【발명의 명칭】

무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 기법을 이용하여 단말이 기지국과 신호를 송수신하는 방법 및 위한 장치

【기술분야】

[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 기법을 이용하여 단말이 기지국과 신호를 송수신하는 방법 및 위한 장치에 관한 것이다.

【배경기술】

[2] 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.

[3] 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 JMTS의 기술 규격 (technical sped f icat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project； Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

[4] 도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말 (User Equi ment; 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.

[5] 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 제공하도톡 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크 (Downl ink ; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ( Hybr i d Automat i c Repeat and reQuest ) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크 (Up l i nk ; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 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 등톡 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 샐들로 구성되는 TA(Tracki ng Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

[6] 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. 【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

[7] 상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 기법을 이용하여 단말이 기지국과 신호를 송수신하는 방법 및 위한 장치를 제안하고자 한다.

【기술적 해결방법】

[8] 본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 단말 간 직접 통신을 이용하여 신호를 수신하는 방법은. 상위 계층을 통하여, 단말 간 직접 통신 신호와 상기 기지국으로부터의 하향링크 신호 간의 광범위 특성 (Large sca l e property) 동일 여부에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 광범위 특성 동일 여부에 관한 정보에 기반하여, 상기 기지국으로부터 상기 단말 간 직접 통신 신호를 상향링크 자원을 통하여 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

[9] 바람직하게는, 상기 수신 방법이 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 신호를 수신하는 단계; 및 상기 하향링크 신호에 대한 웅답 신호를 상기 단말 간 직접 통신 신호의 웅답 신호와 함께 상기 기지국으로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[10] 보다 바람직하게는, 상기 수신 방법이 다른 단말로부터 상기 단말 간 직접 통신 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이 경우 상기 단말 간 직접 통신 신호의 상기 다른 단말로부터의 수신 타이밍은 상기 단말 간 직접 통신 신호의 상기 기지국으로부터의 수신 타이밍과 다른 것을 특징으로 한다. 반면에, 상기 단말 간 직접 통신 신호의 상기 기지국으로부터의 수신 타이밍은 상기 기지국으로부터의 상기 하향링크 신호의 수신 타이밍과 동일한 것을 특징으로 한다.

[11] 한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말 간 직접 통신을 이용하여 신호를 송신하는 방법은, 상위 계층을 통하여, 단말 간 직접 통신 신호와 상기 기지국으로부터의 하향링크 신호 간의 광범위 특성 (Large scale property) 동일 여부에 관한 정보를 대상 단말로 설정하는 단계; 및 상기 대상 단말로 상기 단말 간 직접 통신 신호를 상향링크 자원을 통하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

[12] 바람직하게는, 상기 송신 방법이 상기 대상 단말로 상기 하향링크 신호를 송신하는 단계; 및 상기 하향링크 신호에 대한 웅답 신호와 함께 상기 단말 간 직접 통신 신호의 웅답 신호를 상기 대상 단말로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[13] 상기 실시예들에서, 상기 광범위 특성은 도플러 확산 (Doppler spread), 도플러 시프트 (Doppler shift), 평균 지연 (average delay), 지연 확산 (delay spread) 및 평균 이득 (average gain)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 광범위 특성 동일 여부에 관한 정보는. 상기 도플러 확산. 상기 도플러 시프트， 상기 평균 지연, 상기 지연 확산 및 상기 평균 이득 중 상기 기하향링크 신호와 동일한 적어도 하나의 인자에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 광범위 특성 동일 여부에 관한 정보는 상기 기지국의 식별자를 포함할 수도 있다.

【유리한 효과】 [14] 본 발명의 실시예에 따르면 단말 간 직접 통신 기법을 이용하여 단말이 기지국과 신호를 효율적으로 송수신할 수 있다.

[15] 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.

【도면의 간단한 설명】

[16] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.

[17] 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 도면.

[18] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.

[19] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.

[20] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.

[21] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.

[22] 도 7은 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도.

[23] 도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.

[24] 도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM— RS 할당 예를 도시한다.

[25] 도 11은 현재 3GPP 표준문서에서 정의된 하향링크 CSI-RS 설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS 설정 #0을 예시한다.

