WO2017176088A1 - 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 자원 설정 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for setting a resource for direct communication between terminals in a wireless communication system.
- a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described.
- E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
- UMTS Universal Mobile Telecommunications System
- LTE Long Term Evolution
- an E-UMTS is an access gateway (AG) located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B), an eNB, and a network (E-UTRAN) and connected to an external network.
- the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
- the cell is set to one of bandwidths such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20Mhz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
- the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
- For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
- the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data and informs the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. that the terminal can use.
- DL downlink
- HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
- the core network may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
- the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
- Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
- new technological evolution is required in order to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
- the following is to propose a resource setting method and a device therefor for direct communication between terminals in a wireless communication system.
- a method for setting a resource for sidelink transmission by a terminal includes selecting a resource for the sidelink transmission within a preset resource pool; Based on a predetermined probability, determining whether to reselect the resource in subsequent sidelink transmissions; Performing the sidelink transmission using the selected resource; And performing the subsequent sidelink transmission based on whether the resource is reselected, and wherein performing the sidelink transmission includes information on whether to reselect the resource in the subsequent sidelink transmission. Characterized in that it comprises the step of transmitting.
- a terminal in a wireless communication system which is an aspect of the present invention, includes a wireless communication module; And select a resource for sidelink transmission in a preset resource pool, determine whether to reselect the resource in a subsequent sidelink transmission based on a predetermined probability, and select the selected resource. And performing the sidelink transmission by using the processor, wherein the processor performs the subsequent sidelink transmission based on whether the resource is reselected, and wherein the processor is configured to perform the sidelink transmission in the subsequent sidelink transmission. And transmitting information on whether to reselect the resource.
- the resource for the sidelink transmission is reselected and the subsequent sidelink transmission is performed using the reselected resource.
- the subsequent sidelink transmission is performed by reusing the selected resource.
- the resource for the sidelink transmission may be reselected, and the subsequent sidelink transmission may be performed using the reselected resource.
- information on whether to reselect resources for the sidelink transmission in the subsequent sidelink transmission is transmitted through a control signal for the sidelink transmission before performing the subsequent sidelink transmission. It is done.
- resources can be efficiently allocated for direct communication between terminals.
- FIG. 1 schematically illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
- FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
- FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
- 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in the LTE system.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
- 7 is a conceptual diagram of direct communication between terminals.
- FIG. 8 shows an example of the configuration of a resource pool and a resource unit.
- FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an operation in which a UE includes future resource information in a sidelink message and transmits it.
- FIG. 10 shows an example of performing resource reselection for sidelinks according to the present invention.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a base station and a terminal that can be applied to an embodiment of the present invention.
- the present specification describes an embodiment of the present invention using an LTE system and an LTE-A system, this as an example may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
- the present specification describes an embodiment of the present invention on the basis of the FDD scheme, but this is an exemplary embodiment of the present invention can be easily modified and applied to the H-FDD scheme or the TDD scheme.
- the specification of the base station may be used as a generic term including a remote radio head (RRH), an eNB, a transmission point (TP), a reception point (RP), a relay, and the like.
- RRH remote radio head
- TP transmission point
- RP reception point
- relay and the like.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
- the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
- the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
- the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
- the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
- the physical channel utilizes time and frequency as radio resources.
- the physical channel is modulated in an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in downlink, and modulated in a Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in uplink.
- OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
- SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
- the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
- RLC radio link control
- the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
- the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
- the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
- IPv4 Packet Data Convergence Protocol
- the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
- the RRC layer is responsible for control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
- RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
- the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
- the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
- One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth, such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
- Different cells may be configured to provide different bandwidths.
- the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (broadcast channel) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
- BCH broadcast channel
- PCH paging channel
- SCH downlink shared channel
- Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
- the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
- RAC random access channel
- SCH uplink shared channel
- BCCH Broadcast control channel
- PCCH paging control channel
- CCCH common control channel
- MCCH multicast control channel
- MTCH multicast Traffic Channel
- FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
- the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, the terminal may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. have. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
- P-SCH Primary Synchronization Channel
- S-SCH Secondary Synchronization Channel
- DL RS downlink reference signal
- the UE Upon completion of the initial cell search, the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDSCH) according to a physical downlink control channel (PDCCH) and information on the PDCCH. It may be (S302).
- PDSCH physical downlink control channel
- PDCCH physical downlink control channel
- the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
- RACH random access procedure
- the UE may transmit a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S304 and S306).
- PRACH physical random access channel
- a contention resolution procedure may be additionally performed.
- the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
- Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
- the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
- DCI downlink control information
- the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
- the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
- the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
- a radio frame has a length of 10 ms (327200 ⁇ T s ) and is composed of 10 equally sized subframes.
- Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
- Each slot has a length of 0.5 ms (15360 x T s ).
- the slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
- one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols.
- Transmission time interval which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
- the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
- FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
- a subframe consists of 14 OFDM symbols.
- the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
- R1 to R4 represent reference signals (RSs) or pilot signals for antennas 0 to 3.
- the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
- the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
- Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
- the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
- the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
- the PCFICH is composed of four Resource Element Groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a Cell ID (Cell IDentity).
- One REG is composed of four resource elements (REs).
- the RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier x one OFDM symbol.
- the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
- QPSK Quadrature Phase Shift Keying
- the PHICH is a physical hybrid automatic repeat and request (HARQ) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, the PHICH indicates a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
- the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
- ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
- BPSK binary phase shift keying
- a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
- the number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
- the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
- the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
- n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
- the PDCCH consists of one or more CCEs.
- the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
- PCH paging channel
- DL-SCH downlink-shared channel
- Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
- Data of the PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
- a specific PDCCH is CRC masked with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A”, a radio resource (eg, frequency location) of "B” and a DCI format of "C", that is, a transmission format. It is assumed that information about data transmitted using information (eg, transport block size, modulation scheme, coding information, etc.) is transmitted through a specific subframe.
- RTI Radio Network Temporary Identity
- the terminal in the cell monitors, that is, blindly decodes, the PDCCH in the search region by using the RNTI information of the cell, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive and receive the PDCCH.
- the PDSCH indicated by "B” and "C” is received through the information of one PDCCH.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
- an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
- the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
- the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NACK used for HARQ, Channel Quality Indicator (CQI) indicating downlink channel status, RI (Rank Indicator) for MIMO, and scheduling request (SR), which is an uplink resource allocation request. There is this.
- the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
- 7 is a conceptual diagram of direct communication between terminals.
- the eNB may transmit a scheduling message for instructing D2D transmission and reception.
