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WO2014003358A1 - 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2014003358A1
WO2014003358A1 PCT/KR2013/005449 KR2013005449W WO2014003358A1 WO 2014003358 A1 WO2014003358 A1 WO 2014003358A1 KR 2013005449 W KR2013005449 W KR 2013005449W WO 2014003358 A1 WO2014003358 A1 WO 2014003358A1
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WO
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Prior art keywords
terminals
direct communication
terminal
band
frequency band
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/005449
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English (en)
French (fr)
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서한별
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to EP13808695.4A priority patent/EP2866360B1/en
Priority to US14/405,988 priority patent/US9648623B2/en
Priority to JP2015518337A priority patent/JP5937755B2/ja
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    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • FIG. 3 is a diagram for describing a physical channel doll used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a carrier aggregation scheme.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • a UE performs direct communication between terminals that receive a signal of another UE through uplink resources in subframe #n. Receiving cannot be performed. therefore, In the corresponding subframe #n, a separate operation definition may be required so as not to receive a control signal (eg, PDCCH or PHICH) or data signal (eg, PDSCH) of the eNB.
  • a control signal eg, PDCCH or PHICH
  • data signal eg, PDSCH
  • N operates to receive signals of direct communication between terminals transmitted in an uplink band using M reception circuits.
  • N may refer to the number of receiving circuits.
  • the band may refer to a frequency band defined in the 3GPP standard, but more generally, a kind of frequency resource such as a component carrier (black cell) in a carrier aggregation technique. May be referred to.

Landscapes

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

Abstract

본 출원에서는 반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 제한 주파수 밴드에 관한 정보를 포함하는 단말 성능 정보를 기지국으로 보고하는 단계; 및 특정 주파수 밴드를 통하여 상대 단말과 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 특정 주파수 밴드가 상기 제한 주파수 밴드와 동일한 경우, 상기 단말 간 직접 통신을 수행 시 상기 기지국으로부터의 신호 수신은 제한되는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치 【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는， 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 수행 방법 및 이를 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 Telecommuni cat ions 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 sped f i cat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project； Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
[4] 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.
[5] 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 샐은 1.44， 3, 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. 하향링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역， 부호화， 데이터 크기， HARQCHybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다'. 또한， 상향링크 (Uplink; 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 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking 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 위하여는 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 수행 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
【기술적 해결방법】 '
[8] 본 발명의 일 양상에 따른， 반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법은， 제한 주파수 밴드에 관한 정보를 포함하는 단말 성능 정보를 기지국으로 보고하는 단계; 및 특정 주파수 밴드를 통하여 상대 단말과 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 특정 주파수 밴드가 상기 제한 주파수 밴드와 동일한 경우， 상기 단말 간 직접 통신을 수행 시 상기 기지국으로부터의 신호 수신은 제한되는 것을 특징으로 한다.
[9] 여기서， 상기 단말 성능 정보는 상기 기지국으로부터 동시에 신호 수신이 가능한 복수의 주파수 밴드들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로， 상기 단말 성능 정보는， 상기 단말 간 직접 통신이 수행되는 상기 특정 주파수 밴드에 관한 정보 및 상기 기지국으로부터의 신호 수신의 제한 여부에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
[10] 바람직하게는, 상기 제한 주파수 밴드가， 상기 특정 주파수 밴드와 페어링된 하향링크 밴드로 제약될 수도 있다.
[11] 또한, 상기 단말 성능 정보는 상기 단말에 구현된 복수의 수신 회로들 각각의 구성 정보를 포함할 수 있고， 이 경우 상기 구성 정보는 해당 수신 회로에서 측정할 수 있는 주파수 밴드 리스트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[12] 보다 바람직하게는, 상기 제한 주파수 밴드는 상기 단말에 설정된 복수의 반송파들 중 부 반송파에 대웅하는 것을 특징으로 한다.
[13] 한편, 본 발명의 다른 양상인ᅳ 반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신올 수행하는 단말 장치는, 기지국 또는 상기 단말 간 직접 통신의 상대 단말 장치와 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및 상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는， 제한 주파수 밴드에 관한 정보를 포함하는 단말 성능 정보를 상기 기지국으로 보고하고， 특정 주파수 밴드를 통하여 상기 상대 단말 장치와 상기 단말 간 직접 통신을 수행하도록 상기 무선 통신 모들을 제어하고, 상기 특정 주파수 밴드가 상기 쟁한 주파수 밴드와 동일한 경우 상기 단말 간 직접 통신을 수행 시 상기 기지국으로부터의 신호 수신은 제한되는 것을 특징으로 한다.
【유리한 효과】
[14] 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 효율적으로 수행할 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 도면이다.
[17] 도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 Eᅳ UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
[18] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널돌 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[19] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[20] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다ᅳ
[21] 도 6은 반송파 집성 (carrier aggregation) 기법을 설명하는 개념도이다.
[22] 도 7은 단말 간 직접 통신의 개념도이다.
[23] 도 8은 반이중 방식의 단말 간 직접 통신을 동작하는 UE의 수신기 구조를 예시한다.
[24] 도 9는 반이중 방식의 단말 간 직접 통신의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
[25] 도 10은 반송파 집성 기법으로 eNB로부터 신호를 수신하는 UE의 구조를 예시하는 도면이다.
[26] 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 수행하는 수신단 구조를 예시한다.
[27] 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 수행하는 예를 도시한다ᅳ
[28] 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 위한 단말 구성도를 예시한다.
[29] 도 14은 최대 두 개의 수신 회로를 가지고 있는 UE가 두 개의 반송파를 통하여 eNB로부터의 신호를 수신하도록 설정된 경우, 본 발명의 실시예에 따라 단말 간 직접 통신을 수행하는 예를 도시한다.
