KR20210018716A - 사이드링크 통신에서의 자원 관리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

일 측면에서 단말이 사이드링크 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 현재 채널을 점유하는 사이드링크 패킷 특성에 따라 CBR을 분리하여 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

사이드링크 통신에서의 자원 관리 방법 및 장치{Method and apparatus of resource management for V2X sidelink}

본 발명은 3GPP NR 시스템에서 기지국-단말에 더하여 단말-단말간 통신을 지원하는 환경에서 전송 신호의 변조, 부호화 관련 정보를 수신자에게 전달하는 방법을 제공한다.

일 측면에서 단말이 사이드링크 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 현재 채널을 점유하는 사이드링크 패킷 특성에 따라 CBR을 분리하여 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 1은 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 무선 통신 시스템에 대한 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 시스템에서의 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 자원 그리드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 대역폭 파트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 동기 신호 블록을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 CORESET에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.

구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.

구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

본 명세서에서의 무선 통신 시스템은 음성, 데이터 패킷 등과 같은 다양한 통신 서비스를 무선자원을 이용하여 제공하기 위한 시스템을 의미하며, 단말과 기지국 또는 코어 네트워크 등을 포함할 수 있다.

이하에서 개시하는 본 실시예들은 다양한 무선 접속 기술을 사용하는 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예들은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(timedivision multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(singlecarrier frequency division multiple access) 또는 NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 다양한 무선 접속 기술에 적용될 수 있다. 또한, 무선 접속 기술은 특정 접속 기술을 의미하는 것뿐만 아니라 3GPP, 3GPP2, WiFi, Bluetooth, IEEE, ITU 등 다양한 통신 협의기구에서 제정하는 각 세대 별 통신 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced datarates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical andelectronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTSterrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. 이와 같이 본 실시예들은 현재 개시되거나 상용화된 무선 접속 기술에 적용될 수 있고, 현재 개발 중이거나 향후 개발될 무선 접속 기술에 적용될 수도 있다.

한편, 본 명세서에서의 단말은 무선 통신 시스템에서 기지국과 통신을 수행하는 무선 통신 모듈을 포함하는 장치를 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA, LTE, NR, HSPA 및 IMT-2020(5G 또는 New Radio) 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선 기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 단말은 사용 형태에 따라 스마트 폰과 같은 사용자 휴대 기기가 될 수도 있고, V2X 통신 시스템에서는 차량, 차량 내의 무선 통신 모듈을 포함하는 장치 등을 의미할 수도 있다. 또한, 기계 형태 통신(Machine Type Communication) 시스템의 경우에 기계 형태 통신이 수행되도록 통신 모듈을 탑재한 MTC 단말, M2M 단말, URLLC 단말 등을 의미할 수도 있다.

본 명세서의 기지국 또는 셀은 네트워크 측면에서 단말과 통신하는 종단을 지칭하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), gNB(gNode-B), LPN(Low Power Node), 섹터(Sector), 싸이트(Site), 다양한 형태의 안테나, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 포인트(예를 들어, 송신포인트, 수신포인트, 송수신포인트), 릴레이 노드(Relay Node), 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다. 또한, 셀은 주파수 도메인에서의 BWP(Bandwidth Part)를 포함하는 의미일 수 있다. 예를 들어, 서빙 셀은 단말의 Activation BWP를 의미할 수 있다.

앞서 나열된 다양한 셀은 하나 이상의 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. 1) 무선 영역과 관련하여 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, 스몰 셀(small cell)을 제공하는 장치 그 자체이거나, 2) 무선 영역 그 자체를 지시할 수 있다. 1)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호 작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 포인트, 송수신 포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시 예가 된다. 2)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수도 있다.

본 명세서에서 셀(Cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다. 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있으며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있다. 이때, 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 또한, 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어 채널을 통하여 제어 정보를 송수신하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터 채널을 구성하여 데이터를 송수신한다.이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.

설명을 명확하게 하기 위해, 이하에서는 본 기술 사상을 3GPP LTE/LTE-A/NR(New RAT) 통신 시스템을 위주로 기술하지만 본 기술적 특징이 해당 통신 시스템에 제한되는 것은 아니다.

