WO2018004296A2 - 무선 통신 시스템에서 v2x 통신을 위한 ack/nack 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 v2x 통신을 위한 ack/nack 전송 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
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Definitions

  • the resource for transmitting the ACK / NACK is, when the ACK / NACK resources of the first resource pool is code division multiplexing (CDM) within the time interval, the ACK / NACK frequency resources of the first resource pool Whether the number is equal to the number of ACK / NACK frequency resources of the second resource pool, whether the first resource pool and the second resource pool are Frequency Division Multiplexing (FDM), the first resource pool and the second The resource pool may be determined according to at least one of whether time division multiplexing (TDM) is performed.
  • CDM code division multiplexing
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • IPv4 Packet Data Convergence Protocol
  • the user equipment that is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S301.
  • the user equipment receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • the user equipment may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the user equipment may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the current 3GPP standard document defines a configuration as shown in Table 1 below.
  • Table 1 In the case of DwPTS and UpPTS, the remaining area is set as a protection interval.
  • the structure of the type 2 radio frame that is, UL / DL configuration (UL / DL configuration) in the TDD system is shown in Table 2 below.
  • FIG. 6 illustrates a structure of a downlink subframe.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ ACK / NACK This is a response signal for a downlink data packet on a PDSCH. Indicates whether the downlink data packet was successfully received. One bit of ACK / NACK is transmitted in response to a single downlink codeword, and two bits of ACK / NACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • the D2D communication scheme can be largely divided into a scheme supported by a network / coordination station (for example, a base station) and a case not otherwise.
  • a network / coordination station for example, a base station
  • resource pools can be subdivided into several types. First, they may be classified according to the content of the D2D signal transmitted from each resource pool. For example, the content of the D2D signal may be classified as follows, and a separate resource pool may be set for each.
  • SA Scheduling assignment
  • MCS modulation and coding scheme
  • the SA signal may be multiplexed and transmitted together with D2D data on the same resource unit.
  • the SA resource pool means a resource pool including resources in which an SA is multiplexed with D2D data and transmitted. can do.
  • SA and data may use separate resource pools on subframes
  • two types of resource pools may be configured in the same subframe when the UE can simultaneously transmit SA and data in one subframe.
  • the above-described method 4 has an advantage of increasing ack / nack reliability by transmitting ack / nack in both the changed resource pool and the previous resource pool when the receiving UE changes the resource pool for a predetermined time. After a certain period of time, by transmitting ack / nack only from the resource pool corresponding to the subregion to which it belongs, it is possible to reduce the influence of interference or in-band emission in the previous region.
  • the resource pool to which the message is transmitted is referred to as an R resource pool, and the transmission resource pool of a receiving UE whose location is changed and referred to as an N resource pool.
  • the ACK / NACK resource associated with the message transmitted from the R resource pool is called an RA resource, and the ACK / NACK resource newly designed in the N resource pool is called an NA resource.
  • the resource pool is both TDM and FDM
  • the combination according to the second embodiment of the present invention may be used. It sets the frequency priority order in the R resource pool and orders them by time, so that when the rth ack / nack time-frequency resource is RA, the ack / nack time-frequency resource of the R resource pool is N resource pool.
  • the N resource pool if less than the time-frequency resource of Greater than Send ack / nack on ack / nack time-frequency resources in the following order: here, Is the number of ack / nack time-frequency resources of the R resource pool, Is the number of ack / nack time-frequency resources of the N resource pool.
  • the message transmission of the previous resource pool to which the message is sent is transmitted from the currently changed resource pool, and ack defined in one resource pool. You can follow the rules for / nack transfers. In this case, a method for determining whether or not the transmission message transmitted from the previous resource pool is determined in which resource of the currently changed resource pool will be described in detail.
  • the NM resource of the N resource pool becomes a time interval, and the frequency of the R resource pool If the resource is less than the frequency resource of the N resource pool, NM Greater than It becomes the frequency resource in the following order.
  • Is the number of frequency resources in the R resource pool Is the number of frequency resources of the N resource pool. Since frequency resources of several N resource pools are mapped to one frequency resource of the R resource pool, which frequency resource is assumed to be an NM resource, may be linked with another index. For example, the receiving UE ID may be linked to an index for transmitting Ack / Nack. This is to equally use the resources of the N resource pool. If the frequency resource of the R resource pool is larger than the frequency resource of the N resource pool, Frequency resource becomes NM. This is to equally use the resources of the N resource pool.

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  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 V2X(Vehicle-to-Everything) 단말이 ACK/NACK(acknowledgement/negative acknowledgement)을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, V2X 통신을 위한 자원 풀 설정을, 제 1 자원 풀에서 제 2 자원 풀로 변경하는 단계 및 제 1 자원 풀 기반으로 수신된 메시지에 대하여, ACK/NACK 자원 풀 선택을 위하여 설정된 시간 구간에 기반하여, 제 1 자원 풀 및 제 2 자원 풀 중 적어도 하나를 기반으로 ACK/NACK을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 위한 ACK/NACK 전송 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 위한 ACK/NACK 전송 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment, UE)과 기지국(eNode B, eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network, CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 위한 ACK/NACK 전송 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인, 무선 통신 시스템에서 V2X(Vehicle-to-Everything) 단말이 ACK/NACK(acknowledgement/negative acknowledgement)을 전송하는 방법은, V2X 통신을 위한 자원 풀 설정을, 제 1 자원 풀에서 제 2 자원 풀로 변경하는 단계; 및 상기 제 1 자원 풀 기반으로 수신된 메시지에 대하여, ACK/NACK 자원 풀 선택을 위하여 설정된 시간 구간에 기반하여, 상기 제 1 자원 풀 및 상기 제 2 자원 풀 중 적어도 하나를 기반으로 ACK/NACK을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 시간 구간은, RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통하여 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
나아가, 상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이내에 송신되는 경우, 상기 제 1 자원 풀 기반으로 전송되며, 상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이후에 송신되는 경우, 상기 제 2 자원 풀 기반으로 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
나아가, 상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이내에 송신되는 경우, 상기 제 1 자원 풀 및 상기 제 2 자원풀 모두에 기반하여 전송되며, 상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이후에 송신되는 경우, 상기 제 2 자원 풀 기반으로 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
나아가, 상기 ACK/NACK을 송신하기 위한 자원은, 상기 제 1 자원풀의 ACK/NACK 자원이 상기 시간 구간 내에서 CDM(Code Division Multiplexing)된 경우, 상기 제 1 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수와 상기 제 2 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수가 동일한지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 FDM(Frequency Division Multiplexing)되어있는지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 TDM(Time Division Multiplexing)되어있는지 여부 중 적어도 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
나아가, 상기 ACK/NACK을 송신하기 위한 자원은, 상기 제 1 자원풀의 ACK/NACK 자원이 상기 시간 구간 내에서 특정 ACK/NACK 주파수 자원에서 FDM(Frequency Division Multiplexing)된 경우, 상기 제 1 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수와 상기 제 2 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수가 동일한지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 FDM(Frequency Division Multiplexing)되어있는지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 TDM(Time Division Multiplexing)되어있는지 여부 중 적어도 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
나아가, 상기 메시지를 위한 자원은, 상기 제 1 자원풀상의 상기 메시지와 연관된 첫번째 주파수-시간 자원(frequency-time resource)이 상기 시간 구간 내에서 특정 ACK/NACK 주파수 자원에서 FDM(Frequency Division Multiplexing)된 경우, 상기 제 1 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수와 상기 제 2 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수가 동일한지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 FDM되어있는지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 TDM(Time Division Multiplexing)되어있는지 여부 중 적어도 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK(acknowledgement/negative acknowledgement)을 전송하는 V2X(Vehicle-to-Everything) 단말은, 무선 주파수 유닛; 및 상기 무선 주파수 유닛과 결합되어 신호 송수신을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, V2X 통신을 위한 자원 풀 설정을 제 1 자원 풀에서 제 2 자원 풀로 변경하고, 상기 제 1 자원 풀 기반으로 수신된 메시지에 대하여, ACK/NACK 자원 풀 선택을 위하여 설정된 시간 구간에 기반하여, 상기 제 1 자원 풀 및 상기 제 2 자원 풀 중 적어도 하나를 기반으로 ACK/NACK을 송신하도록 구성된것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 위한 ACK/NACK 전송을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 예시한다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 예시한다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 8은 D2D(UE-to-UE Communication) 통신을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 V2V 시나리오를 설명하기 위한 참고도이다.