- a UE participating in D2D communication receives a D2D scheduling message from an eNB and performs a transmission / reception operation indicated by the D2D scheduling message.
- the UE means a terminal of a user, but when a network entity such as an eNB transmits and receives a signal according to a communication method between the UEs, it may also be regarded as a kind of UE.
- the eNB may receive the D2D signal transmitted by the UE, and the method of transmitting / receiving a signal of the UE, which is designed for D2D transmission, may be applied to an operation in which the UE transmits an uplink signal to the eNB.
- a link directly connected between UEs is referred to as a D2D link
- a link through which the UE communicates with an eNB is referred to as a NU link
- a link directly connected between UEs may be referred to as sidelink (SL) in a concept as opposed to uplink and downlink.
- UE1 selects a resource unit corresponding to a specific resource in a resource pool, which means a set of resources, and transmits a sidelink signal using the resource unit.
- the resource pool may inform the base station when the UE1 is located within the coverage of the base station. If the UE1 is outside the coverage of the base station, another base station may inform or determine a predetermined resource.
- a resource pool is composed of a plurality of resource units, and each UE may select one or a plurality of resource units and use them for sidelink signal transmission.
- FIG. 8 shows an example of the configuration of a resource pool and a resource unit.
- a case where all frequency resources are divided into N F and all time resources are divided into N T and a total of N F * N T resource units are defined is illustrated.
- the resource pool is repeated every N T subframes.
- one resource unit may appear periodically and repeatedly.
- an index of a physical resource unit to which one logical resource unit is mapped may change in a predetermined pattern over time.
- a resource pool may mean a set of resource units that can be used for transmission by a UE to transmit sidelink signals.
- the above-described resource pool may be subdivided into various types. First, they may be classified according to the content of the sidelink signal transmitted from the resource pool. For example, as shown in 1) to 3) below, the content of the sidelink signal may be divided into SA, sidelink data channel, and discovery signal, and a separate resource pool may be set according to the content.
- SA Scheduling assignment
- MCS modulation and coding scheme
- MIMO MIMO transmission scheme for demodulation of a data channel.
- the SA may be multiplexed and transmitted together with sidelink data on the same resource unit.
- the SA resource pool may mean a pool of resources in which the SA is multiplexed with the sidelink data and transmitted.
- the sidelink data channel refers to the channel that the transmitting UE uses to transmit user data. If an SA is multiplexed and transmitted along with sidelink data on the same resource unit, the sidelink data is transmitted from the sidelink data channel resource pool to the resource element (RE) used to transmit SA information on a specific resource unit of the SA resource pool. Can be used to
- Discovery signal means a resource pool for a signal that the transmitting UE transmits information such as its ID so that the neighboring UE can find itself.
- a synchronization signal / channel may also be referred to as a sidelink synchronization signal or a sidelink broadcast channel, and is transmitted by the receiving UE by the transmitting UE transmitting the synchronization signal and information related to synchronization. It means a resource pool for a signal / channel to achieve the purpose of time / frequency synchronization to the UE.
- SA and sidelink data may use a separate resource pool on a subframe, but if the UE can simultaneously transmit SA and sidelink data in one subframe, two types of resource pools may be configured in the same subframe. .
- the transmitting UE of the sidelink selects a resource once and use the resource continuously for a certain time. This is because when the neighboring UEs once determine the location of the selected resource of the corresponding transmission UE, it is determined that the resource will be continuously used for a predetermined time and may operate to use another resource to avoid a collision.
- the UE continuously uses the selected resource for a certain time, It is desirable to perform resource selection again by rule. This operation may be referred to as reselection of sidelink resources.
- each terminal determines with a certain probability whether to use the previous resource or the new resource for the resource for transmitting the message.
- the UE informs other UEs whether to use the resources that are currently used for the transmission of a specific message in the future can increase the resource utilization. This is because other UEs may consider using the resource if they know that the UE currently uses the resource but will not use it next time. To this end, the UE may include information on whether to continue using the resource in the future and, if so, when to use the resource in the control information on the message transmission.
- the UE should determine how to use the resource in advance in the future and transmit it to other UEs. If the probability of resource reuse is determined at the time of message transmission, it may be undetermined at the time of transmission of control information. Because. The probability of determining whether to reselect at each time point may be predetermined.
- the UE determines in advance whether to reselect the sidelink resources in the future and informs them to other UEs through control information, and at the time of transmission of the corresponding message, the resources are determined according to the predetermined reselection. Decide whether to reuse or reselect resources.
- the UE uses the resource as P, it is determined in advance whether to reselect the resource for a future X period at time x, and transfers the information according to the control information. For example, it is determined whether resources are reselected for 5 cycles, and existing resources, existing resources, existing resources, reselection, and existing resources at time points x, x + P, x + 2P, x + 3P, and x + 4P respectively. Assume that the probabilistic choice is made in the form of. The UE operates the control information based on this information while retransmitting the resources transmitted at the time x + 3P while maintaining control resources selected at the x + 3P at the time x + 4P. In this way, since it is already determined whether to reselect resources at each transmission time, the UE can inform other UEs whether or not to keep the resources.
- the UE may determine in advance whether to reselect at each time point from a pseudo random sequence generated from information such as its UE ID. As an example, if the probability of reselection is y, the UE generates a pseudo random sequence composed of 0 and 1, and then binds them in M bits.
- each unit is regarded as a number represented by a binary number, and if the number of the t-th unit is smaller than 2 M * y, the resource at the t-th point of time may be reselected, but otherwise, the existing resource may be maintained. have.
- the UE Once the UE has determined whether to reselect up to a point in time, once the message has elapsed, it will operate to determine only one future reselection, rather than reselecting all the points again. Can be. For example, when the time point X passes while the UE determines whether to reselect the time points x, x + P, x + 2P, x + 3P, and x + 4P at the time point x, only the reselection at the time point x + 5P is performed. To decide.
- the UE is still deciding whether to reselect the time points x + P, x + 2P, x + 3P, x + 4P, and x + 5P for the next five periods. Since the information sent to the UE is still valid up to the time point x + 4P, there is no problem in the operation of another UE that received it.
- sidelink resource allocation which determines which resources in the resource pool to use, includes centralized resource allocation in which a specific entity, such as an eNB, determines sidelink transmission resources of each UE, and a side that the UE uses for itself. It may be divided into distributed resource allocation. In particular, when some UEs perform distributed resource allocation, several UEs may use the same sidelink resources and cause resource collisions that interfere with each other. Therefore, an appropriate solution is required.