[30] 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】
[31] 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.
[32] 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 (Frequency Division Duplex)방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만， 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD (Hybrid-FDD) 방식 또는 TDD (Time Division Duplex) 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
[33] 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 위하여 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터， 예를 들어， 음성 데이터 또는 인터넷 패¾ 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
[34] 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 (Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널올 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로， 물리채널은 하향링크에서 0FDMA(0rthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고， 상향링크에서 SC-FDMA(S ingle Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
[35] 제 2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RIX 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 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.
[36] 제 3계층의 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 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 R C 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.
[37] 기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 샐은 1.4, 3， 5, 10, 15， 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 샐은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
[38] 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.
[39] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[40] 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 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (Down link Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[41] 초기 셀 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).
[42] 한편， 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random 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 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[43] 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. [44] 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) , RKRank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
[45] 도 4는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
[46] 도 4를 참조하면， 서브프레임은 14개의 OFDM 심블로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 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.
[47] PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 탄말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고， 각각의 REG는 셀 IDCCell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파 X하나의 0FDM 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.
[48] PHICH는 물리 HARQ( Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉， PHICH는 상향링크 HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고， 샐 특정 (cell-specific)하게 스크램블 (scrambl ing) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자 (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.
[49] PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM심볼에 할당된다. 여기에서， n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH ( Down 1 ink- shared channel)의 자원 할당과 관련된 정보， 상향링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. P KPaging channel) 및 DL-SCH ( Down 1 ink- shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서， 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통하여 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
[50] PDSCH의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cycl ic redundancy check) 마스킹 (masking)되어 있고， "B"라는 무선자원 (예， 주파수 위치 ) 및 "C' '라는 전송형식정보 (예， 전송 블록 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 PDCCH를 모니터링하고, RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B1 '와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
[51] 하향링크 제어 채널의 기본 자원 단위는 REG(Resource Element Group)이다. REG는 RS를 제외한 상태에서 4개의 이웃한 자원 요소 (RE)로 구성된다. PCFICH 및 PHICH는 각각 4개의 REG 및 3개의 REG를 포함한다. PDCCH는 CCE(Control Channel Elements) 단위로 구성되며 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다.
[52] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[53] 도 5를 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) 둥이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블톡은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히ᅳ 도 5는 m=0인 PUCCH, m=l인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
[54] 도 6은 반송파 집성 (carrier aggregat ion)을 설명하는 개념도이다. 반송파 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여， 단말이 상향링크 자원 (또는 콤포년트 반송파) 및 /또는 하향링크 자원 (또는 콤포넌트 반송파)으로 구성된 주파수 블록 또는 (논리적 의미의) 셀을 복수 개 사용하여 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 의미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 콤포넌트 반송파라는 용어로 통일하도록 한다.
[55] 도 6을 참조하면， 전체 시스템 대역 (System Bandwidth; System BW)은 논리 대역으로서 최대 100 MHz의 대역폭을 가진다. 전체 시스템 대역은 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 포함하고， 각각의 콤포넌트 반송파는 최대 20 MHz의 대역폭을 가진다. 콤포년트 반송파는 물리적으로 연속된 하나 이상의 연속된 부반송파를 포함한다. 도 6에서는 각각의 콤포넌트 반송파가 모두 동일한 대역폭을 가지는 것으로 도시하였으나， 이는 예시일 뿐이며 각각의 콤포넌트 반송파는 서로 다른 대역폭을 가질 수 있다. 또한， 각각의 콤포넌트 반송파는 주파수 영역에서 서로 인접하고 있는 것으로 도시되었으나， 상기 도면은 논리적인 개념에서 도시한 것으로서， 각각의 콤포넌트 반송파는 물리적으로 서로 인접할 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다.
[56] 증심 반송파 (Center frequency)는 각각의 콤포넌트 반송파에 대해 서로 다르게 사용하거나 물리적으로 인접된 콤포넌트 반송파에 대해 공통된 하나의 중심 반송파를 사용할 수도 있다. 일 예로， 도 6에서 모든 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있다고 가정하면 중심 반송파 A를 사용할 수 있다. 또한， 각각의 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있지 않은 경우를 가정하면 각각의 콤포넌트 반송파에 대해서 별도로 중심 반송파 A, 중심 반송파 B 등을 사용할 수 있다.
[57] 본 명세서에서 콤포넌트 반송파는 레거시 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 콤포넌트 반송파를 레거시 시스템을 기준으로 정의함으로써 진화된 단말과 레거시 단말이 공존하는 무선 통신 환경에서 역지원성 (backward compat ibi Hty)의 제공 및 시스템 설계가 용이해질 수 있다. 일 예로， LTE-A 시스템이 반송파 집성을 지원하는 경우에 각각의 콤포넌트 반송파는 LTE 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 이 경우， 콤포넌트 반송파는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 Mhz 대역폭 중에서 어느 하나를 가질 수 있다.
[58] 반송파 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 반송파 단위로 정의된다. 단말 A는 전체 시스템 대역인 100 MHz를 사용할 수 있고 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 모두 사용하여 통신을 수행한다. 단말 는 20 MHz 대역폭만을 사용할 수 있고 하나의 콤포넌트 반송파를 사용하여 통신을 수행한다. 단말 및 C2는 40 MHz 대역폭을 사용할 수 있고 각각 두 개의 콤포넌트 반송파를 이용하여 통신을 수행한다. 상기 두 개의 콤포넌트 반송파는 논리 /물리적으로 인접하거나 인접하지 않을 수 있다. 단말 이은 인접하지 않은 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타내고， 단말 C2는 인접한 두 개의 콤포년트 반송파를 사용하는 경우를 나타낸다.