도 10 및 도 11은 D2D 시나리오 상의 자원 풀(resource pool)을 설명하기 위한 참고도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 나타낸다.
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 CDMA2000과같은 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. UTRA는UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 사용자 기기는 단계 S301에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 사용자 기기는 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다. 그 후, 사용자 기기는 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 사용자 기기는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 사용자 기기는 단계 S302에서 물리 하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 사용자 기기는 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S303 내지 단계 S306과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 사용자 기기는 물리임의접속채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S303), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304). 경쟁 기반 임의 접속의 경우 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S305) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S306)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 사용자 기기는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S307) 및 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 사용자 기기가 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. 본 명세서에서, HARQ ACK/NACK은 간단히 HARQ-ACK 혹은 ACK/NACK(A/N)으로 지칭된다. HARQ-ACK은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 및 NACK/DTX 중 적어도 하나를 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/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.
도4의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 표준 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 표준 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 사용자 기기가 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
표준 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도4의 (b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP) 및UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성된다.
상기 특별 서브프레임에서, DwPTS는 사용자 기기에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 사용자 기기의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉, DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한, 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상기 특별 서브프레임에 관하여 현재 3GPP 표준 문서에서는 아래 표 1과 같이 설정을 정의하고 있다. 표 1에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000001
인 경우 DwPTS와 UpPTS를 나타내며, 나머지 영역이 보호구간으로 설정된다.
Figure PCTKR2017006955-appb-T000001
한편, 타입 2 무선 프레임의 구조, 즉 TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정(UL/DL configuration)은 아래의 표 2와 같다.
Figure PCTKR2017006955-appb-T000002
상기 표 2에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한, 상기 표 2는 각각의 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 역시 나타나있다.
상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 5를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000002
OFDM 심볼을 포함하고 주파수 영역에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000003
자원블록을 포함한다. 각각의 자원블록이
Figure PCTKR2017006955-appb-I000004
부반송파를 포함하므로 하향링크 슬롯은 주파수 영역에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000005
×
Figure PCTKR2017006955-appb-I000006
부반송파를 포함한다. 도 5는 하향링크 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하고 자원블록이 12 부반송파를 포함하는 것으로 예시하고 있지만 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하향링크 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 순환전치(Cyclic Prefix; CP)의 길이에 따라 변형될 수 있다.
자원그리드 상의 각 요소를 자원요소(Resource Element; RE)라 하고, 하나의 자원 요소는 하나의 OFDM 심볼 인덱스 및 하나의 부반송파 인덱스로 지시된다. 하나의 RB는
Figure PCTKR2017006955-appb-I000007
×
Figure PCTKR2017006955-appb-I000008
자원요소로 구성되어 있다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수(
Figure PCTKR2017006955-appb-I000009
)는 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
도 6은 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 대응한다. 남은 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역에 해당한다. LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 지칭한다. DCI는 사용자 기기 또는 사용자 기기 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 상향/하향링크 스케줄링 정보, 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령 등을 포함한다.
PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel,UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 사용자 기기 그룹 내의 개별 사용자 기기들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 사용자 기기는 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 사용자 기기에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 사용자 기기를 위한 것일 경우, 해당 사용자 기기의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system Information block, SIC))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system Information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다.
도 7은 LTE에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터영역은 PUSCH를 포함하고 음성등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어영역은 PUCCH를 포함하고 상향링크 제어정보(Uplink Control Information, UCI)를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK:PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator)를 포함하고, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding 타입 Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
사용자 기기가 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 설정된 서브프레임의 경우 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히어런트 검출에 사용된다.
이하에서는 D2D(UE-to-UE Communication) 통신에 대하여 설명한다.
D2D 통신 방식은 크게 네트워크/코디네이션 스테이션(예를 들어, 기지국)의 도움을 받는 방식과, 그렇지 않은 경우로 나눌 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 8(a)에는 제어신호(예를 들어, grant message), HARQ, 채널상태정보(Channel State Information) 등의 송수신에는 네트워크/코디네이션 스테이션의 개입이 이루어지며 D2D 통신을 수행하는 단말간에는 데이터 송수신만 이루어지는 방식이 도시되어 있다. 또한, 도 8(b)에는 네트워크는 최소한의 정보(예를 들어, 해당 셀에서 사용 가능한 D2D 연결(connection) 정보 등)만 제공하되, D2D 통신을 수행하는 단말들이 링크를 형성하고 데이터 송수신을 수행하는 방식이 도시되어 있다.
도 9는 V2X (vehicle to everything) 통신 환경을 나타내는 도면이다.
차량은 사고 발생시 인명 피해와 재산상의 피해가 크게 발생한다. 따라서, 차량의 운행시 차량에 탑승한 사람의 안전 뿐만 아니라 보행자의 안전을 확보할 수 있는 기술에 대한 요구가 커지고 있다. 이에, 차량에 특화된 하드웨어와 소프트웨어 기반의 기술이 차량에 접목되고 있다.