- the UE may include information on time and / or frequency location of a resource to be used later, that is, information on future resources while transmitting a sidelink message or an uplink message at a specific time point.
- FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an operation in which a UE includes future resource information in a sidelink message and transmits it.
- message 1 generated at time t starts to be transmitted from time t + x, but from time t + P + y to the transmission.
- time x or time y represents a delay time from message generation to actual transmission, and typically, the message generation period P may have a value of 100 ms or more.
- Such future resource information may be transmitted through a separate control channel such as SA, or may be included in a sidelink data channel, for example, included in some field of a MAC header.
- the UE when the UE delivers future resource information, another UE that receives the UE may know in advance where the UE is to transmit, and thus, resource collision in the next transmission may be prevented.
- the conditions that trigger sidelink resource reselection should be appropriate, taking into account the benefits gained by continuing to use existing resources (e.g., avoiding collisions by other UEs) and the resulting losses (e.g., situations where resources become inadequate). It must be decided.
- a case in which a network including a base station resets a resource pool may be considered.
- the UE may be defined to stop using existing resources and attempt to reselect sidelink resources when the resource pool is reset. This is because a variety of sidelink signal transmission attributes are changed by resetting a resource pool.
- a UE adheres to an existing resource selection but the existing resource does not correspond to resetting a resource pool there may be a problem with equity with other UEs.
- the UE maintaining the existing SA resource eventually becomes a form of using SA resources that other UEs cannot use.
- this can also be a problem because UEs that attempt to receive based on resource pool reset cannot receive correctly. Therefore, when the resource pool is reset, the UE operates to perform sidelink resource reselection within a predetermined time from the time point of receiving the resource pool reset and attempt to transmit to the new resource.
- resetting the resource pool may include more than simply resetting the time / frequency resource region of a specific channel.
- the resource information for SA or data is the same, if various parameters applied when using the corresponding resource pool are reset, the UE may operate to perform sidelink resource reselection. Examples of such transmission parameters are as follows, and these various parameters may be communicated to the UE by the network as ancillary information of the resource pool configuration.
- the network can adjust the transmit power parameters according to the load conditions of the sidelinks. The higher the load, the more the parameters can be reset to use lower power to reduce interference.
- a parameter that adjusts the amount of time and frequency resources that the UE uses for individual sidelink message transmission may be in a form indicating the maximum and / or minimum amount of time and frequency resources that can be used for individual sidelink message transmission.
- the network can adjust the resource amount parameter according to the load condition of the sidelink. The higher the load, the more the parameter can be reset to use a small amount of resources to reduce interference.
- a parameter defining a time relationship between the SA and the data may be set by the network.
- a resource pool or various parameters are reset, if it is related to the sidelink reception operation (for example, resource pools and parameters transmitted by neighboring cell UEs and corresponding to the configuration of the reception operation for the UE), Since it is independent of the sidelink transmission operation of the MS, it can be operated to reuse existing resources without triggering sidelink resource reselection.
- the resource pool and transmission related parameters may be delivered to individual UEs through UE specific signaling. In particular, this may be an operation corresponding to the RRC_Connected mode UE.
- the network may be used for triggering sidelink resource reselection of a specific UE. For example, if the network directly monitors a sidelink situation and determines that a resource selection of a specific UE is inappropriate (for example, determining that a resource conflict with another UE is selected), a resource pool reset message is sent to the UE. By transmitting the UE can trigger sidelink resource reselection.
- the UE may operate to perform the reselection once the resource pool reset message is received. In such a case, sidelink resource reselection may be triggered without substantially changing the resource pool or transmission related parameters.
- the resource pool and transmission related parameters may be delivered to several UEs through UE common signaling (eg, SIB). In particular, this may be an operation corresponding to the RRC_Idle mode UE.
- the network may be used for triggering sidelink resource reselection of the entire UE.
- the network may trigger sidelink resource reselection by directly monitoring the sidelink situation and sending a resource pool reset message to the entire UE if it is determined that the load is too high or too low.
- the UE can operate to perform the reselection, which can be used to trigger the reselection without substantially changing its settings. have.
- the resource may be operated to maintain the exception. For example, if the UE selects a specific resource for data transmission and then receives a resource pool reset message but the selected resource still belongs to the reset resource pool and also conforms to the setting by the resource quantity parameter (for example, the set minimum of selected resources) It is also possible to keep existing resources without triggering reselection if they are within the maximum amount of resources used.
- the resource quantity parameter for example, the set minimum of selected resources
- a transmission parameter may need to be adjusted.
- the UE may operate to adjust the transmission parameters, for example, the parameters used to set the transmission power or the amount of time / frequency usage of individual packets according to various situations.
- the transmission parameters for example, the parameters used to set the transmission power or the amount of time / frequency usage of individual packets according to various situations.
- the movement speed of the UE when it is fast, it may be operated to use higher power or to use more resources for individual packet transmission to increase coverage so that communication with a relatively far UE is possible. This is to enable the transfer of necessary information before approaching a relatively far UE.
- the UE when the UE changes the reference of synchronization from a more stable one such as GNSS to a less stable one such as a base station signal or a transmission signal of the UE, performance deterioration caused by a large synchronization error occurs. To prevent this, it can operate to use higher power or to use more resources for individual packet transmission.
- the UE may be defined to reselect resources. This makes it possible to quickly perform the transmission for the new parameters.
- the UE may operate to change the transmission parameter to cope with this.
- the UE may reselect the resource. Can be prescribed.
- a specific form of performing sidelink resource reselection has the following possibility.
- the UE may perform reselection for all previously selected resources. This operation may be appropriate in case of scheduling a plurality of data resources through one SA, since a new SA must be transmitted anyway even if partial sidelink resource reselection occurs. Meanwhile, once the sidelink resource reselection is triggered, the UE may reselect some of the previously selected resources. Resources to be reselected may be determined probabilistically, or may be selectively reselected only resources that do not meet the new configuration by using the above-described principle.
- FIG. 10 shows an example of performing resource reselection for sidelinks according to the present invention.
- step 1001 a resource for sidelink transmission is selected within a preset resource pool, and in step 1003, it is determined whether to reselect the resource in subsequent sidelink transmission based on a predetermined probability.
- step 1005 the UE performs the sidelink transmission using the selected resource.
- information on whether to reselect the resource in the subsequent sidelink transmission is characterized in that for transmitting. Specifically, information on whether to reselect resources for the sidelink transmission in the subsequent sidelink transmission is transmitted through a control signal for the sidelink transmission before performing the subsequent sidelink transmission. do.
