KR20200034531A - 무선 통신 시스템에서 차량 통신을 지원하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G 4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 송신률을 지원하기 위한 5G 5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 차량 통신(vehicle-to-everything, V2X)을 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 본 개시에서 제공하는 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 기지국으로부터 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 수신하는 과정과, 상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원을 요청하는 과정과, 상기 기지국으로부터 전송 자원 할당 정보를 수신하는 과정을 포함한다.
Description
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 차량 통신(vehicle-to-everything, V2X)을 지원하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.
4G (4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 송신률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가 60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation, ACM) 방식인 FQAM(hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
5G 시스템에서, 차량 통신(vehicle to everything, V2X) 기술이 고려되고 있다. 기존 LTE 시스템에서의 V2X 동작과 별개로 NR(new radio) 시스템에서의 V2X 동작을 지원하기 위해 NR 시스템의 새로운 요구조건을 만족하기 위한 구체적인 절차가 논의되고 있다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 효과적으로 차량 통신(vehicle-to-everything, V2X)을 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법이 제공된다. 상기 단말의 동작 방법은, 기지국으로부터 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 수신하는 과정과, 상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원을 요청하는 과정과, 상기 기지국으로부터 전송 자원 할당 정보를 수신하는 과정을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법이 제공된다. 상기 기지국의 동작 방법은, 단말에게 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 전송하는 과정과, 상기 단말로부터 상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원 요청을 수신하는 과정과, 상기 단말에게 전송 자원 할당 정보를 전송하는 과정을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말 장치가 제공된다. 상기 단말 장치는, 송수신기; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 기지국으로부터 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 수신하고, 상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원을 요청하며, 상기 기지국으로부터 전송 자원 할당 정보를 수신하도록 구성된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국 장치가 제공된다. 상기 기지국 장치는, 송수신기; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 단말에게 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원 요청을 수신하며, 상기 단말에게 전송 자원 할당 정보를 전송하도록 구성된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 무선 통신 시스템에서 효과적으로 차량 통신(vehicle-to-everything, V2X)을 지원할 수 있도록 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 일 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 구조의 일 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 일 예를 도시한다.
도 5a 내지 5c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X(vehicle-to-everything) 통신의 일 예를 도시한다.
도 6a 내지 6g는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X 시스템을 위한 주파수 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징의 일 예를 도시한다.
도 7a 내지 7c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X 시스템을 위한 시간 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징의 일 예를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(mode 1로 동작하는 NR(new radio) V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 이동성에 관한 시나리오의 일 예를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(NR mode 1로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(NR mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 유휴(idle) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 LTE(long term evolution) 서빙 셀에서 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 유휴(idle) 상태의 단말이 LTE 서빙 셀으로부터 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀에서 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 18은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 IDLE 상태의 단말이 NR 서빙 셀으로부터 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 19는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 IDLE 단말을 위한 DRX(discrete reception) 동작의 일 예를 도시한다.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 RRC 연결 상태의 단말을 위한 DRX 동작의 일 예를 도시한다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 VoLTE(Voice over LTE) 품질 향상을 위한 패킷 지연 허용치 보고(delay budget report) 동작의 일 예를 도시한다.
도 22a 내지 22b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 패킷 전송 지연을 측정하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 연결 상태 DRX 주기 변경을 요청하고, 이를 적용하여 데이터를 송수신하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 전체 동작의 일 예를 도시한다.
도 25는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성의 일 예를 도시한다.
도 26은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성의 일 예를 도시한다.
도 27은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성의 일 예를 도시한다.
도 28은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 일 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 구조의 일 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 일 예를 도시한다.
도 5a 내지 5c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X(vehicle-to-everything) 통신의 일 예를 도시한다.
도 6a 내지 6g는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X 시스템을 위한 주파수 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징의 일 예를 도시한다.
도 7a 내지 7c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X 시스템을 위한 시간 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징의 일 예를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(mode 1로 동작하는 NR(new radio) V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 이동성에 관한 시나리오의 일 예를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(NR mode 1로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(NR mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 유휴(idle) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 LTE(long term evolution) 서빙 셀에서 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 유휴(idle) 상태의 단말이 LTE 서빙 셀으로부터 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀에서 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 18은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 IDLE 상태의 단말이 NR 서빙 셀으로부터 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 19는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 IDLE 단말을 위한 DRX(discrete reception) 동작의 일 예를 도시한다.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 RRC 연결 상태의 단말을 위한 DRX 동작의 일 예를 도시한다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 VoLTE(Voice over LTE) 품질 향상을 위한 패킷 지연 허용치 보고(delay budget report) 동작의 일 예를 도시한다.
도 22a 내지 22b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 패킷 전송 지연을 측정하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 연결 상태 DRX 주기 변경을 요청하고, 이를 적용하여 데이터를 송수신하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 전체 동작의 일 예를 도시한다.
도 25는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성의 일 예를 도시한다.
도 26은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성의 일 예를 도시한다.
도 27은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성의 일 예를 도시한다.
도 28은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성의 일 예를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 효과적으로 차량 통신(vehicle-to-everything, V2X)을 지원하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하 설명에서 사용되는 통신 방식을 지칭하는 용어, 신호를 지칭하는 용어, 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP 3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 1은 본 개시의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국) 105, 110, 115, 120과 MME(Mobility Management Entity, 125 및 S-GW(Serving-Gateway, 130로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말) 135은 eNB 105~120 및 S-GW 130를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 eNB 105~120는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. eNB는 UE 135와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB 105~120가 담당한다. 하나의 eNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW 130는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME 125의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 개시의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 205, 240, RLC(Radio Link Control 210, 235, MAC(Medium Access Control 215, 230으로 이루어진다. PDCP 205, 240는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
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header 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
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사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
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순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
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순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
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중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
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재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
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암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
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타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) 210, 235는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
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데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
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ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
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접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
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재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
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순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
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중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
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오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
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RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
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RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC 215, 230은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
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맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
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다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
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스케줄링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
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HARQ 기능(Error correction through HARQ)
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로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
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단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
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MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
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전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
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패딩 기능(Padding)
물리 계층 220, 225은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한, 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며, 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggregation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고받을 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 구조의 일 예를 도시한다.
도 3는 본 개시가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3를 참고하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB, 310과 NR CN(New Radio Core Network, 혹은 NG CN: Next Generation Core Network, 305로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 315은 NR NB 310 및 NR CN 305를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 3에서 NR NB 310는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR NB는 NR UE 315와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB 310가 담당한다. 하나의 NR NB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN 305는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME 325와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB 330과 연결된다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 일 예를 도시한다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP 401, 445, NR PDCP 405, 440, NR RLC 410, 435, NR MAC 415, 430으로 이루어진다.
NR SDAP 401, 445의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
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사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
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상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
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상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID의 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
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상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케줄링 정보 등으로 사용될 수 있다.
NR PDCP 405, 440의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
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헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
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사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
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순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
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비순차적 전달 기능 (Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
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순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
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중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
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재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
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암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
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타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 410, 435의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
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데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
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순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
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비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
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ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
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접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
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재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
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순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
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중복 탐지 기능(Duplicate detection)
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오류 탐지 기능(Protocol error detection)
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RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
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RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC 415, 430은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
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맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
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다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
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스케줄링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
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HARQ 기능(Error correction through HARQ)
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로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
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단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
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MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
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전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
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패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층 420, 425은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 5a 내지 5c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X(vehicle-to-everything) 통신의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 5a 내지 5c는 본 개시에서 참고하는 셀룰러 시스템 내에서 V2X 통신을 설명하는 도면이다.
V2X(vehicle-to-everything)는 차량과 모든 인터페이스를 통한 통신 기술을 통칭하고, 그 형태 및 통신을 이루는 구성 요소에 따라 V2V(vehicle-to- vehicle), V2I(vehicle-to-infra-structure), V2P(vehicle-to-pedestrian), V2N(vehicle-to-network) 등이 있다. V2P 및 V2V는 기본적으로 Rel-13 기기간 통신(device-to-device, 이하 D2D)의 구조 및 동작원리를 따른다. 즉, 사이드링크(sidelink, PC5 동작을 기본으로 하며, 기지국과 단말의 상하향링크가 아니라 단말들 사이의 전송 채널인 사이드링크를 통해서 실제 데이터 패킷이 송수신된다. 이런 기본 컨셉은 LTE에서 정의된 V2X 뿐만 아니라, NR에서 새로 정의될 수 있는 V2X에도 적용이 가능하며, 특정 시나리오에 대한 업그레이드가 적용될 수 있다.
도 5a를 참고하면, 기지국 501은 V2X를 지원하는 셀 502 안에 위치한 적어도 하나의 차량 단말 505,510과 보행자 휴대단말 515을 포함하고 있다. 즉, 차량 단말 505은 기지국 501과 차량 단말-기지국 간 링크(Uu, 530, 535를 이용하여 셀룰러 통신을 수행하며, 다른 차량 단말 510 혹은 보행자 휴대단말 515과는 사이드링크(PC5, 520,525를 이용하여 기기간 통신을 수행하게 된다. 상기에서 기지국은 gNB 혹은 NR을 지원하는 업그레이드 된 eNB일 수 있으며, 차량 단말 505,510과 보행자 휴대단말 515이 사이드링크 520,525를 이용하여 직접적으로 정보를 주고 받기 위해서는 기지국이 사이드링크 통신에 사용할 수 있는 자원 풀을 할당해야 한다. 아래에는 LTE 시스템의 V2X에서 기지국이 단말에게 자원을 할당하는 방법을 자세히 정리하였으며, NR 시스템에서 도입하는 V2X에서도 LTE에서와 비슷한 접근 방법을 적용할 수 있다. 단지, NR에서는 다른 뉴머랄러지(numerology)를 사용하고, 사이드링크(sidelink) 자원 풀에 대한 설계가 어느정도 달라질 수 있다.
LTE 시스템의 V2X를 기준으로 기지국이 단말에게 자원을 할당하는 방법에 따라 스케줄된(scheduled) 자원 할당(mode 3과 UE 자율(autonomous) 자원 할당(mode 4의 두 가지로 나눌 수 있다. 상기의 스케줄된 자원 할당의 경우 기지국이 RRC 연결된 단말들에게 전용(dedicated) 스케줄링 방식으로 사이드링크 전송에 사용되는 자원을 할당하는 방법이다. 상기의 방법은 기지국이 사이드링크의 자원을 관리할 수 있기 때문에 간섭 관리와 자원 풀의 관리(동적 할당, semi-persistence transmission)에 효과적이다. 또한, 기지국이 V2X를 위한 자원을 할당하고 관리하는 스케줄된(scheduled) 자원 할당(mode 3의 경우에는, RRC 연결이 된 단말이 다른 단말들에게 전송할 데이터가 있을 경우, 기지국에게 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 요소(Control Element, 이하 CE)를 이용하여 전송될 수 있다. 여기서 RRC 메시지로는 SidelinkUEInformation 혹은 UEAssistanceInformation 메시지가 사용될 수 있다. 한편, MAC CE는 일 예로 새로운 포맷 (적어도 V2X 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 사이드링크 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 등일 수 있다. 3GPP에서 사용하고 있는 버퍼상태보고에 대한 상세한 포맷과 내용은 3GPP 규격 TS36.321 "E-UTRA MAC Protocol Specification"을 참고한다. 반면에 UE 자율(autonomous) 자원 할당은 기지국이 V2X를 위한 사이드링크 송수신 자원 풀을 시스템 정보로 제공하고, 단말이 정해진 룰에 따라 자원 풀을 선택하게 된다. 상기 자원 선택 방법으로는 영역 맵핑(zone mapping), 센싱(sensing) 기반의 자원 선택, 랜덤 선택 등이 있을 수 있다.
도 5b를 참고하면, V2X를 위한 자원 풀의 구조는 SA(scheduling allocation)를 위한 자원 540, 550, 560과 데이터 전송을 위한 자원 545, 555, 565이 인접해서 하나의 서브 채널을 구성할 수도 있다.
또한, 도 5c를 참고하면, V2X를 위한 자원 풀의 구조는 SA 570, 575, 580와 데이터 585, 590, 595를 위한 자원이 인접하지 않은 방식으로 사용될 수도 있다. 상기의 두 구조 중 어떤 것이 사용되더라도 SA는 2개의 연속된 PRB들로 구성되고 데이터를 위한 자원의 위치를 지시하는 내용을 포함한다. 한 셀에서 V2X 서비스를 받는 단말의 수는 다수일 수 있으며, 상기에 설명한 기지국 501과 단말들 505,510,515의 관계를 확장해서 적용할 수 있다.
또한, 상기의 자원 풀을 통한 사이드링크 데이터 송수신을 위해, 기본적으로 LTE 시스템의 V2X에서는 Destination Layer2 ID(혹은 destination ID)를 통해서 V2X 서비스를 구분하였다. 즉, 사이드링크를 통해 전달되는 V2X 데이터 패킷, 즉 MAC PDU의 헤더에 단말의 Source/Destination Layer2 ID (각 24bit 사이즈)가 포함되며, Source Layer2 ID는 단말의 고유 식별자를 의미하며, Destination Layer2 ID는 단말이 전달하는 V2X 데이터 트래픽의 서비스 종류를 지시한다. 만약 송신 단말이 보내는 Destination Layer2 ID 를 수신한 다른 단말은 해당 Destination Layer2 ID에 대한 서비스에 가입되고 수신하도록 설정되어 있는 상태이면 해당 MAC PDU에 속한 데이터 패킷을 디코딩해서 상위 계층으로 전달한다. 상기의 Destination Layer2 ID와 V2X 데이터 패킷에 대한 매핑 정보는 V2X 서버(server)에서 V2X 제어 기능(Control Function)으로 전달하여, 단말에게 제공(provisioning) 된다.
