WO2015122718A1 - 무선 통신시스템에서 단말간 직접통신을 수행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신시스템에서 단말간 직접통신을 수행하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015122718A1
WO2015122718A1 PCT/KR2015/001482 KR2015001482W WO2015122718A1 WO 2015122718 A1 WO2015122718 A1 WO 2015122718A1 KR 2015001482 W KR2015001482 W KR 2015001482W WO 2015122718 A1 WO2015122718 A1 WO 2015122718A1
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transmitting
resource
section
data
contention
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PCT/KR2015/001482
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Inventor
김명섭
서한별
서대원
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엘지전자(주)
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    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
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    • H04W76/14—Direct-mode setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a method for performing direct communication between terminals, and more particularly, to a method and apparatus for allocating scheduling on time / frequency resources for performing D2D communication between device-to-device (D2D) terminals.
  • D2D device-to-device
  • D2D communication is a distributed communication technology that directly passes traffic between adjacent nodes without using an infrastructure such as a base station.
  • each node such as a portable terminal finds another physically adjacent terminal on its own, establishes a communication session, and transmits traffic. Since D2D communication can solve the traffic overload problem by distributing the concentrated traffic to the base station, it has been spotlighted as an element technology of the next generation mobile communication technology after 4G. For this reason, standards organizations such as 3GPP and IEEE are promoting D2D communication standards based on LTE-A or Wi-Fi, and Qualcomm is developing its own D2D communication technology.
  • D2D communication is expected to not only contribute to improving the performance of mobile communication systems but also to create new communication services. It can also support services such as social network services or network games based on proximity. As such, D2D technology is expected to provide new services in various fields.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for allocating scheduling information for device-to-device communication in a wireless communication system.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for allocating scheduling information for device-to-device on a time / frequency resource in a wireless communication system.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for allocating scheduling information for a plurality of terminals on a time / frequency resource in a device-to-device in a wireless communication system. There is this.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting scheduling information for allocating resources for data transmission in a device-to-device in a wireless communication system.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for a plurality of transmitting terminals to transmit scheduling information to a receiving terminal without collision in a device-to-device communication in a wireless communication system. .
  • the present invention for realizing the above object, the step of transmitting the control information associated with the scheduling assignment (scheduling assignment) through the D2D frame defined for D2D communication to the D2D receiving terminal; And transmitting D2D data to the D2D receiving terminal through the D2D frame, wherein the D2D frame includes a contention period in which the control information is transmitted and a D2D data period in which the D2D data is transmitted.
  • the competition period is provided in front of the D2D data period.
  • control information is characterized in that it includes information related to the ID (IDentifier) of the transmitting terminal or the position of the D2D data resource region.
  • the contention period includes at least one contention-based SA period, each contention-based SA period is characterized in that it is assigned to each transmission terminal.
  • the contention-based SA period it characterized in that it comprises a sub-scheduling assignment (SA) for transmitting the control information.
  • SA sub-scheduling assignment
  • the contention-based SA section may be a DM-RS section for transmitting a DM-RS (Demodulation Reference Signal), a response signal section for receiving a response signal for the control information, or an SA protection section. (Guard Period) is characterized in that it further comprises at least one.
  • the competition section and the D2D data section has a structure corresponding to each other.
  • the present invention comprises the steps of setting a change probability value of the contention-based SA interval; Determining whether to change the position of the contention-based SA section according to the change probability value; And increasing or decreasing the change probability value according to the determination result.
  • the number of symbols included in the sub SA section, the DM-RS section, the response signal section, and the SA protection section may be changed according to the number of the contention-based SA sections, respectively. It features.
  • a specific symbol in the contention period is characterized in that the (null).
  • the competition section is characterized in that configured using a normal CP (Cyclic Prefix) or Extended CP (Cyclic Prefix).
  • the contention section uses an extended CP (Cyclic Prefix)
  • the contention section is set to have the same structure as the structure using a normal CP (Cyclic Prefix) using the null slot It is characterized by.
  • the second DM-RS transmitted by the first DM-RS signal and the other D2D transmitting terminal are orthogonal to each other.
  • the SA guard period is used as a guard period of a subframe including the contention-based SA period.
  • control information characterized in that it further comprises buffer state information (buffer state information) of the D2D transmitting terminal.
  • the information related to the location of the D2D data resource region may include at least one of frequency hopping information, frequency resource information, time hopping information, or time resource information.
  • the position of the contention-based SA section in the contention section characterized in that corresponding to the allocated transmission resource position of the D2D data section.
  • an index of a resource block in the contention-based SA section corresponds to an index of an allocated resource of the D2D data section.
  • the communication unit for transmitting and receiving a signal to the outside by wire and / or wireless; And a control unit that is functionally connected to the communication unit, wherein the control unit transmits control information related to scheduling assignment to the D2D receiving terminal through a D2D frame defined for D2D communication, and through the D2D frame.
  • D2D data is transmitted to the D2D receiving terminal, wherein the D2D frame includes a contention period for transmitting the control information and a D2D data period for transmitting the D2D data, and the contention period is in front of the D2D data period. It provides a device, characterized in that located.
  • control information is characterized in that it includes information related to the ID (IDentifier) of the transmitting terminal or the position of the D2D data resource region.
  • the contention period includes at least one contention-based SA period, each contention-based SA period is characterized in that it is assigned to each transmission terminal.
  • the contention-based SA period it characterized in that it comprises a sub-scheduling assignment (SA) for transmitting the control information.
  • SA sub-scheduling assignment
  • the contention-based SA section may be a DM-RS section for transmitting a DM-RS (Demodulation Reference Signal), a response signal section for receiving a response signal for the control information, or an SA protection section. (Guard Period) is characterized in that it further comprises at least one.
  • scheduling information for resource allocation can be efficiently transmitted to a receiving terminal through a scheduling information allocation method for device-to-device communication.
  • a plurality of transmitting terminals can transmit scheduling information for resource allocation to a receiving terminal without collision through a method for allocating scheduling information for device-to-device communication.
  • scheduling information for resource allocation on a time / frequency resource can be transmitted to a receiving terminal through a scheduling information allocation method for device-to-device direct communication.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 5 is a diagram for conceptually explaining D2D communication.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of various scenarios of D2D communication to which the method proposed in the present specification may be applied.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting D2D data proposed in the present specification.
  • 8A to 8C illustrate a frame structure for transmitting scheduling information proposed in the present specification.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a method of selecting a transmission resource for transmitting scheduling assignment information proposed in the present specification.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating still another example of a method of selecting a transmission resource for transmitting scheduling information proposed in the present specification.
  • 11A to 11C illustrate examples of a structure of scheduling assignment in a subframe proposed in the present specification.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of a structure of scheduling assignment in a subframe proposed in the present specification.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a structure of scheduling assignment in a subframe in which an extended CP (cyclic prefix) proposed in the present specification is used.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • FIG. 15 is a diagram illustrating another example of a structure of scheduling assignment in a subframe for transmitting a demodulation reference signal (DM-RS) proposed in the present specification.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a structure of a scheduling assignment for setting a guard period between subframes proposed in the present specification.
  • 17 and 18 illustrate examples of a signal configuration scheme in a subframe proposed in the present specification.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a method for providing resource information through scheduling assignment as proposed herein.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a method for providing resource information through scheduling assignment as proposed herein.
  • 20 to 23b illustrate an example of a method for providing resource information through an implicit signaling method proposed in the present specification.
  • 24 is a block diagram illustrating a UE in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • Electronic devices described herein may include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the configuration according to the embodiments described herein may also be applied to fixed terminals such as digital TVs, desktop computers, etc., except when applicable only to mobile terminals.
  • a 'base station' generally refers to a fixed or mobile point of communication with a terminal, and includes a base station, a Node-B, an eNode-B, and a femtocell.
  • the term "femto-cell" may be used collectively.
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDM orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in wireless technologies such as Global System for Mobile Communication (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink as part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • the signals described herein may be transmitted in the form of frames as well as messages.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 3GPP LTE / LTE-A supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • Figure 1 (a) illustrates the structure of a type 1 radio frame.
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • One subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • RBs resource blocks
  • 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, so OFDM
  • the symbol is for representing one symbol period.
  • the OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • FIG. 1B illustrates a frame structure type 2.
  • FIG. Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • an uplink-downlink configuration is a rule indicating whether uplink and downlink are allocated (or reserved) for all subframes.
  • Table 1 shows an uplink-downlink configuration.
  • UpPTS represents a special subframe consisting of three fields.
  • the uplink-downlink configuration can be classified into seven types, and the location and / or number of downlink subframes, special subframes, and uplink subframes are different for each configuration.
  • Switch-point periodicity refers to a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe S exists every half-frame, and in case of having a period of 5ms downlink-uplink switching time, it exists only in the first half-frame. .
  • subframes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the subframe subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may notify the terminal of the change of the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only an index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information, which may be transmitted through a physical downlink control channel (PDCCH) like other scheduling information, and is commonly transmitted to all terminals in a cell through a broadcast channel as broadcast information. May be
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the structure of the radio frame is only one example, and the number of subcarriers included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block (RB) includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number NDL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and other OFDM symbols are data regions to which a PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) is allocated. (data region).
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of DL-SCH (Downlink Shared Channel) (also referred to as a downlink grant), resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel) (also called an uplink grant), and PCH ( Paging information in paging channel, system information in DL-SCH, resource allocation for upper-layer control message such as random access response transmitted in PDSCH, arbitrary terminal It may carry a set of transmission power control commands for the individual terminals in the group, activation of Voice over IP (VoIP), and the like.
  • the plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of a set of one or a plurality of consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available PDCCH bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as RNTI (Radio Network Temporary Identifier)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a unique identifier of the terminal for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • the system information more specifically, the PDCCH for the system information block (SIB), the system information identifier and the system information RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • the data region is allocated a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) that carries user data.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • D2D communication is a term used to refer to communication between things or things intelligent communication, but D2D communication in the present invention is a simple device equipped with a communication function, as well as communication such as a smart phone or a personal computer It can include all communication between different types of devices with functionality.
  • 5A is a diagram for conceptually explaining D2D communication.
  • UE1 20 may transmit data to an eNB 10 on uplink, and the BS 10 may transmit the UE 1 20 or UE on downlink. Data can be sent to 2 (30).
  • This communication method may be referred to as an indirect communication method through a base station.
  • an Un link (a link between base stations or a link between a base station and a repeater, which may be referred to as a backhaul link) and / or a Uu link (a link between a base station and a terminal or a repeater defined in a conventional wireless communication system)
  • a link between terminals which may be referred to as an access link).
  • FIG. 5B illustrates an example of D2D communication and illustrates a UE-to-UE (or device-to-device) communication method, and data exchange between UEs may be performed without passing through a base station.
  • a communication method may be referred to as a direct communication method between devices.
  • the D2D direct communication method has advantages such as reduced latency and less radio resources compared to the indirect communication method through the existing base station.
  • the transmitting terminal and the receiving terminal are classified according to roles, and are not fixed concepts. That is, the transmitting terminal is called a transmitting terminal because it transmits data or a message to the receiving terminal. When the transmitting terminal receives data or a message from another transmitting terminal, the transmitting terminal becomes a receiving terminal. Can be.
  • the present invention relates to a method of arranging and transmitting scheduling information (Scheduling information) for scheduling a resource for transmitting data to the receiving terminal in the D2D communication in the transmission resource.
  • scheduling information Scheduling information
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of various scenarios of D2D communication to which the method proposed in the present specification may be applied.
  • the In-Coverage-Single-Cell and In-Coverage-Multi-Cell may be divided according to the number of cells corresponding to the coverage of the base station.
  • FIG. 2 (a) shows an example of an out-of-coverage network scenario of D2D communication.
  • the out-of-coverage network scenario refers to performing D2D communication between D2D terminals without control of a base station.
  • Partial-Coverage Network scenario refers to performing D2D communication between a D2D UE located in network coverage and a D2D UE located outside network coverage.
  • FIG. 6C illustrates an example of an In-Coverage-Single-Cell scenario
  • FIG. 2D illustrates an example of an In-Coverage-Multi-Cell scenario.
  • In-Coverage Network scenario refers to D2D UEs performing D2D communication under control of a base station within network coverage.
  • UE1 20 and UE2 30 are located in the same network coverage (or cell) and perform D2D communication under the control of a base station.
  • the UE1 20 and the UE2 30 are located within network coverage, but are located in different network coverages.
  • the UE1 20 and the UE2 30 perform D2D communication under the control of the base station managing each network coverage.
  • D2D communication may operate in the scenario shown in FIG. 6 above, but may generally operate within network coverage and out-of-coverage.
  • a link used for D2D communication (direct communication between terminals) may be referred to as a D2D link, a directlink, or a sidelink, but is collectively referred to as a side link for convenience of description. Will be explained.
  • Side link transmission may operate in an uplink spectrum in the case of FDD and operate in an uplink (or downlink) subframe in the case of TDD.
  • Time division multiplexing TDM may be used for multiplexing of side link transmission and uplink transmission.
  • Side link transmission and uplink transmission do not occur simultaneously.
  • Side link transmission does not occur in an uplink subframe used for uplink transmission or a side link subframe partially or wholly overlaps with UpPTS.
  • the transmission and reception of the side link also do not occur simultaneously.
  • the structure of a physical resource used for side link transmission may have the same structure of an uplink physical resource. However, the last symbol of the side link subframe consists of a guard period and is not used for side link transmission.
  • the side link subframe may be configured by extended CP or normal CP.
  • D2D communication can be broadly classified into discovery, direct communication, and synchronization.
  • D2D discovery may be applied within network coverage. (Including Inter-cell and Intra-cell). Both synchronous or asynchronous cell placement in inter-cell discovery may be considered. D2D discovery may be used for various commercial purposes such as advertising, coupon issuance, and friend search for the UE in the proximity area.
  • the UE 1 20 When the UE 1 20 has a role of transmitting a discovery message, the UE 1 20 transmits a discovery message, and the UE 2 30 receives a discovery message.
  • the transmission and reception roles of the UE 1 20 and the UE 2 30 may be changed.
  • the transmission from the UE 1 20 may be received by one or more UE (s), such as the UE 2 30.
  • the discovery message may include a single MAC PDU, where the single MAC PDU may include a UE ID and an application ID.
  • a physical sidelink discovery channel may be defined as a channel for transmitting a discovery message.
  • the structure of the PSDCH channel may reuse the PUSCH structure.
  • Type 1 and Type 2 Two types of types (Type 1 and Type 2) may be used as a resource allocation method for D2D discovery.
  • the eNB may allocate resources for discovery message transmission in a non-UE specific manner.
  • a radio resource pool for transmission transmission and reception consisting of a plurality of subframes is allocated at a specific period, and the discovery transmission UE randomly selects a specific resource within this radio resource pool and then transmits a discovery message. do.
  • This periodic discovery resource pool may be allocated for discovery signal transmission in a semi-static manner.
  • the configuration information of the discovery resource pool for discovery transmission includes a discovery period and the number of subframes that can be used for transmission of a discovery signal in the discovery period (that is, the number of subframes constituting the radio resource pool).
  • a discovery resource pool for discovery transmission may be set by the eNB and inform the UE using RRC signaling (eg, a system information block (SIB)).
  • RRC signaling eg, a system information block (SIB)
  • a discovery resource pool allocated for discovery within one discovery period may be multiplexed with TDM and / or FDM as a time-frequency resource block of equal size, referred to as a 'discovery resource'. Can be.
  • the discovery resource may be used for transmission of discovery MAC PDU by one UE. Transmission of MAC PDUs sent by one UE may be repeated continuously or non-contiguous (e.g. four times) within a discovery period (i.e., in a radio resource pool). Can be. The UE arbitrarily selects a first discovery resource from a discovery resource set that can be used for repeated transmission of the MAC PDU, and other discovery resources may be determined in relation to the first discovery resource.