- step 1007 the UE performs the subsequent sidelink transmission based on whether the resource is reselected. If it is determined in step 1003 that the resource is reselected for the subsequent sidelink transmission, the resource for the sidelink transmission is reselected and the subsequent sidelink transmission is performed using the reselected resource. However, if it is determined in step 1003 that the resource is not reselected for the subsequent sidelink transmission, the subsequent sidelink transmission is performed by reusing the selected resource.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a base station and a terminal that can be applied to an embodiment of the present invention.
- a base station (eNB) 10 may include a receiving module 11, a transmitting module 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. .
- the plurality of antennas 15 means a base station supporting MIMO transmission and reception.
- the receiving module 11 may receive various signals, data, and information on the uplink from the terminal.
- the transmission module 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
- the processor 13 may control the operation of the entire base station 10.
- the processor 13 of the base station 10 according to an embodiment of the present invention may process matters necessary in each of the embodiments described in FIGS. 1 to 10.
- the processor 13 of the base station 10 performs a function of processing information received by the base station 10, information to be transmitted to the outside, and the like, and the memory 14 stores the processed information and the like for a predetermined time. It may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
- the terminal UE 20 may include a reception module 21, a transmission module 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
- the plurality of antennas 25 refers to a terminal that supports MIMO transmission and reception.
- the receiving module 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the base station.
- the transmission module 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 20.
- the processor 23 of the terminal 20 may process matters necessary in the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 10.
- the processor 23 of the terminal 20 performs a function of processing the information received by the terminal 20, information to be transmitted to the outside, and the memory 24 stores the processed information and the like for a predetermined time. It may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
- each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
- Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
- the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
- Certain operations described in this document as being performed by a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is obvious that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
- a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
- Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
- an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( Field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
- ASICs application specific integrated circuits
- DSPs digital signal processors
- DSPDs digital signal processing devices
- PLDs programmable logic devices
- FPGAs Field programmable gate arrays
- processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
- an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
- the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
- the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 사이드링크 전송을 위한 자원을 설정하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 기 설정된 자원 풀 내에서 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 선택하는 단계; 소정의 확률에 기반하여, 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부를 결정하는 단계; 상기 선택된 자원을 이용하여 상기 사이드링크 전송을 수행하는 단계; 및 상기 자원의 재선택 여부에 기반하여, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 사이드링크 전송을 수행하는 단계는, 상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부에 관한 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 자원 설정 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위하여는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 자원 설정 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 사이드링크 전송을 위한 자원을 설정하는 방법은, 기 설정된 자원 풀 내에서 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 선택하는 단계; 소정의 확률에 기반하여, 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부를 결정하는 단계; 상기 선택된 자원을 이용하여 상기 사이드링크 전송을 수행하는 단계; 및 상기 자원의 재선택 여부에 기반하여, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 사이드링크 전송을 수행하는 단계는, 상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부에 관한 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말은, 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈과 연결되고, 기 설정된 자원 풀 내에서 사이드링크 전송을 위한 자원을 선택하고, 소정의 확률에 기반하여 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부를 결정하며, 상기 선택된 자원을 이용하여 상기 사이드링크 전송을 수행하되, 상기 자원의 재선택 여부에 기반하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 사이드링크 전송을 수행 시, 상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부에 관한 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원을 재선택하는 것으로 결정된 경우, 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하고, 상기 재선택된 자원을 이용하여 상기 후속 사이드링크 전송이 수행된다. 반면에, 상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원을 재선택하지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 선택된 자원을 재이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행된다.
보다 바람직하게는, 상기 자원 풀의 설정이 변경된 경우 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하고, 상기 재선택된 자원을 이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행될 수 있다.
추가적으로, 상기 후속 사이드링크 전송에서의 상기 사이드링크 전송을 위한 자원의 재선택 여부에 관한 정보는, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하기 이전에, 상기 사이드링크 전송을 위한 제어 신호를 통하여 전송되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 단말 간 직접 통신을 위하여 효율적으로 자원을 할당할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
도 8는 자원 풀 및 자원 유닛의 구성예를 도시한다.
도 9는 UE가 미래 자원 정보를 사이드링크 메시지에 포함시켜 전송하는 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따라 사이드링크를 위한 자원 재선택을 수행하는 예를 도시한다.
도 11은 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국과 단말의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위하여 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 전송측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet 데이터 Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(방송 Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(방송 Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical 방송 Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 참조 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송 형식 정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링, 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
도 7은 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
도 7을 참조하면, UE가 다른 UE와 직접 무선 통신을 수행하는 D2D(device-to-device) 통신, 즉, 단말 간 직접 통신에서는 eNB가 D2D 송수신을 지시하기 위한 스케줄링 메시지를 전송할 수 있다. D2D 통신에 참여하는 UE는 eNB로부터 D2D 스케줄링 메시지를 수신하고, D2D 스케줄링 메시지가 지시하는 송수신 동작을 수행한다. 여기서 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 엔티티가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다. 또한 UE가 송신한 D2D 신호를 eNB가 수신하는 것도 가능하며, D2D 송신을 위해 설계된 UE의 신호 송수신 방법을 UE가 eNB에게 상향링크 신호를 송신하는 동작에도 적용이 가능하다.
이하에서는 UE 사이에 직접 연결된 링크를 D2D 링크로, UE가 eNB와 통신하는 링크를 NU링크로 지칭한다. 또는 UE 사이에 직접 연결된 링크를 상향링크 및 하향링크과 대비되는 개념으로 사이드링크 (Sidelink; SL)라고 지칭할 수도 있다.
이하에서는 UE1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀 (resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 유닛을 선택하고 해당 자원 유닛을 사용하여 사이드링크 신호를 전송하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서, 자원 풀은 UE1이 기지국의 커버리지 내에 위치하는 경우 기지국이 알려줄 수 있으며, UE1이 기지국의 커버리지 밖에 있는 경우에는 다른 UE가 알려주거나 혹은 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다. 일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 유닛으로 구성되며 각 UE는 하나 혹은 복수의 자원 유닛을 선정하여 자신의 사이드링크 신호 전송에 사용할 수 있다.
도 8는 자원 풀 및 자원 유닛의 구성예를 도시한다.
도 8을 참조하면, 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고, 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어, 총 NF*NT 개의 자원 유닛이 정의되는 경우를 예시하고 있다. 특히, 해당 자원 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 특징적으로, 하나의 자원 유닛은 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 혹은 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티 (diversity) 효과를 얻기 위하여 하나의 논리적인 자원 유닛이 맵핑되는 물리적 자원 유닛의 인덱스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 자원 유닛 구조에 있어서, 자원 풀이란 사이드링크 신호를 전송하고자 하는 UE가 전송에 사용할 수 있는 자원 유닛의 집합을 의미할 수 있다.
