KR20200099394A - 무선통신 시스템에서 harq 재전송을 지원하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 지원하는 단말이 HARQ 재전송을 수행하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, HARQ 재전송을 수행하는 방법은 송신 단말이 사전 구성된 자원에서 데이터를 전송하는 단계, 송신 단말이 데이터에 대한 NACK 응답을 수신 단말로부터 수신하는 단계 및 송신 단말이 기지국으로부터 동적으로 할당 받는 자원에 기초하여 NDI 값을 변경하여 데이터를 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서 차량 통신(Vehicle to everything, 이하 V2X)을 지원하는 단말이 HARQ 재전송을 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
보다 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 V2X를 지원하는 모드 1 단말이 사전 구성된 자원(configured grant)에서 HARQ 재전송을 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
ITU(International Telecommunication Union)에서는 IMT(International Mobile Telecommunication) 프레임워크 및 표준에 대해서 개발하고 있으며, 최근에는 "IMT for 2020 and beyond"라 칭하여지는 프로그램을 통하여 5 세대(5G) 통신을 위한 논의를 진행 중이다.
"IMT for 2020 and beyond" 에서 제시하는 요구사항들을 충족하기 위해서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) NR(New Radio) 시스템은 다양한 시나리오, 서비스 요구사항, 잠재적인 시스템 호환성 등을 고려하여, 시간-주파수 자원 단위 기준에 대한 다양한 뉴머롤로지(numerology)를 지원하는 방향으로 논의되고 있다.
또한, V2X 통신은 운전 중 도로 인프라 및 다른 차량과 통신하면서 교통상황 등의 정보를 교환하거나 공유하는 통신 방식을 의미할 수 있다. V2X는 차량들 간의 LTE/NR 기반 통신을 뜻하는 V2V(vehicle-to-vehicle), 차량과 개인에 의해 휴대되는 단말 간의 LTE/NR 기반 통신을 뜻하는 V2P(vehicle-to-pedestrian), 차량과 도로변의 유닛/네트워크 간의 LTE/NR 기반 통신을 뜻하는 V2I/N(vehicle-to-infrastructure/network)를 포함할 수 있다. 이때, 도로변의 유닛(roadside unit, RSU)은 기지국 또는 고정된 단말에 의해 구현되는 교통 인프라 구조 독립체(transportation infrastructure entity)일 수 있다. 일 예로, 차량에 속도 알림(speed notification)을 전송하는 독립체일 수 있다. 또한, 자율주행, 자동차 원격제어 등 현재 5G시스템을 통해 V2X를 지원하기 위한 성능 요구사항을 기반으로 5G 시스템 내 무선접속기술(RAT)인 LTE 및 NR 시스템에 추가적으로 필요한 구체적 기술들에 대하여 논의 중에 있다.
본 발명은 무선통신 시스템에서 차량 통신을 지원하는 단말이 HARQ 재전송을 수행하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다..
본 발명은 무선통신 시스템에서 차량 통신을 지원하는 단말이 저지연, 고신뢰 요구사항을 만족시키는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 무선통신 시스템에서 차량 통신을 지원하는 단말이 사전 구성된 자원을 효율적으로 사용하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 지원하는 단말이 HARQ 재전송을 수행하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, HARQ 재전송을 수행하는 방법은 송신 단말이 사전 구성된 자원에서 데이터를 전송하는 단계, 송신 단말이 데이터에 대한 NACK 응답을 수신 단말로부터 수신하는 단계 및 송신 단말이 기지국으로부터 동적으로 할당 받는 자원에 기초하여 NDI 값을 변경하여 데이터를 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, 무선통신 시스템에서 차량 통신을 지원하는 단말이 HARQ 재전송을 수행할 수 있다.
본 개시에 따르면, 무선통신 시스템에서 차량 통신을 지원하는 단말이 저지연, 고신뢰 요구사항을 만족시킬 수 있다.
본 개시에 따르면, 무선통신 시스템에서 차량 통신을 지원하는 단말이 사전 구성된 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명은 상술한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다
도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 V2X 링크를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 V2X 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 사이드링크 및 기지국과의 통신을 모두 이용하여 V2X 동작을 수행하는 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 통신 시나리오이다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 통신 시나리오이다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 기지국 스케쥴링 모드 및 단말 자율 결정 모드에 기초한 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 V2X 통신에 대한 전체적인 구조를 나타낸 도면일 수 있다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 유니캐스트 전송 및 브로드캐스트 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 그룹캐스트 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 사전 구성 자원(configured grant)에서 동적 할당 자원(dynamic grant)를 이용한 HARQ 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시예에 따라 단말이 사전 구성 자원(configured grant)에서 첫 데이터 전송 후, 재전송을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 사전 구성 자원(configured grant)을 이용한 HARQ 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시예에 따라 단말이 사전 구성 자원(configured grant)에서 첫 데이터 전송 후, 재전송을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 15는 본 개시에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 V2X 링크를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 V2X 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 사이드링크 및 기지국과의 통신을 모두 이용하여 V2X 동작을 수행하는 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 통신 시나리오이다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 통신 시나리오이다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 기지국 스케쥴링 모드 및 단말 자율 결정 모드에 기초한 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 V2X 통신에 대한 전체적인 구조를 나타낸 도면일 수 있다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 유니캐스트 전송 및 브로드캐스트 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 그룹캐스트 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 사전 구성 자원(configured grant)에서 동적 할당 자원(dynamic grant)를 이용한 HARQ 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시예에 따라 단말이 사전 구성 자원(configured grant)에서 첫 데이터 전송 후, 재전송을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 사전 구성 자원(configured grant)을 이용한 HARQ 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시예에 따라 단말이 사전 구성 자원(configured grant)에서 첫 데이터 전송 후, 재전송을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 15는 본 개시에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(Base Station, BS)'은 고정국(fixed station), Node B, eNodeB(eNB), gNodeB(gNB), 액세스 포인트(Access Point, AP) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), 비-AP 스테이션(non-AP STA) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 개시에서, 채널을 전송 또는 수신한다는 것은 해당 채널을 통해서 정보 또는 신호를 전송 또는 수신한다는 의미를 포함한다. 예를 들어, 제어 채널을 전송한다는 것은, 제어 채널을 통해서 제어 정보 또는 신호를 전송한다는 것을 의미한다. 유사하게, 데이터 채널을 전송한다는 것은, 데이터 채널을 통해서 데이터 정보 또는 신호를 전송한다는 것을 의미한다.
이하의 설명에 있어서, 본 개시의 다양한 예시들이 적용되는 시스템을 기존의 시스템과 구별하기 위한 목적으로 NR 시스템이라는 용어를 사용하지만, 본 개시의 범위가 이러한 용어에 의해 제한되는 것은 아니다.
일 예로, NR 시스템에서는 다양한 시나리오, 서비스 요구사항 및 잠재적인 시스템 호환성 등을 고려하여 다양한 서브캐리어 스페이싱(Subcarrier Spacing, SCS)을 지원하고 있다. 또한, NR 시스템은 높은 캐리어 주파수(carrier frequency) 상에서 발생하는 높은 방향-손실(path-loss), 페이즈-잡음(phase-noise) 및 주파수 오프셋(frequency offset) 등의 좋지 않은 채널 환경을 극복하고자 복수의 빔을 통한 물리 신호/채널의 전송을 지원할 수 있다. 이를 통해, NR 시스템에서는 eMBB(enhanced Mobile Broadband), mMTC(massive Machine Type Communications)/uMTC(ultra Machine Type Communications) 및 URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications) 등의 서비스를 지원할 수 있다. 다만, 본 명세서에서의 NR 시스템이라는 용어는 무선 통신 시스템의 예시로서 사용되지만, NR 시스템이라는 용어 자체가 상술한 특징에 제한되는 것은 아니다.
또한, 일 예로, 5G 이동 통신 기술이 정의될 수 있다. 이때, 일 예로, 5G 이동 통신 기술은 상술한 NR 시스템뿐만 아니라, 기존의 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 시스템까지 모두 포함하여 정의될 수 있다. 즉, 5G 이통 통신은 새롭게 정의된 NR 시스템뿐만 아니라 이전 시스템과의 역호환성(Backward Compatibility)을 고려하여 동작하는 기술일 수 있다.
일 예로, 5G의 사이드링크(sidelink) 분야는 LTE 시스템에서의 사이드링크와 NR 시스템에서의 사이드링크 기술을 모두 포함할 수 있다. 이때, 사이드링크 분야는 초고신뢰 및 초저지연 등을 통한 성능 향상과 새롭고 다양한 서비스의 접목을 위해 필수적인 분야일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1은 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network) 또는 E-UMTS(Evolved-Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. NG-RAN 또는 E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution), LTE-A(advanced) 시스템 등을 포함하거나, 5세대 이동통신망, NR(new radio) 등을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(10)에서 기지국(BS: Base Station, 11)과 단말(UE: User Equipment, 12)은 데이터를 무선으로 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템(10)은 단말간(D2D: device to device) 통신을 지원할 수도 있다. 또한, 일 예로, 무선 통신 시스템(10)은 V2X 통신을 지원할 수 있다. 하기에서는 상술한 단말에 대해 스마트폰 등 일반 사용자가 사용하는 단말 장치와 차량에 탑재되어 있는 단말 장치의 개념을 모두 포함할 수 있다.
또한, 일 예로, 무선 통신 시스템(10)에서 기지국(11)은 기지국의 커버리지 내에 존재하는 단말에게 특정 주파수 대역을 통하여 통신 서비스를 제공할 수 있다. 기지국에 의해 서비스되는 커버리지는 사이트(site)라는 용어로도 표현될 수 있다. 사이트(site)는 섹터라 부를 수 있는 다수의 영역들(15a, 15b, 15c)을 포함할 수 있다. 사이트에 포함되는 섹터 각각은 서로 다른 식별자를 기반으로 식별될 수 있다. 각각의 섹터(15a, 15b, 15c)는 기지국(11)이 커버하는 일부 영역일 수 있다.
또한, 일 예로, 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), gNodeB, ng-eNB, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(Femto eNodeB), 가내 기지국(HeNodeB: Home eNodeB), 릴레이(relay), 원격 무선 헤드(RRH: Remote Radio Head), DU(Distributed Unit) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말(12)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
또한, 기지국(11)은 해당 기지국이 제공하는 커버리지의 크기에 따라 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국이 제공하는 주파수 대역 전체 혹은 일부, 기지국의 커버리지 또는 기지국을 지시하는 용어로 사용될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: DownLink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(UL: UpLink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
한편 무선 통신 시스템(10)에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. 예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법이 사용될 수 있다. 또한, 상향링크 전송 및 하향링크 전송에는 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
이때, 일 예로, 하기 표 1은 상술한 V2X와 관련하여 각각의 용어에 대한 정의일 수 있다.
[표 1]
또한, 일 예로, 하기에서 서술한 구성과 관련된 약어는 표 2와 같을 수 있다.
[표 2]
V2X를 지원하는 통신 시스템에서 하향링크(DL), 상향링크(UL) 및 사이드링크(SL) 통신이 가능할 수 있다. 일 예로, 도 2는 V2X에서 고려되는 링크를 나타낸 도면이다. 이때, 도 2 를 참조하면, V2X를 지원하는 통신 시스템은 D2D(ProSe)에 정의된 단말(UE)과 단말(UE) 간의 링크인 PC5 링크만을 지원할 수 있다. PC5 링크는 단말과 단말 사이에 정의되는 인터페이스를 의미하며, 무선접속계층에서 사이드링크(SL: Sidelink)라 정의될 수 있다. 사이드링크는 차량통신을 위한 차량과 차량간의 직접통신을 위한 무선접속계층에서의 링크를 의미하지만 상술한 바에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 3은 단말(또는 차량) 및 기지국과의 통신을 이용한 V2X 동작 시나리오일 수 있다. 일 예로, 도 3을 참조하면, V2X를 지원하는 통신 시스템은 기지국과 단말(UE)간, 또는 무선 접속망과 단말(UE) 간의 링크인 Uu 링크만을 지원할 수도 있다. Uu 링크는 단말이 기지국으로 신호를 전송하는 경로인 상향링크(Uplink, UL)와 기지국이 단말로 신호를 전송하는 경로인 하향링크(Downlink, DL)을 포함할 수 있다.
