WO2017048099A1 - 무선 통신 시스템에서 v2x 단말의 메시지 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 v2x 단말의 메시지 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a control information and a message by a vehicle to everything (V2X) terminal.
  • V2X vehicle to everything
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • D2D communication establishes a direct link between user equipments (UEs), and directly communicates voice and data between terminals without passing through an evolved NodeB (eNB).
  • UEs user equipments
  • eNB evolved NodeB
  • the D2D communication may include a scheme such as UE-to-UE communication, Peer-to-Peer communication, and the like.
  • the D2D communication scheme may be applied to machine-to-machine (M2M) communication, machine type communication (MTC), and the like.
  • M2M machine-to-machine
  • MTC machine type communication
  • D2D communication has been considered as a way to solve the burden on the base station due to the rapidly increasing data traffic.
  • the D2D communication unlike the conventional wireless communication system, since the data is exchanged between devices without passing through a base station, the network can be overloaded.
  • the D2D communication it is possible to expect the effect of reducing the procedure of the base station, the power consumption of the devices participating in the D2D, increase the data transmission speed, increase the capacity of the network, load balancing, cell coverage expansion.
  • V2X is a concept including V2V between vehicle terminals, V2P between a vehicle and other types of terminals, and V2I communication between a vehicle and a roadside unit (RSU).
  • RSU roadside unit
  • the present invention is directed to various resource structure methods, such as a V2X terminal can transmit control information and messages.
  • a method for transmitting a message by a terminal in a wireless communication system comprising: generating a message; And when the size of the message is greater than a preset value, transmit control information for the message and the message on a resource separated from a time base, and when the size of the message is smaller than a preset value, control information for the message. And transmitting the message on a resource separated on a frequency axis.
  • An embodiment of the present invention provides a terminal device in a wireless communication system, comprising: a transmitting device and a receiving device; And a processor, wherein the processor generates a message and, when the size of the message is larger than a preset value, transmits the control information for the message and the message on resources separated on a time axis, and the size of the message. Is less than a preset value, the terminal device, and transmits the control information for the message and the message on a resource separated on the frequency axis.
  • control information and the message are transmitted on resources separated on a frequency axis
  • the control information for the message may be transmitted in one or more areas of a plurality of preset candidate areas.
  • the preset candidate region may include a slot on the time axis and a predetermined number of resource blocks (RBs) on the frequency axis.
  • RBs resource blocks
  • the position of the candidate region in which the control information is included in the second slot may be limited by the position of the candidate region in which the control information is included in the first slot.
  • the candidate region including the control information in the second slot and the candidate region including the control information in the first slot may be located in different frequency bands.
  • the preset plurality of candidate regions may not include RB in the middle of the entire frequency band.
  • the message is transmitted from one of the regions within +/- K1 RB, the region within + K2 RB, or the region within -K3 RB from the RB to which the control information is transmitted, wherein K1, K2, and K3 are natural numbers. Can be.
  • the message may be a vehicle to everything (V2X) message.
  • V2X vehicle to everything
  • the control information may include at least one of an ID, a UE type indicating whether the terminal is a P-UE, a V-UE, or an RSU, a hopping flag, or a resource allocation (RA).
  • an ID a UE type indicating whether the terminal is a P-UE, a V-UE, or an RSU
  • a hopping flag a resource allocation (RA)
  • control information does not include an ID
  • a DMRS base sequence may be generated using any one of a UE type, a hopping flag, and an RA.
  • CS cyclic shift
  • OCC cyclic shift
  • scrambling sequence may be generated using any one of a UE type, a hopping flag, and an RA.
  • the message larger than the preset value may be a periodic message, and the message smaller than the preset value may be an event triggered message.
  • control information and the message can be transmitted using different multiplexing methods according to the message size without losing the cubic metric.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIG. 6 shows a subframe in which the D2D synchronization signal is transmitted.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a relay of a D2D signal.
  • FIG. 8 shows an example of a D2D resource pool for D2D communication.
  • FIGS. 12 to 23 are diagrams illustrating a resource structure / resource allocation method according to each embodiment of the present invention.
  • 24 is a diagram illustrating a configuration of a transmitting and receiving device.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • a base station may also be used as a meaning of a scheduling node or a cluster header. If the base station or the relay also transmits a signal transmitted by the terminal, it can be regarded as a kind of terminal.
  • the cell names described below are applied to transmission and reception points such as a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, and the like. It may be used as a generic term for identifying a component carrier.
  • eNB base station
  • RRH remote radio head
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE / LTE-A system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the number of CCEs required for the PDCCH may vary depending on the size and coding rate of the DCI. For example, any one of 1, 2, 4, and 8 CCEs (corresponding to PDCCH formats 0, 1, 2, and 3, respectively) may be used for PDCCH transmission, and the DCI is large and / or channel state If a low coding rate is required due to poor quality, a relatively large number of CCEs may be used for one PDCCH transmission.
  • the base station determines the PDCCH format in consideration of the size of the DCI transmitted to the terminal, the cell bandwidth, the number of downlink antenna ports, the PHICH resource amount, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • SI-RNTI system information identifier and system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, the UE should be transmitted over a wide band, and the UE should receive the reference signal even if the UE does not receive the downlink data in a specific subframe. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be significantly improved.
  • the transmission rate may theoretically increase as the rate of increase rate Ri multiplied by the maximum transmission rate Ro when using a single antenna.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained. Since the theoretical capacity increase of multi-antenna systems was proved in the mid 90's, various techniques to actively lead to the actual data rate improvement have been actively studied. In addition, some technologies are already being reflected in various wireless communication standards such as 3G mobile communication and next generation WLAN.
  • the research trends related to multi-antennas to date include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, improvement of transmission reliability, and improvement of transmission rate Research is being actively conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology.
  • the communication method in a multi-antenna system will be described in more detail using mathematical modeling. It is assumed that there are Nt transmit antennas and Nt receive antennas in the system.
  • the transmission signal when there are Nt transmit antennas, the maximum information that can be transmitted is NT.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmit power may be different.
  • Each transmit power In this case, the transmission information whose transmission power is adjusted may be expressed as follows.
  • Weighting matrix Nt transmitted signals actually applied by applying Consider the case where is configured.
  • Weighting matrix Plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Vector It can be expressed as follows.
  • Received signal is received signal of each antenna when there are Nr receiving antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes. From the transmit antenna j to the channel through the receive antenna i It is indicated by. Note that in the order of the index, the receiving antenna index is first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 5 (b) shows a channel from NR transmit antennas to receive antenna i .
  • the channels may be bundled and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from a total of NT transmit antennas to a receive antenna i may be represented as follows.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • the received signal may be expressed as follows through the above-described mathematical modeling.
  • the channel matrix indicating the channel state The number of rows and columns of is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • Channel matrix The number of rows is equal to the number of receiving antennas NR, and the number of columns is equal to the number of transmitting antennas Nt. That is, the channel matrix The matrix is NR ⁇ Nt.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • Channel matrix Rank of ( ) Is limited to
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank may be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed.
  • rank in the channel matrix The physical meaning of is the maximum number of different information that can be sent on a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission refers to the number of paths that can independently transmit signals at specific time points and specific frequency resources, and 'number of layers' denotes each path. It indicates the number of signal streams transmitted through the system. In general, since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • some nodes may transmit a D2D signal (where the node may be referred to as an eNB, a UE, a synchronization reference node or a synchronization source), and transmit a D2D synchronization signal (D2DSS, D2D Synchronization Signal).
  • a method of transmitting and receiving signals in synchronization with the remaining terminals may be used.
  • the D2D synchronization signal may include a primary synchronization signal (Primary D2DSS or Primary Sidelink synchronization signal (PDSSDS)) and a secondary synchronization signal (Secondary D2DSS or Secondary Sidelink synchronization signal (SSSS)). It may be a Zadoff-chu sequence or a similar / modified / repeated structure to the PSS, etc. It is also possible to use other Zadoff Chu root indices (eg, 26, 37) unlike the DL PSS. May be a similar / modified / repeated structure to M-sequence or SSS, etc.
  • PDSSDS Primary Sidelink synchronization signal
  • SSSS Secondary Sidelink synchronization signal
  • PD2DSS Physical D2D synchronization channel
  • SRN becomes eNB
  • D2DSS becomes PSS / SSS
  • PD2DSS The / SD2DSS follows the UL subcarrier mapping scheme, and the subframe through which the D2D synchronization signal is transmitted is shown in Fig. 6.
  • the PD2DSCH Physical D2D synchronization channel
  • the PD2DSCH may be transmitted on the same subframe as the D2DSS or on a subsequent subframe DMRS may be used for demodulation of the PD2DSCH.
  • the SRN may be a node transmitting a D2DSS and a Physical D2D Synchronization Channel (PD2DSCH).
  • the D2DSS may be in the form of a specific sequence
  • the PD2DSCH may be in the form of a sequence representing specific information or a code word after a predetermined channel coding.
  • the SRN may be an eNB or a specific D2D terminal.
  • the UE may be an SRN.
  • the D2DSS may be relayed for D2D communication with an out of coverage terminal.
  • the D2DSS can be relayed over multiple hops.
  • relaying a synchronization signal is a concept including not only directly relaying a synchronization signal of a base station, but also transmitting a D2D synchronization signal of a separate format in accordance with the timing of receiving the synchronization signal. As such, since the D2D synchronization signal is relayed, the in-coverage terminal and the out-of-coverage terminal can directly perform communication.
  • a UE refers to a network equipment such as a base station that transmits and receives a signal according to a terminal or a D2D communication scheme.
  • the terminal may select a resource unit corresponding to a specific resource in a resource pool representing a set of resources and transmit a D2D signal using the corresponding resource unit.
  • the receiving terminal UE2 may be configured with a resource pool in which UE1 can transmit a signal, and detect a signal of UE1 in the corresponding pool.
  • the resource pool may be notified by the base station when UE1 is in the connection range of the base station.
  • a resource pool is composed of a plurality of resource units, each terminal may select one or a plurality of resource units and use them for transmitting their D2D signals.
  • the resource unit may be as illustrated in FIG. 8 (b). Referring to FIG. 8 (b), it can be seen that total frequency resources are divided into NFs and total time resources are divided into NTs so that a total of NF * NT resource units are defined.
  • the resource pool may be repeated every NT subframe. In particular, one resource unit may appear periodically and repeatedly as shown.
  • a resource pool may mean a set of resource units that can be used for transmission by a terminal that wants to transmit a D2D signal.