3GPP에서 시작된 LTE기반 V2X (Vehicle-to-everything) 통신 기술도 IT(Informatin Technology) 기술이 차량에 접목되는 추세를 반영하고 있다. 일부 차종을 중심으로 통신기능(Connectivity function)이 적용되고 있으며, 통신 기능의 진화를 통해 차량간(V2V: Vehicle-to-Vehicle) 통신, 차량-인프라간(V2I: Vehicle-to-Infrastructure) 통신, 차량-보행자간 (V2P: Vehicle-to-Pedestrian) 통신, 차량-네트워크간 (V2N: Vehicle-to-Network) 통신을 지원하는 연구가 지속되고 있다.
V2X 통신에 의하면, 차량은 지속적으로 자신의 위치, 속도, 방향 등에 관한 정보를 브로드캐스팅한다. 브로드캐스팅된 정보를 수신한 주변의 차량은 자신 주변의 차량들의 움직임을 인지하여 사고 방지에 활용한다.
즉, 개인이 스마트폰 또는 스마트 시계등의 형태를 갖는 단말을 소지하는 것과 유사하게, 각 차량도 특정 형태의 단말(또는, UE: User Equipment)를 설치하게 된다. 이때, 차량에 설치되는 UE는 통신망에서 실제 통신 서비스를 제공받는 기기를 말하며, 예를 들어 차량에 설치되는 UE는 E-UTRAN 에서 eNB에 접속되어 통신 서비스를 제공받을 수 있다.
그러나, V2X 통신을 차량에 구현하는 과정에서는 여러가지 고려되어야 할 사항이 있다. 이는, V2X 기지국 등의 교통안전 기반시설의 설치에 천문학적인 비용이 필요하기 때문이다. 즉, 차량이 움직일 수 있는 모든 도로에서 V2X 통신이 지원되기 위해서는 수십 만개 이상의 V2X 기지국 설치가 요구된다. 또한, 각 네트워크 노드는 안정적인 서버와의 통신을 위해 유선망을 기본으로 사용하여 인터넷 또는 중앙 제어 서버에 접속하기 때문에, 유선망의 설치 유지 비용도 높다.
이하, 본 발명에서는 V2X 통신을 수행하기 위한 자원 할당(resource allocation)에 대하여 설명한다. 나아가, 본 발명은 설명의 편의를 위하여 V2X 시나리오에 국한하여 기술되어 있으나, D2D(Device-to-Device) 통신 등 다른 통신 시스템 상에서도 적용될 수 있다.
도 10은 단말간의 직접 통신을 설명하기 위한 참고도이다. 본 발명에서는 도 10에서 나타난 바와 같이, UE가 다른 UE와 직접 무선 채널을 이용하여 통신을 수행할 때, 통신에서 사용할 자원을 결정하는 방법을 제안한다. 이는 단말 간 직접 신호 송수신 또는 D2D(device-to-device) 통신이라 명명될 수 있으며, 기존 셀룰러 통신의 다운링크(DL) 및 업링크(UL)와 구분하기 위해서 사이드링크(sidelink)라 명명될 수도 있다. 나아가, 다수의 디바이스(device)간 통신을 차량(vehicle)과 연결시켜 V2V(vehicle to vehicle)라 지칭될 수도 있다. 따라서, UE는 사용자의 단말(또는 자동차)를 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 장비가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 본 발명이 적용될 수 있는 일종의 UE로 간주될 수 있다. 또한 UE가 송신한 D2D 신호를 eNB가 수신하는 것도 가능하며, 나아가서 D2D 송신을 위해 설계된 UE의 신호 송수신 방법이, UE가 eNB에게 데이터를 송신하는 동작에도 적용될 수 있다.
이하에서 UE1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 단위(resource unit)를 선택하고 해당 자원 단위를 사용하여 D2D 신호를 송신하도록 동작할 수 있다. 이에 대한 수신 UE인 UE2는, UE1이 D2D 신호를 전송할 수 있는 자원 풀을 설정받고 해당 자원 풀내에서 UE1의 신호를 검출한다. 여기서, 자원 풀은 UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 알려줄 수 있으며, 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 UE가 알려주거나 혹은 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다. 일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 단위로 구성되며, 각 UE는 하나 혹은 복수의 자원 단위를 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다.
도 11은 자원 단위의 구성의 일 예를 나타낸 것으로, 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어 총 NF*NT 개의 자원 단위가 정의되는 경우를 나타낸다. 도 11에서 해당 자원 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 특징적으로 한 자원 단위는 도 11에서 나타난 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 혹은, 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티(diversity) 효과를 얻기 위해서 하나의 논리적인 자원 단위가 매핑(매핑)되는 물리적 자원 단위의 인덱스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 자원 단위 구조에 있어서, 자원 풀이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 UE가 송신에 사용할 수 있는 자원 단위의 집합을 의미할 수 있다.
나아가, 자원 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 먼저 각 자원 풀에서 전송되는 D2D 신호의 내용(content)에 따라서 구분될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 내용(content)는 아래와 같이 구분될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 자원 풀이 설정될 수 있다.
● 스케쥴링 할당(Scheduling assignment, SA, 혹은 sidelink control channel): 각 송신 UE가 후행하는 D2D 데이터 채널의 전송으로 사용하는 자원의 위치 및 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(modulation and coding scheme)나 MIMO 전송 방식 등의 정보를 포함하는 신호. 이러한 SA 신호는 동일 자원 단위 상에서 D2D 데이터와 함께 멀티플렉스(multiplex)되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 자원 풀이란 SA가 D2D 데이터와 멀티플렉스(multiplex)되어 전송되는 자원으로 구성된 자원 풀을 의미할 수 있다.
● D2D 데이터 채널 (sidelink shared channel): SA를 통하여 지정된 자원을 사용하여 송신 UE가 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 자원으로 구성된 자원 풀. 만일, 동일 자원 단위 상에서 D2D 데이터와 함께 멀티플렉스(multiplex)되어 전송되는 것도 가능한 경우에는 D2D 데이터 채널을 위한 자원 풀에서는 SA 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송되는 형태가 될 수 있다. 다시 말하면 SA 자원 풀 내의 개별 자원 단위상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 자원 요소(resource element)를 D2D 데이터 채널 자원 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하는데 사용하는 것이다.
● 디스커버리 메시지(Discovery message 혹은 sidelink discovery channel): 송신 UE가 자신의 ID등의 정보를 전송하여 인접 UE로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 메시지를 위한 자원 풀.
