KR102376046B1

KR102376046B1 - 무선 통신 시스템에서 d2d 신호를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR102376046B1
Application number: KR1020167023346A
Authority: KR
Inventors: 김영태; 서한별; 김기준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2022-03-18
Also published as: US10182372B2; CN106134243B; WO2015142109A1; CN106134243A; KR20160135180A; US20170019813A1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 제 1 단말이 D2D(Device-to-Deviice) 신호를 송신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 제 1 단말의 D2D 신호 송신과 관련하여, 적어도 하나의 제 1 자원 단위와 제 2 자원 단위로 구성되는 제 1 자원 패턴을 설정하는 단계, 제 1 자원 패턴에 기반하여, 제 1 자원 영역상의 제 1 자원 단위에 대응되는 제 1 서브프레임에서 D2D 신호를 송신하는 단계 및 제 1 자원 패턴에 기반하여, 제 1 자원 영역상의 제 2 자원 단위에 대응되는 제 2 서브프레임에서 제 2 단말의 D2D 신호를 모니터링하여, 제 1 단말의 제 1 자원 영역과 제 2 단말의 제 2 자원 영역의 충돌 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 제 1 자원 패턴은, 제 2 단말이 D2D 신호를 송신하기 위하여 설정한 제 2 자원 패턴과 상이한 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 D2D 신호를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING D2D SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 D2D 신호를 송신하는 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 1 은 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 3GPP 에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS 는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS 의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7 과 Release 8 을 참조할 수 있다.

도 1 을 참조하면, E-UMTS 는 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. 하향 링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 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 AG 와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG 는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

무선 통신 기술은 WCDMA 를 기반으로 LTE 까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.

단말은 기지국의 무선 통신 시스템의 효율적인 운용을 보조하기 위하여, 현재 채널의 상태 정보를 기지국에게 주기적 및/또는 비주기적으로 보고한다. 이렇게 보고되는 채널의 상태 정보는 다양한 상황을 고려하여 계산된 결과들을 포함할 수 있기 때문에, 보다 더 효율적인 보고 방법이 요구되고 있는 실정이다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 D2D 신호를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인, 무선 통신 시스템에서 제 1 단말이 D2D(Device-to-Device) 신호를 송신하는 방법은, 상기 제 1 단말의 D2D 신호 송신과 관련하여, 적어도 하나의 제 1 자원 단위와 제 2 자원 단위로 구성되는 제 1 자원 패턴을 설정하는 단계; 상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 제 1 자원 영역상의 상기 제 1 자원 단위에 대응되는 제 1 서브프레임에서 D2D 신호를 송신하는 단계; 및 상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 상기 제 1 자원 영역상의 상기 제 2 자원 단위에 대응되는 제 2 서브프레임에서 제 2 단말의 D2D 신호를 모니터링하여, 상기 제 1 단말의 제 1 자원 영역과 상기 제 2 단말의 제 2 자원 영역의 충돌 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 자원 패턴은, 상기 제 2 단말이 D2D 신호를 송신하기 위하여 설정한 제 2 자원 패턴과 상이한 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 제 1 자원 단위는, 상기 D2D 신호의 송신을 위하여 설정된 자원 단위이며, 상기 제 2 자원 단위는, 상기 제 2 단말의 D2D 신호의 수신을 위하여 설정된 자원 단위인 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가, 상기 제 2 단말의 D2D 신호가 검출되는 경우, 상기 제 1 자원 영역과 상기 제 2 자원 영역은 충돌하는 것으로 판단되는 것을 특징으로 할 수 있다. 더 나아가, 상기 제 1 자원 패턴 넘버(resource pattern number)이 상기 제 2 자원 패턴 넘버를 비교하여, 상기 제 1 자원 패턴을 재설정하는 단계를 더 포함하거나, 상기 제 1 자원 영역 상의 D2D 신호 송신은 중지되도록 설정될 수 있다.

나아가, 상기 제 1 단말의 DM-RS(DeModulation Reference Signal)의 시퀀스는, 상기 설정된 제 1 자원 패턴에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가, 상기 제 1 단말의 데이터의 스크램블링 시퀀스는, 상기 설정된 제 1 자원 패턴에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가, 상기 제 1 자원 패턴은, 상기 제 1 단말의 식별자에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인, 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 신호를 송신하는 제 1 단말은, 무선 주파수 유닛(Radio Frequency Unit); 및 프로세서(Processor)을 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 제 1 단말의 D2D 신호 송신과 관련하여, 적어도 하나의 제 1 자원 단위와 제 2 자원 단위로 구성되는 제 1 자원 패턴을 설정하고, 상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 제 1 자원 영역상의 상기 제 1 자원 단위에 대응되는 제 1 서브프레임에서 D2D 신호를 송신하며, 상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 상기 제 1 자원 영역상의 상기 제 2 자원 단위에 대응되는 제 2 서브프레임에서 제 2 단말의 D2D 신호를 모니터링하여, 상기 제 1 단말의 제 1 자원 영역과 상기 제 2 단말의 제 2 자원 영역의 충돌 여부를 판단하도록 구성되며, 상기 제 1 자원 패턴은, 상기 제 2 단말이 D2D 신호를 송신하기 위하여 설정한 제 2 자원 패턴과 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 D2D 신호를 효율적으로 송신할 수 있다.