도 6a 내지 6g는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X 시스템을 위한 주파수 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 6a 내지 6g는 본 개시에 제안하는 차세대 이동통신 시스템에서의 V2X 시스템을 위한 주파수 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징을 도시한 도면이다.
기본적으로 NR 시스템에서는 LTE 시스템에서와 다른 주파수 영역에서의 특징을 가지고 있다. LTE 시스템에서는 한 셀에서의 시스템 밴드위스(bandwidth)가 20M Byte까지의 고정된 값을 가지는 반면에 NR에서는 한 셀에서의 시스템 밴드위스가 100M Byte 혹은 고주파에서 400M Byte를 지원할 수도 있다. 이를 위해 모든 단말이 넓은 주파수 대역을 기본적으로 커버하는데 하드웨어적으로 어려움이 있기 때문에 부분 밴드위스 (Bandwidth Part, 이하 BWP)라는 개념을 도입해서 한 셀에서 다양한 크기의 밴드위스로 설정되는 복수의 BWP를 지원하고, 특정 BWP에서 시스템이 동작할 수 있도록 하였다. 또한, LTE와 다르게 다양한 부반송파 간격(sub-carrier spacing, SCS)에 의한 데이터 구조 및 전송을 지원하기 때문에 LTE에서의 15kHz (extended 버전에서의 30kHz도 존재하지만 기본은 15kHz) SCS 외에도 30, 60, 120 등의 추가 SCS을 지원한다. 상기의 NR 시스템에서의 주파수 영역에서의 특징은 V2X를 설계하는 원칙에 그대로 적용이 가능하며, 우선, NR V2X 시스템에서 설정되는 V2X 송수신 자원 풀은 상향링크 전송 자원을 사용할 수 있으며, 이는 상향링크 BWP 내의 특정 자원 영역이 할당되어 사용될 수 있다. 즉, 기지국은 해당 셀에서 지원하는 상향링크 BWP 설정 내에서 일부 자원을 SL로 전달되는 NR V2X 전송 자원 풀로 설정할 수 있고, 이를 NR V2X 전용의 시스템 정보로 전달한다. 상기 시스템 정보에서 기본적으로 해당 전송 자원 풀이 포함되는 밴드위스(bandwidth) 위치, SCS, cyclic prefix 정보(normal, extended)가 포함될 수 있다. 혹은 해당 전송 자원 풀이 속하게 되는 상향링크 BWP의 식별자가 전달될 수 있다. BWP와 관련해서 단말의 RF 능력에 따라 특정 상황에 대한 추가적인 동작이 필요할 수 있다. 유휴(idle) 혹은 비활성화(inactive) 단말의 경우, 기지국으로부터 페이징(paging) 메시지를 수신하게 된다. 이때, 단말 고유의 정해진 페이징 구간(paging occasion)에 대해 PDCCH를 모니터링하게 되는데, 단말이 SL를 수신하는데 필요한 RF chain이 하나밖에 존재하지 않는 경우에는 문제점이 발생할 수 있다. NR V2X가 설정된 서빙 셀이 TDD(time division multiplexing) 설정일 경우에는 하향링크 슬롯(slot)에서 페이징을 수신하고, 사이드링크로 설정된 상향링크 슬롯에서 V2X 송수신을 수행하면 되지만, NR V2X가 설정된 서빙 셀이 FDD(frequency division multiplexing)일 경우에는 하향링크 BWP와 상향링크 BWP가 다른 주파수에 설정되어 있을 수 있기 때문에 해당 단말이 페이징을 수신하기 위해서는 상향링크 BWP와 하향링크 BWP 사이에서의 스위칭 동작이 필요하다. 이 경우에는 아래와 같은 두 가지 방법 중 하나로 동작하는 것을 제안한다.
1.
NR V2X 단말은 페이징 및 RACH 동작에 대해 항상 initial DL BWP(초기 상향링크 BWP)를 모니터링하고, 해당 동작이 일어날 경우에는 SL 전송보다 페이징 및 RACH 동작을 우선시 해서 Uu를 통한 BWP 스위칭을 수행한다.
2.
네트워크가 페이징 메시지를 상향링크 BWP에 존재하는 특정 자원에서 SL PDU를 통해 전달한다. 혹은 상향링크 BWP의 특정 slot을 설정 혹은 pre-config해서 V2X 단말에게 전달하기 위한 slot으로 예약한다. 이때 전송되는 페이징은 NR V2X만을 위한 페이징일 수 있으며 숏(short) 메시지 형태의 지시일 수 있다. (즉, 수 비트를 통해 페이징 목적이 포함된다.)
도 6a 내지 도 6f의 605 내지 630는 NR V2X에서의 자원 풀이 가질 수 있는 주파수 영역에서의 설계 방향에 대해 나타내고 있다. 앞서 설명했듯이, NR V2X에서의 전송 자원 풀 640, 645, 655, 660은 상향링크 자원의 일부를 사용하며, 이는 상향링크 BWP의 특정 부분에 설정될 수 있다.
도 6g를 참고하면, 해당 자원 풀 640, 645, 655, 660은 상향링크 BWP 635, 650내에 한 개 혹은 복수 개 존재할 수 있으며, 복수의 상향링크 BWP 635, 650에 대해서 전부 존재하거나 일부 상향링크 BWP 635, 650에만 존재할 수 있다. 605에서는 NR V2X 전송 자원 풀의 제어(control) 신호가 전달되는 영역(physical sidelink control channel, PSCCH)이 전체 자원 풀의 주파수 영역에 대해 데이터가 전달되는 영역(physical sidelink shared channel, PSSCH)앞에 존재하고, 610 및 615에서는 NR V2X 전송 자원 풀의 제어(control) 신호가 전달되는 영역(physical sidelink control channel, PSCCH)이 전체 자원 풀의 일부 주파수 영역에 대해 데이터가 전달되는 영역(physical sidelink shared channel, PSSCH)앞에 존재하고, 620에서는 NR V2X 전송 자원 풀의 control 신호가 전달되는 영역(physical sidelink control channel, PSCCH)이 데이터가 전달되는 영역(physical sidelink shared channel, PSSCH)에 대해 주파수 영역에서 특정 크기로, 분리되고 시간 영역에서 같이 존재한다. 625와 630은 620에서의 모델을 확장한 개념으로써, 시간 영역상에서는 PSCCH와 PSSCH가 연속적으로 자원을 공유하고, 주파수 영역에서는 분리되는 구조가 가능하다. 차이점은 서브 채널(sub-channel) 개념을 적용해서 해당 자원 풀 내에서 복수개의 sub-channel이 존재한다는 점이다. 여기서 서브 채널(sub-channel)은 PSCCH와 PSSCH 페어(pair)으로 구성되며, 구성되는 방법에 따라 625와 같이 하나의 PSCCH-PSSCH 페어가 반복적으로 구성되느냐, PSCCH가 주파수 영역에서 연속적으로 존재하고 해당하는 PSSCH가 이어서 주파수 영역에서 구성될 수 있다.
도 7a 내지 7c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X 시스템을 위한 시간 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 7a 내지 7c는 본 개시에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템에서의 V2X 시스템을 위한 시간 영역에서의 자원 풀 설계 및 특징을 도시한 도면이다.
기본적으로 NR 시스템은 LTE 시스템과 다르게 시간 영역에서의 최소 단위가 서브프레임이 아닌 슬롯 및 심볼 단위이다. LTE 시스템에서도 심볼은 물리적 신호가 전달되는 단위로서는 존재하였지만, 데이터 패킷이 전달되는 스케줄링 단위로서 서브프레임이 사용되었고, 이는 NR에서 최소 심볼 단위까지 확장되었다. NR 시스템의 이런 특징을 반영하기 위해 NR V2X 전송 자원 풀을 설정하는 방법도 기존 LTE의 사이드링크에서 서브프레임 단위로 설정하였던 것과 달리 슬롯 혹은 심볼 단위로 설정할 수 있어야 한다.
그러므로, 본 개시에서는 시간영역에서 사이드링크 전송 자원 풀 710, 720로 사용 가능한 영역을 비트맵으로 설정, 정확히는 슬롯 레벨(slot-level) 비트맵과 심볼 레벨(symbol-level) 비트맵을 사용해서 설정하는 방법을 제안한다. 또한, 해당 설정은 FDD보다 TDD로 동작하는 셀에 대해 영향이 크다고 할 수 있다. 기지국은 기본적으로 상향링크 BWP 내에 설정되는 NR V2X 자원 풀의 시간 영역 자원이 하향링크 자원 및 사이드링크 동기를 위한 자원과는 겹치지 않도록 설정해야 한다.
따라서, 도 7a를 참고하면, NR V2X 자원 풀 710, 720을 비트맵으로 표현할 때 상기 설명한 자원에 대해서는 "0"으로 세팅해야 한다. 또한, 전체 SFN(system frame number)와 및 전송 풀의 시작 offset에 따라 설정된 비트맵 사이즈가 적용될 경우 전체 슬롯을 딱 떨어지게 커버하지 못하는 경우가 발생하고 이를 해결하기 위해 LTE에서는 특정 시간 영역에서의 남는 자원 영역을 예약된 자원(reserved resource) 705, 715로 정의하고 사이드링크 전송에 사용하지 않았다. NR V2X 전송 자원 풀 710, 720에서도 상기의 원칙을 그대로 적용해서 비트맵 사이즈 및 시작 offset에 따라 남게 되는 전송 자원 705, 715을 사이드링크 자원으로 사용하지 않을 수 있고, 혹은 기존 비트맵을 남는 전송 슬롯 및 심볼 705, 715에도 계속 적용하는 방법이 있을 수 있다. 이럴 경우 남는 슬롯에 대해 남는 슬롯이 없어질 때까지 설정된 비트맵을 앞에서부터 적용을 할 수 있다. 이럴 경우, 자원을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
앞서 설명한 슬롯 레벨의 비트맵과 심볼 레벨의 비트맵은 사이드링크에서 NR V2X가 사용할 수 있는 시간 영역에서의 자원을 명시적으로 알려주는 역할을 한다. 기본적으로 V2X에서의 자원 풀은 사이드링크 통신이 가능한 전체 영역을 주파수-시간 영역에서 할당하고, 해당 자원 풀 내에서 단말이 자율(autonomous)적으로 전송 자원을 선택하거나, 해당 자원 풀 내의 자원 중에서 기지국이 명시적으로 전송 자원을 할당하는 방법이 가능하다. 이를 위해 먼저 사이드링크 전송이 가능한 전송 자원 풀을 설정하는 것은 필수적이다. 본 개시에서는 두 가지 방법으로 NR V2X 전송 자원 풀의 시간 영역에서의 설정을 위한 슬롯 및 심볼 레벨의 비트맵을 정의하고자 한다.
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옵션 1: SFN에 존재하는 모든 슬롯 및 심볼에 대해 명시적으로 어떤 슬롯 및 심볼이 자원 풀로 설정되는지 나타내는 비트맵을 제공
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옵션 2: 전체 SFN에서 하향링크로 할당되어 있는 슬롯을 제외한 슬롯 및 심볼에 대해 명시적으로 어떤 슬롯 및 심볼이 자원 풀로 설정되는지 나타내는 비트맵을 제공 (이는 단말이 SIB1에서 제공되는 TDD UL-DL 패턴(pattern)을 통해 해당 서빙 셀에서의) 하향링크 슬롯에 어딘지 이미 알고 있기 때문에 오직 상향링크 슬롯 및 flexible 슬롯에 대해서 어떤 슬롯이 NR V2X 자원 풀로 할당될 수 있는지 지시해도 충분하고 이를 통해 시그널링을 효율적으로 할 수 있다.)
옵션 1부터 자세히 살펴보면, NR V2X 관련 설정을 제공하는 시스템 정보에서 NR V2X 자원 풀 설정 정보를 제공할 때 해당 자원 풀의 시간 영역에서의 비트맵 정보를 같이 제공한다. 상기 비트맵 정보는 슬롯 레벨의 비트맵 1이 필수적(mandatory)으로 주어지고, 추가적으로 설정되는 슬롯 레벨 비트맵 2가 설정될 수 있다. 상기 슬롯 레벨 비트맵 1은 시간 영역의 모든 슬롯을 커버하고 SFN에서 연속적으로 존재하게 되며, 비트맵 설정을 위해 주기 및 비트맵 정보가 다음의 [표 1]과 같은 예시로 존재할 수 있다.
상기 [표 1]에서 Bitmap-slot#의 #는 비트맵의 길이(length)를 의미하며, 만약 16으로 되어 있다면, 비트맵이 16 비트(bit)로 구성된다는 의미이다. 각각의 비트맵에서 "1"로 설정되는 경우, NR V2X 자원 풀로 설정가능하다는 슬롯을 의미한다. 또한 상기 BitmapOfSlot-SL IE는 다양한 SCS 별로 설정될 수 있으며, BitmapOfSlot15KHZ-SL, BitmapOfSlot30KHZ-SL 정보로 제공되어 상기 비트맵 설정을 포함하며, 해당 자원 풀이 적용되는 SCS에 맞춰서 선택될 수 있다. 만약, 해당 SCS 정보가 별도로 BWP 정보와 같이 설정된다면, 생략될 수 있다.