3GPP에서는 4G(4th-Generation) 통신 기술에 대한 연구 이후에 ITU-R의 차세대 무선 접속 기술의 요구사항에 맞추기 위한 5G(5th-Generation)통신 기술을 개발한다. 구체적으로, 3GPP는 5G 통신 기술로 LTE-Advanced 기술을 ITU-R의 요구사항에 맞추어 향상 시킨 LTE-A pro와 4G 통신 기술과는 별개의 새로운 NR 통신 기술을 개발한다. LTE-A pro와 NR은 모두 5G 통신 기술을 의미하는 것으로, 이하에서는 특정 통신 기술을 특정하는 경우가 아닌 경우에 NR을 중심으로 5G 통신 기술을 설명한다.

NR에서의 운영 시나리오는 기존 4G LTE의 시나리오에서 위성, 자동차, 그리고 새로운 버티컬 등에 대한 고려를 추가하여 다양한 동작 시나리오를 정의하였으며, 서비스 측면에서 eMBB(Enhanced Mobile Broadband) 시나리오, 높은 단말 밀도를 가지되 넓은 범위에 전개되어 낮은 데이터 레이트(data rate)와 비동기식 접속이 요구되는 mMTC(Massive Machine Communication) 시나리오, 높은 응답성과 신뢰성이 요구되고 고속 이동성을 지원할 수 있는 URLLC(Ultra Reliability and Low Latency) 시나리오를 지원한다.

이러한 시나리오를 만족하기 위해서 NR은 새로운 waveform 및 프레임 구조 기술, 낮은 지연속도(Low latency) 기술, 초고주파 대역(mmWave) 지원 기술, 순방향 호환성(Forward compatible) 제공 기술이 적용된 무선 통신 시스템을 개시한다. 특히, NR 시스템에서는 순방향(Forard) 호환성을 제공하기 위해서 유연성 측면에서 다양한 기술적 변화를 제시하고 있다. NR의 주요 기술적 특징은 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.

<NR 시스템 일반>

도 1은 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 시스템에 대한 구조를 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, NR 시스템은 5GC(5G Core Network)와 NR-RAN파트로 구분되며, NG-RAN은 사용자 평면(SDAP/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE(User Equipment)에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB와 ng-eNB들로 구성된다.gNB 상호 또는 gNB와 ng-eNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다. gNB와 ng-eNB는 각각 NG 인터페이스를 통해 5GC로 연결된다. 5GC는 단말 접속 및 이동성 제어 기능 등의 제어 평면을 담당하는 AMF (Access and Mobility Management Function)와 사용자 데이터에 제어 기능을 담당하는 UPF (User Plane Function)를 포함하여 구성될 수 있다. NR에서는 6GHz 이하 주파수 대역(FR1, Frequency Range 1)과 6GHz 이상 주파수 대역(FR2, Frequency Range 2)에 대한 지원을 모두 포함한다.

gNB는 단말로 NR 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단을 제공하는 기지국을 의미하고, ng-eNB는 단말로 E-UTRA 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단을 제공하는 기지국을 의미한다. 본 명세서에서 기재하는 기지국은 gNB및 ng-eNB를 포괄하는 의미로 이해되어야 하며, 필요에 따라 gNB 또는 ng-eNB를 구분하여 지칭하는 의미로 사용될 수도 있다.

<NR 웨이브 폼,뉴머롤러지 및 프레임 구조>

NR에서는 하향링크 전송을 위해서 Cyclic prefix를 사용하는 CP-OFDM 웨이브 폼을 사용하고, 상향링크 전송을 위해서 CP-OFDM 또는 DFT-s-OFDM을 사용한다. OFDM 기술은 MIMO(Multiple Input Multiple Output)와 결합이 용이하며, 높은 주파수 효율과 함께 저 복잡도의 수신기를 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

한편, NR에서는 전술한 3가지 시나리오 별로 데이터 속도, 지연속도, 커버리지 등에 대한 요구가 서로 상이하기 때문에 임의의 NR 시스템을 구성하는 주파수 대역을 통해 각각의 시나리오 별 요구사항을 효율적으로 만족시킬 필요가 있다. 이를 위해서, 서로 다른 복수의 뉴머롤러지(numerology) 기반의 무선 자원을 효율적으로 멀티플렉싱(multiplexing)하기 위한 기술이 제안되었다.

