WO2017034258A1 - 무선 통신 시스템에서 v2x 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 v2x 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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채혁진
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엘지전자 주식회사
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0473—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being transmission power

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting or receiving a V2X signal through open loop power control in a wireless communication system supporting V2X, and an apparatus for performing the same.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE), an eNode B (eNB), and a network (E-UTRAN) and connected to an external network (Access Gateway; AG). It includes.
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the cell is set to one of bandwidths such as 1.44, 3, 5, 10, 15, and 20Mhz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data and informs the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. that the terminal can use.
  • the core network may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, flexible use of frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • An object of the present invention is to provide a V2X signal transmitted by a fixed node by selectively applying open loop power control according to a resource region to which a V2X signal transmitted by a terminal is mapped in a wireless communication system supporting V2X. To provide an efficient and accurate reception method and an apparatus for performing the same.
  • the period of the OLPC resource region is determined based on the measured path loss, and may be set independently of the V2X transmission period.
  • the period of the OLPC resource region is determined based on the measured path loss, and may be set independently of the V2X transmission period.
  • a method for receiving a signal by a fixed node, the reference signal for measuring the path loss to the terminal Transmitting; And receiving a V2X signal transmitted periodically based on a V2X transmission period or an event trigger based on an open loop power control (OLPC) resource region, wherein the transmission power of the V2X signal is based on the measurement of the path loss.
  • the period of the OLPC resource region may be determined independently of the V2X transmission period.
  • the period of the OLPC resource region may be set to a value that is stamped with the V2X transmission period.
  • the terminal when the transmission of the V2X signal is performed based on an event trigger, the terminal may be configured to transmit the V2X signal at least once in the OLPC resource region.
  • the periodically set OLPC resource region may include a first region in which the fixed node overhears the V2X signal.
  • the periodically set OLPC resource region includes a second region in which the fixed node performs transmission, wherein the fixed node transmits the overhearded V2X signal to another fixed node in the second region. can do.
  • the transmission power of the V2X signal may be fixed to a predetermined value regardless of the measured path loss.
  • the fixed node may have the highest received power among the fixed nodes located around the terminal.
  • a resource region to which a V2X signal transmitted by a terminal is mapped is an OLPC resource region
  • open loop power control based on a fixed node is applied, whereby fixed node
  • the OLPC resource region for the fixed node is partially set, thereby preventing the degradation of reception performance of other mobile nodes performing V2V communication.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • FIG. 6 illustrates a structure of a radio frame in an LTE TDD system.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a carrier aggregation technique.
  • SL 10 illustrates side link (SL) channels.
  • 15 and 16 illustrate F-node transmission resource regions according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a flowchart illustrating a V2X signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 illustrates a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • a base station is used in a generic term including a remote radio head (RRH), a transmission point (TP), a reception point (RP), an eNB, a relay, and the like. do.
  • RRH remote radio head
  • TP transmission point
  • RP reception point
  • eNB eNode B
  • relay eNode B
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a trans-antenna port channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources.
  • the physical channel is modulated in an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in downlink, and modulated in a Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • IPv4 Packet Data Convergence Protocol
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting an eNB is set to one of bandwidths such as 1.4, 3, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast. Traffic Channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, the terminal may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. have. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDSCH) according to a physical downlink control channel (PDCCH) and information on the PDCCH. It may be (S302).
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbols.
  • the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (RSs) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four resource element groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a cell ID (Cell IDentity).
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • the RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier x one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • the PHICH is a physical hybrid automatic repeat and request (HARQ) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, the PHICH indicates a channel through which DL ACK / NACK information for uplink HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
  • the number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH downlink-shared channel
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
  • Data of the PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode the PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is masked with a cyclic redundancy check (CRC) with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A", a radio resource (eg, a frequency location) of "B” and a transmission of "C”.
  • CRC cyclic redundancy check
  • RTI Radio Network Temporary Identity
  • the terminal in the cell monitors the PDCCH using the RNTI information it has, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive the PDCCH, and through the information of the received PDCCH " Receive the PDSCH indicated by B " and " C ".
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
  • the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NACK used for HARQ, Channel Quality Indicator (CQI) indicating downlink channel status, RI (Rank Indicator) for MIMO, and scheduling request (SR), which is an uplink resource allocation request. There is this.
  • the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
  • the time at which the sounding reference signal can be transmitted in one subframe is a section having a symbol located last on the time axis in one subframe, and is transmitted through a data transmission band on a frequency. Sounding reference signals of various terminals transmitted as the last symbol of the same subframe may be distinguished according to frequency positions.
  • a radio frame in an LTE TDD system, consists of two half frames, each half frame comprising four general subframes including two slots, a downlink pilot time slot (DwPTS), and a guard period (GP). And a special subframe including an Uplink Pilot Time Slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal. That is, DwPTS is used for downlink transmission and UpPTS is used for uplink transmission.
  • UpPTS is used for PRACH preamble or SRS transmission.
  • the guard period is a period for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • uplink / downlink subframe configuration (UL / DL configuration) is shown in Table 1 below.
  • D denotes a downlink subframe
  • U denotes an uplink subframe
  • S denotes the special subframe.
  • Table 1 also shows the downlink-uplink switching period in the uplink / downlink subframe configuration in each system.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating carrier aggregation.
  • Carrier aggregation includes a plurality of frequency blocks or (logically) cells in which a terminal is composed of uplink resources (or component carriers) and / or downlink resources (or component carriers) in order for a wireless communication system to use a wider frequency band.
  • a terminal is composed of uplink resources (or component carriers) and / or downlink resources (or component carriers) in order for a wireless communication system to use a wider frequency band.
  • uplink resources or component carriers
  • downlink resources or component carriers
  • the entire system bandwidth has a bandwidth of up to 100 MHz as a logical band.
  • the entire system band includes five component carriers, each component carrier having a bandwidth of up to 20 MHz.
  • a component carrier includes one or more contiguous subcarriers that are physically contiguous.
  • each component carrier has the same bandwidth, but this is only an example and each component carrier may have a different bandwidth.
  • each component carrier is shown as being adjacent to each other in the frequency domain, the figure is shown in a logical concept, each component carrier may be physically adjacent to each other, or may be separated.
  • the center frequency may be used differently for each component carrier or may use one common common carrier for component carriers that are physically adjacent to each other. For example, in FIG. 7, if all component carriers are physically adjacent to each other, center carrier A may be used. In addition, assuming that the component carriers are not physically adjacent to each other, the center carrier A, the center carrier B, and the like may be used separately for each component carrier.
  • the component carrier may correspond to the system band of the legacy system.
  • provision of backward compatibility and system design may be facilitated in a wireless communication environment in which an evolved terminal and a legacy terminal coexist.
  • each component carrier may correspond to a system band of the LTE system.
  • the component carrier may have any one of 1.25, 2.5, 5, 10 or 20 Mhz bandwidth.
  • the frequency band used for communication with each terminal is defined in component carrier units.
  • UE A may use the entire system band 100 MHz and performs communication using all five component carriers.
  • Terminals B 1 to B 5 may use only 20 MHz bandwidth and perform communication using one component carrier.
  • Terminals C 1 and C 2 may use a 40 MHz bandwidth and perform communication using two component carriers, respectively.
  • the two component carriers may or may not be logically / physically adjacent to each other.
  • UE C 1 represents a case of using two component carriers which are not adjacent
  • UE C 2 represents a case of using two adjacent component carriers.
  • a method of scheduling a data channel by the control channel may be classified into a conventional linked carrier scheduling method and a cross carrier scheduling method.
  • link carrier scheduling like a conventional LTE system using a single component carrier, a control channel transmitted through a specific component carrier schedules only a data channel through the specific component carrier.
  • a control channel transmitted through a primary component carrier (Crimary CC) using a carrier indicator field (CIF) is transmitted through the primary component carrier or transmitted through another component carrier.
  • CMF carrier indicator field
  • the method of controlling the uplink transmission power of the terminal includes an open loop power control (OLPC) and a closed loop power control (CLPC).
  • OLPC open loop power control
  • CLPC closed loop power control
  • the former is a factor for power control in the form of estimating the downlink signal attenuation from the base station of the cell to which the terminal belongs and compensating for it.
  • the downlink signal attenuation is large.
  • the uplink power is controlled by increasing the uplink transmission power.
  • the latter controls the uplink power by directly transmitting information (ie, a control signal) necessary for adjusting the uplink transmission power at the base station.
  • Equation 1 is a formula for determining a transmission power of a UE when only a PUSCH is transmitted without simultaneously transmitting a PUSCH and a PUCCH on a subframe index i in a serving cell c in a system supporting a carrier aggregation scheme.
  • Equation 2 is a formula for determining PUSCH transmission power when a PUCCH and a PUSCH are simultaneously transmitted in a subframe index i of a serving cell c in a system supporting a carrier aggregation technique.
  • Equation 1 determines the uplink transmit power of the UE in the serving cell c.
  • P CMAX, c (i) of Equation 1 represents the maximum transmittable power of the UE at the subframe index i
  • P ⁇ CMAX, c (i) of Equation 2 is P CMAX, c (i ) Is a linear value.
  • the P ⁇ PUCCH (i) in equation (2) represents a linear value (linear value) of P PUCCH (i) (where, P PUCCH (i) represents the transmit power of the PUCCH in the subframe index i.
  • M PUSCH, c (i) is a parameter indicating a bandwidth of PUSCH resource allocation expressed by the number of effective resource blocks for subframe index i, and is a value allocated by the base station.
  • P 0_ PUSCH, c (i) is a cell-specific nominal component P 0_NOMINAL_ PUSCH, c (j) provided from a higher layer and a UE-specific component provided from a higher layer P 0_ UE _ PUSCH, c (j) A parameter configured by the sum of a value, which the base station informs the terminal.
  • J is 1 for PUSCH transmission / retransmission according to an uplink grant and j is 2 for PUSCH transmission / retransmission according to a random access response.
  • ⁇ c (j) is a pathloss compensation factor, a cell-specific parameter provided by the upper layer and transmitted by the base station in 3 bits.
  • ⁇ c (j) 1.
  • ⁇ c (j) is a value that the base station informs the terminal.
  • f c (i) is a value indicating the current PUSCH power control adjustment state for the subframe index i, and may be expressed as a current absolute value or an accumulated value.
  • DCI format 0 for serving cell c where accumulation is enabled based on parameters provided from higher layers or the TPC command ⁇ PUSCH, c is scrambled with a CRC Temporary C-RNTI
  • f c (i) f c (i-1) + ⁇ PUSCH, c (iK PUSCH ) is satisfied.
  • ⁇ PUSCH, c (iK PUSCH ) is signaled in PDCCH with DCI format 0/4 or 3 / 3A in subframe iK PUSCH , where f c (0) is the first value after a reset of the accumulated value .
  • K PUSCH The value of K PUSCH is defined as follows in the LTE standard.
  • K PUSCH For FDD (Frequency Division Duplex), the value of K PUSCH is four.
  • the values of K PUSCH in TDD are shown in Table 2 below.
  • the UE has a PDCCH of DCI format 0/4 with a C-RNTI of the UE or a PDCCH and SPS C- of DCI format 3 / 3A with a TPC-PUSCH-RNTI of the UE. Attempt to decode DCI format for RNTI. If DCI format 0/4 and DCI format 3 / 3A for the serving cell c are detected in the same subframe, the terminal should use ⁇ PUSCH, c provided in DCI format 0/4. ⁇ PUSCH, c is 0 dB for a subframe in which there is no TPC command decoded for serving cell c, a DRX is generated, or an index i is not an uplink subframe in TDD.
  • ⁇ PUSCH, c accumulation values signaled on the PDCCH with DCI format 0/4 are shown in Table 3 below.
  • ⁇ PUSCH, c is 0 dB.
  • the ⁇ PUSCH, c accumulation value signaled on the PDCCH with DCI format 3 / 3A is either one of SET1 of the following Table 3 or one of SET2 of the following Table 4 determined by the TPC-index parameter provided in the upper layer.
  • Equation 3 is an equation related to uplink power control for PUCCH in LTE system.
  • Equation 3 i is a subframe index and c is a cell index. If the UE is set by the higher layer to transmit PUCCH on two antenna ports, the value of ⁇ TxD (F ′) is provided to the UE by the higher layer and 0 otherwise.
  • the parameter described below is for a serving cell having a cell index c.
  • P CMAX, c (i) represents the maximum transmittable power of the UE
  • P 0_ PUCCH is a parameter consisting of a sum of cell-specific parameters
  • the base station informs through higher layer signaling, PL C
  • h (n) is a value that depends on the PUCCH format
  • n CQI is the number of information bits for channel quality information (CQI)
  • n HARQ indicates the number of HARQ bits.
  • ⁇ F_PUCCH (F) is a value corresponding to PUCCH format #F as a value relative to PUCCH format 1a and is a value reported by the base station through higher layer signaling.
  • g (i) represents the current PUCCH power control adjustment state of the index i subframe.
  • ⁇ msg2 is a TPC command indicated in the random access response, and ⁇ P rampup corresponds to the total power ramp-up from the first to the last preamble provided by the higher layer.
  • Tables 5 and 6 show ⁇ PUCCH values indicated by the TPC command field in the DCI format.
  • Table 5 is a delta PUCCH value indicated by DCI except for DCI format 3A
  • Table 6 is a delta PUCCH value indicated by DCI format 3A.
  • Equation 4 is a power control equation of the sounding reference signal (SRS) in the LTE system.
  • Equation 4 i is a subframe index and c is a cell index.
  • P CMAX, c (i) represents the maximum transmittable power of the UE
  • P SRS _ OFFSET, C (m) is set to a higher layer, when m is 0, refer to periodic sounding
  • M SRS, c is a sounding reference signal bandwidth on the subframe index i of the serving cell c and is represented by the number of resource blocks.
  • f c (i) is a value indicating the current PUSCH power control adjustment state for the subframe index i of the serving cell c
  • P 0_ PUCCH, c (j) and ⁇ c (j) are also described in Equations 1 and 2 above. Same as
  • the sounding reference signal will be described below.
  • the sounding reference signal is composed of a constant amplitude zero auto correlation (CAZAC) sequence, and the sounding reference signals transmitted from various terminals are CAZAC sequences having different cyclic shift values ( ⁇ ) according to Equation 5 below.
