KR102452316B1

KR102452316B1 - 무선통신시스템에서 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102452316B1
Application number: KR1020197033960A
Authority: KR
Inventors: 변일무; 강지원; 이상림
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2022-10-07
Also published as: WO2019009454A1; JP2020530673A; JP7059348B2; KR20200017388A; EP3637893A1; US20200178221A1; EP3637893B1; CN110832926B; EP3637893A4; US11265858B2; CN110832926A

Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 방법 및 기기가 제공된다. 구체적으로, 제1 단말은 참조신호를 기지국으로 송신한다. 제1 단말은 기지국으로부터 하향링크 제어신호를 수신한다. 하향링크 제어신호는 제1 단말이 사이드링크 신호를 송신할 때 상향링크 신호에 대한 간섭을 감소시키기 위해 사용되지 않는 빔을 지시하는 빔 제한 정보를 포함한다. 제1 단말은 사이드링크 신호를 빔 제한 정보가 지시하는 빔을 제외한 빔을 사용하여 제2 단말로 송신한다. 사이드링크 신호는 상향링크 자원과 사이드링크 자원이 시간 및 주파수 영역에서 중첩되는 자원 풀을 통해 송신된다.

Description

무선통신시스템에서 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 방법 및 장치

본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신시스템에서 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 방법 및 이를 사용한 기기에 관한 것이다.

3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long-term evolution)는 고속 패킷 통신을 가능하게 하기 위한 기술이다. LTE 목표인 사용자와 사업자의 비용 절감, 서비스 품질 향상, 커버리지 확장 및 시스템 용량 증대를 위해 많은 방식이 제안되었다. 3GPP LTE는 상위 레벨 필요조건으로서 비트당 비용 절감, 서비스 유용성 향상, 주파수 밴드의 유연한 사용, 간단한 구조, 개방형 인터페이스 및 단말의 적절한 전력 소비를 요구한다.

널리 보급된 LTE 기반의 네트워크가 자동차 산업이 “연결된 자동차(connected car)”이라는 개념을 실현할 수 있는 기회를 제공하기 때문에, LTE 기반 V2X(vehicle-to-everything)가 시장으로부터 긴급하게 요구되고 있다. 특히 V2V(vehicle-to-vehicle) 통신을 위한 시장은 연구 프로젝트, 필드 테스트 및 규제 업무와 같은 관련 활동이 미국, 유럽, 일본, 한국 및 중국과 같은 일부 국가 또는 지역에서 이미 진행 중이거나 시작될 것으로 예상된다.

3GPP는 이러한 상황에 대응하기 위해 LTE 기반 V2X에 대한 연구 및 사양 작업을 적극적으로 진행하고 있다. LTE 기반 V2X 중, PC5 기반 V2V에 대한 논의가 최우선적으로 진행되고 있다. LTE 사이드링크(SL; sidelink) 자원 할당, 물리 계층 구조 및 동기화 등의 개선과 함께, LTE의 PC5 인터페이스를 기반으로 하여 V2V 서비스를 지원하는 것이 가능하다. 한편, LTE PC5 인터페이스뿐만 아니라, LTE Uu 인터페이스 또는 PC5 인터페이스와 Uu 인터페이스의 조합을 기반으로 하는 V2V 동작 시나리오가 고려되고 있다. V2V 서비스의 최대 효율은 동작 시나리오를 적절하게 선택하거나 전환함으로써 달성될 수 있다.

PC5 기반 V2V에 대한 해당 RAN 사양 및 Uu 인터페이스와의 통합이 조만간 완료되면, 장치 및 네트워크 구현을 위한 신속한 준비가 가능해짐에 따라, 시장에서 LTE 기반 V2V에 대한 더 많은 기회가 제공될 것이다. 또한 다른 V2X 서비스, 특히 V2I/N(vehicle-to-infrastructure/network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian) 서비스의 기초를 제공하여, 모든 V2X 서비스에 대한 RAN 지원이 제 시간에 완료될 수 있다.

본 명세서는 무선통신시스템에서 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 명세서는 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 방법 및 장치를 제안한다.

상기 장치는 무선신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부 및 상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함한다.

본 실시예는 제1 단말과 제2 단말 간에는 사이드링크로 신호를 송수신할 수 있고, 제1 단말과 기지국 간에는 상향링크로 신호를 송수신할 수 있다. 상향링크 자원과 사이드링크 자원은 시간/주파수 자원을 공유하나, 분산 안테나를 적용한 빔을 사용하여 공간적으로 구분하여 통신을 수행할 수 있다. 이때 단말은 복수의 RU(Radio Unit)를 가지고, RU는 안테나 포트에 대응할 수 있고, 안테나 포트로 빔 또는 빔 그룹을 설정할 수 있다.

제1 단말은 참조신호를 기지국으로 송신한다. 상기 참조신호는 사이드링크 신호를 송신하기 위해 사용되는 빔 정보를 판단하기 위해 송신한다. 상기 참조신호는 SRS에 대응할 수 있다.

제1 단말이 참조신호를 송신하기 전에, 제1 단말은 기지국으로부터 상기 참조신호의 할당 정보를 단말 특정하게 수신할 수 있다. 상기 참조신호의 할당 정보는 상기 참조신호의 송신 시간, 송신 주파수, 시퀀스 자원, 송신 전력에 대한 정보 및 상기 참조신호가 송신되는 안테나 포트에 정보를 포함할 수 있다.

제1 단말은 기지국으로부터 하향링크 제어신호를 수신한다. 상기 하향링크 제어신호는 상기 제1 단말이 사이드링크 신호를 송신할 때 상향링크 신호에 대한 간섭을 감소시키기 위해 사용되지 않는 빔을 지시하는 빔 제한 정보를 포함한다.

상기 빔 제한 정보는 빔 인덱스로 명시적으로 하향링크 제어 신호에 포함될 수 있다. 또는, 상기 빔 제한 정보는 암묵적으로(implicit) 하향링크 제어 신호에 포함될 수 있다. 일례로, 단말이 참조 신호를 전송한 시간 또는 주파수 또는 시퀀스 자원 인덱스를 하향링크 제어 신호에 포함하여 암묵적으로 알릴 수 있다. 이때, 단말이 시간 자원 1에서 빔 A를 이용하였고, 기지국이 하향링크 제어 신호에서 시간 자원 1 정보를 빔 제한 정보로 알렸다면 단말은 빔 A가 제한되었음을 파악할 수 있다. 상기 동작은 하향링크 제어 신호로 빔 추천 정보를 전송하는 경우에도 적용될 수 있다.

또한, 상기 하향링크 제어신호는 상기 제1 단말이 상향링크 신호를 송신할 때 사용되는 빔을 지시하는 빔 추천 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 하향링크 제어신호는 채널 정보 종류 필드를 더 포함할 수 있다. 상기 채널 정보 종류 필드가 제1 값을 지시하면 상기 빔 추천 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함될 수 있다. 상기 채널 정보 종류 필드가 제2 값을 지시하면 상기 빔 제한 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함될 수 있다.

여기서, 빔 제한 정보는 사이드링크 빔 관련 정보로 대응하고, 빔 추천 정보는 상향링크 빔 관련 정보로 대응한다고 하였으나, 하나의 일례일 뿐 빔 제한 정보가 상향링크 빔 관련 정보가 될 수도 있고, 빔 추천 정보가 사이드링크 빔 관련 정보가 될 수도 있는 등 다양하게 사용될 수 있다.

제1 단말은 상기 사이드링크 신호를 상기 빔 제한 정보가 지시하는 빔을 제외한 빔을 사용하여 제2 단말로 송신한다. 상기 사이드링크 신호는 상향링크 자원과 사이드링크 자원이 시간 및 주파수 영역에서 중첩되는 자원 풀(resource pool)을 통해 송신된다. 또한, 상기 상향링크 신호는 상기 빔 추천 정보가 지시하는 빔을 사용하여 상기 자원 풀을 통해 상기 기지국으로 송신될 수 있다. 이로써, 중첩되는 자원을 사용함으로써 발생하는 상향링크와 사이드링크 간의 간섭을 방지할 수 있다.

이때, 제1 단말은 기지국으로부터 상기 자원 풀에 대한 할당 정보를 셀 공통 또는 단말 특정하게 수신할 수 있다. 본 실시예에서, 기지국은 자원 풀 내 단말 간 유니캐스트 통신을 제어하지 않고 단순히 상향링크 자원과 사이드링크 자원이 중첩된 자원 풀에 대한 할당 정보만을 전달한다.

또한, 상기 빔 제한 정보는 상기 제1 단말이 상기 사이드링크 신호를 송신할 때 사용되지 않는 빔의 인덱스와 송신 전력을 포함할 수 있다. 상기 빔 추천 정보는 상기 제1 단말이 상기 상향링크 신호를 송신할 때 사용되는 빔의 인덱스와 송신 전력을 포함할 수 있다.

이때, 상기 사이드링크 신호는 상기 제1 단말이 상기 사이드링크 신호를 송신할 때 사용되지 않는 빔의 송신 전력보다 낮은 송신 전력을 사용하여 송신될 수 있다. 상기 상향링크 신호는 상기 제1 단말이 상기 상향링크 신호를 송신할 때 사용되는 빔의 송신 전력으로 송신될 수 있다.

또한, 제1 단말은 기지국으로부터 제1 임시 식별자 및 제2 임시 식별자를 수신할 수 있다. 이는 하향링크 제어신호에 채널 정보의 종류를 지정하기 위해 추가적인 임시 식별자를 할당하는 것이다.

상기 하향링크 제어신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 상기 제1 임시 식별자로 마스킹(masking)되면, 상기 빔 추천 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함될 수 있다. 상기 하향링크 제어신호의 CRC가 상기 제2 임시 식별자로 마스킹되면 상기 빔 제한 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함될 수 있다.

상기 하향링크 제어신호는 상향링크 신호에 대한 스케줄링 필드를 더 포함할 수 있다. 이때, 기지국이 제1 단말에게 상향링크 스케줄링을 수행하지 않는 경우에도 상기 상향링크 신호에 대한 스케줄링 필드를 포함시킬 수 있다. 상기 제1 단말이 상기 상향링크 신호를 송신하지 않는 경우 상기 상향링크 신호에 대한 스케줄링 필드는 NULL로 설정될 수 있다. 상기 스케줄링 필드가 NULL로 설정된 경우, 제1 단말은 하향링크 제어신호를 통해 사이드링크 신호를 송신하기 위한 빔 관련 정보가 전달되었음을 파악할 수 있다.

상기 사이드링크 신호는 유니캐스트 또는 멀티캐스트 방식으로 송신될 수 있다. 단말 간 브로드캐스트 또는 디스커버리 신호는 전용 자원이 필요하다. 그러나, 단말 간 유니캐스트 신호는 단말에 트래픽이 발생할 때 비주기적으로 송신되므로 사이드링크 자원이 상향링크 자원과 중첩되어 자원 소모를 줄일 수 있다.

제안하는 기법을 이용하면 단말은 동시에 다수 개의 단말간 연결을 설정할 수 있다. 또한, 각 연결에 서로 다른 RU를 적용할 수 있으며, 서로 다른 연결에 활용된 RU간 간섭이 작은 경우 단말이 하나의 RU로는 신호를 수신하면서 다른 RU로는 신호를 송신하도록 동작시킬 수 있다.

도 1은 본 명세서가 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 사이드링크 송신 채널과 사이드링크 물리 채널의 맵핑을 나타낸다.
도 5는 사이드링크 논리 채널과 사이드링크 송신 채널의 맵핑을 나타낸다.
도 6은 분산 안테나가 적용되는 차량에서 SDD를 적용하는 일례를 나타낸다.
도 7은 SDD가 적용되지 않는 차량간 통신의 일례를 나타낸다.
도 8은 SDD가 적용되는 차량간 통신의 일례를 나타낸다.
도 9는 자율 주행차를 위한 V2X 통신에서 자동 추월 동작 시나리오를 나타낸다.
도 10은 자율 주행차를 위한 V2X 통신에서 플래툰 시나리오를 나타낸다.
도 11은 V2X 통신을 하는 차량 내 RU와 베이스밴드 프로세서의 배치의 일례를 나타낸다.
도 12는 V2X 통신을 위한 빔 그룹을 형성하는 일례를 나타낸다.
도 13은 V2X 통신을 위한 빔 그룹을 형성하는 다른 예를 나타낸다.
도 14는 다수의 RU를 보유한 차량 간에 다수의 통신 연결을 설정하는 일례를 나타낸다.
도 15는 SL과 UL이 시간/주파수 자원을 공유하는 경우 SDD가 적용되지 않는 차량간 통신의 일례를 나타낸다.
도 16은 SL과 UL이 시간/주파수 자원을 공유하는 경우 SDD가 적용되는 차량간 통신의 일례를 나타낸다.
도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 절차를 도시한 도면이다.
도 18은 단말 간 통신 링크 내 동작을 위한 단말의 RU 배치의 일례를 나타낸다.
도 19는 본 명세서의 실시예에 따른 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 절차 흐름도이다.
도 20은 본 명세서의 실시예가 구현되는 기기를 나타낸 블록도이다.

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 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.

E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.

EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보송신서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 송신을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 송신을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 송신채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 송신채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 송신채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 송신되는가에 따라 분류된다.

서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.

MAC 계층의 기능은 논리채널과 송신채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 송신채널 상으로 물리채널로 제공되는 송신블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.

RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 RB들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 송신채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다.

RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 송신하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 송신하는 통로로 사용된다.

단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 상태(RRC idle state)에 있게 된다.

네트워크에서 단말로 데이터를 송신하는 하향링크 송신채널로는 시스템정보를 송신하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 송신하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 송신될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 송신될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 송신하는 상향링크 송신채널로는 초기 제어메시지를 송신하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 송신하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.

송신채널 상위에 있으며, 송신채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast 트래픽 Channel) 등이 있다.

이하에서는, 사이드링크가 설명된다. 사이드링크는 사이드링크 통신과 사이드링크 직접 발견을 위한 UE 간 인터페이스이다. 사이드링크는 PC5 인터페이스에 대응한다. 사이드링크 통신은 둘 이상의 근접한 UE가 어떤 네트워크 노드도 거치지 않고 E-UTRAN 기술을 사용하여 ProSe(proximity-based services) 직접 통신(direct communication)을 가능하게 하는 AS 기능이다. 사이드링크 발견은 둘 이상의 근접한 UE가 어떤 네트워크 노드도 거치지 않고 E-UTRAN 기술을 사용하여 ProSe 직접 발견(direct discovery)을 가능하게 하는 AS 기능이다. 사이드링크는 UL 송신과 유사하게 UL 자원 및 물리 채널 구조를 사용한다. 사이드링크 송신은 UL 송신 방식과 동일한 기본 송신 방식을 사용한다. 그러나, 사이드링크는 모든 사이드링크 물리 채널에 대하여 단일 클러스터 송신으로 제한된다. 또한, 사이드링크는 각 사이드링크 서브프레임의 끝에 1 심벌의 갭을 사용한다.

도 4는 사이드링크 송신 채널과 사이드링크 물리 채널의 맵핑을 나타낸다. 도 4를 참조하면, UE로부터 사이드링크 발견 메시지를 전달하는 PSDCH(physical sidelink discovery channel)는 SL-DCH(sidelink discovery channel)에 맵핑된다. UE로부터 사이드링크 통신에 대한 데이터를 전달하는 PSSCH(physical sidelink shared channel)는 SL-SCH(sidelink shared channel)에 맵핑된다. UE로부터 송신되는 시스템 및 동기화 관련 정보를 전달하는 PSBCH(physical sidelink broadcast channel)는 SL-BCH(sidelink broadcast channel)에 맵핑된다. PSCCH(physical sidelink control channel)는 UE로부터 사이드링크 통신에 대한 제어 신호를 전달한다.

도 5는 사이드링크 논리 채널과 사이드링크 송신 채널의 맵핑을 나타낸다. 도 5를 참조하면, SL-BCH는 SBCCH(sidelink broadcast control channel)에 맵핑된다. SBCCH는 하나의 UE로부터 다른 UE로 사이드링크 시스템 정보를 방송하기 위한 사이드링크 채널이다. 이 채널은 사이드링크 통신이 가능한 UE만 사용할 수 있다. SL-SCH는 STCH(sidelink traffic channel)에 맵핑된다. STCH는 하나의 UE로부터 다른 UE로 사용자 정보의 송신을 위한 점대다(point-to-multipoint) 채널이다. 이 채널 역시 사이드링크 통신이 가능한 UE만 사용할 수 있다.

사이드 링크 통신은 UE가 PC5 인터페이스를 통해 직접 통신할 수 있는 통신 모드이다. 이 통신 모드는 UE가 E-UTRAN에 의해 서비스 될 때 및 UE가 E-UTRA 커버리지 외부에 있을 때 지원된다. 공공 안전(public safety) 작업에 사용되도록 권한이 주어진 UE만 사이드링크 통신을 수행할 수 있다.

커버리지 외 동작에 대한 동기화를 수행하기 위해, UE는 SBCCH 및 동기화 신호를 송신하여 동기화 소스로서 동작할 수 있다. SBCCH는 다른 사이드링크 채널 및 신호를 수신하는 데 필요한 가장 중요한 시스템 정보를 전달한다. SBCCH는 동기화 신호와 함께 40ms의 고정 주기로 송신된다. UE가 네트워크 커버리지에 있을 때, SBCCH의 내용은 eNB에 의해 시그널링 된 파라미터로부터 도출된다. UE가 커버리지를 벗어난 경우, UE가 동기화 기준으로서 다른 UE를 선택하면, SBCCH의 내용은 수신된 SBCCH로부터 도출된다. 그렇지 않으면 UE는 미리 구성된 파라미터를 사용한다. SIB18(system information block type-18)은 동기화 신호 및 SBCCH 송신을 위한 자원 정보를 제공한다. 커버리지 외 동작을 위해 40ms마다 두 개의 사전 구성된 서브프레임이 있다. UE는 하나의 서브프레임에서 동기화 신호와 SBCCH를 수신하고 정의된 기준에 따라 UE가 동기화 소스가 되면 다른 서브프레임에서 동기 신호와 SBCCH를 송신한다.

UE는 사이드링크 제어 주기 동안 정의된 서브프레임 상에서 사이드링크 통신을 수행한다. 사이드링크 제어 주기는 사이드링크 제어 정보 및 사이드링크 데이터 송신을 위해 셀에 할당된 자원이 발생하는 기간이다. 사이드링크 제어 주기 내에서, UE는 사이드링크 제어 정보와 그에 뒤따르는 사이드링크 데이터를 송신한다. 사이드링크 제어 정보는 레이어 1 ID 및 송신 특성(예를 들어, MCS, 사이드링크 제어 주기 동안의 자원의 위치, 타이밍 정렬)을 나타낸다.

UE는 Uu 및 PC5를 통해 다음의 감소하는 우선 순위로 송신 및 수신을 수행한다:

- Uu 송신 / 수신 (가장 높은 우선 순위);

- PC5 사이드링크 통신 송수신;

- PC5 사이드링크 발견 공지 / 모니터링 (최하위 우선 순위).

사이드링크 통신을 지원하는 UE는 자원 할당을 위하여 다음의 2가지 모드에서 동작할 수 있다. 첫 번째 모드는 스케줄링 된 자원 할당(scheduled resource allocation)이다. 스케줄링 된 자원 할당은 모드 1으로 불릴 수 있다. 모드 1에서, UE는 데이터를 송신하기 위하여 RRC_CONNECTED에 있을 필요가 있다. UE는 eNB로부터 송신 자원을 요청한다. eNB는 사이드링크 제어 정보 및 데이터의 송신을 위한 송신 자원을 스케줄링 한다. UE는 eNB에 스케줄링 요청(D-SR(dedicated scheduling request) 또는 랜덤 액세스)을 송신한 다음 사이드링크 BSR(buffer status report)을 보낸다. 사이드링크 BSR에 기초하여, eNB는 UE가 사이드링크 통신 송신을 위한 데이터를 가지고 있다고 결정할 수 있고, 송신에 필요한 자원을 추정할 수 있다. eNB는 구성된 SL-RNTI(sidelink radio network temporary identity)를 사용하여 사이드링크 통신을 위한 송신 자원을 스케줄링 할 수 있다.

두 번째 모드는 UE 자율 자원 선택(UE autonomous resource selection)이다. UE 자율 자원 선택은 모드 2로 불릴 수 있다. 모드 2에서, UE는 자체적으로 자원 풀로부터 자원을 선택하고, 사이드링크 제어 정보 및 데이터를 송신하기 위한 송신 포맷을 선택한다. 커버리지 외 동작을 위해 미리 구성되거나 또는 커버리지 내 동작을 위해 RRC 시그널링에 의해 제공되는 최대 8개의 자원 풀이 있을 수 있다. 각 자원 풀에는 하나 이상의 PPPP(ProSe per-packet-priority)가 연결될 수 있다. MAC PDU(protocol data unit)의 송신을 위해, UE는 MAC PDU에서 식별된 논리 채널 중 가장 높은 PPPP를 갖는 논리 채널의 PPPP와 동일한 PPPP 중 하나가 있는 자원 풀을 선택한다. 사이드링크 제어 풀과 사이드링크 데이터 풀은 일대일로 연관된다. 자원 풀이 선택되면 전체 사이드링크 제어 주기 동안 선택 이 유효하다. 사이드링크 제어 주기가 종료 된 후, UE는 자원 풀을 다시 선택할 수 있다.

UE가 사이드링크 통신을 위한 커버리지를 벗어나 있을 때, 사이드링크 제어 정보를 위한 송신 및 수신 자원 풀 집합은 UE 내에 미리 구성된다. UE가 사이드링크 통신을 위한 커버리지 내에 있을 때, 사이드링크 제어 정보를 위한 자원 풀은 다음과 같이 구성된다. 수신을 위해 사용되는 자원 풀은 방송 시그널링에서 RRC를 통해 eNB에 의해 구성된다. 송신을 위해 사용되는 자원 풀은, 모드 2가 사용되는 경우 전용 또는 방송 시그널링에서 RRC를 통해 eNB에 의해 구성되고, 모드 1이 사용되는 경우 전용 시그널링에서 RRC를 통해 eNB에 의해 구성된다. eNB는 구성된 수신 풀 내에서 사이드링크 제어 정보 송신을 위한 특정 자원을 스케줄링 한다.

UE가 사이드링크 통신을 위한 커버리지를 벗어나 있을 때, 사이드링크 데이터를 위한 송신 및 수신 자원 풀 집합은 UE 내에 미리 구성된다. UE가 사이드링크 통신을 위한 커버리지 내에 있을 때, 사이드링크 데이터를 위한 자원 풀은 다음과 같이 구성된다. 모드 2가 사용되는 경우, 송신 및 수신에 사용되는 자원 풀은 전용 또는 방송 시그널링에서 RRC를 통해 eNB에 의해 구성된다. 모드 1이 구성되면, 송신 및 수신을 위한 자원 풀이 없다.

사이드링크 발견은 PC5를 통해 E-UTRA 직접 무선 신호를 사용하여 근접한 다른 UE를 발견하기 위해 사이드링크 발견을 지원하는 UE에 의해 사용되는 절차로서 정의된다. 사이드링크 발견은 UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되는 경우 및 UE가 E-UTRA 커버리지를 벗어나는 경우 모두 지원된다. E-UTRA 범위를 벗어나면 ProSe 가능한 공공 안전 UE만 사이드링크 발견을 수행할 수 있다. 공공 안전 사이드링크 발견을 위하여, 허용된 주파수는 UE에서 미리 구성되며, UE가 해당 주파수에서 E-UTRA의 범위를 벗어나는 경우에도 사용된다. 미리 구성된 주파수는 공공 안전 ProSe 반송파와 동일한 주파수이다.

동기화를 수행하기 위해, SIB19에 제공된 동기 신호에 대한 자원 정보를 기반으로 하여 동기화 신호를 송신함으로써, 발견 메시지의 공지에 참여하는 UE 는 동기화 소스로서 동작할 수 있다.

발견 메시지 공지에는 두 가지 유형의 자원 할당이 있다. 첫 번째는 UE 자율 자원 선택으로, 이는 발견 메시지를 공지하기 위한 자원이 비UE 특정 기준으로 할당되는 자원 할당 절차이다. UE 자율 자원 선택은 타입 1으로 불릴 수 있다. 타입 1에서, eNB는 UE에게 발견 메시지의 공지에 사용되는 자원 풀 구성을 제공한다. 해당 구성은 방송 또는 전용 시그널링으로 시그널링 될 수 있다. UE는 지시된 자원 풀로부터 무선 자원을 자율적으로 선택하고 발견 메시지를 공지한다. UE는 각 발견 주기 동안 무작위로 선택된 발견 자원 상으로 발견 메시지를 공지할 수 있다.

두 번째는 스케줄링 된 자원 할당으로, 이는 발견 메시지를 공지하기 위한 자원이 UE 특정 기준에 할당되는 자원 할당 절차이다. 스케줄링 된 자원 할당은 타입 2로 불릴 수 있다. 타입 2에서, RRC_CONNECTED의 UE는 RRC를 통해 eNB로부터 발견 메시지를 공지하기 위한 자원을 요구할 수 있다. eNB는 RRC를 통해 자원을 할당한다. 자원은 공지를 위해 UE 내에 구성된 자원 풀 내에 할당된다.

RRC_IDLE에 있는 UE의 경우, eNB는 다음 옵션 중 하나를 선택할 수 있다. eNB는 SIB19에서 타입 1 기반의 발견 메시지 공지를 위한 자원 풀을 제공할 수 있다. 사이드링크 발견을 위해 인가된 UE는 RRC_IDLE에서 발견 메시지를 알리기 위해 이 자원을 사용한다. 또는, eNB는 SIB19에서 사이드링크 발견을 지원하지만 발견 메시지 공지를 위한 자원을 제공하지 않음을 나타낼 수 있다. UE는 발견 메시지 공지를 위한 자원을 요청하기 위해 RRC_CONNECTED에 진입할 할 필요가 있다.

RRC_CONNECTED에 있는 UE의 경우, 사이드링크 발견 공지를 수행하도록 허가된 UE는 사이드링크 발견 공지를 수행하길 원한다는 것을 eNB에 지시한다. UE는 또한 사이드링크 발견 공지를 원하는 주파수를 eNB에 알릴 수 있다. eNB는 MME로부터 수신된 UE 컨텍스트를 사용하여 UE가 사이드링크 발견 공지를 위해 인가되는지 여부를 검증한다. eNB는 전용 시그널링을 통해 발견 메시지 공지를 위한 타입 1 자원 풀을 UE에 구성할 수 있다. eNB는 발견 메시지 공지를 위하여 전용 RRC 시그널링을 통해 전용 자원과 함께 자원 풀을 시간 및 주파수 인덱스 형태로 구성할 수 있다. 전용 시그널링을 통해 eNB에 의해 할당된 자원은 eNB가 RRC 시그널링에 의해 자원을 재구성하거나, UE는 RRC_IDLE로 진입할 때까지 유효하다.