  • the predetermined pattern may be preset, and the next discovery resource may be determined according to the preset pattern according to the location of the discovery resource first selected by the UE.
  • the UE may arbitrarily select each discovery resource within a set of discovery resources that can be used for repeated transmission of the MAC PDU.
  • Type 2 resources for discovery message transmission are allocated UE specific.
  • Type 2 is further divided into Type 2A (Type-2A) and Type 2B (Type-2B).
  • Type 2A is a method in which an eNB allocates resources to each instance of a discovery message transmission within a discovery period
  • type 2B is a method in which resources are allocated in a semi-persistent manner.
  • the RRC_CONNECTED UE requests allocation of resources for transmission of the D2D discovery message to the eNB through RRC signaling.
  • the eNB may allocate resources through RRC signaling.
  • the UE transitions to the RRC_IDLE state or when the eNB withdraws resource allocation via RRC signaling, the UE releases the most recently allocated transmission resource.
  • radio resources may be allocated by RRC signaling, and activation / deactivation of radio resources allocated by PDCCH may be determined.
  • the radio resource pool for receiving the discovery message may be set by the eNB and inform the UE using RRC signaling (eg, a system information block (SIB)).
  • RRC signaling eg, a system information block (SIB)
  • the UE monitors both the discovery resource pools of type 1 and type 2 described above for receiving discovery messages.
  • the coverage area of D2D direct communication includes network edge-of-coverage as well as in-coverage and out-of-coverage.
  • D2D direct communication can be used for purposes such as PS (Public Safety).
  • UE 1 When UE 1 has a role of direct communication data transmission, UE 1 transmits direct communication data and UE 2 receives direct communication data. The transmission and reception roles of UE 1 and UE 2 may be changed. Direct communication transmission from UE 1 may be received by one or more UE (s), such as UE 2.
  • UE UE
  • D2D discovery and D2D communication may be independently defined without being associated with each other. That is, D2D discovery is not required for groupcast and broadcast direct communication. As such, when D2D discovery and D2D direct communication are defined independently, UEs do not need to be aware of neighboring UEs. In other words, for groupcast and broadcast direct communication, it does not require all receiving UEs in the group to be in close proximity to each other.
  • a physical sidelink shared channel may be defined as a channel for transmitting D2D direct communication data.
  • a physical sidelink control channel is a channel for transmitting control information (eg, scheduling assignment (SA), transmission format, etc.) for D2D direct communication. ) Can be defined.
  • PSSCH and PSCCH may reuse the PUSCH structure.
  • mode 1 and mode 2 may be used.
  • Mode 1 refers to a scheme in which an eNB schedules a resource used by a UE to transmit data or control information for D2D direct communication. Mode 1 applies in in-coverage.
  • the eNB sets up a resource pool required for D2D direct communication.
  • a resource pool required for D2D communication may be divided into a control information pool and a D2D data pool.
  • the eNB schedules the control information and the D2D data transmission resource within the pool configured for the transmitting D2D UE using the PDCCH or the ePDCCH, the transmitting D2D UE transmits the control information and the D2D data using the allocated resources.
  • the transmitting UE requests transmission resources from the eNB, and the eNB schedules resources for transmission of control information and D2D direct communication data. That is, in case of mode 1, the transmitting UE should be in the RRC_CONNECTED state to perform D2D direct communication.
  • the transmitting UE sends a scheduling request to the eNB, and then a BSR (Buffer Status Report) procedure proceeds so that the eNB can determine the amount of resources requested by the transmitting UE.
  • BSR Buffer Status Report
  • Receiving UEs can monitor the control information pool and decode the control information associated with themselves to selectively decode the D2D data transmission associated with the control information.
  • the receiving UE may not decode the D2D data pool according to the control information decoding result.
  • Mode 2 refers to a method in which a UE arbitrarily selects a specific resource from a resource pool in order to transmit data or control information for D2D direct communication. Mode 2 applies in out-of-coverage and / or edge-of-coverage.
  • a resource pool for transmitting control information and / or a resource pool for transmitting D2D direct communication data may be pre-configured or semi-statically configured.
  • the UE is provided with a set resource pool (time and frequency) and selects a resource for D2D communication transmission from the resource pool. That is, the UE may select a resource for transmitting control information from the control information resource pool to transmit the control information. In addition, the UE may select a resource from the data resource pool for D2D direct communication data transmission.
  • control information is sent by the broadcasting UE.
  • the control information explicitly and / or implicitly locates a resource for data reception in relation to a physical channel (ie, PSSCH) that carries D2D direct communication data.
  • PSSCH physical channel
  • the D2D synchronization signal (or side link synchronization signal) may be used for the UE to obtain time-frequency synchronization.
  • the eNB since the eNB is impossible to control when it is out of network coverage, new signals and procedures for establishing synchronization between UEs may be defined.
  • a UE that periodically transmits a D2D synchronization signal may be referred to as a D2D synchronization source.
  • the D2D synchronization source is an eNB
  • the structure of the transmitted D2D synchronization signal may be the same as that of the PSS / SSS. If the D2D synchronization source is not an eNB (eg, UE or Global Navigation Satellite System (GNSS), etc.), the structure of the D2D synchronization signal transmitted may be newly defined.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the D2D synchronization signal is transmitted periodically with a period not less than 40ms.
  • Each terminal may have multiple physical-layer sidelink synchronization identifiers.
  • the D2D synchronization signal includes a primary D2D synchronization signal (or primary side link synchronization signal) and a secondary D2D synchronization signal (or secondary side link synchronization signal).
  • the UE Before transmitting the D2D synchronization signal, the UE may first search for a D2D synchronization source. When the D2D synchronization source is found, the UE may obtain time-frequency synchronization through the D2D synchronization signal received from the found D2D synchronization source. The UE may transmit a D2D synchronization signal.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting D2D data proposed in the present specification.
  • the transmitting UE 20 may transmit control information to the receiving UE 30 in order to perform D2D communication.
  • the control information may be used to inform the receiving UE 30 that the receiving UE 30 attempts D2D communication in D2D communication.
  • the control information may include various pieces of information for the transmitting UE 20 to perform D2D communication.
  • an identifier (ID) of the transmitting UE a buffer state of the transmitting UE 20, location information of a resource that the transmitting UE 20 intends to use for performing D2D communication, and the like may be included. Can be.
  • the control information may be transmitted in a contention period contention period scheduling assignment (SA) period.
  • SA contention period contention period scheduling assignment
  • the contention-based SA period may be composed of a sub-SA period, which is a period for transmitting a control signal, a DM-RS period for transmitting a DM-RS (Demodulation Reference Signal), and / or an SA guard period. have.
  • the transmitting UE 20 that has transmitted the control information may transmit the D2D data through the transmission resource of the D2D data section informed to the receiving UE 30 through the control information (S830).
  • 8A to 8C illustrate a frame structure for transmitting scheduling information proposed in the present specification.
  • a frame structure according to the present invention may be divided into a contention period including scheduling allocation information and a D2D data period for transmitting data of D2D communication.
  • a scheduling section is provided in front of a section in which actual data transmission occurs, and thus scheduling information between terminals is confirmed through the section.
  • the transmitting UE 20 that wants to transmit the D2D signal first transmits a message indicating that it is trying to transmit.
  • This message is hereinafter referred to as a control message.
  • the control message may be composed of a predetermined signature.
  • various information of the transmitting UE for example, an identifier (ID) of the transmitting UE 20, a buffer state of the transmitting UE, and a transmitting UE It may also include control information such as a location of a resource to be used for D2D data communication, for example, a time or frequency resource pattern for transmission.
  • the control message may be in the form of a codeword that encodes the information of the transmitting UE 20 through channel coding, or one of a plurality of signatures may be transmitted according to the information of the transmitting UE or probabilistically selected. have.
  • control message can be transmitted simultaneously by a plurality of transmitting UEs, two or more sections for transmitting the control message may be defined, and each UE may be operable to select one section for probability and transmit the control message.
  • the plurality of transmitting UEs 20 may be operable to transmit the control message to the receiving UE 30 through different intervals.
  • a UE that first transmits the control message in a specific contention period may transmit data in a subframe of a corresponding D2D data period.
  • the transmitting UE assumes that it occupies a subframe of the corresponding D2D data interval.
  • the receiving UE 30 receiving the control message may reply to the control message.
  • This signal is hereinafter referred to as a response signal.
  • the response signal may include information about the control message. This is for the UE receiving the response signal to determine whether the response signal is a reply to the control message transmitted by the UE.
  • the signature used in the control message or ID information of the transmitting UE 20 may be included.
  • the transmitting UE 20 that transmits the control message and receives the response signal in response thereto may determine that D2D communication is basically possible in D2D, and perform full-scale D2D data transmission.
  • 8A to 8C may be referred to as scheduling the D2D link in the sense of determining data transmission of a specific D2D link at a specific time point.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a method of selecting a transmission resource for transmitting scheduling assignment information proposed in the present specification.
  • a transmission resource (or interval) for transmitting scheduling allocation information may be probabilisticly changed / selected every frame.
  • the resource allocation operation of the D2D has a structure as shown in FIG. 8, that is, a series of contention periods for transmitting a control message including scheduling information (or control information) first appears, and then in a known resource through control information of the contention period.
  • the following shape (corresponding to one D2D frame in FIG. 7C) may be repeated.
  • the transmitting UE 20 may transmit its SA only when it becomes its contention-based SA section in the contention section in each D2D frame and may change the location of the D2D data transmission resource.
  • each transmitting UE is operable to probabilistically determine whether the position of the SA transmission resource or the position of the SA transmission interval (or the transmission resource of data associated with it) can be changed in each D2D frame. Can be.
  • the transmitting UE 20 determines whether to change the SA transmission interval or the SA transmission resource with a probability P when starting each D2D frame with a probability value P signaled by the eNB or a predetermined probability value (S910). .
  • the change of the SA transmission interval or SA transmission resource may include determining whether to change the previously occupied interval or resource.
  • the change probability P may have a variable value.
  • the transmitting UE When the transmitting UE decides to change the transmission interval or resource, the transmitting UE selects an appropriate transmission interval or resource (for example, a resource whose interference is below a certain level) among all resources different from the existing transmission interval or resource. A selection is made (S920), and the change probability P is reduced (S930).
  • an appropriate transmission interval or resource for example, a resource whose interference is below a certain level
  • the probability value for the section or resource change can be reduced at the next time point.
  • the change probability is P (k) at the k-th resource selection point, but the interval or resource change is made
  • the (k + 1) -th P value may be set as Equation 1 below.
  • the lower limit value of the P (k + 1) is 0 and the P (k + 1) value may be determined as 0 when the number of times the section or resource is changed continuously is equal to or greater than a predetermined value.
  • the transmitting UE 20 decides not to change the transmission interval or resources for transmitting the SA, the transmitting UE determines the interval or resource (or data associated with the SA transmission) used in the existing D2D frame.
  • the transmission resource of the control unit is selected (S940), and the change probability P value is increased (S950).
  • the (k + 1) th interval or resource change probability P (k + 1) is It may be set as Equation 2.
  • the upper limit value of the P (k + 1) is 1, and the P (k + 1) value may be determined to be 1 when the number of times that the section or resource cannot be changed continuously is more than a predetermined value.
  • the transmitting UE selects a transmission interval or resource for the SA transmission and transmits the SA through the selected interval or resource.
  • the transmitting UE selects a transmission interval or resource for the SA transmission and transmits the SA through the selected interval or resource.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating still another example of a method of selecting a transmission resource for transmitting scheduling information proposed in the present specification.
  • an existing transmission interval or resource may be selected.
  • the transmitting UE 20 may determine whether there is a change in a transmission interval or resource for transmitting a scheduling assignment (SA) (S1010).
  • SA scheduling assignment
  • the existing interval or transmission resources are selected (S1060), and the change probability P value is increased (S1070). ).
  • the transmitting UE determines whether the transmission interval or resource for the SA transmission used in the existing D2D frame is an appropriate transmission resource (S1020). ).
  • the transmitting UE transmits.
  • the existing transmission section or resource may be selected without changing the section or resource (S1030).
  • the transmitting UE 20 may consider the use of the opportunity to change the transmission interval or resources to reduce the value of the change probability P (S1050).
  • the transmitting UE transmits the SA through the selected transmission interval or resource (S1080).
  • 11A to 11C illustrate examples of a structure of scheduling assignment in a subframe proposed in the present specification.
  • SA scheduling assignment
  • the format of the SA is determined almost entirely according to the size of the control message and the guard period.
  • the case of using the subframe of the normal CP Since there is one DM-RS section per slot in the PUSCH region of the uplink subframe, up to 12 symbols can be used per subframe.
  • the 12 symbols are divided and used by each SA.
  • the control message may include information related to a transmitting UE or information related to a contention signal (signature index, etc.), which may require a lot of resources in some cases.
  • one or more symbols may be allocated, or 0.5 symbols may be used when resources are scarce.
  • FIG. 11A shows six symbols included in one subframe by using one symbol in the control message and one symbol in the GP (Guard Period).
  • FIG. 11A (b) shows a structure using two symbols for the control message
  • FIG. 11A (c) shows a structure using three symbols for the control message.
  • the GP does not necessarily have to be the number of symbol sizes having an integer value of 1 or more. For example, as shown in (a) of FIG. 11B, when the control message is one symbol and the GP is 0.5 symbol, one control message symbol spans two OFDM symbols in the existing PUSCH structure.
  • FIG. 11B shows a case in which a control message is 0.5 symbols and a GP is 0.5 symbols and may include 12 SAs.
  • 11C may create a contention section by concatenating a plurality of subframes in order to reduce discarded symbols as much as possible.
  • up to two SAs may be configured in one subframe when the control message is composed of four symbols and the GP interval is one symbol. That is, one SA may be allocated per slot and DM-RS may be allocated to each SA.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of a structure of scheduling assignment in a subframe proposed in the present specification.
  • the format of the SA may be more complicated than the structure of FIGS. 11A to 11C described above.
  • the control message may include information related to a transmitting UE or information related to a contention signal (signature index, etc.). In some cases, many resources may be required.
  • one or more symbols may be allocated to the control message, and 0.5 symbols may be allocated when resources are very scarce.
  • the response signal may be assigned one or more symbols, and the response signal may include a simple message such as a response signal of the UEs receiving the control message, so that the response signal may be kept smaller than the control message.
  • the GP section can also be designed for the required Tx / Rx switching time.
  • FIG. 12 (b) shows that one symbol is assigned to the signal 1, 0.5 symbol is assigned to the GP and the response signal, and (c) of FIG. 12 is 0.5 to all of the control message, the GP and the response signal. It can be seen that the number of SAs per subframe is increased from 6 to 8 by being allocated by symbols. Such a structure is similar to that of (a) of FIG. 11A and (a) of FIG. 11B.
  • the number of contentions can be reduced and the once determined resources can be kept in a semi-static manner.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a structure of scheduling assignment in a subframe in which an extended CP (cyclic prefix) proposed in the present specification is used.
  • one UL subframe when an extended CP is used in the LTE uplink spectrum, one UL subframe includes 12 symbols, which is reduced by 2 symbols compared to the normal CP of FIGS. 11A to 12.
  • the normal CP scheme of FIGS. 11A to 12 may be reused, and when the size of the available resources is small and cannot be reused, the size of some elements may be reduced in the SA structure, or normal CP In comparison, there may be a method of configuring a smaller number of SAs in one subframe.
  • the number of available symbols in the extended CP is reduced by 2 symbols (per subframe) than the normal CP. If there are more than 2 symbols remaining in the subframe of the existing normal CP and not used as SA, the subframe of the extended CP has the same structure except this. Keep it. For example, in order to reuse the configuration as shown in (a) of FIG. 11C in the extended CP, it can be configured such that there is no empty symbol as shown in FIG. 13 (a), and the number of SAs per subframe can also be kept equal to two. have.