  • CAZAC constant amplitude zero auto correlation
  • n CS SRS is a value set for each terminal by a higher layer and has an integer value between 0 and 7. Therefore, the cyclic shift value may have eight values according to n CS SRS .
  • CAZAC sequences generated through a cyclic shift from one CAZAC sequence have a characteristic of having zero-correlation with sequences having a cyclic shift value different from itself. Using these characteristics, sounding reference signals in the same frequency domain may be distinguished according to CAZAC sequence cyclic shift values.
  • the sounding reference signal of each terminal is allocated on the frequency according to the parameter set in the base station. The terminal performs frequency hopping of the sounding reference signal to transmit the sounding reference signal over the entire uplink data transmission bandwidth.
  • the sounding reference signal sequence r SRS (n) is first multiplied by an amplitude scaling factor ⁇ SRS to satisfy the transmission power P SRS of the terminal, and then r to a resource element (RE) having an index of (k, l). From SRS (0) is mapped by the following equation (6).
  • k 0 refers to a frequency domain starting point of the sounding reference signal, and is defined as in Equation 7 below.
  • n b indicates a frequency position index.
  • the average "is 0 is defined as shown in Equation 8 below, k for the uplink pilot time slot (UpPTS), k for the uplink subframe 0 is defined as shown in Equation 9 below.
  • k TC is a transmission comb parameter signaled to the terminal through an upper layer and has a value of 0 or 1.
  • n hf is 0 in an uplink pilot time slot of a first half frame and 0 in an uplink pilot time slot of a second half frame.
  • M RS sc, b is a length, that is, bandwidth, of a sounding reference signal sequence expressed in subcarrier units defined as in Equation 10 below.
  • Equation 10 m SRS, b is a value signaled from a base station according to an uplink bandwidth N UL RB .
  • the terminal may perform frequency hopping of the sounding reference signal to transmit the sounding reference signal over the entire uplink data transmission bandwidth, and the frequency hopping is a parameter having a value of 0 to 3 given from an upper layer. set by b hop
  • n b has a constant value as shown in Equation 11 below.
  • n RRC is a parameter given in the upper layer.
  • the frequency position index n b is defined by Equations 12 and 13 below.
  • n n SRS is a parameter that calculates the number of times the sounding reference signal is transmitted by Equation 14 below.
  • T SRS is a period of a sounding reference signal
  • T OFFSET refers to a subframe offset of the sounding reference signal.
  • n s denotes a slot number
  • n f denotes a frame number.
  • the sounding reference signal setting index (I SRS ) for setting the period T SRS and the subframe offset T OFFSET of the sounding reference signal is defined as shown in Tables 7 to 10 below depending on whether the FDD system and the TDD system are used.
  • Table 7 shows a case of FDD system
  • Table 8 shows a case of TDD system.
  • Tables 7 and 8 below show triggering type 0, that is, period and offset information regarding periodic SRS.
  • k SRS for the TDD system is determined according to Table 9 below.
  • Tables 10 and 11 below show period and offset information regarding triggering type 1, that is, aperiodic SRS.
  • Table 10 shows a case of an FDD system
  • Table 11 shows a case of a TDD system.
  • Equation 17 is for an FDD system or a TDD system with T SRS > 2 in Table 11
  • k SRS ⁇ 0,1, ..., 9 ⁇ for the FDD system
  • k SRS for the TDD system is determined according to Table 9 above.
  • D2D may also be referred to as direct communication or side link between terminals.
  • a UE means a UE of a user, but when a network device such as an eNB transmits or receives a signal according to a D2D communication method, the corresponding network device may also be regarded as a kind of UE.
  • D2D resources may be allocated from UL resources (eg, UL frequency resources for FDD, UL subframes for TDD).
  • UL resources eg, UL frequency resources for FDD, UL subframes for TDD.
  • the network controls the D2D resources used for the D2D communication. The network may assign specific resources to the transmitting UE or allocate a pool of D2D resources that the UE can select.
  • the UE uses a preset D2D resource because the network cannot directly control the D2D resource.
  • a UE located outside of coverage may use preset parameters, while a UE located within coverage may use D2D resources obtained from the network.
  • the UE1 selects a resource unit (RU) that is a specific D2D resource in a resource pool and operates to transmit a D2D signal using the selected RU.
  • Resource pool means a set of D2D resources.
  • UE2 which is a receiving UE, receives information about a resource pool in which UE1 can transmit a signal.
  • UE2 detects the signal of UE1 in the corresponding resource pool.
  • the base station may inform the information about the resource pool, and when it is outside the connection range of the base station, another UE may inform the information about the resource pool or may be determined as a predetermined resource.
  • a resource pool is composed of a plurality of RUs, each UE can select one or a plurality of RUs to be used for transmitting their D2D signal.
  • the resource pool is repeated every N T subframes.
  • one RU may appear periodically and repeatedly as shown in FIG. 9.
  • an index of a physical RU to which one logical RU is mapped may be changed based on a predetermined pattern over time.
  • a resource pool may mean a set of RUs that can be used for transmission by a UE that wants to transmit a D2D signal.
  • the resource pool described above may be further subdivided.
  • a resource pool may be classified according to content of a D2D signal transmitted from a corresponding resource pool.
  • content of a D2D signal may be divided as follows, and a separate resource pool may be configured for the content of each D2D signal.
  • SA Scheduling assignment
  • MCS modulation and coding scheme
  • TA timing advance
  • the SA may be transmitted by being multiplexed with D2D data on the same RU.
  • the SA resource pool may mean a pool of resources in which the SA is multiplexed with the D2D data and transmitted.
  • the SA may be referred to as a side link control channel (SCI), and may be transmitted through a D2D control channel (e.g., PSCCH).
  • SCI side link control channel
  • the D2D data channel is a channel for transmitting user data scheduled through the SA, and a pool of resources for the D2D data channel may be set.
  • a discovery channel is a channel through which a transmitting UE transmits a discovery signal including information such as its ID so that a neighboring UE can discover a transmitting UE, and a resource pool for a discovery channel is to be established. Can be.
  • D2D signal transmission timing determination method e.g, when the D2D signal is transmitted at the reception of the synchronization reference signal or at the reception of the synchronization reference signal
  • a resource allocation scheme e.g, an eNB assigns a transmission resource of each D2D signal for each transmitting UE, or each transmitting UE transmits a D2D signal of its own in a resource pool.
  • the signal format eg, the number of symbols each D2D signal occupies in one subframe, the number of subframes used for transmitting one D2D signal
  • the signal strength from the eNB may be transmitted on different resource pools in consideration of the transmission power strength of the D2D UE and the like.
  • the D2D synchronization signal may be referred to as a sidelink synchronization signal (SSS), and the SSS may be transmitted through a physical sidelink broadcast channel (PSBCH).
  • PSBCH transmits the most basic information (e.g., system information such as SL-MIB) before D2D communication, and may also be referred to as PD2DSCH (Physical D2D synchronization channel).
  • the discovery channel is used to transmit a signal (e.g. discovery signal included in the ID of the UE) for the UE to inform the neighboring UE of its existence, and may be referred to as a physical sidelink discovery channel (PSCH).
  • PSCH physical sidelink discovery channel
  • the negotiated D2D communication may be distinguished from D2D discovery. For example, if only a UE performing negotiable D2D communication transmits a PSBCH with an SSS (except for a UE performing D2D discovery), the measurement of the SSS may be performed using the DMRS of the PSBCH.
  • the out-of-coverage UE may measure the DMRS of the PSBCH (e.g., RSRP, etc.) and determine whether it is to be a synchronization source based on the measurement result.
  • the SL channels shown in FIG. 9 may be for D2D communication (e.g., negotiated D2D communication).
  • SL Traffic Channel (STCH) and SL Broadcast Control Channel (SBCCH) are logical channels.
  • the STCH is used to transmit user data from the application and is connected to the SL Shared Channel (SL-SCH).
  • the SL-SCH which is a transport channel, is connected to a physical SL shared channel (PSSCH).
  • PSSCH physical SL shared channel
  • the SBCCH signals information required for synchronization in an out-of-coverage / partial coverage scenario or information required for synchronization between terminals located in different cells.
  • the SBCCH is connected to the transport channel SL-BCH.
  • SL-BCH is connected to PSBCH.
  • PSCCH Physical SL Control Channel
  • SA may be referred to as Sidelink Control Information (SCI).
  • Mode 1 a transmission resource region is set in advance, or the eNB designates a transmission resource region, and the UE directly selects a transmission resource in the method of directly instructing the eNB to transmit resources of the D2D transmitting UE in D2D communication.
  • Mode 2 a transmission resource region is set in advance, or the eNB designates a transmission resource region, and the UE directly selects a transmission resource in the method of directly instructing the eNB to transmit resources of the D2D transmitting UE in D2D communication.
  • Mode 2 when the eNB directly indicates a resource, it is called Type 2 when the UE directly selects a transmission resource in a type 2, a preset resource area, or a resource area indicated by the eNB.
  • a base station specifies a resource to be used for D2D communication in a resource pool.
  • the UE may select a resource pool from a set of allocated resource pools and directly select a D2D resource to be used in the selected resource pool. Therefore, in case of Mode 1, the UE should be in an RRC connected state, but in Mode 2, the UE may be in an RRC idle state or an out of coverage state.
  • D2D communication mode 1 illustrates D2D communication mode 1.
  • a set of subframes i.e., subframe bitmap
  • regions e.g., control region and data region. Whether each subframe is available for D2D communication may be indicated through a subframe bitmap.
  • SC Period starts from the control region including the SCI transmitted by the PSCCH, and the upper layer parameter 'SubframeBitmapSL' indicates a subframe used for PSCCH transmission.
  • the data region starts after the last bit set to 1 in 'SubframeBitmapSL'.
  • the data area corresponds to another bit map, the T-RPT bitmap.
  • the T-RPT bitmap indicates subframes used for data transmission. As shown in FIG. 11, the subframe pattern by the T-RTP bitmap is repeated until the SC period ends.
  • the last T-RPT bitmap is truncated at the end of the SC period.
  • the T-RPT bitmap is dynamic and may be set differently for each SC period and each UE.
  • Mode 2 the operation is performed in much the same manner as Mode 1 shown in FIG. However, in mode 2, the starting point of the data area is not determined based on SubframeBitmapSL. In mode 2, the starting point of the data area has a fixed offset from the starting point of the SC period.
  • V2X Vehicle to everything
  • V-UE vehicle-UE
  • RSU road side unit
  • eNB eNB
  • F-node Fixed Node
  • the RSU or eNB Since the RSU or eNB has a fixed location, if the RSU or eNB receives a signal transmitted from a specific V-UE, there is a lower likelihood of less inter-carrier interference (ICI) than when another V-UE receives the signal. This is high. This is because, on average, less Doppler shift / effect occurs when either node is fixed than when the transmitter and receiver move simultaneously. In addition, since the RSU or eNB is fixed in position and the installation area can be planned, power control for the RSU or eNB is relatively easy.
  • ICI inter-carrier interference
  • the open loop power control (OLPC) is applied to a signal transmitted to the RSU or the eNB by the V-UE
  • in-band emission may be reduced when the RSU or the eNB receives the signal. have. Therefore, the reception performance may be improved when receiving signals that are frequency divisional multiplexing (FDM) at the RSU or eNB side.
  • FDM frequency divisional multiplexing
  • V-UE1 located at a short distance relative to the RSU and V-UE2 located at a far distance transmit signals through frequencies adjacent to each other. If V-UE1 and V-UE2 transmit signals at the same transmit power without OLPC (eg, without considering path attenuation over distance), the signal of V-UE1 reaching the RSU has a high received power value.
  • V-UE2 has a low received power value. After all, since the high receive power of the V-UE1 signal causes large interference in the frequency band in which the V-UE2 signal is located (eg, in-band emission, such in-band emission is a practical problem for circuit implementation). Because of this, even though OFDM does not have orthogonality between subcarriers, it means that a certain amount of signal leaks and causes interference.) A RSU cannot receive a signal of V-UE2 correctly.
  • OLPC may be suitable for improving the signal reception performance of fixed and specific RSUs or eNBs, but may not be suitable for transmitting and receiving signals between V2Vs.
  • transmission and reception of signals between V2Vs can be performed between a plurality of unspecified V-UEs, even though the transmitting V-UEs are difficult to specify the receiving V-UEs, and the power of each of the receiving V-UEs is mobile. Over time, power control may be incompletely performed, causing unnecessary interference. Therefore, applying the OLPC based on any one receiving node by the transmitting V-UE may be inefficient in transmitting and receiving signals between V2Vs. That is, a method of always applying OLPC may be inefficient in direct communication between terminals.
  • eNB or RSU receives the signal transmitted by the V-UE more smoothly, it looks at ways to ensure the performance of the V2V.
  • An OLPC resource pool for receiving F-nodes may be set at regular intervals.
  • OLPC resource pools may be referred to as OLPC resource regions or simply OLPC regions.
  • the V-UE transmitting the signal may apply the OLPC to a signal transmitted on the OLPC resource region.
  • Information about the OLPC resource region and / or OLPC parameters may be signaled to the V-UE.
  • the information on the OLPC resource region and the OLPC parameters may be signaled to the V-UE from the ITS server via the LTE carrier, or signaled from the F-node installed on the dedicated carrier (eg, 5.9 GHz) for the ITS (eg, Physical layer or higher layer signaling).
  • the V-UE If a cell ID or a fixed node ID for PL (pathloss) measurement, which is a standard of a separate OLPC, is not signaled to the UEs, the V-UE has an F having the strongest received power among signals received from an ITS dedicated carrier. We can measure PL of -node. The V-UE may transmit a signal by applying the OLPC based on the measured PL.
  • PL pathloss
  • the V-UE is configured such that the period in which the message is transmitted and the period in the OLPC resource region are not in multiples or divisor relationships with each other. If the period in which the V-UE transmits a message is set to a multiple of the period of the OLPC resource region, and if the initial transmission of the message is performed in the OLPC resource region, all subsequent messages may be transmitted in the OLPC resource region. Can be. In order to prevent the V-UE from transmitting signals by applying OLPC continuously or too frequently, the period of the OLPC resource region may be set so as not to be multiple (or divisor) with the message transmission period of the V-UE.
