WO2016056857A2 - D2d 동기 신호의 송신 방법 및 이를 위한 단말 - Google Patents

D2d 동기 신호의 송신 방법 및 이를 위한 단말 Download PDF

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WO2016056857A2
WO2016056857A2 PCT/KR2015/010658 KR2015010658W WO2016056857A2 WO 2016056857 A2 WO2016056857 A2 WO 2016056857A2 KR 2015010658 W KR2015010658 W KR 2015010658W WO 2016056857 A2 WO2016056857 A2 WO 2016056857A2
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    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting a device-to-device (D2D) synchronization signal and a terminal for the same.
  • D2D device-to-device
  • D2D communication is a distributed communication technology that directly passes traffic between adjacent nodes without using an infrastructure such as a base station.
  • each node such as a portable terminal finds another physically adjacent terminal on its own, establishes a communication session, and transmits traffic. Since D2D communication can solve the traffic overload problem by distributing the concentrated traffic to the base station, it has been spotlighted as an element technology of the next generation mobile communication technology after 4G.
  • D2D communication is expected to not only contribute to improving the performance of mobile communication systems but also to create new communication services. It can also support services such as social network services or network games based on proximity.
  • the D2D link can be used as a relay to solve the connectivity problem of the shadow area terminal. As such, D2D technology is expected to provide new services in various fields.
  • An object of the present invention is to provide an efficient method for transmitting a D2D synchronization signal (D2DSS) in D2D communication.
  • D2DSS D2D synchronization signal
  • a method of transmitting a device-to-device (D2D) synchronization signal of a terminal in a wireless communication system includes a first primary D2D (PD2DSS) based on a first root index. Generating a second PD2DSS based on a second root index different from the first root index; And transmitting the first PD2DSS and the second PD2DSS on different radio resources on one subframe, wherein the transmission order of the first PD2DSS and the second PD2DSS is in a state of the terminal, and the first PD2DSS. And a purpose of transmitting the second PD2DSS, or transmission of a PD2DSCH (Physical D2D Shared Channel).
  • PD2DSCH Physical D2D Shared Channel
  • the method for transmitting a device-to-device (D2D) synchronization signal of a terminal in a wireless communication system the first root index set (root index set) or the second root index Generating two Primary D2D Synchronization Signals (PD2DSS) based on the set; And transmitting the generated two PD2DSSs on different radio resources on one subframe, wherein the first root index set includes a first root index and a second root index, and the second root index
  • the set includes a third root index and a fourth root index, wherein the two PD2DSSs correspond to the first root index according to a state of the terminal, a transmission purpose of the two PD2DSSs, or a transmission of a Physical D2D Shared Channel (PD2DSCH). It may be generated based on the set or one of the second root index set.
  • D2D device-to-device
  • PD2DSS Physical D2D Synchronization Signals
  • the terminal for transmitting a device-to-device (D2D) synchronization signal, the transceiver for transmitting and receiving wireless signals; And a processor controlling the transceiver, wherein the processor generates a first primary D2D synchronization signal (PD2DSS) based on a first root index, and a second root index different from the first root index.
  • PD2DSS primary D2D synchronization signal
  • Generate a second PD2DSS based on the second PD2DSS, and transmit the first PD2DSS and the second PD2DSS on different radio resources on one subframe, and the transmission order of the first PD2DSS and the second PD2DSS is determined by the terminal. It may indicate the state of, the transmission purpose of the first PD2DSS and the second PD2DSS, or the transmission of a Physical D2D Shared Channel (PD2DSCH).
  • PD2DSCH Physical D2D Shared Channel
  • the terminal for transmitting a device-to-device (D2D) synchronization signal
  • the transceiver for transmitting and receiving wireless signals
  • a processor controlling the transceiver, wherein the processor generates two primary D2D synchronization signals (PD2DSS) based on a first root index set or a second root index set, Are configured to transmit two PD2DSS on different radio resources on one subframe, wherein the first root index set includes a first root index and a second root index, and the second root index set is a third root index And a fourth root index, wherein the two PD2DSSs are the first root index set or the second root according to a state of the terminal, a transmission purpose of the two PD2DSSs, or a transmission of a physical D2D shared channel (PD2DSCH).
  • PD2DSCH physical D2D shared channel
  • D2D communication quality may be improved.
  • an efficient method for transmitting D2DSS can be provided.
  • FIG. 1 illustrates a system structure of an LTE system that is an example of a wireless communication system.
  • 3 shows a user plane of a wireless protocol.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a type 1 radio frame.
  • 5 is a diagram illustrating a structure of a type 2 radio frame.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • FIG. 7 illustrates a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 10 illustrates a configuration of a resource unit according to an example.
  • FIG. 11 illustrates a resource pool associated with a periodic discovery message according to an example.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of devices according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the LTE system is a mobile communication system evolved from the UMTS system.
  • the LTE system structure can be broadly classified into an Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) and an Evolved Packet Core (EPC).
  • E-UTRAN is composed of a UE (User Equipment, UE) and an eNB (Evolved NodeB, eNB), and is called a Uu interface between the UE and the eNB, and an X2 interface between the eNB and the eNB.
  • UE User Equipment
  • eNB evolved NodeB
  • the EPC consists of a Mobility Management Entity (MME) that handles the control plane and a Serving Gateway (S-GW) that handles the user plane.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the S1-MME interface is used between the eNB and the MME.
  • the eNB and the S-GW are called S1-U interfaces, and they are collectively called S1 interfaces.
  • the radio interface protocol (Radio Interface Protocol) is defined in the Uu interface, which is a radio section, and consists of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally. Is divided into a user plane for user data transmission and a control plane for signaling (control signal) transmission.
  • This air interface protocol is based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • OSI Open System Interconnection
  • L2 Layer 2
  • MAC Medium Access Control
  • RLC Radio Link Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RRC Radio Resource Control
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane of a radio protocol
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a user plane of a radio protocol.
  • a physical layer (PHY) layer which is a first layer, provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the PHY layer is connected to the upper Medium Access Control (MAC) layer through a transport channel, and data between the MAC layer and the PHY layer moves through this transport channel.
  • the transport channel is largely divided into a dedicated transport channel and a common transport channel according to whether the channel is shared. Then, data is transferred between different PHY layers, that is, between PHY layers of a transmitting side and a receiving side through a physical channel using radio resources.
  • the media access control (MAC) layer serves to map various logical channels to various transport channels, and also plays a role of logical channel multiplexing to map multiple logical channels to one transport channel.
  • the MAC layer is connected to a Radio Link Control (RLC) layer, which is a higher layer, by a logical channel, and the logical channel is a control channel that transmits information on the control plane according to the type of information to be transmitted. It is divided into (Control Channel) and Traffic Channel that transmits user plane information.
  • RLC Radio Link Control
  • the RLC layer of the second layer performs segmentation and concatenation of data received from the upper layer to adjust the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data in a wireless section.
  • the AM RLC performs a retransmission function through an Automatic Repeat and Request (ARQ) function for reliable data transmission.
  • ARQ Automatic Repeat and Request
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer is an IP containing relatively large and unnecessary control information for efficient transmission in a low bandwidth wireless section when transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6. Performs Header Compression which reduces the packet header size. This transmits only the necessary information in the header portion of the data, thereby increasing the transmission efficiency of the radio section.
  • the PDCP layer also performs a security function, which is composed of encryption (Ciphering) to prevent third-party data interception and integrity protection (Integrity protection) to prevent third-party data manipulation.
  • the radio resource control (RRC) layer located at the top of the third layer is defined only in the control plane, and the configuration, re-configuration, and release of radio bearers (RBs) are performed. It is responsible for controlling logical channels, transport channels and physical channels.
  • the radio bearer (RB) refers to a logical path provided by the first and second layers of the radio protocol for data transmission between the terminal and the UTRAN, and in general, the establishment of the RB means a radio protocol required to provide a specific service.
  • RB is divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB). SRB is used as a channel for transmitting RRC messages in the control plane, and DRB is used as a channel for transmitting user data in the user plane.
  • a structure of a downlink radio frame will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • the resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain, and one resource block (RB) is shown to include twelve subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes seven OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include six OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • CP general cyclic prefix
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12x7 resource elements.
  • the number of N DLs 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.
  • the downlink control channels used in the 3GPP LTE system include, for example, a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical HARQ indicator channel.
  • PCFICH Physical Control format indicator channel
  • PDCH physical downlink control channel
  • HARQ indicator channel Physical HARQ indicator channel
  • the PHICH includes a HARQ Acknowledgment (ACK) / NACK (Negative ACK) signal as a response to uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH includes a resource allocation and transmission format of a DL shared channel (DL-SCH), resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), paging information of a paging channel (PCH), system information on a DL-SCH, and PD- Resource allocation of upper layer control messages, such as random access responses transmitted on the SCH, sets of transmit power control commands for individual terminals in any terminal group, transmit power control information, Voice over IP (VoIP) Activation may be included.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the PDCCH format and the number of available bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier eg, Paging-RNTI (P-RNTI)
  • P-RNTI Paging-RNTI
  • the PDCCH is for system information (more specifically, System Information Block (SIB))
  • SIB System Information Block
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • RA-RNTI may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to transmission of a random access preamble of the terminal.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated to the data area.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • terminals may transmit and receive data to each other using an uplink data resource or a data resource corresponding thereto.
  • the UE When the UE is powered on or wants to access a new cell, the UE acquires time and frequency synchronization with the cell and detects a cell's physical layer cell identity N cell ID . For example, perform an initial cell search procedure. To this end, the terminal receives a synchronization signal, for example, a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (Secondary Synchronization Signal, SSS) from the base station (eNB) to synchronize with the base station, the cell Information such as an identifier can be obtained.
  • a synchronization signal for example, a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (Secondary Synchronization Signal, SSS) from the base station (eNB) to synchronize with the base station
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PSS defines a ZAD (Zadoff-Chu) sequence of length 63 in the frequency domain according to Equation 1 below.
  • Equation 1 Represents a ZC root sequence index, and in the current LTE system, as shown in Table 1 below. It defines.