상술한 자원 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 먼저 자원 풀에서 전송되는 사이드링크 신호의 컨텐츠에 따라서 구분될 수 있다. 일 예로 아래 1) 내지 3)과 같이 사이드링크 신호의 컨텐츠는 SA, 사이드링크 데이터 채널 및 디스커버리 신호로 구분될 수 있으며, 각각 컨텐츠에 따라서 별도의 자원 풀이 설정될 수 있다.
1) SA(Scheduling assignment): SA는 전송 UE가 후행하는 사이드링크 데이터 채널의 자원 위치 정보 및 데이터 채널의 복조를 위한 MCS(modulation and coding scheme)나 MIMO 전송 방식 등의 정보를 포함하는 신호를 지칭한다. 상기 SA는 동일 자원 유닛 상에서 사이드링크 데이터와 함께 다중화되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 자원 풀이란 SA가 사이드링크 데이터와 다중화되어 전송되는 자원의 풀을 의미할 수 있다.
2) 사이드링크 데이터 채널: 사이드링크 데이터 채널은 전송 UE가 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 채널을 지칭한다. 만약 SA가 동일 자원 유닛 상에서 사이드링크 데이터와 함께 다중화되어 전송된다면, SA 자원 풀의 특정 자원 유닛 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 RE(resource element)를 사이드링크 데이터 채널 자원 풀에서도 사이드링크 데이터를 전송하는데 사용할 수 있다.
3) 디스커버리 신호: 전송 UE가 자신의 ID등의 정보를 전송하여 인접 UE로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 신호를 위한 자원 풀을 의미한다.
4) 동기 신호/채널(Synchronization signal/channel): 동기 신호/채널은 사이드링크 동기 신호 또는 사이드링크 방송 채널이라고도 지칭할 수 있으며, 송신 UE가 동기 신호 및 동기와 관련된 정보를 전송함으로써 수신 UE가 송신 UE에게 시간/주파수 동기를 맞추는 목적을 달성하는 신호/채널을 위한 자원 풀을 의미한다.
SA와 사이드링크 데이터는 서브프레임 상에서 분리되는 자원 풀을 사용할 수 있지만, UE가 SA와 사이드링크 데이터를 하나의 서브프레임에서 동시에 전송할 수 있는 경우라면 동일한 서브프레임에 두 종류의 자원 풀이 설정될 수도 있다.
<제 1 실시예>
한편, 사이드링크 신호를 전송하는 UE에게 도달하는 메시지가 주기적인 속성을 가지고 있는 경우, 사이드링크의 송신 UE는 한 번 자원을 선택하고 그 자원을 일정 시간 동안 지속적으로 사용하는 것이 유리하다. 이는 주변의 다른 UE들이 해당 송신 UE의 선택 자원의 위치를 한 번 파악하면 일정 시간 동안은 해당 자원이 지속적으로 사용될 것으로 판단하고, 충돌을 피하기 위해서 다른 자원을 사용하도록 동작할 수 있기 때문이다.
다만 이러한 과정에서 발생하는 오류에 의한 지속적인 출동을 방지하고, 또 동일 시점에 다른 주파수로 전송되는 UE 사이에도 송수신이 가능하도록 하기 위해서, UE는 한 번 선택한 자원을 일정 시간 동안 지속적으로 사용하되, 일정한 규칙에 의해서 자원 선택을 다시 수행하는 것이 바람직하다. 이 동작을 사이드링크 자원의 재선택이라 지칭할 수 있다.
상이한 UE가 동일 시점에 사이드링크 자원 재선택을 수행한다면 역시 상호 간의 검출이 불가능하므로 원하는 결과를 얻을 수 없다. 이를 해결하는 방법으로 각 단말이 사이드링크 자원 재선택을 수행할 지 여부를 확률적으로 선택하는 동작을 고려할 수 있다. 즉, 각 단말은 각 메시지를 전송하기 전에 해당 메시지를 전송할 자원을 이전의 자원을 사용할지 아니면 새로운 자원을 사용할 지를 일정한 확률로 결정하는 것이다.
한편, UE가 자신이 현재 특정 메시지의 전송을 위해서 사용하는 자원을 앞으로도 사용할 것인지를 다른 UE에게 알리면 자원 활용도를 높일 수 있다. 이는 다른 UE들이 현재는 해당 UE가 해당 자원을 사용하지만 다음 시점에서 사용하지 않을 것이라는 것을 인지한다면 해당 자원을 사용하는 것을 고려할 수 있기 때문이다. 이를 위해서 UE는 메시지 전송에 대한 제어 정보에 앞으로 자원을 계속 사용할 지 여부, 만약 사용한다면 언제까지 자원을 계속 사용할 지에 대한 정보 등을 포함시킬 수 있다.
상술한 두 원리를 결합할 경우, UE의 동작에 어려움이 따를 수 있다. UE는 미래 시점에 자신이 자원을 어떻게 사용할지를 미리 결정하여 다른 UE들에게 전송해야 하는데, 메시지 전송 시점에 확률적으로 자원 재사용 여부를 판단한다면 제어 정보의 전송 시점에서는 재선택 여부가 미정일 수 있기 때문이다. 각 시점에서 재선택 여부를 결정하는 확률은 사전에 정해질 수 있다.
따라서 본 발명에서는, UE가 앞으로의 사이드링크 자원 재선택 여부를 미리 확률적으로 정해두고 이를 제어 정보를 통해 다른 UE들에게 알린 다음, 해당하는 메시지의 전송 시점에서는 미리 정한 재선택 여부에 따라서 자원을 재사용할지 또는 자원을 재선택할 지를 결정한다.
예를 들어, UE가 자원을 사용하는 주기를 P라고 가정한다면, 시점 x에서 향후 X 주기 동안의 자원의 재선택 여부를 미리 결정하고, 이에 따른 정보를 제어 정보로 전달하는 것이다. 일 예로, 5주기 동안의 자원의 재선택 여부를 결정하고 시점 x, x+P, x+2P, x+3P, x+4P 시점에서 각각 기존 자원, 기존 자원, 기존 자원, 재선택, 기존 자원의 형태로 확률적인 선택이 이루어 졌다고 가정한다. UE는 이러한 정보를 바탕으로 제어 정보를 다른 UE에게 전송하면서 시점 x+3P에서 전송하는 자원은 재선택을 수행하고 시점 x+4P에서는 x+3P에서 선택한 자원을 유지하도록 동작한다. 이렇게 함으로써 각 전송 시점에서 이미 자원의 재선택 여부가 결정되어 있으므로, UE는 다른 UE에게 자원을 유지할 것인지 여부를 알리는 것이 가능해진다.