본 발명에서 얻은 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 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 예시한다.
도 2 는 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 예시한다.
도 3 은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 4 는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 5 는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 6 은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7 은 D2D 통신을 나타낸다.
도 8 은 본 발명이 적용될 수 있는 자원 풀(resource pool)를 참조하여 본 발명이 적용될 수 있는 자원 풀을 설명한다
도 9 는 SA 자원 풀 및 데이터 채널 자원 풀이 주기적으로 나타나는 경우를 나타낸다.
도 10 은 16 개의 자원 단위로 구성된 한 SA 주기의 데이터 채널 자원 풀을 나타낸다.
도 11 은 1 개의 주파수 단위와 16 개의 시간 단위를 한 주기로 갖는 데이터 채널 자원 풀을 나타낸다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 방안 A 를 설명하기 위한 참고도이다.
도 13 은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

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.

도 2 는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment, UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제 1 계층인 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. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제 2 계층의 매체접속제어(Medium Access Control, MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control, RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제 2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4 나 IPv6 와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제 3 계층의 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. RB 는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2 계층에 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(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH 를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 3 은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH 에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 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 PDSCH 를 통해 프리엠블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH 의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH 를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신한다. 여기서 DCI 는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크/상향 링크 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 PUCCH 를 통해 전송할 수 있다.

도 4 는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.

도 4 를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10 개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms 의 길이를 가지며 2 개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 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 자원 블록(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 5 는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.

도 5 를 참조하면, 서브프레임은 14 개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3 개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11 개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4 는 안테나 0 내지 3 에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS 는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS 가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS 가 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.

PCFICH 는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH 에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH 는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH 에 우선하여 설정된다. PCFICH 는 4 개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG 는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG 는 4 개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE 는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4 의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.

PHICH 는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH 는 UL HARQ 를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH 는 1 개의 REG 로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK 은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK 은 확산인자(Spreading Factor, SF) = 2 또는 4 로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH 는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH 의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3 번 반복(repetition)된다.

PDCCH 는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n 개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n 은 1 이상의 정수로서 PCFICH 에 의해 지시된다. PDCCH 는 하나 이상의 CCE 로 구성된다. PDCCH 는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH 를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH 를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.

PDSCH 의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH 에 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, 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH 를 모니터링하고, "A" RNTI 를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH 를 수신하고, 수신한 PDCCH 의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH 를 수신한다.

도 6 은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.

도 6 을 참조하면, 상향 링크 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 PUSCH 에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH 에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ 에 사용되는 ACK/NACK, 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO 를 위한 RI(Rank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH 는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH 에 할당되는 2 개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6 은 m=0 인 PUCCH, m=1 인 PUCCH, m=2 인 PUCCH, m=3 인 PUCCH 가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.

이하 전술한 내용을 바탕으로 본 발명에 대하여 설명한다. 본 발명에서는 D2D 통신에서 송신 UE 가 자원 영역에 SA(scheduling assignment)를 할당할 때, 송신 UE 들간에 충돌 여부를 추정할 수 있는 자원 패턴으로 구성하는 방법에 대하여 설명한다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 D2D 통신을 중심으로 설명하나, 이에 한정하여 해석되어서는 아니될 것이다.

또한, 본 발명에서 자원 영역은, D2D 통신을 위한 신호를 송신할 수 있는 시간/주파수 자원들로 구성된 영역을 의미하며, 설명의 편의를 위하여 상향 링크 서브프레임을 중심으로 설명하나, D2D 통신을 위하여 사용될 수 있는 무선 자원에 대하여 본 발명이 적용됨은 자명할 것이다.

도 7 은 본 발명이 적용되는 D2D 통신을 나타낸다.

도 7 에서, 제 1 단말(UE1)과 제 2 단말(UE2)간의 데이터 교환이 기지국을 거치지 않고 수행될 수 있다. 이와 같이 장치들 간에 직접 설정되는 링크를 D2D 링크라고 명칭 할 수 있다. D2D 통신은 기존의 기지국 중심의 통신 방식에 비하여 지연(latency)이 줄어들고, 보다 적은 무선 자원을 필요로 하는 등의 장점을 가진다.

D2D 통신은 기지국을 거치지 않고 장치간(또는 단말간)의 통신을 지원하는 방식이지만, D2D 통신은 기존의 무선통신시스템(예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A)의 자원을 재사용하여 수행되기 때문에 기존의 무선통신시스템에 간섭 또는 교란을 일으키지 않아야 한다. 같은 맥락에서, 기존의 무선통신시스템에서 동작하는 단말, 기지국 등에 의해 D2D 통신이 받는 간섭을 최소화하는 것 역시 중요하다.

나아가, 도 7 에서, UE 는 사용자의 단말을 의미하지만, eNB 와 같은 네트워크 장비가 UE 들간의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE 로 간주되어 본 발명이 적용될 수 있다.

이하에서, UE1 은 임의의 자원 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서, 특정한 자원에 해당하는 자원 단위(resource unit)를 선택하고 해당 자원 단위를 사용하여 D2D 신호를 송신할 수 있다. 이에 대하여, 수신 UE 인 UE2 는 UE1 이 신호를 전송할 수 있는 자원 풀을 설정(configure)받고, 해당 자원 풀 내에서 UE1 의 신호를 검출한다. 여기서 자원 풀은 UE1 이 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 알려줄 수 있으며, 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 UE 가 알려주거나 혹은 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다.

도 8 를 참조하여 본 발명이 적용될 수 있는 자원 풀을 설명한다. 자원 풀은 복수의 자원 단위로 구성되며, 각 UE 는 하나 혹은 복수의 자원 단위를 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다. 도 8 에서는, 전체 주파수 자원이 N_F 개로 분할되고 전체 시간 자원이 N_T 개로 분할되어 총 N_F*N_T 개의 자원 단위가 정의되는 경우를 나타낸다.

