WO2015156634A1 - 무선 통신 시스템에서 단말간 동기화를 수행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말간 동기화를 수행하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015156634A1
WO2015156634A1 PCT/KR2015/003612 KR2015003612W WO2015156634A1 WO 2015156634 A1 WO2015156634 A1 WO 2015156634A1 KR 2015003612 W KR2015003612 W KR 2015003612W WO 2015156634 A1 WO2015156634 A1 WO 2015156634A1
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WO
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synchronization signal
terminal
d2dss
transmission
transmit
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Application number
PCT/KR2015/003612
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English (en)
French (fr)
Inventor
김명섭
서한별
이지현
이승민
김병훈
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엘지전자(주)
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Publication date
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    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
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    • H04W56/002—Mutual synchronization
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0095—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay estimated based on signal strength

Definitions

  • the present invention relates to a synchronization method of a wireless communication system, and more particularly, to a synchronization signal transmission and synchronization method and a device supporting the same in a wireless communication system supporting device to device communication.
  • D2D communication is a distributed communication technology that directly transfers traffic between adjacent nodes without using 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.
  • the traffic overload problem can be solved by distributing the concentrated traffic to the base stations, it has been in the spotlight as an element technology of the next generation mobile communication technology after 4G.
  • standards organizations such as 3GPP and IEEE are promoting D2D communication standards based on LTE-A and Wi-Fi, and Qualcomm is also 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. In addition, it can 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 synchronizing between terminals in a wireless communication system.
  • An object of the present invention is to provide a synchronization method and device for direct communication between devices in a wireless communication system.
  • the present invention is a direct communication between terminals in a wireless communication system (Device to Device) It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for transmitting a synchronization signal.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for controlling a terminal for transmitting an independent synchronization signal in a device-to-device direct communication of a wireless communication system.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for selecting a synchronization signal for direct communication between devices in a wireless communication system.
  • the present invention for realizing the above object, the step of searching for the first synchronous signal for the D2D communication; Comparing a received signal strength and a threshold value of the found first synchronization signal; And if the received signal strength is smaller than the threshold, determining whether to transmit the second synchronization signal of the first terminal according to a specific condition.
  • the specific condition is a specific probability, the first sync signal search times Characterized in that it is either a number or an additional search time.
  • the step of determining whether to transmit the second synchronization signal is characterized in that it is determined whether to transmit the second synchronization signal based on the specific probability value.
  • the second synchronization signal search frequency of the first terminal is the first synchronization signal search; When the number of times or more, the second sync signal is transmitted.
  • the step of determining whether to transmit the second synchronization signal if the synchronization signal search time of the first terminal is more than the additional search time, the second Characterized in that the transmission of the synchronization signal.
  • the first terminal is characterized in that the transmission terminal for transmitting traffic (traf f ic).
  • the present invention includes the steps of searching for a first synchronization signal for the D2D communication; Comparing a received signal strength and a threshold value of the found first synchronization signal; Comparing the hop count value and the maximum hop count value of the searched first synchronization signal when the received signal strength is greater than or equal to the threshold value; And determining whether to transmit the second synchronization signal according to the comparison result, wherein the absorption count value indicates the number of times the first synchronization signal has been relayed.
  • the determining may include determining that the second sync signal is transmitted when the hop count value is the same as the maximum absorption count value.
  • the first terminal is characterized in that the transmission terminal for transmitting traffic (traf f ic).
  • the present invention also provides a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving radio signals; And a processor that is functionally connected to the RF unit, wherein the processor searches for a first synchronization signal for the D2D communication, compares a received signal strength and a threshold value of the found first synchronization signal, When the received signal strength is less than the threshold value, the apparatus for controlling to determine whether to transmit the second synchronization signal of the first terminal according to a specific condition.
  • the specific condition is characterized in that the specific expansion is one of the first synchronization signal search count or the additional search time increase.
  • the processor may determine whether to transmit the second synchronization signal based on the specific probability value when the specific condition is the specific probability. It is done.
  • the step of determining whether to transmit the second synchronization signal the second synchronization signal search frequency of the first terminal is the;
  • the second synchronization signal may be transmitted.
  • the processor the specific condition is the additional search
  • the determining of whether to transmit the second synchronization signal may include transmitting the second synchronization signal when the synchronization signal search time of the first terminal is equal to or greater than the additional search time.
  • the present invention also provides a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving radio signals; And a processor that is functionally connected to the RF unit, wherein the processor searches for a first synchronization signal for the D2D communication, compares a received signal strength and a threshold value of the found first synchronization signal, When the received signal strength is greater than or equal to the threshold value, the hop count value of the searched first synchronization signal and the maximum absorption count value are compared, and according to the comparison result, the control is performed to determine whether to transmit the second synchronization signal. And an absorption count value indicates a number of times the first synchronization signal has been relayed.
  • RF radio frequency
  • a synchronization process can be efficiently performed through a synchronization method of device-to-device direct communication.
  • independent synchronization signal transmission of device-to-device direct communication can be controlled to control generation of a synchronization source.
  • the synchronization source by controlling the transmission of the independent synchronization signal transmission of the direct communication (Device-to-Device) between terminals according to a specific condition, the synchronization source You can control the creation of (Synchronization Source).
  • independent synchronization signal transmission can be controlled according to the type of the terminal, thereby controlling the generation of a synchronization source.
  • the synchronization signal search period and the search period are set in consideration of the synchronization signal transmission period and the transmission period, whereby the synchronization signal can be searched efficiently.
  • FIG. 1 shows 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.
  • FIG. 5 shows an example of a form in which PUCCH formats are mapped to a PUCCH region of an uplink physical resource block in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 6 shows a structure of a CQI channel in case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 shows a structure of an ACK / NACK channel in case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 illustrates an example of generating and transmitting five SC-FDMA symbols during one slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 illustrates an example of a subframe structure according to cross carrier scheduling in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 shows an example of transport channel processing of a UL-SCH in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 12 illustrates an example of a signal processing procedure of a transport channel 91 uplink shared channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 13 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • 14 illustrates a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • 15 is a downlink resource in a wireless communication system to which the present invention can be applied. It illustrates a reference signal pattern mapped to a g block pair.
  • FIG. 16 illustrates an uplink subframe including a sounding reference signal symbol in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 17 illustrates relay node resource division in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 18 is a diagram for conceptually explaining D2D communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 21 is a diagram briefly illustrating a discovery process according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is a flowchart illustrating an example of a synchronization signal selection method proposed in the present specification.
  • 23 and 24 are flowcharts illustrating an example of a method of changing a synchronization signal proposed in the present specification.
  • 25 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting an independent synchronization signal proposed in the present specification.
  • FIG. 26 to 28 are diagrams illustrating an example of a method for setting a separate scan interval according to a terminal in case of reselection of a synchronization signal proposed in the present specification.
  • FIG. 29 is a flowchart illustrating an example of an operation method when the synchronization signal is not detected when the synchronization signal is reselected according to the present specification.
  • FIGS. 30 and 31 are flowcharts illustrating an example of a synchronization signal reselection method according to the type of a terminal proposed in the present specification.
  • FIG. 32 is a diagram briefly illustrating an operation of the terminal according to FIGS. 31 and 32 proposed in the specification.
  • 33 to 36 are diagrams illustrating an example of a scan period and a scan period of a terminal proposed in the present specification.
  • FIG. 37 shows an example of an internal block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • the electronic device described herein may include a mobile phone, a smart phone 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. (f emto-cell) can be a generic term.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal. Certain operations described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station are performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station can be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point (AP).
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( It can be replaced with terms such as Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) device, Machine-to-Machine (M2M) device, and Device-to-Device (D2D) device.
  • WT Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • the transmitter may be part of the base station, and the receiver may be part of the terminal.
  • the transmitter may be part of the terminal and the receiver may be part of the base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • CDMA is UTRA (universal terrestrial radio technology such as radio access or CDMA2000 Can be implemented.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented with a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (iMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • LTE Long term evolution
  • E-UMTS evolved UMTS
  • OFDMA OFDMA
  • SC-FDMA SC-FDMA
  • LTE-A advanced is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in this document can be described by the above standard document.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied. Represents Joe.
  • 3GPP LTE / LTE-A supports a type 1 radio frame structure applicable to FDD (Frequency Division Duplex) 1 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 lms and one slot may have a length of 0.5ms.
  • 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. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, The OFDM 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. .
  • Figure 1 (b) shows a frame structure (frame structure type 2).
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, downlink pilot time slot (DwPTS), guard period (GP), and uplink pilot time slot (UpPTS). Consist of ⁇ , Of which one subframe consists of two slots.
  • the DwPTS is used for initial cell discovery, synchronization, or channel estimation in 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.
  • 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.
  • 'D' represents a subframe for downlink transmission
  • ' ⁇ ' represents a subframe for uplink transmission
  • 'S' represents a DwPTS
  • the uplink-downlink configuration can be classified into seven types, and the downlink subframe, the special subframe, The position and / or number of UL subframes is different.
  • Switch-point periodicity refers to a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and 5 ms or 10 ms are supported.
  • 5tns downlink-uplink transition time the special subframe S exists every half-frame, and in the case of 5ms downlink-uplink transition 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.
  • This uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may inform the terminal of the change of the uplink-.downlink allocation state of the radio frame by transmitting only the index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information and can be transmitted through PDCCH (Physical Downlink Control Channel) like other scheduling information, and is common to all terminals in a cell through a broadcast channel as broadcast information. May be sent.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • the structure of a 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 OFDM included in the slot The number of symbols may vary.
  • 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 specific example includes 12 subcarriers in the 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 the remaining OFDM symbols are PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) data allocated.
  • This is a data region.
  • downlink control channels used in 3GPP LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH).
  • 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.
  • PHICH is a male answer channel for the uplink, and a PHICH for the HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)
  • 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.
  • 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), PCH Resource allocation for upper-layer control messages, such as paging information on the Paging Channel, system information on the DL—SCH, and random access response transmitted on the PDSCH. It may carry a set of transmission power control commands for individual terminals in the terminal group of, 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 more contiguous CCEs (control channel elements).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • CCE is a group of resource elements (resource element groups).
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the usable PDCCH 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 (RNTI (Radio Network Temporary Identifier) 2 ⁇ Jl.) According to the owner or purpose of the PDCCH. If it is a PDCCH for a specific terminal, it may be masked to a unique identification of the terminal ⁇ 1 ", for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) 7 ⁇ CRC.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • P-RNTI Paging-RNTI
  • SIB system information block
  • SI -RNTI system information RNTI
  • RNTI RA-R random access
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • DCI downlink control information
  • PDCCH has a different size and use of control information according to DCI format, and may also vary in size depending on a coding rate.
  • Table 2 shows DCI according to DCI format.
  • the DCI format includes a format 0 for PUSCH scheduling, a format 1 for scheduling one PDSCH codeword, a format 1A for compact scheduling of one PDSCH codeword, and a very much DL-SCH.
  • Format 1C for simple scheduling
  • Format 2 for PDSCH scheduling in closed-loop spatial multiplexing mode Format 2A for PDSCH scheduling in open-loop spatial multiplexing mode
  • uplink channel There are formats 3 and 3A for transmitting a TPC (Transmission Power Control) command, and format 4 for PUSCH scheduling in one uplink cell in a multi-antenna port transmission mode.
  • TPC Transmission Power Control
  • DCI format 1A may be used for PDSCH scheduling, regardless of which transmission mode is configured for the UE.
  • the DCI format may be independently applied to each UE, and PDCCHs of multiple UEs may be multiplexed simultaneously in one subframe.
  • the PDCCH consists of an aggregation of one or several consecutive CCEs (control channel elements).
  • the CCE determines the coding rate according to the state of the radio channel.
  • CCE refers to a unit corresponding to nine sets of REGs consisting of four resource elements.
  • the base station may use ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ CCEs to configure one PDCCH signal, wherein ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ is called a CCE aggregation level.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the base station according to the channel state.
  • the PDCCH configured according to each UE is interleaved and mapped to the control channel region of each subframe by the CCE-to-RE mapping rule.
  • the position of the PDCCH may vary depending on the number of OFDM symbols, the number of PHICH groups, the transmission antenna, the frequency shift, and the like, for the control channel of each subframe.
  • channel coding is independently performed on the multiplexed PDCCHs, and a cyclic redundancy check (CRC) is applied. It is also possible for a UE to receive its own PDCCH by masking a UE ID unique to each CR in the CRC.
  • the base station does not provide information on where the PDCCH corresponding to the terminal is.
  • the UE In order to receive the control channel transmitted from the base station, the UE cannot know where the PDCCH is transmitted in which CCE aggregation level or DCI format. Therefore, the UE monitors the aggregation of PDCCH candidates in a subframe. Finds its own PDCCH. This is called blind decoding (BD).
  • BD blind decoding
  • the blind decoding may be referred to as blind detection or blind search.
  • Blind decoding means that the UE De-Masking of a UE ID of the UE, and a method of checking whether a corresponding PDCCH is a control channel by examining a CRC error.
  • information transmitted through DCI format 0 will be described.
  • DCI format 0 is used to schedule a PUSCH in one uplink cell.
  • Table 3 shows information transmitted in DCI format 0.
  • the information transmitted through DCI format 0 is as follows.
  • Carrier indicator- consists of 0 or 3 bits.
  • Flag to distinguish DCI format 0 and format 1A-It consists of 1 bit.
  • a value of 0 indicates DCI format 0 and a value of 1 indicates DCI format 1A.
  • Frequency hopping flag- consists of 1 bit. This field may be used to allocate the most significant bit (MSB) of the resource allocation (tmilti— cluster) if necessary. 4) Resource block assignment and hopping resource allocation- +1) / 2) I bit.
  • the NUL_hop most significant bits are obtained to obtain a value of ⁇ W.
  • the ⁇ ⁇ ⁇ N ⁇ J bits provide resource allocation of the first slot within an uplink subframe. Also, in a single cluster assignment
  • Bit provides resource allocation within an uplink subframe.
  • resource allocation information is obtained from the concatenation of the frequency hopping flag field and the resource block allocation and the hopping resource allocation field.
  • Bit provides the resource allocation in the uplink subframe, where the P value is determined by the number of downlink resource blocks.
  • Modulation and coding scheme (MCS)-5 bits are included in Modulation and coding scheme (MCS)-5 bits.
  • New data indicator- consists of 1 bit.
  • TPC Transmit Power Control
  • Uplink Index-It consists of 2 bits. This field is present only in TDD operation according to uplink-downlink configuration 0.
  • DAI Downlink Assignment Index
  • Channel State Information Request-Consists of 1 or 2 bits.
  • the 2-bit field is applied only when a corresponding DCI is mapped by a C-RNTI (Cell-RNTI) to a UE that is UE-specific to one or more downlink cells.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • Resource allocation type-It consists of 1 bit.
  • DCI format 0 has the same payload size as DCI format 1A.
  • 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.
  • a PUSCH Physical Uplink Shared Channel carrying ⁇ user data is allocated.
  • PUCCH 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).
  • Physical Uplink Control Channel (PUCCH) PUCCH
  • the uplink control information (UCI) transmitted through the PUCCH may include a scheduling request (SR), HARQ ACK / NACK information, and downlink channel measurement information.
  • SR scheduling request
  • HARQ ACK / NACK information HARQ ACK / NACK information
  • HARQ ACK / NACK information may be generated according to whether or not decoding of a downlink data packet on a PDSCH is successful.
  • 1 bit is transmitted as ACK / NACK information for downlink single codeword transmission
  • 2 bits are transmitted as ACK / NACK information for downlink 2 codeword transmission.
  • Channel measurement information refers to feedback information related to a multiple input multiple output (MIMO) technique, and a channel quality indicator (CQI).
  • CQI channel quality indicator
  • PMI Precoding Matrix Index
  • RI Rank Indicator
  • 20 bits per subframe may be used for transmission of the CQI.
  • PUCCH is Binary Phase Shift Keying (BPSK) and Quadrature (QPSK).
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • QPSK Quadrature
  • Control information of a plurality of terminals can be transmitted through the PUCCH, and in the case of performing code division multiplexing (CDM) to distinguish signals of the respective terminals, a length 12 constant amplitude zero autocorrelation (CAZAC) It is mainly used for sequence. Since the CAZAC sequence has a characteristic of maintaining a constant amplitude in the time domain and the frequency domain, the coverage is reduced by reducing the peak-average power ratio (PAPR) or the cubic metric (CM) of the terminal. It has a suitable property to increase. In addition, ACK / NACK information for downlink data transmission transmitted through the PUCCH is covered using an orthogonal sequence or an orthogonal cover (OC).
  • CAZAC code division multiplexing
  • control information transmitted on 3 ⁇ 4 and PUCCH can be distinguished by using a cyclically shifted sequence having a different cyclic shift (CS) value.
  • Cyclic shifted sequence can be generated by cyclically shifting a base sequence by a specific cyclic shift amount.
  • the specific CS amount is supported by the cyclic shift index (CS index). It is The number of cyclic shifts available may vary depending on the delay spread of the channel.
  • Various kinds of sequences can be used as the base sequence, and the above-described CAZAC sequence is one example.
  • the amount of control information that the UE can transmit in one subframe is the number of SC-FDMA symbols available for transmission of control information (that is, RS transmission for coherent detection of PUCCH). SC – FDMA symbols, except for the FDMA symbols used in the system.
  • PUCCH In the 3GPP LTE system, PUCCH is defined in seven different formats according to transmitted control information, modulation scheme, amount of control information, and the like.
  • Uplink control information (UCI) of uplink control information (UCI) is transmitted according to each PUCCH format.
  • the attributes can be summarized as shown in Table 4 below.
  • PUCCH format 1 is used for single transmission of SR.
  • an unmodulated waveform is applied, which will be described later in detail.
  • PUCCH format la or lb is used for transmission of HARQ ACK / NACK.
  • PUCCH format la or lb may be used.
  • HARQ using PUCCH format la or: Lb ACK / NACK and SR may be transmitted in the same subframe.
  • PUCCH format 2 is used for transmission of CQI
  • PUCCH format 2a or 2b is used for transmission of CQI and HARQ ACK / NACK.
  • PUCCH format 2 may be used for transmission of CQI and HARQ ACK / NACK.
  • FIG. 5 shows an example of a form in which PUCCH formats are mapped to a PUCCH region of an uplink physical resource block in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • N ⁇ represents the number of resource blocks in uplink
  • 0 and 1-1 represent the number of physical resource blocks.
  • the PUCCH is mapped to both edges of the uplink frequency block.
  • the number of PUCCH RBs available by the PUCCH format 2 / 2a / 2b ( ⁇ thin) may be indicated to terminals in a cell by broadcasting signaling.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b is a control channel for transmitting channel measurement feedback (CQI, PMI, RI).
  • CQI information channel measurement feedback
  • Periodic and aperiodic CQI reporting can be supported in the time domain.
  • PUCCH format 2 may be used only for periodic reporting and PUSCH may be used for aperiodic reporting.
  • the base station may instruct the terminal to transmit an individual CQI report on a resource scheduled for uplink data transmission.
  • FIG. 6 shows a structure of a CQI channel in the case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • SC-FDMA symbols 0 to 6 of one slot SC-FDMA symbols 1 and 5 (second and sixth symbols) are used for demodulation reference signal (DMRS) transmission, and CQI in the remaining SC- FDMA symbols. Information can be transmitted. Meanwhile, in the case of an extended CP, one SC- FDMA symbol (SC— FDMA symbol 3) is used for DMRS transmission.
  • SC— FDMA symbol 3 SC- FDMA symbol 3
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b modulation by CAZAC sequence is supported, and QPSK-modulated symbols are multiplied by a length of 12 CAZAC sequence.
  • the sequence's cyclic shift (CS) changes between symbols and slots.
  • Orthogonal covering is used for DMRS.
  • DMRS Reference signal
  • CQI information is carried on the remaining five SC-FDMA symbols.
  • CS cyclic shift
  • the number of symbols that can be transmitted in one TTI is 10, and modulation of CQI information is determined up to QPSK.
  • QPSK mapping is used for an SC-FDMA symbol, a 2-bit CQI value may be carried, and thus a 10-bit CQI value may be loaded in one slot. Therefore, a CQI value of up to 20 bits can be loaded in one subframe.
  • a frequency domain spread code is used to spread the CQI information in the frequency domain.
  • a frequency-domain spread code a CAZAC sequence of length-12 (eg, a ZC sequence) can be used.
  • Each control channel may be distinguished by applying a CAZAC sequence having a different cyclic shift value.
  • An FFT is performed on the frequency domain spread CQI information.
  • 12 different terminals may be orthogonally multiplexed on the same PUCCH RB by means of 12 equally spaced cyclic shifts.
  • the DMRS sequence on SC-FDMA symbols 1 and 5 (on SC-FDMA symbol 3 in the extended CP case) is similar to the CQI signal sequence on the frequency domain in the general CP case, but no modulation such as CQI information is applied.
  • the UE may be semi-statically configured by higher layer signaling to periodically report different CQI, PMI, and RI types on the PUCCH resource indicated by the PUCCH resource index, "PUCCH," PUCCH).
  • PUCCH resource index (“ ⁇ ⁇ ⁇ ) is information indicating a PUCCH region used for person 1 for PUCCH format 2 / 2a / 2b transmission and a cyclic shift (CS) value to be used.
  • the PUCCH formats la and lb will be described.
  • a symbol modulated using a BPSK or QPSK modulation scheme is multiply multiplied by a length 12 CAZAC sequence.
  • the y (0), ..., y (N-l) symbols may be referred to as a block of symbol.
  • a Hadamard sequence of length 4 is used for general ACK / NACK information, and a Discrete Fourier Transform (DFT) sequence of length 3 is used for shortened ACK / NACK information and a reference signal. .
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • a Hadamard sequence of length 2 is used for the reference signal in the case of an extended CP.
  • FIG. 7 shows a structure of an ACK / NACK channel in case of a normal CP in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 illustrates a PUCCH channel structure for HARQ ACK / NACK transmission without CQI. It is shown by way of example.
  • RS may be carried on two consecutive symbols in the middle.
  • the number and position of symbols used for the RS may vary depending on the control channel, and the number and position of symbols used for the ACK / NACK signal associated therewith may also be changed accordingly.
  • Acknowledgment information (unscrambled state) of 1 bit and 2 bits may be represented by one HARQ ACK / NACK modulation symbol using BPSK and QPSK modulation techniques, respectively.
  • the acknowledgment (ACK) may be encoded as '1', and the NACK may be encoded as '0'.
  • two-dimensional spreading is applied to increase the multiplexing capacity. That is, frequency domain spreading and time domain spreading are simultaneously applied to increase the number of terminals or control channels that can be multiplexed.
  • a frequency domain sequence is used as the base sequence.
  • a frequency domain sequence may be a Zadoff-Chu (ZC) sequence, which is one of the CAZAC sequences.
  • ZC Zadoff-Chu
  • CSs cyclic shifts
  • SC-FDMA Symbol for PUCCH RBs for HARQ ACK / NACK Transmission The number of supported CS resources is set by the sal-specific higher-layer signaling parameter ( ⁇ ).
  • the frequency domain spread ACK / NACK signal is spread in the time domain using an orthogonal spreading code.
  • orthogonal spreading code Walsh-Hadamard sequence or DFT sequence may be used.
  • the ACK / NACK signal can be spread using an orthogonal sequence of length 4 (wO, wl, w2, w3) for 4 symbols.
  • RS is also spread through an orthogonal sequence of length 3 or length 2. This is called orthogonal covering (OC).
  • a plurality of terminals may be multiplexed using a code division multiplexing (CDM) scheme using the CS resource in the frequency domain and the OC resource in the time domain as described above. That is, ACK / NACK information and RS of a large number of terminals may be multiplexed on the same PUCCH RB.
  • CDM code division multiplexing
  • the number of spreading codes supported for ACK / NACK information is limited by the number of RS symbols. That is, since the number of RS transmission SC-FDMA symbols is smaller than the number of ACK / NACK information transmission SC-Fs, the multiplexing capacity of RS is smaller than the multiplexing capacity of ACK / NACK information.
  • ACK / NACK information may be transmitted in four symbols.
  • three orthogonal spreading codes are used instead of four, which means that the number of RS transmission symbols is three. This is because only three orthogonal spreading codes can be used for the RS.
  • three symbols in one slot are used for RS transmission and four symbols are used for ACK / NACK information transmission in a subframe of a general CP, for example, six cyclic shifts (CS) and If three orthogonal cover (OC) resources are available in the time domain, HARQ acknowledgments from a total of 18 different terminals can be multiplexed in one PUCCH RB.
  • CS cyclic shifts
  • OC orthogonal cover
  • HARQ acknowledgments from a total of 12 different terminals can be multiplexed within one PUCCH RB.
  • the scheduling request (SR) is transmitted in such a way that the terminal requests or does not request to be scheduled.
  • the SR channel reuses the ACK / NACK channel structure in the PUCCH format la / lb and is configured in an OOK (On-Off Keying) equation based on the ACK / NACK channel design. Reference signals are not transmitted in the SR channel. Therefore, a sequence of length 7 is used for a general CP and a sequence of length 6 is used for an extended CP. Different cyclic shifts or orthogonal covers may be assigned for SR and ACK / NACK. That is, for positive SR transmission, the UE transmits HARQ ACK / NACK through resources allocated for SR. For negative SR transmission, the UE transmits HARQ ACK / NACK through a resource allocated for ACK / NACK.
  • e-PUCCH is It can speak to PUCCH format 3 of LTE-A system.
  • Block spreading technique may be applied to ACK / NACK transmission using PUCCH format 3.
  • the block spreading technique is a method of modulating control signal transmission using the SC-FDMA scheme.
  • symbol sequences may be spread and transmitted in a time domain using an orthogonal cover code (OCC).
  • OCC orthogonal cover code
  • one symbol sequence is transmitted over a time domain and control signals of a plurality of terminals are multiplexed using cyclic shif t (CS) of a CAZAC sequence
  • a block spreading based PUCCH format eg For example, in the PUCCH format 3
  • one symbol sequence is transmitted over a frequency domain, and control signals of a plurality of terminals are multiplexed using time domain spreading using an OCC.
  • FIG. 8 illustrates an example of generating and transmitting five SC-FDMA symbols during one slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an RS symbol may be generated from a CAZAC sequence to which a specific cyclic shift value is applied, and may be transmitted in a form in which a predetermined OCC is applied (or multiplied) over a plurality of RS symbols. Also, each OFDM in the example of FIG.
  • the communication environment considered in the embodiments of the present invention includes both a multi-carrier support environment. That is, a multicarrier entrant 1 system or a carrier aggregation (CA) system used in the present invention is 1 having a bandwidth smaller than a target band when configuring a target broadband to resource the broadband.
  • the multi-carrier means the aggregation of carriers (or carrier aggregation), wherein the aggregation of carriers means not only merging between contiguous carriers but also merging between non-contiguous carriers.
  • the number of component carriers aggregated between downlink and uplink may be set differently.
  • 'DL CC' the number of downlink component carriers
  • 'UL CC' the number of uplink component carriers
  • Such carriers are merged carrier aggregation. It may be used interchangeably with terms such as bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • Carrier aggregation in which two or more component carriers are combined, aims to support up to 100MHZ bandwidth in LTE-A system.
  • the bandwidth of the combining carrier may be limited to the bandwidth used by the existing system in order to maintain backward compatibility with the existing IMT buy 1 system.
  • 3GPP LTE-advanced system ie LTE-A
  • the carrier aggregation system used in the present invention may support carrier aggregation by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the aforementioned carrier aggregation environment may be referred to as a multiple cell environment.
  • a cell is defined as a combination of a downlink resource (DL CC) and an uplink resource (UL CC), but the uplink resource is not an essential element. Accordingly, the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources.
  • a specific terminal When a specific terminal has only one configured serving cell (conf igured serving cell), it may have one DL CC and one UL CC, but the specific terminal has two or more
  • the number of DL CCs may be as many as the number of cells, and the number of UL CCs may be the same or smaller than that.
  • the DL CC and the UL CC may be configured on the contrary. That is, when a specific UE has a plurality of configured serving cells, a carrier aggregation environment in which a UL CC has more than the number of DL CCs may be supported. That is, carrier aggregation may be understood as a merge of two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of a cell).
  • carrier aggregation may be understood as a merge of two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of a cell).
  • the term 'cell' should be distinguished from the 'cell' as an area covered by a commonly used base station.
  • Cells used in the LTE-A system include a primary cell (PCell: Primary Cell) and a secondary cell (SCell: Secondary Cell).
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • P cell and S cell may be used as a serving cell.
  • RRC For UEs that are in the CONNECTED state but carrier aggregation is not configured or carrier aggregation is not supported, there is only one serving cell consisting of a PCell.
  • one or more serving cells may exist, and the entire serving cell includes a PCell and one or more SCells.
  • Serving cells may be configured through an RRC parameter.
  • PhysCellld is the cell's physical layer identifier and has an integer value from 0 to 503.
  • SCe 11 Index is a short identifier used to identify an SCell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCelllndex is a short identifier used to identify a serving cell (P cell or S cell) and has an integer value from 0 to 7. The value 0 is applied to the P cell, and SCelllndex is applied in advance to the S cell. Is granted. That is, a cell having the smallest cell ID (or cell index) in ServCelllndex becomes a Pcell.
  • P cell means a cell operating on a primary frequency (or primary CC).
  • the UE may be used to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process and may also refer to a cell indicated in a handover process.
  • the P cell refers to a cell serving as a center of control-related communication among serving cells configured in a carrier aggregation environment. That is, the UE may receive and transmit a PUCCH only in its own Pcell, and may only use the Pcell to acquire system information or change a monitoring procedure.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • RRC connection reconfiguration RRCConnectionReconf igutaion
  • the SCell may refer to a cell operating on the secondary frequency (or, secondary CC). Only one Psal is allocated to a specific terminal, and one or more S cells may be allocated.
  • the SCAL is configurable after the RRC connection is established and can be used to provide additional radio resources. PUCCH does not exist in the remaining cells except the pcell, that is, the scell, among the serving cells configured in the carrier aggregation environment.
  • the E-UTRAN is added to the UE supporting the SCellol carrier aggregation environment, all the system information related to the operation of the related cell in the RRC_CONNECTED state may be provided through a specific signal.
  • the change can be controlled by releasing and adding the related SCell, and at this time, an RRC connection reset message of a higher layer can be used.
  • E-UTRA may perform dedicated signaling with different parameters for each terminal, rather than broadcasting in a related SCell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more Scells in addition to the Pcells initially configured in the connection establishment process.
  • the Pcell and the SCell may operate as respective component carriers.
  • the primary component carrier (PCC) may be used in the same sense as the PCell
  • SCC secondary component carrier
  • FIG. 9 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Component carriers include a DL CC and an UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • FIG. 9B shows a carrier aggregation structure used in the LTE_A system.
  • three component carriers having a frequency magnitude of 20 MHz are combined.
  • the number of DL CCs and UL CCs is not limited.
  • the UE may simultaneously monitor three CCs, receive downlink signals / data, and transmit uplink signals / data.
  • the network may allocate M (M ⁇ N) DL CCs to the UE. In this case, the UE may monitor only M limited DL CCs and receive a DL signal.
  • the network may assign L (L ⁇ M ⁇ N) DL CCs to allocate a main DL CC to the UE, in which case the UE must monitor the L DL CCs. This method is equally applicable to uplink transmission.
  • the linkage between the carrier frequency (or DL CC) of the downlink resource and the carrier frequency (or UL CC) of the uplink resource may be indicated by an upper layer message or system information such as an RRC message.
  • a combination of DL resources and UL resources may be configured by a linkage defined by SIB2 (System Information Block Type2).
  • SIB2 System Information Block Type2
  • the linkage may mean a mapping relationship between a DL CC on which a PDCCH carrying a UL grant is transmitted and a UL CC using the UL grant, and a DL CC (or UL ⁇ CC) and HARQ on which data for HARQ is transmitted. It may mean a mapping relationship between UL CCs (or DL CCs) through which an ACK / NACK signal is transmitted.
  • Cross carrier scheduling is called cross component carrier scheduling.
  • Carrier Scheduling or Cross Cell Scheduling is a carrier aggregation system.
  • Cross-carrier scheduling is performed by a DL CC in which a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are respectively transmitted to different DL CCs, or a UL CC in which a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted in a DL CC is linked to a DL CC having received an UL grant. This means that it is transmitted through other UL CC.
  • DL Grant PDCCH
  • UL Grant UL Grant
  • cross-carrier scheduling can be activated or deactivated UE-specifically and can be known for each UE semi-statically through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • a carrier indicator field (CIF: Carrier Indicator Field) indicating a PDSCH / PUSCH indicated by the corresponding PDCCH is transmitted to the PDCCH.
  • the PDCCH may allocate PDSCH resource or PUSCH resource to one of a plurality of component carriers using CIF. That is, CIF is set when a PDSCH or PUSCH resource is allocated to one DL / UL CC multiplication in which the PDCCH on the DL CC is multi-aggregated.
  • the DCI format of LTE-A Release-8 may be extended according to the CIF.
  • the set CIF may be fixed as a 3 bit field or the position of the set CIF may be fixed regardless of the DCI format size.
  • the PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) of LTE-A Release-8 may be reused.
  • the PDCCH on the DL CC uses the PDSCH resource on the same DL CC.
  • CIF is not set when allocating or allocating PUSCH resources on a single linked UL CC.
  • the same PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) and DCI format as in LTE-A Release-8 may be used.
  • the UE When cross carrier scheduling is possible, the UE needs to monitor PDCCHs for a plurality of DCIs in the control region of the monitoring CC according to a transmission mode and / or bandwidth for each CC. Therefore, it is necessary to configure the search space and PDCCH monitoring that can support this.
  • the terminal DL CC set represents a set of DL CCs scheduled for the terminal to receive a PDSCH
  • the terminal UL CC set represents a set of UL CCs scheduled for the terminal to transmit a PUSCH.
  • the PDCCH monitoring set represents a set of at least one DL CC for performing PDCCH monitoring.
  • the PDCCH monitoring set may be the same as the UE DL CC set or may be a subset of the UE DL CC set.
  • the PDCCH monitoring set may include at least one of DL CCs in the terminal DL CC set. Alternatively, the PDCCH monitoring set may be defined separately regardless of the UE DL CC set.
  • the DL CC included in the PDCCH monitoring set may be configured to always enable self-scheduling for the linked UL CC.
  • the UE DL CC set, the UE UL CC set, and the PDCCH monitoring set may be configured to be UE-specific, UE-group-specific, or cell-specific.
  • cross-carrier scheduling it means that the PDCCH monitoring set is always the same as the UE DL CC set. In this case, an indication such as separate signaling for the PDCCH monitoring set is not necessary.
  • a PDCCH monitoring set is defined in the terminal DL CC set. That is, in order to schedule PDSCH or PUSCH for the UE, the base station transmits the PDCCH through only the PDCCH monitoring set.
  • FIG. 10 illustrates an example of a subframe structure according to cross carrier scheduling in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • DL CC 'A' represents a case in which a PDCCH monitoring DL CC is configured. If CIF is not used, each DL CC may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH without CIF. On the other hand, when the CIF is used through higher layer signaling, only one DL CC 'A' may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH or PDSCH of another CC using the CIF. At this time, DL CCs' B-and 'C' which are not configured as PDCCH monitoring DL CCs do not transmit the PDCCH. Common ACK / NACK Multiplexing Methods
  • an ACK / NACK multiplexing method based on PUCCH resource selection may be considered.
  • the contents of ACK / NACK responses for multiple data units are identified by the combination of the PUCCH resource and the resource of QPSK modulation symbols used for the actual ACK / NACK transmission.
  • the ACK / NACK result may be identified at the eNB as shown in Table 5 below.
  • NACK / DTX NACK / DTX
  • NACK / DTX NACK / DTX
  • NACK / DTX NACK / DTX
  • NACK / DTX NACK / DTX
  • HARQ-ACK (i) represents the ACK / ACK results for the i-th data unit (data unit).
  • DTX Discontinuous Transmission
  • up to four PUCCH resource (n (p CCH0, n CCH1, n3 ⁇ 4 CCH 2, and n3 ⁇ 4 CCH3) a and 'b (0), b ( l) are the two bits to be transmitted using the selected PUCCH
  • a and 'b (0), b ( l) are the two bits to be transmitted using the selected PUCCH
  • the terminal if the terminal successfully receives all four data units, the terminal transmits 2 bits (1, 1) using ⁇
  • the terminal fails to decode in the first and third data units, and the second And if the decoding succeeds in the fourth data unit, the terminal uses a "PUCCH. 3 bit.
  • ACK / NACK channel selection if there is at least one ACK, the NACK and the DTX are coupled. This is because a combination of reserved PUCCH resources and QPSK symbols cannot indicate all ACK / NACK states. However, without an ACK, the DTX decouples from the NACK. In this case, the PUCCH linked to the data unit corresponding to one specific NACK The resource may also be reserved for sending signals of multiple ACK / NACKs.
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • SPS semi-persistent scheduling
  • a time resource region allocated to a specific terminal may be set to have periodicity. Then, the allocation of time-frequency resources is completed by allocating frequency resource regions as necessary. This allocation of frequency resource regions may be referred to as so-called activation.