  • the period of the OLPC resource region may be set, for example, 70 ms rather than a multiple relationship.
  • the period of the OLPC resource region may be set to a value that is mutually different from the transmission period of a message of the V-UE (eg, a message periodically transmitted by the V-UE). Can be. For example, when the V-UE transmits a message every 100ms, the period of the OLPC resource region may be selected from values mutually different from 100.
  • the V-UE may generate and transmit a message according to a certain period or according to occurrence of a specific event.
  • the V-UE may transmit a signal by applying OLPC. Therefore, the F-node can smoothly receive the signal of the V-UE in the OLPC resource region.
  • Resource regions or resource pools may be classified according to power control schemes. For example, the resource region may be classified according to a power control method (e.g. whether OLPC is applied) rather than the resource region according to a message type or type.
  • the F-node may forward, relay, or forward at least a portion of the V-UE signal received through the OLPC resource region to another network node.
  • the F-node may not receive all signals transmitted by the V-UE, but the average V2V performance may be improved by receiving and forwarding the signals of the V-UE.
  • an OLPC resource region may be distinguished from another resource region (eg, a resource region to which OLPC is not applied) on one CC
  • a specific CC among a plurality of CCs is set to always apply OLPC.
  • the OLPC resource region and the other resource region may be set in different frequency domains, and more specifically, may be set on different carriers.
  • the V-UE transmits a message (e.g., V2V message) by alternating a plurality of CCs, but when transmitting in a specific CC (e.g., OLPC CC) can be applied by OLPC.
  • a specific CC e.g., OLPC CC
  • the F-node since the F-node may be installed only in a specific CC (e.g., OLPC CC), the installation cost of the F-node can be reduced.
  • an OLPC resource region is set periodically along the time axis (e.g., every N subframes).
  • Each V-UE transmits a message by applying OLPC only in the OLPC resource region, and transmits a signal using a separate power or a separately set power control parameter in other regions.
  • this is a case where a specific CC is set as an OLPC resource region.
  • FIG. 14 combines the OLPC resource region setting methods of FIGS. 12 and 13.
  • the OLPC resource region is set only within a specific CC, but OLPC is not always applied to transmission on a specific CC. That is, only some resource regions may be set as OLPC resource regions within a specific CC.
  • the remaining resource areas of a particular CC may be used for other purposes. For example, channel sensing, control information transmission, contention resolution, etc. may be performed in the remaining resource regions.
  • the above-described OLPC resource region (e.g., OLPC CC, control CC or OLPC resource region set in one CC) is set so that the F-node receives the signal of the V-UE more smoothly.
  • the F-node in order to forward the F-node to another V-UE after receiving the signal, the F-node should be able to transmit the signal with higher priority than the other V-UEs. For example, when another V-UE also transmits its own signal at the time when the F-node transmits a signal, another V-UE may not receive the signal transmitted by the F-node correctly. Therefore, it is preferable that the signal transmission of the F-node is set to have a higher priority than the signal transmission of other V-UEs.
  • the half duplex constraint means that a terminal cannot simultaneously receive signals while transmitting a signal in a specific band. do.
  • In-band full duplex schemes have been recently discussed to solve the half-duplex constraint, but the implementation complexity of the UE is excessively increased.
  • the F-node can solve the signal exchange problem between the V-UEs.
  • the V-UE may perform either transmission or reception on the same time-frequency resource, but not simultaneous transmission and reception.
  • V-UE1 transmits a first signal
  • V-UE2 transmits a second signal through the same resource
  • V-UE2 cannot receive the first signal of V-UE1.
  • the F-node may receive the first signal of V-UE1 that V-UE2 has not received, and then provide it to V-UE2.
  • transmission of the V-UE is restricted or V in a resource region where the signal of the F-node is transmitted.
  • a resource region in which transmission of the UE is restricted may be set.
  • Such a resource area may be an area capable of transmitting only an F-node, and is referred to as an F-node transmission resource area or simply an F-node transmission area for convenience.
  • the F-node may forward all or part of the V-UE data previously received through the OLPC resource region to other V-UEs through the F-node transmission resource region.
  • the F-node selects the data of the V-UE received from the OLPC resource area located after the previous F-node transmission resource area that does not violate the delay constraint of the V-UE. -node Can send to the resource area. Alternatively, the F-node may select and transmit a data that does not violate the delay limit of the V-UE among all V-UE data received after the previous F-node transmission resource region.
  • the delay limit of the V-UE may be for determining whether a signal transmitted by the V-UE is valid or whether the signal transmitted by the V-UE should be forwarded (or relayed).
  • the delay limit of the V-UE may be set to prevent the signal transmitted by the source V-UE from being forwarded indefinitely through another V-UE or an F-node.
  • the V-UE allows from (i) information on when it created the message, (ii) information on when the message should finally be delivered, or (iii) when the message was created and when it was created. All or part of the information about the maximum delay constraint (hereinafter, 'time stamp information') may be transmitted through a MAC header or a V-UE message (eg, physical layer or higher layer signaling).
  • the F-nodes can determine whether the message needs to be relayed based on the time stamp information, or whether the relay needs to relay the delay limit already.
  • the time stamp information generated in the upper layer is channel-coded separately from the data so that the F-nodes do not decode the entire message received from the V-UE and determine whether the message is relayed even if only a portion of the message is decoded.
  • the time stamp information may be transmitted in a D2D channel separate from the data.
  • the V-UE may include time stamp information in the control information and transmit the same.
  • the PSCCH may be used for time stamp transmission, and specifically, a specific field (e.g., TA field) of PSCCH format 0 may be reused for time stamp transmission.
  • a PSSCH format including time stamp information may be newly defined.
  • the V-UE may include the time stamp information in the discovery message and transmit it.
  • the time stamp information of the V-UE may be multiplexed with data and transmitted.
  • Such a scheme can be effectively used even when the V-UE relays a message. For example, when the V-UE receives a signal of another V-UE, it may be determined whether the relay should be performed even without decoding all the messages. In addition, the receiving terminal may determine when the message is first transmitted and decode only the PSCCH, and may determine whether to decode the PSSCH indicated by the PSCCH. Through this, the terminal does not perform unnecessary message decoding, thereby reducing power consumption of the terminal.
  • an OLPC resource region and an F-node transmission resource region are set on one CC.
  • the OLPC resource region is set in N1 ms periods
  • the F-node transmission resource region is set in N2 ms periods.
  • F-nodes do not exceed the delay limit among the signals of previously received V-UEs during a certain F-node transmission period (eg, after a previous F-node transmission period or a current F-node transmission period). Can send a message of a V-UE.
  • F-node transmission resource region receives some of the F-nodes without transmitting
  • relaying between the F-nodes may be possible.
  • F-node 1 transmits a signal in a specific F-node transmission resource region
  • F-node 2 may receive the signal of F-node 1 instead of performing the transmission. Thereafter, the F-node 2 may transmit (i.e., relay) the signal of the received F-node 1 in another F-node transmission resource region.
  • the F-nodes may perform transmission based on probability in each F-node transmission resource region. For example, F-nodes determined not to transmit on a probability basis may perform reception. Alternatively, the transmission period and period offset may be set differently for each F-node. Alternatively, among the plurality of F-node transmission resource regions, F-node transmission resource regions for which the corresponding F-node actually transmits may be set in advance.
  • FIG. 16 illustrates an F-node transmission resource region according to another embodiment of the present invention.
  • a transmission period of even-numbered F-nodes and a transmission period of odd-numbered F-nodes are set differently.
  • odd-numbered F-nodes may receive signals of even-numbered F-nodes by performing a data receiving operation. After that, the odd-numbered F-nodes transmit signals of the even-numbered F-nodes received in their own F-node transmission resource region or in a resource transmitted or received by the V-UE. It can be received.
  • the transmission of the V-UE by applying the OLPC to the F-node may not be limited to a specific message type. However, when the V-UE intends to transmit a specific type of message, the specific type of message may be defined to be transmitted at least once in the OLPC resource region.
  • the V-UE sends a message in a region other than the OLPC resource region for V2V and sends the same message again in the OLPC resource region, so that the F-nodes must Can be received. Since the event-triggered message will be of greater importance than the periodic message, it is preferable that the F-node overhear and relay the event-triggered message. Other V-UEs can also receive event triggered messages through the F-node.
  • V-UEs belong to different Public Land Mobile Networks (PLMNs)
  • PLMNs Public Land Mobile Networks
  • power control parameters eg, The question is how P0, ⁇
  • each V-UE may directly measure the signal of the F-node installed in the ITS transmission carrier and determine PL based on the RSRP of the F-node having the strongest signal.
  • the OLPC parameter may allow F-nodes of the ITS carrier to directly signal the V-UE (e.g., physical layer or higher layer signaling).
  • the ITS operator sets the OLPC parameters and then signals each operator, each operator may signal the OLPC parameters to the V-UE using the LTE band.
  • the 5.9 GHz eNB / RSU is installed by a third operator or ITS operator, and that V-UEs of different operators may also transmit and receive signals with the 5.9 GHz eNB / RSU.
  • the specific resource region may be configured to transmit only V-UEs of a specific operator.
  • a first OLPC resource region for the V-UE of the first operator and a second OLPC resource region for the V-UE of the second operator may exist respectively.
  • Each V-UE may measure and use PL through the LTE carrier of the eNB of the corresponding operator.
  • P0 and ⁇ may be signaled to V-UEs of a corresponding operator on an LTE carrier.
  • the ITS controller divides resource regions (e.g., OLPC resource regions) of the ITS carriers for the eNB to perform overhearing for each operator.
  • the ITS controller may set an overhearing resource region for an F-node on an ITS dedicated carrier in advance or through network signaling, and then transmit only the V-UEs of a specific operator by applying the OLPC in the corresponding resource region. Can be.
  • each proposal may be implemented independently, but some proposals may be implemented in combination (or merge).
  • whether the above-described proposals are applied or information on the proposed rules may be informed by the base station through a predefined signaling scheme (e.g., a physical layer signal or a higher layer signal) to the terminal.
  • a predefined signaling scheme e.g., a physical layer signal or a higher layer signal
  • OLPC Even if there is no WAN in the V2X band (e.g., 5.9 GHz), the application of OLPC is advantageous for the eNB / RSU to overhear the V-UE.
  • Some types of nodes e.g., eNB / RSU
  • OLPC When OLPC is applied, in-band emission is reduced, so that FDM signals can be received more smoothly at eNB / RSU.
  • the eNB / RSU is a fixed node, when OLPC is applied, the effect of inter-carrier interference (ICI) is reduced, which is advantageous for signal reception. It is assumed that an eNB or an RSU performs reception on an ITS carrier.
  • ICI inter-carrier interference
  • OLPC is advantageous for improving reception performance of eNB or RSU, but V2V performance may be degraded.
  • the V-UE may apply OLPC only in the OLPC resource region and transmit with a fixed power in another resource region. This may be understood as defining a resource area from a power point of view.
  • the V-UE transmits messages periodically and aperiodically, but OLPC applies when the transmission is performed in a specific resource region. It is preferable that the period of the OLPC resource region and the period of the V-UE transmitting a message are small.
  • the V-UE transmits a signal by applying OLPC to a target eNB or RSU.
  • the V-UE may transmit an event trigger based message at least once in the OLPC resource region.
  • the V-UE may generate a message for eNB / RSU overhearing separately from the message for V2V, and then apply the OLPC.
  • the message for eNB / RSU overhearing may be reconfigured in a different form than the message for V2V.
  • V-UE can directly measure eNB / RSU installed at 5.9GHz (or separate V2X band), and can determine PL based on RSRP of eNB / RSU having the strongest signal.
  • OLPC parameters may be signaled directly by eNB / RSU of 5.9 GHz, or each operator may signal parameters provided by ITS operators to V-UE through LTE band.
  • the eNB / RSU at 5.9 GHz is installed by a third party or ITS operator, and it may be assumed that terminals of different PLMNs may also transmit and receive signals with the eNB / RSU at 5.9 GHz.
  • OLPC resource areas may be set differently for each service provider.
  • the specific OLP resource region may transmit only V-UEs of a specific operator, and the V-UE may measure and use PL from an eNB on an LTE carrier of the corresponding operator.
  • P 0 , ⁇ may be signaled to V-UEs of a corresponding operator on an LTE carrier.
  • the ITS controller may classify the resource area for the overheat of the eNB for each operator on the ITS carrier.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a V2X signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention. Content duplicated with the above description may be omitted.
  • a fixed node e.g., eNB / RSU transmits a reference signal to a terminal (V-UE) (S1705).
  • V-UE terminal
  • the terminal measures the path loss between the fixed node and the terminal (S1710).
  • the reference signal may be used for measuring path loss between the terminal and the fixed node.
  • the reference signal may be used for the terminal to select a fixed node.
  • the terminal may select a fixed node having the highest received power among the fixed nodes located in the vicinity.
  • the terminal may transmit a V2X signal on the basis of a V2X transmission period or an event trigger (S1715).
  • the transmission power of the V2X signal may be determined based on the measured path loss.
  • the period of the OLPC resource region may be set independently of the V2X transmission period.
  • the period of the OLPC resource region may be set to a value that is stamped with the V2X transmission period.
  • the terminal when the transmission of the V2X signal is performed based on an event trigger, the terminal may be configured to transmit the V2X signal at least once in the OLPC resource region.
  • the OLPC resource region periodically set may include a first region where the fixed node overhears the V2X signal and a second region where the fixed node performs transmission. In the second region, the fixed node may transmit the overheard V2X signal to another fixed node.
  • the transmission power of the V2X signal may be fixed to a predetermined value regardless of the measured path loss.
  • FIG. 18 illustrates a base station and a terminal that can be applied to an embodiment in the present invention.
  • the base station and the terminal illustrated in FIG. 18 may perform operations according to the above-described embodiments.
  • the base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 175, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas. Accordingly, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • the processor 155 of the terminal and the processor 180 of the base station perform operations of processing signals and data except for a function of receiving or transmitting a signal and a storage function of the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • the processor 155 and 180 are not specifically mentioned. Although not specifically mentioned by the processors 155 and 180, it may be said that a series of operations such as a function of receiving or transmitting a signal and a data processing other than a storage function are performed.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • embodiments of the present invention may be applied to various wireless communication systems, including 3GPP based wireless communication systems.