도 8 에서 해당 자원 풀이 N_T 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 특징적으로 한 자원 단위는 도 8 에서 나타난 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 혹은 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티 효과를 얻기 위해서, 하나의 논리적인 자원 단위가 매핑되는 물리적 자원 단위의 인덱스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 자원 단위 구조에 있어서, 자원 풀이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 UE 가 송신에 사용할 수 있는 자원 단위의 집합을 의미할 수 있다.

나아가, 자원 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 즉, 각 자원 풀에서 전송되는 D2D 신호의 내용(content)에 따라서 구분될 수 있다. 일 예로 아래와 같이 D2D 신호의 내용(content)는 구분될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 자원 풀이 설정될 수 있다.

- SA(Scheduling assignment): 각 송신 UE 가 전송될 D2D 데이터 채널(D2D Data Channel)을 위하여 사용되는 자원의 위치 및 D2D 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(modulation and coding scheme), MIMO 전송 방식 등의 정보를 포함하는 신호를 지칭한다. SA 는 동일 자원 단위 상에서 D2D 데이터와 함께 다중화(multiplex)되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 자원 풀이란, SA 가 D2D 데이터와 다중화(multiplex)되어 전송되는 자원 풀을 의미할 수 있다.

- D2D 데이터 채널: SA 를 통하여 지정된 자원을 사용하여, 송신 UE 가 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 자원 풀. 만일, 동일 자원 단위 상에서 SA 와 D2D 데이터가 함께 다중화되어 전송되는 것이 가능한 경우에는, D2D 데이터 채널을 위한 자원 풀에서는 SA 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송되는 형태가 될 수 있다. 다시 말하면, SA 자원 풀 내의 개별 자원 단위상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 자원 요소(resource element, RE)를, D2D 데이터 채널 자원 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하기 위하여 사용할 수 있다.

- 디스커버리 메시지(Discovery message): 송신 UE 가 자신의 ID 등의 정보를 전송하여, 인접 UE 로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 메시지를 위한 자원 풀.

즉, 상술한 D2D 신호의 내용(SA, D2D 데이터 채널, 디스커버리 메시지)가 동일한 경우에도, D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 자원 풀을 사용할 수 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도, i)D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지, 혹은 동기 기준 신호의 수신 시점을 기준으로 일정한 TA(timing advance)를 적용하여 전송되는지 여부)이나, ii)자원 할당 방식(예, 개별 신호의 전송 자원을 eNB 가 개별 송신 UE 에게 지정해주는지, 혹은 개별 송신 UE 가 자원 풀 내에서 임의로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지 여부), iii)신호 포맷(signal format, 예, 각 D2D 신호가 하나의 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수나, 하나의 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수)에 따라, 상이한 자원 풀로 구분될 수 도 있다.

전술한 내용에 기반하면, D2D 로 데이터를 송신하고자 하는 UE(즉, 송신 UE)는, 먼저 SA 풀 중에서 적절한 자원을 선택하여 송신 UE 의 SA 를 전송한다. 이 때 SA 자원 선택의 기준으로는 i)다른 UE 의 SA 전송이 없는 자원, 혹은 ii)다른 UE 의 SA 에 따른 후행하는 서브프레임에서의 데이터 전송이 없을 것으로 예상되는 자원 중 적어도 하나를 만족 시키는 자원과 연동되는 SA 자원이 우선적으로 선택될 수 있다. 추가적으로, 송신 UE 는 간섭 수준이 낮을 것으로 예상되는 데이터 전송 자원과 연동되는 SA 자원을 선택할 수 도 있다.

일반적으로 SA 자원 풀은, D2D 데이터 채널 자원 풀에 선행하여 위치하며, 수신 UE 는 먼저 SA 를 검출 시도하고 자신이 수신할 필요가 있는 데이터의 존재를 검출하면, 검출된 SA 와 연동되는 D2D 데이터 채널 자원에서 데이터 수신을 수행한다.

도 9 는 SA 자원 풀 및 데이터 채널 자원 풀이 주기적으로 나타나는 경우를 예시한 것이며, 본 발명에서는 SA 자원 풀이 데이터 채널 자원 풀에 비하여 선행하는 것을 가정한다. 이하에서는, 도 9 에서와 같이 SA 자원 풀이 나타나는 주기를 SA 주기로 정의한다.

또한, 본 발명에 대한 설명의 편의를 위하여, SA 풀에서 지정된, 송신 UE 가 데이터를 전송하기 위하여 이용할, 자원 풀 내에서의 적어도 하나의 자원 단위들의 집합을 자원 영역이라고 지칭한다. 이러한 자원 영역은 도 9 의 한 SA 주기의 데이터 채널 자원 풀 안에서 여러 자원 단위로 분산되어 할당될 수 도 있다.

도 10 는 16 개의 자원 단위로 구성된 한 SA 주기의 데이터 채널 자원 풀을 나타내는 것으로, 도 10 는 설명의 편의를 위하여 4 개의 자원 영역으로 이루어진 경우를 나타내나, 이에 한정해서 해석해서는 아니될 것이다.

나아가, D2D 는 기지국이 항상 모든 송신 UE 들의 제어(예, 자원 스케줄링 등)를 수행하기는 용이하지 아니한 바, SA 풀 에서 복수의 송신 UE 들이 동일한 자원 영역에 대한 스케줄링을 수행할 가능성이 있다. 따라서, 복수의 송신 UE 들이 동시에 스케줄링한 자원 영역에서는 각 송신 UE 들의 데이터들이 서로 간섭을 미칠 가능성이 존재하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 동일한 자원 영역 상에 스케줄링을 수행하는 다수의 UE 들은 하프-듀플렉스(half duplex)로 인하여 상기 자원 영역에 간섭 여부를 판단하기 곤란하다.