  • activation This allocation of frequency resource regions.
  • frequency resources Signaling for releasing allocation may be transmitted from the base station to the terminal. This release of the frequency resource region may be referred to as deactivation.
  • the UE first informs the UE of which subframes to perform SPS transmission / receiving through RRC (Radio Resource Control) ⁇ ] gling. That is, a time resource is first designated among time-frequency resources allocated for SPS through RRC signaling. In order to inform the subframe that can be used, for example, the period and offset of the subframe can be informed. However, since the terminal receives only the time resource region through RRC signaling, even if it receives the RRC signaling, the UE does not immediately transmit and receive by the SPS, and completes the time-frequency resource allocation by allocating the frequency resource region as necessary. . Such allocation of the frequency resource region may be referred to as activation, and release of the allocation of the frequency resource region may be referred to as deactivation.
  • RRC Radio Resource Control
  • the UE allocates a frequency resource according to RB allocation information included in the received PDCCH, and modulates and modulates a code rate according to MCS (Modulation and Coding Scheme) information. Rate) is applied to start transmission and reception according to the subframe period and offset allocated through the RRC signaling.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the terminal stops transmission and reception when receiving the PDCCH indicating the deactivation from the base station. If you stop transmitting or reactivating, ⁇
  • the UE may check the PDCCH including the SPS indication when all of the following conditions are satisfied. Firstly, the CRC parity bit added for the PDCCH payload must be scrambled to the SPS C-RNTI, and secondly, the New Data Indicator (NDI) field must be set to zero.
  • NDI New Data Indicator
  • the new data indicator field indicates one of active transport blocks.
  • the verification is completed.
  • the terminal recognizes that the received DCI information is a valid SPS activation or deactivation (or release).
  • the UE recognizes that the non-matching CRC is included in the received DCI format.
  • Table 6 shows fields for PDCCH confirmation indicating SPS activation.
  • Cyclic shift DM RS set to N / A N / A
  • 3 ⁇ 4000 'TDD set to x 0000'
  • TDD set to
  • MSB is set to '0'
  • Table 7 lists the fields for PDCCH checking that indicate (or disable) SPS.
  • the TPC command value for the PUCCH field may be used as an index indicating four PUCCH resource values set by a higher layer.
  • FIG. 11 shows an example of transport channel processing of a UL—SCH in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • PAPR Peak-to-Average Power Ratio
  • CM Cubic Metric
  • a method of multiplexing uplink control information (UCI) (CQI / PMI, HARQ-ACK, RI, etc.) in a PUSCH region in a subframe transmitted PUSCH71 "is described. use.
  • UCI uplink control information
  • UL-SCH data and CQI / PMI are multiplexed before DFT-spreading to control information. You can send data together.
  • UL-SCH data performs rate-matching in consideration of CQI / PMI resources.
  • the control information such as HARQ ACK, Rr, and the like is PUSCH 3 ⁇ 4 multiplexing by puncturing UL-SCH data.
  • FIG. Shows an example of a signal processing procedure of an uplink shared channel which is a transmission channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • UL-SCH uplink shared channel
  • the UL-SCH transmits data to a coding unit in the form of a transport block (TB) once every transmission time interval (TTI).
  • TB transport block
  • TTI transmission time interval
  • A is the size of the transport block and L is the number of parity bits.
  • Input bits with CRC appended are ⁇ , ⁇ , , ⁇ ,.... , ⁇ You are like In this case, B represents the number of bits of the transport block including the CRC.
  • Kr is the number of bits according to code block r.
  • C represents the total number of code blocks.
  • channel coding is performed (S122).
  • the subsequent output bits are as follows ⁇ ⁇ ' ⁇ "', where i is the coded stream index and can have a value of 0, 1 or 2.
  • Each code block may be encoded by turbo coding, respectively.
  • rate matching is performed (S123).
  • the bits after rate matching are ⁇ ⁇ .... Like , ⁇
  • Er represents the number of rate matched bits of the r th code block.
  • the ACK / NACK feedback mode supports two modes of ACK / NACK bundling and ACK / NACK multiplexing. consists of between ACK / NACK information bit is 1 bit or 2 bits, ACK / NACK information bit for the ACK / NACK multiplexing in the one-bit 4 bit order,
  • the coded bits of the UL-SCH data Multiplexing of the coded bits q ⁇ and ⁇ of the CQI / PMI is performed (S125) .
  • N L denotes the number of layers in which UL-SCH transport blocks are mapped
  • H denotes the total number of encoded bits allocated for UL-SCH data and CQI / PMI information to UL transport layers to which transport blocks are mapped.
  • the multiplexed data, CQI / PMI, separately channel-coded RI, and ACK / NACK are channel interleaved to generate an output signal (S129).
  • MIMO Mul ti-Input Multi -Output
  • MIMO technology generally uses multiple transmit (Tx) antennas and multiple receive (Rx) antennas, away from the one that uses one transmit antenna and one receive antenna.
  • the MIMO technology is a technique for increasing capacity or individualizing performance by using multiple input / output antennas at a transmitting end or a receiving end of a wireless communication system.
  • MIMO will be referred to as a “multi-input / output antenna”.
  • the multi-input / output antenna technology does not rely on one antenna path to receive one total message, but collects a plurality of pieces of data and pieces received through several antennas to complete the complete data. .
  • multiple input / output antenna technology can increase the data rate within a specific system range, and can also increase the system range through a specific data rate.
  • MIMO communication technology is the next generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters, and attracts attention as a technology that can overcome the transmission limit of other mobile communication depending on the limit situation due to the expansion of data communication. have.
  • MIM technology multiple input / output antennas
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained.
  • the technique of the multiple input / output antennas improves transmission rate by simultaneously transmitting a plurality of data symbols by using a spatial diversity scheme that improves transmission reliability by using symbols passing through various channel paths and by using a plurality of transmit antennas. It can be divided into spatial multiplexing method. In addition, many researches have been conducted on how to combine these two methods properly to obtain the advantages of each. It is the field under study.
  • the spatial diversity scheme there is a space-time blotting code sequence, and a space-time Trelis code sequence method that simultaneously uses diversity gain and encoding gain.
  • the bit error rate improvement performance and the code generation freedom are excellent in the trellis code method, but the operation complexity is simple in the space-time block code.
  • Such a spatial diversity gain can be obtained by an amount corresponding to a product (NT X NR) of the number of transmit antennas NT and the number of receive antennas NR.
  • the spatial multiplexing technique is a method of transmitting different data strings at each transmitting antenna, and at the receiver, mutual interference occurs between data transmitted simultaneously from the transmitter.
  • the receiver removes the interference using an appropriate signal processing technique and receives it.
  • the noise cancellation schemes used here include: maximum likelihood detection (MLD) receivers, zero-forcing (ZF) receivers, minimum mean square error (MMSE) receivers, Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time (D-BLAST) receivers, V- BLAST (Vertical— Bell Laboratories Layered Space-Time), etc.
  • MLD maximum likelihood detection
  • ZF zero-forcing
  • MMSE minimum mean square error
  • D-BLAST Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • V- BLAST Very— Bell Laboratories Layered Space-Time
  • SVD singular value decomposition
  • the transmission signal if there are NT transmission antennas as described above, since the maximum transmittable information is NT, it can be represented by the following vector.
  • the transmission power can be different in each transmission information Si, S2 SNT, where each transmission power is PI, P2,. . . , PNT, transmission information whose transmission power is adjusted may be represented by the following vector.
  • the information vector s whose transmission power is adjusted is then multiplied by the weight matrix w to constitute NT transmission signals xl, X2, ..., xNT which are actually transmitted.
  • the weight matrix plays a role of appropriately distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Such transmission signals xl, X2, ..., XNT can be represented as follows using the vector X.
  • wij represents a weight between the i th transmit antenna and the j th transmission information
  • W represents this in a matrix.
  • W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the above-described transmission signal (X) can be considered divided into the case of using the spatial diversity and the case of using the spatial multiplexing.
  • the elements of the information vector s all have different values, while using spatial diversity causes the same signal to be sent through multiple channel paths.
  • the elements of the information vector s therefore all have the same value.
  • a method of combining spatial multiplexing and spatial diversity is also conceivable. That is, for example, the same signal may be transmitted using spatial diversity through three transmission antennas, and the rest may be considered to be spatially multiplexed to transmit different signals.
  • the reception signal is represented by the vector y of the reception signals yl, y2, and yNR of each antenna as follows.
  • each channel may be classified according to the transmit / receive antenna index, and a channel passing from the transmit antenna j to the receive antenna i will be denoted as hij. Note that the order of the index of hij is that the reception antenna index is first, and the index of the transmission antenna is later.
  • These channels can be grouped together and displayed in vector and matrix form.
  • An example of the vector display is described below.
  • FIG. 14 illustrates a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • a channel arriving from a total of NT transmit antennas to a reception antenna i may be expressed as follows.
  • Equation 7 when all the channels passing through the NR receive antennas from the NT transmit antennas through the matrix representation as shown in Equation 7 can be expressed as follows.
  • white noise nl, n2, and nNR added to each of the NR receiving antennas is expressed as a vector as follows. same.
  • n [n x , n 2 , ---, n NR
  • each of the multiple input / output antenna communication systems may be represented through the following relationship.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H indicating the state of the channel is determined by the number of transmit and receive antennas. As described above, in the channel matrix H, the number of rows becomes equal to the number of receiving antennas NR, and the number of columns becomes equal to the number of transmitting antennas NR. In other words, the channel matrix H becomes an NR X NR matrix.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other.
  • the tank of the matrix cannot be larger than the number of rows or columns.
  • the tank (rank (H)) of the channel matrix H is limited as follows.
  • the eigenvalue decomposition of matrix (Eigen value decomposition) 3 ⁇ 4 tank when ⁇ may be defined as the number of non-zero eigenvalue among eigenvalues (eigen value).
  • eigen value decomposition singular value decomposition
  • SVD singular value decomposition
  • a 'rank' for MIMO transmission refers to a specific time point and The number of paths through which signals can be independently transmitted in a specific frequency resource, and the number of layers indicates the number of signal streams transmitted through each path.
  • the transmitting end since the transmitting end transmits a number of layers corresponding to the number of tanks used for signal transmission, unless otherwise specified, a tank has the same meaning as the number of layers.
  • Reference Signal RS
  • the signal Since data is transmitted over a wireless channel in a wireless communication system, the signal may be distorted during transmission. In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion of the received signal must be corrected using the channel information.
  • a signal transmission method known to both a transmitting side and a receiving side and a method of detecting channel information using a distorted degree when a signal is transmitted through a channel are mainly used.
  • the above-mentioned signal is called a pilot signal or a reference signal RS.
  • each transmit antenna When transmitting and receiving data using multiple input / output antennas, a channel state between a transmitting antenna and a receiving antenna must be detected in order to receive a signal accurately. Therefore, each transmit antenna must have a separate reference signal.
  • the downlink reference signal includes a common reference signal (CRS: common RS) shared by all terminals in one cell and a dedicated reference signal (DRS: dedicated RS) for only a specific terminal.
  • CRS common reference signal
  • DRS dedicated reference signal
  • the receiving side measures the channel state from the CRS and transmits an indicator related to the channel quality such as the channel quality indicator (CQI), the precoding matrix index ( ⁇ ) and / or the rank indicator (RI). Feedback to the base station).
  • CQI channel quality indicator
  • ⁇ precoding matrix index
  • RI rank indicator
  • the CRS may also be referred to as a cell-specific RS, whereas a reference signal associated with channel state information (CSI) feedback may be defined as a CSI-RS.
  • the DRS may be transmitted through resource elements when data demodulation on the PDSCH is needed.
  • the UE may receive the presence or absence of a DRS through a higher layer and is valid only when a corresponding PDSCH is mapped.
  • the DRS may be referred to as a UE-specific reference signal (UE) or a demodulation RS (DMRS).
  • UE UE-specific reference signal
  • DMRS demodulation RS
  • FIG. 15 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a downlink resource block pair may be represented by 12 subcarriers in one subframe X frequency domain in a time domain in a unit in which a reference signal is mapped. That is, one resource block pair on the time axis (X axis) has a length of 14 OFDM symbols in case of normal cyclic prefix (normal CP) (FIG. 15A), and extended cyclic prefix (extended CP) Prefix) has a length of 12 OFDM symbols in case of 91 (FIG. 15B).
  • normal CP normal cyclic prefix
  • extended CP extended cyclic prefix
  • Resource elements (REs) described as '0', '1', '2' and '3' in the resource block grid are respectively
  • the antenna port index ' ⁇ ', ' ⁇ ', ⁇ 2 ⁇ and '3' means the location of the CRS, and resource elements described as 'D' mean the location of the DRS.
  • the CRS is used to estimate a channel of a physical antenna and is distributed in the entire frequency band as a reference signal that can be commonly received to all terminals located in a cell.
  • CRS may be used for channel quality information (CSI) and data demodulation.
  • CSI channel quality information
  • the CRS is defined in various formats depending on the antenna arrangement at the transmitting side (base station).
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports various antenna arrangements, and the downlink signal transmitting side has three types of antenna arrangements such as three single transmit antennas, two transmit antennas, and four transmit antennas. .
  • the reference signal for the single antenna port is arranged.
  • reference signals for the two transmit antenna ports are arranged using time division multiplexing (TDM) and / or FDM frequency division multiplexing (FDM) scheme. That is, the reference signals for the two antenna ports are assigned different time resources and / or different frequency resources so that each is distinguished.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • reference signals for the four transmit antenna ports are arranged using the TDM and / or FDM scheme.
  • Channel information measured by the receiving side (terminal) of the downlink signal is transmitted with a single transmit antenna, transmit diversity, and closed loop spatial multiplexing. It can be used to demodulate data transmitted using transmission schemes such as spatial multiplexing, open-loop spatial multiplexing or multi-user MIMO.
  • transmission schemes such as spatial multiplexing, open-loop spatial multiplexing or multi-user MIMO.
  • mapping CRSs to resource blocks are defined as follows.
  • k and 1 represent subcarrier indexes and symbol indexes, respectively
  • p represents an antenna port.
  • N ⁇ is the number of radio resources allocated for downlink Indicates.
  • ns represents a slot index and WJS "represents a cell 113.
  • mod represents a modulo operation.
  • the position of the reference signal depends on the value of v ft in the frequency domain. Since vsh i « depends on the cell ID, For example, the position of the reference signal may have various frequency shift values depending on the sal.
  • the position of the CRS may be shifted in the frequency domain according to the cell in order to improve channel estimation performance through the CRS.
  • reference signals in one cell are assigned to the 3k th subcarrier
  • reference signals in the other cell are assigned to the 3k + l th subcarrier.
  • the reference signals are arranged at six resource element intervals in the frequency domain, and are separated at three resource element intervals from the reference signal allocated to another antenna port.
  • reference signals are arranged at constant intervals starting from symbol index 0 of each slot.
  • the time interval is defined differently depending on the cyclic prefix length.
  • the reference signal In the case of the normal cyclic prefix, the reference signal is located at symbol indexes 0 and 4 of the slot, and in the case of the extended cyclic prefix, the reference signal is located at symbol indexes 0 and 3 of the slot.
  • the reference signal for the antenna port having the maximum value of two antenna ports is defined in one OFDM symbol.
  • the reference signals for reference signal antenna ports 0 and 1 are located at symbol indices 0 and 4 (symbol indices 0 and 3 for extended cyclic prefix) of slots,
  • the reference signal for is located at symbol index 1 of the slot.
  • the position in the frequency domain of the reference signal for antenna ports 2 and 3 is second swap each other in the gg slot.
  • DRS is used to demodulate data. Precoding weights used for a specific terminal in multiple I / O antenna transmission are used without change to estimate a channel combined with the transmission channel transmitted from each transmission antenna when the terminal receives the reference signal.
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports up to four transmit antennas, and DRS for tank 1 beamforming is defined.
  • the DRS for Tank 1 Bumping also represents the reference signal for antenna port index 5.
  • the rules for mapping DRS to resource blocks are defined as follows. Equation 13 shows a case of a general cyclic prefix, and Equation 14 shows a case of an extended cyclic prefix.
  • k and p denote subcarrier indexes and antenna ports, respectively.
  • ns respectively indicate the number of RBs , slot indexes, and cell IDs allocated to downlinks.
  • the position of RS depends on the ift value in terms of frequency domain.
  • Equations 13 and 14 k and 1 represent a subcarrier index and a symbol index, respectively, and p represents an antenna port.
  • ns represents a slot index and ⁇ ⁇ represents a cell ID. mod stands for modulo operation.
  • the position of the reference signal depends on the vshif t value in the frequency domain. Since vs if t depends on the cell ID, the position of the reference signal has various frequency shift values depending on the sal.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • SRS is mainly used for performing frequency-selective scheduling of uplink. Used for quality measurement and not related to transmission of uplink data and / or control information. However, the present invention is not limited thereto, and the SRS may be used for various other purposes for improving power control or supporting various start-up functions of terminals which are not recently scheduled. Examples of start-up functions include initial modulation and coding scheme (MCS), initial power control for data transmission, timing advance, and frequency semi-selective scheduling. May be included.
  • MCS modulation and coding scheme
  • frequency semi-selective scheduling refers to scheduling in which frequency resources are selectively allocated to the first slot of a subframe, and pseudo-randomly hops to another frequency in the second slot to allocate frequency resources.
  • the SRS may be used to measure downlink channel quality under the assumption that the radio channels are reciprocal between uplink and downlink. This assumption is particularly valid in time division duplex (TDD) systems where uplink and downlink share the same frequency spectrum and are separated in the time domain.
  • TDD time division duplex
  • Subframes of the SRS transmitted by any terminal in the cell may be represented by a cell-specific broadcast signal.
  • the 4-bit cell-specific 'srsSubf rameConf iguration' parameter represents an array of 15 possible subframes through which the SRS can be transmitted over each radio frame.
  • FIG. 16 illustrates an uplink subframe including a sounding reference signal symbol in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the SRS is always transmitted on the last SC- FDMA symbol on the arranged subframe.
  • the SRS and DMRS are located in different SC- FDMA symbols.
  • PUSCH data transmissions are not allowed in certain SC-FDMA symbols for SRS transmissions.
  • the sounding overhead is Do not exceed about 73 ⁇ 4.
  • Each SRS symbol is generated by a basic sequence (a random sequence or a set of sequences based on Zadof f— Ch (ZC)) for a given time unit and frequency band, and all terminals in the same cell use the same basic sequence.
  • SRS transmissions from a plurality of terminals in the same cell at the same frequency band and at the same time are orthogonal to each other by different cyclic shifts of the basic sequence and are distinguished from each other.
  • SRS sequences from different cells may be distinguished by assigning different base sequences to each cell, but orthogonality between different base sequences is not guaranteed.
  • CoMP transmission has been proposed to improve system performance.
  • CtoMP is also called co-MIMO, collaborative MIMO, network MIMO.
  • CoMP is expected to improve the performance of the terminal located at the cell boundary, and improve the efficiency (throughput) of the average cell (sector).
  • inter-cell interference reduces performance and average cell (sector) efficiency of a terminal located at a cell boundary in a multi-cell environment having a frequency reuse index of 1.
  • a simple passive method such as fractional frequency reuse (FFR) is used in LTE systems where terminals located at cell boundaries in an interference-limited environment have adequate performance efficiency.
  • FFR fractional frequency reuse
  • a method of reusing inter-cell interference or mitigating inter-cell interference as a signal that the terminal should receive is more advantageous.
  • CoMP transmission scheme may be applied to achieve the above object.
  • CoMP schemes applicable to downlink may be classified into JP (Joint Processing) and CS / CB (Coordinated Scheduling / Beamf orming).
  • CoMP unit means a set of base stations used in the CoMP scheme.
  • the JP scheme is again a joint transmission scheme and dynamic cell selection. cell selection).
  • the associated transmission scheme refers to a scheme in which signals are simultaneously transmitted through a PDSCH from a plurality of points, which are all or part of a CoMP unit. That is, data transmitted to a single terminal may be simultaneously transmitted from a plurality of transmission points. Through such a cooperative transmission scheme, it is possible to increase the quality of a signal transmitted to a terminal regardless of whether coherently or non-coherently, and actively remove interference with another terminal. .
  • the dynamic cell selection method refers to a method in which a signal is transmitted through a PDSCH from a single point in a CoMP unit. That is, data transmitted to a single terminal at a specific time is transmitted from a single point, and data is not transmitted to the terminal at another point in the CoMP unit.
  • the point for transmitting data to the terminal may be dynamically selected.
  • the COMP unit cooperates for data transmission to a single terminal to perform the bump forming. That is, although only the serving cell transmits data to the terminal, user scheduling / beamforming may be determined through cooperation between a plurality of cells in a COMP unit.
  • CoMP reception means receiving a signal transmitted by cooperation between geographically separated points in the north.
  • CoMP schemes applicable to uplink may be classified into a Joint Reception (JR) scheme and a Coordinated Scheduling / Beamforming (CS / CB) scheme.
  • JR Joint Reception
  • CS / CB Coordinated Scheduling / Beamforming
  • a plurality of points which are all or part of a COMP unit, may use PDSCH. It means the method of receiving the transmitted signal.
  • a signal transmitted through the PDSCH is received only at a single point, but user scheduling / beamforming may be determined through cooperation between a plurality of cells in a COMP unit.
  • Relay Node (RN) Relay Node
  • the relay node transmits data transmitted and received between the base station and the terminal through two different links (backhaul link and access link).
  • the base station may comprise a donor cell.
  • the relay node is wirelessly connected to the radio access network through the donor cell.
  • the band (or spectrum) of the relay node the case in which the backhaul link operates in the same frequency band as the access link is referred to as an 'in-band', and the backhaul link and the access link have different frequencies.
  • the case of operating in band is called 'out-band'.
  • a terminal operating according to an existing LTE system eg, Release-8) (hereinafter, referred to as a legacy terminal) must be able to access a donor cell.
  • the relay node may be classified as a transparent relay node or a non-transparent relay node according to whether the terminal recognizes the relay node.
  • the transparent means that the terminal does not recognize whether the terminal communicates with the network through the relay node
  • the non-transparent refers to whether the terminal communicates with the network through the relay node. It means the case of recognition.
  • the relay node may be divided into a relay node configured as part of a donor cell or a relay node controlling a cell by itself.
  • the relay node configured as part of the donor cell may have a relay node identifier, but does not have a cell identity of the relay node itself.
  • a relay node configured as part of the donor cell even if the remaining parts of the RRM are located in the relay node.
  • a relay node can support legacy terminals.
  • smart repeaters, decode-and-forward relay nodes, and other types and types of L2 (almost 12 layer) relay nodes are relay nodes.
  • the relay node controls one or a plurality of cells, and a unique physical layer cell identifier is provided to each of the cells controlled by the relay node.
  • each of the cells controlled by the relay node may use the same RRM mechanism. From the terminal point of view, there is no difference between accessing a cell controlled by a relay node and accessing a cell controlled by a general base station.
  • the cell controlled by this relay node may support the legacy terminal. For example, self-backhauling relay nodes, L3 (tier 3) relay nodes, type-1 relay nodes, and type— la Relay nodes correspond to these relay nodes.
  • the type-1 relay node is an in-band relay node that controls a plurality of cells, each of which appears to be a separate cell from the donor cell from the terminal's point of view.
  • the plurality of cells have their own physical cell IDs (which are defined in LTE Release-8), and the relay node may transmit its own synchronization channel, reference signal, and the like.
  • the terminal may receive scheduling information and HARQ feedback directly from the relay node and transmit its control channel (scheduling request (SR), CQI, ACK / NACK, etc.) to the relay node.
  • SR scheduling request
  • CQI CQI
  • ACK / NACK etc.
  • the Type-1 relay node is seen as a legacy base station (base station operating in accordance with the LTE Release-8 system). That is, backward compatibility.
  • the type-1 relay node may be seen as a base station different from the legacy base station, thereby providing a performance improvement.
  • the type-la relay node has the same characteristics as the type-1 relay node described above in addition to operating out-band.
  • the operation of the type-la relay node may be configured to have minimal or no impact on L1 (first layer) operation.
  • Type-2 relay nodes are in-band relay nodes and do not have a separate physical cell ID and thus do not form a new cell.
  • the type-2 relay node is transparent to the legacy terminal, and the legacy terminal is not aware of the existence of the type-2 relay node.
  • a type-2 relay node may transmit a PDSCH, but not at least CRS and PDCCH.
  • some resources in the time-frequency space must be reserved for the backhaul link and these resources can be set to not be used for the access link. This is called resource partitioning.
  • the backhaul downlink and the access downlink may be multiplexed in a time division multiplexed (TDM) manner on one carrier frequency (ie, only one of the backhaul downlink or access downlink is activated at a particular time).
  • TDM time division multiplexed
  • the backhaul uplink and access uplink may be multiplexed in a TDM manner on one carrier frequency (ie, only one of the backhaul uplink or access uplink is activated at a particular time).
  • backhaul downlink transmission may be performed in a downlink frequency band
  • backhaul uplink transmission may be performed in an uplink frequency band
  • backhaul link multiplexing in TDD backhaul downlink transmission may be performed in a downlink subframe of a base station and a relay node
  • backhaul uplink transmission may be performed in an uplink subframe of a base station and a relay node.
  • the relay node may receive a signal from the transmitting node of the relay node.
  • Signal interference may occur at the receiving end. That is, signal interference or RF jamming may occur at the RF front-end of the relay node.
  • signal interference may occur even when the backhaul uplink transmission to the base station and the access uplink reception from the terminal are simultaneously performed in the same frequency band.
  • the separation between the received signal and the transmitted signal e.g., spaced apart geographically, such as installing the transmitting antenna and the receiving antenna on the ground / underground
  • One solution to this problem of signal interference is to allow the relay node to operate without transmitting a signal to the terminal while receiving a signal from the donor cell. That is, a gap can be created in the transmission from the relay node to the terminal, and during this gap, the terminal (including the legacy terminal) can be set not to expect any transmission from the relay node. This gap can be set by configuring a multicast broadcast single frequency network (MBSFN) subframe.
  • MBSFN multicast broadcast single frequency network
  • FIG. 17 illustrates relay node resource partitioning in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a downlink (ie, access downlink) control signal and data are transmitted from a relay node to a terminal as a first subframe, and a second subframe is a MBSFN subframe in a control region of a downlink subframe.
  • the control signal is transmitted from the relay node to the terminal, but no transmission from the relay node to the terminal is performed in the remaining areas of the downlink subframe. It is not performed.
  • the relay node since the PDCCH is expected to be transmitted in all downlink subframes (in other words, the relay node needs to support the legacy UEs in its area to perform the measurement function by receiving the PDCCH in every subframe).
  • N l, 2 or 3 OFDM symbol intervals of the subframe.
  • the PDCCH is transmitted from the relay node to the terminal.
  • Backward compatibility for legacy terminals served by this node may be provided
  • the relay node may receive transmissions from the base station while no transmission is performed from the relay node to the terminal. Therefore, through this resource partitioning scheme, it is possible to prevent access downlink transmission and backhaul downlink reception from being simultaneously performed in the in-band relay node.
  • the control region of the second subframe may be referred to as a relay node non-hearing interval.
  • the relay node non-hearing interval means a period in which the relay node transmits the access downlink signal without receiving the backhaul downlink signal. This interval may be set to 1, 2 or 3 OFDM lengths as described above. have.
  • the relay node may perform access downlink transmission to the terminal and receive the backhaul downlink from the base station in the remaining areas. At this time, since the relay node cannot simultaneously transmit and receive in the same frequency band, it takes time for the relay node to switch from the transmission mode to the reception mode.
  • guard time needs to be set for the relay node to transmit / receive mode switching in the first partial period of the backhaul downlink reception region.
  • a guard time for switching the reception / transmission mode of the relay node may be set.
  • This length of guard time may be given as a value in the time domain, for example, may be given as k (k> l) time sample (Ts: time sample) values, or may be set to one or more OFDM symbol lengths. have.
  • the guard time of the last part of the subframe may not be defined or set.
  • the guard time may be defined only in a frequency domain configured for backhaul downlink subframe transmission (when a guard time is set in an access downlink period, legacy terminals cannot be supported).
  • the relay node may receive the PDCCH and the PDSCH from the base station. This may be expressed as an R-PDCCH (Relay— PDCCH) and an R- PDSCH (Relay— PDSCH) in the sense of a relay node dedicated physical channel.
  • CSI Channel State Information
  • the MIMO scheme can be divided into an open-loop scheme and a closed-loop scheme.
  • the open-loop MIMO scheme means that the transmitter performs MIMO transmission without feedback of the channel state information from the MIMO receiver.
  • the closed-loop MIMO scheme means that the transmitter performs MIMO transmission by receiving channel state information from the MIMO receiver.
  • each of the transmitter and the receiver may perform beamforming based on channel state information to obtain a multiplexing gain of the MIMO transmit antenna.
  • the transmitting end eg, the base station
  • the channel state information (CSI) fed back may include a tank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI), and a channel quality indicator (CQI).
  • RI tank indicator
  • PMI precoding matrix index
  • CQI channel quality indicator
  • RI is information about channel tanks / tanks of channels means the maximum number of layers (or streams) that can send different information over the same time-frequency resources. Since the rank value is determined primarily by the long term fading of the channel, it can be fed back over a generally longer period (ie less frequently) compared to PMI and CQI.
  • PMI is information about a precoding matrix used for transmission from a transmitter and is a value reflecting spatial characteristics of a channel.
  • Precoding means transport layer This means mapping to an antenna, and a layer-antenna mapping relationship may be determined by a precoding matrix.
  • the PMI corresponds to a precoding matrix index of a base station preferred by the terminal on the basis of a metric such as a signal-to-interference plus noise ratio (SINR).
  • SINR signal-to-interference plus noise ratio
  • CQI is information indicating channel quality or channel strength.
  • CQI may be expressed as a predetermined MCS combination. That is, the fed back CQI index indicates a corresponding modulation scheme and code rate.
  • the CQI is a value that reflects the received SINR obtained when the base station configures a spatial channel using the PMI.
  • MU-MIMO multiuser-MIMO
  • a base station performs downlink transmission using channel state information fed back by one terminal among multiple users, the terminal is transmitted to another terminal. It is necessary to make sure that no interference occurs. Therefore, in order for the MU-MIMO operation to be performed correctly, the channel state information with higher accuracy than the single user-MIMO method must be fed back.
  • a new CSI feedback scheme that improves the existing CSI composed of RI, PMI and CQI can be applied.
  • the precoding information fed back by the receiver may be indicated by a combination of two PMIs.
  • One of the two PMIs (first PMI) has the property of long term and / or wideband and may be referred to as W1.
  • the other of the two PMIs (second PMI) may have a short term and / or subband attribute and may be referred to as W2.
  • W1 reflects an average characteristic in frequency and / or time of the channel.
  • W1 reflects the characteristics of a long term channel in time, reflects the characteristics of a wideband channel in frequency, or reflects the characteristics of a wideband channel in frequency while being long term in frequency. Can be defined as.
  • W1 is referred to as channel state information (or long term-wideband PMI) of the long term-wideband attribute.
  • W2 reflects the instantaneous channel characteristics relative to W1.
  • W2 reflects the characteristics of a short term channel in time, reflects the characteristics of a subband channel in frequency, or is a short term in time and simultaneously of a subband channel in frequency. It may be defined as channel state information reflecting characteristics. To briefly describe this characteristic of W2, W2 is referred to as channel state information (or short-term-subband PMI) of short-term subband attributes.
  • precoding matrices representing the channel information of each attribute.
  • the configuration ⁇ needs to construct separate codebooks (ie, the first codebook for W1 and the second codebook for W2).
  • the form of the codebook configured as described above may be referred to as a hierarchical codebook.
  • determining a codebook to be finally used using the hierarchical codebook may be referred to as hierarchical codebook trans format ion.
  • Such high accuracy channel feedback may be used to support single-cell MU-MIMO and / or multi-sal cooperative communication.
  • next-generation communication standards such as LTE-A
  • transmission schemes such as MU-MIMO and COMP have been proposed.
  • the UE needs to feed back a more complicated and diverse CS I to the base station.
  • PMI PMI
  • best companion PMI PMI of the UE to be scheduled with it
  • the base station uses this information to MU-MIMO schedule another UE that prefers UE-A and BCPM (best companion precoding matrix (BCPM): precoding matrix corresponding to BCPMI) precodin.
  • BCPM best companion precoding matrix
  • BCPMI feedback methods are classified into two types, explicit feedback and implicit feedback, depending on the presence or absence of feedback payload.
  • the UE-A determines the BCPMI in the precoding matrix codebook and then feeds back to the base station through the control channel. In one way, UE-A selects an interference signal precoding matrix in the codebook that maximizes the estimated SINR and feeds it back to the BCPMI value.
  • the implicit feedback method is a method in which UE-A searches for codewords with less interference in the codebook and selects them as BCPMIs, but when the desired PMI is determined, the corresponding BCPMIs are statically determined.
  • BCPM is composed of vectors orthogonal to the determined desired PMI. Because the desired PM is set to maximize the channel H and the channel gain in order to maximize the reception SINR, the interference signal is effectively selected to avoid the direction of the PM.
  • Analyzing channel H as a plurality of independent channels through singular value decomposition (SVD) makes this BCPMI decision more justified.
  • the 4x4 channel H can be resolved through SVD as shown in Equation 15 below.
  • Equation 15 U'V is a unitary matrix, and ui, vi, and ⁇ represent a 4x1 left singular vector, a 4x1 right singular vector, and a singular value of channel H, respectively, and are arranged in descending order of ⁇ ' > ⁇ '".
  • V and the beamfortning matrix u "in the receiver all channel gains theoretically obtained can be obtained without loss.
  • Rank 1 using the transmission beamf orming vector vl and the reception beamf orming vector ul can obtain the channel gain N 2 and obtain the best performance in terms of SNR.
  • UE-A when UE-A is rank 1, it is advantageous to select PM most similar to vl.
  • the reception beam may be set to ul and the transmission beam of the interference signal may be set in the orthohonal direction to the PM to completely remove the interference signal without loss of the desired signal.
  • the desired PM differs slightly from vl due to the quantization error
  • the transmission beam of the interference signal set in the orthogonal direction to the PM is no longer identical to the orthogonal beam at vl.
  • small quantization errors can help control interference signals.
  • BCPMI can be statically determined as an orthogonal vector index for PMI. Assume that the reception rank of a UE having 4 transmit antennas and feedback PMI is 1 Three vectors orthogonal to the desired PMI are represented by three and BCPMI.
  • PMI 3
  • BCPMI 0, 1, 2.
  • PMI and BCPMI indicate the index of a 4x1 vector codeword in the codebook.
  • Implicit PMI is that there is no additional feedback overhead since the desired PMI and BCPMI sets are mapped to 1: 1.
  • PM PM quantization error
  • the dependent BCPM may also have an optimal interference cancellation beam direction and error. If there is no quantization error, all three BCPMs represent an interference beam (ideal interference beam) that completely eliminates interference, but if there is an error, each BCPM is different from the ideal interference beam.
  • the difference from the ideal interference beam of each BCPM is the same on average, but may be different at a particular moment.
  • BCPMI 0,1, 2 may be effective in canceling the interference signal, and the base station that does not know the relative error of BCPMI 0,1, 2 may select the ideal interference beam and BCPMI 2 having the largest error.
  • one CC ie scheduled CC
  • one specific CC ie scheduling CC
  • the scheduling CC is basically DL / UL scheduling may be performed.
  • all SSs for the PDCCHs for scheduling scheduling / scheduled CCs in the cross-CC scheduling relationship may exist in the control channel region of the scheduling CCs.
  • the FDD DL carrier or the TDD DL subframes use the first n OFDM symbols of a subframe, such as PDCCH, PHICH, and PCFICH, which are physical channels for transmitting various control information, and transmit the remaining OFDM symbols by PDSCH.
  • a subframe such as PDCCH, PHICH, and PCFICH, which are physical channels for transmitting various control information, and transmit the remaining OFDM symbols by PDSCH.
  • the number of symbols used for transmission of control channels in each subframe is transmitted to the UE in a semi-static manner dynamically through RRC signaling or through a physical channel such as PCFICH.
  • the n value may be set from 1 symbol up to 4 symbols according to subframe characteristics and system characteristics (FDD / TDD, system bandwidth, etc.).
  • the PDCCH which is a physical channel for transmitting DL / UL scheduling and various control information in the existing LTE system, has limitations such as being transmitted through limited OFDM symbols, control transmitted through an OFDM symbol separated from the PDSCH like the PDCCH.
  • E-PDCCH enhanced PDCCH
  • QC quadsi co-located
  • the UE may assume that large-scale properties of the signal received f rom the f irst antenna port can be inferred f rom the signal received from the other antenna port” .
  • the "large- scale properties" mentioned in the above def inition consist of some or all of;
  • the UE may assume that large-scale properties of the channel over which a symbol on one antenna port is conveyed can be inferred from the channel over which a symbol on the other antenna port is conveyed ".