  • Resource pools can be divided into several types. First, they may be classified according to contents of D2D signals transmitted from each resource pool. For example, the contents of the D2D signal may be divided, and a separate resource pool may be configured for each.
  • As the content of the D2D signal there may be a scheduling assignment (SA), a D2D data channel, and a discovery channel (SA), where the location of a resource used for transmission of a subsequent D2D data channel by a transmitting terminal and others It may be a signal including information such as a modulation and coding scheme (MCS), a MIMO transmission scheme, a timing advance (TA), etc. required for demodulation of a data channel, which may be multiplexed and transmitted together with D2D data on the same resource unit.
  • MCS modulation and coding scheme
  • TA timing advance
  • the SA resource pool may mean a pool of resources in which the SA is multiplexed with the D2D data and transmitted, or may be referred to as a D2D control channel or a physical sidelink control channel (PSCCH).
  • the D2D data channel (or physical sidelink shared channel (PSSCH)) may be a pool of resources used by a transmitting terminal to transmit user data. If the SA is multiplexed and transmitted together with the D2D data on the same resource unit, only the D2D data channel except for the SA information may be transmitted in the resource pool for the D2D data channel, that is, individual resource units in the SA resource pool.
  • the REs used to transmit SA information on the D2D data channel resource pool can still be used to transmit D2D data in the discovery channel, where a transmitting terminal transmits information such as its own ID and the like so that a neighboring terminal can discover itself. It can be a resource pool for messages to be made.
  • the transmission timing determination method of the D2D signal for example, is it transmitted at the time of reception of a synchronization reference signal or is transmitted by applying a constant TA there
  • a resource allocation method for example, For example, whether an eNB assigns transmission resources of an individual signal to an individual transmitting UE or whether an individual transmitting UE selects an individual signaling resource on its own in a pool, and a signal format (for example, each D2D signal occupies one subframe).
  • the number of symbols, the number of subframes used for transmission of one D2D signal), the signal strength from the eNB, and the transmission power strength of the D2D UE may be further divided into different resource pools.
  • 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 a method of directly instructing the eNB to transmit resources of the D2D transmitting UE in D2D communication.
  • Mode 2 In the case of D2D discovery, when the eNB directly indicates a resource, a type 2 when a UE directly selects a transmission resource in a preset resource region or a resource region indicated by the eNB is called Type 1.
  • the mode 1 terminal may transmit an SA (or a D2D control signal, Sidelink Control Information (SCI)) through a resource configured from the base station.
  • SA or a D2D control signal, Sidelink Control Information (SCI)
  • SCI Sidelink Control Information
  • the mode 2 terminal is configured with a resource to be used for D2D transmission from the base station.
  • the SA may be transmitted by selecting a time frequency resource from the configured resource.
  • the first SA period may be started in a subframe away from a specific system frame by a predetermined offset SAOffsetIndicator indicated by higher layer signaling.
  • Each SA period may include a SA resource pool and a subframe pool for D2D data transmission.
  • the SA resource pool may include the last subframe of the subframes indicated by which the SA is transmitted in the subframe bitmap (saSubframeBitmap) from the first subframe of the SA period.
  • a subframe used for actual data transmission may be determined by applying a time-resource pattern for transmission or a time-resource pattern (TRP).
  • the T-RPT may be repeatedly applied, and the last applied T-RPT is the number of remaining subframes. As long as it is truncated, it can be applied.
  • the transmitting terminal transmits at the position where the T-RPT bitmap is 1 in the indicated T-RPT, and one MAC PDU transmits four times.
  • control information may include all or part of information for data transmission / reception such as MCS, resource allocation, Tx power, new data indicator (NDI), redundancy version (RV), retransmission number, CQI, and PMI.
  • a format for transmitting SA according to a message type or size, a UE type for transmitting a message, a transmitted RB size (including RB size of the SA), or a position for transmitting an SA , Method and SA pool configuration can be different.
  • control information and data may be multiplexed according to the message size. That is, if the size of the message is larger than the preset value, the control information for the message and the message is transmitted on a resource separated from the time base (that is, TDM transmission), and if the size of the message is smaller than the preset value, Control information and messages can be transmitted on separate resources on the frequency axis (ie, FDM transmission).
  • the message larger than the preset value may be a periodic message
  • the message smaller than the preset value may be an event triggered message. That is, the SA and data may be transmitted in a TDM manner when transmitting a periodic message, and the SA and data may be transmitted in an FDM manner when transmitting an event triggered message.
  • a large message (or a periodic message) is a wideband transmission and a small message (or an event triggered message) is a small bandwidth transmission (for example, 1RB), even if different multiplexing methods are used as above. In terms of CM / PAPR, losses are minimal.
  • a large message (or a periodic message) is a 40 RB transmission and a small message (or an event triggered message) is a 1 RB transmission (Multi cluster SC-FDM in the drawing) Cubic
  • the metric is compared with the case of OFDM and single cluster SC-FDM.
  • the Cubic metric (CM) value is almost different from that of the single cluster SC-FDM.
  • the CM does not increase significantly.
  • the SA and the data TDM are mixed and the FDM method is used, the SA and the data are transmitted by TDM in the case of a message that wants to secure the SA coverage in some cases, otherwise the SA and the data are transmitted. FDM transmissions can alleviate the half duplex problem.
  • 12 to 13 illustrate examples of resource structures / resource allocations that can be used when the multiplexing scheme is used differently according to the size, type, and the like of the message. 12 to 13 are not all examples of possible resource structures, and various resource structures other than the illustrated ones may be used as long as they meet the above description.
  • a small message (or an event triggered message) may be transmitted in the FDM scheme, and the following FDM scheme may be used.
  • the various resource structures / allocation schemes described below may constitute one independent embodiment.
  • a CI candidate region is defined, and an example of a manner in which a CI is transmitted in one of the candidate regions is shown.
  • the control information and the message are transmitted on resources separated on the frequency axis
  • the control information for the message is transmitted in one or more areas among a plurality of preset candidate areas.
  • some resource areas previously separated from the frequency domain are set to areas in which CI can be transmitted, and receiving terminals may blindly decode the CIs in this area.
  • the preset candidate region may be a slot on the time axis and a predetermined number of RBs on the frequency axis.
  • the position of the candidate region in which the control information is included in the second slot may be limited by the position of the candidate region in which the control information is included in the first slot. For example, with the CI position in the first slot, i) only in the CI region contained within +/- N1 RB, or ii) only in the region within + N2 RB, or iii) only in the region within -N3 RB, CI may be sent.
  • N1, N2, and N3 may be predetermined values.
  • the above i) to iii) to be applied depending on the position of the CI in the first slot may be determined differently. This is because the CI position of the second slot is limited because it must be continuous in the frequency domain to satisfy the single carrier property in the SC-FDMA scheme.
  • the transmission position of the data may be set independently of the CI, or may be determined in conjunction with the position of the CI. You may or may not explicitly indicate the RA of the data in the CI.
  • At least one of the following a) to d) may be applied to prevent the UE from performing data decoding (or blind decoding) in an area largely deviated from the actual CI transmission position.
  • Data may be transmitted only in the region within +/- K1 RB, or ii) in the region within + K2 RB, or only in the region within -K3 RB in the RB to which the CI is transmitted.
  • K1, K2, K3 may be a predetermined value, i ⁇ iii conditions may be applied differently depending on the location where the CI is transmitted.
  • This rule is to prevent CIs and data from being sent too far apart. For example, a rule may be determined such that data is transmitted only in the RB index in the + direction continuously based on the location where the CI is transmitted. Through this rule, the receiving terminal may implicitly determine the start RB of the location where the data is transmitted through the location where the CI is transmitted.
  • a rule may be determined such that the CI is transmitted at the lowest RB index at the corresponding data location (of course, this RB location must be an RB configured to transmit the CI in advance).
  • the CI of the second slot is not transmitted at the same frequency position as the CI position of the first slot.
  • CI is not located in the middle of data RB.
  • RB is not included in the middle of the entire frequency band in the plurality of preset candidate regions described above. This rule prevents excessive increase of PAPR by avoiding creating more than 3 clusters even though CI and data generate independent SC-FDM signals.
  • the receiving terminal may not decode the data in an area where data is not transmitted in consideration of one or more of a) to d).
  • the CIs of the first slot and the second slot can be determined independently.
  • a rule may be determined so as to exclude the case of transmitting CI in the same frequency position in two slots. That is, the candidate region including control information in the second slot and the candidate region including control information in the first slot may be located in different frequency bands.
  • the UE may blind decode the CIs in the first slot and the second slot, respectively.
  • the number of candidate CIs for each slot may be limited. For example, when performing BD less than / less than X times in each subframe, the maximum number of CIs for each slot may be determined as floor (sqrt (X)).
  • slot hopping may be applied to data.
  • the b rule may be independently applied to each slot.
  • 15 to 17 relate to a slot hopping structure similar to a PUCCH and a method for transmitting a V2X channel by reusing a PUSCH structure for data.
  • CIs are arranged while hopping between slots, and data is arranged between CIs.
  • data and CI are concatenated in the frequency domain, the location where the CI is transmitted is changed for each slot.
  • CI and / or data may use an existing PUCCH structure or may be transmitted in a PUSCH structure.
  • the CI may use a 2RS structure per slot, such as PUCCH format 2/3, and the data may use 1 RS structure per slot, such as PUSCH.
  • CI and / or data may be transmitted in an existing PSCCH and PSSCH structure. (Last symbol puncturing or rate matching) or CI and / or data may be transmitted in a modified PSCCH / PSSCH structure. Instead of puncturing the last symbol, you can use a structure that puncturing only partial symbols.
  • the DMRS may be further deployed to correspond to high mobility.
  • the receiving terminal may blind decode the CI in each slot and determine the location of the data. If the terminal explicitly decodes the position of the CI because RA information is explicitly included in the CI, the final confirm may be performed through the CI contents. have.
  • the CI transmitted for each slot may be transmitted in the same repeating RV or different RVs for each slot such as incremental redundancy. In this case, one of the following three methods may be used as a method of mapping the data RE.
  • mapping the encoding and modulation symbol according to the RB size determined in 2 slots except the CI area, and mapping to the actual RE, as much as the RB occupied by the CI area (or a group of REs, when the CI does not fill a specific RB) ) Can be shifted and mapped for each slot.
  • the codeword is generated considering that there is no CI
  • the data is mapped by shifting the first or second slot by the area occupied by the CI in the subframe in which the CI is transmitted.
  • This mapping method is illustrated in FIG. 15. This method dynamically changes the data RE according to the CI transmission.