  • the symbols allocated to the control message, the guard period (GP) or the response signal can be reduced in the configuration of FIGS. 11A to 12.
  • the number of SAs per subframe may vary from case to case. For example, in order to reuse a configuration such as (a) of FIG. 12 (3 symbols per SA) which is a normal CP in the extended CP of FIG. 12, the GP and the response signal are reduced by half symbol (2 per SA). Symbol) SA must be configured as shown in FIG. 13 (b).
  • a new configuration for the extended CP can be designed completely separate from the configuration in the normal CP.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • the transmitting UE when the transmitting UE transmits signals of the SA (eg, a control message, a response signal), the receiving UEs may transmit the DM UEs together with the DM-RS to demodulate the signals. In this case, multiple transmitting UEs may simultaneously transmit the DM-RS in one contention slot.
  • DM-RS transmission schemes are as follows.
  • the number of SAs that can be configured in one contention slot can be limited to one or two.
  • one SA is transmitted per subframe or half-subframe (1 slot) in the contention slot.
  • a signal known to the transmitting UE that has transmitted the control message may be detected in the response signal as a response to the reception of the control message, and if detected, demodulation of the DM-RS may not be necessary. have.
  • Tx UEs using each SA may transmit orthogonal DM-RSs.
  • each SA may use both DM-RS symbols, use only one symbol of two DM-RS symbols, or use less than one symbol of two symbols.
  • DM-RS In case of using only one symbol of two symbols, 1 the DMRS included in the SA section can be transmitted in the corresponding SA, or 2 if there is no DM-RS included in the SA section, the DM-RS closest to the corresponding SA can be transmitted. . Alternatively, 3 When two symbols of DM-RS are separated by the same distance from a specific DM-RS, a predetermined M-RS symbol may be transmitted.
  • DM-RS symbols can be allocated according to the number of SAs, similarly to dividing SA elements into one symbol or less. For example, as shown in FIG. 14, if four SAs are used, each DM-RS symbol can be divided by 0.5 symbols.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating another example of a structure of scheduling assignment in a subframe for transmitting a demodulation reference signal (DM-RS) proposed in the present specification.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • a method of distinguishing and using DM-RSs between UEs is provided. May exist. This method is described below by way of example.
  • a portion of the DM-RS overlapped with other UEs may be divided into a cyclic shift or an OCC.
  • the number of types of cs or the number of types of OCC may be greater than or equal to the number of SAs defined in the RB.
  • one SA may be configured per subframe or per slot.
  • the DM-RS when used in part, it may not be configured with only one SA per subframe or slot, which may be the same as FIG. 14.
  • a specific UE may use not all REs on the frequency axis in a specific symbol as a DM-RS but in a manner of deciding only a part as shown in FIG. 14, and this may be used in a time axis such as SC-FDMA.
  • the same time signal may be repeated according to the decimation factor in a general OFDM system, such as not undergoing a DFT process.
  • the transmitting UE 1 performs DM-RS decimation once every two times with offset 0 on frequency (a), and the transmitting UE 2 has DM-1 once every two times with offset 1 on frequency (b). RS decimation is in progress.
  • different frequency resources may be used in the frequency axis, and even though the same frequency resource is used, when the unit of different positions is selected in the time repetition symbol, the transmitting UE 1 and the transmitting UE 2 may be distinguished. Can be.
  • the transmitting UE1 may select the 0th part of the repetitioned part and the transmitting UE 2 may select the first part of the repetitioned part, and may transmit the remaining areas except for the selected part on the OFDM symbol by nulling.
  • the receiving end can selectively demodulate a signal region to be detected.
  • This method may be used in the same manner even when two or more transmitting UEs are multiplexed in one symbol.
  • not only the transmission of the DM-RS but also other areas (eg, data channels) that require symbol division or orthogonalization of resources may be used in the same manner, and the DM-RS and the data channel or guard period may be similarly used. It can also be used for multiplexing by dividing into 0.5 symbol or less symbol units.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a structure of a scheduling assignment for setting a guard period between subframes proposed in the present specification.
  • a transmitting UE transmitting data in a specific transmission section may receive data from another transmitting UE in a subsequent section, a guard period is provided after the data transmission section to ensure stable data reception. It must be guaranteed.
  • each subframe may be discarded due to the Guard Period (GP).
  • GP Guard Period
  • the SA structures mentioned in FIGS. 11 to 14 may be changed.
  • some intervals of components of all SAs can be reduced by 0.5 symbols.
  • the GP or response signal of the last SA of each subframe can be reduced by 0.5 symbol.
  • the GP of the corresponding SA is already 0.5 symbols as shown in FIG. 16, the GP value of the SA is deleted and the GP of the subframe is deleted. Replace.
  • the last SA section may be deleted at all, or a new frame structure may be created without the GP section (apart from other methods not considering Subframe GP).
  • each subframe may be a target area to be secured as a guard period.
  • the benefits of the subframe may be set in the same way as the end of each subframe.
  • SA may be configured in a subframe in consideration of AGC.
  • the structures of FIGS. 11A to 16 described above assume an operation when the dynamic range of the receiving UE is stabilized, and the gain of the AGC may not be set correctly at the initial stage of communication.
  • the number of symbols in the control message can be increased during the period in which the AGC is initialized. At this point, the added symbols can be duplicated with signals that have been previously sent to the control message.
  • the remaining SAs may be shifted with an offset or the number of symbols used in all or some SAs used in the non-AGC region may be reduced.
  • Some D2D frames are frames for AGC, and start symbols of all SAs are used for AGC tracking, and a section of a signal (eg, control message) portion that comes before each SA may be increased.
  • the size of the AGC contention period may be longer than that of other contention periods, and in order to keep the same length as other contention periods, in the AGC contention period, the number of AGC tracking symbols increases or decreases. The number of symbols can be reduced in the remaining intervals.
  • the structures described with reference to FIGS. 11A through 16 may be used independently or in combination.
  • the AGC is not applied to the subframe of the extended CP, and when the AGC is considered in the extended CP, the combination of the principles described for the extended CP and the principles described for the AGC is considered. can see.
  • 17 and 18 illustrate examples of a signal configuration scheme in a subframe proposed in the present specification.
  • 17 illustrates a case in which two SAs are included in one subframe in the configuration of an extended CP, and the SA of one UE is transmitted in one slot.
  • 17A corresponds to a case where one DM-RS is used for SA of each slot, and the last symbol of the slot remains as a transition symbol.
  • 17 (b) to (d) correspond to a structure capable of further improving channel estimation performance by entering two symbols of RS in each SA. In each scheme, the spacing between DM-RSs is different.
  • Each SA corresponds to a structure in which three SAs are entered into one subframe.
  • Each SA consists of one DM RS symbol and two SA symbols.
  • the same SA coded bit may be repeatedly transmitted in two symbols.
  • the structure may enable reception of the same signal through a later symbol even if reception fails by operating AGC in the previous symbol.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a method for providing resource information through scheduling assignment as proposed herein.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a method for providing resource information through scheduling assignment as proposed herein.
  • the transmitting UE 20 when a transmitting UE 20 transmits resource information through scheduling assignment, the transmitting UE may indicate an associated data resource.
  • the transmitting UE may indicate one contiguous resource unit as shown in (a) of FIG. 19, and one group (eg, resource unit as shown in FIG. 19).
  • the elements of may be in hopping form or may refer to a form in which a plurality of resource units are bundled.
  • the transmitting UE may include 1 frequency hopping information.
  • the frequency hopping information may include 1) frequency hopping information for each SA. In this case, if frequency hopping is applied only to some frequency domains or some resource pools, each SA needs a field.
  • frequency resource information may be included in place of the frequency hopping information and transmitted to the receiving UE.
  • a frequency unit that is the basis of frequency allocation such as RB
  • the required bit value can be calculated by Equation 3 below.
  • floor (x) is a function for calculating the largest value among integers not greater than x.
  • one frequency unit that is the basis of frequency allocation such as RB (or a plurality of RBs) may be selected and represented.
  • Equation 4 ceil (x) is a function for deriving the smallest value among integers not smaller than x.
  • the time information may include at least one of time hopping information or time resource information.
  • time hopping information does not exist in SA and is determined in advance, and the same time hopping pattern is applied to all RUs in all bands of a specific data region, or when contiguous allocation is performed without time hopping, hopping for each SA is performed. There is no need to tell whether or not, and hopping or pattern can be determined in advance.
  • time resource when the time resource is included, it may vary depending on whether resource pool information is included in the SA.
  • a time unit such as a subframe (or a plurality of subframes), which is the basis of the time domain, can be represented as a bitmap.
  • Equation 5 For example, if there are T SFs, N time units are SF (SubFrame), and ceil (T / N) time units are defined, the necessary bit value may be calculated through Equation 5 below.
  • resource pool information when resource pool information is included in SA, not only resource pool related fields but also time resource allocation information in the corresponding resource pool should be included.
  • the resource pool related field may indicate a resource pool allocation unit as a bitmap in the D2D frame or one resource pool allocation unit in the D2D frame, and in this case, a single time unit may be allocated.
  • the time resource allocation information in the resource pool may indicate, as a bitmap, a basic time unit of a time domain such as a subframe in the resource pool. For example, if there are T SFs, the time units are N SFs, and ceil (T / N) time units are defined, necessary bits may be calculated through Equation 5.
  • 2 may indicate and select one time unit that is the basis of the time domain within a resource pool. For example, if there are T SFs, the time units are N SFs, and ceil (T / N) time units are defined, necessary bit values may be calculated through Equation 6.
  • Examples of the frequency resource allocation information and the time resource allocation information may be used in combination with each other or selectively.
  • 20 to 23b illustrate an example of a method for providing resource information through an implicit signaling method proposed in the present specification.
  • resource pool related information may be informed through an implicit signaling method.
  • the SA region may be multiplexed in a form in which the SA region is advanced in time, that is, the SA region and the data region are TDM.
  • the SA region is a form in which the data region is abbreviated as a map, and SAs belonging to different resource pools may also be TDM. In this case, it is not necessary to put information related to the resource pool into the SA separately.
  • the SA set corresponding to resource pool # 0 is SA pool # 0
  • the SA set corresponding to resource pool # 1 is SA pool # 2,... Can be expressed as:
  • frequency domain allocation information may be informed through an implicit signaling method.
  • the SA does not need to include frequency information.
  • One resource unit may be formed of a plurality of subframes and a plurality of RBs.
  • the size of the SA may be smaller than this.
  • 21 illustrates a data region size (for example, 20 ms interval) at a time point at which periodic traffic such as VoIP is transmitted, and one RU interval is the same as the resource pool interval (for example, 4 ms interval). ) Is set.
  • one SA region does not necessarily indicate only scheduling information for one data region.
  • a section of one resource pool may not be the same as one section of a resource unit. The following describes the use of the remaining SAs for these two situations.
  • one SA region covers as many data regions as the number of RBs of a resource unit (RU) divided by the number of RBs of an SA.
  • RU resource unit
  • the SA region covers Data region # 0, Data region # 1, and the like, and indicates that the associated data region is determined according to the RB index of the SA.
  • FIG. 22A illustrates a case where an RU includes four RBs and an SA consists of one RB.
  • One SA region may cover four data regions
  • FIG. 22B illustrates four RUs.
  • RB and SA are composed of two RBs
  • one SA region may cover two data regions.
  • 23A and 23B illustrate a case where one resource pool section includes a plurality of RU sections.
  • the size of the SA region is composed of as many SAs as the number of RUs in the data region. At this time, if one resource pool is composed of two RUs, and the interval size of the data region is equal to a total of 10 RU intervals, the SA region is also increased in the same manner.
  • the size of the SA region is left as it is and covered with the remaining RB in the same SA period.
  • a method similar to FIG. 22 may be applied to the RU section.
  • one SA region may cover one data region as shown in (b) of FIG. 23B according to the number of remaining RBs, or may cover more than one as shown in (a) of FIG. 23B. .
  • the method using the implicit signaling or the explicit signaling described with reference to FIGS. 19 to 23B may be combined with each other or optionally, for example, all use an explicit signaling method, or some may use an explicit signaling method and some may use an implicit signaling method. Can be.
  • 24 is a block diagram illustrating a UE in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the UE 20 includes a processor 21, a radio frequency unit 22, and a memory 23.
  • the processor 21 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 21.
  • the RF unit 22 is connected with the processor 21 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the memory 23 is connected to the processor 21 and stores various information for driving the processor 21.
  • the UE 20 may perform D2D communication with another UE through the RF unit 22, and may transmit resource set allocation information to a relay UE.
  • the processor 21 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • the memory 23 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 22 may include baseband circuitry for processing wireless signals.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memory 23 and executed by the processor 21.
  • the memory 23 may be inside or outside the processor 21 and may be connected to the processor 21 by various well-known means.
  • the present invention relates to a method and apparatus for performing device-to-device communication in a wireless communication system, and more particularly, to assigning a scheduling method on a time / frequency resource for performing device-to-device communication. And to an apparatus.

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Abstract

본 발명은, 단말간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 단말 간 D2D communication을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, D2D 수신 단말로 D2D communication을 위해 정의된 D2D 프레임을 통해 스케쥴링 할당(scheduling assignment)과 관련된 제어 정보를 전송하는 단계; 및 상기 D2D 프레임을 통해 상기 D2D 수신 단말로 D2D 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 D2D 프레임은 상기 제어 정보가 전송 되는 경쟁 구간(Contention Period) 및 상기 D2D 데이터가 전송되는 D2D 데이터 구간을 포함하며, 상기 경쟁 구간은 상기 D2D 데이터 구간 앞에 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신시스템에서 단말간 직접통신을 수행하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 단말간 직접 통신을 수행하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히, D2D(Device-to-Device) 단말간 D2D Communication을 수행하기 위한 시간/주파수 자원 상에서 스케쥴링 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 태블릿 PC가 보급되고 고용량 멀티미디어 통신이 활성화되면서 모바일 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로 모바일 트래픽의 증가 추세가 해마다 약 2배 정도의 트래픽 증가가 예상되고 있다. 이러한 모바일 트래픽의 대부분은 기지국을 통해 전송되고 있기 때문에 통신 서비스 사업자들은 당장 심각한 망 부하 문제에 직면해 있다. 이에 통신 사업자들은 증가하는 트래픽을 처리하기 위해 망 설비를 증가하고, 모바일 WIMAX, LTE(Long Term Evolution)와 같이 많은 양의 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 이동통신 표준을 서둘러 상용화 해왔다. 하지만 앞으로 더욱 급증하게 될 트래픽의 양을 감당하기 위해서는 또 다른 해결책이 필요한 시점이다.
기기간 직접(Device-to-Device, D2D) 통신은 기지국과 같은 기반 시설을 이용하지 않고 인접한 노드 사이에 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기술이다. D2D 통신 환경에서 휴대 단말 등 각 노드는 스스로 물리적으로 인접한 다른 단말을 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽을 전송한다. 이처럼 D2D 통신은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있기 때문에 4G 이후의 차세대 이동통신 기술의 요소 기술로써 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 3GPP나 IEEE 등의 표준단체는 LTE-A 나 Wi-Fi에 기반하여 D2D 통신표준 제정을 추진하고 있으며, 퀄컴 등에서도 독자적이 D2D 통신 기술을 개발하고 있다.
D2D통신은 이동통신 시스템의 성능을 높이는데 기여할 뿐만 아니라 새로운 통신 서비스를 창출할 것으로도 기대된다. 또한 인접성 기반의 소셜 네트워크 서비스나 네트워크 게임 등의 서비스를 지원할 수 있다. 이처럼 D2D기술은 다양한 분야에서 새로운 서비스를 제공해 줄 것으로 예상된다.