[59] 도 7은 단말 간 직접 통신의 개념도이다. [60] 도 7을 참조하면, UE가 다른 UE와 직접 무선 통신을 수행하는 D2D(device- to-device) 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 스케줄링 메시지가 지시하는 송수신 동작을 수행한다.
[61] 본 발명에서는 도 7과 같이 UE가 다른 UE와 직접 무선 채널을 이용하여 단말 간 직접 통신을 수행할 때， 통신의 상대가 되는 UE를 검출하는 방법을 제안한다. 여기서 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 엔티티가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다.
[62] 본 발명에서는 도 7에서와 같이 UE가 eNB와의 통신을 유지하는 상황에서 다른 UE와 단말 간 직접 통신을 수행하는 경우， 특정 시점에서는 두 가지 통신 중 한 가지만을 수행하는 반이중 (half-duplex) 방식의 단말 간 직접 통신 방식을 제안한다.
[63] 도 7에서 UE #2는 UE #1과의 단말 간 직접 통신을 수행하여 UE #1과 신호를 직접 교환하는 동시에 eNB와의 통신 링크도 유지하면서 필요한 정보를 eNB와 교환한다. 즉， 단말 간 직접 통신을 수행하는 UE라고 할지라도， eNB와의 통신 링크는 유지해야 하므로 최소 두 가지 통신 링크를 동시에 운영해야 하는 것이 일반적이다.
[64] 일반적으로 단말 간 직접 통신은 UE가 eNB로 신호를 송신하기 위한 상향링크 자원을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 UE가 가지고 있는 상향링크 자원에서의 송신 회로를 재사용할 수 있을 뿐만 아니라, 인접 UE로의 간섭을 희피할 수 있다는 점에서도 유리하다. 구체적으로， eNB와 UE 사이의 상향링크 통신 링크에서 수신단은 eNB이고 일반적으로 UE로부터 분리된 지역 (예를 들어， 건물 옥상 위)에 설치되므로， 상향링크 자원을 이용한 단말 간 직접 통신이 기존의 eNB와 UE 사이의 통신 링크로 미치는 간섭 문제를 예방하는데 유리하다. 여기서 상향링크 자원이라 함은 FDD 시스템에서는 상향링크 밴드를， TDD 시스템에서는 상향링크 서브프레임으로 설정된 시간 자원을 의미한다. 마찬가지로 하향링크 자원이라 함은 FDD 시스템에서는 하향링크 밴드를， TDD 시스템에서는 하향링크 서브프레임으로 설정된 시간 자원을 의미한다.
[65] 이는 상향링크 자원에서는 신호 송신 능력을 그리고 하향링크 자원에서는 신호 수신 능력만을 가졌던 기존의 UE에 비해서， D2D UE는 상향링크 자원에서 신호를 수신할 수 있는 능력을 추가로 가져야 함을 의미한다. 동시에 D2D UE는 eNB의 신호를 수신하기 위해서 하향링크 자원에서도 신호를 수신할 수 있어야 한다. 이와 같이, UE는 상향링크 자원 및 하향링크 자원에서의 신호 수신 및 이에 뒤따르는 신호 처리가 가능하여야지만, 단말 간 직접 통신을 수행하면서도 eNB와의 통신 링크를 유지할 수가 있다.
[66] 하향링크 자원에서의 수신 회로와 상향링크 자원에서의 수신 회로를 별도로 구현한다면 (이를 전이증 (full-duplex) 방식의 단말 간 직접 통신이라 지칭), 동일 시점에서 두 자원에서의 동시 신호 수신이 가능할 수 있다. 반면, UE의 신호 수신 회로를 하나만 구현하고 이를 하향링크 자원과 상향링크 자원에서 스위칭하며 사용하는 형태로 동작한다면 (이를 반이중 방식의 단말 간 직접 통신이라 지칭)， 한 시점에서 하향링크 자원의 수신과 상향링크 자원의 수신을 동시에 수행할 수는 없지만 단말의 구현 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있으며, 단말 간 직접 통신이 간헐적인 경우에는 특히 유용할 수 있다.
[67] 도 8은 반이중 방식의 단말 간 직접 통신을 동작하는 UE의 수신기 구조를 예시한다 .
[68] 우선， 도 8의 (a)에서는 모든 수신 회로가 하나만 구현되어 있고 수신 회로 전단에 위치한 스위치가 하향링크 밴드와 상향링크 밴드 중 적절한 것을 선택하도록 동작하는 반면， 도 8의 (b)에서는 RF 회로는 하향링크 밴드와 상향링크 밴드 각각에 존재하지만 기저밴드 (baseband) 처리 회로는 하나만 존재하고 그 전단의 스위치가 매 시점 하향링크 밴드와 상향링크 밴드 중 원하는 신호가 들어오는 밴드를 선택하도록 동작한다.
[69] 도 9는 반이중 방식의 단말 간 직접 통신의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
[70] 도 9에서 UE는 서브프레임 #n에서 상향링크 자원을 통하여 다른 UE의 신호를 수신하는 단말 간 직접 통신을 수행하는데, 반이중 방식의 단말 간 직접 통신 동작에서는 하향링크 자원에서의 eNB로부터의 수신은 수행할 수가 없다. 따라서, 해당 서브프레임 #n에서는 eNB의 제어 신호 (예를 들어, PDCCH나 PHICH) 혹은 데이터 신호 (예를 들어, PDSCH)를 수신하지 않도록 별도의 동작 정의가 필요할 수 있다.
[71] 한편, 복수의 반송파를 결합하여 신호를 수신하는 반송파 집성이 가능한 UE는 반송파 각각에 대하여 별도의 수신 회로를 구현하고 있는 것이 일반적이다. 특히 각 반송파가 서로 다른 주파수 밴드에서 동작할 때는 더욱 그러하다.