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 V2X(vehicle to everything)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 송신하는 방법은, 고정 노드에 대한 경로 손실(pathloss)을 측정하는 단계; 및 V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 V2X 신호를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 V2X 신호의 송신이 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역에서 수행되는 경우, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 측정된 경로 손실에 기반하여 결정되고, 상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 V2X 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 수행하는 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 V2X를 지원하는 무선 통신 시스템에서 개루프 전력 제어를 통해서 V2X 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 전력 소모 등이 요구된다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, V2X를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 송신하는 V2X 신호가 맵핑되는 자원 영역에 따라서 개루프 전력 제어를 선택적으로 적용함으로써, 고정 노드가 단말이 송신하는 V2X 신호를 효율적이고 정확하게 수신하도록 하는 방법 및 이를 수행하는 장치를 제공하는데 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 V2X(vehicle to everything)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 송신하는 방법은, 고정 노드에 대한 경로 손실(pathloss)을 측정하는 단계; 및 V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 V2X 신호를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 V2X 신호의 송신이 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역에서 수행되는 경우, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 측정된 경로 손실에 기반하여 결정되고, 상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 V2X(vehicle to everything)를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말은, 고정 노드에 대한 경로 손실(pathloss)을 측정하는 프로세서; 및 V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 V2X 신호를 송신하는 송신기를 포함하고, 상기 V2X 신호의 송신이 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역에서 수행되는 경우, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 측정된 경로 손실에 기반하여 결정되고, 상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 V2X(vehicle to everything)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 고정 노드가 신호를 수신하는 방법은, 경로 손실의 측정을 위한 기준 신호를 단말에 송신하는 단계; 및 V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 송신되는 V2X 신호를 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역을 통해서 수신하는 단계를 포함하고, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 경로 손실의 측정에 기반하여 결정되고, 상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와 서로 소인 값으로 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 V2X 신호의 송신이 이벤트 트리거 기반으로 수행되는 경우, 상기 단말은 상기 V2X 신호를 반드시 1번 이상은 상기 OLPC 자원 영역에서 송신하도록 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 상기 고정 노드가 상기 V2X 신호를 오버히어링 하는 제1 영역을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 상기 고정 노드가 송신을 수행하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역에서 상기 고정 노드는 상기 오버히어링한 상기 V2X 신호를 다른 고정 노드에 송신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 V2X 신호의 송신이 다른 자원 영역 상에서 수행되는 경우, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 측정된 경로 손실과는 관계 없이 소정의 값으로 고정될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 항에 있어서, 상기 고정 노드는, 상기 단말 주변에 위치한 고정 노드들 중 가장 높은 수신 전력을 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, V2X를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 송신하는 V2X 신호가 맵핑되는 자원 영역이 OLPC 자원 영역인 경우 고정 노드를 기준으로 한 개루프 전력 제어가 적용됨으로써, 고정 노드 측에서 겪는 인-밴드 에미션에 의한 간섭이 저감될 수 있을 뿐만 아니라, 고정 노드를 위한 OLPC 자원 영역이 부분적으로 설정되기 때문에 V2V 통신을 수행하는 다른 이동 노드들의 수신 성능 저하를 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 반송파 집성(carrier aggregation) 기법을 설명하는 개념도이다.
도 8은 D2D 통신의 예시적인 시나리오들을 도시한다.
도 9는 D2D RU의 일 예를 나타낸다.
도 10은 SL(side link)채널들을 예시한다.
도 11은 D2D 통신 Mode 1을 예시한다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 OLPC 자원 영역들을 예시한다.
도 15 및 16은 본 발명의 실시예에 따른 F-node 송신 자원 영역들을 예시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 신호 송수신 방법의 흐름을 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국을 도시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), 송신 포인트(transmission point; TP), 수신 포인트(reception point; RP), eNB, 중계기(relay)등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용된다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 참조 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 상향링크 HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원 할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히, 도 5는 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
또한, 한 서브프레임 내에서 사운딩 참조 신호가 전송될 수 있는 시간은 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 심볼이 있는 구간이며, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 심볼로 전송되는 여러 단말의 사운딩 참조 신호들은 주파수 위치에 따라 구분이 가능하다.
도 6은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다. LTE TDD 시스템에서 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성된다.
상기 특별 서브프레임에서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉, DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한, 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
한편, LTE TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정(UL/DL configuration)은 아래의 표 1과 같다.
[표 1]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000001
상기 표 1에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한, 상기 표 1는 각각의 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 역시 나타나있다.
이하에서는 반송파 집성(carrier aggregation) 기법에 관하여 설명한다. 도 7은 반송파 집성(carrier aggregation)을 설명하는 개념도이다.
반송파 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여, 단말이 상향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파) 및/또는 하향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파)으로 구성된 주파수 블록 또는 (논리적 의미의) 셀을 복수 개 사용하여 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 의미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 콤포넌트 반송파라는 용어로 통일하도록 한다.
도 7을 참조하면, 전체 시스템 대역(System Bandwidth; System BW)은 논리 대역으로서 최대 100 MHz의 대역폭을 가진다. 전체 시스템 대역은 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 포함하고, 각각의 콤포넌트 반송파는 최대 20 MHz의 대역폭을 가진다. 콤포넌트 반송파는 물리적으로 연속된 하나 이상의 연속된 부반송파를 포함한다. 도 7에서는 각각의 콤포넌트 반송파가 모두 동일한 대역폭을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이며 각각의 콤포넌트 반송파는 서로 다른 대역폭을 가질 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파는 주파수 영역에서 서로 인접하고 있는 것으로 도시되었으나, 상기 도면은 논리적인 개념에서 도시한 것으로서, 각각의 콤포넌트 반송파는 물리적으로 서로 인접할 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다.
중심 반송파(Center frequency)는 각각의 콤포넌트 반송파에 대해 서로 다르게 사용하거나 물리적으로 인접된 콤포넌트 반송파에 대해 공통된 하나의 중심 반송파를 사용할 수도 있다. 일 예로, 도 7에서 모든 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있다고 가정하면 중심 반송파 A를 사용할 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있지 않은 경우를 가정하면 각각의 콤포넌트 반송파에 대해서 별도로 중심 반송파 A, 중심 반송파 B 등을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 콤포넌트 반송파는 레거시 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 콤포넌트 반송파를 레거시 시스템을 기준으로 정의함으로써 진화된 단말과 레거시 단말이 공존하는 무선 통신 환경에서 역지원성(backward compatibility)의 제공 및 시스템 설계가 용이해질 수 있다. 일 예로, LTE-A 시스템이 반송파 집성을 지원하는 경우에 각각의 콤포넌트 반송파는 LTE 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 이 경우, 콤포넌트 반송파는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 Mhz 대역폭 중에서 어느 하나를 가질 수 있다.
반송파 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 반송파 단위로 정의된다. 단말 A는 전체 시스템 대역인 100 MHz를 사용할 수 있고 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 모두 사용하여 통신을 수행한다. 단말 B1~B5는 20 MHz 대역폭만을 사용할 수 있고 하나의 콤포넌트 반송파를 사용하여 통신을 수행한다. 단말 C1 및 C2는 40 MHz 대역폭을 사용할 수 있고 각각 두 개의 콤포넌트 반송파를 이용하여 통신을 수행한다. 상기 두 개의 콤포넌트 반송파는 논리/물리적으로 인접하거나 인접하지 않을 수 있다. 단말 C1은 인접하지 않은 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타내고, 단말 C2는 인접한 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타낸다.
LTE 시스템의 경우 1개의 하향링크 콤포넌트 반송파와 1개의 상향링크 콤포넌트 반송파를 사용하는 반면, LTE-A 시스템의 경우 도 6과 같이 여러 개의 콤포넌트 반송파들이 사용될 수 있다. 이때 제어 채널이 데이터 채널을 스케줄링하는 방식은 기존의 링크 반송파 스케쥴링 (Linked carrier scheduling) 방식과 크로스 반송파 스케쥴링 (Cross carrier scheduling) 방식으로 구분될 수 있다.
보다 구체적으로, 링크 반송파 스케쥴링은 단일 콤포넌트 반송파를 사용하는 기존 LTE 시스템과 같이 특정 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 제어채널은 상기 특정 콤포넌트 반송파를 통하여 데이터 채널만을 스케줄링 한다.
한편, 크로스 반송파 스케쥴링은 반송파 지시자 필드(Carrier Indicator Field; CIF)를 이용하여 주 콤포넌트 반송파(Primary CC)를 통하여 전송되는 제어채널이 상기 주 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 혹은 다른 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 데이터 채널을 스케줄링 한다.
이하, LTE 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법에 관하여 설명한다.
단말이 자신의 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법은 개루프 전력 제어 (Open Loop Power Control; OLPC)와 폐루프 전력 제어 (Closed Loop Power Control; CLPC))를 포함한다. 이 중에서, 전자는 단말이 속하는 셀의 기지국으로부터의 하향링크 신호 감쇄를 추정하고 이를 보상하는 형태로 전력 제어를 하기 위한 인자로서, 단말에서부터 기지국까지의 거리가 더 멀어져서 하향링크의 신호 감쇄가 크면 상향링크의 전송 전력을 더 높이는 방식으로 상향링크 전력을 제어한다. 그리고 후자는 기지국에서 상향링크 전송 전력을 조절하는데 필요한 정보(즉, 제어 신호)를 직접 전달하는 방식으로 상향링크 전력을 제어한다.
다음 수학식 1은 반송파 집성 기법을 지원하는 시스템에 있어서 서빙 셀 c 에서 서브프레임 인덱스 i 상에서 PUSCH와 PUCCH를 동시에 전송하지 않고 PUSCH만 전송하는 경우의 단말의 전송 전력을 결정하기 위한 식이다
[수학식 1]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000002
다음 수학식 2는 반송파 집성 기법을 지원하는 시스템에 있어서 서빙 셀 c 의 서브프레임 인덱스 i 에서 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하는 경우에, PUSCH 전송 전력을 결정하기 위한 식이다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000003
이하에서 상기 수학식 1 및 수학식 2와 관련하여 기술할 파라미터들은 서빙 셀 c 에서의 단말의 상향링크 전송 전력을 결정하는 것이다. 여기서, 상기 수학식 1의 PCMAX,c(i)는 서브프레임 인덱스 i 에서의 단말의 전송 가능한 최대 전력을 나타내고, 상기 수학식 2의 P^ CMAX,c(i)는 PCMAX,c(i)의 선형 값(linear value)을 나타낸다. 상기 수학식 2의 P^ PUCCH(i)는 PPUCCH(i)의 선형 값(linear value)을 나타낸다(여기서, PPUCCH(i)는 서브프레임 인덱스 i 에서의 PUCCH 전송 전력을 나타낸다.
다시 수학식 1에서, MPUSCH,c(i)는 서브프레임 인덱스 i에 대해 유효한 자원 블록 수로 표현된 PUSCH 자원 할당의 대역폭을 나타내는 파라미터로서, 기지국이 할당하는 값이다. P0_ PUSCH,c(i) 는 상위 계층으로부터 제공된 셀-특정 노미널 콤포넌트(nominal component) P0_NOMINAL_ PUSCH,c(j)와 상위 계층에서 제공된 단말-특정 콤포넌트 P0_ UE _ PUSCH,c(j)의 합으로 구성된 파라미터로서, 기지국이 단말에게 알려주는 값이다.
상향링크 그랜트에 따른 PUSCH 전송/재전송의 경우 j 는 1이고, 랜덤 액세스 응답에 따른 PUSCH 전송/재전송의 경우 j 는 2이다. 그리고, P0 _ UE _ PUSCH,c(2)=0 및 P0_NOMINAL_PUSCH,c(2)=P0_PRE +△PREAMBLE_ Msg3 이며, 파라미터 P0_PRE 와 △PREAMBLE_ Msg3는 상위 계층에서 시그널링된다.
αc(j)는 경로손실 보상 인자(pathloss compensation factor)로서, 상위 계층에서 제공되어 기지국이 3 비트로 전송해 주는 셀-특정 파라미터로서 j는 0 또는 1일 때, α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1}이고, j는 2일 때, αc(j)=1 이다. αc(j)는 기지국이 단말에게 알려주는 값이다.
경로 손실 PLC는 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로손실(또는 신호 손실) 추정치로서, PLC = referenceSignalPower - higher layer filteredRSRP 로 표현되며 여기서 referenceSignalPower는 기지국이 상위 계층으로 단말에게 알려줄 수 있다.
fc(i)는 서브프레임 인덱스 i에 대해 현재 PUSCH 전력 제어 조정 상태를 나타내는 값으로서, 현재의 절대값 또는 축적된 값으로 표현될 수 있다. 축적(accumulation)이 상위 계층으로부터 제공되는 파라미터에 기초하여 인에이블(enable)되거나 또는 TPC command δPUSCH,c가 CRC가 임시(Temporary) C-RNTI로 스크램블링된 서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0와 함께 PDCCH에 포함되면 fc(i)=fc(i-1)+δPUSCH,c(i-KPUSCH)을 만족한다. δPUSCH,c(i-KPUSCH)는 서브프레임 i-KPUSCH에서 DCI 포맷 0/4 또는3/3A와 함께 PDCCH로 시그널링되며, 여기서, fc(0)는 축적값의 리셋(reset) 후의 첫 번째 값이다.
KPUSCH 의 값은 LTE 표준에서 다음과 같이 정의되어 있다.
FDD(Frequency Division Duplex)에 대해서는, KPUSCH의 값은 4이다. TDD에서 KPUSCH의 값은 다음 표 2와 같다.
[표 2]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000004
DRX 상태일 경우를 제외하고, 매 서브프레임에서 단말은 단말의 C-RNTI를 가지고 DCI 포맷 0/4의 PDCCH를 또는 단말의 TPC-PUSCH-RNTI를 가지고 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH 및 SPS C-RNTI에 대한 DCI 포맷을 디코딩하려고 시도한다. 서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0/4 및 DCI 포맷 3/3A는 동일 서브프레임에서 검출되면, 단말은 DCI 포맷 0/4에서 제공되는 δPUSCH,c를 이용하여야 한다. 서빙 셀 c를 위해 디코딩되는 TPC 명령(command)가 없거나 DRX가 생기거나 또는 인덱스 i인 서브프레임이 TDD에서 상향링크 서브프레임이 아닌 서브프레임에 대해 δPUSCH,c은 0 dB 이다.
