state through a dedicated signal.
  • the change of the system information may be controlled by the release and addition of the related SCell, and at this time, an RRC connection reconfigutaion message of a higher layer may be used.
  • the E-UTRAN may perform dedicated signaling having different parameters for each terminal, rather than broadcasting in the related SCell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more Scells in addition to the Pcells initially configured in the connection establishment process.
  • the Pcell and the SCell may operate as respective component carriers.
  • the primary component carrier (PCC) may be used in the same sense as the PCell
  • the secondary component carrier (SCC) may be used in the same sense as the SCell.
  • FIG. 9 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Component carriers include a DL CC and an UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • FIG. 9 (b) shows a carrier aggregation structure used in the LTE_A system.
  • three component carriers having a frequency size of 20 MHz are combined.
  • the number of DL CCs and UL CCs is not limited.
  • the UE may simultaneously monitor three CCs, receive downlink signals / data, and transmit uplink signals / data.
  • the network may allocate M (M ⁇ N) DL CCs to the UE.
  • the UE may monitor only M limited DL CCs and receive a DL signal.
  • the network may assign L (L ⁇ M ⁇ N) DL CCs to allocate a main DL CC to the UE, in which case the UE must monitor the L DL CCs. This method can be equally applied to uplink transmission.
  • the linkage between the carrier frequency (or DL CC) of the downlink resource and the carrier frequency (or UL CC) of the uplink resource may be indicated by a higher layer message or system information such as an RRC message.
  • a combination of DL resources and UL resources may be configured by a linkage defined by SIB2 (System Information Block Type2).
  • SIB2 System Information Block Type2
  • the linkage may mean a mapping relationship between a DL CC on which a PDCCH carrying a UL grant is transmitted and a UL CC using the UL grant, and a DL CC (or UL CC) and HARQ ACK on which data for HARQ is transmitted. It may mean a mapping relationship between UL CCs (or DL CCs) through which a / NACK signal is transmitted.
  • Cross carrier scheduling may be referred to as Cross Component Carrier Scheduling or Cross Cell Scheduling.
  • a DL CC in which a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are transmitted to different DL CCs or a UL CC in which a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted in a DL CC is linked to a DL CC having received an UL grant This means that it is transmitted through other UL CC.
  • Whether to perform cross-carrier scheduling may be activated or deactivated UE-specifically and may be known for each UE semi-statically through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • a carrier indicator field (CIF: Carrier Indicator Field) indicating a PDSCH / PUSCH indicated by the corresponding PDCCH is transmitted to the PDCCH.
  • the PDCCH may allocate PDSCH resource or PUSCH resource to one of a plurality of component carriers using CIF. That is, when the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH or PUSCH resources to one of the multi-aggregated DL / UL CC, CIF is set.
  • the DCI format of LTE-A Release-8 may be extended according to CIF.
  • the set CIF may be fixed as a 3 bit field or the position of the set CIF may be fixed regardless of the DCI format size.
  • the PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) of LTE-A Release-8 may be reused.
  • the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH resources on the same DL CC or PUSCH resources on a single linked UL CC, CIF is not configured.
  • the same PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) and DCI format as the LTE-A Release-8 may be used.
  • the UE When cross carrier scheduling is possible, the UE needs to monitor the PDCCHs for the plurality of DCIs in the control region of the monitoring CC according to the transmission mode and / or bandwidth for each CC. Therefore, it is necessary to configure the search space and PDCCH monitoring that can support this.
  • the terminal DL CC set represents a set of DL CCs scheduled for the terminal to receive a PDSCH
  • the terminal UL CC set represents a set of UL CCs scheduled for the terminal to transmit a PUSCH.
  • the PDCCH monitoring set represents a set of at least one DL CC that performs PDCCH monitoring.
  • the PDCCH monitoring set may be the same as the terminal DL CC set or may be a subset of the terminal DL CC set.
  • the PDCCH monitoring set may include at least one of DL CCs in the terminal DL CC set. Alternatively, the PDCCH monitoring set may be defined separately regardless of the UE DL CC set.
  • the DL CC included in the PDCCH monitoring set may be configured to always enable self-scheduling for the linked UL CC.
  • the UE DL CC set, the UE UL CC set, and the PDCCH monitoring set may be configured UE-specifically, UE group-specifically, or cell-specifically.
  • cross-carrier scheduling When cross-carrier scheduling is deactivated, it means that the PDCCH monitoring set is always the same as the UE DL CC set. In this case, an indication such as separate signaling for the PDCCH monitoring set is not necessary.
  • a PDCCH monitoring set is defined in the terminal DL CC set. That is, in order to schedule PDSCH or PUSCH for the UE, the base station transmits the PDCCH through only the PDCCH monitoring set.
  • FIG. 10 illustrates an example of a subframe structure according to cross carrier scheduling in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • DL CC 'A' represents a case in which a PDCCH monitoring DL CC is configured. If CIF is not used, each DL CC may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH without CIF. On the other hand, when the CIF is used through higher layer signaling, only one DL CC 'A' may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH or PDSCH of another CC using the CIF. At this time, DL CCs 'B' and 'C' that are not configured as PDCCH monitoring DL CCs do not transmit the PDCCH.
  • the PUCCH An ACK / NACK multiplexing method based on resource selection may be considered.
  • the contents of ACK / NACK responses for multiple data units are identified by the combination of the PUCCH resource and the resource of QPSK modulation symbols used for the actual ACK / NACK transmission.
  • the ACK / NACK result may be identified at the eNB as shown in Table 3 below.
  • HARQ-ACK (i) represents the ACK / NACK result for the i-th data unit (data unit).
  • DTX Discontinuous Transmission
  • up to four PUCCH resources ( , , , B (0) and b (1) are two bits transmitted using the selected PUCCH.
  • the terminal For example, if the terminal successfully receives all four data units, the terminal Transmit 2 bits (1,1) using.
  • the terminal fails to decode in the first and third data units and decodes in the second and fourth data units, the terminal Transmit bits (1,0) using.
  • ACK / NACK channel selection if there is at least one ACK, the NACK and the DTX are coupled. This is because a combination of reserved PUCCH resources and QPSK symbols cannot indicate all ACK / NACK states. However, in the absence of an ACK, the DTX decouples from the NACK.
  • the PUCCH resource linked to the data unit corresponding to one explicit NACK may also be reserved for transmitting signals of multiple ACK / NACKs.
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • SPS semi-persistent scheduling
  • a time resource region allocated to a specific terminal may be set to have periodicity. Then, the allocation of time-frequency resources is completed by allocating frequency resource regions as necessary. This allocation of frequency resource regions may be referred to as so-called activation.
  • activation This allocation of frequency resource regions.
  • signaling for releasing frequency resource allocation may be transmitted from the base station to the terminal. This release of the frequency resource region may be referred to as deactivation.
  • the UE first informs the UE of which subframes to perform SPS transmission / reception through RRC (Radio Resource Control) signaling. That is, a time resource is first designated among time-frequency resources allocated for SPS through RRC signaling. In order to inform the subframe that can be used, for example, the period and offset of the subframe can be informed. However, since the terminal receives only the time resource region through RRC signaling, even if it receives the RRC signaling, the UE does not immediately transmit and receive by the SPS, and completes the time-frequency resource allocation by allocating the frequency resource region as necessary. . This allocation of the frequency resource region may be referred to as activation, and release of the frequency resource region may be referred to as deactivation.
  • RRC Radio Resource Control
  • the UE allocates a frequency resource according to the RB allocation information included in the received PDCCH, and modulates and codes according to MCS (Modulation and Coding Scheme) information. Rate) is applied to start transmission and reception according to the subframe period and offset allocated through the RRC signaling.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the terminal stops transmission and reception when receiving the PDCCH indicating the deactivation from the base station. If a PDCCH indicating activation or reactivation is received after stopping transmission and reception, transmission and reception are resumed again with a subframe period and offset allocated by RRC signaling using an RB allocation or an MCS designated by the PDCCH. That is, the allocation of time resources is performed through RRC signaling, but the transmission and reception of the actual signal may be performed after receiving the PDCCH indicating the activation and reactivation of the SPS, and the interruption of the transmission and reception of the signal is indicated by the PDCCH indicating the deactivation of the SPS. After receiving it.
  • the UE may check the PDCCH including the SPS indication when all of the following conditions are satisfied. Firstly, the CRC parity bit added for the PDCCH payload must be scrambled with the SPS C-RNTI, and secondly, the New Data Indicator (NDI) field must be set to zero.
  • NDI New Data Indicator
  • the new data indicator field indicates one of active transport blocks.
  • the verification is completed.
  • the terminal recognizes that the received DCI information is a valid SPS activation or deactivation (or release).
  • the UE recognizes that the non-matching CRC is included in the received DCI format.
  • Table 4 shows fields for PDCCH confirmation indicating SPS activation.
  • Table 5 shows a field for PDCCH confirmation indicating SPS deactivation (or release).
  • the TPC command value for the PUCCH field may be used as an index indicating four PUCCH resource values set by a higher layer.
  • FIG. 11 shows an example of transport channel processing of a UL-SCH in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Cubic Metric is designed to maintain good single carrier transmission. That is, in the case of PUSCH transmission in the existing LTE system, the single carrier characteristics are maintained through DFT-precoding for data to be transmitted, and in the case of PUCCH transmission, information is transmitted on a sequence having a single carrier characteristic to transmit single carrier characteristics. I can keep it. However, when the DFT-precoding data is discontinuously allocated on the frequency axis or when PUSCH and PUCCH are simultaneously transmitted, this single carrier characteristic is broken.
  • uplink control information (UCI) information to be transmitted in the PUCCH is transmitted together with the data through the PUSCH in order to maintain a single carrier characteristic.
  • a method of multiplexing uplink control information (UCI) (CQI / PMI, HARQ-ACK, RI, etc.) in a PUSCH region in a subframe in which a PUSCH is transmitted use.
  • UCI uplink control information
  • UL-SCH data and CQI / PMI are multiplexed before DFT-spreading and control information. You can send data together.
  • UL-SCH data performs rate-matching in consideration of CQI / PMI resources.
  • control information such as HARQ ACK, RI, and the like is multiplexed in the PUSCH region by puncturing UL-SCH data.
  • FIG. 12 shows an example of a signal processing procedure of an uplink shared channel which is a transport channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a signal processing procedure of an uplink shared channel (hereinafter, referred to as 'UL-SCH') may be applied to one or more transport channels or control information types.
  • the UL-SCH transmits data to a coding unit in the form of a transport block (TB) once every transmission time interval (TTI).
  • TB transport block
  • TTI transmission time interval
  • Bit of transport block received from higher layer CRC parity bit on Attach (S120).
  • A is the size of the transport block
  • L is the number of parity bits.
  • Input bits with CRC attached Same as In this case, B represents the number of bits of the transport block including the CRC.
  • CBs code blocks
  • S121 code blocks
  • K r the number of bits according to code block r.
  • C represents the total number of code blocks.
  • channel coding is performed (S122).
  • the output bit after channel coding is Same as In this case, i is an encoded stream index and may have a value of 0, 1, or 2.
  • Dr represents the number of bits of the i th coded stream for the code block r.
  • Each code block may be encoded by turbo coding, respectively.
  • control information when control information is transmitted in the PUSCH, channel coding is independently performed on the control information CQI / PMI, RI, and ACK / NACK (S126, S127, and S128). Since different coded symbols are allocated for transmission of each control information, each control information has a different coding rate.
  • the ACK / NACK information bit is composed of 1 bit or 2 bits
  • the ACK / NACK multiplexing is composed of 1 to 4 bits.
  • step S124 after the step of combining between code blocks, the coded bits of the UL-SCH data. And coded bits of CQI / PMI Multiplexing is performed (S125).
  • the multiplexed result of the data and CQI / PMI Same as At this time Denotes a column vector having a length of (Q m ⁇ N L ). ego, to be.
  • N L represents the number of layers to which the UL-SCH transport block is mapped
  • H represents the total number of encoded bits allocated for UL-SCH data and CQI / PMI information to the N L transport layers to which the transport block is mapped. Indicates.
  • the multiplexed data, CQI / PMI, separate channel-coded RI, and ACK / NACK are channel interleaved to generate an output signal (S129).
  • MIMO technology generally uses multiple transmit (Tx) antennas and multiple receive (Rx) antennas away from the ones that generally use one transmit antenna and one receive antenna.
  • the MIMO technology is a technique for increasing capacity or individualizing performance by using multiple input / output antennas at a transmitting end or a receiving end of a wireless communication system.
  • 'MIMO' will be referred to as 'multiple input / output antenna'.
  • the multi-input / output antenna technology does not rely on one antenna path to receive one total message, but collects a plurality of pieces of data received through several antennas to complete complete data.
  • multiple input / output antenna technology can increase the data rate within a specific system range, and can also increase the system range through a specific data rate.
  • MIMO communication technology is the next generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters, and attracts attention as a technology that can overcome the transmission limit of other mobile communication depending on the limit situation due to the expansion of data communication. have.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • the theoretical channel transmission capacity is proportional to the number of antennas, unlike when only a plurality of antennas are used in a transmitter or a receiver. As a result, it is possible to improve the transfer rate and to significantly improve the frequency efficiency.
  • the transmission rate according to the increase in the channel transmission capacity may be theoretically increased by multiplying the maximum transmission rate Ro by the following rate increase rate Ri when one antenna is used.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained.
  • the technique of the multiple input / output antennas improves transmission rate by simultaneously transmitting a plurality of data symbols by using a spatial diversity scheme that improves transmission reliability by using symbols passing through various channel paths and by using a plurality of transmit antennas. It can be divided into spatial multiplexing method. In addition, researches on how to appropriately combine these two methods to obtain the advantages of each are being studied in recent years.
  • the spatial diversity scheme there is a space-time block code sequence and a space-time trellis code sequence system that simultaneously uses diversity gain and coding gain.
  • the bit error rate improvement performance and the code generation freedom are excellent in the trellis code method, but the operation complexity is simple in the space-time block code.
  • Such a spatial diversity gain can be obtained by an amount corresponding to the product (N T ⁇ N R ) of the number of transmit antennas (N T ) and the number of receive antennas (N R ).
  • the spatial multiplexing technique is a method of transmitting different data strings at each transmitting antenna, and at the receiver, mutual interference occurs between data transmitted simultaneously from the transmitter.
  • the receiver removes this interference using an appropriate signal processing technique and receives it.
  • the noise cancellation schemes used here include: maximum likelihood detection (MLD) receivers, zero-forcing (ZF) receivers, minimum mean square error (MMSE) receivers, Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time (D-BLAST), V- Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time (BLAST), If you Hebrews know the channel information from the transmitter may be used, such as SVD (singular value decomposition) method.
  • MLD maximum likelihood detection
  • ZF zero-forcing
  • MMSE minimum mean square error
  • D-BLAST Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • BLAST V- Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • SVD singular value decomposition
  • N T transmit antennas when there are N T transmit antennas, since the maximum transmittable information is N T , this may be represented by a vector as follows.
  • each transmission information Can vary the transmit power
  • transmission information whose transmission power is adjusted may be represented by a vector as follows.
  • the weight matrix plays a role of appropriately distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation. Transmission signal like this Can be expressed as
  • w ij represents a weight between the i th transmit antenna and the j th transmission information
  • W represents this in a matrix.
  • W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the above-described transmission signal (x) can be considered divided into the case of using the spatial diversity and the case of using the spatial multiplexing.
  • the elements of the information vector s all have different values, while using spatial diversity causes the same signal to be sent through multiple channel paths. Therefore, the elements of the information vector s all have the same value.
  • a method of mixing spatial multiplexing and spatial diversity is also conceivable. That is, for example, the same signal may be transmitted using spatial diversity through three transmission antennas, and the rest may be considered to be spatially multiplexed to transmit different signals.
  • the reception signal is a reception signal of each antenna when there are N R reception antennas Denotes a vector y as follows.
  • each channel may be classified according to a transmit / receive antenna index, and a channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j will be denoted as h ij .
  • the order of the index of h ij is that of the receiving antenna index first, and that of the transmitting antenna is later.
  • These channels can be grouped together and displayed in vector and matrix form.
  • An example of the vector display is described as follows.
  • FIG. 14 illustrates a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • a channel arriving from the N T transmit antennas to the reception antenna i may be expressed as follows.
  • each of the multiple input / output antenna communication systems may be represented through the following relationship.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H indicating the state of the channel is determined by the number of transmit and receive antennas. As described above, in the channel matrix H, the number of rows becomes equal to the number of receive antennas N R, and the number of columns becomes equal to the number of transmit antennas N R. That is, the channel matrix H is It becomes a matrix.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other.
  • the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • the rank (H) of the channel matrix H is limited as follows.
  • the rank when the matrix is subjected to eigen value decomposition, the rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues among eigen values. Similarly, the rank can be defined as the number of non-zero singular values when SVD (singular value decomposition). Therefore, the physical meaning of rank in the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission indicates the number of paths that can independently transmit a signal at a specific time point and a specific frequency resource, and 'number of layers' indicates transmission on each path.
  • the transmitting end since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • Reference signal ( RS : Reference Signal)
  • the signal Since data is transmitted over a wireless channel in a wireless communication system, the signal may be distorted during transmission. In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion of the received signal must be corrected using the channel information.
  • a signal transmission method known to both a transmitting side and a receiving side and a method of detecting channel information using a distorted degree when a signal is transmitted through a channel are mainly used.
  • the above-mentioned signal is called a pilot signal or a reference signal RS.
  • each transmit antenna When transmitting and receiving data using multiple input / output antennas, a channel state between a transmitting antenna and a receiving antenna must be detected in order to receive a signal accurately. Therefore, each transmit antenna must have a separate reference signal.
  • the downlink reference signal includes a common reference signal (CRS: common RS) shared by all terminals in one cell and a dedicated reference signal (DRS) dedicated for a specific terminal.
  • CRS common reference signal
  • DRS dedicated reference signal
  • the receiving side measures the channel state from the CRS and transmits an indicator related to the channel quality such as the channel quality indicator (CQI), precoding matrix index (PMI) and / or rank indicator (RI). Feedback to the base station).
  • CRS is also referred to as cell-specific RS.
  • CSI-RS a reference signal related to feedback of channel state information
  • the DRS may be transmitted through resource elements when data demodulation on the PDSCH is needed.
  • the UE may receive the presence or absence of a DRS through a higher layer and is valid only when a corresponding PDSCH is mapped.
  • the DRS may be referred to as a UE-specific RS or a demodulation RS (DMRS).
  • FIG. 15 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a downlink resource block pair may be represented by 12 subcarriers in one subframe ⁇ frequency domain in a time domain in which a reference signal is mapped. That is, one resource block pair on the time axis (x-axis) has a length of 14 OFDM symbols in case of normal cyclic prefix (normal CP) (in case of (a) of FIG. 15), and an extended cyclic prefix (extended CP: extended Cyclic Prefix) has a length of 12 OFDM symbols (in case of (b) of FIG. 15).
  • normal CP normal cyclic prefix
  • extended CP extended Cyclic Prefix
  • the resource elements (REs) described as '0', '1', '2' and '3' in the resource block grid are determined by the CRS of the antenna port indexes '0', '1', '2' and '3', respectively.
  • the location of the resource element described as 'D' means the location of the DRS.
  • the CRS is used to estimate a channel of a physical antenna and is distributed in the entire frequency band as a reference signal that can be commonly received to all terminals located in a cell.
  • the CRS may be used for channel quality information (CSI) and data demodulation.
  • CSI channel quality information
  • the CRS is defined in various formats depending on the antenna arrangement at the transmitting side (base station).
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports various antenna arrangements, and the downlink signal transmitting side has three types of antenna arrangements such as three single transmit antennas, two transmit antennas, and four transmit antennas. .
  • the reference signal for the single antenna port is arranged.
  • the reference signals for the two transmit antenna ports are arranged using time division multiplexing (TDM) and / or FDM frequency division multiplexing (FDM) scheme. That is, the reference signals for the two antenna ports are assigned different time resources and / or different frequency resources so that each is distinguished.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • reference signals for the four transmit antenna ports are arranged using the TDM and / or FDM scheme.
  • the channel information measured by the receiving side (terminal) of the downlink signal may be transmitted by a single transmit antenna, transmit diversity, closed-loop spatial multiplexing, open-loop spatial multiplexing, or It may be used to demodulate data transmitted using a transmission scheme such as a multi-user MIMO.
  • a reference signal when a multiple input / output antenna is supported, when a reference signal is transmitted from a specific antenna port, the reference signal is transmitted to a location of resource elements specified according to a pattern of the reference signal, and the location of resource elements specified for another antenna port. Is not sent to. That is, reference signals between different antennas do not overlap each other.
  • mapping CRSs to resource blocks are defined as follows.
  • Equation 12 k and l represent a subcarrier index and a symbol index, respectively, and p represents an antenna port.
  • n s represents the slot index, Represents a cell ID. mod stands for modulo operation.
  • the position of the reference signal is in the frequency domain It depends on the value. Since is dependent on the cell ID, the position of the reference signal has various frequency shift values according to the cell.
  • the position of the CRS may be shifted in the frequency domain according to the cell in order to improve channel estimation performance through the CRS.
  • reference signals in one cell are allocated to the 3k th subcarrier, and reference signals in another cell are allocated to the 3k + 1 th subcarrier.
  • the reference signals are arranged at six resource element intervals in the frequency domain, and are separated at three resource element intervals from the reference signal allocated to another antenna port.
  • reference signals are arranged at constant intervals starting from symbol index 0 of each slot.
  • the time interval is defined differently depending on the cyclic prefix length.
  • the reference signal In the case of the normal cyclic prefix, the reference signal is located at symbol indexes 0 and 4 of the slot, and in the case of the extended cyclic prefix, the reference signal is located at symbol indexes 0 and 3 of the slot.
  • the reference signal for the antenna port having the maximum value of two antenna ports is defined in one OFDM symbol.
  • the reference signals for reference signal antenna ports 0 and 1 are located at symbol indices 0 and 4 (symbol indices 0 and 3 for extended cyclic prefix) of slots,
  • the reference signal for is located at symbol index 1 of the slot.
  • the positions in the frequency domain of the reference signal for antenna ports 2 and 3 are swapped with each other in the second slot.
  • DRS is used to demodulate data. Precoding weights used for a specific terminal in multiple I / O antenna transmission are used without change to estimate the corresponding channel by combining with the transmission channel transmitted from each transmission antenna when the terminal receives the reference signal.
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports up to four transmit antennas and a DRS for rank 1 beamforming is defined.
  • the DRS for rank 1 beamforming also indicates a reference signal for antenna port index 5.
  • Equation 13 shows a case of a general cyclic prefix
  • Equation 14 shows a case of an extended cyclic prefix
  • Equations 12 to 14 k and p represent subcarrier indexes and antenna ports, respectively. , , Denotes the number of RBs, the number of slot indices, and the number of cell IDs, respectively. RS position in terms of frequency domain It depends on the value.
  • Equations 13 and 14 k and l represent subcarrier indexes and symbol indexes, respectively, and p represents antenna ports.
  • ns represents the slot index, Represents a cell ID. mod stands for modulo operation.
  • the position of the reference signal is in the frequency domain It depends on the value. Since is dependent on the cell ID, the position of the reference signal has various frequency shift values according to the cell.
  • SRS is mainly used for measuring channel quality in order to perform frequency-selective scheduling of uplink and is not related to transmission of uplink data and / or control information.
  • the present invention is not limited thereto, and the SRS may be used for various other purposes for improving power control or supporting various start-up functions of terminals which are not recently scheduled.
  • start-up functions include initial modulation and coding scheme (MCS), initial power control for data transmission, timing advance, and frequency semi-selective scheduling. May be included.
  • MCS initial modulation and coding scheme
  • frequency semi-selective scheduling refers to scheduling in which frequency resources are selectively allocated to the first slot of a subframe, and pseudo-randomly jumps to another frequency in the second slot to allocate frequency resources.
  • the SRS may be used to measure downlink channel quality under the assumption that the radio channel is reciprocal between uplink and downlink. This assumption is particularly valid in time division duplex (TDD) systems where uplink and downlink share the same frequency spectrum and are separated in the time domain.
  • TDD time division duplex
  • Subframes of the SRS transmitted by any terminal in the cell may be represented by a cell-specific broadcast signal.
  • the 4-bit cell-specific 'srsSubframeConfiguration' parameter indicates an array of 15 possible subframes through which the SRS can be transmitted over each radio frame. Such arrangements provide flexibility for the adjustment of the SRS overhead in accordance with a deployment scenario.
  • the sixteenth arrangement of these switches completely switches off the SRS in the cell, which is mainly suitable for a serving cell serving high-speed terminals.
  • FIG. 16 illustrates an uplink subframe including sounding reference signal symbols in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the SRS is always transmitted on the last SC-FDMA symbol on the arranged subframe.
  • the SRS and DMRS are located in different SC-FDMA symbols.
  • PUSCH data transmissions are not allowed in certain SC-FDMA symbols for SRS transmissions.
  • the sounding overhead is equal to the highest sounding overhead, even if all subframes contain SRS symbols. It does not exceed about 7%.
  • Each SRS symbol is generated by a base sequence (random sequence or a set of sequences based on Zadoff-Ch (ZC)) for a given time unit and frequency band, and all terminals in the same cell use the same base sequence.
  • SRS transmissions from a plurality of terminals in the same cell at the same frequency band and at the same time are orthogonal to each other by different cyclic shifts of the basic sequence to distinguish them from each other.
  • SRS sequences from different cells may be distinguished by assigning different base sequences to each cell, but orthogonality between different base sequences is not guaranteed.
  • CoMP transmission has been proposed to improve the performance of the system.
  • CoMP is also called co-MIMO, collaborative MIMO, network MIMO.
  • CoMP is expected to improve the performance of the terminal located at the cell boundary, and improve the efficiency (throughput) of the average cell (sector).
  • inter-cell interference reduces performance and average cell (sector) efficiency of a terminal located at a cell boundary in a multi-cell environment having a frequency reuse index of 1.
  • a simple passive method such as fractional frequency reuse (FFR) is employed in an LTE system so that a terminal located at a cell boundary has an appropriate performance efficiency in an interference-limited environment.
  • FFR fractional frequency reuse
  • a method of reusing inter-cell interference or mitigating inter-cell interference as a desired signal that the terminal should receive is more advantageous.