[72] 도 10은 반송파 집성 기법으로 eNB로부터 신호를 수신하는 UE의 구조를 예시한 것으로서, fl과 f2 두 개의 주파수 대역에 각각에 대해서 수신 회로가 구현되어 있는 것을 알 수 있다.
[73] 도 10과 같은 구조의 UE, 즉 수신단은 하나의 반송파를 통하여 하향링크 신호를 수신하도록 설정되었다면 (즉， 반송파 집성 기법의 적용이 설정되지 않았다면)， 두 번째 수신 회로를 단말 간 직접 통신에서 신호 수신 시 사용할 수가 있으므로， 도 9에서 설명한 것과 같은 eNB 신호 수신의 제약을 방지할 수 있다.
[74] 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 수행하는 수신단 구조를 예시한다. 또한， 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 수행하는 예를 도시한다.
[75] 우선, 도 11을 참조하면 두 번째 수신 회로 전단의 스위치 (switch)를 이용하여 수신할 신호의 주파수 밴드를 선택하는 것을 알 수 있다. 특히， 두 개의 반송파를 통하여 eNB 신호를 수신하게 되는 경우, 첫 번째 회로에서는 fl에서 송신되는 하향링크 밴드 #1의 신호를 두 번째 회로에서는 f2에서 송신되는 하향링크 밴드 #2의 신호를 수신하도록 동작한다.
[76] 반면， 하나의 반송파를 통하여 eNB 신호를 수신하게 되는 경우， 첫 번째 회로에서는 fl에서 송신되는 하향링크 밴드 #1의 신호를 두 번째 회로에서는 f3에서 송신되는 상향링크 밴드의 단말 간 직접 통신 신호를 수신하도록 동작하는 것이다.
[77] 그 결과, 도 12에서 예시한 것과 같이 비록 서브프레임 #n에서 단말 간 직접 통신의 신호 수신을 수행하여도 여전히 하향링크 자원을 통하여 eNB 신호의 수신이 가능하다. [78] 이를 일반화하면， UE가 총 N개의 반송파를 통하여 동시에 eNB 신호의 수신이 가능한 경우， M(<N)개의 반송파를 통하여 eNB 신호를 수신하도록 설정되었다면， UE는 eNB 신호 수신에 사용하지 않는 N— M개의 수신 회로를 사용하여 상향링크 밴드에서 송신되는 단말 간 직접 통신의 신호를 수신하도록 동작하는 것이다. 여기서， N은 수신 회로의 개수를 지칭할 수도 있다.
[79] 물론, 구현에 따라 N개의 반송파 모두에서 단말 간 직접 통신 신호 수신이 가능하지 않을 수도 있으므로， UE가 보유하고 있는 N개의 수신 회로 중 eNB로부터의 신호 수신 용도만으로 사용할 수 있는 수신 회로의 개수가 N1개이고, eNB로부터의 신호 수신 용도와 단말 간 직접 통신의 신호 수신 용도 모두로 사용할 수 있는 수신 회로의 개수가 N2개이면서 N1+N2=N이 되도록 나타날 수도 있다 도 11의 예에서는 Nl=l, N2=l로서， N=2로 표현할 수 있다. 이러한 사실은 사전이 eNB와 UE 사이에 공유가 되어야 하므로, UE는 초기 접속 과정 등에서 자신이 최대 몇 개의 수신 회로를 가지고 있는지, 혹은 최대 몇 개의 수신 회로를 eNB 신호와 단말 간 직접 통신 신호 수신 양쪽으로 사용할 수 있는지에 대한 정보를 교환할 수 있다.
[80] 한편， eNB의 신호를 등시 수신할 수 있는 반송파의 개수가 수신 회로의 최대 개수보다 적은 경우， 도 12에서 도시한 것과 같이 eNB 신호 수신에 제약이 없다는 가정에서 동작한다. 반면， eNB의 신호를 동시 수신할 수 있는 반송파의 개수와 수신 회로의 최대 개수가 같은 경우， 도 9와 같이 단말 간 직접 통신 신호를 수신하는 시점에서는 eNB 신호 수신에 제약이 발생한다는 가정에서 동작한다.
[81] 물론， N개의 수신 회로에 더해서 단말 간 직접 통신 신호 수신 전용의 수신 회로를 갖추고 있는 UE라면, 이러한 eNB로부터의 신호 수신에 대한 제약 없이 통신을 수행할 수 있으므로， 단말 간 직접 통신의 신호 수신 전용 회로의 개수에 관한 정보 역시 사전에 교환 가능하다.
[82] 상술한 바와 같이 UE가 단말 간 직접 통신에서 신호 수신 용도로 사용할 수 있는 수신 회로에 대한 정보를 eNB에게 보고하는 방법으로서， UE가 특정 반송파에서 단말 간 직접 통신의 신호를 수신할 때 어떠한 반송파에 대한 수신 제약이 발생하는지를 알릴 수 있다. [83] 구체적으로， 반송파 집성 기법을 수행하는 상황에서, UE는 특정한 주파수 대역에서 단말 간 직접 통신의 신호를 수신할 때, 어떤 주파수 대역에서 사용하던 수신 회로를 단말 간 직접 통신으로 용도 변환하는지, 그 결과 어떠한 주파수 대역에서 eNB로부터의 신호 수신에 제약이 발생하는 지를 eNB에게 알려줄 수 있다.