DCI 포맷 0/4와 함께 PDCCH 상에서 시그널링되는 δPUSCH,c축적값은 다음 표 3과와 같다. DCI 포맷 0과 함께하는 PDCCH는 SPS activation으로 인증(validation)되거나 PDCCH를 릴리즈(release)하면, δPUSCH,c는 0dB 이다. DCI 포맷 3/3A와 함께 PDCCH 상에서 시그널링되는 δPUSCH,c축적값은 다음 표 3의 SET1의 하나이거나 상위 계층에서 제공되는 TPC-인덱스(index) 파라미터에 의해 결정되는 다음 표 4의 SET2의 하나이다.
[표 3]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000005
[표 4]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000006
서빙 셀 c에서의 전송 최대 전력 P^ CMAX(i)에 도달하면, 서빙 셀 c에 대해 양(positive)의 TPC 명령(command)이 축적되지 않는다. 반면, 단말이 최저 전력에 도달하면, 음(negative)의 TPC 명령이 축적되지 않는다.
다음 수학식 3은 LTE 시스템에서의 PUCCH에 대한 상향링크 전력 제어 관련 식이다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000007
상기 수학식 3에서, i는 서브프레임 인덱스, c는 셀(cell) 인덱스이다. 단말이 두 개의 안테나 포트 상에서 PUCCH를 전송하도록 상위 계층에 의해 설정되어 있다면 △TxD(F')의 값은 상위 계층에 의해 단말에 제공되며 그 이외의 경우에는 0이다. 이하 설명하는 파라미터는 셀 인덱스 c인 서빙 셀에 대한 것이다.
여기서, PCMAX,c(i)는 단말의 전송가능한 최대 전력을 나타내고, P0_ PUCCH는 셀-특정(cell-specific) 파라미터의 합으로 구성된 파라미터로서 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 알려주며, PLC은 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로손실(또는 신호 손실) 추정치로서, PLC=referenceSignalPower - higher layer filteredRSRP 로 표현된다. h(n)은 PUCCH 포맷에 따라 달라지는 값이고, nCQI는 채널 품질 정보(CQI)에 대한 정보 비트의 수이고, nHARQ는 HARQ 비트의 수를 나타낸다. △F_PUCCH(F) 값은 PUCCH 포맷 1a에 대해 상대적인 값으로 PUCCH 포맷 #F에 대응하는 값으로 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 알려주는 값이다. g(i)는 인덱스 i 서브프레임의 현재 PUCCH 전력 제어 조정 스테이트(adjustment state)를 나타낸다.
P0_ UE _ PUCCH값이 상위 계층에서 변경될 때, g(0)=0이고 그렇지 않으면, g(0)=△Prampup + δmsg2이다. δmsg2는 랜덤 액세스 응답에서 지시되는 TPC 명령(command)이며, △Prampup는 상위 계층에서 제공하는 첫 번째부터 마지막 프리앰블까지 총 전력 램프-업(ramp-up)에 해당한다.
프라이머리 셀에서의 전송 최대 전력 PCMAX,c(i)에 도달하면, 프라이머리 셀에 대해 양(positive)의 TPC 명령이 축적되지 않는다. 반면, 단말이 최저 전력에 도달하면, 음(negative)의 TPC 명령이 축적되지 않는다. 단말은 P0 _ UE _ PUCCH값이 상위 계층에 의해 변경되거나 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신할 때 축적(accumulation)을 리셋한다.
한편, 다음 표 5 및 표 6은 DCI 포맷에서의 TPC 명령(Command) 필드가 지시하는 δPUCCH값을 나타낸다. 특히, 표 5는 DCI 포맷 3A를 제외한 나머지 DCI에서 지시하는 δPUCCH값이고, 표 6은 DCI 포맷 3A에서 지시하는 δPUCCH값이다.
[표 5]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000008
[표 6]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000009
다음 수학식 4은 LTE 시스템에서의 사운딩 참조 신호(SRS)의 전력 제어 관련 식이다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000010
상기 수학식 4에서 i는 서브프레임 인덱스, c는 셀(cell) 인덱스이다. 여기서, PCMAX,c(i) 는 단말의 전송가능한 최대 전력을 나타내고, PSRS _ OFFSET,C(m)는 상위 계층으로 설정되는 값으로, m이 0인 경우는 주기적(periodic) 사운딩 참조 신호를, m이 0이 아닌 경우 경우는 비주기적(aperiodic) 사운딩 참조 신호를 송신하는 경우에 대응한다. MSRS,c는 서빙 셀 c의 서브프레임 인덱스 i상에서의 사운딩 참조 신호 대역폭으로서, 자원 블록의 개수로 표현된다.
fc(i)는 서빙 셀 c의 서브프레임 인덱스 i에 대해 현재 PUSCH 전력 제어 조정 상태를 나타내는 값이고, P0_ PUCCH,c(j) 및 αc(j) 역시 상기 수학식 1 및 2에서 설명한 것과 같다.
이하, 사운딩 참조 신호에 대하여 설명한다.
사운딩 참조 신호는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스로 구성되며, 여러 단말로부터 전송된 사운딩 참조 신호들은 아래 수학식 5에 따른 서로 다른 순환 천이(cyclic shift) 값(α)을 갖는 CAZAC 시퀀스(rSRS(n)=ru,v (a)(n))이다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000011
여기서 nCS SRS는 상위 계층에 의하여 각 단말에 설정되는 값으로, 0 내지 7 사이의 정수 값을 갖는다. 따라서, 순환 천이 값은 nCS SRS에 따라 8개의 값을 가질 수 있다.
하나의 CAZAC 시퀀스로부터 순환 천이를 통하여 발생된 CAZAC 시퀀스들은 각자 자신과 다른 순환 천이 값을 갖는 시퀀스들과 영의 상관 값(zero-correlation)을 갖는 특성이 있다. 이러한 특성을 이용하여 동일한 주파수 영역의 사운딩 참조 신호들은 CAZAC 시퀀스 순환 천이 값에 따라 구분될 수 있다. 각 단말의 사운딩 참조 신호는 기지국에서 설정하는 파라미터에 따라 주파수 상에 할당된다. 단말은 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 사운딩 참조 신호를 전송할 수 있도록 사운딩 참조 신호의 주파수 도약을 수행한다.
이하에서는 LTE 시스템에서 사운딩 참조 신호를 송신하기 위한 물리 자원을 맵핑하는 구체적인 방법에 관하여 살펴본다.
사운딩 참조 신호 시퀀스 rSRS(n)는 우선 단말의 전송 전력 PSRS를 만족하기 위하여 진폭 스케일링 인자 βSRS가 곱해진 후, 인덱스가 (k,l)인 자원 요소(Resource Element; RE)에 rSRS(0)부터 아래 수학식 6에 의하여 맵핑된다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000012
여기서 k0는 사운딩 참조 신호의 주파수 영역 시작 지점을 지칭하며, 아래 수학식 7과 같이 정의된다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000013
단, nb는 주파수 위치 인덱스를 지시한다. 또한, 일반적인 상향링크 서브프레임을 위한 k'0는 아래 수학식 8과 같이 정의되며, 상향링크 파일럿 타임 슬롯(UpPTS)를 위한 k'0는 아래 수학식 9와 같이 정의된다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000014
[수학식 9]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000015
수학식 8 및 수학식 9에서 kTC는 상위 계층을 통하여 단말로 시그널링되는 송신 콤(transmissionComb) 파라미터로서, 0 또는 1의 값을 갖는다. 또한, nhf는 제 1 하프프레임(half frame)의 상향링크 파일럿 타임 슬롯에서는 0이고, 제 2 하프프레임의 상향링크 파일럿 타임 슬롯에서는 0이다. MRS sc,b는 아래 수학식 10과 같이 정의된 부반송파 단위로 표현된 사운딩 참조 신호 시퀀스의 길이, 즉 대역폭이다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000016
수학식 10에서 mSRS,b는 상향링크 대역폭 NUL RB에 따라 기지국으로부터 시그널링되는 값이다.
상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 사운딩 참조 신호를 전송할 수 있도록 단말은 사운딩 참조 신호의 주파수 도약(frequency hopping)을 수행할 수 있으며, 이러한 주파수 도약은 상위 계층으로부터 주어진 0 내지 3의 값을 갖는 파라미터 bhop에 의하여 설정된다.
사운딩 참조 신호의 주파수 도약이 비활성화된 경우, 즉 bhop≥BSRS 인 경우, 주파수 위치 인덱스 nb는 아래 수학식 11과 같이 일정한 값을 갖는다. 여기서 nRRC 는 상위 계층에서 주어지는 파라미터이다.
[수학식 11]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000017
한편, 사운딩 참조 신호의 주파수 도약이 활성화된 경우, 즉 bhop＜BSRS 인 경우, 주파수 위치 인덱스 nb는 아래 수학식 12 및 수학식 13에 의하여 정의된다.
[수학식 12]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000018
[수학식 13]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000019
여기서 nSRS는 사운딩 참조 신호를 송신한 횟수를 계산하는 파라미터이며 아래 수학식 14에 의한다.
[수학식 14]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000020
수학식 14에서 TSRS는 사운딩 참조 신호의 주기이며, TOFFSET은 사운딩 참조 신호의 서브프레임 오프셋을 지칭한다. 또한, ns는 슬롯 번호, nf는 프레임 번호를 지칭한다.
사운딩 참조 신호의 주기 TSRS와 서브프레임 오프셋 TOFFSET를 설정하기 위한 사운딩 참조 신호 설정 인덱스(ISRS)는 FDD 시스템과 TDD 시스템인지 여부에 따라 아래 표 7 내지 표 10 와 같이 정의된다. 특히 표 7은 FDD 시스템인 경우, 표 8은 TDD 시스템인 경우를 나타낸다. 또한, 아래 표 7 및 표 8은 트리거링 타입 0, 즉 주기적 SRS에 관한 주기와 오프셋 정보이다.
[표 7]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000021
[표 8]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000022
한편, 상기 주기적 SRS의 경우, FDD 시스템 혹은 상기 표 8에서 TSRS > 2인 TDD 시스템에서는 아래 수학식 15를 만족하는 서브프레임에서 전송이 이루어진다. 단, 수학식 15에서 FDD 시스템의 경우 kSRS={0,1,...,9}이고, TDD 시스템의 경우 kSRS는 아래 표 9에 따라 결정된다.
[수학식 15]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000023
[표 9]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000024
또한, 상기 표 8에서 TSRS=2 인 TDD 시스템에서는 아래 수학식 16을 만족하는 서브프레임에서 전송이 이루어진다.
[수학식 16]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000025
아래 표 10 및 표 11은 트리거링 타입 1, 즉 비주기적 SRS에 관한 주기와 오프셋 정보이다. 특히 표 10은 FDD 시스템인 경우, 표 11은 TDD 시스템인 경우를 나타낸다.
[표 10]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000026
[표 11]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000027
한편, 서브프레임 #n 에서 상기 비주기적 SRS의 트리거링 비트를 검출한다면, 서브프레임 인덱스 #n+k (단, k≥4) 이후 아래 수학식 17 또는 수학식 18을 만족하는 첫 번째 서브프레임에서 상기 트리거링 비트에 대응하는 비주기적 SRS이 전송된다. 특히, 아래 수학식 17은 FDD 시스템 혹은 상기 표 11에서 TSRS > 2인 TDD 시스템을 위한 것이고, 아래 수학식 18은 상기 표 11에서 TSRS = 2 인 TDD 시스템을 위한 것이다. 단, 수학식 17에서 FDD 시스템의 경우 kSRS={0,1,...,9}이고, TDD 시스템의 경우 kSRS는 상기 표 9에 따라 결정된다.
[수학식 17]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000028
[수학식 18]
Figure PCTKR2016009236-appb-I000029
D2D (Device to Device) 통신
이하, LTE 시스템을 기반으로 한 D2D 통신에 대하여 살펴본다. D2D는, 단말 간 직접 통신 또는 사이드 링크(side link)로 지칭될 수도 있다. 일반적으로 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 장비가 D2D 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 해당 네트워크 장비 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다.
도 8은 D2D 통신의 예시적인 시나리오들을 도시한다. D2D 자원들은 UL 자원(예컨대, FDD의 경우 UL 주파수 자원, TDD의 경우 UL 서브프레임)으로부터 할당될 수 있다. (a) 인-커버리지 D2D 통신의 경우, 네트워크는 D2D 통신을 위하여 사용되는 D2D 자원들을 제어한다. 네트워크는 송신 UE에 특정한 자원을 할당하거나 또는 UE가 선택 가능한 D2D 자원들의 풀을 할당할 수 있다. (b) 아웃-오브-커버리지 D2D 통신의 경우, 네트워크가 D2D 자원을 직접 제어할 수 없기 때문에, UE는 사전 설정된 D2D 자원을 사용한다. (c) 부분 커버리지 D2D 통신의 케이스에서, 커버리지 밖에 위치한 UE는 사전 설정된 파라미터들을 이용할 수 있지만, 커버리지 내에 위치한 UE는 네트워크로부터 획득된 D2D 자원을 이용할 수 있다.
편의상 UE1은 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 D2D 자원인 RU (resource unit)을 선택하고, 선택된 RU 을 사용하여 D2D 신호를 송신하도록 동작한다고 가정한다. 자원 풀은 일련의 D2D 자원의 집합을 의미한다. 수신 UE인 UE2는 UE1이 신호를 전송할 수 있는 자원 풀에 대한 정보를 설정받는다고 가정한다. UE2는 해당 자원 풀내에서 UE1의 신호를 검출한다. UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 자원 풀에 대한 정보를 알려줄 수 있으며, 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 UE가 자원 풀에 대한 정보 알려주거나 혹은 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다. 일반적으로 자원 풀은 복수의 RU들로 구성되며 각 UE는 하나 혹은 복수의 RU를 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다.
도 9는 D2D RU의 일 예를 나타낸다. 편의상, 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어 총 NF*NT 개의 RU들이 정의되었다고 가정한다.