  • SSS is used to obtain frame synchronization, cell group ID, and / or cyclic prefix configuration (i.e., usage information of general CP or extended CP) of a cell, and is a binary of length 31. Sequence consists of two interleaving combinations. In other words, the SSS sequence As a result, the total length is 62. In addition, the SSS sequence is defined differently depending on whether it is transmitted in subframe # 0 or subframe # 5 as shown in Equation 2 below. However, in Equation 2, n is an integer of 0 or more and 30 or less.
  • the synchronization signal is the first slot of subframe # 0 and subframe # 5 in consideration of 4.6 ms, which is a Global System for Mobile communication (GSM) frame length, for easy inter-RAT measurement.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the first slot of subframe # 0 and the last OFDM symbol of the first slot of subframe # 5, respectively
  • the SSS is the second to last OFDM of the first slot of subframe # 0.
  • the symbol and the second OFDM symbol is transmitted in the last of the first slot of subframe # 5 respectively.
  • the boundary of the radio frame can be detected through the SSS.
  • the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the slot and the SSS is transmitted in the OFDM symbol immediately before the PSS.
  • the synchronization signal SS may represent a total of 504 unique physical layer cell IDs through a combination of three PSSs and 168 SSSs.
  • the physical layer cell IDs are 168 physical-layer cell-identifier groups, each group including three unique identifiers such that each physical layer cell ID is part of only one physical-layer cell-identifier group. Are grouped together.
  • the physical layer cell identifier N cell ID is a number N (1) ID in the range of 0 to 167 representing a physical-layer cell-identifier group and 0 representing the physical-layer identifier in the physical-layer cell-identifier group. Is uniquely defined by the number N (2) IDs 2 through 2.
  • the UE may detect one of three unique physical-layer identifiers by detecting the PSS, and identify one of 168 physical layer cell IDs associated with the physical-layer identifier by detecting the SSS.
  • the UE Since the PSS is transmitted every 5 ms, the UE detects the PSS to know that the corresponding subframe is one of the subframe # 0 and the subframe # 5, but the subframe is specifically the subframe # 0 and the subframe # 5. Is unknown. Therefore, the terminal does not recognize the boundary of the radio frame only by the PSS. That is, frame synchronization cannot be obtained only by PSS.
  • the terminal detects the boundary of the radio frame by detecting the SSS transmitted twice in one radio frame but transmitted as different sequences.
  • the terminal may receive the PSS and the SSS from the base station, synchronize with the base station, and obtain information such as a cell identifier (ID). Thereafter, the terminal may receive broadcast information in a cell managed by the base station on the PBCH.
  • ID cell identifier
  • D2D communication various embodiments in which a terminal performs device to device communication (hereinafter, may be referred to as D2D communication or D2D direct communication) will be described.
  • D2D communication may be applied to and used in other communication systems (IEEE 802.16, WiMAX, etc.).
  • the D2D communication may be classified into a network coordinated D2D communication type and an autonomous D2D communication type according to whether D2D communication is performed through control of a network.
  • the network cooperative D2D communication type may be further classified into a type in which only D2D transmits data (data only in D2D) and a type in which a network performs connection control only (Connection control only in network) according to the degree of network involvement.
  • a type in which only D2D transmits data will be referred to as a 'network-intensive D2D communication type'
  • a type in which a network performs only connection control will be referred to as a 'distributed D2D communication type'.
  • D2D terminals may transmit and receive data or specific control information by using a radio resource allocated by a network. For example, HARQ ACK / NACK feedback or channel state information (CSI) for data reception between D2D terminals may be transmitted to other D2D terminals through a network rather than directly exchanged between the D2D terminals.
  • CSI channel state information
  • the transmitting D2D terminal and the receiving D2D terminal may perform D2D communication using the allocated radio resources. That is, in the network centralized D2D communication type, D2D communication between D2D terminals is controlled by a network, and the D2D terminals may perform D2D communication using radio resources allocated by the network.
  • the network in the distributed D2D communication type plays a more limited role than the network in the network centralized D2D communication type.
  • the network performs access control between the D2D terminals, but the radio resource allocation (grant message) between the D2D terminals may be occupied by the D2D terminals by themselves without competition.
  • HARQ ACK / NACK feedback or channel state information for data reception between D2D terminals for data reception between D2D terminals may be directly exchanged between D2D terminals without passing through a network.
  • D2D communication may be classified into a network-intensive D2D communication type and a distributed D2D communication type according to the degree of D2D communication intervention of the network.
  • a common feature of the network-centralized D2D communication type and the distributed D2D communication type is that D2D access control can be performed by a network.
  • a network in a network cooperative D2D communication type may establish a connection between D2D terminals by establishing a D2D link between D2D terminals to perform D2D communication.
  • the network may assign a physical D2D link identifier (LID) to the configured D2D link.
  • LID physical D2D link identifier
  • the physical D2D link ID may be used as an identifier for identifying each of a plurality of D2D links between the plurality of D2D terminals.
  • D2D terminals can freely perform D2D communication without the help of a network. That is, in the autonomous D2D communication type, the D2D UE performs access control and occupation of radio resources by itself, unlike in the network-intensive and distributed D2D communication. If necessary, the network may provide the D2D user equipment with D2D channel information that can be used in the corresponding cell.
  • a terminal capable of performing or performing D2D communication which is direct communication between terminals, will be referred to as a D2D terminal.
  • UE may refer to a D2D user equipment.
  • D2D TX UE a transmitting D2D terminal
  • D2D RX UE A terminal that receives or intends to receive data from a transmitting D2D terminal will be referred to as a receiving D2D terminal (D2D RX UE).
  • the plurality of receiving D2D terminals may be distinguished through a first to N prefix.
  • arbitrary nodes of the network end such as a base station, a D2D server, and an access / session management server for access control between D2D terminals or allocating radio resources to the D2D link will be referred to as 'networks'. Let's do it.
  • D2D peer discovery D2D peer discovery
  • the D2D UE performs D2D discovery within a discovery interval, and all D2D UEs may share the discovery interval.
  • the D2D UE may receive D2D discovery signals transmitted by other D2D UEs by monitoring logical channels of the discovery area within the discovery period.
  • the D2D terminals receiving the transmission signal of another D2D terminal prepare a list of adjacent D2D terminals using the received signal. In addition, it broadcasts its own information (ie, identifier) within the search interval, and other D2D UEs can receive the broadcast D2D discovery signal to know that the D2D UE exists within a range capable of performing D2D communication. .
  • Information broadcasting for D2D discovery may be performed periodically.
  • broadcast timing may be predetermined by the protocol and known to the D2D terminals.
  • the D2D UE may transmit / broadcast a signal during a portion of the discovery period, and each D2D UE may monitor signals that are potentially transmitted by other D2D UEs in the remainder of the D2D discovery period.
  • the D2D discovery signal may be a beacon signal.
  • the D2D search periods may include a plurality of symbols (eg, OFDM symbols).
  • the D2D UE may transmit / broadcast the D2D discovery signal by selecting at least one symbol within the D2D discovery period.
  • the D2D user equipment may transmit a signal corresponding to one tone in a symbol selected by the D2D user equipment.
  • the D2D UEs may perform a connection establishment process and transmit traffic to another D2D UE.
  • a user equipment refers to a terminal of a user, but when a network equipment such as an evolved Node B (eNB) transmits and receives a signal according to a communication scheme between the terminals (UE 1 and UE 2), the eNB may also be a kind of user equipment. May be considered a UE.
  • a network equipment such as an evolved Node B (eNB) transmits and receives a signal according to a communication scheme between the terminals (UE 1 and UE 2)
  • eNB evolved Node B
  • UE1 may operate to select a resource unit corresponding to a specific resource in a resource pool, which means a set of resources, and transmit a D2D signal using the resource unit.
  • UE2 which is a reception terminal, may configure a resource pool through which UE1 can transmit a signal, and detect a signal of UE1 in the corresponding pool.
  • the resource pool may inform the base station.
  • another terminal may inform UE1 of the resource pool or UE1 may determine the resource pool based on the predetermined resource.
  • a resource pool is composed of a plurality of resource units, and each terminal may select one or a plurality of resource units and use it for transmitting its own D2D signal.
  • FIG. 10 illustrates a configuration of a resource unit according to an example.
  • the vertical axis represents frequency resources and the horizontal axis represents time resources.
  • the radio resource is divided into N T pieces on the time axis to configure N T subframes.
  • the frequency resource is divided into N F on one subframe, and one subframe may include N T symbols.
  • a total of N F * N T resource units may be configured as a resource pool.
  • the resource pool may be repeated every N T subframes. As shown in FIG. 10, certain resource units may appear periodically and repeatedly. In addition, in order to obtain a diversity effect in a time dimension or a frequency dimension, an index of a physical resource unit to which one logical resource unit is mapped may be changed according to a predetermined pattern. For example, the logical resource unit may be hopped on the time and / or frequency axis according to a predetermined pattern on the actual physical resource unit.
  • a resource pool may mean a set of resource units that can be used for transmitting a signal by a terminal to which a D2D signal is to be transmitted.
  • resource pools may be classified according to content of D2D signals transmitted from each resource pool.
  • contents of the D2D signal may be classified as described below, and a separate resource pool may be set for each.
  • SA Scheduling Assignment
  • SA is a modulation and coding method necessary for demodulation of other data channels and positions of resources used for transmission of a subsequent D2D data channel. Coding Scheme (MCS) and / or MIMO (Multiple Input Multiple Output) transmission scheme may be included.
  • MCS Coding Scheme
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • the SA information may include an identifier (User Equipment Identifier) of the target terminal to which each transmitting terminal to transmit data.
  • the signal including SA information may be multiplexed with D2D data on the same resource unit and transmitted.
  • the SA resource pool may mean a resource pool in which scheduling allocation is multiplexed with D2D data and transmitted. .
  • a D2D data channel may mean a pool of resources used by a transmitting terminal to transmit user data by using resources designated through scheduling allocation. If the scheduling allocation can be multiplexed and transmitted together with the D2D resource data on the same resource unit, only a D2D data channel having a form other than the scheduling allocation information may be transmitted in the resource pool for the D2D data channel. That is, on an individual resource unit in the SA resource pool, a resource element for transmitting scheduling allocation information may be used for transmitting D2D data on the resource pool of the D2D data channel.
  • the discovery message resource pool may refer to a resource pool for transmitting a discovery message that allows a transmitting terminal to transmit information such as its ID (identifier) so that neighboring terminals can discover itself. Can be.