RRC_IDLE 및 RRC_CONNECTED 내의 허가된 수신 UE는 타입 1 자원 풀 및 타입 2 자원 풀을 모니터링 한다. eNB는 RRC 시그널링(SIB19 또는 전용)에서 주파수 내, 동일한 또는 다른 PLMN 셀의 주파수 간 발견 메시지 모니터링에 사용되는 자원 풀 구성을 제공한다. RRC 시그널링(SIB19 또는 전용)은 주파수 내, 동일한 또는 다른 PLMN의 주파수 간 셀에서 사이드링크 발견의 공지에 사용되는 상세한 사이드링크 발견 구성을 포함할 수 있다.

V2X(vehicle-to-everything) 통신에 대해 설명한다. V2X 통신은 V2V(vehicle-to-vehicle) 통신, V2I(vehicle-to-infrastructure) 통신 및 V2P(vehicle-to-pedestrian) 통신의 세 가지 유형이 있다. V2X의 이러한 세 가지 유형은 최종 사용자를 위한 보다 지능적인 서비스를 제공하기 위해 "협동 의식"을 사용할 수 있다. 이는 차량, RSU(road side unit) 및 보행자와 같은 운송 개체가 해당 지역 환경(예를 들어, 근접한 다른 차량 또는 센서 장비로부터 수신한 정보)에 대한 지식을 수집하고, 협동 충돌 경고 또는 자율 주행과 같은 지능형 서비스를 제공할 수 있도록 해당 지식을 처리하고 공유할 수 있음을 의미한다.

V2X 서비스는 3GPP 송신을 통해 V2V 어플리케이션을 사용하는 송신 또는 수신 UE를 포함하는 통신 서비스의 한 유형이다. 통신에 참여한 상대방에 따라 V2X 서비스는 V2V 서비스, V2I 서비스, V2P 서비스 및 V2N(vehicle-to-network) 서비스로 나뉠 수 있다. V2V 서비스는 통신의 양 측 모두 V2V 어플리케이션을 사용하는 UE인 V2X 서비스의 유형이다. V2I 서비스는 통신의 한 측이 UE이고 다른 한 측이 RSU이며, 모두 V2I 어플리케이션을 사용하는 V2X 서비스의 유형이다. RSU는 V2I 어플리케이션을 사용하여 UE와 송수신할 수 있는 V2I 서비스를 지원하는 개체이다. RSU는 eNB 또는 고정 UE에서 구현된다. V2P 서비스는 통신의 양 측 모두 V2P 어플리케이션을 사용하는 UE인 V2X 서비스의 유형이다. V2N 서비스는 통신의 한 측이 UE이고 다른 한 측이 서빙 개체이며, 모두 V2N 어플리케이션을 사용하며 LTE 네트워크 개체를 통해 서로 통신하는 V2X 서비스의 유형이다.

V2V에서, E-UTRAN은 허용, 인가 및 근접성 기준이 충족될 때 서로 근접한 UE가 E-UTRA(N)를 사용하여 V2V 관련 정보를 교환하는 것을 허용한다. 근접 기준은 MNO(mobile network operator)에 의해 구성될 수 있다. 그러나 V2V 서비스를 지원하는 UE는 V2X 서비스를 지원하는 E-UTRAN에 의해 서비스를 제공받거나 제공받지 않을 때 그러한 정보를 교환할 수 있다. V2V 어플리케이션을 지원하는 UE는 어플리케이션 계층 정보(예를 들어, V2V 서비스의 일부로서 그 위치, 동적 및 속성에 관하여)를 송신한다. V2V 페이로드(payload)는 서로 다른 내용을 수용하기 위해 융통성이 있어야 하며, 정보는 MNO에 의해 제공된 구성에 따라 주기적으로 송신될 수 있다. V2V는 주로 방송 기반이다. V2V는 서로 다른 UE 간에 V2V 관련 어플리케이션 정보를 직접 교환하는 것을 포함하고, 및/또는 V2V의 제한된 직접 통신 범위로 인해, V2V는 서로 다른 UE 간에 V2V 관련 어플리케이션 정보를 V2X 서비스를 지원하는 기반 구조(예를 들어, RSU, 어플리케이션 서버 등)를 통해 교환하는 것을 포함한다.

V2I에서, V2I 어플리케이션을 지원하는 UE는 어플리케이션 계층 정보를 RSU로 송신한다. RSU는 어플리케이션 계층 정보를 UE 그룹 또는 V2I 어플리케이션을 지원하는 UE로 송신한다.

V2P에서, E-UTRAN은 허용, 인가 및 근접성 기준이 충족될 때 서로 근접한 UE가 E-UTRAN을 사용하여 V2P 관련 정보를 교환하는 것을 허용한다. 근접 기준은 MNO에 의해 구성될 수 있다. 그러나, V2P 서비스를 지원하는 UE는 V2X 서비스를 지원하는 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않을 때에도 이러한 정보를 교환할 수 있다. V2P 어플리케이션을 지원하는 UE는 어플리케이션 계층 정보를 송신한다. 이러한 정보는 V2X 서비스를 지원하는 차량 UE(예를 들어, 보행자에게 경고) 및/또는 V2X 서비스를 지원하는 보행자 UE(예를 들어, 차량에 경고)에 의해 방송될 수 있다. V2P는 서로 다른 UE 간(하나는 차량, 또 하나는 보행자)에 V2V 관련 어플리케이션 정보를 직접 교환하는 것을 포함하고, 및/또는 V2P의 제한된 직접 통신 범위로 인해, V2P는 서로 다른 UE 간에 V2P 관련 어플리케이션 정보를 V2X 서비스를 지원하는 기반 구조(예를 들어, RSU, 어플리케이션 서버 등)를 통해 교환하는 것을 포함한다.

이하에서는 V2X 통신을 위한 SDD(Space Division Duplex)를 설명한다.

본 명세서에서 고려하는 공간 분할 통신(SDD)은 단말의 각 안테나를 공간적으로 분할(space division)하여 각 안테나의 통신 링크를 독립적으로 운영하는 기법이다. 안테나 별로 통신 링크를 독립적으로 운영하기 위해서는 단말이 보유한 안테나 간의 자기 간섭이 제거되어야 하고 통신 링크에 포함된 단말 간의 간섭 또한 감소되어야 한다.

단말이 보유한 안테나 간의 자기 간섭을 제거하기 위한 기법으로는 아날로그 및 디지털 자기 간섭 제거 기법을 적용하거나 안테나 간의 거리를 확보하여 자기 간섭을 감소시키는 기법이 있다. 전자보다는 후자가 낮은 복잡도를 가지므로 실제 시스템에 적용하기 용이하다. 후자의 기법은 기존의 통신 단말보다 크기가 큰 차량 단말에서 안테나간의 거리를 확보하여 적용할 수 있다. 단말간의 간섭을 감소 시키기 위한 기법에는 기존 셀룰러 통신 시스템의 셀 간 간섭 감소 기법을 적용할 수 있다. 현재 6GHz 이상의 고주파를 갖는 셀룰러 통신에서는 통신 거리 확보를 위해 빔 폭이 작게 형성되므로 인접 셀의 빔이 겹쳐서 간섭이 발생할 확률은 낮은 것으로 간주되고 있다. 또한, 신호의 직진성으로 인해 신호가 사물에 의해서 블록이 될 확률이 크다. 차량은 표면이 철로 되어 있고 크기가 크기 때문에 인접 단말의 고주파 신호를 블록할 확률이 크다.

상기의 특성으로 인해 공간 분할 통신은 분산 안테나를 갖는 차량간 고주파 통신에서 적용하기 용이하다. 공간 분할 통신을 적용하면 안테나의 링크들이 서로 고립(isolation)되어 있으므로, 각 통신 링크의 송수신 시점을 서로 다르게 할당하고 각 통신링크에서 주파수 자원을 재사용하는 것이 가능하다. 도 6은 공간 분할 통신을 적용한 일례이다.

도 6은 분산 안테나가 적용되는 차량에서 SDD를 적용하는 일례를 나타낸다.

도 6에서 링크 1과 링크 2는 서로 다른 장치(단말 또는 기지국)와 연결된 통신 링크이다. 각 통신 링크의 상황에 따라서 Tx자원과 Rx자원의 양을 변경할 수 있고, Tx 시점과 Rx 시점을 변경할 수 있다. 상기 그림에서 Radio Unit (RU)은 다수 개의 안테나가 모인 안테나 모듈로서 단말이 4개의 RU를 분산하여 보유한 경우이다. 4개의 RU중 2개의 RU는 링크 1을 형성하기 위해 사용하였고 나머지 2개는 링크 2를 형성하기 위해 사용하였다.

SDD를 다수의 단말에 적용하면 그렇지 않은 경우보다 목표 시간 내에 보다 많은 자원을 이용하여 보다 많은 횟수의 송신을 수행할 수 있는 장점이 있다. 도 7 및 도 8은 SDD를 적용하지 않은 경우와 적용한 경우를 비교한 일례이다.

도 7은 SDD가 적용되지 않는 차량간 통신의 일례를 나타낸다. 도 8은 SDD가 적용되는 차량간 통신의 일례를 나타낸다.

도 7과 같이 SDD를 적용하지 않은 경우 단말은 서로 다른 단말에게 다중화 방식으로 신호를 동시에 송신한다. 만약 세 개의 단말이 도 7과 같이 각각의 인접 단말과 통신 링크를 형성하고자 하는 경우 각 단말은 1개의 송신 자원과 2개의 수신 자원을 할당 받아야 한다.

도 8과 같이 SDD를 적용한다면 단말은 각 통신 링크 별로 1개의 송신 자원과 1개의 수신 자원을 형성하면 되므로 단위 시간에 보다 많은 횟수의 신호 송신을 수행할 수 있다. SDD를 적용하는 경우 단말은 동시에 신호를 송신하는 인접 단말과 주파수 자원을 나눠서 할당 받아야 한다. 만약 SDD를 적용한다면 각 단말의 송신 신호가 공간 적으로 분할되어 있으므로 동일한 주파수 자원을 사용할 수 있으므로, 각 통신 링크가 사용하는 주파수 자원이 증가한다.

앞선 장점 이외에도 공간 분할을 위해 각 통신 링크의 수신 단말이 좁은 수신 빔을 사용하여 신호를 수신하므로 전파 방해(Jamming)의 영향을 받을 확률이 낮아진다. 또한, 인접 차량이 신호를 블록할 확률이 높으므로 멀리서 전파 방해를 하기는 어렵다. 추가 장점으로는 통신 그룹 간 자원과 통신 그룹 내 자원이 서로 직교하는 자원이 되도록 기지국이 관리할 필요가 없으므로 기지국의 자원 관리 복잡도가 감소하는 장점이 있다. TR 22.886에서 1 마일당 15840대의 차량이 존재하는 시나리오가 포함되었는데, 이 경우 기지국이 차량간의 통신 링크를 각각 관리하기에는 기지국의 복잡도가 지나치게 증가하게 된다. SDD가 적용되면 통신 링크에 포함된 단말끼리 송신 시점과 수신 시점만 결정하면 되므로 기지국 복잡도가 감소하는 장점이 있다.

이하에서는, 자율 주행차를 위한 V2X 사용 시나리오(use case)를 설명한다.

<시나리오 1: 추월 동작 시나리오>

도 9는 자율 주행차를 위한 V2X 통신에서 자동 추월 동작 시나리오를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 자동 차량(1)이 다른 차량(2)를 추월하려고 시도한다. 이러한 시도 중에 예기치 않은 변경이나 예측된 궤도 이탈이 발생할 수 있다. 이는 근처 차량의 행동 변화 또는 도로상의 동물 및 기타 물체의 출현으로 발생할 수 있다.　

추월 동작은 일정한 그래뉼리티(granularity)로 계획되고 주변 차량에 의해 동의된다. 추월 동작의 정확도는 궤적의 그래뉼리티(즉, 개별 그리드(grid) 요소의 크기)에 의존한다. 예상치 못한 도로 상황이 발생하면 충돌을 피하기 위해 새로운 공동 솔루션을 신속하게 협상해야 한다. 차량이 궤적의 다음 그리드 요소를 입력하기 전에 이 동작을 완료해야 한다.

본 시나리오는 각 차선의 폭이 3.5m이고 궤적 정확도가 0.3m인 도로를 가정한다. 또한 도로상의 차량이 30m/s (108km/h)의 속도로 움직인다고 가정한다. 이 경우, 각 차량은 10ms마다 그리드 요소를 통과한다.

예기치 않은 도로 상황이 발생하면 사고를 피하기 위해 새로운 계획을 수립해야 한다. 도로 궤도에 관한 통합 합의서에는 최소한 3 가지 유형의 메시지가 필요하다. 이는, 각 관련 차량에서 제공되는 일련의 궤적, 모든 옵션에 대한 평가 및 확인 메시지이다. 각 통신 단계는 3.3ms 이내에 완료되어야 하며 각 단계의 계산 요구 사항은 무시된다.