  • CoMP transmission scheme may be applied to achieve the above object.
  • CoMP schemes that can be applied to the downlink can be classified into JP (Joint Processing) scheme and CS / CB (Coordinated Scheduling / Beamforming) scheme.
  • CoMP unit means a set of base stations used in the CoMP scheme.
  • the JP method may be further classified into a joint transmission method and a dynamic cell selection method.
  • the associated transmission scheme refers to a scheme in which a signal is simultaneously transmitted through a PDSCH from a plurality of points, which are all or part of a CoMP unit. That is, data transmitted to a single terminal may be simultaneously transmitted from a plurality of transmission points.
  • a cooperative transmission scheme the quality of a signal transmitted to a terminal can be increased regardless of whether it is coherently or non-coherently, and can actively remove interference with another terminal. .
  • the dynamic cell selection method refers to a method in which a signal is transmitted through a PDSCH from a single point in a CoMP unit. That is, data transmitted to a single terminal at a specific time is transmitted from a single point, and data is not transmitted to the terminal at another point in the CoMP unit.
  • the point for transmitting data to the terminal may be dynamically selected.
  • the CoMP unit performs beamforming in cooperation for data transmission to a single terminal. That is, although only the serving cell transmits data to the terminal, user scheduling / beamforming may be determined through cooperation between a plurality of cells in a CoMP unit.
  • CoMP reception means receiving a signal transmitted by cooperation between a plurality of geographically separated points.
  • CoMP schemes applicable to uplink may be classified into a joint reception (JR) scheme and a coordinated scheduling / beamforming (CS / CB) scheme.
  • the JR method refers to a method in which a plurality of points, which are all or part of CoMP units, receive a signal transmitted through a PDSCH.
  • the CS / CB scheme receives a signal transmitted through the PDSCH only at a single point, but user scheduling / beamforming may be determined through cooperation between a plurality of cells in a CoMP unit.
  • the relay node transmits data transmitted and received between the base station and the terminal through two different links (backhaul link and access link).
  • the base station may comprise a donor cell.
  • the relay node is wirelessly connected to the radio access network through the donor cell.
  • the band (or spectrum) of the relay node the case in which the backhaul link operates in the same frequency band as the access link is referred to as 'in-band', and the backhaul link and the access link have different frequencies.
  • the case of operating in band is called 'out-band'.
  • a terminal operating in accordance with an existing LTE system eg, Release-8) (hereinafter, referred to as a legacy terminal) should be able to access a donor cell.
  • the relay node may be classified as a transparent relay node or a non-transparent relay node.
  • a transparent means a case where a terminal does not recognize whether or not it communicates with a network through a relay node
  • a non-transparent means a case where a terminal recognizes whether a terminal communicates with a network through a relay node.
  • the relay node may be divided into a relay node configured as part of a donor cell or a relay node controlling a cell by itself.
  • the relay node configured as part of the donor cell may have a relay node identifier, but does not have a cell identity of the relay node itself.
  • RRM Radio Resource Management
  • a relay node configured as part of the donor cell even though the remaining parts of the RRM are located in the relay node.
  • a relay node can support legacy terminals.
  • various types of smart repeaters, decode-and-forward relays, L2 (layer 2) relay nodes, and type-2 relay nodes may be included in these relay nodes. Corresponding.
  • the relay node controls one or a plurality of cells, and a unique physical layer cell identifier is provided to each of the cells controlled by the relay node.
  • each of the cells controlled by the relay node may use the same RRM mechanism. From a terminal perspective, there is no difference between accessing a cell controlled by a relay node and accessing a cell controlled by a general base station.
  • the cell controlled by the relay node may support the legacy terminal. For example, self-backhauling relay nodes, L3 (third layer) relay nodes, type-1 relay nodes, and type-1a relay nodes are such relay nodes.
  • the type-1 relay node controls the plurality of cells as in-band relay nodes, each of which appears to be a separate cell from the donor cell from the terminal's point of view.
  • the plurality of cells have their own physical cell IDs (which are defined in LTE Release-8), and the relay node may transmit its own synchronization channel, reference signal, and the like.
  • the terminal may receive scheduling information and HARQ feedback directly from the relay node and transmit its control channel (scheduling request (SR), CQI, ACK / NACK, etc.) to the relay node.
  • SR scheduling request
  • CQI CQI
  • ACK / NACK etc.
  • the type-1 relay node is seen as a legacy base station (base station operating according to the LTE Release-8 system). That is, it has backward compatibility.
  • the type-1 relay node may be seen as a base station different from the legacy base station, thereby providing a performance improvement.
  • the type-1a relay node has the same features as the type-1 relay node described above in addition to operating out-band.
  • the operation of the type-1a relay node can be configured to minimize or eliminate the impact on L1 (first layer) operation.
  • the type-2 relay node is an in-band relay node and does not have a separate physical cell ID and thus does not form a new cell.
  • the type 2 relay node is transparent to the legacy terminal, and the legacy terminal is not aware of the existence of the type 2 relay node.
  • the type-2 relay node may transmit the PDSCH, but at least do not transmit the CRS and PDCCH.
  • resource partitioning In order for the relay node to operate in-band, some resources in the time-frequency space must be reserved for the backhaul link and these resources can be set not to be used for the access link. This is called resource partitioning.
  • the backhaul downlink and the access downlink may be multiplexed in a time division multiplexed (TDM) manner on one carrier frequency (ie, only one of the backhaul downlink or access downlink is activated at a particular time).
  • TDM time division multiplexed
  • the backhaul uplink and access uplink may be multiplexed in a TDM manner on one carrier frequency (ie, only one of the backhaul uplink or access uplink is activated at a particular time).
  • backhaul downlink transmission may be performed in a downlink frequency band
  • backhaul uplink transmission may be performed in an uplink frequency band
  • backhaul link multiplexing in TDD backhaul downlink transmission may be performed in a downlink subframe of a base station and a relay node
  • backhaul uplink transmission may be performed in an uplink subframe of a base station and a relay node.
  • the relay node may be connected to the relay node by a signal transmitted from the relay node.
  • Signal interference may occur at the receiving end. That is, signal interference or RF jamming may occur at the RF front-end of the relay node.
  • signal interference may occur even when the backhaul uplink transmission to the base station and the access uplink reception from the terminal are simultaneously performed in the same frequency band.
  • the antennas should be sufficiently spaced apart from each other such as installing the transmitting antenna and the receiving antenna on the ground / underground). If not provided, it is difficult to implement.
  • One way to solve this problem of signal interference is to operate the relay node so that it does not transmit a signal to the terminal while receiving a signal from the donor cell. That is, a gap can be created in the transmission from the relay node to the terminal, and during this gap, the terminal (including the legacy terminal) can be set not to expect any transmission from the relay node. This gap can be set by configuring a multicast broadcast single frequency network (MBSFN) subframe.
  • MBSFN multicast broadcast single frequency network
  • FIG. 17 illustrates relay node resource partitioning in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a downlink (ie, access downlink) control signal and data are transmitted from a relay node to a terminal as a first subframe, and a second subframe is a MBSFN subframe in a control region of a downlink subframe.
  • the control signal is transmitted from the relay node to the terminal, but no transmission is performed from the relay node to the terminal in the remaining areas of the downlink subframe.
  • the relay node since the PDCCH is expected to be transmitted in all downlink subframes (in other words, the relay node needs to support legacy UEs in its own area to perform the measurement function by receiving the PDCCH in every subframe).
  • N 1, 2 or 3 OFDM symbol intervals of the subframe.
  • the node needs to do access downlink transmission rather than receive the backhaul downlink.
  • the PDCCH is transmitted from the relay node to the terminal in the control region of the second subframe, backward compatibility with respect to the legacy terminal served by the relay node may be provided.
  • the relay node may receive the transmission from the base station while no transmission is performed from the relay node to the terminal. Accordingly, through this resource partitioning scheme, it is possible to prevent access downlink transmission and backhaul downlink reception from being simultaneously performed at the in-band relay node.
  • the control region of the second subframe may be referred to as a relay node non-hearing interval.
  • the relay node non-hearing interval means a period in which the relay node transmits the access downlink signal without receiving the backhaul downlink signal. This interval may be set to 1, 2 or 3 OFDM lengths as described above.
  • the relay node may perform access downlink transmission to the terminal and receive a backhaul downlink from the base station in the remaining areas. At this time, since the relay node cannot simultaneously transmit and receive in the same frequency band, it takes time for the relay node to switch from the transmission mode to the reception mode.
  • a guard time needs to be set for the relay node to transmit / receive mode switching in the first partial period of the backhaul downlink reception region.
  • a guard time for switching the reception / transmission mode of the relay node may be set.
  • the length of this guard time may be given as a value in the time domain, for example, may be given as k (k ⁇ 1) time sample (Ts) values, or may be set to one or more OFDM symbol lengths. have.
  • the guard time of the last part of the subframe may not be defined or set.
  • Such guard time may be defined only in a frequency domain configured for backhaul downlink subframe transmission in order to maintain backward compatibility (when a guard time is set in an access downlink period, legacy terminals cannot be supported).
  • the relay node may receive the PDCCH and the PDSCH from the base station. This may be expressed as a relay-PDCCH (R-PDCCH) and an R-PDSCH (Relay-PDSCH) in the sense of a relay node dedicated physical channel.
  • the MIMO scheme may be divided into an open-loop scheme and a closed-loop scheme.
  • the open-loop MIMO scheme means that the transmitter performs MIMO transmission without feedback of the channel state information from the MIMO receiver.
  • the closed-loop MIMO scheme means that the transmitter performs MIMO transmission by receiving the channel state information from the MIMO receiver.
  • each of the transmitter and the receiver may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIMO transmit antenna.
  • the transmitting end eg, the base station
  • the channel state information (CSI) fed back may include a rank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI), and a channel quality indicator (CQI).
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix index
  • CQI channel quality indicator
  • RI is information about channel rank.
  • the rank of the channel means the maximum number of layers (or streams) that can transmit different information through the same time-frequency resource. Since the rank value is determined primarily by the long term fading of the channel, it can be fed back over a generally longer period (ie less frequently) compared to PMI and CQI.
  • PMI is information about a precoding matrix used for transmission from a transmitter and is a value reflecting spatial characteristics of a channel.
  • Precoding means mapping a transmission layer to a transmission antenna, and a layer-antenna mapping relationship may be determined by a precoding matrix.
  • the PMI corresponds to a precoding matrix index of a base station preferred by the terminal based on a metric such as a signal-to-interference plus noise ratio (SINR).
  • SINR signal-to-interference plus noise ratio
  • CQI is information indicating channel quality or channel strength.
  • CQI may be expressed as a predetermined MCS combination. That is, the fed back CQI index indicates a corresponding modulation scheme and code rate.
  • the CQI is a value that reflects the received SINR that can be obtained when the base station configures the spatial channel using the PMI.
  • MU-MIMO multiuser-MIMO
  • LTE-A systems systems that support extended antenna configurations (eg, LTE-A systems) are considering acquiring additional multiuser diversity using a multiuser-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MU-MIMO multiuser-MIMO
  • the precoding information fed back by the receiver may be indicated by a combination of two PMIs.
  • One of the two PMIs (first PMI) has the property of long term and / or wideband and may be referred to as W1.
  • the other one of the two PMIs (second PMI) has a short term and / or subband attribute and may be referred to as W2.
  • W1 reflects the frequency and / or time average characteristics of the channel.
  • W1 reflects the characteristics of a long term channel in time, reflects the characteristics of a wideband channel in frequency, or reflects the characteristics of a wideband channel in frequency while being long term in time. It can be defined as.
  • W1 is referred to as channel state information (or long term-wideband PMI) of the long term-wideband attribute.
  • W2 reflects a relatively instantaneous channel characteristic compared to W1.
  • W2 is a channel that reflects the characteristics of a short term channel in time, reflects the characteristics of a subband channel in frequency, or reflects the characteristics of a subband channel in frequency while being short term in time. It can be defined as status information.
  • W2 is referred to as channel state information (or short-term subband PMI) of short-term-subband attributes.
  • the precoding matrices representing the channel information of each attribute are There is a need to construct separate codebooks that are constructed (i.e., the first codebook for W1 and the second codebook for W2).
  • the form of the codebook configured as described above may be referred to as a hierarchical codebook.
  • determining a codebook to be finally used using the hierarchical codebook may be referred to as hierarchical codebook transformation.
  • Such high accuracy channel feedback may be used to support single-cell MU-MIMO and / or multi-cell cooperative communications.
  • next-generation communication standards such as LTE-A
  • transmission schemes such as MU-MIMO and CoMP have been proposed.
  • the UE needs to feed back a more complex and diverse CSI to the base station.
  • PMI PMI
  • best companion PMI PMI of the UE to be scheduled with it
  • a co-scheduled UE when used as a precoder in the precoding matrix codebook, it calculates a BCPMI that has less interference to UE-A and additionally feeds back to the base station.
  • the base station uses this information to MU-MIMO another UE which prefers UE-A and BCPM (preferred companion precoding matrix (BCPM): precoding matrix corresponding to BCPMI) precodin.
  • BCPM companion precoding matrix
  • BCPMI feedback methods are classified into two types, explicit feedback and implicit feedback, depending on the presence or absence of feedback payload.
  • the UE-A determines the BCPMI in the precoding matrix codebook and then feeds back to the base station through the control channel. In one way, UE-A selects an interference signal precoding matrix in the codebook that maximizes the estimated SINR and feeds it back to the BCPMI value.
  • the advantage of explicit feedback is that you can choose to send BCPMI more effectively for interference cancellation. This is because the UE assumes one interference beam for every codeword in the codebook and compares a metric such as SINR to determine the most effective value for interference cancellation as BCPMI. However, as the codebook size increases, the candidates for BCPMI increase, which requires a larger feedback payload size.
  • UE-A does not search for a codeword that has less interference in the codebook and selects it as a BCPMI. Instead, a corresponding BCPMI is statically determined when a desired PMI is determined. In this case, it may be preferable that BCPM is composed of vectors orthogonal to the determined desired PMI.
  • the interference signal is effectively selected to avoid the direction of the PM.
  • the analysis of channel H as a plurality of independent channels through singular value decomposition (SVD) makes this BCPMI decision more justified.
  • the 4x4 channel H can be resolved through SVD as shown in Equation 15 below.
  • Equation 15 Is a unitary matrix with u i , v i , Respectively represent 4x1 left singular vector, 4x1 right singular vector, and singular value of channel H, Are sorted in descending order.
  • the channel gain is obtained by using the transmission beamforming vector v1 and the reception beamforming vector u1. It is possible to obtain optimal performance in terms of SNR.
  • UE-A when UE-A is rank 1, it is advantageous to select the PM most similar to v1.
  • the reception beam may be set to u1 and the transmission beam of the interference signal may be set in the orthohonal direction to the PM to completely remove the interference signal without losing the desired signal.
  • the transmission beam of the interference signal set in the orthogonal direction to the PM is no longer the same as the orthogonal beam at v1, and thus the interference signal is not lost to the desired signal.
  • small quantization errors can help control interference signals.
  • BCPMI may be statically determined as an orthogonal vector index with respect to PMI.
  • reception rank of the UE which has four transmit antennas and feedbacks the PMI is 1, and three vectors orthogonal to the desired PMI are represented by three BCPMIs.
  • PMI and BCPMI indicate the index of a 4x1 vector codeword in the codebook.
  • Implicit PMI is that there is no additional feedback overhead since the desired PMI and BCPMI sets are mapped 1: 1.
  • PM PM quantization error
  • the dependent BCPM may also have an optimal interference cancellation beam direction and error. If there is no quantization error, all three BCPMs represent an interference beam (ideal interference beam) that completely eliminates interference, but if there is an error, each BCPM is different from the ideal interference beam.
  • the difference from the ideal interference beam of each BCPM is the same on average, but may be different at a particular moment.
  • PMI 3
  • BCPMI 0,1,2 may be effective in canceling the interference signal
  • the base station that does not know the relative error of BCPMI 0,1,2 is the ideal interference beam and the largest error BCPMI 2 It is possible to communicate in a state where strong interference exists between co-scheduled UEs by designating a beam as an interference signal.
  • 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. 18 is a diagram for conceptually explaining D2D communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Figure 18 (a) shows a conventional base station-centric communication scheme
  • UE 1 UE 1
  • UE 2 UE 2
  • 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
  • an access link As a link between terminals, which may be referred to as an access link).
  • FIG. 18B 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.
  • ProSe proximity based services
  • ProSe has ProSe direct communication and ProSe direct discovery.
  • ProSe direct communication refers to communication performed between two or more neighboring terminals. The terminals may perform communication using a user plane protocol.
  • ProSe-enabled UE refers to a terminal that supports a procedure related to the requirements of ProSe.
  • ProSe capable terminals include both public safety UEs and non-public safety UEs.
  • the public safety terminal is a terminal that supports both a public safety-specific function and a ProSe process.
  • a non-public safety terminal is a terminal that supports a ProSe process but does not support a function specific to public safety.
  • ProSe direct discovery is a process for ProSe capable terminals to discover other ProSe capable terminals that are adjacent to each other, using only the capabilities of the two ProSe capable terminals.
  • EPC-level ProSe discovery refers to a process in which an EPC determines whether two ProSe capable terminals are in proximity and informs the two ProSe capable terminals of their proximity.
  • ProSe direct communication may be referred to as D2D communication
  • ProSe direct discovery may be referred to as D2D discovery.
  • 19 shows a reference structure for ProSe to which the present invention can be applied.
  • a reference structure for ProSe includes a plurality of terminals including an E-UTRAN, an EPC, and a ProSe application program, a ProSe application server, and a ProSe function.
  • EPC represents the E-UTRAN core network structure.
  • the EPC may include MME, S-GW, P-GW, policy and charging rules function (PCRF), home subscriber server (HSS), and the like.
  • PCRF policy and charging rules function
  • HSS home subscriber server
  • ProSe application server is a user of ProSe ability to create application functions.
  • the ProSe application server may communicate with an application program in the terminal.
  • An application program in the terminal may use the ProSe capability to create a coagulation function.
  • the ProSe function may include at least one of the following, but is not necessarily limited thereto.
  • PC1 This is a reference point between a ProSe application in a terminal and a ProSe application in a ProSe application server. This is used to define signaling requirements at the application level.
  • PC2 Reference point between ProSe application server and ProSe function. This is used to define the interaction between the ProSe application server and ProSe functionality. An application data update of the ProSe database of the ProSe function may be an example of the interaction.
  • PC3 Reference point between the terminal and the ProSe function. Used to define the interaction between the UE and the ProSe function.
  • the setting for ProSe discovery and communication may be an example of the interaction.
  • PC4 Reference point between the EPC and ProSe functions. It is used to define the interaction between the EPC and ProSe functions. The interaction may exemplify when establishing a path for 1: 1 communication between terminals, or when authenticating a ProSe service for real time session management or mobility management.
  • PC5 Reference point for using the control / user plane for discovery and communication, relay, and 1: 1 communication between terminals.
  • PC6 Reference point for using features such as ProSe discovery among users belonging to different PLMNs.
  • SGi can be used for application data and application level control information exchange.
  • 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. 20A 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. 20C illustrates an example of an In-Coverage-Single-Cell scenario
  • FIG. 20D illustrates 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.
  • UE 1 and UE 2 are located within 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. 20, 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 ID and an application ID.
  • a physical sidelink discovery channel may be defined as a channel for transmitting a discovery message.
  • the structure of the PSDCH channel may reuse the PUSCH structure.
  • Type 1 and Type 2 Two types of types (Type 1 and Type 2) may be used as a resource allocation method for D2D discovery.
  • the 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 is set by the base station and an RRC signaling (eg, For example, the terminal may inform the terminal using 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 transmits a discovery MAC PDU by one UE. Can be used for
  • 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 (or side link synchronization signal) may be used for the terminal to obtain time-frequency synchronization.
  • new signals and procedures for establishing synchronization between terminals may be defined.
  • a terminal that periodically transmits a D2D synchronization signal may be referred to as a D2D 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 terminal may have multiple physical-layer sidelink synchronization identifiers.
  • the D2D synchronization signal includes a primary D2D synchronization signal (or primary side link synchronization signal) and a secondary D2D synchronization signal (or secondary side link 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.
  • D2D discovery schemes are a scheme (hereinafter, referred to as "distributed discovery") that allows all UEs to perform discovery in a distributed manner.
  • the method of performing D2D discovery in a distributed manner does not determine resource selection in one place (for example, eNB, UE, or D2D scheduling apparatus) like a centralized method. And a method of transmitting and receiving a discovery message.
  • a signal (or message) periodically transmitted by terminals for D2D discovery may be referred to as a discovery message, a discovery signal, a beacon, and the like.
  • a 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.
  • FIG. 21 shows an example of a frame structure to which discovery resources are allocated to which the methods proposed herein may be applied.
  • a discovery subframe ie, a 'discovery resource pool'
  • the area consists of the existing LTE uplink wide area network (WAN) subframe area 21030.
  • the discovery resource pool may consist of one or more subframes.
  • the discovery resource pool may be allocated periodically at a predetermined time interval (ie, a 'discovery period'). 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 resource of the discovery resource pool is not limited thereto.
  • the UE selects itself a resource for transmitting its discovery message (ie, 'discovery resource') in a dedicated allocated discovery pool and transmits a discovery message through the selected resource. This will be described with reference to FIG. 22 below.
  • FIG. 22 is a diagram briefly illustrating a discovery process to which the methods proposed in the specification may be applied.
  • the discovery method may be classified into resource sensing (S22010), resource selection (S22020), discovery message transmission and reception (S22030), and the like (S22030). It is composed.
  • the discovery resource may be composed of one or more resource blocks having the same size, and may be multiplexed with TDM and / or FDM in the discovery resource pool.
  • the UE periodically transmits and receives a discovery message according to a random resource hopping pattern.
  • the D2D discovery procedure is performed not only in the RRC_CONNECTED state where the UE is connected to the eNB but also in the RRC_IDLE state in which the UE is not connected.
  • all UEs sense all resources (i.e., discovery resource pools) transmitted by neighboring UEs and randomly discover discovery resources within a certain range (for example, within the lower x%). Select.
  • 23 and 24 illustrate an example of a method of allocating resources in terminal-to-terminal communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 illustrates an example of a configuration of a resource unit in terminal-to-terminal communication.
  • the total frequency resource is divided into N F and the total time resource is divided into N T so that a total of N F * N T resource units are provided. If it is defined. In this case, it can be said that the resource pool is repeated every N T subframes.
  • one resource unit may appear periodically and repeatedly as shown in FIG.
  • an index of a physical resource unit to which one logical resource unit is mapped may change in a predetermined pattern according to time.
  • a resource pool may refer to a set of resource units that can be used for transmission by a terminal that wants to transmit a D2D signal.
  • the resource pool can be subdivided into several types. First, they may be distinguished according to the contents of the D2D signal transmitted from each resource pool. For example, the contents of the D2D signal may be distinguished as described below, and a separate resource pool may be configured for each.
  • SA Scheduling assignment: Modulation and coding scheme (MCS) or MIMO transmission scheme required for demodulation of data channel and location of resources used for transmission of D2D data channel which each transmitting terminal follows Signal containing information.
  • the signal may be multiplexed and transmitted together with D2D data on the same resource unit.
  • the SA resource pool may mean a pool of resources in which an SA is multiplexed with D2D data and transmitted.
  • D2D data channel A pool of resources used by a transmitting terminal to transmit user data using resources designated through SA. If it is possible to transmit multiplexed data together with D2D data on the same resource unit, the resource pool for the D2D data channel may have a form in which only the D2D data channel except for SA information is transmitted. In other words, a resource element used to transmit SA information on an individual Sauner unit in the SA resource pool can still be used to transmit D2D data in the D2D data channel resource pool.
  • different resource pools may be used according to the transmission / reception attributes of the D2D signal.
  • a transmission timing determination method of a D2D signal for example, a transmission time at the reception of a synchronization reference signal or a constant timing advance at the reception of a synchronization reference signal may be applied.
  • a resource allocation method e.g., an eNB assigns a transmission resource of an individual signal to an individual transmission terminal, or an individual transmission terminal selects an individual signal transmission resource on its own within a resource pool
  • a signal format e.g., The number of symbols occupied by one D2D signal in one subframe or the number of subframes used for transmission of one D2D signal
  • the terminal to transmit the D2D data first selects an appropriate resource from the SA pool and transmits its SA.
  • an SA resource linked to a resource that is expected to have no SA transmission of another terminal and / or no data transmission in a subsequent subframe according to the SA of another terminal may be considered first. have.
  • the terminal may select an SA resource interworking with a data transmission resource expected to have a low interference level.
  • an SA resource pool appears prior to a series of D2D data channel resource pools, and a receiving terminal attempts to detect an SA first, and then attempts to receive from an interworking data resource when the existence of data that it needs to receive is found. do.
  • an SA period a cycle in which an SA resource pool appears.
  • 25 to 27 are diagrams illustrating an example of a relay process and resources for relay according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal in a communication system supporting inter-terminal communication, may substantially extend coverage by transmitting data to a terminal out of coverage through a relay.
  • UEs 1 and / or UE 2 which are UEs within coverage of UE 0, may receive a message transmitted by UE 0.
  • the relay operation may be performed to transmit a message to UE 3 and UE 4 which are outside the coverage of UE 0.
  • the relay operation refers to an operation in which terminals in coverage deliver a message to transmit a message to a terminal existing outside the coverage.
  • FIG. 26 illustrates an example of the relay operation.
  • the data packet may be transmitted to the UE 3 through the UE 1.
  • the UE 0 when the UE 0 intends to transmit the data packet to the UE 3, the UE 0 transmits the data packet by setting a parameter indicating whether the data packet is relayed to perform a relay operation (S26010). .
  • UE 1 receives the data packet and determines whether to relay the data packet through the parameter.
  • the UE 1 transmits the received data packet to UE 3 (S26020). If the parameter does not indicate a relay operation, the UE 1 does not transmit the data packet to UE 3.
  • the UE 0 may transmit a message to a terminal existing outside the coverage.
  • FIG. 27 shows an example of a method for selecting a resource for the relay operation.
  • the terminal autonomously selects a resource from a resource pool to relay a message. That is, UEs (UE 1, UE 2, UE 3, etc.) relaying the same message may relay the same message by randomly selecting a resource from each resource pool.