또한, 일 예로, V2X와 관련하여 필요한 용어는 상술한 표 1 및 표 2와 같이 정의될 수 있다. 이때, 일 예로, D2D(Device to Device)는 단말간 통신을 의미할 수 있다. 또한, ProSe는 D2D 통신을 수행하는 단말에 대한 근접 서비스를 의미할 수 있다. 또한, SL(sidelink)은 상술한 사이드링크일 수 있으며, SCI(Sidelink Control Information)은 상술한 사이드링크와 관련된 제어 정보를 의미할 수 있다. 또한, PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)는 사이드링크를 통해 데이터가 전송되는 채널이고, PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)는 사이드링크를 통해 제어 정보가 전송되는 채널일 수 있다. 또한, PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)는 사이드링크를 통해 신호를 브로드캐스트 방식으로 전송하는 채널로서 시스템 정보들이 전달될 수 있다. 또한, PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel)는 디스커버리 채널로서 신호 발견을 위한 용도로 사용되는 채널일 수 있다.
또한, V2V는 차량간 통신, V2P는 차량 및 보행자간 통신, V2I/N은 차량과 인프라스트럭처/네트워크와의 통신을 의미할 수 있다. 이와 관련해서는 후술한다.
이때, 일 예로, V2X와 관련하여, 하기에서 서술하는 단말은 차량일 수 있다. 하기에서는 설명의 편의를 위해 단말로 통일하게 지칭하지만, 단말은 V2X를 위한 차량일 수 있다. 또한, 일 예로, 단말은 사이드링크 및 기지국과의 통신을 수행할 수 있는 디바이스를 지칭할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 다만, 하기에서는 설명의 편의를 위해 단말로 지칭한다.
또한, 도 4는 상술한 사이드링크 및 기지국과의 통신을 모두 이용하여 V2X 동작을 수행하는 시나리오일 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 단말(UE) 형태로 RSU(Road Side Unit)를 포함하여 상술한 PC5 링크와 Uu 링크 모두를 고려할 수도 있다. 도 4a는 기지국이 다수의 차량에게 하향링크 신호를 전송하는 경우이고, 도 4b는 단말(UE, RSU)이 다수의 차량에게 사이드링크 신호를 전송하는 경우일 수 있다.
일 예로, D2D 통신은 단말 간에 직접적으로 데이터를 송신 및 수신하는 통신을 의미할 수 있다. 하기에서 단말(또는 차량)은 D2D 통신을 지원하는 것으로 가정한다. 또한, D2D 통신은 근접 기반 서비스(Proximity based Service, 이하 ProSe) 또는 ProSe-D2D 통신이라는 표현으로 대치될 수 있다. D2D 통신을 위한 상기 ProSe라는 용어의 사용은, 단말 간에 직접적으로 데이터를 송수신한다는 의미가 변경되는 것이 아니라 근접 기반 서비스의 의미가 부가될 수 있음을 의미한다.
D2D 통신은 네트워크 커버리지 내(in-coverage) 또는 커버리지 외(out-of-coverage)에 있는 단말 간의 통신을 위한 발견(discovery) 절차와, 단말 간의 제어 데이터 및/또는 트래픽 데이터를 송수신하는 직접 통신(direct communication) 절차로 구분될 수 있다. 이때, 일 예로, D2D 통신에 기반하여 신호를 전송하는 단말은 전송 단말(Tx UE)일 수 있다. 또한, D2D 통신에 기반하여 신호를 수신하는 단말을 수신 단말(Rx UE)일 수 있다. 이때, 전송 단말은 디스커버리 신호(discovery signal)를 전송할 수 있고, 수신 단말은 디스커버리 신호를 수신할 수 있다. 전송 단말과 수신 단말은 각자의 역할이 바뀔 수도 있다. 전송 단말에 의해 전송된 신호는 둘 이상의 수신 단말에 의해 수신될 수도 있다.
상술한 D2D 통신은 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 일 예로, 상용 주파수를 기반으로 하는 네트워크 커버리지 내에서의 D2D 통신은 공공 안전(public safety), 교통망 서비스, 초저지연(Ultra-low latency) 서비스 및 상업적 목적의 서비스 중 적어도 어느 하나 이상에 사용될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 또한, 일 예로, 교통망 전용 주파수를 기반으로 하는 경우, 해당 주파수를 통한 D2D 통신은 네트워크 커버리지 여부와 관계없이 교통망 통신 및 교통안전 등을 위해서만 사용될 수 있다.
셀룰러 시스템에서 근접한 거리의 단말들이 D2D 통신을 수행하면 기지국의 부하는 분산될 수 있다. 또한, 서로 근접한 단말들이 D2D 통신을 수행하는 경우, 상기 단말들은 상대적으로 짧은 거리로 데이터를 전송하게 되므로 단말의 송신 전력의 소모 및 전송 지연(latency)이 감소될 수 있다. 또한, 일 예로, 전체 시스템 관점에서는 기존의 셀룰러 기반의 통신과 D2D 통신은 동일한 자원을 사용하기 때문에 공간적으로 중첩되지 않는 경우에는 주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 바에서는 D2D 통신으로 지칭하였지만, V2X 통신에도 동일하게 적용될 수 있다. 상술한 바 및 하기에서는 설명의 편의를 위해 V2X 통신으로 기재하지만 D2D 통신도 동일하게 적용될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
V2X 통신은 네트워크 커버리지(기지국 커버리지) 내(In-coverage, IC) 통신 및 네트워크 커버리지 밖(Out-of-coverage, OCC) 통신으로 구분될 수 있다. 이때, IC는 네트워크 커버리지 내에 위치한 단말 간의 통신일 수 있다. 또한, OCC는 네트워크 커버리지 밖에 위치한 단말 간의 통신일 수 있다.
또 다른 일 예로, V2X 통신은 네트워크 커버리지 내에 위치한 단말과 네트워크 커버리지 밖에 위치한 단말 간의 통신으로 구분될 수 있다.
일 예로, 도 5는 V2X 통신에 대한 시나리오일 수 있다. 이때, 도 5를 참조하면, 제1 단말(V2X UE1, 510) 및 제2 단말(V2X UE2, 520)은 네트워크 커버리지 내에 위치하기 때문에 기지국과의 통신이 가능할 수 있다. 즉, 제 1 단말 (510) 및 제 2 단말 (520)은 차량통신 서비스를 위한 데이터 송수신을 기지국(Uu 인터페이스)를 통해 수행할 수 있다. 즉, 제 1 단말(510) 및 제 2 단말(520)은 UL 데이터 송신 및 DL 데이터 수신을 통해 차량통신 서비스를 위한 데이터를 서로 교환할 수 있다. 반면, 일 예로, 네트워크 커버리지 밖에 제 3 단말(V2X UE3, 530) 및 제 4 단말(V2X UE4,540)이 위치할 수 있다. 이때, 제 3 단말(530) 및 제 4 단말(540)이 제 1 단말 (510) 및 제 2 단말(520)과 단말간 통신이 불가능한 위치에 있는 경우, 제 3 단말(530) 및 제 4 단말(540)은 차량 통신 서비스를 위한 데이터를 제 1 단말(510) 및 제 2단말과 교환할 수 없다. 즉, 물리적 신호가 도달할 수 없는 위치에 있는 단말은 다른 단말, 기지국, 서버 등과 통신이 불가능할 수 있다.
일 예로, 네트워크 커버리지 밖의 제4 단말(540)이 차량통신 서비스 또는 상용 서비스 등의 이유로 네트워크로의 접속이 필요한 경우를 고려할 수 있다. 이때, V2X 통신을 통해 네트워크 서비스 범위 내에 존재하는 RSU(Road Side Unit, 560)와 D2D 통신이 가능한 경우, RSU가 중계 역할을 수행하여 네트워크 커버리지 밖의 제4 단말(540)은 간접 경로를 통해 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 일 예로, RSU(560)는 UE 타입일 수 있다. 다만, RSU(560)는 다른 타입일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, RSU(560)가 릴레이 역할을 수행하여 제 4단말(540)이 사이드링크(SL)를 통해 RSU(560)에게 차량통신 서비스 데이터를 전송할 수 있다. RSU(560)는 Uu 인터페이스를 통해 상향링크(UL) 전송을 이용하여 기지국(550)으로 상기 차량통신 서비스 데이터를 전달할 수 있다. 그 후, 기지국(550)으로부터 제 1 단말(510) 및 제 2 단말(520)는 제 4 단말(540)의 차량통신 서비스 데이터를 수신할 수 있다. 즉, 네트워크 커버리지 밖에 위치하는 단말은 RSU 등과 같은 릴레이 단말 및 릴레이 단말의 기지국을 통해 네트워크 커버리지 내에 있는 단말들로 데이터 전송을 수행할 수 있다.
또 다른 일 예로, 도 6은 V2X 통신 시나리오를 나타낸 도면이다. 이때, 도 6을 참조하면, 제 4 단말(V2X UE4, 640)은 상술한 바와 같이 RSU(660)에 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 데이터는 상술한 바와 같이 차량 통신 서비스 데이터일 수 있다. 상술한 경우에 제 3 단말(V2X UE3, 630)은 제 4 단말(640)과 통신이 불가능한 위치에 존재하지만 RSU(660)와 사이드링크 통신이 가능한 단말일 수 있다. 이때, 제 3 단말(630) 역시 제 4 단말(640)의 데이터를 확인할 필요성이 있다. 보다 상세하게는, V2X 서비스는 지연시간에 민감하기 때문에 RSU(660)가 제 4단말로(660)부터 수신된 데이터를 Uu 인터페이스(LTE 또는 NR 상향링크)를 통해 기지국(650)으로 전달하기 위한 준비뿐만 아니라, 사이드링크를 통해 데이터를 전달하기 위한 준비를 수행할 필요성이 있다. 즉, RSU(660)가 기지국(650)으로 데이터를 전달하고, 이를 다시 RSU(660)로 전달되는 동안 발생하는 지연시간을 줄이기 위해 사이드링크 통신을 통해 데이터 전송을 수행할 수 있다. 일 예로, RSU(660)는 기지국으로부터 제어받는 모드로 동작하거나 단말 자율 결정 모드로 동작할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. 이때, RSU(660)가 기지국으로부터 제어받는 모드로 동작하는 경우, 제4 단말(640)로부터 수신한 데이터는 LTE 또는 NR로 전송을 위한 BSR(Buffer Status Reporting)에 포함할 데이터로 판단됨과 동시에 사이드링크(SL) BSR에 포함할 데이터로 판단될 수 있다. 즉, 상술한 제 4 단말(640)로부터 수신한 차량통신 서비스 데이터를 LTE 측 RB(radio bearer) 내 PDCP/RLC 계층에 전달함과 동시에 사이드링크 측 RB 내 PDCP/RLC 계층에도 동일한 정보가 전달될 수 있다.
이때, 사이드링크 측 RB로 전달되는 데이터의 PPPP(ProSe Priority per Packet)은 수신된 패킷의 우선순위를 그대로 유지할 수 있다. 일 예로, 수신된 패킷의 우선순위에 매핑되는 사이드링크 측 RB가 존재하지 않는 경우, RSU(660)는 우선순위를 지원하는 새로운 RB를 스스로 구성하여 패킷을 전송할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
일 예로, 본 개시에서 V2X 통신 또는 직접 링크(e.g D2D, ProSe, 또는 SL) 통신을 위한 제어 정보 및 데이터 전송을 위한 자원 할당 방식에 따라서 동작 모드가 정의될 수 있다.