도 9에서는 해당 자원 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 예컨대, 하나의 RU가 도 9에 도시된 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다.
또는 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티(diversity) 효과를 얻기 위해서 하나의 논리 RU가 맵핑되는 물리 RU의 인덱스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴에 기반하여 변경될 수도 있다. 이러한 RU 구조에 있어서 자원 풀이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 UE가 송신에 사용할 수 있는 RU의 집합을 의미할 수 있다.
앞서 설명한 자원 풀은 보다 세분화될 수 있다. 예컨대, 해당 자원 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐트(content)에 따라서 자원 풀이 구분될 수 있다. 일 예로 아래와 같이 D2D 신호의 컨텐트가 구분될 수도 있으며, 각각의 D2D 신호의 컨텐트에 대하여 별도의 자원 풀이 설정될 수도 있다.
- SA(Scheduling assignment): SA는 SA 이후에 전송되는 D2D 데이터 채널을 위한 자원의 위치 및 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS (modulation and coding scheme)나 MIMO 전송 방식, TA(timing advance) 등의 정보를 포함할 수 있다. SA는 동일 RU 상에서 D2D 데이터와 다중화 되어 전송될 수도 있으며, 이 경우 SA 자원 풀이란 SA가 D2D 데이터와 다중화되어 전송되는 자원의 풀을 의미할 수 있다. SA는 SCI(side link control channel)로 지칭될 수 있으며, D2D 제어 채널 (e.g., PSCCH)을 통해서 전송될 수 있다.
- D2D 데이터 채널: D2D 데이터 채널은 SA를 통하여 스케줄되는 사용자 데이터를 전송하기 위한 채널로서, D2D 데이터 채널을 위한 자원의 풀이 설정될 수 있다.
- 디스커버리 채널(Discovery channel): 디스커버리 채널은 인접 UE가 송신 UE를 발견할 수 있도록, 송신 UE가 자신의 ID등의 정보를 포함하는 디스커버리 신호를 전송하는 채널로서, 디스커버리 채널을 위한 자원 풀이 설정될 수 있다.
한편, D2D 신호의 콘텐츠가 동일한 경우에도 D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 자원 풀이 사용될 수도 있다. 일 예로 동일한 종류의 D2D 데이터 채널이나 동일한 종류의 디스커버리 채널이라 하더라도 (i) D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(e.g., D2D 신호가 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지 아니면 동기 기준 신호의 수신 시점에서 일정한 타이밍 어드밴스를 적용하여 전송되는지), (ii) 자원 할당 방식(e.g., eNB가 각 송신 UE 마다 각 D2D 신호의 전송 자원에게 지정해주는지, 아니면 각 송신 UE가 자원 풀 내에서 자체적으로 D2D 신호의 전송 자원을 선택하는지), (iii) 신호 포맷(e.g., 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수, 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), (iv) eNB로부터의 신호 세기, (v) D2D UE의 송신 전력 세기 등을 고려하여 상이한 자원 풀들 상에서 전송될 수도 있다.
상술한 바와 같이 ‘D2D’ 용어는 ‘SL (side link)’라고 불릴 수 있으며, ‘SA’는 PSSCH (physical sidelink control channel)로 지칭될 수 있다. D2D 동기 신호는 SSS (sidelink synchronization signal)로 지칭될 수 있으며, SSS는 PSBCH (Physical sidelink broadcast channel)을 통해서 전송될 수 있다. PSBCH는 D2D통신이전에 가장 기본적인 정보 (e.g., SL-MIB 등의 시스템 정보)를 전송하며, PD2DSCH (Physical D2D synchronization channel)이라고 지칭 될 수도 있다. 디스커버리 채널은 UE가 자신의 존재를 주변 UE에 알리기 위한 신호 (e.g., UE의 ID가 포함하는 디스커버리 신호)를 전송하는데 사용되고, PSDCH (physical sidelink discovery channel)라 지칭될 수도 있다.
한편, 협의의 D2D 통신은 D2D 디스커버리와 구분될 수도 있다. 예컨대, 협의의 D2D 통신을 수행하는 UE만이 PSBCH를 SSS와 함께 전송하는 경우(D2D 디스커버리를 수행하는 UE는 제외), SSS의 측정은 PSBCH의 DMRS를 이용하여 수행될 수 있다. 아웃-오브-커버리지 UE는 PSBCH의 DMRS를 측정하고(e.g., RSRP 등), 측정 결과에 기초하여 자신이 동기 소스(synchronization source)가 될지 여부를 결정할 수 있다.
도 10은 SL(side link)채널들을 예시한다. 도 9에 도시된 SL 채널들은 D2D 통신(e.g., 협의의 D2D 통신)을 위한 것일 수 있다.
도 10을 참조하면 STCH(SL Traffic Channel) 및 SBCCH (SL Broadcast Control Channel)는 논리 채널들이다. STCH는 어플리케이션으로부터의 사용자 데이터를 전송하는데 사용되고, SL-SCH(SL Shared Channel)에 연결된다. 전송 채널인 SL-SCH는 PSSCH(Physical SL Shared Channel)에 연결된다. SBCCH는 아웃-오브-커버리지/ 부분 커버리지 시나리오에서의 동기화에 필요한 정보 또는 서로 다른 셀들에 위치한 단말들 간의 동기화에 필요한 정보를 시그널링한다. SBCCH는 전송 채널인 SL-BCH에 연결된다. SL-BCH는 PSBCH에 연결된다.
PSCCH(Physical SL Control Channel)는 기존의 단말-기지국간의 통신에서의 PDCCH와 유사한 역할을 수행한다. PSCCH는 SA (Scheduling assignment)을 전송하는데 사용된다. SA는 SCI(Sidelink Control Information)로 지칭될 수도 있다.
설명의 편의상 D2D 통신에서 eNB가 D2D 송신 UE의 송신 자원을 직접 지시하는 방법을 Mode 1, 전송 자원 영역이 사전에 설정되어 있거나, eNB가 전송 자원 영역을 지정하고, UE가 직접 송신 자원을 선택하는 방법을 Mode 2라 부르기로 한다. D2D 디스커버리의 경우에는 eNB가 직접 자원을 지시하는 경우에는 Type 2, 사전에 설정된 자원영역 혹은 eNB가 지시한 자원 영역에서 UE가 직접 전송 자원을 선택하는 경우는 Type 1이라 부르기로 한다.
예컨대, Mode 1에서 기지국은 자원 풀 내에서 D2D 통신에 사용될 자원을 지정한다. Mode 2에서 UE는 할당된 자원 풀들의 세트로부터 자원 풀을 선택하고 선택된 자원 풀에서 사용될 D2D 자원을 직접 선택할 수 있다. 따라서, Mode 1의 경우 UE는 RRC 연결 상태에 있어야 하지만, Mode 2의 경우 UE는 RRC 아이들 상태 또는 아웃 오브 커버리지 상태일 수도 있다.
도 11은 D2D 통신 Mode 1을 예시한다. D2D 통신을 위한 PSCCH / PSSCH 구조에 따르면, 서브프레임들의 세트 (i.e., 서브프레임 비트맵)는 2개의 영역들(e.g., 제어 영역 및 데이터 영역)로 분리된다. 각 서브프레임이 D2D 통신에 사용 가능한지 여부는 서브프레임 비트맵을 통해서 지시될 수 있다.
도 11을 참조하면, SC Period (SL control period)는 SFN=0으로부터 오프셋에서 시작되고, 주기적으로 반복될 수 있다. SC Period는 PSCCH에 의해 전송되는 SCI를 포함하는 제어 영역으로부터 시작하고, 상위 계층 파라미터인 ‘SubframeBitmapSL’은 PSCCH 전송에 사용되는 서브프레임을 지시한다. ‘SubframeBitmapSL’에서 1 로 설정된 마지막 비트 이후에 데이터 영역이 시작된다. 데이터 영역은 또 다른 비트 맵인 T-RPT 비트맵에 대응한다. T-RPT 비트맵은 데이터 전송에 사용되는 서브프레임들을 지시한다. 도 11에 도시된 바와 같이 T-RTP 비트맵에 의한 서브프레임 패턴은 SC period가 종료할 때까지 반복된다. 마지막 T-RPT 비트맵은 SC period의 종료에 따라서 절단된다. T-RPT 비트맵은 동적이며, 각 SC period 및 각 UE 마다 다르게 설정될 수 있다.
모드 2의 경우, 도 11에 도시된 모드 1과 상당 부분 유사하게 동작한다. 단, 모드 2에서 데이터 영역의 시작 지점은 SubframeBitmapSL에 기반하여 결정되지 않는다는 차이점이 있다. 모드 2에서 데이터 영역의 시작 지점은 SC period의 시작 지점으로부터 고정된 오프셋을 갖는다.
V2X(Vehicle to everything) 통신
본 발명의 실시예에 따라서 V2X 통신에서 RSU(road side unit) 나 eNB가 V-UE(Vehicle-UE)의 전송 신호를 원활히 수신하기 위한 방법들이 제안된다. 편의상 차량 단말(vehicle user equipment)은 V-UE라고 부르고, eNB나 RSU를 F-node(Fixed node)라 부르기로 한다. eNB나 RSU는 ITS(intelligent transport system) 전용 반송파(dedicated carrier)에 설치된 것일 수 있다.
RSU나 eNB는 위치가 고정되어 있기 때문에 RSU나 eNB가 특정 V-UE로부터 전송된 신호를 수신하는 경우, 다른 V-UE가 해당 신호를 수신할 때 보다 ICI(Inter-carrier interference)가 적게 발생할 가능성이 높다. 왜냐하면 송신기와 수신기가 동시에 이동하는 것보다, 둘 중 어느 하나의 노드가 고정되어 있을 때 평균적으로 도플러 천이/현상 (shift/effect)이 적게 발생하기 때문이다. 또한 RSU나 eNB는 위치가 고정되어있고, 설치 지역의 계획(planning)이 가능하기 때문에 RSU나 eNB에 대한 전력 제어(power control)는 상대적으로 용이하다. 즉 단말이 전송하는 메시지가 브로드캐스트 성질을 갖고 있어서 모든 단말을 향해서 전송해야 할 때에는 특정 수신기를 타겟하여 전력제어를 수행하기 어렵지만, 고정된 노드를 향해서는 단말들이 전력제어를 수행하여, 고정된 노드가 메시지들을 수신하는 것을 원활하게 만들어 줄 수 있다.
따라서, V-UE가 RSU나 eNB를 향해 송신하는 신호에 OLPC(open loop power control)을 적용할 경우, RSU나 eNB 측에서 신호를 수신하는데 인-밴드 에미션(in-band emission)이 줄어들 수 있다. 따라서, RSU나 eNB 측에서 FDM(frequency divisional multiplexing)되는 신호들을 수신할 때 그 수신 성능이 향상될 수 있다. 예컨대, RSU에 상대적으로 근거리에 위치한 V-UE1과 원거리에 위치한 V-UE2가 각각 서로 인접한 주파수를 통해서 각각 신호를 전송하는 경우를 가정한다. 만약, V-UE1과 V-UE2가 OLPC 없이(e.g., 거리에 따른 경로 감쇄 등을 고려하지 않고) 동일한 송신 전력으로 신호를 전송한다면, RSU에 도달하는 V-UE1의 신호는 높은 수신 전력 값을 갖지만, V-UE2의 신호는 낮은 수신 전력 값을 갖는다. 결국, V-UE1 신호의 높은 수신 전력은 V-UE2의 신호가 위치한 주파수 대역에 큰 간섭을 야기하기 때문에(e.g., 인-밴드 에미션, ,이러한 인-밴드 에미션은 회로 구현의 실제적인 문제 때문에 발생하는 것으로 OFDM이라고 할지라도 부반송파 사이에 완전히 직교성을 갖지 못하며 일정 정도의 신호가 누설되어 간섭을 일으키는 것을 의미한다.), RSU이 V-UE2의 신호를 올바르게 수신할 수 없는 경우가 발생한다.
하지만 모든 V2X 신호 전송에 OLPC가 적용되는 것은, V2V 간의 신호 송수신 관점에는 바람직하지 않을 수 있다. 다시 말해, OLPC는 고정적이고 특정적인 RSU나 eNB의 신호 수신 성능이 향상시키는 데에는 적합할 수 있지만, V2V 간에 신호를 송수신하기에는 부적할 수 있다. 예컨대, V2V 간의 신호 송수신은 불특정한 다수의 V-UE들 간에 수행될 수 있어 송신 V-UE가 수신 V-UE를 특정하기 어렵고, 수신 V-UE들 각각이 이동성 갖기 때문에 전력제어를 수행한다고 하더라도 시간이 지남에 따라 전력제어가 불완전하게 수행되어 불필요한 간섭을 일으킬 가능성이 있다. 따라서, 송신 V-UE가 어느 하나의 수신 노드를 기준으로 OLPC를 적용하는 것은 V2V 간의 신호 송수신에서는 비효율적일 수 있다. 즉, 항상 OLPC를 적용하는 방안은 단말간 직접 통신에서는 비효율적일 수 있다.
이하에서는 eNB나 RSU가 V-UE가 전송한 신호를 보다 더 원활하게 수신하면서도, V2V의 성능을 보장하기 위한 방안들을 살펴본다.
제안 #1
일정 주기로 F-node의 수신을 위한 OLPC 자원 풀이 설정될 수 있다. OLPC 자원 풀은 OLPC 자원 영역 또는 간략히 OLPC 영역으로 지칭될 수도 있다. 신호를 송신하는 V-UE는, OLPC 자원 영역 상에서 송신하는 신호에는 OLPC를 적용할 수 있다.
OLPC 자원 영역에 대한 정보 및/또는 OLPC 파라미터(e.g., P0, α 및/또는 OLPC의 기준이 되는 셀 ID 등)가 V-UE에 시그널링될 수 있다. 예컨대, OLPC 자원 영역에 대한 정보 및 OLPC 파라미터는 LTE 반송파를 통해서 ITS 서버로부터 V-UE에게 시그널링 될 수도 있고, 또는 ITS를 위한 전용 반송파 (e.g., 5.9GHz)에 설치된 F-node 로부터 시그널링(e.g., 물리계층 혹은 상위계층 시그널링) 될 수 있다.