<시나리오 2: 협력적 인식 시나리오>

자율 주행 시스템은 자체 센서를 통해 얻은 환경 정보를 기반으로 한다. 그러나 실제로는 대형 트럭이나 버스가 시야를 가로막고 있기 때문에 차량은 도로와 주변 환경을 완벽하게 파악할 수 없다. 이외에도 자율 주행 차량은 서로간에 지역 인식 정보를 교환 할뿐만 아니라 다양한 센서 및 카메라를 통해 주변 환경의 다양한 기능을 감지 할 수 있어야 한다.

협조 능동 안전 시스템은 위험한 상황을 운전자에게 경고하고 운전자가 사고를 피할 수 없는 경우 자동 제동 또는 조향을 통해 개입 할 수 있다. 플래툰 (도로 기차) 및 고도로 자동화 된 주행과 같은 협력 운전 애플리케이션은 이동 시간, 연료 소비 및 CO2 배출량을 줄이고 도로 안전 및 교통 효율을 높일 수 있다. 또한, 차량 간 또는 차량과 인프라 사이의 협력이 요구 될 뿐만 아니라, 차량과 취약한 도로 사용자 사이의 협력, 예를 들면. 보행자와 자전거 타는 사람은 스마트 폰과 태블릿과 같은 모바일 장치를 통해 교통 안전을 향상시키는 데 중요한 핵심 요소가 된다. C-ITS 시스템은 시기 적절하고 신뢰할 수 있는 정보 교환에 의존한다. 대부분의 응용 프로그램에는 특히 높은 이동성과 대용량 메시지 크기를 고려할 때, 일반적으로 실시간 요구 사항과 안정성 및 가용성에 대한 엄격한 요구 사항이 있다.

또한, 트래픽 시나리오는 자동 추월 동작과 같은 복잡한 주행 상황에서 전방 차량은 필요에 따라 후방 차량에 실시간 비디오 데이터를 제공 할 수 있다. 상용 비디오 인코더의 일반적인 값은 100ms이다. 따라서 비디오는 인코딩 및 디코딩 지연을 방지하고 실시간으로 구동 목적으로 사용하기 위해 원시 형식으로 송신되는 것으로 가정한다. 카메라 능력은 미래의 자율 주행 작업에 적합한 특징 추출에 충분해야 한다. 해상도가 1280*720 픽셀이고 리프레쉬 상태가 30fps인 그레이 스케일(gray-scale) 비디오를 가정 할 때 데이터 속도는 220Mbps이다.

또한, 트래픽 시나리오는 모든 V2X 송신에 대해 약 1600 byte의 메시지 크기에 대해 5 ms 미만의 종단 간 대기 시간 요구 사항을 보장해야 한다. 데이터는 이벤트 구동 형 또는 주기적으로 약 10 Hz의 속도로 송신된다. 고속도로에서는 500 km/h까지의 상대 속도가 가능하다. 주기적인 브로드 캐스트 트래픽은 지역 환경 인식으로 인한 탐지 된 물체와 관련된 정보 및 실제 차량과 관련된 정보를 송신하기 위해 반복적으로 1-50Hz의 반복 속도로 이루어진 1600 바이트를 구성한다.

<시나리오 3: 선도 차량(leading vehicle)이 있는/없는 플래투닝(platooning) 시나리오>

사용 사례 3-1(선도 차량이 있는 플래툰): 속도와 조향의 자동 제어가 가능한 소대에 적절하게 배치 된 차량이 연료 소비를 줄이고 안전성을 높이며 도로 혼잡을 개선하고 운전자의 편리성을 증가시킨다. 플래툰으로부터 진정한 혜택을 얻으려면 플래툰의 각 차량에는 가속, 파괴, 궤도 변경 등과 같은 플래툰의 공통 매개 변수 변경에 대한 실시간 정보를 교환하기 위한 특정 통신 기술이 갖추어져 있어야 한다. 또한 차량은 도로 혼잡 및 최적의 연료 소비를 개선하기 위해 가능한 한 가까운 거리에서 서로를 따라야 하지만, 다른 한편으로는 좁은 간격으로 인해 충돌 위험이 높아지며 매우 엄격한 대기 시간 및 신뢰성 제약이 필요하다.

사용 사례 3-2(선도 차량이 없는 플래툰): 다중 차선 콘보이(convoy) 용의 경우 선도 차량, 중앙 집중식 컨트롤러 또는 감독자가 존재하지 않는다. 대신, 차량 제어는 측면 및 종 방향 모두에서 콘보이의 모든 멤버에게 분산된다(도 9 참조). 이 접근법의 결과는 제동 차량과 같은 차량 교란이 콘보이의 모든 구성원에게 더 크거나 적게 영향을 미치므로 안정적인 형성을 초래한다는 것이다.

도 10은 자율 주행차를 위한 V2X 통신에서 플래툰 시나리오를 나타낸다.

시나리오 3-1 (제동): 차량 부하, 도로 특성 및 브레이크 시스템의 차이를 보완하기 위해 소대에 참여한 각 차량에 고급 브레이크 제어가 있다고 가정한다. 브레이크 제어기는 결함이 주어진 분산의 부가적인 가우시안 잡음(Gaussian noise)에 의해 모델링 되도록 불완전하다. 사고의 확률은 브레이크 컨트롤러의 분산이 10-4 일 때 약 10-6이고, 플래툰의 차량은 23m/s의 속도로 움직이며 차량 간의 거리는 4.5m이고 패킷은 첫 번째 송신시에 성공적으로 전달된다. 따라서, 매우 낮은 패킷 에러율 (예를 들어, 10-6 미만)이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

시나리오 3-2 (협동 인식을 위한 플래툰의 공통 매개 변수 + 비디오 데이터): 플래툰의 선도 차량은 운송 회사 1을 통해 다음 차량에 플래툰의 공통 매개 변수를 송신한다. 또한 비디오 데이터는 캐리어 2를 통해 다중 홉 방식으로 후방 차량에 플래툰의 공통 파라미터의 유무와 함께 전달된다. 일반적으로 캐리어 2는 캐리어 1보다 훨씬 높은 주파수를 가진다. 예를 들어, DSRC와 LTE V2V는 캐리어 1과 mmWave와 VLC(Visual Light Communication)로 사용될 수 있다. 캐리어 1은 짧은 지연 시간 내에 소대의 마지막 차량에 소대의 공통 매개 변수를 전달할 수 있도록 캐리어 2보다 전파 손실이 적다. 그러나 반송파 1은 전파 방해 전파 공격에 취약하며 반송파 1의 영역 별 스펙트럼 효율 및 데이터 속도는 반송파 2보다 낮다.

시나리오 3-3 (선도 차량이 없는 플래툰: 콘보이) : 소형 차량 간 거리를 유지하기 위해 콘보이 멤버는 콘보이 차량의 최신 차량 품질 데이터를 고주파로 교환해야 한다 . 콘보이 제어 알고리즘은 모든 콘보이 회원의 정보 대신에 이웃 차량의 차량 동역학 정보만 필요로 한다. 이와 같이, 알고리즘은 대형 콘보이 장치로 잘 확장되고 차량이 콘보이에 가입하거나 콘보이를 떠날 때 쉽게 원하는 형태로 수렴한다.

시나리오 3-4: 시나리오 2 외에도 I2V 링크 또는 V2I2V 링크를 사용하여 확인된 정보를 소대의 차량에 전달할 수 있다. 인프라는 센서 및 차량에서 정보를 수집하여 서버에 전달한다. 서버는 허약하고 조작된 정보를 걸러낸다. 예를 들어, 서버는 차량에서 수집한 정보를 블랙리스트에 드랍(drop)할 수 있습니다. 서버는 필터링된 정보를 인프라로 송신하고 인프라는 필터링된 정보를 플래툰의 차량으로 전달한다.

다만, 상기 시나리오에 따르면 신호 블락(block)의 가능성이 있다. 시나리오 3에 서술되어 있는 플래툰 또는 콘보이와 같은 서비스에서는 차량간 통신의 신뢰도와 저지연이 매우 중요하다. 그러나 해당 서비스에서는 브레이크 제어장치의 불안정성과 통신의 지연 시간 등으로 인해 차량간 거리가 최소 4.5m이상, 통상적으로 6~8m정도의 차량간격이 설정될 것으로 예상되고 있다. 차량간격이 벌어지게 되면 플래툰에 속하지 않은 임의의 차량이 추월하고자 플래툰 그룹 사이에 끼어들 수 있으며, 이 경우 끼어든 차량으로 인해 프래툰 그룹 간 통신의 신뢰도가 저하될 수 있다. 용어를 정리하면, 플래툰은 단일 차선에서 주행되는 차량 그룹에 대응하고 반드시 자율 주행을 할 필요는 없다. 콘보이는 여러 차선에서 주행되는 차량 그룹에 대응하고 차량이 자율 주행을 하는 경우 사용된다.

또한, LTE 시스템에서 V2X 통신은 한계가 있다. 상기 시나리오에서는 차량이 플래툰의 임의의 구간에서 끼어들 수 있으므로, 신호를 블락당하는 단말은 통신 그룹 내 임의의 단말일 수 있다. 그러므로 상기 문제를 해결하기 위해서는 임의의 단말이 송신한 신호를 그룹 내 임의의 단말이 중계할 수 있어야 한다. 현재 진행 중인 3GPP의 V2X 스터디 아이템에서는 차량 간 주기적인 신호 브로드캐스팅 위주로 스터디가 이루어 지고 있으며, 해당 결과를 단순하게 적용해서는 상기 시나리오에 대한 문제를 해결하지 못한다.

또한, 5G V2X의 요구 사항으로 저지연 고신뢰 통신이 제안되고 있다. 일례로 3GPP TR22.886에 따르면 집단 인식(collective perception)의 경우에는 200m의 범위 안의 차량에게 3ms안에 99.999%의 신뢰도로 데이터를 송신하는 것이 필요하고, 긴급 궤적(emergence trajectory)의 경우에는 3ms안에 99.999%의 신뢰도로 500m안의 차량에게 데이터를 송신하는 것이 요구되었다.

500m의 범위 안의 차량에게 상기 정보를 송신할 때, 차량이 신호를 블락할 수 있는 확률이 존재한다. 그러므로 차량간 다중 홉 통신을 이용해 신호를 멀리까지 전달하는 방안을 고려할 수 있다. 그러나 다중 홉 통신은 홉 수가 늘어남에 따라 지연이 증가하게 된다. 이는 3ms안에 신호를 전달하는 것을 어렵게 한다. 그러므로 홉 수가 늘어나더라도 지연의 증가를 최소화 할 수 있는 기법이 필요하다.

따라서, 상기 문제점과 필요성을 해결할 수 있는 V2X 통신을 위한 중계 신호를 송신하는 방법을 이하에서 설명한다.

도 11은 V2X 통신을 하는 차량 내 RU와 베이스밴드 프로세서의 배치의 일례를 나타낸다.

본 명세서에서 RU(Radio Unit)는 하나 또는 다수 개의 물리 안테나로 구성될 수 있고, 하나의 RU는 하나 또는 다수 개의 안테나 포트를 가질 수 있다. RU는 단순히 RF모듈의 기능만 보유할 수 있다. RU가 단순히 RF모듈의 기능만 보유한 경우 RU는 안테나 패널과 동일하다. 이에 더하여 RU가 하나의 안테나 포트만 가지고 있다면 단일 RU는 단일 안테나 포트와 동일하다. RU는 RF모듈의 기능뿐만 아니라 L1기능의 일부 또는 전부가 포함되거나 L2/L3기능의 일부까지 포함될 수도 있다.

본 명세서에서 단말은 기존의 휴대전화, 스마트폰 이외에도 통신 모뎀이 설치된 차량도 포함한다. 도 11을 참조하면, 단말은 다수 개의 RU(RU 1, RU 2, RU 3, RU 4,...)를 가질 수 있다. 또한, 다수 개의 RU와 베이스밴드 프로세서가 연결되어 있음을 알 수 있다.

본 명세서에서 서브프레임은 물리 계층의 시간 단위로서 시간 구간, 송신 시간 구간, 슬롯, TU(Transmission Unit) 등으로 대체될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 서술하는 RSU(road side unit)는 단말 형태의 RSU이거나 기지국 형태의 RSU일 수 있다.

일례로, n개의 차량이 하나의 플래툰 그룹을 이루고 있을 때, n개의 차량과 인접한 기지국을 묶어서 하나의 통신 그룹을 형성할 수 있다 (여기서 n은 자연수이다). 다른 예로, 셀 내 모든 차량과 셀의 기지국이 하나의 통신 그룹을 형성할 수도 있다. 또한, 하나의 단말은 서로 다른 통신 그룹에 동시에 속할 수 있다.

본 명세서에서 서술하는 공간 분할 통신(space division duplex communication)은 단말 1의 RU 1과 RU 2가 동시에 신호를 송수신하는 것뿐만 아니라, RU 1이 송신하는 동안 RU 2가 신호를 수신하거나 RU 2가 신호를 송신하는 동안 RU1이 신호를 수신하는 동작이 가능한 통신을 의미한다. 이를 위해서 RU 1과 RU 2는 별도의 TXRXU(transmission and reception unit)로 고려될 수 있다.

본 명세서는 단말 간 통신을 스케줄링하는 주체를 기지국으로 서술하였으나, 기지국은 RSU 또는 단말 형태 RSU 또는 단말간 통신을 관장하는 클러스터 헤드 단말 등으로 대체될 수 있다.