  • the D2D resource pool may be classified according to the content of the D2D signal. However, even if the contents of the D2D signal are the same, different support pools may be used depending on the transmission / reception attributes of the D2D signal. For example, even when the same D2D data channel or discovery message is transmitted, the transmission timing determination method of the D2D signal (for example, is transmitted at the time of reception of a synchronization reference signal or is applied by applying a certain timing advance at the time of reception).
  • Resource allocation scheme e.g., whether the eNB assigns a transmission resource of an individual signal to an individual transmission terminal or whether an individual transmission terminal selects its own transmission resource of an individual signal within a resource pool
  • signal format For example, each D2D signal may be divided into different resource pools according to the number of symbols occupied by one subframe or the number of subframes used to transmit one D2D signal.
  • the UE that wants to transmit data using D2D communication may first select an appropriate resource from the SA resource pool and transmit its own scheduling allocation (SA) information.
  • SA scheduling allocation
  • the selection criteria of the SA resource pool it is expected that there will be no data transmission in a resource not used for transmission of SA information of another terminal and / or a subframe following transmission of SA information of another terminal.
  • the SA resource associated with the resource may be selected as the SA resource pool.
  • a resource allocation method for D2D data channel transmission may be divided into two modes.
  • Mode 1 may refer to a method in which a cell (or network) directly assigns resources used to transmit scheduling assignment (SA) and D2D data to individual D2D transmitting terminals.
  • SA scheduling assignment
  • the cell may know which UE transmits the D2D signal using which resource.
  • the cell may allocate a plurality of SA and / or data transmission resources to the UE through one signaling. It may be.
  • a cell instructs a plurality of D2D transmitting terminals to a specific SA and / or D2D data related resource pool, and each D2D transmitting terminal selects an appropriate resource to select SA and / or data. It may mean a method of transmitting. In this case, it is difficult for the cell to accurately determine which resource the UE uses for D2D transmission.
  • resource allocation methods for transmitting discovery (DS) messages may be classified into two types.
  • Type 1 may mean a discovery procedure in which resources for transmitting a discovery signal are not UE-specifically allocated.
  • type 2 may refer to a discovery procedure to which a UE-specific discovery signal transmission resource is allocated.
  • Type 2 may also include Type 2A in which resources are allocated upon transmission of each particular discovery signal and Type 2B in which resources for the discovery signal are semi-persistently allocated.
  • FIG. 11 illustrates a resource pool (eg, a discovery resource pool) associated with a periodic discovery message according to an example.
  • a resource pool eg, a discovery resource pool
  • the period in which the discovery resource pool appears may be referred to as a discovery resource pool period.
  • one or more search resource pools may exist within a search resource pool period.
  • a particular search resource pool (s) is defined as search send / receive resource pool (s) related to the serving cell, and other (or remaining) search resource pools.
  • S may be defined as discovery receiving resource pool (s) associated with the neighbor cell.
  • D2D terminal (D2D transmitting terminal and D2D receiving terminal) may use the D2D Sychronization Signal (D2DSS) to maintain and establish the synchronization between the D2D terminal and the base station and / or the synchronization between the D2D terminals.
  • D2DSS D2D Sychronization Signal
  • an in-coverage terminal within network coverage communication may be performed assuming downlink timing of a corresponding cell as reference timing.
  • an out-of-coverage terminal located outside the network coverage may perform synchronization based on a D2D Synchronization Signal (D2DSS) transmitted by the in-coverage terminal.
  • D2DSS D2D Synchronization Signal
  • the out-of-coverage terminal may perform synchronization based on the D2DSS transmitted from a particular out-of-coverage terminal (eg, synchronization source) around it.
  • the terminal may operate as a synchronization source for directly transmitting the D2DSS.
  • the terminal may independently determine a transmission timing reference.
  • the D2DSS may be divided into a primary D2DSSS (PD2DSS) and a secondary D2DSS (SD2DSS).
  • the D2DSS may be designed based on the existing downlink PSS / SSS.
  • the PD2DSS may be configured based on the Zadoff-Chu (ZC) sequence used to generate the PSS
  • the SD2DSS may be configured based on the M-sequence (maximum length sequnce).
  • the number of root indexes of the sequence used for the PD2DSS may be set relatively less than the number of root indexes of the sequence used for the SD2DSS. For example, when the same as the PSS / SSS of the existing LTE system, the number of root index of the PD2DSS may be set to 3, the number of root index of the SD2DSS may be set to 168.
  • the PD2DSS may be mapped and transmitted on two OFDM symbols in one subframe.
  • a Zadoff-Chu (ZC) sequence having a different root index may be transmitted on each OFDM symbol.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the two PD2DSSs may use root index a and root index b (eg, a and b are integers of 1 or more), respectively.
  • root index a and root index b eg, a and b are integers of 1 or more
  • the state information of the terminal transmitting the PD2DSS may be indicated. For example, whether the terminal is an in-coverage terminal or whether the terminal is an out-of-coverage terminal may be distinguished according to the transmission order of the PD2DSS using the root index a and the PD2DSS using the root index b.
  • the terminal is an in-coverage terminal
  • the PD2DSS using the root index b may mean that the terminal is an out-of-coverage terminal. have.
  • the two PD2DSSs may use root index a and root index b (eg, a and b are integers of 1 or more), respectively.
  • the transmission purpose of the PD2DSS may be classified according to the transmission order of the PD2DSS using the root index a and the PD2DSS using the root index b.
  • the transmission purpose of the PD2DSS may be for D2D communication or D2D discovery.
  • D2D communication may include transmitting and receiving D2D signals except signals related to D2D discovery. For example, if a PD2DSS using the root index a is transmitted first, the PD2DSS may be for D2D communication.
  • the two PD2DSSs may use root index a and root index b (eg, a and b are integers of 1 or more), respectively.
  • a and b are integers of 1 or more
  • whether or not the PD2DSCH (Physical D2D Shared Channel) is transmitted may be instructed according to the transmission order of the PD2DSS using the root index a and the PD2DSS using the root index b. For example, if PD2DSS using root index a is transmitted first, transmission of PD2DSCH may be followed.
  • the transmission order of the PD2DSS using the root index a and the PD2DSS using the root index b may be divided according to the positions of the symbols to which the PD2DSS using the root index a and the PD2DSS using the root index b are mapped. It may be. Therefore, in the above-described embodiments 1 to 3, the transmission order may be replaced with the position of the mapped symbol.
  • Two PD2DSS may be set to use one of two root index sets.
  • two PD2DSSs may use root index a and root index b (eg, a and b are integers of 1 or more), respectively.
  • two PD2DSSs may use root index c and root index d (eg, c and d are integers of 1 or more).
  • a and b may constitute one root index set
  • c and d may constitute another root index set
  • a, b, c, and d may have different values from each other. Can be.
  • the PD2DSS transmitting terminal may be an in-coverage terminal or an out-of-coverage terminal.
  • the terminal may be an in-coverage terminal.
  • the corresponding terminal may be an out-of-coverage terminal.
  • Two PD2DSS may be set to use one of two root index sets.
  • two PD2DSSs may use root index a and root index b (eg, a and b are integers of 1 or more), respectively.
  • two PD2DSSs may use root index c and root index d (eg, c and d are integers of 1 or more).
  • a and b may constitute one root index set
  • c and d may constitute another root index set
  • a, b, c, and d may have different values from each other. Can be.
  • the transmission purpose of the PD2DSS may be divided into D2D communication or D2D discovery.
  • D2D communication may include transmitting and receiving D2D signals except signals related to D2D discovery.
  • the PD2DSS may be for D2D communication.
  • the PD2DSS may be for D2D discovery.
  • Two PD2DSS may be set to use one of two root index sets.
  • two PD2DSSs may use root index a and root index b (eg, a and b are integers of 1 or more), respectively.
  • two PD2DSSs may use root index c and root index d (eg, c and d are integers of 1 or more).
  • a and b may constitute one root index set
  • c and d may constitute another root index set
  • a, b, c, and d may have different values from each other. Can be.
  • a PD2DSCH Physical D2D Shared Channel
  • the PD2DSS uses the root indexes a and b, it may mean that the transmission of the PD2DSCH is followed, and when the PD2DSS uses the root indexes c and d, it may mean that the transmission of the PD2DSCH is not followed.
  • the above-described embodiments may be implemented independently, but may also be implemented in a combination (or merge) form of some embodiments.
  • the proposed schemes may be defined such that the proposed schemes are applied only under the FDD system (or TDD system) environment.
  • some or all of the above-described embodiments may be limited to only Public Safety (PS) discovery / communication and / or non-PS discovery / communication.
  • PS Public Safety
  • D2D device-to-device
  • FIG. 12 is a diagram for schematically describing a configuration of devices to which the embodiments of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 11 may be applied as an embodiment of the present invention.
  • the first device 1200 and the second device 1250 respectively include radio frequency units (RF units) 1210 and 1260, processors 1220 and 1270, and optionally memories 1230 and 1280. It may include.
  • FIG. 15 illustrates the configuration of two D2D terminals, a plurality of D2D terminals may establish a D2D communication environment.
  • Each Radio Frequency (RF) unit 1230, 1260 may include a transmitter 1211, 1261 and a receiver 1212, 1262, respectively.
  • the transmitter 1211 and the receiver 1212 of the first device 1200 are configured to transmit and receive signals with the second device 1250 and other D2D terminals
  • the processor 1220 may include a transmitter 1211 and a receiver ( Functionally connected to 1212, the transmitter 1211 and the receiver 1212 may be configured to control a process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the first device 1200 and / or the second device 1250 may be a base station.
  • the processor 1220 may perform various processing on the signal to be transmitted, transmit the signal to the transmitter 1211, and may perform processing on the signal received by the receiver 1212. If necessary, the processor 1220 may store information included in the exchanged message in the memory 1230.
  • each signal and / or message may be transmitted and received using a transmitter and / or receiver of an RF unit, and each operation may be performed under the control of a processor.
  • the first device 1200 may include various additional components according to the device application type.
  • the first device 1200 may include an additional configuration for measuring power, and the like, and the power measuring operation may be performed by the processor 1220. It may be controlled, or may be controlled by a separately configured processor (not shown).
  • the second device 1250 may be a base station.
  • the transmitter 1261 and the receiver 1262 of the base station are configured to transmit and receive signals with other base stations, D2D servers, and D2D devices, and the processor 1270 is functionally connected to the transmitter 1261 and the receiver 1262.