  • The” large-scale properties "mentioned in the above def inition consist of some or all of:
  • QC 7 ⁇ can be assumed to be transmitted between antenna ports (*. Co-location) where the information is established (e. G., Antenna ports transmitting at the same transmission point).
  • the QC concept definition may be modified).
  • the UE cannot assume the same large-scale channel properties among the corresponding antenna ports (APs) for "non-quasi-co-located (NQC) antenna ports".
  • a typical UE receiver may perform independent processing for each set non-quasi-co-located (NQC) AP for timing acquisition and tracking, frequency of f set estimation and compensation, delay estimation, and dopler estimation. Should be performed.
  • NQC non-quasi-co-located
  • the UE can perform the following actions: It has the advantage of:
  • the UE uses the power-delay-profile, delay spread and Doppler spectrum, and Doppler spread estimation results for one port as well as the Wiener filter used for channel estimation for other ports. Applicable
  • the UE For Frequency shift & Received Timing, the UE performs time and frequency synchronization on one port and then performs the same synchronization on another port. Applicable
  • the UE may averaging RSRP measurements for over two or more antenna ports.
  • one base station transmits and receives data to and from a plurality of terminals through a wireless channel environment in one cell / sector.
  • the base station receives packet traffic from the wired Internet network and transmits the received packet traffic to each terminal using a predetermined communication scheme.
  • the base station determines which terminal uses which frequency domain to transmit data at which timing.
  • the data transmitted from the terminal is received and demodulated to transmit packet traffic to the wired Internet network.
  • the base station transmits uplink data to a terminal using a frequency band at any timing. It is uplink scheduling that determines whether to enable transmission.
  • a terminal having a good channel state transmits and receives data using more time and more frequency resources.
  • Resources in a multi-carrier and its "systems that operate in a similar fashion may be divided into time and frequency domains.
  • This resource may be defined again as a resource block, which is composed of any N subcarriers and any M sub-frames or a predetermined time unit. At this time, N and M may be 1.
  • One resource block includes several subcarriers on one axis and a predetermined time unit on another axis.
  • the base station schedules one or more resource blocks to a selected terminal according to a predetermined scheduling rule, and the base station transmits data using the resource blocks assigned to the terminal.
  • the base station schedules one or more resource blocks to the selected terminal according to a predetermined scheduling rule, and the terminal transmits data on the uplink using the allocated resources.
  • an error control method in the case of a lost or damaged frame includes an ARQ (Automatic Repeat Request) method and a more advanced hybrid ARQ (HARQ) method.
  • ARQ Automatic Repeat Request
  • HARQ more advanced hybrid ARQ
  • the ARQ method waits for an acknowledgment (ACK) after one frame is transmitted, and the receiving side sends an acknowledgment (ACK) only when it is properly received, and in case of an error in the frame, a NACK (negative -ACK) message is sent. Send and error received frames are deleted from the receiver buffer.
  • ACK acknowledgment
  • NACK negative -ACK
  • the transmitting side When the transmitting side receives the ACK signal, the frame is transmitted after that, but when the NACK message is received, the frame is retransmitted.
  • the receiver when the HARQ method cannot demodulate a received frame, the receiver transmits a NACK message to the transmitter, but the received frame is stored in a buffer for a predetermined time and received when the frame is retransmitted. Combine with one frame to increase reception success.
  • HARQ schemes which can be broadly divided into synchronous HARQ and asynchronous HARQ according to timing of retransmission, and whether channel-adaptive scheme is used or not depending on whether channel status is reflected on the amount of resources used during retransmission.
  • the channel can be divided into non-adaptive methods.
  • the frame is retransmitted every fourth time until the ACK message is received.
  • Asynchronous HARQ scheme newly schedules retransmission timing. Or via additional signaling.
  • the timing at which retransmission is performed for a previously failed frame varies depending on various factors such as channel conditions.
  • the channel-non-adaptive HARQ equation is a method in which the modulation of a frame, the number of resource blocks used, AMC, etc., are used as initially determined during initial transmission. .
  • the transmitting side transmits data using six resource blocks during initial transmission, and then retransmits using six resource blocks in the same way, and then retransmits the channel-non-adaptive method.
  • the channel-adaptive method retransmits using a resource block larger or smaller than six depending on the channel state.
  • the HARQ schemes commonly used include asynchronous and channel—adaptive HARQ and synchronous and channel—non-adaptive HARQ schemes.
  • synchronous and channel-non-adaptive HARQ schemes are used because the timing and resource allocation for retransmission are promised in the system.
  • the advantage is that there is little overhead for gg , but the retransmission efficiency is very low when used in a changeable channel state.
  • asynchronous HARQ scheme is used for downlink and synchronous HARQ scheme is used for uplink.
  • a time delay occurs after scheduling is performed and data is transmitted until information of ACK / NAK from the terminal is received and data is transmitted again.
  • a method of transmitting using an independent HARQ process is used to transmit data without gaps during the delay period.
  • the data transmission can be performed without space if there are 7 independent processes.
  • up to 8 processes can be allocated when not operating in MIMO.
  • 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.
  • g? 18 is a diagram for conceptually explaining D2D communication in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • UE1 can transmit data to a base station on uplink, and a base station can transmit data to UE2 on downlink.
  • 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 it may be referred to as an access link).
  • FIG. 18B illustrates a UE-to-UE communication scheme as an example of D2D communication, 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.
  • 19A illustrates 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.
  • 19B illustrates an example of a partial-coverage network scenario of D2D communication.
  • 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. 19B it can be seen that UE1 located within network coverage and UE2 located outside network coverage communicate.
  • FIG. 19C illustrates an example of an In-Coverage-Single-Cell scenario
  • FIG. 19D 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 and UE2 are within the same network coverage (or cell). Position, and performs D2D communication under the control of the base station.
  • UE1 and UE2 are located in different network coverages, although they are located in network coverage. And UE1 and UE2 perform D2D communication under the control of the base station which manages each network coverage.
  • D2D communication may operate in the scenario shown in FIG. 19, but may generally operate in 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 case of FDD and operate in an uplink (or downlink) subframe in case of TDD.
  • Time Division Multiplexing (TDM) ° 1 may be used for multiplexing of side link transmission and uplink transmission.
  • the structure of a physical resource used for sidelink transmission is determined by The structure can be used equally. 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 H coverage. (Including inter-cell and intra-cell). Both synchronous or asynchronous cell placement in inter-cell discovery can 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.
  • UE 1 If UE 1 has a role of transmitting a discovery message, UE 1 transmits a discovery message and UE 2 receives a discovery message. The transmission and reception roles of UE 1 and UE 2 may be changed. The transmission from UE 1 may be received by one or more UE (s), such as UE 2.
  • UE UE
  • the discovery message may include a single MAC PDU, where the single MAC PDU may include a UE ID and an application ID.
  • PSDCH physical sidelink discovery channel
  • 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 discovery 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 the radio resource pool and then transmits a discovery message. do.
  • This periodic discovery resource pool can 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 with the same size, and the same time-frequency resource block as' May be referred to as 'discovery resource'.
  • 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 in a discovery cycle (ie, a radio resource pool) in a contiguous or non-contiguous manner (e.g., four times Can be.
  • the UE may arbitrarily select the first discovery resource from a discovery resource set that may 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 may be used for repeated transmission of the MAC PDU.
  • Type 2 resources for discovery message transmission are allocated UE specific.
  • Type 2 is further subdivided into Type 2A (Type-2A) and Type 2B (Type-2B).
  • Type 2A is a method in which the eNB allocates resources for 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 Release the most recently allocated transmission resource.
  • radio resources are 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 R.RC signaling (eg, a System Information Block (SIB)).
  • R.RC 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 coverage edge (in-coverage, out-of-coverage) as well as network coverage edge area (in-coverage, 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. The 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 can be defined independently 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, the UEs may be aware of neighboring UEs. no need. 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 side link shared channel may be defined as a channel for transmitting D2D direct communication data.
  • a physical side link control channel is a channel for transmitting control information (eg, scheduling assignment (SA), transmission format, etc.) for D2D direct communication.
  • SA scheduling assignment
  • Channel Channel °] can be defined.
  • PSSCH and PSCCH may reuse the PUSCH structure.
  • mode 1 and mode 2> two modes (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. In coverage, mode 1 is applied.
  • 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 in 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 resource.
  • 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, for mode 1, the transmission One
  • the UE must 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 (Buf fer Status Report) procedure proceeds so that the eNB can determine the amount of resources requested by the transmitting UE.
  • BSR Bus fer 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. In mode out- of-coverage and / or edge-of-coverage, mode 2 is applied.
  • a resource pool for transmitting control information and / or a resource pool for D2D direct communication data transmission 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 may be a physical channel (ie, a D2D direct communication data)
  • 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 the 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 side link synchronization identifiers.
  • the D2D synchronization signal includes a primary D2D synchronization signal (or primary-to-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.
  • 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.
  • direct communication between two devices in D2D communication is described as an example for clarity, but the scope of the present invention is not limited thereto and D2D communication between two or more devices is described in the present invention. The same principle can be applied.
  • One of the D2D discovery methods is a method (hereinafter, referred to as 'distributed discovery') in which all UEs perform discovery by a distributed method.
  • the method of performing D2D discovery in a distributed manner does not determine resource selection in one place (for example, eNB, UE, or D2D scheduling apparatus) like a centralized equation, and all UEs select a discovery resource based on their own decision. And a method of transmitting and receiving a discovery message.
  • a signal (or message) periodically transmitted by UEs for D2D discovery may be referred to as a discovery message, a discovery signal, a beacon, and the like.
  • a discovery message a signal (or message) periodically transmitted by UEs for D2D discovery
  • a discovery signal a discovery signal
  • a beacon a beacon
  • a dedicated resource may be periodically allocated as a resource for transmitting and receiving a UE7 ⁇ discovery message separately from the cell resource. This will be described with reference to FIG. 21 below.
  • 20 illustrates an example of a frame structure to which discovery resources are allocated to which the methods proposed herein may be applied.
  • a discovery subframe ie, a 'discovery resource pool'
  • the remaining area is composed of an existing LTE uplink wide area network (WAN) subframe area 2003.
  • the discovery resource pool may be configured of one or more subframes.
  • the discovery resource pool may be allocated periodically at predetermined time intervals (ie, 'discovery periods'). In addition, the discovery resource pool may be repeatedly set within one discovery period.
  • a discovery resource pool is allocated with a discovery period of 10 sec, and each discovery resource pool is an example in which 64 consecutive subframes are allocated.
  • the size of the discovery period and the time / frequency resource of the discovery resource pool is not limited thereto.
  • FIG. 21 is a diagram briefly illustrating a discovery process to which the methods proposed herein may be applied.
  • the discovery method is largely discovery 10 resource sensing (S2101) for message transmission, resource selection (S2103) for discovery message transmission, discovery message transmission and reception (S2105), and a three-step procedure as described above.
  • the discovery resource may be composed of one or more resource blocks having the same size, and may be multiplexed with TDM and / or FDM in the discovery resource pool.
  • the discovery message is periodically transmitted and received according to a random resource hopping pattern.
  • the D2D discovery procedure is performed not only in the RRC_CONNECTED state where the UE is connected to the eNB but also in the RRC_IDLE state in which the UE is not connected.
  • the present invention specifies the operation of the terminal in the time and frequency synchronization process, and enables efficient D2D communication by controlling generation of independent synchronization signals.
  • 22 is a flowchart illustrating an example of a synchronization signal selection method proposed in the present specification.
  • a terminal for direct communication between terminals may select and synchronize one of the received synchronization signals.
  • the synchronization process of the UE in D2D communication is a search step for searching for a synchronization signal (hereinafter referred to as a D2DSS) and a step of selecting a D2DSS to synchronize among the searched D2DSS.
  • the terminal must acquire time and frequency synchronization through this synchronization process to transmit / receive data.
  • the UE may transmit a D2DSS transmission period further by setting a predetermined appointment or setting the control channel (data channel). Attempt to detect the D2DSS (S2210).
  • the UE determines whether the received signal strength is equal to or greater than a predetermined threshold value (eg, -107 dBm) for each detected D2DSS (S2220).
  • a predetermined threshold value eg, -107 dBm
  • the terminal transmits an independent synchronization signal as its synchronization source (S2240).
  • the terminal compares the hop count (Hop Count) and the maximum hop count transmitted with the D2DSS or more than the threshold value, even if the D2DSS not the maximum suction count is not present Itself becomes a synchronization source and transmits an independent synchronization signal (S2240).
  • an optimal D2DSS is selected according to the selection criteria (S2250). Thereafter, the terminal synchronizes with the selected D2DSS, selects a D2DSS transmission resource, and relays the D2DSS to a next terminal (S2260).
  • the terminal when the terminal's hop count becomes the maximum hop count, the terminal may not relay the D2DSS, and the D2DSS transmission resource may be a resource region linked to the hop count.
  • the D2DSS selection criteria may be an absorption count, a received signal strength, an effective time or an elapsed time of the D2DSS, whether the D2DSS was initially transmitted from the eNB, or the like. If the maximum hop count is given as 1, it means that the suction count is not used in the D2DSS selection. In this case, signaling of the suction count of each D2DSS may be omitted.
  • the UE can select one of the D2DSSs transmitted by another UE, synchronize the selected D2DSS, and transmit its D2DSS.
  • the reselection of the D2DSS may be repeated at a predetermined time interval, wherein the D2DSS search step and the D2DSS selection step may be repeated. If the change is not detected at the search step, the selection step may be omitted.
  • the D2DSS selection step is performed again.
  • 23 and 24 are flowcharts illustrating an example of a synchronization signal changing method proposed in the present specification.
  • ISS independent synchronization signal
  • the signal strength of the received D2DSS may be compared with a minimum received signal quality threshold value (S2310).
  • S2310 a minimum received signal quality threshold value
  • the UE It will operate as ISS without synchronizing with received D2DSS.
  • the received signal strength of the detected D2DSS is greater than or equal to a threshold value
  • the detected hop count and maximum hop count of the D2DSS may be compared with a predetermined specific count N value (S2320).
  • the terminal when the hop count is smaller than the N value, the terminal maintains operation at ISS.
  • the terminal synchronizes with the detected D2DSS and relays the detected D2DSS to the next terminal.
  • synchronizing means transmitting / receiving in synchronization with the detected D2DSS, and may include relaying the D2DSS.
  • N the synchronization is not changed even when the D2DSS transmitted by the relay terminal having the number of hops is 2 or more. However, if N is the maximum absorption, the D2DSS is detected even if the absorption is one less than the maximum hop. Synchronization to D2DSS is possible and ISS operation can be maintained when absorption detects maximum suction D2DSS.
  • the absorption count of the received D2DSS is compared with the absorption count of the cluster synchronized to the synchronization. You can decide whether or not.
  • the hop count of the D2DSS transmitted by the user is greater than the suction count of the received D2DSS, or the remaining suction count of the D2DSS transmitted by the user (maximum absorption count-his D2DSS suction count), the remaining suction count of the D2DSS received.
  • Max Hop Count- Synchronization to the received D2DSS is only possible if it is less than the received D2DSS suction count.
  • a weight may be applied to the number of hops or the number of terminals synchronized to the ISS. That is, when there are a lot of intakes or terminals synchronized to the ISS, the synchronization may not be easily changed.
  • the N value may be differently applied according to the similarity or the absorption count of the UE synchronized to the ISS.
  • N Maximum Suction Count-Kl X ceiling (number of synchronized UE ⁇ K2) [Number 17]
  • N maximum absorption count ⁇ Kl X ceiling (synchronized absorption ⁇ K2)
  • the ceiling function is rounded down .
  • the Kl and K2 values are values for adjusting the N value according to the number of terminals synchronized to the ISS, and the number of terminals that can be synchronized to the ISS is comparable to the maximum hop count. Since it may be very large or very small, it is a factor for quantizing and scaling it.
  • the Kl and K2 values may be determined based on data collection through cell planning, may be input as a fixed value in the terminal, and may be preset or pre-determined by the eNB in the physical layer and / or higher layer. It may be signaling.
  • Equation 16 and Equation 17 which are coefficients derived from the registered UE, may have a value that does not exceed the maximum absorption count value.
  • a negative term coefficient derived from the number of synchronized UEs may have a value between 1 and 10, and K1.
  • the / K2 ratio is preferably set to a value of 1/1000 or less.
  • the K2 value can determine the quantize level accordingly. That is, to quantize 10000, which is the maximum number of synchronized UEs, to 10 levels or less, which is the maximum hop count value, K2 may have a value of 1000 or more.
  • (Kl, K2) is (1,1000), (1, 2000),... .. (2, 2000),... It can have a value such as.
  • the number of ISSs can be adjusted by synchronously synchronizing UEs, or in the case of a lot of ISS, because the ISS does not easily synchronize to other D2DSS.
  • FIG. 24 may determine whether to change synchronization using a timer value without using an absorption count.
  • the timer value of the detected D2DSS and the timer value of the D2DSS transmitted by the user can be compared. (S2320).
  • the ISS maintains the ISS operation (S2430).
  • the ISS synchronizes with the detected D2DSS to detect the detected D2DSS.
  • the D2DSS may be relayed to the next terminal (S2440).
  • This method can be applied to all UEs including the ISS, and can be used without restriction on the suction count.
  • a method of synchronizing to D2DSS having less valid time may be possible.
  • the elapsed time may be synchronized to the old D2DSS.
  • the terminal should prevent the malfunction of another terminal due to abrupt D2DSS transmission interruption by continuing the D2DSS transmission at least until the valid time expires.
  • the elapsed time or the effective time may be used to derive the effective time from the elapsed time or to derive the elapsed time from the effective time when the life time of the D2DSS is determined or notified.
  • the elapsed time represents the time elapsed since the time the industrial SS appeared As a value of ⁇ , when the operation starts with iss for the first time, the elapsed time has an initial value and may operate to increase according to a certain rule as time passes.
  • the other terminals may know how long ago the ISS was generated by receiving this information, and it may be determined that the iss generated long ago is short of the valid time.
  • the ISS Since the ISS was created a long time ago, it may mean that there are many terminals synchronized with the ISS, and thus, the ISS may be operated to synchronize with the iss first.
  • the elapsed time has a counter form and may operate in the form of 3_ increment after a certain time.
  • the elapsed time must be represented using a finite bit, and as a result, the elapsed time counter may be initialized when a predetermined time elapses.
  • the elapsed time counter can have a length of N bits
  • the elapsed time counter value can only have a value from 0 to 2 ⁇ ⁇ 1, so the elapsed time counter value is 2 N ⁇ 1 cycles.
  • the elapsed time counter value is 2 N ⁇ 1 cycles.
  • an embodiment of the present invention may adjust the speed of increasing the elapsed time counter value.
  • the elapsed time counter value when the elapsed time counter value is large, the elapsed time counter value is increased by 1 until more time elapses. This is because the ISS that is just created is relatively similar in number. This is because the elapsed time counter value is increased quickly for accurate separation between, whereas the generated ISS is small in number so very precise separation is not necessary.
  • the elapsed time counter value may be increased using an exponential increase or a threshold value.
  • the elapsed time counter value may be increased by 1 when X * a, X ⁇ a, or a A X cycles have elapsed.
  • a refers to a specific number of 1 or more.
  • the time interval at which the elapsed time counter increases by one may be increased.
  • the exponential increase method and the method using the threshold value may be used in combination.
  • the elapsed time counter value may be maintained until the ISS disappears.
  • the elapsed time counter may inform valid time information. That is, when the elapsed time counter reaches a constant value, this may mean that the valid time is short. For example, if the elapsed time counter reaches the maximum value of 2 A N-1, the ISS may be determined to disappear within a predetermined time.
  • FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting an independent synchronization signal proposed in the present specification.
  • the UE may operate as an ISS only when a specific condition is satisfied.
  • the terminal synchronizes with the detected D2DSS.
  • the terminal may operate as an ISS with a specific probability, that is, P% expansion. If the terminal does not operate as an ISS, the D2DSS detection is performed immediately or again after a specific time interval (S2520). The specific probability may adjust the value of P according to the repetition value when the operation is not performed more than once with the ISS ⁇
  • Equation 18 when the terminal does not operate as an ISS for ⁇ times, the value of ⁇ may be increased as shown in Equation 18 below.
  • ⁇ ( ⁇ + 1) ⁇ ( ⁇ ) + offset
  • the P value is 0.5
  • the P value may have a value of 0.5 or 0.5 or more depending on the number of times the ISS has not been achieved, that is, the off set value.
  • the terminal operates with an ISS with a certain probability (S2530).
  • an additional search time is set, and before the additional search time has elapsed, the D2DSS detection is performed (S2520). If the additional search time has elapsed, the terminal fails to detect the D2DSS above the threshold value. It can operate as (S2530). That is, when the search time is T (ms), even if the D2DSS is not detected during T (ms), the UE does not immediately operate as an ISS, and after additionally searching for a (ms), when the D2DSS is not detected. Only works with the ISS.
  • the terminal may operate as the ISS only after N search steps (S2530). That is, if the terminal does not go through N search steps, it must immediately perform D2DSS detection again after a specific time interval (S2520).
  • the search time of the terminal will be doubled exceptionally D2DSS N of the transmission period.
  • the UE may operate as an ISS.
  • the three methods are commonly applied to all terminals, and differ depending on whether the terminal is an ISS, a relay terminal, or a terminal that does not relay.
  • the P value, the offset value, and the ⁇ value may be applied to control the terminal to be easily generated.
  • applying the exceptional search method or the reselection method to the industrial SS may say that the ⁇ black offset value of the ISS is set to a lower value than the relay UE, or ⁇ is set to a larger value.
  • 26 to 28 are diagrams illustrating an example of a method for setting a separate scan interval according to a terminal in case of reselection of a synchronization signal proposed in the present specification.
  • UE 1 20 of FIG. 26 operates as an ISS, and UE 3 40 synchronizes with the D2DSS transmitted from the UE 1 20.
  • UE 2 30 operates as a work SS which transmits its own D2DSS different from the UE 1 20.
  • the UEK20, the UE2 30, and the UE3 40 perform the D2DSS reselection process, if the existing D2DSS reselection process is performed as shown in FIG. 27, the UE1 20 and the UE 2 (30), the D2DSS search time of the UE 3 (40) will be the same. Therefore, the UE 2 30 cannot receive the D2DSS 1 of the UE 1 20 to which the UE 3 40 relays, and operates as an ISS that transmits its own D2DSS 2.
  • the UE 2 30 may receive and synchronize the D2DSS 1 of the UE 1 20 that the UE 3 40 relays.
  • the predetermined time interval in the D2DSS reselection process described with reference to FIG. 22 may mean an effective time of the D2DSS.
  • the terminal may perform a time step corresponding to a D2DSS transmission period before the expiration of the valid time of the D2DSS as a search step or perform a search step during a time period corresponding to a D2D transmission period from a time point when the valid time of the D2DSS expires.
  • the terminal may regard the first D2DSS selection terminal and perform the D2DSS selection process regardless of the operation previously performed by the terminal.
  • the terminal transmitting independent synchronization in the reselection process that is, the ISS may detect the D2DSS transmitted from another terminal other than the terminal synchronized to itself in the reselection step.
  • the terminal may ignore the received D2DSS. This is because relaying D2DSS originating from itself is a contradictory operation.
  • the terminal may receive and synchronize D2DSS having another terminal as an ISS. If the terminal synchronizes to the received D2DSS, it is no longer Since they do not play the role of the ISS, terminals that relayed their transmitted D2DSS must also reselect another ISS.
  • the ISS terminal reselects the D2DSS, if all the detected D2DSSs are D2DSSs relaying the D2DSSs transmitted when they are ISSs, the ISS operation is assumed to be no other type of D2DSS other than the D2DSSs transmitted by the ISS UE. Will be maintained.
  • D2DSS sequence cannot determine whether the sequence is an ISS or a relay, and if related information such as stratum level is not available, all of the same detected D2DSS sequences are derived from itself or It can be considered as a relayed D2D sequence.
  • the UE when a UE operating as an ISS detects a D2DSS using another terminal as an ISS in a D2DSS reselection process, the UE may give up or stop the ISS role and perform a relay operation.
  • the UE 1 20, the UE 2 30 operate as an ISS, and the UE 3 40 operate as a relay UE of the UE 1 20 and the UE 2 ( If the valid time of 30 expires first, the UE 2 30 may detect the D2DSS 1 transmitted by the UE 1 20> that the UE 3 40 relays in the discovery step.
  • the UE 2 30 that detects the D2DSS 1 may change its operation to a relay UE having a hop count 2 of which the UE 1 20 is an ISS when the search period is completed when the maximum suction is 2 or more.
  • the UE 1 20, The UE 2 30 and the UE 3 40 have the same synchronization.
  • the UE giving up the role of the ISS may broadcast an indication that it will have synchronization with another D2DSS and / or which absorption count will have in advance before the synchronization change. For example, if the D2DSS includes validity time information, the ISS may artificially change the validity counter to expiration time or near expiration time.
  • UEs operating in synchronization with the ISS may expect the ISS synchronization to expire and perform a reselection step in advance.
  • the first suction terminals of the ISS perform the reselection process
  • the first hop terminals may inform the second suction terminals whether or not the synchronization is changed in a similar manner and may induce the D2D reselection process of the UEs sequentially.
  • the UE operating as an existing ISS can receive and synchronize the D2DSS transmitted from other ISSs in the surroundings in the D2DSS reselection step, thereby controlling the generation of the ISS.
  • the operation may vary. This is because the valid time of the UE 3 40 may also expire at the same time as the valid time of the UE1 20 expires.
  • the UE 1 20 and the UE 3 40 may be necessary for the UE 1 20 and the UE 3 40 to reselect using a contention algorithm such as a random backoff in order to avoid dolmens. For example, when the random back off is applied, the UE 1 20 and the UE 3 40 wait for a random time and then reselect to avoid the dolmen.
  • a contention algorithm such as a random backoff
  • the UE 3 40 may detect the D2DSS of the UE 2 30 in the discovery phase, so that the UE 3 40 first checks the D2DSS 2 of the UE 2 30. In case of transmitting the UE 1 20, the UE 1 20 operates as a relay of the UE 3 40.
  • the UE 1 20 when the UE 1 20 first transmits its D2DSS 1, the UE 1 20 still operates as an ISS and the UE 3 40 operates as a relay of the UE 1 20. do. The same applies if the search is performed before the expiration time.
  • the UE operating as the ISS detects the D2DSS using another UE as the ISS during the reselection process, if the valid time of the corresponding D2DSS (or ISS) is less than the specific time, the UE may be regarded as not detected. That is, even if UE2 of FIG. 1 discovers UE3 in the discovery phase, if the valid time of the detected D2DSS has a value that is too small, the ISS operation can be maintained as it is, in order to prevent the operation mode change too frequently.
  • 29 is a flowchart illustrating an example of an operation method when a synchronization signal is not detected when the synchronization signal is reselected according to the present specification.
  • the UE operating as the ISS cannot receive the D2DSS above the threshold value during the D2DSS reselection process, the UE maintains the operation as the ISS. Can be.
  • the signal strength of the received D2DSS may be compared with a minimum received signal quality threshold (S2910).
  • the operation is performed as the ISS (S2950). This means that even the D2DSS transmitted and relayed from itself is not detected, which is separated from other terminals so that it is isolated or other terminals do not select the terminal.
  • the ISS black can directly become the ISS if no D2DSS signal relay is detected or only D2DSS below the threshold value is detected. Therefore, the D2DSS reselection process may be an ISS like the initial process of D2DSS selection.
  • the UE that has become an ISS may maintain an existing sequence or transmit a new D2DSS (S2960).
  • the terminal that has transmitted the D2DSS may detect whether the D2DSS transmitted by itself is relayed after a predetermined time has elapsed (S2970). If the D2DSS transmitted by the UE is not detected to be relayed, it may be determined that it is completely isolated from the surroundings and stops the operation to the ISS (S2990), and waits whether another D2DSS signal is detected. If another D2DSS signal is not detected even after waiting for a predetermined time, the terminal may operate as an ISS again.
  • the terminal maintains operation with the ISS (S2980).
  • the UE determines whether the D2DSS above the threshold value is the D2DSS transmitted from itself (S2920).
  • the terminal synchronizes with the detected D2DSS (S2930).
  • the D2DSS is a D2DSS transmitted from itself, although other D2DSS are not detected, it means that there is at least a terminal synchronized with the terminal.
  • the terminal continues to operate as an ISS without synchronizing with its received D2DSS (S2940).
  • FIGS. 30 and 31 are flowcharts illustrating an example of a synchronization signal reselection method according to the type of a terminal proposed in the present specification.
  • a terminal capable of operating as an ISS may be defined by dividing the type of the terminal into a Tx terminal having traffic to be transmitted (traf fic) and an Rx terminal having no traffic to be transmitted.
  • a terminal capable of transmitting traffic may be defined as a ⁇ terminal, or if there is no traffic to be transmitted to D2D at the time when the terminal performs D2DSS selection or reselection, it may be defined as an RX terminal. Number have.
  • if there is no traffic to be transmitted to the D2D before a certain time from the time when the UE performs the D2DSS selection or reselection process it may be defined as an RX UE.
  • a D2DSS or more than a threshold value is not detected, and it may be determined whether the UE attempting the D2DSS detection is a TX terminal or an RX terminal (S3010).
  • the independent D2DSS may be transmitted to operate as an ISS, and competition-based random backoff may be performed to prevent stratification after the search section ends. (S3020).
  • the terminal when the terminal is an RX terminal, the terminal may not operate as an ISS, operate in an idle mode until the next search time, or attempt to detect a D2DSS at a specific period (S3030).
  • a D2DSS above a threshold value is detected but there is no D2DSS below a maximum absorption count, it may be determined whether a UE attempting D2DSS detection is a TX terminal or an RX terminal (S3110).
  • the independent D2DSS may be transmitted to operate as an ISS, and after the search section is terminated, contention-based random backoff may be performed to prevent stratification.
  • the terminal may periodically receive the D2DSS and synchronize with the received D2DSS (S3120).
  • S3120 is a view briefly illustrating an operation of the terminal according to FIGS. 31 and 32 proposed in the specification.
  • the RX terminal of FIG. 31 may be RX UE 1 41 or RX UE 2 42, and RX of FIG. 32.
  • the terminal corresponds to the RX UE 3 43.
  • the RX UE 1 41, the RX UE 2 42, and the RX UE 3 43 do not operate as the ISS.
  • the number of ISSs present in the network is reduced, and the number of different synchronizations (D2DSS transmitted from different ISSs or different industrial SSs) observed from the viewpoint of a specific UE is also reduced.
  • the D2DSS detected by the RX UE 2 42 of FIG. 32 is a TX UE.
  • the RX UE can operate as ISS, the RX UE
  • the UE which has started transmitting the D2DSS once has at least the valid time. Prior to termination, the same D2DSS transmission must be maintained continuously unless special circumstances (eg, when the UE's battery is low or suddenly moving out of Network Coverage). .
  • the valid time of the D2DSS may be separately signaled, but may be indirectly indicated when the index of a subframe transmitted by the D2DSS is signaled.
  • the D2DSS transmission can be stopped when the D2DSS subframe becomes a multiple of 'X' such as ⁇ , 'x', '2X', etc. can do.
  • the D2DSS in which transmission is started at a subframe n * X or a later time point may define a valid time of the D2DSS in such a manner that transmission is continued until at least subframe (n + l) * X ⁇ l.
  • the valid time of the D2DSS may be interpreted as the minimum length of time that the D2DSS that has started transmission is continuously transmitted, rather than the exact time until the end of the D2DSS. If no change occurs in the UE receiving the D2DSS, the D2DSS transmission continues. It can be operated to indicate.
  • the D2DSS transmission has been already performed enough to detect the change, and thus, the D2DSS can be immediately stopped or changed to change the D2DSS transmitted.
  • a non-TX UE a UE that has no traffic to transmit to D2D from a point in time before the UE performs selection or reselection.
  • a non-TX UE this means that a UE that has had traffic in a certain time interval is a TX UE, A UE that has never generated traffic within a time can be referred to as an RX UE.
  • matching the length of the time interval for determining whether or not the TX UE with the length of the transmission validity time of the D2DSS includes two operations, that is, ⁇ once transmitting the D2DSS maintains the D2DSS transmission at least for the validity time.
  • the UE may implement at once by combining the operation of transmitting the D2DSS.
  • the UE transmits the D2DSS once it becomes a TX UE, and stops transmitting D2DSS by considering itself as an RX UE if no D2D traffic occurs during the fixed length of time. .
  • a criterion for classifying a specific UE as a TX UE once D2D traffic occurs, various settings (eg, quality of service parameters such as throughput or delay) for D2D data transmission are completed and maintained at a higher layer. State that is available.
  • quality of service parameters such as throughput or delay
  • logical D2D communication link setup or D2D communication transmission bearer
  • TX UE Since the TX UE has transmitted D2D traffic, it may be referred to as a UE maintaining at least one logical D2D communication link setup.
  • the logical D2D communication link setup once set to ensure the minimum D2DSS valid time may be set to be maintained for at least a predetermined time, and after the set time has elapsed, depending on the D2D traffic situation of the UE. It may be allowed to disable the logical D2D communication link setup.
  • a traf fic arrival timer that is reset every time traffic arrives and the logical D2D communication link setup can be maintained until this timer expires. Has assumed that it remains unchanged.
  • other cases are also applicable.
  • the D2DSS may stop the transmission or change the attributes of the D2DSS.
  • the UE When the UE transmits the D2DSS from outside the network coverage and enters the network coverage, it is necessary to quickly transmit the D2DSS according to the network timing.
  • Such methods may be applied regardless of the coverage condition of the network.
  • the same operation may be performed using the PSS / SSS transmitted by the eNB as a synchronization reference. .
  • 33 to 36 are diagrams illustrating an example of a scan period and a scan period of a terminal proposed in the present specification.
  • the time interval described with reference to FIG. 22 may mean a period, a section, a pattern, and the like that are previously promised.
  • the search interval is relatively shorter than the D2DSS transmission period.
  • it may be defined as a position relative to the D2DSS. For example, it is possible to define how many subframes / symbs are searched for a period with a D2DSS transmission SF and a few subframe / symbol intervals (of f set).
  • the ISS When the ISS transmits an elapsed time or valid time counter value, the ISS may be defined to have a specific pattern for a specific period (or non-periodically) or for a specific time point during a specific time period at a predetermined time point of the counter value.
  • the subframe / symb may be searched for a period, or the pattern may be applied from a specific time point with a predetermined pattern in the counter domain. Can be. '
  • the UE which has received the validity time counter value after a specific time point, also recognizes a predetermined pattern, it may know which pattern the search step should be performed at the time it receives the counter.
  • the time point of performing the discovery step of FIG. 22 may be conf igure by an eNB or an ISS.
  • the ISS may include a search step execution indicator such as a PD2DSCH, and the indicator may indicate a search in a corresponding subframe or may indicate a search after a specific time point.
  • a method of passing the index of the pattern through the indicator may be used. It may be.
  • an eNB may deliver information about a discovery time point and an interval period through a physical layer signal or an upper layer signal. As in the case of the ISS, it is possible to pass the index of the pattern when a plurality of patterns are predefined.
  • the search period and the search period need to be set in consideration of the transmission period and the transmission period of the D2DSS.
  • a search interval and a search period setting method will be described.
  • the D2DSS transmission period may be set to be the same as the scan period. If the transmission period of the D2DSS is' ms, the minimum detection interval required for the UE to detect the D2DSS should be 'X' ms.
  • a search period consisting of a search interval greater than or equal to the D2DSS transmission period and a multiple of the search interval may be set.
  • the search section of FIG. 33 may be applied. In this case, as in the initial search step, it is possible to have a search interval larger than the D2DSS transmission period or to perform an aperiodic search.
  • a search interval relatively shorter than a transmission period of the D2DSS may be set. There is a case where the search interval should have a shorter search interval in order to adapt more quickly to changes in network topology and channel, or to support data transmission with stringent delay requirements.
  • the transmission period of the D2DSS The search section may be periodically displayed with a relatively short search section.
  • the search section is repeated periodically, there is a problem that D2DSS detection periodically transmitted at a position not overlapping with the search section is impossible.
  • the search period may be set so as not to coincide with the D2DSS transmission period.
  • the search period is set to a D2DSS transmission period + a D2DSS search period, through which a search for all D2DSS can be performed.
  • the search interval of the D2DSS is 10ms and the transmission period of the D2DSS is 40ms
  • a search for all possible D2DSS after 4 * 40ms may be performed.
  • the D2DSS that is not detected may not be generated.
  • FIG. 36 may have a length of a search section different from that of FIG. 35 and a period of a search section.
  • patterns having different interval lengths and intervals may be defined and used in one setting.
  • the search section in order to achieve the same effect as in FIGS. 35 and 36, may be defined to appear in a time shifted form with an f set value for the D2DSS period.
  • the search period may be defined as a D2DSS period, and the search period may be set in a cyclic shif t form in the D2DSS period. have.
  • the search period may be set to D2DSS * 2, and the shift value may be set to D2DSS period / 2.
  • a pattern may be defined as a period + shift value, and the shift value may be determined according to a counter value, a radio frame / subframe number, a D2D frame number, and the like.
  • the corresponding value may be predetermined or transmitted through signaling between UEs, and in the latter case, a predetermined rule may be followed between UEs.