  • the receiving terminal may receive the same message through the same resource. This can reduce the waste of resources.
  • V2X vehicle-to-everything
  • data may be transmitted through multiple links for successful transmission of data in vehicle-to-everything (V2X) or vehicle-to-vecile (V2V) communication.
  • V2X vehicle-to-everything
  • V2V vehicle-to-vecile
  • the communication quality is deteriorated due to the collision between resources for data transmission or the Doppler shift effect due to the high speed of the vehicle. May occur.
  • the infra-structure (hereinafter referred to as Infra-structure Equipment, IE) for the V2X communication or the V2V communication installed around the vehicle to support the V2X communication or the V2V communication is referred to as the V2X communication or the
  • Infra-structure Equipment, IE Infra-structure Equipment
  • the first device 200 directly transmits a message to the second device 400 for the V2X communication or the V2V communication, or the message through the IE 1 300. May be transmitted to the second device 400.
  • the IE may be referred to as a base station (or eNB), a network or an operator that provides a cellular network, and may be a device installed to transmit a message in the V2X communication or the V2V communication.
  • the vehicle may be a vehicle terminal or a cellular terminal for the IE role.
  • V2X vehicle to everything
  • a first device may transmit a message directly and / or via an IE to a second device.
  • a link for transmitting the message to the second device 400 by the first device 200 is a first link, and a link for transmitting the message to the IE 300 by the first device 200. Is a second link, and a link for the IE 300 to transmit the message to the second device is called a third link.
  • the first device 200 wants to transmit a message to the second device 400 through the V2X communication or the V2V communication, it depends on whether the first link or the second link satisfies a specific condition.
  • the message may be transmitted through at least one of the first link and the second link.
  • the first device 200 transmits the message to the second device 400 through the first link and the first link. It transmits to the IE 300 through 2 links (S29010).
  • the first device may transmit the message through one link of the first link or the second link.
  • the message transmitted through the first link and the second link may be transmitted through the same resource or may be transmitted through different resources.
  • the IE 300 may transmit the message to the second device 400 through the third link ( S29020).
  • the IE 300 transmits the message received from the first device 200 to the second device 400 as it is, or after receiving a plurality of messages, includes information on the received messages in one message. To the second device 400.
  • the second device 400 may receive the message through at least one of the first link and the second link, and selectively receive and demodulate the message when receiving the message from one or more links. It may be (S29030).
  • the first device 200 transmits a message including the same information to the second device 400 through a plurality of links, so that even if the message is not transmitted through one link, the other link may be different. You can send a message via.
  • V2X Vehicle to everything
  • the first device 200 may transmit a message to the second device 400 and the IE 300 through the same resource or different resources.
  • FIG. 30 illustrates that the first device 200 transmits a message to the IE 300 and the second device 400 through different resources.
  • the first device 200 transmits a first message to the second device 400 through a band 1 resource (first resource region) for V2X or V2V transmission, and transmits the first message to the first resource region.
  • the second message is transmitted to the IE 300 through the independent resource region (second resource region) of the band 1 or band 2.
  • a link for transmitting a message from the first device 200 to the second device 400 through the first resource region is a first link, and the first device 200 is connected through the second resource region.
  • the link for transmitting a message to the IE 300 is called a second link.
  • the message transmitted through the first resource region and the message transmitted through the second resource region may be exactly the same message, or may be part or different messages.
  • the first message and the second message may be distinguished by different scrambling sequences, or may have different redundancy versions.
  • first resource region and the second resource region may be the same Spectrum / Carrier or different Spectrum / Carrier to prevent collision between resources.
  • the two resource regions may not be overlapped in time and may be set such that a constant transition period appears between the two resource regions.
  • the first device may have one transmitter to switch between the first resource region and the second resource region.
  • formats and resource allocation schemes of channels used in the first resource region and the second resource region may be different.
  • the first resource region may transmit the message by the first device 200 autonomously selecting a resource, but the second resource region is transmitted using the resources allocated by the IE 300. Can be controlled.
  • the first device 200 may transmit a message for requesting resource allocation to the IE 300, and transmit the second message using the resources allocated from the IE 300 in the second resource region. Can transmit
  • the IE 300 that receives the second message through the second resource zone may transmit the third message to the second device 400 through the third resource zone.
  • the link for the IE 300 to transmit the third message to the second device 400 in the third resource region is called a third link.
  • the second message and the third message may be the same message or different messages including the same information.
  • the first resource region and the third resource region may be the same Spectrum / Carrier or different Spectrum / Carrier to prevent collisions between resources.
  • the third resource region may be included in an LTE downlink band different from the first resource region.
  • the second device 400 may receive a third message from the IE 300 or overhear the second message transmitted through the second link.
  • the first device 200 when two or more links exist, does not need to transmit a message on all the links, and may select at least one link that satisfies a specific condition and transmit the message. have.
  • the first device 200 performs energy detection in the first resource region of the first link so that an energy level (or load of a resource) is a specific value (for example, Greater than a specific threshold value, the first device 200 may transmit the message only in the second resource region without transmitting in the first resource region of the first link.
  • a specific value for example, Greater than a specific threshold value
  • the first device 200 may transmit the message in both the first resource region of the first link and the second resource region of the second link.
  • the first device 200 attempts to transmit a message through the second link in the second resource region but fails to transmit a predetermined time elapses, for example, the transmission of the message is confirmed. or a UL grant that specifies resource information or the like is not correctly received, or does not satisfy a latency time required for the transmission of the message.
  • the message may be transmitted only through the first link in the first resource region without transmitting.
  • the IE 300 may receive the corresponding message by overhearing the message.
  • the first device 200 generates a message and attempts to transmit the message to the IE 300 or the second device 400, and then the IE 300 or the second device 400. If the message is first transmitted to any one of the first, the first device 200 may cancel the remaining transmission. In this case, the transmission in the second resource region does not always precede the transmission in the first resource region.
  • the transmission resource may be determined according to the size of the message to be transmitted. In other words, if the size of the transmitted message is too large, the performance of the V2V communication may be deteriorated, so that more V2V resources may be needed in the first resource region (for example, securing a large number of repetition and channel coding gain, etc.). for).
  • the first device 200 may transmit a message through the second link in the second resource region.
  • the IE 300 may semi-statically determine whether the first device 200 directly transmits a message to the second device 400 through the first link in the first resource region.
  • the IE 300 transmits the first resource region and / or the second resource region to the first device 200 through higher later signaling or physical channel signaling. If the message is notified, the message can be transmitted using a semi-statically defined resource region for a certain period.
  • the first device 200 may instruct the second device 400 to receive all messages transmitted through the first link and the third link.
  • the message may include an indicator indicating whether a message transmitted in the third resource region is received in a scheduling assignment (SA) of the second resource region and the like.
  • SA scheduling assignment
  • the second device 400 does not necessarily receive and demodulate a message transmitted from the IE 300 in the third resource region. Is on, for example, '1', a message transmitted from the IE 300 in the third resource region must be received and demodulated and used to receive and demodulate a message transmitted in the first resource region. have.
  • 31 illustrates that the first device 200 transmits a message to the IE 300 and the second device 400 through the same resource.
  • the first device 200 may transmit a message only in a first resource region, and the IE 300 may overhear the message.
  • the IE 300 may transmit the overheared message to the second device 400 through the third link in the third resource region.
  • the first resource region and the third resource region may be the same spectrum / carrier or different spectra / carriers to prevent collisions between resources.
  • the third resource region may be included in an LTE downlink band different from the first resource region.
  • the second device 400 may directly receive a message transmitted in the first resource region, or may receive a message transmitted in the third resource region. There is also.
  • the second device 400 when the second device 400 attempts to receive all of the messages transmitted through the first resource region and the second resource region, the complexity of calculation for message demodulation is increased or the reception power is excessively consumed. It may be advantageous to receive only necessary messages and to demodulate them sequentially.
  • the third link in the third resource region is used. It is not necessary to receive the message sent through.
  • the message may attempt to receive a message transmitted through the third link in the third resource zone.
  • the second device 400 may receive a message transmitted in the second resource region through overhear.
  • the second resource region and the third resource region may exist in the same band as well as in a different band from the first resource region.
  • a kind of relation may be defined between the first resource region and the third resource region. That is, the message received by the IE 300 through the first link in the first resource zone may be transmitted only in the resource zone 3 associated with the first resource zone.
  • the association may be defined and transmitted through a scheduling assignment (SA).
  • SA scheduling assignment
  • the second device 400 may be able to selectively receive a message only in the resource region related to the reception thereof.
  • the second device 400 when a specific resource region (first resource region) is set for each cell and a resource region (third resource region) associated therewith is set, the second device 400 is a cell to which it belongs and / or itself.
  • the reception operation may be performed only in the resource region set in the adjacent cell close to the.
  • the first resource region and the third resource region, which are the associated resource regions, may be separated in time.
  • the second device 400 simultaneously switches the two receivers by using one receiver in two resource regions. Receiving a resource region can be performed to reduce the complexity of the receiver implementation.
  • V2X vehicle to everything
  • the first device may transmit a message to a device under the control of another operator.
  • devices may send and receive messages directly between devices through a V2V link or the like without the help of an operator such as a base station or an IE, each device belongs to a specific operator for various support and control for V2X communication. can do.
  • each device may be able to perform V2V communication only between devices that are controlled by the same operator.
  • devices can only perform V2V communications in the band provided by each operator.
  • V2V communication is possible through a common band that allows V2V communication regardless of the operator.
  • the first device 200 is under the control of the operator IE 1 300
  • the third device 600 is under the control of the operator IE 2 500.
  • the first device 200 may transmit a message to the third device 600 through the fourth link in the fourth resource region capable of V2V communication regardless of the operator.
  • the fourth resource region is a transmission region of a new band (band 3) different from the first transmission region to the third transmission region, as shown in FIG. 32, or the first resource region to the third resource. It may be a resource region of a band including one or more of the regions.
  • V2V communication is available through the operator.
  • V2V communication may be possible through signaling and message transfer between operators controlling the devices.
  • the first device 200 and the second device 400 controlled by the same operator IE 1 300 directly perform V2V communication with each other, or the IE ( 300), V2V communication is possible.
  • the third device 600 is controlled by the IE2 500 which is an operator different from the first device 200, the first device 200 and the third device 600 directly V2V. Communication cannot be performed.
  • the IE 1 300 and the IE 2 500 are configured to forward V2V messages generated in each area through signaling or the like in advance, the IE 1 300 may be forwarded. ) May receive a message from the first device 300 and transmit the message to the IE 2 500, and the IE2 500 may transmit the received message to the third device 600.
  • V2V communication between devices under the control of different operators may be possible.
  • the second to fourth transmission areas of FIGS. 32 and 33 may exist in various combinations on all bands as well as a specific band.
  • V2X vehicle to everything
  • the operator when an operator transmits and receives a message for V2V communication, the operator may cooperatively transmit a message.
  • IE 1 an operator, may support message transmission for stable transmission of a message in V2V communication.
  • the IE 1 may transmit a message in cooperation with neighboring IEs in order to transmit the message even more successfully, or the IE 1 may transmit the message alone.
  • the IE 1 may independently transmit a message received from a device to other devices.
  • V2V performance is not severely degraded, such as Rural areas (e.g., when there is no or low interference between V2V messages between devices due to low device-to-device density), or when there is high interference between IEs.
  • the IE 1 may independently transmit a message received from the device to another device.
  • the IE support may be important for V2V communication. That is, the operation of IE receiving a message from a device and transmitting it to another device is not only a secondary role, but also ensures a very stable link performance.
  • link performance may be dramatically improved.
  • these IEs can cooperatively transmit messages through grouping with each other.
  • a group with six neighboring cells surrounding a specific cell may be formed.
  • a method of transmitting a message in cooperation between the IEs forming the group is as follows.
  • the other IEs may stop (or muting) the transmission at the message transmission time of the IE (for example, IE 1) that is representative of the group.
  • IE for example, IE 1
  • devices belonging to the area of the IE 1 need to receive a message transmitted by other IEs (IE 2, IE 3, IE 4, IE 5, IE 6, and IE 7) belonging to the IE 1 group. If is not present, there is no need for simultaneous transmission between the IEs.
  • IE 1 the representative of the group transmits a message
  • other IEs IE 2 to IE 7 of the same group may interrupt (or muting) the transmission of the message.
  • the other IEs may have a chance to transmit a message as a representative IE of a specific group at different time points.
  • the other IEs may simultaneously transmit the same message at the same frequency or at different frequencies at the message transmission time of the IE (eg, IE 1) that is the representative of the group. have.
  • IEs of the same group transmit the same message at a specific time when IE 1, the representative IE of the group, transmits the message, at the same resource and at the same frequency. Simultaneously transmit the data in different formats, or at different frequencies to minimize interference between the IEs.
  • Groups between the IEs described with reference to FIGS. 34A and 34B may exist in various forms. That is, the shape of the group may be changed according to various factors such as the speed of the device and the moving direction. For example, when the device moves quickly in one straight line, the group may be long or rectangular in straight line.
  • the operator can enable the second device to receive the V2V message more successfully.
  • V2X vehicle to everything
  • the IE when the IE receives a message from a device and transmits the message to another device, the IE may transmit the received message as it is or collect a plurality of messages.
  • the IE 1 receives a message from the first device through the second link in the second resource region and uses the third link in the third resource region. There may be a case where insufficient resources for transmission to the second device through. In this case, the IE 1 may transmit the received message as it is without additional encoding or encode the received message.
  • IE 1 may combine one or more messages and transmit them to another device without additional encoding.
  • IE 1 is one or more received messages to reduce the size of the received message, if the transmission of the received message to another device is not easy, such as when the size of the received message is large or the transmission period of the message is short They can be transmitted by encoding and segmenting them to a certain size.
  • IE 1 when IE 1 combines a plurality of messages and transmits them as they are, or transmits one or more received messages with a predetermined size by encoding and segmentation, IE 1 is the first message as shown in FIG.
  • the first device transmits a message (first message) from the first resource region to the second device through the first link in a different period (second transmission period) from the period (second transmission period).
  • the third link may transmit a message (third message) to the second device.
  • the second message may be transmitted with a period of 1000 ms.
  • the first message and the second message may be the same message or different messages.
  • every V2V message is transmitted. Since the infra-structure may transmit a message to the traffic information server at every period of, the message may be selectively transmitted to the server only at some transmission points of the V2V message period.
  • a vehicle for example, vehicle position, direction, speed, etc.
  • an infra-structure for example, eNB, base station, etc.
  • every V2V message is transmitted. Since the infra-structure may transmit a message to the traffic information server at every period of, the message may be selectively transmitted to the server only at some transmission points of the V2V message period.
  • the infra-structure may transmit some or all of the traffic information as it is or in a processed form to other nearby vehicles.
  • the message since it may be burdensome to transmit a message to another vehicle around the infrastructure at every V2V message period, the message may be selectively transmitted only at some transmission time points of the V2V message period.
  • a band for transmitting the first message may be defined separately from a band for transmitting the second message.
  • Table 6 shows an example of a band and a resource region in which the first message is transmitted and a band and resource region in which the second message is transmitted.
  • the second transmission period may be a value corresponding to an integer multiple of the first transmission period.
  • the first transmission period may be a value corresponding to an integer multiple of the second transmission period.
  • first message and the second message may be transmitted at the same time point or at different time points.
  • the second message may be transmitted at a different time point than the first message.
  • the second message may be transmitted immediately (or as soon as possible), and may be transmitted through an optimal resource among transmittable resources through a method such as reception energy detection.
  • band 1 and band 2 are the same band and the first message is to be transmitted at the same time as the second message, it may be transmitted through a frequency division scheme or one of the two messages may be dropped.
  • 36 is a diagram illustrating an example of a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 3610 and the terminal 3620 include RF units (transmitter / receiver, communication unit, 3613, 3623), processors 3611 and 3621, and memory 3612 and 3622.
  • the base station and the terminal may further include an input unit and an output unit.
  • the RF units 3613 and 3623, the processors 3611 and 3621, the input unit, the output unit, and the memory 3612, 3622 are functionally connected to perform the method proposed in the present specification.
  • the RF unit transmitter / receiver or communication unit, 3613, 3623
  • the received information is transferred to the RF (Radio-Frequency Spectrum), filtering (Filtering), amplification ( Amplification) and the like are transmitted to the antenna.
  • the RF unit functions to move an RF signal received from the antenna to a band that can be processed by the PHY protocol and to perform filtering.
  • the RF unit may also include a switch function for switching such transmission and reception functions.
  • Processors 3611 and 3621 implement the functions, processes and / or methods proposed herein. Layers of the air interface protocol may be implemented by a processor.
  • the processor may be represented by a controller, a controller, a control unit, a computer, or the like.
  • the memories 3612 and 3622 are connected to a processor and store protocols or parameters for performing D2D discovery.
  • Processors 3611 and 3621 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit can include baseband circuitry for processing wireless signals.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the output unit (display unit or display unit) is controlled by a processor and outputs information output from the processor together with a key input signal generated at the key input unit and various information signals from the processor.
  • Orientation-based device discovery method is not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, the embodiments are all or part of each of the embodiments is optional so that various modifications can be made It may be configured in combination.
  • the direction-based device search method of the present specification may be implemented as processor-readable code in a processor-readable recording medium provided in a network device.
  • the processor-readable recording medium includes all kinds of recording devices that store data that can be read by the processor. Examples of the processor-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave such as transmission over the Internet. .
  • the processor-readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the processor-readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • the present specification is to use a device-to-device communication method in a wireless communication system.

Landscapes

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Abstract

본 발명은, V2X(Vehicle to everything) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서, 제 1 디바이스가 적어도 하나의 디바이스와 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 상기 제 1 디바이스가 상기 V2X 서비스를 지원하기 위한 제 1 자원 영역의 에너지 레벨을 측정하고, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 제 1 자원 영역 또는 제 2 자원 영역 중 적어도 하나의 자원 영역을 통해서 특정 메시지를 전송하되, 상기 제 2 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 네트워크를 통해서 상기 특정 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하기 위한 자원 영역을 나타내고, 상기 제 1 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스로 상기 특정 메시지를 직접 전송하기 위한 자원 영역을 나타내는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게 차량과 디바이스간 통신(Vehicle-to-everything communication, V2X)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 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.
현재 차량과 디바이스간 통신(Vehicle-to-everything communication, V2X) 또는 차량간 통신(Vehicle-to-Vehicle communication, V2V)과 같이 디바이스들 간의 통신은 기지국을 거치지 않고 디바이스들이 직접 직접 데이터를 송수신할 수 있다.
하지만, V2X 또는 V2V의 경우, 다수의 차량이 데이터를 송수신하는 경우가 존재하기 때문에 데이터를 송수신하기 위한 자원들 간의 충돌이 발생할 수 있으며, 차량이 빠른 속도로 이동을 하기 때문에 도플러 편이(Doppler Shift) 등과 같은 효과로 인하여 통신 품질이 저하될 수 있다는 문제점이 발생한다.
따라서, 자원들 간의 충돌 방지 및 통신 품질 저하를 방지하기 위한 방법이 필요하다.
본 명세서에서 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.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명은, V2X(Vehicle to everything) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서, 제 1 디바이스가 적어도 하나의 디바이스와 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 상기 제 1 디바이스가 상기 V2X 서비스를 지원하기 위한 제 1 자원 영역의 에너지 레벨을 측정하는 단계; 상기 측정 결과에 기초하여 상기 제 1 자원 영역 또는 제 2 자원 영역 중 적어도 하나의 자원 영역을 통해서 특정 메시지를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 2 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 네트워크를 통해서 상기 특정 메시지를 제 2 디바이스로 전송하기 위한 자원 영역을 나타내고, 상기 제 1 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스로 상기 특정 메시지를 직접 전송하기 위한 자원 영역을 나타내는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 에너지 레벨이 임계 값 보다 큰 경우, 상기 특정 메시지를 전송하는 단계는 상기 제 2 자원 영역을 통해서 수행된다.
또한, 본 발명에서, 상기 에너지 레벨이 임계 값 보다 작은 경우, 상기 특정 메시지를 전송하는 단계는 상기 제 1 자원 영역 및 제 2 자원 영역을 통해서 수행된다.
또한, 본 발명에서, 상기 특정 메시지는 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역을 통해서 전송되는 상기 특정 메시지의 수신 여부를 지시하는 지시자를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 지시자가 상기 제 2 자원 영역을 통해 전송되는 상기 특정 메시지의 수신을 나타내는 경우, 상기 제 2 디바이스는 상기 제 2 자원 영역을 통해 전송되는 상기 특정 메시지를 제 3 자원 영역을 통해 수신하되, 상기 제 3 자원 영역은 상기 네트워크가 상기 제 2 디바이스로 상기 특정 메시지를 전송하기 위한 자원 영역을 나타낸다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역은 동일 대역 또는 다른 대역에 포함되어 있는 자원 영역이다.
또한, 본 발명은, 제 4 자원 영역을 통해서 상기 특정 메시지를 제 3 디바이스로 전송하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 4 자원 영역은 비 면허 대역(Unlicensed band)에 포함되어 있는 자원 영역이다.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 디바이스가 상기 V2X 서비스를 지원하기 위한 제 1 자원 영역의 에너지 레벨을 측정하는 단계; 상기 측정 결과 상기 에너지 레벨이 임계값 보다 작은 경우, 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스로 상기 제 1 자원 영역을 통해서 제 1 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 1 디바이스가 제 2 자원 영역을 통해서 상기 제 1 메시지를 네트워크로 전송하는 단계; 및 상기 네트워크가 제 3 자원 영역을 통해서 상기 제 1 메시지 또는 상기 제 1 메시지를 인코딩한 제 2 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 네트워크가 상기 특정 메시지를 전송하는 동안 적어도 하나의 인접 기지국은 특정 디바이스로 메시지를 전송하는 동작을 중단한다.
또한, 본 발명에서, 적어도 하나의 인접 네트워크는 서로 다른 주파수 대역을 통해서 상기 네트워크와 동시에 상기 특정 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송한다.
또한, 본 발명에서, 상기 네트워크가 상기 제 2 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하는 경우, 상기 제 2 메시지의 전송 주기는 상기 제 1 메시지의 전송 주기의 정수 배이다.
외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제 1 디바이스가 상기 V2X 서비스를 지원하기 위한 제 1 자원 영역의 에너지 레벨을 측정하고, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 제 1 자원 영역 또는 제 2 자원 영역 중 적어도 하나의 자원 영역을 통해서 특정 메시지를 전송하되, 상기 제 2 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 네트워크를 통해서 상기 특정 메시지를 제 2 디바이스로 전송하기 위한 자원 영역을 나타내고, 상기 제 1 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스로 상기 특정 메시지를 직접 전송하기 위한 자원 영역을 나타내는 디바이스를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량과 디바이스간 통신 또는 차량간 통신에서 네트워크가 데이터를 수신하여 전달(forwarding)함으로써, 통신 품이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량과 디바이스간 통신 또는 차량간 통신에서 데이터 전송을 위한 자원 영역을 할당해줌으로써 자원들 간의 충돌을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 특정 조건에 따라 링크를 달리하여 데이터를 전송함으로써 데이터 전송 효율을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 네트워크를 통해서 차량과 디바이스간 통신 또는 차량간 통신을 위한 데이터를 전송함으로써, 멀리 떨어져 있는 디바이스로 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 네트워크가 차량으로 데이터를 전송하는 경우, 인접한 다른 네트워크들과 협력하여 데이터를 전송함으로써, 링크 성능을 향상시킬 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 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PUCCH 포맷들이 상향링크 물리자원블록의 PUCCH 영역에 매핑되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우의 CQI 채널의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우에 ACK/NACK 채널의 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 슬롯 동안 5 개의 SC-FDMA 심볼을 생성하여 전송하는 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 UL-SCH의 전송 채널 프로세싱의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 전송 채널(transport channel)인 상향링크 공유채널의 신호 처리 과정의 일례를 나타낸다.
도 13은 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 14는 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호 심볼을 포함한 상향링크 서브 프레임을 예시한다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드 자원 분할을 예시한다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도이다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 ProSe를 위한 기준 구조를 나타낸다.
도 20는 본 발명이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일례를 나타낸 도이다.
도 21은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 디스커버리 자원이 할당되는 프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 22는 본 발명이 적용될 수 있는 디스커버리 과정을 간략히 예시한 도이다.
도 23 및 도 24은 본 발명이 적용될 수 있는 단말 간 통신에서 자원을 할당하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다
도 25 내지 도 27은 본 발명이 적용될 수 있는 릴레이 과정 및 릴레이를 위한 자원의 일 예를 나타낸 도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 30 및 도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 자원을 선택하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 32 및 도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 네트워크의 동작의 일 예를 나타낸 도이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 메시지를 전송하기 위한 전송 주기의 일 예를 나타낸 도이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도의 일 예를 나타낸 도이다.
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 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 1의 (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 1의 (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.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(uplink-downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당(또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다. 표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-T000001
표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS, GP, UpPTS 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 나타낸다. 상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및/또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점(switching point)이라 한다. 전환 시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프-프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 2를 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 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 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 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 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 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.
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.
PUCCH (Physical Uplink Control Channel)
PUCCH를 통하여 전송되는 상향링크 제어 정보(UCI)는, 다음과 같은 스케줄링 요청(SR: Scheduling Request), HARQ ACK/NACK 정보 및 하향링크 채널 측정 정보를 포함할 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드(codeword)에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 2 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. CSI는 CQI(Channel Qualoty Indicator), RI(rank indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 및 PTI(Precoding Type Indicator) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
HARQ ACK/NACK 정보는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷의 디코딩 성공 여부에 따라 생성될 수 있다. 기존의 무선 통신 시스템에서, 하향링크 단일 코드워드(codeword) 전송에 대해서는 ACK/NACK 정보로서 1 비트가 전송되고, 하향링크 2 코드워드 전송에 대해서는 ACK/NACK 정보로서 2 비트가 전송된다.
채널 측정 정보는 다중입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 기법과 관련된 피드백 정보를 지칭하며, 채널품질지시자(CQI: Channel Quality Indicator), 프리코딩매트릭스인덱스(PMI: Precoding Matrix Index) 및 랭크 지시자(RI: Rank Indicator)를 포함할 수 있다. 이들 채널 측정 정보를 통칭하여 CQI 라고 표현할 수도 있다.