이미 널리 활용되고 있는 기기간 통신 기술은 적외선 통신, ZigBee, RFID(radio frequency identification)와 이에 기반한 NFC(near field communication) 등이 존재한다. 하지만 이 기술들은 굉장히 제한적인 거리(1m 내외) 내에서 특수한 목적의 통신만을 지원하기 때문에 엄밀하게는 기지국의 트래픽을 분산시키는 D2D 통신 기술로 분류하기는 어렵다.
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말간 직접 통신(Device-to-Device)을 위한 스케쥴링 정보(Scheduling information) 할당 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말간 직접 통신(Device-to-Device)을 위한 스케쥴링 정보(Scheduling information)를 시간/주파수 자원 상에서 할당해 주는 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말간 직접 통신(Device-to-Device)에 있어서 다수의 단말을 위한 스케쥴링 정보(Scheduling information)를 시간/주파수 자원 상에 할당해 주기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말간 직접 통신(Device-to-Device)에 있어서 데이터 전송을 위한 자원을 할당해주는 스케쥴링(Scheduling) 정보를 전송하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말간 직접 통신(Device-to-Device)에 있어서 다수의 전송 단말이 스케쥴링 정보(Scheduling information)를 충돌 없이 수신 단말에게 전송하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명은, D2D 수신 단말로 D2D communication을 위해 정의된 D2D 프레임을 통해 스케쥴링 할당(scheduling assignment)과 관련된 제어 정보를 전송하는 단계; 및 상기 D2D 프레임을 통해 상기 D2D 수신 단말로 D2D 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 D2D 프레임은 상기 제어 정보가 전송 되는 경쟁 구간(Contention Period) 및 상기 D2D 데이터가 전송되는 D2D 데이터 구간을 포함하며, 상기 경쟁 구간은 상기 D2D 데이터 구간 앞에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제어 정보는 상기 전송 단말의 ID(IDentifier) 또는 D2D 데이터 자원 영역의 위치와 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 구간은, 적어도 하나의 경쟁 기반 SA 구간을 포함하며, 각 경쟁 기반 SA 구간은 전송 단말 별로 할당되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은, 상기 제어 정보를 전송하기 위한 서브 SA(Sub Scheduling Assignment) 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은, DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 DM-RS 구간, 상기 제어 정보에 대한 응답 신호를 수신하기 위한 응답 신호 구간, 또는 SA 보호 구간(Guard Period) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 구간과 상기 D2D 데이터 구간은 서로 대응되는 구조인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 경쟁 기반 SA 구간의 변경 확률 값을 설정하는 단계; 상기 변경 확률 값에 따라 상기 경쟁 기반 SA 구간의 위치 변경 여부를 결정하는 단계; 및 상기 결정 결과에 따라 상기 변경 확률 값을 증가 또는 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 서브 SA 구간, 상기 DM-RS 구간, 상기 응답 신호 구간 및 상기 SA 보호 구간은 각각 상기 경쟁 기반의 SA 구간의 개수에 따라 포함되는 심볼(Symbol)의 개수가 변경되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 구간 내의 특정 심볼(Symbol)은 널(null)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 구간은, normal CP(Cyclic Prefix) 또는 Extended CP(Cyclic Prefix)를 사용하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 구간이 Extended CP(Cyclic Prefix)를 사용하는 경우, 상기 경쟁 구간은 상기 널(null) 슬롯을 이용하여 normal CP(Cyclic Prefix)를 사용하는 구조와 동일한 구조가 되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 다른 D2D 전송 단말과 동일한 DM-RS 구간을 통해 제 1 DM-RS 신호를 전송하는 경우, 상기 제 1 DM-RS 신호와 상기 다른 D2D 전송 단말이 전송하는 제 2 DM-RS 신호는 서로 직교(Orthogonal)하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 SA 보호 구간(Guard Period)은 상기 경쟁 기반 SA 구간이 포함되는 서브프레임의 보호 구간(Guard Period)으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제어 정보는, 상기 D2D 전송 단말의 버퍼 상태 정보(buffer state information)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 D2D 데이터 자원 영역의 위치와 관련된 정보는, 주파수 호핑 정보, 주파수 자원 정보, 시간 호핑 정보 또는 시간 자원 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 구간에서 상기 경쟁 기반 SA 구간의 위치는, 상기 D2D 데이터 구간의 할당된 전송 자원 위치에 대응 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 기반 SA 구간에서 자원 블록(Resource Block)의 인덱스(index)는 상기 D2D 데이터 구간의 할당된 자원의 인덱스(index)에 대응되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, D2D 수신 단말로 D2D communication을 위해 정의된 D2D 프레임을 통해 스케쥴링 할당(scheduling assignment)과 관련된 제어 정보를 전송하고, 상기 D2D 프레임을 통해 상기 D2D 수신 단말로 D2D 데이터를 전송하되, 상기 D2D 프레임은 상기 제어 정보가 전송 되는 경쟁 구간(Contention Period) 및 상기 D2D 데이터가 전송되는 D2D 데이터 구간을 포함하며, 상기 경쟁 구간은 상기 D2D 데이터 구간 앞에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제어 정보는 상기 전송 단말의 ID(IDentifier) 또는 D2D 데이터 자원 영역의 위치와 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 구간은, 적어도 하나의 경쟁 기반 SA 구간을 포함하며, 각 경쟁 기반 SA 구간은 전송 단말 별로 할당되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은, 상기 제어 정보를 전송하기 위한 서브 SA(Sub Scheduling Assignment) 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은, DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 DM-RS 구간, 상기 제어 정보에 대한 응답 신호를 수신하기 위한 응답 신호 구간, 또는 SA 보호 구간(Guard Period) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 단말간 직접 통신(Device-to-Device)을 이용하여 스케쥴링 정보 할당을 위한 방법 및 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 단말간 직접 통신(Device-to-Device)을 위한 스케쥴링 정보 할당 방법을 통해서 수신 단말에게 자원 할당을 위한 스케쥴링 정보를 효율적으로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 단말간 직접 통신(Device-to-Device)을 위한 스케쥴링 정보 할당 방법을 통해서 수신 단말에게 다수의 전송 단말이 자원 할당을 위한 스케쥴링 정보를 충돌 없이 전송할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 단말간 직접 통신(Device-to-Device)을 위한 스케쥴링 정보 할당 방법을 통해서 수신 단말에게 시간/주파수 자원 상에서 자원 할당을 위한 스케쥴링 정보를 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일 예를 나타낸 도이다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 D2D 데이터를 전송하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 정보(Scheduling information)를 전송하기 위한 프레임(Frame)구조를 도시한 도이다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 할당 정보(Scheduling Assignment information)를 전송하기 위한 전송 자원을 선택하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 정보(Scheduling information)를 전송하기 위한 전송 자원을 선택하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 Extended CP(Cyclic Prefix)가 사용되는 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 14는 본 명세서에서 제안하는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 16은 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)간 보호구간(Guard period)을 설정하기 위한 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 17 및 도 18은 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)에서 신호 구성 방식의 일 예를 나타낸 도이다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)를 통해서 자원 정보를 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 20 내지 도 23b는 본 명세서에서 제안하는 암시적 시그널링(Implicit Signaling) 방법을 통해서 자원 정보를 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 24는 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신시스템에서의 UE를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명과 관련된 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 전자기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 출원에서 사용하는 ‘기지국’은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B) 및 펨토셀(femto-cell)등을 통칭하는 용어일 수 있다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDM(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for mobile communication)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향 링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 신호는 메시지형태뿐만 아니라 프레임 형태로도 전송될 수 있다.
시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다.. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(uplink-downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당(또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다. 표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
표 1
Uplink-Downlink configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D U D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S - - D
상기 표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS, GP, UpPTS 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 나타낸다. 상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및/또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점(switching point)이라 한다. 전환 시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫 번째 하프-프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫 번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화 율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
D2D 통신 일반
일반적으로 D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 발명에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 장치는 물론, 스마트폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 장치 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.
도 5의 (a)는 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도이다.
기존의 기지국(eNB) 중심의 통신 방식에서, UE1(20)은 상향링크 상에서 기지국(eNB, 10)으로 데이터를 전송할 수 있고, 상기 기지국(10)은 하향링크 상에서 상기 UE 1(20) 또는 UE 2(30)로 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 통신 방식은 기지국을 통한 간접 통신 방식이라고 할 수 있다. 간접 통신 방식에서는 기존의 무선 통신 시스템에서 정의된 링크인 Un 링크(기지국들 간의 링크 또는 기지국과 중계기 간의 링크로서, 백홀 링크라고 칭할 수 있음) 및/또는 Uu 링크(기지국과 단말 간의 링크 또는 중계기와 단말 간의 링크로서, 액세스 링크라고 칭할 수 있음)가 관련될 수 있다.
도 5의 (b)는 D2D 통신의 일 예로, UE-to-UE(또는 Device-to-Device) 통신 방식을 나타내는 것으로, UE 간의 데이터 교환이 기지국을 거치지 않고 수행될 수 있다. 이러한 통신 방식은 장치 간의 직접 통신 방식이라고 할 수 있다. D2D 직접 통신 방식은 기존의 기지국을 통한 간접 통신 방식에 비하여 지연(latency)이 줄어들고, 보다 적은 무선 자원을 사용하는 등의 장점을 가진다.
이러한 D2D 직접 통신에서 전송 단말과 수신 단말은 역할에 따른 분류이며, 고정된 개념은 아니다. 즉, 상기 전송 단말은 상기 수신 단말에게 데이터 또는 메시지를 전송하는 역할을 하기 때문에 전송 단말이라 부르는 것이며, 상기 전송 단말이 다른 전송 단말로부터 데이터 또는 메시지를 전송 받는 경우, 상기 전송 단말은 수신 단말이 될 수 있다.
이러한 전송 단말 과 수신 단말의 개념은 이하 명세서에서 동일한 개념으로 사용된다.
본 발명은 이러한 D2D 통신에서 송신 단말이 수신 단말에게 데이터를 전송하기 위한 자원을 스케쥴링(Scheduling)하는 스케쥴링 정보(Scheduling information)을 어떠한 방식으로 전송 자원에 배치하여 전송할지에 관한 발명이다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일 예를 나타낸 도이다.
D2D 통신의 시나리오는 UE1과 UE2가 셀 커버리지 내(in-coverage)/셀 커버리지 밖(out-of-coverage)에 위치하는지에 따라 크게 (1) Out-of-Coverage Network, (2) Partial-Coverage Network 및 (3) In-Coverage Network으로 나뉠 수 있다.
In-Coverage Network의 경우, 기지국의 커버리지에 해당하는 셀(Cell)의 개수에 따라 In-Coverage-Single-Cell 및 In-Coverage-Multi-Cell로 나뉠 수 있다.
상기 도 2의 (a)는 D2D 통신의 Out-of-Coverage Network 시나리오의 일 예를 나타낸다.
Out-of-Coverage Network 시나리오는 기지국의 제어 없이 D2D 단말들 간 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
상기 도 6의 (a)를 참조하면, 기지국이 존재하지 않고UE1(20)과 UE2(30)만 존재하며, 상기 UE1(20)과 상기 UE2(30)는 직접 통신을 수행하는 것을 볼 수 있다.
상기 도 6의 (b)는 D2D 통신의 Partial-Coverage Network 시나리오의 일 예를 나타낸다.
Partial-Coverage Network 시나리오는 네트워크 커버리지 내에 위치하는 D2D 단말과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 D2D 단말 간에 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
상기 (b)에서, 네트워크 커버리지 내 위치하는 UE1(20)과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 UE2(30)가 통신하는 것을 볼 수 있다.
상기 도 6의 (c)는 In-Coverage-Single-Cell 시나리오의 일 예를, 도 2의 (d)는 In-Coverage-Multi-Cell 시나리오의 일 예를 나타낸다.
In-Coverage Network 시나리오는 D2D 단말들이 네트워크 커버리지 내에서 기지국의 제어를 통해 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
상기 도 6의 (c)에서, UE1(20)과 UE2(30)는 동일한 네트워크 커버리지(또는 셀) 내에 위치하며, 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다.
상기 도 6의 (d)에서, UE1(20)과 UE2(30)는 네트워크 커버리지 내에 위치하기는 하나, 서로 다른 네트워크 커버리지 내에 위치한다. 그리고, 상기 UE1(20)과 상기 UE2(30)는 각 네트워크 커버리지를 관리하는 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다.
이하, D2D 통신에 관하여 보다 상세히 살펴본다.
D2D 통신은 상기 도 6에 도시된 시나리오에서 동작할 수 있으나, 일반적으로 네트워크 커버리지 내(in-coverage)와 네트워크 커버리지 밖(out-of-coverage)에서 동작할 수 있다. D2D 통신(단말들 간 직접 통신)을 위해 이용되는 링크를 D2D 링크(D2D link), 다이렉트링크(directlink) 또는 사이드 링크(sidelink) 등으로 지칭할 수 있으나, 이하 설명의 편의를 위해 사이드 링크로 통칭하여 설명한다.
사이드 링크 전송은 FDD의 경우 상향링크 스펙트럼에서 동작하고, TDD의 경우 상향링크(혹은 하향링크) 서브프레임에서 동작할 수 있다. 사이드 링크 전송과 상향링크 전송의 다중화를 위하여 TDM(Time Division Multiplexing)이 이용될 수 있다.
사이드 링크 전송과 상향링크 전송은 동시에 일어나지 않는다. 상향링크 전송을 위해 사용되는 상향링크 서브프레임 또는 UpPTS와 부분적으로 혹은 전체적으로 겹쳐지는 사이드 링크 서브프레임에서는 사이드 링크 전송이 일어나지 않는다. 또한, 사이드 링크의 전송 및 수신 또한 동시에 일어나지 않는다.
사이드 링크 전송에 이용되는 물리 자원의 구조는 상향링크 물리 자원의 구조가 동일하게 이용될 수 있다. 다만, 사이드 링크 서브프레임의 마지막 심볼은 보호 구간(guard period)으로 구성되어 사이드 링크 전송에 이용되지 않는다.
사이드 링크 서브프레임은 확장 순환 전치(extended CP) 또는 일반 순환 전치(normal CP)에 의해 구성될 수 있다.
D2D 통신은 크게 디스커버리(discovery), 직접 통신(direct communication), 동기화(Synchronization)로 구분될 수 있다.
1) 디스커버리(discovery)
D2D 디스커버리는 네트워크 커버리지 내에서 적용될 수 있다. (Inter-cell, Intra-cell 포함). 인터 셀(inter-cell) 디스커버리에서 동기화된(synchronous) 또는 동기화되지 않은(asynchronous) 셀 배치 모두 고려될 수 있다. D2D 디스커버리는 근접 영역 내의 UE에게 광고, 쿠폰 발행, 친구 찾기 등의 다양한 상용 목적으로 활용될 수 있다.
상기 UE 1(20)이 디스커버리 메시지 전송의 역할(role)을 가지는 경우, 상기 UE 1(20)은 디스커버리 메시지를 전송하고, 상기 UE 2(30)는 디스커버리 메시지를 수신한다. 상기 UE 1(20)과 상기 UE 2(30)의 전송 및 수신 역할은 바뀔 수 있다. 상기 UE 1(20)으로부터의 전송은 상기 UE 2(30)와 같은 하나 이상의 UE(들)에 의해 수신될 수 있다.
디스커버리 메시지는 단일의 MAC PDU를 포함할 수 있으며, 여기서 단일의 MAC PDU는 UE ID 및 application ID를 포함할 수 있다.
디스커버리 메시지를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 디스커버리 채널(PSDCH: Physical Sidelink Discovery Channel)이 정의될 수 있다. PSDCH 채널의 구조는 PUSCH 구조를 재이용할 수 있다.
D2D 디스커버리를 위한 자원 할당 방법은 두 가지의 타입(Type 1, Type 2)이 이용될 수 있다.