  • FIG. 37 shows an example of an internal block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • the base station eNB 3710 includes a processor 3710, a memory 3720, and an RF unit 3730.
  • the processor 3710 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 36. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 3710.
  • the memory 3720 is connected to the processor 3710 and stores various information for driving the processor 3710.
  • the RF unit 3730 is connected to the processor 3710 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Terminal 3700 includes a processor 3740, a memory 3750, and an RF unit 3760.
  • the processor 3740 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 36. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 3740.
  • Memory 3750 is a processor 3740 In connection, the controller stores various pieces of information for driving the processor 3740.
  • the RF unit 3760 is connected to the processor 3740 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the memories 3720 and 3750 may be inside or outside the processors 3710 and 3740, and may be connected to the processors 3710 and 3740 by various well-known means.
  • the base station 3710 and / or the terminal 3700 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • one embodiment of the present invention may include one or more ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital).
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
  • the synchronization signal transmission and synchronization scheme has been described with reference to an example applied to the 3GPP " LTE / LTE-A system, " but it is applicable to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE / LTE-A system. It is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은, 단말 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 동기 신호 발생을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하는 단계; 상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하는 단계; 및 상기 수신 신호 세기가 상기 임계 값보다 작은 경우, 특정 조건에 따라 상기 제 1 단말의 제 2 동기 신호 전송여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭]
무선 통신 시스템에서 단말간 동기화를 수행하기 위한 방법 및 장치 . .
【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템의 동기화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하 게 단말 간 통신 (device to device communication) 지원하는 무선 통신 시스템에서 동기신호 전송 및 동기화 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
최근 스마트폰과 태블릿 PC가 보급되고 고용량 멀티미디어 통신이 활성화 되면서 모바일 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로 모바일 트래픽의 증가 추세가 해마다 약 2배 정도의 트래픽 증가가 예상되고 있다. 이러한 모바일 트 래픽의 대부분은 기지국을 통해 전송되고 있기 때문에 통신 서비스 사업자들은 당장 심각한 망 부하 문제에 직면해 있다. 이에 통신 사업자들은 증가하는 트래 픽을 처리하기 위해 망 설비를 증가하고, 모바일 WIMAX , LTE ( Long Term Evolution)와 같이 많은 양의 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 이 동통신 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 시 설을 이용하지 않고 인접한 노드 사이에 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기 술이다. D2D 통신 환경에서 휴대 단말 등 각 노드는 스스로 물리적으로 인접한 다른 단말을 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽올 전송한다. 이처럼 D2D 통신 은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있 기 때문에 4G 이후의 차세대 이동통신 기술의 요소 기술로써 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 3GPP나 IEEE 등의 표준단체는 LTE-A나 Wi— Fi에 기반하여 D2D 통신표준 제정을 추진하고 있으며, 퀄컴 등에서도 독자적이 D2D 통신 기술을 개 발하고 있다.
D2D통신은 이동통신 시스템의 성능을 높이는데 기여할뿐만 아니라 새로운 통신 서비스를 창출할 것으로도 기대된다 . 또한 인접성 기반의 소셜 네트워크 서 비스나 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 identif ication)와 이어) 기반한 NFC (near f ield communication) 등이 존재한다. 하지만 이 기술들은 굉장히 제한적인 거리' ( lm 내외) 내에서 특수한 목적의 통신만을 지원하기 때문에 엄밀하게는 기지국 의 트래픽을 분산시키는 D2D 통신 기술로 분류하기는 어렵다.
【발명의 내용】
【기술적 과제】
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말간 동기화 ( Synchronization) 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말간 직접 통신 (Device to Device) 을 위한 동기화 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말간 직접 통신 (Device to Device ) 을 위한 동기신호 전송 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템의 단말간 직접 통신 (Device to Device)에 있어서, 독립적인 동기 신호를 전송하는 단말을 조절하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말간 직접 통신 (Device to Device ) 을 위한 동기신호 선택 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과 제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로 부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식올 가진 자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과 제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로 부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방안】
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명은, 상기 D2D 통신을 위한 제 1 동 기 신호를 탐색 하는 단계; 상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임 계 값을 비교하는 단계; 및 상기 수신 신호 세기가 상기 임계 값보다 작은 경우, 특정 조건에 따라 상기 제 1 단말의 제 2 동기 신호 전송여부를 결정하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서 상기 특정 조건은 특정 확률, 제 1 동기 신호 탐색 횟 수 또는 추가 탐색 시간 중 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 특정 조건이 상기 특정 확률인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 특정 확률 값에 기초하여 상기 2 동기 신호 전송 여부를 결정 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 특정 조건이 상기 제 1 동기 신호 탐색 흿수인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 계 1 단말의 제 2 동기 신호 탐색 횟수가 상기 제 1 동기신호 탐색 횟수 이상인 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 특정 조건이 상기 추가 탐색 시간인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 제 1 단말의 동기 신호 탐 색 시간이 상기 추가 탐색 시간 이상인 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 단말은 트래픽 ( traf f ic )을 전송하는 전송 단말인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하는 단계; 상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하는 단계; 상 기 수신 신호 세기가 상기 임계 값 이상인 경우, 상기 탐색된 제 1 동기 신호의 홉 카운트 값과 최대 홉 카운트 값을 비교하는 단계; 및 상기 비교결과에 따라, 제 2 동기신호 전송 여부를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 흡 카운트 값은 상 기 제 1 동기 신호가 릴레이 된 횟수를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법을 제 공한다. 또한, 본 발명에서 상기 결정하는 단계는, 상기 홉 카운트 값이 상기 최 대 흡 카운트 값과 동일한 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것으로 결정 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 단말은 트래픽 ( traf f ic )을 전송하는 전송 단말인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하고, 상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하며, 상기 수신 신호 세기 가 상기 임계 값보다 작은 경우, 특정 조건에 따라 상기 제 1 단말의 제 2 동기 신호 전송여부를 결정하도톡 제어하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다. 또한, 본 발명에서 상기 특정 조건은 특정 확를, 제 1 동기 신호 탐색 횟 수 또는 추가 탐색 시간 증 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 프로세서는, 상기 특정 조건이 상기 특정 확률인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 특정 확률 값에 기초하여 상기 2 동기 신호 전송 여부를 결정 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 프로세서는, 상기 특정 조건이 상기 계 1 동기 신호 탐색 횟수인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상 기 제 1 단말의 제 2 동기 신호 탐색 횟수가 상기 제 1 동기신호 탐색 횟수 이 상인 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 프로세서는, 상기 특정 조건이 상기 추가 탐색 시간인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 제 1 단 말의 동기 신호 탐색 시간이 상기 추가 탐색 시간 이상인 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하고, 상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하며, 상기 수신 신호 세기 가 상기 임계 값 이상인 경우, 상기 탐색된 제 1 동기 신호의 홉 카운트 값과 최대 흡 카운트 값을 비교하고, 상기 비교결과에 따라, 제 2 동기신호 전송 여 부를 결정하도록 제어하되, 상기 흡 카운트 값은 상기 제 1 동기 신호가 릴레이 된 횟수를 나타내는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
【유리한 효과】
본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 단말간 동기화를 수행하기 위한 방 법 및 장치 에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 의하면 , 단말간 직접 통신 (Device - to-Device )의 동기화 방 법을 통하여 효율적으로 동기화 과정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 단말간 직접 통신 (Device- to-Device )의 독립 적인 동기화 신호 전송을 제어 하여 , 동기 소스 ( Synchronization Source )의 생성을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 특정 조건에 따라 단말간 직접 통신 (Device- to-Device )의 독립적인 동기화 신호 전송을 전송하도록 제어하여, 동기 소스 ( Synchronization Source ) 생성을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 단말의 종류에 따라 독립적인 동기 신호 전송을 제어하여 , 동기 소스 ( Synchronization Source ) 생성을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 동기 신호 탐색 구간 및 탐색 주기를 동기 신호 전송 구간 및 전송 주기를 고려하여 설정함으로써, 효율적으로 동기 신호를 탐색 할 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않 으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기 술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구 조를 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 프 레임의 구조를 나타낸다. .
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프 레임의 구조를 나타낸다. 도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PUCCH 포맷들이 상향링크 물리자원블록의 PUCCH 영역에 매핑되는 형태의 일례를 나타낸다. 도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우 의 CQI 채널의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우 에 ACK/NACK 채널의 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 슬롯 동안 5 개의 SC- FDMA심볼을 생성하여 전송하는 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 UL- SCH의 전송 채널 프로세싱의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 전송 채널 ( transport channel ) 91 상향링크 공유채널의 신호 처리 과정의 일례를 나타 낸다.
도 13은 일반적인 다중 입출력 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 14는 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 g 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 사운딩 참조 신 호 심볼을 포함한 상향링크 서브 프레임을 예시한다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드 자 원 분할을 예시한다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개 념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양 한 시나리오들의 일례를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 자원이 할당된 일례를 나타낸다. ·
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커버리 과정을 간략히 예시한 도면이다.
도 22는 본 명세서에서 제안하는 동기신호 선택 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 23 및 도 24는 본 명세서에서 제안하는 동기 신호 변경 방법의 일 예 를 나타낸 흐름도이다.
도 25는 본 명세서에서 제안하는 독립적인 동기신호를 전송하기 위한 방 법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 26 내지 도 28은 본 명세서에서 제안하는 동기신호 재 선택의 경우, 단말에 따라 별도의 스캔 구간을 설정하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다. 1Q 도 29는 본 명세서에서 제안하는 동기신호 재 선택시 동기신호를 검출하 기 못한 경우, 동작방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 30 및 도 31은 본 명세서에서 제안하는 단말의 종류에 따라 동기 신호 재 선택 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 32는 본 명세서에서 제안하는 상기 도 31 및 상기 도 32에 따른 단말 의 동작을 간략히 나타낸 도이다.
도 33 내지 도 36은 본 명세서에서 제안하는 단말의 스캔 구간 및 스캔 주기의 일 예를 나타낸 도이다.
도 37는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장 치의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
【발명의 실시를 위한 형태】
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가 할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다 . 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참 조번호들은 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 상 세하게 설명한다 . 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모들" 및 U
"부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 흔용되는 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 같 은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 출원에서 사용하는 '기지국' 은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거 나 이동하는 지점을 말하며 , 베이스 스테이션 (base station) , 노드 B(Node- B) , e노드 -B(eNode-B) 및 펨토셀 (f emto-cell)등을 통칭하는 용어일 수 있 다. 본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트 워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위 해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들 에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국 (BS: Base Station) '은 고정국 (fixed station) , Node B, eNB (evolved-NodeB) , BTS (base transceiver system) , 액세스 포인트 (AP: Access Point) 등의 용어에 의 해 대체될 수 있다. 또한, '단말 (Terminal) '은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며 , UE (User Equipment) , MS (Mobile Station) , UT (user terminal) , MSS (Mobile Subscriber Station) , SS (Subscriber Station) , AMS (Advanced Mobile Station) , WT (Wireless terminal) , MTC (Machine -Type Communication) 장치, M2M (Machine- to-Machine) 장 치, D2D(Device-to— Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크 (DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미 하며 , 상향링크 (UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향 링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향 링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은、 CDMA (code division multiple access) ,
FDMA ( frequency division multiple access) , TDMA ( time division multiple access) , OFDMA ( orthogonal frequency division multiple access) , SC- FDMA (single carrier frequency division multiple access) , NOMA (non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무 선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA (universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)≤. 구현 될 수 있다. TDMA는 GSM (global system for mobile communications) /GPRS (general packet radio service) /EDGE (enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi) , IEEE 802.16 ( iMAX) , IEEE 802-20, E-UTRA (evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS (universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP (3rd generation partnershi project) LTE ( long term evolution)은 E-UTRA를 시"용하는 E-UMTS (evolved UMTS) 의 일부로써 , 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한 다. LTE-A (advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계 들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개 시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해 , 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구 조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD ( Frequency Division Duplex)어 1 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 서브프 레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI (transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 lms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 심볼올 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블 록 (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 나타 낸다. 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 구성 ^ 되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서 의 초기 샐 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향 링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성 (uplink - downlink conf iguration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크 가 할당 (또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다. 표 1은 상향링크-하향링크 구성 을 나타낸다.
【표 1】
Figure imgf000017_0001
상기 표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, ' D '는 하향 링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, ' ϋ '는 상향링크 전송을 위한 서브프 레임을 나타내며 , ' S '는 DwPTS , GP , UpPTS 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임 ( special subframe )을 나타낸다. 상향링크-하향링크 구성은 7가지 로 구분될 수 있으며 , 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및 /또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전 환되는 시점을 전환 시점 ( switching point )이라 한다. 전환 시점의 주기성 (Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임 이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 lOms가 모 두 지원된다. 5tns 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페 셜 서브프레임 ( S )은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프 -프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만 을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레 임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모 두 알고 있올 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-.하향링크 할당상 태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어 정보로서 다른 스케줍링 정보와 마찬가지로 PDCCH ( Physical Downlink Control Channel )를 통해 전송될 수 있으며 , 방송 정보로서 브로드캐스트 채 널 (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 심 볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 술롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블특은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적 으로 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 X 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대 역폭 (bandwidth)에 종속한다 .
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프 레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역 ( control region)이고, 나 머지 OFDM 심볼들은 PDSCH ( Physical Downlink Shared Channel ) °1 할당 되는 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 첫 번째 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 웅답 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 포 맷 (이를 하향링크 그랜트라고도 한다ᅳ) , UL-SCH (Uplink Shared Channel ) 의 자원 할당 정보 (이를 상향링크 그랜트라고도 한다. ) , PCH ( Paging Channel )에서의 페이징 (paging) 정보, DL— SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에 서 전송되는 랜덤 액세스 웅답 (random access response ) 같은 상위 레이 어 (upper- layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP (Voice over IP)의 활성 화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연 속적인 CCE (control channel elements )의 집합으로 구성된다 . CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율 ( coding rate )을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용 되는 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 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결 정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC (Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유 자 (owner)나 용도에 따라 고유한 식별자 (이를 RNTI (Radio Network Temporary Identifier) 2} Jl 한다. )가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별 ^1", 예를 들어 C-RNTI (Cell-RNTI) 7} CRC에 ^> 스킹될 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 블톡 (SIB: system information block)를 위 한 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-R TI (random access— RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
PDCCH (Physical Downlink Control Channel)
이하에서, PDCCH에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다 .
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보 (DCI: Downlink Control Indicator)라고 한다. PDCCH은 DCI 포 에 따라서 제어 정보의 크 기 및 용도가 다르며 또한 부호화율에 따라 크기가 달라질 수 있다. 표 2는 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.
【표 2】
Figure imgf000022_0001
상기 표 2를 참조하면 , DCI 포맷으로는 PUSCH 스케줄링을 위한 포맷 0 하나의 PDSCH 코드워드의 스케줄링을 위한 포맷 1 , 하나의 PDSCH 코드워드의 간단한 ( compact ) 스케줄링을 위한 포맷 1A, DL- SCH의 매우 간단한 스케줄링 을 위한 포맷 1C , 펴)루프 ( Closed- loop) 공간 다증화 ( spatial multiplexing) 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2 , 개루프 (Openloop) 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2A, 상향링크 채널을 위한 TPC (Transmission Power Control ) 명령의 전송을 위한 포맷 3 및 3A, 다 중 안테나 포트 전송 모드 ( transmission mode )에서 하나의 상향링크 셀 내 PUSCH 스케줄링을 위한 포맷 4가 있다.
DCI 포맷 1A는 단말에 어떤 전송 모드가 설정되어도 PDSCH 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.
이러한, DCI 포맷은 단말 별로 독립적으로 적용될 수 있으며, 하나의 서 브프레임 안에 여러 단말의 PDCCH가 동시에 다중화 (multiplexing)될 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE ( control channel elements )의 집합 (aggregation)으로 구성된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 4개의 자원 요소로 구성된 REG의 9개의 세트에 대응하는 단위를 말한다. 기지국은 하나의 PDCCH 신호를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8} 개의 CCE들을 사용할 수 있으며, 이때의 {1, 2, 4, 8}은 CCE 집합 레벨 (aggregation level)이라고 부른다. 특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 상태에서 따라 기지국에 의하여 결정된다 . 각 단말에 따라 구성된 PDCCH는 CCE 대 RE 맵핑 규 칙 (CCE-to-RE mapping rule)에 의하여 각 서브프레임의 제어 채널 영역으로 인터리빙 (interleaving)되어 맵핑된다. PDCCH의 위치는 각 서브프레임의 제 어채널을 위한 OFDM 심볼 개수 , PHICH 그룹 개수 그리고 송신안테나 및 주파수 천이 등에 따라 달라질 수 있다.
상술한 바와 같이, 다중화된 각 단 의 PDCCH에 독립적으로 채널 코딩이 수행되고 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 적용된다. 각 단말의 고유의 식 별자 (UE 工 D)를 CRC에 마스킹 (masking)하여 단말이 자신의 PDCCH를 수신할 수 있도특 한다. 하지만, 서브프레임 내에서 할당된 제어 영역에서 기지국은 단 말에게 해당하는 PDCCH가 어디에 있는지에 관한 정보를 제공하지 않는다. 단말 은 기지국으로부터 전송된 제어채널을 수신하기 위해서 자신의 PDCCH가 어느 위 치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷으로 전송되는지 알 수 없으므로, 단 말은 서브프레임 내에서 PDCCH 후보 (candidate)들의 집합을 모니터링하여 자 신의 PDCCH를 찾는다. 이를 블라인드 디코딩 (BD: Blind Decoding)이라 한다. 블라인드 디코딩은 블라인드 탐색 (Blind Detection) 또는 블라인드 서， 치 (Blind Search)라고 불릴 수 있다. 블라인드 디코딩은 단말이 CRC 부분에 자신의 단말 식별자 (UE ID)를 디 마스킹 (De-Masking) 시킨 후, CRC 오류를 검토하여 해당 PDCCH가 자신의 제어 채널인지 여부를 확인하는 방법을 말한다. 이하, DCI 포.맷 0를 통해 전송되는 정보를 설명한다 .
DCI 포맷 0는 하나의 상향링크 셀에서의 PUSCH를 스케줄링하기 위해 사 용된다.
표 3은 DCI 포맷 0에서 전송되는 정보를 나타낸다.
【표 3】
Figure imgf000024_0001
상기 표 3을 참조하면, DCI 포맷 0를 통해 전송되는 정보는 다음과 같다.
1 ) 캐리어 지시자 ( Carrier indicator) - 0 또는 3 비트로 구성된다.
2 ) DCI 포맷 0와 포맷 1A를 구분하기 위한 플래그 - 1 비트로 구성되며, 0 값은 DCI 포맷 0를 지시하고 , 1 값은 DCI 포맷 1A를 지시한다 .
3 ) 주파수 도약 (hopping) 플래그 - 1 비트로 구성된다. 이 필드는 필요 한 경우 해당 자원 할당의 최상위 비트 (MSB : Most Signif icant bit )를 다 중 클러스터 (tmilti— cluster) 할당을 위해 사용될 수 있다. 4) 자원 블톡 할당 (Resource block assignment )과 도약 (hopping) 자원 할당 -
Figure imgf000025_0001
+1)/2) I비트로 구성된다.
여기서 , 단일 클러스터 (single-cluster allocation) 할당에서 PUSCH 도약의 경우, ^ W의 값을 획득하기 위해 NUL_hop 개의 최상위 비ᄐ
( )들이 사용된다. ^ ^ ^ ~N^J 비트는 상향링크 서브프레임 내에 첫 번째 슬롯의 자원 할당을 제공한다. 또한, 단일 클러스터 할당에서
PUSCH 도약이 없는 경우 ,
Figure imgf000025_0002
비트가 상향링크 서브프레임 내 에 자원 할당을 제공한다 . 또한, 다중 클러스터 할당 (multi-cluster allocation)에서 PUSCH 도약이 없는 경우, 주파수 도약 플래그 필드 및 자원 블록 할당과 도약 자원 할당 필드의 연결 (concatenation)로부터 자원 할당 정 보가 얻어지고
Figure imgf000025_0003
" J) 비트가 상향링크 서브프레임 내에 자원 할당 을 제공한다. 이때, P 값은 하향링크 자원 블록의 수에 의해 정해진다.
5) 변조 및 코딩 기법 (MCS: Modulation and coding scheme) - 5 비트로 구성된다.
6) 새로운 데이터 지시자 (New data indicator) - 1 비트로 구성된다.
7) PUSCH를 위한 TPC (Transmit Power Control) 커맨드 - 2 비트로 구성된다.
8) DMRS (demodulation reference signal)을 위한 순환 쉬프트 (CS: cyclic shift)와 직교 커버 코드 (OC/OCC: orthogonal cover/orthogonal cover code)의 인텍스 ― 3 비트로 구성된다.
9) 상향링크 인덱스 - 2 비트로 구성된다. 이 필드는 상향링크-하향링크 구성 0 에 따른 TDD 동작에만 존재한다.
10) 하향링크 할당 인텍스 (DAI: Downlink Assignment Index) - 2 비트로 구성된다. 이 필드는 상향링크-하향링크 구성 (uplink-downlink configuration) 1— 6 에 따른 TDD 동작에만 존재한다.
11) 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Information) 요청 - 1 또는 2 비트로 구성된다 . 여기서 , 2 비트 필드는 하나 이상의 하향링크 셀이 설 정된 단말에 단말 특정 (UE specific)하게 해당 DCI가 C-RNTI (Cell-RNTI) 에 의해 매핑된 경우에만 적용된다.
12) 사운딩 참조 신호 (SRS: Sounding Reference Signal) 요청 ― 0 또는 1 비트로 구성된다. 여기서, 이 필드는 스케줄링하는 PUSCH가 단말 특정 (UE specific)하게 C-RNTI에 의해 매큉되는 된 경우에만 존재한다.
13) 자원 할당 타입 (Resource allocation type) - 1 비트로 구성된 다.
DCI 포맷 0 내에 정보 비트의 수가 DCI 포맷 1A의 페이로드 크기 (추가된 패딩 비트 포함)보다 작은 경우, DCI 포맷 0에 DCI 포맷 1A의 페이로드 크기 가 같아지도톡 0이 추가된다. 도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프 레임의 구조를 나타낸다. ᅳ 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 ^} 용자 데이터를 나르는 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)이 할당된 다. 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 각 각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다 . 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계 (slot boundary)에서 주파수 도약 (frequency hopping)된다고 한다. 물리상향링크제어채널 (PUCCH)
PUCCH를 통하여 전송되는 상향링크 제어 정보 (UCI)는, 스케줄링 요청 (SR: Scheduling Request) , HARQ ACK/NACK 정보 및 하향링크 채널 측정 정보를 포함할 수 있다.
HARQ ACK/NACK 정보는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷의 디코딩 성 공 여부에 따라 생성될 수 있다. 기존의 무선 통신 시스템에서, 하향링크 단일 코드워드 (codeword) 전송에 대해서는 ACK/NACK 정보로서 1 비트가 전송되고, 하향링크 2 코드워드 전송에 대해서는 ACK/NACK 정보로서 2 비트가 전송된다. 채널 측정 정보는 다중입출력 (MIMO: Multiple Input Multiple Output) 기법과 관련된 피드백 정보를 지칭하며 , 채널품질지시자 (CQI: Channel Quality Indicator) , 프리코딩매트릭스인텍스 (PMI : Precoding Matrix Index) 및 랭크 지시자 (RI: Rank Indicator)를 포함할 수 있다. 이들 채널 측정 정보를 통칭하여 CQI 라고 표현할 수도 있다.
CQI 의 전송을 위하여 서브프레임 당 20 비트가 사용될 수 있다.
PUCCH는 BPSK (Binary Phase Shift Keying)과 QPSK (Quadrature
J
Phase Shift Keying) 기법을 사용하여 변조될 수 있다. PUCCH를 통하여 복 수개의 단말의 제어 정보가 전송될 수 있고, 각 단말들의 신호를 구별하기 위하 여 코드분할다중화 (CDM: Code Division Multiplexing)을 수행하는 경우에 길이 12 의 CAZAC ( Constant Amplitude Zero Autocorrelation) 시뭔스 를 주로 사용한다. CAZAC 시퀀스는 시간 영역 (time domain) 및 주파수 영역 (frequency domain)에서 일정한 크기 (amplitude)를 유지하는 특성을 가지 므로 단말의 PAPR (Peak- to- Average Power Ratio) 또는 CM (Cubic Metric)을 낮추어 커버리지를 증가시키기에 적합한 성질을 가진다. 또한, PUCCH를 통해 전송되는 하향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 정보는 직교 入]뭔스 (orthgonal sequence) 또는 직교 커버 (OC: orthogonal cover)를 이용하여 커버링된다.
또 ¾, PUCCH 상으로 전송되는 제어정보는 서로 다른 순환 시프트 (CS: cyclic shift) 값을 가지는 순환 시 H트된 시퀀스 (cyclically shifted sequence)를 이용하여 구별될 수 았다. 순환 시프트된 시뭔스는 기본 시퀀스 (base sequence)를 특정 CS 양 (cyclic shift amount ) 만큼 순환 시프트 시켜 생성할 수 있다. 특정 CS 양은 순환 시프트 인덱스 (CS index)에 의해 지 시된다. 채널의 지연 확산 (delay spread)에 따라 사용 가능한 순환 시프트의 수는 달라질 수 있다. 다양한 종류의 시뭔스가 기본 시퀀스로 사용될 수 있으며, 전술한 CAZAC 시퀀스는 그 일례이다.
또한, 단말이 하나의 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보의 양은 제 어 정보의 전송에 이용가능한 SC- FDMA 심볼의 개수 (즉, PUCCH 의 코히어런트 ( coherent ) 검출을 위한 참조신호 (RS ) 전송에 이용되는 SC— FDMA심볼을 제외 한 SC- FDMA심볼들)에 따라 결정될 수 있다 .
3GPP LTE 시스템에서 PUCCH 는, 전송되는 제어 정보, 변조 기법, 제어 정보의 양 등에 따라 총 7 가지 상이한 포맷으로 정의되며, 각각의 PUCCH 포맷 에 따라서 전송되는 상향링크 제어 정보 (UCI : uplink control information)의 속성은 다음의 표 4와 같이 요약할 수 있다.
【표 4】
Figure imgf000029_0001
PUCCH 포맷 1은 SR의 단독 전송에 사용된다. SR 단독 전송의 경우에는 변조되지 않은 파형이 적용되며, 이에 대해서는 후술하여 자세하게 설명한다.
PUCCH 포맷 la 또는 lb는 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용된다. 임의의 서브프레임에서 HARQ ACK/NACK이 단독으로 전송되는 경우에는 PUCCH 포맷 la 또는 lb를 사용할 수 있다. 또는, PUCCH 포맷 la 또는 : Lb를 사용하여 HARQ ACK/NACK 및 SR이 동일 서브프레임에서 전송될 수도 있다.
PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a 또는 2b는 CQI 및 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용된다.
확장된 CP 의 경우에는 PUCCH 포맷 2가 CQI 및 HARQ ACK/NACK 의 전송에 사용될 수도 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PUCCH 포맷들이 상향링크 물리자원블록의 PUCCH 영역에 매핑되는 형태의 일례를 나타낸다. 도 5에서 N ^는 상향링크에서의 자원블록의 개수를 나타내고, 0, 1 -1는 물리자원블록의 번호를 의미한다. 기본적으로, PUCCH는 상향링크 주파수 블록의 양쪽 끝단 (edge)에 매핑된다. 도 5에서 도시하는 바와 같이 , m=0,l로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 2/2a/2b 가 매핑되며, 이는 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 대역 -끝단 (bandedge)에 위치한 자원블톡들에 매핑되는 것으로 표현할 수 있다. 또한, m=2 로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 2/2a/2b 및 PUCCH 포맷 l/la/lb 가 함께 (mixed) 매핑될 수 있다. 다음으로, m=3,4,5 로 표시되는 PUCCH 영역에 PUCCH 포맷 l/la/lb 가 매핑될 수 있다. PUCCH 포맷 2/2a/2b 에 의해 사용가능한 PUCCH RB들의 개수 ( ^엷 )는 브로드캐스팅 시그널링에 의해서 셀 내의 단말들에게 지시될 수 있다.
PUCCH 포맷 2 /2a/ 2b에 대하여 설명한다 . PUCCH 포맷 2 /2a/ 2b는 채널 측정 피드백 (CQI, PMI, RI)을 전송하기 위한 제어 채널이다. 채널측정피드백 (이하에서는, 통칭하여 CQI 정보라고 표현함)의 보고 주기 및 측정 대상이 되는 주파수 단위 (또는 주파수 해상도 ( resolution) )는 기지국에 의하여 제어될 수 있다. 시간 영역에서 주기적 및 비주기적 CQI 보고가 지원될 수 있다. PUCCH 포맷 2 는 주기적 보고에만 사용되고, 비주기적 보고를 위해서는 PUSCH가 사용될 수 있다. 비주기적 보고의 경우에 기지국은 단말에게 상향링크 데이터 전송을 위하여 스케줄링된 자원에 개별 CQI 보고를 실어서 전송할 것을 지시할 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우의 CQI 채널의 구조를 나타낸다.
하나의 슬롯의 SC- FDMA 심볼 0 내지 6 중에서, SC- FDMA 심볼 1 및 5 ( 2 번째 및 6 번째 심볼)는 복조참조신호 (DMRS : Demodulation Reference Signal ) 전송에 사용되고, 나머지 SC- FDMA 심볼에서 CQI 정보가 전송될 수 있다. 한편, 확장된 CP 의 경우에는 하나의 SC- FDMA 심볼 ( SC— FDMA 심볼 3 ) 이 DMRS 전송에 사용된다.
PUCCH 포맷 2/2a/2b 에서는 CAZAC 시뭔스에 의한 변조를 지원하고 , QPSK 변조된 심볼이 길이 12 의 CAZAC 시뭔스로 승산된다 . 시뭔스의 순환 시프트 ( CS)는 심볼 및 슬롯 간에 변경된다 . DMRS에 대해서 직교 커버링이 사용된다.
하나의 슬롯에 포함되는 7 개의 SC- FDMA 심볼 중 3개의 SC- FDMA 심볼 간격만큼 떨어진 2개의 SC- FDMA 심볼에는 참조신호 (DMRS )가 실리고, 나머지 5개의 SC- FDMA 심볼에는 CQI 정보가 실린다. 한 슬롯 안에 두 개의 RS가 사용된 것은 고속 단말을 지원하기 위해서이다. 또한, 각 단말은 순환 시프트 (CS ) 시뭔스를 사용하여 구분된다 . CQI 정보 심볼들은 SC- F ^ 심볼 전체에 변조되어 전달되고, SC- FDMA 심볼은 하나의 시퀀스로 구성되어 있다. 즉 , 단말은 각 시퀀스로 CQ工를 변조해서 전송한다 .
하나의 TTI에 전송할 수 있는 심볼 수는 10개이고, CQI 정보의 변조는 QPSK까지 정해져 있다. SC- FDMA 심볼에 대해 QPSK 매핑을 사용하는 경우 2비트의 CQI 값이 실릴 수 있으므로, 한 슬롯에 10비트의 CQI 값을 실을 수 있다. 따라서, 한 서브프레임에 최대 20비트의 CQI 값을 실을 수 있다. CQI 정보를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 확산 부호를 사용한다. 주파수 영역 확산 부호로는 길이 - 12 의 CAZAC 시뭔스 (예를 들어 , ZC 시퀀스)를 사용할 수 있다 . 각 제어채널은 서로 다른 순환 시프트 ( cyclic shif t ) 값을 갖는 CAZAC 시퀀스를 적용하여 구분될 수 있다. 주파수 영역 확산된 CQI 정보에 工 FFT가 수행된다.
12 개의 동등한 간격을 가진 순환 시프트에 의해서 12 개의 상이한 단말들이 동일한 PUCCH RB 상에서 직교 다중화될 수 있다. 일반 CP 경우에 SC- FDMA 심볼 1 및 5 상의 (확장된 CP 경우에 SC- FDMA 심볼 3 상의) DMRS 시뭔스는 주파수 영역 상의 CQI 신호 시퀀스와 유사하지만 CQI 정보와 같은 변조가 적용되지는 않는다.
단말은 PUCCH 자원 인덱스 , "PUCCH , "PUCCH )로 지시되는 PUCCH자원 상에서 주기적으로 상이한 CQI , PMI 및 RI 타입을 보고하도록 상위 계층 시그널링에 의하여 반-정적으로 ( semi - statically) 설정될 수 있다. 여기서 , PUCCH 자원 인덱스 ( "ί ^Η ) 는 PUCCH 포맷 2/2a/2b 전송에 人 1"용되는 PUCCH 영역 및 사용될 순환 시프트 (CS) 값을 지시하는 정보이다.
PUCCH채널 구조
PUCCH 포맷 la 및 lb에 대하여 설명한다.
PUCCH 포맷 la/lb에 있어서 BPSK 또는 QPSK 변조 방식을 이용하여 변조된 심볼은 길이 12 의 CAZAC 시퀀스로 승산 (multiply)된다 . 예를 들어 , 변조 심볼 d(0)에 길이 N 의 CAZAC 시퀀스 r(n) (n=0, 1, 2, ... , N-l) 가 승산된 결과는 y(0) , y(l) , y(2) , ... , y(N-l) 이 된다. y(0) , ... , y(N-l) 심볼들을 심볼 블톡 (block of symbol)이라고 칭할 수 있다. 변조 심볼에 CAZAC 시퀀스를 승산한 후에 , 직교 시퀀스를 이용한 블록—단위 (block- wise)확산이 적용된다.
일반 ACK/NACK 정보에 대해서는 길이 4의 하다마드 (Hadamard) 시퀀스가 사용되고, 짧은 (shortened) ACK/NACK 정보 및 참조신호 (Reference Signal)에 대해서는 길이 3의 DFT (Discrete Fourier Transform) 시뭔스가사용된다. .
확장된 CP의 경우의 참조신호에 대해서는 길이 2의 하다마드 시퀀스가 사용된다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반 CP의 경우에 ACK/NACK 채널의 구조를 나타낸다.
도 7에서는 CQI 없이 HARQ ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH 채널 구조를 예시적으로 나타낸다 .
하나의 슬롯에 포함되는 7 개의 SC-FDMA 심볼 중 중간 부분의 3개의 연속되는 SC— FDMA 심블에는 참조신호 (RS)가 실리고, 나머지 4 개의 SC-FDMA 심볼에는 ACK/NACK신호가 실린다.
한편, 확장된 CP 의 경우에는 중간의 2 개의 연속되는 심볼에 RS 가 실릴 수 있다. RS에 사용되는 심볼의 개수 및 위치는 제어채널에 따라 달라질 수 있으며 이와 연관된 ACK/NACK 신호에 사용되는 심볼의 개수 및 위치도 그에 따라 변경될 수 있다.
1 비트 및 2 비트의 확인응답 정보 (스크램블링되지 않은 상태 )는 각각 BPSK 및 QPSK 변조 기법을 사용하여 하나의 HARQ ACK/NACK 변조 심볼로 표현될 수 있다. 긍정확인웅답 (ACK)은 ' 1 ' 로 인코딩될 수 있고, 부정확인웅답 (NACK)은 ' 0 '으로 인코딩될 수 있다 .
할당되는 대역 내에서 제어신호를 전송할 때, 다중화 용량을 높이기 위해 2 차원 확산이 적용된다. 즉, 다중화할 수 있는 단말 수 또는 제어 채널의 수를 높이기 위해 주파수 영역 확산과 시간 영역 확산을 동시에 적용한다.
ACK/NACK 신호를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 시뭔스를 기본 시퀀스로 사용한다 . 주파수 영역 시퀀스로는 CAZAC 시뭔스 중 하나인 Zadoff-Chu (ZC) 시퀀스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 기본 시뭔스인 ZC 시¾스에 서로 다른 순환 시프트 (CS: Cyclic Shift)가 적용됨으로써, 서로 다른 단말 또는 서로 다른 제어 채널의 다중화가 적용될 수 있다. HARQ ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH RB 들을 위한 SC-FDMA 심볼에서 지원되는 CS 자원의 개수는 샐 -특정 상위 -계층 시그널링 파라미터 ( ^ )에 의해 설정된다.
주파수 영역 확산된 ACK/NACK 신호는 직교 확산 ( spreading) 코드를 사용하여 시간 영역에서 확산된다. 직교 확산 코드로는 월시-하다마드 (Walsh— Hadamard) 시뭔스 또는 DFT 시퀀스가 사용될 수 있다. 예를 들어 , ACK/NACK 신호는 4 심볼에 대해 길이 4의 직교 시퀀스 (wO , wl , w2 , w3 )를 이용하여 확산될 수 있다 . 또한, RS도 길이 3 또는 길이 2의 직교 시퀀스를 통해 확산시킨다. 이를 직교 커버링 (OC : Orthogonal Covering)이라 한다.
전술한 바와 같은 주파수 영역에서의 CS 자원 및 시간 영역에서의 OC 자원을 이용해서 다수의 단말들이 코드분할다중화 ( CDM : Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화될 수 있다. 즉, 동일한 PUCCH RB 상에서 많은 개수의 단말들의 ACK/NACK 정보 및 RS 가 다증화될 수 있다.