  • the CI portion may be rate matched when the CI is transmitted.
  • a codeword is generated in consideration of a case in which no CI is transmitted in every subframe, and then a rate matching of the CI region is performed in a subframe in which the CI is transmitted.
  • This method has the advantage that the RB size is the same regardless of CI transmission.
  • data may be mapped at the same frequency position for two slots, and CI may be mapped around the RB through which data is transmitted.
  • This method has the advantage of having the same data codeword to RE mapping regardless of whether the CI is transmitted or not, but when the CI is transmitted, the CI is transmitted around the data area so that the effective RB size is changed.
  • the CI is placed upstream in the first slot (the CI is placed in the larger RB index), and vice versa. That is, the CI may be disposed below the first slot and the CI may be disposed above the second slot.
  • the slot hopping scheme of the proposed CI may be applied in a manner in which slots hop in an SA pool in a conventional D2D operation.
  • the SA performs two transmissions in each SA pool, and may receive only one of two SA transmissions due to a half duplex constraint.
  • the SA reception performance may be remarkably degraded because the frequency diversity gain is not obtained.
  • the probability of receiving the SA may be increased by obtaining the frequency diversity gain.
  • FIG. 18 illustrates an embodiment of such SA slot hopping, wherein the slot hopping operation of the SA may be configured by a network and may be determined in advance whether slot hopping is enable or disable.
  • This slot hopping operation may be performed even if the frequency offset is not large, such as an in-coverage terminal, or the terminal is not high, and thus the frequency offset is not large (for example, a pedestrian UE), a frequency offset, or a Doppler shift occurs.
  • the number of DMRSs may be selectively applied when two or more slots are arranged.
  • 19 to 20 illustrate examples of a manner in which CI and data are transmitted independently. That is, the CI is arranged at the edge of the bandwidth, and the data is arranged in the area where data is transmitted, such as PUSCH.
  • the area where the CI is transmitted and the area where the data is transmitted may be predetermined or may be signaled as a physical layer or higher layer signal by the network.
  • 19 shows an embodiment thereof.
  • the CIs spaced apart from each other in the frequency domain may include the same information.
  • a separate DFT precoding may be applied and transmitted, or one DFT precoding may be applied and a form spaced only in the frequency domain may be transmitted.
  • a frequency domain offset may be applied.
  • all CI resources may be applied with the same frequency domain offset to have the same frequency domain diversity regardless of which CI region is transmitted.
  • 21 to 23 illustrate a method of configuring a pool of an event triggered message in a subframe such as an SA pool.
  • the SA and data of the periodic message are TDM, and when the SA pool is configured with a size for solving the HDC, it is possible to solve the problem of wasting the frequency resources of the SA pool as shown in FIG.
  • some SA resources of the SA pool may be reserved for an event triggered message transmission purpose, or a terminal transmitting an event triggered message may select and transmit an SA resource. If some SA resources are reserved for event triggered messages, they can be randomly determined every cycle.
  • the network may be determined by a hopping pattern determined by a specific ID or parameter indicated by a higher layer.
  • the SA pool for event triggered messages may be partially configured in the SA pool for periodic messages.
  • the periodic message is not transmitted in the corresponding SA period, and an event triggered message may be indicated by using an existing SA.
  • the application of the T-RPT is excluded, data is transmitted together in the subframe in which the SA is transmitted, and the frequency RA and the MCS may be indicated through the SA.
  • the RA of the event triggered message may be determined to be fixed or dependent on the SA pool size (for example, the remaining frequency region or part of the SA pool is an event triggered message transmission size), and the MCS may be transmitted in a piggybacked form.
  • the ID and source (group) ID fields may be included in the SA. This field may be used as a seed value for allowing the UE to have a different hopping pattern for each source for T-RPT randomization. Alternatively, this ID may be due to a destination ID of a higher layer. In this case, the method of selecting an ID included in the SA may be different for each UE, and thus the ID may be included in the SA in a manner of generating a different ID for each transmitting UE.
  • the SA contents may not include an ID.
  • all or part of the DMRS base sequence, cyclic shift (CS), OCC, and scrambling sequence may be determined using a field other than ID.
  • the fields used are all or part of RA, MCS, Priority level, next reservation interval length (location of next transmission resource based on current transmission resource), timing offset of SA and data, T-RPT, retransmission number, etc. (If these fields are included in the SA and transmitted) may be utilized.
  • the RA field may be used to generate an RS / scrambling sequence.
  • the CS and / or OCC may be differently used by using different fields (all or part of the MCS, priority level, reservation interval length, etc.). Can be set so that RSs are orthogonal to each other.
  • the ID may be included in the SA, but may be transmitted with a reduced length. In this case, since the ID length is not sufficient, collision may occur between the RS / scrambling sequences. Thus, the RS / scrambling sequence may be generated by using all or part of the ID field. Alternatively, the ID may be masked and transmitted in the CRC field without the ID being explicitly transmitted. In this case, a rule may be determined to perform combining only on the same SA ID (or CRC ID). For example, a predetermined ID is masked in the CRC field, and an RS / scrambling sequence may be generated using the CRC field itself.
  • RS / scrambling sequence generation of data may be determined using all or part of a field transmitted to the CRC ID and / or SA.
  • the 'predetermined' included in the SA (which field should be defined for generating the RS / scrambling sequence of data) is used to generate an RS / scrambling sequence of data using some fields.
  • the CRC field may be appropriate.
  • the CRC field is generated differently according to information of other fields in the SA, and is a field for checking whether there is an error in data. In this case, if the contents of the SA are different, the CRC fields of the terminals may be different from each other, and thus the RS / scrambling sequence of data may be generated differently for each terminal.
  • IDs are explicitly included, and the remaining IDs may be transmitted by being CRC masked (or using some bit sequence of CRC fields), in which case an explicit ID, a CRC masked ID ( Or a CRC field itself), a rule may be determined to generate an RS sequence / scrambling sequence of data using all or part of a field included in the SA and transmitted.
  • ID and SA may be used to generate an RS sequence and a scrambling sequence.
  • the ID may be for distinguishing between terminals, but may be for helping a receiving terminal when performing a HARQ combining operation.
  • a DMRS sequence / scrambling sequence was generated using an ID included in an 8-bit SA, but for additional randomization, a DMRS sequence was utilized by using M bits in all or part of the ID N bit and other fields.
  • Create and scrambling sequences can be performed. For example, scrambling sequence generation and DMRS generation can be performed by combining ID 8 bits and other fields 8 bits in the SA.
  • the UE type field may include a field in the SA.
  • information indicating whether the P-UE, the V-UE, or the RSU may be included in the SA. This information may not be included when the pool is divided. However, when the cellular timing and the GPS timing are different, or when the cellular timing is used but the cell timing is different, it may be included when overlap occurs between pools.
  • the priority level (message type or message size) field may be included in the SA, and if the SA pool is divided, it may not be included in the SA.
  • MCS may be included in the SA field.
  • 64QAM may be excluded from the MCS value. This can simplify the implementation of the terminal because the terminal does not need to implement 64QAM.
  • 64QAM may be included to improve interlink performance of future sidelink (D2D) communications.
  • a hopping flag (1 bit) may be included in the SA field. It is considered to be necessary because it is included in the existing SA field, but if wideband transmission occurs, this field can be used for other purposes because virtually no performance gain is obtained. For example, when sending a large message by combining an event triggered message or several messages, or when the RB size is above a certain threshold, this field may be used for specifying other information. For example, whether the message being sent is event-triggered and therefore wideband transmission, it can be used as an indicator to distinguish a message (eg, by RSU) that collects and delivers multiple narrow band signals.
  • frequency hopping may not be applied when resources are selected through separate sensing for each transmission. In this case, the hopping flag may not be transmitted in the SA.
  • Slot hopping flags may be included in the SA. This is a field indicating whether slot hopping of data is configured by the network or may not be included in the SA when pre-configured.
  • RA Resource allocation
  • the RA bit size may be reduced according to the number of subchannels. For example, if frequency resources are divided into N subchannels, assuming that overlap between each subchannel is prohibited, bit as much as ceil (log2 (N * (N + 1) / 2)) is required. That is, the number of bits in the RA field of the existing RB unit can be reduced.
  • the bit can be further reduced since the start frequency position can be indicated by the position of the SA. For example, when only the end RB position is indicated and divided into subchannels, only RA fields of ceil (log2 (N)) are needed.
  • a method of reducing such an RA field may be indicated in units of RBs as in the past for the purpose of performing various RAs.
  • the resource allocation may be performed in units of RBs in order for the UEs to perform a common operation in a specific operation, the resources actually used may be limited to performing in a specific subchannel unit.
  • the network may signal in units of physical layer or higher layer signals in which units UEs perform resource allocation. This operation is not only used for resource allocation but also for energy sensing or resource reselection. That is, the resource selection / reselection / sensing operation may be performed on a resource basis signaled by the network.
  • the bit size may be reduced when assuming contiguous transmission.
  • the T-RPT bit may be used as in the past.
  • a randomization seed value may be added to have a different hopping pattern for each UE.
  • a separate T-RPT randomization field may be added. Only repetition number per MAC PDU may be indicated, or (total transmission opportunity + repetition number per MAC PDU) may be indicated. The repetition number may be indicated in whole or in part among numbers such as 1,2,4,8,16.
  • a field indicating how many SA periods the SA is maintained may be included. When the RA of the corresponding SA is applied, a point where the T-RPT starts (or SA period) may be included. Alternatively, the number of MAC PDUs transmitted through the corresponding SA may be included.
  • RS sequence hopping may be used for SA or data.
  • the current RS hopping is changed for each slot. If the number of RSs in one subframe / TTI exceeds two, the sequence hopping may be variable for each RS or may be variable for each slot. If it is variable for each RS, the sequence is different for each adjacent RS. If it is changed for each slot, the RS in the slot uses the same base sequence. In the latter case, since the same sequence is transmitted in one slot, when the frequency offset is large, it can be assumed that the same sequence in the same slot is transmitted when interpolating between RSs.
  • RS hopping method or hopping may be set differently for each sidelink channel.
  • SA the RS sequence is hopped between slots. have.
  • seed ID used for sequence hopping may be indicated through SA.
  • the SA may transmit data in the GNSS timing to the eNB timing, and may include the offset between the GNSS timing and the eNB timing in the SA at this time (DL timing or UL timing).
  • the reserved bit may be included in the SA field.
  • a carrier indication field may be included in which carrier data is transmitted after SA transmission.