CQI 의 전송을 위하여 서브프레임 당 20 비트가 사용될 수 있다.
PUCCH는 BPSK(Binary Phase Shift Keying)과 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 기법을 사용하여 변조될 수 있다. PUCCH를 통하여 복수개의 단말의 제어 정보가 전송될 수 있고, 각 단말들의 신호를 구별하기 위하여 코드분할다중화(CDM: Code Division Multiplexing)을 수행하는 경우에 길이 12 의 CAZAC(Constant Amplitude Zero Autocorrelation) 시퀀스를 주로 사용한다. CAZAC 시퀀스는 시간 영역(time domain) 및 주파수 영역(frequency domain)에서 일정한 크기(amplitude)를 유지하는 특성을 가지므로 단말의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 또는 CM(Cubic Metric)을 낮추어 커버리지를 증가시키기에 적합한 성질을 가진다. 또한, PUCCH를 통해 전송되는 하향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 정보는 직교 시퀀스(orthgonal sequence) 또는 직교 커버(OC: orthogonal cover)를 이용하여 커버링된다.
또한, PUCCH 상으로 전송되는 제어정보는 서로 다른 순환 시프트(CS: cyclic shift) 값을 가지는 순환 시프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용하여 구별될 수 있다. 순환 시프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 시프트시켜 생성할 수 있다. 특정 CS 양은 순환 시프트 인덱스(CS index)에 의해 지시된다. 채널의 지연 확산(delay spread)에 따라 사용 가능한 순환 시프트의 수는 달라질 수 있다. 다양한 종류의 시퀀스가 기본 시퀀스로 사용될 수 있으며, 전술한 CAZAC 시퀀스는 그 일례이다.
또한, 단말이 하나의 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보의 양은 제어 정보의 전송에 이용가능한 SC-FDMA 심볼의 개수(즉, PUCCH 의 코히어런트(coherent) 검출을 위한 참조신호(RS) 전송에 이용되는 SC-FDMA 심볼을 제외한 SC-FDMA 심볼들)에 따라 결정될 수 있다.
3GPP LTE 시스템에서 PUCCH 는, 전송되는 제어 정보, 변조 기법, 제어 정보의 양 등에 따라 총 7 가지 상이한 포맷으로 정의되며, 각각의 PUCCH 포맷에 따라서 전송되는 상향링크 제어 정보(UCI: uplink control information)의 속성은 다음의 표 2와 같이 요약할 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-T000002
PUCCH 포맷 1은 SR의 단독 전송에 사용된다. SR 단독 전송의 경우에는 변조되지 않은 파형이 적용되며, 이에 대해서는 후술하여 자세하게 설명한다.
PUCCH 포맷 1a 또는 1b는 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용된다. 임의의 서브프레임에서 HARQ ACK/NACK이 단독으로 전송되는 경우에는 PUCCH 포맷 1a 또는 1b를 사용할 수 있다. 또는, PUCCH 포맷 1a 또는 1b를 사용하여 HARQ ACK/NACK 및 SR이 동일 서브프레임에서 전송될 수도 있다.
PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a 또는 2b는 CQI 및 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용된다. 확장된 CP 의 경우에는 PUCCH 포맷 2가 CQI 및 HARQ ACK/NACK 의 전송에 사용될 수도 있다.
PUCCH 포맷 3는 48 비트의 인코딩된 UCI를 나르는데 사용된다. PUCCH 포맷 3는 복수의 서빙셀에 대한 HARQ ACK/NACK, SR (존재하는 경우) 및 하나의 서빙셀에 대한 CSI 보고를 나를 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PUCCH 포맷들이 상향링크 물리자원블록의 PUCCH 영역에 매핑되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 5에서
Figure PCTKR2016006052-appb-I000001
는 상향링크에서의 자원블록의 개수를 나타내고, 0, 1,...,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000002
는 물리자원블록의 번호를 의미한다. 기본적으로, PUCCH는 상향링크 주파수 블록의 양쪽 끝단(edge)에 매핑된다. 도 5에서 도시하는 바와 같이, m=0,1로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 2/2a/2b 가 매핑되며, 이는 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 대역-끝단(bandedge)에 위치한 자원블록들에 매핑되는 것으로 표현할 수 있다. 또한, m=2 로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 2/2a/2b 및 PUCCH 포맷 1/1a/1b 가 함께(mixed) 매핑될 수 있다. 다음으로, m=3,4,5 로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 1/1a/1b 가 매핑될 수 있다. PUCCH 포맷 2/2a/2b 에 의해 사용가능한 PUCCH RB들의 개수(
Figure PCTKR2016006052-appb-I000003
)는 브로드캐스팅 시그널링에 의해서 셀 내의 단말들에게 지시될 수 있다.
PUCCH 포맷 2/2a/2b에 대하여 설명한다. PUCCH 포맷 2/2a/2b는 채널 측정 피드백(CQI, PMI, RI)을 전송하기 위한 제어 채널이다.
채널측정피드백(이하에서는, 통칭하여 CQI 정보라고 표현함)의 보고 주기 및 측정 대상이 되는 주파수 단위(또는 주파수 해상도(resolution))는 기지국에 의하여 제어될 수 있다. 시간 영역에서 주기적 및 비주기적 CQI 보고가 지원될 수 있다. PUCCH 포맷 2 는 주기적 보고에만 사용되고, 비주기적 보고를 위해서는 PUSCH가 사용될 수 있다. 비주기적 보고의 경우에 기지국은 단말에게 상향링크 데이터 전송을 위하여 스케줄링된 자원에 개별 CQI 보고를 실어서 전송할 것을 지시할 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우의 CQI 채널의 구조를 나타낸다.
하나의 슬롯의 SC-FDMA 심볼 0 내지 6 중에서, SC-FDMA 심볼 1 및 5 (2 번째 및 6 번째 심볼)는 복조참조신호(DMRS: Demodulation Reference Signal) 전송에 사용되고, 나머지 SC-FDMA 심볼에서 CQI 정보가 전송될 수 있다. 한편, 확장된 CP 의 경우에는 하나의 SC-FDMA 심볼 (SC-FDMA 심볼 3) 이 DMRS 전송에 사용된다.
PUCCH 포맷 2/2a/2b 에서는 CAZAC 시퀀스에 의한 변조를 지원하고, QPSK 변조된 심볼이 길이 12 의 CAZAC 시퀀스로 승산된다. 시퀀스의 순환 시프트(CS)는 심볼 및 슬롯 간에 변경된다. DMRS에 대해서 직교 커버링이 사용된다.
하나의 슬롯에 포함되는 7 개의 SC-FDMA 심볼 중 3개의 SC-FDMA 심볼 간격만큼 떨어진 2개의 SC-FDMA 심볼에는 참조신호(DMRS)가 실리고, 나머지 5개의 SC-FDMA 심볼에는 CQI 정보가 실린다. 한 슬롯 안에 두 개의 RS가 사용된 것은 고속 단말을 지원하기 위해서이다. 또한, 각 단말은 순환 시프트(CS) 시퀀스를 사용하여 구분된다. CQI 정보 심볼들은 SC-FDMA 심볼 전체에 변조되어 전달되고, SC-FDMA 심볼은 하나의 시퀀스로 구성되어 있다. 즉, 단말은 각 시퀀스로 CQI를 변조해서 전송한다.
하나의 TTI에 전송할 수 있는 심볼 수는 10개이고, CQI 정보의 변조는 QPSK까지 정해져 있다. SC-FDMA 심볼에 대해 QPSK 매핑을 사용하는 경우 2비트의 CQI 값이 실릴 수 있으므로, 한 슬롯에 10비트의 CQI 값을 실을 수 있다. 따라서, 한 서브프레임에 최대 20비트의 CQI 값을 실을 수 있다. CQI 정보를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 확산 부호를 사용한다.
주파수 영역 확산 부호로는 길이-12 의 CAZAC 시퀀스(예를 들어, ZC 시퀀스)를 사용할 수 있다. 각 제어채널은 서로 다른 순환 시프트(cyclic shift) 값을 갖는 CAZAC 시퀀스를 적용하여 구분될 수 있다. 주파수 영역 확산된 CQI 정보에 IFFT가 수행된다.
12 개의 동등한 간격을 가진 순환 시프트에 의해서 12 개의 상이한 단말들이 동일한 PUCCH RB 상에서 직교 다중화될 수 있다. 일반 CP 경우에 SC-FDMA 심볼 1 및 5 상의 (확장된 CP 경우에 SC-FDMA 심볼 3 상의) DMRS 시퀀스는 주파수 영역 상의 CQI 신호 시퀀스와 유사하지만 CQI 정보와 같은 변조가 적용되지는 않는다.
단말은 PUCCH 자원 인덱스(
Figure PCTKR2016006052-appb-I000004
)로 지시되는 PUCCH 자원 상에서 주기적으로 상이한 CQI, PMI 및 RI 타입을 보고하도록 상위 계층 시그널링에 의하여 반-정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다. 여기서, PUCCH 자원 인덱스(
Figure PCTKR2016006052-appb-I000005
)는 PUCCH 포맷 2/2a/2b 전송에 사용되는 PUCCH 영역 및 사용될 순환 시프트(CS) 값을 지시하는 정보이다.
이하, PUCCH 포맷 1a 및 1b에 대하여 설명한다.
PUCCH 포맷 1a/1b에 있어서 BPSK 또는 QPSK 변조 방식을 이용하여 변조된 심볼은 길이 12 의 CAZAC 시퀀스로 승산(multiply)된다. 예를 들어, 변조 심볼 d(0)에 길이 N 의 CAZAC 시퀀스 r(n) (n=0, 1, 2, ..., N-1) 가 승산된 결과는 y(0), y(1), y(2), ..., y(N-1) 이 된다. y(0), ..., y(N-1) 심볼들을 심볼 블록(block of symbol)이라고 칭할 수 있다. 변조 심볼에 CAZAC 시퀀스를 승산한 후에, 직교 시퀀스를 이용한 블록-단위(block-wise)확산이 적용된다.
일반 ACK/NACK 정보에 대해서는 길이 4의 하다마드(Hadamard) 시퀀스가 사용되고, 짧은(shortened) ACK/NACK 정보 및 참조신호(Reference Signal)에 대해서는 길이 3의 DFT(Discrete Fourier Transform) 시퀀스가 사용된다.
확장된 CP의 경우의 참조신호에 대해서는 길이 2의 하다마드 시퀀스가 사용된다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우에 ACK/NACK 채널의 구조를 나타낸다.
도 7에서는 CQI 없이 HARQ ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH 채널 구조를 예시적으로 나타낸다.
하나의 슬롯에 포함되는 7 개의 SC-FDMA 심볼 중 중간 부분의 3개의 연속되는 SC-FDMA 심볼에는 참조신호(RS)가 실리고, 나머지 4 개의 SC-FDMA 심볼에는 ACK/NACK 신호가 실린다.
한편, 확장된 CP 의 경우에는 중간의 2 개의 연속되는 심볼에 RS 가 실릴 수 있다. RS에 사용되는 심볼의 개수 및 위치는 제어채널에 따라 달라질 수 있으며 이와 연관된 ACK/NACK 신호에 사용되는 심볼의 개수 및 위치도 그에 따라 변경될 수 있다.
1 비트 및 2 비트의 확인응답 정보(스크램블링되지 않은 상태)는 각각 BPSK 및 QPSK 변조 기법을 사용하여 하나의 HARQ ACK/NACK 변조 심볼로 표현될 수 있다. 긍정확인응답(ACK)은 '1' 로 인코딩될 수 있고, 부정확인응답(NACK)은 '0'으로 인코딩될 수 있다.
할당되는 대역 내에서 제어신호를 전송할 때, 다중화 용량을 높이기 위해 2 차원 확산이 적용된다. 즉, 다중화할 수 있는 단말 수 또는 제어 채널의 수를 높이기 위해 주파수 영역 확산과 시간 영역 확산을 동시에 적용한다.
ACK/NACK 신호를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 시퀀스를 기본 시퀀스로 사용한다. 주파수 영역 시퀀스로는 CAZAC 시퀀스 중 하나인 Zadoff-Chu (ZC) 시퀀스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 기본 시퀀스인 ZC 시퀀스에 서로 다른 순환 시프트(CS: Cyclic Shift)가 적용됨으로써, 서로 다른 단말 또는 서로 다른 제어 채널의 다중화가 적용될 수 있다. HARQ ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH RB 들을 위한 SC-FDMA 심볼에서 지원되는 CS 자원의 개수는 셀-특정 상위-계층 시그널링 파라미터(
Figure PCTKR2016006052-appb-I000006
)에 의해 설정된다.
주파수 영역 확산된 ACK/NACK 신호는 직교 확산(spreading) 코드를 사용하여 시간 영역에서 확산된다. 직교 확산 코드로는 월시-하다마드(Walsh-Hadamard) 시퀀스 또는 DFT 시퀀스가 사용될 수 있다. 예를 들어, ACK/NACK 신호는 4 심볼에 대해 길이 4의 직교 시퀀스(w0, w1, w2, w3)를 이용하여 확산될 수 있다. 또한, RS도 길이 3 또는 길이 2의 직교 시퀀스를 통해 확산시킨다. 이를 직교 커버링(OC: Orthogonal Covering)이라 한다.
전술한 바와 같은 주파수 영역에서의 CS 자원 및 시간 영역에서의 OC 자원을 이용해서 다수의 단말들이 코드분할다중화(CDM: Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화될 수 있다. 즉, 동일한 PUCCH RB 상에서 많은 개수의 단말들의 ACK/NACK 정보 및 RS 가 다중화될 수 있다.
이와 같은 시간 영역 확산 CDM 에 대해서, ACK/NACK 정보에 대해서 지원되는 확산 코드들의 개수는 RS 심볼들의 개수에 의해서 제한된다. 즉, RS 전송 SC-FDMA 심볼들의 개수는 ACK/NACK 정보 전송 SC-FDMA 심볼들의 개수보다 적기 때문에, RS 의 다중화 용량(capacity)이 ACK/NACK 정보의 다중화 용량에 비하여 적게 된다.
예를 들어, 일반 CP 의 경우에 4 개의 심볼에서 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있는데, ACK/NACK 정보를 위하여 4 개가 아닌 3개의 직교 확산 코드가 사용되며, 이는 RS 전송 심볼의 개수가 3 개로 제한되어 RS 를 위하여 3 개의 직교 확산 코드만이 사용될 수 있기 때문이다.
일반 CP 의 서브프레임에서 하나의 슬롯에서 3 개의 심볼이 RS 전송을 위해서 사용되고 4 개의 심볼이 ACK/NACK 정보 전송을 위해서 사용되는 경우에, 예를 들어, 주파수 영역에서 6 개의 순환시프트(CS) 및 시간 영역에서 3개의 직교커버(OC) 자원을 사용할 수 있다면, 총 18 개의 상이한 단말로부터의 HARQ 확인응답이 하나의 PUCCH RB 내에서 다중화될 수 있다. 만약, 확장된 CP 의 서브프레임에서 하나의 슬롯에서 2 개의 심볼이 RS 전송을 위해서 사용되고 4 개의 심볼이 ACK/NACK 정보 전송을 위해서 사용되는 경우에, 예를 들어, 주파수 영역에서 6 개의 순환시프트(CS) 및 시간 영역에서 2 개의 직교커버(OC) 자원을 사용할 수 있다면, 총 12 개의 상이한 단말로부터의 HARQ 확인응답이 하나의 PUCCH RB 내에서 다중화될 수 있다.
다음으로, PUCCH 포맷 1에 대하여 설명한다. 스케줄링 요청(SR)은 단말이 스케줄링되기를 요청하거나 또는 요청하지 않는 방식으로 전송된다. SR 채널은 PUCCH 포맷 1a/1b 에서의 ACK/NACK 채널 구조를 재사용하고, ACK/NACK 채널 설계에 기초하여 OOK(On-Off Keying) 방식으로 구성된다. SR 채널에서는 참조신호가 전송되지 않는다. 따라서, 일반 CP 의 경우에는 길이 7 의 시퀀스가 이용되고, 확장된 CP 의 경우에는 길이 6 의 시퀀스가 이용된다. SR 및 ACK/NACK 에 대하여 상이한 순환 시프트 또는 직교 커버가 할당될 수 있다. 즉, 긍정(positive) SR 전송을 위해 단말은 SR용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다. 부정(negative) SR 전송을 위해서는 단말은 ACK/NACK용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다.
다음으로 개선된-PUCCH(e-PUCCH) 포맷에 대하여 설명한다. e-PUCCH는 LTE-A 시스템의 PUCCH 포맷 3에 대응할 수 있다. PUCCH 포맷 3을 이용한 ACK/NACK 전송에는 블록 확산(block spreading) 기법이 적용될 수 있다.
블록 확산 기법은, 기존의 PUCCH 포맷 1 계열 또는 2 계열과는 달리, 제어 신호 전송을 SC-FDMA 방식을 이용하여 변조하는 방식이다. 도 8에서 나타내는 바와 같이, 심볼 시퀀스가 OCC(Orthogonal Cover Code)를 이용하여 시간 영역(domain) 상에서 확산되어 전송될 수 있다. OCC를 이용함으로써 동일한 RB 상에 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화될 수 있다. 전술한 PUCCH 포맷 2의 경우에는 하나의 심볼 시퀀스가 시간 영역에 걸쳐서 전송되고 CAZAC 시퀀스의 CS(cyclic shift)를 이용하여 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화되는 반면, 블록 확산 기반 PUCCH 포맷(예를 들어, PUCCH 포맷 3)의 경우에는 하나의 심볼 시퀀스가 주파수 영역에 걸쳐서 전송되고, OCC를 이용한 시간 영역 확산을 이용하여 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화된다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 슬롯 동안 5 개의 SC-FDMA 심볼을 생성하여 전송하는 일례를 나타낸다.
도 8에서는 1 슬롯 동안에 하나의 심볼 시퀀스에 길이=5 (또는 SF=5)의 OCC를 이용하여 5 개의 SC-FDMA 심볼(즉, 데이터 부분)을 생성하여 전송하는 예시를 나타낸다. 이 경우, 1 슬롯 동안 2 개의 RS 심볼이 사용될 수 있다.
도 8의 예시에서, RS 심볼은 특정 순환 시프트 값이 적용된 CAZAC 시퀀스로부터 생성될 수 있으며, 복수개의 RS 심볼에 걸쳐 소정의 OCC가 적용된 (또는 곱해진) 형태로 전송될 수 있다. 또한, 도 8의 예시에서 각각의 OFDM 심볼(또는 SC-FDMA 심볼) 별로 12 개의 변조 심볼이 사용되고, 각각의 변조 심볼은 QPSK에 의해 생성되는 것으로 가정하면, 하나의 슬롯에서 전송할 수 있는 최대 비트 수는 12x2=24 비트가 된다. 따라서, 2개의 슬롯으로 전송할 수 있는 비트수는 총 48비트가 된다. 이와 같이 블록 확산 방식의 PUCCH 채널 구조를 사용하는 경우 기존의 PUCCH 포맷 1계열 및 2 계열에 비하여 확장된 크기의 제어 정보의 전송이 가능해진다.
캐리어 병합 일반
본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어(Multi-carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉, 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 시스템 또는 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 지원하기 위해서, 목표로 하는 광대역을 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭(bandwidth)을 가지는 1개 이상의 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 병합(aggregation)하여 사용하는 시스템을 말한다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'DL CC'라 한다.) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'UL CC'라 한다.) 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성(backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다. 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템(즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다.
상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀(multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원(DL CC)과 상향링크 자원(UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀(configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다.
또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합(carrier aggregation)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀(Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.
LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀(Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
서빙 셀(P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellId는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCellIndex는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCellIndex는 서빙 셀(P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, SCellIndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCellIndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.
P셀은 프라이머리 주파수(또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보(mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.
S셀은 세컨더리 주파수(또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널(dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링(dedicated signaling) 할 수 있다.
초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 9의 (a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.
도 9의 (b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 9의 (b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호/데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호/데이터를 송신할 수 있다.
만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.
하향링크 자원의 반송파 주파수(또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며, HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.
크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling)
캐리어 병합 시스템에서는 캐리어(또는 반송파) 또는 서빙 셀(Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링(Self-Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링(Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링(Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정(UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC signaling)을 통해서 반정적(semi-static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우, PDCCH에 해당 PDCCH가 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드(CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어, PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE-A Release-8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE-A Release-8의 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)를 재사용할 수도 있다.
반면, DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE-A Release-8과 동일한 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC별 전송 모드 및/또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.
캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합(monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 부집합(subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기-스케줄링(self-scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정(UE-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 셀 특정(Cell-specific)하게 설정될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 10을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 DL CC가 결합되어 있으며, DL CC 'A'는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 'A'만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC 'B' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다.
ACK / NACK 멀티플렉싱 방법
단말이 eNB로부터 수신되는 다수의 데이터 유닛들에 해당하는 다수의 ACK/NACK들을 동시에 전송해야 하는 상황에서, ACK/NACK 신호의 단일-주파수 특성을 유지하고, ACK/NACK 전송 전력을 줄이기 위해, PUCCH 자원 선택에 기초한 ACK/NACK 다중화 방법이 고려될 수 있다.
ACK/NACK 다중화와 함께, 다수의 데이터 유닛들에 대한 ACK/NACK 응답들의 콘텐츠들은 실제 ACK/NACK 전송에 사용되는 PUCCH 자원과 QPSK 변조 심볼들의 자원의 결합에 의해 식별된다.
예를 들어, 만일 하나의 PUCCH 자원이 4 비트를 전송하고 4개의 데이터 유닛들이 최대 전송될 수 있는 경우, ACK/NACK 결과는 아래 표 3과 같이 eNB 에서 식별될 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-T000003
상기 표 3에서 HARQ-ACK(i)는 i번째 데이터 유닛(data unit)에 대한 ACK/NACK 결과를 나타낸다. 상기 표 3에서 DTX(DTX(Discontinuous Transmission)는 해당되는 HARQ-ACK(i)을 위해 전송될 데이터 유닛이 없거나 단말이 HARQ-ACK(i)에 대응하는 데이터 유닛을 검출하지 못함을 의미한다.
상기 표 3에 의하면, 최대 4개의 PUCCH 자원(
Figure PCTKR2016006052-appb-I000007
,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000008
,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000009
,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000010
)이 있고, b(0), b(1)은 선택된 PUCCH을 이용하여 전송되는 2개의 비트이다.
예를 들어, 단말이 4개의 데이터 유닛들을 모두 성공적으로 수신하면, 단말은
Figure PCTKR2016006052-appb-I000011
을 이용하여 2비트 (1,1)을 전송한다.
단말이 첫번째 및 세번째 데이터 유닛에서 디코딩에 실패하고, 두번째 및 네번째 데이터 유닛에서 디코딩에 성공하면, 단말은
Figure PCTKR2016006052-appb-I000012
을 이용하여 비트 (1,0)을 전송한다.
ACK/NACK 채널 선택에서, 적어도 하나의 ACK이 있으면, NACK과 DTX는 짝지워진다(couple). 이는 예약된(reserved) PUCCH 자원과 QPSK 심벌의 조합으로는 모든 ACK/NACK 상태를 나타낼 수 없기 때문이다. 하지만, ACK이 없으면, DTX는 NACK과 분리된다(decouple).
이 경우, 한 개의 명확한 NACK에 해당하는 데이터 유닛에 링크된 PUCCH 자원은 다수의 ACK/NACK들의 신호를 전송하기 위해 또한 예약될 수 있다.
반지속적 스케줄링(Semi-Persistent Scheduling)
반지속적 스케줄링(SPS: Semi-Persistent Scheduling)은 특정 단말에게 자원을 특정 시구간 동안 지속적으로 유지되도록 할당하는 스케줄링 방식이다.
VoIP (Voice over Internet Protocol)와 같이 특정 시간 동안 일정량의 데이터가 전송되는 경우에는 자원할당을 위해 매 데이터 전송 구간 마다 제어정보를 전송할 필요가 없기 때문에 SPS 방식을 사용하여 제어정보의 낭비를 줄일 수 있다. 소위 반지속적 스케줄링(SPS: Semi-Persistent Scheduling) 방법에서는 단말에게 자원이 할당될 수 있는 시간 자원 영역을 우선 할당한다.
이때, 반지속적 할당 방법에서는 특정 단말에게 할당되는 시간 자원 영역이 주기성을 갖도록 설정할 수 있다. 그 다음, 필요에 따라 주파수 자원 영역을 할당함으로써 시간-주파수 자원의 할당을 완성한다. 이렇게 주파수 자원 영역을 할당하는 것을 소위 활성화(Activation)라고 지칭할 수 있다. 반지속적 할당 방법을 사용하면, 한 번의 시그널링에 의해 일정 기간 동안 자원 할당이 유지되기 때문에 반복적으로 자원할당을 할 필요가 없어 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
그 후, 상기 단말에 대한 자원할당이 필요 없어지게 되면 주파수 자원 할당을 해제하기 위한 시그널링을 기지국에서 단말로 전송할 수 있다. 이렇게 주파수 자원 영역의 할당을 해제(release)하는 것을 비활성화 (Deactivation)라고 지칭할 수 있다.
현재 LTE에서는 상향링크 및/또는 하향링크에 대한 SPS를 위해 우선 RRC (Radio Resource Control) 시그널링을 통해 어느 서브프레임들에서 SPS 송신/수신을 해야 하는지를 단말에게 알려준다. 즉, RRC 시그널링을 통해 SPS를 위해 할당되는 시간-주파수 자원 중 시간 자원을 우선 지정해준다. 사용될 수 있는 서브프레임을 알려주기 위해, 예컨대 서브프레임의 주기와 오프셋을 알려줄 수 있다. 그러나, 단말은 RRC 시그널링을 통해서는 시간 자원 영역만 할당 받기 때문에, RRC 시그널링을 받았다고 하더라도 바로 SPS에 의한 송수신을 수행하지는 않으며, 필요에 따라 주파수 자원 영역을 할당함으로써 시간-주파수 자원의 할당을 완성한다. 이렇게 주파수 자원 영역을 할당하는 것을 활성화(Activation)라고 지칭할 수 있으며, 주파수 자원 영역의 할당을 해제(release)하는 것을 비활성화(Deactivation)라고 지칭할 수 있다.