도 7b를 참고하면, 본 실시 예의 옵션 1에서는 16 비트 길이의 슬롯 레벨 비트맵 1이 설정되는 경우를 예시하였고, 해당 비트맵은 전체 SFN에 연속적으로 존재하는 모든 슬롯에 대한 NR V2X 자원 풀 사용여부를 지시한다.
725 및 745는 하향링크 슬롯으로 할당된 부분이며, 기지국에서는 이 부분에 대해 비트맵을 항상 "0"으로 세팅해야한다. 730 및 750은 하향링크 및 플렉서블(flexible) 자원(혹은 상향링크 자원)이 공존하는 스위칭 슬롯으로써 본 개시에서는 스페셜(special) 슬롯으로 명칭한다. 이는 한 슬롯 내에 일부 심볼은 하향링크 심볼로 설정되고, 나머지 일부 슬롯은 플렉서블(flexible) 자원 및 상향링크 자원으로 설정되는 경우이다. 이 스페셜(special) 슬롯의 경우도 기지국이 항상 "0"로 설정할지 혹은 "0"과 "1"이 모두 가능할지 정할 수 있다. 만약 해당 슬롯이 "1"로 설정된다면, 해당 슬롯 내에 하향링크로 사용되는 심볼은 심볼 레벨 비트맵에서 항상 "0"으로 설정해야 한다. 735와 755는 플렉서블(flexible) 슬롯, 740 및 760은 상향링크 슬롯에 해당하며, 기지국은 해당 자원이 설정된 슬롯에 대해서는 기지국 내부 자원 관리 룰에 따라 NR V2X 자원 풀로 설정이 가능하며, 필요할 경우 "1"로 설정하여 V2X 자원 풀로 설정할 수 있다.
만약 슬롯 레벨 비트맵 1에서 설정된 주기 정보가 실제 자원 풀 설계에 맞지 않고 조금 더 추가적인 패턴으로 디자인하고 싶을 경우를 위해, 슬롯 레벨 비트맵 2가 옵션으로 추가될 수 있다. 이 경우, 슬롯 레벨 비트맵 1에 이어서 슬롯 레벨 비트맵 2가 적용이 되며, 전체 SFN에 걸쳐 두 비트맵의 연속된 패턴이 반복되게 된다. 전반적인 비트맵을 설정하는 방법은 슬롯 레벨 비트맵 1에서 설명한 절차를 따른다.
또한, 슬롯 레벨 비트맵에서 "1" 설정된 비트맵들에게 적용되는 해당 슬롯내의 전체 심볼들의 NR V2X 자원 풀 사용 여부를 지시하는 비트맵도 필요하게 된다. 상기 심볼 레벨 비트맵 765, 770은 옵션으로 적용되며, 만약 존재하지 않는다면, 슬롯 레벨 비트맵 내의 모든 심볼들이 NR V2X 자원 풀로 설정된다. 즉, 심볼 레벨 비트맵의 모든 심볼이 1로 설정되는 경우와 같다. 이는 기지국의 자원 관리에 따라, 심볼 단위로 결정될 수 있다. 심볼 레벨 비트맵의 사이즈는 해당 서빙 셀에서 확장된 사이클릭 프리픽스(extended cyclic prefix, extended CP) 사용 여부에 따라 길이가 결정될 수 있으며, 사용되지 않는 노멀(normal) 모드에서는 14 비트로 고정이며, 확장된 사이클릭 프리픽스(extended CP)가 사용된다면 12 비트로 설정될 수 있다.
도 7c를 참고하면, 본 실시 예의 옵션 2에서는 상기 옵션 1에서 예를 든, 16 비트 길이의 슬롯 레벨 비트맵 1이 설정되는 경우에 대해 차별적인 부분을 설명하고, 전체 비트맵의 길이가 변화할 수 있는 것을 설명한다. 옵션 2에서는 전체 SFN에 대해 모든 슬롯을 비트맵으로 커버하는 것이 아니라, 전체 슬롯 중에서 하향링크 자원으로 할당된 슬롯을 제외한 슬롯을 비트맵 설정의 후보로 두는 것이다. 이렇게 할 경우, 상기 옵션 1에서 설정된 하향링크 슬롯을 비트맵에서 제외할 수 있기 때문에 슬롯 레벨 비트맵 1의 경우 13 비트, 슬롯 레벨 비트맵 2의 경우 11 비트로 이전 옵션 1에서 16 비트와 14 비트, 총합 30 비트로 구성된 비트맵을 총합 24비트로 구성할 수 있게 됨으로써 6비트의 시그널링을 줄일 수 있다. 실제로 커버되는 전체 슬롯의 개수 및 영역은 같기 때문에 성능 열하는 없다. 추가로 스페셜(special) 슬롯에 대한 적용여부도 설정할 수 있으며, 해당 슬롯에 대해 기지국이 항상 NR V2X를 사용하지 않기로 결정한다면 해당 슬롯 역시 후보 비트맵에서 제외할 수 있다. 하지만 해당 슬롯의 일부를 NR V2X 자원 풀로 사용하기로 결정한다면, 앞서 옵션 1에서 설명했듯이 만약 스페셜(special) 슬롯이 "1"로 설정된다면, 해당 슬롯 내에 하향링크로 사용되는 심볼은 심볼 레벨 비트맵에서 항상 "0"으로 설정해야 한다.
또한, 슬롯 레벨 비트맵에서 "1" 설정된 비트맵들에게 적용되는 해당 슬롯내의 전체 심볼들의 NR V2X 자원 풀 사용 여부를 지시하는 비트맵도 필요하게 된다. 상기 심볼 레벨 비트맵은 옵션으로 적용되며, 만약 존재하지 않는다면, 슬롯 레벨 비트맵 내의 모든 심볼들이 NR V2X 자원 풀로 설정된다. 즉, 심볼 레벨 비트맵의 모든 심볼이 1로 설정되는 경우와 같다. 이는 기지국의 자원 관리에 따라, 심볼 단위로 결정될 수 있다. 심볼 레벨 비트맵의 사이즈는 해당 서빙 셀에서 확장된 사이클릭 프리픽스(extended cyclic prefix, extended CP) 사용 여부에 따라 길이가 결정될 수 있으며, 사용되지 않는 노멀(normal) 모드에서는 14 비트로 고정이며, 확장된 사이클릭 프리픽스(extended CP)가 사용된다면 12 비트로 설정될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(mode 1로 동작하는 NR(new radio) V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 8은 본 개시에 적용되는 NR 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(mode 1로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 1h를 참고하면, 캠프 온 805 하고 있는 단말 1 801은 기지국 803으로부터 해당 서빙 셀에 접속하기 위한 기본 정보인 SIB1을 수신하고 810, 이후 NR V2X를 위한 시스템 정보(SIB for NR V2X)을 수신한다 815. 상기 SIB1에는 셀 액세스 관련 정보, 다른 시스템 정보의 스케줄링(scheduling) 정보, 해당 서빙 셀의 TDD UL/DL 설정 등이 존재하며, NR V2X 시스템 정보에는 사이드링크 데이터 송수신을 위한 자원 풀 정보, 센싱 동작을 위한 설정 정보, 동기를 설정하기 위한 정보, 인터 프리퀀시(inter-frequency) 송수신을 위한 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 자원 풀 정보에는 본 개시에서 제안한 주파수-시간 영역에서의 자원 풀 설정을 위한 정보들이 포함된다. 또한, 기본적으로 V2X 관련 시스템 정보는 RRC 연결 상태 및 IDLE 상태에서도 단말이 시스템 정보만을 수신해도 동작이 가능해야 하기 때문에, 시스템 정보가 단말의 요청이 없이 기본적으로 지원하는 기지국 및 셀에서 제공되어야 한다.
단말 1 801에 V2X를 위한 데이터 트래픽이 생성 820되면, 기지국과 RRC 연결을 수행한다 825. 상기의 RRC 연결 과정은 데이터 트래픽이 생성 820 이전에 수행될 수 있다. 단말 1 801은 기지국에게 다른 단말들 802과 V2X 통신을 할 수 있는 전송 자원을 요청한다 830. 이 때 기지국에게 RRC 메시지 혹은 MAC CE를 이용하여 요청할 수 있다. 여기서 RRC 메시지로는 SidelinkUEInformation, UEAssistanceInformation 메시지가 사용될 수 있다. 한편, MAC CE는 일 예로 새로운 포맷 (적어도 V2X 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 사이드링크 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 등일 수 있다. 기지국 803은 단말 1 801에게 전용(dedicated) RRC 메시지를 통해 V2X 전송 자원을 할당한다 835. 이 메시지는 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 포함할 될 수 있다. 상기 자원 할당은 단말이 요청하는 트래픽의 종류나 해당 링크의 혼잡 여부에 따라 Uu를 통한 V2X 자원이거나 PC5를 위한 자원일 수 있다. 상기 결정을 위해 단말은 UEAssistanceInformation 혹은 MAC CE를 통해 V2X 트래픽의 PPPP(ProSe Per Packet Priority) 및 PPPR(ProSe Per Packet Reliability) 혹은 LCID(Logical Channel Identifier) 정보를 추가해서 보낸다. 기지국은 다른 단말들이 사용하는 자원에 대한 정보 또한 알고 있기 때문에 상기 단말 1이 요청하는 자원을 남아있는 자원들 중에서 스케줄링한다. 또한, 상기 RRC 메시지에 Uu를 통한 SPS 설정(configuration) 정보가 포함되어 있을 경우 PDCCH를 통한 DCI 전송으로 SPS를 활성화(activation) 할 수 있다 840. 단말 1 801은 기지국 803으로부터 할당받은 자원 및 전송방법에 따라 전송 링크 및 자원을 선택하고 845, 단말들 802에게 데이터를 전송한다 850.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 9는 본 개시에 적용되는 NR 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
기지국 903이 직접 자원 할당에 관여하는 기지국 스케줄링 모드와 달리 단말 자율적 자원 선택 모드(mode 2 동작은 단말 1 901이 시스템 정보를 통해 미리 수신한 자원 풀을 기반으로 자율적으로 자원을 선택하고 데이터를 전송하는 점에서 차이점이 있다. V2X 통신에서 기지국 903은 단말 1 901을 위해 여러 종류의 사이드링크 자원 풀(V2V 자원 풀, V2P 자원 풀)을 할당한다. 상기 자원 풀은 단말이 주변 다른 단말들이 사용하는 자원을 센싱한 후 사용 가능한 자원 풀을 자율적으로 선택할 수 있는 자원 풀과 미리 설정된 자원 풀에서 단말이 랜덤하게 자원을 선택하는 자원 풀 등으로 구성된다.
도 9를 참고하면, 캠프 온 905 하고 있는 단말 1 901은 기지국 903으로부터 해당 서빙 셀에 접속하기 위한 기본 정보인 SIB1을 수신하고 910, 이후 NR V2X를 위한 시스템 정보(SIB for NR V2X)을 수신한다 915. 상기 SIB1에는 셀 액세스 관련 정보, 다른 시스템 정보의 스케줄링(scheduling) 정보, 해당 서빙 셀의 TDD UL/DL 설정 등이 존재하며, NR V2X 시스템 정보에는 사이드링크 데이터 송수신을 위한 자원 풀 정보, 센싱 동작을 위한 설정 정보, 동기를 설정하기 위한 정보, 인터 프리퀀시(inter-frequency) 송수신을 위한 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 자원 풀 정보에는 본 개시에서 제안한 주파수-시간 영역에서의 자원 풀 설정을 위한 정보들이 포함된다.
또한, 기본적으로 V2X 관련 시스템 정보는 RRC 연결 상태 및 유휴(idle) 상태에서도 단말이 시스템 정보만을 수신해도 동작이 가능해야 하기 때문에, 시스템 정보가 단말의 요청이 없이 기본적으로 지원하는 기지국 및 셀에서 제공되어야 한다.
단말 1 901에 V2X를 위한 데이터 트래픽이 생성 915되면, 단말 1 901은 기지국 903으로부터 시스템 정보를 통해 전달받은 자원 풀 중에서 설정된 전송 동작(예를 들어, 동적 할당 1회 전송, 동적 할당 다중 전송, 센싱 기반 1회 전송, 센싱 기반 다중 전송, 랜덤 전송)에 따라, 시간/주파수 영역의 자원을 선택 925하고 다른 단말들 902에게 데이터를 전송한다 930. 일반적으로 V2X 서비스는 안전관련 단말의 위치 정보의 주기적인 전송이라는 목적으로 구현되어 있기 때문에, 모드 2(mode 2) 동작에서 센싱 기반의 다중 전송, 즉, 단말은 다른 단말들이 전송하는 자원을 센싱하여, 해당 전송이 수행되는 자원 풀에서의 전송 가능한 자원 블록(resource block)을 선택하고, 이후 주기적으로 전송될 수 있도록 미래 자원을 예약한다. 이후, 단말에서 발생하는 데이터 패킷이 변경되거나, 없어진다면 상기의 센싱 및 자원 예약 동작을 재시작 혹은 취소하여, 새로운 데이터 패킷을 전달할 수 있도록 한다. 앞서 설명했듯이, 센싱 및 자원 예약 기반의 다중 전송이 기본으로 동작될 수 있으며, 해당 센싱 동작이 잘 수행되지 않는 경우에는 해당 자원 풀에서 랜덤 자원 선택을 통해 통신이 수행될 수 있다.
상기의 도 8과 도 9는 NR V2X 시스템에서의 사이드링크 데이터 송수신의 설정 및 전반적인 동작을 정리하였고, 실제로 전송되는 데이터 패킷에 대한 사용자 평면에서의 패킷 설계, 무선 베어러 설정 및 암호화 방법 등은 도 1e에서 간단히 설명하거나 일부는 설명이 생략되었다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 이동성에 관한 시나리오의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 10은 본 개시에서 고려하는 NR V2X 시스템에서의 이동성에 관한 시나리오를 정리한 도면이다.