이와 같은 시간 영역 확산 CDM 어 1 대해서, ACK/NACK 정보에 대해서 지원되는 확산 코드들의 개수는 RS 심볼들의 개수에 의해서 제한된다. 즉, RS 전송 SC- FDMA 심볼들의 개수는 ACK/NACK 정보 전송 SC- F이 VIA 심볼들의 개수보다 적기 때문에 , RS 의 다중화 용량 (capacity)이 ACK/NACK 정보의 다중화 용량에 비하여 적게 된다.
예를 들어, 일반 CP 의 경우에 4 개의 심볼에서 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있는데, ACK/NACK 정보를 위하여 4 개가 아닌 3개의 직교 확산 코드가 사용되며, 이는 RS 전송 심볼의 개수가 3 개로 제한되어 RS 를 위하여 3 개의 직교 확산 코드만이 사용될 수 있기 때문이다. 일반 CP 의 서브프레임에서 하나의 슬롯에서 3 개의 심볼이 RS 전송을 위해서 사용되고 4 개의 심볼이 ACK/NACK 정보 전송을 위해서 사용되는 경우에, 예를 들어 , 주파수 영역에서 6 개의 순환시프트 (CS) 및 시간 영역에서 3개의 직교커버 (OC) 자원을 사용할 수 있다면, 총 18 개의 상이한 단말로부터의 HARQ 확인웅답이 하나의 PUCCH RB 내에서 다중화될 수 있다. 만약, 확장된 CP 의 서브프레임에서 하나의 슬롯에서 2 개의 심볼이 RS 전송을 위해서 사용되고 4 개의 심볼이 ACK/NACK 정보 전송을 위해서 사용되는 경우에, 예를 들어, 주파수 영역에서 6 개의 순환시프트 (CS) 및 시간 영역에서 2 개의 직교커버 (OC) 자원을 사용할 수 있다면, 총 12 개의 상이한 단말로부터의 HARQ 확인응답이 하나의 PUCCH RB 내에서 다중화될 수 있다.
다음으로, PUCCH 포맷 1에 대하여 설명한다. 스케줄링 요청 (SR)은 단말이 스케줄링되기를 요청하거나 또는 요청하지 않는 방식으로 전송된다. SR 채널은 PUCCH 포맷 la/lb 에서의 ACK/NACK 채널 구조를 재사용하고, ACK/NACK 채널 설계에 기초하여 OOK(On-Off Keying) 식으로 구성된다. SR 채널에서는 참조신호가 전송되지 않는다. 따라서, 일반 CP 의 경우에는 길이 7 의 시뭔스가 이용되고, 확장된 CP 의 경우에는 길이 6 의 시퀀스가 이용된다. SR 및 ACK/NACK 에 대하여 상이한 순환 시프트 또는 직교 커버가 할당될 수 있다. 즉, 긍정 (positive) SR 전송을 위해 단말은 SR용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다. 부정 (negative) SR 전송을 위해서는 단말은 ACK/NACK용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다.
다음으로 개선된 -PUCCH (e-PUCCH) 포맷에 대하여 설명한다. e-PUCCH는 LTE-A 시스템의 PUCCH 포맷 3에 대웅할 수 있다. PUCCH 포맷 3을 이용한 ACK/NACK 전송에는 블톡 확산 (block spreading) 기법이 적용될 수 있다. 블톡 확산 기법은, 기존의 PUCCH 포맷 1 계열 또는 2 계열과는 달리, 제어 신호 전송을 SC-FDMA 방식을 이용하여 변조하는 방식이다. 도 8에서 나타내는 바와 같이 , 심볼 시 ¾스가 OCC (Orthogonal Cover Code )를 이용하여 시간 영역 (domain) 상에서 확산되어 전송될 수 있다. OCC를 이용함으로써 동일한 RB 상에 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화될 수 있다. 전술한 PUCCH 포맷 2의 경우에는 하나의 심볼 시뭔스가 시간 영역에 걸쳐서 전송되고 CAZAC 시뭔스의 CS ( cyclic shif t )를 이용하여 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화되는 반면, 블록 확산 기반 PUCCH 포맷 (예를 들어 , PUCCH 포맷 3 )의 경우에는 하나의 심볼 시퀀스가 주파수 영역에 걸쳐서 전송되고, OCC를 이용한 시간 영역 확산을 이용하여 복수개의 단말들의 제어 신호들이 다중화된다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 슬롯 동안 5 개의 SC- FDMA심볼을 생성하여 전송하는 일례를 나타낸다.
도 8에서는 1 슬롯 동안에 하나의 심볼 시뭔스에 길이 =5 (또는 SF=5 )의 OCC를 이용하여 5 개의 SC- FDMA 심볼 (즉, 데이터 부분)을 생성하여 전송하는 예시를 나타낸다. 이 경우, 1 슬롯 동안 2 개의 RS 심볼이 사용될 수 있다. 도 8의 예시에서 , RS 심볼은 특정 순환 시프트 값이 적용된 CAZAC 시퀀스로부터 생성될 수 있으며, 복수개의 RS 심볼에 걸쳐 소정의 OCC가 적용된 (또는 곱해진) 형태로 전송될 수 있다. 또한, 도 8의 예시에서 각각의 OFDM 심볼 (또는 SC- FDMA 심볼) 별로 12 개의 변조 심볼이 사용되고, 각각의 변조 심볼은 QPSK에 의해 생성되는 것으로 가정하면, 하나의 슬롯에서 전송할 수 있는 최대 비트 수는 12x2 = 24 비트가 된다. 따라서, 2개의 슬롯으로 전송할 수 있는 비트수는 총 48비트가 된다. 이와 같이 블톡 확산 방식의 PUCCH 채널 구조를 사용하는 경우 기존의 PUCCH 포맷 1계열 및 2 계열에 비하여 확장된 크기의 제어 정보의 전송이 가능해진다. 캐리어 병합 일반
본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어 (Multi - carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉, 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 入 1스템 또는 캐리어 병합 ( CA : Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 자원하기 위해서, 목표로 하는 광대역을 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭 (bandwidth)을 가지는 1개 이상의 컴포넌트 캐리어 ( CC : Component Carrier)를 병합 ( aggregation)하여 사용하는 시스템을 말한다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합 (또는, 반송파 집성 )을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한 ( contiguous ) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한 (non— contiguous ) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, ' DL CC '라 한다. ) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, ' UL CC '라 한다. ) 수가 동일한 경우를 대칭적 ( symmetric ) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적 (asymmetric ) 집성이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, .대역폭 집성 (bandwidth aggregation) , 스펙트럼 집성 ( spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 흔용되어 사용될 수 있다.
두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되아구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHZ 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 入 1스템과의 호환성 (backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다. 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 { 1 . 4 , 3 , 5 , 10 , 15 , 20 }MHz 대역폭을 지원하며 , 3GPP LTE- advanced 시스템 (즉, LTE— A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭올 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀 ( cell )의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀 (multiple cells ) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원 (DL CC)과 상향링크 자원 (UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 샐 ( conf igured serving cell )을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀올 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다.
또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합 (carrier aggregation)은 각각 캐리어 주파수 (셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀 (Cell) '은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.
LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀 (PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀 (SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀 (Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC— CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 샐이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
서빙 셀 (P셀과 S샐)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다 . PhysCellld는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCe 11 Index는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCelllndex는 서빙 셀 (P셀 또는 S샐)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, SCelllndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다 . 즉, ServCelllndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인텍스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.
P셀은 프라이머리 주파수 (또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정 ( initial connection establishment ) 과정을 수행하거나 연결 재 -설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만올 이용할 수 있다. E- UTRA ( Evolved Universal Terrestrial Radio Access )은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보 (mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconf igutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.
S셀은 세컨더리 주파수 (또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 샐을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P샐은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S샐은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 p셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 s셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E- UTRAN은 S셀올 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널 ( dedicated signal )을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconf igutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRA 은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링 (dedicated signaling) 할 수 있다. 초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어 ( PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며 , 세컨더리 컴포넌트 캐리어 ( SCC)는 S샐과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 9a는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.
도 9b는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 9b의 경우에 20MHZ의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호 /데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호 /데이터를 송신할 수 있다. 만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다 . 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다 .
하향링크 자원의 반송파 주파수 (또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수 (또는, UL CC) 사이의 링키지 ( linkage )는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어 , SIB2 ( System Information Block Type2 )에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며 , HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC (또는 UL ■CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC (또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다. 크로스 캐리어 스커 1줄링 (Cross Carrier Scheduling)
캐리어 병합 시스템에서는 캐리어 (또는 반송파) 또는 서빙 셀 ( Serving Cell )에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링 ( Self - Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케줄링 ( Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링 ( Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링 ( Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH (DL Grant )와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH (UL Grant )에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정 (UE- specif ic )하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 상위계층 시그널링 (예를 들어, RRC signaling)을 통해서 반정적 ( semi - static )으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.
크로스 캐리어 ^케줄링이 활성화된 경우, PDCCH에 해당 PDCCH가 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드 (CIF : Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어, PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 증 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE-A Release— 8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다 . 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE-A Release - 8의 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑 )를 재사용할 수도 있다 . 반면, DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE-A Release - 8과 동일한 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑 )와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC별 전송 모드 및 /또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.
캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합 (monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 부집합 ( subset )일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기- 스케줄링 ( self - scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정 (UE- specif ic ) , 단말 그룹 특정 (UE group- specif ic ) 또는 셀 특정 ( Cell - specif ic )하게 설정될 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 10을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 DL CC가 결합되어 있으며 , DL CC ' A '는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC ' A '만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC ' B - 와 ' C '는 PDCCH를 전송하지 않는다. 일반적인 ACK/NACK 멀티플렉싱 방법
단말이 eNB로부터 수신되는 다수의 데이터 유닛들에 해당하는 다수의 ACK/NACK들을 동시에 전송해야 하는 상황에서, ACK/NACK 신호의 단일—주파수 특성을 유지하고, ACK/NACK 전송 전력을 줄이기 위해, PUCCH 자원 선택에 기초한 ACK/NACK 다중화 방법이 고려될 수 있다.
ACK/NACK 다중화와 함께, 다수의 데이터 유닛들에 대한 ACK/NACK 응답들의 콘텐츠들은 실제 ACK/NACK 전송에 사용되는 PUCCH 자원과 QPSK 변조 심볼들의 자원의 결합에 의해 식별된다.
예를 들어, 만일 하나의 PUCCH 자원이 4 비트를 전송하고 4개의 데이터 유닛들이 최대 전송될 수 있는 경우, ACK/NACK 결과는 아래 표 5와 같이 eNB 에서 식별될 수 있다.
【표 5]
HARQ-ACK ( 0 ) , HARQ-ACK ( 1 ) , HARQ-ACK (2) ,
)
"PUCCH b (0) , b(l) HARQ-ACK(3)
ACK, ACK, ACK, ACK "PUCCH.1 1, 1
ACK, ACK, ACK, NACK/DTX "PUCCH'l 1, 0
NACK/DTX, NACK/DTX, NACK, DTX "PUCCH,2 1, 1
ACK, ACK, NACK/DTX, ACK "PUCCH, 1 1, 0
NACK, DTX, DTX, DTX "PUCCH.O 1, 0
ACK, ACK, NACK/DTX, NACK/DTX "PUCCH.l 1, 0
ACK, NACK/DTX, ACK, ACK "PUCCH.3 0, 1
NACK/DTX, NACK/DTX, NACK/DTX, NACK "PUCCH,3 1, 1
ACK, NACK/DTX, ACK, NACK/DTX "PUCCH,2 0, 1
ACK, NACK/DTX, NACK/DTX, ACK „(1)
,PUCCH,0 0, 1
ACK, NACK/DTX, NACK/DTX , NACK/DTX "PUCCH.O 1, 1
NACK/DTX, ACK, ACK, ACK "PUCCH.3 0, 1
NACK/DTX, NACK, DTX, DTX "PUCCH, 1 0, 0
NACK/DTX, ACK, ACK, NACK/DTX "PUCCH.2 1, 0
NACK/DT , ACK, NACK/DTX, ACK "PUCCH.3 1, 0
NACK/DTX, ACK, NACK/DTX, NACK/DTX "PUCCH.l 0, 1
NACK/DTX, NACK/DTX, ACK, ACK "PUCCH.3 0, 1 NACK/DTX, NACK/DTX, ACK, NACK/DTX "PUCCH,2 0, 0
NACK/DTX, NACK/DTX, NACK/DTX, ACK "PUCCH.3 0, 0
DTX, DTX, DTX, DTX N/A N/A
상기 표 5에서 HARQ-ACK(i)는 i번째 데이터 유닛 (data unit)에 대한 ACK/ ACK 결과를 나타낸다. 상기 표 5에서 DTX(DTX (Discontinuous Transmission)는 해당되는 HARQ-ACK(i)을 위해 전송될 데이터 유닛이 없거나 단말이 HARQ-ACK(i)에 대웅하는 데이터 유닛을 검출하지 못함을 의미한다. 상기 표 5에 의하면, 최대 4개의 PUCCH 자원 ( n( p CCH0 , n CCH1 , n¾CCH 2 , and n¾CCH3 ) 이 있고' b(0) , b(l)은 선택된 PUCCH을 이용하여 전송되는 2개의 비트이다. 예를 들어, 단말이 4개의 데이터 유닛들을 모두 성공적으로 수신하면, 단말은 ^ 을 이용하여 2 비트 (1,1)을 전송한다 . 단말이 첫번째 및 세번째 데이터 유닛에서 디코딩에 실패하고, 두번째 및 네번째 데이터 유닛에서 디코딩에 성공하면, 단말은 "PUCCH.3을 이용하여 비트
(1,0)을 전송한다.
ACK/NACK 채널 선택에서, 적어도 하나의 ACK이 있으면, NACK과 DTX는 짝지워진다 (couple) . 이는 예약된 (reserved) PUCCH 자원과 QPSK 심벌의 조합으로는 모든 ACK/NACK 상태를 나타낼 수 없기 때문이다. 하지만, ACK이 없으면 , DTX는 NACK과 분리된다 (decouple) . 이 경우, 한 개의 명확한 NACK에 해당하는 데이터 유닛에 링크된 PUCCH 자원은 다수의 ACK/NACK들의 신호를 전송하기 위해 또한 예꺅될 수 있다. 반지속적 스케줄링 (Semi -Persistent Scheduling)을 위한 PDCCH 확인 (validation)
반지속적 스케줄링 ( SPS : Semi - Persistent Scheduling)은 특정 단말에게 자원을 특정 시구간 동안 지속적으로 유지되도록 할당하는 스케즐링 방식이다.
VoIP (Voice over Internet Protocol )와 같이 특정 시간 동안 일정량의 데이터가 전송되는 경우에는 자원할당을 위해 매 데이터 전송 구간 마다 제어정보를 전송할 필요가 없기 때문에 SPS 방식을 사용하여 제어정보의 낭비를 줄일 수 있다. 소위 반지속적 스케즐링 ( SPS : Semi - Persistent Scheduling) 방법에서는 단말에게 자원이 할당될 수 있는 시간 자원 영역을 우선 할당한다.
이때, 반지속적 할당 방법에서는 특정 단말에게 할당되는 시간 자원 영역이 주기성을 갖도록 설정할 수 있다. 그 다음, 필요에 따라 주파수 자원 영역을 할당함으로써 시간ᅳ주파수 자원의 할당을 완성한다. 이렇게 주파수 자원 영역을 할당하는 것을 소위 활성화 (Activation)라고 지칭할 수 있다. 반지속적 할당 방법을 사용하면, 한 번의 시그널링에 의해 일정 기간 동안 자원 할당이 유지되기 때문에 반복적으로 자원할당을 할 필요가 없어 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
그 후, 상기 단말에 대한 자원할당이 필요 없어지게 되면 주파수 자원 할당을 해제하기 위한 시그널링을 기지국에서 단말로 전송할 수 있다. 이렇게 주파수 자원 영역의 할당을 해제 (release )하는 것올 비활성화 (Deactivation)라고 지칭할 수 있다.
현재 LTE에서는 상향링크 및 /또는 하향링크에 대한 SPS를 위해 우선 RRC (Radio Resource Control ) 入]그널링을 통해 어느 서브프레임들에서 SPS 송신 /수신을 해야 하는지를 단말에게 알려준다. 즉, RRC 시그널링을 통해 SPS를 위해 할당되는 시간-주파수 자원 중 시간 자원을 우선 지정해준다. 사용될 수 있는 서브프레임을 알려주기 위해, 예컨대 서브프레임의 주기와 오프셋을 알려줄 수 있다. 그러나, 단말은 RRC 시그널링을 통해서는 시간 자원 영역만 할당 받기 때문에, RRC 시그널링을 받았다고 하더라도 바로 SPS에 의한 송수신을 수행하지는 않으며, 필요에 따라 주파수 자원 영역을 할당함으로써 시간-주파수 자원의 할당을 완성한다. 이렇게 주파수 자원 영역을 할당하는 것을 활성화 (Activation)라고 지칭할 수 있으며 , 주파수 자원 영역의 할당을 해제 (release )하는 것을 비활성화 (Deactivation)라고 지칭할 수 있다.
따라서, 단말은 활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 뒤에, 그 수신된 PDCCH에 포함된 RB 할당 정보에 따라 주파수 자원을 할당하고 MCS (Modulation and Coding Scheme) 정보에 따른 변조 (Modulation) 및 부호율 ( Code Rate)을 적용하여 , 상기 RRC 시그널링을 통해 할당 받은 서브프레임 주기와 오프셋에 따라 송수신을 수행하기 시작한다.
그 다음, 단말은 기지국으로부터 비활성화를 알리는 PDCCH를 수신하면 송수신을 중단한다. 만일 송수신을 중단한 이후에 활성화 또는 재활성화를 ^
49 지시하는 PDCCH를 수신하면 그 PDCCH에서 지정한 RB 할당, MCS 등을 사용하여 RRC 시그널링으로 할당 받은 서브프레임 주기와 오프셋을 가지고 다시 송수신을 재개한다. 즉, 시간 자원의 할당은 RRC 시그널링을 통해 수행되지만, 실제 신호의 송수신은 SPS의 활성화 및 재활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 후에 수행될 수 있으며, 신호 송수신의 중단은 SPS의 비활성화를 지시하는 PDCCH를 수신한 후에 이루어진다 .
단말은 다음과 같은 조건이 모두 만족하는 경우에 SPS 지시를 포함하는 PDCCH를 확인할 수 있다. 첫째로 PDCCH 페이로드를 위해 추가된 CRC 패리티 비트가 SPS C-RNTI로 스크램블되어야 하고, 둘째로 새로운 데이터 지시자 (NDI : New Data Indicator) 필드가 0으로 셋팅되어야 한다. 여기서 , DCI 포맷 2 , 2A, 2B 및 2C의 경우, 새로운 데이터 지시자 필드는 활성화된 전송 블록의 하나를 나타낸다.
그리고, DCI 포맷에 사용되는 각 필드가 아래 표 4 및 표 5에 따라 셋힝되면 확인이 완료된다. 이러한 확인이 완료되면, 단말은 수신한 DCI 정보를 유효한 SPS 활성화 또는 비활성화 (또는 해제 )임을 인식한다 . 반면 , 확인이 완료되지 않으면, 단말은 수신한 DCI 포맷에 비매칭 (non-matching) CRC가 포함된 것으로 인식한다 .
표 6은 SPS 활성화를 지시하는 PDCCH 확인을 위한 필드를 나타낸다.
【표 6】
DCI DCI format DCI format 2 /2A/2B format 0 1/ lA TPC command for set to N/A N/A
scheduled PUSCH λ00'
Cyclic shift DM RS set to N/A N/A
λ000'
Modulation and MSB is N/A N/A
coding scheme and set to
redundancy version 、 0'
HARQ process number N/A FDD: set to FDD: set to '000'
¾000' TDD: set to x0000'
TDD: set to
'0000'
Modulation and N/A For the enabled coding scheme transport block：
MSB is set to '0'
Redundancy version N/A s 0eOt to '00' For the enabled transport block： set to ' 00'
표 7은 SPS 비활성화 (또는 해제 )를 지시하는 PDCCH 확인을 위한 필드를
D f
† r
나타낸다.
【표 7】
Figure imgf000052_0001
DCI 포맷이 SPS 하향링크 스케줄링 활성화를 지시하는 경우, PUCCH 필드를 위한 TPC 명령 값은 상위 계층에 의해 설정된 4개의 PUCCH 자원 값을 나타내는 인텍스로 사용될 수 있다. PUCCH piggybacking in Rel - fr LTE
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 UL— SCH의 전송 채널 프로세싱의 일례를 나타낸다.
3GPP LTE 시스템 ( =E-UTRA, Rel . 8 )에서는 UL의 경우, 단말기의 파워앰프의 효율적인 활용을 위하여, 파워 앰프의 성능에 영향을 미치는 PAPR ( Peak - to -Average Power Ratio) 특성이나 CM ( Cubic Metric ) 특성이 좋은 single carrier 전송을 유지하도록 되어 있다. 즉, 기존 LTE 시스템의 PUSCH 전송의 경우, 전송하고자 하는 데이터를 DFT-precoding을 통해 single carrier 특성을 유지하고 , PUCCH 전송의 경우는 single carrier 특성을 가지고 있는 sequence에 정보를 실어 전송함으로써 single carrier 특성을 유지할 수 있다. 그러나 DFT-precoding을 한 데이터를 주파수축으로 비연속적으로 할당하거나 PUSCH와 PUCCH가 동시에 전송하게 되는 경우에는 이러한 single carrier 특성이 깨지게 된다. 따라서, 도 11과 같이 PUCCH 전송과 동일한 subframe에 PUSCH 전송이 있을 경우, single carrier 특성을 유지하기 위해 PUCCH로 전송할 UCI (uplink control information)정보를 PUSCH를 통해 데이터와 함께 전송 ( Piggyback)하도록 되어 있다.
앞서 설명했듯이 기존의 LTE 단말은 PUCCH와 PUSCH가 동시에 전송될 수 없기 때문에 PUSCH71" 전송되는 subframe에서는 Uplink Control Information (UCI ) ( CQI/PMI , HARQ-ACK, RI등)를 PUSCH 영역에 multiplexing하는 방법을 사용한다. 일례로, PUSCH를 전송하도록 allocation 된 subframe에서 Channel Quality Indicator (CQI) and/or Precoding Matrix Indicator (PMI)를 전송해야 할 경우 UL-SCH data와 CQI/PMI를 DFT- spreading 이전에 multiplexing하여 control 정보와 data를 함께 전송할 수 있다. 이 경우 UL-SCH data는 CQI/PMI resource를 고려하여 rate-matching을 수행하게 된다. 또한 HARQ ACK, Rr등의 control 정보는 UL-SCH data를 puncturing 하여 PUSCH ¾ il multiplexing되는 방식이 사용되고 있다.
도 는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 전송 채널 (transpoii channel)인 상향링크 공유채널의 신호 처리 과정의 일례를 나타낸다.
이하, 상향링크 공유채널 (이하, "UL-SCH"라 한다. )의 신호 처리 과정은 하나 이상의 전송 채널 또는 제어정보 타입에 적용될 수 있다.
도 12를 참조하면 , UL-SCH은 전송 시간 구간 (TTI: transmission time interval)마다 한번씩 데이터를 전송 블록 (TB: Transport Block)의 형태로 부호화 유닛 (conding unit)에 전달된다.
상위 계층으로부터 전달 받은 전송 블록의 비트 "ο^ιΆ'α3"·""^에 CRC 패리티 비트 (parity bit) ，^， ， ，…， ― i를 부착한다 (S120) . 이때 , A는 전송 블록의 크기이며 , L은 패리티 비트의 개수다. CRC가 부착된 입력 비트는 ^，^， ，^，…，^니 과 같다. 이때, B는 CRC를 포함한 전송 블록의 비트 수를 나타낸다. βο'0|'θ2'θ3'"·' -' 는 ΤΒ 크기에 따라 여러 개의 코드 블록 (CB: Code block)으로 분할 (segmentation)되고, 분할된 여러 개의 CB들에 CRC가 부착된다 (S121) . 코드 블록 분할 및 CRC 부착 후 비트는 Cr0， ， 2，^，''ᅳ ' ( — D과 같다. 여기서 r은 코드 블록의 번호 ^=0, ..., ^)이고,
Kr은 코드 블록 r에 따른 비트 수이다. 또한, C는 코드 블톡의 총 개수를 나타 다. ,
이어 , 채널 부호화 (channel coding)가 수행된다 (S122) . 채널 부호화
/ ) d{i) d0) d°?
후의 출력 비트는 ^^ ^^'^^"' 、과 같다. 이때, i는 부호화된 스트림 인덱스이며, 0, 1 또는 2 값을 가질 수 있다. Dr은 코드 블록 r을 위한 i번째 부호화된 스트림의 비트 수를 나타낸다. r은 코드 블록 번호 (r=0, ." , C— 1)이고, C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다. .각 코드 블록은 각각 터보 코딩에 의하여 부호화될 수 있다.
이어 , 레이트 매칭 (Rate Matching)이 수행된다 (S123) . 레이트 매칭을 거친 이후의 비트는 ^^^ ^…，^^ 과 같다. 이때, r은 코드 블톡의 번호이고 (r=0, , C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다. Er은 r번째 코드 블록의 레이트 매칭된 비트의 개수를 나타낸다.
이어 , 다시 코드 블록들 간의 결합 (concatenation)이 수행된다 (S124) . 코드 블록의 결합이 수행된 후의 비트는 /ο'/ι'/2'/3'···'Λ?— 1과 같다ᅳ 이때, G는 전송을 위한 부호화된 비트의 총 개수를 나타내며, 제어정보가 UL-SCH 전송과 다중화될 때, 제어정보 전송을 위해 사용되는 비트 수는 포함되지 않는다. 한편 , PUSCH에서 제어정보가 전송될 때 , 제어정보인 CQI/PMI, RI , ACK/NACK은 각각 독립적으로 채널 부호화가 수행된다 (S126, S127, S128) . 각 제어정보의 전송을 위해 각각 서로 다른 부호화된 심볼들이 할당되기 때문에 각각의 제어정보는 서로 다른 코딩 레이트 (coding rate)를 가진다.
TDD(Time Division Duplex)에서 ACK/NACK 피드백 (feedback) 모드는 ^"위 계층 설정에 의해 ACK/NACK 번들링 (bundling) 및 ACK/NACK 다중화 (multiplexing) 두 가지 모드가 지원된다 . ACK/NACK 번들링을 위해 ACK/NACK 정보 비트는 1비트 또는 2비트로 구성되고, ACK/NACK 다중화를 위해 ACK/NACK 정보 비트는 1비트에서 4비트 사이로 구성된다 . ,
S134 단계에서 코드 블록 간 결합 단계 이후에, UL-SCH 데이터의 부호화된 비트
Figure imgf000056_0001
와 CQI/PMI의 부호화된 비트 q。，녜 의 다중화가 수행된다 (S125) . 데이터와 CQI/PMI의 다중화된 결과는
Figure imgf000056_0002
과 같다. 이때, ( = 0,...,H'-1 )는
(QM -NL) 길이를 가지는 컬럼 (column) 백터를 나타낸다.
Figure imgf000056_0003
H' = H/(NL.QM)이다. NL 은 UL-SCH 전송 블록이 매큉된 레이어의 개수를 나타내고, H는 전송 블록이 매핑된— 개 전송 레이어에 UL— SCH 데이터와 CQI/PMI 정보를 위해 할당된 부호화된 총 비트의 개수를 나타낸다.
. -、 이어, 다중화된 데이터와 CQI/PMI, 별도로 채널 부호화된 RI, ACK/NACK은 채널 인터리빙되어 출력 신호가 생성된다 (S129) . MIMO (Mul ti - Input Multi -Output)
MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여 , 다중 송신 (Tx) 안테나와 다중 수신 (Rx) 안테나를 사용한다. 다시 말해서 , MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다중 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 "MIMO"를 "다중 입출력 안테나 '，라 칭하기로 한다 .
더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지 ( total message )를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며 , 여러 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 · 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨다. 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송률을 요구하므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 따라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.
한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테나 (MIM이 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있다.
도 13은 일반적인 다중 입출력 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 13을 참조하면, 송신 안테나의 수를 NT개로, 수신 안테나의 수를 NR개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 전송 레이트 ( trans fer rate )를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트 (Ro)에 다음과 같은 레이트 증가율 (Ri )이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.
【수 1】
Figure imgf000058_0001
즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.
이와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티 ( spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱 ( spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.
각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다 .
첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블톡 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트텔리스 (Trelis ) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수 (NT)와 수신 안테나 수 (NR)의 곱 (NT X NR)에 해당되는 양을 얻을 수 있다.
둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭올 적절한 신호처리 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD (maximum likelihood detection) 수신기 , ZF ( zero- forcing) 수신기 , MMSE (minimum mean square error) 수신 기, D- BLAST (Diagonal -Bell Laboratories Layered Space -Time ) , V- BLAST (Vertical— Bell Laboratories Layered Space -Time ) 등이 있으며 , 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD ( singular value decomposition) 방식 등을 사용할 수 있다.
셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며 , 이 증 시공간 블록 부호 (Double - STTD) , 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.
상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
먼저, 도 13에 도시된 바와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다 .
먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개 이므로, 이를 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있다.
【수 2】
S = ' ^2 ' ' " ' SNT J
한편, 각각의 전송 정보 Si, S2 SNT에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 PI, P2, . . . , PNT라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있다.
【수 3】
Figure imgf000060_0001
또한, §를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다. 【수 4】
Figure imgf000061_0001
한편, 전송 전력이 조정된 정보 백터 s는 그 후 가중치 행렬 w가 곱해져 실제 전송되는 NT개의 전송 신호 xl, X2 , ... , xNT를 구성한다. 여기서 , 가중치 행렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보를 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송 신호 xl, X2 , ... , XNT를 벡터 X를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.
【수 5】
X =
Figure imgf000061_0002
여기서 , wij는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내며, W는 이를 행렬로 나타낸 것이다. 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)라 부른다. 한편 , 상술한 바와 같은 전송 신호 (X)는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 백터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 백터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.
물론, 공간 멀티플랙싱과 공간 다이버시티를 흔합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플랙싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.
다음으로, 수신신호는 NR개의 수신 안테나가 있는 경우, 각 안테나의 수신신호 yl , y2 , yNR을 백터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다.
【수 6】
한편, 다중- 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 hij로 표시하기로 한다. 여기서, hij의 인덱스의 순서가 수신 안테나 인텍스가 먼저, 송신안테나의 인텍스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 백터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 백터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 14는 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 14에 도시된 바와 같이 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
【수 7】
Figure imgf000063_0001
또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 NT개의 송신 안테나로부터 NR개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
【수 8】
Figure imgf000063_0002
한편 , 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise) 7> 더해지게 되므로, NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색 잡음 nl, n2, nNR을 백터로 표현하면 다음과 같다.
【수 9】
n = [nx,n2,---,nNR
상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 잡음의 모델링을 통해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.
【수 10]
Figure imgf000064_0001
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 NR와 같아 지게 된다. 즉, 채널 행렬 H는 NR X NR 행렬이 된다.
일반적으로, 행렬의 탱크 ( rank)는 서로 독립인 ( independent ) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 탱크는 행 또는 열의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 탱크 ( rank (H) )는 다음과 같이 제한된다 .
[수 11】
ran
또한, 행렬을 고유치 분해 (Eigen value decomposition) ¾■ 하였을 때 탱크는고유치 (eigen value )들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 탱크를 SVD ( singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값 ( singular value )들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 탱크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '랭크 (Rank) '는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어 ( layer)의 개수 '는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 탱크 수에 대웅하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 탱크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다. 참조신호 (RS : Reference Signal )
무선 통신 시스템에서 데이터는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 신호는 전송 중에 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신하기 위하여, 수신된 신호의 왜곡은 채널 정보를 이용하여 보정되어야 한다. 채널 정보를 검출하기 위하여 송신측과 수신측 모두 알고 있는 신호 전송 방법과 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 검출하는 방법을 주로 이용한다. 상술한 신호를 파일럿 신호 또는 참조 신호 (RS )라고 한다.
다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 신호를 정확하게 수신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되어야 한다. 따라서 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가져야 한다.
하향 참조 신호는 하나의 셀 내 모든 단말이 공유하는 공통 참조 신호 ( CRS : common RS )와 특정 단말만을 위한 전용 참조 신호 (DRS : dedicated RS )가 있다. 이와 같은 참조 신호들을 이용하여 복조 (demodulation)와 채널 측정 ( channel measurement )을 위한 정보를 제공할 수 있다.
수신 측 (즉, 단말)은 CRS로부터 채널 상태를 측정하고, CQI (Channel Quality Indicator) , ΡΜΙ (Precoding Matrix Index) 및 /또는 RI (Rank indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신 측 (즉, 기지국)으로 피드백한다. CRS는 셀 특정 기준신호 (cell-specific RS)라고도 한다, 반면, 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Information) 피드백과 관련된 참조 신호를 CSI-RS라고 정의할 수 있다.
DRS는 PDSCH 상의 데이터 복조가 필요한 경우 자원 요소들을 통해 전송될 수 있다. 단말은 상위 계층을 통하여 DRS의 존재 여부를 수신할 수 있으며 , 상응하는 PDSCH가 매핑되었을 때만 유효하다 . DRS를 단말 특정 참조 신호 (UE— specif ic RS) 또는 복조 참조 신호 (DMRS: Demodulation RS)라고 할 수 있다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블톡 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 15를 참조하면, 참조 신호가 매핑되는 단위로 하향링크 자원 블록 쌍은 시간 영역에서 하나의 서브 프레임 X 주파수 영역에서 12개의 부 반송파로 나타낼 수 있다 . 즉 , 시간 축 (X축) 상에서 하나의 자원 블톡 쌍은 일반 순환 전치 (normal CP: normal Cyclic Prefix) 인 경우 14개의 OFDM 심볼의 길이를 가지고 (도 15a) , 확장 순환 전치 (extended CP: extended Cyclic Prefix) 91 경우 12개의 OFDM 심볼의 길이를 가진다 (도 15b) . 자원 블록 격자에서 '0' , '1' , '2' 및 '3'으로 기재된 자원 요소들 (REs)은 각각 안테나 포트 인텍스 'Ο' , 'Ι' , ·2· 및 '3'의 CRS의 위치를 의미하며, 'D'로 기재된 자원 요소들은 DRS의 위치를 의미한다 .
이하 CRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, CRS는 물리적 안테나의 채널을 추정하기 위해 사용되고, 셀 내에 위치한 모든 단말에 공통적으로 수신될 수 있는 참조 신호로써 전체 주파수 대역에 분포된다. 또한, CRS는 채널 품질 정보 (CSI) 및 데이터 복조를 위해 이용될 수 있다.
CRS는 전송 측 (기지국)에서의 안테나 배열에 따라 다양한 포맷으로 정의된다. 3GPP LTE 시스템 (예를 들어 , 릴리즈 -8)에서는 다양한 안테나 배열을 지원하고, 하향링크 신호 송신 측은 3개의 단일의 송신 안테나, 2개의 송신 안테나 및 4개의 송신 안테나와 같이 3 종류의 안테나 배열을 가진다. 기지국이 단일의 송신 안테나를 사용하는 경우, 단일 안테나 포트를 위한 참조 신호가 배열된다. 기지국이 2개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 2개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 시분할 다중화 (TDM: Time Division Multiplexing) 및 /또는 주파수 분할 다중화 (FDM Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하여 배열된다. 즉, 2개의 안테나 포트를 위한 참조 신호는 각각이 구별되기 위해 서로 다른 시간 자원 및 /또는 서로 다른 주파수 자원이 할당된다.
게다가, 기지국이 4개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 4개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 TDM 및 /또는 FDM 방식을 이용하여 배열된다. 하향링크 신호의 수신 측 (단말)에 의하여 측정된 채널 정보는 단일의 송신 안테나 전송, 송신 다이버시티 , 폐쇄 루프 공간 다중화 (closed- loop spatial multiplexing) , 개방 루프 공간 다중화 (open-loop spatial multiplexing) 또는 다중 사용자—다중 입출력 안테나 (Mult i -User MIMO)와 같은 전송 방식을 이용하여 전송된 데이터를 복조하기 위하여 사용될 수 있다. 다중 입출력 안테나가 지원되는 경우 참조 신호가 특정의 안테나 포트로부터 전송될 때, 상기 참조 신호는 참조 신호의 패턴에 따라 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되며, 다른 안테나 포트를 위해 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되지 않는다. 즉, 서로 다른 안테나 사이의 참조 신호는 서로 겹치지 않는다.
자원 블록에 CRS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정의된다.
【수 12】 k = 6m- (v + vshjft )mod 6
Figure imgf000068_0001
w = 0,l,...,2-N^L -l
m' = m + N^-DL -N^
Figure imgf000068_0002
[3 + 3("s mod 2) if = 3 vshift = 'mod6 수학식 12에서, k 및 1 은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내고, p 는 안테나 포트를 나타낸다. 은 하나의 하향링크 슬롯에서의
DL
OFDM 심볼의 수를 나타내고, N^은 하향링크에 할당된 무선 자원의 수 나타낸다. ns 는 슬롯 인텍스를 나타내고, WJS"은 셀 113를 나타낸다. mod 는 모들로 (modulo) 연산을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서 v ft 값에 따라 달라진다. vshi« 는 셀 ID에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 샐에 따라 다양한 주파수 편이 ( frequency shif t ) 값을 가진다.