타입 1의 경우, eNB는 단말 특정하지 않은(non-UE specific) 방식으로 디스커버리 메시지 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다.
구체적으로, 특정 주기로 복수의 서브프레임으로 구성된 디스커버리 전송 및 수신을 위한 무선 자원 풀(pool)이 할당되고, 디스커버리 전송 UE는 이 무선 자원 풀(pool) 내에서 특정 자원을 임의로 선택한 다음 디스커버리 메시지를 전송한다.
이러한 주기적인 디스커버리 자원 풀(pool)은 반정적(semi-static)인 방식으로 디스커버리 신호 전송을 위해 할당될 수 있다. 디스커버리 전송을 위한 디스커버리 자원 풀(pool)의 설정 정보는 디스커버리 주기, 디스커버리 주기 내 디스커버리 신호의 전송을 위해 사용할 수 있는 서브프레임의 개수(즉, 무선 자원 풀을 구성하는 서브프레임 개수)를 포함한다.
In-coverage UE의 경우, 디스커버리 전송을 위한 디스커버리 자원 풀(pool)은 eNB에 의해 설정되고, RRC 시그널링(예를 들어, SIB(System Information Block))을 이용하여 UE에게 알려줄 수 이다.
하나의 디스커버리 주기 내에 디스커버리를 위해 할당된 디스커버리 자원 풀(pool)은 동일한 크기를 가지는 시간-주파수 자원 블록으로 TDM 및/또는 FDM으로 다중화될 수 있으며, 이를 ‘디스커버리 자원(discovery resource)’으로 지칭할 수 있다.
디스커버리 자원은 하나의 UE에 의해 디스커버리 MAC PDU의 전송을 위해 사용될 수 있다. 하나의 UE에 의해 전송되는 MAC PDU의 전송은 디스커버리 주기 내(즉, 무선 자원 풀(pool))에서 연속적으로(contiguous) 혹은 비연속적(non-contiguous)으로 반복(예를 들어, 4회 반복)될 수 있다. UE는 MAC PDU의 반복되는 전송을 위해 사용될 수 있는 디스커버리 자원 세트(discovery resource set)에서 첫 번째 디스커버리 자원을 임의로 선택하고, 그 이외의 디스커버리 자원은 첫 번째 디스커버리 자원과 관련하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 일정 패턴이 미리 설정되고, UE가 첫 번째로 선택한 디스커버리 자원의 위치에 따라 그 다음의 디스커버리 자원이 미리 설정된 패턴에 따라 결정될 수 있다. 또한, UE가 MAC PDU의 반복되는 전송을 위해 사용될 수 있는 디스커버리 자원 세트 내에서 각각의 디스커버리 자원을 임의로 선택할 수도 있다.
타입2는 디스커버리 메시지 전송을 위한 자원이 단말 특정(UE specific)하게 할당된다. 타입 2는 다시 타입2A(Type-2A), 타입2B(Type-2B)로 세분화된다. 타입 2A는 eNB가 디스커버리 주기 내에서 UE가 디스커버리 메시지의 전송 시점(instance)마다 자원을 할당하는 방식이고, 타입 2B는 반정적인(semi-persistent) 방식으로 자원을 할당하는 방식이다.
타입 2B의 경우, RRC_CONNECTED UE는 RRC 시그널링을 통해 eNB에 D2D 디스커버리 메시지의 전송을 위한 자원의 할당을 요청한다. 그리고, eNB는 RRC 시그널링을 통해 자원을 할당할 수 있다. UE는 RRC_IDLE 상태로 천이할 때 또는 eNB이 RRC 시그널링을 통해 자원 할당을 철회(withdraw)할 때, UE는 가장 최근에 할당된 전송 자원을 해제한다. 이와 같이 타입 2B의 경우, RRC 시그널링에 의해 무선 자원이 할당되고, PDCCH에 의해 할당된 무선 자원의 활성(activation)/비활성(deactivation)이 결정될 수 있다.
디스커버리 메시지 수신을 위한 무선 자원 풀(pool)은 eNB에 의해 설정되고, RRC 시그널링(예를 들어, SIB(System Information Block))을 이용하여 UE에게 알려줄 수 있다.
디스커버리 메시지 수신 UE는 디스커버리 메시지 수신을 위하여 상술한 타입 1 및 타입 2의 디스커버리 자원 풀(pool) 모두 모니터링한다.
2) 직접 통신(direct communication)
D2D 직접 통신의 적용 영역은 네트워크 커버리지 안팎(in-coverage, out-of-coverage)은 물론 네트워크 커버리지 경계 영역(edge-of-coverage)도 포함한다. D2D 직접 통신은 PS(Public Safety) 등의 목적으로 이용될 수 있다.
UE 1이 직접 통신 데이터 전송의 역할을 가지는 경우, UE 1은 직접 통신 데이터를 전송하고, UE 2는 직접 통신 데이터를 수신한다. UE 1과 UE 2의 전송 및 수신 역할은 바뀔 수 있다. UE 1으로부터의 직접 통신 전송은 UE 2와 같은 하나 이상의 UE(들)에 의해 수신될 수 있다.
D2D 디스커버리와 D2D 통신은 서로 연계되지 않고 독립적으로 정의될 수 있다. 즉, 그룹캐스트(groupcast) 및 브로드캐스트(broadcast) 직접 통신에서는 D2D 디스커버리가 요구되지 않는다. 이와 같이, D2D 디스커버리와 D2D 직접 통신이 독립적으로 정의되는 경우, UE들은 인접하는 UE를 인지할 필요가 없다. 다시 말해, 그룹캐스트 및 브로드캐스트 직접 통신의 경우, 그룹 내 모든 수신 UE가 서로 근접할 것을 요구하지 않는다.
D2D 직접 통신 데이터를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 공유 채널(PSSCH: Physical Sidelink Shared Channel)이 정의될 수 있다. 또한, D2D 직접 통신을 위한 제어 정보(예를 들어, 직접 통신 데이터 전송을 위한 스케줄링 승인(SA: scheduling assignment), 전송 형식 등)를 전송하는 채널로 물리 사이드 링크 제어 채널(PSCCH: Physical Sidelink Control Channel)이 정의될 수 있다. PSSCH 및 PSCCH는 PUSCH 구조를 재이용할 수 있다.
D2D 직접 통신을 위한 자원 할당 방법은 두 가지의 모드(mode 1, mode 2)가 이용될 수 있다.
모드 1은 eNB가 UE가 D2D 직접 통신을 위한 데이터 또는 제어 정보를 전송하기 위하여 사용하는 자원을 스케줄링 하는 방식을 말한다. in-coverage에서는 모드 1이 적용된다.
eNB은 D2D 직접 통신에 필요한 자원 풀(pool)을 설정한다. 여기서, D2D 통신에 필요한 자원 풀(pool)은 제어 정보 풀과 D2D 데이터 풀로 구분될 수 있다. eNB가 PDCCH 또는 ePDCCH를 이용하여 송신 D2D UE에게 설정된 풀 내에서 제어 정보 및 D2D 데이터 전송 자원을 스케줄링하면 송신 D2D UE는 할당된 자원을 이용하여 제어 정보 및 D2D 데이터를 전송한다.
전송 UE는 eNB에 전송 자원을 요청하고, eNB는 제어 정보와 D2D 직접 통신 데이터의 전송을 위한 자원을 스케줄링한다. 즉, 모드 1의 경우, 전송 UE는 D2D 직접 통신을 수행하기 위하여 RRC_CONNECTED 상태에 있어야 한다. 전송 UE는 스케줄링 요청을 eNB에 전송하고, 이어 eNB가 전송 UE에 의해 요청되는 자원의 양을 결정할 수 있도록 BSR(Buffer Status Report) 절차가 진행된다.
수신 UE들은 제어 정보 풀을 모니터링하고, 자신과 관련된 제어 정보를 디코딩하면 해당 제어 정보와 관련된 D2D 데이터 전송을 선택적으로 디코딩할 수 있다. 수신 UE는 제어 정보 디코딩 결과에 따라 D2D 데이터 풀을 디코딩하지 않을 수도 있다.
모드 2는 UE가 D2D 직접 통신을 위한 데이터 또는 제어 정보를 전송하기 위하여 자원 풀(pool)에서 특정 자원을 임의로 선택하는 방식을 말한다. out-of-coverage 및/또는 edge-of-coverage에서 모드 2가 적용된다.
모드 2에서 제어 정보 전송을 위한 자원 풀(pool) 및/또는 D2D 직접 통신 데이터 전송을 위한 자원 풀(pool)은 미리 설정(pre-configured)되거나 반정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다. UE는 설정된 자원 풀(시간 및 주파수)를 제공 받고, 자원 풀에서 D2D 통신 전송을 위한 자원을 선택한다. 즉, UE는 제어 정보를 전송하기 위하여 제어 정보 자원 풀에서 제어 정보 전송을 위한 자원을 선택할 수 있다. 또한, UE는 D2D 직접 통신 데이터 전송을 위해 데이터 자원 풀에서 자원을 선택할 수 있다.
D2D 브로드캐스트 통신에서, 제어 정보는 브로드캐스팅 UE에 의해 전송된다. 제어 정보는 D2D 직접 통신 데이터를 운반하는 물리 채널(즉, PSSCH)과 관련하여 데이터 수신을 위한 자원의 위치를 명시적으로(explicit) 및/또는 묵시적으로(implicit) 지시한다.
3) 동기화(synchronization)
D2D 동기 신호(또는 사이드 링크 동기 신호)는 UE 가 시간-주파수 동기를 획득하기 위하여 이용될 수 있다. 특히, 네트워크 커버리지 밖의 경우 eNB의 제어가 불가능하므로 UE 간 동기 확립을 위한 새로운 신호 및 절차가 정의될 수 있다.
D2D 동기 신호를 주기적으로 전송하는 UE를 D2D 동기 소스(D2D Synchronization Source)로 지칭할 수 있다. D2D 동기 소스가 eNB인 경우, 전송되는 D2D 동기 신호의 구조는 PSS/SSS와 동일할 수 있다. D2D 동기 소스가 eNB가 아닌 경우(예를 들어, UE 또는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 등) 전송되는 D2D 동기 신호의 구조는 새롭게 정의될 수 있다.
D2D 동기 신호는 40ms 보다 작지 않은 주기를 가지고 주기적으로 전송된다. 단말 별로 다중의 물리 계층 사이드 링크 동기화 식별자(physical-layer sidelink synchronization identity)를 가질 수 있다. D2D 동기 신호는 프라이머리 D2D 동기 신호(또는 프라이머리 사이드 링크 동기 신호)와 세컨더리 D2D 동기 신호(또는 세컨더리 사이드 링크 동기 신호)를 포함한다.
D2D 동기 신호를 전송하기 전에, 먼저 UE는 D2D 동기 소스를 탐색할 수 있다. 그리고, D2D 동기 소스가 탐색되면, UE는 탐색된 D2D 동기 소스로부터 수신된 D2D 동기 신호를 통해 시간-주파수 동기를 획득할 수 있다. 그리고, 해당 UE는 D2D 동기 신호를 전송할 수 있다.
이하에서는 명료성을 위해 D2D 통신에 있어서 2개의 장치들 간의 직접 통신을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 2 이상의 복수의 장치들 간의 D2D 통신에 대해서도 본 발명에서 설명하는 동일한 원리가 적용될 수 있다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 D2D 데이터를 전송하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 7을 참조하면 전송 UE(20)는 D2D 통신을 수행하기 위해서, 수신 UE(30)에게 제어 정보를 전송할 수 있다. 상기 제어 정보는 D2D 통신에서 상기 전송 UE(20)가 상기 수신 UE(30)에게 D2D 통신을 시도한다는 것을 알리기 위해 사용될 수 있다.
상기 제어 정보는 상기 전송 UE(20)가 D2D 통신을 수행하기 위한 여러 가지 정보가 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 전송 UE의 ID(Identifier), 상기 송신 UE(20)의 버퍼(Buffer) 상태, 상기 전송 UE(20)가 D2D 통신을 수행하기 위해 사용하고자 하는 자원의 위치 정보 등을 포함할 수 있다.
이러한 상기 제어 정보는, 경쟁 구간(Contention Period)의 경쟁 기반 스케쥴링 할당(Scheduling Assignment, 이하 SA) 구간에서 전송될 수 있다.
상기 경쟁 기반 SA 구간은 다시 제어 신호를 전송하기 위한 구간인 서브 SA 구간, DM-RS(Demodulation Reference Signal)을 전송하기 위한 DM-RS 구간, 및/또는 SA 보호 구간(Guard Period)으로 구성될 수 있다.
이러한 상기 D2D 통신을 위한 데이터 구조는 상기 도 8 이하에서 설명하도록 한다.
상기 제어 정보를 전송한 상기 전송 UE(20)는 상기 제어 정보를 통해서 상기 수신 UE(30)에게 알려준 D2D 데이터 구간의 전송 자원을 통해서 D2D 데이터를 전송할 수 있다(S830).
도 8a 내지 도 8c는 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 정보(Scheduling information)를 전송하기 위한 프레임(Frame)구조를 도시한 도이다.
상기 도 8a 내지 상기 도 8c를 참조하면, 본 발명에 따른 프레임 구조는 스케쥴링 할당 정보를 포함하는 경쟁 구간(Contention Period)과 D2D 통신의 데이터를 전송하는 D2D 데이터 구간으로 나눌 수 있다.
구체적으로 상기 도 8a 내지 상기 도 8c와 같이 실제 데이터 전송이 일어나는 구간 앞부분에 스케줄링 구간을 두어 해당 구간을 통해 단말들간의 스케쥴링 정보를 확인하는 경우에 대해 설명한다.
이 스케쥴링 구간에서는 먼저 D2D 신호를 송신하고자 하는 전송 UE(20)는 자신이 전송을 시도한다는 사실을 알리는 메시지를 송신한다. 이하 이러한 메시지를 제어 메시지라고 한다. 상기 제어 메시지는 사전에 정해진 signature로 구성되어 있을 수도 있으며, 보다 원활한 스케줄링을 위해서 송신 UE의 각종 정보, 예를 들어 상기 전송 UE(20)의 ID(Identifier), 전송 UE의 buffer 상태, 전송 UE가 D2D data 통신에 사용하고자 하는 자원의 위치, 예를 들어, 전송을 위한 시간 또는 주파수 자원의 패턴 등의 제어 정보를 포함할 수도 있다.
상기 제어 메시지는 상기 전송 UE(20)의 정보를 채널 코딩을 통하여 encoding한 codeword의 형태를 띌 수도 있으며 혹은 복수의 signature 중에서 상기 송신 UE의 정보에 따라서 또는 확률적으로 선택된 하나가 signature를 송신할 수도 있다.
상기 제어 메시지는 다수의 전송 UE들이 동시에 전송할 수 있으므로 상기 제어 메시지를 전송할 수 있는 구간을 두 개 이상 정의하고 각 UE들이 확률적으로 하나의 구간을 선정하여 상기 제어 메시지를 전송하도록 동작할 수 있다. 이를 통해서 상기 다수의 전송 UE(20)들이 확률적으로 서로 다른 구간을 통하여 상기 수신 UE(30)에게 상기 제어메시지를 송신하도록 동작할 수 있다.
상기 도 8a 및 상기 도 8b의 경우에는 특정 경쟁 구간(contention period)에서 최초로 상기 제어 메시지를 송신한 UE가 대응하는 D2D 데이터 구간의 subframe에서 데이터를 송신할 수 있다.
즉, 상기 경쟁 구간(contention period)에서 자신이 상기 제어 메시지를 전송한 시점 이전에 다른 전송 UE의 제어 메시지를 검출하지 못하였거나 검출하였더라도 다른 상기 전송 UE의 상기 제어 메시지의 수신 품질이 일정 수준 이하인 경우에는 상기 전송 UE는 자신이 대응하는 D2D 데이터 구간의 subframe을 차지하는 것으로 간주하는 것이다.