따라서, 단말은 활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 뒤에, 그 수신된 PDCCH에 포함된 RB 할당 정보에 따라 주파수 자원을 할당하고 MCS (Modulation and Coding Scheme) 정보에 따른 변조(Modulation) 및 부호율(Code Rate)을 적용하여, 상기 RRC 시그널링을 통해 할당 받은 서브프레임 주기와 오프셋에 따라 송수신을 수행하기 시작한다.
그 다음, 단말은 기지국으로부터 비활성화를 알리는 PDCCH를 수신하면 송수신을 중단한다. 만일 송수신을 중단한 이후에 활성화 또는 재활성화를 지시하는 PDCCH를 수신하면 그 PDCCH에서 지정한 RB 할당, MCS 등을 사용하여 RRC 시그널링으로 할당 받은 서브프레임 주기와 오프셋을 가지고 다시 송수신을 재개한다. 즉, 시간 자원의 할당은 RRC 시그널링을 통해 수행되지만, 실제 신호의 송수신은 SPS의 활성화 및 재활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 후에 수행될 수 있으며, 신호 송수신의 중단은 SPS의 비활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 후에 이루어진다.
단말은 다음과 같은 조건이 모두 만족하는 경우에 SPS 지시를 포함하는 PDCCH를 확인할 수 있다. 첫째로 PDCCH 페이로드를 위해 추가된 CRC 패리티 비트가 SPS C-RNTI로 스크램블되어야 하고, 둘째로 새로운 데이터 지시자 (NDI: New Data Indicator) 필드가 0으로 셋팅되어야 한다. 여기서, DCI 포맷 2, 2A, 2B 및 2C의 경우, 새로운 데이터 지시자 필드는 활성화된 전송 블록의 하나를 나타낸다.
그리고, DCI 포맷에 사용되는 각 필드가 아래 표 4 및 표 5에 따라 셋팅되면 확인이 완료된다. 이러한 확인이 완료되면, 단말은 수신한 DCI 정보를 유효한 SPS 활성화 또는 비활성화(또는 해제)임을 인식한다. 반면, 확인이 완료되지 않으면, 단말은 수신한 DCI 포맷에 비매칭(non-matching) CRC가 포함된 것으로 인식한다.
표 4는 SPS 활성화를 지시하는 PDCCH 확인을 위한 필드를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-T000004
표 5는 SPS 비활성화(또는 해제)를 지시하는 PDCCH 확인을 위한 필드를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-T000005
DCI 포맷이 SPS 하향링크 스케줄링 활성화를 지시하는 경우, PUCCH 필드를 위한 TPC 명령 값은 상위 계층에 의해 설정된 4개의 PUCCH 자원 값을 나타내는 인덱스로 사용될 수 있다.
PUCCH piggybacking
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 UL-SCH의 전송 채널 프로세싱의 일례를 나타낸다.
3GPP LTE 시스템(=E-UTRA, Rel. 8)에서는 UL의 경우, 단말기의 파워앰프의 효율적인 활용을 위하여, 파워 앰프의 성능에 영향을 미치는 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 특성이나 CM(Cubic Metric) 특성이 좋은 single carrier 전송을 유지하도록 되어 있다. 즉, 기존 LTE 시스템의 PUSCH 전송의 경우, 전송하고자 하는 데이터를 DFT-precoding을 통해 single carrier 특성을 유지하고, PUCCH 전송의 경우는 single carrier 특성을 가지고 있는 sequence에 정보를 실어 전송함으로써 single carrier 특성을 유지할 수 있다. 그러나 DFT-precoding을 한 데이터를 주파수축으로 비연속적으로 할당하거나 PUSCH와 PUCCH가 동시에 전송하게 되는 경우에는 이러한 single carrier 특성이 깨지게 된다. 따라서, 도 11과 같이 PUCCH 전송과 동일한 subframe에 PUSCH 전송이 있을 경우, single carrier 특성을 유지하기 위해 PUCCH로 전송할 UCI(uplink control information)정보를 PUSCH를 통해 데이터와 함께 전송(Piggyback)하도록 되어 있다.
앞서 설명했듯이 기존의 LTE 단말은 PUCCH와 PUSCH가 동시에 전송될 수 없기 때문에 PUSCH가 전송되는 subframe에서는 Uplink Control Information (UCI) (CQI/PMI, HARQ-ACK, RI등)를 PUSCH 영역에 multiplexing하는 방법을 사용한다.
일례로, PUSCH를 전송하도록 allocation 된 subframe에서 Channel Quality Indicator(CQI) and/or Precoding Matrix Indicator(PMI)를 전송해야 할 경우 UL-SCH data와 CQI/PMI를 DFT-spreading 이전에 multiplexing하여 control 정보와 data를 함께 전송할 수 있다. 이 경우 UL-SCH data는 CQI/PMI resource를 고려하여 rate-matching을 수행하게 된다. 또한 HARQ ACK, RI등의 control 정보는 UL-SCH data를 puncturing 하여 PUSCH 영역에 multiplexing되는 방식이 사용되고 있다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 전송 채널(transport channel)인 상향링크 공유채널의 신호 처리 과정의 일례를 나타낸다.
이하, 상향링크 공유채널(이하, ‘UL-SCH’라 한다.)의 신호 처리 과정은 하나 이상의 전송 채널 또는 제어정보 타입에 적용될 수 있다.
도 12를 참조하면, UL-SCH은 전송 시간 구간(TTI: transmission time interval)마다 한번씩 데이터를 전송 블록(TB: Transport Block)의 형태로 부호화 유닛(conding unit)에 전달된다.
상위 계층으로부터 전달 받은 전송 블록의 비트
Figure PCTKR2016006052-appb-I000013
에 CRC 패리티 비트(parity bit)
Figure PCTKR2016006052-appb-I000014
를 부착한다(S120). 이때, A는 전송 블록의 크기이며, L은 패리티 비트의 개수다. CRC가 부착된 입력 비트는
Figure PCTKR2016006052-appb-I000015
와 같다. 이때, B는 CRC를 포함한 전송 블록의 비트 수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000016
는 TB 크기에 따라 여러 개의 코드 블록(CB: Code block)으로 분할(segmentation)되고, 분할된 여러 개의 CB들에 CRC가 부착된다(S121). 코드 블록 분할 및 CRC 부착 후 비트는
Figure PCTKR2016006052-appb-I000017
와 같다. 여기서 r은 코드 블록의 번호(r=0,…,C-1)이고, Kr은 코드 블록 r에 따른 비트 수이다. 또한, C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다.
이어, 채널 부호화(channel coding)가 수행된다(S122). 채널 부호화 후의 출력 비트는
Figure PCTKR2016006052-appb-I000018
과 같다. 이때, i는 부호화된 스트림 인덱스이며, 0, 1 또는 2 값을 가질 수 있다. Dr은 코드 블록 r을 위한 i번째 부호화된 스트림의 비트 수를 나타낸다. r은 코드 블록 번호(r=0,…,C-1)이고, C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다. 각 코드 블록은 각각 터보 코딩에 의하여 부호화될 수 있다.
이어, 레이트 매칭(Rate Matching)이 수행된다(S123). 레이트 매칭을 거친 이후의 비트는
Figure PCTKR2016006052-appb-I000019
와 같다. 이때, r은 코드 블록의 번호이고(r=0,…,C-1), C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다. Er은 r번째 코드 블록의 레이트 매칭된 비트의 개수를 나타낸다.
이어, 다시 코드 블록들 간의 결합(concatenation)이 수행된다(S124). 코드 블록의 결합이 수행된 후의 비트는
Figure PCTKR2016006052-appb-I000020
와 같다. 이때, G는 전송을 위한 부호화된 비트의 총 개수를 나타내며, 제어정보가 UL-SCH 전송과 다중화될 때, 제어정보 전송을 위해 사용되는 비트 수는 포함되지 않는다.
한편, PUSCH에서 제어정보가 전송될 때, 제어정보인 CQI/PMI, RI, ACK/NACK은 각각 독립적으로 채널 부호화가 수행된다(S126, S127, S128). 각 제어정보의 전송을 위해 각각 서로 다른 부호화된 심볼들이 할당되기 때문에 각각의 제어정보는 서로 다른 코딩 레이트(coding rate)를 가진다.
TDD(Time Division Duplex)에서 ACK/NACK 피드백(feedback) 모드는 상위 계층 설정에 의해 ACK/NACK 번들링(bundling) 및 ACK/NACK 다중화(multiplexing) 두 가지 모드가 지원된다. ACK/NACK 번들링을 위해 ACK/NACK 정보 비트는 1비트 또는 2비트로 구성되고, ACK/NACK 다중화를 위해 ACK/NACK 정보 비트는 1비트에서 4비트 사이로 구성된다.
단계(S124)에서, 코드 블록 간 결합 단계 이후에, UL-SCH 데이터의 부호화된 비트
Figure PCTKR2016006052-appb-I000021
와 CQI/PMI의 부호화된 비트
Figure PCTKR2016006052-appb-I000022
의 다중화가 수행된다(S125). 데이터와 CQI/PMI의 다중화된 결과는
Figure PCTKR2016006052-appb-I000023
과 같다. 이때
Figure PCTKR2016006052-appb-I000024
는 (Qm×NL)길이를 가지는 컬럼(column) 벡터를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000025
이고,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000026
이다.
NL은 UL-SCH 전송 블록이 매핑된 레이어의 개수를 나타내고, H는 전송 블록이 매핑된 NL개 전송 레이어에 UL-SCH 데이터와 CQI/PMI 정보를 위해 할당된 부호화된 총 비트의 개수를 나타낸다.
이어, 다중화된 데이터와 CQI/PMI, 별도로 채널 부호화된 RI, ACK/NACK은 채널 인터리빙되어 출력 신호가 생성된다(S129).
MIMO (Multi-Input Multi-Output)
MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신(Tx) 안테나와 다중 수신(Rx) 안테나를 사용한다. 다시 말해서, MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다중 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 ‘MIMO’를 ‘다중 입출력 안테나’라 칭하기로 한다.
더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지(total message)를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며, 여러 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨다. 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송률을 요구하므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 따라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.
한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테나(MIMO) 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있다.
도 13은 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 13을 참조하면, 송신 안테나의 수를 NT개로, 수신 안테나의 수를 NR개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 전송 레이트(transfer rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트(Ro)에 다음과 같은 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000001
즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.
이와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.
각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트렐리스(Trelis) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수(NT)와 수신 안테나 수(NR)의 곱(NT × NR)에 해당되는 양을 얻을 수 있다.
둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD(maximum likelihood detection) 수신기, ZF(zero-forcing) 수신기, MMSE(minimum mean square error) 수신 기, D-BLAST (Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time), V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) 등이 있으며, 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD(singular value decomposition) 방식 등을 사용할 수 있다.
셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD), 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.
상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
먼저, 도 13에 도시된 바와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다.
먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개 이므로, 이를 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000002
한편, 각각의 전송 정보
Figure PCTKR2016006052-appb-I000027
에 있어 전송 전력을 달리할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2016006052-appb-I000028
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000029
를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000004
한편, 전송 전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2016006052-appb-I000030
는 그 후 가중치 행렬 W가 곱해져 실제 전송되는 NT개의 전송 신호
Figure PCTKR2016006052-appb-I000031
를 구성한다. 여기서, 가중치 행렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보를 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송 신호
Figure PCTKR2016006052-appb-I000032
를 벡터 X를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000005
여기서, wij는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내며, W는 이를 행렬로 나타낸 것이다. 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)라 부른다.
한편, 상술한 바와 같은 전송 신호(x)는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 벡터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 벡터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.
물론, 공간 멀티플랙싱과 공간 다이버시티를 혼합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플랙싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.
다음으로, 수신신호는 NR개의 수신 안테나가 있는 경우, 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2016006052-appb-I000033
을 벡터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000006
한편, 다중 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 hij로 표시하기로 한다. 여기서, hij의 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 벡터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 벡터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 14는 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 14에 도시된 바와 같이 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000007
또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 NT개의 송신 안테나로부터 NR개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000008
한편, 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색 잡음(AWGN: Additive White Gaussian Noise)가 더해지게 되므로, NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색 잡음
Figure PCTKR2016006052-appb-I000034
을 백터로 표현하면 다음과 같다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000009
상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 잡음의 모델링을 통해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000010
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 NR와 같아 지게 된다. 즉, 채널 행렬 H는
Figure PCTKR2016006052-appb-I000035
행렬이 된다.
일반적으로, 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 다음과 같이 제한된다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000011
또한, 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition)를 하였을 때, 랭크는 고유치(eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD(singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값(singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)'는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수'는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
참조 신호( RS : Reference Signal)
무선 통신 시스템에서 데이터는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 신호는 전송 중에 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신하기 위하여, 수신된 신호의 왜곡은 채널 정보를 이용하여 보정되어야 한다. 채널 정보를 검출하기 위하여 송신측과 수신측 모두 알고 있는 신호 전송 방법과 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 검출하는 방법을 주로 이용한다. 상술한 신호를 파일럿 신호 또는 참조 신호(RS)라고 한다.
다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 신호를 정확하게 수신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되어야 한다. 따라서 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가져야 한다.
하향 참조 신호는 하나의 셀 내 모든 단말이 공유하는 공통 참조 신호(CRS: common RS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조 신호(DRS: dedicated RS)가 있다. 이와 같은 참조 신호들을 이용하여 복조(demodulation)와 채널 측정(channel measurement)을 위한 정보를 제공할 수 있다.
수신 측(즉, 단말)은 CRS로부터 채널 상태를 측정하고, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및/또는 RI(Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신 측(즉, 기지국)으로 피드백한다. CRS는 셀 특정 기준신호(cell-specific RS)라고도 한다. 반면, 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)의 피드백과 관련된 참조 신호를 CSI-RS라고 정의할 수 있다.
DRS는 PDSCH 상의 데이터 복조가 필요한 경우 자원 요소들을 통해 전송될 수 있다. 단말은 상위 계층을 통하여 DRS의 존재 여부를 수신할 수 있으며, 상응하는 PDSCH가 매핑되었을 때만 유효하다. DRS를 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS) 또는 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation RS)라고 할 수 있다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 15를 참조하면, 참조 신호가 매핑되는 단위로 하향링크 자원 블록 쌍은 시간 영역에서 하나의 서브 프레임 × 주파수 영역에서 12개의 부 반송파로 나타낼 수 있다. 즉, 시간 축(x축) 상에서 하나의 자원 블록 쌍은 일반 순환 전치(normal CP: normal Cyclic Prefix) 인 경우 14개의 OFDM 심볼의 길이를 가지고(도 15의 (a)의 경우), 확장 순환 전치(extended CP: extended Cyclic Prefix)인 경우 12개의 OFDM 심볼의 길이를 가진다(도 15의 (b)의 경우). 자원 블록 격자에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 기재된 자원 요소들(REs)은 각각 안테나 포트 인덱스 '0', '1', '2' 및 '3'의 CRS의 위치를 의미하며, 'D'로 기재된 자원 요소들은 DRS의 위치를 의미한다.
이하 CRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, CRS는 물리적 안테나의 채널을 추정하기 위해 사용되고, 셀 내에 위치한 모든 단말에 공통적으로 수신될 수 있는 참조 신호로써 전체 주파수 대역에 분포된다. 또한, CRS는 채널 품질 정보(CSI) 및 데이터 복조를 위해 이용될 수 있다.
CRS는 전송 측(기지국)에서의 안테나 배열에 따라 다양한 포맷으로 정의된다. 3GPP LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)에서는 다양한 안테나 배열을 지원하고, 하향링크 신호 송신 측은 3개의 단일의 송신 안테나, 2개의 송신 안테나 및 4개의 송신 안테나와 같이 3 종류의 안테나 배열을 가진다. 기지국이 단일의 송신 안테나를 사용하는 경우, 단일 안테나 포트를 위한 참조 신호가 배열된다. 기지국이 2개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 2개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 시분할 다중화(TDM: Time Division Multiplexing) 및/또는 주파수 분할 다중화(FDM Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하여 배열된다. 즉, 2개의 안테나 포트를 위한 참조 신호는 각각이 구별되기 위해 서로 다른 시간 자원 및/또는 서로 다른 주파수 자원이 할당된다.
게다가, 기지국이 4개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 4개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 TDM 및/또는 FDM 방식을 이용하여 배열된다. 하향링크 신호의 수신 측(단말)에 의하여 측정된 채널 정보는 단일의 송신 안테나 전송, 송신 다이버시티, 폐쇄 루프 공간 다중화(closed-loop spatial multiplexing), 개방 루프 공간 다중화(open-loop spatial multiplexing) 또는 다중 사용자-다중 입출력 안테나(Multi-User MIMO)와 같은 전송 방식을 이용하여 전송된 데이터를 복조하기 위하여 사용될 수 있다.
다중 입출력 안테나가 지원되는 경우 참조 신호가 특정의 안테나 포트로부터 전송될 때, 상기 참조 신호는 참조 신호의 패턴에 따라 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되며, 다른 안테나 포트를 위해 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되지 않는다. 즉, 서로 다른 안테나 사이의 참조 신호는 서로 겹치지 않는다.
자원 블록에 CRS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정의된다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000012
Figure PCTKR2016006052-appb-I000036
Figure PCTKR2016006052-appb-I000037
상기 학식 12에서, k 및 l 은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내고, p 는 안테나 포트를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000038
는 하나의 하향링크 슬롯에서 OFDM심볼의 수를 나타내고,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000039
은 하향링크에 할당된 무선 자원의 수를 나타낸다. ns 는 슬롯 인덱스를 나타내고,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000040
는 셀 ID를 나타낸다. mod 는 모듈로(modulo) 연산을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서
Figure PCTKR2016006052-appb-I000041
값에 따라 달라진다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000042
는 셀 ID에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 셀에 따라 다양한 주파수 편이(frequency shift) 값을 가진다.
보다 구체적으로, CRS를 통해 채널 추정 성능을 향상시키기 위해 CRS의 위치는 셀에 따라 주파수 영역에서 편이될 수 있다. 예를 들어, 참조 신호가 3개의 부 반송파의 간격으로 위치하는 경우, 하나의 셀에서의 참조 신호들은 3k 번째 부반송파에 할당되고, 다른 셀에서의 참조 신호는 3k+1 번째 부반송파에 할당된다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조 신호들은 주파수 영역에서 6개의 자원 요소 간격으로 배열되고, 또 다른 안테나 포트에 할당된 참조 신호와는 3개의 자원 요소 간격으로 분리된다.
시간 영역에서 참조 신호는 각 슬롯의 심볼 인덱스 0 에서부터 시작하여 동일 간격(constant interval)으로 배열된다. 시간 간격은 순환 전치 길이에 따라 다르게 정의된다. 일반 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 4에 위치하고, 확장 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 3에 위치한다. 2개의 안테나 포트 중 최대값을 가지는 안테나 포트를 위한 참조 신호는 하나의 OFDM 심볼 내에 정의된다. 따라서, 4개의 송신 안테나 전송의 경우, 참조 신호 안테나 포트 0 과 1을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 4 (확장 순환 전치의 경우 심볼 인덱스 0 과 3)에 위치하고, 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 1에 위치한다. 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호의 주파수 영역에서의 위치는 2번째 슬롯에서 서로 맞바꿔진다.
이하 DRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, DRS는 데이터를 복조하기 위하여 사용된다. 다중 입출력 안테나 전송에서 특정의 단말을 위해 사용되는 선행 부호화(precoding) 가중치는 단말이 참조 신호를 수신하였을 때 각 송신 안테나에서 전송된 전송 채널과 결합되어 상응하는 채널을 추정하기 위하여 변경 없이 사용된다.
3GPP LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)은 최대로 4개의 전송 안테나를 지원하고, 랭크 1 빔포밍(beamforming)을 위한 DRS가 정의된다. 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS는 또한 안테나 포트 인덱스 5 를 위한 참조 신호를 나타낸다.
자원 블록에 DRS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정의된다. 수학식 13은 일반 순환 전치인 경우를 나타내고, 수학식 14는 확장 순환 전치인 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000013
Figure PCTKR2016006052-appb-I000043
Figure PCTKR2016006052-appb-M000014
Figure PCTKR2016006052-appb-I000044
상기 수학식 12 내지 수학식 14에서, k 및 p는 각각 부반송파 인덱스 및 안테나 포트를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000045
,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000046
,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000047
는 각각 하향링크에 할당된 RB의 수, 슬롯 인덱스의 수, 셀 ID의 수를 나타낸다. RS의 위치는 주파수 도메인 관점에서
Figure PCTKR2016006052-appb-I000048
값에 따라 달라진다.
수학식 13 및 14에서, k 및 l 은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내고, p 는 안테나 포트를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000049
은 주파수 영역에서 자원 블록 크기를 나타내고, 부반송파의 수로써 표현된다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000050
은 물리 자원 블록의 수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000051
은 PDSCH 전송을 위한 자원 블록의 주파수 대역을 나타낸다. ns 는 슬롯 인덱스를 나타내고,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000052
는 셀 ID를 나타낸다. mod 는 모듈로(modulo) 연산을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서
Figure PCTKR2016006052-appb-I000053
값에 따라 달라진다.
Figure PCTKR2016006052-appb-I000054
는 셀 ID에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 셀에 따라 다양한 주파수 편이(frequency shift) 값을 가진다.
사운딩 참조 신호( SRS : Sounding Reference Signal)
SRS는 주로 상향링크의 주파수-선택적 스케줄링을 수행하기 위하여 채널 품질 측정에 사용되며, 상향링크 데이터 및/또는 제어 정보의 전송과 관련되지 않는다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 SRS는 전력 제어의 향상 또는 최근에 스케줄되어 있지 않은 단말들의 다양한 스타트-업(start-up) 기능을 지원하기 위한 다양한 다른 목적들을 위해 사용될 수 있다. 스타트-업 기능의 일례로, 초기의 변조 및 부호화 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme), 데이터 전송을 위한 초기의 전력 제어, 타이밍 전진(timing advance) 및 주파수 반-선택적(semi-selective) 스케줄링이 포함될 수 있다. 이때, 주파수 반-선택적 스케줄링은 서브 프레임의 처음의 슬롯에 선택적으로 주파수 자원을 할당하고, 두번째 슬롯에서는 다른 주파수로 의사 랜덤(pseudo-randomly)하게 도약하여 주파수 자원을 할당하는 스케줄링을 말한다.
또한, SRS는 상향링크와 하향링크 간에 무선 채널이 상호적(reciprocal)인 가정하에 하향링크 채널 품질을 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 가정은 상향링크와 하향링크가 동일한 주파수 스펙트럼을 공유하고, 시간 영역에서는 분리된 시분할 듀플레스(TDD: Time Division Duplex) 시스템에서 특히 유효하다
셀 내에서 어떠한 단말에 의하여 전송되는 SRS의 서브 프레임들은 셀-특정 방송 신호에 의하여 나타낼 수 있다. 4비트 셀-특정 'srsSubframeConfiguration' 파라미터는 SRS가 각 무선 프레임을 통해 전송될 수 있는 15가지의 가능한 서브 프레임의 배열을 나타낸다. 이러한 배열들에 의하여, 운용 시나리오(deployment scenario)에 따라 SRS 오버헤드(overhead)의 조정에 대한 유동성을 제공하게 된다.
이 중 16번째 배열은 셀 내에서 완전하게 SRS의 스위치를 오프하며, 이는 주로 고속 단말들을 서빙하는 서빙 셀에 적합하다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호 심볼을 포함한 상향링크 서브 프레임을 예시한다.
도 16을 참조하면, SRS는 배열된 서브 프레임 상에서 항상 마지막 SC-FDMA 심볼을 통해 전송된다. 따라서, SRS와 DMRS는 다른 SC-FDMA 심볼에 위치하게 된다.
PUSCH 데이터 전송은 SRS 전송을 위한 특정의 SC-FDMA 심볼에서는 허용되지 않으며, 결과적으로 사운딩(sounding) 오버헤드가 가장 높은 경우 즉, 모든 서브 프레임에 SRS 심볼이 포함되는 경우라도 사운딩 오버헤드는 약 7%를 초과하지 않는다.
각 SRS 심볼은 주어진 시간 단위와 주파수 대역에 관한 기본 시퀀스(랜덤 시퀀스 또는 Zadoff-Ch(ZC)에 기초한 시퀀스 세트)에 의하여 생성되고, 동일 셀 내의 모든 단말들은 동일한 기본 시퀀스를 사용한다. 이때, 동일한 주파수 대역과 동일한 시간에서 동일 셀 내의 복수의 단말로부터의 SRS 전송은 기본 시퀀스의 서로 다른 순환 이동(cyclic shift)에 의해 직교(orthogonal)되어 서로 구별된다.
각각의 셀 마다 서로 다른 기본 시퀀스가 할당되는 것에 의하여 서로 다른 셀로부터의 SRS 시퀀스가 구별될 수 있으나, 서로 다른 기본 시퀀스 간에 직교성은 보장되지 않는다.
COMP(Coordinated Multi-Point Transmission and Reception)
LTE-advanced의 요구에 발맞춰, 시스템의 성능 향상을 위하여 CoMP 전송이 제안되었다. CoMP는 co-MIMO, collaborative MIMO, network MIMO 등으로도 불린다. CoMP는 셀 경계에 위치한 단말의 성능을 향상시키고, 평균 셀(섹터)의 효율(throughput)을 향상시킬 것으로 예상된다.
일반적으로, 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)은 주파수 재사용 지수가 1 인 다중-셀 환경에서 셀 경계에 위치한 단말의 성능 및 평균 셀(섹터) 효율을 떨어뜨린다. 셀 간 간섭을 완화시키기 위해, 간섭 제한적인(interference-limited) 환경에서 셀 경계에 위치한 단말이 적정한 성능 효율을 가지도록 LTE 시스템에서는 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse)과 같은 단순한 수동적인 방법이 적용되었다. 그러나, 각 셀 당 주파수 자원의 사용을 감소시키는 대신, 단말이 수신해야 하는 신호(desired signal)로써 셀 간 간섭을 재 사용하거나 셀 간 간섭을 완화시키는 방법이 보다 이익이 된다. 상술한 목적을 달성하기 위하여 CoMP 전송 방식이 적용될 수 있다.
하향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JP(Joint Processing) 방식과 CS/CB(Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식으로 분류할 수 있다.