  • the transmitter 1261 and the receiver 1262 may be configured to control a process of transmitting and receiving a signal with other devices.
  • the processor 1270 may perform various processing on the signal to be transmitted, transmit the same to the transmitter 1261, and may perform processing on the signal received by the receiver 1262. If necessary, the processor 1270 may store the information included in the exchanged message in the memory 1230. With such a structure, the base station 1250 can perform the method of the various embodiments described above.
  • the processors 1220 and 1270 of the first device 1210 and the second device 1250 respectively instruct the operation of the first device 1210 and the second device 1250 (eg, control). , Coordination, management, etc.).
  • Respective processors 1220 and 1270 may be connected to memories 1230 and 1280 that store program codes and data.
  • the memories 1230 and 1280 are coupled to the processors 1220 and 1270 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processors 1220 and 1270 of the present invention may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like. Meanwhile, the processors 1220 and 1270 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof. When implementing embodiments of the present invention using hardware, application specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) configured to perform the present invention.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • firmware or software when implementing embodiments of the present invention using firmware or software, the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • Firmware or software configured to be may be provided in the processor or stored in a memory to be driven by the processor.
  • 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 of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

D2D(Device-to-Device) 통신의 동기화 신호를 송신하기 위한 방법이 개시된다. 본원의 D2D 동기화 신호를 송신하기 위한 방법은, PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)의 루트 인덱스가 송신되는 순서 또는 PD2DSS가 사용하는 루트 인덱스의 값에 기초하여 단말의 상태, PD2DSS의 송신 목적 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신 여부를 지시할 수 있다.

Description

D2D 동기 신호의 송신 방법 및 이를 위한 단말
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 D2D(Device-to-Device) 동기 신호를 송신하는 방법 및 이를 위한 단말에 대한 것이다.
최근 스마트폰과 태블릿 PC가 보급되고 고용량 멀티미디어 통신이 활성화되면서 모바일 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 앞으로의 모바일 트래픽의 증가 추세가 해마다 약 2배 정도의 트래픽 증가가 예상된다. 이러한 모바일 트래픽의 대부분은 기지국을 통해 전송되고 있기 때문에 통신 서비스 사업자들은 당장 심각한 망 부하 문제에 직면해 있다. 이에 통신 사업자들은 증가하는 트래픽을 처리하기 위해 망 설비를 증가하고, 모바일 WiMAX, LTE(Long Term Evolution)와 같이 많은 양의 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 이동통신 표준을 서둘러 상용화해왔다. 하지만 앞으로 더욱 급증하게 될 트래픽의 양을 감당하기 위해서는 또 다른 해결책이 필요한 시점이다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 D2D(Device to Device) 통신이 연구되고 있다. D2D 통신은 기지국과 같은 기반 시설을 이용하지 않고 인접한 노드 사이에 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기술이다. D2D 통신 환경에서 휴대 단말 등 각 노드는 스스로 물리적으로 인접한 다른 단말을 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽을 전송한다. 이처럼 D2D 통신은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있기 때문에 4G 이후의 차세대 이동통신 기술의 요소 기술로써 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 3GPP(3rd generation partnership project)나 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등의 표준 단체는 LTE-A(LTE-Advanced)나 Wi-Fi에 기반하여 D2D 통신 표준 제정을 추진하고 있으며, 퀄컴 등에서도 독자적인 D2D 통신 기술을 개발하고 있다.
D2D 통신은 이동통신 시스템의 성능을 높이는데 기여할 뿐만 아니라 새로운 통신 서비스를 창출할 것으로도 기대된다. 또한 인접성 기반의 소셜 네트워크 서비스나 네트워크 게임 등의 서비스를 지원할 수 있다. D2D 링크를 릴레이로 활용하여 음영지역 단말의 연결성 문제를 해결할 수도 있다. 이처럼 D2D 기술은 다양한 분야에서 새로운 서비스를 제공해 줄 것으로 예상된다.
본 발명의 기술적 과제는 D2D 통신에 있어서, D2DSS(D2D Synchronization Signal)을 송신하기 위한 효율적인 방법을 제공하는 데에 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 일 실시형태로서, 무선 통신 시스템에서 단말의 D2D (Device-to-Device) 동기 신호 송신 방법은, 제1 루트 인덱스(root index)에 기초하여 제1 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하고, 상기 제1 루트 인덱스와 상이한 제2 루트 인덱스에 기초하여 제2 PD2DSS를 생성하는 단계; 및 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 순서는 상기 단말의 상태, 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신을 나타낼 수 있다.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 일 실시형태로서, 무선 통신 시스템에서 단말의 D2D (Device-to-Device) 동기 신호 송신 방법은, 제1 루트 인덱스 세트(root index set) 또는 제2 루트 인덱스 세트에 기초하여 2개의 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 2개의 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 루트 인덱스 세트는 제1 루트 인덱스 및 제2 루트 인덱스를 포함하고, 상기 제2 루트 인덱스 세트는 제3 루트 인덱스 및 제4 루트 인덱스를 포함하며, 상기 2개의 PD2DSS는 상기 단말의 상태, 상기 2개의 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신에 따라서 상기 제1 루트 인덱스 세트 또는 상기 제2 루트 인덱스 세트 중 하나에 기초하여 생성될 수 있다.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 일 실시형태로서, D2D(Device-to-Device) 동기 신호를 송신하는 단말은, 무선 신호를 송수신하는 송수신기; 및 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 루트 인덱스(root index)에 기초하여 제1 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하고, 상기 제1 루트 인덱스와 상이한 제2 루트 인덱스에 기초하여 제2 PD2DSS를 생성하고, 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하도록 구성되고, 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 순서는 상기 단말의 상태, 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신을 나타낼 수 있다.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 일 실시형태로서, D2D(Device-to-Device) 동기 신호를 송신하는 단말은, 무선 신호를 송수신하는 송수신기; 및 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 루트 인덱스 세트(root index set) 또는 제2 루트 인덱스 세트에 기초하여 2개의 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하고, 상기 생성된 2개의 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하도록 구성되고, 상기 제1 루트 인덱스 세트는 제1 루트 인덱스 및 제2 루트 인덱스를 포함하고, 상기 제2 루트 인덱스 세트는 제3 루트 인덱스 및 제4 루트 인덱스를 포함하며, 상기 2개의 PD2DSS는 상기 단말의 상태, 상기 2개의 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신에 따라서 상기 제1 루트 인덱스 세트 또는 상기 제2 루트 인덱스 세트 중 하나에 기초하여 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 D2D 통신 품질이 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면 D2DSS의 송신을 위한 효율적 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로서 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례인 LTE 시스템의 시스템 구조를 도시한다.
도 2는 무선 프로토콜의 제어 평면을 도시한다.
도 3은 무선 프로토콜의 사용자 평면을 도시한다.
도 4는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 7은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 간략화된 D2D 통신 네트워크를 도시한다.
도 10은 일 예시에 따른 자원 유닛의 구성을 도시한다.
도 11은 일 예시에 따른 주기적 탐색 메시지와 관련된 자원 풀을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 기기들의 개략도이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE 시스템 구조
도 1을 참조하여 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례인 LTE 시스템의 시스템 구조를 설명한다. LTE 시스템은 UMTS 시스템에서 진화한 이동통신 시스템이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, LTE 시스템 구조는 크게 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)과 EPC(Evolved Packet Core)로 구분할 수 있다. E-UTRAN은 UE(User Equipment, 단말)와 eNB(Evolved NodeB, 기지국)로 구성되며, UE 와 eNB 사이를 Uu 인터페이스, eNB 와 eNB 사이를 X2 인터페이스라고 한다. EPC는 제어평면(Control plane) 기능을 담당하는 MME(Mobility Management Entity)와 사용자 평면(User plane) 기능을 담당하는 S-GW(Serving Gateway)로 구성되는데, eNB 와 MME 사이를 S1-MME 인터페이스, eNB 와 S-GW 사이를 S1-U 인터페이스라고 하며, 이 둘을 통칭하여 S1 인터페이스 라고 부르기도 한다.
무선 구간인 Uu 인터페이스 에는 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)이 정의되어 있으며, 이는 수평적으로 물리계층 (Physical Layer), 데이터링크계층 (Data Link Layer) 및 네트워크계층 (Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 사용자 데이터 전송을 위한 사용자평면과 시그널링(Signaling, 제어신호) 전달을 위한 제어평면으로 구분된다. 이러한 무선 인터페이스 프로토콜은 일반적으로 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 도2 및 도3과 같이 물리계층인 PHY 을 포함하는 L1(제1계층), MAC(Medium Access Control)/RLC(Radio Link Control)/PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층을 포함하는 L2(제2계층), 그리고 RRC(Radio Resource Control) 계층을 포함하는 L3(제3계층)로 구분될 수 있다. 이들은 UE와 E-UTRAN에 쌍(pair)으로 존재하여, Uu interface의 데이터 전송을 담당한다.
도 2 및 도 3에서 도시하는 무선프로토콜 각 계층에 대한 설명은 다음과 같다. 도 2는 무선 프로토콜의 제어평면을 나타내는 도면이고, 도 3은 무선 프로토콜의 사용자평면을 나타내는 도면이다.
제1계층인 물리(Physical; PHY) 계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. PHY 계층은 상위의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 PHY 계층 사이의 데이터가 이동한다. 이때, 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용(Dedicated) 전송채널과 공용(Common) 전송채널로 나뉜다. 그리고, 서로 다른 PHY 계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 PHY 계층 사이는 무선 자원을 이용한 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.
제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어(MAC) 계층은 다양한 논리채널(Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화(Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층과는 논리채널(Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면의 정보를 전송하는 트래픽채널 (Traffic Channel)로 나뉜다.
제2계층의 RLC 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM(Transparent Mode, 투명모드), UM(Un-acknowledged Mode, 무응답모드), 및 AM(Acknowledged Mode, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청(Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.
제2계층의 패킷데이터수렴(Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안(Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화(Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호(Integrity protection)로 구성된다.