기본적으로 NR 시스템에서 지원하는 V2X는 NR 시스템의 프레임 구조 및 뉴머랄러지(numerology)를 따르게 설계가 될 것이고, 이는 LTE 시스템에서 정의되었던 V2X와 구조적으로 다를 것이다. 일 예로 LTE V2X 자원 풀의 구조는 NR V2X에서 설계될 자원 풀과 다른 구조를 가질 것이고, NR을 지원하지 않고 LTE V2X만을 지원하는 기지국 및 단말에서는 NR V2X 자원 풀에 대한 설정 정보가 없기 때문에 NR V2X 단말과의 통신 및 NR V2X의 서비스 연속성을 지원하기 어렵다. 본 개시에서는 LTE 및 NR 서빙 셀이 존재하고 단말이 해당 서빙 셀을 이동할 때 V2X 서비스를 어떻게 지원할 지에 대해 살펴본다.
여러 개의 LTE 서빙 셀 1001과 NR 서빙 셀 1002, 1003이 혼재해 있는 시나리오에 대해 단말은 연결 상태에서의 이동과 유휴 상태에서의 이동이 가능하며, 상기 서로 다른 RAT (radio access type)간 이동도 고려되어야 한다. 본 개시에서는 하기와 같이 NR 및 LTE V2X에서의 이동성을 고려하는 시나리오를 구성하였다.
1.
Scenario 1: NR 서빙 셀들 사이에서의 이동
1-A.
Case 1-1: Connected 상태의 NR mode 1 단말의 이동
1-B.
Case 1-2: Connected 상태의 NR mode 2 단말의 이동
1-C.
Case 1-3: IDLE 상태의 NR mode 2 단말의 이동
2.
Scenario 2: LTE 서빙 셀에서 NR 서빙 셀로의 이동
2-A.
Case 2-1: Connected 상태의 LTE mode 3 단말의 이동
2-B.
Case 2-2: Connected 상태의 LTE mode 3 단말의 이동
2-C.
Case 2-3: IDLE 상태의 LTE mode 4 단말의 이동
3.
Scenario 3: NR 서빙 셀에서 LTE 서빙 셀로의 이동
3-A.
Case 3-1: Connected 상태의 NR mode 1 단말의 이동
3-B.
Case 3-2: Connected 상태의 NR mode 2 단말의 이동
3-C.
Case 3-3: IDLE 상태의 NR mode 2 단말의 이동
본 개시의 이후 실시 예에서 상기 시나리오 및 케이스에서의 이동성을 지원하는 방법을 자세히 다룬다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(NR mode 1로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 11은 본 개시에 적용되는 NR 시스템에서 기지국 스케줄링 모드(NR mode 1로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 11을 참고하면, 캠프 온(camp on) 1105 하고 있는 단말 1 1101은 기지국 1103으로부터 해당 서빙 셀에 접속하기 위한 기본 정보인 SIB1을 수신하고 1110, 이후 NR V2X를 위한 시스템 정보(SIB for NR V2X)을 수신한다 1115. 상기 SIB1에는 셀 액세스 관련 정보, 다른 시스템 정보의 스케줄링(scheduling) 정보, 해당 서빙 셀의 TDD UL/DL 설정 등이 존재하며, NR V2X 시스템 정보에는 사이드링크 데이터 송수신을 위한 자원 풀 정보, 센싱 동작을 위한 설정 정보, 동기를 설정하기 위한 정보, 인터 프리퀀시(inter-frequency) 송수신을 위한 정보 등이 포함될 수 있다.
또한, 기본적으로 V2X 관련 시스템 정보는 RRC 연결 상태 및 IDLE 상태에서도 단말이 시스템 정보만을 수신해도 동작이 가능해야 하기 때문에, 시스템 정보가 단말의 요청이 없이 기본적으로 지원하는 기지국 및 셀에서 제공되어야 한다.
단말 1 1101에 V2X를 위한 데이터 트래픽이 생성 1120되면, 기지국과 RRC 연결을 수행한다 1125. 상기의 RRC 연결 과정은 데이터 트래픽이 생성 1120 이전에 수행될 수 있다. 단말 1 1101은 기지국에게 다른 단말들 1102과 V2X 통신을 할 수 있는 전송 자원을 요청한다 1130. 이 때 기지국에게 RRC 메시지 혹은 MAC CE를 이용하여 요청할 수 있다. 여기서 RRC 메시지로는 SidelinkUEInformation, UEAssistanceInformation 메시지가 사용될 수 있다. 한편, MAC CE는 일 예로 새로운 포맷 (적어도 V2X 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 사이드링크 통신을 위해 버퍼되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 등일 수 있다. 기지국 1103은 단말 1 1101에게 전용(dedicated) RRC 메시지를 통해 V2X 전송 자원을 할당한다 1135. 이 메시지는 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 포함할 될 수 있다. 상기 자원 할당은 단말이 요청하는 트래픽의 종류나 해당 링크의 혼잡 여부에 따라 Uu를 통한 V2X 자원이거나 PC5를 위한 자원일 수 있다. 상기 결정을 위해 단말은 UEAssistanceInformation 혹은 MAC CE를 통해 V2X 트래픽의 PPPP(ProSe Per Packet Priority) 및 PPPR(ProSe Per Packet Reliability) 혹은 LCID(Logical Channel Identifier) 정보를 추가해서 보낸다. 기지국은 다른 단말들이 사용하는 자원에 대한 정보 또한 알고 있기 때문에 상기 단말 1이 요청하는 자원을 남아있는 자원들 중에서 스케줄링한다. 또한, 상기 RRC 메시지에 Uu를 통한 SPS 설정(configuration) 정보가 포함되어 있을 경우 PDCCH를 통한 DCI 전송으로 SPS를 활성화(activation) 할 수 있다 1140. 단말 1 1101은 기지국 1103으로부터 할당받은 자원 및 전송방법에 따라 전송 링크 및 자원을 선택하고 1145, 단말들 1102에게 데이터를 전송한다 1150.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(NR mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 12는 본 개시에 적용되는 NR 시스템에서 단말 자율적 자원 선택 모드(NR mode 2로 동작하는 NR V2X 단말의 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
기지국 1203이 직접 자원 할당에 관여하는 기지국 스케줄링 모드와 달리 단말 자율적 자원 선택 모드(NR mode 2 동작은 단말 1 1201이 시스템 정보를 통해 미리 수신한 자원 풀을 기반으로 자율적으로 자원을 선택하고 데이터를 전송하는 점에서 차이점이 있다. V2X 통신에서 기지국 1203은 단말 1 1201을 위해 여러 종류의 사이드링크 자원 풀(V2V 자원 풀, V2P 자원 풀)을 할당한다. 상기 자원 풀은 단말이 주변 다른 단말들이 사용하는 자원을 센싱한 후 사용 가능한 자원 풀을 자율적으로 선택할 수 있는 자원 풀과 미리 설정된 자원 풀에서 단말이 랜덤하게 자원을 선택하는 자원 풀 등으로 구성된다.
도 12를 참고하면, 캠프 온 1205 하고 있는 단말 1 1201은 기지국 1203으로부터 해당 서빙 셀에 접속하기 위한 기본 정보인 SIB1을 수신하고 1210, 이후 NR V2X를 위한 시스템 정보(SIB for NR V2X)을 수신한다 1215. 상기 SIB1에는 셀 액세스 관련 정보, 다른 시스템 정보의 스케줄링(scheduling) 정보, 해당 서빙 셀의 TDD UL/DL 설정 등이 존재하며, NR V2X 시스템 정보에는 사이드링크 데이터 송수신을 위한 자원 풀 정보, 센싱 동작을 위한 설정 정보, 동기를 설정하기 위한 정보, 인터 프리퀀시(inter-frequency) 송수신을 위한 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 기본적으로 V2X 관련 시스템 정보는 RRC 연결 상태 및 유휴(idle) 상태에서도 단말이 시스템 정보만을 수신해도 동작이 가능해야 하기 때문에, 시스템 정보가 단말의 요청이 없이 기본적으로 지원하는 기지국 및 셀에서 제공되어야 한다.
단말 1 1201에 V2X를 위한 데이터 트래픽이 생성 1215되면, 단말 1 1201은 기지국 1203으로부터 시스템 정보를 통해 전달받은 자원 풀 중에서 설정된 전송 동작(예를 들어, 동적 할당 1회 전송, 동적 할당 다중 전송, 센싱 기반 1회 전송, 센싱 기반 다중 전송, 랜덤 전송)에 따라, 시간/주파수 영역의 자원을 선택 1225하고 다른 단말들 1202에게 데이터를 전송한다 1230. 일반적으로 V2X 서비스는 안전관련 단말의 위치 정보의 주기적인 전송이라는 목적으로 구현되어 있기 때문에, NR 모드 2(mode 2) 동작에서 센싱 기반의 다중 전송, 즉, 단말은 다른 단말들이 전송하는 자원을 센싱하여, 해당 전송이 수행되는 자원 풀에서의 전송 가능한 자원 블록(resource block)을 선택하고, 이후 주기적으로 전송될 수 있도록 미래 자원을 예약한다. 이후, 단말에서 발생하는 데이터 패킷이 변경되거나, 없어진다면 상기의 센싱 및 자원 예약 동작을 재시작 혹은 취소하여, 새로운 데이터 패킷을 전달할 수 있도록 한다. 앞서 설명했듯이, 센싱 및 자원 예약 기반의 다중 전송이 기본으로 동작될 수 있으며, 해당 센싱 동작이 잘 수행되지 않는 경우에는 해당 자원 풀에서 랜덤 자원 선택을 통해 통신이 수행될 수 있다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 13은 본 개시의 실시 예 1로써, 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법을 도시한 도면이다. 본 실시 예는 상기 설명한 시나리오 1의 케이스 1-1, 1-2에 해당할 수 있다.
RRC 연결 상태의 단말 1301은 NR V2X를 지원하는 서빙 셀 1302와 연결 상태에서의 V2X 동작(NR mode 1 혹은 mode 2을 수행하다가, 1305 단계에서 이동성에 따른 채널 변화로 인해 주변 셀 측정 결과를 서빙 셀에 보고할 수 있다. 서빙 셀 1302은 단말의 채널 측정값을 기준으로 핸드오버 여부를 결정하게 되고, NR V2X를 지원하는 타겟 셀 1303을 우선으로 핸드오버 대상으로 고려해서, 1310 단계에서 결정된 타겟 셀 1303에 핸드오버 요청 메시지를 전달한다. 1315 단계에서 타겟 셀 1303은 해당 단말의 핸드오버를 승인하며 핸드오버 요청 응답 메시지를 전달하고, 타겟 셀로의 핸드오버에 필요한 정보를 서빙 셀 1302에게 전달한다. 상기 정보에는 타겟 셀에서의 송수신 자원 풀 정보, 동기 정보, 예외적(exceptional) 풀 정보, 셀 접속에 필요한 기본 정보(예를 들어 랜덤 액세스 자원) 등을 포함한다. 1320 단계에서 단말은 타겟 셀로부터 전달받은 정보를 핸드오버 명령 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다.
만약 단말이 연결 상태의 NR mode 1으로 동작하고 있었다면, 즉, 기지국이 단말에게 자원 풀 내의 특정 자원을 명시적으로 지시하고 사용하고 있기 때문에 해당 전송이 핸드오버 이후에도 연속성을 가지며 전달되게 하기 위해서는 두 가지 설정이 가능하다.
1.
끊김없는 전송을 위해 타겟 셀에서 사용 가능한 자원에 대한 스케줄링 정보를 같이 제공해서 단말이 핸드오버 이후에 적용할 수 있도록 한다.
2.
핸드오버가 결정이 된다면 핸드오버 이후에는 NR 모드 1(mode 1)이 아닌 NR 모드 2(mode 2)로 동작할 수 있도록 타겟 셀의 전송 풀을 적용한다.
상기의 두 방법 중 어떤 방법을 결정하더라도, 핸드오버 중단(interruption) 시간 동안 어떤 자원을 통해 송수신을 수행할 지에 대한 정의가 필요하다. 만약 핸드오버 중단(interruption) 시간을 줄이는 방법이 사이드링크(sidelink) 전송에도 도입이 된다면 필요없을 수 있지만, 기본적으로 LTE V2X 동작을 따른다고 가정하면, 단말은 서빙 셀로부터 핸드오버 요청을 수신하면, 304 타이머를 작동시키며 동시에 핸드오버 메시지에서 수신한 타겟 셀의 송신 예외적(exceptional) 풀에 대해 NR V2X 송신을 수행한다 1325. 여기서 NR 서빙 셀에서 NR V2X를 위해 제공하는 예외적(exceptional) 풀은 LTE 서빙 셀에서 제공는 예외적(exceptional) 풀과 다른 별도의 자원 풀이다. 이후 타겟 셀과의 핸드오버 절차가 마무리되고 1330 ~ 1340, 타겟 셀로부터 수신한 스케줄링 자원을 사용가능하거나, 타겟 셀의 자원 풀을 통해 NR 모드 2(mode 2) 전송이 가능해지게 되면 (예를 들어 타겟 셀의 전송 자원 풀에 대한 센싱 결과로 전송 가능한 자원이 확보되면), 단말은 해당 자원 풀의 특정 자원을 통해 V2X 통신을 수행한다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 유휴(idle) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 14는 본 개시의 실시 예 2로써, 유휴(idle) 상태의 단말이 NR 서빙 셀들 간의 이동성을 지원하는 방법을 도시한 도면이다. 본 실시 예는 상기 설명한 시나리오 1의 케이스 1-3에 해당할 수 있다.