구체적으로, NR 전송 뉴머롤러지는 서브캐리어 간격(sub-carrier spacing)과 CP(Cyclic prefix)에 기초하여 결정되며, 아래 표 1과 같이 15khz를 기준으로 μ값이 2의 지수 값으로 사용되어 지수적으로 변경된다.

μ	서브캐리어 간격	Cyclic prefix	Supported for data	Supported for synch
0	15	Normal	Yes	Yes
1	30	Normal	Yes	Yes
2	60	Normal, Extended	Yes	No
3	120	Normal	Yes	Yes
4	240	Normal	No	Yes

위 표 1과 같이 NR의 뉴머롤러지는 서브캐리어 간격에 따라 5가지로 구분될 수 있다. 이는 4G 통신 기술 중 하나인 LTE의 서브캐리어 간격이 15khz로 고정되는 것과는 차이가 있다. 구체적으로, NR에서 데이터 전송을 위해서 사용되는 서브캐리어 간격은 15, 30, 60, 120khz이고, 동기 신호 전송을 위해서 사용되는 서브캐리어 간격은 15, 30, 12, 240khz이다. 또한, 확장 CP는 60khz 서브캐리어 간격에만 적용된다. 한편, NR에서의 프레임 구조(frame structure)는 1ms의 동일한 길이를 가지는 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되는 10ms의 길이를 가지는 프레임(frame)이 정의된다. 하나의 프레임은 5ms의 하프 프레임으로 나뉠 수 있으며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임을 포함한다. 15khz 서브캐리어 간격의 경우에 하나의 서브프레임은 1개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 각 슬롯은 14개의 OFDM 심볼(symbol)로 구성된다. 도 2는 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 시스템에서의 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 슬롯은 노멀 CP의 경우에 고정적으로 14개의 OFDM 심볼로 구성되나, 슬롯의 시간 도메인에서 길이는 서브캐리어 간격에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 15khz 서브캐리어 간격을 가지는 뉴머롤러지의 경우에 슬롯은 1ms 길이로 서브프레임과 동일한 길이로 구성된다. 이와 달리, 30khz 서브캐리어 간격을 가지는 뉴머롤러지의 경우에 슬롯은 14개의 OFDM 심볼로 구성되나, 0.5ms의 길이로 하나의 서브프레임에 두 개의 슬롯이 포함될 수 있다. 즉, 서브프레임과 프레임은 고정된 시간 길이를 가지고 정의되며, 슬롯은 심볼의 개수로 정의되어 서브캐리어 간격에 따라 시간 길이가 달라질 수 있다.

한편, NR은 스케줄링의 기본 단위를 슬롯으로 정의하고, 무선 구간의 전송 지연을 감소시키기 위해서 미니 슬롯(또는 서브 슬롯 또는 non-slot based schedule)도 도입하였다. 넓은 서브캐리어 간격을 사용하면 하나의 슬롯의 길이가 반비례하여 짧아지기 때문에 무선 구간에서의 전송 지연을 줄일 수 있다. 미니 슬롯(또는 서브 슬롯)은 URLLC 시나리오에 대한 효율적인 지원을 위한 것으로 2, 4, 7개 심볼 단위로 스케줄링이 가능하다.

또한, NR은 LTE와 달리 상향링크 및 하향링크 자원 할당을 하나의 슬롯 내에서 심볼 레벨로 정의하였다. HARQ 지연을 줄이기 위해 전송 슬롯 내에서 바로 HARQ ACK/NACK을 송신할 수 있는 슬롯 구조가 정의되었으며, 이러한 슬롯 구조를 자기 포함(self-contained) 구조로 명명하여 설명한다.