NR V2X 시스템도 LTE V2X시스템과 마찬가지로 기지국으로부터 자원 설정 및 스케쥴링이 수행하는 네트워크 스케쥴링 모드 (e.g. mode 1)와 네트워크 스케쥴링 없이 송신 단말이 스스로 자원을 최종적으로 결정하는 모드인 비네트워크 스케쥴링 모드 (e.g. mode 2)가 존재할 수 있다. 이때, 네트워크 스케쥴링 모드(e.g. mode 1)는 기지국이 NR V2X 사이드링크 통신을 위해 사이드링크 물리 자원을 스케쥴링 하는 모드일 수 있다. 여기서, 기지국은 3GPP NG-RAN을 의미하며 gNB 또는 ng-eNB일 수 있다. 기지국은 각 단말로부터 수신한 사이드링크 자원할당 요청을 기반으로 NR V2X 사이드링크 통신을 해당 기지국 커버리지 내에서 직접 제어하는 목적으로 PDCCH (DCI format for NR V2X SL)를 이용하여 송신 단말에게 해당 전송을 위한 사이드링크 물리 자원에 대한 데이터 스케쥴링을 직접 수행할 수 있다.
또한, 비네트워크 스케쥴링 모드(e.g. mode 2)는 단말이 직접 (기지국 스케쥴링 없이) 사이드링크 물리 자원을 기설정(pre-configured) 자원 또는 기지국이 설정해준 자원들 내에서 선택해서 사용하는 모드일 수 있다.
이때, 비네트워크 스케쥴링 모드(e.g. mode 2)에서는 하기 표 3과 같이 서브 모드 (Sub-mode)가 존재할 수 있다. 이때, 각각의 서브 모드는 단말이 자동적으로 사이드링크 물리 자원을 선택하는 모드, 단말이 다른 단말들의 사이드링크 물리 자원 선택을 도와주는 모드, 단말이 미리 설정된 사이드링크 물리 자원 상에서 사이드링크 전송을 수행하는 모드 또는 단말이 다른 단말들의 사이드링크 물리 자원을 스케쥴링하는 모드 중 어느 하나로 설정될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
[표 3]
보다 상세하게는, 도 7을 참조하면, 기지국 자원 스케쥴링 모드(eNodeB resource scheduling mode, mode 1 또는 mode 3)는 V2X(또는 직접 링크) 제어 정보 및/또는 데이터를 전송하기 위해 단말이 사용하는 자원들을 기지국 또는 릴레이 노드(relay node)가 스케쥴링 하는 모드일 수 있다. 이를 통해, 단말은 V2X(또는 직접 링크) 제어 정보 및/또는 데이터를 전송할 수 있으며, 이러한 모드가 상술한 기지국 자원 스케쥴링 모드일 수 있다. 이때, 일 예로, 기지국은 eNB일 수 있다. 또한, 일 예로, 기지국은 ng-ran으로서 gNB 또는 ng-eNB일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 도 7의 (a)를 참조하면, 기지국(710)은 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 통해서 데이터 전송에 사용될 자원에 대한 스케쥴링 정보를 사이드링크(또는 직접 링크) 전송 단말(UE A, 720)에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 사이드링크(또는 직접 링크) 전송 단말(720)은 사이드링크(또는 직접 링크) 수신 단말(UE B, 730)에게 사이드링크(또는 직접 링크) 제어 정보(SCI) 및 데이터를 전송할 수 있다. 한편, 사이드링크(또는 직접 링크) 수신 단말(UE B, 730)은 사이드링크(또는 직접 링크) 제어 정보(SCI)에 기초하여 사이드링크(또는 직접 링크) 데이터를 수신할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 도 7의 (b)를 참조하면, 단말 자율 자원 선택 모드(UE autonomous resource selection mode, 비네트워크 스케쥴링 모드, 모드 2 또는 모드 4)는 제어 정보 및 데이터를 전송하기 위해 단말이 사용하는 자원들을 단말이 스스로 선택하고, 이러한 자원 선택은 자원 풀(resource pool) (즉, 자원 후보의 집합)에서 단말이 센싱(sensing) 등에 의해서 결정될 수 있다. 이를 통해, 단말은 제어 정보 및 데이터를 전송할 수 있으며, 이러한 모드가 단말 자율 자원 선택 모드일 수 있다.
일 예로, 사이드링크(또는 직접 링크) 전송 단말(UE A, 740)은 자신이 선택한 자원에서 사이드링크(또는 직접 링크) 수신 단말(UE B, 750)에게 사이드링크(또는 직접 링크) 제어 정보 및 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 사이드링크(또는 직접 링크) 수신 단말(750)은 사이드링크(또는 직접 링크) 제어 정보에 기초하여 사이드링크(또는 직접 링크) 데이터를 수신할 수 있다.
또한, 상술한 표 3과 같이, 단말 자율 자원 선택 모드와 관련하여, 단말이 자동적으로 사이드링크 물리 자원을 선택하는 모드가 존재할 수 있다. 이때, 단말은 스스로 필요한 자원을 센싱하여 직접 자원을 결정하여 NR V2X 사이드링크 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상술한 표 3과 같이, 단말이 다른 단말들의 사이드링크 물리 자원 선택을 도와줄 수 있는 모드가 존재할 수 있다. 이때, 하나의 대표 단말이 다른 단말들의 NR V2X 사이드링크 통신을 위한 자원을 스케쥴링 하는데 필요한 가이드 또는 정보를 제공하여 다른 송신 단말들의 자원 선택을 수행하는데 기여할 수 있다.
또 다른 일 예로, 상술한 표 3과 같이, 단말이 미리 설정된(pre-configured) 사이드링크 물리 자원 상에서 사이드링크 전송을 수행하는 모드가 존재할 수 있다. 이때, 단말은 사전에 미리 설정된 사이드링크 물리 자원 또는 기지국으로부터 브로드캐스트 또는 지정된 RRC(dedicated RRC) 메시지를 통해서 지시되는 사이드링크 물리 자원들 중에서 사이드링크 전송을 수행하는 모드일 수 있다.
또 다른 일 예로, 상술한 표 3과 같이, 단말이 다른 단말들의 사이드링크 물리 자원을 스케쥴링 하는 모드가 존재할 수 있다. 이때, 다른 단말은 기지국과 거의 유사하게 동작하여 다른 송신 단말들의 사이드링크 물리 자원에 대한 스케쥴링을 수행할 수 있다.
또한, 일 예로, 상술한 기지국 자원 스케쥴링 모드는 V2X를 위한 사이드링크(또는 직접 링크) 통신에서 모드 3(Mode 3)로 지칭될 수 있다. 또한, 단말 자율 자원 선택 모드는 V2X 등을 위한 사이드링크 통신에서 모드 4(Mode 4)로 지칭될 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 실시예일 뿐, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 즉, 동일한 대상 및 동일한 동작에 대해서는 동일한 모드로 볼 수 있다.
또한, 하기에서는 설명의 편의를 위해 모드 1 및 모드 2를 기준으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, D2D, ProSe 등과 같이 직접 링크를 기반으로 하는 통신에 대해서는 본 발명이 동일하게 적용될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 상술한 바와 같이, 단말의 자원 할당 모드에 따라 단말은 RRC 아이들(RRC IDLE) 상태, (RRC CONNECTED) 상태 또는 네트워크 커버리지 밖에서도 V2X 사이드링크 통신을 수행할 수 있다. 보다 상세하게는, 모드 1 단말은 기지국으로부터 수신한 스케쥴링 자원을 통해 V2X 사이드링크 통신을 수행하므로, RRC 연결 상태에서 동작할 수 있다. 반면, 모드 2 단말은 기지국 스케쥴링 없이 사전 구성된 자원 내에서 V2X 사이드링크 자원을 선택해서 V2X 사이드링크 통신을 수행할 수 있다. 또는, 모드 2 단말은 기지국이 설정해준 자원들 내에서 사이드링크 자원을 선택하여 V2X 사이드링크 통신을 수행할 수 있다. 즉, 모드 2 단말은 RRC 연결(RRC CONNECTED) 상태, RRC 아이들(RRC IDLE) 상태 또는 네트워크 커버리지 밖에서도 V2X 사이드링크 통신을 수행할 수 있다.
이때, 상술한 바와 관련하여, 단말은 RRC 아이들 상태에서 기지국이 브로드캐스트하는 시스템 정보를 수신할 수 있다. 단말은 브로드캐스트된 시스템 정보에 포함된 정보를 이용하여 V2X 사이드링크 통신을 수행할 수 있다. 또한, RRC 연결 상태인 경우, V2X 단말은 기지국과 데이터를 교환할 수 있다. 이때, 기지국은 단말의 전송 자원을 제어할 수 있으며, 단말은 이에 기초하여 V2X 사이드링크 통신을 수행할 수 있다.
또한, NR V2X에서는 LTE V2X에서 지원되는 서비스 외에도 고급 V2X 서비스를 지원할 수 있다. 일 예로, 고급 V2X 서비스는 군집주행, 원격주행, 고도주행, 센서확장이 될 수 있다. 상기 서비스들은 낮은 지연 시간과 높은 신뢰성을 요구하는 서비스로, 이와 같은 엄격한 요구 사항을 충족시키기 위해서는 향상된 NR 시스템과 새로운 NR 사이드링크의 기술 개발이 필요한 상황이다. 이하에서는 고급 V2X 서비스에 대한 시나리오를 설명한다.
V2X 서비스와 관련하여, 새로운 서비스로서 군집주행(Platooning)이 고려될 수 있다. 이때, 군집 주행에 기초하여 군집 내 정보 교환이 필요할 수 있다. 일 에로, 군집 주행의 경우, 군집에는 리더가 존재할 수 있다. 이때, 군집의 리더는 주변 교통 데이터를 그룹 멤버에게 실시간으로 보고할 필요가 있다. 그룹 멤버 또한 그룹 내에서 실시간으로 정보를 교환할 필요가 있다. 일 예로, 차량 A, B, C 및 D가 군집을 이루는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 차량 A가 그룹의 리더일 수 있다. 일 예로, 그룹 멤버들은 주변 실시간 교통 정보 및 도로 정보를 공유하고, 차량 A는 모든 정보를 RSU(Road Side Unit)에 보고할 수 있다.
이때, 차량 A가 RSU를 통해 도로 앞쪽에 교통 사고로 인한 도로 혼잡이 있음을 발견한 경우, 차량 A는 그룹 멤버들(B, C, D)에 RSU로부터 수신한 정보를 공유할 수 있다. 일 예로, 그룹 내의 차량(또는 단말)로서 상술한 정보를 수신한 차량 B, C, D는 주행에 대한 업데이트를 수행할 수 있다. 일 예로, 운전 지도를 실시간으로 업데이트하고, 속도를 줄이고, 경로 등을 변경할 수 있다.
또한, 일 예로, V2X 서비스로서 고도주행(Advanced Driving)이 고려될 수 있다. 이때, 고도 주행을 위한 제어 정보가 교환될 수 있다. 일 예로, 단말 간 협업 충돌 방지 (Cooperative collision avoidance(CoCA) of connected automated vehicles), 차량의 CAM, DENM 안전 메시지, 센서의 데이터, 제동 및 가속 명령과 같은 동작 목록 이외에도 사고 확률을 더 잘 평가하고 조정할 수 있도록 하기 위해 차량 간 제어 정보가 교환될 수 있다. 이때, 상술한 정보들은 어플리케이션에서 3GPP V2X 통신을 통한 도로 교통 흐름을 조정하는데 사용될 수 있다.
일 예로, 단말(또는 차량) A, B, C가 CoCA를 수행한다고 가정할 때, 단말 A 는 어플리케이션을 통해 위험을 감지하고, V2X 통신을 통해 CoCA 관련 메시지 (궤도, 센서 데이터, 브레이크 명령 등)를 교환할 수 있다. 단말 B와 C는 상술한 메시지를 수신함으로써 단말 A의 CoCA 정보를 확인하여 속도를 조정하고 위치를 변경할 수 있다. 상술한 동작을 지원하기 위해 V2X 통신에서 단말 간 메시지 교환이 가능할 필요성이 있다. 또한, 상술한 정보에 대해서는 10Mbps의 데이터 처리량을 지원할 수 있어야 한다. 또한, 네트워크는 단말이 99.99%의 신뢰성으로 메시지를 교환할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 원활한 데이터 처리 및 높은 신뢰성이 요구될 수 있다. 이때, 일 예로, 단말 간 고도주행을 위한 정보가 공유되는 경우, 동일한 영역 내에서 차량들 사이에서 감지한 물체를 공유하기 위한 협력 인식과 차선 변경과 같은 대략적인 운전 의도를 공유하는 협력 동작이 필요할 수 있다.