유휴(idle) 상태의 단말 1401은 1405 단계에서 NR 모드 2(mode 2) 동작(단말 자율적으로 전송 자원 풀에서 전송 가능한 자원을 결정해서 전송하는 방법)을 수행하고, 현재 서빙 셀 및 주변 셀들로부터 채널을 측정한다. 만약 현재 서빙 셀 1402의 채널 신호 세기가 약하고, 주변 셀의 신호 세기가 셀 재선택을 수행하는 조건에 맞는다면, 1415 단계에서 단말은 주변 셀 1403로의 셀 재선택 동작을 수행하게 된다. 상기 셀 재선택 동작을 수행함에 있어 단말은 NR V2X를 지원하는 주파수 및 셀을 우선순위를 높게 설정하여 탐색할 수 있다. 혹은 다음 우선순위 혹은 동 우선순위로 LTE V2X를 지원하는 주파수를 설정하여 셀 재선택을 수행할 수 있다. 이는 V2X 통신을 수행하고 있는 단말이 서비스 연속성을 최대한 얻을 수 있도록 하기 위함이다.
1420 단계에서 단말은 셀 재선택을 수행한 이후 SIB1을 해당 셀 1403로부터 수신하고, 캠프 온하게 되면 1425 단계에서 캠핑 셀 1403로부터 나머지 시스템 정보를 수신한다. 상기 SIB1에는 셀 액세스 관련 정보, 다른 시스템 정보의 스케줄링(scheduling) 정보, 해당 서빙 셀의 TDD UL/DL 설정 등이 존재하며, NR V2X 시스템 정보에는 사이드링크 데이터 송수신을 위한 자원 풀 정보, 센싱 동작을 위한 설정 정보, 동기를 설정하기 위한 정보, 인터 프리퀀시(inter-frequency) 송수신을 위한 정보 등이 포함될 수 있다.
셀 재선택을 수행한 단말은 타겟 셀 1403로부터 시스템 정보를 수신하기 이전까지 중단(interruption) 시간으로 어떤 자원을 사용할지 결정해야 한다. 이는 단말 구현적으로 최대한 중단(interruption) 구간을 줄이기 위해 타겟 셀로부터 NR V2X용 시스템 정보를 빨리 수신할 수 있어야 하며, 이 구간을 영역 밖(out of coverage, OOC)으로 간주해서 사전 설정(pre-configured) 되어 있는 전송 자원을 사용할 수도 있다. 1430 단계에서 시스템 정보를 수신한 이후 적용 가능한 전송 자원 풀이 있는 경우에는 단말은 해당 자원을 통한 V2X 전송이 유효할 때까지는 해당 셀에서 제공하는 예외적(exceptional) 자원 풀을 사용하다가, 유효성이 결정된 이후(예를들어, 자원 풀에서의 센싱 결과가 유효해서 단말이 특정 자원에 전송이 가능해지는 경우)에는 해당 normal 자원 풀을 적용해서 사이드링크 전송을 수행한다 1435.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 LTE(long term evolution) 서빙 셀에서 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 15는 본 개시의 실시 예 3으로써, 연결(connected) 상태의 단말이 LTE 서빙 셀에서 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법을 도시한 도면이다. 본 실시 예는 상기 설명한 시나리오 2의 케이스 2-1, 2-2에 해당할 수 있다.
RRC 연결 상태의 단말 1501은 LTE V2X를 지원하는 서빙 셀 1502와 연결 상태에서의 V2X 동작(LTE mode 3 혹은 mode 4을 수행하다가, 1505 단계에서 이동성에 따른 채널 변화로 인해 주변 셀 측정 결과를 서빙 셀 1502에 보고할 수 있다. LTE 서빙 셀 1502은 단말의 채널 측정값을 기준으로 핸드오버 여부를 결정하게 되고, 주변에 NR V2X를 지원하는 타겟 셀 1503이 존재한다면 해당 셀을 핸드오버 대상으로 고려해서, 1510 단계에서 결정된 타겟 셀 1503에 핸드오버 요청 메시지를 전달한다. LTE V2X를 제공하는 셀이 가장 높은 우선순위를 가질 것이며, NR V2X 서빙 셀에서 LTE V2X를 지원하는 경우 동일한 우선순위를 가질 수 있다. 1515 단계에서 타겟 NR 셀 1503은 해당 단말의 핸드오버를 승인하며 핸드오버 요청 응답 메시지를 전달하고, 타겟 셀로의 핸드오버에 필요한 정보를 LTE 서빙 셀 1502에게 전달한다. 상기 정보에는 타겟 셀에서의 송수신 자원 풀 정보, 동기 정보, 예외적(exceptional) 풀 정보, 셀 접속에 필요한 기본 정보(예를들어 랜덤액세스 자원) 등을 포함한다. 1520 단계에서 단말은 타겟 셀로부터 전달받은 정보를 핸드오버 명령 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다. 뿐만 아니라, NR V2X 셀이 LTE V2X 서비스를 지원한다면, 해당 타겟 NR V2X 셀에서 지원하는 LTE V2X 자원 풀 설정 정보도 해당 핸드오버 요청 응답 메시지 1515 및 LTE 서빙 셀에서 단말에게 전달하는 핸드오버 명령 메시지 1520에 포함된다. 상기 단계에서 만약 LTE 서빙 셀에서 제공하는 자원 풀 정보와 NR 서빙 셀에서 제공하는 LTE V2X 자원 풀 정보가 동일하다면, 1520 단계에서 제공되는 핸드오버 명령 메시지에 자원 풀 변경이 없음을 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 상기 지시자는 1비트(bit)일 수 있으며, 수 비트로 대응되는 정보를 제공할 수 있다. 혹은, 자원 풀을 델타 시그널링(delta signaling) 관점으로 전달할 수 있다. 즉, 이전 서빙 셀의 정보와 달라지는 파라미터에 대해서만 추가적으로 제공하고 변경이 없는 정보는 시그널링하지 않는다. 참고로 본 실시 예는 LTE 셀에서 NR 셀로의 핸드오버가 발생하더라도 이전 LTE 서빙 셀에서 수행하고 있던 LTE V2X 동작의 서비스 연속성은 보장되어야 한다는 전제로 동작된다.
만약 단말이 연결 상태의 LTE 모드 3(mode 3)으로 동작하고 있었다면, 즉, 기지국이 단말에게 자원 풀 내의 특정 자원을 명시적으로 지시하고 사용하고 있기 때문에 해당 전송이 핸드오버 이후에도 연속성을 가지며 전달되게 하기 위해서는 두 가지 설정이 가능하다.
1.
끊김없는 전송을 위해 타겟 셀에서 사용 가능한 자원에 대한 스케줄링 정보를 같이 제공해서 단말이 핸드오버 이후에 적용할 수 있도록 한다.
2.
핸드오버가 결정이 된다면 핸드오버 이후에는 LTE mode 3이 아닌 LTE mode 4로 동작할 수 있도록 타겟 셀의 전송 풀을 적용한다.
상기의 두 방법 중 어떤 방법을 결정하더라도, 핸드오버 중단(interruption) 시간 동안 어떤 자원을 통해 송수신을 수행할 지에 대한 정의가 필요하다. 만약 핸드오버 중단(interruption) 시간을 줄이는 방법이 사이드링크(sidelink) 전송에도 도입이 된다면 필요 없을 수 있지만, 기본적으로 LTE V2X 동작을 따른다고 가정하면, 단말은 서빙 셀로부터 핸드오버 요청을 수신하면, 304 타이머를 작동시키며 동시에 핸드오버 메시지에서 수신한 타겟 셀의 송신 예외적(exceptional) 풀에 대해 LTE V2X 송신을 수행한다 1525. 하지만 해당 타겟 셀로부터 예외적(exceptional) 풀을 수신하지 못하는 경우, 단말은 OOC로 판단하고 사전 설정(pre-configured) 되어 있는 예외적(exceptional) 풀을 사용한다. 이후 타겟 셀과의 핸드오버 절차가 마무리 되고 1530 ~ 1540, 타겟 셀로부터 수신한 스케줄링 자원을 사용가능(available)하거나, 타겟 셀의 자원 풀을 통해 LTE 모드 4(mode 4) 전송이 가능해지게 되면 (예를 들어 타겟 셀의 전송 자원 풀에 대한 센싱 결과로 전송 가능한 자원이 확보되면), 단말은 해당 자원 풀의 특정 자원을 통해 V2X 통신을 수행한다. 하지만 해당 타겟 셀로부터 노멀(normal) 전송 풀을 수신하지 못하는 경우, 단말은 영역 밖(out of coverage, OOC)으로 판단하고 사전 설정(pre-configured) 되어 있는 전송 자원 풀을 사용한다 1545.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 유휴(idle) 상태의 단말이 LTE 서빙 셀으로부터 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 16은 본 개시의 실시 예 4로써, IDLE 상태의 단말이 LTE 서빙 셀으로부터 NR 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법을 도시한 도면이다. 본 실시 예는 상기 설명한 시나리오 2의 케이스 2-3에 해당할 수 있다.
IDLE 상태의 단말 1601은 1605 단계에서 LTE mode 4 동작(단말 자율적으로 전송 자원 풀에서 전송 가능한 자원을 결정해서 전송하는 방법)을 수행하고, 현재 서빙 셀 및 주변 셀들로부터 채널을 측정한다. 만약 현재 서빙 셀 1602의 채널 신호 세기가 약하고, 주변 셀 1603의 신호 세기가 셀 재선택을 수행하는 조건에 맞는다면, 1615 단계에서 단말은 주변 셀로의 셀 재선택 동작을 수행하게 된다. 상기 셀 재선택 동작을 수행함에 있어 단말은 NR V2X를 지원하는 주파수 및 셀을 LTE V2X를 지원하는 주파수 및 셀의 다음 우선순위로 설정하여 탐색할 수 있다. 혹은 NR V2X를 지원하는 주파수 및 셀을 LTE V2X를 지원하는 주파수 및 셀과 같은 우선순위로 설정하여 셀 재선택을 수행할 수 있다. 이는 V2X 통신을 수행하고 있는 단말이 서비스 연속성을 최대한 얻을 수 있도록 하기 위함이다.
1620 단계에서 단말은 셀 재선택을 수행한 이후 SIB1을 해당 셀로부터 수신하고, 캠프 온하게 되면 1625 단계에서 캠핑 셀 1603로부터 나머지 시스템 정보를 수신한다. 상기 SIB1에는 셀 액세스 관련 정보, 다른 시스템 정보의 스케줄링(scheduling) 정보, 해당 서빙 셀의 TDD UL/DL 설정 등이 존재하며, NR V2X 시스템 정보에는 사이드링크 데이터 송수신을 위한 자원 풀 정보, 센싱 동작을 위한 설정 정보, 동기를 설정하기 위한 정보, 인터 프리퀀시(inter-frequency) 송수신을 위한 정보 등이 포함될 수 있다. 뿐만 아니라, NR V2X 서빙 셀이 LTE V2X 서비스를 지원한다면, 해당 타겟 NR V2X 셀에서 지원하는 LTE V2X 자원 풀 설정 정보도 해당 시스템 정보에 포함되거나 LTE V2X 전용의 시스템 정보를 통해 전달된다. 상기 단계에서 만약 LTE 서빙 셀에서 제공하는 자원 풀 정보와 NR 서빙 셀에서 제공하는 LTE V2X 자원 풀 정보가 동일하다면, 1620 단계에서 제공되는 시스템 정보에 자원 풀 변경이 없음을 지시하는 지시자가 포함될 수 있다.
셀 재선택을 수행한 단말은 타겟 셀 1603로부터 시스템 정보를 수신하기 이전까지 중단(interruption) 시간으로 어떤 자원을 사용할지 결정해야 한다. 이는 단말 구현적으로 최대한 중단(interruption) 구간을 줄이기 위해 타겟 셀로부터 NR V2X용 시스템 정보를 빨리 수신할 수 있어야 하며, 이 구간을 영역 밖(out of coverage, OOC)으로 간주해서 사전 설정(pre-configured) 되어 있는 전송 자원을 사용할 수도 있다. 1630 단계에서 시스템 정보를 수신한 이후 적용 가능한 전송 자원 풀이 있는 경우에는 단말은 해당 자원을 통한 V2X 전송이 유효할 때까지는 해당 셀에서 제공하는 예외적(exceptional) 자원 풀을 사용하다가, 유효성이 결정된 이후(예를 들어, 자원 풀에서의 센싱 결과가 유효해서 단말이 특정 자원에 전송이 가능해지는 경우)에는 해당 노멀(normal) 자원 풀을 적용해서 사이드링크 전송을 수행한다 1635.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀에서 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 17은 본 개시의 실시 예 5으로써, 연결(connected) 상태의 단말이 NR 서빙 셀에서 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법을 도시한 도면이다. 본 실시 예는 상기 설명한 시나리오 3의 케이스 3-1, 3-2에 해당할 수 있다.