만약 단말들에게 별도의 OLPC의 기준이 되는 PL (pathloss)측정을 위한 셀 ID 혹은 고정 노드 ID가 시그널링 되지 않을 경우, V-UE는 ITS 전용 캐리어에서 수신된 신호들 중 가장 강한 수신 전력을 갖는 F-node의 PL을 측정할 수 있다. V-UE는 측정된 PL를 기반으로 OLPC를 적용하여 신호를 송신할 수 있다.
V-UE는 자신이 메시지를 전송하는 주기와 OLPC 자원 영역의 주기가 서로 배수 또는 약수관계에 있지 않도록 설정하는 것이 바람직하다. 만약, V-UE가 메시지를 전송하는 주기가 OLPC 자원 영역의 주기의 배수로 설정되고, 메시지의 최초 전송이 OLPC 자원 영역에서 수행되었다면 이후에 전송되는 메시지들도 모두 OLPC 자원 영역에서 전송되는 문제가 발생할 수 있다. V-UE가 지속적으로 또는 지나치게 잦은 빈도로 OLPC를 적용하여 신호를 전송하지 않도록 하기 위하여, OLPC 자원 영역의 주기가 V-UE의 메시지 전송 주기와 배수 (또는 약수)관계 있지 않도록 설정될 수 있다.
일례로 V-UE들이 100ms마다 주기적인 메시지를 생성하여 전송한다고 가정할 때, OLPC 자원 영역의 주기는 예컨대, 배수관계가 아닌 70ms와 같이 설정될 수 있다.
또한, OLPC 자원 영역에서 신호를 전송할 기회를 최대한 분산시키기 위하여 OLPC 자원 영역의 주기는 V-UE의 메시지(e.g., 특히 V-UE가 주기적으로 전송하는 메시지)의 전송 주기와 서로소인 값으로 설정 될 수 있다. 일례로 V-UE가 100ms주기로 메시지를 전송할 때, OLPC 자원 영역의 주기는 100과는 서로소인 값들 중에서 선택될 수 있다.
이와 같이, V-UE는 일정 주기에 따라서 또는 특정 이벤트 발생에 따라서 메시지를 생성하여 전송할 수 있는데, OLPC 자원 영역에서 전송이 이루어지는 경우에는 OLPC를 적용하여 신호를 전송할 수 있다. 따라서, F-node는 OLPC 자원 영역에서 V-UE의 신호를 원활히 수신할 수 있다. 자원 영역 또는 자원 풀이 전력 제어 방식에 따라 구분될 수 있다. 예컨대, 메시지 형태나 타입에 따라서 자원 영역을 구분하는 것이 아니라, 전력 제어 방식(e.g., OLPC 적용 여부)에 따라서 자원 영역이 구분될 수 있다. V-UE들이 OLPC 자원 영역에서 신호를 전송하면, F-node 는 OLPC 자원 영역을 통해 수신한 V-UE신호의 적어도 일부를 포워딩, 중계하거나 또는 다른 네트워크 노드로 전달할 수 있다.
본 실시예에 따르면 F-node가 V-UE가 전송하는 모든 신호들을 수신할 수는 없으나, 기회적으로 V-UE의 신호를 수신하고 이를 포워딩함으로써 평균적인 V2V 성능이 향상될 수 있다.
한편, 하나의 CC 상에서 OLPC 자원 영역이 다른 자원 영역(e.g., OLPC 가 적용되지 않는 자원 영역)과 구분될 수도 있으나, 실시예에 따라서는 다수의 CC들 중 특정 CC는 항상 OLPC가 적용되는 것으로 설정될 수도 있다. 예컨대, OLPC 자원 영역과 다른 자원 영역이 각각 다른 주파수 영역에 설정될 수 있으며, 보다 구체적으로는 각각 서로 다른 반송파들 상에 설정될 수 있다. V-UE가 다수의 CC들을 번갈아 가면서 메시지(e.g., V2V 메시지)를 전송하되, 특정 CC(e.g., OLPC CC)에서 전송할 때에는 OLPC를 적용하여 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우 F-node가 특정 CC(e.g., OLPC CC)에만 설치되어도 충분하기 때문에 F-node의 설치 비용이 저감될 수 있다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따라서 설정된 OLPC 자원 영역들을 예시한다.
도 12를 참조하면, 단일 반송파 내에서 OLPC 자원 영역이 시간 축을 따라서 주기적으로(e.g., N개 서브프레임 마다) 설정된다. 각 V-UE들은 OLPC 자원 영역에서만 OLPC를 적용하여 메시지를 전송하고, 이외의 영역에서는 별도의 전력으로 또는 별도로 설정된 전력 제어 파라미터를 이용하여 신호를 전송할 수 있다
도 13를 참조하면, 특정 CC가 OLPC 자원 영역으로 설정된 경우를 나타낸다.
도 14는, 도 12 및 도 13의 OLPC 자원 영역 설정 방법들을 결합한 것이다. 도 14를 참조하면, OLPC 자원 영역은 특정 CC 내에서만 설정되지만, 특정 CC 상의 전송이라고 항상 OLPC가 적용되는 것은 아니다. 즉, 특정 CC 내에서 일부 자원 영역만 OLPC 자원 영역으로 설정될 수 있다. 특정 CC의 나머지 자원 영역은 다른 용도로도 사용될 수 있다. 예를 들어 채널 센싱(channel sensing), 제어 정보 전송(control information transmission), 경쟁 해소(contention resolution) 등이 나머지 자원영역에서 수행될 수도 있다.
제안 #2
상술된 OLPC 자원 영역(e.g., OLPC CC, 제어 CC 또는 하나의 CC내에서 설정된 OLPC 자원 영역)는 F-node가 V-UE의 신호를 보다 원활하게 수신하기 위하여 설정된 것이다. 이때, F-node가 신호를 수신한 이후 이를 다른 V-UE에게 포워딩하기 위해서는, F-node가 다른 V-UE보다 더 높은 우선 순위를 가지고 신호를 전송할 수 있어야 한다. 예컨대, F-node가 신호를 전송하는 시점에 다른 V-UE 또한 자신의 신호를 전송하는 경우, 다른 V-UE가 F-node가 전송한 신호를 올바르게 수신할 수 없는 경우가 발생할 수도 있다. 따라서, 다른 V-UE의 신호 전송보다는 F-node의 신호 전송이 보다 높은 우선 순위를 갖도록 설정되는 것이 바람직하다.
특히, 반 이중(half duplex) 제약(constraint)로 인하여 V-UE 들간에 신호 송수신이 불가능한 경우가 있을 수 있는데, 반 이중 제약이라함은 단말이 특정 대역에서 신호를 전송하면서 동시에 수신하지 못하는 것을 의미한다. 반 이중 제약을 해결하기 위해서 대역내 전이중 (inband full duplex)방식이 최근 논의되고 있으나 단말의 구현복잡도가 과도하게 증가하는 단점이 있다. 이와 같이, 반 이중 제약이 문제될 때, F-node가 V-UE 들간의 신호 교환 문제를 해결해 줄 수 있다. 예컨대, 반 이중 제약으로 인해, V-UE는 동일 시간-주파수 자원 상에서는 송신 또는 수신 중 하나를 수행할 수 있지만, 송신과 수신을 동시에 수행할 수는 없다. 예컨대, V-UE1이 제1 신호를 전송하는 동안, V-UE2가 동일한 자원을 통해 제2 신호를 전송한다면 V-UE2는 V-UE1의 제1 신호를 수신할 수 없게 된다. 이 때, F-node는 V-UE2가 수신하지 못한 V-UE1의 제1 신호를 수신하고, 이후 이를 V-UE2에 제공할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모든 V-UE가 F-node가 전송한 신호를 수신할 수 있도록 하기 위하여, F-node의 신호가 전송되는 자원 영역에서는 V-UE의 전송이 제한되거나 또는 V-UE의 전송이 제한되는 자원영역이 설정될 수 있다. 이와 같은 자원 영역은 F-node만 전송할 수 있는 영역일 수 있으며, 편의상 F-node 송신 자원 영역 또는 간략히 F-node 송신 영역이라고 지칭한다. F-node가 이전에 OLPC 자원 영역을 통해서 수신한 V-UE의 데이터 중 전체 혹은 일부를, F-node 송신 자원 영역을 통해서 다른 V-UE에 포워딩할 수 있다.
F-node는 이전의 F-node 송신 자원 영역 이후에 위치한 OLPC 자원 영역에서 수신한 V-UE의 데이터 중에서 V-UE의 지연 한계(delay constraint)를 위반(violate)하지 않은 것을 선택하여 현재의 F-node 송신 자원 영역에 송신 할 수 있다. 또는, F-node는 이전 F-node 송신 자원 영역 이후에 수신한 모든 V-UE의 데이터 중에서 V-UE의 지연 한계를 위반하지 않은 것을 선택하여 송신 할 수 있다.
V-UE의 지연 한계는, V-UE가 전송한 신호가 유효한지 여부 또는 V-UE가 전송한 신호를 포워딩(또는 중계)해야 하는지 여부를 판단하기 위한 것일 수 있다. 예컨대, 소스 V-UE가 전송한 신호가 다른 V-UE나 F-node를 통해서 무한히 포워딩되는 것을 방지하기 위하여 V-UE의 지연 한계가 설정될 수 있다.
이를 위하여 V-UE는 (i) 자신이 메시지를 생성한 시점에 대한 정보, (ii) 메시지가 최종적으로 전달되어야 하는 시점에 대한 정보, 또는 (iii) 메시지의 생성 시점 및 메시지의 생성 시점으로부터 허용되는 최대 지연 제약에 대한 정보 중 전체 또는 일부(이하, 'time stamp 정보') 를 MAC 헤더나 V-UE 메시지를 통해(e.g., 물리계층 혹은 상위계층 시그널링) 전송할 수 있다. F-node들은 타임 스탬프 정보에 기초하여 메시지를 중계할 필요가 있는지, 아니면 이미 지연 한계를 초과하여 중계할 필요가 없는지를 판단할 수 있다.
한편, F-node들이 V-UE로부터 수신한 메시지의 전체를 디코딩하지 않고, 일부만 디코딩하더라도 해당 메시지의 중계 여부를 판단할 수 있도록, 상위 계층에서 생성된 타임 스탬프 정보는 데이터와는 별도의 채널 코딩 방식으로 인코딩될 수 있으며, 또한 타임 스탬프 정보는 데이터와는 별도의 D2D 채널로 전송될 수도 있다.
일례로 V-UE는 제어 정보에 타임 스탬프 정보를 포함하여 전송할 수 있다. PSCCH가 타임 스탬프 전송에 사용될 수 있으며, 구체적으로 PSCCH format 0의 특정 필드(e.g., TA 필드)가 타임 스탬프 전송을 위해 재사용될 수 있다. 또는, 타임 스탬프 정보를 포함하는 PSSCH format이 새롭게 정의될 수 있다.
또는, V-UE는 디스커버리 메시지에 타임 스탬프 정보를 포함하여 전송할 수도 있다. 또는, PUSCH에 CSI/RI/PMI가 피기백(piggyback)되는 것과 유사하게, V-UE의 타임 스탬프 정보는 데이터와 다중화되어 전송될 수도 있다.
이와 같은 방안은, V-UE가 메시지를 중계하는 경우에도 효과적으로 사용될 수 있다. 가령, V-UE가 다른 V-UE의 신호를 수신하였을 때, 메시지 전부를 디코딩 해보지 않더라도 중계를 수행해야 하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한 수신 단말은 이 메시지가 언제 최초 전송된 것인지 파악하여 PSCCH만 디코딩 해보고도 PSCCH가 지시하는 PSSCH를 디코딩을 수행할지 여부를 결정할 수도 있다. 이를 통해 단말은 불필요한 메시지 디코딩을 수행하지 않아서 단말의 전력소모를 줄일 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 F-node 송신 자원 영역을 예시한다. 도 15를 참조하면, 하나의 CC 상에 OLPC 자원 영역과 F-node 송신 자원 영역이 설정된다. 예컨대, OLPC 자원 영역은 N1 ms 주기로 설정되고, F-node 송신 자원 영역은 N2 ms 주기로 설정된다. F-node들은 특정 F-node 전송 기간(period)에(e.g., 이전 F-node 전송 기간 이후, 또는 현재 F-node 전송 기간), 이전에 수신한 V-UE의 신호들 중 지연 한계를 초과하지 않은 V-UE의 메시지를 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, F-node 송신 자원 영역이라도 F-node중 일부는 송신을 하지 않고 수신함으로써 F-node 들간의 중계 동작을 가능하게 할 수도 있다. 예컨대, 특정 F-node 송신 자원 영역에서 F-node 1이 신호를 송신하는 동안, F-node 2는 송신을 수행하는 대신 F-node 1의 신호를 수신할 수 있다. 이후, F-node 2는 수신한 F-node 1의 신호를 다른 F-node 송신 자원 영역에서 송신(i.e., 중계)할 수 있다.
이를 위하여, F-node 송신 자원 영역들이 설정되어 있을 때, F-node 들은 각 F-node 송신 자원 영역에서 확률 기반으로 전송을 수행할 수 있다. 예컨대, 확률 기반으로 전송하지 않는 것으로 결정된 F-node들은 수신을 수행할 수 있다. 또는, 각 F-node 별로 전송 주기 및 기간 오프셋(period offset)이 상이하게 설정될 수도 있다. 또는 다수개의 F-node 송신 자원 영역들 중에서 해당 F-node가 실제로 송신을 수행하는 F-node 송신 자원 영역들이 사전에 설정될 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 F-node 송신 자원 영역을 예시한다. 도 16의 실시예에서는 짝수 번째 F-node들의 전송 기간(period)와 홀수 번째 F-node들의 전송 기간이 상이하게 설정된다. 짝수 번째 F-node들이 전송하는 기간에서 홀수 번째 F-node들은 데이터 수신 동작을 수행함으로써 짝수 번째 F-node들의 신호를 수신할 수 있다. 이후 홀수 번째 F-node들은 수신한 짝수 번째 F-node들의 신호를 자신의 F-node 송신 자원 영역에서 전송하거나, 또는 V-UE가 전송(또는 수신)하는 자원에서 전송함으로써, 다른 V-UE가 이를 수신하도록 할 수 있다.