보다 상세하게는, 지역적인 협력 인식은 일반적으로 감지기능의 온보드 센서 기능을 확장하기 위해 V2X 통신을 사용하여 지역 인식 데이터 (추상화된 데이터 및/또는 고해상도 센서 데이터)를 공유하는 것으로 정의될 수 있다. 이때, 각각의 차량 및/또는 RSU는 자신의 로컬 센서 (예를 들어, 카메라, LIDAR, 레이더 등)로부터 얻어진 자신의 지각 데이터를 근접한 차량과 공유할 수 있다.
또한, 협력 동작은 기본적으로 근접한 차량들이 자신의 주행 의도를 공유하는 것으로 정의될 수 있다.
일 예로, 각 차량은 검출된 물체 (예를 들어, 센서에 의해 검출된 추상적 객체 정보) 및/또는 다른 차량과의 주행 의도를 공유할 수 있다. 이를 통해, 각 차량은 지역 센서로부터만 얻을 수 없는 주변 물체의 정보를 얻고 근접한 다른 차량의 운전 의도를 얻을 수 있다. 이 경우, 도로 안전과 교통 효율성이 향상될 수 있다.
이러한 동작은 낮은 지연과 높은 신뢰성을 요구하며, 따라서 NR V2X에서는 단말들 간 직접 또는 RSU를 통해 메시지를 송수신할 수 있어야 한다. 이때, 브로드캐스트 방식 또는 그룹캐스트 방식, 또는 주기적인 정보 교환이 사용될 수 있다. 또한, 위험 상황을 고려하여 단말 간 “Emergency Trajectory Alignment (EtrA)” 메시지를 통해 협력적인 자동 운전을 보완할 수 있다. EtrA를 통한 동작 협력은 위험한 상황에서 운전자가 안전하게 운전하도록 도와줄 수 있다. 즉, EtrA 메시지는 예상치 못한 도로 상황에 대비하여 안전한 보안을 위해 협조적인 회피 조정을 위한 특정 정보가 있는 센서 데이터 및 상태 정보를 포함할 수 있다.
일 예로, 차량이 센서를 통해 도로 위의 장애물 정보를 얻었을 때, 차량은 상기 정보를 기반으로 사고를 피하기 위한 동작을 계산할 수 있다. 또한, 차량은 이 정보를 V2X 통신을 통해 다른 차량에게 알릴 수 있다.
이러한 동작을 지원하기 위해 V2X 에서는 [500] m의 통신 범위 내에서 [3] ms 종단 간 지연 및 [99.999] % 신뢰도와 낮은 데이터 속도 [30] Mbps를 갖는 단말들 간의 통신이 가능해야 할 수 있다.
또한, 일 예로, 단말 간 협력에 기초한 차선 변경 시나리오를 고려할 수 있다. 다중 차선 도로에서 차량이 차선 변경을 하고자 하는 경우, 안전하고 효율적인 차선 변경을 위해 차량간 정보 교환이 필요할 수 있다.
일 예로, 차량 A, B, C가 V2X 통신을 지원하고, 차량 B와 C가 A보다 인접한 차선에 위치하는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 차량 A가 차량 B와 C 사이의 인접한 차선으로 차선을 변경하고자 할 수 있다. 차량 A는 차량 B와 C에게 차선을 변경할 것을 알리고 간격 생성을 요청할 수 있다. 상기 메시지를 수신한 차량 B와 C는 요청사항에 따라 간격을 만들 것임을 확인하고, 차량 A에게 이 사실을 알릴 수 있다. 상기 메시지를 수신한 차량 A는 차선을 이동할 수 있다. 이러한 동작은 단말 간 메시지 교환을 통해 지원될 수 있다.
또 다른 V2X 서비스로서 확장센서(Extended Sensor)를 고려할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말(또는 차량) 간 센서 및 비디오 정보가 공유될 수 있다. 일 예로, 운전자의 시각적 범위는 트럭을 앞쪽에서 주행하는 것과 같이 일부 도로 교통 상황에서 방해가 될 수 있다. 한 차량에서 다른 차량으로 전송되는 비디오 데이터는 이러한 안전에 중요한 상황에서 운전자를 지원할 수 있다. 또한, 비디오 데이터는 수집되어 가능 UE-타입 RSU를 통해 전송될 수 있다.
확장 센서를 사용하면 차량, RSU, 보행자 장치 및 V2X 응용 프로그램 서버 사이에서 로컬 센서 또는 라이브 비디오 데이터를 통해 수집된 원시 데이터 또는 처리된 데이터를 차량 간 교환할 수 있다. 따라서 차량은 자체 센서가 감지할 수 있는 것 이상의 환경 인식을 향상시킬 수 있으며 지역 상황을 보다 전체적으로 파악할 수 있다.
그러나 자동 물체 감지로 추출된 물체가 있는 곳에서 사전 처리된 데이터를 공유하는 것이 충분하지 않을 수 있다. 예를 들어, 고해상도 비디오 데이터를 공유하면 운전자는 안전 기본 설정에 따라 운전을 할 수 있지만, 저해상도 비디오 데이터를 공유할 때는 장애물이 보이지 않고 간과될 수 있기 때문에 운전을 하기에 충분하지 않을 수 있다.
따라서 이러한 동작은 낮은 지연과 높은 신뢰성을 요구한다. 또한 [100] m의 통신 범위 내에서 [10] Mbps 데이터 레이트, [50] ms의 대기 시간 및 [90] % 신뢰도로 단말들 간의 통신을 가능하게 하는 동작이 필요하다.
상술한 바와 같은 V2X 서비스를 지원하기 위해서 낮은 지연시간, 높은 신뢰성이 요구될 수 있다. 이때, 상술한 V2X 서비스를 고려하여 다중 모드를 지원하는 방법이 필요할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
도 8은 V2X 통신에 대한 전체적인 구조를 나타낸 도면일 수 있다. 이때, 일 예로, 도 8을 참조하면, V2X 단말(820, 830)은 V2X 어플리케이션과 통신 프로토콜 스택으로 구성될 수 있다. 이때, V2X 단말들(820, 830) 간의 통신은 PC5 링크를 통해 가능할 수 있다. 또한, V2X 어플리케이션간의 통신은 V5 링크를 통해 가능할 수 있다.
또한, 기지국(810)과 단말들(820, 830)의 통신은 Uu 링크를 통해 가능할 수 있다. 한편, 단말(820)이 PC5 인터페이스를 통해 V2X 메시지를 전송하는 경우, 단말(820)은 어플리케이션 계층에서의 설정에 따라 전송을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 어플리케이션 계층은 생성된 V2X 메시지에 대해 우선순위 정보, QoS 정보 등을 설정한 뒤 V2X 메시지와 함께 상술한 정보를 AS(Access Stratum) 계층으로 전달할 수 있다. 이때, 상술한 설정 정보 및 V2X 메시지를 수신한 AS 계층은 V2X 메시지의 우선순위, 신뢰도를 확인하여 적절한 SLRB(Sidelink Radio Bearer)에 V2X 메시지를 매핑시킬 수 있다. 이때, AS 계층을 통해 단말의 PDCP, RLC, MAC, PHY 계층은 V2X 메시지를 전달받으며, 메시지를 전송할 준비를 하고, 전송을 수행할 수 있다.
이때, RLC계층에서 MAC계층으로 패킷이 전송되는 경우, 논리 채널(logical channel)이 사용될 수 있다. 일 예로, 각각의 논리 채널은 서로 다른 소스 아이디(source ID) - 목적지 아이디(destination ID)의 쌍으로 구성될 수 있다. 또한, 일 예로, 단말은 동일한 소스 아이디 - 목적지 아이디인 경우에도 메시지의 QoS에 따라 서로 다른 논리 채널을 사용할 수 있다. 단말의 MAC 계층은 논리 채널로부터 전달받은 패킷에 대해 MAC PDU를 구성할 수 있으며, 논리 채널이 이용 가능한 캐리어로 MAC PDU를 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, V2X 통신은 기지국을 거쳐서 이뤄질 수도 있고, 단말 간에 직접 통신을 통해서 이루어질 수도 있다. 이때, 기지국을 거치는 경우 LTE 기반의 V2X 통신에서는 LTE의 기지국과 단말 간의 통신 인터페이스인 Uu 링크를 통해 송 수신이 수행될 수 있다. 또한, 단말 간의 직접 통신으로서 사이드링크를 이용하는 경우, LTE 기반의 V2X 통신에서는 LTE의 단말과 단말 간의 통신 인터페이스인 PC5 링크를 통해 송수신이 이루어질 수 있다.
일 예로, 5G의 사이드링크(sidelink) 분야는 LTE 시스템에서의 사이드링크와 NR 시스템에서의 사이드링크 기술을 모두 포함할 수 있다. 이때, 사이드링크 분야는 초고신뢰 및 초저지연 등을 통한 성능 향상과 새롭고 다양한 서비스의 접목을 위해 필수적인 분야일 수 있다.
또한, 일 예로, 도 9 및 도 10을 참조하면, 유니캐스트 전송, 그룹캐스트 전송 및 브로드캐스트 전송이 수행될 수 있다. 이때, 일 예로, 도 9를 참조하면, 유니캐스트 전송은 하나의 단말(910)이 다른 하나의 단말(920)로 메시지를 전송하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 일대일 전송을 의미할 수 있다. 또한, 브로드캐스트 전송은 수신 단말의 서비스 지원 여부와 무관하게 모든 단말에게 메시지를 전송하는 방식일 수 있다. 즉, 도 9에서 하나의 단말(930)이 수신 단말들(940, 950, 960)이 서비스를 지원하는지 여부와 무관하게 메시지를 전송할 수 있다. 한편, 그룹캐스트 전송 방식은 그룹에 소속된 다수의 단말에게 메시지를 보내는 방식일 수 있다.
이때, 도 10을 참조하면, 그룹 A에 포함된 단말(1010)은 그룹캐스트 방식을 통해 그룹 A에 포함된 수신 단말들(1020, 1030)로 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 그룹 B에 포함된 수신 단말들로 메시지가 전송되지 않는바, 브로드캐스트 방식과는 차이가 있다. 또한, 일 예로, 그룹 B에 포함된 단말(1030)도 그룹캐스트 방식을 통해 그룹 B에 포함된 수신 단말들(1040, 1050)로 메시지를 전송할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 한편, 유니캐스트 및 그룹캐스트 전송 방식이 V2X 통신에 적용될 수 있으며, 하기에서는 이에 대해 구체적으로 서술한다. 일 예로, 상술한 바와 같은 V2X 서비스를 지원하기 위해서 낮은 지연시간, 높은 신뢰성이 요구될 수 있다. 이때, 상술한 브로드캐스트 기반으로 정보를 공유하는 경우에는 V2X에서 요구되는 요구 사항을 만족하기 어려울 수 있다. 따라서, NR V2X에서는 상술한 바처럼 브로드캐스트 메커니즘 외에도 차량 간의 고속 데이터 전송을 처리하기 위해 새로운 양방향 전달 메커니즘인 유니캐스트 및/또는 그룹캐스트를 지원해야 할 필요가 있다.
상술한 바를 고려하여 하기에서는 NR 시스템에서 V2X를 위한 유니캐스트 및/또는 그룹캐스트를 지원하는 경우에 단말이 PC5 RRC를 설정하는 방법에 대해 서술한다. 한편, 하기에서는 V2X 사이드링크에 기초하여 V2X 단말들이 통신을 수행하는 경우에 대한 실시예일 수 있다. 다만, 상술한 바에 한정되지 않고, 유사하게 적용될 수 있는 분야에서 확장될 수 있다.