상기 도 8c는 상기 제어메시지를 수신한 수신 UE(30)가 상기 제어 메시지에 대한 회신을 할 수 있다. 이하 이러한 신호를 응답 신호라고 한다.
상기 응답 신호는 상기 제어 메시지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 응답 신호를 수신한 UE가 해당 응답 신호가 자신이 송신한 상기 제어 메시지에 대한 회신인지 여부를 파악할 수 있도록 하기 위함이다. 예를 들어, 상기 제어 메시지에서 사용된 signature나 상기 전송 UE(20)의 ID 정보 등이 포함될 수 있다.
상기 제어 메시지를 송신하고 이에 대한 응답으로 상기 응답 신호를 수신한 상기 전송 UE(20)는 D2D 기본적으로 D2D 통신이 가능하다고 판단하고 본격적인 D2D 데이터 송신을 수행할 수 있다.
상기 도 8a 내지 상기 도 8c에서 설명한 이러한 동작은, 특정 시점에서 특정 D2D 링크의 데이터 송신을 결정한다는 의미에서 D2D 링크를 스케줄링한다고 할 수 있다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 할당 정보(Scheduling Assignment information)를 전송하기 위한 전송 자원을 선택하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 9를 참조하면 스케쥴링 할당 정보(Scheduling information)를 전송하기 위한 전송 자원(또는 구간)을 매 프레임(Frame) 마다 확률적으로 변경/선택하여 전송할 수 있다.
구체적으로, D2D의 자원 할당 동작은 상기 도 8과 같은 구조, 즉 스케쥴링 정보(또는 제어 정보)를 포함하는 제어 메시지를 전송하는 일련의 경쟁 구간이 먼저 나타나고 상기 경쟁 구간의 제어 정보를 통하여 알려진 자원에서 data가 전송되는 구간인 D2D 데이터 구간이 후행하는 형태(상기 도 7의 (C)에서 D2D frame 하나에 해당)가 반복적으로 나타날 수 있다.
상기 전송 UE(20)는 각 D2D frame에서 상기 경쟁 구간에서 자신의 경쟁 기반 SA 구간이 되어야만 자신의 SA를 전송하고 이를 통해서 D2D data 전송 자원의 위치를 변경할 수 있다.
그런데 복수의 UE가 동시에 동일한 D2D frame에서 이러한 자원 변동을 시도한다면 상기 도 8의 경쟁 구간(Contention Period)에서 상기 SA 전송간 충돌이 일어나고, 상기 수신 UE(30)가 올바른 SA 수신을 수행하는데 간섭이 발생하게 된다.
이러한 상기 SA 충돌을 방지하기 위해서 각 전송 UE는 SA의 전송 자원 또는 SA 전송 구간(혹은 그와 연동된 data의 전송 자원)의 위치를 각 D2D frame에서 변경할 수 있는지 여부를 확률적으로 결정하도록 동작할 수 있다.
상기 전송 UE(20)는 eNB에 의해서 signaling된, 혹은 사전에 정해진 확률 값 P를 가지고, 각 D2D frame을 시작할 때 확률 P로 SA 전송 구간 또는 SA 전송 자원을 변경할 지 여부를 판단하게 된다(S910).
이때, 상기 SA 전송 구간 또는 SA 전송 자원의 변경은 이전에 점유하고 있던 구간 또는 자원을 변경할지 결정하는 것도 포함한다.
상기 구간 또는 자원의 변경이 확률적으로 발생하므로 경우에 따라서는 특정 전송 UE의 변경이 매우 연속적으로 발생할 수도 있고, 혹은 오랫동안 변경을 하지 못하는 경우가 발생할 수 도 있다. 따라서 이러한 것을 방지하기 위해서 (가령 스케쥴링의 fairness 등을 보장하기 위해) 상기 변경 확률 P는 가변적인 값을 가질 수도 있다.
상기 전송 UE는 전송 구간 또는 자원을 변경하기로 결정한 경우, 기존에 점유하고 있던 전송 구간 또는 자원과는 다른 전체 자원 중 적절한 전송 구간 또는 자원(예를 들어, 간섭이 일정 수준 이하로 들어오는 자원)을 선택하게 되고(S920), 상기 변경 확률 P를 감소 시키게 된다(S930).
즉, 이전 시점에서 자원 변경을 했다면 다음 시점에서는 구간 또는 자원 변경에 대한 확률 값을 줄여 나갈 수 있다. 일례로 k 번째의 자원 선택 시점에서 상기 변경 확률이 P(k)이었는데 구간 또는 자원 변경이 이루어졌다면 (k+1)번째의 상기 P 값은 아래 수식 1과 같이 설정될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2015001482-appb-M000001
상기 P(k+1)의 하한 값은 0이며 연속적으로 구간 또는 자원을 변경한 횟수가 일정한 값 이상인 경우에 상기 P(k+1)값은 0으로 결정될 수도 있다.
하지만, 상기 전송 UE(20)가 상기 SA를 전송하기 위한 전송 구간 또는 자원을 변경하지 않기로 결정한 경우, 상기 전송 UE는 기존 D2D frame에서 사용하던 SA 전송을 위한 구간 또는 자원(또는 그와 연동된 data의 전송 자원)을 선택하게 되고(S940), 상기 변경 확률 P 값을 증가 시키게 된다(S950).
예를 들어, k 번째의 자원 선택 시점에서 구간 또는 자원 변경 확률이 P(k)이었는데 구간 또는 자원 변경이 이루어지지 않았다면 (k+1)번째의 구간 또는 자원 변경 확률 P(k+1)는 아래 수식 2와 같이 설정될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2015001482-appb-M000002
상기 P(k+1)의 상한 값은 1이며 연속적으로 구간 또는 자원을 변경하지 못한 횟수가 일정한 값 이상인 경우에 상기 P(k+1) 값은 1로 결정될 수 있다.
상기 과정을 통해서 상기 전송 UE는 상기 SA 전송을 위한 전송 구간 또는 자원을 선택하게 되고, 선택된 구간 또는 자원을 통해서 상기 SA를 전송하게 된다. 이러한 과정을 통해서 다수의 UE가 동시에 SA 전송 구간 또는 자원을 변경할 때 동일한 자원에 SA를 전송하게 되는 충돌을 방지할 수 있다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 정보(Scheduling information)를 전송하기 위한 전송 자원을 선택하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 도 9와는 다르게 전송 구간 또는 자원을 변경하기로 결정한 경우에도 기존 전송 구간 또는 자원을 선택할 수 있다.
이하, 상기 도 8과 동일한 단계는 설명을 생략하도록 한다.
상기 전송 UE(20)는 상기 도 9의 S910단계와 동일하게 SA(Scheduling Assignment)를 전송하기 위한 전송 구간 또는 자원의 변경 유무를 판단할 수 있다(S1010).
이때, 기존 전송 구간 또는 자원을 변경하지 않고 다시 선택하기로 결정 했다면, 상기 도 9의 단계 S940 및 S950과 마찬가지로 기존 구간 또는 전송 자원을 선택하고(S1060), 변경 확률 P값을 증가시키게 된다(S1070).
하지만, 상기 SA를 전송하기 위한 전송 구간 또는 자원을 변경하기로 결정한 경우, 상기 전송 UE는 기존 D2D frame에서 사용하던 상기 SA 전송을 위한 전송 구간 또는 자원이 적절한 전송자원인지 여부를 판단하게 된다(S1020).
판단 결과, 기존 전송 구간 또는 자원이 적절하지 않은 전송 자원이라면, 상기 도 9의 단계 S920 및 S930과 같이 다른 전송 구간 또는 자원을 선택하고(S1040), 상기 변경 확률 P를 감소시키게 된다(S1050).
하지만, 상기 판단 결과 기존 전송 자원이 적절한 전송 구간 또는 자원, 예를 들어, 인접 전송 UE들로부터 간섭이 적고, 많은 수신 UE들이 성공적으로 상기 SA를 수신할 수 있는 전송 자원이라면, 상기 전송 UE는 전송 구간 또는 자원을 변경하지 않고 기존 전송 구간 또는 자원을 선택할 수 있다(S1030).
이때, 상기 전송 UE(20)는 전송 구간 또는 자원이 변경되지 않더라도 전송 구간 또는 자원의 변경 기회를 사용한 것으로 간주하여 상기 변경 확률 P의 값을 감소시킬 수 있다(S1050).
이후, 상기 전송 UE는 선택된 전송 구간 또는 자원을 통해서 상기 SA를 전송한다(S1080).
도 11a 내지 도 11c는 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
이하, SA(scheduling assignment)와 관련된 신호를 전송하기 위한 자원 구조 (format)를 기존 LTE의 uplink 스펙트럼 (e.g. PUSCH) 관점에서 설명한다.
SA 및 UL(Uplink) subframe과 관련된 구성요소들을 살펴보면 앞에서 살펴본 제어 메시지, 응답 신호 (응답 신호는 자원 예약 방식에 따라 필요 없을 수도 있다), guard period 및/또는 DM-RS 등이 있으며 이러한 요소들을 모두 고려하여 SA 구조를 살펴본다.
상기 SA에 상기 제어 메시지만 전송하는 경우에는 거의 전적으로 상기 제어 메시지와 상기 guard period의 크기에 따라 SA의 format이 결정된다. 여기서는 특히 normal CP의 subframe을 사용하는 경우를 살펴본다. Uplink subframe의 PUSCH영역에서 슬롯당 1개의 DM-RS 구간이 있으므로 1 subframe당 최대 12심볼을 이용할 수 있다.
상기 12개의 심볼을 각 SA들이 나눠서 사용하도록 한다. 상기 제어 메시지에는 송신하는 UE와 관련된 정보 혹은 contention하는 신호(signature index 등)와 관련된 정보 등이 담길 수 있는데 경우에 따라 많은 자원이 필요할 수도 있다.
따라서 1개 혹은 그 이상의 심볼이 할당될 수도 있으며, 자원이 부족한 경우에는 0.5개의 심볼을 이용할 수도 있다.
상기 도 11a의 (a)의 경우에는 상기 제어 메시지에 1심볼, 상기 GP(Guard Period)에 각 1심볼을 사용하여 1개의 subframe에 총 6개의 SA에 들어갈 수 있는 구조이다. 상기 도 11a의 (b)는 상기 제어 메시지에 2심볼을 사용한 구조이며, 상기 도 11a의 (c)에는 상기 제어 메시지에 3심볼을 사용한 구조이다.
상기 각 SA간에 switching time이 크게 필요하지 않은 경우 GP가 반드시 1이상의 정수값을 갖는 개수의 심볼크기일 필요는 없다. 예를 들어 상기 도 11b의 (a)와 같이 제어 메시지가 1심볼이고 GP가 0.5 심볼인 경우, 1개의 제어 메시지 심볼이 기존 PUSCH 구조에서의 2개의 OFDM 심볼에 걸쳐 있는 형태이다.
상기 도 11b의 (a)와 같은 구조에서는 줄어든 GP 구간의 크기 덕분에 1개의 subframe에서 8개의 SA를 수용할 수 있다. 상기 도 11b의 (b)는 제어 메시지가 0.5 심볼이고 GP가 0.5 심볼인 경우이며 12개의 SA를 포함할 수 있다.
상기 도 11a 및 도 11b와 같이 subframe의 유효구간이 SA들에 의해 정확히 나누어 떨어지지 않는 경우에는 subframe내에서 일부 심볼들이 SA용으로 사용되지 못할 수도 있다 (버려지거나 혹은 다른 신호, 데이터 등을 위해 예약할 수 있다.)
상기 도 11c는 버려지는 심볼들을 가급적 줄이기 위해 다수개의 subframe들을 연접하여 contention 구간을 만들 수도 있다. 상기 도 11c의 (a)는 제어 메시지가 4개의 심볼로 구성되고 GP 구간이 1심볼인 경우 1 subframe에서 최대 2개의 SA를 구성할 수 있다. 즉, slot당 1개의 SA가 할당되고 각 SA별로 DM-RS를 할당할 수도 있다.
상기 도 11c의 (b)에서는 버려지는 심볼을 최소화하고 overhead를 더 최소화하기 위해 빈 심볼 없이 2개의 SA를 붙여서 할당하고 다수 개의 subframe을 연접하고 있다
도 12는 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 12를 참조하면, 상기 도 11a 내지 상기 도 11c와는 다르게 SA에 제어 메시지뿐만 아니라 응답 신호 도 같이 전송될 수 있다.
구체적으로, 상기 SA에 제어 메시지와 응답 신호가 모두 전송되는 경우에는 SA의 format이 앞에서 설명한 상기 도 11a 내지 도 11c의 구조에 비해 더 복잡해 질 수 있다. Normal CP의 subframe을 사용하는 경우 1 subframe당 최대 12심볼을 이용할 수 있다. 상기 제어 메시지에는 송신 UE와 관련된 정보 또는 contention하는 신호(signature index 등)와 관련된 정보 등이 포함될 수 있는데, 경우에 따라 많은 자원이 필요할 수도 있다.
따라서, 상기 제어 메시지에 1개 혹은 그 이상의 심볼이 할당될 수 있으며, 자원이 매우 부족한 경우에는 0.5개의 심볼이 할당될 수도 있다.
상기 응답 신호도 상기 제어 메시지와 마찬가지로 1개 혹은 그 이상의 심볼이 할당될 수 있는데, 응답 신호는 제어 메시지를 수신한 UE들의 응답 신호와 같은 간단한 메시지가 포함될 수 있으므로 상기 제어 메시지에 비해서 작은 크기를 유지할 수 있다. GP 구간 역시 필요한 Tx/Rx switching time에 맞춰서 설계될 수 있다.
상기 도 12의 (a)를 살펴보면 상기 제어 메시지, 상기 GP 및 상기 응답 신호에 가장 기본 단위로서 각각 1심볼씩 할당되어 있는 것을 볼 수 있다. 이 때, subframe당 4개의 SA가 주어지는데, 경우에 따라서는 이것이 매우 큰 overhead가 될 수 있다.
따라서, 상기 도 12의 (a)와는 다르게 각각의 구성요소들의 크기를 줄일 수 있다.
상기 도 12의 (b)는 상기 신호1에 1심볼, 상기 GP 및 상기 응답 신호 에 0.5 심볼이 할당되어 있고, 상기 도 12의 (c)는 상기 제어 메시지, 상기 GP 및 상기 응답 신호에 모두 0.5심볼씩 할당되어 subframe당 SA의 개수를 6 내지 8 로 증가되어 있는 것을 볼 수 있다. 이와 같은 구조는 상기 도 11a의 (a) 및 상기 도 11b의 (a)와 유사한 구조이다.
물론, 상기 제어 메시지에 많은 정보가 실리는 경우에는 많은 수의 심볼이 할당될 수 있으며 상기 제어 메시지를 위해 2심볼을 사용하는 경우에 subframe당 할당되는 SA의 개수는 더욱 줄어들게 된다.
이러한 경우에는 contention 회수를 줄이고 한번 결정된 자원을 가급적 semi-static한 방식으로 유지할 수 있다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 Extended CP(Cyclic Prefix)가 사용되는 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 13을 참조하면, LTE uplink spectrum에서 extended CP를 사용하는 경우 하나의 UL subframe은 12개의 심볼로 구성 되며 이것은 상기 도 11a 내지 상기 도 12의 normal CP인 경우에 비해 2심볼이 줄어든 것이다.
이 경우, 복잡도를 줄이기 위해 상기 도 11a 내지 상기 도 12의 normal CP의 방식을 재사용할 수 있으며, 가용 자원의 크기가 작아서 재사용 하지 못하는 경우에는 SA구조에서 일부 요소의 크기를 줄이거나, 또는 normal CP에 비해 더 적은 수의 SA를 한 subframe에 구성하는 방식 등이 존재할 수 있다.