본 명세서는 단말이 빔 그룹을 설정할 수 있는 경우를 가정한다. 본 명세서에서 빔 그룹은 단말이 송신 또는 수신을 독립적으로 수행할 수 있는 단위를 의미한다. 즉, 서로 다른 빔 그룹은 별도의 TXRXU를 보유하고 있다. 만약 서로 다른 빔 그룹에 포함된 TXRXU간 자기 간섭이 특정 값 이하이거나 자기 간섭 제거기를 이용해 특정 값 이하로 낮출 수 있다면, 단말은 빔 그룹 1에서 신호를 수신하면서 빔 그룹 2에서 신호를 송신하는 것이 가능하다. 또한, 빔 그룹은 Tx 빔 그룹과 Rx빔 그룹이 동일하게 설정되거나 다르게 설정될 수 있다.

빔 그룹은 TXRXU에 일대일로 대응이 되거나 일대다로 대응될 수 있다. 즉, 단말이 N개의 TXRXU(transmission and reception unit)를 가진 경우 단말은 N개 이하의 빔 그룹을 형성할 수 있다. 또한, 빔 그룹은 한 개 이상의 아날로그 빔으로 구성될 수 있다. 일례로, 단말이 N개의 TXRXU를 가지고 있고, 각 TXRXU에 아날로그 빔 포밍이 적용되지 않는다면, 단말은 N개의 빔 그룹을 갖고 각 빔 그룹은 하나의 빔으로 구성될 수 있다. 이 경우 빔 그룹은 TXRXU와 동일하다. 다른 일례로, 단말이 N개의 TXRXU를 가지고 있고, 각 TXRXU에 아날로그 빔 포밍이 적용된다면, 단말은 N개의 빔 그룹을 갖고 각 빔 그룹은 다수 개의 빔으로 구성될 수 있다.

도 12 및 도 13은 각 RU가 별도의 TXRXU를 가지고 있는 경우에 빔 그룹을 형성한 일례이다. 도 12 및 도 13에서 부채꼴은 단일 빔을 의미하고 하나의 빔 그룹이 4개의 빔으로 구성된 경우를 의미한다.

도 12는 V2X 통신을 위한 빔 그룹을 형성하는 일례를 나타낸다.

도 12의 상단에는 단말 1이 4개의 빔 그룹을 가지고 있고, 4개의 TXRXU는 차량의 앞, 뒤, 양 옆에 위치하고 있다. 도 12의 하단에는 단말 1이 2개의 빔 그룹을 가지고 있고, 4개의 TXRXU는 차량의 앞, 뒤에만 위치하고 있다.

도 13은 V2X 통신을 위한 빔 그룹을 형성하는 다른 예를 나타낸다.

도 13의 상단에는 단말 1이 2개의 빔 그룹을 가지고 있고, 2개의 TXRXU는 차량의 양 옆에만 위치하고 있다. 도 13의 하단에는 단말 1이 4개의 빔 그룹을 가지고 있고, 4개의 TXRXU는 차량의 앞, 뒤의 모서리 부분에 위치하고 있다.

이하, 본 명세서는 다수 개의 RU(Radio Unit)를 보유한 단말이 특정 RU에서는 신호를 수신하면서 다른 RU에서는 신호를 송신하기 위한 간섭 측정 절차와 이와 관련된 시그널링을 제안하는 것을 목적으로 한다. 특히, RU간 간섭이 존재하고 이를 제거할 수 있는 아날로그 간섭 제거기가 RU에 존재하는 경우를 고려한다.

도 14는 다수의 RU를 보유한 차량 간에 다수의 통신 연결을 설정하는 일례를 나타낸다.

앞서 기술한 플래툰, 콘보이, 협력적 조종 지원(Cooperative maneuver assistance) 등의 서비스를 제공하기 위해서 차량은 도 14와 같이 자신의 전후 좌우 차량들과 통신 연결이 설정되는 것이 필요하다. 그러므로 해당 서비스를 제공받은 차량은 다수개의 V2V링크를 형성하게 된다. 또한, 시나리오 3에 서술되어 있는 플래툰 또는 콘보이와 같은 서비스에서는 3ms정도의 지연시간을 만족하면서 높은 신뢰도를 달성하는 것이 중요하다.

현재 LTE V2V는 차량이 자신의 정보를 주위에 브로드캐스팅하는 것을 목적으로 개발되었고 유니캐스트를 위한 V2V연결 설정은 표준화 작업이 이루어지지 않았다. 이에 더하여, 브로드캐스팅에서는 신호가 전방향으로 송신되는 것이 중요하므로 차량이 전방향성 안테나(omni-antenna) 특성을 갖는 단일 RU를 보유하는 것을 가정하고 기술이 개발되었으나, 추후 지향성을 갖는 다수 개의 RU를 보유한 차량이 도입 될 것이 예상된다. 도 14와 같이 차량이 다수 개의 V2V 통신 연결을 설정하는 경우에는 다수 개의 RU를 보유한 차량이 통신 지연 및 용량에서 장점을 가질 것이 예상되므로, 다수 개의 RU를 보유한 차량이 다수 개의 통신 연결을 설정하기 위한 기술 개발이 필요하다. 이에 더하여, 도 14와 같이 다수 개의 RU를 보유한 차량이 특정 RU로는 신호를 수신하면서 특정 RU로는 신호를 송신하는 동작을 수행하게 되면 보다 짧은 시간에 신호를 송신할 수 있는 장점이 있다.

본 명세서에서 RU는 하나 또는 다수 개의 물리 안테나로 구성될 수 있고, 하나의 RU는 하나 또는 다수 개의 안테나 포트를 가질 수 있다. RU는 단순히 RF모듈의 기능만 보유하거나, L1기능의 일부 또는 전부가 포함될 수 있다. 또한, L2/L3기능의 일부까지 포함될 수도 있다. 만약 RU가 하나의 안테나 포트를 갖고 RF모듈의 기능만 보유하면 단일 RU는 단일 안테나 포트와 동일하다. 그러므로 본 발명의 RU는 안테나 포트 그룹 또는 안테나 포트 또는 안테나 모듈로 치환 가능하다.

본 명세서에서 단말은 기존의 휴대전화, 스마트폰 이외에도 통신 모뎀이 설치된 차량도 포함하며, 단말은 다수 개의 RU를 가질 수 있다. 본 명세서에서 서브프레임은 물리 계층의 시간 단위로서 시간 구간, 전송 시간 구간, 슬롯, TU(Transmission Unit) 등으로 대체될 수 있다.

본 명세서에서 서술하는 공간 분할 이중 통신(space division duplex communication)은 단말의 RU1과 RU2가 동시에 신호를 송수신하는 것뿐만 아니라, RU1이 송신하는 동안 RU2가 신호를 수신하거나 RU2가 신호를 송신하는 동안 RU1이 신호를 수신하는 동작이 가능한 통신을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 서술하는 RSU(road side unit)는 단말 형태의 RSU이거나 기지국 형태의 RSU일 수 있다.

본 발명에서 서술하는 공간 분할 이중 통신(space division duplex communication)은 단말의 RU1과 RU2가 동시에 신호를 송수신하는 것뿐만 아니라, RU1이 송신하는 동안 RU2가 신호를 수신하거나 RU2가 신호를 송신하는 동안 RU1이 신호를 수신하는 동작이 가능한 통신을 의미한다. 이를 위해서 RU1과 RU2는 별도의 TXRXU(transmission and reception unit)으로 고려될 수 있다.

이하의, 본 명세서는 단말간 통신을 위한 자원과 상향링크 자원이 공유되도록 설정함으로써, 무선 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 기법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

사이드링크(sidelink; SL)에서 유니캐스트 신호 송신을 위한 자원을 기지국이 매번 할당하게 되면, 스케줄링을 위해 많은 시그널링이 필요하다. 대표적으로 단말 1이 단말 2에게 신호를 송신하기 위해 기지국에 자원 할당을 요청하는 경우가 있다. 이 경우 필요한 최소 시그널링은 다음과 같다. 단말 1은 기지국에 스케줄링 요청을 하고(시그널링 1) 기지국은 단말 2에게 단말 1의 신호 수신을 지시한 다음(시그널링 2) 단말 1에게 신호 전송을 위한 자원을 할당(시그널링 3)하게 된다. 이와 반대로 단말 1이 단말 2에게 신호를 직접 전송할 수 있으면 상기 시그널링은 필요 없거나, 단말 1의 신호 전송을 알리는 시그널이 데이터와 함께 전송될 수 있다.

시그널링의 횟수가 증가함으로써 단말 1과 단말 2간 신호 송신을 위한 전처리 시간이 증가하게 되고 전처리 프로시저의 시그널링 중 하나라도 단말이 신호를 수신하지 못하면 신호 수신에 실패하므로 신뢰도가 감소한다. 인접한 차량 간의 통신 시 단말 1과 단말 2의 채널이 단말과 기지국간의 채널 보다 품질이 좋을 것이므로 기지국의 조정(coordination)으로 인한 신뢰도 감소는 더욱 증가하게 된다. 이에 더하여 6GHz 이상의 주파수 대역에서는 기지국과 단말간 채널은 단말간 통신 채널 보다 큰 신호 블로킹 확률을 갖게 된다. 그러므로 기지국의 조정 없이 단말 간 통신을 수행하는 기법이 보다 짧은 시간에 높은 신뢰도로 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 기지국의 조정 없이 유니캐스트 신호를 송신하는 것이 필요하다.

기지국이 단말간 유니캐스트 통신의 자원을 매 신호 전송마다 관리하지 않는 경우에는 단말간 유니캐스트 통신을 위한 자원 풀(resource pool)을 할당하는 방식을 적용할 수 있다. 만약 단말간 유니캐스트 통신의 트래픽이 이벤트 발생 기반(event-triggered) 트래픽이라면 유니캐스트 통신을 위한 자원 풀을 짧은 주기로 시간/주파수 자원을 할당하는 것은 비효율적이다. 이는 단말간 유니캐스트 통신을 요구하는 단말의 수가 적을수록 심화된다. 그러므로 단말간 유니캐스트 통신을 위한 자원 풀을 다른 자원(예를 들어, UL 자원, DL 자원, 브로드캐스트를 위한 SL 자원)과 공유하는 방법을 적용할 수 있다.

즉, 사이드링크의 브로드캐스트 신호 또는 사이드링크의 디스커버리(discovery) 용 신호는 전용(dedicated) 자원이 필요하나 단말간 유니캐스트 신호는 트래픽이 발생할 때만 비주기적으로 송신되므로, 사이드링크 자원을 다른 자원과 중첩하여 사용할 수 있다.

단말간 유니캐스트 통신을 위한 자원 풀을 다른 자원과 공유하는 경우 신호간의 간섭이 발생할 수 있다. 일례로, 상향링크 자원과 해당 자원 풀이 시간/주파수 자원을 공유하는 경우 상향링크 신호에게 의도치 않은 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 간섭을 줄이기 위해서 상향링크 자원과 자원 풀이 공유하는 시간/주파수 자원을 공간 분할할 수 있다.

따라서, 본 명세서에서는 상향링크와 단말간 유니캐스트 통신을 위한 자원 풀이 시간/주파수 자원을 공유하는 경우에 공간 분할을 적용하기 위한 기법을 제안한다.

도 15는 SL과 UL이 시간/주파수 자원을 공유하는 경우 SDD가 적용되지 않는 차량간 통신의 일례를 나타낸다. 도 16은 SL과 UL이 시간/주파수 자원을 공유하는 경우 SDD가 적용되는 차량간 통신의 일례를 나타낸다.

도 15 및 도 16은 사이드링크와 상향링크가 시간/주파수 자원을 공유하는 경우의 일례이다. 도 15 및 도 16에서 차량 1,2,3과 4,5,6은 하나의 통신 그룹을 이루고 있으며 서로 신호를 주고 받는 상황이다. 또한, 차량 1,2,4는 상향링크로 신호 전송을 위한 자원을 할당 받은 경우이다. 도 15 및 도 16에서 1->2,3은 차량 1이 차량 2와 3에게 신호를 멀티플렉싱하여 송신하는 것을 의미하고, 1->BS는 차량 1이 기지국에게 상향링크 신호를 송신하는 것을 의미한다. SDD를 적용하지 않은 경우(도 15)에는 각 통신 링크가 서로 직교하는 시간/주파수 자원을 할당 받은 경우이고 SDD를 적용한 경우(도 16)에서는 통신 링크가 서로 시간/주파수 자원을 공유하고 다시 상향링크 자원과도 자원을 공유하는 일례이다.

상술한 상황에서 상향링크와 사이드링크간 간섭을 감소시키기 위해서 본 명세서에서 서술하는 실시예는 다음과 같다.

도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 절차를 도시한 도면이다.

-제안 기술 1-

기지국은 단말간 유니캐스트 통신을 위한 시간/주파수 자원(예를 들어, 자원 풀)의 일부 또는 전부를 UL 시간/주파수 자원 및/또는 DL 시간/주파수 자원 및/또는 SL의 브로드캐스트 또는 디스커버리 용으로 할당된 시간/주파수 자원과 공유(share or overlap)하도록 설정할 수 있다(S1710). 이를 위해 기지국은 해당 자원 풀 할당을 위한 셀 공통 또는 단말 특정(UE-specific) 시그널을 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널로 전송할 수 있다.