도 11 은 1 개의 주파수 단위와 16 개의 시간 단위를 한 주기로 갖는 데이터 채널 자원 풀을 예시한 것이다. 도 11 를 참조하여 동일한 자원 영역을 사용하고 있는 다수의 UE 들에 있어서, 하프-듀플렉스(half-duplex)로 인하여 자원 영역에 간섭 여부를 파악하기 어려운 경우를 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 주기는, 하나의 SA 풀과 그 SA 풀 이후에 전송되는 다음 SA 풀 사이에 존재하는 데이터 채널 자원 풀의 길이로 판단될 수 도 있다.

도 11 에 따르면, 먼저, SA 풀에서 UE 1 과 UE 2 가 자원 영역 1 에 대응되는 4 개의 자원 단위를 지정한 뒤, 데이터를 송신한다. 이 때, UE 1 과 UE 2 는 송/수신을 동시에 할 수 없는 하프-듀플렉스(half duplex)라고 가정하면, UE 1 과 UE 2 는 서로 간섭을 일으킴에도 불구하고, 이러한 간섭을 발생시키는 데이터의 충돌 여부를 파악할 수 없다. 나아가, UE 1 과 UE 2 는 상기 충돌 이후의 SA 풀에서도 역시 자원 영역 1 을 동시에 지정하는 문제가 발생할 수 있다. 만약, UE1 혹은 UE2 가 송신한 데이터의 충돌 여부를 파악하였다면, 적어도 상기 충돌 이후의 전송에서는 다시 한 번 일어나는 충돌을 방지하기 위한 시도가 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 복수의 송신 UE(이하, Tx UE)들로부터 송신되는 데이터들의 충돌 여부를 송신 UE 들이 인지하기 위한 방안 A 내지 방안 C 를 설명한다.

1. 방안 A

본 발명에서 제안하는 방안 A 에 대하여 설명한다. SA 풀 에서 Tx UE 가 자원 영역을 지정해 줄 때, 지정된 자원 영역의 시간 축 측면에서 데이터가 존재하는 영역과 데이터가 존재하지 않는 영역이 설정될 수 있다. 즉, 지정된 자원 영역 상에서 데이터가 존재하는 영역과 데이터가 존재하지 않는 영역이 위치하는 (시간 상의) 자원 패턴이 다수개가 설정될 수 있으며, 그 중 하나의 패턴을 송신 UE 가 사용할 수 있다.

따라서, 방안 A 에서, 다수의 Tx UE 들이 동시에 동일한 자원 영역을 지정하더라도, 지정된 자원 영역 안에서는 각각의 Tx UE 들은 서로 상이한 자원 패턴을 가지고 전송하게 된다. 그러므로, 충돌이 발생한 자원 영역 안에서 신호를 송신하는 하나의 Tx UE 는, 지정된 자원 영역 상의 데이터가 없는 위치에서 수신 모드(Rx mode)로 전환하여, 충돌 여부를 인지할 수 있다. 마찬가지로, 충돌이 발생한 자원 영역에서 신호를 송신하는 다른 UE 들 역시 데이터가 없는 영역에서 수신 모드(Rx mode)를 통해, 충돌 여부를 파악할 수 있다. 따라서, 이렇게 파악된 정보(예, 충돌 위치)는 다음 SA 풀 에서 송신 UE 들 간의 서로 충돌을 피하기 위한 정보로 사용될 수 있다.

도 12 는 본 방안 A 를 설명하기 위한 참고도이다. 도 12 에서, 4 개의 서브프레임을 데이터가 존재하는 자원 영역으로 설정하고, 1 개의 서브프레임을 데이터가 존재하지 않는 자원 영역으로 설정한다고 가정한다. 이러한 경우, 도 12 와 같은 5 개의 자원 패턴을 가질 수 있다. 나아가, 도 12 에서는 설명의 편의를 위하여 데이터가 존재하는 자원은 연속적으로 할당되어 있으나, 경우에 따라서는 특정 인터벌을 가지도록 설정되는 경우에도 본 발명이 적용될 것이며, 마찬가지로 본 발명에서 각각의 자원 패턴은 서로 식별 가능하도록 설정되는 경우라면 본 발명이 적용됨은 자명할 것이다.

즉, 도 12 에서 UE 1 이 패턴 1 을 사용하고, UE 2 가 패턴 4 을 사용하도록 설정된 경우, 동일한 자원 영역이 사용되더라도, 서로 상이한 패턴으로 데이터가 전송될 수 있다. 따라서, UE 1 은 서브프레임 #0(즉, 도 12 의 SF0)에서 수신 모드(Rx mode)로 전환한 뒤, 수신 신호를 확인해볼 수 있다. 이 때, UE 2 가 SF0 에서 데이터를 전송하고 있기 때문에, UE 1 은 자신이 지정한 자원 영역에서 충돌이 났음을 인지할 수 있다. UE 2 는 서브프레임 3(도 12 에서 SF3)에서 수신 모드(Rx mode)로 전환한 뒤, 수신 신호를 확인해 볼 수 있다. 마찬가지로, UE 1 이 SF3 에서 데이터를 전송하고 있기 때문에, UE 2 는 자신이 지정한 자원 영역에서 충돌이 났음을 인지할 수 있다. 따라서, 충돌 정보를 인지한 인지 정보는 UE 1 과 UE 2 가, 이후 SA 풀 에서 자원 영역을 지정할 때, 충돌을 회피하기 위한 자원 영역을 새로 지정할 수 있다.