RRC 연결 상태의 단말 1701은 NR V2X를 지원하는 서빙 셀 1702와 연결 상태에서의 V2X 동작(NR mode 1 혹은 mode 2을 수행하다가, 2j-05 단계에서 이동성에 따른 채널 변화로 인해 주변 셀 측정 결과를 서빙 셀 2j-02에 보고할 수 있다. NR 서빙 셀 1702은 단말의 채널 측정값을 기준으로 핸드오버 여부를 결정하게 되고, 주변에 LTE V2X를 지원하는 타겟 셀 1703이 존재한다면 해당 셀을 핸드오버 대상으로 고려해서, 1710 단계에서 결정된 타겟 셀 1703에 핸드오버 요청 메시지를 전달한다. NR V2X를 제공하는 셀이 가장 높은 우선순위를 가질 것이며, LTE V2X 서빙 셀에서 LTE V2X를 지원하는 경우 동일한 우선순위를 가지거나 NR V2X를 제공하는 서빙 셀 다음의 우선순위를 수 있다. 1715 단계에서 타겟 LTE 셀 1703은 해당 단말의 핸드오버를 승인하며 핸드오버 요청 응답 메시지를 전달하고, 타겟 셀로의 핸드오버에 필요한 정보를 LTE 서빙 셀 1702에게 전달한다. 상기 정보에는 타겟 셀에서의 송수신 자원 풀 정보, 동기 정보, 예외적(exceptional) 풀 정보, 셀 접속에 필요한 기본 정보(예를들어 랜덤액세스 자원) 등을 포함한다. 1720 단계에서 단말은 타겟 셀로부터 전달받은 정보를 핸드오버 명령 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다. 뿐만 아니라, LTE V2X 타겟 셀이 NR V2X 서비스에 대한 설정을 지원한다면, 해당 타겟 LTE V2X 셀에서 지원하는 NR V2X 자원 풀 설정 정보도 해당 핸드오버 요청 응답 메시지 1715 및 NR 서빙 셀에서 단말에게 전달하는 핸드오버 명령 메시지 1720에 포함된다. 상기 단계에서 만약 NR 서빙 셀에서 제공하는 자원 풀 정보와 LTE 서빙 셀에서 제공하는 LTE 및 NR V2X 자원 풀 정보가 동일하다면, 1720 단계에서 제공되는 핸드오버 명령 메시지에 자원 풀 변경이 없음을 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 상기 지시자는 1bit일 수 있으며, 수 비트로 대응되는 정보를 제공할 수 있다. 혹은, 자원 풀을 delta signaling 관점으로 전달할 수 있다. 즉, 이전 서빙 셀의 정보와 달라지는 파라미터에 대해서만 추가적으로 제공하고 변경이 없는 정보는 시그널링하지 않는다. 참고로 본 실시 예는 NR 셀에서 LTE 셀로의 핸드오버가 발생하더라도 이전 NR 서빙 셀에서 수행하고 있던 LTE V2X 동작의 서비스 연속성은 보장되어야 한다는 전제로 동작된다. 하지만 타겟 LTE 셀에서 NR V2X 설정 정보를 지원하지 않는다면, 단말은 당연히 타겟 LTE 셀로부터 수신하는 LTE V2X 설정정보만을 사용할 수 있다. 즉, NR 셀에서 동작하던 NR V2X 서비스의 연속성은 지원할 수 없다. 한가지 방법으로는 NR 서빙 셀에서 LTE 서빙 셀로 핸드오버 하는 경우, 그리고 타겟 LTE 셀에서 NR V2X 설정 정보를 지원하지 않고, NR 서비스를 연속으로 사용하고 싶다면, 단말은 영역 밖(out of coverage, OOC)으로 판단하고 사전 설정(pre-configured) 된 NR 자원 풀을 사용할 수 있다.
만약 단말이 연결 상태의 NR mode 1으로 동작하고 있었다면, 즉, 기지국이 단말에게 자원 풀 내의 특정 자원을 명시적으로 지시하고 사용하고 있기 때문에 해당 전송이 핸드오버 이후에도 연속성을 가지며 전달되게 하기 위해서는 아래의 설정이 가능하다.
1.
핸드오버가 결정이 된다면 핸드오버 이후에는 NR 모드 1(mode 1)이 아닌 LTE 모드 1(mode 1)로 동작할 수 있도록 타겟 셀의 전송 풀을 적용한다.
2.
핸드오버가 결정이 된다면 핸드오버 이후에는 NR 모드 1(mode 1)이 아닌 NR 모드 2(mode 2)로 동작할 수 있도록 타겟 셀의 전송 풀을 적용한다.
3.
핸드오버가 결정이 된다면 핸드오버 이후에는 NR 모드 1(mode 1)이 아닌 LTE 모드 4(mode 4)로 동작할 수 있도록 타겟 셀의 전송 풀을 적용한다.
상기의 방법 중 어떤 방법을 결정하더라도, 핸드오버 중단(interruption) 시간 동안 어떤 자원을 통해 송수신을 수행할 지에 대한 정의가 필요하다. 만약 핸드오버 중단(interruption) 시간을 줄이는 방법이 Sidelink 전송에도 도입이 된다면 필요 없을 수 있지만, 기본적으로 LTE V2X 동작을 따른다고 가정하면, 단말은 서빙 셀로부터 핸드오버 요청을 수신하면, 304 타이머를 작동시키며 동시에 핸드오버 메시지에서 수신한 타겟 셀의 송신 예외적(exceptional) 풀에 대해 LTE 혹은 NR V2X 송신을 수행한다 1725. 하지만 해당 타겟 셀로부터 예외적(exceptional) 풀을 수신하지 못하는 경우, 단말은 OOC로 판단하고 사전 설정(pre-configured) 되어 있는 예외적(exceptional) 풀을 사용한다. 이후 타겟 셀과의 핸드오버 절차가 마무리되고 1730 ~ 1740, 타겟 셀로부터 수신한 스케줄링 자원을 사용가능하거나, 타겟 셀의 자원 풀을 통해 LTE mode 4 혹은 NR mode 2 전송이 가능해지게 되면 (예를들어 타겟 셀의 전송 자원 풀에 대한 센싱 결과로 전송 가능한 자원이 확보되면), 단말은 해당 자원 풀의 특정 자원을 통해 V2X 통신을 수행한다. 하지만 해당 타겟 셀로부터 노멀(normal) 전송 풀을 수신하지 못하는 경우, 단말은 OOC로 판단하고 사전 설정(pre-configured) 되어 있는 전송 자원 풀을 사용한다 1745.
도 18은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 유휴(idle) 상태의 단말이 NR 서빙 셀으로부터 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 18은 본 개시의 실시 예 6로써, IDLE 상태의 단말이 NR 서빙 셀으로부터 LTE 서빙 셀로의 이동성을 지원하는 방법을 도시한 도면이다. 본 실시 예는 상기 설명한 시나리오 3의 케이스 3-3에 해당할 수 있다.
IDLE 상태의 단말 1801은 1805 단계에서 NR 모드 2(mode 2) 동작(단말 자율적으로 전송 자원 풀에서 전송 가능한 자원을 결정해서 전송하는 방법)을 수행하고, 현재 서빙 셀 및 주변 셀들로부터 채널을 측정한다. 만약 현재 서빙 셀의 채널 신호 세기가 약하고, 주변 셀의 신호 세기가 셀 재선택을 수행하는 조건에 맞는다면, 1815 단계에서 단말은 주변 셀로의 셀 재선택 동작을 수행하게 된다. 상기 셀 재선택 동작을 수행함에 있어 단말은 NR V2X를 지원하는 주파수 및 셀을 가장 높은 우선순위로 설정하여 탐색할 수 있다. 혹은 NR V2X를 지원하는 주파수 및 셀을 LTE V2X를 지원하는 주파수 및 셀과 같은 우선순위로 설정하여 셀 재선택을 수행할 수 있다. 이는 V2X 통신을 수행하고 있는 단말이 서비스 연속성을 최대한 얻을 수 있도록 하기 위함이다.
1820 단계에서 단말은 셀 재선택을 수행한 이후 SIB1을 해당 셀로부터 수신하고, 캠프 온하게 되면 1825 단계에서 캠핑 셀로부터 나머지 시스템 정보를 수신한다. 상기 SIB1에는 셀 액세스 관련 정보, 다른 시스템 정보의 스케줄링(scheduling) 정보, 해당 서빙 셀의 TDD UL/DL 설정 등이 존재하며, V2X 시스템 정보에는 사이드링크 데이터 송수신을 위한 자원 풀 정보, 센싱 동작을 위한 설정 정보, 동기를 설정하기 위한 정보, 인터 프리퀀시(inter-frequency) 송수신을 위한 정보 등이 포함될 수 있다. 뿐만 아니라, LTE V2X 서빙 셀이 NR V2X 자원 풀에 대한 설정을 지원한다면, 해당 타겟 LTE V2X 셀에서 지원하는 NR V2X 자원 풀 설정 정보도 해당 시스템 정보에 포함되거나 NR V2X 전용의 시스템 정보를 통해 전달된다. 상기 단계에서 만약 LTE 서빙 셀에서 제공하는 자원 풀 정보와 NR 서빙 셀에서 제공하는 LTE V2X 자원 풀 정보가 동일하다면, 1820 단계에서 제공되는 시스템 정보에 자원 풀 변경이 없음을 지시하는 지시자가 포함될 수 있다.
셀 재선택을 수행한 단말은 타겟 셀로부터 시스템 정보를 수신하기 이전까지 중단(interruption) 시간으로 어떤 자원을 사용할지 결정해야 한다. 이는 단말 구현적으로 최대한 중단(interruption) 구간을 줄이기 위해 타겟 셀로부터 V2X용 시스템 정보를 빨리 수신할 수 있어야 하며, 이 구간을 영역 밖(out of coverage, OOC)으로 간주해서 사전 설정(pre-configured) 되어 있는 전송 자원을 사용할 수도 있다. 1830 단계에서 시스템 정보를 수신한 이후 적용 가능한 전송 자원 풀이 있는 경우에는 단말은 해당 자원을 통한 V2X 전송이 유효할 때까지는 해당 셀에서 제공하는 예외적(exceptional) 자원 풀을 사용하다가, 유효성이 결정된 이후(예를 들어, 자원 풀에서의 센싱 결과가 유효해서 단말이 특정 자원에 전송이 가능해지는 경우)에는 해당 노멀(normal) 자원 풀을 적용해서 사이드링크 전송을 수행한다 1835.
도 19는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 IDLE 단말을 위한 DRX(discrete reception) 동작의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 19는 LTE 시스템에서 유휴(idle) 단말을 위한 DRX 동작을 설명하는 도면이다.
단말 1910, 1915은 RRC 유휴(idle) 상태에 있을 때 네트워크 1910로부터 페이징을 수신하기 위해 PDCCH를 모니터링 한다. LTE에서는 단말의 전력 소모를 줄이는 효율적인 방법으로 비연속 수신(Discontinuous Reception, 이하 DRX) 구간을 서브프레임 1920 단위로 설정해서 미리 정해진 시간 구간에만 잠시 깨어나고 나머지 대부분의 시간 동안에는 수신기가 슬립(sleep) 한다. 즉, 네트워크 1910로부터의 페이징을 수신하기 위하여 정해진 시간 간격인 페이징 주기(paging cycle, 1925, 1930)가 설정된다. 단말이 페이징에 사용되는 P-RNTI를 검출하면, 단말1910, 1915은 해당 하향링크 페이징 메시지를 처리한다. 페이징 메시지에는 단말의 ID가 포함되어 있으며, 해당 ID가 아닌 단말들은 수신된 정보를 폐기하고 DRX 주기에 따라 sleep 한다. DRX 주기 동안에는 상향링크 타이밍이 알려지지 않았으므로 HARQ는 사용되지 않는다.
네트워크는 단말이 페이징을 수신해야 하는 서브프레임 1920을 설정한다. 상기 설정에는 단말이 요청하는 주기 Tue와 셀 특정의 주기 Tc 중에서 최소값이 사용된다. 또한, 상기 페이징 주기에는 32, 64, 128, 256 프레임이 설정된다. 상기의 프레임 내에서 페이징을 위해 모니터링 해야 하는 서브프레임은 단말의 IMSI(international mobile subscriber identity)로부터 추출이 가능하다. 단말마다 서로 다른 IMSI를 가지고 있으므로, 전체 페이징 시점(occasion, 1935)에서 각 단말에 속하는 페이징 인스턴스(instance)에 따라 동작하게 된다.
페이징 메시지는 일부 서브프레임에서만 전송이 가능하며, 다음의 [표 3]에서 가능한 설정을 나타낸다.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 RRC 연결 상태의 단말을 위한 DRX 동작의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 20은 LTE 시스템에서 RRC 연결 상태의 단말을 위한 DRX 동작을 설명하는 도면이다.