상술한 바에 기초하여 V2X 단말은 V2X 서비스를 지원하기 위해 유니캐스트 및/또는 그룹캐스트 동작을 수행할 수 있다. 일 예로, 단말(또는 차량, 이하 ‘단말’로 지칭함)은 특정 QoS에 대해 주변 단말과 정보 공유를 수행할 수 있다. 이때, 단말은 해당 서비스를 지원하는 단말을 찾고, 서비스를 트리거링할 수 있다. 즉, 단말은 해당 서비스를 지원하는 단말과 유니캐스트/그룹캐스트 동작을 수행할 수 있다. 이때, 서비스를 지원하는 단말을 찾고, 서비스를 트리거링하는 동작은 단말의 어플리케이션 계층에 기초하여 수행될 수 있다. 일 예로, 어플리케이션 계층은 V5 링크를 통해 다른 어플리케이션과 정보를 교환할 수 있다. 또한, 어플리케이션 계층은 V5 링크를 통해 동일한 서비스를 지원하는 어플리케이션을 검색할 수 있다. 이후, 단말의 어플리케이션 계층은 유니캐스트 및/또는 그룹캐스트 통신을 위한 링크 설정 과정을 시작할 수 있다.
이때, 링크 설정 과정은 두 단말 간의 안전한 직접 연결을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 링크 설정 과정에서는 링크 설정을 요청한 단말과 그에 대해 응답하는 타켓 단말이 존재할 수 있다. 일 예로, 단말은 링크 설정을 위한 조건을 만족하는 경우에만 링크 설정 과정을 수행할 수 있다. 이때, 상술한 조건은 요청 단말과 타켓 단말 간 존재하는 링크가 없고, 요청 단말에 대한 ID가 이용 가능하고, 타겟 단말에 대한 ID가 이용 가능한 경우일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다른 조건이 설정되는 것도 가능할 수 있다.
이때, 상술한 조건을 만족하는 경우, 링크 설정을 요청한 단말은 “DIRECT_COMMUNICATION_REQUEST” 메시지를 생성함으로써 링크 설정 과정을 시작할 수 있다. 일 예로, 상술한 메시지에는 단말 정보, IP 주소 정보 및 보안 정보 중 적어도 어느 하나 이상이 포함될 수 있다. 이때, 상술한 정보에 기초하여 “DIRECT_COMMUNICATION_REQUEST” 메시지를 생성한 단말은 상술한 메시지를 전달하기 위해 소스 ID(Source ID) 및 목적지 ID(Destination ID)와 함께 메시지를 하위 계층으로 전달하여 전송하도록 할 수 있다. 또한, 일 예로, 단말은 전송을 수행하는 시점에서 타이머를 시작할 수 있다. 이때, 단말은 상술한 타이머가 동작하는 동안에 타겟 단말로부터 응답 메시지 수신을 기대할 수 있다. 즉, 단말은 타이머에 의해 설정된 시간 동안 응답 메시지를 수신할 수 있다.
이때, 일 예로, 타겟 단말은 링크 설정 요청 메시지를 수신한 후 링크 설정 요청 메시지에 포함된 정보를 확인할 수 있다. 타겟 단말은 링크 설정 요청 메시지에 기초하여 요청을 수락할지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 단말은 링크 설정 요청 메시지의 IP 주소 정보에 기초하여 적어도 하나의 공통 IP 주소가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 공통 IP 주소가 존재하는 경우, 타겟 단말은 요청 단말과의 보안 검증을 수행할 수 있다. 타겟 단말은 보안 검증이 완료되면 링크 설정 요청에 대한 허가 메시지를 응답 메시지로써 전송할 수 있다.
이때, 상기 링크 설정 허가 메시지는 “DIRECT_COMMUNICATION_ACCEPT”가 될 수 있으며, 상술한 메시지에는 IP 주소 정보가 포함될 수 있다. 요청 단말은 ACCEPT 메시지를 수신하면 동작하고 있는 타이머를 중지하고, 타겟 단말과의 링크 설정 과정을 완료할 수 있다. 반면, 타겟 단말이 링크 설정 요청에 대해 거절하는 경우, 타겟 단말은 “DIRECT_COMMUNICATION_REJECT” 메시지를 요청 단말로 전송할 수 있다. 일 예로, 상술한 메시지에는 거절 이유가 포함될 수 있다. 요청 단말이 상술한 REJECT 메시지를 수신한 경우, 요청 단말은 타겟 단말과의 링크 설정 시도를 중단할 수 있다.
또한, 일 예로, 요청 단말과 타겟 단말이 어플리케이션 계층에서의 링크 설정을 완료한 후, 단말들은 추가적으로 RRC 연결 설정을 수행할 수 있다. 즉, 링크 설정을 완료한 두 단말은 RRC 연결 설정을 수행할 수 있다.
이때, 일 예로, 두 단말이 유니캐스트에 기초하여 일대일 연결로서 링크 설정을 완료한 경우, 단말은 단말 간 일대일 PC5 RRC 연결 설정을 수행할 수 있다. 또한, 일 예로, 그룹캐스트에 기초하여 링크 설정이 완료된 경우, 그룹캐스트를 수행한 단말은 그룹 내 다른 단말과 일대일로 PC5 RRC 연결을 수행할 수 있다. 일 예로, 그룹캐스트를 수행한 단말은 그룹 내의 특정 단말과 PC5 RRC 연결을 수행할 수 있다. 이때, 특정 단말은 그룹 내에 존재하는 다른 단말일 수 있다. 또한, 일 예로, 특정 단말은 그룹 내의 존재하는 단말 중 리더 단말일 수 있다. 일 예로, 군집 주행의 경우, 군집에는 리더 단말과 군집 내 비리더 단말이 존재할 수 있다. 이때, 군집의 리더 단말은 군집 내 단말 각각을 제어하기 위해 군집 내 각각의 단말들과 각각 PC5 RRC 연결 설정을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, 리더 단말과 그룹 내 비리더 단말이 일대일로 PC5 RRC 연결 설정을 수행하는 경우, RRC 연결 설정은 단말과 기지국 간의 일대일 RRC 연결 설정 과정과 동일하게 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 리더 단말과 그룹 내 비리더 단말이 일대일로 PC5 RRC 연결 설정을 수행하는 경우, RRC 연결 설정은 유니캐스트에서 두 단말 간 일대일 PC5 RRC 연결 설정 과정과 동일하게 수행될 수 있다. 이때, 상술한 설정 과정을 동일하게 수행하는바, 추가적인 단말 복잡도를 피할 수 있다.
또한, 일 예로, 단말이 유니캐스트 및/또는 그룹캐스트를 수행하는 경우, 단말은 타겟 단말의 단말 ID, 단말 능력(UE capability), 베어러 구성, 물리계층 구성 정보(e.g. HARQ, CSI), 자원 구성 정보 및 QoS 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 확인할 필요성이 있다. 또한, 일 예로, 단말은 타겟 단말의 다른 정보를 더 확인할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 일 예로, 상술한 정보들은 단말의 AS 계층 관련 정보일 수 있다. 단말은 PC5 RRC 메시지를 통해 상술한 정보들을 교환할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말은 PC5 RRC 연결 설정을 수행함으로써 보안을 유지할 수 있다. 또한, 단말은 PC5 RRC 연결 설정을 수행함으로써 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer)의 설정, 구성, 유지 및 해제 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 또한, 단말은 PC5 RRC 연결 설정을 수행함으로써 무선 링크 실패를 감지하고 회복하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 단말은 PC5 RRC 연결 설정을 통해 다른 역할을 수행할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
<SL HARQ>
일 예로, V2X 단말은 유니캐스트/그룹캐스트 통신 시, 저지연, 고신뢰 데이터의 요구사항을 만족시키기 위해 HARQ 피드백을 지원할 수 있다. 수신 단말은 SL HARQ 피드백을 통해 수신 패킷에 대한 디코딩 성공여부를 알릴 수 있으며, 수신 측에서 디코딩에 실패했을 경우, 송신 단말은 패킷을 재전송함으로써 패킷의 저지연, 고신뢰 요구사항을 만족시킬 수 있다.
SL HARQ 동작을 지원하기 위해 송신 단말은 패킷 전송 시, SCI 에 L1 Destination ID, L1 Source ID, HARQ process ID, NDI, RV 정보를 포함할 수 있다.
- Layer-1 Destination ID
L1 Destination ID는 관련된 PSSCH 전송을 수신할 필요가 있는 수신 단말을 식별하는데 사용된다.
- Layer-1 Source ID
L1 Source ID는 수신 단말이 송신 단말을 식별하는데 사용된다.
- HARQ process ID
HARQ process ID는 동일한 송신 단말과 수신 단말 사이의 다중 병렬 HARQ 피드백 전송을 지원하기 위해 사용된다. 이는 전송 효율을 향상시키고 패킷의 대기 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, HARQ 재전송에 대한 패킷 수신 시, 수신 단말은 HARQ process ID로 패킷을 식별하여 재전송된 패킷과 기존 패킷의 결합을 수행할 수 있다.
- NDI(New Data Indicator)
패킷이 HARQ 프로세스의 초기 전송인지 또는 재전송인지 여부를 표시하기 위해 사용된다. 수신 단말은 NDI의 토글 여부를 통해 초기 수신된 패킷인지 또는 재 수신된 패킷으로 패킷 결합을 수행해야 하는지를 구분할 수 있다.
- RV(Redundancy Version)
이전 전송이 누락될 가능성을 고려하여 송신 단말과 수신 단말 사이의 RV 인덱스에 대한 동일한 이해를 유지하기 위해 사용된다.
상기 정보는 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)를 통해 SCI 포맷으로 전송될 수 있으며, 이후 단말은 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)를 통해 패킷을 전송할 수 있다.
수신 단말은 PSSCH에서 관련 패킷을 수신할 수 있으며, 상기 패킷의 디코딩 결과에 따라 SL HARQ 피드백을 전송할 수 있다. 이때, SL HARQ 피드백은 PSFCH(Physical Sidelink Feedback Channel)를 통해 사이드링크 피드백 제어 정보(SFCI, Sidelink Feedback Control Information) 포맷으로 전송될 수 있다. 즉, PSFCH는 물리 채널로서 NR HARQ 피드백 채널일 수 있으며, NR 사이드링크 데이터 채널에 대응하는 HARQ-ACK/NACK 피드백 정보가 NR PSFCH를 통해 전달될 수 있다.
이때, 유니캐스트/그룹캐스트 통신에 대해, SL HARQ 피드백은 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 일 예로, 유니캐스트 통신에 대해 SL HARQ 피드백이 활성화된 경우, 수신 단말은 수신한 패킷을 성공적으로 디코딩하면 HARQ-ACK을 생성하여 상기 피드백 정보를 보고할 수 있다. 반면, 수신 단말이 수신한 패킷을 성공적으로 디코딩하지 못했다면 HARQ-NACK을 생성하여 상기 피드백 정보를 보고할 수 있다. 또 다른 일 예로, 그룹캐스트 통신에 대해 SL HARQ 피드백이 활성화된 경우, 수신 단말은 수신한 패킷을 성공적으로 디코딩하지 못했을 경우에만, HARQ-NACK을 생성하여 상기 피드백 정보를 보고할 수 있다. 또는, 수신 단말은 수신한 패킷의 디코딩 성공 여부에 따라 HARQ-ACK 또는 HARQ-NACK을 생성하여 상기 피드백 정보를 보고할 수 있다.
수신 단말이 보고한 SL HARQ 피드백 정보에 따라 송신 단말은 관련 패킷에 대해 HARQ 재전송을 수행하거나 또는 새로운 HARQ 전송을 수행함으로써 저지연, 고신뢰의 서비스 요구사항을 만족시킬 수 있다.
<SL Configured grant>
또 다른 일 예로, 기지국은 유니캐스트/그룹캐스트 통신 시 저지연, 고신뢰 데이터의 요구사항을 만족시키기 위해 단말에 전송 자원을 사전 구성(configured grant)할 수 있다. 즉, 기지국은 사이드링크 패킷 전송이 가능한 일부 캐리어에 대해 모드 1 단말에게 전송 자원을 사전 구성할 수 있다.
이때, NR에는 사전 구성 자원의 유형이 두 가지 존재할 수 있다. 일 예로, 사전 구성 자원은 V2X 단말이 사용할 사이드링크 자원을 미리 구성해 놓는 것을 의미할 수 있다. 일 예로, 기지국 스케줄링에 기초하여 동작하는 모드의 경우, V2X 단말은 전송할 데이터가 있을 때, 기지국에게 사이드링크 그랜트 요청 없이도 사전에 구성된 자원을 통해 데이터 전송을 수행할 수 있다.