물리 계층 또는 상위 계층 시그날로 단말간 유니캐스트 통신을 위한 시간/주파수 자원(자원 풀)을 지정하기 위한 정보필드는 다음과 같이 구성될 수 있다. 일례로, 정보필드는 서브프레임 또는 슬랏 또는 미니슬랏 내 시간/주파수 자원을 지정하기 위한 용도일 수 있다. 다른 일례로, 정보필드는 SL 자원 및/또는 UL자원 및/또는 DL자원 내의 시간/주파수 자원을 지정하기 위한 용도일 수 있다. 구체적으로 단말간 유니캐스트 통신을 위한 자원 풀이 상향링크 자원과 사이드링크 자원에 모두 할당이 가능하고 상향링크 자원이 서브프레임 내 n₁, n₂,…n_UL번째 OFDM 심벌에 할당되어 있고, 사이드링크 자원이 서브 프레임 내 m₁,m₂,…m_SL번째 OFDM 심벌에 할당되어 있는 경우, 해당 자원 풀을 할당하기 위한 정보 필드는 n₁,…,n_UL과 m₁,…,m_SL OFDM 심벌을 모두 포함하여 설정된다.

단말간 유니캐스트 통신을 위한 시간/주파수 자원에 적용되는 뉴머놀로지(numerology)가 DL 또는 UL의 뉴머놀로지와 다른 경우에도 자원을 공유할 수 있다. 이 경우 단말간 유니캐스트 통신을 위한 시간/주파수 자원을 할당하기 위한 정보필드는 단말간 유니캐스트 통신에 적용되는 뉴머놀로지를 기준으로 생성한다. 여기서, 뉴머놀로지란 고신뢰 저지연을 목적으로 하는 차세대 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있는 다양한 수치에 대응할 수 있다. 예를 들어, 뉴머놀로지는 서브프레임의 길이(TTI 길이), 서브캐리어 간격(subcarrier spacing), 서브프레임의 심벌 수 및/또는 CP 길이 등이 될 수 있다.

기지국이 단말에게 참조 신호 전송(예를 들어, SRS(Sounding Reference Signal))을 단말 특정 물리 계층 또는 상위 계층 시그널로 지시한다(S1720). 해당 시그널에는 참조 신호 전송의 시간 및/또는 주파수 및/또는 시퀀스 자원정보 및/또는 전송 전력과 함께, 해당 참조 신호를 전송하는 안테나 포트 정보 및/또는 기지국이 이후 단말에게 하향링크 제어 채널을 통해 전송하는 채널 정보의 종류(type)를 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 또는, 해당 시그널은 물리 계층 시그널링이고 채널 정보 지시자는 상위 계층 지시자로 전송될 수 있다. 단말은 시그널링된 정보를 기반으로 참조 신호를 기지국으로 송신한다(S1730).

채널 정보 종류의 일례로, 단말이 사이드링크 신호 전송 시 상향링크 간섭감소를 위해 사용하지 말아야 할 빔 정보(빔 제한 정보)가 송신될 수 있다(S1740). 또는, 단말이 상향링크 신호 전송 시 사용하는 것이 바람직한 빔 정보(빔 추천 정보)가 송신될 수 있다(S1740). 단말은 빔 제한 정보가 지시하는 빔을 제외한 빔을 사용하여 사이드링크 신호를 송신할 수 있다(S1750). 또한, 단말은 빔 추천 정보가 지시하는 빔을 사용하여 상향링크 신호를 송신할 수 있다(S1760).

또는, 단말이 사이드링크 신호 전송 시 상향링크 간섭 감소를 위해 사용하지 말아야 할 빔 정보와 함께 상향링크 신호 전송 시 사용하는 것이 바람직한 빔 정보가 전송될 수 있다. 다른 일례로, 단말이 사이드링크 신호 전송 시 상향링크 간섭감소를 위해 사용하는 것이 바람직한 빔 정보가 전송될 수 있다. 또는, 단말이 사이드링크 신호 전송 시 상향링크 간섭 감소를 위해 사용하는 것이 바람직한 빔 정보와 함께 상향링크 신호 전송을 위해 사용하는 것이 바람직한 빔 정보가 전송될 수 있다. 상기 실시 예의 빔 정보는 빔 방향을 나타내는 빔 인덱스와 함께 송신 전력을 나타내는 빔의 크기가 포함될 수 있다.

상기 실기 예에서 빔 정보는 명시적으로(explicit) 알려줄 수 있고, 암묵적으로(implicit) 알려줄 수 있다 또는 일부는 명시적으로 일부는 암묵적으로 알려줄 수 있다. 일례로, 기지국이 단말에게 빔 방향을 암묵적으로 알려주는 경우 기지국은 단말이 송신한 참조 신호의 시간 및/또는 주파수 및/또는 시퀀스 인덱스를 알려줄 수 있다. 일례로, 기지국이 단말에게 빔의 송신 전력을 알려주는 경우 송신 전력 필드에서 명시적으로 알려줄 수 있다.

단말은 기지국으로부터 수신한 채널 정보 종류에 따라 단말간 유니캐스트 신호 전송 시 사용하거나 사용하지 말아야 할 빔 정보를 파악할 수 있다. 일례로, 단말이 안테나 포트 1에서 빔 n을 이용해서 자원 (1,n)에서 SRS를 전송한 경우를 가정하자. 기지국이 단말간 유니캐스트 신호 전송 시 사용하지 말 것을 지시하는 채널 정보로 자원 (1,3)을 전송한 경우 단말은 자원 (1,3)에서 전송한 안테나 포트 1의 빔 3을 이용하지 않는다. 다른 일례로, 기지국이 단말간 유니캐스트 신호 전송 시 사용할 것을 추천하는 채널 정보로 자원 (1,2)를 전송한 경우 단말은 안테나 포트 1의 빔 2를 이용해서 단말간 유니캐스트 통신을 수행하거나, 해당 빔 선택이 어려울 시 가급적 방향성이 비슷한 빔을 이용해서 단말간 유니캐스트 통신을 수행한다. 상기 실시 예를 통해 기지국이 단말에게 전송하는 채널 정보를 통해 단말이 사이드링크 신호 전송 시 사용할 안테나 포트(또는 안테나 패널 또는 RU)와 해당 포트에서의 아날로그 그리고/또는 디지털 빔 방향 정보를 획득할 수 있음을 알 수 있다.

다른 실시 예로, 사이드링크 빔 제한 정보 전송 시 빔 방향 제한 정보와 함께 빔 송신 전력이 전송될 수 있다. 이때, 단말은 제한된 방향의 빔으로 신호를 송신할 수 있으나, 기지국이 제한한 송신 전력보다 낮은 전력으로만 신호를 송신할 수 있다. 다른 일례로, 사이드링크 빔 추천 정보 전송 시 빔 방향 추천 정보와 함께 빔 송신 전력이 전송될 수 있다. 이때, 빔 송신 전력은 추천 방향으로 신호를 전송 시에 사용할 수 있는 최대 전력일 수 있다. 다른 일례로, 사이드링크 빔 제한 또는 추천 정보와 함께 UL 빔 추천 정보가 전송되는 경우에 빔 송신 전력이 UL 빔을 대상으로 전송되는 경우, 해당 빔 정보는 UL 전송 시에 사용하는 신호의 송신 전력을 지시하는 것일 수 있다.

기지국이 단말에게 전송하는 채널 정보를 포함한 물리 계층 제어 신호(예를 들어, DCI)는 해당 단말에게 상향링크 스케줄링을 하지 않는 경우에도 전송될 수 있다(S1740).

상기 채널 정보는 단말간 유니캐스트 통신이 해당 단말 또는 인접 단말에게 미치는 상향링크 간섭을 감소시키는 목적으로 사용될 수 있다. 이 경우에는 해당 단말이 UL 신호 전송을 수행하지 않는 경우에도 상기 채널 정보를 전달하는 것이 필요하다. 이러한 특성을 이용해 스케줄링 필드 정보가 NULL인지 여부에 따라 단말 동작을 다음과 같이 변화시킬 수 있다.

단말이 상향링크 신호 전송을 위한 하향링크 제어 신호 (예를 들어, DCI)를 수신하였으나, 스케줄링 필드(field)의 정보가 NULL인 경우에는 기지국이 전송한 채널 정보에 사이드링크 빔 제한(restriction) 정보 또는 사이드링크 빔 추천(recommendation) 정보가 포함되었다고 판단한다. 또한, 상향링크 빔 추천 정보도 동시에 전송될 수 있다. 해당 정보에는 빔 방향과 함께 빔 전송 전력이 포함될 수 있다.

일례로, 기지국이 단말에게 스케줄링을 수행하지 않는 경우에는 DCI 중 자원 할당 정보, MCS 정보, 리던던시 버전(redundancy version) 정보, 재전송 PCID(process ID) 정보, NDI(New data indicator) 정보가 필요가 없다. 그러므로 상기 정보 필드의 일부 또는 전부가 NULL로 설정된 경우 단말은 사이드링크 빔 제한 정보 또는 추천 정보가 전송되었음을 파악할 수 있다. 이 때 사이드링크 빔 제한 정보 또는 추천 정보는 기존에 UL 빔 추천을 위해 사용되었던 정보 필드에서 전송될 수 있다. 또는, UL 빔 추천을 위한 정보 필드에는 그대로 UL 빔 추천을 위한 정보가 전송되고, 상기 정보 필드 중 사용하지 않는 정보 필드에서 사이드링크 빔 추천 또는 제한 정보가 전송될 수 있다.

상기 실시 예와 유사하게, 사이드링크 빔과 관련된 빔 전력 정보는 기존의 UL 빔의 전력 설정을 위한 정보 필드에서 전송될 수 있다. 또는, 사이드링크 빔 전송 전력을 지시하기 위한 정보 필드가 상기 정보 필드 중 사용되지 않는 필드에 정의될 수 있다.

또한, 하향링크 제어 신호에 채널 정보의 종류를 정의하는 필드가 사용될 수 있다. 일례로, 채널 정보 종류 필드가 0이면 UL 빔 관련 정보이고, 채널 정보 종류 필드가 1이면 사이드링크 빔 관련 정보일 수 있다. 이때 사이드링크 빔 관련 정보는 빔 제한 정보이거나 빔 추천 정보일 수 있다.

상기 기법은 스케줄링 필드를 NULL로 설정하는 실시예보다 정보 필드를 하나 더 사용하므로 빔 인덱스를 지시하기 위한 정보 필드가 감소되는 단점이 있다. 그러나 스케줄링 필드를 NULL로 설정하는 것이 다른 용도로 이용되는 경우에는 상기 기법을 적용하는 것이 바람직하다. 일례로, 채널 정보 종류 필드가 0인 경우에는 빔 방향 정보 필드가 UL 전송을 위한 빔 방향 정보를 포함하고, 채널 정보 종류 필드가 1인 경우에는 빔 방향 정보 필드가 SL의 빔 추천 또는 제한을 위한 빔 방향 정보를 포함한다. 또한, 채널 정보 종류 필드가 0인 경우에는 빔 송신 전력 정보 필드가 UL 전송 시의 송신 전력을 의미하고, 채널 정보 종류 필드가 1인 경우에는 빔 송신 전력 정보 필드가 사이드링크 전송 시의 빔 송신 전력 제한 정보를 포함할 수 있다.

하향링크 제어 신호에 채널 정보의 종류를 지정하기 위해 추가적인 임시 식별자가 단말에게 할당될 수 있다. 일례로, 단말에게 RNTI 1과 RNTI 2를 할당하고 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 RNTI 1으로 마스킹되면 UL 빔 관련 정보가 전송되고 RNTI 2로 마스킹되면 SL 빔 관련 정보가 전송될 수 있다.

해당 기술은 추가적인 정보 필드가 필요 없다는 장점이 있으나 추가적인 RNTI 자원이 할당되어야 하는 단점이 있다. 만약, 차량의 수가 많아서 RNTI의 숫자가 넉넉하지 않은 경우에는 해당 기술을 적용하기 어렵다. 일례로, CRC가 RNTI 1으로 마스킹되는 경우에는 빔 방향 정보 필드가 UL전송을 위한 빔 방향 정보를 포함하고, CRC가 RNTI 2로 마스킹되는 경우에는 빔 방향 정보 필드가 SL의 빔 추천 또는 제한을 위한 빔 방향 정보를 포함한다. 또한, CRC가 RNTI 1으로 마스킹되는 경우에는 빔 송신 전력 정보 필드가 UL 전송 시의 송신 전력을 의미하고, CRC가 RNTI 2로 마스킹되는 경우에는 빔 송신 전력 정보 필드가 사이드링크 전송 시의 빔 송신 전력 제한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 참조신호가 송신되는 자원은 상향링크 자원 및/또는 사이드링크 자원일 수 있다.

통상적으로 SRS 자원은 UL 자원에서 전송이 된다. 그러므로 SRS를 UL 자원에서 송신하는 방안을 고려할 수 있다. 그러나 해당 SRS가 SL가 UL에 미치는 간섭을 측정하는 용도라면 SL자원에 추가적인 자원을 확보해서 SRS를 전송할 수도 있다(S1710).

사이드링크와 상향링크의 뉴머놀로지(numerology)가 다르고 서로 시간/주파수 자원을 공유하는 경우의 단말 동작은 다음과 같다. 단말의 참조 신호 전송 자원이 상향링크 자원에 설정되었다면 단말은 다음의 2가지 동작이 가능하다.

- Opt 1) 상향링크 뉴머놀로지를 이용해서 참조 신호를 전송한다.

- Opt 2) 사이드링크 뉴머놀로지를 이용해서 참조 신호를 전송한다.