[26] 도 12는 단말 간 직접 통신의 개념도이다.

[27] 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 단말 간 직접 통신올 이용하여 기지국이 단말로 신호를 송신하는 예를 도시한다. [28] 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】

[29] 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

[30] 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

[31] 또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point) , RP(reception point) , 중계기 (relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.

[32] 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.

[33] 제 1계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 ^' 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고， 상향링크에서 SC-FDMA( Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

[34] 제 2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블톡으로 구현될 수도 있다.제 2계층의 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.

[35] 제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-conf igurat ion) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. B는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2계층에 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.

[36] 기지국 ( _e NB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15， 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

[37] 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH( Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH( Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SOKShared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Mult icast 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(Mult icast Traffic Channel) 등이 있다.

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

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

[40] 초기 샐 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).

[41] 한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Ranck>m Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해. 단말은 물리 임의 접속 채널 (Physical Random Access Channel； PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대웅하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 웅답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 층돌 해결 절차 (Content ion Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

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

[43] 한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크 /상향링크 ACK/NACK 신호, CQI (Channel Quality Indicator) , ΡΜΙ (Precoding Matrix Index) , R I (Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

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

[45] 도 4를 참조하면 , 무선 프레임 (radio frame)은 10ms(327200 xT _s )의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임 (subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms( 15360 ><1 )의 길이를 가진다. 여기에서, T _s 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=l/(15kHzx2048)=3.2552xi0— ⁸ (약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 0FDM 심볼을 포함하고. 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파 X 7(6)개의 0FDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI (Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 0FDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

[46] 도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.

[47] 도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 0FDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 0FDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13-11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호 (Reference Signal (RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH( Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.

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

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

[50] PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 0FDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL- SCH(Down link-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downl ink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.

[51] PDSCH의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되어 있고, 라는 무선자원 (예. 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송 형식 정보 (예, 전송 블톡 사이즈. 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링， 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "Β' '와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

[52] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.

[53] 도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NAC , 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RKRank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Schedul ing Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉. PUCCINI 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 ( f requency hoppi ng)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH , m=l인 PUCCH . ηι=2인 PUCCH , m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.

[54] 이하 MIM0 시스템에 대하여 설명한다. MIMCKMu l t i p l e— Input Mul t i pl e- Output )는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉， 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIM0를 '다중 안테나 '라 지칭할 수 있다.

[55] 다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각 ( f ragment )을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지 (coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.

[56] 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도가 도 7에 도시되어 있다.

[57] 송신단에는 송신 안테나가 Ν _τ 개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 N _R 개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 R。라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 Ν _τ 와 N _R 증 작은 값이다. 1】

[60] 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다증 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

[61 ] 현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다증접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구. 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구. 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.

[62] 다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 Ν _τ 개의 송신 안테나와 N _R 개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, Ν _τ 개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 Ν _τ 개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 백터로 나타낼 수 있다.

[63] 【수학식 2】 [65] 한편, 각각의 전송 정보 ^{1 7} ' ' ^Ντ 에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 '^ ' ^{" '} 라 하면 _, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.

[66] 【수학식 3】 [67]

[68] 또한, ^S 를 전송 전력의 대각행렬 尸를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.

[69] 【수학식 4】

0 S 1

R

S = -Ps

0 Ν _Ί S Ν ₇

[70]

[71] 한편, 전송전력이 조정된 정보 백터 ^게 가중치 행렬 ^W 가 적용되어 실제 전송되는 Ν _τ 개의 송신신호 (transmitted signal ) 가 구성되는 경우- 고려해 보자. 여기서. 가증치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호

,χ

백터 X를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다, 여기서 ^' 는 /번째 송신안테나와 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. ^w 는 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)이라고 불린다.

[72] 【수학식 5】 =

[74] 일반적으로, 채널 행렬의 탱크의 물리적인 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 ^' 탱크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 (row) 또는 열 (column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 탱크는 행 (row) 또는 열 (column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 탱크 (rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.

[75] 【수학식 6】 rank

[76] ) < min(V _r , N _R )

[77] 또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림 (Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 탱크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서. 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.

[78] 【수학식 7】

_[79] # of streams < rank(n)≤ min(N _T , N _R )

[80] 여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.