[84] 보다 구체적으로， UE가 밴드 #1과 밴드 #2를 병합하고 있을 때 밴드 #3를 통하여 단말 간 직접 통신의 신호를 수신한다면， 밴드 #1에 수신 제약이 필요한지， 밴드 #2에 수신 제약이 필요한지， 혹은 밴드 #1과 밴드 #2에 모두 수신 제약이 필요한 지를 알릴 수 있다. 여기서 단말 간 직접 통신의 신호를 수신하는 밴드 #3은 FDD의 경우 상향링크 밴드로 규정된 밴드만을 의미할 수 있으며, TDD의 경우에는 하향링크와 상향링크가 시간 도메인에서 구분되어 이루어지는 밴드를 의미할 수 있다. 이러한 시그널링의 형태의 예로서, UE가 병합하는 밴드의 조합), 단말 간 직접 통신 수신이 수행되는 밴드, 수신 제약의 필요 여부, (수신 제약이 필요한 밴드의 조합) }과 같이 정의할 수 있다.
[85] 예를 들어， 밴드 #1과 밴드 #2를 병합하고 있을 때, 밴드 #3에서 단말 간 직접 통신의 신호 수신을 수행하는 UE가 밴드 #1에 수신 제약이 필요하다면， 이러한 시그널링은ᅳ {(밴드 #1， 밴드 #2)， 밴드 #3， 필요， (밴드 #1)}와 같은 형태로 정의될 수 있다. 여기서， 밴드 #3는 다른 밴드와 같을 수도 있으며, 다를 수도 있다.
[86] 물론， 특정 UE가 특정 밴드에서의 단말 간 직접 통신 수신을 수행할 때 일체의 수신 제약이 필요하지 않다면 해당 상황에 대해서는 수신 제약이 불필요함을 eNB에게 알릴 수 있다. 예를 들어 밴드 #1과 밴드 #2를 병합하고 있을 때, 밴드 #3에서 단말 간 직접 통신의 신호 수신을 수행하는 UE가 어떤 밴드 에도 수신 제약이 불필요하다면 이러한 시그널링은， { (밴드 #1, 밴드 #2)， 밴드 #3, 불필요 }와 같은 형태로 정의될 수 있다. 특히 이와 같은 경우에는 수신 제약이 불필요하므로, 수신 제약이 필요한 밴드의 조합에 관한 정보는 상기 시그널링에서 제외됨을 알 수 있다.
[87] 추가적으로， 수신 제약의 필요성은 수신 제약이 설정되는 밴드에 따라서 여러 가지 형태로 보고될 수 있다. 일례로 UE는 밴드 #1과 밴드 #2를 병합하고 있을 때 밴드 #3을 통하여 단말 간 직접 통신을 수행하는 경우， 밴드 #1에 수신 제약을 설정하면 밴드 #3에서 단말 간 직접 통신이 가능함을 알리는 동시에, 밴드 #2에 수신 제약이 설정되면 그 경우에도 밴드 #3에서 단말 간 직접 통신이 가능함을 알릴 수 있다. 이는 해당 UE는 밴드 #1과 밴드 #2를 수신하는 두 개의 수신기 모두를 밴드 #3으로 전환하여 단말 간 직접 통신 수신을 수행할 수 있음을 의미한다.
[88] 이러한 정보의 시그널링은， {(밴드 #1， 밴드 #2)， 밴드 #3, 필요， (밴드 #1)} 및 { (밴드 #1， 밴드 #2)， 밴드 #3， 필요 (밴드 #2)}와 같은 형태로 나타날 수 있다. 이를 수신한 eNB는 상황에 따라 밴드 #1과 밴드 #2 중 둘 중 하나의 밴드에 수신 제약을 설정하여 밴드 #3에서의 단말 간 직접 통신 수신을 동작시킬 수 있다. 아래 도 13의 (a)를 참조한다.
[89] 반면， UE의 구현에 따라， UE가 밴드 #2의 수신 회로가 밴드 #3 용도로 전환이 불가능한 경우， 밴드 #1만이 단말 간 직접 통신을 위한 수신 제약 설정으로 유효하기 때문에， 시그널링으로서 { (밴드 #1, 밴드 #2)， 밴드 #3， 필요， (밴드 #1)}만이 보고되게 된다. 아래 도 13의 (b)를 참조한다.
[90] 한편， FDD 시스템의 경우 단말 간 직접 통신의 대상이 되는 상향링크 밴드와 수신 제약이 발생하는 하향링크 밴드는 듀플렉스 (duplex)를 위하여 페어링 (pairing)된 밴드로 제한될 수 있다. 즉， UE가 상향링크 밴드로 규정된 특정 반송파를 통하여 단말 간 직접 통신의 신호 수신을 수행하는 경우, 해당 상향링크 밴드와 페어링된 하향링크 밴드로 규정된 반송파에 대하여 항상 수신 제약을 설정하는 것이다.
[91] 이러한 제한을 적용한다면 별도의 시그널링 없이도 eNB와 UE는 단말 간 직접 통신의 신호를 수신할 때 어떠한 밴드에서 수신 제약이 발생하는지에 대한 정보를 사전에 공유하는 것이 가능하다. 다만， 이 경우, 주 반송파의 재설정 과정이 이루어질 수 있다. 즉, 상향링크 주 반송파를 통하여 단말 간 직접 통신이 이루어지는 경우， 하향링크 주 반송파에서는 eNB로부터의 신호 수신에 제약이 발생하기 때문이다. 일 예로 상향링크 주 반송파를 통한 단말 간 직접 통신에 의하여 하향링크 주 반송파에서 eNB로부터의 신호 수신에 제약이 발생한다면 순간적으로 수신 제약이 발생하지 않는 부 반송파를 주 반송파로 변경하도록 동작할 수 있다.