NR에서는 총 256개의 슬롯 포맷을 지원할 수 있도록 설계되었으며, 이중 62개의 슬롯 포맷이 3GPP Rel-15에서 사용된다. 또한, 다양한 슬롯의 조합을 통해서 FDD 또는 TDD 프레임을 구성하는 공통 프레임 구조를 지원한다. 예를 들어, 슬롯의 심볼이 모두 하향링크로 설정되는 슬롯 구조와 심볼이 모두 상향링크로 설정되는 슬롯 구조 및 하향링크 심볼과 상향링크 심볼이 결합된 슬롯 구조를 지원한다. 또한, NR은 데이터 전송이 하나 이상의 슬롯에 분산되어 스케줄링됨을 지원한다. 따라서, 기지국은 슬롯 포맷 지시자(SFI, Slot Format Indicator)를 이용하여 단말에 슬롯이 하향링크 슬롯인지, 상향링크 슬롯인지 또는 플렉시블 슬롯인지를 알려줄 수 있다. 기지국은 단말 특정하게(UE-specific) RRC 시그널링을 통해서 구성된 테이블의 인덱스를 SFI를 이용하여 지시함으로써 슬롯 포맷을 지시할 수 있으며, DCI(Downlink Control Information)를 통해서 동적으로 지시하거나 RRC를 통해서 정적 또는 준정적으로 지시할 수도 있다.

<NR 물리 자원 >

NR에서의 물리 자원(physical resource)과 관련하여, 안테나 포트(antenna port), 자원 그리드(resource grid), 자원 요소(resource element), 자원 블록(resource block), 대역폭 파트(bandwidth part) 등이 고려된다.

안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다. 하나의 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location) 관계에 있다고 할 수 있다. 여기에서, 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 시프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power) 및 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.

도 3은 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 자원 그리드를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 자원 그리드(Resource Grid)는 NR이 동일 캐리어에서 복수의 뉴머롤러지를 지원하기 때문에 각 뉴머롤러지에 따라 자원 그리드가 존재할 수 있다. 또한, 자원 그리드는 안테나 포트, 서브캐리어 간격, 전송 방향에 따라 존재할 수 있다.

자원 블록(resource block)은 12개의 서브캐리어로 구성되며, 주파수 도메인 상에서만 정의된다. 또한, 자원 요소(resource element)는 1개의 OFDM 심볼과 1개의 서브캐리어로 구성된다. 따라서, 도 3에서와 같이 하나의 자원 블록은 서브캐리어 간격에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 또한, NR에서는 자원 블록 그리드를 위한 공통 참조점 역할을 수행하는 "Point A"와 공통 자원 블록, 가상 자원 블록 등을 정의한다.

도 4는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 대역폭 파트를 설명하기 위한 도면이다.

NR에서는 캐리어 대역폭이 20Mhz로 고정된 LTE와 달리 서브캐리어 간격 별로 최대 캐리어 대역폭이 50Mhz에서 400Mhz로 설정된다. 따라서, 모든 단말이 이러한 캐리어 대역폭을 모두 사용하는 것을 가정하지 않는다. 이에 따라서 NR에서는 도 4에 도시된 바와 같이 캐리어 대역폭 내에서 대역폭 파트(BWP)를 지정하여 단말이 사용할 수 있다. 또한, 대역폭 파트는 하나의 뉴머롤러지와 연계되며 연속적인 공통 자원 블록의 서브 셋으로 구성되고, 시간에 따라 동적으로 활성화 될 수 있다. 단말에는 상향링크 및 하향링크 각각 최대 4개의 대역폭 파트가 구성되고, 주어진 시간에 활성화된 대역폭 파트를 이용하여 데이터가 송수신된다.

페어드 스펙트럼(paired spectrum)의 경우 상향링크 및 하향링크 대역폭 파트가 독립적으로 설정되며, 언페어드 스펙트럼(unpaired spectrum)의 경우 하향링크와 상향링크 동작 간에 불필요한 주파수 리튜닝(re-tunning)을 방지하기 위해서 하향링크와 상향링크의 대역폭 파트가 중심 주파수를 공유할 수 있도록 쌍을 이루어 설정된다.

<NR 초기 접속>

NR에서 단말은 기지국에 접속하여 통신을 수행하기 위해서 셀 검색 및 랜덤 액세스 절차를 수행한다.

셀 검색은 기지국이 전송하는 동기 신호 블록(SSB, Synchronization Signal Block)를 이용하여 단말이 해당 기지국의 셀에 동기를 맞추고, 물리계층 셀 ID를 획득하며, 시스템 정보를 획득하는 절차이다.