  • the reserved field may be included for a field indicating which RV and which retransmission is transmitted on which carrier after SA transmission.
  • the reserved bit length of the SA may be predetermined or signaled by a network as a physical layer or a higher layer signal.
  • SA does not include TA.
  • Mode 1 (or eNB-based scheduling mode) it may be desirable to also transmit in DL timing or GNSS timing, and the TA bit field size is 11 bits.
  • a TA is not required for a terminal using GNSS as a timing reference. However, if the UE uses cellular timing and uses Mode 1, the TA may be included. Otherwise, the TA may not be used or may be set to all zeros. That is, in case of Mode 1 but using GNSS as a reference, the TA field may not be used or may be set to all zeros.
  • a timing reference (whether GNSS or eNB) may be preconfigured for each SA resource pool to distinguish whether the UE uses GNSS timing, or the SLSS ID of the SLSS associated with the SA pool. Is reserved for the GNSS, the UE may recognize that the TA is not used even if the signal received from the corresponding SA pool is Mode 1.
  • examples of the proposed scheme described above may also be regarded as a kind of proposed schemes as they may be included as one of the implementation methods of the present invention.
  • the above-described proposed schemes may be independently implemented, some proposed schemes may be implemented in a combination (or merge) form.
  • Information on whether the proposed methods are applied may be defined so that the base station notifies the terminal through a predefined signal (eg, a physical layer signal or a higher layer signal). Can be.
  • 24 is a diagram showing the configuration of a transmission point apparatus and a terminal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transmission point apparatus 10 may include a receiver 11, a transmitter 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. .
  • the plurality of antennas 15 refers to a transmission point apparatus that supports MIMO transmission and reception.
  • the reception device 11 may receive various signals, data, and information on the uplink from the terminal.
  • the transmitter 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 13 may control the overall operation of the transmission point apparatus 10.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 10, information to be transmitted to the outside, and the memory 14 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the terminal device 20 may include a receiver 21, a transmitter 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving device 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the base station.
  • the transmitter 22 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the base station.
  • the processor 23 may control operations of the entire terminal device 20.
  • the processor 23 of the terminal device 20 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 23 of the terminal device 20 performs a function of processing the information received by the terminal device 20, information to be transmitted to the outside, etc., and the memory 24 stores the calculated information and the like for a predetermined time. And may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 10 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the terminal device 20 is a downlink. The same may be applied to a relay apparatus as a receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of an apparatus, procedure, or function for performing the above-described functions or operations.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 단말이 메시지를 전송하는 방법에 있어서, 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 시간축에서 구분된 자원 상에서 전송하며, 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송하는 단계를 포함하는, 메시지 전송 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 V2X 단말의 메시지 송수신 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 V2X(Vehicle to Everything) 단말이 제어정보와 메시지를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
장치 대 장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 단말(User Equipment; UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 단말 간에 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 단말-대-단말(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.
D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다. 또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.
현재, D2D 통신에 연계된 형태로써, V2X 통신에 대한 논의가 진행되고 있다. V2X는 차량 단말들간의 V2V, 차량과 다른 종류의 단말간의 V2P, 차량과 RSU(roadside unit) 간의 V2I 통신을 포함하는 개념이다.
본 발명은 V2X 단말이 제어 정보와 메시지를 전송할 수 있는 다양한 자원 구조 방법등을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 단말이 메시지를 전송하는 방법에 있어서, 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 시간축에서 구분된 자원 상에서 전송하며, 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송하는 단계를 포함하는, 메시지 전송 방법이다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 단말 장치에 있어서, 송신 장치와 수신 장치; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 메시지를 생성하고, 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 시간축에서 구분된 자원 상에서 전송하며, 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송하는, 단말 장치이다.
상기 제어 정보와 상기 메시지가 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송되는 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보는 미리 설정된 복수의 후보 영역 중 하나 이상의 영역에서 전송될 수 있다.
상기 미리 설정된 후보 영역은 시간 축 상에서 슬롯, 주파수 축 상에서 미리 설정된 개수의 자원블록(Resource Block, RB)으로 이루어진 것 수 있다.
두 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역의 위치는, 첫 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역의 위치에 의해 제한될 수 있다.
두 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역과 첫 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역은 서로 상이한 주파수 대역에 위치할 수 있다.
상기 미리 설정된 복수의 후보 영역에는 전체 주파수 대역의 한가운데 RB는 포함되지 않을 수 있다.
상기 메시지는 상기 제어 정보가 전송되는 RB로부터 +/- K1 RB이내의 영역, + K2 RB이내의 영역, 또는 - K3 RB이내의 영역 중 하나의 영역에서 전송되며, 상기 K1, K2, K3는 자연수일 수 있다.
상기 메시지는 V2X (Vehicle to Everything) 메시지일 수 있다.
상기 제어 정보는 ID, 상기 단말이 P-UE, V-UE, RSU 중 어느 것인지를 나타내는 UE 타입, 호핑 플래그, RA(Resource allocation) 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
상기 제어 정보가 ID를 포함하지 않는 경우, DMRS base sequence, CS (cyclic shift), OCC, scrambling sequence는 UE 타입, 호핑 플래그, RA 중 어느 하나를 사용하여 생성될 수 있다.
상기 미리 설정된 값보다 큰 메시지는 주기적 메시지이며, 상기 미리 설정된 값보다 작은 메시지는 event triggered 메시지일 수 있다.
본 발명에 따르면 cubic metric 상 손실 없이 메시지 크기에 따라 제어정보와 메시지를 상이한 다중화 방식을 사용하여 전송할 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.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다.
도 7은 D2D 신호의 릴레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 D2D 통신을 위한 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다.
도 9은 SA 주기를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시예가 사용될 경우 Cubic metric의 영향을 시뮬레이션 한 결과이다.
도 12 내지 도 23은 본 발명의 각 실시예에 따른 자원 구조/자원 할당 방법을 나타낸 도면이다.
도 24는 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.
이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 Nt 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
수학식 1
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예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 Nt개의 송신 안테나와 Nt개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, Nt개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2016010416-appb-M000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2016010416-appb-I000001
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2016010416-appb-I000002
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2016010416-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2016010416-appb-I000003
는 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000004
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2016010416-appb-M000004
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2016010416-appb-I000005
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000006
가 적용되어 실제 전송되는 Nt개의 송신신호
Figure PCTKR2016010416-appb-I000007
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000008
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2016010416-appb-I000009
는 벡터
Figure PCTKR2016010416-appb-I000010
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2016010416-appb-M000005
여기에서,
Figure PCTKR2016010416-appb-I000011
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2016010416-appb-I000012
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 Nr개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2016010416-appb-I000013
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2016010416-appb-M000006
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure PCTKR2016010416-appb-I000014
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2016010416-appb-I000015
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)은 NR개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
수학식 7
Figure PCTKR2016010416-appb-M000007
따라서, Nt개의 송신 안테나로부터 Nr개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 8
Figure PCTKR2016010416-appb-M000008
실제 채널에는 채널 행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000016
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2016010416-appb-I000017
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 9
Figure PCTKR2016010416-appb-M000009
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 10
Figure PCTKR2016010416-appb-M000010
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000018
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000019
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 Nt와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000020
는 행렬이 NR×Nt된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure PCTKR2016010416-appb-I000021
의 랭크(
Figure PCTKR2016010416-appb-I000022
)는 다음과 같이 제한된다.
수학식 11
Figure PCTKR2016010416-appb-M000011
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
D2D 단말의 동기 획득
이하에서는 상술한 설명 및 기존 LTE/LTE-A 시스템에 기초하여, D2D 통신에서 단말간 동기 획득에 대해 설명한다. OFDM 시스템에서는 시간/주파수 동기가 맞지 않을 경우 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)로 인해 OFDM 신호에서 서로 다른 단말 간에 멀티플렉싱이 불가능질 수 있다. 동기를 맞추기 위해 D2D 단말들이 직접 동기 신호를 송수신하여 모든 단말이 개별적으로 동기를 맞추는 것은 비효율적이다. 따라서, D2D와 같은 분산 노드 시스템에서는 특정 노드가 대표 동기 신호를 전송해주고 나머지 UE들이 이에 동기를 맞출 수 있다. 다시 말해, D2D 신호 송수신을 위해 일부 노드들이 (이때 노드는 eNB, UE, SRN(synchronization reference node 또는 synchronization source로 불릴 수도 있다) 일 수도 있다.) D2D 동기 신호(D2DSS, D2D Synchronization Signal)를 전송하고, 나머지 단말들이 이에 동기를 맞추어 신호를 송수신하는 방식이 사용될 수 있다.
D2D 동기신호에는 프라이머리 동기 신호(PD2DSS(Primary D2DSS 또는 PSSS(Primary Sidelink synchronization signal)), 세컨더리 동기 신호(SD2DSS(Secondary D2DSS 또는 SSSS(Secondary Sidelink synchronization signal))가 있을 수 있다. PD2DSS는 소정 길이의 자도프 추 시퀀스(Zadoff-chu 시퀀스) 또는 PSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 또한 DL PSS와 달리 다른 자도프 추 루트 인덱스(예를 들어, 26, 37)를 사용할 수 있다. SD2DSS는 M-시퀀스 또는 SSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 만약 단말들이 eNB로부터 동기를 맞출 경우, SRN은 eNB가 되며, D2DSS는 PSS/SSS가 된다. DL의 PSS/SSS와 달리 PD2DSS/SD2DSS는 UL 서브캐리어 매핑 방식을 따른다. 도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다. PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)는 D2D 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보(예를 들어, D2DSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL 구성, 리소스 풀 관련 정보, D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류, subframe offset, 브로드캐스트 정보 등)가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. PD2DSCH는 D2DSS와 동일한 서브프레임 상에서 또는 후행하는 서브프레임 상에서 전송될 수 있다. DMRS는 PD2DSCH의 복조를 위해 사용될 수 있다.
SRN은 D2DSS, PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)를 전송하는 노드일 수 있다. D2DSS는 특정 시퀀스 형태일 수 있고, PD2DSCH는 특정 정보를 나타내는 시퀀스거나 사전에 정해진 채널 코딩을 거친 후의 코드 워드 형태일 수 있다. 여기서, SRN은 eNB 또는 특정 D2D 단말이 될 수 있다. 부분 네트워크 커버리지(partial network coverage) 또는 커버리지 바깥(out of network coverage)의 경우에는 단말이 SRN이 될 수 있다.