2. 방안 B

본 발명의 방안 B 에서는 상술한 방안 A 에 따라 자원 패턴이 설정되는 경우, 송신 UE 가 패턴을 선택하는 방안에 대하여 설명한다.

첫번째로, 송신 UE 는 임의(random)로 자원 패턴을 선택할 수 있다. 송신 UE 가 임의로 자원 패턴을 선택하는 경우, i) 송신 UE 의 DM-RS 의 시퀀스 생성(sequence generation)시에 선택된 자원 패턴에 대한 정보를 함께 고려해서 생성하는 방식, 혹은 ii)송신 UE 의 데이터의 스크램블링 시퀀서 생성(scrambling sequence generation)시에 선택된 자원 패턴에 대한 정보를 함께 고려해서 생성하는 방식 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

더불어, 송신 UE 가 임의로 자원 패턴을 선택하는 경우, 수신 UE 는 블라인드 검출을 통하여 선택된 자원 패턴을 검출할 수 도 있다

구체적으로, 임의로 선택되는 자원 패턴 정보를 n_p 로 정의하여 DM-RS 의 스크램블링 시퀀스에 반영하는 경우, 다른 송신 UE 는 자신이 송신하지 않는 시간 영역에서 DM-RS 를 확인(check)하여, 상기의 자원 패턴 정보(즉, n_p)를 찾을 수 있다. 또한, DM RS 의 특정 파라미터(예를 들어, Cyclic shift)가 자원 패턴과 1:1 관계를 가져, 특정 UE 가 다른 UE 의 SA 를 하프-듀플렉스(half duplex) 때문에 수신하지 못하는 상황이라도, 지정된 자원 영역 상의 특정 UE 가 송신하지 않는 시간 영역에서의 DM-RS 파라미터만을 이용하여 다른 UE 가 사용하는 자원 패턴을 파악할 수 있다.

따라서, 다른 UE 가 송신한 데이터의 충돌 여부나 현재 자원 트래픽 상황을 고려하여, 송신 UE 는 다음 SA 송신을 위하여 사용할 자원 패턴을 결정할 수 있다. 수신 UE 입장에서는, 겹쳐진 자원 단위에서 DM-RS 의 파라미터가 상이하므로 충돌(collision)이 난다고 하더라도 간섭 억제(interference suppression)가 가능하며, 이에 따라 송신 UE 의 신호와 다른 UE 의 신호 중 적어도 하나는 수신할 가능성이 높아질 것이다.

또는, 임의로 선택되는 자원 패턴 정보를 n_p 로 정의하여, 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성에 반영하는 경우, 다른 송신 UE 는 자신이 송신하지 않는 시간 영역에서 데이터를 확인(check)하여, 상기의 자원 패턴 정보(즉, n_p)를 찾을 수 있다. 또한, 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성시 특정 파라미터가 자원 패턴과 1:1 관계를 가져, 특정 UE 가 다른 UE 의 SA 를 하프-듀플렉스(half duplex) 때문에 수신하지 못하는 상황이라도, 지정된 자원 영역 상의 특정 UE 가 송신하지 않는 시간 영역에서의 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성시 특정 파라미터만을 이용하여 다른 UE 가 사용하는 자원 패턴을 파악할 수 있다.

따라서, 다른 UE 가 송신한 데이터의 충돌 여부나 현재 자원 트래픽 상황을 고려하여, 송신 UE 는 다음 SA 송신을 위하여 사용할 자원 패턴을 결정할 수 있다. 수신 UE 입장에서는, 겹쳐진 자원 단위에서 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성을 위한 파라미터가 상이하므로 충돌(collision)이 난다고 하더라도 간섭 랜덤화(interference randomization) 가능하다는 장점이 있다.

나아가, 송신 UE 는 임의로 자원 패턴을 선택하더라도, 자원 패턴 정보를 DM-RS 의 스크램블링 시퀀스 및 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성에 동시에 사용하여, 상술한 효과를 모두 얻을 수도 있다.

두번째로, 송신 UE 는 송신 UE 의 ID 에 따라 자원 패턴을 선택할 수 있다. 나아가, 이 때 자원 패턴은 SA 풀마다 변경되도록 설정될 수 도 있다. 이와 같이 송신 UE 의 ID 에 따라 자원 패턴이 선택되는 경우, i)송신 UE 의 DM-RS 의 시퀀스 생성(sequence 생성)시에 선택된 자원 패턴에 대한 정보 혹은 송신 UE 의 ID 를 함께 고려해서 생성하는 방식, 혹은 ii)송신 UE 의 데이터의 스크램블링 시퀀서 생성(스크램블링 시퀀스 생성)시에 선택된 자원 패턴에 대한 정보 혹은 송신 UE 의 ID 를 함께 고려해서 생성하는 방식 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

나아가, 송신 UE 가 송신 UE 의 ID 에 따라 자원 패턴을 선택하는 경우, 수신 UE 는 송신 UE 의 ID 를 SA 풀에서 검출한 후, 이를 통하여 선택된 자원 패턴을 검출할 수 도 있다

구체적으로, 송신 UE 의 ID 에 따라 선택되는 자원 패턴 정보를 n_p 로 정의하여 DM-RS 의 스크램블링 시퀀스에 반영하는 경우, 다른 송신 UE 는 자신이 송신하지 않는 시간 영역에서 i)DM-RS 를 확인(check)하여, 상기의 자원 패턴 정보(즉, n_p)를 찾을 수 있거나, ii)SA 풀에서 얻은 UE ID 와 자원 패턴에 대한 정보를 통해, 자원 패턴 정보를 찾을 수도 있다.