제3계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 여기서 무선베어러(RB)는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제 2계층에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두 가지로 나누어 지는데, SRB는 제어평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
LTE / LTE -A 자원 구조/채널
도 4 및 도 5를 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 4는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브 프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)이라 하고, 예를 들어, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
도 5는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 7개의 OFDM 심볼들을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12개의 부반송파들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼들을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원 블록은 12×7 자원 요소들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 7은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞부분의 최대 3개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(PDSCH: Physical Downlink Shared CHannel)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크제어채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(PCFICH: Physical Control Format Indicator CHannel), 물리하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control CHannel), 물리HARQ지시자채널(PHICH: Physical Hybrid automatic repeat request Indicator CHannel) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative ACK) 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(DCI: Downlink Control Information)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PD-SCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(CCE: Control Channel Element)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(CRC: Cyclic Redundancy Check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(RNTI: Radio Network Temporary Identifier)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블(random access preamble)의 전송에 대한 응답인 임의접속응답(random access response)을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 8은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control CHannel)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared CHannel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다. 예를 들어, D2D 통신 시스템에서, 단말들은 상향링크 데이터 자원 또는 이에 대응하는 데이터 자원을 이용하여 서로 데이터를 송수신할 수도 있다.
이하, 동기 신호(Synchronization Signal, SS)에 대하여 설명한다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 접속하고자 하는 경우, 셀과의 시간 및 주파수 동기를 획득하고 셀의 물리 계층 셀 식별자(physical layer cell identity) Ncell ID를 검출(detect)하는 등의 셀 탐색(예를 들어, initial cell search) 절차(procedure)를 수행한다. 이를 위해, 단말은 기지국(eNB)으로부터 동기 신호, 예를 들어, 1차 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 2차 동기신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 식별자 등의 정보를 획득할 수 있다.
보다 구체적으로, PSS는 OFDM 심볼 동기, 슬롯 동기 등의 시간 도메인 동기 및/또는 주파수 도메인 동기를 획득하기 위하여, 하기의 수학식 1에 따라 길이 63의 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 주파수 도메인에서 정의되어 PSS
Figure PCTKR2015010658-appb-I000001
으로서 사용된다.
수학식 1
Figure PCTKR2015010658-appb-M000001
상기 수학식 1에서
Figure PCTKR2015010658-appb-I000002
는 ZC 루트 시퀀스 인덱스(root sequence index)를 나타내며, 현재의 LTE 시스템에서는 하기의 표 1과 같이
Figure PCTKR2015010658-appb-I000003
를 정의하고 있다.
표 1
Figure PCTKR2015010658-appb-T000001
다음으로, SSS는 프레임 동기, 셀 그룹 ID, 및/또는 셀의 CP 설정(Cyclic Prefix configuration)(즉, 일반 CP 또는 확장 CP의 사용 정보)을 얻기 위하여 사용되며, 길이 31인 2진(binary) 시퀀스 2개의 인터리빙(interleaving) 결합에 의하여 구성된다. 즉, SSS 시퀀스는
Figure PCTKR2015010658-appb-I000004
로서 총 길이가 62가 된다. 또한, 상기 SSS 시퀀스는 하기의 수학식 2와 같이 서브프레임 #0에서 전송되는지 혹은 서브프레임 #5에서 전송되는지 여부에 따라 서로 다르게 정의된다. 단, 수학식 2에서 n은 0이상 30이하의 정수이다.
수학식 2
Figure PCTKR2015010658-appb-M000002
보다 구체적으로, 동기 신호는 인터-RAT(inter radio access technology) 측정의 용이함을 위해 GSM(Global System for Mobile communication) 프레임 길이인 4.6 ms를 고려하여 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯과 서브프레임 #5의 첫 번째 슬롯에서 각각 전송된다. 특히, PSS는 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼과 서브프레임 #5의 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 각각 전송되고, SSS는 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼과 서브프레임 #5의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼에서 각각 전송된다. 해당 무선 프레임의 경계는 SSS를 통해 검출될 수 있다. PSS는 해당 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼에서 전송되고 SSS는 PSS 바로 앞 OFDM 심볼에서 전송된다.
동기 신호(SS)는 3개의 PSS와 168개의 SSS의 조합을 통해 총 504개의 고유한 물리 계층 셀 식별자(physical layer cell ID)를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 물리 계층 셀 ID들은 각 물리 계층 셀 ID가 오직 하나의 물리-계층 셀-식별자 그룹의 부분이 되도록 각 그룹이 3개의 고유한 식별자들을 포함하는 168개의 물리-계층 셀-식별자 그룹들로 그룹핑된다. 따라서, 물리 계층 셀 식별자 Ncell ID 는 물리-계층 셀-식별자 그룹을 나타내는 0부터 167까지의 범위 내 번호 N(1) ID와 상기 물리-계층 셀-식별자 그룹 내 상기 물리-계층 식별자를 나타내는 0부터 2까지의 번호 N(2) ID에 의해 고유하게 정의된다. 단말은 PSS를 검출하여 3개의 고유한 물리-계층 식별자들 중 하나를 알 수 있고, SSS를 검출하여 상기 물리-계층 식별자에 연관된 168개의 물리 계층 셀 ID들 중 하나를 식별할 수 있다.
PSS는 5ms마다 전송되므로 단말은 PSS를 검출함으로써 해당 서브프레임이 서브프레임 #0와 서브프레임 #5 중 하나임을 알 수 있으나, 해당 서브프레임이 서브프레임 #0와 서브프레임 #5 중 구체적으로 무엇인지는 알 수 없다. 따라서, 단말은 PSS만으로는 무선 프레임의 경계를 인지하지 못한다. 즉, PSS만으로는 프레임 동기가 획득될 수 없다. 단말은, 일 무선 프레임 내에서 두 번 전송되되, 서로 다른 시퀀스로서 전송되는 SSS를 검출하여 무선 프레임의 경계를 검출한다.
이와 같이, 셀 탐색/재탐색을 위해, 단말은 기지국으로부터 PSS 및 SSS를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 식별자(identity, ID) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 PBCH 상에서 기지국에 의해 관리되는 셀(cell) 내 방송 정보를 수신할 수 있다.
이하에서 단말이 단말 간 직접 통신(device to device communication(이하, D2D 통신 또는 D2D 직접 통신 등으로 호칭될 수 있다)을 수행하는 다양한 실시 양상에 대해 살펴보기로 한다. D2D 통신을 설명함에 있어서, 상세한 설명을 위해 3GPP LTE/LTE-A를 예를 들어 설명하지만, D2D 통신은 다른 통신 시스템(IEEE 802.16, WiMAX 등)에서도 적용되어 사용될 수도 있다.
D2D 통신 타입
D2D 통신은 네트워크의 제어를 통해 D2D 통신을 수행하는지 여부에 따라, 네트워크 협력 D2D 통신 타입(Network coordinated D2D communication) 및 자율 D2D 통신 타입(Autonomous D2D communication)으로 구분될 수 있다. 네트워크 협력 D2D 통신 타입은 다시 네트워크의 개입 정도에 따라 D2D가 데이터만 전송하는 타입(데이터 only in D2D)과 네트워크가 접속 제어만을 수행하는 타입(Connection control only in network)으로 구분될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 D2D가 데이터만 전송하는 타입을 '네트워크 집중형 D2D 통신 타입'으로, 네트워크가 접속 제어만을 수행하는 타입을 '분산형 D2D 통신 타입' 이라 호칭하기로 한다.
네트워크 집중형 D2D 통신 타입에서는 D2D 단말 간에 데이터만 서로 교환하고, D2D 단말들 사이의 접속 제어(connection control) 및 무선 자원 할당(grant message)은 네트워크에 의해 수행된다. D2D 단말들은 네트워크에 의해 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터 송수신 또는 특정 제어 정보를 송수신할 수 있다. 예를 들어, D2D 단말 간의 데이터 수신에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백이나, 채널상태정보(Channel State Information, CSI)는 D2D 단말 간에 직접 교환되는 것이 아니라 네트워크를 통해서 다른 D2D 단말로 전송될 수 있다. 구체적으로, 네트워크가 D2D 단말 사이의 D2D 링크를 설정하고, 설정된 D2D 링크에 무선 자원을 할당하면, 전송 D2D 단말 및 수신 D2D 단말은 할당된 무선 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다. 즉, 네트워크 집중형 D2D 통신 타입에서, D2D 단말들 사이의 D2D 통신은 네트워크에 의해 제어되며, D2D 단말들은 네트워크에 의해 할당된 무선 자원을 이용하여 D2D 통신을 수행할 수 있다.
분산형 D2D 통신 타입에서의 네트워크는 네트워크 집중형 D2D 통신 타입에서의 네트워크보다 한정적인 역할을 수행하게 된다. 분산형 D2D 통신 타입에서 네트워크는 D2D 단말들 사이의 접속 제어를 수행하나, D2D 단말들 사이의 무선 자원 할당(grant message)은 네트워크의 도움 없이 D2D 단말들이 스스로 경쟁을 통해 점유할 수 있다. 예를 들어, D2D 단말 간의 데이터 수신에 대한 D2D 단말 간의 데이터 수신에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백이나, 채널 상태 정보는 네트워크를 경유하지 않고 D2D 단말간 직접 교환될 수 있다.
상술한 예에서와 같이, D2D 통신은 네트워크의 D2D 통신 개입 정도에 따라 네트워크 집중형 D2D 통신 타입 및 분산형 D2D 통신 타입으로 분류될 수 있다. 이때, 네트워크 집중형 D2D 통신 타입 및 분산형 D2D 통신 타입의 공통된 특징은 네트워크에 의해 D2D 접속 제어가 수행될 수 있다는 점이다.
구체적으로, 네트워크 협력 D2D 통신 타입에서의 네트워크는, D2D 통신을 수행하고자 하는 D2D 단말 사이에 D2D 링크를 설정함으로써, D2D 단말 간 연결(connection)을 구축할 수 있다. D2D 단말 사이에 D2D 링크를 설정함에 있어서, 네트워크는 설정된 D2D 링크에 피지컬(physical) D2D 링크 아이디(Link Identifier, LID)를 부여할 수 있다. 피지컬 D2D 링크 아이디는 복수의 D2D 단말 사이에 복수의 D2D 링크가 존재하는 경우, 각각을 식별하기 위한 식별자(Identifier)로 사용될 수 있다.