DRX는 RRC 연결 상태에서도 정의되며 동작 방법은 유휴(idle) 상태의 DRX와 상이하다. 이러한 DRX를 연결 상태의 DRX(connected Mode DRX 혹은 CDRX)로 통칭한다. 앞서 설명했듯이, 단말이 스케줄링 정보를 획득하기 위해, 지속적으로 PDCCH을 모니터링하는 것은 큰 전력 소모를 야기할 것이다. 기본적인 연결 상태의 DRX 동작은 DRX 주기 2000를 갖고, 온 듀레이션(on-duration) 2005 시간 동안만 PDCCH을 모니터링한다. 연결 모드에서 DRX 주기는 long DRX 와 short DRX의 두 가지 값이 설정된다. 일반적인 경우엔 long DRX 주기가 적용되며, 필요에 따라, 기지국은 MAC CE(Control Element)을 이용해, short DRX 주기를 트리거 시킬 수 있다. 일정 시간이 지난 후, 단말은 short DRX 주기에서 long DRX 주기로 변경한다. 특정 단말의 초기 스케줄링 정보는 미리 정해진 상기 PDCCH에서만 제공된다. 따라서, 단말은 주기적으로 상기 PDCCH만을 모니터링함으로써, 전력 소모를 최소화시킬 수 있다. 만약 온 듀레이션(on-duration) 2005 시간 동안, 새로운 패킷에 대한 스케줄링 정보가 PDCCH에 의해 수신되면 2010, 단말은 DRX inactivity timer 2015을 시작한다. 단말은 DRX inactivity timer 동안 active 상태를 유지한다. 즉, PDCCH 모니터링을 지속한다. 또한 HARQ RTT timer 2020도 시작한다. HARQ RTT timer는 단말이 HARQ RTT(Round Trip Time) 시간 동안, 불필요하게 PDCCH을 모니터링하는 것을 방지하기 위해 적용되며, 상기 타이머 동작 시간 동안, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행할 필요가 없다. 단, DRX inactivity timer와 HARQ RTT timer가 동시에 동작하는 동안에는 단말은 DRX inactivity timer을 기준으로 PDCCH 모니터링을 지속한다. HARQ RTT timer가 만료되면, DRX retransmission timer 2025가 시작된다. 상기 DRX retransmission timer가 동작하는 동안엔, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행해야 한다. 일반적으로 DRX retransmission timer 동작 시간 동안, HARQ 재전송을 위한 스케줄링 정보가 수신된다 2030. 상기 스케줄링 정보를 수신하면, 단말은 바로 DRX retransmission timer을 중지시키고, 다시 HARQ RTT timer을 시작한다. 위의 동작은 상기 패킷이 성공적으로 수신될 때까지 지속한다 2035.
연결 모드에서의 DRX 동작과 관련된 설정 정보들은 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 통해 단말에게 전달된다. 온 듀레이션 타이머(on-duration timer), DRX 비활성화 타이머(DRX inactivity timer), DRX 재전송 타이머(DRX retransmission timer)는 PDCCH 서브프레임(subframe)의 수로 정의된다. 타이머가 시작한 이 후, PDCCH 서브프레임(subframe)으로 정의된 서브프레임(subframe)이 설정된 수만큼 지나가면, 상기 타이머가 만료된다. FDD에서는 모든 하향링크 서브프레임(downlink subframe)이 PDCCH 서브프레임(subframe)에 속하며, TDD에서는 하향링크 서브프레임(downlink subframe)과 스페셜 서브프레임(special subframe)이 이에 해당한다. TDD 에서는 동일 주파수 대역에 하향링크 서브프레임(downlink subframe), 상향링크 서브프레임(uplink subframe), 스페셜 서브프레임(special subframe)이 존재한다. 이 중, 하향링크 서브프레임(downlink subframe)과 스페셜 서브프레임(special subframe)이 PDCCH 서브프레임(subframe)으로 간주된다.
기지국은 longDRX와 shortDRX의 두 가지 상태를 설정할 수 있다. 기지국은 통상, 단말로부터 보고되는 전력 선호 지시(power preference Indication) 정보 및 단말 이동성 기록 정보, 설정된 DRB의 특성을 고려하여 상기 두 상태 중 하나를 이용할 것이다. 두 상태의 천이는 특정 타이머 만료 여부 혹은 특정 MAC CE을 단말에게 전송하여 이루어진다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 VoLTE(Voice over LTE) 품질 향상을 위한 패킷 지연 허용치 보고(delay budget report) 동작의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 21는 본 개시가 적용되는 무선 통신 시스템에서의 VoLTE(Voice over LTE) 품질 향상을 위한 패킷 지연 허용치 보고(delay budget report) 동작을 설명하는 도면이다.
LTE 시스템을 기준으로 현재 VoLTE의 QoS 요구조건인 종단 간(end-to-end, E2E) 단방향 지연 시간의 권장은 150ms 이내이고, 허용가능치는 400ms 이하이다. 도면을 참고하면, 두 개의 단말 2105, 2110이 각각 연결된 기지국 2115, 2120을 통해 VoLTE 서비스를 수행 중일 때 단말 1 2105과 단말 2 2110의 VoLTE 품질은 단말이 기지국과 연결된 채널 상태 등에 따라 다를 수 있다. 즉, 단말 1의 경우에는 VoLTE 품질이 좋지만, 단말 2의 경우에는 VoLTE 품질이 나쁠 수가 있다. 또한 상기에서 설명한 VoLTE의 단방향 패킷 지연 시간에 따라 기지국은 단말에게 연결 상태의 DRX(CDRX) 주기를 조정할 수 있으며, MTC 단말에 대해서는 단말이 반복 전송할 수 있는 구간을 조정할 수 있다. 일반적으로 기지국은 단말과의 채널 상태가 좋을 경우 해당 단말과의 연결 상태 DRX를 설정하여 단말의 불필요한 전력 소모를 줄이고자 한다. 반대로 기지국은 단말과의 채널 상태가 안좋을 경우에는 해당 단말과의 연결 상태 DRX를 설정하지 않는다. 본 개시에서는 단말 1 2105과 단말 2 2110의 VoLTE 품질이 안좋을 경우의 연결 상태 DRX 재설정을 요구하는 동작에 대해 살펴본다. 다음의 [표 4]를 참고하여 설명한다.
상기 [표 4]에서 정리한 예시와 같이, 단말 1 2105과 단말 2 2110의 VoLTE 품질이 안좋은 상태에서 단말 1 2105과 기지국 1 2115의 채널 상태는 양호하고, 단말 2 2110와 기지국 2 2120의 채널 상태는 불량한 경우, 기지국은 일반적으로 단말 1 2105에 대해서는 CDRX를 설정하고, 단말 2 2110에 대해서는 CDRX가 설정되지 않을 가능성이 높다. 하지만, 단말 1 2105에 설정된 CDRX 동작에 의해 단말 2 2110와의 VoLTE 통신 성능은 더 저하될 수 있고, 이는 단말 2가 전송하는 패킷을 CDRX에 의한 sleep 기간 동안 수신하지 못하게 되는 것과 연관된다. 만약 단말 1 2105이 단말 2 2110와의 E2E 단방향 지연 시간을 알고 있으면 해당 지연 시간과 기지국으로부터 설정된 CDRX 주기를 고려하여 자기 단말에게 허용되는 지연 허용치 및 CDRX 주기 요청값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 다음의 [수학식 1]이 사용될 수 있다.
즉, E2E 지연 요구사항(지연 시간 마진, end-to-end delay requirement)이 400ms이고, 단말이 측정한 E2E 지연 시간이 200ms라고 하면 단말은 200ms의 추가 지연이 허용된다. 만약 단말 1에게 현재 CDRX 주기가 160ms로 설정되어 있는 상태라고 하면 단말은 설정된 CDRX 주기값을 조정하여 VoLTE 성능을 향상하거나 CDRX 주기를 늘려 전력 감소를 달성할 수 있다. 상기에서 측정된 E2E 지연 시간은 설정된 CDRX 주기값과 무선 및 유선 채널에서의 패킷 전송 지연의 합으로 생각할 수 있고, CDRX 주기변경의 최대값은 (E2E 지연 허용치/2로써 100ms일 수 있다. 이는 단말 1과 단말 2의 채널을 모두 고려했을 때 다른 단말에서의 동작을 고려하는 경우이지만, 정확한 값은 달라질 수 있다. 즉, CDRX 주기값을 줄이게 됨으로써 단말은 더 자주 패킷을 수신할 수 있기 때문에 VoLTE 성능이 향상될 수 있다. 단말이 요청할 수 있는 CDRX 주기 변경값은 E2E 지연 허용치를 고려하여 단말 구현으로 설정될 수 있다. 또한, E2E 전송 지연값은 단말에서 측정되는 값이기 때문에 기지국 및 네트워크에서는 정확한 값을 모르므로, 해당 동작은 단말에서 트리거링될 수 있다. 즉, 전송 지연 허용치 (delay budget) 보고를 위해서는 이전에 설정되어 있는 CDRX 주기값과 달리 단말이 측정한 E2E 전송 지연값에 따라 변경하고자 하는 CDRX의 주기값 Yms를 요청할 수 있다. 상기 메시지를 수신한 기지국은 설정된 주기로 CDRX 주기를 재설정할 수 있다.
도 22a 내지 22b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 패킷 전송 지연을 측정하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 22a 내지 22b는 본 개시가 적용되는 VoLTE 시스템에서 단말이 패킷 전송 지연을 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 21에서 간단히 설명했듯이, 기지국 및 네트워크에서는 단말 사이의 단방향 패킷 지연 시간을 측정할 수 없기 때문에 정확한 패킷 지연 측정값을 보고 받지 않을 경우 알 수가 없다. 단말은 VoLTE 서비스가 수행될 때 RTP(Real Time Protocol) 패킷을 사용하여 데이터를 전달할 수 있고, RTCP(Real Time Control Protocol) 패킷을 송수신 함으로써 단말 사이의 E2E 지연 시간을 측정할 수 있다.
도22a를 참고하면, RTCP 패킷의 Sender Report 포맷을 도시하였고, 상기 포맷에서 last SR(Sender Report)와 DLSR(delay since last SR)을 참고해서 E2E 패킷 지연 시간을 측정할 수 있다. 즉, 도 22b에서 표현한 것처럼 단방향 종단 간(end-to-end, E2E) 지연 시간을 다음의 [수학식 2]로 정리할 수 있다.
해당 방법은 일 예일 뿐 단말 사이의 패킷 전송 지연 시간은 다른 방법을 통해서도 구현가능하다. 상기 수식에서 2로 나누는 이유는 송신단이 단방향 종단 간(end-to-end, E2E) 지연 시간을 측정하기 위해서는 왕복 시간(round-trip time)을 통해 알 수 있고, 단방향 종단 간(end-to-end, E2E) 지연 시간은 패킷의 왕복 시간(round-trip time)의 절반으로 계산되기 때문이다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 연결 상태 DRX 주기 변경을 요청하고, 이를 적용하여 데이터를 송수신하는 방법의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 23은 본 개시에서 제안하는 실시 예로써, 단말이 연결 상태 DRX 주기 변경을 요청하고, 이를 적용하여 데이터를 송수신하는 방법을 도시한 도면이다. 본 도면에서 설명하는 동작 전반은 LTE 시스템과 차세대 이동통신 시스템에 모두 적용 가능하다.
RRC 연결 상태의 단말 1과 단말 2는 각각 기지국 1과 기지국 2에 연결되어 VoLTE 서비스를 통해 음성 데이터를 송수신할 수 있다. 본 실시 예에서는 VoLTE 서비스를 한 예로 하여 단말이 종단 간(end-to-end, E2E) 지연 시간을 측정하고, 연결 상태 DRX 주기의 변경을 요청한 뒤, 재설정된 DRX 주기를 설정하여 VoLTE 통화 품질을 향상시키는 전체 동작을 나타내고 있다. 하지만, 상기의 동작은 VoLTE, 즉 음성 데이터 서비스에만 국한되는 것이 아니라, 다른 서비스에서도 똑같이 적용될 수 있다.
2305 단계에서 기지국 1에 연결된 단말 1과 기지국 2에 연결된 단말 2는 각각 음성 통화를 VoLTE를 통해 수행할 수 있다. 상기의 VoLTE 데이터 송수신은 RTP 패킷을 통해 수행될 수 있으며, 이럴 경우 도면 3h에 설명했듯이, RTCP 패킷의 송수신을 통해 해당 필드값을 디코딩한 뒤 송신단에서 보낸 패킷의 왕복 시간(round-trip time)을 측정할 수 있다 2310. 2315와 2320 단계에서 단말 1과 단말 2는 2310 단계에서 수신한 종단 간(end-to-end, E2E) 측정을 위한 신호를 통해 단방향 전송 지연 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어 단방향 종단 간(end-to-end, E2E) 지연 시간은 2310 단계에서 측정된 패킷의 왕복 시간(round-trip time)의 절반으로 구할 수 있다. 참고로 본 실시 예에서는 단말 1과 단말 2에서의 동작을 모두 포함하고 있지만 실제로는 각 단말의 동작은 독립적으로 수행됨을 알린다. 즉, 단말 1 동작과 단말 2 동작이 같이 일어날 수도 있지만, 한쪽에서만 수행될 수 있다. 혹은 같이 수행되더라도 다른 시간에서 수행될 수 있다.
2325와 2330 단계에서 단말 1과 단말 2는 각각 측정된 단방향 전송 지연 시간과 미리 정해진 end-to-end 지연 요구 시간 마진 값을 기반으로 VoLTE 품질 향상을 위한 연결 상태의 DRX 주기 변경 혹은 eMTC 단말을 위한 반복 전송 구간의 변경을 요청할 수 있다. 본 개시에서는 DRX 주기 변경에 대해 기술하며, 상기 DRX 주기 변경 요청은 단말이 해당 기지국에게 지연 허용치 보고(Delay budget report)를 전달함으로써 수행된다. 상기 메시지는 UEAssistanceInformation RRC 메시지로 전달될 수 있다 2335, 2340. 해당 메시지는 아래의 메시지의 형태를 가진다. 여기서 DRX 주기 변경 요청은 DelayBudgetReport-14 IE의 type1 필드값에 해당하며, 단말이 해당 메시지를 전달할 때 변경을 요청하는 DRX 주기 값을 type1 필드에 설정해서 전달한다.
상기 [표 5]의 단계에서 어떤 DRX 주기 값을 기준으로 할 것인지에 따라 아래와 같은 다양한 옵션이 가능하다.
1.