구체적으로, UE는 자신의 UE ID 등의 정보로부터 생성되는 유사 랜덤 시퀀스 (pseudo random sequence)로부터 각 시점에서의 재선택 여부를 미리 결정할 수 있다. 일 예로, 재선택 여부의 확률이 y일 경우, UE는 0과 1로 구성된 유사 랜덤 시퀀스를 생성한 후, 이를 M 비트 단위로 묶는다. 또한, 각 단위를 2진수로 표현되는 숫자로 간주하여, t번째 단위의 숫자가 2M * y 보다 작다면 t번째 시점에서의 자원을 재선택하되, 그렇지 않다면 기존 자원을 유지하는 것으로 동작할 수 있다.
보다 구체적으로, M=5인 경우 10개의 비트들로 구성된 유사 랜덤 시퀀스가 [01101 11010]으로 생성되었다면, 첫 번째 단위와 두 번째 단위의 숫자는 각각 13과 26이 된다. 이 때 y=0.5라면 2M * y = 16이므로 첫 번째 시점에서는 자원을 재선택하지만, 두 번째 시점에서는 자원을 재선택하지 않는다.
한 번 UE가 일정 시점까지의 재선택 여부를 일단 결정한 다음에는, 한 번의 메시지 전송 시점이 지나게 되면 모든 시점의 재선택 여부를 다시 결정하는 것이 아니라, 미래의 한 번의 재선택 여부만 결정하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, UE가 시점 x에서 시점 x, x+P, x+2P, x+3P, x+4P의 재선택 여부를 결정한 상태에서 시점 x가 지나게 되면 시점 x+5P에서의 재선택 여부만을 결정하는 것이다. 그러면 해당 시점에서 UE는 여전히 향후 5개의 주기에 해당하는 시점 x+P, x+2P, x+3P, x+4P, x+5P의 재선택 여부를 결정해두고 있는 상황이며, 시점 x에서 다른 UE에게 전송했던 정보가 여전히 시점 x+4P까지는 유효하므로 이를 수신했던 다른 UE의 동작에 문제가 발생하지 않는다.
<제 2 실시예>
한편, 자원 풀 내의 어떤 자원을 사용할지를 결정하는 사이드링크 자원 할당은, eNB와 같은 특정 주체가 각 UE의 사이드링크 전송 자원을 결정해주는 집중 자원 할당 (centralized resource allocation)과 UE가 스스로 자신이 사용할 사이드링크 자원을 결정하는 (distributed resource allocation)으로 구분될 수 있다. 특히, 일부 UE가 분산 자원 할당을 수행하는 경우, 여러 UE가 동일한 사이드링크 자원을 사용하게 되어 서로에게 간섭을 주는 자원 충돌이 발생할 수 있으므로, 이에 대한 적절한 해결책이 필요하다.
한편, UE는 특정 시점에 사이드링크 메시지, 혹은 상향링크 메시지를 전송하면서 이후에 사용할 자원의 시간 그리고/또는 주파수 위치에 대한 정보, 즉 미래 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 9는 UE가 미래 자원 정보를 사이드링크 메시지에 포함시켜 전송하는 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, UE가 일정한 주기 P로 생성되는 사이드링크 메시지를 전송하는 경우, 시점 t에서 생성된 메시지 1을 시점 t+x부터 전송하기 시작하되, 그 전송에 시점 t+P+y에서부터 특정 주파수 자원을 사용하여 그 다음 주기에 생성될 메시지 2를 전송한다는 사실을 포함시켜, 다른 UE에게 미래 자원에 대한 정보를 알릴 수 있다. 여기서, 시간 x나 시간 y는 메시지 생성으로부터 실제 전송까지의 지연 시간을 나타내며, 통상적으로 메시지 생성 주기 P는 100 ms 혹은 그 이상의 값을 가질 수 있다. 이러한 미래 자원 정보는 SA와 같은 별도의 제어 채널을 통해서 전송될 수도 있으며, 혹은 사이드링크 데이터 채널에 포함되어, 예를 들어, MAC 헤더의 일부 필드에 포함되어 전송될 수도 있다.
상술한 바와 같이 UE가 미래 자원 정보를 전달해주면, 이를 수신한 다른 UE는 해당 UE가 어디서 전송할 지를 미리 알게 되므로 다음 전송에서의 자원 충돌 역시 예방할 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 UE가 한 번 선택하여 지속적으로 사용하는 자원을 재선택할 필요가 있다. 이는 과거에는 적절하게 선택한 자원이라 할지라도 시간이 지남에 따라서 부적절한 자원으로 상황이 바뀔 수 있기 때문이다. 사이드링크 자원 재선택을 트리거링하는 조건은 기존 자원 사용을 지속하면서 얻는 이득 (예를 들어, 다른 UE가 충돌을 회피)과 그로 인한 손실 (예를 들어, 자원이 부적절해지는 상황)을 고려하여 적절하게 결정되어야 한다.
사이드링크 자원 재선택을 트리거링하는 조건의 하나로, 기지국을 포함하는 네트워크가 자원 풀을 재설정하는 경우를 고려할 수 있다. UE는 자원 풀이 재설정되면 기존에 사용하던 자원의 사용을 중지하고 사이드링크 자원 재선택을 시도하도록 규정될 수 있다. 이는 자원 풀이 재설정됨으로써 각종 사이드링크 신호 송신 속성이 달라지므로, UE가 기존의 자원 선택을 고수하고 있지만 기존의 자원이 자원 풀 재설정에 부합하지 않는 경우, 다른 UE와의 형평성에 문제가 발생할 수 있다.
가령 SA 자원 풀이 더 작아지도록 재설정된 경우, 기존 SA 자원을 유지하는 UE는 결국 다른 UE들이 사용할 수 없는 SA 자원을 사용하는 형태가 되기 때문이다. 또한 자원 풀 재설정을 기반으로 수신을 시도하는 UE는 올바른 수신이 불가하므로 이것 역시 문제가 될 수 있다. 따라서 자원 풀이 재설정되는 경우에는 UE는 자원 풀 재설정을 수신한 시점으로부터 일정 시간 이내에 사이드링크 자원 재선택을 수행하고 새로운 자원으로 송신을 시도하도록 동작한다.