[81] 한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대웅시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 흔합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.

[82] 한편, 차세대 이동통신 시스템의 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서 , CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국 (셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 전송 방식을 말한다.

[83] CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIM0 형태의 조인트 프로세싱 (CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링 /빔포밍 (CoMP- Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.

[84] 하향링크의 경우 조인트 프로세싱 (CoMP-JP) 방식에서 , 단말은 CoMP전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다 (Joint Transmission; JT) . 또한, CoMP전송 방식을 수행하는 기지국들 중 하나가 특정 시점에 상기 단말로 데이터를 전송하는 방법도 고려할 수 있다 (DPS; Dynamic Point Selection). 이와 달리, 협력 스케줄링 /범포밍 방식 (CoMP-CS/CB)에서 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국, 즉 서빙 기지국을 통해서 수신할 수 있다.

[85] 상향링크의 경우 조인트 프로세싱 (CoMP-JP) 방식에서， 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다 (Joint Reception; JR). 이와 달리， 협력 스케줄링 /빔포밍 방식 (CoMP-CS/CB)에서, 하나의 기지국만이 PUSCH를 수신하는데 이때 협력 스케줄링 /빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 샐 (혹은 기지국)들에 의해 결정된다.

[86] 이하에서는, 참조 신호에 관하여 보다 상세히 설명한다 .

[87] 일반적으로 채널 측정을 위하여 데이터와 함께 송신측과 수신측 모두가 이미 알고 있는 참조 신호가 송신측에서 수신측으로 전송된다. 이러한 참조 신호는 채널 측정뿐만 아니라 변조 기법을 알려주어 복조 과정이 수행되도록 하는 역할을 수행한다. 참조 신호는 기지국과 특정 단말을 위한 전용 참조 신호 (dedicated RS; DRS), 즉 단말 특정 참조 신호와 셀 내 모든 단말을 위한 셀 특정 참조 신호인 공통 참조 신호 (co隱 on RS 또는 Cell specific RS; CRS)로 구분된다. 또한, 셀 특정 참조 신호는 단말에서 CQI/PMI/RI 를 측정하여 기지국으로 보고하기 위한 참조 신호를 포함하며, 이를 CSI—RS( Channel State Inforniat ion-RS)라고 지칭한다.

[88] 도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다. 특히 도 8은 일반 (normal) 순환 전치 (Cyclic Prefix)인 경우를 도시하며. 도 9는 확장 (extended) 순환 전치인 경우를 도시한다.

[89] 도 8 및 도 9를 참조하면, 격자에 기재된 0 내지 3은 안테나 포트 0 내지 3 각각에 대응하여 채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS(Co隱 on Reference Signal)를 의미하며, 상기 셀 특정 참조 신호인 CRS는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다.

[90] 또한， 격자에 기재된 'D' 는 단말 특정 RS인 하향링크 DM-RS(Demodul at ion- RS)를 의미하고, DM-RS는 데이터 영역 즉, PDSCH를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS인 DM-RS의 존재 여부를 시그널링 받는다. 도 8 및 도 9는 안테나 포트 5에 대웅하는 DM-RS를 예시하며. 3GPP 표준문서 36.211에서는 안테나 포트 7 내지 14, 즉 총 8개의 안테나 포트에 대한 DM-RS 역시 정의하고 있다.

[91] 도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM— RS 할당 예를 도시한다.

[92] 도 10을 참조하면, M-RS 그룹 1에는 안테나 포트 {7, 8, 11, 13}에 해당하는 DM-RS가 안테나 포트 별 시뭔스를 이용하여 맵핑되며 , DM-RS 그룹 2에는 안테나 포트 {9, 10, 12, 14}에 해당하는 DM-RS가 마찬가지로 안테나 포트 별 시뭔스를 이용하여 맵핑된다.

[93] 한편, 상술한 CSI-RS 는 CRS와 별도로 PDSCH에 대한 채널 측정을 목적으로 제안되었으며， CRS와 달리 CSI-RS는 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭 ( inter-cel l interference ; ICI )를 줄이기 위하여 최대 32가지의 서로 다른 자원 설정 (conf igurat ion)으로 정의될 수 있다.