단말의 참조 신호 전송 자원이 사이드링크 자원에 설정되었다면 단말은 다음의 2가지 동작이 가능하다.

- Opt 3) 사이드링크 뉴머놀로지를 이용해서 참조 신호를 전송한다.

- Opt 4) 상향링크 뉴머놀로지를 이용해서 참조 신호를 전송한다.

상기 제안 기술은 SL과 UL의 뉴머놀로지가 다른 경우에도 시간/주파수 자원을 공유할 수 있다는 것을 의미한다. 상기 실시예의 opt 1과 4는 기지국 오버헤드를 감소시키는 효과가 있다. 그 이유는 기지국이 UL SRS 자원 영역에서 단일 numerology만 고려해서 SRS를 수신하면 되기 때문이다. 일례로, 필터링을 생략할 수 있다. Opt 2와 3은 실제 단말이 사이드링크 신호 전송 시 이용하는 뉴머놀로지가 정확한 사이드링크 간섭을 측정할 수 있는 장점이 있다.

사이드링크 시간/주파수 자원(예를 들어, 자원 풀)에서 참조 신호(예를 들어, SRS) 전송을 위한 시간/주파수 자원을 단말 공통(UE-common) 시그널로 할당한다. 해당 자원 풀에 있는 단말들은 해당 자원에서 참조 신호 이외의 신호를 송신하지 않는다. 해당 자원은 반정적(semi-static) 또는 다이나믹(dynamic)하게 할당될 수 있다. 이후 또는 동시에 기지국은 각 단말에게 단말 특정(UE-specific) 시그널로 참조 신호 전송을 주기적(periodic) 또는 비주기적(aperiodic)으로 지시할 수 있다.

상기 참조 신호를 전송하는 단말들은 사이드링크에서만 주로 통신을 수행하는 단말들이므로, UL 단말과 사이드링크 단말이 모두 UL자원에서만 SRS을 전송하면, UL에서 SRS전송을 위한 오버헤드가 클 수가 있다. 그러므로 사이드링크 에 SRS전송을 위한 자원을 할당하는 것이 필요하다. 또한, 사이드링크 자원에서 신호 전송이 네트워크의 제어를 받지 않는 애드혹(ad-hoc) 특징을 갖는 경우 SRS가 다른 신호 전송으로 인해 간섭을 받지 않도록 SRS 전송을 위한 자원을 단말 공통 시그널로 할당할 필요가 있다. 이후 기지국은 SRS 전송을 지시할 단말들에게 별도로 지시를 요청할 수 있다.

상기 SRS 자원을 전송하는 OFDM 심벌에서는 사이드링크 브로드캐스트 신호가 전송되거나 사이드링크 단말 용 RACH zone 및/또는 사이드링크 단말 용 SR(Scheduling Request) 자원이 정의되어 있을 수 있다.

-제안 기술 2-

기지국이 단말 1에게 참조 신호의 전송(예를 들어, SRS)을 시그널 1로 지시하고 단말 2에게 특정 자원에서 참조 신호의 수신을 시그널 2로 지시한다. 시그널 1에는 참조 신호 전송의 시간 및/또는 주파수 및/또는 시퀀스 자원정보 및/또는 송신 전력과 함께, 단말이 참조 신호를 전송할 안테나 포트 정보 및/또는 기지국이 이후 단말에게 하향링크 제어 채널을 통해 전송하는 채널 정보의 종류(type)를 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 시그널 2에는 단말 2가 수신해야 할 참조 신호의 시간 그리고/또는 주파수 그리고/또는 시퀀스 자원정보와 함께 단말 2가 기지국에 전송해야 하는 채널 정보의 종류(type)를 지시하는 지시자가 포함될 수 있다.

시그널 2에 포함된 채널 정보의 종류에 따라 단말이 전송하는 채널 정보에는 다음과 같은 실시 예가 적용될 수 있다. 일례로, 단말 2는 자신이 수신한 참조 신호의 크기가 임계값 이상인 참조 신호의 시간, 주파수, 시퀀스 인덱스를 전송할 수 있다. 다른 일례로, 단말 2는 자신이 수신한 참조 신호의 크기가 임계값 이하인 참조 신호의 시간, 주파수, 시퀀스 인덱스를 전송할 수 있다. 상기 두 가지 실시 예를 적용하기 위해서는 시그널 2에 임계값도 전송될 수 있다. 상기 실시 예의 빔 정보는 빔 방향을 나타내는 빔 인덱스와 함께 송신 전력을 나타내는 빔의 크기가 포함될 수 있다.

시그널 1에 포함되는 채널 정보의 종류에 따라 단말이 수신하는 채널 정보에는 다음과 같은 실시 예가 적용될 수 있다. 일례로, 단말 1이 상향링크 신호 전송 시 인접한 사이드링크에 미치는 간섭을 감소시키기 위해서 상향링크 신호 전송 시 사용하지 말아야 할 빔 정보가 전송될 수 있다. 또는, 단말 1이 상향링크 신호 전송 시 사용하지 말아야 할 빔 정보와 함께 사용하는 것이 바람직한 빔 정보가 전송될 수 있다. 또는, 단말 1이 상향링크 신호 전송 시 사용하지 말아야 할 빔 정보와 함께 사이드링크 신호 전송 시 사용하지 말아야 할 빔 정보가 전송될 수 있다. 이 경우 단말은 상기 빔 정보가 지시하는 빔을 제외한 빔을 사용하여 상향링크 신호와 사이드링크 신호를 송신할 수 있다.

다른 일례로, 단말 1이 상향링크 신호 전송 시 사용하는 것이 바람직한 빔 정보가 전송될 수 있다. 이 때 생성되는 빔 정보는 단말 1과 기지국간의 채널과 단말 1이 단말 2에 미치는 간섭을 고려해서 기지국이 생성한다. 이 경우 단말은 상기 빔 정보가 지시하는 빔을 사용하여 상향링크 신호를 송신할 수 있다.

상기 실시예의 빔 정보는 빔 방향을 나타내는 빔 인덱스와 함께 송신 전력을 나타내는 빔의 크기가 포함될 수 있다.

제안 기술 2는 제안 기술 1 대비 단말 간 채널 측정을 통해 UL이 SL에 미치는 간섭을 측정할 수 있다는 장점을 가진다. 그러므로 기지국이 단말 1에게 하향링크 제어 신호를 전송할 때, 상향링크 전송 시 빔 제한 정보를 전송할 수 있다. 이 때 빔 정보에는 빔 방향 정보 그리고/또는 빔 송신 전력 정보가 포함될 수 있다. 또한, 기지국이 단말 1에게 전송하는 하향링크 제어 신호의 전송 방식으로 제안 기술 1의 스케줄링 필드가 NULL로 설정된 기법, 채널 정보 종류 필드를 포함시키는 기법, 별도의 RNTI로 CRC 마스킹하는 기법까지의 방식이 적용될 수 있다. 단말 1이 사이드링크에서 신호를 전송하는 단말인 경우 참조 신호가 전송되는 자원이 상향링크 자원 및/또는 사이드링크 자원인 기법의 적용이 가능하나, 단말 1이 UL에서 신호를 전송하는 경우 장단점이 다음과 같이 변화될 수 있다.

즉, 사이드링크와 상향링크의 뉴머놀로지가 다르고 서로 시간/주파수 자원을 공유하는 경우의 단말 동작은 다음과 같다. 단말의 참조 신호 전송 자원이 상향링크 자원에 설정되었다면 단말은 다음의 2가지 동작이 가능하다.

상기 제안 기술은 SL과 UL의 뉴머놀로지가 다른 경우에도 시간/주파수 자원을 공유할 수 있다는 것을 의미한다. 상기 제안 기술의 opt 1과 4는 기지국 오버헤드를 감소시키는 효과가 있다. 그 이유는 기지국이 UL SRS 자원 영역에서 단일 뉴머놀로지만 고려해서 SRS를 수신하면 되기 때문이다. 또한, 실제 UL 전송 신호를 이용해서 간섭을 측정하므로 간섭 측정의 정확도가 증가할 수 있다. 그러나, 단말 2가 UL 뉴머놀로지를 이용해서 참조 신호를 수신해야 하므로 단말의 복잡도가 증가하는 단점이 있다. Opt2와 Opt 3은 뉴머놀로지가 동일하므로 단말 복잡도가 감소하는 장점이 있지만 기지국 복잡도가 증가하는 단점이 있다. 또한, 단말 1이 사이드링크의 다른 단말(단말 2)에게 미치는 간섭을 감소시키는 장점이 있다.

-제안 기술 3-

또 다른 일례로, 단말 1이 단말 2에게 신호를 송신하는 자원과 수신하는 자원을 각각 송신 자원 1과 수신 자원 1이라 한다. 단말 1이 단말 3 또는 기지국에 신호를 송신하는 자원과 수신하는 자원을 각각 송신 자원 2와 수신 자원 2라고 한다. 송신 자원 1과 수신 자원 1은 겹치지 않도록 서로 다른 시간 및/또는 주파수 자원에 할당되어야 한다. 송신 자원 1은 송신 자원 2 또는 수신 자원 2와 시간 및/또는 주파수 자원이 일부 또는 전부 겹칠 수 있다. 수신 자원 1은 송신 자원 2 또는 수신 자원 2와 시간 및/또는 주파수 자원이 일부 또는 전부 겹칠 수 있다. 상기와 같이 겹치는 자원의 개수는 단말이 보유한 RU간 간섭이 임계값 이하인 RU의 개수로 설정될 수 있다.

도 18은 단말 간 통신 링크 내 동작을 위한 단말의 RU 배치의 일례를 나타낸다.

단말 별로 보유한 RU의 개수와 RU간 간섭의 크기는 단말마다 다를 수 있다. 이로 인해 각 단말이 동시에 송수신할 수 있는 유니캐스트 통신 링크의 숫자는 달라지게 된다.

일례로, 도 18의 첫 번째 예(1810)와 같이 단말이 하나의 RU만 보유할 수 있다. 이 경우 해당 단말은 한 시점에 하나의 통신 링크에서 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 다른 예로, 도 18의 네 번째 예(1840)에서 단말은 4개의 RU를 보유하고 있으나 전면에 위치한 2개의 RU간에는 간섭이 발생할 수 있다. 그러므로 해당 단말이 동일 차선의 앞 쪽 차량과 통신을 수행하는 경우 송수신을 동시에 수행하는 FD(Full duplex)를 적용하기 어렵다. 만일 적용하고자 하는 경우에는 단말에 아날로그 간섭 제거기와 같은 추가적인 장치가 도입되어야 해서 단말의 복잡도와 비용이 증가하게 되므로, 아날로그 간섭 제거기의 도입을 단말에 강제하기는 어렵다. 또한, 일반적인 eV2X(enhanced V2X)의 지연 요구 시간은 3ms이므로, 단말간 유니캐스트 통신 시에는 FD를 적용하지 않더라도 원하는 요구 조건을 만족하기 용이하다. 이러한 이유로 단말 간의 통신 링크 내의 동작은 TDD 또는 FDD와 같이 동작하도록 하는 것이 필요하다. 즉, 단말이 보유하는 RU간에 간섭이 발생할 수 있어 FD로는 동작하지 못하고 HD(Half Duplex)로 동작할 수 있다.

만일, 특정 단말이 다수 개의 RU를 보유하고 있고, 이중 일부 RU간의 간섭 양이 작은 경우 단말은 RU 1에서는 신호를 수신하고 RU 2에서는 신호를 송신할 수 있다. 즉, 다수의 RU를 사용하는 경우 FD 동작처럼 수행될 수도 있다. 그러나, RU간 간섭이 크거나 RU 하나에서는 FD를 적용할 수 없다. 이 때 RU들의 빔은 서로 다른 방향을 지향하므로, 각 RU들이 연결된 장치는 서로 다른 단말이거나 기지국일 가능성이 높다. 그러므로 각 RU가 서로 다른 단말에 연결된 경우에는 시간 및/또는 주파수 자원을 공유하도록 설계하는 것이 가능하다. 즉, SDD 형태로 구분할 수 있다.

도 19는 본 명세서의 실시예에 따른 상향링크 자원과 사이드링크 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 절차 흐름도이다.

단계 S1910에서, 제1 단말은 참조신호를 기지국으로 송신한다. 상기 참조신호는 사이드링크 신호를 송신하기 위해 사용되는 빔 정보를 판단하기 위해 송신한다. 상기 참조신호는 SRS에 대응할 수 있다.

단계 S1920에서, 제1 단말은 기지국으로부터 하향링크 제어신호를 수신한다. 상기 하향링크 제어신호는 상기 제1 단말이 사이드링크 신호를 송신할 때 상향링크 신호에 대한 간섭을 감소시키기 위해 사용되지 않는 빔을 지시하는 빔 제한 정보를 포함한다.

상기 빔 제한 정보는 빔 인덱스로 명시적으로 하향링크 제어 신호에 포함될 수 있다. 또는, 상기 빔 제한 정보는 암묵적으로(implicit) 하향링크 제어 신호에 포함될 수 있다. 일례로, 단말이 참조 신호를 전송한 시간 또는 주파수 또는 시퀀스 자원 인덱스를 하향링크 제어 신호에 포함하여 암묵적으로 알릴 수 있다. 이 때, 단말이 시간 자원 1에서 빔 A를 이용하였고, 기지국이 하향링크 제어 신호에서 시간 자원 1 정보를 빔 제한 정보로 알렸다면 단말은 빔 A가 제한되었음을 파악할 수 있다. 상기 동작은 하향링크 제어 신호로 빔 추천 정보를 전송하는 경우에도 적용될 수 있다.