여기서 자원 풀의 재설정은 단순히 특정 채널의 시간/주파수 자원 영역을 재설정해주는 것 이상을 포함할 수 있다. 비록 SA나 데이터를 위한 자원 정보는 동일하다고 하더라도, 해당 자원 풀을 사용할 때 적용되는 각종 파라미터가 재설정된다면, UE는 사이드링크 자원 재선택을 수행하도록 동작할 수 있다. 이러한 전송 파라미터의 예로 아래의 것들이 가능하며, 이러한 각종 파라미터는 자원 풀 설정의 부속 정보로 네트워크가 UE에게 전달할 수 있다.
- 사이드링크 송신 전력을 조절하는 파라미터
eNB와의 경로 손실(pathloss)를 기반으로 UE의 사이드링크 송신 전력을 결정하는 수식에서 사용하는 파라미터를 포함할 수 있다. 네트워크는 사이드링크의 부하 상황에 따라서 송신 전력 파라미터를 조절할 수 있는데, 부하가 높을수록 간섭을 줄이기 위해 낮은 전력을 사용하도록 파라미터를 재설정할 수 있다.
- 사이드링크 송신 자원의 양을 조절하는 파라미터
UE가 개별 사이드링크 메시지 전송에 사용하는 시간 및 주파수 자원의 양을 조절하는 파라미터로, 개별 사이드링크 메시지 전송에 사용될 수 있는 최대 및/또는 최소의 시간 및 주파수 자원의 양을 나타내는 형태일 수 있다. 네트워크는 사이드링크의 부하 상황에 따라서 자원 양 파라미터를 조절할 수 있는데, 부하가 높을수록 간섭을 줄이기 위해 적은 양의 자원을 사용하도록 파라미터를 재설정할 수 있다.
- SA와 데이터 사이의 시간 관계를 조절하는 파라미터
특정 서브프레임에서 SA가 전송되고 후속하는 서브프레임에서 이에 의해 스케줄링 되는 데이터가 전송되는 경우, SA와 데이터 사이의 시간 관계를 규정하는 파라미터가 네트워크에 의해 설정될 수 있다.
특징적으로 자원 풀이나 각종 파라미터가 재설정되더라도, 그것이 사이드링크 수신 동작에 관련된 것이라면 (예를 들어, 인접 셀 UE들이 전송하는 자원 풀 및 파라미터로서 해당 UE에게는 수신 동작에 대한 설정에 해당하는 것이라면), 자신의 사이드링크 송신 동작과 무관하므로 사이드링크 자원 재선택을 트리거링하지 않고 기존 자원을 재사용하도록 동작할 수 있다.
상기 자원 풀 및 전송 관련 파라미터는 UE 특정 시그널링을 통해서 개별 UE에게 전달될 수 있다. 특히 이는 RRC_Connected 모드 UE에게 해당되는 동작일 수 있다. 이 경우, 네트워크는 특정 UE의 사이드링크 자원 재선택을 트리거링하는 용도로 활용할 수 있다. 일 예로, 네트워크는 직접 사이드링크 상황을 모니터링하고 특정 UE의 자원 선택이 부적절하다고 판단되는 경우 (예를 들어, 인접한 다른 UE와 충돌하는 자원을 선택했다고 판단하는 경우), 해당 UE에게 자원 풀 재설정 메시지를 전송함으로써 사이드링크 자원 재선택을 트리거링할 수 있다. 특히, 자원 풀이나 전송 관련 파라미터가 사이드링크 자원 재선택 전후가 동일하더라도, 일단 자원 풀 재설정 메시지를 수신하면 UE는 재선택을 수행하도록 동작할 수 있다. 이러한 경우라면, 자원 풀이나 전송 관련 파라미터를 실질적으로는 바꾸지 않으면서도 사이드링크 자원 재선택을 트리거링할 수도 있는 것이다.
물론, 상기 자원 풀 및 전송 관련 파라미터는 UE 공통 시그널링 (예를 들어, SIB)을 통해서 여러 UE에게 전달될 수도 있다. 특히 이는 RRC_Idle 모드 UE에게 해당되는 동작일 수 있다. 이 경우, 네트워크는 전체 UE의 사이드링크 자원 재선택을 트리거링하는 용도로 활용할 수 있다. 일 예로, 네트워크는 직접 사이드링크 상황을 모니터링하고 전체적으로 부하가 너무 높거나 낮다고 판단되는 경우 전체 UE에게 자원 풀 재설정 메시지를 전송함으로써 사이드링크 자원 재선택을 트리거링할 수 있다. 특징적으로 자원 풀이나 전송 관련 파라미터가 이전 것과 동일하더라도 일단 자원 풀 재설정 메시지를 수신하면 UE는 재선택을 수행하도록 동작할 수 있는데, 이는 해당 설정을 실질적으로는 바꾸지 않으면서도 재선택을 트리거링하는데 사용될 수 있다.
상술한 동작의 예외로서, 만일 기존에 선택된 자원이 재설정 자원에도 부합한다면 예외적으로 해당 자원은 유지하도록 동작할 수도 있다. 일 예로 UE가 특정 자원을 데이터 전송에 선택한 다음에 자원 풀 재설정 메시지를 받았지만 선택 자원이 여전히 재설정된 자원 풀에 속하고 자원 양관련 파라미터에 의한 설정에도 부합한다면 (예를 들어, 선택한 자원의 설정된 최소/최대 사용 자원 양 이내라면) 재선택을 트리거링하지 않고 기존 자원을 유지할 수도 있다.
사이드링크 자원 재선택을 트리거링하는 조건의 또 다른 일 예로, 전송 파라미터를 조절(adaptation)해야 하는 경우가 있다. UE는 여러 상황에 따라서 전송 파라미터, 예를 들어, 전송 전력 설정에 사용되는 파라미터나 개별 패킷의 시간/주파수 사용 양을 조절하도록 동작할 수 있다. 구체적으로, UE의 이동 속도가 빠른 경우에는 상대적으로 원거리의 UE와도 통신이 가능하도록, 커버리지를 높이기 위해서 더 높은 전력을 사용하거나 혹은 더 많은 자원을 개별 패킷 전송에 사용하도록 동작할 수 있다. 이는 상대적으로 원거리의 UE와 근접하기 전에 필요한 정보를 전달할 수 있도록 하기 위함이다.
다른 일 예로, UE가 동기의 기준(reference)을 GNSS와 같이 더 안정적인 것에서 기지국 신호나 UE의 전송 신호와 같이 상대적으로 덜 안정적인 것으로 변경하는 경우, 동기 오류(synchronization error)가 커짐으로써 발생하는 성능 열화를 막기 위해서, 더 높은 전력을 사용하거나 혹은 더 많은 자원을 개별 패킷 전송에 사용하도록 동작할 수 있다.