● 동기화 신호/채널(Synchronization signal/channel 혹은 sidelink synchronization signal, sidelink broadcast channel): 송신 UE가 동기 신호 및 동기와 관련된 정보를 전송함으로써 수신 UE가 송신 UE에게 시간/주파수 동기를 맞추는 목적을 달성하는 신호/채널을 위한 자원 풀
SA와 데이터는 서브프레임 상에서 분리되는 자원 풀을 사용할 수도 있지만, UE가 SA와 데이터를 한 서브프레임에서 동시에 전송할 수 있는 경우에는 동일한 서브프레임에 두 종류의 자원 풀이 설정될 수도 있다.
또한, 상술한 D2D 신호의 콘텐츠(content)가 동일한 경우에도, D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 자원 풀을 사용할 수 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지 혹은 동기 기준 신호의 수신 시점에서 일정한 타이밍 어드밴스(timing advance)를 적용하여 전송되는지여부 등)이나 자원 할당 방식(예를 들어, 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 UE에게 지정해주는지 혹은 개별 송신 UE가 자원 풀내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어, 각 D2D 신호가 하나의 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수 혹은, 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), eNB로부터의 신호 세기, D2D UE의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 자원 풀로 구분될 수 있다.
설명의 편의상 D2D 통신에서 eNB가 D2D송신 UE의 송신 자원을 직접 지시하는 방법을 Mode 1, 전송 자원 영역이 사전에 설정되어 있거나, eNB가 전송 자원 영역을 지정하고, UE가 직접 송신 자원을 선택하는 방법을 Mode 2라 정의한다. D2D 디스커버리의 경우에는 eNB가 직접 자원을 지시하는 경우에는 Type 2, 사전에 설정된 자원영역 혹은 eNB가 지시한 자원 영역에서 UE가 직접 전송 자원을 선택하는 경우는 Type 1이라 정의한다.
또한, 상술한 바와 같이 D2D는 sidelink라고 불릴 수도 있으며, SA는 PSCCH(physical sidelink control channel), D2D 동기화 신호(D2D synchronization signal)은 SSS(sidelink synchronization signal), SSS와 함께 전송되는 D2D통신이전에 가장 기본적인 정보를 전송하는 제어 채널을 PSBCH(Physical sidelink broadcast channel), 혹은 PD2DSCH (Physical D2D synchronization channel)이라고 부를 수 있다.
나아가, 특정 단말이 자신이 주변에 있음을 알리기 위한 신호(이때, 이 신호에는 특정 단말의 ID가 포함되어 있을 수 있다), 혹은 이러한 채널을 PSDCH(physical sidelink discovery channel)라 부를 수 있다.
LTE 시스템 상의 Rel. 12에서는, D2D에서는 D2D 통신 UE만이 PSBCH를 SSS와 함께 전송하였고 이로 인하여, SSS의 측정은 PSBCH의 DMRS를 이용하여 수행한다. 아웃-커버리지(out-coverage) UE는 PSBCH의 DMRS를 측정하고, 이 신호의 RSRP등을 측정하여 자신이 동기화 소스(synchronization source)가 될지 여부를 결정하게 된다.
나아가, V2X 통신의 경우에서도 D2D와 같이 제어 채널과 데이터 채널이 존재할 것으로 여겨지고 있다. 이렇게 제어 채널과 이와 연계된 데이터 채널이 있을 때, 주기적인 메시지를 여러 차량(vehicle)들이 들어와 전송하고 있는 상황을 가정한다. 차량(vehicle)을 UE라고 하면, UE는 전송되고 있는 제어 채널을 디코딩(decoding)해 보거나, 데이터 채널의 에너지 센싱(energy sensing)을 통해 현재 전송되고 있는 메시지들의 자원 위치를 알 수 있고, 또한 앞으로 송신 UE들이 송신하게 될 자원 위치까지도 알 수 있을 수 있다.
상술한 내용을 바탕으로, 본 발명에서는 V2X에서 플래툰 서비스(platooning service)와 같이 멀티플 노드(multiple node)들이 함께 통신할 시, 이에 대한 ACK/NACK 자원을 송수신하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
현재, 5G new RAT에서는 V2X기술을 위해서 플래툰 서비스(platooning service)를 논의하고 있다. 플래툰 서비스란 V2X가 적용되는 기기(ex, 자동차)들이 일렬로 군집을 이루어서 함께 움직이는 서비스를 의미한다. 이 때, 플래툰 서비스의 탱커(tanker), 즉, 플래툰 서비스의 군집 차량 중 맨 앞에 위치한 차량은 군집 차량을 대표해서 운전을 하게 되고, 나머지 차량들은 탱커를 따라서 운전자의 조작없이 자동으로 움직이게 된다. 플래툰 서비스의 이러한 동작은 차량의 연료 효율을 높이게 되는 장점이 있다. 이러한 플래툰 서비스(platooning service)를 위해서는 플래투닝(platooning)을 이루는 차량 간에 짧은 범위의 통신 군을 형성할 필요가 있다.
현재, LTE V2X에서는 지역들을 소지역(small area)으로 나누어, 각각의 소지역은 서로 다른 자원 풀과 매핑이 되어 있다. 따라서, 차량(vehicle)들은 자신들의 움직임에 따라 소지역이 바뀔 때마다 자신의 자원 풀을 바꾸어서 사용하게 된다. 이를 위치 기반 자원 풀 할당이라고 볼 수 있다. 이러한 방식은 소지역의 경계(boundary)에서 송신 메시지들의 간섭(interference) 또는 in-band emission을 낮추어 주는 중요한 역할을 하게 된다.
예를 들어, 플래툰 서비스시 소지역(small area)이 바뀌어 자원 풀을 바뀔 때, 플래툰내 일부 UE만 전송 자원 풀을 A에서 B로 변경되는 상황이 있을 수 있다. 구체적인 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5번 차량 중 5번이 전송한 메시지에 대한 1, 2, 3, 4번의 차량이 ack/nack을 전송한다고 가정하면, 1, 2번 차량은 B 자원 풀로 변경되었으나, 3, 4, 5번 차량은 A 자원 풀을 계속 사용하고 있을 수 있다. 이 때, LTE release 12 기반의 시스템으로 동작한다면, 1, 2번 차량은 B 자원 풀을 기반으로 신호 전송을 수행하도록 설정되는 바, ack/nack을 B 자원 풀에서 전송해야 한다. 따라서, 3, 4번 차량은 A 자원 풀에서 ack/nack을 전송하게 되는 바, 5번 차량은 ack/nack을 A 자원 풀 및 B 자원 풀 가운데 어떠한 자원풀에서 전송되고 있는지 여부를 판단함에 모호한 상황이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 플래툰 서비스의 ACK/NACK 자원을 설계시 이하에서 설명하는 방안 1 내지 방안 4의 경우를 가정할 수 있다..