도 7과 같은 상황에서 커버리지 밖(out of coverage) 단말과의 D2D 통신을 위해 D2DSS는 릴레이 될 수 있다. 또한, D2DSS는 다중 홉을 통해 릴레이될 수 있다. 이하의 설명에서 동기 신호를 릴레이 한다는 것은 직접 기지국의 동기신호를 AF 릴레이하는 것뿐만 아니라, 동기 신호 수신 시점에 맞추어 별도의 포맷의 D2D 동기신호를 전송하는 것도 포함하는 개념이다. 이와 같이, D2D 동기 신호가 릴레이 됨으로써 커버리지 안 단말과 커버리지 밖 단말이 직접 통신을 수행할 수 있다.
D2D 리소스 풀
도 8에는 D2D 통신을 수행하는 UE1, UE2 및 이들이 사용하는 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다. 도 8(a)에서 UE는 단말 또는 D2D 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 기지국 등의 네트워크 장비를 의미한다. 단말은 일련의 자원의 집합을 의미하는 리소스 풀 내에서 특정한 자원에 해당하는 리소스 유닛을 선택하고 해당 리소스 유닛을 사용하여 D2D 신호를 송신할 수 있다. 수신 단말(UE2)는 UE1이 신호를 전송할 수 있는 리소스 풀을 구성(configured) 받고 해당 pool내에서 UE1의 신호를 검출할 수 있다. 여기서 리소스 풀은 UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 알려줄 수 있으며, 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 단말이 알려주거나 또는 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다. 일반적으로 리소스 풀은 복수의 리소스 유닛으로 구성되며 각 단말은 하나 또는 복수의 리소스 유닛을 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다. 리소스 유닛은 도 8(b)에 예시된 것과 같을 수 있다. 도 8(b)를 참조하면, 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어 총 NF*NT개의 리소스 유닛이 정의되는 것을 알 수 있다. 여기서는 해당 리소스 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 특히, 하나의 리소스 유닛이 도시된 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티 효과를 얻기 위해, 하나의 논리적인 리소스 유닛이 매핑되는 물리적 리소스 유닛의 인댁스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 리소스 유닛 구조에 있어서 리소스 풀이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 단말이 송신에 사용할 수 있는 리소스 유닛의 집합을 의미할 수 있다.
리소스 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 먼저 각 리소스 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐츠(contents)에 따라서 구분될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 컨텐츠는 구분될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 리소스 풀이 구성될 수 있다. D2D 신호의 컨텐츠로서, SA(Scheduling assignment (SA), D2D 데이터 채널, 디스커버리 채널(Discovery channel)이 있을 수 있다. SA는 송신 단말이 후행하는 D2D 데이터 채널의 전송으로 사용하는 리소스의 위치 및 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(modulation and coding scheme)나 MIMO 전송 방식, TA(timing advance)등의 정보를 포함하는 신호일 수 있다. 이 신호는 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 멀티플렉싱되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 리소스 풀이란 SA가 D2D 데이터와 멀티플렉싱되어 전송되는 리소스의 풀을 의미할 수 있다. 다른 이름으로 D2D 제어 채널(control channel), PSCCH(physical sidelink control channel)로 불릴 수도 있다. D2D 데이터 채널(또는, PSSCH(Physical sidelink shared channel))은, 송신 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 리소스의 pool일 수 있다. 만일 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 SA가 멀티플렉싱되어 전송되는 경우 D2D 데이터 채널을 위한 리소스 풀에서는 SA 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송 될 수 있다. 다시 말하면 SA 리소스 풀 내의 개별 리소스 유닛 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 REs를 D2D 데이터 채널 리소스 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하는데 사용할 수 있다. 디스커버리 채널은 송신 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하여 인접 단말로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 메시지를 위한 리소스 풀일 수 있다.
D2D 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도 D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 리소스 풀을 사용할 수 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지 아니면 거기에서 일정한 TA를 적용하여 전송되는지)이나 자원 할당 방식(예를 들어 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 UE에게 지정해주는지 아니면 개별 송신 UE가 pool 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수나, 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), eNB로부터의 신호 세기, D2D UE의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 리소스 풀로 구분될 수 있다. 설명의 편의상 D2D 커뮤니케이션에서 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 discovery의 경우에는 eNB가 직접 자원을 지시하는 경우에는 Type 2, 사전에 설정된 자원영역 또는 eNB가 지시한 자원 영역에서 UE가 직접 전송 자원을 선택하는 경우는 Type 1이라 부르기로 한다.
SA의 송수신
모드 1 단말은 기지국으로부터 구성 받은 자원을 통해 SA(또는, D2D 제어 신호, SCI(Sidelink Control Information))을 전송할 수 있다. 모드 2 단말은 기지국으로부터 D2D 송신에 사용할 리소스를 구성 받는(configured)다. 그리고, 구성 받은 그 리소스에서 시간 주파수 자원을 선택하여 SA를 전송할 수 있다.
SA 주기는 도 9에 도시된 바와 같이 정의된 것일 수 있다. 도 9을 참조하면, 첫 번째 SA 주기는 특정 시스템 프레임으로부터 상위계층시그널링에 의해 지시된 소정 오프셋(SAOffsetIndicator)만큼 떨어진 서브프레임에서 시작될 수 있다. 각 SA 주기는 SA 리소스 풀과 D2D 데이터 전송을 위한 서브프레임 풀을 포함할 수 있다. SA 리소스 풀은 SA 주기의 첫 번째 서브프레임부터 서브프레임 비트맵(saSubframeBitmap)에서 SA가 전송되는 것으로 지시된 서브프레임 중 마지막 서브프레임을 포함할 수 있다. D2D 데이터 전송을 위한 리소스 풀은, 모드 1의 경우, T-RPT(Time-resource pattern for transmission 또는 TRP(Time-resource pattern))가 적용됨으로써 실제 데이터 전송에 사용되는 서브프레임이 결정될 수 있다. 도시된 바와 같이, SA 리소스 풀을 제외한 SA 주기에 포함된 서브프레임의 개수가 T-RPT 비트 개수보다 많은 경우 T-RPT는 반복하여 적용될 수 있으며, 마지막으로 적용되는 T-RPT는 남은 서브프레임 개수만큼 truncated되어 적용될 수 있다. 송신 단말은 지시한 T-RPT에서 T-RPT 비트맵이 1인 위치에서 송신을 수행하며 하나의 MAC PDU는 4번씩 송신을 하게 된다.
이하에서는 제어 신호와 데이터가 한 서브프레임에서 전송될 때, 제어신호의 다이버시티를 얻으면서 단말간 간섭을 줄일 수 있고, 또한 PAPR을 줄일 수 있는 제어신호, 데이터 전송방법에 대해 살펴본다. 이하에서 제어신호, 스케줄링 신호는 제어 정보(control information, CI)이라고 부르기로 한다. CI에는 MCS, 리소스 allocation, Tx power, NDI (new 데이터 indicator), RV (redundancy version), retransmission number, CQI, PMI 등의 데이터 송/수신을 위한 정보 중 전체 또는 일부가 포함되어 전송될 수 있다.
메시지 전송 구조, 전송 방법
본 발명의 일 실시예에 의한 메시지 전송에 의하면, message type이나 size, message를 전송하는 UE type, 전송되는 RB size에 따라 SA를 전송하는 format (SA의 RB size 포함)이나, SA가 전송되는 위치, 방식, SA pool configuration등이 달라질 수 있다.
구체적인 예로써, 메시지 크기에 따라 제어 정보(SA라 칭할 수 있음)와 데이터가 다중화되는 방식이 달라질 수 있다. 즉, 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰 경우, 메시지를 위한 제어 정보와 메시지를 시간축에서 구분된 자원 상에서 전송(즉, TDM 전송)하며, 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 메시지를 위한 제어 정보와 메시지를 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송(즉, FDM 전송)할 수 있다.
여기서, 미리 설정된 값보다 큰 메시지는 주기적 메시지이며, 미리 설정된 값보다 작은 메시지는 event triggered 메시지일 수 있다. 즉, 주기적 메시지를 전송할 때에는 SA와 데이터가 TDM된 방식으로 전송하고, event triggered message를 전송할 때에는 SA와 데이터는 FDM된 방식으로 전송할 수 있다.
이 때, 크기가 큰 메시지(또는 주기적 메시지)가 wideband transmission이고, 크기가 작은 메시지(또는 event triggered 메시지)가 작은 대역폭 전송(예를 들어 1RB 등)인 경우, 위와 같이 서로 다른 다중화 방식을 사용하더라도 CM/PAPR 측면에서 손실은 미미하다. 구체적으로, 도 10 내지 도 11을 살펴보면, 크기가 큰 메시지(또는 주기적 메시지)가 40RB 전송이고, 크기가 작은 메시지(또는 event triggered 메시지)가 1RB 전송인 경우(도면에서 Multi cluster SC-FDM) Cubic metric을 OFDM 및 single cluster SC-FDM의 경우와 비교되어 있다. 도시된 바와 같이, 다중화 방식을 변경하면서 멀티 클러스터 SC-FDM 전송을 하더라도 single cluster SC-FDM의 경우와 Cubic metric (CM)값이 거의 차이나지 않는 것을 알 수 있다. 즉 제어 신호와 같은 narrow band 전송과 wideband 데이터 전송이 동시에 일어날 경우 CM을 크게 증가시키지 않는다고 볼 수 있다. 다른 한편으로 SA와 데이터를 TDM하는 방식과 FDM 방식을 혼용할 경우, 경우에 따라 SA의 커버리지를 크게 확보하고 싶은 메시지의 경우에는 SA를 데이터와 TDM하여 전송하고, 그렇지 않은 경우에는 SA와 data를 FDM하여 전송하여 half duplex 문제를 완화할 수 있다. 이렇게 상황에 따라 SA와 data의 동시 전송 여부를 유연하게 결정함으로써 시스템 성능, 송신 단말의 message 전달 성능, 간섭 회피 성능 등을 향상 시킬 수 있다. 보다 상세히, SA를 data와 TDM하여 전송할 경우 SA의 커버리지가 넓어져서 해당 UE의 SA를 디코딩 하는 UE가 많아져서 SA디코딩 후 연결된 data자원을 회피할 수 있어서 간섭 회피 성능이 좋아질 수 있다.
도 12 내지 도 13에는 위와 같이, 메시지의 크기, 타입 등에 따라 다중화 방식을 달리 사용하는 경우 가능한 자원 구조/자원 할당의 예가 도시되어 있다. 다만, 도 12 내지 도 13이 가능한 자원 구조의 모든 경우를 도시한 것은 아니며, 위 설명된 내용에 부합하는 것이라면 도시된 것 외의 다양한 자원 구조가 사용될 수 있다.