[92] 시그널링 형태에 관한 다른 예로서， UE는 단말 간 직접 통신의 신호 수신에 사용되는 회로 (또는 단말에 구현된 무선 주파수 회로)의 구성 정보를 네트워크에게 알릴 수 있다. 상기 단말 간 직접 통신의 신호 수신 회로의 구성 정보는 단말 내 각 수신 회로가 어떠한 밴드 및 /또는 어떠한 밴드 조합을 측정할 수 있는지에 관한 정보를 포함한다.
[93] 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말 간 직접 통신을 위한 단말 구성도를 예시한다.
[94] 도 13을 참조하면, 수신 회로 #1의 구성 정보로서， 도 13의 (a) 및 도 13의 (b) 모두 {밴드 1， 밴드 3}와 같은 측정 정보를 정의하여 보고할 수 있다. 여기서 밴드의 리스트는 수신 회로 #1에서 측정할 수 있는 밴드를 나타낸다.
[95] 반면， 수신 회로 #2의 구성 정보는， 도 13의 (a)에서는 {밴드 2， 밴드 3}로 측정 정보를 정의하여 보고할 수 있지만, 도 13의 (b)에서는 {밴드 2}로 측정 정보를 정의하여 보고할 수 있다. 마찬가지로， 밴드의 리스트는 수신 회로 #2에서 측정할 수 있는 밴드를 나타낸다.
[96] 바람직하게， 단말이 상술한 정보를 네트워크에 알리기 위하여， 단말의 성능 (capability) 정보를 보고하는 일반적인 절차를 사용할 수 있다.
[97] 이하에서는 UE의 모든 수신 회로가 eNB로부터의 신호 수신에 사용하도록 설정된 경우， 단말 간 직접 통신의 신호 수신 시점에서 발생하는 eNB로부터의 신호 수신 제약에 대한 구체적인 동작을 설명한다.
[98] 도 14은 최대 두 개의 수신 회로를 가지고 있는 UE가 두 개의 반송파를 통하여 eNB로부터의 신호를 수신하도록 설정된 경우， 본 발명의 실시예에 따라 단말 간 직접 통신을 수행하는 예를 도시한다.
[99] 도 14를 참조하면 서브프레임 #n에서 UE가 단말 간 직접 통신의 신호를 수신하도록 동작한다면, 두 개의 수신 회로 중 하나의 수신 회로를 단말 간 직접 통신의 신호 수신에 사용해야 하므로 eNB 신호를 수신하는 두 반송파 중 하나를 수신할 수 없게 된다. 이 경우 수신 제약을 위한 하나의 수신 회로 혹은 하나의 반송파를 선택하여야 한다 .
[100] 그러나， 주 반송파 (primary carrier) 혹은 주 셀 (primary cell)은 시스템 정보 (system informat ion)와 같은 중요한 정보의 전달을 위하여 사용될 뿐만 아니라ᅳ 무선 링크 모니터링 (radio link monitor ing)과 같은 측정 (measurement)이 지속적으로 수행되어야 한다. 따라서， 본 발명에서는 주 반송파에서는 eNB로부터의 신호를 지속적으로 수신을 수행하면서ᅳ 필요 시 부 반송파 (secondary carrier) 혹은 부 셀 (secondary cell)의 신호를 수신하던 회로를 사용하여 단말 간 직접 통신의 신호를 수신할 것을 제안한다. 이러한 동작은 도 13의 (a)에서 도시한 단말 구성과 같이 단말 간 통신이 발생할 경우 수신 제약이 생기는 반송파를 두 개 이상의 반송파 중에서 선택할 수 있는 경우에 특히 유용하다.
[101] 도 14에서는, 서브프레임 #n에서 단말 간 직접 통신의 신호를 수신하기 위해서 부 반송파에 해당하는 하향링크 밴드 #2의 eNB 신호 수신에 제약이 발생한다. 도 14의 예에서는 단말 간 직접 통신 동작을 수행하는 서브프레임 #n에서만 eNB 신호 수신에 제약이 발생하는 것으로 나타났으나 단말 간 직접 통신의 신호가 차지하는 심볼의 위치， 상향링크 서브프레임에 인가된 타이밍 어드밴스 (timing advance) 값의 크기, f2와 f3 사이의 스위칭 (swi tching)에 필요한 시간의 길이 둥에 따라 서브프레임 #n 주변의 서브프레임에서도 추가적인 제약이 발생할 수도 있다.
[102] 복수의 부 반송파들이 설정된 상황에서는 부 반송파 중 하나를 사전에 정해진 우선 순위 (priority)에 따라서 선택하고 eNB로부터의 신호 수신에 제약을 둘 수 있다. 일례로 반송파 인덱스가 가장 큰 혹은 가장 작은 부 반송파가 수신 제약을 위하여 선택될 수 있다.
[103] 특히， UE가 사전에 정해진 규칙에 따라서 제약이 발생하는 반송파를 스스로 설정하는 동작은 eNB가 특정 반송파를 선택하여 해당 반송파에 대하여 사용하던 수신 회로를 단말 간 직접 통신으로 사용할 것을 지시하는 명령이 명시적으로 전달되지 않는 경우에 적합하다. 예를 들어， UE가 eNB의 전용 (dedicated) 시그널링 없이 사전에 정해진 자원을 통하여 단말 간 직접 통신의 신호를 수신하는 경우， 특히 단순히 인접한 UE의 존재 여부를 파악하는 디스커버리 (discovery) 신호를 수신하는 경우가 그러하다.