ㆍ방안 1: 수신 UE는, 자신이 송신하기 위해 선택된 자원 풀에서 ack/nack을 송신한다. 따라서, 송신 UE는 메시지를 송신한 자원 풀과 그 인접한 지역에 매핑된 자원 풀에서 모두 해당 메시지에 대한 ack/nack이 수신될 수 있다고 가정한다.
ㆍ방안 2: 수신 UE는, 자신이 메시지를 수신 받은 자원 풀에서 수신된 메시지에 대한 ack/nack을 송신하도록 한다. 송신 UE는 자신이 메시지를 송신한 자원 풀에서 해당 메시지에 대한 ack/nack을 수신 받는다고 가정한다.
ㆍ방안 3: 수신 UE는, 소지역이 바뀌어 송신 자원 풀을 바꾼 뒤, 이전 자원 풀에서 전송 받은 메시지에 대한 ack/nack을 T시간내에서는 자신이 메시지를 수신 받은 자원 풀에서 해당 메시지에 대한 ack/nack을 송신하도록 한다. T시간 이후에는 자신이 송신하기 위해 선택한 자원 풀에서 ack/nack을 송신하도록 한다. 여기서, T시간은 송신 메시지가 전송된 시간 이후 T시간을 의미한다. 이 값은 사전에 설정될 수도 있고, RRC 시그널링으로 설정받을 수도 있다. 이때, 송신 UE는 T시간 내에서는 자신이 메시지를 송신한 자원 풀에서 해당 메시지에 대한 ack/nack을 수신받는다고 가정한다. 송신 UE는 T시간 이후에는 메시지를 송신한 자원 풀과 그 인접한 지역에 매핑된 자원 풀에서 모두 해당 메시지에 대한 ack/nack이 수신될 수 있다고 가정한다.
ㆍ방안 4: 수신 UE는 소지역이 바뀌어 송신 자원 풀을 바꾼 뒤, 이전 자원 풀에서 전송 받은 메시지에 대한 ack/nack을 T시간내에서는 이전 자원 풀과 현재 변경된 자원 풀에서 모두 전송하도록 한다. T시간 이후에는 현재 변경된 자원 풀에서만 ack/nack을 전송한다. 여기서, T시간은 송신 메시지가 전송된 시간 이후 T시간을 의미한다. 이 값은 사전에 설정될 수도 있고, RRC 시그널링으로 설정받을 수도 있다. T시간내에서는 송신 UE는 메시지를 송신한 자원 풀과 그 인접한 지역에 매핑된 자원 풀에서 수신 UE가 중복해서 해당 메시지에 대한 ack/nack을 송신할 수 있다고 가정한다. 송신 UE는 T시간 이후에는 메시지를 송신한 자원 풀과 그 인접한 지역에 매핑된 자원 풀에서 모두 해당 메시지에 대한 ack/nack이 수신될 수 있다고 가정한다.
상술한 방안 1은, 현재 LTE V2X에서의 전송 방식과 유사하다. 자신이 속한 지역에 매핑된 자원 풀에서 ack/nack을 전송하기 때문이다. 그러나, 이런 경우, 플래툰내에 UE들은 언제 자원 풀이 변경될지 여부가 불확실하므로, 항상 ack/nack 전송에 대한 모니터링을 인접 지역에 매핑된 자원 풀까지 해야 한다.
상술한 방안 2는, 항상 메시지가 송신된 자원 풀에서 ack/nack이 전송됨으로, 송신 UE는 자신이 송신한 자원 풀만 ack/nack을 모니터링함으로써 복잡도(complexity)를 낮출 수 있다. 그러나, 수신 UE는 소지역이 바뀌었지만, 여전히 이전 지역에 매핑된 자원 풀을 이용해 ack/nack을 전송하기 때문에 이전 지역에 매핑된 자원 풀에서 간섭(interference) 또는 in-band emission을 줄 수 있다.
상술한 방안 3은, 방안 1 및 방안 2의 장점을 결합한 발명으로써, 일정 시간동안은 방안 2의 장점을 얻되, 시간이 지나면, 자신이 속한 소지역에 해당하는 자원 풀에서만 ack/nack을 전송함으로써, 이전 지역에 대한 간섭(interference) 또는 in-band emission으로 인한 영향을 줄일 수 있다.
상술한 방안 4는, 일정 시간 동안은 수신 UE가 자원 풀을 바꿀 경우, 바뀐 자원 풀과 이전 자원 풀에서 모두 ack/nack을 전송함으로써, ack/nack 신뢰도(reliability)를 높일 수 있는 장점을 갖고, 일정 시간이 지나면, 자신이 속한 소지역에 해당하는 자원 풀에서만 ack/nack을 전송함으로써, 이전 지역에 대한 간섭(interference) 또는 in-band emission으로 인한 영향을 줄일 수 있다.
여기서, 상술한 방안 1, 방안 3 및 방안 4를 위해서는, 수신 UE가 바뀐 자원 풀의 어떤 자원에서 ack/nack을 전송하느냐의 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 메시지가 송신된 자원 풀의 ack/nack 전송 자원은 설계되어 있다고 가정하고, 설계된 ACK/NACK 전송 자원과 연계하여, 변경된 자원 풀 중 어떤 자원에서 ack/nack을 전송할지 기술한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 메시지가 송신된 자원 풀은 R 자원 풀이라 하고, 위치가 바뀌어 변경된 수신 UE의 송신 자원 풀은 N 자원 풀이라 한다. 그리고 R 자원 풀에서 송신된 메시지에 대하여 연계된 ACK/NACK 자원를 RA 자원이라 하고, N 자원 풀에서 새로이 설계해야 하는 ACK/NACK 자원를 NA 자원이라 한다.