한편, 상술한 설명 중, 크기가 작은 메시지(또는 event triggered 메시지)는 FDM 방식으로 전송될 수 있는, 이 때 FDM 방식은 이하에서 설명되는 방식들이 사용될 수 있다. 물론, 이하에서 설명되는 다양한 자원 구조/할당 방식들은 각각 독립적인 하나의 실시예를 구성할 수 있다.
도 14에는 CI 후보 영역이 정해져 있고, CI가 그 후보 영역 중 하나에서 전송되는 방식의 예가 도시되어 있다. 제어 정보와 메시지가 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송되는 경우, 메시지를 위한 제어 정보는 미리 설정된 복수의 후보 영역 중 하나 이상의 영역에서 전송되는 것이다. 이를 위해 사전에 주파수 영역에서 이격된 일부 자원 영역에서는 CI가 전송될 수 있는 영역으로 설정되고, 수신 단말들은 이 영역에서 CI를 블라인드 디코딩할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 후보 영역은 시간 축 상에서 슬롯, 주파수 축 상에서 미리 설정된 개수의 RB로 이루어진 것일 수 있다.
두 번째 슬롯에서 제어 정보가 포함되는 후보 영역의 위치는, 첫 번째 슬롯에서 제어 정보가 포함되는 후보 영역의 위치에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어 첫번째 슬롯에서 CI위치를 충심으로 i) +/- N1 RB이내에 포함된 CI 영역에서만, 또는 ii) + N2 RB이내의 영역에서만, 또는 iii) -N3 RB 이내의 영역에서만, 두번째 슬롯의 CI가 전송될 수 있다. 여기서 N1, N2, N3는 사전에 정해진 값일 수 있다. 첫번째 슬롯에서 CI의 위치에 따라 적용하는 상술한 i) ~ iii)이 다르게 결정될 수 있다. 이는 SC-FDMA방식에서 single carrier property를 만족하기 위해서는 주파수 영역에서 연속해야 하기 때문에 두번째 슬롯의 CI 위치가 제한되는 것이다.
이때 데이터의 전송위치는 CI와 독립적으로 설정될 수도 있고, CI의 위치와 연동되어 결정될 수도 있다. 명시적으로 CI에서 데이터의 RA를 지시할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.
단말이 실제 CI가 전송되는 위치로부터 크게 벗어난 영역에서 데이터 디코딩(또는 블라인드 디코딩)을 하는 것을 방지하고자 다음 a)~d) 중 적어도 하나 이상의 규칙이 적용될 수 있다.
a) CI가 전송되는 주파수 자원 위치에서 데이터가 전송되지 않는다.
b) CI가 전송되는 RB에서 i) +/- K1 RB이내의 영역에서만, 또는 ii) + K2 RB이내의 영역에서만, 또는 iii) -K3 RB이내의 영역에서만 데이터가 전송될 수 있다. 이때, K1,K2,K3는 사전에 정해진 값일 수 있고, CI가 전송되는 위치에 따라 i~iii조건이 다르게 적용될 수 있다. 이 규칙은 CI와 데이터가 너무 멀리 떨어져서 전송되는 것을 방지하기 위함이다. 가령 CI가 전송되는 위치를 기준으로 연속하여 +방향의 RB index에서만 데이터가 전송되도록 규칙이 정해질 수 있다. 이러한 규칙을 통하여 수신 단말은 CI가 전송되는 위치를 통하여 데이터가 전송되는 위치의 시작 RB를 묵시적으로 파악할 수 있다. 송신 단말의 관점에서는 단말이 데이터가 전송되는 위치를 결정하였을 때 해당 데이터 위치에서 lowest RB index에서는 CI가 전송 (물론 이 RB 위치는 사전에 CI가 전송되도록 설정된 RB여야 한다)되도록 규칙을 정할 수 있다.
c) 첫번째 슬롯의 CI위치와 같은 주파수 위치에서 두번째 슬롯의 CI가 전송되지 않는다.
d) 데이터 RB중간에 CI가 위치하지 않는다. 또는, 상술한 미리 설정된 복수의 후보 영역에는 전체 주파수 대역의 한가운데 RB는 포함되지 않는다. 이 규칙은 CI와 데이터가 독립적인 SC-FDM 신호를 생성한다고 하더라도, 3개 이상의 cluster를 만들지 않도록 하여 PAPR를 과도하게 증가하는 것을 방지하기 위함이다.
수신 단말은 a)~d) 중 하나 이상을 고려하여, 데이터가 전송되지 않는 것으로 규정되는 영역에서는 데이터를 디코딩하지 않을 수 있다.
계속해서, 첫번째 슬롯과 두번째 슬롯의 CI는 독립적으로 결정될 수 있다. 이때 두 슬롯에서 같은 주파수 위치에서 CI를 전송하는 경우는 사전에 배제되도록 규칙이 정해질 수 있다. 즉, 두 번째 슬롯에서 제어 정보가 포함되는 후보 영역과 첫 번째 슬롯에서 제어 정보가 포함되는 후보 영역은 서로 상이한 주파수 대역에 위치할 수 있다. 단말은 첫번째 슬롯과 두번째 슬롯에서 각각 CI를 블라인드 디코딩해볼 수 있다. 이때 과도한 블라인드 디코딩을 방지하기 위하여, 각 슬롯 별 candidate CI 개수가 제한될 수 있다. 예를 들어 각 서브프레임에서 X회 이하/미만의 BD를 수행할 경우 각 슬롯 별 최대 CI 개수는 floor (sqrt (X)) 와 같이 정해질 수 있다.
상술한 설명에서 한 슬롯에 2개이상의 RS가 배치되는 구조인 경우 데이터에도 슬롯 호핑이 적용될 수 있다. 이때 상기 b 규칙은 각 슬롯 별로 독립적으로 적용되는 것일 수 있다.
계속해서, 도 15 내지 도 17은 PUCCH와 유사한 슬롯 호핑구조, 데이터를 PUSCH구조를 재사용하여 V2X 채널을 전송하는 방법에 관한 것이다. 이때 CI와 데이터가 서로 연접하여 전송하는 것이 다른 단말로의 inband emission을 줄일 수 있어서 바람직하다. 보다 상세히 할당된 RB주변에 발생하는 inband emission 성분(EVM shoulder)을 최소화할 수 있다.
구체적으로, CI는 슬롯간에 호핑을 하면서 배치되고 데이터는 CI들 사이에 배치되는 형태이다. 특히 데이터와 CI가 주파수 영역에서 연접하면서 각 슬롯 별로는 CI가 전송되는 위치가 변하게 되는 방식이다. CI 및/또는 데이터는 기존 PUCCH구조를 사용할 수도 있고, PUSCH 구조로 전송될 수도 있다. 일례로 CI는 PUCCH 포맷 2/3와 같은 슬롯당 2RS구조를 사용하고, 데이터는 PUSCH와 같이 슬롯당 1 RS구조를 사용할 수 있다. CI 및/또는 데이터는 기존 PSCCH, PSSCH구조로 전송될 수도 있다. (마지막 심볼은 puncturing 또는 rate matching) 또는 CI 및/또는 데이터는 변형된 PSCCH/ PSSCH구조로 전송될 수도 있다. 마지막 심볼을 전체 puncturing하는 것이 아니라 partial symbol만 puncturing하는 구조를 사용할 수 있다. 또는 high mobility에 대응하기 위하여 DMRS가 추가로 배치될 수 있다.
이때 수신 단말은 각 슬롯에서 CI를 블라인드 디코딩해보고 데이터의 위치를 파악할 수도 있고, CI에 RA 정보가 명시적으로 포함되어 있어서 단말이 CI의 위치를 블라인드 디코딩한다면 최종 confirm을 CI contents를 통해 수행할 수 있다. 각 슬롯 별로 전송되는 CI는 같은 RV가 반복되는 형태로 전송될 수도 있고, incremental redundancy와 같이 슬롯 별로 각기 다른 RV가 전송될 수도 있다. (예를 들어, first 슬롯 RV 0, second 슬롯 RV 1) 이때 데이터 RE를 매핑하는 방법은 아래 세가지 방법 중 하나가 사용될 수 있다.
첫 번째로, CI 영역을 제외하고 2 슬롯에 결정한 RB size대로 encoding 및 modulation symbol 매핑 후 실제 RE에 매핑할때에는 CI 영역이 차지하는 RB만큼 (또는 a group of REs, CI가 특정 RB를 다 채우지 못할 경우)을 슬롯 별로 shift하여 매핑할 수 있다. 다시 말해, 일단 데이터는 CI가 없다고 고려하여 코드워드를 생성한 다음 CI가 전송되는 서브프레임에서는 첫 번째 또는 두 번째 슬롯을 CI가 차지하는 영역만큼 shift하여 데이터를 매핑하는 방법이다. 도 15에는 이러한 매핑 방법이 도시되어 있다. 이 방법은 CI 전송여부에 따라 데이터 RE를 동적으로 변경하는 방법이다.
두 번째로, 도 16에 도시된 바와 같이, CI 영역까지 일단 데이터 RE를 매핑한 후 CI가 전송될 경우 CI 부분을 rate matching 할 수 있다. 이 방법은 매 서브프레임마다 CI를 전송하지 않는 경우를 고려하여 코드워드를 만들어내고, 이후 CI가 전송되는 서브프레임에서는 CI 영역을 rate matching하는 방법이다. 이 방법은 CI 전송여부에 관계없이 RB size가 동일하게 되는 장점이 있다.
세 번째로, 도 17에 도시된 바와 같이, 2 슬롯 동안 같은 주파수 위치에서 데이터를 매핑하고, CI는 데이터가 전송되는 RB 주변에 매핑할 수 있다. 이 방법은 CI 전송여부에 관계없이 같은 데이터 코드워드 to RE 매핑을 갖게 하는 장점이 있으나, CI가 전송될 때에는 데이터 영역 주변에 CI가 전송되어서 effective RB size가 바뀌게 된다.
위 세가지 방법에서는 첫 번째 슬롯에서 CI가 위쪽에 배치되었는데, (RB index가 큰 쪽에 CI배치) 그 반대의 경우도 가능하다. 즉 첫 번째 슬롯에서 CI가 아래쪽에 배치되고, 두 번째 슬롯에서 CI가 위쪽에 배치될 수도 있다.