[104] 도 14에서, eNB로부터의 신호 수신 제약은 순간적으로 특정 반송파가 비활성화된 것으로 간주할 수 있다. 즉, eNB와 UE는 단말 간 직접 통신의 신호 수신이 수행되는 서브프레임 혹은 그 부근의 서브프레임에서는 순간적으로 특정한 반송파가 일정 기간 비활성화되는 것으로 파악하는 것이다. 특히 단말 간 직접 통신의 신호 수신이 수행되는 서브프레임의 위치는 사전에 eNB와 UE 사이에서 지정되어 있을 것이므로 이러한 순간적인 비활성화가 언제， 얼마나 일어날 지를 eNB와 UE가 정확하게 알 수 있다. eNB와 UE는 순간적인 비활성화가 일어나는 시점이 경과하면 해당 반송파는 자동적으로 다시 활성화되는 것으로 가정하고 동작할 수 있다. .
[105] 상술한 바와 같이 특정 반송파가 순간적으로 비활성화되는 경우에는 반송파 집성 기법과 관련된 동작의 일부에 변화가 생길 수 있다. 일례로 교차 반송파 스케줄링 (cross-carrier scheduling)이 설정이 된 상황에서 유일한 부 반송파가 비활성화된다면 교차 반송파 스케줄링이 불필요해지므로 이와 연관된 필드를 해당 하향링크 제어 정보에서 삭제할 수 있다. 다른 일례로 일부 부 반송파가 비활성화된다면 하나의 상향링크 서브프레임에서 송신하는 최대 ACK/NACK의 개수가 줄어들게 되므로, 이를 고려하여 ACK/NACK을 위한 채널 코딩이나 ACK/NACK 신호를 PUCCH에 맵핑하는 방식 등이 적절하게 변화할 수 있다. 또 다른 일례로 일부 부 반송파에서 자가 스케줄링 (self-scheduling)을 수행하는 중 순간적으로 해당 반송파가 비활성화된다면 해당 반송파에서 송신하는 상향링크 그랜트가 더 이상 송수신 불가능해진다. 이 경우 사전에 약속된 비활성화되지 않는 반송파로 스케줄링 반송파를 변경하여 상향링크 그랜트를 계속적으로 송수신하도록 동작할 수 있다.
[106] 만일 특정 UE가 특정 밴드에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 경우， eNB가 어떤 반송파에 할당된 수신 회로를 사용할 수 있는지를 상술한 UE의 단말 간 직접 통신에서 신호 수신 용도로 사용할 수 있는 수신 회로에 대한 정보를 바탕으로 파악하였다면, eNB는 RRC와 같은 상위 계층 신호 혹은 L1/L2 제어 신호를 통해서 단말 간 직접 통신으로 동작하는 UE로 하여금 어떤 반송파의 수신 회로를 사용하여 단말 간 직접 통신 수신 동작을 수행할 지를 지정해줄 수 있다.
[107] 이러한 동작은 특정 UE가 단말 간 직접 통신 수신 동작을 수행할 때， eNB가 지정한 특정한 반송파에 대해서 eNB로부터의 신호에 대한 간극 (gap)이 발생하는 것으로 혹은 상기 특정한 반송파가 순간적으로 비활성화되는 것으로 나타날 수 있다. 일례로， eNB는 특정한 서브프레임에서 단말 간 직접 통신 수신 동작을 수행할 것을 UE에게 지시할 때， 반송파에 대한 지시자를 추가하여 지시된 특정한 반송파에 대하여 단말 간 직접 통신 수신 동작을 수행하는 동안에는 흑은 그 주변의 일부 시점까지 포함하는 소정 구간 동안에는， 해당 반송파에 대해서는 eNB로부터의 신호에 대하여 간극이 설정되거나 해당 반송파가 비활성화되는 것으로 동작하도록 지시할 수 있다.
[108] 이상에서는， 단말 간 직접 통신의 신호 수신과 eNB로부터의 신호 수신에 대한 관계에 관하여 설명하였으나， 단말 간 직접 통신의 신호 수신과 eNB로의 신호 송신 간에도 유사한 제약이 발생할 수 있다.
[109] 예를 들어， 단말이 주파수 대역 #1을 통하여 단말 간 직접 통신 신호를 수신하고 주파수 대역 #2를 통하여 eNB로의 신호를 송신하는 경우， 단말의 구현에 따라서는 주파수 대역 #2를 통한 eNB로의 송신 신호로부터의 발생할 수 있는 강한 간섭으로 인하여 주파수 대역 #1에서의 단말 간 직접 통신의 신호 수신이 불가능할 수 있다.
[110] 따라서， 주파수 대역 #1에서의 단말 간 직접 통신의 신호 수신을 위하여， 주파수 대역 #2에서의 eNB로의 신호 송신에는 제약이 발생하게 되며， 특히 두 주파수 대역이 근접한 경우에 이러한 제약은 발생할 가능성이 높다. 이러한 제약은 eNB로의 송신을 중지하는 것을 포함하며 혹은 eNB로 송신하는 신호의 전력이 일정 수준 이하로 유지되어야 한다는 형태로 나타날 수도 있다.
[111] 따라서， 상술한 실시예들과 유사한 방법으로， UE는 사전에 자신의 송수신 회로 구성 상태를 eNB에게 보고할 수 있으며， 특히 어떤 주파수 대역에서 단말 간 직접 통신의 신호를 수신할 때 어떤 주파수 대역에서의 eNB로의 신호 송신에 제약이 발생하는지에 대한 정보를 알릴 수 있다. 구체적인 예로， 단말이 밴드 #1과 밴드 #2를 병합하여 eNB로 상향링크 신호를 송신하고 있을 때， 밴드 #3을 통하여 단말 간 직접 통신의 신호를 수신할 경우, 밴드 #1에서의 송신에 제약이 필요하다면 { (밴드 #1， 밴드 #2)， 밴드 #3， 필요， (밴드 #1)}와 같은 정보를 eNB에게 알릴 수 있다. 이러한 정보는 단말의 성능 (capability) 정보를 보고하는 일반적인 절차를 사용할 수 있다.