보다 구체적으로, CRS를 통해 채널 추정 성능을 향상시키기 위해 CRS의 위치는 셀에 따라 주파수 영역에서 편이될 수 있다. 예를 들어, 참조 신호가 3개의 부 반송파의 간격으로 위치하는 경우, 하나의 셀에서의 참조 신호들은 3k 번째 부반송파에 할당되고, 다른 샐에서의 참조 신호는 3k+l 번째 부반송파에 할당된다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조 신호들은 주파수 영역에서 6개의 자원 요소 간격으로 배열되고, 또 다른 안테나 포트에 할당된 참조 신호와는 3개의 자원 요소 간격으로 분리된다.
시간 영역에서 참조 신호는 각 슬롯의 심볼 인덱스 0 에서부터 시작하여 동일 간격 ( constant interval )으로 배열된다. 시간 간격은 순환 전치 길이에 따라 다르게 정의된다. 일반 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 4에 위치하고, 확장 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 3에 위치한다. 2개의 안테나 포트 중 최대값을 가지는 안테나 포트를 위한 참조 신호는 하나의 OFDM 심볼 내에 정의된다. 따라서, 4개의 송신 안테나 전송의 경우, 참조 신호 안테나 포트 0 과 1을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인텍스 0 과 4 (확장 순환 전치의 경우 심볼 인덱스 0 과 3 )에 위치하고, 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 1에 위치한다. 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호의 주파수 영역에서의 위치는 2번째 gg 슬롯에서 서로 맞바꿔진다.
이하 DRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면 , DRS는 데이터를 복조하기 위하여 사용된다. 다중 입출력 안테나 전송에서 특정의 단말을 위해 사용되는 선행 부호화 (precoding ) 가중치는 단말이 참조 신호를 수신하였을 때 각 송신 안테나에서 전송된 전송 채널과 결합되어 상웅하는 채널을 추정하기 위하여 변경 없이 사용된다.
3GPP LTE 시스템 (예를 들어 , 릴리즈 - 8 )은 최대로 4개의 전송 안테나를 지원하고, 탱크 1 빔포밍 (beamforming)을 위한 DRS가 정의된다. 탱크 1 범포밍을 위한 DRS는 또한 안테나 포트 인덱스 5 를 위한 참조 신호를 나타낸다 자원 블록에 DRS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정의된다. 수학식 13은 일반 순환 전치인 경우를 나타내고, 수학식 14는 확장 순환 전치인 경우를 나타낸다.
【수 13】
Figure imgf000070_0001
3 /' = 0
6 l' = \
1 =
2 l' = 2
5 I' = 3
, ] 0,1 if «s mod2 = 0
~ [2,3 if «s mod2 = l
Figure imgf000070_0002
【수 14 ] k = (k')modN^ +N^ -nPRB
,— J 3ffi'+vshift if / = 4
~|3m'+(2 + vshift)mod3 if / = 1
/ = {4 l'e{0,2}
~ [\ l' = \
^ _ 0 if «smod2 = 0
一 l,2 if «smod2 = l
Figure imgf000071_0001
vshlft = 'mod3 상기 수학식 12내지 수학식 14에서, k 및 p는 각각 부반송파 인덱스 및 안테나 포트를 나타낸다 . , ns, 는 각각 하향링크에 할당된 RB의 수, 슬롯 인덱스의 수, 셀 ID의 수를 나타낸다. RS의 위치는 주파수 도메인 관점에서 ift값에 따라 달라진다 .
수학식 13 및 14에서, k 및 1 은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내고, p 는 안테나 포트를 나타낸다. 은 주파수 영역에서 자원 블록 크기를 나타내고, 부반송파의 수로써 표현된다. 은 물리 자원 블톡의 수를 나타낸다. 은 pDSCH 전송을 위한 자원 블록의 주파수 대역을 cell
나타낸다. ns 는 슬롯 인덱스를 나타내고, Ν^ 는 셀 ID를 나타낸다. mod 는 모듈로 (modulo) 연산을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서 vshift 값에 따라 달라진다. vs ift는 셀 ID에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 샐에 따라 다양한 주파수 편이 (frequency shift) 값을 가진다. 사운딩 참조신호 (SRS: Sounding Reference Signal)
SRS는 주로 상향링크의 주파수-선택적 스케줄링을 수행하기 위하여 채널 품질 측정에 사용되며, 상향링크 데이터 및 /또는 제어 정보의 전송과 관련되지 않는다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 SRS는 전력 제어의 향상 또는 최근에 스케줄되어 있지 않은 단말들의 다양한 스타트-업 ( start— up) 기능을 지원하기 위한 다양한 다른 목적들을 위해 사용될 수 있다. 스타트-업 기능의 일례로, 초기의 변조 및 부호화 방식 (MCS : Modulation and Coding Scheme ) , 데이터 전송을 위한 초기의 전력 제어 , 타이밍 전진 ( timing advance ) 및 주파수 반-선택적 ( semi - selective ) 스케줄링이 포함될 수 있다. 이때, 주파수 반-선택적 스케줄링은 서브 프레임의 처음의 슬롯에 선택적으로 주파수 자원을 할당하고, 두번째 슬롯에서는 다른 주파수로 의사 랜덤 (pseudo- randomly)하게 도약하여 주파수 자원을 할당하는 스케줄링을 말한다.
또한, SRS는 상향링크와 하향링크 간에 무선 채널이 상호적 ( reciprocal )인 가정하에 하향링크 채널 품질을 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 가정은 상향링크와 하향링크가 동일한 주파수 스펙트럼을 공유하고, 시간 영역에서는 분리된 시분할 듀플레스 ( TDD : Time Division Duplex) 시스템에서 특히 유효하다
셀 내에서 어떠한 단말에 의하여 전송되는 SRS의 서브 프레임들은 셀- 특정 방송 신호에 의하여 나타낼 수 있다. 4비트 셀 -특정 ' srsSubf rameConf iguration ' 파라口 1터는 SRS가 각 무선 프레임을 통해 전송될 수 있는 15가지의 가능한 서브 프레임의 배열을 나타낸다. 이러한 배열들에 의하여 , 운용 시나리오 (deployment scenario )에 따라 SRS 오버헤드 ( overhead)의 조정에 대한 유동성을 제공하게 된다. 이 중 16번째 배열은 셀 내에서 완전하게 SRS의 스위치를 오프하며, 이는 주로 고속 단말들을 서빙하는 서빙 샐에 적합하다 .
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호 심볼을 포함한 상향링크서브 프레임을 예시한다 .
도 16을 참조하면, SRS는 배열된 서브 프레임 상에서 항상 마지막 SC- FDMA 심볼을 통해 전송된다. 따라서, SRS와 DMRS는 다른 SC- FDMA 심볼에 위치하게 된다.
PUSCH 데이터 전송은 SRS 전송을 위한 특정의 SC- FDMA 심볼에서는 허용되지 않으며 , 결과적으로 사운딩 ( sounding) 오버헤드가 가장 높은 경우 즉, 모든 서브 프레임에 SRS 심볼이 포함되는 경우라도 사운딩 오버헤드는 약 7¾를 초과하지 않는다.
각 SRS 심볼은 주어진 시간 단위와 주파수 대역에 관한 기본 시퀀스 (랜덤 시퀀스 또는 Zadof f— Ch ( ZC)에 기초한 시뭔스 세트)에 의하여 생성되고, 동일 샐 내의 모든 단말들은 동일한 기본 시퀀스를 사용한다. 이때, 동일한 주파수 대역과 동일한 시간에서 동일 셀 내의 복수의 단말로부터의 SRS 전송은 기본 시퀀스의 서로 다른 순환 이동 ( cyclic shif t )에 의해 직교 (orthogonal )되어 서로 구별된다.
각각의 셀 마다 서로 다른 기본 시퀀스가 할당되는 것에 의하여 서로 다른 셀로부터의 SRS 시퀀스가 구별될 수 있으나, 서로 다른 기본 시뭔스 간에 직교성은 보장되지 않는다. 2
COMP (Coordinated Multi -Point Transmission and Reception)
LTE- advanced의 요구에 발맞춰, 시스템의 성능 향상을 위하여 CoMP 전송이 제안되었다. CtoMP는 co-MIMO, collaborative MIMO, network MIMO 등으로도 불린다. CoMP는 셀 경계에 위치한 단말의 성능을 향상시키고, 평균 셀 (섹터 )의 효율 (throughput)을 향상시킬 것으로 예상된다.
일반적으로, 셀 간 간섭 (工 nter-Cell Interference)은 주파수 재사용 지수가 1 인 다중-셀 환경에서 셀 경계에 위치한 단말의 성능 및 평균 셀 (섹터) 효율을 떨어뜨린다. 셀 간 간섭을 완화시키기 위해, 간섭 제한적인 (interference-limited) 환경에서 셀 경계에 위치한 단말이 적정한 성능 효율을 가지도톡 LTE 시스템에서는 부분 주파수 재사용 (FFR: Fractional Frequency Reuse)과 같은 단순한 수동적인 방법이 적용되었다 . 그러나, 각 셀 당 주파수 자원의 사용을 감소시키는 대신, 단말이 수신해야 하는 신호 (desired signal)로써 셀 간 간섭을 재 사용하거나 셀 간 간섭을 완화시키는 방법이 보다 이익이 된다. 상술한 목적을 달성하기 위하여 CoMP 전송 방식이 적용될 수 있다.
하향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JP (Joint Processing) 방식과 CS/CB (Coordinated Scheduling/Beamf orming) 방식으로 분류할 수 있다.
JP 방식에서 , 데이터는 CoMP 단위의 각 포인트 (기지국)에서 사용될 수 있다 . CoMP 단위는 CoMP 방식에서 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다 . JP 방식은 다시 연합 전송 (joint transmission) 방식과 동적 셀 선택 (dynamic cell selection) 방식으로 분류할 수 있다.
연합 전송 방식은 CoMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신호가 동시에 전송되는 방식을 의미한다 . 즉 , 단일의 단말에 전송되는 데이터는 복수의 전송 포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 이와 같은 연합 전송 방식을 통해 가간섭적 ( coherently) 내지 비간섭적 (non- coherently)이든 무관하게 단말에 전송되는 신호의 품질을 높일 수 있으며, 또 다른 단말과의 간섭을 적극적으로 제거할 수 있다.
동적 샐 선택 방식은 CoMP 단위에서 단일의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신호가 전송되는 방식을 의미한다. 즉, 특정 시간에 단일의 단말에 전송되는 데이터는 단일의 포인트로부터 전송되고, CoMP 단위 내 다른 포인트에서는 상기 단말로 데이터를 전송하지 않는다. 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.
CS/CB 방식에 따르면, COMP 단위는 단일의 단말로의 데이터 전송을 위하여 협력하여 범포밍을 수행하게 된다. 즉, 서빙 셀에서만 단말로 데이터를 전송하지만, 사용자 스케줄링 /빔포밍은 COMP 단위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다.
상향링크의 경우, CoMP 수신은 지리적으로 분리된 북수의 포인트 간의 협력에 의하여 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JR (Joint Reception) 방식과 CS/CB ( Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식으로 분류할 수 있다.
JR 방식은 COMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트가 PDSCH를 통해 전송된 신호를 수신하는 방식을 의미한다 . CS/CB 방식은 단일의 포인트에서만 PDSCH를 통해 전송된 신호를 수신하게 되나, 사용자 스케줄링 /빔포밍은 COMP 단위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다, 릴레이 노드 (RN; Relay Node)
릴레이 노드는 기지국과 단말 간의 송수신되는 데이터를 두 개의 다른 링크 (백홀 링크 및 액세스 링크)를 통해 전달한다. 기지국은 도너 ( donor) 샐을 포함할 수 있다. 릴레이 노드는 도너 셀을 통해 무선으로 무선 액세스 네트워크에 연결된다.
한편, 릴레이 노드의 대역 (또는 스펙트럼) 사용과 관련하여 , 백홀 링크가 액세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '인 -밴드 ( in- band) '라고 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '아웃 -밴드 (out— band) '라고 한다. 인 -밴드 및 아웃 -밴드 경우 모두 기존의 LTE 시스템 (예를 들어 , 릴리즈 - 8 )에 따라 동작하는 단말 (이하, 레거시 ( legacy) 단말이라 한다. )이 도너 셀에 접속할 수 있어야 한다.
단말에서 릴레이 노드를 인식하는지 여부에 따라 릴레이 노드는 트랜스패런트 ( transparent ) 릴레이 노드 또는 넌-트랜스패런트 ( non- transparent ) 릴레이 노드로 분류될 수 있다. 트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하지 못하는 경우를 의미하고, 넌-트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하는 경우를 의미한다.
릴레이 노드의 제어와 관련하여, 도너 셀의 일부로 구성되는 릴레이 노드 또는 스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드로 구분될 수 있다.
도너 셀의 일부로 구성되는 릴레이 노드는 릴레이 노드 식별자 ( relay ID)를 가질 수는 있지만, 릴레이 노드 자신의 셀 식별자 ( cell identity)를 가지지 않는다.
도너 샐이 속하는 기지국에 의하여 RRM (Radio Resource Management )의 적어도 일부가 제어되면, RRM의 나머지 부분들이 릴레이 노드쎄 위치하더라도 도너 셀의 일부로서 구성되는 릴레이 노드라 한다. 바람직하게, 이러한 릴레이 노드는 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어, 스마트 리피터 ( Smart repeaters ) , 디코드 -앤-포워드 릴레이 노드 (decode - and- forward relays ) , L2 (거 12계층) 릴레이 노드들의 다 한 종류들 및 타입 - 2 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다.
스스로 샐을 제어하는 릴레이 노드의 경우에 릴레이 노드는 하나 또는 복수 개의 셀들을 제어하고, 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각에 고유의 물리계층 셀 식별자가 제공된다. 또한, 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각은 동일한 RRM 메커니즘을 이용할 수 있다. 단말 관점에서는 릴레이 노드에 의하여 제어되는 셀에 액세스하는 것과 일반 기지국에 의해 제어되는 샐에 액세스하는 것에 차이점이 없다. 이러한 릴레이 노드에 의해 제어되는 샐은 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어 , 셀프-백홀링 (Self -backhauling) 릴레이 노드, L3 (제 3계층) 릴레이 노드, 타입 - 1 릴레이 노드 및 타입— la 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다.
타입 - 1 릴레이 노드는 인 -밴드 릴레이 노드로서 복수개의 샐들을 제어하고, 이들 복수개의 샐들의 각각은 단말 입장에서 도너 셀과 구별되는 별개의 셀로 보인다. 또한, 복수개의 셀들은 각자의 물리 셀 ID (이는 LTE 릴리즈— 8에서 정의됨 )를 가지고, 릴레이 노드는 자신의 동기화 채널, 참조신호 등을 전송할 수 있다. 단일-셀 동작의 경우에, 단말은 릴레이 노드로부터 직접 스케줄링 정보 및 HARQ 피드백을 수신하고 릴레이 노드로 자신의 제어 채널 (스케줄링 요청 ( SR) , CQI , ACK/NACK 등)을 전송할 수 있다. 또한, 레거시 단말 (LTE 릴리즈 - 8 시스템에 따라 동작하는 단말)들에게 타입 - 1 릴레이 노드는 레거시 기지국 ( LTE 릴리즈— 8 시스템에 따라 동작하는 기지국)으로 보인다. 즉, 역방향 호환성 (backward compatibility) 가진다. 한편, LTE-A 시스템에 따라 동작하는 단말들에게는, 타입 - 1 릴레이 노드는 레거시 기지국과 다른 기지국으로 보여, 성능 향상을 제공할 수 있다.
타입 - la 릴레이 노드는 아웃-밴드로 동작하는 것 외에 전술한 타입— 1 릴레이 노드와 동일한 특징들을 가진다. 타입 - la 릴레이 노드의 동작은 L1 (제 1계층) 동작에 대한 영향이 최소화 또는 없도록 구성될 수 있다.
타입— 2 릴레이 노드는 인 -밴드 릴레이 노드로서, 별도의 물리 셀 ID를 가지지 않으며 , 이에 따라 새로운 셀을 형성하지 않는다. 타입 - 2 릴레이 노드는 레거시 단말에 대해 트랜스패런트하고, 레거시 단말은 타입 - 2 릴레이 노드의 존재를 인지하지 못한다. 타입 - 2 릴레이 노드는 PDSCH를 전송할 수 있지만, 적어도 CRS 및 PDCCH는 전송하지 않는다. 한편, 릴레이 노드가 인-밴드로 동작하도록 하기 위하여, 시간-주파수 공간에서의 일부 자원이 백홀 링크를 위해 예비되어야 하고 이 자원은 액세스 링크를 위해서 사용되지 않도톡 설정할 수 있다. 이를 자원 분할 ( resource partitioning)이라 한다.
릴레이 노드에서의 자원 분할에 있어서의 일반적인 원리는 다음과 같이 설명할 수 있다. 백홀 하향링크 및 액세스 하향링크가 하나의 반송파 주파수 상에서 시간분할다중화 (TDM) 방식으로 다중화될 수 있다 (즉, 특정 시간에서 백홀 하향링크 또는 액세스 하향링크 중 하나만이 활성화된다) . 유사하게, 백홀 상향링크 및 액세스 상향링크는 하나의 반송파 주파수 상에서 TDM 방식으로 다중화될 수 있다 (즉, 특정 시간에서 백홀 상향링크 또는 액세스 상향링크 중 하나만이 활성화된다) .
FDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 하향링크 주파수 대역에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 상향링크 주파수 대역에서 수행될 수 있다. TDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 하향링크 서브프레임에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 상향링크 서브프레임에서 수행될 수 있다.
인 -밴드 릴레이 노드의 경우에, 예를 들어, 동일한 주파수 대역에서 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신과 단말로의 액세스 하향링크 전송이 동시에 이루어지면, 릴레이 노드의 송신단으로부터 전송되는 신호에 의하여 릴레이 노드의 수신단에서 신호 간섭이 발생할 수 있다. 즉, 릴레이 노드의 RF 전단 ( front- end)에서 신호 간섭 또는 RF 재밍 ( j amming)이 발생할 수 있다. 유사하게, 동일한 주파수 대역에서 기지국으로의 백홀 상향링크 전송과 단말로부터의 액세스 상향링크 수신이 동시에 이루어지는 경우도 신호 간섭이 발생할 수 있다.
따라서, 릴레이 노드에서 동일한 주파수 대역에서의 동시에 신호를 송수신하기 위해서 , 수신 신호와 송신 신호간에 층분한 분리 (예를 들어 , 송신 안테나와 수신 안테나를 지상 /지하에 설치하는 것과 같이 지리적으로 층분히 이격시켜 설치함)가 제공되지 않으면 구현하기 어렵다.
이와 같은 신호 간섭의 문제를 해결하는 한 가지 방안은, 릴레이 노드가 도너 샐로부터 신호를 수신하는 동안에 단말로 신호를 전송하지 않도톡 동작하게 하는 것이다. 즉, 릴레이 노드로부터 단말로의 전송에 갭 (gap)을 생성하고, 이 갭 동안에는 단말 (레거시 단말 포함)이 릴레이 노드로부터의 어떠한 전송도 기대하지 않도록 설정할 수 있다. 이러한 갭은 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임을 구성함으로써 설정할 수 있다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드 자원 분할을 예시한다 .
도 17에서, 첫번째 서브프레임은 일반 서브프레임으로서 릴레이 노드로부터 단말로 하향링크 (즉, 액세스 하향링크) 제어신호 및 데이터가 전송되고, 두번째 서브프레임은 MBSFN서브프레임으로서 하향링크 서브프레임의 제어 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 제어 신호가 전송되지만 하향링크 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는다 . 여기서 , 레거시 단말의 경우에는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH의 전송을 기대하게 되므로 (다시 말하자면 , 릴레이 노드는 자신의 영역 내의 레거시 단말들이 매 서브프레임에서 PDCCH를 수신하여 측정 기능을 수행하도록 지원할 필요가 있으므로〉 , 레거시 단말의 을바른 동작을 위해서는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH를 전송할 필요가 있다 . 따라서, 기지국으로부터 릴레이 노드로의 하향링크 (즉, 백홀 하향링크) 전송을 위해 설정된 서브프레임 (두번째 서브프레임 )상에서도, 서브프레임의 처음 N (N=l , 2 또는 3 ) 개의 OFDM 심볼구간에서 릴레이 노드는 백홀 하향링크를 수신하는 것이 아니라 액세스 하향링크 전송을 해야 할 필요가 있다. 이에 대하여 , 두번째 서브프레임의 제어 영역에서 PDCCH가 릴레이 노드로부터 단말로 전송되므로 릴레이 노드에서 서빙하는 레거시 단말에 대한 역방향 호환성이 제공될 수 있다. 제 2 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는 동안에 릴레이 노드는 기지국으로부터의 전송을 수신할 수 있다. 따라서, 이러한 자원 분할 방식을 통해서, 인 -밴드 릴레이 노드에서 액세스 하향링크 전송과 백홀 하향링크 수신이 동시에 수행되지 않도록 할 수 있다.
MBSFN 서브프레임을 이용하는 두번째 서브프레임에 대하여 구체적으로 설명한다. 두번째 서브프레임의 제어 영역은 릴레이 노드 비 -청취 (non- hearing) 구간이라고 할 수 있다. 릴레이 노드 비 -청취 구간은 릴레이 노드가 백홀 하향링크 신호를 수신하지 않고 액세스 하향링크 신호를 전송하는 구간을 의미한다. 이 구간은 전술한 바와 같이 1 , 2 또는 3 OFDM 길이로 설정될 수 있다. 릴레이 노드 비 -청취 구간에서 릴레이 노드는 단말로의 액세스 하향링크 전송을 수행하고 나머지 영역에서는 기지국으로부터 백홀 하향링크를 수신할 수 있다. 아 때, 릴레이 노드는 동일한 주파수 대역에서 동시에 송수신을 수행할 수 없으므로, 릴레이 노드가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 데에 시간이 소요된다. 따라서, 백홀 하향링크 수신 영역의 처음 일부 구간에서 릴레이 노드가 송신 /수신 모드 스위칭을 하도록 가드 시간 ( GT : guard time )이 설정될 필요가 있다. 유사하게 릴레이 노드가 기지국으로부터의 백홀 하향링크를 수신하고 단말로의 액세스 하향링크를 전송하도록 동작하는 경우에도, 릴레이 노드의 수신 /송신 모드 스위칭을 위한 가드 시간이 설정될 수 있다. 이러한 가드 시간의 길이는 시간 영역의 값으로 주어질 수 있고, 예를 들어, k (k > l ) 개의 시간 샘플 ( Ts : time sample ) 값으로 주어질 수 있고, 또는 하나 이상의 OFDM 심볼 길이로 설정될 수도 있다. 또는, 릴레이 노드 백홀 하향링크 서브프레임이 연속으로 설정되어 있는 경우에 또는 소정의 서브프레임 타이밍 정렬 ( timing alignment ) 관계에 따라 서브프레임의 마지막 부분의 가드시간은 정의되거나 설정되지 않을 수 있다. 이러한 가드 시간은 역방향 호환성을 유지하기 위하여, 백홀 하향링크 서브프레임 전송을 위해 설정되어 있는 주파수 영역에서만 정의될 수 있다 (액세스 하향링크 구간에서 가드 시간이 설정되는 경우에는 레거시 단말을 지원할 수 없다) . 가드 시간을 제외한 백홀 하향링크 수신 구간에서 릴레이 노드는 기지국으로부터 PDCCH 및 PDSCH를 수신할 수 있다. 이를 릴레이 노드 전용 물리 채널이라는 의미에서 R- PDCCH (Relay— PDCCH) 및 R- PDSCH (Relay— PDSCH)로 표현할 수도 있다 . 채널상태정보 (CSI : Channel State Information) 피드백
MIMO 방식은 개 -루프 (open— loop) 방식과 펴 1 -루프 ( closed- loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개—루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐 -루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다 . 폐 -루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득 (multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단 (예를 들어 , 단말)이 채널상태정보를 피드백할 수 있도록 송신단 (예를 들어 , 기지국)은 수신단 (예를 들어 , 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.
피드백되는 채널상태정보 ( CSI )는 탱크 지시자 (RI ) , 프리코딩 행렬 인덱스 ( PMI ) 및 채널품질지시자 ( CQI )를 포함할 수 있다.
RI는 채널 탱크에 대한 정보이다/채널의 탱크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어 (또는 스트림 )의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간 ( long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라 (즉, 덜 빈번하게) 피드백될 수 있다.
PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며 , 프리코딩 행렬에 의해 레이어 -안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비 ( SINR : Signal - to- Interf erence plus Noise Ratio) 등의 즉정값 (metric )을 기준으로 단말이 선호하는 (preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합으로서 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법 (modulation scheme ) 및 코드 레이트 ( code rate )를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR을 반영하는 값이 된다.
확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템 (예를 들어 , LTE— A 시스템)에서는 다중사용자 -MIMO (MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역 (domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 채널 상태정보를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도톡 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자 -MIMO ( SU-MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 채널상태정보가 피드백되어야 한다. 이와 같이 보다 정확한 채널상태정보를 측정 및 보고할 수 있도록 , 기존의 RI , PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나 (제 1 PMI )는, 장기간 및 /또는 광대역 ( long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나 (제 2 PMI )는, 단기간 및 /또는 서브대역 ( short term and/ or subband)의 속성을 가지고 , W2으로 지칭될 수 있다 . W1 및 W2의 조합 (또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다 . 예를 들어, 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2 *W1 과 같이 정의될 수 있다.
여기서, W1 은 채널의 주파수 및 /또는 시간상 평균적인 특성을 반영한다. 다시 말하자면 , W1 은 시간 상에서 장기간 ( long term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 광대역 (wideband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 장기간인 동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다 . W1 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서 , W1 를 장기간-광대역 속성의 채널 상태 정보 (또는, 장기간-광대역 PMI )라고 한다 .
한편, W2 는 W1 에 비하여 상대적으로 순간적인 ( instantaneous ) 채널 특성을 반영한다 . 다시 말하자면 , W2 는 시간 상에서 단기간 ( short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역 ( subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W2 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서 , W2 를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보 (또는, 단기간—서브대역 PMI )라고 한다 .
채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보 (예를 들어 , W1 및 W2 )로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬 ( W )을 결정할 수 있도록 하기 위해서 , 각각의 속성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성돠는 별도의 코드북 (즉, W1에 대한 제 1 코드북 및 W2 에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있다. 이와 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북 ( hierarchical codebook )이라 할 수 있다. 또한, 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을, 계층적 코드북 변환 ( hierarchical codebook trans format ion)이라 할 수 있다.
이러한 코드북을 이용하는 경우에 단일 코드북을 이용하는 경우에 비하여 높은 정확도의 채널 피드백이 가능해진다. 이와 같이 높은 정확도의 채널 피드백을 이용하여 단일-셀 MU-MIMO 및 /또는 다중-샐 협력 통신 등을 지원할 수도 있다.
Enhanced PMI for MU-MIMO또는 CoMP
LTE -A와 같은 차세대 통신표준에서 높은 전송률을 달성하기 위해 MU- MIMO 및 COMP 등의 송신 기법이 제안되었다. 이러한 향상된 송신 기법을 구현하기 위해서 UE는 보다 복잡하고 다양한 CS I 를 기지국으로 피드백 해야 할 필요가 있다. 일 예로, MU— MIMO에서는 UE-A 가 PMI를 선택할 때, 자신의 최적 PMI (desired PMI )뿐만이 아니라 자신과 함께 스케줄링 받을 UE의 PMI (이하 BCPMI (best companion PMI )라 지칭한다. )도 함께 을리는 CSI 피드백 방식이 고려되고 있다.
즉, precoding matrix codebook내어 1서 co- scheduled UE가 precoder로 사용했을 때 UE— A에게 간섭을 덜 주는 BCPMI를 계산하여 추가적으로 기지국에게 피드백 한다.
기지'국은 이 정보를 이용하여, UE-A와 BCPM (BCPM (best companion precoding matrix)： BCPMI에 해당하는 precoding matrix) precodin을 선호하는 또 다른 UE를 MU-MIMO 스케줄 한다.
BCPMI 피드백 방식은 피드백 payload의 유무에 따라 크게 explicit 피드백과 implicit 피드백 두 가지로 분류된다.
첫 번째로 피드백 payload가 있는 explicit 피드백 방식이 있다.
Explicit 피드백 방식은 UE-A가 precoding matrix codebook내 에서 BCPMI를 결정한 뒤, control channel을 통해 기지국으로 피드백 한다. 한가지 방식으로 UE-A는 추정 SINR이 최대가 되게 하는 간섭신호 precoding matrix를 codebook내에서 선택하고 이를 BCPMI 값으로 피드백 한다.
Explicit 피드백의 장점은 간섭 제거에 보다 효과적인 BCPMI를 선택하여 보낼 수 있다. UE는 codebook내의 모든 codeword에 대해 하나씩 간섭 beam으로 가정하고 SINR등의 metric을 비교하여 간섭 제거에 가장 효과적인 값을 BCPMI로 결정하기 때문이다. 하지만 codebook size가 커질수톡 BCPM工의 candidate이 늘어나기 때문에 더 큰 피드백 payload size가 필요하다. 두 번째로 피드백 payload가 없는 implicit 피드백 방식이 있다.
Implicit 피드백 방식은 UE-A가 codebook 내에서 간섭을 적게 받는 codeword를 search하여 BCPMI로 선택하는 것이 아니라, desired PMI가 결정되면 그에 상응하는 BCPMI가 static하게 결정하는 방식이다. 이때 BCPM는 결정된 desired PMI에 orthogonal한 vector들로 구성되는 것이 바람직할 수 있다. 왜냐하면 desired PM는 수신 SINR을 최대화 하기 위해서 채널 H와 채널 gain을 최대화 할 수 있는 방향으로 설정되었기 때문에 간섭신호는 이 PM의 방향을 회피하여 선택하는 것이 간섭 완화에 효과적이기 때문이다. 채널 H를 singular value decomposition ( SVD)을 통해 복수개의 independent channel로 분석해 보면 이러한 BCPMI 결정 방식은 더욱 정당화된다. 4x4 채널 H는 아래 수학식 15와 같이 SVD를 통해 분해할 수 있다.
【수 15】
A, 0 0 0
0 λ2 0 0
H = ULV = [u, u U, U
0 0 λ, 0
0 0 0 λ. 수학식 15에서 U'V는 unitary 행렬이며, ui , vi , ^는 각각 채널 H의 4x1 left singular vector , 4x1 right singular vector , singular value를 나타내며 , Λ' > Λ'" 로 내림차순으로 정렬되어 있다 . 송신 단에서 beamf orming matrix V와 수신 단에서 beamfortning matrix u "를 人 ]·용할 경우 이론적으로 얻을 수 있는 모든 채널 gain을 손실 없이 얻을 수 있다.
Rank 1인 경우는 송신 beamf orming vector vl과 수신 beamf orming vector ul을 사용하는 것이 채널 gain ᅵ니 2을 얻어 SNR 관점에서 최적의 성능을 얻을 수 있다. 예를 들어 UE-A는 rank 1인 경우 vl과 가장 유사한 PM를 선택하는 것이 유리하다. 이상적으로 desired PM가 vl과 완전히 일치하는 경우 수신 beam을 ul으로 설정하고 간섭 신호의 송신 beam은 PM에 orthohonal한 방향으로 설정하여 desired 신호에 손실 없이 간섭 신호를 완벽히 제거할 수 있다. 현실적으로 양자화 오류로 인해 desired PM가 vl과 약간의 차이가 있는 경우, PM에 orthogonal한 방향으로 설정된 간섭 신호의 송신 beam은 vl에 orthogonal한 beam과 더 이상 동일하지 않기 때문에 desired 신호에 손실 없이 간섭 신호를 완벽히 제거 할 수 없지만, 양자화 오차가 작은 경우 간섭 신호 제어에 도움을 줄 수 있다.
Implicit 피드백의 일 예로 LTE codebook-i: 人 1"용하는 경우 BCPMI는 PMI에 대해 orthogonal한 vector index로 static하게 결정될 수 있다. 송신 안테나가 4개 이고 PMI를 피드백 한 UE의 수신 rank를 1로 가정하였고 desired PMI에 대해 orthogonal한 3개의 vector는 3개와 BCPMI로 표현된다.
예를 들어 PMI = 3인 경우, BCPMI = 0 , 1 , 2로 결정된다. PMI와 BCPMI는 codebook내에 있는 4x1 vector codeword의 인덱스를 나타낸다. 기지국은 상기 BCPMI set (BCPMI = 0 , 1 , 2 )을 간섭 게거에 유효한 precoding index로 간주하여 일부 또는 전부를 CO- schedule UE의 precoder로 사용한다. ―
Implicit PMI의 장점은 desired PMI와 BCPMI set이 1： 1로 mapping되어 있으므로 추가적인 피드백 overhead가 없다는 것이다. 하지만 desired PM (PM: PMI에 해당하는 precoding matrix) 양자화 오차로 인해 그에 종속된 BCPM 역시 최적의 간섭제거 beam 방향과 오차가 있을 수 있다. 양자화 오차가 없다면 3개의 BCPM는 모두 간섭을 완벽히 제거하는 간섭 beam (ideal 간섭 beam)을 나타내지만, 오차가 있을 경우 각 BCPM는 ideal 간섭 beam과 차이가 발생한다.
또한, 각 BCPM 가 갖는 ideal 간섭 beam과의 차이는 평균적으로 같지만 특정 순간에는 다를 수 있다. 예를 들어 desired ΡΜΠ 3일 경우 BCPMI 0,1, 2의 순서로 간섭 신호 제거에 효과적일 수 있으며, BCPMI 0,1, 2의 상대적인 오차를 모르는 기지국은 ideal 간섭 beam과 오차가 가장 큰 BCPMI 2를 간섭 신호의 beam으로 정하여 co-scheduled UE간 강한 간섭이 존재하는 상태로 통신 할 가능성이 있다. cross-CC scheduling and E-PDCCH scheduling
다음으로, cross-CC scheduling and E-PDCCH scheduling에 '대해 간략히 살펴본다.
기존 3GPP LTE Rel-10 시스템에서 복수 CC (Component Carrier = (serving) cell)에 대한 aggregation 상황에서의 cross-CC 스케줄링 동작을 정의하면, 하나의 cc (i.e. scheduled CC)는 특정 하나의 CC (i.e. scheduling CC)로부터만 DL/UL 스케줄링을 받을 수 있도록 (즉, 해당 scheduled CC에 대한 DL/UL grant PDCCH를 수신할 수 있도록) 미리 설정될 수 있고, 해당 scheduling CC는 기본적으로 자기 자신에 대한 DL/UL 스케줄링을 수행할 수 있다.
다시 말해, 상기 cross— CC 스케줄링 관계에 있는 scheduling/scheduled CC를 스케줄하는 PDCCH에 대한 SS는 모두 scheduling CC의 제어채널 영역에 존재하게 될 수 있다.
한편, LTE 시스템에서 FDD DL carrier 또는 TDD DL subf rame들은 subframe의 첫 n개의 OFDM 심볼을 각종 control information 전송을 위한 물리 채널인 PDCCH , PHICH , PCFICH 등의 전송어 1 사용하고, 나머지 OFDM 심볼들을 PDSCH 전송에 사용한다.
이 때, 각 subf rame에서 control channel 전송에 入 1"용하는 심볼 개수는 PCFICH 등의 물리 채널을 통해 dynamic하게 또는 RRC signaling을 통해 semi - static한 방식으로 단말로 전달된다.
이 때에 특징적으로, n값은 subframe 특성 및 시스템 특성 ( FDD/TDD , system bandwidth 등)에 따라서 1 심볼에서 최대 4심볼까지 설정ᅳ될 수 있다. 한편, 기존 LTE 시스템에서 DL/UL scheduling 및 각종 control 정보를 전송하기 위한 물리채널인 PDCCH는 제한된 OFDM 심볼들을 통해서 전송되는 등의 한계가 있으므로, PDCCH와 같이 PDSCH와 분리된 OFDM 심볼을 통해 전송되는 control channel 대신에 PDSCH와 FDM/TDM 방식으로 좀 더 자유롭게 multiplexing되는 enhanced PDCCH ( i . e . E- PDCCH)를 도입할 수 있다.
Quasi co- location
다음으로, Quasi co- location에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
이하에서는 "quasi co- located (QC) " (흑은 "quasi co- location (QC) " )이라는 용어에 대하여 아래와 같이 정의하여 사용한다.
"If two antenna ports are "quasi co- located (QC) " , the UE may assume that large - scale properties of the signal received f rom the f irst antenna port can be inferred f rom the signal received from the other antenna port" . The " large- scale properties" mentioned in the above def inition consist of some or all of ;
- Delay spread
- Doppler spread -
- Frequency shift
- Average received power
- Received Timing
또는, 상기 정의는 유사하게 다음과 같이 channel에 대한 표현으로 변형되어 사용될 수도 있다.