한편 상기 제안한 CI의 슬롯 호핑 기법은 기존 D2D 동작에서 SA pool내에서 슬롯이 호핑하는 방식으로 적용될 수도 있다. 특히 3GPP rel. 12/13에서는 SA는 각 SA pool내에서 2회 전송을 수행하는데, half duplex constraint로 인하여 두 SA 송신중 한번 밖에 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우에는 frequency diversity gain을 얻지 못하여서 SA수신 성능이 현저히 떨어질 수 있는데 이때, 슬롯 호핑이 허용될 경우 frequency diversity gain을 얻어서 SA를 수신할 확률이 높아질 수 있다. 도 18은 이러한 SA 슬롯 호핑의 실시예를 나타내는데, 이러한 SA의 슬롯 호핑 동작은 네트워크에 의해 구성될 수도 있고, 사전에 슬롯 호핑이 enable인지 disable인지 정해져 있을 수 있다. 이러한 슬롯 호핑 동작은 in-coverage 단말과 같이 frequency 오프셋이 크지 않거나, 단말의 속도가 높지 않아서 frequency 오프셋이 크지 않거나 (예를 들면 pedestrian UE), frequency 오프셋, Doppler shift가 크게 발생하더라도 이를 버틸 수 있도록 SA의 DMRS개수가 슬롯 별 2개 이상으로 배치되는 경우에 선택적으로 적용되는 것일 수 있다.
도 19 내지 도 20에는 CI와 데이터가 독립적으로 전송되는 방식의 예가 도시되어 있다. 즉, CI가 bandwidth의 가장 자리에 배치되고, 데이터는 PUSCH와 같이 데이터가 전송되는 영역에 배치하는 것이다. 이때 CI가 전송되는 영역과 데이터가 전송되는 영역은 사전에 정해져 있거나, 네트워크에 의해 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다. 도 19는 이에 대한 실시예를 나타낸다. 또는, 도 20에 도시된 바와 같이, Control의 diversity를 얻으면서 슬롯 호핑을 적용하지 않는 방법도 있을 수 있다. 이 방법은 3 cluster전송이되지만, 제어 영역의 RB 크기가 작아서 PAPR 증가가 크지 않는 경우 적용할 수 있다. 이때 주파수 영역에서 이격되어 전송되는 CI는 같은 정보가 포함될 수 있다. 이때 별도의 DFT 프리코딩이 적용되어 전송될 수도 있고, 하나의 DFT 프리코딩이 적용되고 주파수 영역에서만 이격된 형태도 전송되는 것일 수도 있다. CI region에서 주파수 영역에서 이격될 때, 주파수 영역 오프셋이 적용될 수 있는데, 이때 모든 CI자원은 같은 크기의 주파수 영역 오프셋이 적용되어 어떤 CI영역에서 전송되든 같은 주파수 영역 diversity를 갖게 할 수 있다.
계속해서, 도 21 내지 도 23에는 Event triggered message의 pool을 SA pool과 같은 서브프레임에 구성하는 방식이 도시되어 있다. 이 경우, 주기적 메시지의 SA와 데이터는 TDM되고, SA의 pool이 HDC를 해결하기 위한 size로 구성될 경우 도 17처럼 SA pool의 frequency 리소스가 낭비되는 문제를 해결할 수 있다. 구체적으로 SA pool의 일부 SA 리소스를 event triggered message 전송 용도로 reserve 해두거나, Event triggered message를 전송하는 단말이 SA 자원을 선택하여 전송할 수 있다. 만약 일부 SA 리소스를 event triggered message를 위해 reserve해 둔다면, 이를 매 주기마다 랜덤 하게 결정할 수 있다. 또는, 네트워크가 higher layer로 지시한 특정 ID 또는 파라미터에 의해 결정되는 호핑 패턴으로 정해질 수 있다. 또는 주기적 메시지를 위한 SA pool에 별도로 event triggered message를 위한 SA pool을 일부 구성할 수 있다. 또는 묵시적으로 Event triggered message를 전송하는 경우에는 해당 SA 주기에서 주기적 메시지는 전송하지 않으며, 기존 SA를 활용하여 event triggered message를 지시할 수 있다. 이때 T-RPT의 적용은 제외되고, SA가 전송되는 서브프레임에서 데이터가 함께 전송되며, Frequency RA와 MCS가 SA를 통해 지시될 수 있다. 또는 Event triggered message의 RA는 고정 또는 SA pool size에 dependent (예를 들어 SA pool나머지 frequency영역 또는 그 일부가 Event triggered message 전송 size임)하게 결정되고, MCS는 piggyback되는 형태로 전송될 수 있다.
제어 정보에 포함되는 컨텐츠
이하에서는, SA에 포함되는 컨텐츠에 대해 설명한다.
ID, source (group) ID 필드가 SA에 포함될 수 있다. 이 필드는 단말이 T-RPT randomization을 위해 source마다 다른 호핑 패턴을 가지게 하는 seed값으로 사용될 수 있다. 또는 이 ID는 상위계층의 destination ID에 의해 기인한 것일 수도 있는데, 이때 SA에 포함되는 ID를 선택하는 방식이 UE마다 달라서 결국 송신 UE마다 다른 ID를 생성하는 방식으로 SA에 ID가 포함될 수 있다.
SA의 bit 필드를 줄이기 위해, SA contents에는 ID가 포함되지 않을 수 있다. 이 경우, DMRS base sequence, CS (cyclic shift), OCC, scrambling sequence의 전체 또는 일부는 ID가 아닌 다른 필드를 사용하여 결정될 수 있다. 이때, 사용되는 필드는 RA, MCS, Priority level, 다음 reservation 구간 길이 (현재 전송 자원을 기준으로 다음에 전송할 자원의 위치), SA와 데이터의 타이밍 오프셋, T-RPT, retransmission number 등의 전체 또는 일부 (이러한 필드들이 SA에 포함되어 전송될 경우)가 활용될 수 있다. 예를 들어 RA 필드가 RS/scrambling sequence 생성에 사용될 수 있다. 그런데 이러한 경우, 같은 자원을 사용하는 단말 사이에 같은 RS를 사용하게 될 가능성이 있으므로, 다른 필드 (MCS, priority level, reservation 구간 길이 등의 전체 또는 일부)를 이용하여 CS 및/또는 OCC를 상이하게 설정하여 RS들이 서로 orthogonal하게 만들 수 있다.
또는 ID가 SA에 포함되되, ID가 줄어든 길이로 전송될 수 있다. 이 경우 ID 길이가 충분치 않아서 RS/scrambling sequence간에 collision이 발생할 수 있으므로, ID 필드 전체 또는 일부를 활용하여 RS/scrambling sequence를 생성할 수 있다. 또는 ID가 명시적으로 전송되지 않고 CRC 필드에 ID가 매스킹되어 전송될 수 있는데, 이 경우 같은 SA ID (또는 CRC ID)에 대해서만 combining을 수행한다는 규칙이 정해질 수 있다. 한편 일례로는 CRC필드에는 사전에 정해진 ID가 매스킹 되어 있고, CRC필드자체를 사용하여 RS/scrambling sequence를 생성할 수 있다. 또한 데이터의 RS/scrambling sequence 생성은 CRC ID 및/또는 SA에 전송되는 필드 중 전체 또는 일부를 사용하여 결정할 수 있다. 다르게 표현하여 SA에 포함되는 '사전에 정해진' (어떤 필드를 data의 RS/scrambling sequence생성에 사용할지는 미리 정해져 있어야 한다.) 일부 필드를 사용하여 data의 RS/scrambling sequence를 생성 하는 것이다. 이때 CRC 필드가 적절할 수 있는데, CRC 필드는 SA내의 다른 필드의 정보에 따라서 다르게 생성되며, 데이터의 오류 유무를 체크하기 위한 필드이다. 이때 SA의 컨텐츠가 다르면 단말들의 CRC 필드가 서로 달라질 수 있어서 단말들마다 데이터의 RS/scrambling sequence를 다르게 생성할 수 있기 때문이다. 또 다른 실시예로 일부 ID가 명시적으로 포함되고, 나머지 ID는 CRC 매스킹 (혹은 CRC 필드의 일부 bit sequence를 사용하여)되어 전송될 수도 있고, 이때에는 명시적인 ID, CRC 매스킹된 ID (혹은 CRC필드 그 자체), SA에 포함되어 전송되는 필드의 전체 또는 일부를 사용하여 데이터의 RS sequence/scrambling sequence를 생성하도록 규칙이 정해질 수 있다. 또는 ID와 SA에 포함된 특정 필드의 전체 또는 일부를 이용하여 RS sequence, scrambling sequence생성에 사용할 수 있다. 여기서 ID는 단말 간을 구분하기 위한 것일 수 도 있지만, 수신 단말이 HARQ combining 동작을 수행할 때 도움을 주기 위한 것일 수 있다. 기존 LTE 릴리즈 12/13 D2D에서는 8bit SA에 포함된 ID를 사용하여 DMRS sequence/ scrambling sequence를 생성하였으나, 추가적인 randomization동작을 위하여, ID N bit와 다른 필드의 전체 또는 일부에서 M bit를 활용하여 DMRS sequence생성과 scrambling sequence생성을 수행할 수 있다. 예를 들어 ID 8bit와 SA내의 다른 필드 8비트를 결합하여 scrambling sequence 생성과 DMRS 생성을 수행할 수 있다.
UE 타입 필드가 필드가 SA에 포함될 수 있다. 구체적으로 P-UE인지 V-UE인지 RSU인지 여부를 지시하는 정보가 SA에 포함될 수 있다. 이러한 정보는 pool이 나눠지면 포함되지 않을 수도 있다. 다만, 셀룰러 타이밍과 GPS 타이밍이 상이하여 또는 셀룰러 타이밍을 사용하는데 cell간 타이밍이 상이한 경우 pool 사이에 overlap이 발생할 경우에는 포함될 수 있다.
Priority level(message type or message size) 필드가 SA에 포함될 수 있으며, 만약 SA pool이 나눠지면 SA에 포함되지 않을 수 있다.
MCS가 SA 필드에 포함될 수 있다. 이때 64QAM은 MCS 값에서 배제될 수 있다. 이는 단말들이 64QAM을 구현하지 않아도 되기 때문에 단말의 구현이 단순해 질 수 있다. 하지만, 미래의 sidelink (D2D) 통신의 링크간 성능 향상을 위해서 64QAM이 포함될 수도 있다.