또한, DM RS 의 특정 파라미터(예를 들어, Cyclic shift)가 자원 패턴과 1:1 관계를 가져, 특정 UE 가 다른 UE 의 SA 를 하프-듀플렉스(half duplex) 때문에 수신하지 못하는 상황이라도, 지정된하나의 자원 영역 상의 특정 UE 가 송신하지 않는 시간 영역에서의 DM-RS 파라미터만을 이용하여 다른해당 UE 가 사용하는 자원 패턴을 파악할 수 있다.

또는, 송신 UE 의 ID 에 따라 선택되는 자원 패턴 정보를 n_p로 정의하여, 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성에 반영하는 경우, 다른 송신 UE 는 자신이 송신하지 않는 시간 영역에서 i)데이터를 확인(check)하여, 상기의 자원 패턴 정보(즉, n_p)를 찾을 수 있거나, ii)SA 풀에서 얻은 UE ID 와 자원 패턴에 대한 정보를 통해, 자원 패턴 정보를 찾을 수도 있다.

또한, 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성시 특정 파라미터가 자원 패턴과 1:1 관계를 가져, 특정 UE 가 다른 UE 의 SA 를 하프-듀플렉스(half duplex) 때문에 수신하지 못하는 상황이라도, 지정된 자원 영역 상의 특정 UE 가 송신하지 않는 시간 영역에서의 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성시 특정 파라미터만을 이용하여 다른 UE 가 사용하는 자원 패턴을 파악할 수 있다.

나아가, 송신 UE 는 송신 UE 의 ID 에 따라 자원 패턴을 선택하더라도, 자원 패턴 정보를 DM-RS 의 스크램블링 시퀀스 및 데이터의 스크램블링 시퀀스 생성에 동시에 사용하여, 상술한 효과를 모두 얻을 수도 있다.

3. 방안 C

또한, 본 발명에서 방안 A 에서 제안한 자원 패턴이 적용되는 경우, 복수의 송신 UE 들이 동일한 자원 영역에서 충돌이 발생하였음을 인지할 수 있다. 이 때, 다음(next) SA 풀에서 어떤 송신 UE 가 충돌이 발생한 자원 영역을 계속 사용할지 지정할 수 있고, 충돌이 발생한 자원 영역을 사용하는 송신 UE 들 중 어느 송신 UE 가 자원 영역을 변경할지를 선택하는 기준, 즉 우선 순위(priority)를 미리 정의해 놓을 수 있다.

구체적으로, 본 방안 C 에서는, 충돌이 발생한 자원 영역에서 어떤 송신 UE 가 다음(next) SA 풀에서도 계속 신호를 송신할지 여부에 대한 두 가지 방안에 대하여 이하에서 설명한다.

● 방안 C-1: 충돌이 발생한 자원 영역에서 사용된 자원 패턴 번호(pattern number)에 따른 우선 순위(priority)를 미리 정의한다.

● 방안 C-2: 충돌이 발생한 자원 영역에서 송신 UE 의 ID 에 따라 우선 순위(priority)를 미리 정의 한다.

먼저, 방안 C-1 의 일 예에 대하여 설명하면, 같은 자원 영역을 사용하는 두 명 이상의 UE 들이 가지고 있는 자원 패턴 번호 중 가장 큰 값을 갖는 송신 UE 만이 다음 SA 풀(next SA pool)에서도 동일한 자원 영역을 지정해 줄 수 있고, 나머지 송신 UE 들은 다음 SA 풀(next SA pool)에서는 자원 영역을 변경하도록 정의될 수 있다.

예를 들어, UE 1, UE 2 가 같은 자원 영역에서 각각 도 12 의 패턴 1, 패턴 4 를 사용한다고 가정하자. 이런 경우, A 방안이 수행됨에 따라, UE 1 은 SF0 에서 패턴 2, 3, 4 혹은 5 중 적어도 하나의 다른 송신 UE 가 동일한 자원 영역을 사용하고 있다는 것을 파악할 수 있으므로, 상기에서 지정한 방안 C-1 에 따라, UE 1 은 추가적인 데이터 전송을 위하여, 다음 SA 풀(next SA pool)에서 자원 영역을 변경할 수 있다.

또는, 경우에 따라, UE 1 은 이미 SF0 에서 다른 송신 UE 의 신호와의 충돌 여부를 알게 되었으므로, UE1 은 SF1, SF2, SF3 및 SF4 에서도 데이터를 보내지 않도록 설정될 수도 있다. 즉, 충돌이 발생한 사실을 안 송신 UE 가 자신의 우선 순위(priority)가 가장 높지 않다는 것을 알게 되면, 그 자원 영역에서 남은 서브프레임에도 정보를 송신하지 않을 수 있다.

그리고, UE 2 는 SF3 에서 패턴 0 이 사용되고 있음을 파악하고, 자신(즉, UE 2)이 가장 높은 우선 순위(priority)를 갖는다는 것을 인지할 수 있다. 따라서, 다음 SA 풀(next SA pool)에서도 같은 자원 영역을 지정해서 사용할 수 있다.