[94] CSI-RS (자원) 설정은 안테나 포트 개수에 따라 서로 다르며， 인접 셀 간에는 최대한 다른 (자원) 설정으로 정의되는 CSI-RS가 송신되도록 구성된다. CSI-RS는 CRS와 달리 최대 8개의 안테나 포트까지 지원하며， 3GPP 표준문서에서는 안테나 포트 15 내지 22까지 총 8개의 안테나 포트를 CSI-RS를 위한 안테나 포트로 할당한다. 아래 표 1 및 표 2는 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 CSI-RS 설정을 나타내며， 특히， 표 1은 일반 (Normal CP)인 경우를, 표 2는 일반 (Extended CP)인 경우를 나타낸다.

[95] 【표 1】

23 (7,1) ¹

24 (6,1) ¹

25 (2,1) ¹

26 (1,1) ¹

27 (0,1) ¹

[97] 표 1 및 표 2에서 는 RE 인덱스를 나타내며， k' 는 부반송파 인덱스를， /'는 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다. 도 11은 현재 3GPP 표준문서에서 정의된 CSI-RS 설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS 설정 #0을 예시한다.

[98] 또한， CSI-RS 서브프레임 설정이 정의될 수 있으며, 이는 서브프레임 단위로 표현되는 주기 ( 7 - _RS )와 서브프레임 오프셋 ( ^A c _SI - _RS )으로 구성된다. 아래 표 3은，

3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 CSI-RS 서브프레임 설정을 나타낸다.

[99] 【표 3】

[100] 이하， 안테나 포트 간 QCL (Quasi Co-Location)에 관하여 설명한다.

[101] 안테나 포트 간 QCL되어 있다는 것은, 단말이 하나의 안테나 포트로부터 수신하는 신호 (혹은 해당 안테나 포트에 대웅하는 무선 채널)의 광범위 특성들 (large-scale properties)이 다른 하나의 안테나 포트로부터 수신하는 신호 (혹은 해당 안테나 포트에 대웅하는 무선 채널)의 광범위 특성들과 모두 또는 일부가 동일하다고 가정할 수 있다는 것을 의미한다. 여기서， 상기 광범위 특성들은 주파수 오프셋과 관련된 도플러 확산 (Doppler spread) , 도플러 시프트 (Doppler shift), 타이밍 오프셋과 관련된 평균 지연 (average delay), 지연 확산 (delay spread) 등을 포함하고， 나아가 평균 이득 (average gain) 또한 포함할 수 있다.

[102] 위 정의에 의하면， 단말은 QCL되지 않은 안테나 포트, 즉 NQCUNon Quasi co-Located)된 안테나 포트들 간에는 광범위 특성들이 동일하다고 가정할 수 없다. 이 경우 단말은 안테나 포트 별로 주파수 오프셋 및 타이밍 오프셋 등을 획득하기 위한 트랙킹 (tracking) 절차를 독립적으로 수행하여야 한다.

[103] 반면에, QCL되어 있는 안테나 포트들 간에는 단말이 아래와 같은 동작을 수행할 수 있다는 장점이 있다.

[104] 1) 단말이 특정 안테나 포트에 대응하는 무선 채널에 대한 전력 -지연 프로파일 (power-delay profile). 지연 확산 및 도플러 스펙트럼 (Doppler spectrum)와 도플러 확산 추정 결과를, 다른 안테나 포트에 대웅하는 무선 채널에 대한 채널 추정 시 사용되는 위너 필터 (Wiener filter) 파라미터 등에 동일하게 적용할 수 있다.

[105] 2) 또한， 단말은 상기 특정 안테나 포트에 대한 시간 동기 및 주파수 동기를 획득한 후， 동일한 동기를 다른 안테나 포트에 대하여도 적용할 수 있다.

[106] 3) 마지막으로, 평균 이득에 관하여도 단말은 QCL되어 있는 안테나 포트들 각각에 대한 RSRP (Reference Signal Received Power ) 측정값을 평균치로 계산할 수 있다.