"If two antenna ports are "quasi co- located (QC) " , the UE may assume that large - scale properties of the channel over which a symbol on one antenna port is conveyed can be inferred from the channel over which a symbol on the other antenna port is conveyed" . The " large- scale properties" mentioned in the above def inition consist of some or all of :
- Delay spread
- Doppler spread
- Doppler shif t
- Average gain
- Average delay
본 명세서에서는 위 QC관련 정의들을 구분하지 않는다.
즉, QC 개념은 위 정의들 중에 하나를 따를 수 있다. 또는, 유사한 다른 형태로, QC 7}·정이 성립하는 antenna ports 간에는 ！"치 co- location에서 전송하는 것처럼 가정할 수 있다는 형태 (e . g . , 동일 전송 point에서 전송하는 antenna ports이다라고 UE가 가정할 수 있다는 등)으로 QC 개념 정의가 변형될 수도 있다.
위 정의어) 의하여, UE는 "non-quasi - co- located (NQC) antenna ports" 에 대해서는 해당 antenna ports (APs )간에 동일한 상기 large- scale channel properties를 가정할 수 없다.
즉, . .―이 경우 통상적인 UE receiver는, timing acquisition and tracking , frequency of f set estimation and compensation, delay estimation, and Dop ler estimation 등에 대하여 각각의 설정된 non- quasi— co- located (NQC) AP별로 독립적인 processing을 수행하여야 한다. QC를 가정할 수 있는 AP간에 대해서는, UE는 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다는 장점이 있다:
Delay spread & Doppler spread 에 대하여 , UE는 어떤 하나의 port에 대한 power-delay-prof ile , delay spread 및 Doppler spectrum, Doppler spread 추정 결과를, 다른 port에 대한 채널 추정 시 사용되는 Wiener f ilter 등에 동일하게 적용할 수 있다.
Frequency shift & Received Timing 에 대하여 , UE는 어떤 하나의 port에 대한 time and frequency synchronization 수행한 후, 동일한 synchronization을 다른 port의
Figure imgf000094_0001
적용할 수 있다.
Average received power 에 대하여, UE는 over two or more antenna ports에 대하여 RSRP measurements를 averaging할 수 있다.
HARQ procedure
이동 통신 시스템은 한 셀 /섹터에 하나의 기지국이 다수의 단말과 무선 채널 환경을 통하여 데이터를 송수신한다. 다중 반송파 및 이와 유사한 형태로 운영되는 시스템에서 기지국은 유선 인터넷 망으로부터 패킷 트래픽을 수신하고, 수신된 패킷 트래픽을 정해진 통신 방식을 이용하여 각 단말기로 송신한다.
이 때, 기지국이 어느 타이밍에 어떤 주파수 영역을 사용해서 어떤 단말에게 데이터를 전송할 것인가를 결정하는 것이 하향 링크 스케줄링이다. 또한, 정해진 형태의 통신 방식을 사용하여 단말로부터 송신된 데이터를 수신 복조하여 유선 인터넷망으로 패킷 트래픽을 전송한다. 기지국이 어느 타이밍에 어떤 주파수 대역을 이용하여 어느 단말기에게 상향 링크 데이터를 전송할 수 있도록 할 것인가를 결정하는 것이 상향 링크 스케줄링이다. 일반적으로 채널 상태가 좋은 단말이, 보다 많은 시간, 보다 많은 주파수 자원을 이용하여 데이터를 송수신한다.
다중 반송파 및 이와 유사한 형태로 운영'되는 시스템에서의 자원은 크게 시간과 주파수 영역으로 나눌 수 있다. 이 자원은 다시 자원 블록으로 정의될 수 있는데, 이는 임의의 N 개의 부 반송파와 임의의 M 개의 sub- frame 또는 정해진 시간 단위로 이루어진다. 이 때 , N 과 M은 1이 될 수 있다.
하나의 자원 블록은 여러 개의 부 반송파를 한 축으로 하고, 정해진 시간 단위를 다른 축으로 하여 이루어진다.
하향 링크에서 기지국은 정해진 스케줄링 규칙에 따라 선택된 단말에게 1개 이상의 자원 블록을 스케줄링 하고, 기지국은 이 단말에게 할당된 자원 블록을 이용하여 데이터를 전송한다.
상향 링크에서는 기지국이 정해진 스케줄링 규칙에 따라 선택된 단말에게 1개 이상의 자원 블록을 스케줄링 하고, 단말은 할당된 자원을 이용하여 상향 링크로 데이터를 전송하게 된다.
스케줄링 이후 데이터를 전송한 후, 프레임을 잃어 버렸거나 손상된 경우의 오류제어 방법으로는 ARQ (Automatic Repeat request ) 방식과 좀더 발전된 형태의 HARQ (hybrid ARQ) 방식이 있다.
기본적으로 ARQ 방식은 한 개 프레임 전송 후에 확인 메시지 (ACK)가 오기를 기다리고, 수신 측에서는 제대로 받는 경우만 확인 메시지 (ACK)를 보내며, 상기 프레임에 오류가 생긴 경우에는 NACK (negative -ACK) 메시지를 보내고, 오류가 생긴 수신 프레임은 수신단 버퍼에서 그 정보를 삭제한다.
송신 측에서 ACK 신호를 받았을 때에는 그 이후 프레임을 전송하지만, NACK 메시지를 받았을 때에는 프레임을 재전송하게 된다. ARQ 방식과는 달리 HARQ 방식은 수신된 프레임을 복조할 수 없는 경우에, 수신단에서는 송신단으로 NACK 메세지를 전송하지만, 이미 수신한 프레임은 일정 시간 동안 버퍼에 저장하여 , 그 프레임이 재전송되었을 때 기 수신한 프레임과 컴바이닝하여 수신 성공를을 높인다.
최근에는 기본적인 ARQ 방삭보다는 더 효율적인 HARQ 방식이 더 널리 사용되고 있다. 이러한 HARQ 방식에도 여러 가지 종류가 있는데, 크게는 재전송하는 타이밍에 따라 synchronous HARQ와 asynchronous HARQ로 나눌 수 있고, 재전송 시 사용하는 자원의 양에 대해 채널 상태를 반영하는 지의 여부에 따라 channel— adaptive 방식과 channel— non— adaptive 방식으로 나눌 수 있다.
Synchronous HARQ 방식은 초기 전송이 실패했을 경우, 이 후의 재전송이 시스템에 의해 정해진 타이밍에 이루어지는 방식이다. 즉, 재전송이 이루어지는 타이밍은 초기 전송 실패 후에 매 4번째 시간 단위에 이루어 진다고 가정하면, 이는 기지국과 단말 사이에 이미 약속이 이루어져 있기 때문에 추가로 이 타이밍에 대해 알려줄 필요는 없다.
다만, 데이터 송신 측에서 NACK 메시지를 받았다면, ACK 메시지를 받기까지 매 4번째 시간 단위에 프레임을 재전송하게 된다.
반면, Asynchronous HARQ 방식은 재전송 타이밍이 새로이 스케줄링 되거나 추가적인 시그널링을 통해 이루어질 수 있다. 이전에 실패했던 프레임에 대한 재전송이 이루어지는 타이밍은 채널 상태 등의 여러 요인에 의해 가변된다.
Channel -non -adaptive HARQ 식은 재 전송시 프레임의 modulation이나 이용하는 자원 블톡의 수, AMC 등이 초기 전송 시 정해진 대로 이루어지는 방식이고, 이와 달리 channel - adaptive HARQ 방식은 이들이 채널의 상태에 따라 가변 되는 방식이다.
예를 들어, 송신 측에서 초기 전송 시 6개의 자원 블록을 이용하여 데이터를 전송했고, 이후 재전송 시에도 동일하게 6개의 자원 블록을 이용하여 재전송하는 것이 channel -non -adaptive 방식이다.
반면, 초기에는 6개를 이용하여 전송이 이루어 졌다 하여도 이후에 채널 상태에 따라서는 6개보다 크거나 작은 수의 자원 블록을 이용하여 재전송을 하는 방식이 channel -adaptive방식이다.
이러한 분류에 의해 각각 네 가지의 HARQ의 조합이 이루어 질 수 있으나, 주로 사용되는 HARQ 방식으로는 asynchronous and channel— adaptive HARQ 방식과 synchronous and channel— non- adaptive HARQ 방식이 있다.
Asynchronous and channel -adaptive HARQ 방식은 재'전송 타이밍과 사용하는 자원의 양을 채널의 상태에 따라 적응적으로 달리함으로써 재전송 효율을 극대화 시킬 수 있으나, 오버헤드가 커지는 단점이 있어서 상향링크를 위해서는 일반적으로 고려되지 않는다.
한편, synchronous and channel -non-ada tive HARQ 방식은 재전송을 위한 타이밍과 자원할당이 시스템 내에서 약속되어 있기 때문에 이를 gg 위한 오버헤드가 거의 없는 것이 장점이지만, 변화가 심한 채널 상태에서 사용될 경우 재전송 효율이 매우 낮아지는 단점이 있다. 현재 3GPP LTE에서 하향링크의 경우 asynchronous HARQ 방식이, 상향링크의 경우 synchronous HARQ 방식이 사용되고 있다.
한편, 하향링크를 예로, Scheduling이 되어 데이터가 전송된 뒤 단말로부터의 ACK/NAK의 정보가 수신되고 다시 다음 데이터가 전송될 때까지는 시간 지연이 발생한다.
이는 Channel propagation delay와 데이터 디코딩 및 데이터 인코딩에 걸리는 시간으로 인해 발생하는 지연이다. 이러한 지연 구간 동안의 공백 없는 데이터 전송을 위하여 독립적인 HARQ process를 사용하여 전송하는 방법이 사용되고 있다.
예를 들어, 다음 데이터 전송과 다음 데이터 전송까지의 최단 주기가 7 subframe이라면 7개의 독립적인 프로세스를 둔다면 공백없이 데이터 전송을 할 수 있게 된다. LTE에서는 MIMO로 동작하지 않을 경우 최대 8개의 process를 할당할 수 있도톡 되어있다.
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. g? 도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 D2D 통신을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 18a는 기존의 기지국 (eNB) . 중심의 통신 방식을 나타내는 것으로, UE1은 상향링크 상에서 기지국으로 데이터를 전송할 수 있고, 기지국은 하향링크 상에서 UE2으로 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 18b는 D2D 통신의 일례로서 UE- to-UE 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.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 D2D 통신의 다양한 시나리오들의 일례를 나타낸다.
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 나 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.
도 19a는 D2D 통신의 Out -of -Coverage Network ^나리오의 일 예를 나타낸다.
Out -of -Coverage Network 시나리오는 기지국의 제어 없이 D2D 단말들 간 D2D 통신을 수행하는 것을 말한다.
도 19a에서, UE1과 UE2만 존재하며, UE1과 UE2는 직접 통신을 하는 것을 볼 수 있다. ·
도 19b는 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.
도 19b에서, 네트워크 커버리지 내 위치하는 UE1과 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 UE2가 통신하는 것을 볼 수 있다.
도 19c는 In-Coverage-Single-Cell 시나리오의 일 예를, 도 19d는 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.
도 19c에서 , UE1과 UE2는 동일한 네트워크 커버리지 (또는 셀) 내에 위치하며 , 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다 .
도 19d에서, UE1과 UE2는 네트워크 커버리지 내에 위치하기는 하나, 서로 다른 네트워크 커버리지 내에 위치한다. 그리고, UE1과 UE2는 각 네트워크 커버리지를 관리하는 기지국의 제어 하에 D2D 통신을 수행한다.
이하, D2D 통신에 관하여 보다 상세히 살펴본다.
D2D 통신은 도 19에 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) , 다이렉트 링크 ( 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) °1 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 사아드 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 네트워 H 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.
UE 1이 디스커버리 메시지 전송의 역할 (role)을 가지는 경우, UE 1은 디스커버리 메시지를 전송하고, UE 2는 디스커버리 메시지를 수신한다. UE 1과 UE 2의 전송 및 수신 역할은 바뀔 수 있다. UE 1으로부터의 전송은 UE 2와 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, 이러한 동일한 크기를 가지는 시간-주파수 자원 블록을 '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) 흑은 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 자원올 임의로 선택할 수도 있다.
타입 2는 디스커버리 메시지 전송을 위한 자원이 단말 특정 (UE specific)하게 할당된다. 타입 2는 다시 타입 2A(Type-2A) , 타입 2B(Type- 2B)로 세분화된다. 타입 2A는 eNB가 디스커버리 주기 내에서 ϋΕ가 디스커버리 메시지의 전송 시점 (instance)마다 자원을 할당하는 방식이고, 타입 2B는 반정적인 (semi-persistent) 방식으로 자원을 할당하는 방식이다.
타입 2B의 경우, RRCᅳ 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, R.RC 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 ϋΕ 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, ϋΕ들은 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 Side link 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 Side link Control Channel ) °] 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 스케즐링하면 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 1
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 (Buf fer 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 자원 풀 (pool )은 미리 설정 (pre- conf igured)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 데이타자원 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 side link synchronization identity)를 가질 수 있다. D2D 동기 신호는 프라이머리 D2D 동기 신호 (또는 프라이머리 사이≤· 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.
D2D discovery 방식 중에 하나로 모든 UE가 분산적인 방식에 의해서 discovery를 수행하도록 하는 방식 (이하, '분산적 discovery' 라고 지칭한다. )이 있다. 분산적으로 D2D discovery를 수행하는 방식은 centralized 식처럼 한곳에서 (예를 들어, eNB , UE 또는 D2D 스케줄링 장치 등) 자원 선택을 결정하는 것이 아니며, 모든 UE들이 분산적으로 스스로 판단해서 discovery 자원을 선택하고 discovery 메시지를 송신 및 수신을 하는 방식을 의미한다.
이하, 본 명세서에서는 D2D discovery를 위해서 단말들이 주기적으로 보내는 신호 (또는 메시지 )를 discovery 메시지 , discovery 신호, 비콘 (beacon) 등으로 지칭할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 discovery 메시지로 통칭한다.
분산적 discovery에서는 UE7} discovery 메시지를 송신 및 수신하기 위한 자원으로서 셀를러 자원과는 별도로 전용 자원이 주기적으로 할당될 수 있다 . 이에 대하여 아래 도 21을 참조하여 설명한다 . 도 20은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 디스커버리 자원이 할당되는 프래임 구조의 일례를 나타낸다. 도 20을 참조하면 , 분산적 discovery 방식에서는 전체 셀롤러 상향링크 주파수 -시간 ^"원 중에서 discovery를 위한 discovery subframe (즉, 'discovery 자원 풀' ) ( 2001 )이 고정적으로 (또는 전용적으로) 할당되고, 나머지 영역은 기존의 LTE 상향링크 WAN (wide area network) 서브프레임 영역 ( 2003 )으로 구성된다. discovery 자원 풀은 하나 이상의 서브프레임으로 구성될 수 있다.
discovery 자원 풀은 일정 시간 간격 (즉, 'discovery 주기' )으로 주기적으로 할당될 수 있다. 또한, discovery 자원 풀은 하나의 discovery 주기 내에서 반복하여 설정될 수 있다.
도 20의 경우, 10 sec 의 discovery 주기를 가지고 discovery 자원 풀이 할당되고, 각각의 discovery 자원 풀은 64 개의 연속적인 서브프레임이 할당되는 예를 나타낸다. 다만, discovery 주기 및 discovery 자원 풀의 시간 /주파수 자원의 크기는 이에 한정되지 않는다.
UE는 전용적으로 할당된 discovery 풀 내에서 자신의 discovery 메시지를 전송하기 위한 자원 (즉, 'discovery 자원' )을 자체적으로 선택하고, 선택된 자원을 통해 discovery 메시지를 전송한다. 이에 대하여 아래 도 21을 참조하여 설명한다 . 도 21은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 디스커버리 과정을 간략히 예시한 도면이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, discovery 방식은 크게 discovery 10 메시지 전송을 위한 자원 센싱 (sensing) (S2101) , discovery 메시지 전송을 위한 자원 선택 (S2103) , discovery 메시지 송신 및 수신 (S2105) , 이와 같은 3단계 절차로 구성된다.
먼저 , discovery 메시지 전송을 위한 자원 센싱 단계 (S2101)에서 , D2D discovery를 수행하는 모든 UE들은 분산적인 방식으로 (즉, 자체적으로) D2D discovery 자원의 1 주기 (period) (즉, discovery 자원 풀)동안 discovery 메시지를 전부 수신 (즉, 센성 )한다. 예를 들어 , 도 20에서 상향링크 대역폭이 lOMHz라고 가정하면, 모든 UE는 K=64 msec (64개의 서브프레임) 동안 N=44 RB (전체 상향링크 대역폭은 10MHZ 이므로 총 50개의 RB에서 PUCCH 전송을 위해 6개의 RB가 이용된다. )에서 전송되는 discovery 메시지를 전부 수신 (즉, 센싱 )한다.
그리고, discovery 메시지 전송을 위한 자원 선택 단계 (S2103)에서 , UE는 센싱한 자원들 중에서 낮은 에너지 레벨의 자원들을 분류하고 그 중 일정 범위 내에서 (예를 들어, 하위 x% (x=임의의 정수, 5, 7, 10, ...) 내에서) discovery자원을 랜덤하게 선택한다.
discovery 자원은 동일한 크기를 가지는 하나 이상의 자원 블톡으로 구성될 수 있으며, discovery 자원 풀 내에서 TDM 및 /또는 FDM으로 다중화될 수 있다.
그리고, 마지막 절차인 discovery 메시지 전송 및 수신 단겨 S2105)에서 , UE는 discovery 한 주기 후에 (도 20의 예시에서 P=10초 후〉 선택된 discovery 자원을 기반으로 discovery 메시지를 송수신하며, 이후의 discovery 주기에서는 랜덤한 자원 호핑 (hopping) 패턴에 따라서 주기적으로 discovery 메시지를 송수신한다.
이러한, D2D discovery 절차는 UE가 eNB와 연결이 있는 RRCᅳ CONNECTED 상태에서도 진행될 뿐만 아니라 eNB와 연결이 없는 RRC_IDLE 상태에서도 계속 수행된다.
본 발명은 이러한 D2D 통신에 있어서, 시간 및 주파수 동기화 과정에 있어서 단말의 동작을 특정하고, 단¾의 독립 적인 동기 신호 발생을 제어하여 효율적인 D2D 통신이 가능하게 한다.
도 22는 본 명세서에서 제안하는 동기신호 선택 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 22를 참조하면, 단말간 직접통신 (이하, D2D (Device To Device )라 한다)을 하고자 하는 단말은 수신된 동기화 신호들 중 하나를 선택하여 동기화를 할 수 있다.
구체적으로, D2D 통신에서 단말의 동기화 과정은 동기화 신호 (Device to Device Synchronization Signal , 이하 D2DSS라 한다. )을 검색하는 검색 단계 및 검색된 D2DSS 중 동기화할 D2DSS를 선택하는 단계를 거친다 . 단말은 이러한 동기화 과정을 통해서 시간 및 주파수 동기를 확득하여야 데이터의 송 /수신이 가능하다.
D2DSS 검색 단계
D2DSS 검색 단계는 미리 정해진 약속에 의해 혹은 제어 채널 (데이터 채널)을 통한 설정에 의해 단말은 D2DSS의 전송 주기 더 나아가 패턴에 대하여 D2DSS 검출을 시도한다 (S2210) .
D2DSS 선택 단계
단말은 검출된 각 D2DSS에 대하여 수신 신호 세기가 미리 정해진 임계 값 (예를 들어 , -107dBm) 이상인지 여부를 판단한다 (S2220) .
관단 결과 임계 값 이상의 D2DSS가 없으면 상기 단말은 자신이 Synchronization Source가 되어 독립적인 동기신호를 전송한다 (S2240) . 또한, 판단 결과 임계 값 이상의 D2DSS가 존재하는 경우, 상기 임계 값 이상의 D2DSS와 함께 전송된 흡 카운트 (Hop Count)와 최대 홉 카운트를 비교하여, 최대 흡 카운트가 아닌 D2DSS가 존재하지 않는 경우에도 상기 단말은 자신이 Synchronization Source가 되어 독립적인 동기신호를 전송한다 (S2240) .
하지만 최대 홉 카운트가 아닌 D2DSS가 존재하면, 선택 기준에 따라 최적의 D2DSS를 선택하게 된다 (S2250) . 이후, 상기 단말은 상기 선택된 D2DSS와 동기화를 하고, D2DSS 전송 자원을 선택하여 상기 D2DSS를 다음 단말에게 릴레이 (Relay) 한다 (S2260) .
이때, 상기 단말이 자신의 홉 카운트가 최대 홉 카운트가 되는 경우에는 상기 D2DSS를 릴레이 하지 않을 수 있으며, 상기 D2DSS 전송 자원은 홉 카운트에 링크된 자원 영역일 수 있다.
상기 D2DSS 선택 기준은 흡 카운트, 수신 신호 세기, D2DSS의 유효시간 또는 경과 시간, D2DSS가 최초에 eNB로부터 전송되었는지 여부 등이 될 수 있다. 만약, 최대 홉 카운트가 1로 주어진다면, D2DSS 선택에 있어서는 흡 카운트가 사용되지 않는 것을 의미하고 , 이 경우에는 각 D2DSS의 흡 카운트에 대한 signaling은 생략될 수 있다.
홉 카운트가 사용되지 않는 경우에도 상기 단말은 다른 단말이 전송한 D2DSS 중 하나를 선택하고 선택된 D2DSS에 동기를 맞출 수 있으며, 자신의 D2DSS를 송신할 수도 있다.
D2DSS 재 선택 단계
D2DSS의 재 선택은 미리 정해진 시간 간격으로 상기 D2DSS 검색 단계와 상기 D2DSS 선택 단계가 반복될 수 있으며, 상기 검색 단계에서 변화가 감지되지 않는 경우, 상기 선택 단계를 생략할 수 있다.
또한, 추적하고 있는 D2DSS의 송신이 곧 종료될 것을 인지한 경우, 혹은 추적하고 있는 D2DSS의 속성이 변경된 경우, 상기 D2DSS 선택 단계를 재 수행하게 된다.
도 23 및 도 24는 본 명세서에서 제안하는 동기 신호 변경 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 23을 참조하면, 독립 적인 동기 신호를 전송하고 있는 단말 (이하, ISS라고 한다. )이 새로운 D2DSS를 검출한 경우, 흡 카운트에 따라 동기 변경 여부를 결정할 수 있다.
구체적으로, ISS가 새로운 D2DSS를 검출한 경우, 수신된 D2DSS의 신호세기를 최소 수신 신호 품질 임계 값과 비교할 수 있다 (S2310 ) . 비교 결과 상기 검출된 D2DSS의 수신 신호 세기가 임계 값 보다 작은 경우 상기 단말은 수신된 D2DSS에 동기화 하지 않고 기존과 같이 ISS로 동작하게 된다. 하지만, 상기 검출된 D2DSS의 수신 신호 세기가 임계 값 이상인 경우, 검출된 D2DSS의 홉 카운트와 최대 홉 카운트 또는 미리 설정된 특정 카운트 N 값과 비교할 수 있다 ( S2320 ) .
비교 결과 상기 홉 카운트가 N 값 보다 작은 경우, 상기 단말은 ISS로 동작을 유지하고, 상기 흡 카운트가 N 값 보다 큰 경우, 검출된 D2DSS에 동기화하고, 상기 검출된 D2DSS를 다음 단말로 릴레이 하게 된다 ( S2340 ) · 이때, 동기화 한다고 함은 상기 검출된 D2DSS의 동기로 송 /수신 하는 것을 말하며, D2DSS를 릴레이 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 N 값이 1인 경우에는, 홉 수가 2 이상인 릴레이 단말이 전송하는 D2DSS를 검출하여도 동기를 변경하지 않지만, N이 최대 흡 수인 경우에는 흡 수가 최대 홉보다 1 작은 D2DSS를 검출하여도 검출된 D2DSS에 동기화 할 수 있으며 , 흡 수가 최대 흡인 D2DSS를 검출한 경우에는 ISS동작을 유지 할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 방법으로, 상기 ISS가 자신이 전송한 D2DSS가 몇 홉까지 전파되고 있는 지 여부를 알 수 있는 경우, 수신한 D2DSS의 흡 카운트와 자신에게 동기화된 클러스터의 흡 카운트를 비교하여 동기화 여부를 결정할 수 있다.
즉, 자신이 전송한 D2DSS의 홉 카운트가 수신한 D2DSS의 흡 카운트보다 많은 경우, 또는 자신이 전송한 D2DSS의 남은 흡 카운트 (최대 흡 카운트 - 자신의 D2DSS 흡카운트)가 수신한 D2DSS의 남은 흡 카운트 (최대 홉 카운트 - 수신된 D2DSS 흡카운트)보다 적은 경우에만 수신한 D2DSS에 동기화할 수 있다. 본 실시 예의 또 다른 방법으로, 상기 ISS에 동기화 된 홉의 수 또는 단말의 수로 가중치를 적용할 수 있다. 즉, 상기 ISS에 동기화된 흡 또는 단말이 많은 경우에는 동기가 쉽게 변경되지 않게 할 수 있다.
예를 들면, 아래 수학식 16 또는 수학식 17과 같이 상기 ISS에 동기화된 단말의 슷자 또는 흡 카운트에 따라 N 값을 달리 적용시킬 수 있다 .
【수 16 ]
N = 최대흡카운트 - Kl X ceiling (동기화된 UE의숫자 ÷ K2) [수 17】
N = 최대흡카운트ᅳ Kl X ceiling (동기화된흡수 ÷ K2) 상기 수식 16 및 상기 수식 17에서 ceiling 함수는 을림을ᅵ의미한다. 상기 수식 16 및 상기 수식 17에서 상기 Kl , K2 값은 ISS에 동기화 되어 있는 단말의 개수에 따라 상기 N 값을 조절하기 위한 값으로, ISS에 동기화될 수 있는 단말의 개수는 최대 홉 카운트 수에 견주어볼 때 매우 많거나 또는 매우 적을 수도 있기 때문에 그것을 양자화 ( quantize ) 하고 스케일링 ( scaling) 하기 위한 factor이다.
상기 Kl , K2 값은 cell planning 등을 통한 데이터 수집을 기초로 결정될 수 있고, 단말에 고정된 값으로 입력되어 있을 수 있으며, 미리 설정되거나 (pre -determined) eNB가 물리 계층 및 /또는 상위 계층에서 시그널링 ( signaling) 할 수도 있다.
즉, 동기화된 UE의 개수가 상기 N 값에 영향을 줄 수 있기 때문에, 상기 등기화된 UE로부터 도출되는 계수인 상기 수식 16 및 상기 수식 17의 마이너스 term은 상기 최대 흡 카운트 값을 초과하지 않는 값을 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 최대 흡 카운트가 10이고, 동기화된 UE의 개수가 10 내지 10000 사이인 경우, 상기 동기화된 UE의 개수로부터 도출되는 마이너스 term 계수는 1 내지 10 사이의 값을 가질 수 있으며, K1/K2 비율은 1/1000 혹은 그 이하의 값이 되도록 하는 것이 바람직하다.
홉 카운트가 정수 값을 갖기 때문에 상기 K2 값이 그에 맞는 양자화 레벨 (quantize level)을 결정해 줄 수 있다. 즉 최대 동기화된 UE의 개수인 10000을 최대 홉 카운트 값인 10 레벨 이하로 양자화 (quantize)하려면 K2는 1000이상의 값을 가질 수 있다.
상기 10 레벨 이하로 양자화 하기 위한 상기 Kl, K2 값을 예로 들면, (Kl, K2)는 (1,1000) , (1, 2000) , ….. (2, 2000) , … 등의 값을 가질 수 있다.
이와 같은 방법을 사용해서 동기화된 UE 또는 흡이 많은 경우 ISS가 쉽게 다른 D2DSS에 동기화 하지 않게 됨으로써 , ISS의 숫자를 조절할 수 있다.
상기 도 24는 상기 도 23과는 다르게 흡 카운트를 이용하지 않고 , 타이머 (timer) 값을 이용하여 동기 변경 여부를 결정할 수 있다.
상기 도 24의 S2410 단계는 상기 도 23의 S2310과 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 검출된 D2DSS의 수신 신호 세기가 임계 값 이상인 경우, 검출된 D2DSS의 타이머 (timer) 값과 자신이 전송한 D2DSS의 타이머 값을 비교할 수 있다 ( S2320 ) .
비교 결과 검출된 D2DSS의 유효시간이 더 적게 남아 있는 경우 상기 ISS는 ISS동작을 유지하고 ( S2430 ) , 검출된 D2DSS의 유효시간이 더 많이 남아 있는 경우 상기 ISS는 검출된 D2DSS에 동기화하여 상기 검출된 D2DSS를 다음 단말로 릴레이 할 수 있다 ( S2440 ) .
이와 같은 방법은 ISS를 포함한 모든 UE 에게 적용될 수 있으며 , 흡 카운트에 대한 제약이 없이 사용될 수 있다.
상기 방법과는 다르게 유효 시간이 더 적게 남아 있는 D2DSS에 동기화 하는 방식도 가능할 수 있다. 특히, D2DSS가 경과 시간을 포함하는 경우에는 경과 시간이 오래된 D2DSS에 동기화할 수 있다.
다만, 특정 단말이 D2DSS를 전송하고 동시에 유효 시간을 전송한다면, 상기 단말은 적어도 상기 유효시간이 만료될 때까지는 상기 D2DSS 전송을 지속함으로써 갑작스러운 D2DSS 전송 중단으로 인한 다른 단말의 오작동을 방지해야 한다.
다만 이하에서 설명할 몇 가지 경우에서는 유효시간이 만료하기 전이라도 D2DSS 전송을 중단하거나 전송하는 D2DSS의 속성올 변경하는 것이 허용될 수 있다.
상기 경과시간이나 상기 유효시간은 D2DSS의 life time이 정해지거나 알려준 경우에는 경과 시간으로부터 유효시간을 도출하거나, 유효시간으로부터 경과 시간을 도출하여 사용할 수 있다.
상기 경과 시간은 工 SS가 등장한 시간 이후 경과한 시간을 나타내는 ^ 값으로써, 최초로 iss로 동작을 시작할 경우에 상기 경과 시간은 초기 값을 가지며 시간이 경과하면서 일정한 규칙에 의하여 증가하도록 동작할 수 있다. 다른 단말들은 이 정보를 수신함으로써 상기 ISS가 얼마나 오래전에 생성되었는지를 알 수 있으며, 오래 전에 생성된 iss는 유효시간이 얼마 남지 않은 것으로 판단할 수 있다.
상기 ISS가 오래 전에 생성되었다는 것은 상기 ISS에 동기를 맞추고 있는 단말이 많다는 것을 의미할 수 있으므로 상기 iss에 우선적으로 동기를 맞추도록 동작할 수도 있다.
상기 경과 시간은 카운터 ( counter)형태를 지니며 일정한 시간이 지나면 3_씩 증가하는 형태로 동작할 수 있다. 그러나 유한한 bit를 사용하여 경과 시간올 표현해야 하며, 그 결과 일정한 시간이 경과하게 되면 상기 경과 시간 카운터는 초기화되어 버리는 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 상기 경과 시간 카운터가 N bit의 길이를 가질 수 있다면, 상기 경과 시간 카운터 값은 0부터 2 ΛΝ- 1까지의 값만을 가질 수 있으므로, 상기 경과 시간 카운터 값은 2 Ν- 1 주기가 지나게 되면 0으로 초기화 되어 새롭게 생성된 ISS와 구분이 불가능해진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명의 일 실시예는 경과 시간 카운터 값을 증가시키는 속도를 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 경과 시간 카운터 값이 큰 경우에는 더 많은 시간이 경과해야 상기 경과시간 카운터 값을 1씩 증가시키는 것이다. 이러한 방법은 생성된지 얼마 되지 않는 ISS들은 그 슷자가 상대적으로 많으므로 상기 ISS 사이의 정확한 구분을 위해서 상기 경과 시간 카운터 값을 빨리 증가시키는 반면, 생성된지 오래된 ISS는 그 숫자가 적으므로 매우 정밀한 구분은 크게 필요하지 않기 때문이다.
예를 들면, 상기 경과 시간 카운터 값을 지수적 증가 또는 임계 값을 이용하여 증가 시킬 수 있다 . 상기 경과 시간 카운터 값을 지수적으로 증가시키는 방법은, 상기 경과 시간 카운터 값이 X인 경우 X*a , X^a , 또는 aAX 주기가 경과한 경우 1 증가시킬 수 있다. 여기서 상기 a는 1이상인 특정 숫자를 말한다.
상기 임계 값을 이용하여 상기 경과시간 카운터 값을 증가시키는 방법은 상기 경과 시간 카운터 값이 임계 값 이상인 경우, 상기 경과 시간 카운터가 1 증가하는 시간 간격을 늘일 수 있다.
또는 상기 지수적 증가 방법과 상기 임계 값을 이용한 방법을 흔합하여 사용할 수 있다,
또 다른 일 예로, 상기 경과 시간 카운터가 일정한 값 (예를 들면, 최대 값 또는 특정한 값을 뺀 값)에 도달하게 되면 ISS가 소멸할 때까지는 상기 경과 시간 카운터 값을 유지할 수 있다.
상기 경과 시간 카운터는 유효 시간 정보를 알려줄 수 있다. 즉, 상기 경과 시간 카운터가 일정한 값에 도달하게 되면 이는 유효 시간이 얼마 남지 않았음을 의미할 수 있다. 예를 들면, 경과 시간 카운터가 최대 값인 2 AN- 1이 되면 일정한 시간 이내에 ISS는 소멸하는 것으로 판단할 수 있다.
본 실시예를 적용하면, ISS의 개수를 제어할 수 있어서, ISS가 너무 많아지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 인접한 위치에 ISS들이 발생하여 각자의 동기로 동작함으로써 비 동기 클러스터 또는 경계 UE가 증가하는 문제를 해결할 수 있다. 이하, ISS 발생을 제어하는 방법에 대한 또 다른 실시예를 살펴본다. 도 25는 본 명세서에서 제안하는 독립적인 동기신호를 전송하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 25를 참조하면, 동기화 과정을 수행함에 있어서 단말이 ISS로 동작하기 위해서는 특정 조건을 만족하는 경우에만 ISS로 동작할 수 있다.
구체적으로, 검출된 D2DSS의 수신 신호 세기가 미리 설정된 임계 값 이상이고, 상기 검출된 D2DSS의 홉 카운트가 최대 홉 카운트 미만인 경우 상기 단말은 검출된 D2DSS에 동기화를 한다.
하지만, 임계 값 이상의 D2DSS가 존재하지 않는 경우, 상기 단말이 특정 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다 ( S2510 ) . 상기 특정 조건은 세가지가 있을 수 있다.
첫 번째로, 상기 단말은 특정 확률 즉, P% 확를로 ISS로 동작할 수 있다. 상기 단말이 ISS로 동작하지 않는 경우, 즉시 혹은 특정 시간 구간 이후 다시 D2DSS 검출올 수행하게 된다 ( S2520 ) . 상기 특정 확률은 한번 이상 ISS로 동작을 하지 못한 경우, 반복 값에 따라 상기 P의 값을 조절할 수 있다 Γ
예를 들어, η번 동안 상기 단말이 ISS로 동작하지 봇한 경우, 아래 수식 18과 같이 상기 Ρ 값을 증가시킬 수 있다.
【수 18】
Ρ(η + 1) = ρ(η) + offset 예를 들어 상기 P 값이 0.5인 경우 50%의 확률로 UE는 ISS가 될 수 있으며, 상기 P 값은 ISS가 되지 못한 횟수, 즉 off set값에 따라 0.5 또는 0.5 이상의 값을 가질 수 있게 된다.
상기 P 값에 따라 상기 단말은 특정 확률로 ISS로 동작을 하게 된다 (S2530) .
두 번째로, 릴레이 단말과는 다르게 추가 검색 시간을 설정하여, 추가 검색 시간이 경과되기 전에는 D2DSS 검출을 수행하고 (S2520) , 추가 검색 시간이 지나도 임계 값 이상의 D2DSS를 검출하자 못한 경우 상기 단말은 ISS로 동작할 수 있다 (S2530) . 즉, 검색 시간이 T(ms)인 경우, D2DSS가 T(ms) 동안 검출되지 않은 경우에도 상기 단말은 곧바로 ISS로 동작하지 않고 , a (ms)를 추가적으로 검색한 이후, D2DSS가 검출되지 않은 경우에 한해 ISS로 동작할 수 있다.
세 번째로, 단말은 N번의 검색 단계를 거친 경우에만 ISS로 동작할 수 있다 (S2530) . 즉 단말은 N 번의 검색 단계를 거치지 않은 경우, 즉시 혹은 특정 시간 구간 이후 다시 D2DSS 검출을 수행하여야 한다 (S2520) .
상기 검색 시간이 D2DSS 전송주기로 설정 '된 경우, 상기 단말의 검색 시간은 예외적으로 D2DSS 전송 주기의 N 배가 될 것이다.