JP 방식에서, 데이터는 CoMP 단위의 각 포인트(기지국)에서 사용될 수 있다. CoMP 단위는 CoMP 방식에서 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 방식은 다시 연합 전송(joint transmission) 방식과 동적 셀 선택(dynamic cell selection) 방식으로 분류할 수 있다.
연합 전송 방식은 CoMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신호가 동시에 전송되는 방식을 의미한다. 즉, 단일의 단말에 전송되는 데이터는 복수의 전송 포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 이와 같은 연합 전송 방식을 통해 가간섭적(coherently) 내지 비간섭적(non-coherently)이든 무관하게 단말에 전송되는 신호의 품질을 높일 수 있으며, 또 다른 단말과의 간섭을 적극적으로 제거할 수 있다.
동적 셀 선택 방식은 CoMP 단위에서 단일의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신호가 전송되는 방식을 의미한다. 즉, 특정 시간에 단일의 단말에 전송되는 데이터는 단일의 포인트로부터 전송되고, CoMP 단위 내 다른 포인트에서는 상기 단말로 데이터를 전송하지 않는다. 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.
CS/CB 방식에 따르면, CoMP 단위는 단일의 단말로의 데이터 전송을 위하여 협력하여 빔포밍을 수행하게 된다. 즉, 서빙 셀에서만 단말로 데이터를 전송하지만, 사용자 스케줄링/빔포밍은 CoMP 단위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다.
상향링크의 경우, CoMP 수신은 지리적으로 분리된 복수의 포인트 간의 협력에 의하여 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JR(Joint Reception) 방식과 CS/CB(Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식으로 분류할 수 있다.
JR 방식은 CoMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트가 PDSCH를 통해 전송된 신호를 수신하는 방식을 의미한다. CS/CB 방식은 단일의 포인트에서만 PDSCH를 통해 전송된 신호를 수신하게 되나, 사용자 스케줄링/빔포밍은 CoMP 단위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다.
릴레이 노드 (RN: Relay Node)
릴레이 노드는 기지국과 단말 간의 송수신되는 데이터를 두 개의 다른 링크(백홀 링크 및 액세스 링크)를 통해 전달한다. 기지국은 도너(donor) 셀을 포함할 수 있다. 릴레이 노드는 도너 셀을 통해 무선으로 무선 액세스 네트워크에 연결된다.
한편, 릴레이 노드의 대역(또는 스펙트럼) 사용과 관련하여, 백홀 링크가 액세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '인-밴드(in-band)'라고 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '아웃-밴드(out-band)'라고 한다. 인-밴드 및 아웃-밴드 경우 모두 기존의 LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)에 따라 동작하는 단말(이하, 레거시(legacy) 단말이라 한다.)이 도너 셀에 접속할 수 있어야 한다.
단말에서 릴레이 노드를 인식하는지 여부에 따라 릴레이 노드는 트랜스패런트(transparent) 릴레이 노드 또는 넌-트랜스패런트(non-transparent) 릴레이 노드로 분류될 수 있다. 트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하지 못하는 경우를 의미하고, 넌-트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하는 경우를 의미한다.
릴레이 노드의 제어와 관련하여, 도너 셀의 일부로 구성되는 릴레이 노드 또는 스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드로 구분될 수 있다.
도너 셀의 일부로 구성되는 릴레이 노드는 릴레이 노드 식별자(relay ID)를 가질 수는 있지만, 릴레이 노드 자신의 셀 식별자(cell identity)를 가지지 않는다.
도너 셀이 속하는 기지국에 의하여 RRM(Radio Resource Management)의 적어도 일부가 제어되면, RRM의 나머지 부분들이 릴레이 노드에 위치하더라도 도너 셀의 일부로서 구성되는 릴레이 노드라 한다. 바람직하게, 이러한 릴레이 노드는 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어, 스마트 리피터(Smart repeaters), 디코드-앤-포워드 릴레이 노드(decode-and-forward relays), L2(제2계층) 릴레이 노드들의 다양한 종류들 및 타입-2 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다.
스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드의 경우에 릴레이 노드는 하나 또는 복수 개의 셀들을 제어하고, 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각에 고유의 물리계층 셀 식별자가 제공된다. 또한, 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각은 동일한 RRM 메커니즘을 이용할 수 있다. 단말 관점에서는 릴레이 노드에 의하여 제어되는 셀에 액세스하는 것과 일반 기지국에 의해 제어되는 셀에 액세스하는 것에 차이점이 없다. 이러한 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀은 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어, 셀프-백홀링(Self-backhauling) 릴레이 노드, L3(제3계층) 릴레이 노드, 타입-1 릴레이 노드 및 타입-1a 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다.
타입-1 릴레이 노드는 인-밴드 릴레이 노드로서 복수개의 셀들을 제어하고, 이들 복수개의 셀들의 각각은 단말 입장에서 도너 셀과 구별되는 별개의 셀로 보인다. 또한, 복수개의 셀들은 각자의 물리 셀 ID(이는 LTE 릴리즈-8에서 정의됨)를 가지고, 릴레이 노드는 자신의 동기화 채널, 참조신호 등을 전송할 수 있다. 단일-셀 동작의 경우에, 단말은 릴레이 노드로부터 직접 스케줄링 정보 및 HARQ 피드백을 수신하고 릴레이 노드로 자신의 제어 채널(스케줄링 요청(SR), CQI, ACK/NACK 등)을 전송할 수 있다. 또한, 레거시 단말(LTE 릴리즈-8 시스템에 따라 동작하는 단말)들에게 타입-1 릴레이 노드는 레거시 기지국(LTE 릴리즈-8 시스템에 따라 동작하는 기지국)으로 보인다. 즉, 역방향 호환성(backward compatibility)을 가진다. 한편, LTE-A 시스템에 따라 동작하는 단말들에게는, 타입-1 릴레이 노드는 레거시 기지국과 다른 기지국으로 보여, 성능 향상을 제공할 수 있다.
타입-1a 릴레이 노드는 아웃-밴드로 동작하는 것 외에 전술한 타입-1 릴레이 노드와 동일한 특징들을 가진다. 타입-1a 릴레이 노드의 동작은 L1(제1계층) 동작에 대한 영향이 최소화 또는 없도록 구성될 수 있다.
타입-2 릴레이 노드는 인-밴드 릴레이 노드로서, 별도의 물리 셀 ID를 가지지 않으며, 이에 따라 새로운 셀을 형성하지 않는다. 타입-2 릴레이 노드는 레거시 단말에 대해 트랜스패런트하고, 레거시 단말은 타입-2 릴레이 노드의 존재를 인지하지 못한다. 타입-2 릴레이 노드는 PDSCH를 전송할 수 있지만, 적어도 CRS 및 PDCCH는 전송하지 않는다.
한편, 릴레이 노드가 인-밴드로 동작하도록 하기 위하여, 시간-주파수 공간에서의 일부 자원이 백홀 링크를 위해 예비되어야 하고 이 자원은 액세스 링크를 위해서 사용되지 않도록 설정할 수 있다. 이를 자원 분할(resource partitioning)이라 한다.
릴레이 노드에서의 자원 분할에 있어서의 일반적인 원리는 다음과 같이 설명할 수 있다. 백홀 하향링크 및 액세스 하향링크가 하나의 반송파 주파수 상에서 시간분할다중화(TDM) 방식으로 다중화될 수 있다 (즉, 특정 시간에서 백홀 하향링크 또는 액세스 하향링크 중 하나만이 활성화된다). 유사하게, 백홀 상향링크 및 액세스 상향링크는 하나의 반송파 주파수 상에서 TDM 방식으로 다중화될 수 있다 (즉, 특정 시간에서 백홀 상향링크 또는 액세스 상향링크 중 하나만이 활성화된다).
FDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 하향링크 주파수 대역에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 상향링크 주파수 대역에서 수행될 수 있다. TDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 하향링크 서브프레임에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 상향링크 서브프레임에서 수행될 수 있다.
인-밴드 릴레이 노드의 경우에, 예를 들어, 동일한 주파수 대역에서 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신과 단말로의 액세스 하향링크 전송이 동시에 이루어지면, 릴레이 노드의 송신단으로부터 전송되는 신호에 의하여 릴레이 노드의 수신단에서 신호 간섭이 발생할 수 있다. 즉, 릴레이 노드의 RF 전단(front-end)에서 신호 간섭 또는 RF 재밍(jamming)이 발생할 수 있다. 유사하게, 동일한 주파수 대역에서 기지국으로의 백홀 상향링크 전송과 단말로부터의 액세스 상향링크 수신이 동시에 이루어지는 경우도 신호 간섭이 발생할 수 있다.
따라서, 릴레이 노드에서 동일한 주파수 대역에서의 동시에 신호를 송수신하기 위해서, 수신 신호와 송신 신호간에 충분한 분리(예를 들어, 송신 안테나와 수신 안테나를 지상/지하에 설치하는 것과 같이 지리적으로 충분히 이격시켜 설치함)가 제공되지 않으면 구현하기 어렵다.
이와 같은 신호 간섭의 문제를 해결하는 한 가지 방안은, 릴레이 노드가 도너 셀로부터 신호를 수신하는 동안에 단말로 신호를 전송하지 않도록 동작하게 하는 것이다. 즉, 릴레이 노드로부터 단말로의 전송에 갭(gap)을 생성하고, 이 갭 동안에는 단말(레거시 단말 포함)이 릴레이 노드로부터의 어떠한 전송도 기대하지 않도록 설정할 수 있다. 이러한 갭은 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임을 구성함으로써 설정할 수 있다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드 자원 분할을 예시한다.
도 17에서, 첫번째 서브프레임은 일반 서브프레임으로서 릴레이 노드로부터 단말로 하향링크 (즉, 액세스 하향링크) 제어신호 및 데이터가 전송되고, 두번째 서브프레임은 MBSFN 서브프레임으로서 하향링크 서브프레임의 제어 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 제어 신호가 전송되지만 하향링크 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는다. 여기서, 레거시 단말의 경우에는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH의 전송을 기대하게 되므로 (다시 말하자면, 릴레이 노드는 자신의 영역 내의 레거시 단말들이 매 서브프레임에서 PDCCH를 수신하여 측정 기능을 수행하도록 지원할 필요가 있으므로), 레거시 단말의 올바른 동작을 위해서는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH를 전송할 필요가 있다. 따라서, 기지국으로부터 릴레이 노드로의 하향링크 (즉, 백홀 하향링크) 전송을 위해 설정된 서브프레임 (두번째 서브프레임)상에서도, 서브프레임의 처음 N (N=1, 2 또는 3) 개의 OFDM 심볼구간에서 릴레이 노드는 백홀 하향링크를 수신하는 것이 아니라 액세스 하향링크 전송을 해야 할 필요가 있다. 이에 대하여, 두번째 서브프레임의 제어 영역에서 PDCCH가 릴레이 노드로부터 단말로 전송되므로 릴레이 노드에서 서빙하는 레거시 단말에 대한 역방향 호환성이 제공될 수 있다. 제 2 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는 동안에 릴레이 노드는 기지국으로부터의 전송을 수신할 수 있다. 따라서, 이러한 자원 분할 방식을 통해서, 인-밴드 릴레이 노드에서 액세스 하향링크 전송과 백홀 하향링크 수신이 동시에 수행되지 않도록 할 수 있다.
MBSFN 서브프레임을 이용하는 두번째 서브프레임에 대하여 구체적으로 설명한다. 두번째 서브프레임의 제어 영역은 릴레이 노드 비-청취(non-hearing) 구간이라고 할 수 있다. 릴레이 노드 비-청취 구간은 릴레이 노드가 백홀 하향링크 신호를 수신하지 않고 액세스 하향링크 신호를 전송하는 구간을 의미한다. 이 구간은 전술한 바와 같이 1, 2 또는 3 OFDM 길이로 설정될 수 있다. 릴레이 노드 비-청취 구간에서 릴레이 노드는 단말로의 액세스 하향링크 전송을 수행하고 나머지 영역에서는 기지국으로부터 백홀 하향링크를 수신할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드는 동일한 주파수 대역에서 동시에 송수신을 수행할 수 없으므로, 릴레이 노드가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 데에 시간이 소요된다. 따라서, 백홀 하향링크 수신 영역의 처음 일부 구간에서 릴레이 노드가 송신/수신 모드 스위칭을 하도록 가드 시간(GT: guard time)이 설정될 필요가 있다. 유사하게 릴레이 노드가 기지국으로부터의 백홀 하향링크를 수신하고 단말로의 액세스 하향링크를 전송하도록 동작하는 경우에도, 릴레이 노드의 수신/송신 모드 스위칭을 위한 가드 시간이 설정될 수 있다. 이러한 가드 시간의 길이는 시간 영역의 값으로 주어질 수 있고, 예를 들어, k (k≥1) 개의 시간 샘플(Ts: time sample) 값으로 주어질 수 있고, 또는 하나 이상의 OFDM 심볼 길이로 설정될 수도 있다. 또는, 릴레이 노드 백홀 하향링크 서브프레임이 연속으로 설정되어 있는 경우에 또는 소정의 서브프레임 타이밍 정렬(timing alignment) 관계에 따라 서브프레임의 마지막 부분의 가드시간은 정의되거나 설정되지 않을 수 있다. 이러한 가드 시간은 역방향 호환성을 유지하기 위하여, 백홀 하향링크 서브프레임 전송을 위해 설정되어 있는 주파수 영역에서만 정의될 수 있다 (액세스 하향링크 구간에서 가드 시간이 설정되는 경우에는 레거시 단말을 지원할 수 없다). 가드 시간을 제외한 백홀 하향링크 수신 구간에서 릴레이 노드는 기지국으로부터 PDCCH 및 PDSCH를 수신할 수 있다. 이를 릴레이 노드 전용 물리 채널이라는 의미에서 R-PDCCH (Relay-PDCCH) 및 R-PDSCH (Relay-PDSCH)로 표현할 수도 있다.
채널상태정보(CSI: Channel State Information) 피드백
MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단(예를 들어, 단말)이 채널상태정보를 피드백할 수 있도록 송신단(예를 들어, 기지국)은 수신단(예를 들어, 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.
피드백되는 채널상태정보(CSI)는 랭크 지시자(RI), 프리코딩 행렬 인덱스(PMI) 및 채널품질지시자(CQI)를 포함할 수 있다.
RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어(또는 스트림)의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간(long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라(즉, 덜 빈번하게) 피드백될 수 있다.
PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비(SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio) 등의 측정값(metric)을 기준으로 단말이 선호하는(preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합으로서 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법(modulation scheme) 및 코드 레이트(code rate)를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR 을 반영하는 값이 된다.
확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)에서는 다중사용자-MIMO (MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역(domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 채널 상태정보를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자-MIMO (SU-MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 채널상태정보가 피드백되어야 한다.
이와 같이 보다 정확한 채널상태정보를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나(제 1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제 2 PMI)는, 단기간 및/또는 서브대역(short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합(또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2*W1 과 같이 정의될 수 있다.
여기서, W1 은 채널의 주파수 및/또는 시간상 평균적인 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W1 은 시간 상에서 장기간(long term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 광대역(wideband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 장기간인 동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W1 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, W1 를 장기간-광대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 장기간-광대역 PMI)라고 한다.
한편, W2 는 W1 에 비하여 상대적으로 순간적인(instantaneous) 채널 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W2 는 시간 상에서 단기간(short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역(subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W2 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, W2 를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 단기간-서브대역 PMI)라고 한다.
채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보(예를 들어, W1 및 W2)로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬(W)을 결정할 수 있도록 하기 위해서, 각각의 속성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성되는 별도의 코드북 (즉, W1에 대한 제 1 코드북 및 W2 에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있다. 이와 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북(hierarchical codebook)이라 할 수 있다. 또한, 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을, 계층적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation)이라 할 수 있다.
이러한 코드북을 이용하는 경우에 단일 코드북을 이용하는 경우에 비하여 높은 정확도의 채널 피드백이 가능해진다. 이와 같이 높은 정확도의 채널 피드백을 이용하여 단일-셀 MU-MIMO 및/또는 다중-셀 협력 통신 등을 지원할 수도 있다.
Enhanced PMI for MU- MIMO 또는 CoMP
LTE-A와 같은 차세대 통신표준에서 높은 전송률을 달성하기 위해 MU-MIMO 및 CoMP 등의 송신 기법이 제안되었다. 이러한 향상된 송신 기법을 구현하기 위해서 UE는 보다 복잡하고 다양한 CSI 를 기지국으로 피드백 해야 할 필요가 있다.
일 예로, MU-MIMO에서는 UE-A 가 PMI를 선택할 때, 자신의 최적 PMI (desired PMI)뿐만이 아니라 자신과 함께 스케줄링 받을 UE의 PMI(이하 BCPMI(best companion PMI)라 지칭한다.)도 함께 올리는 CSI 피드백 방식이 고려되고 있다.
즉, precoding matrix codebook내에서 co-scheduled UE가 precoder로 사용했을 때 UE-A에게 간섭을 덜 주는 BCPMI를 계산하여 추가적으로 기지국에게 피드백 한다.
기지국은 이 정보를 이용하여, UE-A와 BCPM (BCPM(best companion precoding matrix): BCPMI에 해당하는 precoding matrix) precodin을 선호하는 또 다른 UE를 MU-MIMO 스케줄 한다.
BCPMI 피드백 방식은 피드백 payload의 유무에 따라 크게 explicit 피드백과 implicit 피드백 두 가지로 분류된다.
첫 번째로 피드백 payload가 있는 explicit 피드백 방식이 있다.
Explicit 피드백 방식은 UE-A가 precoding matrix codebook내 에서 BCPMI를 결정한 뒤, control channel을 통해 기지국으로 피드백 한다. 한가지 방식으로 UE-A는 추정 SINR이 최대가 되게 하는 간섭신호 precoding matrix를 codebook내에서 선택하고 이를 BCPMI 값으로 피드백 한다.
Explicit 피드백의 장점은 간섭 제거에 보다 효과적인 BCPMI를 선택하여 보낼 수 있다. UE는 codebook내의 모든 codeword에 대해 하나씩 간섭 beam으로 가정하고 SINR등의 metric을 비교하여 간섭 제거에 가장 효과적인 값을 BCPMI로 결정하기 때문이다. 하지만 codebook size가 커질수록 BCPMI의 candidate이 늘어나기 때문에 더 큰 피드백 payload size가 필요하다.
두 번째로 피드백 payload가 없는 implicit 피드백 방식이 있다.
Implicit 피드백 방식은 UE-A가 codebook 내에서 간섭을 적게 받는 codeword를 search하여 BCPMI로 선택하는 것이 아니라, desired PMI가 결정되면 그에 상응하는 BCPMI가 static하게 결정하는 방식이다. 이때 BCPM는 결정된 desired PMI에 orthogonal한 vector들로 구성되는 것이 바람직할 수 있다.
왜냐하면 desired PM는 수신 SINR을 최대화 하기 위해서 채널 H의 채널 gain을 최대화 할 수 있는 방향으로 설정되었기 때문에 간섭신호는 이 PM의 방향을 회피하여 선택하는 것이 간섭 완화에 효과적이기 때문이다. 채널 H를 singular value decomposition (SVD)을 통해 복수개의 independent channel로 분석해 보면 이러한 BCPMI 결정 방식은 더욱 정당화된다. 4x4 채널 H는 아래 수학식 15와 같이 SVD를 통해 분해할 수 있다.
Figure PCTKR2016006052-appb-M000015
상기 수학식 15에서
Figure PCTKR2016006052-appb-I000055
는 unitary 행렬이며, ui, vi,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000056
는 각각 채널 H의 4x1 left singular vector, 4x1 right singular vector, singular value를 나타내며,
Figure PCTKR2016006052-appb-I000057
로 내림차순으로 정렬되어 있다. 송신 단에서 beamforming matrix V와 수신 단에서 beamforming matrix UH를 사용할 경우 이론적으로 얻을 수 있는 모든 채널 gain을 손실 없이 얻을 수 있다.
Rank 1인 경우는 송신 beamforming vector v1과 수신 beamforming vector u1을 사용하는 것이 채널 gain
Figure PCTKR2016006052-appb-I000058
을 얻어 SNR 관점에서 최적의 성능을 얻을 수 있다. 예를 들어 UE-A는 rank 1인 경우 v1과 가장 유사한 PM를 선택하는 것이 유리하다. 이상적으로 desired PM가 v1과 완전히 일치하는 경우 수신 beam을 u1으로 설정하고 간섭 신호의 송신 beam은 PM에 orthohonal한 방향으로 설정하여 desired 신호에 손실 없이 간섭 신호를 완벽히 제거할 수 있다. 현실적으로 양자화 오류로 인해 desired PM가 v1과 약간의 차이가 있는 경우, PM에 orthogonal한 방향으로 설정된 간섭 신호의 송신 beam은 v1에 orthogonal한 beam과 더 이상 동일하지 않기 때문에 desired 신호에 손실 없이 간섭 신호를 완벽히 제거 할 수 없지만, 양자화 오차가 작은 경우 간섭 신호 제어에 도움을 줄 수 있다.
Implicit 피드백의 일 예로 LTE codebook을 사용하는 경우 BCPMI는 PMI에 대해 orthogonal한 vector index로 static하게 결정될 수 있다.
송신 안테나가 4개 이고 PMI를 피드백 한 UE의 수신 rank를 1로 가정하였고 desired PMI에 대해 orthogonal한 3개의 vector는 3개의 BCPMI로 표현된다.
예를 들어 PMI=3인 경우, BCPMI=0,1,2로 결정된다. PMI와 BCPMI는 codebook내에 있는 4x1 vector codeword의 인덱스를 나타낸다. 기지국은 상기 BCPMI set(BCPMI=0,1,2)을 간섭 제거에 유효한 precoding index로 간주하여 일부 또는 전부를 co-schedule UE의 precoder로 사용한다.
Implicit PMI의 장점은 desired PMI와 BCPMI set이 1:1로 mapping되어 있으므로 추가적인 피드백 overhead가 없다는 것이다. 하지만 desired PM (PM: PMI에 해당하는 precoding matrix) 양자화 오차로 인해 그에 종속된 BCPM 역시 최적의 간섭제거 beam 방향과 오차가 있을 수 있다. 양자화 오차가 없다면 3개의 BCPM는 모두 간섭을 완벽히 제거하는 간섭 beam(ideal 간섭 beam)을 나타내지만, 오차가 있을 경우 각 BCPM는 ideal 간섭 beam과 차이가 발생한다.
또한, 각 BCPM 가 갖는 ideal 간섭 beam과의 차이는 평균적으로 같지만, 특정 순간에는 다를 수 있다. 예를 들어 desired PMI=3일 경우 BCPMI 0,1,2의 순서로 간섭 신호 제거에 효과적일 수 있으며, BCPMI 0,1,2의 상대적인 오차를 모르는 기지국은 ideal 간섭 beam과 오차가 가장 큰 BCPMI 2를 간섭 신호의 beam으로 정하여 co-scheduled UE간 강한 간섭이 존재하는 상태로 통신 할 가능성이 있다.
D2D (Device-to-Device) 통신 일반
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 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 18의 (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 18의 (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.
이하, D2D 통신의 일반적인 동작에 대해 설명한다. GPP LTE-A에서는 D2D 동작과 관련한 서비스를 근접성 기반 서비스(Proximity based Services: ProSe)라 칭한다. 이하 ProSe는 D2D 동작과 동등한 개념이며 ProSe는 D2D 동작과 혼용될 수 있다. 이제, ProSe에 대해 기술한다.
ProSe에는 ProSe 직접 통신과 ProSe 직접 발견(direct discovery)이 있다. ProSe 직접 통신은 근접한 2 이상의 단말들 간에서 수행되는 통신을 말한다. 상기 단말들은 사용자 평면의 프로토콜을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. ProSe 가능 단말(ProSe-enabled UE)은 ProSe의 요구 조건과 관련된 절차를 지원하는 단말을 의미한다.
특별한 다른 언급이 없으면 ProSe 가능 단말은 공용 안전 단말(public safety UE)와 비-공용 안전 단말(non-public safety UE)를 모두 포함한다. 공용 안전 단말은 공용 안전에 특화된 기능과 ProSe 과정을 모두 지원하는 단말이고, 비-공용 안전 단말은 ProSe 과정은 지원하나 공용 안전에 특화된 기능은 지원하지 않는 단말이다.
ProSe 직접 발견(ProSe direct discovery)은 ProSe 가능 단말이 인접한 다른 ProSe 가능 단말을 발견하기 위한 과정이며, 이 때 상기 2개의 ProSe 가능 단말들의 능력만을 사용한다. EPC 차원의 ProSe 발견(EPC-level ProSe discovery)은 EPC가 2개의 ProSe 가능 단말들의 근접 여부를 판단하고, 상기 2개의 ProSe 가능 단말들에게 그들의 근접을 알려주는 과정을 의미한다.
이하, 편의상 ProSe 직접 통신은 D2D 통신(D2D Communication), ProSe 직접 발견은 D2D 발견(D2D Discovery)이라 칭할 수 있다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 ProSe를 위한 기준 구조를 나타낸다.
상기 도 19를 참조하면, ProSe를 위한 기준 구조는 E-UTRAN, EPC, ProSe 응용 프로그램을 포함하는 복수의 단말들, ProSe 응용 서버(ProSe APP server), 및 ProSe 기능(ProSe function)을 포함한다.
EPC는 E-UTRAN 코어 네트워크 구조를 대표한다. EPC는 MME, S-GW, P-GW, 정책 및 과금 규칙(policy and charging rules function:PCRF), 가정 가입자 서버(home subscriber server:HSS)등을 포함할 수 있다.
ProSe 응용 서버는 응용 기능을 만들기 위한 ProSe 능력의 사용자이다. ProSe 응용 서버는 단말 내의 응용 프로그램과 통신할 수 있다. 단말 내의 응용 프로그램은 응요 기능을 만들기 위한 ProSe 능력을 사용할 수 있다.
ProSe 기능은 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
- 제3자 응용 프로그램을 향한 기준점을 통한 인터워킹(Interworking via a reference point towards the 3rd party applications)
- 발견 및 직접 통신을 위한 인증 및 단말에 대한 설정(Authorization and configuration of the UE for discovery and direct communication)
- EPC 차원의 ProSe 발견의 기능(Enable the functionality of the EPC level ProSe discovery)
- ProSe 관련된 새로운 가입자 데이터 및 데이터 저장 조정, ProSe ID의 조정(ProSe related new subscriber data and handling of data storage, and also handling of ProSe identities)
- 보안 관련 기능(Security related functionality)
- 정책 관련 기능을 위하여 EPC를 향한 제어 제공(Provide control towards the EPC for policy related functionality)
- 과금을 위한 기능 제공(Provide functionality for charging (via or outside of EPC, e.g., offline charging))
이하에서는 ProSe를 위한 기준 구조에서 기준점과 기준 인터페이스를 설명한다.