[107] 예를 들어, 단말이 PDCCH (혹은 E-PDCCH)를 통해 DM— RS 기반 하향링크 데이터 채널 스케줄링 정보 예를 들어. DCI 포맷 2C을 수신하면, 단말은 상기 스케줄링 ^' 정보에서 지시하는 DM-RS 시퀀스를 통하여 PDSCH에 대한 채널 추정을 수행한 후, 데이터 복조를 수행하는 경우로 가정한다.

[108] 이와 같은 경우, 단말이 하향링크 데이터 채널 복조를 위한 DM-RS 안테나 포트가 서빙 셀의 CRS 안테나 포트와 QCL되어 있다면, 단말은 해당 DMᅳ RS 안테나 포트를 통한 채널 추정 시 자신의 CRS 안테나 포트로부터 추정했던 무선 채널의 광범위 특성들 (large— scale properties)을 그대로 적용하여 DM-RS 기반 하향링크 데이터 채널 수신 성능을 향상시킬 수가 있다.

[109] 마찬가지로. 단말이 하향링크 데이터 채널 복조를 위한 DM-RS 안테나 포트가 서빙 셀의 CSI-RS 안테나 포트와 QCL되어 있다면. 단말은 해당 DM— RS 안테나 포트를 통한 채널 추정 시 서빙 셀의 CSI -RS 안테나 포트로부터 추정했던 무선 채널의 광범위 특성들 ( l arge-sca l e proper t i es )을 그대로 적용하여 DM-RS 기반 하향링크 데이터 채널 수신 성능을 향상시킬 수가 있다.

[ 110] 도 12는 단말 간 직접 통신의 개념도이다.

[ 111 ] 도 12를 참조하면, UE가 다른 UE와 직접 무선 통신을 수행하는 D2D(devi ce- t o-dev i ce ) 통신, 즉, 단말 간 직접 통신에서는 eNB가 D2D 송수신을 지시하기 위한 스케줄링 메시지를 송신할 수 있다. D2D 통신에 참여하는 UE는 eNB로부터 D2D 스케줄링 메시지를 수신하고, D2D 스케즐링 메시지가 지시하는 송수신 동작을 수행한다. 여기서 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 엔티티가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다.

[ 112] 본 발명에서는 eNB가 상향링크 자원을 이용하여 UE에게 신호를 송신하는 방법을 제안한다. 상향링크 자원은 일반적으로 UE가 신호를 송신하는 자원으로 정의할 수 있다. 그러나, 특정 시점에 UE가 송신할 데이터는 적은 반면, eNB가 송신할 데이터는 많다면 eNB는 일부의 상향링크 자원을 사용하여 신호를 송신하는 것이 전체 성능 향상에 도움이 된다. 여기서 상향링크 자원이라 함은 FDD 시스템의 경우 상향링크 밴드를 지칭하고, TDD 시스템의 경우 상향링크 서브프레임을 지칭한다.

[ 113] eNB가 상향링크 자원을 이용하여 UE에게 신호를 송신하는 한 가지 방법으로 UE 사이의 직접 신호 송수신을 위해서 정의되는 링크 (이하, D2D 링크)를 사용할 수 있다. 이는 D2D 링크가 일반적으로는 상향링크 자원을 활용하기 때문이다. 따라서 D2D 링크의 동작을 수행할 수 있는 LIE는 상향링크 자원을 통하여 전송되는 D2D 링크에 대한 수신 능력을 갖추고 있으므로, eNB가 상향링크 자원을 통해 신호를 송신할 때를 대비하여 별도의 수신 기능을 갖출 필요가 없다. 또한 상향링크 자원은 상대적으로 낮은 전송 전력의 LIE가 송신하는 자원이므로, eNB 역시 상향링크 자원에서 신호를 송신한다면 UE의 송신에 준하는 수준의 전력을 사용하는 것이 바람직하다.

[ 114] 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 단말 간 직접 통신을 이용하여 기지국이 단말로 신호를 송신하는 예를 도시한다. 특히, 도 13은 eNB가 상향링크 자원을 이용하여 정의된 D2D 링크를 통하여 UE에게 신호를 송신하는 동작을 나타낸다.