< 제 1 실시예>
본 발명의 제 1 실시예에서는, R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 CDM(code division multiplexing)되어 있는 경우를 중심으로 ACK/NACK 자원 할당을 설명한다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 CDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수와 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수가 같고 R 자원 풀과 N 자원 풀이 FDM(frequency division multiplexing) 되어 있는 경우에는, N 자원 풀의 NA 자원은 t 시간 구간이 되고, ack/nack은 CDM되어 전송한다. 만약, t 시간 구간에서 N 자원 풀이 없거나 N 자원 풀의 ack/nack 자원이 없는 경우, t 시간 구간이후 향후 시간 경과에 따라 가장 가까운 N 자원 풀의 ack/nack자원에서 ack/nack을 CDM하여 전송한다. 이는 최대한 RA 자원과 동일 시점에 ack/nack을 전송하도록 함으로써, 지연시간(latency)에 영향이 없도록 하기 위함이다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 CDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수와 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수가 다르고, R 자원 풀과 N 자원 풀이 FDM 되어 있는 경우에 대하여 설명하면, N 자원 풀의 NA 자원은 t 시간 구간이 되고, ack/nack은 R 자원 풀과 다른 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 길이와 연계된 CDM을 하여 전송한다. 만약, t 시간 구간에서 N 자원 풀이 없거나 N 자원 풀의 ack/nack 자원이 없는 경우, t 시간 구간이후 향후 시간 경과에 따라 나타나는 N 자원 풀의 ack/nack자원에서 ack/nack을 CDM하여 전송한다. 이는, 최대한 RA 자원와 동일 시점에 ack/nack을 전송하도록 함으로써, 지연 시간(latency)에 영향이 없도록 하기 위함이다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 CDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 시간 자원의 개수가 같고 (또는 R 자원 풀의 ack/nack의 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 ack/nack의 시간 자원의 개수가 같을 때) R 자원 풀과 N 자원 풀이 TDM 되어 있는 경우, R 자원 풀에서 미래에 나타나는 N 자원 풀과 R 자원 풀의 첫번째 시간 자원들간에 tt 시간 구간만큼 시프트(shift)되어 있는 경우, NA 자원은 t+tt가 되고, ack/nack은 CDM하여 전송한다. 만약, t+tt 시간 구간에서 N 자원 풀이 없거나 N 자원 풀의 ack/nack 자원이 없는 경우, t+tt 시간 구간이후 시간 경과에 따라 가장 가까운 N 자원 풀의 ack/nack자원에서 ack/nack을 CDM하여 전송한다. 여기서, 지연시간(latency)를 고려하면, 첫 번째 나타나는 N 자원 풀의 첫 번째 자원에서 바로 ack/nack을 전송하는 것이 바람직하지만, 그럴 경우, 첫 번째 자원에서 ack/nack들이 충돌날 경우가 많아, 이격을 두어 설계하는 것이 바람직하다.
만약, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 시간 자원인 경우, N 자원 풀에서 r번째 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는, N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
만약, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 ack/nack 시간 자원인 경우, N 자원 풀에서 r번째 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack 자원을 균등하게 사용하기 위해 설계될 수 있다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 CDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 시간 자원의 개수가 다르고, R 자원 풀과 N 자원 풀이 TDM 되어 있는 경우, R 자원 풀에서 미래에 나타나는 N 자원 풀과 R 자원 풀의 첫번째 시간 자원들간에 tt 시간 구간만큼 시프트되어 있다면, NA 자원은 t+tt가 되고, ack/nack은 CDM되어 전송된다. 만약, t+tt 시간 구간에서 N 자원 풀이 없거나 N 자원 풀의 ack/nack 자원이 없는 경우, t+tt 시간 구간이후 가장 가까운 미래 시간에 나타나는 N 자원 풀의 ack/nack자원에서 ack/nack을 CDM하여 전송한다. 이는 지연 시간(latency)을 고려하면, 첫 번째 나타나는 N 자원 풀의 첫 번째 자원에서 바로 ack/nack을 전송하는 것이 바람직하지만, 그럴 경우, 첫 번째 자원에서 ack/nack들이 충돌날 경우가 많아, 이격을 두어 설계되기 때문이다.
또한, R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 CDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 시간 자원의 개수가 다르고 R 자원 풀과 N 자원 풀이 TDM 되어 있는 경우, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 시간 자원이고, R 자원 풀의 시간 자원이 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원보다 적은 경우, N 자원 풀에서
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이하인 순서의 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 여기서,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000012
은 R 자원 풀의 시간 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000013
은 N 자원 풀의 시간 자원의 개수이다. R 자원 풀의 시간 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 시간 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 시간 자원에서 ack/nack을 전송할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는 N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 시간 자원이고, R 자원 풀의 시간 자원이 N 자원 풀의 시간 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
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번째 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는 N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
또한, R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 CDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 ack/nack 시간 자원이고, R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원이 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원보다 적은 경우, N 자원 풀에서
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이하인 순서의 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 여기에서
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은 R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000018
은 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수이다. R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 ack/nack 시간 자원이고, R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원이 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
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번째 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
만약, 제 1 실시예에서 센싱을 통해 현재 사용하고자 하는 ACK/NACK 자원이 다른 UE가 사용할 가능성이 있음을 알고 있을 수 있다. 이런 경우, 사용하려 했던 ack/nack 자원을 사용하지 않고, N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원 중 다른 UE가 사용하지 않는다고 판단되는 향후 시간 경과에 따라 가장 가까운 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송하도록 할 수 있다.
또한, 자원 풀이 TDM과 FDM이 모두 구성되어 있다면, 상술한 제 1 실시예의 방안들을 조합해서 사용할 수 있다.
< 제 2 실시예>
본 발명의 제 2실시예에서는, R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 FDM 되어 있는 경우를 중심으로 설명한다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 FDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수와 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수가 같고, R 자원 풀과 N 자원 풀이 FDM 되어 있는 경우, N 자원 풀의 NA 자원은 t 시간 구간이 되고, ack/nack은 N 자원 풀의 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 FDM하여 전송한다. 만약, t 시간 구간에서 N 자원 풀이 없거나 N 자원 풀의 ack/nack 자원이 없는 경우, t 시간 구간이후 가장 가까운 미래 시간에 나타나는 N 자원 풀의 ack/nack자원에서 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 ack/nack을 FDM하여 전송한다. 이는, 최대한 RA 자원와 동일 시점에 ack/nack을 전송하도록 함으로써, 지연 시간(latency)에 영향이 없도록 하기 위함이다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 FDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수와 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수가 다르고 R 자원 풀과 N 자원 풀이 FDM 되어 있는 경우, N 자원 풀의 NA 자원은 t 시간 구간이 되고, R 자원 풀의 주파수 자원이 N 자원 풀의 주파수 자원보다 적은 경우, ack/nack은
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이하인 순서의 ack/nack 주파수 자원에서 ack/nack을 FDM하여 전송한다. 여기서,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000022
은 R 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000023
은 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원의 개수이다. R 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 ack/nack 주파수 자원에서 ack/nack을 전송할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원이 N 자원 풀의 ack/nack 주파수 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000024
번째 ack/nack 주파수 자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
만약, t 시간 구간에서 N 자원 풀이 없거나 N 자원 풀의 ack/nack 자원이 없는 경우, t 시간 구간이후 가장 가까운 미래 시간에 나타나는 N 자원 풀의 ack/nack자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는, 최대한 RA 자원와 동일 시점에 ack/nack을 전송하도록 함으로써, 지연 시간(latency)에 영향이 없도록 하기 위함이다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 FDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수가 같고, R 자원 풀과 N 자원 풀이 TDM 되어 있는 경우, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 ack/nack 시간 자원인 경우, N 자원 풀에서 r번째 ack/nack 시간 자원에서 그리고 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 ack/nack을 FDM하여 전송한다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack 자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
- R 자원 풀의 RA 자원이 t 시간 구간에 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 FDM 되어 있는 상태에서, R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수가 다르고 R 자원 풀과 N 자원 풀이 TDM 되어 있는 경우, R 자원 풀에서 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 ack/nack이 전송된다. 그리고, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 ack/nack 시간 자원이고, R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원이 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원보다 적은 경우, N 자원 풀에서
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보다 크고
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이하인 순서의 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 여기서,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000027
은 R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000028
은 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원의 개수이다. R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는 N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 ack/nack 시간 자원이고, R 자원 풀의 ack/nack 시간 자원이 N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
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번째 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
- 만약 제 2 실시예에서 센싱을 통해 현재 사용하고자 하는 ACK/NACK 자원이 다른 UE가 사용할 가능성이 있음을 알고 있을 수 있다. 이런 경우, 사용하려 했던 ack/nack 자원을 사용하지 않고, N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원 중 다른 UE가 사용하지 않는다고 판단되는 향후 시간 경과에 따라 가장 가까운 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송하도록 할 수 있다.