일 예로, 유형 1(configured grant type 1)은 RRC 재구성 메시지를 통해 구성될 수 있다. 이때, 유형 1은 각 캐리어의 BWP마다, 또는 각 캐리어의 자원 풀 마다, 또는 각 캐리어에 구성될 수 있다. 이때, 유형 1에 기초하여 사전 구성된 자원은 V2X 단말이 현재 유형 1 자원이 구성된 캐리어, BWP, 또는 자원 풀을 사용하지 않은 경우라도 사전 구성된 자원으로 유효할 수 있다. 따라서, V2X 단말이 사전 구성 자원으로서 유형 1에 기초하여 구성된 캐리어, BWP 또는 자원 풀을 선택하는 경우, V2X 단말은 추가 동작 없이 자원을 즉시 사용하여 데이터 전송을 수행할 수 있다. 즉, V2X 단말이 사전 구성 자원 유형 1이 구성된 캐리어, BWP 또는 자원 풀을 선택하는 순간 사전 구성된 자원을 즉시 사용하여 데이터를 전송함으로써 서비스의 저지연 요구사항을 만족시킬 수 있다.
또한, 사전 구성 자원 유형 1은 URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications) 데이터 전송을 목적으로 구성될 수 있다. 일 예로, V2X 단말의 사전 구성 자원 유형 1은 논리 채널별로 설정될 수 있다. 즉, V2X 단말은 사전 구성 자원 유형 1을 사용할 수 있는 논리 채널에 대해서만 사전 구성 자원을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 논리 채널에 사전 구성 자원 유형 1의 사용 가능 여부가 설정될 수 있다.
또 다른 일 예로, 사전 구성 자원 유형 1은 다른 단말과 공유될 수 있다. 따라서, V2X 단말은 충돌 시에도 전송 확률을 높이기 위해 동일한 데이터를 여러 번 반복하여 전송할 수 있다. 또한, V2X 단말이 사전 구성 자원 유형 1을 사용하여 데이터를 전송하는 경우, V2X 단말은 configuredgrantTimer에 기초하여 동작할 수 있다. 일 예로, V2X 단말은 상술한 타이머 동안 HARQ (Hybrid Automatic Repeat and request) 피드백을 기다릴 수 있으며, 타이머가 만료된 이후 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 버리고, 다른 데이터를 전송할 수 있다.
반면, 유형 2(configured grant type 2)는 PDCCH를 통해 동적으로 구성되는 사전 구성 자원일 수 있다. 일 예로, 유형 2는 현재 사용 중인 캐리어, BWP 또는 자원 풀에만 유효할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, V2X 단말은 상기 유형 1과 유형 2의 사전 구성된 자원을 기반으로 전송 자원 선택 과정에 대한 지연 없이 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 일 예로, 사전 구성 자원 유형 2는 주기적인 데이터 전송을 목적으로 구성될 수 있다. 이때, V2X 단말은 사전 구성 자원 유형 2를 사용하여 데이터를 전송할 수 있으며, PDCCH에 의해 활성화되거나 비활성화될 수 있다.
이때, V2X 시스템에서도 저지연 데이터의 요구사항을 만족시키기 위해 유형 1과 유형 2가 모두 사용될 수 있다. 일 예로, 기지국 스케줄링 모드(모드 1 또는 모드 3)는 기지국에 의해 RRC 또는 PDCCH에 기초하여 사전 구성 자원(configured grant)이 구성될 수 있다.
위와 같이 고급 V2X 서비스는 낮은 지연시간, 높은 신뢰성을 요구한다. 이러한 고급 V2X 서비스의 엄격한 요구사항을 만족시키기 위해 NR V2X 에서는 HARQ 재전송과 사전 구성된 자원(configured grant)을 지원하고자 한다. 이때, 상기 동작을 지원하기 위해 새로운 네트워크 구성 및 단말 동작의 정의가 필요한 상황이며, 따라서 하기에서는 고급 V2X 서비스의 요구사항을 만족시키기 위한 방법으로 사전 구성된 자원에서의 HARQ 재전송 방법을 제안하고자 한다. 한편, 하기에서는 V2X 사이드링크에 기초하여 V2X 단말들이 통신을 수행하는 경우에 대한 실시예일 수 있다. 다만, 상술한 바에 한정되지 않고, 유사하게 적용될 수 있는 분야에서 확장될 수 있다.
실시예 1. 사전 구성된 자원에서의 HARQ 재전송 지원 방법
상술한 바에 기초하여 하기에서는 모드 1 단말이 사전 구성된 자원에서 HARQ 재전송을 수행하는 방법에 대해 서술한다. 다만, 상술한 바에 한정되지 않고, 유사하게 적용될 수 있는 분야에서 확장될 수 있다.
모드1 단말은 V2X 메시지를 전송하기 위해 기지국이 사전 구성한 사이드링크 자원(SL configured grant)을 사용하거나 기지국이 동적으로 할당하는 사이드링크 자원(dynamic SL grant)을 사용할 수 있다.
이때, 일 예로, 모드 1 단말은 V2X 메시지를 전송하기 위해 사전 구성된 사이드링크 자원을 사용할 수 있다.
상기 동작을 수행하기 위해 기지국은 모드 1 단말에게 사전 구성 자원을 구성해줄 수 있다. 보다 상세하게는, 기지국은 RRC 재구성 메시지를 통해 유형 1(configured grant type 1) 자원을 구성해줄 수 있다. 또는, 기지국은 PDCCH를 통해 유형 2(configured grant type 2) 자원을 구성해줄 수 있다. 이때, 기지국은 유형 1 및/또는 유형 2 자원 구성 시, 다음 파라미터를 구성해줄 수 있다. 일 예로, 상기 파라미터는 cs-RNTI, periodicity, timeDomainOffset, timeDomainAllocation, nrofHARQ-Processes가 될 수 있다. cs-RNTI는 HARQ 재전송을 위해 사용되는 단말 ID이며, periodicity는 사전 구성 자원의 주기를 의미할 수 있다. 또한, timeDomainOffset은 시간 영역에서 SFN = 0에 관한 자원 오프셋이며, timeDomainAllocation은 startSymbolAndLength를 포함하는 시간 영역에서 구성된 사이드링크 그랜트의 할당 정보를 의미할 수 있다. 또한, S는 슬롯의 시작 심볼을 의미할 수 있다. 또한, nrofHARQ-Processes는 사전 구성 자원에 대한 HARQ 프로세스의 수를 의미할 수 있다. 이때, 기지국은 유형 2에 대해서는 timeDomainOffset과 timeDomainAllocation은 구성하지 않을 수 있다. 또한, 유형 2에 대해서는 cs-RNTI가 유형 2 자원의 활성화 또는 비활성화를 위한 목적으로 사용될 수 있다.
상술한 바에 따라, 일 예로, 단말에 사전 구성 자원 유형 1이 구성되었다면, 단말은 다음 공식에 따라 N번째 사이드링크 사전 구성 자원이 어떤 심볼에서 구성되어 있는지를 알 수 있다.
[(SFN × numberOfSlotsPerFrame × numberOfSymbolsPerSlot) + (slot number in the frame × numberOfSymbolsPerSlot) + symbol number in the slot] = (timeDomainOffset × numberOfSymbolsPerSlot + S + N × periodicity) modulo (1024 × numberOfSlotsPerFrame × numberOfSymbolsPerSlot), for all N >= 0.
또 다른 일 예로, 단말에 사전 구성 자원 유형 2가 구성되었다면, 단말은 다음 공식에 따라 어떤 심볼에서 사전 구성 자원이 구성되어 있는지를 알 수 있다.
[(SFN × numberOfSlotsPerFrame × numberOfSymbolsPerSlot) + (slot number in the frame × numberOfSymbolsPerSlot) + symbol number in the slot] = [(SFNstart time × numberOfSlotsPerFrame × numberOfSymbolsPerSlot + slotstart time × numberOfSymbolsPerSlot + symbolstart time) + N × periodicity] modulo (1024 × numberOfSlotsPerFrame × numberOfSymbolsPerSlot), for all N >= 0.
또한, 단말은 사전 구성 자원 사용 시, 관련 HARQ 프로세스 ID를 다음 공식에 따라 유도할 수 있다.
HARQ Process ID = [floor(CURRENT_symbol/periodicity)] modulo nrofHARQ-Processes
이때, CURRENT_symbol/periodicity는 CURRENT_symbol=(SFN × numberOfSlotsPerFrame × numberOfSymbolsPerSlot + slot number in the frame × numberOfSymbolsPerSlot + symbol number in the slot) 공식에 따라 유도될 수 있다. 또한, numberOfSlotsPerFrame 및 numberOfSymbolsPerSlot은 각각 슬롯 당 연속적인 슬롯의 수 및 슬롯 당 연속적인 심볼의 수를 의미한다.
이후, 단말은 유니캐스트/그룹캐스트 통신 시, 사전 구성 자원을 통해 데이터를 전송하고자 할 때, SCI에 L1 Destination ID, L1 Source ID, 사전 구성 자원에 대한 HARQ process ID, NDI, RV 정보를 포함하여 구성할 수 있다. 이때, L1 Destination ID, L1 Source ID는 각 유니캐스트/그룹캐스트에 대해 물리계층에서 사용되는 아이디를 의미하며, 전송하고자 하는 데이터가 어떤 유니캐스트/그룹캐스트에 대한 데이터인지에 따라 상기 ID를 설정할 수 있다. HARQ process ID는 상술한 바와 같이 공식에 따라 유도될 수 있으며, 상기 공식에 따라 유도된 ID로 HARQ process ID를 설정할 수 있다. NDI는 0 또는 1의 값으로 설정될 수 있으며, 기본 값은 0으로 설정될 수 있다. 이후, 단말은 처음 전송하는 데이터일 경우 NDI 값을 토글시키고, 재전송 데이터일 경우 NDI 값을 토글시키지 않고 기존 NDI 값 그대로 유지할 수 있다. RV는 0, 2, 3, 1 순서로 설정될 수 있으며, 사전 구성 자원에 대해 첫 데이터를 전송하는 경우 RV값은 0이 될 수 있다.
단말은 상술한 바에 따라 SCI 정보를 구성할 수 있으며, PSCCH를 통해 상기 SCI를 전송할 수 있다. 이후, 단말은 상기 SCI에 대한 관련 데이터를 PSSCH를 통해 전송할 수 있다. 이때, 단말은 사전 구성 자원을 이용한 데이터 전송 시, configuredgrantTimer를 시작할 수 있다. 일 예로, V2X 단말은 상술한 타이머 동안 HARQ 피드백을 기다릴 수 있으며, 타이머가 만료된 이후 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 버리고, 다른 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 기지국으로부터 사전 구성 자원을 구성 받아, 사이드링크로 데이터 전송을 수행하는 V2X 단말을 송신 단말이라고 정의할 수 있다. 또한, 상기 송신 단말로부터 사이드링크 데이터를 수신한 단말을 수신 단말이라고 정의할 수 있다.
이때, 일 예로, 상기 SCI 및 관련 데이터를 수신한 수신 단말이 SCI 수신에는 성공했으나 데이터 디코딩에 실패한 경우, 수신 단말은HARQ-NACK 메시지를 생성하여 전송할 수 있다. 또 다른 일 예로, 상기 SCI 및 관련 데이터를 수신한 수신 단말이 데이터 디코딩에 성공한 경우, 수신 단말은 HARQ-ACK 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.