[115] 본 발명에 따르면, 비록 eNB가 D2D 링크를 활용하여 UE에게 신호를 송신한다고 하더라도, 해당 D2D 송신단은 수신 UE에게 일반적인 D2D 송신단과는 구별되는 특수한 D2D 송신단으로 나타날 수 있다. 일반적인 D2D 통신에서 UE는 eNB로부터의 동기 신호에 동기를 획득한 후 통신을 수행하고 D2D 통신에 대한 각종 제어 정보, 예를 들어 전송 전력이나 사용 자원 등을 eNB로부터 전달받는다. 그러나, D2D 통신의 송신단이 eNB라면 _ᅵ 송신단 자체가 동기를 가지고 있으며 직접 제어가 가능하므로 보다 효과적인 D2D 통신이 가능해질 수 있다.

[116] 이하에서는, 이러한 eNB가 별도의 D2D 송신단으로써 D2D 신호를 송신하는 방법의 구체적인 실시예를 설명한다.

[11기 먼저 eNB가 수행하는 D2D 통신에서는, eNB가 송신하는 일련의 신호, 예를 들어 PSS(pr imary synchronization si nal ) , SSS( secondary synchronization signal), CRSCcel 1-speci f ic reference signal 등과 QCL 가정이 가능하다는 활용할 수 있다. 즉, 신호가 송신되는 자원이나 사용하는 링크 속성은 상이할지라도 eNB의 통상적인 송신 신호, 즉 하향링크 신호와 eNB가 송신하는 D2D 신호는 동일한 위치에서 동일한 송신 회로 (circuit)을 사용하여 송신된다는 사실을 활용하는 것이다.

[118] 이를 위하여 네트워크는 RRC 시그널링과 같은 상위 계층 신호 등을 통하여, D2D 송신단인 eNB의 송신 신호는 특정한 PSS, SSS 그리고 /혹은 CRS와 QCL되어 있음을 알릴 수 있다. 예를 들어, 특정한 셀 식별자 (cell ID)를 알려 주어, 해당 셀 식별자의 eNB가 송신하는 하향링크 신호는 해당 eNB가 송신하는 D2D 신호와 QCL 가정이 가능함을 알릴 수 있다.

[119] 여기서, QCL 가정이 가능한 파라미터로는 지연 확산, 도플러 확신, 도플러 시프트, 평군 지연 및 평균 이득 전부가 가능할 수 있다. 혹은 eNB의 하향링크 신호와 eNB의 D2D 신호가 송신되는 전력 차이로 인하여 송신 회로의 일부분은 동일하지 않을 경우라면. 일부 파라미터는 QCL 가정이 불가능할 수 있다.

[120] 수신 UE는 먼저 eNB가 하향링크 자원을 이용하여 송신하는 PSS/SSS/CRS를 이용하여 상기 QCL 가정이 가능한 파라미터들을 획득한 후, 이를 활용하여 eNB가 송신하는 D2D 신호에 대한 채널 추정을 수행함으로써 채널 추정의 정확도를 보다 높일 수 있다. 기존의 UE가 송신하는 D2D 신호의 경우에는 비록 eNB의 신호에 동기화되어 있을지라도. 그 위치가 eNB의 위치와는 상이하며 동기화에 오차가 발생하기 때문에 완전한 수준의 QCL 정보를 활용하기에 어려움이 따른다는 점에서 차별화된다. 만일 기존 UE의 D2D 신호 역시 eNB의 하향링크 신호와 일정 부분 QCL 가정이 가능할 수 있다면. 상기 eNB가 수행하는 특수한 D2D 송신단의 신호는 보다 적은 오차로 보다 많은 종류의 파라미터들에서 QCL 가정이 가능한 형태로 나타날 수도 있다.

[ 121] 혹은 기존 UE의 송신 신호는 eNB의 하향링크 신호와는 시간 /주파수 동기만 맞추어져 있을 뿐 실제 채널의 전파 지연 (propagat i on de l ay)과는 상관이 없으므로, 도플러 시프트와 도플러 확산에 대하여만 QCL 가정이 가능한 반면, eNB가 송신하는 D2D 신호는 eNB의 하향링크 신호와 도플러 시프트, 도폴러 확산, 평균 지연 및 지연 확산과 같이 실제 채널의 전파 지연에 관한 부분도 포함하는 관점에서 QCL 가정이 가능할 수 있다. .