- PC1: 단말 내의 ProSe 응용 프로그램과 ProSe 응용 서버 내의 ProSe 응용 프로그램 간의 기준 점이다. 이는 응용 차원에서 시그널링 요구 조건을 정의하기 위하여 사용된다.
- PC2: ProSe 응용 서버와 ProSe 기능 간의 기준점이다. 이는 ProSe 응용 서버와 ProSe 기능 간의 상호 작용을 정의하기 위하여 사용된다. ProSe 기능의 ProSe 데이터베이스의 응용 데이터 업데이트가 상기 상호 작용의 일 예가 될 수 있다.
- PC3: 단말과 ProSe 기능 간의 기준점이다. 단말과 ProSe 기능 간의 상호 작용을 정의하기 위하여 사용된다. ProSe 발견 및 통신을 위한 설정이 상기 상호 작용의 일 예가 될 수 있다.
- PC4: EPC와 ProSe 기능 간의 기준점이다. EPC와 ProSe 기능 간의 상호 작용을 정의하기 위하여 사용된다. 상기 상호 작용은 단말들 간에 1:1 통신을 위한 경로를 설정하는 때, 또는 실시간 세션 관리나 이동성 관리를 위한 ProSe 서비스 인증하는 때를 예시할 수 있다.
- PC5: 단말들 간에 발견 및 통신, 중계, 1:1 통신을 위해서 제어/사용자 평면을 사용하기 위한 기준점이다.
- PC6: 서로 다른 PLMN에 속한 사용자들 간에 ProSe 발견과 같은 기능을 사용하기 위한 기준점이다.
- SGi: 응용 데이터 및 응용 차원 제어 정보 교환을 위해 사용될 수 있다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일례를 나타낸 도이다.
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 20의 (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 20의 (a)에서, 단말 1과 단말 2만 존재하며, 단말 1과 단말 2는 직접 통신을 하는 것을 볼 수 있다.
도 20의 (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 20의 (b)에서, 네트워크 커버리지 내 위치하는 단말 1과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 단말 2가 통신하는 것을 볼 수 있다.
도 20의 (c)는 In-Coverage-Single-Cell 시나리오의 일 예를, 도 20의 (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 20의 (c)에서, 단말 1과 단말 2는 동일한 네트워크 커버리지(또는 셀) 내에 위치하며, 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다.
도 20의 (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 20에 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 ID 및 application ID를 포함할 수 있다.
디스커버리 메시지를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 디스커버리 채널(PSDCH: Physical Sidelink discovery Channel)이 정의될 수 있다. PSDCH 채널의 구조는 PUSCH 구조를 재이용할 수 있다.
D2D 디스커버리를 위한 자원 할당 방법은 두 가지의 타입(Type 1, Type 2)이 이용될 수 있다.
타입 1의 경우, 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(또는 사이드 링크 동기 신호)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 신호를 주기적으로 전송하는 단말을 D2D 동기 소스(D2D Synchronization Source)로 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 사이드 링크 동기화 식별자(physical-layer sidelink synchronization identity)를 가질 수 있다. D2D 동기 신호는 프라이머리 D2D 동기 신호(또는 프라이머리 사이드 링크 동기 신호)와 세컨더리 D2D 동기 신호(또는 세컨더리 사이드 링크 동기 신호)를 포함한다.
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.
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 discovery 방식 중에 하나로 모든 UE가 분산적인 방식에 의해서 discovery를 수행하도록 하는 방식(이하, ‘분산적 discovery’라고 지칭한다.)이 있다. 분산적으로 D2D discovery를 수행하는 방식은 centralized 방식처럼 한곳에서(예를 들어, eNB, UE 또는 D2D 스케줄링 장치 등) 자원 선택을 결정하는 것이 아니며, 모든 UE들이 분산적으로 스스로 판단해서 discovery 자원을 선택하고 discovery 메시지를 송신 및 수신을 하는 방식을 의미한다.
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 UE가 discovery 메시지를 송신 및 수신하기 위한 자원으로서 셀룰러 자원과는 별도로 전용 자원이 주기적으로 할당될 수 있다.
도 21은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 디스커버리 자원이 할당되는 프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 21을 참조하면, 분산적 discovery 방식에서는 전체 셀룰러 상향링크 주파수-시간 자원 중에서 discovery를 위한 discovery subframe(즉, ‘discovery 자원 풀’)(21010)이 고정적으로(또는 전용적으로) 할당되고, 나머지 영역은 기존의 LTE 상향링크 WAN(wide area network) 서브프레임 영역(21030)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 21의 경우, 10 sec의 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 이에 한정되지 않는다.
UE는 전용적으로 할당된 discovery 풀 내에서 자신의 discovery 메시지를 전송하기 위한 자원(즉, ‘discovery 자원’)을 자체적으로 선택하고, 선택된 자원을 통해 discovery 메시지를 전송한다. 이에 대하여 아래 도 22을 참조하여 설명한다.
도 22는 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 디스커버리 과정을 간략히 예시한 도면이다.
도 22를 참조하면, discovery 방식은 크게 discovery 메시지 전송을 위한 자원 센싱(sensing)(S22010), discovery 메시지 전송을 위한 자원 선택(S22020), discovery 메시지 송신 및 수신(S22030), 이와 같은 3단계 절차로 구성된다.
먼저, discovery 메시지 전송을 위한 자원 센싱 단계(S22010)에서, D2D discovery를 수행하는 모든 UE들은 분산적인 방식으로(즉, 자체적으로) D2D discovery 자원의 1 주기(period)(즉, discovery 자원 풀)동안 discovery 메시지를 전부 수신(즉, 센싱)한다. 예를 들어, 도 21에서 상향링크 대역폭이 10MHz라고 가정하면, 모든 UE는 K=64 msec (64개의 서브프레임) 동안 N=44 RB (전체 상향링크 대역폭은 10MHz 이므로 총 50개의 RB에서 PUCCH 전송을 위해 6개의 RB가 이용된다.)에서 전송되는 discovery 메시지를 전부 수신(즉, 센싱)한다.
그리고, discovery 메시지 전송을 위한 자원 선택 단계(S22020)에서, UE는 센싱한 자원들 중에서 낮은 에너지 레벨의 자원들을 분류하고 그 중 일정 범위 내에서(예를 들어, 하위 x% (x=임의의 정수, 5, 7, 10, ...) 내에서) discovery 자원을 랜덤하게 선택한다.
discovery 자원은 동일한 크기를 가지는 하나 이상의 자원 블록으로 구성될 수 있으며, discovery 자원 풀 내에서 TDM 및/또는 FDM으로 다중화될 수 있다.
그리고, 마지막 절차인 discovery 메시지 전송 및 수신 단계(S22030)에서, UE는 discovery 한 주기 후에(도 21의 예시에서 P=10초 후) 선택된 discovery 자원을 기반으로 discovery 메시지를 송수신하며, 이후의 discovery 주기에서는 랜덤한 자원 호핑(hopping) 패턴에 따라서 주기적으로 discovery 메시지를 송수신한다.
이러한, D2D discovery 절차는 UE가 eNB와 연결이 있는 RRC_CONNECTED 상태에서도 진행될 뿐만 아니라 eNB와 연결이 없는 RRC_IDLE 상태에서도 계속 수행된다.
위와 같은 discovery 방식을 고려하면, 모든 UE들은 주위의 UE들이 전송하고 있는 모든 자원들(즉, discovery 자원 풀)을 sensing 하고 그 중에서 일정 범위(예를 들어, 하위 x%내)에서 랜덤하게 discovery 자원을 선택한다.
D2D resource pool 구성 및 Scheduling assignment
도 23 및 도 24는 발명의 일 실시예에 따른 단말 간 통신에서 자원을 할당하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 23은 단말 간 통신에서 자원 유닛(resource unit)의 구성의 일 예를 나타낸 것으로 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할 되어 총 NF*NT개의 자원 유닛이 정의되는 경우에 해당한다. 여기서는 해당 자원 풀이 NT 서브프레임(subframe)을 주기로 반복된다고 할 수 있다.
예를 들면 한 자원 유닛은 상기 도 23에 도시된 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티(diversity) 효과를 얻기 위해서 하나의 논리적인 자원 유닛이 매핑되는 물리적 자원 유닛의 인덱스가 시간에 따라서 미리 설정된 패턴으로 변화할 수도 있다.
이런 자원 유닛 구조에 있어서 자원 풀(resource pool)이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 단말이 송신에 사용할 수 있는 자원 유닛의 집합을 의미할 수 있다.
상기 자원 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 먼저 각 자원 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐츠에 따라서 구별될 수 있다. 예를 들면, 아래와 같이 D2D 신호의 컨텐츠는 구별될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 자원 풀이 구성될 수 있다.
- Scheduling assignment(SA): 각 송신 단말이 후행하는 D2D 데이터 채널의 전송으로 사용하는 자원의 위치 및 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 변조(modulation) 및 coding scheme(MCS)나 MIMO 전송 방식 등의 정보를 포함하는 신호. 상기 신호는 동일 자원 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 multiplex되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 자원 풀이란 SA가 D2D 데이터와 multiplex되어 전송되는 자원의 풀을 의미할 수 있다.
- D2D 데이터 채널: SA를 통하여 지정된 자원을 사용하여 송신 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 자원의 풀. 만약 동일 자원 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 multiplex되어 전송되는 것도 가능한 경우에는 D2D 데이터 채널을 위한 자원 풀에서는 SA 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송되는 형태가 될 수 있다. 다시 말하면 SA 자원 풀내의 개별 자우너 유닛상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 자원 요소(resource element)를 D2D 데이터 채널 자원 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하는 사용할 수 있다.
- Discovery Message: 송신 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하여 인접 단말로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 메시지를 위한 자원 풀.
이 외에도 D2D 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도 D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 자원 풀을 사용할 수 있다. 예를 들면, 동일한 D2D 데이터 채널이나 discovery 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들면, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되거나 동기 기준 신호의 수신 시점에서 일정한 타이밍 어드밴스(advance)를 적용하여 전송)이나 자원 할당 방식(예를 들면, 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 단말에게 지정해주거나, 개별 송신 단말이 자원 풀 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택), 신호 포맷(예를 들면, 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수 또는 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수)에 따라서 다시 상이한 자원 풀로 구별될 수 있다.
D2D 데이터를 송신하고자 하는 단말은 먼저 SA 풀 중에서 적절한 자원을 선택하여 자신의 SA를 전송한다. 이때, SA 자원 선택의 기준으로는 다른 단말의 SA 전송이 없거나 및/또는 다른 단말의 SA에 따른 후행하는 서브프레임에서의 데이터 전송이 없을 것으로 예상되는 자원과 연동되는 SA 자원이 우선적으로 고려될 수 있다. 추가적으로, 단말은 간섭 수준이 낮을 것으로 예상되는 데이터 전송 자원과 연동되는 SA 자원을 선택할 수 있다.
일반적으로 SA 자원 풀은 일련의 D2D 데이터 채널 자원 풀에 선행하여 나타나며, 수신 단말은 먼저 SA의 검출을 시도하고 자신이 수신할 필요가 있는 데이터의 존재가 발견되면 비로소 연동되는 데이터 자원에서 수신을 시도한다.
상기 도 24는 SA 자원 풀과 후행하는 데이터 채널 자원 풀이 주기적으로 나타나는 경우를 도시한 것이며, 이하, SA 자원 풀이 나타나는 주기를 SA 주기라 한다.
도 25 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 과정 및 릴레이를 위한 자원의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 25 내지 상기 도 27을 참조하면, 단말 간 통신을 지원하는 통신 시스템에서 단말이 커버리지 밖의 단말로 릴레이를 통해서 데이터를 전송하여 실질적으로 커버리지를 확장할 수 있다.
구체적으로, 상기 도 24에 도시된 바와 같이 UE 0의 커버리지(coverage) 내에 있는 UE들인 UE 1 및/또는 UE 2는 상기 UE 0가 전송한 메시지를 수신할 수 있다.
하지만, 상기 UE 0는 커버리지 밖에 존재하는 UE 3 및 UE 4에게는 메시지를 직접 전송할 수 없다. 따라서, 이러한 경우 UE 0의 커버리지 밖에 있는 UE 3 및 UE 4에게도 메시지를 전송하기 위해서, 릴레이 동작을 수행할 수 있다.
상기 릴레이 동작은 커버리지 밖에 존재하는 단말에게 메시지를 전송하기 위해서 커버리지 내의 단말들이 메시지를 전달하는 동작을 의미한다.
상기 도 26은 상기 릴레이 동작의 일 예를 나타내는 것으로, 상기 UE 0가 커버리지 외부의 상기 UE 3으로 데이터 패킷을 전송하고자 하는 경우, 상기 UE 1을 통해서 상기 UE 3에게 상기 데이터 패킷을 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 UE 0가 상기 UE 3으로 상기 데이터 패킷을 전송하고자 하는 경우, 상기 UE 0는 상기 데이터 패킷의 릴레이 여부를 나타내는 파라미터를 릴레이 동작을 수행하도록 설정하여 상기 데이터 패킷을 전송한다(S26010).
UE 1은 상기 데이터 패킷을 수신하고, 상기 파라미터를 통해서 상기 데이터 패킷의 릴레이 여부를 결정한다.
상기 UE 1은 상기 파라미터가 릴레이 동작을 지시하는 경우, 상기 수신된 데이터 패킷을 UE 3으로 전송하고(S26020), 릴레이 동작을 지시하지 않은 경우, 상기 데이터 패킷을 UE 3으로 전송하지 않는다.
이와 같은 방법을 통해서 상기 UE 0는 커버리지 외부에 존재하는 단말로 메시지를 전송할 수 있다.
상기 도 27은 상기 릴레이 동작을 위한 자원을 선택하는 방법의 일 예를 나타낸다.
상기 도 27의 (a)를 참조하면, 단말이 자원 풀에서 자율적으로 자원을 선택하여 메시지를 릴레이 할 수 있다. 즉, 동일한 메시지를 릴레이 하는 단말들(UE 1, UE 2, UE 3 등)은 자원 풀에서 각각 임의적으로 자원을 선택하여 동일한 메시지를 릴레이할 수 있다.
하지만, 이러한 경우 메시지를 수신하는 수신 단말은 동일한 메시지를 다른 자원을 통해서 반복적으로 수신한다는 문제점이 존재한다.
따라서, 상기 도 27의 (b)에서와 같이 자원 풀에서 릴레이를 위한 자원을 할당하고, 각 릴레이 단말들은 할당된 자원을 통해서 메시지를 전송하는 경우 수신 단말은 동일한 메시지를 동일한 자원을 통해서 전송받을 수 있어 자원의 낭비를 줄일 수 있다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle-to-everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 28을 참조하면, V2X(Vehicle-to-everything) 또는 V2V(Vehicle-to-Vecile) 통신에서 데이터의 성공적인 전송을 위해 다수의 링크를 통해서 데이터를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 V2X 통신 또는 상기 V2V 통신의 경우, 다수의 차량이 존재하는 경우 데이터 전송을 위한 자원들간의 충돌 또는 차량의 빠른 속도에 따른 도플러 편이(Doppler Shift) 효과로 인하여 통신 품질이 저하되는 경우가 발생할 수 있다.
이때, 상기 V2X 통신 또는 상기 V2V 통신을 서포트(Support)하기 위해서 차량 주변에 설치되어 있는 상기 V2X 통신 또는 상기 V2V 통신을 위한 infra-structure(이하, Infra-structure Equipment, IE)가 상기 V2X 통신 또는 상기 V2V 통신을 위한 메시지를 전송 받아 전달(forwarding)하는 역할을 하는 경우, 통신 품질 저하를 방지할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 28에 도시된 바와 같이 제 1 디바이스(200)가 상기 V2X 통신 또는 상기 V2V 통신을 위해서 제 2 디바이스(400)로 메시지를 직접 전송하거나, IE 1(300)을 통해서 상기 메시지를 상기 제 2 디바이스(400)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 IE는 cellular network를 제공하는 기지국(또는 eNB), 네트워크 또는 오퍼레이터 등으로 호칭 될 수 있고, 상기 V2X 통신 또는 상기 V2V 통신에서 메시지를 전송하기 위한 용도로써 설치된 디바이스일 수 있다.
또한, 경우에 따라서는 상기 IE 역할을 하기 위한 차량 단말이나 cellular 단말이 될 수도 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
상기 도 29를 참조하면, V2X 통신 또는 V2V 통신에서 제 1 디바이스가 제 2 디바이스로 직접 및/또는 IE를 통해서 메시지를 전송할 수 있다.
먼저, 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(400)로 메시지를 전송하기 위한 링크를 제 1 링크, 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 IE(300)로 상기 메시지를 전송하기 위한 링크를 제 2 링크, 상기 IE(300)가 상기 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하기 위한 링크를 제 3 링크라고 한다.
상기 제 1 디바이스(200)는 상기 V2X 통신 또는 상기 V2V 통신을 통해서 상기 제 2 디바이스(400)로 메시지를 전송하고자 하는 경우, 상기 제 1 링크 또는 상기 제 2 링크가 특정 조건을 만족하는지 여부에 따라, 상기 제 1 링크 또는 상기 제 2 링크 중 적어도 하나의 링크를 통해서 상기 메시지를 전송할 수 있다.
만약, 상기 제 1 링크 및 상기 제 2 링크가 상기 특정 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 메시지를 상기 제 1 링크를 통해서 상기 제 2 디바이스(400)로 전송하고, 상기 제 2 링크를 통해서 상기 IE(300)로 전송한다(S29010).
하지만, 상기 제 1 링크 또는 상기 제 2 링크가 상기 특정 조건을 만족하지 못한 경우, 상기 제 1 디바이스는 상기 제 1 링크 또는 상기 제 2 링크 중 하나의 링크를 통해서 상기 메시지를 전송할 수 있다.
이때, 상기 제 1 링크 및 상기 제 2 링크를 통해서 전송되는 메시지는 동일한 자원을 통해서 전송되거나, 서로 다른 자원을 통해서 전송될 수 있다.
만약, 상기 IE(300)가 상기 제 1 디바이스(200)로부터 상기 메시지를 전송 받은 경우, 상기 IE(300)는 상기 제 3 링크를 통해서 상기 제 2 디바이스(400)로 상기 메시지를 전송할 수 있다(S29020).
이때, 상기 IE(300)는 상기 제 1 디바이스(200)로부터 전송 받은 메시지를 그대로 상기 제 2 디바이스(400)로 전송하거나, 다수의 메시지를 수신한 뒤 수신된 메시지들의 정보를 하나의 메시지에 포함시켜 상기 제 2 디바이스(400)로 전송할 수 있다.
상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 링크 또는 상기 제 2 링크 중 적어도 하나의 링크를 통해서 상기 메시지를 수신할 수 있으며, 1개 이상의 링크로부터 메시지를 전송 받는 경우, 선택적으로 메시지를 수신하여 복조할 수 있다(S29030).
이와 같은 방법을 통해서, 상기 제 1 디바이스(200)는 다수의 링크를 통해서 동일한 정보를 포함하는 메시지를 상기 제 2 디바이스(400)로 전송하여, 하나의 링크를 통해서 메시지가 전송되지 않더라도, 다른 링크를 통해서 메시지를 전송할 수 있다.
이하, 각 절차에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 30 및 도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 자원을 선택하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 30 및 상기 도 31을 참조하면, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(400) 및 상기 IE(300)로 동일한 자원 또는 서로 다른 자원을 통해서 메시지를 전송할 수 있다.
서로 다른 자원을 통한 전송
상기 도 30은 상기 제 1 디바이스(200)가 서로 다른 자원을 통해서 상기 IE(300) 및 상기 제 2 디바이스(400)로 메시지를 전송하는 것을 도시하고 있다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200)는 V2X 또는 V2V 전송을 위한 대역 1의 자원(제 1 자원 영역)을 통해서 상기 제 2 디바이스(400)로 제 1 메시지를 전송하고, 상기 제 1 자원 영역과 독립된 상기 대역 1 또는 대역 2의 자원 영역(제 2 자원 영역)을 통해서 제 2 메시지를 상기 IE(300)로 전송한다.
이때, 상기 제 1 자원 영역을 통해서 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(400)로 메시지를 전송하기 위한 링크를 제 1 링크, 상기 제 2 자원 영역을 통해서 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 IE(300)로 메시지를 전송하기 위한 링크를 제 2 링크라고 한다.
상기 제 1 자원 영역을 통해 전송되는 메시지와 상기 제 2 자원 영역을 통해 전송되는 메시지는 완전히 동일한 메시지이거나, 일부 또는 서로 다른 메시지일 수 있다.
예를 들면, 상기 제 1 메시지 및 상기 제 2 메시지는 서로 다른 스크램블링 시퀀스(Scrambling Sequence)등으로 구별되거나, 서로 다른 리던던시 버전(Redundancy version)을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역은 동일한 스펙트럼(Spectrum)/캐리어(Carrier)이거나, 자원간 충돌을 방지하기 위해 서로 다른 스펙트럼(Spectrum)/캐리어(Carrier)일 수 있다.
만약, 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역이 동일한 캐리어에 위치한 경우, 상기 두 자원 영역은 시간에서 중첩되지 않으며, 두 자원 영역 사이에 일정한 천이 구간이 나타나도록 설정될 수 있다.
상기 제 1 디바이스는 하나의 송신기를 가지고 상기 제 1 자원 영역과 제 2 자원 영역을 스위칭할 수 있다.
또한, 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역에서 사용하는 채널의 포맷이나 자원 할당 방식은 상이할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 자원 영역은 상기 제 1 디바이스(200)가 자율적으로 자원을 선택하여 메시지를 전송할 수 있지만, 상기 제 2 자원 영역은 상기 IE(300)가 할당해준 자원을 이용하여 전송하도록 제어될 수 있다.
이때, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 IE(300)로 자원 할당을 요청하는 메시지를 전송할 수 있으며, 상기 제 2 자원 영역에서 상기 IE(300)로부터 할당된 자원을 이용하여 상기 제 2 메시지를 전송할 수 있다.
상기 제 2 자원 영역을 통해서 제 2 메시지를 수신한 상기 IE(300)는 제 3 자원 영역을 통해서 제 3 메시지를 상기 제 2 디바이스(400)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 IE(300)가 제 3 자원 영역에서 상기 제 2 디바이스(400)로 상기 제 3 메시지를 전송하기 위한 링크를 제 3링크라고 한다.
상기 제 2 메시지와 상기 제 3 메시지는 동일한 메시지이거나, 동일한 정보를 포함하는 서로 다른 메시지일 수 있다.
상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 3 자원 영역은 동일한 스펙트럼(Spectrum)/캐리어(Carrier)이거나, 자원간 충돌을 방지하기 위해 서로 다른 스펙트럼(Spectrum)/캐리어(Carrier)일 수 있다.
예를 들면, 상기 V2V 통신을 LTE uplink 대역에서 수행하고, 상기 IE가 LTE의 기지국(eNB)인 경우, 상기 제 3 자원 영역은 상기 제 1 자원 영역과는 다른 LTE downlink 대역에 포함되어 있을 수 있다.
상기 제 2 디바이스(400)는 상기 IE(300)로부터 제 3 메시지를 전송 받거나, 상기 제 2 링크를 통해서 전송되는 상기 제 2 메시지를 overhear할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예로 2개 이상의 링크가 존재하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 모든 링크에서 메시지를 전송할 필요가 없으며, 특정 조건을 만족하는 적어도 하나의 링크를 선택하여 메시지를 전송할 수 있다.
첫 번째로, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 1 링크의 제 1 자원 영역에서 에너지 디텍션(energy detection)을 수행하여 에너지 레벨(또는 자원의 Load(사용율))이 특정 값(예를 들면, 특정 임계 값)보다 큰 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 1 링크의 제 1 자원 영역에서 전송을 하지 않고, 제 2 자원 영역에서만 메시지를 전송할 수 있다.
하지만, 상기 에너지 레벨이 상기 특정 값보다 작은 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 1 링크의 제 1 자원 영영 및 상기 제 2 링크의 상기 제 2 자원 영역 모두에서 상기 메시지를 전송할 수 있다.
두 번째로, 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 자원 영역에서 상기 제 2 링크를 통해서 메시지를 전송하려고 하였으나, 정해진 일정 시간이 경과하도록 전송을 못하는 경우, (예를 들면 메시지의 전송을 컨펌(confirm)하고 자원 정보 등을 지정해주는 UL grant가 올바르게 수신되지 않은 경우 또는 메시지의 전송에 요구되는 지연(latency) 시간을 만족하지 못하는 경우 등) 상기 제 1 디바이스는 상기 제 2 링크에서 상기 메시지를 전송하지 않고 상기 제 1 자원 영역에서 상기 제 1 링크를 통해서만 메시지를 전송할 수 있다.
이때, 상기 IE(300)는 상기 제 1 디바이스(200)가 전송하는 메시지가 자신에게 필요하다고 판단되면 메시지를 overhear 함으로써 해당 메시지를 수신할 수 있다.
세 번째로, 상기 제 1 디바이스(200)가 메시지를 생성하여 상기 IE(300) 또는 상기 제 2 디바이스(400)로 상기 메시지의 전송을 시도하다가, 상기 IE(300) 또는 상기 제 2 디바이스(400) 중 어느 한곳으로 메시지가 먼저 전송되는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 나머지 전송을 취소할 수 있다. 이때, 상기 제 2 자원 영역에서의 전송이 항상 상기 제 1 자원 영역에서의 전송보다 선행하는 것은 아니다.
네 번째로, 전송되는 메시지의 크기에 따라 전송 자원(또는 링크)를 결정할 수 있다. 즉, 전송되는 메시지의 크기가 너무 크면 V2V 통신의 성능이 저하될 수 있기 때문에 제 1 자원 영역에서 더 많은 V2V 자원이 필요하게 될 수 있다(예를 들면, 많은 repetition 횟수, channel coding gain 등의 확보를 위해).