구체적으로 방안 C-1 을 설명하면, 현재 송신 UE 자신이 사용하고 있는 자원 패턴 이외에 같은 자원 영역에서 전송하고 있는 다른 패턴의 정보는 자원 영역에서 데이터가 전송되지 않는 서브프레임을 이용해 알 수 있다. 여기서, 다른 패턴의 정보는, 상술한 방안 B 에 따라 인지될 수 있다. 예를 들어, DM-RS 가 사용하는 시퀀스에 자원 패턴이 정의되어 있는 경우, 송신 UE 들은 DM-RS 를 통해 충돌이 발생한 다른 송신 UE 들이 사용하는 자원 패턴을 알 수 있다. 또는, 데이터의 스크램블링 시퀀스에 자원 패턴이 반영되어 있는 경우, 송신 UE 들은 데이터에 적용되어 있는 스크램블링 시퀀스를 통해 충돌이 발생한 다른 송신 UE 들이 사용하는 자원 패턴을 알 수 있다. 혹은, DM-RS 의 시퀀스와 데이터의 스크램블링 시퀀스에 모두 자원 패턴이 반영되어 있는 경우, DM-RS 의 시퀀스 또는 데이터의 스크램블링 시퀀스를 이용하여, 충돌이 발생한 다른 송신 UE 들이 사용하는 자원 패턴을 알아낼 수 도 있다.

다음으로, 방안 C-2 를 설명하면, 같은 자원 영역을 사용하는 복수의 UE 중 UE ID 가 가장 큰 값을 갖는 송신 UE 만이 다음 SA 풀(next SA pool)에서도 같은 자원 영역을 지정해 줄 수 있고, 나머지 송신 UE 들은 다음 SA 풀(next SA pool)에서는 자원 영역을 변경하도록 정의될 수 있다.

방안 C-2 에서 UE 1(UE ID = 1), UE 2(UE ID = 2)가 같은 자원 영역에서 각각 도 8 의 패턴 1, 패턴 4 를 사용한다고 가정한다. 이런 경우, 방안 A 를 사용하고 있으므로, UE 1 은 SF0 에서 다른 송신 UE 의 ID 를 확인(check)하고, UE ID = 2 인 UE 도 함께 자원 영역을 사용하고 있다는 것을 인지할 수 있다. 따라서, 방안 C-2 에 따라, UE 1 은 추가적인 데이터 전송을 위하여, 다음 SA 풀(next SA pool)에서 자원 위치를 변경할 수 있다.

또한, 방안 C-1 과 마찬가지로, UE 1 은 이미 SF0 에서 다른 송신 UE 의 신호와의 충돌 여부를 알게 되었으므로, UE1 은 SF1, SF2, SF3 및 SF4 에서도 데이터를 보내지 않도록 설정될 수도 있다. 즉, 충돌이 발생한 사실을 안 송신 UE 가 자신의 우선 순위(priority)가 가장 높지 않다는 것을 알게 되면, 그 자원 영역에서 남은 서브프레임에도 정보를 송신하지 않을 수 있다.

그리고, UE 2 는 SF3 에서 UE ID=1 인 UE 도 동일한 자원 영역을 사용하고 있다는 것을 인지할 수 있다. 그러나, 자신(즉, UE 2)이 가장 높은 우선 순위(priority)를 갖는다는 것을 인지할 수 있으므로, 다음 SA 풀(next SA pool)에서도 같은 자원 영역을 지정해서 사용할 수 있다.

나아가, 방안 C-2 에서도, 현재 송신 UE 자신이 사용하고 있는 자원 패턴 이외에 같은 자원 영역에서 전송하고 있는 다른 UE 의 ID 는 자원 영역에서 데이터가 전송되지 않는 서브프레임을 이용해 알 수 있다. 여기서, 다른 UE 의 ID 는, 상술한 방안 B 에 따라 인지될 수 있다. 예를 들어, DM-RS 가 사용하는 시퀀스에 UE 의 ID 가 정의되어 있는 경우, 송신 UE 들은 DM-RS 를 통해 충돌이 발생한 다른 송신 UE 들이 사용하는 UE 의 ID 를 알 수 있다. 또는, 데이터의 스크램블링 시퀀스에 UE 의 ID 가 반영되어 있는 경우, 송신 UE 들은 데이터에 적용되어 있는 스크램블링 시퀀스를 통해 충돌이 발생한 다른 송신 UE 들이 사용하는 UE 의 ID 를 알 수 있다. 혹은, DM-RS 의 시퀀스와 데이터의 스크램블링 시퀀스에 모두 UE 의 ID 가 반영되어 있는 경우, DM-RS 의 시퀀스 또는 데이터의 스크램블링 시퀀스를 이용하여, 충돌이 발생한 다른 송신 UE 들이 사용하는 UE 의 ID 를 알아낼 수 도 있다.

나아가, 다음 SA 풀(next SA pool)에서의 충돌 방지를 위한 본 방안 C 는 확률 기반으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 방안 C-1 에서 자원 패턴의 번호에 따라, 다음 SA 풀(next SA pool)에서 계속 같은 자원 영역을 사용할지 말지를 확률로 미리 정의해서 사용하거나, 방안 C-2 에서, 송신 UE 의 ID 에 따라, 다음 SA 풀(next SA pool)에서 계속 같은 자원 영역을 사용할지 말지를 확률로 미리 정의해서 사용할 수 있다. 또한, 특정 자원 영역에서 충돌이 발생하였다고 인지한 경우에는 해당 자원 영역을 제외한 나머지 자원 영역만을 후보로 설정하여 그 중에서 각각의 자원 영역에 대한 확률을 고려하여 다음 SA 풀에서의 자원 영역을 설정할 수 도 있다. 이는 해당 충돌이 발생한 자원 영역에 대하여 상대적으로 가까운 자원 영역에 대하여는 선택될 확률을 낮게 설정하고, 해당 충돌이 발생한 자원 영역에 대하여 선택될 확률을 높게 설정함으로써 무선 환경에 따라 발생할 수 있는 영향을 감소시키기 위함이다.