Extended CP에서 가용한 심볼 수는 normal CP보다 (subframe당) 2심볼씩 줄어 드는데, 기존 normal CP의 subframe에서 SA로 사용되지 않고 남는 심볼이 2심볼 이상 있다면 extended CP의 subframe에서는 이를 제외하고 동일한 구조를 유지한다. 예를 들어 상기 도 11c의 (a))와 같은 구성을 extended CP에서 재사용하기 위해서는 상기 도 13의 (a)와 같이 빈 심볼이 없도록 구성할 수 있으며 subframe당 SA의 개수도 2개로 동일하게 유지할 수 있다.
만약, 버려질 심볼이 없다면 상기 도 11a 내지 상기 도 12의 구성에서 상기 제어 메시지, 상기 GP(Guard Period) 또는 상기 응답 신호에서 할당되는 심볼을 줄일 수 있다. 이때 subframe당 SA의 개수는 경우에 따라 서로 다를 수 있다. 예를 들면, normal CP인 상기 도 12의 (a) 와 같은 구성(SA당 3심볼)을 상기 도 12의 extended CP에서 재사용하기 위해서는 상기 GP와 상기 응답 신호에서 각각 반 심볼씩 줄여서(SA당 2심볼) 상기 도 13의 (b)와 같이 SA를 구성하여야 한다.
상기 2가지 방식 외에도 normal CP에서의 구성과는 전혀 별개로 extended CP에 맞는 새로운 구성을 설계할 수 있다.
도 14는 본 명세서에서 제안하는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 14를 참조하면, 전송 UE가 SA의 각 신호들(예를 들면, 제어 메시지, 응답 신호,)을 전송하는 경우, 수신 UE들이 이것을 복조하기 위해서 DM-RS와 함께 전송할 수 있다. 이때 다수의 전송 UE가 하나의 contention slot에서 동시에 상기 DM-RS를 전송하는 일이 발생할 수도 있다. 이 때, DM-RS 전송 방식들은 다음과 같다.
첫 번째로, 하나의 contention slot에서 구성될 수 있는 SA의 개수를 1 혹은 2로 제한할 수 있다.
즉, single carrier property를 유지하기 위해 contention slot상에서 subframe별로 혹은 half-subframe (1 slot) 별로 1개의 SA를 전송하도록 한다.
하지만, 상기 도 12 및 상기 도 13과 같이 상기 제어 메시지와 상기 응답 신호가 모두 전송되는 경우에는(특히 응답 신호 구간에서 다수의 UE가 응답 신호를 DM-RS와 전송하는 경우) 위의 방법마저 불가능해 질 수 있다.
이러한 경우, 상기 응답 신호에서는 상기 제어 메시지의 수신에 대한 응답으로서 상기 제어 메시지를 전송한 상기 전송 UE가 기존에 알고 있는 신호가 검출될 수 있으며, 검출되는 경우 상기 DM-RS의 복조가 필요 없을 수 있다.
두 번째로, 하나의 contention slot에서 3개 이상의 SA를 전송하는 경우, 각각의 SA를 사용하는 Tx UE들이 서로 orthogonal한 DM-RS를 전송할 수 있다.
이 때 각 SA가 DM-RS 두 심볼을 모두 이용하거나, DM-RS 두 심볼 중 한 심볼만 이용 또는 두 심볼 중 한 심볼 미만을 이용할 수 있다.
DM-RS 두 심볼 중 한 심볼만 이용하는 경우, ① SA 구간내에 포함된 DMRS는 해당 SA에서 전송하거나, ② SA 구간내에 포함된 DM-RS가 없는 경우 해당 SA에서 가장 가까운 DM-RS를 전송할 수 있다. 또는, ③ DM-RS 두 심볼이 특정 DM-RS로부터 동일한 거리에 떨어져 있는 경우, 미리 정해진 M-RS 심볼을 전송할 수 있다.
DM-RS 두 심볼 중 한 심볼 미만을 이용하는 경우에는, SA의 구성요소들을 한 심볼 이하로 나누었던 것과 마찬가지로 DM-RS 심볼들을 SA의 개수에 맞춰서 할당할 수 있다. 예를 들면, 상기 도 14와 같이 상기 SA를 4개 사용하는 구성이라면 각 DM-RS 심볼을 0.5심볼씩 나눠서 사용할 수 있다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 서브프레임(Subframe)에서 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 15를 참조하면, DM-RS 자원이 한정되어 있는 상태에서 한 RB(Resource Block)내에서 여러 전송 UE들이 자원을 multiplexing하여 사용해야 하는 경우, UE들끼리 DM-RS를 구분하여 사용하는 방법이 존재할 수 있다. 이하 이러한 방법에 대해 예를 들어 설명한다.
첫 번째로, 서로 다른 cyclic shift / OCC (orthogonal cover code) 값 등을 사용할 수 있다.
주어진 DM-RS 자원을 모두 혹은 일부 사용하는 상황에서 다른 UE들과 중복된 DM-RS를 쓰는 부분에서는 cyclic shift 혹은 OCC 등으로 구분하도록 한다.
즉, SA #0~SA #(n-1) 까지 정의되어 있는 경우, 각각의 SA와 cs #0~cs #(n-1)까지 혹은 OCC #0~OCC #(n-1)까지를 matching을 시키도록 한다.
이 때, 반드시 동일한 index끼리 matching시킬 필요는 없으며, cs의 type의 개수 혹은 OCC의 type의 개수가 RB내에 정의된 SA의 개수보다 크거나 같을 수 있다.
두번째로, 서로 다른 orthogonal 자원을 사용할 수 있다. LTE uplink subframe과 동일한 DM-RS 구조인 slot당 1심볼을 사용하는 경우, subframe당 혹은 slot당 1개의 SA를 구성할 수 있다.
하지만, DM-RS를 일부 나눠서 사용할 수 있는 경우에는 subframe이나 slot당 1개의 SA만으로 구성하지 않을 수 있으며, 이는 상기 도 14와 같을 수 있다.
예를 들어, 특정 UE가 특정 심볼에서 주파수 축 상의 모든 RE를 DM-RS로 사용하는 것이 아니라 상기 도 14와 같이 일부만을 decimation하는 방식으로 사용할 수 있으며, 이것을 시간 축에서 보면 SC-FDMA 등과 같이 주파수 영역에서 DFT 과정을 거치는 것이 아닌 일반적인 OFDM 등의 시스템에서 decimation factor에 따라 동일한 time signal이 반복되는 형태로 나타날 수 있다.
OFDM 신호 생성을 위해 필요한 과정들을 거쳐(예를 들면, CP insertion, windowing 등) 실제 신호 전송시에는 반복되는 신호들 중 일부만을 취하고 나머지 부분은 nulling을 하여 전송한다면 한 심볼상에서도 중복되지 않고 여러 신호를 보낼 수 있다.
상기 도 15에서 전송 UE 1은 (a) 주파수 상에서 offset 0를 갖고 2번에 한 번씩 DM-RS decimation을 하고 있고, 전송 UE 2는 (b) 주파수 상에서 offset 1을 갖고 2번에 한 번씩 DM-RS decimation을 하고 있다.
이와 같이, 주파수축에서 서로 다른 주파수 자원을 사용하도록 하여도 되며, 같은 주파수 자원을 사용한다고 하더라도 time repetition된 심볼에서 서로 다른 위치의 unit을 선택하도록 하면 상기 전송 UE 1과 상기 전송 UE 2를 구분 할 수 있다.
상기 도 15처럼 서로 다른 주파수 offset을 갖는 것이 아니라 서로 동일한 offset을 갖고 있더라도 IFFT 이후에 생성되는 time domain 신호 부분에서 서로 다른 영역을 선택할 수 있다.
즉, 상기 전송 UE1은 repetition된 부분 중 0번째, 상기 전송 UE 2는 repetition된 부분 중 1번째의 부분을 선택할 수 있으며, OFDM심볼 상에서 선택된 부분을 제외한 나머지 영역은 nulling하여 전송 할 수 있다. 수신단에서는 검출을 원하는 신호 영역을 선별적으로 복조할 수 있다.
이러한 방법은 한 심볼에 2 이상의 전송 UE가 multiplexing되는 경우에도 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 또한, DM-RS의 전송에만 국한되는 것이 아니라 심볼 분할 혹은 자원의 orthogonalization이 필요한 다른 영역(예를 들면, 데이터 채널) 에서도 동일한 방식으로 사용될 수 있으며, DM-RS와 데이터 채널 혹은 guard period 등도 역시 마찬가지로 0.5심볼 혹은 그 이하의 심볼 단위로 분할하여 multiplexing하는데도 이용할 수 있다.
도 16은 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)간 보호구간(Guard period)을 설정하기 위한 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 16을 참조하면, 특정 전송구간에서 데이터를 전송한 전송 UE는 그 다음 구간에서 다른 전송 UE로부터의 데이터를 수신 받아야 하는 상황이 발생할 수 있으므로 데이터 전송구간 다음에는 guard period를 두어 안정된 데이터 수신을 보장하여야 한다.
따라서, 각 subframe 끝부분 또는 앞부분은 상기 GP(Guard Period)로 인해서 버려질 수 있다.
이 경우, 상기 도 11 내지 상기 도 14에서 언급한 SA 구조들이 변경될 수 있다. 예를 들어, subframe의 guard period 0.5심볼의 확보가 필요한 경우에는 전체 SA들의 구성요소 들 중에서 일부 구간을 0.5심볼 줄일 수 있다.
구체적으로, 각 subframe의 맨 마지막 SA의 GP 또는 응답 신호를 0.5 심볼 줄일 수 있으며, 상기 도 16과 같이 이미 해당 SA의 GP가 0.5심볼인 경우에는 상기 SA의 GP값을 아예 삭제하고 subframe의 GP로 대체한다.
Subframe GP를 고려하지 않은 상기 도 11a 내지 상기 도 14에서 설명한 방식들을 재사용하기 위해 마지막 SA의 구조만을 변경할 수 있다. 또는, 해당 SA에서의 오동작을 막기 위해 마지막 SA 구간은 아예 삭제 하거나, GP 구간을 배제한 채(Subframe GP를 고려하지 않은 여타 방식들과는 전혀 별개로) 새로운 프레임 구조를 만들 수도 있다.
각 subframe의 맨 끝부분의 심볼뿐만 아니라 맨 앞심볼 역시 guard period로서 확보 해야 할 대상 지역이 될 수 있으며, 이 경우에도 상기 각 subframe의 끝부분과 같은 방법으로 상기 subframe의 혜를 설정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, AGC를 고려하여 서브프레임에서 SA를 설정할 수 있다. 앞에서 설명한 상기 도 11a 내지 도 16의 구조는 수신 UE의 dynamic range가 안정화 된 경우의 동작을 가정한 것으로서, 통신 초기에는 AGC의 gain이 올바르게 설정되어 있지 않을 수 있다.
따라서, AGC 동작이 필요한 경우에는 이것을 tracking하는 시간이 추가적으로 필요할 수 있다. 이러한 구간을 위해 AGC가 초기화 되는 구간 동안에 제어 메시지의 심볼수를 증가시킬 수 있으며, 이 때 추가된 심볼에는 기존에 제어 메시지에 보내려고 했던 신호를 중복해서 보낼 수 있다.
상기 AGC 동작에 따라 SA를 구성함에 따라 나머지 SA가 offset을 갖고 shift되거나 혹은 non-AGC 영역에서 사용되는 모든 혹은 일부 SA에서 사용되는 심볼 수가 줄어들 수 있다.
일부 D2D frame은 AGC를 위한 frame으로서 모든 SA의 시작 심볼이 AGC tracking을 위해 사용되며 각 SA의 앞부분에 오는 신호(예를 들어, 제어 메시지) 부분의 구간이 증가될 수 있다.
이 때 AGC contention period 구간의 크기가 다른 contention period에 비해 더 길어질 수 있고, 다른 contention period와 길이는 동일하게 유지하기 위해 AGC contention period 에서는 각 SA의 구성요소들이 빈틈없이 붙이거나 또는 증가한 AGC tracking 심볼 개수만큼 나머지 구간에서 심볼 수를 줄일 수 있다.
상기 도 11a 내지 상기 도 16에서 설명한 구조는 독립적으로 사용되거나 혹은 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, extended CP의 subframe에서 AGC가 적용되지 않는 경우에 대해서도 생각할 수 있으며, extended CP에서 AGC가 고려되는 경우에는 extended CP에 대해서 기술했던 원리 그리고 AGC와 관련해서 기술했던 원리를 각각 조합하여 생각해 볼 수 있다.
도 17 및 도 18은 본 명세서에서 제안하는 서브프레임(Subframe)에서 신호 구성 방식의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 17 및 상기 도 18을 참조하면, 앞에서 설명한 SA 구성 방식 외에 또 다른 SA 구성을 살펴볼 수 있다.
상기 도 17은 extended CP의 구성에서 한 subframe에 두 개의 SA가 들어가는 경우에 해당하며 한 slot에서 한 UE의 SA가 전송되는 구조이다. 상기 도 17의 (a)는 각 slot의 SA에 하나의 DM-RS가 사용되는 경우에 해당하며 slot의 마지막 symbol은 transition symbol로 남게 된다. 상기 도 17의 (b) 내지 (d)는 각 SA에 두 symbol의 RS가 들어가서 채널 추정 성능을 더 향상 시킬 수 있는 구조에 해당한다. 각 방식에서는 DM-RS 사이의 간격이 상이하다.
상기 도 18은 하나의 subframe에 세 개의 SA가 들어가는 구조에 해당한다. 각 SA는 하나의 DM RS symbol과 두 개의 SA symbol로 구성된다. 특히 이 경우에는 두 symbol에서 동일한 SA coded bit이 반복하여 전송될 수 있는데, 이 구조는 특히 앞의 symbol에서 AGC를 동작함으로써 수신에 실패하여도 뒤의 symbol을 통한 동일한 신호 수신이 가능해질 수 있다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)를 통해서 자원 정보를 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 19를 참조하여, 전송 UE(20) 가 스케쥴링 어사인먼트(Scheduling Assignment)를 통해서 자원 정보를 전송하는 방법을 살펴보면, 상기 송신 UE는 하나의 SA는 관련된 data resource를 지시해줄 수 있다.
이 경우, 상기 송신 UE는 상기 도 19의 (a)와 같이 하나의 contiguous한 자원단위 (resource unit)을 가리킬 수도 있으며, 상기 도 19의 (b)와 같이 하나의 그룹(예를 들면, 자원단위의 구성 요소들이 hopping된 형태일 수도 있고, 다수 개의 자원단위들이 묶인 형태을 가리킬 수도 있다.
이 때, 복잡한 형태의 자원할당을 하거나 사전에 약속하지 않은 패턴들이 많이 포함된다면 상기 SA에 실려야 하는 정보량이 증가할 수 있다. 따라서 이하에서는 SA에서 자원정보에 대한 적절한 시그널링 방식 및 SA/데이터 자원의 영역에 대해 설명한다.
첫 번째로, 상기 송신 UE가 explicit signaling 방법을 통해서 자원 단위를 가리키는 방법에 대해서 살펴본다.
상기 전송 UE가 자원 정보에 주파수 정보를 포함하여 자원 단위를 가르키는 경우, ① 주파수 hopping 정보를 포함할 수 있다. 상기 주파수 호핑 정보는 1) 각 SA별로 주파수 hopping 정보를 포함할 수 있으며, 이때, 일부 주파수 영역 혹은 일부 resource pool에 대해서만 주파수 hopping이 가해진다면 각 SA에서는 이것을 구분해주는 field가 필요하다.