따라서, 이를 보완하기 위해 일정 크기 이상의 메시지를 전송하고자 하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 자원 영역에서 상기 제 2 링크를 통해서 메시지를 전송할 수 있다.
다섯 번째로, 상기 IE(300)가 상기 제 1 디바이스(200)로부터 상기 제 1 자원 영역에서 상기 제 1링크를 통해서 메시지를 받을지 여부 또는 상기 IE(300)가 상기 메시지를 전송 받지 않고, 상기 제 1 디바이스(200)가 직접 상기 제 2 디바이스(400)로 상기 제 1 자원 영역에서 상기 제 1 링크를 통해 메시지를 전송할 지 여부를 상기 IE(300)가 semi-static하게 결정할 수 있다.
즉, 상기 IE(300)가 상위 계층 시그널링(higher later signaling) 또는 물리 채널 시그널링(physical channel signaling) 등을 통해 상기 제 1 디바이스(200)로 상기 제 1 자원 영역 및/또는 상기 제 2 자원 영역의 사용여부를 알려주면 일정 구간 동안에는 semi-static하게 정해진 자원 영역을 사용하여 메시지를 전송할 수 있다.
여섯 번째로, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 상기 제 1 링크 및 상기 제 3 링크를 통해 전송되는 모든 메시지를 수신하도록 지시할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 자원 영역의 SA(Scheduling Assignment) 등에 상기 제 3 자원 영역에서 전송되는 메시지의 수신 여부를 나타내는 지시자(indicator)를 메시지에 포함하여 전송할 수 있다.
상기 제 2 디바이스(400)는 상기 indicator가 off 값(예를 들면, ‘0’)이면 상기 IE(300)로부터 상기 제 3 자원 영역에서 전송되는 메시지를 반드시 수신하여 복조할 필요가 없지만, 상기 indicator가 on 값(예를 들면, ‘1’)이면 상기 IE(300)로부터 상기 제 3 자원 영역에서 전송되는 메시지를 반드시 수신하여 복조 하여 상기 제 1 자원 영역에서 전송되는 메시지의 수신 및 복조에 이용할 수 있다.
동일한 자원을 통한 전송
상기 도 31은 상기 제 1 디바이스(200)가 동일한 자원을 통해서 상기 IE(300) 및 상기 제 2 디바이스(400)로 메시지를 전송하는 것을 도시하고 있다.
상기 도 31을 참조하면, 상기 제 1 디바이스(200)는 제 1 자원 영역에서만 메시지를 전송하며, 상기 IE(300)는 상기 메시지를 overhear할 수 있다. 상기 IE(300)는 overhear한 메시지를 제 3 자원 영역에서 제 3 링크를 통해서 상기 메시지를 상기 제 2 디바이스(400)에게 전송할 수 있다.
이때, 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 3 자원 영역은 동일한 스펙트럼(Spectrum)/캐리어(Carrier)이거나, 자원간 충돌을 방지하기 위해 서로 다른 스펙트럼(Spectrum)/캐리어(Carrier)일 수 있다.
예를 들면, 상기 V2V 통신을 LTE uplink 대역에서 수행하고, 상기 IE가 LTE의 기지국(eNB)인 경우, 상기 제 3 자원 영역은 상기 제 1 자원 영역과는 다른 LTE downlink 대역에 포함되어 있을 수 있다.
상기 도 30 및 상기 도 31을 통해서 설명한 바와 같이 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 자원 영역에서 전송된 메시지를 직접 수신할 수 있으며, 또는 상기 제 3 자원 영역에서 전송된 메시지를 수신할 수 도 있다.
이때, 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역을 통해서 전송되는 메시지들을 모두 수신하려고 시도하는 경우, 메시지 복조를 위한 계산의 복잡도가 높아지거나 수신 전력 등이 과하게 소비되는 등의 부담이 생길 수 있으므로 필요한 메시지들만 수신하여 순차적으로 복조하는 것이 유리할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 30 및 상기 도 31에서 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 자원 영역에서 상기 제 1 링크를 통해 메시지를 성공적으로 수신한 경우, 상기 제 3 자원 영역에서 상기 제 3 링크를 통해서 전송되는 메시지를 반드시 수신할 필요는 없다.
하지만, 상기 제 1 자원 영역에서 상기 제 1 링크를 통해 메시지를 성공적으로 수신하지 못한 경우, 상기 제 3 자원 영역에서 상기 제 3 링크를 통해서 전송되는 메시지의 수신을 시도할 수 있다.
이때, 상기 제 2 자원 영역이 정의되어 있는 경우, 상기 제 2 디바이스(400)는 overhear를 통해서 상기 제 2 자원 영역에서 전송되는 메시지를 수신할 수도 있다.
상기 도 30 및 상기 도 31에서 상기 제 2 자원 영역 및 상기 제 3 자원 영역은 상기 제 1 자원 영역과 다른 대역 뿐만 아니라 동일한 대역에 존재할 수 도 있다.
이때, 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 3 자원 영역은 일종의 연관 관계가 정의되어 있을 수 있다. 즉, 상기 제 1 자원 영역에서 상기 제 1 링크를 통해서 상기 IE(300)가 수신한 메시지는 상기 제 1 자원 영역과 연관된 상기 자원 영역 3에서나 전송될 수 있다.
예를 들면, 상기 연관 관계는 SA(Scheduling Assignment)를 통해서 정의되어 전송될 수 있다.
상기 제 2 디바이스(400)는 상기 연관 관계를 파악하면(예를 들면, 수신된 SA를 통해서 연관관계 파악) 자신의 수신과 관련된 자원 영역에서만 선택으로 메시지를 수신하는 것이 가능할 수 있다.
예를 들면, 각 셀 별로 특정 자원 영역(제 1 자원 영역)을 설정하고 이와 연관된 자원 영역(제 3 자원 영역)이 설정되는 경우, 상기 제 2 디바이스(400)는 자신이 속한 셀 및/또는 자신과 가까운 인접 셀에 설정된 자원 영역에서만 수신 동작을 수행할 수 있다.
이때, 상기 연관된 자원 영역인 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 3 자원 영역은 시간상에서 분리될 수 있으며, 이 경우 상기 제 2 디바이스(400)는 하나의 수신기를 두 자원 영역에서 스위칭하여 사용 함으로써 동시에 두 자원 영역에 대한 수신을 수행하여 수신기 구현의 복잡도를 감소 시킬 수 있다.
도 32 및 도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 32 및 상기 도 33을 참조하면, 제 1 디바이스는 다른 오퍼레이터(operator)의 제어를 받는 디바이스로 메시지를 전송할 수 있다.
구체적으로, 디바이스들이 기지국 또는 IE 등과 같은 오퍼레이터의 도움 없이 V2V 링크 등을 통해 디바이스간 직접 메시지를 송수신할 수 있으나, V2X 통신을 위한 다양한 서포트(support) 및 제어를 위해서 각 디바이스들은 특정 오퍼레이터에 속해서 동작할 수 있다.
이때, 각 디바이스들은 동일한 오퍼레이터의 제어를 받는 디바이스들끼리만 V2V 통신을 할 수 있는 경우가 있다. 예를 들면 디바이스들은 각 오퍼레이터가 제공해주는 대역에서만 V2V 통신을 수행할 수 있다.
이 경우, 서로 다른 오퍼레이터의 제어를 받는 디바이스들끼리는 직접적으로 V2V 통신을 하는 동작이 제한될 수 있다.
따라서, 서로 다른 오퍼레이터의 제어를 받는 디바이스들끼리는 아래와 같은 방법을 통해서 V2V 통신을 할 수 있다.
첫 번째로, 오퍼레이터와 상관없이 V2V 통신이 가능한 공통된 대역을 통해서 V2V 통신을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 도 32에 도시된 바와 같이 제 1 디바이스(200)는 오퍼레이터인 IE 1(300)의 제어를 받고, 제 3 디바이스(600)는 오퍼레이터인 IE 2(500)의 제어를 받고 있는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 오퍼레이터와 관계 없이 V2V 통신을 할 수 있는 제 4 자원 영역에서 제 4 링크를 통해 메시지를 상기 제 3 디바이스(600)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 제 4 자원 영역은 상기 도 32에 도시된 바와 같이 상기 제 1 전송 영역 내지 상기 제 3 전송 영역과 다른 새로운 대역(대역 3)의 전송 영역이거나, 상기 제 1 자원 영역 내지 상기 제 3 자원 영역들 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 대역의 자원 영역일 수 있다.
두 번째로, 오퍼레이터를 통해서 V2V 통신을 할 수 있다.
상기 도 32에서와 같이 V2V 통신을 위한 공통된 대역이 존재하지 않은 경우, 각 디바이스들을 제어하는 오퍼레이터들 간의 signaling 및 메시지 전달 등을 통해서 V2V 통신이 가능할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 33에 도시된 바와 같이, 동일한 오퍼레이터인 IE 1(300)의 제어를 받는 제 1 디바이스(200) 및 제 2 디바이스(400)는 서로간에 직접 V2V 통신을 하거나, 상기 IE(300)를 통해 V2V 통신을 할 수 있다.
하지만, 제 3 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(200)와는 다른 오퍼레이터인 IE2(500)의 제어를 받고 있기 때문에, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 3 디바이스(600)는 직접적으로 V2V 통신을 수행할 수 없다.
이러한 경우, 상기 IE 1(300)과 상기 IE 2(500)가 사전에 시그널링 등을 통해 각각의 영역에서 발생하는 상호간의 V2V 메시지를 전달(forwarding) 하기로 설정되어 있는 경우, 상기 IE 1(300)은 상기 제 1 디바이스(300)로부터 메시지를 전송 받아 상기 IE 2(500)로 전달할 수 있으며, 상기 IE2(500)는 전달 받은 메시지를 상기 제 3 디바이스(600)로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서, 서로 다른 오퍼레이터의 제어를 받는 디바이스들 간에도 V2V 통신이 가능할 수 있다.
상기 도 32 및 상기 도 33의 상기 제 2 전송 영역 내지 상기 제 4 전송 영역은 특정 대역뿐만 아니라, 주어진 모든 대역 상에서 다양한 조합으로 존재할 수 있다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 데이터를 송수신하기 위한 네트워크의 동작의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 34를 참조하면, V2V 통신을 위해서 오퍼레이터가 메시지를 송수신하는 경우, 오퍼레이터들 간에 협력하여 메시지를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 도 30 내지 상기 도 33에서 설명한 바와 같이, V2V 통신에서 메시지의 안정적인 전송을 위해서 오퍼레이터인 IE 1이 메시지 전송을 서포트 해줄 수 있다.
이 경우, 상기 IE 1은 메시지를 더욱더 성공적으로 전송하기 위해서 주변의 IE들과 협력하여 메시지를 전송하거나, 상기 IE 1이 단독으로 메시지를 전송할 수 있다.
IE가 단독으로 V2V 메시지 전송
상기 도 34에 도시되어 있지는 않지만, 상기 IE 1은 단독으로 디바이스로부터 전송 받은 메시지를 다른 디바이스들에게 전송할 수 있다.
구체적으로 Rural area와 같이 V2V 성능이 심각하게 저하되는 경우가 아니거나(예를 들면, 디바이스간 밀도가 낮아서 디바이스들간의 V2V 메시지들의 간섭이 없거나 적은 경우), 또는 IE 들간에 간섭이 높은 상황이 아닌 경우(예를 들면, 각 IE들이 서로 멀리 떨어져 있어서 dominant한 간섭의 요소가 되지 않고, 협력전송이 어려운 경우) 상기 IE 1이 단독으로 디바이스로부터 수신한 메시지를 다른 디바이스로 전송할 수 있다.
IE가 주변 IE들과 협력하여 V2V 메시지 전송
앞의 상황과는 반대로 Urban area 등에서 차량 밀도가 높고 각 IE들이 밀접하게 설치되어 있는 경우, V2V 통신에 있어서 IE의 서포트가 중요할 수 있다. 즉, IE가 디바이스의 메시지를 수신하여 다른 디바이스로 전송하는 동작이 단순히 보조적인 역할만 하는 것이 아니라 매우 안정적인 링크 성능을 보장할 수 있다.
즉, 상기 IE 1 주변에서 dominant한 간섭 요소로 작용할 수 있는 인접 IE 들이 오히려 상기 IE 1과 함께 협력하여 메시지를 전송한다면 link 성능이 비약적으로 향상될 수 있다.
따라서, 이러한 IE 들끼리 서로 grouping을 통해 협력하여 메시지를 전송할 수 있다.
예를 들면, LTE 시스템(또는, 다른 cellular 시스템)의 경우, 상기 도 34에 도시된 바와 같이 eNB와 같은 IE의 경우 특정 셀을 둘러싸고 있는 주변의 6개의 셀 들과 그룹을 형성할 수 있다.
이때, 상기 그룹을 형성한 IE들간에 협력하여 메시지를 전송하는 방법은 아래와 같다.
첫 번째로, 상기 도 34의 (a)와 같이 그룹의 대표가 되는 IE(예를 들면, IE 1)의 메시지 전송 시점에서 나머지 다른 IE 들은 전송을 중단(또는 muting)할 수 있다.
즉, 상기 IE 1의 영역에 속해 있는 디바이스들이 상기 IE 1의 그룹에 속해 있는 다른 IE들(IE 2, IE 3, IE 4, IE 5, IE 6, IE 7)이 전송하는 메시지를 수신할 필요가 없는 경우, 상기 IE 들간에 동시 전송이 필요 없다.
따라서, 그룹의 대표인 IE 1이 메시지를 전송하는 시점에서는 동일한 그룹의 다른 IE 들(IE 2 내지 IE 7)은 메시지의 전송을 중단(또는 muting)할 수 있다.
이때, 다른 IE 들은 다른 시점에서 특정 그룹의 대표 IE가 되어 메시지를 전송할 기회를 가질 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 IE 간의 간섭을 줄일 수 있다.
두 번째로, 상기 도 34의 (b)와 같이 그룹의 대표가 되는 IE(예를 들면, IE 1)의 메시지 전송 시점에서 나머지 다른 IE 들도 동일한 메시지를 동일 주파수 또는 서로 다른 주파수에서 동시에 전송할 수 있다.
즉, 상기 도 34의 (a)에 도시된 바와 같이, 그룹의 대표 IE인 IE 1이 메시지를 전송하는 특정 시점에 동일한 그룹의 IE들이 동일한 메시지를 동일한 자원 및 동일한 주파수에서 SFN(Single Frequency Network)등의 형식으로 동시에 전송하거나, 서로 다른 주파수에서 전송하여IE 들간의 interference를 최소화 하도록 한다.
이때, 다른 IE 들 역시 다른 시점에서 특정 그룹의 대표 IE가 되어 자신의 영역에 포함되어 있는 디바이스들을 위한 메시지를 전송할 기회를 가질 수 있다.
상기 도 34의 (a) 및 (b)에서 설명한 IE들 간의 그룹은 다양한 형태로 존재할 수 있다. 즉, 디바이스의 속도, 이동하는 방향 등과 같은 다양한 요소에 따라 그룹의 모양 형태가 변경될 수 있다. 예를 들면, 디바이스가 일 직선으로 빠르게 이동하는 경우 그룹의 형태는 직선으로 길게 혹은 rectangular 형대가 될 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 오퍼레이터는 제 2 디바이스가 V2V 메시지를 좀더 성공적으로 수신할 수 있도록 할 수 있다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X(Vehicle to everything) 통신에서 메시지를 전송하기 위한 전송 주기의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 35를 참조하면, IE가 디바이스로부터 메시지를 전송 받아 이를 다른 디바이스로 전송하는 경우, 전송 받은 메시지를 그대로 전달하거나 다수의 메시지를 모아서 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 도 30 내지 상기 도 34에서 IE 1의 자원 상태에 따라서 상기 IE 1이 제 1 디바이스로부터 제 2 자원 영역에서 제 2 링크를 통해 메시지를 수신하고 이를 제 3 자원 영역에서 제 3링크를 통해 제 2 디바이스에게 전송하기 위한 자원이 부족한 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 IE 1은 수신된 메시지를 별도의 인코딩 없이 그대로 전송하거나, 수신 받은 메시지를 인코딩 하여 전송할 수 있다.
수신된 메시지를 그대로 전달( forwarding )
상기 IE 1은 수신된 메시지의 크기가 크지 않고 다른 디바이스로의 전송에 따른 부하가 크지 않은 경우 별도의 인코딩 등을 하지 않고 1개 또는 다수의 메시지를 합쳐서 다른 디바이스로 전송할 수 있다.
수신된 메시지를 인코딩 하여 전달( forwarding )
상기 IE 1은 수신된 메시지의 크기가 크거나 또는 메시지의 전송 주기가 짧은 경우와 같이 다른 디바이스로 수신된 메시지의 전송이 쉽지 않은 경우, 수신된 메시지의 크기를 줄이기 위해 하나 또는 그 이상의 수신된 메시지들을 일정한 크기로 encoding 및 segmentation 등을 하여 전송할 수 있다.
이때, 상기 IE 1이 다수의 메시지를 합쳐서 그대로 전송하거나, 하나 또는 그 이상의 수신된 메시지들을 일정한 크기로 encoding 및 segmentation 등을 하여 전송하는 경우, 상기 도 35에 도시된 바와 같이 상기 IE 1은 상기 제 1 디바이스가 제 1 자원 영역에서 제 1 링크를 통해 상기 제 2 디바이스로 메시지(제 1 메시지)를 전송하는 주기(제 1 전송 주기)와 다른 주기(제 2 전송 주기)로 제 3 자원 영역에서 제 3 링크를 통해 메시지(제 3 메시지)를 상기 제 2 디바이스로 전송할 수 있다.
예를 들면, 상기 제 1 메시지가 100ms의 주기를 가지고 전송되는 경우, 상기 제 2 메시지는 1000ms의 주기를 가지고 전송될 수 있다.
이때, 상기 제 1 메시지와 상기 제 2 메시지는 동일한 메시지이거나, 서로 다른 메시지일 수 있다.
예를 들면, 차량의 교통 정보(예를 들면, 차량의 위치, 방향, 속도 등) 등을 infra-structure(예를 들면, eNB, 기지국 등)를 통해 교통 정보 서버 등에 전송하는 경우, 매 V2V 메시지의 주기마다 상기 infra-structure가 교통 정보 서버로 메시지를 전송하는 것은 부담이 클 수 있기 때문에 선택적으로 V2V 메시지의 주기 중 일부 전송 시점들에서만 서버로 메시지를 전송할 수 있다.
또 다른 예로, 예를 들면, 차량의 교통 정보(예를 들면, 차량의 위치, 방향, 속도 등) 등을 infra-structure(예를 들면, eNB, 기지국 등)를 통해 교통 정보 서버 등에 전송하면서, 상기 infra-structure가 상기 교통 정보의 일부 또는 전부를 그대로 또는 가공된 형태의 메시지로 주변의 다른 차량들에게 전송할 수 있다.
이 경우, 매 V2V 메시지의 주기마다 상기 infra-structure가 주변의 다른 차량으로 메시지를 전송하는 것은 부담이 클 수 있기 때문에 선택적으로 V2V 메시지의 주기 중 일부 전송 시점들에서만 메시지를 전송할 수 있다.
이때, 상기 제 1 메시지를 전송하기 위한 대역이 상기 제 2 메시지를 전송하기 위한 대역과 별도로 정의되어 있을 수 있다.
아래 표 6은 상기 제 1 메시지가 전송되는 대역 및 자원 영역, 상기 제 2 메시지가 전송되는 대역 및 자원 영역의 일 예를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2016006052-appb-T000006
이때, 상기 제 2 전송 주기는 상기 제 1 전송 주기의 정수 배에 해당하는 값일 수 있다. 또는 상기 제 1 전송 주기는 상기 제 2 전송 주기의 정수 배에 해당하는 값일 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지와 상기 제 2 메시지는 동일한 시점 또는 서로 다른 시점에서 전송될 수 있다. 예를 들면, 대역 1과 대역 2가 동일한 경우 상기 제 2 메시지는 상기 제 1 메시지와 다른 시점에 전송될 수 있다.
이때, 상기 제 2 메시지는 발생 즉시(또는, 최대한 빠른 전송 시점) 전송될 수 있으며, 수신 에너지 검출 등의 방법을 통해서 전송 가능한 자원들 중 최적의 자원을 통해서 전송될 수 있다.
만약, 대역 1과 대역 2가 동일한 대역인데 상기 제 1 메시지가 상기 제 2 메시지와 동일한 시점에 전송되어야 하는 경우, 주파수 분할 방식을 통해서 전송되거나, 두 메시지 중 하나는 drop 될 수 있다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 36에 도시된 바와 같이, 기지국(3610) 및 단말(3620)은 RF 유닛(송수신부, 통신부, 3613, 3623), 프로세서(3611, 3621) 및 메모리(3612, 3622)를 포함한다.
이외에도 상기 기지국 및 단말은 입력부 및 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 RF 유닛(3613, 3623), 프로세서(3611, 3621), 입력부, 출력부 및 메모리(3612, 3622)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
상기 RF 유닛(송수신부 또는 통신부, 3613, 3623)는 PHY 프로토콜(Physical Layer Protocol)로부터 만들어진 정보를 수신하면, 수신한 정보를 RF 스펙트럼(Radio-Frequency Spectrum)으로 옮기고, 필터링(Filtering), 증폭(Amplification) 등을 수행하여 안테나로 송신한다. 또한, RF 유닛은 안테나에서 수신되는 RF 신호(Radio Frequency Signal)을 PHY 프로토콜에서 처리 가능한 대역으로 옮기고, 필터링을 수행하는 기능을 한다.
그리고, RF 유닛은 이러한 송신과 수신 기능을 전환하기 위한 스위치(Switch) 기능도 포함할 수 있다.
프로세서(3611, 3621)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
상기 프로세서는 제어부, controller, 제어 유닛, 컴퓨터 등으로 표현될 수도 있다.
메모리(3612, 3622)는 프로세서와 연결되어, D2D Discovery를 수행하기 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.
프로세서(3611, 3621)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF 유닛은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다.
모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
출력부(디스플레이부 또는 표시부)는 프로세서에 의해 제어되며, 키입력부에서 발생되는 키입력 신호 및 프로세서로부터의 각종 정보 신호와 함께, 상기 프로세서에서 출력되는 정보들을 출력한다.
나아가, 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 당업자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 명세서에 따른 방향 기반 기기 검색 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 명세서의 방향 기반 기기 검색 방법은 네트워크 디바이스에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 디바이스 간 통신 방법을 이용하는 것에 있다.

Claims (12)

  1. V2X(Vehicle to everything) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서, 제 1 디바이스가 제 2 디바이스와 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제 1 디바이스가 상기 V2X 서비스를 지원하기 위한 제 1 자원 영역의 에너지 레벨을 측정하는 단계;
    상기 측정 결과에 기초하여 상기 제 1 자원 영역 또는 제 2 자원 영역 중 적어도 하나의 자원 영역을 통해서 특정 메시지를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 2 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 네트워크를 통해서 상기 특정 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하기 위한 자원 영역을 나타내고, 상기 제 1 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스로 상기 특정 메시지를 직접 전송하기 위한 자원 영역을 나타내는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 레벨이 임계 값 보다 큰 경우, 상기 특정 메시지를 전송하는 단계는 상기 제 2 자원 영역을 통해서 수행되는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 레벨이 임계 값 보다 작은 경우, 상기 특정 메시지를 전송하는 단계는 상기 제 1 자원 영역 및 제 2 자원 영역을 통해서 수행되는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 특정 메시지는 상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역을 통해서 전송되는 상기 특정 메시지의 수신 여부를 지시하는 지시자를 포함하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지시자가 상기 제 2 자원 영역을 통해 전송되는 상기 특정 메시지의 수신을 나타내는 경우, 상기 제 2 디바이스는 상기 제 2 자원 영역을 통해 전송되는 상기 특정 메시지를 제 3 자원 영역을 통해 수신하되,
    상기 제 2 자원 영역은 상기 네트워크가 상기 제 2 디바이스로 상기 특정 메시지를 전송하기 위한 자원 영역을 나타내는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 자원 영역 및 상기 제 2 자원 영역은 동일 대역 또는 서로 다른 대역에 포함되어 있는 자원 영역인 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 4 자원 영역을 통해서 상기 특정 메시지를 제 3 디바이스로 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제 4 자원 영역은 비 면허 대역(Unlicensed band)에 포함되어 있는 자원 영역인 방법.
  8. V2X(Vehicle to everything) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서, 제 1 디바이스가 제 2 디바이스와 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제 1 디바이스가 상기 V2X 서비스를 지원하기 위한 제 1 자원 영역의 에너지 레벨을 측정하는 단계;
    상기 측정 결과 상기 에너지 레벨이 임계값 보다 작은 경우, 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스로 상기 제 1 자원 영역을 통해서 제 1 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제 1 디바이스가 제 2 자원 영역을 통해서 상기 제 1 메시지를 네트워크로 전송하는 단계; 및
    상기 네트워크가 제 3 자원 영역을 통해서 상기 제 1 메시지 또는 상기 제 1 메시지를 인코딩한 제 2 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 네트워크가 상기 특정 메시지를 전송하는 동안 적어도 하나의 인접 기지국은 특정 디바이스로 메시지를 전송하는 동작을 중단하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    적어도 하나의 인접 네트워크는 동일한 주파수 또는 서로 다른 주파수를 통해서 상기 네트워크와 동시에 상기 특정 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 네트워크가 상기 제 2 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하는 경우, 상기 제 2 메시지의 전송 주기는 상기 제 1 메시지의 전송 주기의 정수 배인 방법.
  12. V2X(Vehicle to everything) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서, 제 2 디바이스와 데이터를 송수신하기 위한 제 1 디바이스에 있어서,
    외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    상기 제 1 디바이스가 상기 V2X 서비스를 지원하기 위한 제 1 자원 영역의 에너지 레벨을 측정하고,
    상기 측정 결과에 기초하여 상기 제 1 자원 영역 또는 제 2 자원 영역 중 적어도 하나의 자원 영역을 통해서 특정 메시지를 전송하되,
    상기 제 2 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 네트워크를 통해서 상기 특정 메시지를 상기 제 2 디바이스로 전송하기 위한 자원 영역을 나타내고, 상기 제 1 자원 영역은 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스로 상기 특정 메시지를 직접 전송하기 위한 자원 영역을 나타내는 디바이스.
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