자율 D2D 통신 타입에서는 네트워크 집중형 및 분산형 D2D 통신 타입에서와는 달리 네트워크의 도움 없이 D2D 단말들이 자유롭게 D2D 통신을 수행할 수 있다. 즉, 자율 D2D 통신 타입에서는 네트워크 집중형 및 분산형 D2D 통신에서와 달리, 접속 제어 및 무선 자원의 점유 등을 D2D 단말이 스스로 수행하게 된다. 필요한 경우, 네트워크는 D2D 단말로 해당 셀에서 사용할 수 있는 D2D 채널 정보를 제공할 수도 있다.
D2D 통신 링크의 설정
본 명세서에 설명의 편의를 위해, 단말 간 직접 통신인 D2D 통신을 수행하거나 수행할 수 있는 할 수 있는 단말을 D2D 단말이라 호칭하기로 한다. 또한, 이하의 설명에서, “단말(UE)”은 D2D 단말을 지칭하는 것일 수 있다. 송신단과 수신단을 구분할 필요가 있을 경우, D2D 통신시 D2D 링크에 부여된 무선 자원을 이용하여 다른 D2D 단말로 데이터를 전송하는 혹은 전송하고자 하는 D2D 단말을 전송 D2D 단말(D2D TX UE)이라 호칭하고, 전송 D2D 단말로부터 데이터를 수신하는 혹은 수신하고자 하는 단말을 수신 D2D 단말(D2D RX UE)이라 호칭하기로 한다. 전송 D2D 단말로부터 데이터를 수신하는 혹은 수신하고자 하는 수신 D2D 단말이 복수개인 경우, 복수개의 수신 D2D 단말은 '제 1 내지 N' 의 첨두어를 통해 구분될 수도 있다. 나아가, 설명의 편의를 위해, 이하에서는 D2D 단말 사이의 접속 제어나 D2D 링크로의 무선 자원을 할당하기 위한 기지국, D2D 서버 및 접속/세션 관리 서버 등 네트워크 단의 임의의 노드를 '네트워크' 라 호칭하기로 한다.
D2D 통신을 수행하는 D2D 단말은 D2D 통신을 통하여 다른 D2D 단말에게 데이터를 전송하기 위해서 데이터를 송수신할 수 있는 주변에 위치한 D2D 단말들의 존재를 미리 확인할 필요가 있으며, 이를 위해 D2D 피어 탐색(D2D peer discovery)을 수행한다. D2D 단말은 탐색 구간(discovery interval) 내에서 D2D 탐색을 수행하며 모든 D2D 단말은 탐색 구간을 공유할 수도 있다. D2D 단말은 탐색 구간 내에서 탐색 영역의 논리 채널(logical channel)들을 모니터링하여 다른 D2D 단말들이 전송하는 D2D 탐색 신호를 수신할 수 있다. 다른 D2D 단말의 전송 신호를 수신한 D2D 단말들은 수신 신호를 이용하여 인접한 D2D 단말의 리스트를 작성한다. 또한, 탐색 구간 내에서 자신의 정보(즉, 식별자)를 방송하고, 다른 D2D 단말들은 이 방송된 D2D 탐색 신호를 수신함으로써 해당 D2D 단말이 D2D 통신을 수행할 수 있는 범위 내에 존재한다는 것을 알 수 있다.
D2D 탐색을 위한 정보 방송은 주기적으로 수행될 수도 있다. 또한, 이러한 방송 타이밍은 프로토콜에 의해 미리 결정되어 D2D 단말들에 알려질 수도 있다. 또한, D2D 단말은 탐색 구간의 일부 동안에 신호를 전송/방송할 수 있으며, 각각의 D2D 단말은 다른 D2D 단말에 의해 잠재적으로 전송되는 신호들을 D2D 탐색 구간의 나머지에서 모니터링 할 수도 있다.
예를 들어, D2D 탐색 신호는 비콘 신호(beacon signal)일 수도 있다. 또한, D2D 탐색 구간들은 다수의 심볼들(예를 들어, OFDM 심볼들)을 포함할 수 있다. D2D 단말은 D2D 탐색 구간 내의 적어도 하나의 심볼을 선택하여 D2D 탐색 신호를 전송/방송할 수도 있다. 또한, D2D 단말은 D2D 단말에 의하여 선택된 심볼에 있는 하나의 톤(tone)에 대응하는 신호를 전송할 수도 있다.
D2D 단말들이 D2D 탐색 과정을 통해 서로를 발견한 이후에, D2D 단말들은 접속(connection) 수립 과정을 수행하고 트래픽을 다른 D2D 단말로 전송할 수 있다.
도 9는 간략화된 D2D 통신 네트워크를 도시한다.
도 9에서 D2D 통신을 지원하는 단말들(UE1 및 UE2) 사이의 D2D 통신이 수행된다. 일반적으로, UE(User Equipment)는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB(evolved Node B)와 같은 네트워크 장비가 단말들 사이(UE 1 및 UE2)의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는, eNB 또한 일종의 UE로 간주될 수도 있다.
UE1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 유닛(resource unit)을 선택하고 해당 자원 유닛을 사용하여 D2D 신호를 송신하도록 동작할 수 있다. 이에 대한 수신 단말인 UE2는 UE1이 신호를 전송할 수 있는 자원 풀을 설정(configure)받고 해당 풀내에서 UE1의 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우, 자원 풀은 해당 기지국이 알려줄 수 있다. 또한, 예를 들어, UE1이 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는, 다른 단말이 자원 풀을 UE1에게 알려주거나 UE1은 미리 결정된 자원에 기초하여 자원 풀을 결정할 수도 있다. 일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 유닛들로 구성되며 각 단말은 하나 혹은 복수의 자원 유닛들을 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다.
도 10은 일 예시에 따른 자원 유닛의 구성을 도시한다.
도 10에서, 세로축은 주파수 자원을 가로축은 시간 자원을 의미한다. 또한, 무선 자원은 시간 축 상에서 NT개로 분할되어 NT개의 서브프레임들을 구성한다. 또한, 하나의 서브프레임 상에서 주파수 자원은 NF개로 분할되는바, 하나의 서브프레임은 NT개의 심볼들을 포함할 수 있다. 따라서, 총 NF*NT개의 자원 유닛들이 자원 풀로서 구성될 수도 있다.
유닛 번호 0에 할당된 D2D 송신 자원(Unit #0)이 NT개의 서브프레임 마다 반복되는바, 도 10의 실시예에서, 자원 풀은 NT개의 서브프레임을 주기로 반복될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 특정 자원 유닛은 주기적으로 반복하여 나타날 수도 있다. 또한, 시간 차원이나 주파수 차원에 있어서의 다양성(diversity) 효과를 얻기 위하여, 하나의 논리적 자원 유닛이 맵핑되는 물리적 자원 유닛의 인덱스(index)가 기설정된 패턴에 따라서 변화될 수도 있다. 예를 들어, 논리적 자원 유닛은 실제 물리적 자원 유닛 상에서 기설정된 패턴에 따라서 시간 및/또는 주파수 축 상에서 호핑(hopping)될 수도 있다. 도 10에서, 자원 풀이란, D2D 신호를 송신하고자 하는 단말이 신호의 송신에 사용할 수 있는 자원 유닛의 집합을 의미할 수 있다.
상술한 자원 풀은 여려 타입으로 세분화될 수도 있다. 예를 들어, 자원 풀은 각 자원 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐츠(content)에 따라서 구분될 수도 있다. 예를 들어, D2D 신호의 컨텐츠는 아래의 설명과 같이 분류될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 자원 풀이 설정될 수도 있다.
스케쥴링 할당(Scheduling Assignment, SA): SA(또는 SA 정보)는 각 송신 단말이 후속하는 D2D 데이터 채널의 전송을 위하여 이용하는 자원의 위치, 그 외의 데이터 채널의 복조를 위하여 필요한 변조 및 부호화 방법(Modulation and Coding Scheme, MCS) 및/또는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송 방식을 포함할 수 있다. 또한, SA 정보는 각 송신 단말이 데이터를 송신하고자 하는 목적(target) 단말의 식별자(User Equipment Identifier)를 포함할 수도 있다. SA 정보를 포함하는 신호는 동일 자원 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 다중화(multiplex)되어 전송될 수도 있으며, 이 경우, SA 자원 풀은 스케쥴링 할당이 D2D 데이터와 함께 다중화되어 전송되는 자원 풀을 의미할 수도 있다.
D2D 데이터 채널: D2D 데이터 채널은 스케쥴링 할당을 통하여 지정된 자원을 이용하여 송신 단말이 사용자 데이터를 송신하는데 이용하는 자원의 풀을 의미할 수 있다. 만약, 동일 자원 유닛 상에서 D2D 자원 데이터와 함께 스케쥴링 할당이 다중화되어 전송될 수 있는 경우, D2D 데이터 채널을 위한 자원 풀에서는 스케쥴링 할당 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송될 수도 있다. 즉, SA 자원 풀 내의 개별 자원 유닛 상에서, 스케쥴링 할당 정보를 전송하기 위한 자원 요소(element)가 D2D 데이터 채널의 자원 풀 상에서 D2D 데이터의 전송을 위하여 이용될 수도 있다.
탐색 메시지(Discovery Message): 탐색 메시지 자원 풀은 송신 단말이 자신의 ID(Identifier) 등의 정보를 전송하여 인접한 단말들로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 탐색 메시지를 전송하기 위한 자원 풀을 의미할 수 있다.
상술한 바와 같이, D2D 자원 풀은 D2D 신호의 컨텐츠에 따라서 분류될 수도 있다. 그러나, D2D 신호의 컨텐츠가 동일하다고 하더라도, D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 서로 상이한 지원 풀이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 탐색 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지, 또는 수신 시점에서 일정한 선행 타이밍(timing advance)을 적용하여 송신되는지)이나 자원 할당 방식(예를 들어, 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 단말에게 지정해주는지 또는 개별 송신 단말이 자원 풀 내에서 자체적으로 개별 신호의 전송 자원을 선택하는지), 또는 신호 포맷(예를 들어, 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수 또는 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수)에 따라서 서로 상이한 자원 풀로 구분될 수도 있다.
상술한 바와 같이, D2D 통신을 이용하여 데이터를 송신하고자 하는 단말은 먼저, SA 자원 풀 중에서 적절한 자원을 선택하여 자신의 스케쥴링 할당(SA) 정보를 전송할 수 있다. 또한, 예를 들어, SA 자원 풀의 선택 기준으로는 다른 단말의 SA 정보의 전송을 위하여 이용되지 않는 자원 및/또는 다른 단말의 SA 정보의 전송에 후행하는 서브프레임에서 데이터 전송이 없을 것으로 예상되는 자원과 연동된 SA 자원이 SA 자원 풀로서 선택될 수도 있다.