또한, 다음 SA 풀(next SA pool)에서 충돌 방지 방안 C 는 자원 영역에서 데이터를 사용하지 않는 서브프레임에서 다른 송신 UE 의 정보를 알아내야 한다. 이 때, 충돌 여부는 알았지만, 다른 송신 UE 의 정보(예를 들어, UE ID)를 알아내지 못했을 경우에는, 항상 다음 SA 풀(next SA pool)에서 자원 영역을 변경하여사용하도록 설정되거나, 미리 결정된 확률에 기반하여 자원 영역을 변경하여 사용하도록 설정될 수 있다.

본 발명에서 제안하는 방안 A 내지 방안 C 는 데이터 채널 자원 풀을 중심으로 설명되었으나, 본 발명이 SA 자원 풀에도 적용될 수 있음은 자명할 것이다. 이런 경우, SA 자원 풀에서는 여러 개의 자원을 통해 데이터 채널 자원 풀에서 자원 영역을 지정해 주게 될 것이다. 그럴 경우, SA 풀에서 이미 데이터 채널 자원 풀에서의 충돌 여부를 알게 되어, 데이터 채널 자원 풀에서 충돌을 피하려 데이터를 드롭(drop)하거나, 다음 SA 풀에서 충돌을 피하기 위해, 데이터 채널 자원 풀 내에 자원 영역을 변경할 수 있다.

도 13 은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 단말 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.

도 18 을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 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, eNodeB(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(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 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 D2D 신호를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제 1 단말이 D2D(Device-to-Device) 신호를 송신하는 방법에 있어서,
상기 제 1 단말의 D2D 신호 송신과 관련하여, 적어도 하나의 제 1 자원 단위와 제 2 자원 단위로 구성되는 제 1 자원 패턴을 설정하는 단계;
상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 제 1 자원 영역상의 상기 제 1 자원 단위에 대응되는 제 1 서브프레임에서 D2D 신호를 송신하는 단계; 및
상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 상기 제 1 자원 영역상의 상기 제 2 자원 단위에 대응되는 제 2 서브프레임에서 제 2 단말의 D2D 신호를 모니터링하여, 상기 제 1 단말의 제 1 자원 영역과 상기 제 2 단말의 제 2 자원 영역의 충돌 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 자원 패턴은,
상기 제 2 단말이 D2D 신호를 송신하기 위하여 설정한 제 2 자원 패턴과 상이하고,
상기 제2 자원 단위는 상기 제 2 단말의 D2D 신호의 수신을 위하여 상기 제1 단말이 상기 D2D 신호를 송신하지 않도록 설정된 자원 단위인,
D2D 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자원 단위는,
상기 D2D 신호의 송신을 위하여 설정된 자원 단위인,
D2D 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 단말의 D2D 신호가 검출되는 경우,
상기 제 1 자원 영역과 상기 제 2 자원 영역은 충돌하는 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는,
D2D 신호 송신 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 자원 패턴 넘버(resource pattern number)이 상기 제 2 자원 패턴 넘버를 비교하여, 상기 제 1 자원 패턴을 재설정하는 단계를 더 포함하는,
D2D 신호 송신 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 자원 영역과 상기 제 2 자원 영역이 충돌하는 경우,
상기 제1 자원 패턴 넘버에 따른 우선 순위에 기반하여 상기 제 1 자원 영역 상의 상기 D2D 신호 송신이 중지되는 것을 특징으로 하는,
D2D 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단말의 DM-RS(DeModulation Reference Signal)의 시퀀스는,
상기 설정된 제 1 자원 패턴에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 하는,
D2D 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단말의 데이터의 스크램블링 시퀀스는, 상기 설정된 제 1 자원 패턴에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 하는,
D2D 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자원 패턴은,
상기 제 1 단말의 식별자에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는,
D2D 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자원 패턴은,
상기 제 1 단말에 의해 임의로 설정되는 것을 특징으로 하는,
D2D 신호 송신 방법.
무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 신호를 송신하는 제 1 단말에 있어서,
무선 주파수 유닛(Radio Frequency Unit); 및
프로세서(Processor)을 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 제 1 단말의 D2D 신호 송신과 관련하여, 적어도 하나의 제 1 자원 단위와 제 2 자원 단위로 구성되는 제 1 자원 패턴을 설정하고,
상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 제 1 자원 영역상의 상기 제 1 자원 단위에 대응되는 제 1 서브프레임에서 D2D 신호를 송신하며,
상기 제 1 자원 패턴에 기반하여, 상기 제 1 자원 영역상의 상기 제 2 자원 단위에 대응되는 제 2 서브프레임에서 제 2 단말의 D2D 신호를 모니터링하여, 상기 제 1 단말의 제 1 자원 영역과 상기 제 2 단말의 제 2 자원 영역의 충돌 여부를 판단하도록 구성되며,
상기 제 1 자원 패턴은,
상기 제 2 단말이 D2D 신호를 송신하기 위하여 설정한 제 2 자원 패턴과 상이하고,
상기 제2 자원 단위는 상기 제 2 단말의 D2D 신호의 수신을 위하여 상기 제1 단말이 상기 D2D 신호를 송신하지 않도록 설정된 자원 단위인,
제 1 단말.