2) 주파수 hopping정보가 상기 SA에 존재하지 않고 사전에 결정된 경우, 특정 data region의 모든 대역의 모든 RU에서 동일한 주파수 hopping pattern이 적용되는 경우 (혹은 hopping을 하지 않는 경우) 각 SA별로 hopping여부를 알려줄 필요가 없고 사전에 hopping 여부/pattern이 정해질 수도 있다.:
또는, 상기 주파수 hopping 정보 대신 주파수 자원 정보를 포함하여 상기 수신 UE에게 전송해 줄 수 있다.
구체적으로, RB등 주파수 할당의 기본이 되는 주파수 단위를 bitmap으로 나타낼 수 있다. 일례로 F개의 RB를 갖고 있고 주파수 단위가 M개의 RB이면 아래 수식 3을 통해서 필요한 bit 값을 계산할 수 있다. 여기서 상기 floor(x)는 x보다 크지 않은 정수 중 가장 큰 값을 계산하는 함수이다.
수학식 3
Figure PCTKR2015001482-appb-M000003
또 다른 방법으로, RB (혹은 복수의 RB) 등 주파수 할당의 기본이 되는 주파수 단위를 하나 선택하여 나타낼 수 있다,
예를 들어, F개의 RB를 갖고 있고 주파수 단위가 M개의 RB이며 floor(F/M)개의 주파수 단위가 정의된다면 아래 수식 4를 통해 필요한 bit값을 계산할 수 있다. 여기서 상기 ceil(x)는 x보다 작지 않은 정수 중 가장 작은 값을 도출하는 함수이다.
수학식 4
Figure PCTKR2015001482-appb-M000004
상기 전송 UE가 자원 정보에 시간 정보를 포함하여 자원 단위를 가르키는 경우, 상기 시간 정보는 시간 hopping 정보 또는 시간 자원 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 시간 hopping 정보를 포함하는 경우, 앞에서 살펴본 주파수 hopping 정보와 유사하게
① 각 SA별로 시간 hopping 정보를 나타내는 경우, 일부 시간 영역 혹은 일부 resource pool에 대해서만 시간 diversity 가 가해진다면 각 SA에서, 이러한 점을 구분해주는 field가 포함될 수 있다.
② 시간 hopping 정보가 SA에 존재하지 않고 사전에 결정되고, 특정 data region의 모든 대역의 모든 RU에서 동일한 시간 hopping pattern이 적용되는 경우, 또는 시간 hopping 을 하지 않고 contiguous하게 할당하는 경우, 각 SA별로 hopping여부를 알려줄 필요가 없고 사전에 hopping 여부/pattern이 정해질 수도 있다.
상기 시간 hopping 정보를 포함하는 경우와는 다르게 시간 자원을 포함하는 경우에는, SA에 Resource pool 정보의 포함여부에 따라 달라 질 수 있다.
만약 Resource pool 정보를 포함하는 경우 ① Subframe (혹은 복수의 subframe) 등 시간 영역의 기본이 되는 시간 단위를 bitmap으로 나타낼 수 있다.
예를 들면, 일례로 T개의 SF를 갖고 있고 시간 단위가 N개인 SF(SubFrame)이며 ceil(T/N)개의 시간 단위가 정의된다면 아래 수식 5을 통해서 필요한 bit 값을 계산할 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2015001482-appb-M000005
또는, ② Subframe 등 시간 영역의 기본이 되는 시간 단위를 하나 선택하여 나타낼 수 있으며, 이 경우 단수의 시간 단위 할당이 가능하다. 예를 들어 T개의 SF를 갖고 있고 시간 단위가 N개의 SF이며 ceil(T/N)개의 시간 단위가 정의된다면 아래 수식 6을 통해서 필요한 bit 값을 계산할 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2015001482-appb-M000006
하지만 SA에 Resource pool 정보를 포함하는 경우, Resource pool관련 field 뿐만 아니라 해당 resource pool내의 시간자원 할당 정보도 포함되어야 한다
상기 Resource pool관련 field는 D2D frame 내에서 resource pool 할당 단위를 bitmap으로 나내거나, 또는 D2D frame 내에서 resource pool 할당 단위를 하나 선택하여 나타낼 수 있으며, 이 경우 단수의 시간 단위 할당이 가능할 수 있다.
상기 Resource pool내의 시간자원 할당 정보는 ① 상기 Resource pool 내에서 subframe 등 시간 영역의 기본이 되는 시간 단위를 bitmap으로 나타낼 수 있다. 예를 들면, T개의 SF를 갖고 있고 시간 단위가 N개의 SF이며 ceil(T/N)개의 시간 단위가 정의된다면 상기 수식 5을 통해서 필요한 bit를 계산할 수 있다.
또는, ② Resource pool 내에서 subframe 등 시간 영역의 기본이 되는 시간 단위를 하나 선택하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 일례로 T개의 SF를 갖고 있고 시간 단위가 N개의 SF이며 ceil(T/N)개의 시간 단위가 정의된다면 상기 수식 6을 통해서 필요한 bit 값을 계산할 수 있다.
앞에서 살펴본 방법은 서로 조합하여 혹은 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 주파수 자원할당 정보 및 시간 자원할당 정보에 관한 예시들은 서로 조합하여 혹은 선택적으로 사용될 수 있다.
도 20 내지 도 23b는 본 명세서에서 제안하는 암시적 시그널링(Implicit Signaling) 방법을 통해서 자원 정보를 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 20를 참조하면 Resource pool 관련 정보를 암시적 시그널링 방법을 통해서 알려줄 수 있다.
구체적으로, SA를 먼저 읽고 나서 Data region에서 관련된 자원을 찾는 방식의 경우, SA region이 시간상에서 앞서는 형태, 즉 SA region과 Data region이 TDM 되는 형식으로 multiplexing될 수 있다.
Data region을 resource pool이라는 일정한 영역으로 방식으로 나누는 경우, 상기 도 20과 같이 SA region은 Data region을 마치 지도와 같이 축약해 놓은 형태로서 서로 다른 resource pool에 속해 있는 SA들 역시 TDM될 수 있다. 이 경우, resource pool에 관련된 정보를 따로 SA에 넣지 않아도 된다. 여기서 resource pool #0에 대응하는 SA의 집합을 SA pool #0, resource pool #1에 대응하는 SA의 집합을 SA pool #2, … 와 같이 나타낼 수 있다.
상기 도 21를 참조하면, 암시적 시그널링(Implicit Signaling) 방법을 통해서 주파수 영역 할당정보를 알려줄 수 있다.
구체적으로, SA region과 Data region이 TDM된 상태에서 SA가 할당된 주파수와 관련 resource unit이 할당된 주파수 사이에 일정한 규칙이 성립한다면 SA가 주파수 정보를 포함하지 않아도 된다.
하나의 resource unit은 다수의 subframe과 다수의 RB로 이루어진 형태가 될 수 있다. 하지만, Data channel이 실제 정보를 전송하는 것에 비해 SA는 이것을 정확히 복조하기 위한 overhead에 해당하므로, SA의 크기는 이보다 더 작을 수 있다.
예를 들면, 상기 도 20과 같이 주파수 축에서 하나의 resource unit의 크기는 4RB, 하나의 SA의 크기는 1RB인 경우, resource unit 4RB 중 하나의 대표 RB index가 SA의 RB index와 동일하기만 하면 또는 SA와 RU사이에 1:1로 mapping만 될 수 있으면 된다.
상기 도 21은 VoIP와 같은 주기적인 traffic이 전송되는 시점에 맞춰 data region의 크기 (예를 들면, 20ms 구간)를 설정해 두었으며 1개의 RU 구간은 resource pool의 구간과 동일하게 (예를 들면, 4ms) 로 설정되어 있다.
여기서, 1개의 SA region이 반드시 1개의 data region에 대한 스케쥴링 정보만을 indication할 필요는 없다. 또한 하나의 resource pool의 구간이 1개의 resource unit 구간과 동일하지는 않은 경우가 생길 수 있다. 이하 이러한 두 가지 상황에 대해서 나머지 SA들을 이용하는 것에 대해 설명한다..
상기 도 22를 참조하면, 1개의 SA region이 resource unit(RU)의 RB개수를 SA의 RB개수로 나눈 수만큼의 data region을 커버하는 것을 나타낸다.
구체적으로 상기 도 22와 같이 SA region이 Data region #0, Data region #1 등을 커버하며 SA의 RB index에 따라 연관된 data region이 결정되는 것을 나타낸다.
상기 도 22의 (a)는 RU가 4개의 RB, SA가 1개의 RB로 이루어진 경우로서 한 개의 SA region이 4개의 data region을 커버할 수 있으며, 상기 도 22의 (b)는 RU가 4개의 RB, SA가 2개의 RB로 이루어진 경우로서 한 개의 SA region이 2개의 data region을 커버할 수 있다.
상기 도 23a 및 도 23b는 1개의 resource pool구간이 다수의 RU 구간으로 이루어진 경우를 나타낸 도이다.
상기 도 23a를 참조하면, SA region의 크기가 data region내의 RU의 개수만큼의 SA로 구성된 것을 볼 수 있다. 이때, 1개의 resource pool이 2개의 RU로 이루어져 있어서 data region의 구간크기가 총 10개의 RU구간과 같은 경우, 상기 SA region도 이와 동일하게 늘려준다.
상기 도 23b를 참조하면, SA region의 크기는 그대로 두고 동일 SA 구간에서 나머지 RB로 커버한다.
구체적으로, SA region의 크기가 증가하면 latency가 그만큼 증가하는 셈이므로 상기 도 22과 유사한 방식을 RU구간에 대해 적용시킬 수 있다.
상기 도 23b의 (a)는 1개의 resource pool이 2개의 RU로 이루어져 있으므로 이것을 2개의 RB 또는 SA를 통해 indication하는 구조를 나태내고 있다.
즉, 나머지 RB의 개수에 따라 상기 도 23b의 (b)와 같이 1개의 SA region이 data region을 1개를 커버할 수 있으며, 또는 상기 도 23b의 (a)와 같이 그 이상을 커버할 수 있다.
상기 도 19 내지 상기 도 23b에서 설명한 implicit Signaling 또는 explicit signaling을 이용하는 방법은 서로 조합하여 혹은 선택적으로 예를 들면, 전부 explicit signaling 방식을 사용하거나, 또는 일부는 explicit signaling 방식으로 일부는 implicit signaling 방식을 사용할 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신시스템에서의 UE를 나타내는 블록도이다.
UE(20)는 프로세서(processor, 21), RF 유닛(radio frequency unit, 22) 및 메모리(memory, 23)를 포함한다. 프로세서(21)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(21)에 의해 구현될 수 있다.
RF 유닛(22)은 프로세서(21)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 메모리(23)는 프로세서(21)와 연결되어, 프로세서(21)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다.
상기 UE(20)는 상기 RF 유닛(22)을 통해서 다른 UE와 D2D 통신을 할 수 있으며, 릴레이 UE에게 자원 셋 할당 정보를 전송할 수 있다.
프로세서(21)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(23)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
RF 유닛(22)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(23)에 저장되고, 프로세서(21)에 의해 실행될 수 있다.
메모리(23)는 프로세서(21) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(21)와 연결될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말간 직접통신(Device to Device)을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 특히 단말 간 직접 통신(Device to Device)을 수행하기 위한 시간/주파수 자원상에서 스케쥴링 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.

Claims (22)

  1. 단말간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 단말 간 D2D communication을 수행하기 위한 방법에 있어서, D2D 전송 단말에 의해 수행되는 상기 방법은,
    D2D 수신 단말로 D2D communication을 위해 정의된 D2D 프레임을 통해 스케쥴링 할당(scheduling assignment)과 관련된 제어 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 D2D 프레임을 통해 상기 D2D 수신 단말로 D2D 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 D2D 프레임은 상기 제어 정보가 전송 되는 경쟁 구간(Contention Period) 및 상기 D2D 데이터가 전송되는 D2D 데이터 구간을 포함하며,
    상기 경쟁 구간은 상기 D2D 데이터 구간 앞에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 정보는 상기 전송 단말의 ID(IDentifier) 또는 D2D 데이터 자원 영역의 위치와 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 경쟁 구간은,
    적어도 하나의 경쟁 기반 SA 구간을 포함하며, 각 경쟁 기반 SA 구간은 전송 단말 별로 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은,
    상기 제어 정보를 전송하기 위한 서브 SA(Sub Scheduling Assignment) 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은,
    DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 DM-RS 구간, 상기 제어 정보에 대한 응답 신호를 수신하기 위한 응답 신호 구간, 또는 SA 보호 구간(Guard Period) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 경쟁 구간과 상기 D2D 데이터 구간은 서로 대응되는 구조인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 경쟁 기반 SA 구간의 변경 확률 값을 설정하는 단계;
    상기 변경 확률 값에 따라 상기 경쟁 기반 SA 구간의 위치 변경 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정 결과에 따라 상기 변경 확률 값을 증가 또는 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 서브 SA 구간, 상기 DM-RS 구간, 상기 응답 신호 구간 및 상기 SA 보호 구간은 각각 상기 경쟁 기반의 SA 구간의 개수에 따라 포함되는 심볼(Symbol)의 개수가 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 경쟁 구간 내의 특정 심볼(Symbol)은 널(null)인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 경쟁 구간은,
    normal CP(Cyclic Prefix) 또는 Extended CP(Cyclic Prefix)를 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 경쟁 구간이 Extended CP(Cyclic Prefix)를 사용하는 경우, 상기 경쟁 구간은 상기 널(null) 슬롯을 이용하여 normal CP(Cyclic Prefix)를 사용하는 구조와 동일한 구조가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    다른 D2D 전송 단말과 동일한 DM-RS 구간을 통해 제 1 DM-RS 신호를 전송하는 경우,
    상기 제 1 DM-RS 신호와 상기 다른 D2D 전송 단말이 전송하는 제 2 DM-RS 신호는 서로 직교(Orthogonal)하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 SA 보호 구간(Guard Period)은 상기 경쟁 기반 SA 구간이 포함되는 서브프레임의 보호 구간(Guard Period)으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 정보는,
    상기 D2D 전송 단말의 버퍼 상태 정보(buffer state information)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 D2D 데이터 자원 영역의 위치와 관련된 정보는,
    주파수 호핑 정보, 주파수 자원 정보, 시간 호핑 정보 또는 시간 자원 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 경쟁 구간에서 상기 경쟁 기반 SA 구간의 위치는, 상기 D2D 데이터 구간의 할당된 전송 자원 위치에 대응 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 경쟁 기반 SA 구간에서 자원 블록(Resource Block)의 인덱스(index)는 상기 D2D 데이터 구간의 할당된 자원의 인덱스(index)에 대응되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 단말간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 D2D(Device-to-Device) 단말 간 D2D communication을 수행하기 위한 방법에 있어서, D2D 전송 단말은,
    외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    D2D 수신 단말로 D2D communication을 위해 정의된 D2D 프레임을 통해 스케쥴링 할당(scheduling assignment)과 관련된 제어 정보를 전송하고,
    상기 D2D 프레임을 통해 상기 D2D 수신 단말로 D2D 데이터를 전송하되,
    상기 D2D 프레임은 상기 제어 정보가 전송 되는 경쟁 구간(Contention Period) 및 상기 D2D 데이터가 전송되는 D2D 데이터 구간을 포함하며,
    상기 경쟁 구간은 상기 D2D 데이터 구간 앞에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어 정보는 상기 전송 단말의 ID(IDentifier) 또는 D2D 데이터 자원 영역의 위치와 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 경쟁 구간은,
    적어도 하나의 경쟁 기반 SA 구간을 포함하며, 각 경쟁 기반 SA 구간은 전송 단말 별로 할당되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은,
    상기 제어 정보를 전송하기 위한 서브 SA(Sub Scheduling Assignment) 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 경쟁 기반의 SA 구간은,
    DM-RS(Demodulation Reference Signal)를 전송하기 위한 DM-RS 구간, 상기 제어 정보에 대한 응답 신호를 수신하기 위한 응답 신호 구간, 또는 SA 보호 구간(Guard Period) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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