제안 #3
V-UE가 F-node로 OLPC를 적용하여 전송하는 것이 특정 메시지 타입 만으로 제한되지는 않을 수 있다. 하지만, V-UE가 특정 타입의 메시지를 전송하고자 하는 경우, 특정 타입의 메시지가 적어도 한번은 OLPC 자원 영역에서 전송되도록 규정 될 수도 있다.
일례로 이벤트 트리거된(triggered) 메시지의 경우, V-UE는 V2V를 위하여 OLPC 자원 영역이 아닌 영역에서 메시지를 전송하고, 같은 메시지를 OLPC 자원 영역에서 다시 한번 전송함으로써, F-node들이 반드시 한번은 메시지를 수신하도록 할 수 있다. 이는 이벤트 트리거된 메시지의 경우는 주기적(periodic) 메시지에 비해서 상대적으로 중요성이 클 것이기 때문에, F-node가 이벤트 트리거된 메시지를 오버히어(overhear) 및 중계하는 것이 바람직하다. 다른 V-UE들도 F-node를 통해서 이벤트 트리거된 메시지를 수신할 수 있다.
제안 #4
V-UE들이 다른 PLMN(Public Land Mobile Network)에 속하는 경우, ITS 전송 반송파에서의 OLPC를 위한 (i) PL 계산의 기준(reference) F-node 및/또는 (ii) 전력 제어 파라미터들(e.g., P0, α)이 어떻게 설정되어야 하는지가 문제된다.
(1) 일 실시예에 따르면 각 V-UE는 ITS 전송 반송파에 설치된 F-node의 신호를 직접 측정하고, 신호가 가장 강한 F-node의 RSRP를 기준으로 PL결정할 수 있다. OLPC 파라미터는 ITS 반송파의 F-node들이 직접 V-UE에 시그널링(e.g., 물리계층 혹은 상위계층 시그널링)할 수 있다. 또는, ITS사업자가 OLPC 파라미터를 설정한 뒤 각 사업자(operator)에게 시그널링하면, 각 사업자가 LTE 대역을 이용하여 V-UE에게 OLPC 파라미터를 시그널링 해줄 수도 있다. 본 실시예에서는 5.9GHz의 eNB/RSU는 제3의 사업자 또는 ITS 사업자가 설치한 것으로, 서로 다른 사업자의 V-UE들도 5.9GHz의 eNB/RSU와 신호를 송수신할 수 있다고 가정하였다.
(2) 특정 자원영역은 특정 사업자의 V-UE들만 전송 가능하도록 설정될 수 있다. 예컨대, 제1 사업자의 V-UE를 위한 제1 OLPC 자원 영역과 제2 사업자의 V-UE를 위한 제2 OLPC 자원 영역이 각각 존재할 수 있다. 각 V-UE는 해당 사업자의 eNB의 LTE 반송파를 통해서 PL을 측정하여 사용할 수 있다. 다만, P0, α는 LTE 반송파에서 해당 사업자의 V-UE들에게 시그널링될 수 있다. 본 실시예에서는 ITS 제어기(controller)가 eNB(e.g., F-node)가 오버히어를 수행하기 위한 ITS 반송파의 자원영역(e.g., OLPC 자원 영역)을 사업자 별로 구분한다고 가정하였다. 예컨대, ITS 제어기는 ITS 전용 반송파 상에 F-node를 위한 오버히어링 자원 영역을 사전에 설정 또는 네트워크 시그널링을 통해서 설정한 다음, 해당 자원영역에서는 특정 사업자의 V-UE들만 OLPC를 적용하여 전송하도록 할 수 있다.
이상의 제안들은 본 발명의 구현 방법들 중 하나의 예시로서, 각 제안은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안들이 조합(혹은 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 또한 상술된 제안들의 적용 여부 또는 제안된 규칙들에 대한 정보는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널링 방식을 통해서(e.g., 물리 계층 시그널 혹은 상위 계층 시그널)을 알려줄 수도 있다.
요약
상술된 내용을 간략히 요약하면 다음과 같다.
V2X 대역(e.g., 5.9GHz)에 WAN이 없어도 OLPC가 적용되는 것이 eNB/RSU가 V-UE를 오버히어링하는데 유리하다. 일정 타입의 노드(e.g., eNB/RSU)는 오버히어링을 위한 전력 제어를 수행할 수 있다. OLPC를 적용할 경우 인-밴드 에미션이 줄어들기 때문에 FDM 된 신호들을 eNB/RSU에서 보다 원활하게 수신할 수 있다. 또한, eNB/RSU는 고정 노드 이기 때문에, OLPC가 적용되면 ICI(inter-carrier interference) 영향이 줄어서 신호 수신에 유리하다. ITS 반송파에서 eNB나 RSU가 수신을 수행한다고 가정하였다.
문제점 (1): OLPC의 적용은 eNB나 RSU의 수신 성능 향상에는 유리하지만 V2V 성능이 저하될 수 있다. 이에 대한 해결 방안으로서, 일정 주기로 OLPC 자원 영역을 설정하는 것을 고려할 수 있다. 예컨대, V-UE는 OLPC 자원 영역에서만 OLPC를 적용하고, 다른 자원 영역에서는 고정된 전력으로 전송할 수도 있다. 이는, 자원 영역을 전력 관점에서 정의하는 것으로 이해될 수 있다. V-UE가 주기적/비주기적으로 메시지를 전송하되, 특정 자원영역에서 전송이 수행되는 경우에는 OLPC가 적용된다. OLPC 자원 영역의 주기와 V-UE가 메시지를 전송하는 주기는 서로 소인 것이 바람직하다. OLPC 자원 영역에서V-UE는 eNB나 RSU를 타겟으로 OLPC를 적용하여 신호를 전송한다.
문제점 (2): V-UE가 eNB나 RSU로의 전송을 위하여 OLPC를 적용할 때, 어떤 메시지에 OLPC를 적용할 것인지가 문제된다. (i) 첫 번째 방안으로서, 메시지의 종류에 관계 없이 OLPC 자원 영역에서 전송되는 모든 메시지들에 OLPC를 적용하는 방안을 고려할 수 있다. 다만, OLPC 자원 영역에서 전송되지 않는 메시지가 존재할 수도 있고, 이 경우 eNB/RSU는 해당 메시지를 오버히어 할 수는 없다. (ii) 두 번째 방안으로서, OLPC가 적용되지 않는 자원 영역에 전송되는 메시지를 다시 한번 OLPC 자원 영역에서 전송한다. 이와 같은 방안은 이벤트 트리거 기반의 메시지 전송에만 한정적으로 적용될 수도 있다. 왜냐하면, 이벤트 트리거 기반으로 전송되는 메시지는 상대적으로 중요도가 높을 것이기 때문에, eNB나 RSU가 이를 오버히어링 할 필요가 있다. 따라서, V-UE는 이벤트 트리거 기반의 메시지를 적어도 한번 OLPC 자원 영역에서 전송할 수 있다. (iii) 세 번째 방안으로서, V-UE는 eNB/RSU가 오버히어링 하기 위한 메시지를 V2V를 위한 메시지와는 별도로 생성 후 OLPC적용하여 전송할 수 있다. eNB/RSU가 오버히어링 하기 위한 메시지는 V2V를 위한 메시지와 다른 형태로 재구성될 수 있다.
문제점 (3): V-UE들이 다른 PLMN에 속할 때 PL계산의 기준 셀/RSU 및 전력 제어 파라미터(e.g., P0,α)를 어떻게 설정할 것인지가 문제된다. (i) 첫 번째 방안으로서, V-UE가 5.9GHz (또는 별도의 V2X 대역)에 설치된 eNB/RSU를 직접 측정해, 신호가 가장 센 eNB/RSU의 RSRP를 기준으로 PL결정할 수 있다. OLPC 파라미터는 5.9GHz의 eNB/RSU가 직접 시그널링 해주거나, 또는 ITS 사업자가 제공한 파라미터를 각 사업자가 LTE 대역을 통해서 V-UE에게 시그널링할 수도 있다. 5.9GHz의 eNB/RSU는 제3의 사업자 혹은 ITS사업자가 설치한 것으로 서로 다른 PLMN의 단말도 5.9GHz의 eNB/RSU와 신호를 송수신할 수 있다고 가정할 수 있다. (ii) 두 번째 방안으로서, 각 사업자 별로 OLPC 자원 영역이 상이하게 설정될 수 있다. 특정 OLP 자원영역은 특정 사업자의 V-UE들만 전송가능하고, V-UE는 해당 사업자의 LTE 반송파 상의 eNB로부터 PL을 측정하여 사용할 수 있다. P0,α는 LTE 반송파에서 해당 사업자의 V-UE들에게 시그널링될 수 있다. ITS 제어기는, ITS 반송파 상에서 eNB의 오버히어를 위한 자원영역을 각 사업자 별로 구분할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 신호 송수신 방법의 흐름을 도시한다. 상술된 설명과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 17을 참조하면, 고정 노드(e.g., eNB/RSU)는 단말(V-UE)에 기준 신호를 전송한다(S1705).
단말은 고정 노드와 단말 간의 경로 손실을 측정한다(S1710). 기준 신호는 단말과 고정 노드 간의 경로 손실 측정을 위하여 이용될 수 있다.
또한, 기준 신호는 단말이 고정 노드를 선택하기 위하여 이용될 수도 있다. 예컨대, 단말은 주변에 위치한 고정 노드들 중 가장 높은 수신 전력을 갖는 고정 노드를 선택할 수 있다.
단말은, V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 V2X 신호를 송신할 수 있다(S1715).
만약, V2X 신호의 송신이 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역에서 수행되는 경우, V2X 신호의 송신 전력은 측정된 경로 손실에 기반하여 결정될 수 있다.
OLPC 자원 영역의 주기는, V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정될 수 있다. 예컨대, OLPC 자원 영역의 주기는, V2X 송신 주기와 서로 소인 값으로 설정될 수 있다.
또한, V2X 신호의 송신이 이벤트 트리거 기반으로 수행되는 경우, 단말은 V2X 신호를 반드시 1번 이상은 OLPC 자원 영역에서 송신하도록 설정될 수 있다.
또한, 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 고정 노드가 V2X 신호를 오버히어링 하는 제1 영역 및 고정 노드가 송신을 수행하는 제2 영역을 포함할 수 있다. 제2 영역에서 고정 노드는 오버히어링한 V2X 신호를 다른 고정 노드에 송신할 수 있다.
V2X 신호의 송신이 다른 자원 영역 상에서 수행되는 경우, V2X 신호의 송신 전력은 측정된 경로 손실과는 관계 없이 소정의 값으로 고정될 수 있다.
도 18은 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국과 단말을 예시한다. 도 18에 도시된 기지국 및 단말은 상술된 실시예들에 따른 동작을 수행할 수 있다.
도 18을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
본 명세서에서 단말의 프로세서(155)와 기지국의 프로세서(180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능을 제외하고, 신호 및 데이터를 처리하는 동작을 수행하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서(155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서(155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술된 바와 같이 본 발명의 실시예들은 3GPP 기반의 무선 통신 시스템을 비롯한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. V2X(vehicle to everything)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    고정 노드에 대한 경로 손실(pathloss)을 측정하는 단계; 및
    V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 V2X 신호를 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 V2X 신호의 송신이 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역에서 수행되는 경우, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 측정된 경로 손실에 기반하여 결정되고,
    상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정되는, 신호 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와 서로 소인 값으로 설정되는, 신호 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 V2X 신호의 송신이 이벤트 트리거 기반으로 수행되는 경우, 상기 단말은 상기 V2X 신호를 반드시 1번 이상은 상기 OLPC 자원 영역에서 송신하도록 설정되는, 신호 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 상기 고정 노드가 상기 V2X 신호를 오버히어링 하는 제1 영역을 포함하는, 신호 송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 상기 고정 노드가 송신을 수행하는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역에서 상기 고정 노드는 상기 오버히어링한 상기 V2X 신호를 다른 고정 노드에 송신하는, 신호 송신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 V2X 신호의 송신이 다른 자원 영역 상에서 수행되는 경우, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 측정된 경로 손실과는 관계 없이 소정의 값으로 고정되는, 신호 송신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 노드는,
    상기 단말 주변에 위치한 고정 노드들 중 가장 높은 수신 전력을 갖는 것인, 신호 송신 방법.
  8. V2X(vehicle to everything)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 고정 노드가 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    경로 손실의 측정을 위한 기준 신호를 단말에 송신하는 단계; 및
    V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 송신되는 V2X 신호를 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역을 통해서 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 경로 손실의 측정에 기반하여 결정되고,
    상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정되는, 신호 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와 서로 소인 값으로 설정되는, 신호 수신 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 상기 고정 노드가 상기 V2X 신호를 오버히어링 하는 제1 영역 및 상기 고정 노드가 송신을 수행하는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역에서 상기 고정 노드는 상기 오버히어링한 상기 V2X 신호를 다른 고정 노드에 송신하는, 신호 수신 방법.
  11. V2X(vehicle to everything)를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말에 있어서,
    고정 노드에 대한 경로 손실(pathloss)을 측정하는 프로세서; 및
    V2X 송신 주기 또는 이벤트 트리거 기반으로 V2X 신호를 송신하는 송신기를 포함하고,
    상기 V2X 신호의 송신이 주기적으로 설정된 OLPC(open loop power control) 자원 영역에서 수행되는 경우, 상기 V2X 신호의 송신 전력은 상기 측정된 경로 손실에 기반하여 결정되고,
    상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와는 독립적으로 설정되는, 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 OLPC 자원 영역의 주기는, 상기 V2X 송신 주기와 서로 소인 값으로 설정되는, 단말.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 V2X 신호의 송신이 이벤트 트리거 기반으로 수행되는 경우, 상기 단말은 상기 V2X 신호를 반드시 1번 이상은 상기 OLPC 자원 영역에서 송신하도록 설정되는, 단말.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 상기 고정 노드가 상기 V2X 신호를 오버히어링 하는 제1 영역을 포함하는, 단말.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 주기적으로 설정된 OLPC 자원 영역은, 상기 고정 노드가 송신을 수행하는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역에서 상기 고정 노드는 상기 오버히어링한 상기 V2X 신호를 다른 고정 노드에 송신하는, 단말.
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