만일, 임계 값 이상의 D2DSS가 검출되었으나, 최대 흡 카운트 미만의 D2DSS가 존재하지 않는 경우 단말은 ISS로 동작할 수 있다.
상기 세가지 방식은 모든 단말들에게 공통적으로 적용되되, ISS인지, 릴레이 단말인지, 릴레이 전송을 하지 않는 단말인지 여부에 따라 서로 다른 P값, offset 값, α 값을 적용하여 특정 동작 방식의 단말이 더 쉽게 생성될 수 있도록 제어할 수 있다.
이러한 경우, 상기 工 SS에 대한 예외적인 검색 방식 또는 재 선택 방식을 적용하는 것은 ISS의 ρ 흑은 offset 값이 릴레이 UE보다 낮은 값으로 설정되거나, α가 더 큰 값으로 설정되는 것을 말할 수 있다.
도 26 내지 도 28은 본 명세서에서 제안하는 동기신호 재 선택의 경우, 단말에 따라 별도의 스캔 구간을 설정하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 26 내지 도 28을 참조하면, 상기 도 25에서 설명한 두 번째 방식을 통해서 동일 동기를 가지게 될 수 있다.
구체적으로 상기 도 26의 UE 1(20)은 ISS로 동작하고 있고, UE 3 (40)은 상기 UE 1(20)으로부터 전송되는 D2DSS에 동기를 맞추고 있다. UE 2 (30)는 상기 UE 1(20)과는 다른 독자적인 D2DSS를 전송하는 工 SS로 동작하고 있다.
만약 상기 UEK20) , 상기 UE2 (30) , 상기 UE3 (40)가 D2DSS 재선택 과정을 수행하는 경우, 상기 도 27과 같이 기존의 D2DSS 재선택 과정을 수행하면, 상기 UE 1(20) , 상기 UE 2 (30) , 상기 UE 3 (40)의 D2DSS 검색 시간은 동일하게 된다. 따라서 , 상기 UE 2 (30)는 상기 UE 3 (40)가 릴레이 하는 상기 UE 1(20)의 D2DSS 1를 수신할 수 없게 되고, 독자적인 D2DSS 2를 전송하는 ISS로 동작하게 된다.
하지만, 상기 도 28에 도시된 바와 같이, ISS로 동작하는 UE인 상기 ϋΕ 1(20)과 상기 UE 2 (30)이 릴레이 UE인 상기 UE 3 (40)보다 더 긴 D2DSS 검색 시간을 가지게 되면, 상기 UE 2 ( 30 )는 상기 UE 3 ( 40 )가 릴레이 하는 상기 UE 1 ( 20 )의 D2DSS 1을 수신하여 동기화 할 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예로 상기 도 22에서 설명한 D2DSS 재 선택 과정에서 상기 정해진 시간 간격이 D2DSS의 유효 시간을 의미할 수 있다. 단말은 상기 D2DSS의 유효시간 만료 전에 D2DSS 전송 주기에 해당하는 시간 구간을 검색 단계로 수행하거나 상기 D2DSS의 유효시간이 만료된 시점부터 D2D 전송 구간에 해당하는 시간 구간 동안 검색 단계를 수행하도록 한다.
재 선택 과정에서는 상기 단말은 자신이 이전에 수행하던 동작과 무관하게, 최초로 D2DSS를 선택하는 단말로 간주하고 D2DSS 선택과정올 수행할 수 있다. 이때, 재 선택 과정에서 독립적인 동기를 전송하고 있는 단말, 즉 ISS는 재 선택 단계에서 자신에게 동기화된 단말이 아닌 다른 단말로부터 전송된 D2DSS를 검출할 수 있다.
이 경우, 비록 자신이 이전에 ISS로 동작했더라 하더라도 최초로 D2DSS를 선택하는 단말로 간주하므로 다른 단말로부터 전송된 D2DSS에 동기를 맞출지 선택할 수 있다.
만약, 상기 단말이 수신한 D2DSS가 자신에게 동기화된 단말이 전송한 D2DSS , 즉 상기 단말로부터 전송되어 릴레이 된 D2DSS인 경우, 상기 단말은 상기 수신된 D2DSS를 무시할 수 있다. 이는, 자신으로부터 기인한 D2DSS를 중계한다는 것은 모순되는 동작이기 때문이다.
따라서, 상기 단말은 다른 단말을 ISS로 하는 D2DSS를 수신하여 동기화를 할 수 있다 . 상기 단말이 수신된 D2DSS에 동기화하는 경우, 더 이상 ISS의 역할을 하지 않게 되므로 자신이 전송한 D2DSS를 릴레이 하던 단말들 역시 다른 ISS를 재 선택해야 된다.
이때, 상기 ISS 단말이 D2DSS 재 선택을 함에 있어서, 검출된 모든 D2DSS가 자신이 ISS일 때 전송한 D2DSS를 릴레이하는 D2DSS인 경우, 자신이 전송한 D2DSS이외에 다른 종류의 D2DSS는 없다고 간주하고 ISS 동작을 유지하게 된다.
또한, D2DSS sequence만으로 해당 sequence가 ISS인지 여부, 혹은 릴레이인지의 여부 등을 할 수 없고 스트라튬 레벨 (stratum level)등 관련 정보를 사용할 수 없는 경우에는, 검출된 동일 D2DSS sequence 들을 모두 자신으로부터 비롯되거나, 릴레이된 D2D sequence로 간주할 수 있다.
이러한 방법에 따르면, ISS로 동작하던 UE는 D2DSS 재 선택 과정에서 다른 단말을 ISS로 하는 D2DSS를 검출하면, 자기자신은 ISS 역할을 포기 또는 중단하고 릴레이 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 28에서 상기 UE 1(20) , 상기 UE 2(30)가 ISS로 동작하고 상기 UE 3 (40)이 상기 ϋΕ 1(20)의 릴레이 UE로 동작하고 있고 상기 UE 2 (30)의 유효시간이 먼저 만료된 경우, 상기 UE 2 (30)는 검색 단계에서 상기 UE 3 (40)가 릴레이 하는 상기 UE 1(20〉이 전송한 D2DSS 1을 검출할 수 있다.
또한, 상기 D2DSS 1을 검출한 상기 UE 2 (30)는 최대 흡이 2 이상인 경우 검색 구간이 총료되면, 상기 UE 1(20)을 ISS로 하는 홉 카운트 2의 릴레이 UE로 동작을 변경할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 상기 UE 1(20) , 상기 UE 2 (30) , 상기 UE 3 (40)은 동일 동기를 가지게 된다.
이때, ISS역할을 포기하는 단말은 동기 변경 전 미리 자신이 다른 D2DSS에 동기화 할 것이라는 지표 및 /또는 어떤 흡 카운트를 가지게 될 지에 대한 정보를 브로드 캐스트할 수 있다. 예를 들어, D2DSS가 유효시간 정보를 포함하는 경우, ISS는 유효시간 카운터를 인위적으로 만료시점 또는 만료 근접 시점으로 변경할 수 있다.
이때, ISS에 동기화하여 동작하고 있는 단말들은 ISS 동기가 만료할 것으로 예상하고 미리 재 선택 단계를 수행할 수 있다. ISS의 첫 번째 흡 단말들이 재 선택 과정을 수행하면 첫 번째 홉 단말들은 두 번째 흡 단말들에게 이와 유사한 방식으로 동기 변경 여부를 알려 순차적으로 UE들의 D2D 재 선택 과정을 유도할 수 있다.
따라서, 이와 같은 방법을 사용하면, 기존에 ISS로 동작하는 UE가 D2DSS 재 선택 단계에서 주변의 다른 ISS로부터 전송된 D2DSS를 수신하여 동기화 할 수 있는바 ISS 생성을 제어할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예로, 상기 도 26에서 상기 도 UE 1(20)의 유효시간이 먼저 만료하는 경우에는 동작이 달라질 수 있다. 이는 상기 UE1(20)의 유효시간이 만료됨에 따라 상기 UE 3 (40)의 유효시간도 동시에 만료될 수 있기 때문이다.
이러한 경우에는 층돌을 피하기 위하여 상기 UE 1(20)과 상기 UE 3 (40)이 랜덤 백오프 (random backoff)와 같은 경쟁 알고리즘을 사용하여 재 선택을 하도톡 하는 것이 필요할 수 있다. 예를 들면, 상기 랜덤 백 오프 적용 시 상기 UE 1(20)과 상기 UE 3 (40)은 임의의 시간을 기다린 후에 재 선택을 하게 되므로 층돌을 피할 수 있게 된다.
만약 채널 상태가 이전과 동일한 경우, 검색 단계에서 상기 UE 3 (40)은 상기 UE 2 (30)의 D2DSS를 검출할 수 있으므로, 상기 UE 3 (40)이 먼저 상기 UE 2 (30)의 D2DSS 2를 전송하는 경우, 상기 UE 1(20)은 상기 UE 3 (40)의 relay로 동작하게 된다.
하지만, 상기 UE 1(20)이 먼저 자신의 D2DSS 1을 전송하게 되는 경우, 상기 UE 1(20)은 여전히 ISS로 동작하고 상기 UE 3 (40)은 상기 UE 1(20)의 relay로 동작하게 된다. 유효시간 만료 시점이전에 미리 검색을 수행하는 경우에도 마찬가지 이다.
한편, ISS로 동작하던 UE는 재 선택 과정에서 다른 UE를 ISS로 하는 D2DSS를 검출하더라도, 해당 D2DSS (혹은 ISS)의 유효시간이 특정 시간보다 적으면 검출되지 않은 것으로 간주할 수도 있다. 즉, 그림 1의 UE2는 검색 단계에서 UE3를 발견하더라도 검출된 D2DSS의 유효시간이 너무 작은 값을 가지는 경우에는 ISS 동작을 그대로 유지할 수 있는데, 이는 너무 잦은 동작 모드의 변경을 방지하기 위함이다.
도 29는 본 명세서에서 제안하는 동기신호 재 선택시 동기신호를 검출하기 못한 경우, 동작방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 29를 참조하면, ISS로 동작하던 단말이 D2DSS 재 선택 과정에서 임계 값 이상의 D2DSS를 수신할 수 없는 경우 ISS로 동작을 유지할 수 있다.
구체적으로, ISS로 동작하는 단말이 D2DSS 재 선택 과정을 수행하기 위해서 새로운 D2DSS를 검출한 경우, 수신된 D2DSS의 신호세기를 최소 수신 신호 품질 임계 값과 비교할 수 있다 ( S2910 ) .
비교결과, 임계 값 이상의 D2DSS가 존재하지 않는 경우, ISS로 동작하게 된다 ( S2950 ) . 이는 자신으로부터 전송되어 릴레이 되는 D2DSS 조차 검출되지 않는 것으로써, 다른 단말들로부터 층분히 멀리 떨어져서 있어서 고립되어 있거나 혹은 다른 단말들이 상기 단말을 선택하지 않게 되는 경우를 뜻한다.
Out -of - coverage 상황 등에서 ISS 흑은 relay되는 D2DSS 신호등이 검출되지 않는 경우 또는 임계 값 이하의 D2DSS만 검출되는 경우 자신이 직접 ISS가 될 수 있다. 따라서, D2DSS 재 선택 과정에서도 D2DSS 선택의 초기 과정과 마찬가지로 ISS가 될 수 있다.
이때, ISS가 된 상기 단말은 기존의 sequence를 유지하거나 또는 새로운 D2DSS를 전송할 수 있다 ( S2960 ) .
이후, D2DSS를 전송한 상기 단말은 일정시간이 경과한 후에 자신이 전송한 D2DSS가 릴레이 되는지 여부를 검출할 수 있다 ( S2970 ) . 만약 상기 단말이 전송한 D2DSS가 릴레이 되는 동작이 검출되지 않는다면 주변으로부터 완전히 고립된 것으로 파악하여 ISS로의 동작을 중단하고 ( S2990 ) , 다른 D2DSS 신호가 검출되는지 대기할 수 있다. 일정 시간 동안 대기하여도 다른 D2DSS 신호가 검출되지 않는 경우, 상기 단말은 다시 ISS로 동작할 수도 있다.
상기 단말이 전송한 D2DSS가 릴레이 되는 동작을 검출하였다면 상기 단말은 ISS로 동작을 유지하게 된다 ( S2980 ) .
하지만, 상기 S2910단계에서 임계 값 이상의 D2DSS가 검출되었다면, 상기 단말은 상기 임계 값 이상의 D2DSS가 자신으로부터 전송된 D2DSS인지 여부를 판단하게 된다 ( S2920 ) .
판단 결과, 상기、 D2DSS가 자신으로부터 전송된 D2DSS가 아닌 경우, 상기 단말은 검출된 D2DSS에 동기화를 하게 된다 ( S2930 ) . 하지만 상기 D2DSS가 자신으로부터 전송된 D2DSS인 경우, 다른 D2DSS들은 검출되지 않았지만, 적어도 주변에 상기 단말에 동기화된 단말이 존재한다는 것을 의미한다.
또한, 새로 검출된 자신의 D2DSS에 동기를 맞춘다면 결국 자신은 ISS의 역할을 포기하게 되고, 다른 단말이 ISS의 역할을 떠 맡게 된다.
따라서, 이러한 경우에는 상기 단말은 수신된 자신의 D2DSS에 동기를 맞추지 않고 계속 ISS로 동작하게 된다 ( S2940 ) .
도 30 및 도 31은 본 명세서에서 제안하는 단말의 종류에 따라 동기 신호 재 선택 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 30 및 도 31을 참조하면, 전송할 트래픽 ( traf f ic )이 있는 Tx 단말과, 전송할 트래픽이 없는 Rx 단말로 단말의 종류를 나눠서 ISS로 동작할 수 있는 단말을 한정할 수 있다.
이하 트래픽을 전송할 수 있는 단말이 따로 지정되어 있는 경우에는 이러한 단말을 ΤΧ 단말로 정의할 수 있으며, 또는 단말이 D2DSS 선택 또는 재 선택을 수행하는 시점에 D2D로 송신할 트래픽이 없으면 RX 단말로 정의할 수 있다.
또 다른 일 예로, 단말이 D2DSS의 선택 또는 재 선택 과정을 수행하는 시점으로부터 일정 시간 이전에 D2D로 송신할 트래픽이 없다면 RX 단말로 정의할 수 있다.
상기 도 30은 임계 값 이상의 D2DSS가 검출되지 않은 경우로써, D2DSS 검출을 시도한 단말이 TX 단말인지, RX 단말인지 여부를 판단할 수 있다 (S3010) .
상기 단말이 TX 단말인 경우, 검색 구간이 종료되면, 독립적인 D2DSS를 전송하여 ISS로 동작할 수 있으며 , 검색 구간 종료 이후 층돌 방지를 위하여 경쟁 기반의 랜덤 백 오프 (Random Backoff)를 수행할 수 있다 (S3020) .
하지만 상기 단말이 RX 단말인 경우, ISS로 동작하지 않고, 다음 검색 시점까지 아이들 모드 (idle mode)로 동작하거나, 특정 주기마다 D2DSS 검출을 시도할 수 있다 (S3030) .
상기 도 31은 임계 값 이상의 D2DSS가 검출되었으나, 최대 흡 카운트 미만의 D2DSS가 존재하지 않는 경우로써 , D2DSS 검출을 시도한 단말이 TX 단말인지 , RX 단말인지 여부를 판단할 수 있다 (S3110) .
상기 단말이 TX 단말인 경우, 검색 구간이 종료되면, 독립적인 D2DSS를 전송하여 ISS로 동작할 수 있으며, 검색 구간 종료 이후 층돌 방지를 위하여 경쟁 기반의 랜덤 백 오프 (Random Backoff)를 수행할 수 있다 (S3120) ,
하지만 상기 단말이 RX 단말인 경우, 주기적으로 D2DSS를 수신하여 수신된 D2DSS에 동기화할 수 있다 (S3120) . 도 32는 본 명세서에서 제안하는 상기 도 31 및 상기 도 32에 따른 단말의 동작을 간략히 나타낸 도이다.
상기 도 32를 참조하면, 상기 도 31 또는 상기 도 32에 따른 RX 단말들의 동작을 나타내는 것으로서, 상기 도 31의 RX 단말은 RX UE 1 (41) 또는 RX UE 2 (42) , 상기 도 32의 RX 단말은 RX UE 3 (43)에 해당된다.
즉, ISS로 동작할 수 있는 UE를 TX UE로 한정하게 되면, 상기 RX UE 1(41) , 상기 RX UE 2 (42) , 상기 RX UE 3 (43)은 ISS로 동작하지 않게 되므로, 전체 네트워크에 존재하는 ISS의 숫자가 줄어들게 되며, 특정 UE의 관점에서 관찰되는 서로 다른 동기 (다른 ISS 혹은 다른 工 SS로부터 전송되는 D2DSS)의 숫자도 감소되게 된다.
예를 들면, 상기 도 32의 RX UE 2 (42)에서 검출되는 D2DSS는, TX UE
2 (22)가 릴레이하는 TX UE 1 (21)으로부터 전송된 D2DSS는 한 개이다.
하지만, TX UE 및 RX UE 모두 ISS로 동작할 수 있는 경우, 상기 RX UE
3 (43)역시 ISS로 동작할 수 있게 되어 , 서로 다른 두개의 D2DSS가 상기 RX UE 2 (42)에서 검출되게 된다.
이하 상기 도 24에서 설명한 유효시간에 대해 구체적으로 설명하고 , 상기 도 30 내지 상기 도 32의 TX UE의 데이터 전송 가능성 여부파 연계되어 동작하는 방법에 대해 살펴보도록 한다 .
유효시간
상기 도 24에서 설명한 유효시간이 D2DSS 전송에 적용된다면, 앞에서 살펴본 바와 같이 한번 D2DSS를 전송하기 시작한 UE는 적어도 유효시간이 종료하기 이전에는 특별한 상황 (예를 들어 , UE의 배터리가 거의 남지 않은 상황 또는 네트워크 커버리지 (Network Coverage ) 외부에서 내부로 갑자기 이동하는 상황 등)이 발생하지 않는 다면 지속적으로 동일한 D2DSS 전송을 유지하여야 한다.
상기 D2DSS의 유효시간은 별도로 signaling될 수 있지만, D2DSS가 전송돠는 서브프레임 ( Subframe )의 인덱스 ( index)가 signaling되는 경우 이를 이용해서 간접적으로 표시될 수 있다.
예를 들어, D2DSS의 유효시간이 'X' subframe 동안이라 가정한다면 D2DSS subframe이 Ό' , 'x' , '2X' 등과 같이 'X' 의 배수가 되는 시점에서 D2DSS의 송신이 중단될 수 있도록 규정할 수 있다. 이때 , subframe n*X 또는 그 이후의 시점에서 전송이 시작되는 D2DSS는 최소한 subframe (n+l ) *X- l까지는 전송이 지속되는 형태로 D2DSS의 유효시간을 정의할 수 있다. 상기 D2DSS의 유효시간은 D2DSS 종료까지의 정확한 시간보다는 한번 전송 시작한 D2DSS가 지속적으로 전송되는 최소한의 시간 길이로 해석될 수 있으며, 상기 D2DSS를 수신하는 UE에게 별도의 변화가 발생하지 않는다면, 계속 D2DSS 전송을 지시하도록 동작할 수 있다 .
또한, 최소한의 시간이 경과된 이후에는 변화 감지 시 이미 충분한 D2DSS 전송 지속을 수행해오고 있으므로 즉시 D2DSS 전송을 중단하거나 전송하는 D2DSS를 변경하도록 동작할 수 있다 .
다만, 유효 시간 이후의 임의의 시점에서 D2DSS의 송신 중단이 허용된다면, D2DSS의 유효시간을 별도로 signaling 하는 동작은 생략될 수 있는데, 이는 다른 UE에게 수신된 D2DSS가 유효시간이 경과한 상태에서 지속되는 것이라면 , 상기 UE는 상기 수신된 D2DSS가 언제 중단될 지 알 수 없기 때문이다.
이러한 방법을 통해서 UE가 송신하는 D2DSS는 적어도 일정한 유효시간 동안에는 전송이 보장되므로 급격한 D2DSS 전송상의 변화를 막고 D2D 동기 과정을 안정화할 수 있다.
유효시간과 데이터 전송 가능성
UE가 선택 또는 재선택을 수행하는 시점으로부터 일정 시간 이전 시점에서부터 D2D로 송신할 트래픽이 없는 UE를 non TX UE라고 한다면, 이는 일정 시간 구간 이내에 트래픽이 발생한 적이 있었던 UE를 TX UE로, 일정 시간 구간 이내에 트래픽이 발생한 적이 없었던 UE를 RX UE라고 할 수 있다.
이때, TX UE 여부를 결정하는 시간 구간의 길이를 D2DSS의 전송 유효 시간의 길이와 일치시키는 것은, 두 가지 동작, 즉, 한번 D2DSS를 전송한 ϋΕ는 적어도 유효시간 동안은 D2DSS 전송을 지속한다는 것과 TX UE는 D2DSS를 전송한다는 동작을 결합하여 한번에 구현할 수 있다.
다시 말하면, 일정한 시간 길이가 정해진 다음, UE는 한번 TX UE가 된다면 D2DSS를 송신하게 되고, 만일 상기 일정한 길이의 시간 동안 D2D 트래픽이 발생하지 않았다면 스스로를 RX UE라 간주하여 D2DSS의 송신을 중단하는 것이다.
이는, 한번 D2D 트래픽이 발생하여 D2DSS를 전송하기 시작한 UE는 상기 일정한 길이의 시간 동안으 비록 D2D 트래픽이 추가로 발생하지 않는다고 하더라도 스스로를 TX UE로 간주하여 D2DSS의 송신을 지속하는 것이다.
특정 UE를 TX UE로 분류하는 한가지 기준으로, 한번 D2D 트래픽이 발생하여 상위 계층에서 D2D 데이터 송신에 대한 각종 설정 (예를 들어 , throughput 이나 딜레이 (delay) 등의 quality of service parameter) 완료 /유지하고 있는 상태를 이용할 수 있다.
이러한 D2D 트래픽 송신에 대한 각종 설정을 logical D2D communication link setup (또는 D2D communication transmission bearer)라 할 수 있다. 상기 TX UE는 D2D 트래픽을 전송하였으므로, 적어도 하나의 logical D2D communication link setup을 유지하고 있는 UE라 할 수 있다.
이 경우, 최소한의 D2DSS 유효 시간을 보장하기 위해서 한번 설정된 상기 logical D2D communication link setup은 최소한 일정 시간 동안은 유지되도록 설정될 수 있으며 , 상기 설정된 시간이 경과한 다음에야 비로소 상기 UE의 D2D 트래픽 상황에 따라 logical D2D communication link setup을 해제하는 것이 허용될 수 있다. 다만, 시간 관리를 위해서 트래픽이 도착할 때 마다 리셋되는 traf f ic arrival timer를 두고 이 timer가 만료되기 전까지는 상기 logical D2D communication link setup은 유지될 수 있다 이러한 동작은 한번 전송된 D2DSS sequence는 유효 시간 이내에서는 변하지 않고 유지됨을 가정하였다. 하지만 그 외의 경우에도 적용 가능하다. 예를 들어, UE의 동기 상태가 크게 변화하지 않는 상황이라면, D2DSS sequence 자체가 변화하는 것은 다른 수신 UE가 충분히 추적할 수 있는 반면, D2DSS 전송 자체가사라지는 것은 다른 수신 UE가 큰 영향을 받을 수 있다. 이 경우, 유효 시간 이내에서 D2DSS의 전송 자체만 유지된다면 D2DSS sequence의 변화는 허용되도록 정할 수 있다. 이 외에도 아래의 사건 중 일부가 발생한 경우에는, 비록 전송 중인 D2DSS의 유효시간이 만료하기 이전이라 하더라도 신속한 변화 대처를 위하여 D2DSS의 전송을 중단하거나 전송하는 D2DSS의 속성을 변경할 수 있다.
- UE가 network coverage외부에서 D2DSS를 송신하다가 network coverage 내부로 진입하여 신속하게 D2DSS를 network timing에 맞추어 전송할 필요가 발생하는 경우
- 매우 인접한 다른 UE의 D2DSS를 검출하고 해당 D2DSS가 자신이 전송하는 D2DSS와 거의 동일한 커버리지 ( coverage )을 가지고 있다는 것을 파악하여 자신이 D2DSS를 지속하여 전송하는 것이 불필요하다고 판단하는 경우 (예를 들면 정체된 도로에서 앞뒤로 붙어 있는 차량의 경우 등) .
이와 같은 방법들은 network의 coverage 상황과 무관하게 적용될 수 있으며, network coverage 내부에 있는 UE의 경우에는 eNB가 전송하는 PSS/SSS를 synchronization reference로 삼고 같은 동작을 수행할 수 있다. .
도 33 내지 도 36은 본 명세서에서 제안하는 단말의 스캔 구간 및 스캔 주기의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 22에서 설명한 시간 간격은 미리 약속된 주기, 구간, 패턴 등을 의미할 수 있다. 특히, 검색 구간이 D2DSS전송 주기보다 상대적으로 짧은 경우에는 D2DSS와의 상대적인 위치로 정의될 수 있다. 예를 들면 D2DSS 전송 SF과 몇 subf rame /symbol 간격 ( of f set )을 두고 몇 subframe/symb이구간 (duration) 동안 검색을 수행하는지 정의할 수 있다.
ISS가 경과 시간 혹은 유효 시간 counter 값을 전송하는 경우, 상기 counter 값의 미리 정해진 특정 시점에 특정 구간 동안 특정 주기로 (혹은 비주기로) 또는 특정 시점을 기준으로 특정 패턴을 가질 수 있도록 정의될 수 있다.
예를 들면 , 상기 유효 시간 counter 값이 N의 배수가 되는 시점을 기점으로 하여 몇 subframe/symb이구간 동안 검색을 수행하거나, 또는 counter 도메인에서 미리 정해진 패턴을 두고 특정 시점부터 해당 패턴이 적용되도록 할 수 있다. '
특정 시점 이후에 상기 유효 시간 counter 값을 수신한 UE 역시 미리 정해진 패턴을 인지하고 있으면, 자신이 counter를 수신한 시점에서 어떤 패턴으로 검색 단계를 수행해야 하는지 알 수 있다.
다른 방식으로, 상기 도 22의 검색 단계를 수행하는 시점은 eNB 혹은 ISS 등에 의하여 conf igure될 수 있다. 예를 들면, ISS는 PD2DSCH 등에 검색 단계 수행 지시자를 포함할 수 있으며, 해당 지시자는 해당 서브프레임에서 검색을 지시하거나 특정 시점 이후에 검색을 지시할 수 있다.
검색 시점 (지시자 수신 이후 검색 시작 시점까지의 시간 0f f set ) , 검색 시간 구간, 검색 구간의 주기에 대해 미리 정해진 복수의 패턴이 존재하는 경우에는, 지시자를 통해 패턴의 인덱스를 전달해 주는 방식을 사용할 수도 있다. 네트워크 안에 위치한 UE ( PSS/SSS에 동기화될 수 있는 UE)에 대하여는 eNB가 물리 계층 신호, 혹은 상위 계층 신호를 통하여 검색 시점과 구간 주기에 대한 정보를 전달해줄 수 있다. ISS의 경우와 마찬가지로 복수의 패턴이 미리 정의되어 있는 경우 패턴의 인덱스를 전달하는 것도 가능하다.
한편, 검색 구간과 검색 주기는 D2DSS의 전송 구간 및 전송 주기를 고려하여 설정되어야 할 필요가 있다. 이하, 검색 구간과 검색 주기 설정 방법에 대하여 살펴본다.
상기 도 33을 참조하면, D2DSS 전송 주기가 스캔 구간과 동일하게 설정될 수 있다. D2DSS의 전송 주기가 ' ms이라고 하면, UE가 D2DSS를 검출하기 위하여 필요한 최소한의 검출구간은 ' X ' ms가 되어야 한다.
예를 들면, 상기 도 33에 도시된 바와 같이 D2DSS 전송 주기보다 크거나 같은 검색 구간 및 검색 구간의 배수로 구성된 검색 주기를 설정할 수 있다. 특히, 유효 시간 카운터 값이 만료되어 검색을 수행하는 경우, 상기 도 33의 검색 구간이 적용될 수 있다. 이 경우, 초기 검색 단계와 마찬가지로 D2DSS 전송 주기보다 큰 검색 구간을 가지거나 비주기적 검색을 수행하는 것이 가능하다.
상기 도 34를 참조하면, D2DSS의 전송 주기보다 상대적으로 짧은 검색 구간이 설정될 수 있다. 검색 구간은 네트워크 토폴로지 및 채널의 변화에 보다 빠르게 적응하기 위해, 혹은 엄격한 지연 요건을 가지는 데이터 전송을 지원하기 위하여 보다 짧은 검색 구간을 가져야 하는 경우가 존재한다.
이러한 경우, 상기 도 34에 도시된 바와 같이, D2DSS의 전송주기보다 상대적으로 짧은 검색 구간을 가지고 주기적으로 검색 구간이 나타날 수 있도록 설정될 수 있다. 하지만 검색 구간이 주기적으로 반복되어도 상기 검색 구간과 중복되지 않은 위치에서 주기적으로 전송되는 D2DSS 검출이 불가능하다는 문제점이 존재한다.
상기 도 35를 참조하면, 상기 도 34와는 달리 검색 주기를 D2DSS 전송주기와 일치하지 않도록 설정할 수 있다. 상기 검색 주기는 D2DSS 전송 주기 + D2DSS 검색구간으로 설정되어 있으며 , 이를 통해 모든 D2DSS에 대한 검색을 수행할 수 있다.
예를 들어 , 상기 D2DSS의 검색 구간이 10ms , D2DSS의 전송 주기가 40ms인 경우, 상기 도 35의 방법을 적용하면, 4 *40ms 이후 모든 가능한 D2DSS에 대한 검색을 수행할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 스캔 구간이 D2DSS 전송주기보다 작더라도 검출되지 않는 D2DSS가 발생하지 않도록 할 수 있다.
상기 도 36은 상기 도 35와는 다른 검색 구간의 길이, 검색 구간의 주기를 가질 수 있다. 상기 도 36에 도시된 경우뿐만 아니라, 하나의 설정에서도 서로 다른 구간 길이와 간격을 가지는 패턴을 정의해서 사용하는 것도 가능하다. 본 명세서의 또 다른 실시예로, 상기 도 35 및 상기 도 36과 동일한 효과를 얻기 위해서 검색 구간이 D2DSS 주기에 대한 of f set값을 가지고 time shift되는 형태로 나타나도록 정의할 수 있다.
예를 들어, 상기 도 35의 경우, 검색 주기는 D2DSS 주기로 정의하고 검색 구간만큼의 시간이 D2DSS주기 내에서 cyclic하게 shif t된 형태로 설정될 수 있다.
또한, 상기 도 36의 경우, 검색주기가 D2DSS*2, shift값이 D2DSS주기 /2로 설정될 수 있다 .
따라서, 주기 +shift값으로 패턴이 정의될 수 있으며 그 shift값은 counter 값 혹은 Radio Frame /subframe 번호, D2D frame 번호 등에 따라 결정되도록 할 수 있다. 전자의 경우에는 해당 값은 미리 정해진 것이거나, UE간의 signaling을 통하여 전달되어야 할 것이며 후자의 경우에는 UE간 미리 정해진 규칙을 따르도록 할수 있다.
도 37는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 내부블록도의 일 예를 나타낸다.
기지국 (eNB, 3710)은 프로서 1서 (processor, 3710) , 메모리 (memory, 3720) 및 RF 유닛 (radio frequency unit, 3730)을 포함한다. 프로세서 (3710)는 앞서 도 1 내지 도 36에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (3710)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (3720)는 프로세서 (3710)와 연결되어 , 프로세서 (3710)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (3730)는 ᅳ프로세서 (3710)와 연결되어 , 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
단말 (3700)은 프로세서 (3740) , 메모리 (3750) 및 RF 유닛 (3760)을 포함한다. 프로세서 (3740)는 앞서 도 1 내지 도 36에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (3740)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (3750)는 프로세서 (3740)와 연결되어 , 프로세서 (3740)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (3760)는 프로세서 (3740)와 연결되어 , 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
메모리 (3720, 3750)는 프로세서 (3710, 3740) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서 (3710, 3740)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국 (3710) 및 /또는 단말 (3700)은 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다 .
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 (firmware) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs (application specific integrated circuits) , DSPs (digital signal processors ) , DSPDs ( digital signal processing devices ) , PLDs (programmable logic devices ) , FPGAs ( f ield programmable gate arrays ) , 프로세서 , 콘트를러 , 마이크로 콘트를러 , 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여 , 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 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.
【산업상 이용가능성】
본 명세서의 무선 통신 시스템에서 동기 신호 전송 및 동기화 방안은 3GPP" LTE/LTE-A 사스템에— 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하 다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1]
단말 간 직접 (Device to Device : D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 동기 신호 발생을 제어하기 위한 방법에 있어서, 제 1 단말에 의해 수행되는 방법은,
상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하는 단계;
상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하는 단계; 상기 수신 신호 세기가 상기 임계 값보다 작은 경우, 특정 조건에 따라상 기 제 1 단말의 제 2 동기 신호 전송여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특 징으로 하는 방법 .
【청구항 2】
제 1 항에 있어서,
상기 특정 조건은 특정 확률, 동기 신호 탐색 횟수 또는 추가 탐색 시간 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
【청구항 3]
제 2 항에 있어서,
상기 특정 조건이 상기 특정 확률인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여 부를 결정하는 단계는, 상기 특정 확률 값에 기초하여 상기 2 동기 신호 전송 여부를 결정 하는 것을 특징으로 하는 방법.
【청구항 4】 제 2 항에 있어서, 상기 특정 조건이 상기 동기 신호 탐색 횟수인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 제 1 단말이 상 기 동기 신호 탐색 횟수 이상 동기 신호를 탐색한 경우, 상기 제 2 동기신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 5】
제 2 항에 있어서, 상기 특정 조건이 상기 추가 탐색 시간인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 제 1 단말의 동 기 신호 탐색 시간이 상기 추가 탐색 시간 이상인 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 6】
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단말은 트래픽 ( traf f ic )을 전송하는 전송 단말인 것을 특징으 로 하는 방법 .
【청구항 7】
단말 간 직접 (Device to Device : D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 동기 신호 발생을 제어하기 위한 방법에 있어서, 제 1 단말에 의해 수행되는 방법은,
상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하는 단계;
상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하는 단겨 1 ; 상기 수신 신호 세기가 상기 임계 값 이상인 경우, 상기 탐색된 제 1 동 기 신호의 흡 카운트 값과 최대 흡 카운트 값을 비교하는 단계; 및 상기 비교결과에 따라, 제 2 동기신호 전송 여부를 결정하는 단계를 포함 하되, 상기 홉 카운트 값은 상기 제 1 동기 신호가 릴레이 된 횟수를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 8】
제 7 항에 있어서,
상기 결정하는 단계는, 상기 홉 카운트 값이 상기 최대 흡 카운트 값과 동 일한 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하 는 방법 .
【청구항 9]
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 단말은 트래픽 ( traf f ic )을 전송하는 전송 단말인 것을 특징으 로 하는 방법 .
【청구항 10]
단말 간 직접 (Device to Device : D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 동기 신호 발생을 제어하기 위한 단말에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 ; 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프 로세서는,
상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하고,
상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하며, 상기 수신 신호 세기가상기 임계 값보다 작은 경우, 특정 조건에 따라 상 기 제 1 단말의 제 2 동기 신호 전송여부를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치 .
【청구항 11】
제 10 항에 있어서,
상기 특정 조건은 특정 확률, 동기 신호 탐색 흿수 또는 추가 탐색 시간 중 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
【청구항 12】
제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 특정 조건이 상기 특정 확률인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 특정 확률 값에 기초하여 상기 2 동기 신호 전송 여부를 결정 하는 것을 특징으로 하는 장치 .
【청구항 13】
제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 특정 조건이 상기 제 1 동기 신호 탐색 횟수인 경우,
상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 제 1 단말이 상기 동기 신호 탐색 횟수 이상 동기 신호를 탐색한 경우, 상기 제 2 동기신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치 .
【청구항 14】
제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 특정 조건이 상기 추가 탐색 시간인 경우, 상기 제 2 동기 신호 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 제 1 단말의 동기 신호 탐색 시간이 상기 추가 탐색 시간 이상인 경우, 상기 제 2 동기 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치 .
【청구항 15]
단말 간 직접 (Device to Device : D2D) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 동기 신호 발생을 제어하기 위한 단말에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 ; 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프 로세서는,
상기 D2D 통신을 위한 제 1 동기 신호를 탐색 하고,
상기 탐색된 제 1 동기 신호의 수신 신호 세기와 임계 값을 비교하며, 상기 수신 신호 세기가 상기 임계 값 이상인 경우, 상기 탐색된 제 1 동 기 신호의 흡 카운트 값과최대 홉 카운트 값을 비교하고,
상기 비교결과에 따라, 제 2 동기신호 전송 여부를 결정하도록 제어하되, 상기 흡 카운트 값은 상기 제 1 동기 신호가 릴레이 된 횟수를 나타내는 것을 특징으로 하는 장치 .
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