이와 관련하여, D2D 데이터 채널 송신을 위한 자원 할당 방법은 두가지 모드로 구분될 수도 있다.
모드 1(mode 1)은 셀(또는 네트워크)이 SA(Scheduling Assignment) 및 D2D 데이터 송신하는데 이용되는 자원을 개별 D2D 송신 단말들에게 직접 지정해주는 방법을 의미할 수 있다. 결과적으로, 셀은 어떤 단말이 어떤 자원을 이용하여 D2D 신호를 송신하는지를 알 수 있다. 다만, 매 D2D 신호의 송신마다 셀이 D2D 자원을 지정하는 것은 과도한 시그널링 오버헤드 (signaling overhead)를 유발할 수도 있으므로, 셀은 한 번의 시그널링을 통하여 복수의 SA 및/또는 데이터 송신 자원을 단말에게 할당할 수도 있다.
모드 2(mode 2)는 셀(또는 네트워크)이 복수의 D2D 송신 단말들에게 특정 SA 및/또는 D2D 데이터 관련 자원 풀을 지시하고, 개별의 D2D 송신 단말이 적절한 자원을 선택하여 SA 및/또는 데이터를 송신하는 방식을 의미할 수 있다. 이 경우, 셀은 어떤 자원을 단말이 D2D 송신에 사용하는지를 정확하게 파악하기 어렵다.
한편, 탐색(discovery, DS) 메시지 송신을 위한 자원 할당 방법은 2가지 타입(type)으로 구분될 수 있다.
타입 1은 탐색 신호를 송신하기 위한 자원이 단말 특정적으로 할당되지 않은(non UE specific basis) 탐색 절차를 의미할 수 있다.
또한, 타입 2는 단말 특정 탐색 신호 송신 자원이 할당된 탐색 절차를 의미할 수 있다. 타입 2는 또한, 자원이 각각의 특정 탐색 신호의 송신시에 할당되는 타입 2A와 탐색 신호를 위한 자원이 반-정적(semi-persistently)으로 할당되는 타입 2B를 포함할 수 있다.
도 11은 일 예시에 따른 주기적 탐색 메시지와 관련된 자원 풀(예를 들어, 탐색 자원 풀(Discovery Resource Pool))을 도시한다.
도 11의 예시에 있어서, 탐색 자원 풀이 나타나는 주기는 탐색 자원 풀 주기(discover resource pool period)로 지칭될 수도 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 탐색 자원 풀이 탐색 자원 풀 주기 내에 존재할 수도 있다. 예를 들어, 탐색 자원 풀 주기 내의 탐색 자원 풀들 중에서, 특정 탐색 자원 풀(들)은 서빙(serving) 셀에 관련된 탐색 송신/수신 자원풀(들)로 정의되고, 다른(또는 나머지) 탐색 자원 풀(들)은 이웃 셀과 관련된 탐색 수신 자원 풀(들)로 정의될 수도 있다.
한편, D2D 단말(D2D 송신 단말 및 D2D 수신 단말)은 D2D 단말과 기지국 사이의 동기 및/또는 D2D 단말들 사이의 동기의 유지/확립을 위하여 D2DSS(D2D Sychronization Signal)을 이용할 수 있다.
네트워크 커버리지 내의 인-커버리지(in-coverage) 단말의 경우, 해당 셀의 하향링크 타이밍을 참조 타이밍(reference timing)으로 가정하여 통신을 수행할 수 있다. 반면, 네트워크 커버리지 밖에 위치한 아웃-오브-커버리지(out-of-coverage) 단말의 경우, 인-커버리지 단말이 송신하는 D2DSS(D2D Synchronization Signal)에 기초하여 동기화를 수행할 수도 있다. 또한, 아웃-오브-커버리지 단말은 주위의 특정 아웃-오브-커버리지 단말(예를 들어, 동기원(synchronization Source))로부터 송신되는 D2DSS에 기초하여 동기화를 수행할 수도 있다. 한편, D2DSS가 검출(detect)되지 않거나, 검출된 D2DSS의 수신 전력이 기설정된 값(예를 들어, x dBm)보다 낮은 경우, 단말은 직접 D2DSS를 송신하는 동기원으로서 동작할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 단말은 독립적으로 송신 타이밍 참조(transmission timing reference)를 결정할 수도 있다.
LTE 시스템과 관련하여 상술한 동기 신호와 유사하게, D2DSS는 PD2DSS(Primary D2DSSS)와 SD2DSS(Secondary D2DSS)로 구분될 수 있다. 또한, D2DSS는 기존의 하향링크 PSS/SSS에 기초하여 설계될 수 있다. 이 경우, PD2DSS는 PSS의 생성에 이용된 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 기초하여 구성될 수 있으며, SD2DSS는 M-시퀀스(maximum length sequnce)에 기초하여 구성될 수 있다. 또한, PD2DSS에 사용되는 시퀀스의 루트 인덱스(root index)의 개수는 SD2DSS에 사용되는 시퀀스의 루트 인덱스의 개수보다 상대적으로 적게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 기존의 LTE 시스템의 PSS/SSS와 동일하게 설정된 경우, PD2DSS의 루트 인덱스의 개수는 3으로, SD2DSS의 루트 인덱스의 개수는 168로 설정될 수도 있다.
또한, PD2DSS는 한 개의 서브프레임 내의 2개의 OFDM 심볼 상에 매핑되어 송신될 수 있다. 이 경우, 각각의 OFDM 심볼 상에서 서로 상이한 루트 인덱스를 갖는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 송신될 수 있다. 서로 상이한 ZC 시퀀스를 2개의 OFDM 심볼 상에서 송신하는 경우, 이하의 실시예들이 적용될 수도 있다.
실시예 1
2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b(예를 들어, a 및 b는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 2개의 PD2DSS가 송신되는 서브프레임 상에서 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS와 루트 인덱스 b를 이용하는 PD2DSS 중 어떤 신호가 먼저 송신되는지에 따라서, PD2DSS를 송신하는 단말의 상태 정보가 지시될 수 있다. 예를 들어, 단말이 인-커버리지 단말인지 또는 단말이 아웃-오브-커버리지 단말인지가 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS와 루트 인덱스 b를 이용하는 PD2DSS의 송신 순서에 따라서 구분될 수도 있다. 예를 들어, 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS가 단말로부터 먼저 송신되면 해당 단말이 인-커버리지 단말이고, 루트 인덱스 b를 이용하는 PD2DSS가 단말로부터 먼저 송신되면 해당 단말이 아웃-오브-커버리지 단말임을 의미할 수 있다. 또한, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b는 a+b=63을 만족하도록 설정될 수도 있다.
실시예 2
2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b(예를 들어, a 및 b는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS와 루트 인덱스 b를 이용하는 PD2DSS의 송신 순서에 따라서, PD2DSS의 송신 목적이 분류될 수도 있다. 예를 들어, PD2DSS의 송신 목적은 D2D 통신 또는 D2D 탐색(discovery)을 위한 것일 수도 있다. 예를 들어, D2D 통신은 D2D 탐색에 연관된 신호를 제외한 D2D 신호 송수신을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS가 먼저 송신되면, 해당 PD2DSS는 D2D 통신을 위한 것일 수도 있다. 또한, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b는 a+b=63을 만족하도록 설정될 수도 있다.
실시예 3
2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b(예를 들어, a 및 b는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS와 루트 인덱스 b를 이용하는 PD2DSS의 송신 순서에 따라서, PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신 여부가 지시될 수도 있다. 예를 들어, 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS가 먼저 송신되는 경우, PD2DSCH의 송신이 후속될 수도 있다. 또한, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b는 a+b=63을 만족하도록 설정될 수도 있다.
상술한 실시예 1 내지 3에 있어서, 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS와 루트 인덱스 b를 이용하는 PD2DSS의 송신 순서는 루트 인덱스 a를 이용하는 PD2DSS와 루트 인덱스 b를 이용하는 PD2DSS가 매핑된 심볼의 위치에 따라서 구분될 수도 있다. 따라서, 상술한 실시예 1 내지 3에 있어서, 송신 순서는 매핑된 심볼의 위치로 대체될 수도 있다.
실시예 4
2개의 PD2DSS는 2개의 루트 인덱스 세트 중 하나를 이용하도록 설정될 수도 있다. 예를 들어, 2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b(예를 들어, a 및 b는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 c와 루트 인덱스 d(예를 들어, c 및 d는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, a 및 b는 하나의 루트 인덱스 세트를 구성하고, c 및 d는 다른 하나의 루트 인덱스 세트를 구성할 수도 있으며, a, b, c, 및 d는 서로 상이한 값을 가질 수 있다.
이 경우, PD2DSS가 어떠한 루트 인덱스 세트를 이용하는지에 따라서, PD2DSS 송신 단말이 인-커버리지 단말인지 또는 아웃-오브-커버리지 단말인지 구분될 수도 있다. 예를 들어, PD2DSS가 루트 인덱스 a와 b를 이용하는 경우, 해당 단말은 인-커버리지 단말일 수도 있다. 또한, 예를 들어, PD2DSS가 루트 인덱스 c와 d를 이용하는 경우, 해당 단말은 아웃-오브-커버리지 단말일 수도 있다.
또한, 예를 들어, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a, b, c, d는 a+b=63 및/또는 c+d=63을 만족하도록 설정될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a, b, c, d는 a+c=63 및/또는 b+d=63을 만족하도록 설정될 수도 있다.
실시예 5
2개의 PD2DSS는 2개의 루트 인덱스 세트 중 하나를 이용하도록 설정될 수도 있다. 예를 들어, 2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b(예를 들어, a 및 b는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 c와 루트 인덱스 d(예를 들어, c 및 d는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, a 및 b는 하나의 루트 인덱스 세트를 구성하고, c 및 d는 다른 하나의 루트 인덱스 세트를 구성할 수도 있으며, a, b, c, 및 d는 서로 상이한 값을 가질 수 있다.