호핑 플래그(1bit)가 SA 필드에 포함될 수 있다. 기존 SA 필드에 포함되어 있어서 필요한 것으로 간주되지만, 만약 wideband transmission이 일어날 경우에는 이 필드는 사실상 성능이득을 얻을 수 없기 때문에 다른 용도로 사용될 수 있다. 일례로 event triggered message나 여러 message를 조합하여 큰 message를 전송하는 경우 또는 RB size가 일정 임계 이상인 경우에는 이 필드는 다른 정보를 지정하는 용도로 사용할 수 있다. 예를 들어 전송되는 message가 event triggered여서 wideband transmission인지, 여러 narrow band signal을 모아서 전달하는 (예를 들어, by RSU) message를 구분하는 지시자로 사용할 수 있다. 또는 SA가 매 데이터 전송마다 전송되는 경우 또는 SA에서 데이터의 HARQ process number, RV를 지시해주는 경우, 각 전송별로 별도의 센싱을 통하여 자원을 선택하는 경우에는 주파수 호핑이 적용되지 않을 수도 있다. 이 경우에는 호핑 플래그가 SA에서 전송되지 않을 수 있다.
슬롯 호핑 플래그가 SA에 포함될 수 있다. 이는 데이터의 슬롯 호핑여부를 지시하는 필드로써, 네트워크에 의해 구성(configured)되거나, 사전에 구성(pre-configured)될 경우 SA에 포함되지 않을 수 있다.
RA(Resource allocation)가 SA에 포함될 수 있다.
주파수 축 상의 RA 정보와 관련하여, 서브채널의 개수에 따라 RA bit size가 줄어들 수 있다. 일례로 frequency 리소스가 N개의 서브채널로 나뉠 경우 각 sub channel간 overlap을 금지한다고 가정할 경우 ceil (log2(N*(N+1)/2))만큼의 bit가 필요하다. 즉 기존 RB 단위의 RA 필드에서 bit수를 줄일 수 있는 장점이 있다. 데이터와 SA가 FDM되는 경우 특히 SA와 데이터가 연속하여 FDM되는 경우에는 시작 주파수 위치는 SA의 위치로 지시될 수 있기 때문에 bit를 더 줄일 수 있다. 일례로 end RB 위치만 지시하고 서브채널로 나뉘어질 경우 ceil(log2(N))만큼의 RA필드만 필요로 하게 된다. 한편 이러한 RA 필드를 줄이는 방법은 다양한 RA를 수행할 수도 있는 목적으로 기존과 동일하게 RB단위로 indication될 수도 있다. 다만 특정 동작에서 단말들이 공통의 동작을 수행하게 하기 위하여 RB 단위로 자원할당을 수행할 수는 있지만, 실제 사용하는 자원은 특정 서브채널 단위로 수행하는 것으로 제한될 수 있다. 네트워크는 단말들이 어떠한 단위로 자원할당을 수행하는지 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 할 수 있다. 이러한 동작은 단순히 자원할당에만 사용되지 않고, energy sensing이나 자원 재선택 동작에도 사용할 수 있다. 즉 네트워크가 시그널링한 자원 단위로 자원 선택/재선택/센싱 동작을 수행할 수 있다.
시간 축 상의 RA 정보와 관련하여, Contiguous 전송을 가정할 경우 bit size가 줄어들 수 있다. 하지만 기존과 같이 T-RPT bit가 사용될 수 있는데 이때, UE마다 서로 다른 호핑 패턴을 갖게 하기 위해서 randomization seed값이 추가될 수 있다. 앞서 언급한 ID 필드가 사용되지 않을 경우 별도의 T-RPT randomization 필드가 추가될 수 있다. repetition number per MAC PDU만 지시될 수도 있고, (total transmission opportunity + repetition number per MAC PDU)가 지시될 수도 있다. 반복 number는 1,2,4,8,16과 같은 숫자들 중 전체 또는 일부들이 지시될 수 있다. 또는 해당 SA가 몇 개의 SA 주기 동안 유지되는 것인지 지시하는 필드가 포함될 수도 있고, 언제 해당 SA의 RA가 적용되는지, T-RPT가 시작되는 지점 (or SA 주기)가 포함될 수도 있다. 또는 해당 SA를 통해 전송되는 MAC PDU의 개수가 포함될 수도 있다.
한편 SA나 데이터에 RS 시퀀스 호핑이 사용될 수 있는데, 이때, 현재의 RS 호핑을 슬롯마다 변하게 되어 있다. 만약 한 서브프레임/ TTI에 RS의 개수가 2개를 초과하는 경우 시퀀스 호핑을 RS별로 가변할 수도 있고, 슬롯 별로 가변할 수도 있다. RS별로 가변할 경우 인접한 RS별로 sequence가 상이한 것을 사용하고, 슬롯 별로 가변 할 경우 슬롯내의 RS는 같은 base sequence를 사용하게 된다. 후자의 경우에는 RS가 한 슬롯 내에서 같은 sequence가 전송되기 때문에 frequency 오프셋이 큰 경우 RS간에 interpolation할 때 같은 슬롯내의 같은 sequence가 전송된 것으로 가정할 수 있어서 더 나은 성능을 보일 수 있다. 전자의 경우는 모두 다른 RS sequence를 사용하여 sequence가 매우 큰 frequency 오프셋이 발생하였을 경우 sequence가 랜덤화 되어서 심볼 내 ICI의 영향을 상대적으로 상쇄할 수 있는 장점이 있다. 한편 이러한 RS 호핑 방식 또는 호핑 여부는 sidelink channel별로 상이하게 설정될 수 있는데, 일례로, SA의 경우에는 슬롯간에 RS sequence를 호핑하는 것으로 데이터의 경우에는 RS sequence마다 가변하는 (호핑)하는 것으로 설정할 수 있다. 또한 데이터의 경우에는 시퀀스 호핑에 사용되는 seed ID는 SA를 통해서 지시된 것일 수 있다.
PSBCH contents 또는 PSSS ID에 eNB 타이밍인지 GNSS 타이밍인지 indication하는 정보가 SA에 포함될 수 있다. 또는, In coverage에서 SA는 GNSS 타이밍으로 데이터는 eNB 타이밍으로 전송할 수 있으며, (DL 타이밍 또는 UL 타이밍) 이때 GNSS 타이밍과 eNB 타이밍 사이의 오프셋을 SA에 포함하여 시그널링 할 수 있다.
reserved bit을 SA 필드에 포함할 수 있다. 예를 들어 cross carrier 동작에서 SA전송 이후 데이터가 어떤 carrier로 전송되는지 carrier indication 필드가 포함될 수 있다. 또는 SA전송 이후 어떤 RV, 어떤 retransmission이 어떤 carrier에서 전송되는지 지시하는 필드를 위해서 reserved 필드가 포함될 수 있다. 이러한 SA의 reserved bit길이는 사전에 정해지거나, 네트워크에 의해 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다.
SA에 TA는 포함되지 않는다. Mode 1 (혹은 eNB기반의 스케줄링 모드)의 경우에도 DL 타이밍 또는 GNSS 타이밍으로 전송, TA bit 필드 size가 11bit로 큰 편이어서 coding rate 확보 측면에서도 배제하는 것이 바람직할 수 있다. Mode 1에서도 GNSS를 타이밍 레퍼런스로 하는 단말을 위해서는 TA는 필요로 하지 않는다. 하지만, UE가 셀룰러 타이밍을 사용하고 Mode 1을 사용하는 경우 TA가 포함될 수 있으며, 그 이외의 경우에는 TA는 사용되지 않거나, all zero로 세팅될수 있다. 즉 Mode 1이지만 GNSS를 reference로 하는 경우에는 TA 필드가 사용되지 않거나 all zero로 세팅될 수 있다. Mode 1에서 예외적인 동작이며, UE가 GNSS 타이밍을 사용하는지 여부를 구분하기 위해 SA 리소스 pool별로 타이밍 레퍼런스 (GNSS인지 eNB인지)가 사전에 구성될 수도 있고, 해당 SA pool과 associated된 SLSS의 SLSS ID가 GNSS를 위해 reserved된 것을 사용할 경우 단말은 해당 SA pool에서 수신 되는 신호는 Mode 1이어도 TA를 사용하지 않음을 인지할 수 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예를 들어, 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
본 발명의 실시예에 의한 장치 구성
도 24는 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 24를 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신장치(11), 전송장치(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신장치(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 24를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신장치(21), 전송장치(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신장치(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 24에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 무선통신시스템에서 단말이 메시지를 전송하는 방법에 있어서,
    메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 시간축에서 구분된 자원 상에서 전송하며, 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송하는 단계
    를 포함하는, 메시지 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 정보와 상기 메시지가 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송되는 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보는 미리 설정된 복수의 후보 영역 중 하나 이상의 영역에서 전송되는, 메시지 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미리 설정된 후보 영역은 시간 축 상에서 슬롯, 주파수 축 상에서 미리 설정된 개수의 자원블록(Resource Block, RB)으로 이루어진 것인, 메시지 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    두 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역의 위치는, 첫 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역의 위치에 의해 제한되는, 메시지 전송 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    두 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역과 첫 번째 슬롯에서 상기 제어 정보가 포함되는 후보 영역은 서로 상이한 주파수 대역에 위치하는, 메시지 전송 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 미리 설정된 복수의 후보 영역에는 전체 주파수 대역의 한가운데 RB는 포함되지 않는, 메시지 전송 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 제어 정보가 전송되는 RB로부터 +/- K1 RB이내의 영역, + K2 RB이내의 영역, 또는 - K3 RB이내의 영역 중 하나의 영역에서 전송되며, 상기 K1, K2, K3는 자연수인, 메시지 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 V2X (Vehicle to Everything) 메시지인, 메시지 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 정보는 ID, 상기 단말이 P-UE, V-UE, RSU 중 어느 것인지를 나타내는 UE 타입, 호핑 플래그, RA(Resource allocation) 중 하나 이상의 정보를 포함하는, 메시지 전송 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어 정보가 ID를 포함하지 않는 경우, DMRS base sequence, CS (cyclic shift), OCC, scrambling sequence는 UE 타입, 호핑 플래그, RA 중 어느 하나를 사용하여 생성되는, 메시지 전송 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값보다 큰 메시지는 주기적 메시지이며, 상기 미리 설정된 값보다 작은 메시지는 event triggered 메시지인, 메시지 전송 방법.
  12. 무선통신시스템에서 단말 장치에 있어서,
    송신 장치와 수신 장치; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 메시지를 생성하고, 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 시간축에서 구분된 자원 상에서 전송하며, 상기 메시지의 크기가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 메시지를 위한 제어 정보와 상기 메시지를 주파수 축 상에서 구분된 자원 상에서 전송하는, 단말 장치.
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