[112] 추가적으로， 상술한 실시예들에서 밴드는 3GPP 표준에서 정의하는 주파수 대역 (frequency band)을 지칭할 수 있지만， 보다 일반적으로 반송파 집성 기법에서의 콤포넌트 반송파 (흑은 셀)과 같이 일종의 주파수 자원을 지칭할 수 있다.
[113] 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
[114] 도 15를 참조하면， 통신 장치 (1500)는 프로세서 (1510), 메모리 (1520), RF 모들 (1530)， 디스플레이 모들 (1540) 및 사용자 인터페이스 모들 (1550)을 포함한다.
[115] 통신 장치 (1500)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한， 통신 장치 (1500)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한， 통신 장치 (1500)에서 일부 모들은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (1510)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로， 프로세서 (1510)의 자세한 동작은 도 1 내지 도
14에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
[116] 메모리 (1520)는 프로세서 (1510)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템， 어플리케이션， 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (1530)은 프로세서 (1510)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해， RF 모들 (1530)은 아날로그 변환, " 증폭， 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (1540)은 프로세서 (1510)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모들 (1540)은 이로 제한되는 '것은 아니지만 LCDCLiquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), 0LED(0rganic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (1550)은 프로세서 (1510)와 연결되며 키패드， 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으≤ 구성될 수 있다. [117] 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 .
[118] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단， 예를 들어, 하드웨어， 펌웨어 (fir隱 are), 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(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs( programmable logic devices) , FPGAsCf ield programmable gate arrays) , 프로세서， 콘트롤러 , 마이크로 콘트롤러 , 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[119] 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.
[120] 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】 [121] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신 수행 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 단말이 단말 간 직접 통신을 수행하는 방법으로서，
제한 주파수 밴드에 관한 정보를 포함하는 단말 성능 정보를 기지국으로 보고하는 단계 ; 및
특정 주파수 밴드를 통하여 상대 단말과 상기 단말 간 직접 통신을 수행하는 단계를 포함하고，
상기 특정 주파수 밴드가 상기 제한 주파수 밴드와 동일한 경우， 상기 단말 간 직접 통신을 수행 시 상기 기지국으로부터의 신호 수신은 제한되는 것을 특징으로 하는，
단말 간 직접 통신 수행 방법.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서,
상기 단말 성능 정보는，
상기 기지국으로부터 동시에 신호 수신이 가능한 복수의 주파수 밴드들에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 간 직접 통신 수행 방법 .
【청구항 3】
제 1 항에 있어서,
상기 단말 성능 정보는,
상기 단말 간 직접 통신이 수행되는 상기 특정 주파수 밴드에 관한 정보 및 상기 기지국으로부터의 신호 수신의 제한 여부에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 간 직접 통신 수행 방법 .
【청구항 4】
제 1 항에 있어서，
상기 제한 주파수 밴드는, 상기 특정 주파수 밴드와 페어링된 하향링크 밴드인 것을 특징으로 하는， 단말 간 직접 통신 수행 방법.
【청구항 5]
제 1 항에 있어서,
상기 단말 성능 정보는，
상기 단말에 구현된 복수의 수신 회로들 각각의 구성 정보를 포함하고, 상기 구성 정보는，
해당 수신 회로에서 측정할 수 있는 주파수 밴드 리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 간 직접 통신 수행 방법 .
【청구항 6】
제 1 항에 있어서，
상기 제한 주파수 밴드는,
상기 단말에 설정된 복수의 반송파들 중 부 반송파에 대웅하는 것을 특징으로 하는，
단말 간 직접 통신 수행 방법 .
【청구항 7]
반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 단말 간 직접 통신을 수행하는 단말 장치로서，
기지국 또는 상기 단말 간 직접 통신의 상대 단말 장치와 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모들; 및
상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고
상기 프로세서는，
제한 주파수 밴드에 관한 정보를 포함하는 단말 성능 정보를 상기 기지국으로 보고하고， 특정 주파수 밴드를 통하여 상기 상대 단말 장치와 상기 단말 간 직접 통신을 수행하도록 상기 무선 통신 모들을 제어하고，
상기 특정 주파수 밴드가 상기 제한 주파수 밴드와 동일한 경우 상기 단말 간 직접 통신을 수행 시 상기 기지국으로부터의 신호 수신은 제한되는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 .
【청구항 8】
제 7 항에 있어서，
상기 단말 성능 정보는,
상기 기지국으로부터 동시에 신호 수신이 가능한 복수의 주파수 밴드들에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 .
【청구항 91
제 7 항에 있어서，
상기 단말 성능 정보는,
상기 단말 간 직접 통신이 수행되는 상기 특정 주파수 밴드에 관한 정보 및 상기 기지국으로부터의 신호 수신의 제한 여부에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 .
【청구항 10】
제 7 항에 있어서,
상기 제한 주파수 밴드는，
상기 특정 주파수 밴드와 페어링된 하향링크 밴드인 것을 특징으로 하는, 단말 장치ᅳ
【청구항 11]
제 7 항에 있어서，
상기 단말 성능 정보는,
상기 단말 장치에 구현된 복수의 수신 회로들 각각의 구성 정보를 포함하고， 상기 구성 정보는，
해당 수신 회로에서 측정할 수 있는 주파수 밴드 리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 . 【청구항 12]
제 7항에 있어서，
상기 제한 주파수 밴드는，
상기 단말 장치에 설정된 복수의 반송파들 중 부 반송파에 대옹하는
Figure imgf000029_0001
특징으로 하는，
단말 장치 ·
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