- 또한, 만약 자원 풀이 TDM과 FDM 모두 되어 있다면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 조합을 사용할 수 도 있다. 이는 R 자원 풀에서 주파수 우선 순서(frequency priority order)를 정하여 시간으로 순서를 매겨서, r번째 ack/nack 시간-주파수 자원이 RA일 때, R 자원 풀의 ack/nack 시간-주파수 자원이 N 자원 풀의 시간-주파수 자원보다 적은 경우, N 자원 풀에서
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이하인 순서의 ack/nack 시간-주파수 자원에서 ack/nack을 전송한다. 여기서,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000032
은 R 자원 풀의 ack/nack 시간-주파수 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000033
은 N 자원 풀의 ack/nack 시간-주파수 자원의 개수이다. R 자원 풀의 ack/nack 시간-주파수 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 ack/nack 시간-주파수 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 ack/nack 시간-주파수 자원에서 ack/nack을 전송할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀에서 주파수 우선 순서(frequency priority order)를 정하여 시간으로 순서를 매겨서, r번째 ack/nack 시간-주파수 자원이 RA일 때, R 자원 풀의 ack/nack 시간-주파수 자원이 N 자원 풀의 ack/nack 시간-주파수 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
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번째 ack/nack 시간-주파수 자원에서 ack/nack을 전송한다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
<제 3 실시예>
본 발명의 제 3 실시예에서는 수신 UE의 위치가 바뀌어 송신 자원 풀을 바꾼 경우, 메시지가 송신된 이전 자원 풀의 메시지 송신이 현재 바뀐 자원 풀에서 전송되었다고 가정하고, 한 개의 자원 풀내에서 정의되었던 ack/nack 전송에 대한 규칙을 그대로 따를 수 있다. 이 때, 이전 자원 풀에서 전송된 송신 메시지가 현재 바뀐 자원 풀의 어떤 자원에서 전송되었다고 판단할 지 여부에 대한 방안에 대하여 구체적으로 설명한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 메시지가 송신된 자원 풀은 R 자원 풀이라 하고, 위치가 변경되어 바뀐 수신 UE의 송신 자원 풀은 N 자원 풀이라 한다. 그리고, R 자원 풀에서 송신된 메시지의 첫 번째 주파수 시간 자원를 RM 자원이라 하고, N 자원 풀에서 메시지가 전송되었다고 가정한 첫 번째 주파수 시간 자원를 NM 자원이라 한다. 여기서, 첫 번째 자원인 NM만을 설계하고, 나머지 자원은 R 자원 풀에서 전송된 송신 메시지와 동일한 자원 형태로 N 자원 풀에서 전송되었다고 가정한다.
이하, 위치가 변경되어 바뀐 수신 UE의 송신 자원 풀에서 메시지가 전송되었다고 가정한 첫 번째 주파수 시간 자원인 NM에 대하여 설명한다.
- R 자원 풀의 RM 자원이 t 시간 구간에 f번째 ack/nack 주파수 자원에서 전송된 경우를 설명하면, R 자원 풀의 주파수 자원의 개수와 N 자원 풀의 주파수 자원의 개수가 같고 R 자원 풀과 N 자원 풀이 FDM 되어 있는 경우, N 자원 풀의 NM 자원은 t 시간 구간이 되고, NM은 N 자원 풀의 f번째 주파수 자원이 된다. 이는, 최대한 RA 자원와 동일 시점에 ack/nack을 전송하도록 함으로써, 지연 시간(latency)이 없도록 하기 위함이다.
- R 자원 풀의 주파수 자원의 개수와 N 자원 풀의 주파수 자원의 개수가 다르고 R 자원 풀과 N 자원 풀이 FDM 되어 있는 경우, N 자원 풀의 NM 자원은 t 시간 구간이 되고, R 자원 풀의 주파수 자원이 N 자원 풀의 주파수 자원보다 적은 경우, NM은
Figure PCTKR2017006955-appb-I000035
보다 크고
Figure PCTKR2017006955-appb-I000036
이하인 순서의 주파수 자원이 된다. 수식에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000037
은 R 자원 풀의 주파수 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000038
은 N 자원 풀의 주파수 자원의 개수이다. R 자원 풀의 주파수 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 주파수 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 주파수 자원를 NM 자원로 가정할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는 N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀의 주파수 자원이 N 자원 풀의 주파수 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000039
번째 주파수 자원이 NM이 된다. 이는, N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
- R 자원 풀의 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 시간 자원의 개수가 같고, R 자원 풀과 N 자원 풀이 TDM 되어 있는 경우, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 시간 자원인 경우, N 자원 풀에서 r번째 시간 자원에서 그리고 f번째 주파수 자원이 NM이 된다. 이는, N 자원 풀의 ack/nack 자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
- R 자원 풀의 시간 자원의 개수와 N 자원 풀의 시간 자원의 개수가 다르고 R 자원 풀과 N 자원 풀이 TDM 되어 있는 경우, R 자원 풀에서 f번째 주파수 자원이 NM이 된다. 그리고, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 시간 자원이고, R 자원 풀의 시간 자원이 N 자원 풀의 시간 자원보다 적은 경우, N 자원 풀에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000040
보다 크고
Figure PCTKR2017006955-appb-I000041
이하인 순서의 시간 자원이 NM이 된다. 여기서,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000042
은 R 자원 풀의 시간 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000043
은 N 자원 풀의 시간 자원의 개수이다. R 자원 풀의 시간 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 시간 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 시간 자원를 NM 자원로 가정할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는 N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀에서 t 시간 구간이 r번째 시간 자원이고, R 자원 풀의 시간 자원이 N 자원 풀의 시간 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000044
번째 시간 자원이 NM이 된다. 이는, N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위해 설계하기 위함이다.