단계 S1930에서, 제1 단말은 상기 사이드링크 신호를 상기 빔 제한 정보가 지시하는 빔을 제외한 빔을 사용하여 제2 단말로 송신한다. 상기 사이드링크 신호는 상향링크 자원과 사이드링크 자원이 시간 및 주파수 영역에서 중첩되는 자원 풀(resource pool)을 통해 송신된다. 또한, 상기 상향링크 신호는 상기 빔 추천 정보가 지시하는 빔을 사용하여 상기 자원 풀을 통해 상기 기지국으로 송신될 수 있다. 이로써, 중첩되는 자원을 사용함으로써 발생하는 상향링크와 사이드링크 간의 간섭을 방지할 수 있다.

도 20은 본 명세서의 실시예가 구현되는 기기를 나타낸 블록도이다.

무선장치(2000)는 프로세서(2010), 메모리(2020), RF(radio frequency) 유닛(2030)을 포함할 수 있다.

프로세서(2010)는 상술한 기능, 절차, 방법들을 구현하도록 설정될 수 있다. 라디오 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층(layer)들은 프로세서에 구현될 수 있다. 프로세서(2010)는 상술한 동작을 구동하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 메모리(2020)는 동작적으로 프로세서(2010)에 연결되고, RF 유닛(2050)은 프로세서(2010)에 동작적으로 연결된다.

프로세서(2010)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(2020)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(2030)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(2020)에 저장되고, 프로세서(2010)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(2020)는 프로세서(2010) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 널리 알려진 다양한 수단으로 프로세서(2010)와 연결될 수 있다.

상술한 일례들에 기초하여 본 명세서에 따른 다양한 기법들이 도면과 도면 부호를 통해 설명되었다. 설명의 편의를 위해, 각 기법들은 특정한 순서에 따라 다수의 단계나 블록들을 설명하였으나, 이러한 단계나 블록의 구체적 순서는 청구항에 기재된 발명을 제한하는 것이 아니며, 각 단계나 블록은 다른 순서로 구현되거나, 또 다른 단계나 블록들과 동시에 수행되는 것이 가능하다. 또한, 통상의 기술자라면 간 단계나 블록이 한정적으로 기술된 것이나 아니며, 발명의 보호 범위에 영향을 주지 않는 범위 내에서 적어도 하나의 다른 단계들이 추가되거나 삭제되는 것이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

상술한 실시예는 다양한 일례를 포함한다. 통상의 기술자라면 발명의 모든 가능한 일례의 조합이 설명될 수 없다는 점을 알 것이고, 또한 본 명세서의 기술로부터 다양한 조합이 파생될 수 있다는 점을 알 것이다. 따라서 발명의 보호범위는, 이하 청구항에 기재된 범위을 벗어나지 않는 범위 내에서, 상세한 설명에 기재된 다양한 일례를 조합하여 판단해야 할 것이다.

Claims

무선통신시스템에서 상향링크(uplink) 자원과 사이드링크(sidelink) 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 방법에 있어서,
제1 단말이 기지국으로부터 자원 풀(resource pool)과 관련된 정보를 수신하되,
상기 자원 풀은 사이드링크 송신을 위한 송신 자원 풀(transmission resource pool) 또는 사이드링크 수신을 위한 수신 자원 풀(reception resource pool) 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 제1 단말이 제 1 자원 할당 모드(resource allocation mode)를 기반으로 사이드링크 통신을 수행하도록 설정된(configured) 것을 기반으로, 상기 사이드링크 자원은 상기 자원 풀 내에서 상기 기지국에 의해 할당되고, 및
상기 제1 단말이 제 2 자원 할당 모드를 기반으로 사이드링크 통신을 수행하도록 설정된 것을 기반으로, 상기 사이드링크 자원은 상기 자원 풀 내에서 상기 제 1 단말에 의해 선택되는, 단계;
상기 제1 단말이, 참조신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계;
상기 제1 단말이, 상기 기지국으로부터 하향링크 제어신호를 수신하되, 상기 하향링크 제어신호는 상향링크 신호에 대한 간섭을 감소시키기 위한 (i) 적어도 하나의 사이드링크 빔과 관련된 제1 정보 또는 (ii) 적어도 하나의 상향링크 빔과 관련된 제2 정보를 포함하고,
상기 제1 정보는 제3 정보 또는 제4 정보를 포함하고,
상기 제3 정보는 상기 상향링크 신호에 대한 상기 간섭을 감소시키기 위하여 사용하지 말아야 할 제1 빔에 관한 정보이고,
상기 제4 정보는 상기 상향링크 신호에 대한 상기 간섭을 감소시키기 위하여 사용하는 것이 추천되는 제2 빔에 관한 정보이고, 및
상기 제2 정보는 상기 제 1 단말이 상기 상향링크 신호를 송신하기 위하여 사용되는 제 4 빔을 지시하는(informing) 정보인, 단계; 및
상기 제1 단말이, 상기 제1 정보가 지시하는 상기 제1 빔을 제외한 제3 빔 또는 상기 제1 정보가 지시하는 상기 제2 빔을 기반으로 사이드링크 신호를 제2 단말로 송신하되,
상기 사이드링크 신호는 상기 상향링크 자원과 상기 사이드링크 자원이 시간 또는 주파수 영역에서 중첩되는 상기 자원 풀을 통해 송신되고, 및
상기 상향링크 신호는 상기 제2 정보가 지시하는 상기 제4 빔을 기반으로, 상기 자원 풀을 통해 상기 기지국으로 송신되는, 단계를 포함하는
방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 사이드링크 빔 셋(beam set)에 관한 상기 제1 빔 및 상기 적어도 하나의 사이드링크 빔 셋에 관한 제1 송신 전력을 포함하고,
상기 제2 정보는 상기 적어도 하나의 상향링크 빔 셋에 관한 상기 제2 빔 및 상기 적어도 하나의 상향링크 빔 셋에 관한 제2 송신 전력을 포함하는
방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 송신 전력은 상기 제1 빔에 관한 송신 전력의 상한(upper limit)이고,
상기 제2 송신 전력은 상기 제4 빔에 관한 송신 전력의 상한이고,
상기 사이드링크 신호는 상기 제1 단말이 상기 제1 송신 전력보다 낮거나 같은 송신 전력을 기반으로 송신되고,
상기 상향링크 신호는 상기 제2 송신 전력을 기반으로 송신되는
방법.
제1항에 있어서,
상기 하향링크 제어신호는 채널 정보 종류 필드를 더 포함하고,
상기 채널 정보 종류 필드가 제1 값을 지시하면 상기 제2 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되고,
상기 채널 정보 종류 필드가 제2 값을 지시하면 상기 제1 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되는
방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단말이, 상기 기지국으로부터 제1 임시 식별자 및 제2 임시 식별자를 수신하는 단계를 더 포함하되,
상기 하향링크 제어신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 상기 제1 임시 식별자로 마스킹(masking)되면, 상기 제2 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되고,
상기 하향링크 제어신호의 CRC가 상기 제2 임시 식별자로 마스킹되면 상기 제1 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되는
방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단말이, 상기 기지국으로부터 상기 자원 풀에 대한 할당 정보를 셀 공통 또는 단말 특정하게 수신하는 단계를 더 포함하는
방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단말이, 상기 기지국으로부터 상기 참조신호의 할당 정보를 단말 특정하게 수신하는 단계를 더 포함하되,
상기 참조신호의 할당 정보는 상기 참조신호의 송신 시간, 송신 주파수, 시퀀스 자원, 송신 전력에 대한 정보 및 상기 참조신호가 송신되는 안테나 포트에 관한 정보를 포함하는
방법.
제1항에 있어서,
상기 하향링크 제어신호는 상기 상향링크 신호에 대한 스케줄링 필드를 더 포함하고,
상기 제1 단말이 상기 상향링크 신호를 송신하지 않는 경우 상기 상향링크 신호에 대한 스케줄링 필드는 NULL로 설정되는
방법.
제1항에 있어서,
상기 사이드링크 신호는 유니캐스트 또는 멀티캐스트 방식으로 송신되는
방법.
무선통신시스템에서 상향링크(uplink) 자원과 사이드링크(sidelink) 자원을 공유하여 단말 간 통신을 수행하는 제1 단말에 있어서,
무선신호를 송신 및 수신하는 송수신부; 및
상기 송수신부에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
기지국으로부터 자원 풀(resource pool)과 관련된 정보를 수신하되,
상기 자원 풀은 사이드링크 송신을 위한 송신 자원 풀(transmission resource pool) 또는 사이드링크 수신을 위한 수신 자원 풀(reception resource pool) 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
제 1 자원 할당 모드(resource allocation mode)를 기반으로 사이드링크 통신을 수행하도록 설정된(configured) 것을 기반으로, 상기 사이드링크 자원은 상기 자원 풀 내에서 상기 기지국에 의해 할당되고, 및
상기 제1 단말이 제 2 자원 할당 모드를 기반으로 사이드링크 통신을 수행하도록 설정된 것을 기반으로, 상기 사이드링크 자원은 상기 자원 풀 내에서 상기 제 1 단말에 의해 선택되고,
참조신호를 상기 기지국으로 송신하고,
상기 기지국으로부터 하향링크 제어신호를 수신하되, 상기 하향링크 제어신호는 상향링크 신호에 대한 간섭을 감소시키기 위한 (i) 적어도 하나의 사이드링크 빔과 관련된 제1 정보 또는 (ii) 적어도 하나의 상향링크 빔과 관련된 제2 정보를 포함하고,
상기 제1 정보는 제3 정보 또는 제4 정보를 포함하고,
상기 제3 정보는 상기 상향링크 신호에 대한 상기 간섭을 감소시키기 위하여 사용하지 말아야 할 제1 빔에 관한 정보이고,
상기 제4 정보는 상기 상향링크 신호에 대한 상기 간섭을 감소시키기 위하여 사용하는 것이 추천되는 제2 빔에 관한 정보이고, 및
상기 제2 정보는 상기 제 1 단말이 상기 상향링크 신호를 송신하기 위하여 사용되는 제 4 빔을 지시하는(informing) 정보이고, 및
상기 제1 정보가 지시하는 상기 제1 빔을 제외한 제3 빔 또는 상기 제1 정보가 지시하는 상기 제2 빔을 기반으로 사이드링크 신호를 제2 단말로 송신하되,
상기 사이드링크 신호는 상기 상향링크 자원과 상기 사이드링크 자원이 시간 또는 주파수 영역에서 중첩되는 것이 허용되는 상기 자원 풀을 통해 송신되고, 및
상기 상향링크 신호는 상기 제 2 정보가 지시하는 상기 제 4 빔을 기반으로, 상기 자원 풀을 통해 상기 기지국으로 송신되는
제1 단말.
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제11항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 사이드링크 빔 셋(beam set)에 관한 상기 제1 빔 및 상기 적어도 하나의 사이드링크 빔 셋에 관한 제1 송신 전력을 포함하고,
상기 제2 정보는 상기 적어도 하나의 상향링크 빔 셋에 관한 상기 제2 빔 및 상기 적어도 하나의 상향링크 빔 셋에 관한 제2 송신 전력을 포함하는
제1 단말.
제13항에 있어서,
상기 제1 송신 전력은 상기 제1 빔에 관한 송신 전력의 상한(upper limit)이고,
상기 제2 송신 전력은 상기 제4 빔에 관한 송신 전력의 상한이고,
상기 사이드링크 신호는 상기 제1 단말이 상기 제1 송신 전력보다 낮거나 같은 송신 전력을 기반으로 송신되고,
상기 상향링크 신호는 상기 제2 송신 전력을 기반으로 송신되는
제1 단말.
제11항에 있어서,
상기 하향링크 제어신호는 채널 정보 종류 필드를 더 포함하고,
상기 채널 정보 종류 필드가 제1 값을 지시하면 상기 제2 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되고,
상기 채널 정보 종류 필드가 제2 값을 지시하면 상기 제1 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되는
제1 단말.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 제1 임시 식별자 및 제2 임시 식별자를 수신하되,
상기 하향링크 제어신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 상기 제1 임시 식별자로 마스킹(masking)되면, 상기 제2 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되고,
상기 하향링크 제어신호의 CRC가 상기 제2 임시 식별자로 마스킹되면 상기 제1 정보는 상기 하향링크 제어신호에 포함되는
제1 단말.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 상기 자원 풀에 대한 할당 정보를 셀 공통 또는 단말 특정하게 수신하는
제1 단말.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 상기 참조신호의 할당 정보를 단말 특정하게 수신하되,
상기 참조신호의 할당 정보는 상기 참조신호의 송신 시간, 송신 주파수, 시퀀스 자원, 송신 전력에 대한 정보 및 상기 참조신호가 송신되는 안테나 포트에 관한 정보를 포함하는
제1 단말.
제11항에 있어서,
상기 하향링크 제어신호는 상기 상향링크 신호에 대한 스케줄링 필드를 더 포함하고,
상기 제1 단말이 상기 상향링크 신호를 송신하지 않는 경우 상기 상향링크 신호에 대한 스케줄링 필드는 NULL로 설정되는
제1 단말.
제11항에 있어서,
상기 사이드링크 신호는 유니캐스트 또는 멀티캐스트 방식으로 송신되는
제1 단말.