Option 1: long DRX cycle of MCG (Master Cell Group)
- MCG에 설정되어 있는 긴 DRX 주기값 적용
2.
Option 2: short DRX cycle of MCG
- MCG에 설정되어 있는 짧은 DRX 주기값 적용
3.
Option 3: Actual DRX cycle of MCG (long or short which is currently applied)
- MCG에 현재 설정되어 있는 DRX 주기값 (긴 DRX 혹은 짧은 DRX 모두 적용될 수 있음) 적용
4.
Option 4: Short DRX cycle of MCG if short DRX cycle is configured for MCG. Otherwise long DRX cycle of MCG
- MCG에 짧은 DRX 주기가 설정되어 있으면, MCG의 짧은 DRX 주기값 적용
5.
Option 5: DelayBudgetReport indicates which DRX cycle should be adjusted
- DelayBudgetReport에 어떤 DRX 주기값이 적용되는지 지시
본 개시에서는 상기의 방법 외에 추가로 하기의 방법을 추가로 제안한다. 상기의 방법은 기본적으로 MCG에서의 DRX 주기를 사용하는 것을 가정하고 있다.
1.
Proposal 1: 특정 셀 그룹(Cell Group)의 DRX 주기값을 사용
1-A.
방법 1: VoIP (VoLTE)가 설정된 논리 채널 (Logical Channel)이 존재하는 셀 그룹의 DRX 주기값 사용
1-B.
방법 2: 기지국으로부터 설정된 셀 그룹의 DRX 주기값을 사용 (기지국이 명시적으로 어떤 셀 그룹의 delay budget report를 참고해라고 지시)
2.
Proposal 2: 만약 EN-DC 및 NR-NR DC를 비롯한 MR-DC에서 SRB3을 통한 UEAssistanceInformation 메시지의 전송이 가능하다면, DRX 주기값을 지시할 때, 해당 UEAssistanceInformation이 보고된 셀 그룹에서의 DRX 주기값으로 한다고 명시할 수 있다.
상기의 두 Proposal은 위에서 먼저 제안한 long DRX 및 short DRX 선택 원리와 조합하여 설정될 수 있다. 즉, 상기 옵션들에서 MCG로 고정되어 있는 부분 대신에 Proposal 1 및 2에서 결정된 셀 그룹이 적용되고, 나머지 long DRX 및 short DRX 설정 방법은 상기 옵션들에서의 방법을 따른다. 예를 들어 Proposal 1과 Option 1의 long DRX 부분만이 조합되어 VoIP (VoLTE)가 설정된 논리 채널 (Logical Channel)이 존재하는 셀 그룹의 long DRX 주기값이 사용하는 것과 같은 조합이 가능하다.
2345와 2350 단계에서 기지국 1과 기지국 2는 단말들(단말 1, 단말 2로부터 수신한 DRX 주기 변경 요청 신호를 기반으로 DRX 주기를 재설정한다. 상기의 기지국 동작은 단말의 RRC 보고 메시지에 포함된 DRX 주기 변경 요청을 그대로 수행해도 되지만 기지국 판단 혹은 구현에 따라 다른 값을 설정할 수도 있다. 2355와 2360 단계에서 기지국은 단말에게 재설정된 DRX 주기값을 RRC 메시지를 통해 전달한다. 이후 단말 1과 단말 2는 VoLTE 혹은 재설정된 DRX 주기에 따라 서비스(VoLTE 혹은 다른 데이터 송수신)를 계속 수행하고, 2365 단계에서
2310 단계에서와 같은 end-to-end 지연 시간 측정 동작을 수행한 뒤, 만약 단말이 측정한 단방향 패킷 지연 시간을 기반으로 계산되는 현재 요구되는 DRX 변경값이 이전에 요청했던 DRX 주기와 다른 경우에는 단말은 상기의 DRX 변경 요청 동작 2325 ~ 2360을 트리거하여 반복할 수 있다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 전체 동작의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 24는 본 개시가 적용되는 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
2405 단계에서
연결 상태의 단말은 단방향 end-to-end delay를 측정한다. 상기의 동작은 단말 구현의 다양한 방법을 통해 수행될 수 있고, 일 예로 RTP 패킷, 특히 RTCP 패킷의 송수신을 통해 수행될 수 있으며, 이럴 경우 도면 3h에 설명했듯이, RTCP 패킷에서 종단 간 지연 시간(end-to-end delay) 측정을 위한 특정 필드값을 디코딩한 뒤 송신단에서 보낸 패킷의 왕복 시간(round-trip-time)을 측정한 뒤, 이를 바탕으로 단방향 종단 간 지연 시간(end-to-end delay)을 측정한다. 2410 단계에서 단말은 측정된 단방향 종단 간 지연 시간(end-to-end delay)과 미리 정해진 종단 간 지연 시간 마진(end-to-end delay requirement, QoS에 따라 미리 정해질 수 있음)를 기반으로 연결 상태의 DRX 주기 변경을 결정할 수 있다. 즉, 현재 설정되어 있는 DRX 주기 값이 너무 길거나 짧아서 종단 간 지연 시간 마진(end-to-end delay requirement)과 차이가 있을 경우 이를 조절해서 데이터 송수신 성능 향상을 달성할 수 있다. 예를 들어 VoLTE 서비스를 실행 중인 단말에 대해 VoLTE 품질이 좋지 않고, 종단 간 지연 시간 마진(end-to-end delay requirement)에 비해 측정된 종단 간 지연 시간(end-to-end delay) 값이 클 경우에는 CDRX 주기 값을 줄여달라고 요청해서 VoLTE 품질과 종단 간 지연 시간 마진(end-to-end delay requirement) 만족을 달성할 수 있다. 참고로 CDRX 주기값과 종단 간 지연 시간(end-to-end delay)은 연관 관계를 가지며, CDRX 주기를 줄이면 종단 간 지연 시간(end-to-end delay)도 줄어드는 효과를 가진다. 이는 CDRX 주기 기간동안 데이터 송수신이 일어나지 않기 때문에 종단 간 지연 시간(end-to-end delay)이 CDRX 주기를 포함해야하기 때문이다. 반대로 단말에 대해 VoLTE 품질이 좋고, 종단 간 지연 시간 마진(end-to-end delay requirement)에 비해 측정된 종단 간 지연 시간(end-to-end delay) 값이 작을 경우에는 CDRX 주기 값을 늘려달라고 요청해서 단말 전력 소모의 이득을 가져올 수 있다.
3i-15 단계에서 단말은 상기의 과정에서 결정된 변경을 요청하는 CDRX 주기 값을 포함하여 지연 허용치 보고(Delay budget report)를 트리거링하고 생성한다. 여기서 DRX 주기 변경 요청은 RRC 시그날링인 UEAssistanceInformation 메시지의 DelayBudgetReport-14 IE의 type1 필드값에 해당하며, 단말이 해당 메시지를 전달할 때 변경을 요청하는 DRX 주기 값을 type1 필드에 설정해서 전달한다. 혹은 다른 형태의 RRC 메시지 혹은 MAC CE를 통해서도 해당 정보를 포함하여 전달될 수 있다.
2420 단계에서 단말은 기지국으로부터 RRC 메시지 (RRC connection reconfiguration)를 수신하고, DRX 주기를 재설정 한다. 2425 단계에서 단말은 현재 재설정된 상태에서의 선호하는 DRX 주기값과 이전에 보고했던 DRX 주기값을 비교해서 차이가 없으면 제 1 동작을 수행하고, 차이가 있는 경우에는 제 2 동작을 수행한다. 2430 단계는 제 1 동작으로, 단말이 현재 설정을 유지하고 데이터 송수신을 수행하는 동작이며, 2435 단계는 제 2 동작으로 단말이 지연 허용치 보고(Delay budget report)를 트리거링하여 변경을 희망하는 CDRX 주기값을 RRC 시그널링으로 재요청하는 동작이다. 이는 상기의 2410 ~ 2420 단계의 반복을 의미한다.
도 25는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 25에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 실시 예에 따른 단말은 송수신부 2505, 제어부 2510, 다중화 및 역다중화부 2515, 각 종 상위 계층 처리부 2520, 2525, 제어 메시지 처리부 2530를 포함한다.
상기 송수신부 2505는 서빙 셀의 순방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부 2505는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다. 송수신부 2505는 적어도 하나의 송신기, 적어도 하나의 수신기, 또는 적어도 하나의 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있다.
다중화 및 역다중화부 2515는 상위 계층 처리부 2520, 2525나 제어 메시지 처리부 2530에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부 2505에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부 2520, 2525나 제어 메시지 처리부 2530로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부 2530는 기지국으로부터의 제어메시지를 송수신하여 필요한 동작을 취한다. 여기에는 RRC 메시지 및 MAC CE와 같은 제어 메시지를 처리하는 기능을 포함하고 CBR 측정값의 보고 및 자원 풀과 단말 동작에 대한 RRC 메시지 수신을 포함한다. 상위 계층 처리부 2520, 2525는 DRB 장치를 의미하며 서비스 별로 구성될 수 있다. FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부 2515로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부 2515로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
제어부 2510는 송수신부 2505를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부 2505와 다중화 및 역다중화부 2515를 제어한다. 제어부 2510는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.
한편, 상기에서는 단말이 복수 개의 블록들로 구성되고 각 블록이 서로 다른 기능을 수행하는 것으로 기술되었지만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 역다중화부 2515가 수행하는 기능을 제어부 2510 자체가 수행할 수도 있다.
도 26은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성의 일 예를 도시한다. 구체적으로, 도 26의 기지국 장치는 송수신부 2605, 제어부 2610, 다중화 및 역다중화부 2620, 제어 메시지 처리부 2635, 각 종 상위 계층 처리부 2625, 2630, 스케줄러 2615를 포함한다.
송수신부 2605는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부 2605는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다. 송수신부 2505는 적어도 하나의 송신기, 적어도 하나의 수신기, 또는 적어도 하나의 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있다.
다중화 및 역다중화부 2620는 상위 계층 처리부 2625, 2630나 제어 메시지 처리부 2635에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부 2605에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부 2625, 2630나 제어 메시지 처리부 2635, 혹은 제어부 2610로 전달하는 역할을 한다. 제어부 2610는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.
제어 메시지 처리부 2635는 제어부의 지시를 받아, 단말에게 전달할 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다. 상위 계층 처리부 2625, 2630는 단말 별 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP나 VoIP 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부 2620로 전달하거나 다중화 및 역다중화부 2620로부터 전달한 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다. 스케줄러 2615는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 및 단말의 활성화 시간(active time) 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
도 27은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성의 일 예를 도시한다.
도 27을 참고하면, 상기 단말은 RF(radio frequency) 처리부 2710, 기저대역(baseband)처리부 2720, 저장부 2730, 제어부 2740를 포함한다.
상기 RF처리부 2710는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 2710는 상기 기저대역처리부 2720로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부 2710는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital-to-analog converter), ADC(analog-to-digital converter) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 2710는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 2710는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 2710는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부 2720은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 2720은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 2720은 상기 RF처리부 2710로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 2720는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 2720은 상기 RF처리부 2710로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부 2720 및 상기 RF처리부 2710는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 2720 및 상기 RF처리부 2710는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부 2720 및 상기 RF처리부 2710 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 2720 및 상기 RF처리부 2710 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11, 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 2730는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 2730는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 2730는 상기 제어부 2740의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 2740는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 2740는 상기 기저대역처리부 2720 및 상기 RF처리부 2710을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부 2740는 상기 저장부 2740에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 2740는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 2740는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 28은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성의 일 예를 도시한다.
도 28을 참고하면, 기지국은 RF처리부 2810, 기저대역처리부 2820, 백홀통신부 2830, 저장부 2840, 제어부 2850를 포함하여 구성된다.
상기 RF(radio frequency) 처리부 2810는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 2810는 상기 기저대역처리부 2820로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부 2810는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(digital-to-analog converter), ADC(analog-to-digital converter) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 2810는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 2810는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 2810는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO(multiple-input multiple-output) 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부 2820는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 2820은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 2820은 상기 RF처리부 2810로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency-division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 2820은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 2820은 상기 RF처리부 2810로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부 2820 및 상기 RF처리부 2810는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 2820 및 상기 RF처리부 2810는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부 2830는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부 2830는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부 2840는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 2840는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부 2840는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 2840는 상기 제어부 2850의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 2850는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 2850는 상기 기저대역처리부 2820 및 상기 RF처리부 2810을 통해 또는 상기 백홀통신부 2830을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부 2850는 상기 저장부 2840에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 2850는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (4)
- 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
기지국으로부터 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 수신하는 과정과,
상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원을 요청하는 과정과,
상기 기지국으로부터 전송 자원 할당 정보를 수신하는 과정을 포함하는 방법.
- 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
단말에게 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 전송하는 과정과,
상기 단말로부터 상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원 요청을 수신하는 과정과,
상기 단말에게 전송 자원 할당 정보를 전송하는 과정을 포함하는 방법.
- 무선 통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
송수신기; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
기지국으로부터 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 수신하고,
상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원을 요청하며,
상기 기지국으로부터 전송 자원 할당 정보를 수신하도록 구성된 장치.
- 무선 통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
송수신기; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
단말에게 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 위한 시스템 정보를 전송하고,
상기 단말로부터 상기 시스템 정보에 기초하여 전송 자원 요청을 수신하며,
상기 단말에게 전송 자원 할당 정보를 전송하도록 구성된 장치.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180114440A KR20200034531A (ko) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | 무선 통신 시스템에서 차량 통신을 지원하기 위한 장치 및 방법 |
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