만약, 제 3 실시예에서 센싱을 통해 현재 사용하고자 하는 ACK/NACK 자원이 다른 UE가 사용할 가능성이 있음을 알고 있을 수 있다. 이런 경우, 사용하려 했던 ack/nack 자원을 사용하지 않고, N 자원 풀의 ack/nack 시간 자원 중 다른 UE가 사용하지 않는다고 판단되는 향후 시간 경과에 따라 가장 가까운 ack/nack 시간 자원에서 ack/nack을 전송하도록 할 수 있다.
- 자원 풀이 TDM과 FDM 모두 되어 있다면, 상술한 제 3 실시예의 조합을 사용할 수 있다. R 자원 풀에서 주파수 우선 순서(frequency priority order)를 정하여 시간으로 순서를 매겨서, r번째 시간-주파수 자원이 RM일 때, R 자원 풀의 시간-주파수 자원이 N 자원 풀의 시간-주파수 자원보다 적은 경우, N 자원 풀에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000045
보다 크고
Figure PCTKR2017006955-appb-I000046
이하인 순서의 시간-주파수 자원이 NM이 된다. 여기서,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000047
은 R 자원 풀의 시간-주파수 자원의 개수이고,
Figure PCTKR2017006955-appb-I000048
은 N 자원 풀의 시간-주파수 자원의 개수이다. R 자원 풀의 시간-주파수 자원 한 개당 여러 개의 N 자원 풀의 시간-주파수 자원이 매핑되기 때문에 그 중에 어떤 시간-주파수 자원를 NM 자원로 가정할지는 다른 인덱스와 연동될 수 있다. 예를 들어, 수신 UE ID가 Ack/Nack를 전송하기 위한 인덱스로 연동될 수 도 있다. 이는 N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다. 만약, R 자원 풀에서 주파수 우선 순서(frequency priority order)를 정하여 시간으로 순서를 매겨서, r번째 시간-주파수 자원이 RM일 때, R 자원 풀의 시간-주파수 자원이 N 자원 풀의 시간-주파수 자원보다 많은 경우, N 자원 풀에서
Figure PCTKR2017006955-appb-I000049
번째 시간-주파수 자원를 NM으로 한다. 이는 N 자원 풀의 자원을 균등하게 사용하기 위함이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 단말 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.
도 12를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNodeB(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다.
상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 위한 ACK/NACK 전송 방법 및 이를 위한 장치는 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 무선 통신 시스템에서 V2X(Vehicle-to-Everything) 단말이 ACK/NACK(acknowledgement/negative acknowledgement)을 전송하는 방법에 있어서,
    V2X 통신을 위한 자원 풀 설정을, 제 1 자원 풀에서 제 2 자원 풀로 변경하는 단계; 및
    상기 제 1 자원 풀 기반으로 수신된 메시지에 대하여, ACK/NACK 자원 풀 선택을 위하여 설정된 시간 구간에 기반하여, 상기 제 1 자원 풀 및 상기 제 2 자원 풀 중 적어도 하나를 기반으로 ACK/NACK을 송신하는 단계를 포함하는,
    ACK/NACK 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간 구간은,
    RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통하여 설정되는 것을 특징으로 하는,
    ACK/NACK 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이내에 송신되는 경우, 상기 제 1 자원 풀 기반으로 전송되며,
    상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이후에 송신되는 경우, 상기 제 2 자원 풀 기반으로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    ACK/NACK 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이내에 송신되는 경우, 상기 제 1 자원 풀 및 상기 제 2 자원풀 모두에 기반하여 전송되며,
    상기 ACK/NACK이 상기 시간 구간 이후에 송신되는 경우, 상기 제 2 자원 풀 기반으로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    ACK/NACK 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACK/NACK을 송신하기 위한 자원은,
    상기 제 1 자원풀의 ACK/NACK 자원이 상기 시간 구간 내에서 CDM(Code Division Multiplexing)된 경우, 상기 제 1 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수와 상기 제 2 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수가 동일한지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 FDM(Frequency Division Multiplexing)되어있는지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 TDM(Time Division Multiplexing)되어있는지 여부 중 적어도 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는,
    ACK/NACK 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACK/NACK을 송신하기 위한 자원은,
    상기 제 1 자원풀의 ACK/NACK 자원이 상기 시간 구간 내에서 특정 ACK/NACK 주파수 자원에서 FDM(Frequency Division Multiplexing)된 경우, 상기 제 1 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수와 상기 제 2 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수가 동일한지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 FDM(Frequency Division Multiplexing)되어있는지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 TDM(Time Division Multiplexing)되어있는지 여부 중 적어도 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는,
    ACK/NACK 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지를 위한 자원은,
    상기 제 1 자원풀상의 상기 메시지와 연관된 첫번째 주파수-시간 자원(frequency-time resource)이 상기 시간 구간 내에서 특정 ACK/NACK 주파수 자원에서 FDM(Frequency Division Multiplexing)된 경우,
    상기 제 1 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수와 상기 제 2 자원 풀의 ACK/NACK 주파수 자원의 개수가 동일한지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 FDM되어있는지 여부, 상기 제 1 자원 풀과 상기 제 2 자원 풀이 TDM(Time Division Multiplexing)되어있는지 여부 중 적어도 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는,
    ACK/NACK 전송 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK(acknowledgement/negative acknowledgement)을 전송하는 V2X(Vehicle-to-Everything) 단말에 있어서,
    무선 주파수 유닛; 및
    상기 무선 주파수 유닛과 결합되어 신호 송수신을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    V2X 통신을 위한 자원 풀 설정을 제 1 자원 풀에서 제 2 자원 풀로 변경하고,
    상기 제 1 자원 풀 기반으로 수신된 메시지에 대하여, ACK/NACK 자원 풀 선택을 위하여 설정된 시간 구간에 기반하여, 상기 제 1 자원 풀 및 상기 제 2 자원 풀 중 적어도 하나를 기반으로 ACK/NACK을 송신하도록 구성된
    V2X 단말.
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