[ 122] 또한, 평균 지연이 아닌 실제 전파 지연 관점에서 eNB가 송신하는 D2D 신호의 수신 타이밍은 기존의 UE가 송신하는 D2D 신호의 수신 타이밍과 차이가 있다. 구체적으로, _e NB가 송신하는 D2D 신호의 수신 타이밍은 기존 PSS/SSS/CRS의 수신 타이밍과 완벽하게 일치할 수 있다. 반면에, 기존의 UE가 송신하는 D2D 신호는 기존 PSS/SSS/CRS의 수신 타이밍과 일정 부분 차이를 가지고 수신될 수 있으며, 이는 UE가 D2D를 송신할 경우 먼저 PSS/SSS/CRS에 동기를 맞춘 다음 이에 따라서 D2D를 전송하게 되므로 eNB->송신 UE->수신 UE의 경로를 거치게 되어 eNB에서 수신 UE에게 직접 도달한 PSS/SSS/CRS와는 경로가 달라지기 때문이다.

[ 123] 추가적으로, eNB가 수행하는 D2D 신호 송신에 대한 HARQ-ACK은 eNB가 하향링크 자원을 이용하여 송신한 PDSCH에 대한 HARQ-ACK 과 함께 송신될 수 있다. 이는 근본적으로 두 신호가 동일한 송신단으로부터 전송되는 것이기 때문에 상웅하는 HARQ-ACK 역시 함께 피드백될 수 있기 때문이다. 여기서 복수의 HARQ- ACK을 함께 송신하는 방법으로는 기존의 HARQ-ACK 방식을 채용할 수 있으며, 이는 각 HARQ-ACK 비트 정보를 논리곱을 수행한 결과를 전송하는 방법, 각 HARQ-ACK 비트 정보의 조합으로부터 HARQ-ACK 송신에 사용할 자원을 결정하는 방법, 그리고 여러 HARQ-ACK 비트 정보를 하나의 코드워드로 부호화하여 전송하는 방법을 포함할 수 있다. 기존의 UE가 송신하는 D2D 신호의 경우에는 별도의 HARQ-ACK이 존재하지 않거나, 존재하더라도 eNB가 아닌 송신 UE로 HARQ-ACK이 송신되어야 하기 때문에, eNB가 송신한 PDSCH와는 함께 송신되지 않는다는 점에서. eNB가 송신하는 D2D 신호는 기존의 UE가 송신하는 D2D 신호와 차별화될 수 있다. 따라서, 네트워크는 RRC 시그널링과 같은 상위 계층 신호를 통하여， 특정한 D2D 신호 송신에 대한 HARQ-ACK이 PDSCH에 대한 HARQ-ACK과 함께 송신될 수 있는지 여부, 그리고 그렇다면 어떤 셀 혹은 반송파에서의 PDSCH에 대한 HARQ-ACK과 함께 송신될 수 있는지를 알릴 수 있다.

[124] 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

[125] 도 14를 참조하면 , 통신 장치 (1400)는 프로세서 (1410), 메모리 (1420), RF 모들 (1430). 디스플레이 모들 (1440) 및 사용자 인터페이스 모듈 (1450)을 포함한다.

[126] 통신 장치 (1400)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한. 통신 장치 (1400)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한. 통신 장치 (1400)에서 일부 모들은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (1410)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서 (1410)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 13에 기재된 내용을 참조할 수 있다.

[127] 메모리 (1420)는 프로세서 (1410)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템 , 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (1430)은 프로세서 (1410)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모들 (1430)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (1440)은 프로세서 (1410)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모들 (1440)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), 0LED(0rganic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (1450)은 프로세서 (1410)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.

[128] 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 대웅하는 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.

[129] 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드 (Lipper 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, eNode B(eNB), 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

[130] 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(appl icat ion specific integrated circuits), DSPs(digi tal signal processors) , DSPDs(digi tal signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs(f ield programmable gate arrays) , 프로세서 , 콘트롤러 , 마이크로 콘트롤러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

[131] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우. 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 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.

[ 132] 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.

【산업상 이용가능성】

[ 133] 상술한 바와 같은 다중 셀 기반 무선 통신 시스템에서 비주기적 채널 상태 정보의 보고 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.