보다 상세하게는, 일 예로, 수신 단말은 상기 패킷을 전송한 송신 단말에게 상기 HARQ 피드백을 보고할 수 있다. 이후, 상기 HARQ 피드백을 수신한 송신 단말은 기지국으로 상기 HARQ 피드백을 전달할 수 있다. 기지국은 상기 HARQ 피드백 정보에 따라 HARQ 재전송을 위해 단말에 SL grant를 할당하거나, 패킷이 성공적으로 전송되었음을 알 수 있다. 또 다른 일 예로, 수신 단말은 기지국으로 상기 HARQ 피드백을 보고할 수 있다. 모드 1 단말이 HARQ 재전송을 수행하기 위해서는 기지국 스케쥴링 자원이 필요하다. 이때, HARQ 피드백 정보가 수신 단말에서 송신 단말로 송신 단말에서 기지국으로 전달될 경우, 기지국이 재전송에 대한 자원을 스케쥴링하는데 지연이 발생할 수 있다. 따라서 수신 단말이 HARQ 피드백을 곧바로 기지국에게 보고하여 HARQ 재전송 자원 스케쥴링에 대한 지연 시간을 줄일 수 있다. 또 다른 일 예로, 수신 단말은 패킷을 전송한 송신 단말과 기지국으로 모두 HARQ 피드백을 보고할 수 있다.
이때, 상술한 동작에 따라, 일 예로, 송신 단말이 configuredgrantTimer가 동작하는 동안 수신 단말로부터 HARQ-ACK 메시지를 수신했거나 또는 configuredgrantTimer 가 만료되었다면 상기 송신 단말은 해당 HARQ process ID에 대해 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 버리고, 다른 데이터를 전송할 수 있다.
또 다른 일 예로, 송신 단말이 configuredgrantTimer가 동작하는 동안 수신 단말로부터 HARQ-NACK 메시지를 수신했다면 상기 송신 단말은 기지국으로 HARQ-NACK 메시지를 전달할 수 있다. 또 다른 일 예로, 송신 단말에 configuredgrantTimer가 동작하는 동안 기지국이 수신 단말로부터 HARQ-NACK 메시지를 수신할 수 있다.
실시예 1-1. 재전송 시 동적 할당 지원 사용
이때, 일 예로, 단말은 재전송을 수행하기 위해 기지국 동적 할당 자원(SL grant)를 사용할 수 있다. 보다 상세하게는, 송신 단말 또는 수신 단말로부터 HARQ-NACK 메시지를 수신한 기지국은 데이터의 재전송을 위해 송신 단말에게 SL grant를 스케쥴링해줄 수 있다. 이때, 기지국은 SL grant와 함께 HARQ 정보를 제공해줄 수 있다. 일 예로, HARQ 정보에는 HARQ process ID, NDI, RV 정보가 포함될 수 있다. 이때, HARQ process ID는 HARQ 재전송을 수행할 사전 구성 자원에 대한 HARQ process ID로 설정될 수 있다. NDI는 0 또는 1으로 설정될 수 있으며, 0일 경우 HARQ 재전송에 대한 SL grant임을 나타내며, 1일 경우 사전 구성 자원 유형 2에 대한 활성화 또는 비활성화를 나타낼 수 있다. 즉, 재전송에 대한 SL grant 제공 시, NDI는 항상 0으로 설정될 수 있다. RV는 0, 2, 3, 또는 1의 값으로 설정될 수 있다. 이때, 단말은 상기 SL grant 를 사용하여 HARQ 재전송을 수행할 수 있으며, 이때, SCI내 HARQ 정보(HARQ process ID, NDI, RV)는 기지국으로부터 수신한 HARQ 정보가 될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이, 단말이 사전 구성 자원에 대해 동적 할당 자원으로 HARQ 재전송을 수행할 때, 단말은 기지국이 설정한 NDI 값을 따르지 않고, 단말 스스로 NDI 값을 설정하여 SCI 에 상기 NDI 값을 포함할 필요성이 있다. 기지국이 사전 구성 자원에 대한 HARQ 재전송을 위해 SL grant 를 스케쥴링할 때, 상기 기지국이 설정한 NDI 값은 고정된 값으로, 토글을 통해 패킷의 재전송 여부를 나타내지 않는다. 따라서 상기 NDI 값을 송신 단말이 사이드링크 HARQ 재전송을 수행하는데 그대로 사용할 경우, 수신 측에서 상기 패킷을 수신하는데 있어 잘못 해석할 수 있다. 따라서, 하기에서는 수신 단말에게 정확한 정보를 제공하여 HARQ 성공 확률을 높일 수 있도록 추가적인 방법이 필요할 수 있으며, 이에 대해서는 하기에서 구체적으로 서술한다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 사전 구성 자원(configured grant)에서 동적 할당 자원(dynamic grant)를 이용한 HARQ 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 11에 따르면, 일 예로, 송신 단말(UE 1)은 기지국 설정에 의해 사전 구성 자원(SL configured grant)이 구성될 수 있다. 송신 단말(UE 1)은 사전 구성 자원을 사용하여 HARQ process #1에 대해 첫 데이터 전송을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, 송신 단말(UE 1)은 NDI를 0으로 설정할 수 있으며, 상기 HARQ process ID, NDI를 포함한 L1 ID, RV 정보를 SCI에 포함하여 PSCCH를 통해 전송할 수 있다. 이후, 송신 단말(UE 1)은 SCI 에 해당하는 관련 데이터를 PSSCH를 통해 전송할 수 있다.
상기 SCI 정보에 따라 데이터를 수신한 수신 단말(UE 2)은 SCI 정보에 따라 상기 수신한 데이터를 HARQ process ID #1에 대한 HARQ 버퍼에 저장하고, NDI는 0으로 설정하여 해당 HARQ process에 대해 처음 수신된 패킷으로 고려할 수 있다. 이후, 수신 단말(UE 2)은 상기 데이터에 대해 디코딩을 시도하였으나, 디코딩에 실패한 경우 HARQ-NACK 피드백을 생성하여 전송할 수 있다.
이때, 상기 HARQ-NACK 메시지를 수신한 송신 단말(UE 1)은 상기 HARQ-NACK 메시지를 기지국에게 전달하여 해당 패킷 전송이 실패하였음을 알리고, HARQ 재전송을 수행하기 위해 기지국으로부터 사이드링크 동적 할당 자원(SL grant)을 기대할 수 있다.
이후, 기지국(gNB)은 상기 데이터에 대한 HARQ 재전송을 수행하도록 송신 단말(UE 1)에게 SL grant와 함께 관련 HARQ 정보를 제공해줄 수 있다. 이때, 상기 HARQ 정보의 HARQ process ID는 1로, NDI는 재전송을 의미하는 1로 설정될 수 있다.
송신 단말(UE 1)은 상기 SL grant와 관련 HARQ 정보를 통해 HARQ process #1에 대한 데이터의 재전송이 필요함을 알 수 있으며, 상기 SL grant를 사용하여 사이드링크 HARQ 재전송을 수행할 수 있다.
이때, 일 예로, 도 11의 (a) 와 같이, 송신 단말(UE 1)은 기지국이 구성한 HARQ 정보에 따라 SCI에 HARQ process ID를 1로 설정하고, NDI를 1로 설정하여 SCI 구성한 뒤, 상기 SCI 및 관련 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 데이터는 재전송 데이터임에도 불구하고 수신 단말(UE 2)은 SCI 내 NDI 정보에 따라 토글되었다고 고려하여 상기 재전송 데이터를 처음 수신된 데이터로 고려할 수 있다. 즉, 수신 단말(UE 2)은 처음 전송된 패킷이라고 고려하여 기존 HARQ process ID #1에 대해 저장되어 있는 데이터를 버리고 상기 재전송된 데이터를 저장할 수 있다. 이는, 기존 수신된 데이터와 재 수신된 데이터와의 결합(combining)을 통해 디코딩 성공 확률을 높이는 단말 동작을 무의미하게 만든다. 따라서 이로 인해 추가적인 HARQ 재전송이 발생할 수 있으며, 이러한 동작은 유니캐스트/그룹캐스트 서비스의 요구사항인 저지연, 고신뢰를 만족시키기 어려울 수 있다.
따라서 도 11의 (b)와 같이, 송신 단말(UE 1)은 SCI 내 HARQ 정보를 구성할 때, HARQ process ID 를 포함한 RV 값은 기지국이 구성한 HARQ 정보를 따르지만, NDI 값은 단말 스스로 설정하여 구성할 수 있다. 즉, 송신 단말(UE 1)이 기지국으로부터 HARQ 재전송에 대한 SL grant를 수신했다면, 상기 송신 단말(UE 1)은 NDI 값 구성 시, 기지국이 설정한 NDI 값을 따르지 않고, 기존 단말이 설정한 NDI 값을 그대로 사용하여 HARQ 재전송을 수행할 수 있다. 이때, 수신 단말(UE 2)은 SCI 내 NDI 정보에 따라 토글되지 않았다고 고려하여 상기 재전송 데이터를 재수신된 데이터로 고려할 수 있으며, 해당 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터와 결합함으로써 디코딩 성공 확률을 높여 성공적인 데이터 수신을 지원할 수 있다.
도 12는 본 실시예에 따라 단말이 사전 구성 자원(configured grant)에서 첫 데이터 전송 후, 재전송을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 송신 단말은 사전 구성 자원에서 첫 데이터를 전송할 수 있다. (S1210) 이때, 수신 단말이 상기 데이터 수신에 실패한 경우, HARQ-NACK 메시지를 생성하여 전송하게 되며, 상기 데이터를 송신한 송신 단말 및/또는 기지국은 NACK 메시지를 수신할 수 있다. (S1220) 이때, 기지국은 상기 데이터의 재전송을 지원하기 위해 송신 단말에게 SL grant를 할당해줄 수 있으며, 송신 단말은 상기 SL grant를 사용하여 데이터 재전송을 수행할 수 있다. (S1230) 이때, 송신 단말은 데이터 재전송 시, SCI 내 NDI 값을 구성하는데 있어, 기지국이 지시한 NDI 값을 따르지 않고, 기존 NDI 값을 그대로 유지할 수 있다. (S1240)
실시예 1-2. 재전송 시 사전 구성 자원 사용
이때, 또 다른 일 예로, HARQ-NACK 메시지를 수신한 단말은 기지국 SL grant 없이 사전 구성 자원을 이용하여 HARQ 재전송을 수행할 수 있다.
NR 샹항링크에 대한 사전 구성 자원은 첫 데이터 전송 만을 위해 사용될 수 있으며, 데이터 재전송에 대해서는 기지국으로부터 동적 할당 그랜트(UL grant)를 받아서 수행할 수 있다. 따라서 단말은 전송해야 할 새로운 데이터가 존재하지 않는다면, 사전 구성 자원이 구성되어 있더라도 해당 자원을 사용하지 않는다. 이는 상향링크에 대해서는 기지국이 단말로부터 직접 데이터를 수신하는 바, 기지국이 첫 데이터를 수신했을 때 상향링크 무선 품질을 고려하여 재전송 지원 여부를 결정할 수 있기 때문이다. 보다 상세하게는, 안좋은 상향링크 무선 품질로 인해 단말이 재전송을 수행하더라도 기지국이 패킷 수신에 실패할 것이라고 판단되는 경우, 기지국은 HARQ 재전송을 지시하지 않을 수 있다. 또는, 패킷의 저지연 요구사항에 따라 더 이상의 패킷 재전송이 무의미하다고 판단되는 경우, 기지국은 HARQ 재전송을 지시하지 않을 수 있다. 즉, 패킷 재전송은 기지국 판단에 따라 수행될 수 있는 바, 단말은 사전 구성 자원을 통해 첫 패킷 전송만 수행하고, 재전송은 기지국 지시에 따를 수 있다.
그러나 사이드링크에서는 단말 간 패킷을 송수신하기 때문에 기지국은 사이드링크 무선 품질을 알 수 없고 또한 기지국은 사전 구성 자원(SL configured grant)으로 전송하는 패킷의 QoS 요구사항을 파악하기 어려울 수 있다. 따라서 기지국은 사이드링크에서 HARQ 재전송을 지원할 지 여부를 판단하기 어려울 수 있고, 패킷의 저지연 요구사항에 맞춰서 SL grant를 할당하기 어려울 수 있다.