이 경우, PD2DSS가 어떠한 루트 인덱스 세트를 이용하는지에 따라서, PD2DSS의 송신 목적이 D2D 통신(communication) 또는 D2D 탐색(discovery)으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, D2D 통신은 D2D 탐색에 연관된 신호를 제외한 D2D 신호 송수신을 포함할 수도 있다. 예를 들어, PD2DSS가 루트 인덱스 a와 b를 이용하는 경우, 해당 PD2DSS는 D2D 통신을 위한 것일 수도 있다. 또한, 예를 들어, PD2DSS가 루트 인덱스 c와 d를 이용하는 경우, 해당 PD2DSS는 D2D 탐색을 위한 것일 수도 있다.
또한, 예를 들어, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a, b, c, d는 a+b=63 및/또는 c+d=63을 만족하도록 설정될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a, b, c, d는 a+c=63 및/또는 b+d=63을 만족하도록 설정될 수도 있다.
실시예 6
2개의 PD2DSS는 2개의 루트 인덱스 세트 중 하나를 이용하도록 설정될 수도 있다. 예를 들어, 2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 a와 루트 인덱스 b(예를 들어, a 및 b는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 2개의 PD2DSS는 각각 루트 인덱스 c와 루트 인덱스 d(예를 들어, c 및 d는 1 이상의 정수)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, a 및 b는 하나의 루트 인덱스 세트를 구성하고, c 및 d는 다른 하나의 루트 인덱스 세트를 구성할 수도 있으며, a, b, c, 및 d는 서로 상이한 값을 가질 수 있다.
이 경우, PD2DSS가 어떠한 루트 인덱스 세트를 이용하는지에 따라서, PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신 여부가 지시될 수도 있다. 예를 들어, PD2DSS가 루트 인덱스 a 및 b를 이용하는 경우에 PD2DSCH의 송신이 후속됨을 의미하고, PD2DSS가 루트 인덱스 c 및 d를 이용하는 경우에 PD2DSCH의 송신이 후속되지 않음을 의미할 수도 있다.
또한, 예를 들어, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a, b, c, d는 a+b=63 및/또는 c+d=63을 만족하도록 설정될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 구현 복잡도의 감소를 위하여 상술한 루트 인덱스 a, b, c, d는 a+c=63 및/또는 b+d=63을 만족하도록 설정될 수도 있다.
상기 설명한 실시예들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 일부 실시예들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수도 있다. 상기 설명한 제안 방식들은 FDD 시스템 (또는 TDD 시스템) 환경 하에서만 한정적으로 적용되도록 규칙이 정의될 수도 있다. 아울러 상술한 실시예들의 일부 또는 전부는 PS(Public Safety) 탐색/통신 및/또는 non-PS 탐색/통신에만 한정적으로 적용될 수도 있다. 아울러, 상술한 실시예들에 있어서, D2D(Device-to-Device)라는 용어는 사이드링크(Sidelink)로서 대체될 수도 있다.
도 12는 본 발명의 실시예로서 도 1 내지 도 11에서 설명한 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 기기들의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 12에서 D2D 단말로서 제1기기(1200) 및 제2기기(1250)는 각각 무선 주파수 유닛(RF 유닛; 1210, 1260), 프로세서(1220, 1270), 및 선택적으로 메모리(1230, 1280)를 포함할 수 있다. 도 15에서는 2 개의 D2D 단말의 구성을 나타내었으나, 다수의 D2D 단말들이 D2D 통신 환경을 구축할 수 있다.
각 RF(Radio Frequency) 유닛(1230, 1260)은 각각 송신기(1211, 1261) 및 수신기(1212, 1262)를 포함할 수 있다. 제1 기기(1200)의 송신기(1211) 및 수신기(1212)는 제2 기기(1250) 및 다른 D2D 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(1220)는 송신기(1211) 및 수신기(1212)와 기능적으로 연결되어, 송신기(1211) 및 수신기(1212)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 한편, 제1 기기(1200) 및/또는 제2 기기(1250)는 기지국일 수도 있다.
또한, 프로세서(1220)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신기(1211)로 전송하며, 수신기(1212)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(1220)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(1230)에 저장할 수 있다.
상술한 구조를 가지고 제1 기기(1200)는 상술한 본 발명의 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다. 예를 들어, 각 신호 및/또는 메시지 등은 RF 유닛의 송신기 및/또는 수신기를 이용하여 송수신되고, 각 동작은 프로세서의 제어를 받아 수행될 수 있다.
한편, 도 12에 도시되지는 않았으나, 제1 기기(1200)는 그 기기 어플리케이션 타입에 따라 다양한 추가 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 기기(1200)가 지능형 계량을 위한 것인 경우, 제1 기기(1200)는 전력 측정 등을 위한 추가적인 구성을 포함할 수 있으며, 이와 같은 전력 측정 동작은 프로세서(1220)의 제어를 받거나, 별도로 구성된 프로세서(미도시)의 제어를 받을 수도 있다.
예를 들어, 제2기기(1250)는 기지국일 수도 있다. 이때, 기지국의 송신기(1261) 및 수신기(1262)는 다른 기지국, D2D 서버, D2D 기기들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(1270)는 송신기(1261) 및 수신기(1262)와 기능적으로 연결되어, 송신기(1261) 및 수신기(1262)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1270)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신기(1261)로 전송하며, 수신기(1262)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(1270)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(1230)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국(1250)은 상기에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.
도 12에서 제1기기(1210) 및 제2기기(1250) 각각의 프로세서(1220, 1270)는 각각 제1기기(1210) 및 제2기기(1250)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(1220, 1270)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(1230, 1280)들과 연결될 수 있다. 메모리(1230, 1280)는 프로세서(1220, 1270)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
본 발명의 프로세서(1220, 1270)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(1220, 1270)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(1520, 1570)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서 내에 구비되거나 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 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 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 D2D (Device-to-Device) 동기 신호 송신 방법으로서,
    제1 루트 인덱스(root index)에 기초하여 제1 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하고, 상기 제1 루트 인덱스와 상이한 제2 루트 인덱스에 기초하여 제2 PD2DSS를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 순서는 상기 단말의 상태, 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신을 나타내는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 PD2DSS가 상기 제2 PD2DSS보다 먼저 송신되면, 상기 단말의 상태가 인-커버리지(in-coverage) 단말임을 나타내고,
    상기 제2 PD2DSS가 상기 제1 PD2DSS보다 먼저 송신되면, 상기 단말의 상태가 아웃-오브-커버리지(out-of-coverage) 단말임을 나타내는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 PD2DSS가 상기 제2 PD2DSS보다 먼저 송신되면, 상기 송신 목적이 D2D 통신임을 나타내고,
    상기 제2 PD2DSS가 상기 제1 PD2DSS보다 먼저 송신되면, 상기 송신 목적이 D2D 탐색(discoverty)임을 나타내는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 PD2DSS가 상기 제2 PD2DSS보다 먼저 송신되면, 상기 PD2DSCH가 송신됨을 나타내는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 루트 인덱스와 상기 제2 루트 인덱스의 합은 63인, D2D 동기 신호 송신 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 단말의 D2D (Device-to-Device) 동기 신호 송신 방법으로서,
    제1 루트 인덱스 세트(root index set) 또는 제2 루트 인덱스 세트에 기초하여 2개의 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 2개의 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 루트 인덱스 세트는 제1 루트 인덱스 및 제2 루트 인덱스를 포함하고,
    상기 제2 루트 인덱스 세트는 제3 루트 인덱스 및 제4 루트 인덱스를 포함하며,
    상기 2개의 PD2DSS는 상기 단말의 상태, 상기 2개의 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신에 따라서 상기 제1 루트 인덱스 세트 또는 상기 제2 루트 인덱스 세트 중 하나에 기초하여 생성되는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단말의 상태가 인-커버리지(in-coverage) 단말이면 상기 2개의 PD2DSS는 상기 제1 루트 인덱스 세트에 기초하여 생성되고,
    상기 단말의 상태가 아웃-오브-커버리지(out-of-coverage) 단말이면 상기 2개의 PD2DSS는 상기 제2 루트 인덱스 세트에 기초하여 생성되는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 송신 목적이 D2D 통신이면 상기 2개의 PD2DSS는 상기 제1 루트 인덱스 세트에 기초하여 생성되고,
    상기 송신 목적이 D2D 탐색(discoverty)이면 상기 2개의 PD2DSS는 상기 제2 루트 인덱스 세트에 기초하여 생성되는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 PD2DSCH가 송신되면 상기 2개의 PD2DSS는 상기 제1 루트 인덱스 세트에 기초하여 생성되는, D2D 동기 신호 송신 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 루트 인덱스와 상기 제2 루트 인덱스의 합은 63인, D2D 동기 신호 송신 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제3 루트 인덱스와 상기 제4 루트 인덱스의 합은 63인, D2D 동기 신호 송신 방법.
  12. D2D(Device-to-Device) 동기 신호를 송신하는 단말로서,
    무선 신호를 송수신하는 송수신기; 및
    상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    제1 루트 인덱스(root index)에 기초하여 제1 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하고, 상기 제1 루트 인덱스와 상이한 제2 루트 인덱스에 기초하여 제2 PD2DSS를 생성하고,
    상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하도록 구성되고,
    상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 순서는 상기 단말의 상태, 상기 제1 PD2DSS와 상기 제2 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신을 나타내는, 단말.
  13. D2D(Device-to-Device) 동기 신호를 송신하는 단말로서,
    무선 신호를 송수신하는 송수신기; 및
    상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    제1 루트 인덱스 세트(root index set) 또는 제2 루트 인덱스 세트에 기초하여 2개의 PD2DSS(Primary D2D Synchronization Signal)를 생성하고,
    상기 생성된 2개의 PD2DSS를 하나의 서브프레임 상의 서로 상이한 무선 자원 상에서 송신하도록 구성되고,
    상기 제1 루트 인덱스 세트는 제1 루트 인덱스 및 제2 루트 인덱스를 포함하고,
    상기 제2 루트 인덱스 세트는 제3 루트 인덱스 및 제4 루트 인덱스를 포함하며,
    상기 2개의 PD2DSS는 상기 단말의 상태, 상기 2개의 PD2DSS의 송신 목적, 또는 PD2DSCH(Physical D2D Shared Channel)의 송신에 따라서 상기 제1 루트 인덱스 세트 또는 상기 제2 루트 인덱스 세트 중 하나에 기초하여 생성되는, 단말.
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