이와 같이, UE의 상황이 변화하면서 그에 따라 전송 파라미터를 바꾸어야 하는 경우, UE는 자원을 재선택하도록 규정될 수 있다. 이를 통해서 신속하게 새로운 파라미터에 맞는 전송을 수행할 수 있게 된다.
또 다른 예로, UE가 채널의 부하 상황을 파악하고 부하가 일정 수준 이상이 된 것을 판단하게 되면 이에 대처하기 위해서 전송 파라미터를 바꾸도록 동작할 수 있는데, 이런 동작이 트리거링되는 경우에는 자원을 재선택하도록 규정될 수 있다.
상술한 동작에 있어서, UE가 복수의 자원을 사용하는 경우 (예를 들어, 복수의 서브프레임에 걸친 자원을 사용하는 경우) 사이드링크 자원 재선택을 수행하는 구체적인 형태는 아래의 가능성이 있다.
우선 UE는 한 번 사이드링크 자원 재선택이 트리거링되면 기존에 선택한 모든 자원에 대해서 재선택을 수행할 수 있다. 이러한 동작은 한 번의 SA를 통하여 복수의 데이터 자원을 스케줄링하는 경우에 적절할 수 있으며, 이는 부분적인 사이드링크 자원 재선택이 발생하더라도 어차피 새로운 SA를 전송해야 하기 때문이다. 한편, UE는 한 번 사이드링크 자원 재선택이 트리거링되면 기존에 선택한 자원 중 일부에 대해서 재선택을 수행할 수 있다. 재선택의 대상이 되는 자원은 확률적으로 결정될 수도 있으며, 혹은 상술한 원리를 활용하여 새로운 설정에 부합하지 않는 자원만 선택적으로 재선택할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따라 사이드링크를 위한 자원 재선택을 수행하는 예를 도시한다.
도 10을 참조하면, 단계 1001에서 기 설정된 자원 풀 내에서 사이드링크 전송을 위한 자원을 선택하고, 단계 1003에서 소정의 확률에 기반하여 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부를 결정한다.
다음으로, 단계 1005에서 단말은 상기 선택된 자원을 이용하여 상기 사이드링크 전송을 수행한다. 여기서, 상기 사이드링크 전송을 수행 시, 상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부에 관한 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 후속 사이드링크 전송에서의 상기 사이드링크 전송을 위한 자원의 재선택 여부에 관한 정보는 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하기 이전에 상기 사이드링크 전송을 위한 제어 신호를 통하여 전송되는 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 단계 1007에서 단말은 상기 자원의 재선택 여부에 기반하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행한다. 만약, 단계 1003에서 상기 후속 사이드링크 전송을 위하여 상기 자원을 재선택하는 것으로 결정하였다면, 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하고, 상기 재선택된 자원을 이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행한다. 그러나, 만약, 단계 1003에서 상기 후속 사이드링크 전송을 위하여 상기 자원을 재선택하지 않는 것으로 결정하였다면, 상기 선택된 자원을 재이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행한다.
추가적으로, 상기 자원 풀의 설정이 변경된 경우라면, 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하고, 상기 재선택된 자원을 이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국과 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하여 본 발명에 따른 기지국 (eNB, 10)는, 수신 모듈(11), 전송 모듈 (12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국을 의미한다. 수신 모듈 (11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송 모듈 (12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 기지국 (10) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 (10)의 프로세서(13)는, 도 1 내지 도 10에서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
기지국 (10)의 프로세서(13)는 그 외에도 기지국 (10)이 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 11을 참조하면 본 발명에 따른 단말(UE, 20)는, 수신 모듈 (21), 전송 모듈 (22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말을 의미한다. 수신 모듈 (21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송 모듈 (22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말(20)의 프로세서(23)는, 도 1 내지 도 10에서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말(20)이 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.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(필드 programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 위한 자원 설정 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.
Claims (10)
- 무선 통신 시스템에서 단말이 사이드링크 전송을 위한 자원을 설정하는 방법에 있어서,기 설정된 자원 풀 내에서 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 선택하는 단계;소정의 확률에 기반하여, 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부를 결정하는 단계;상기 선택된 자원을 이용하여 상기 사이드링크 전송을 수행하는 단계; 및상기 자원의 재선택 여부에 기반하여, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계를 포함하고,상기 사이드링크 전송을 수행하는 단계는,상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부에 관한 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,자원 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원을 재선택하는 것으로 결정된 경우, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계는,상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하는 단계; 및상기 재선택된 자원을 이용하여, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,자원 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원을 재선택하지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계는,상기 선택된 자원을 재이용하여, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,자원 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계는,상기 자원 풀의 설정이 변경된 경우, 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하는 단계; 및상기 재선택된 자원을 이용하여, 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,자원 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 후속 사이드링크 전송에서의 상기 사이드링크 전송을 위한 자원의 재선택 여부에 관한 정보는,상기 후속 사이드링크 전송을 수행하기 이전에, 상기 사이드링크 전송을 위한 제어 신호를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는,자원 설정 방법.
- 무선 통신 시스템에서 단말로서,무선 통신 모듈; 및상기 무선 통신 모듈과 연결되고, 기 설정된 자원 풀 내에서 사이드링크 전송을 위한 자원을 선택하고, 소정의 확률에 기반하여 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부를 결정하며, 상기 선택된 자원을 이용하여 상기 사이드링크 전송을 수행하되, 상기 자원의 재선택 여부에 기반하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 프로세서를 포함하고,상기 프로세서는,상기 사이드링크 전송을 수행 시, 상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원의 재선택 여부에 관한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는,단말.
- 제 6 항에 있어서,상기 프로세서는,상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원을 재선택하는 것으로 결정된 경우, 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하고, 상기 재선택된 자원을 이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는,단말.
- 제 6 항에 있어서,상기 프로세서는,상기 후속 사이드링크 전송에서 상기 자원을 재선택하지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 선택된 자원을 재이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는,단말.
- 제 6 항에 있어서,상기 프로세서는,상기 자원 풀의 설정이 변경된 경우 상기 사이드링크 전송을 위한 자원을 재선택하고, 상기 재선택된 자원을 이용하여 상기 후속 사이드링크 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는,단말.
- 제 6 항에 있어서,상기 후속 사이드링크 전송에서의 상기 사이드링크 전송을 위한 자원의 재선택 여부에 관한 정보는,상기 후속 사이드링크 전송을 수행하기 이전에, 상기 사이드링크 전송을 위한 제어 신호를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는,단말.
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