따라서 단말은 HARQ 재전송이 필요한 경우에, 기지국 SL grant없이도 HARQ 재전송을 수행할 수 있어야 하며, 이 경우 사전 구성 자원을 HARQ 재전송을 위해 사용할 필요성이 있다. 다만, 이때, 단말은 해당 HARQ process를 통해서 새로운 데이터 전송이 요구되지 않는 경우에만 사이드링크 사전 구성 자원을 사용할 수 있으며, 이러한 동작은 낭비되는 사전 구성 자원을 사용함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 사전 구성 자원(configured grant)을 이용한 HARQ 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 13에 따르면, 또 다른 일 예로, 송신 단말(UE 1)은 기지국 설정에 의해 사전 구성 자원(SL configured grant)이 구성될 수 있다. 송신 단말(UE 1)은 사전 구성 자원을 사용하여 HARQ process #1에 대해 첫 데이터 전송을 수행할 수 있다. 일 예로, 송신 단말(UE 1)은 NDI와 RV를 0으로 설정할 수 있으며, 상기 HARQ process ID, NDI를 포함한 L1 ID, RV 정보를 SCI에 포함하여 PSCCH를 통해 전송할 수 있다. 이후, 송신 단말(UE 1)은 SCI 에 해당하는 관련 데이터를 PSSCH를 통해 전송할 수 있다.
상기 SCI 정보에 따라 데이터를 수신한 수신 단말(UE 2)은 상기 수신한 데이터를 HARQ process ID #1에 대한 HARQ 버퍼에 저장하고, NDI는 0으로 설정하여 해당 HARQ process에 대해 처음 수신된 패킷으로 고려할 수 있다. 이후, 수신 단말(UE 2)은 상기 데이터에 대해 디코딩을 시도하였으나, 디코딩에 실패한 경우 HARQ-NACK 피드백을 생성하여 전송할 수 있다.
이때, 상기 HARQ-NACK 메시지를 수신한 송신 단말(UE 1)은 상기 HARQ-NACK 메시지를 기지국에게 전달하여 해당 패킷 전송이 실패하였음을 알리고, HARQ 재전송을 수행하기 위해 기지국으로부터 사이드링크 동적 할당 자원(SL grant)을 기대할 수 있다.
그러나 기지국은 사이드링크 무선 상황을 알 수 없으므로 상기 패킷에 대한 재전송을 수행할지 여부를 판단하기 어려울 수 있다. 따라서 해당 패킷의 재전송이 필요한 상황임에도 불구하고 송신 단말(UE 1)에게 SL grant를 할당해주지 않을 수 있다. 또한, 기지국이 해당 패킷에 대한 QoS 요구사항을 파악하기 어려워, 패킷의 저지연 요구사항을 만족시키는 한에서 SL grant를 스케쥴링해주지 않을 수 있다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위해, 송신 단말(UE 1)은 다음 사전 구성 자원에서 전송할 추가적인 데이터가 존재하지 않는다면, 상기 사전 구성 자원을 사용하여 HARQ 재전송을 수행할 필요성이 있다. 즉, 송신 단말(UE 1)은 기지국으로부터의 SL grant 수신 없이도 상기 사전 구성 자원을 사용하여 곧바로 HARQ 재전송을 수행함으로써 서비스의 저지연, 고신뢰 요구사항을 만족시킬 수 있다. 또한, 낭비되는 사전 구성 자원을 HARQ 재전송에 사용함으로써 자원의 효율적인 사용을 지원할 수 있다. 따라서 송신 단말(UE 1)은 다음 사전 구성 자원에 대한 HARQ process ID가 기존 HARQ process ID와 동일하고, 이때, 상기 사전 구성 자원을 사용하여 추가적으로 전송해야 할 새로운 데이터가 없다면, 상기 사전 구성 자원에서 HARQ 재전송을 수행할 수 있다. 이때, 송신 단말(UE 1)은 상기 HARQ process ID, NDI를 포함한 L1 ID, RV 정보를 SCI에 포함하여 PSCCH를 통해 전송할 수 있으며, 이때, HARQ process ID는 1로, NDI는 기존 NDI 값과 동일한 0으로, RV는 2로 설정될 수 있다.
이때, 수신 단말(UE 2)은 SCI 내 NDI 정보에 따라 토글되지 않았다고 고려하여 상기 재전송 데이터를 재수신된 데이터로 고려할 수 있으며, 해당 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터와 결합함으로써 디코딩 성공 확률을 높여 성공적인 데이터 수신을 지원할 수 있다. 이때, 수신 단말(UE 2)이 해당 패킷에 대해 디코딩에 성공하였다면, HARQ-ACK 메시지를 생성하여 송신 단말(UE 1)에게 전송할 수 있다.
상기 HARQ-ACK 메시지를 수신한 송신 단말(UE 1)은 상기 메시지를 기지국으로 전달하여 해당 패킷이 성공적으로 전송이 완료되었음을 알릴 수 있다.
즉, 상술한 동작은 단말이 추가적으로 기지국으로부터 SL grant를 수신하지 못하더라도 HARQ 재전송을 수행함으로써 유니캐스트/그룹캐스트 서비스의 저지연 요구사항을 만족시킬 수 있다.
도 14는 본 실시예에 따라 단말이 사전 구성 자원(configured grant)에서 첫 데이터 전송 후, 재전송을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 14를 참조하면, V2X 단말은 사전 구성 자원에서 첫 데이터를 전송할 수 있다. (S1410) 이때, 수신 단말이 상기 데이터 수신에 실패한 경우, HARQ-NACK 메시지를 생성하여 전송하게 되며, 상기 데이터를 송신한 송신 단말은 NACK 메시지를 수신할 수 있다. (S1420) 이때, 송신 단말은 새로운 데이터가 존재하는지 여부에 따라 다음 사전 구성 자원에서 HARQ 재전송을 수행할 지를 판단할 수 있다. (S1430) 일 예로, 다음 사전 구성 자원에 대해 전송해야 할 추가적인 데이터가 존재하지 않는다면, 상기 사전 구성 자원을 사용하여 HARQ 재전송을 수행할 수 있다. (S1440)
도 15는 본 개시에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
기지국 장치(1500)는 프로세서(1520), 안테나부(1512), 트랜시버(1514), 메모리(1516)를 포함할 수 있다.
프로세서(1520)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, 상위계층 처리부(1530) 및 물리계층 처리부(1540)를 포함할 수 있다. 상위계층 처리부(1530)는 MAC(Medium Access Control) 계층, RRC(Radio Resource Control) 계층, 또는 그 이상의 상위계층의 동작을 처리할 수 있다. 물리계층 처리부(1540)는 물리(physical, PHY) 계층의 동작(예를 들어, 상향링크 수신 신호 처리, 하향링크 송신 신호 처리, 사이드링크 송신 신호 처리, 사이드링크 수신 신호 처리)을 처리할 수 있다. 프로세서(1520)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하는 것 외에도, 기지국 장치(1500) 전반의 동작을 제어할 수도 있다.
안테나부(1512)는 하나 이상의 물리적 안테나를 포함할 수 있고, 복수개의 안테나를 포함하는 경우 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 송수신을 지원할 수 있다. 트랜시버(1514)는 무선 주파수(RF) 송신기와 RF 수신기를 포함할 수 있다. 메모리(1516)는 프로세서(1520)의 연산 처리된 정보, 기지국 장치(1500)의 동작에 관련된 소프트웨어, 운영체제, 애플리케이션 등을 저장할 수 있으며, 버퍼 등의 구성요소를 포함할 수도 있다.
일 예로, 본 발명에 따라 기지국 장치(1500)의 프로세서(1520)는 사전 구성된 사이드링크 자원으로서 유형 1(configured grant type 1)을 RRC 메시지를 통해 단말 장치(1550)에 제공하여 설정하도록 할 수 있다. 또한, 일 예로, 본 발명에 따라 기지국 장치(1500)의 프로세서(1520)는 사전 구성된 사이드링크 자원으로서 유형 2(configured grant type 2)에 대한 정보를 PDCCH를 통해 동적으로 단말 장치(1550)에게 제공할 수 있다.
또한, 일 예로, 본 발명에 따라 기지국 장치(1500)의 프로세서(1520)는 기지국 스케줄링 모드에 기초하여 단말 장치(1550)에 대한 전송 자원을 스케줄링하여 단말 장치(1550)에게 제공할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 또한, 본 발명에 따라 기지국 장치(1500)의 프로세서(1520)는 RRC 메시지를 통해 V2X 관련 정보를 단말 장치(1550)에게 제공할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
단말 장치(1550)는 프로세서(1570), 안테나부(1562), 트랜시버(1564), 메모리(1566)를 포함할 수 있다.
프로세서(1570)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, 상위계층 처리부(1580) 및 물리계층 처리부(1590)를 포함할 수 있다. 상위계층 처리부(1580)는 MAC 계층, RRC 계층, 또는 그 이상의 상위계층의 동작을 처리할 수 있다. 물리계층 처리부(1590)는 PHY 계층의 동작(예를 들어, 하향링크 수신 신호 처리, 상향링크 송신 신호 처리, 사이드링크 송신 신호 처리, 사이드링크 수신 신호 처리)을 처리할 수 있다. 프로세서(1570)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하는 것 외에도, 단말 장치(1550) 전반의 동작을 제어할 수도 있다.
안테나부(1562)는 하나 이상의 물리적 안테나를 포함할 수 있고, 복수개의 안테나를 포함하는 경우 MIMO 송수신을 지원할 수 있다. 트랜시버(1564)는 RF 송신기와 RF 수신기를 포함할 수 있다. 메모리(1566)는 프로세서(1570)의 연산 처리된 정보, 단말 장치(1550)의 동작에 관련된 소프트웨어, 운영체제, 애플리케이션 등을 저장할 수 있으며, 버퍼 등의 구성요소를 포함할 수도 있다.
단말 장치(1550)의 프로세서(1570)는 본 발명에서 설명하는 실시예들에서의 단말의 동작을 구현하도록 설정될 수 있다.
일 예로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 단말 장치(1550)의 프로세서(1570)는 사전 구성 자원을 사용하여 데이터 전송을 수행할 수 있다. 또한, 일 예로, 단말 장치(1550)의 프로세서(1570)는 HARQ 피드백을 생성하여 전송할 수 있다. 또한, 일 예로, 단말 장치(1550)의 프로세서(1570)은 사전 구성 자원에 대해 동적 할당 자원을 이용하여 데이터 재전송을 수행할 때, HARQ 정보를 변경할 수 있다. 또한, 일 예로, 단말 장치(1550)의 프로세서(1570)은 사전 구성 자원에 대해 데이터 송신에 실패한 경우, 다음 사전 구성 자원에서 HARQ 재전송 수행을 수행할지 여부를 판단할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 한편, 단말 장치(1550)의 프로세서(1570)는 기지국 스케줄링 모드에 기초하여 기지국으로부터 전송 자원 정보를 수신하여 동작할 수 있다.
또한, 기지국 장치(1500) 및 단말 장치(1550)의 동작에 있어서 본 발명의 예시들에서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
기지국 장치 : 1500
프로세서 : 1520
상위 계층 처리부 : 1530 물리 계층 처리부 : 1540
안테나부 : 1512 트랜시버 : 1514
메모리 : 1516 단말 장치 : 1550
프로세서 : 1570 상위 계층 처리부 : 1580
물리 계층 처리부 : 1590 안테나부 : 1562
트랜시버 : 1564 메모리 : 1566
상위 계층 처리부 : 1530 물리 계층 처리부 : 1540
안테나부 : 1512 트랜시버 : 1514
메모리 : 1516 단말 장치 : 1550
프로세서 : 1570 상위 계층 처리부 : 1580
물리 계층 처리부 : 1590 안테나부 : 1562
트랜시버 : 1564 메모리 : 1566
Claims (1)
- 무선 통신 시스템에서 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 지원하는 단말이 HARQ 재전송을 수행하는 방법에 있어서,
송신 단말이 사전 구성된 자원에서 데이터를 전송하는 단계;
상기 송신 단말이 상기 데이터에 대한 NACK 응답을 수신 단말로부터 수신하는 단계;
상기 송신 단말이 기지국으로부터 동적으로 할당 받는 자원에 기초하여 NDI(New Data Indicaotr) 값을 변경하여 데이터를 재전송하는 단계;를 포함하는, HARQ 재전송 방법.
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