도 5는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 동기 신호 블록을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, SSB는 각각 1개 심볼 및 127개 서브 캐리어를 점유하는 PSS(primarysynchronization signal) 및 SSS(secondary synchronization signal) 및 3개의 OFDM 심볼 및 240 개의 서브캐리어에 걸쳐있는 PBCH로 구성된다.

단말은 시간 및 주파수 도메인에서 SSB를 모니터링하여 SSB를 수신한다.

SSB는 5ms 동안 최대 64번 전송될 수 있다. 다수의 SSB는 5ms 시간 내에서 서로 다른 전송 빔으로 전송되며, 단말은 전송에 사용되는 특정 하나의 빔을 기준으로 볼 때에는 20ms의 주기마다 SSB가 전송된다고 가정하고 검출을 수행한다. 5ms 시간 내에서 SSB 전송에 사용할 수 있는 빔의 개수는 주파수 대역이 높을수록 증가할 수 있다. 예를 들어, 3GHz 이하에서는 최대 4개의 SSB 빔 전송이 가능하며, 3~6GHz까지의 주파수 대역에서는 최대 8개, 6GHz 이상의 주파수 대역에서는 최대 64개의 서로 다른 빔을 사용하여 SSB를 전송할 수 있다.

SSB는 하나의 슬롯에 두 개가 포함되며, 서브캐리어 간격에 따라 아래와 같이 슬롯 내에서의 시작 심볼과 반복 횟수가 결정된다.

한편, SSB는 종래 LTE의 SS와 달리 캐리어 대역폭의 센터 주파수에서 전송되지 않는다. 즉, SSB는 시스템 대역의 중심이 아닌 곳에서도 전송될 수 있고, 광대역 운영을 지원하는 경우 주파수 도메인 상에서 복수의 SSB가 전송될 수 있다. 이에 따라서, 단말은 SSB를 모니터링 하는 후보 주파수 위치인 동기 래스터(synchronization raster)를 이용하여 SSB를 모니터링 한다. 초기 접속을 위한 채널의 중심 주파수 위치 정보인 캐리어래스터(carrier raster)와 동기 래스터는 NR에서 새롭게 정의되었으며, 동기 래스터는 캐리어래스터에 비해서, 주파수 간격이 넓게 설정되어 있어서, 단말의 빠른 SSB 검색을 지원할 수 있다.

단말은 SSB의 PBCH를 통해서 MIB를 획득할 수 있다. MIB(Master Information Block)는 단말이 네트워크가 브로드캐스팅 하는 나머지 시스템 정보(RMSI, Remaining Minimum System Information)를 수신하기 위한 최소 정보를 포함한다. 또한, PBCH는 시간 도메인 상에서의 첫 번째 DM-RS 심볼의 위치에 대한 정보, SIB1을 단말이 모니터링하기 위한 정보(예를 들어, SIB1 뉴머롤러지 정보, SIB1 CORESET에 관련된 정보, 검색 공간 정보, PDCCH 관련 파라미터 정보 등), 공통 자원 블록과 SSB 사이의 오프셋 정보(캐리어 내에서의 절대 SSB의 위치는 SIB1을 통해서 전송) 등을 포함할 수 있다. 여기서, SIB1 뉴머롤러지 정보는 단말이 셀 검색 절차를 완료한 이후에 기지국에 접속하기 위한 랜덤 액세스 절차에서 사용되는 일부 메시지에서도 동일하게 적용된다. 예를 들어, 랜덤 액세스 절차를 위한 메시지 1 내지 4 중 적어도 하나에 SIB1의 뉴머롤러지 정보가 적용될 수 있다.

전술한 RMSI는 SIB1(System Information Block 1)을 의미할 수 있으며, SIB1은 셀에서 주기적으로(ex, 160ms) 브로드캐스팅 된다. SIB1은 단말이 초기 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 필요한 정보를 포함하며, PDSCH를 통해서 주기적으로 전송된다. 단말이 SIB1을 수신하기 위해서는 PBCH를 통해서 SIB1 전송에 사용되는 뉴머롤러지 정보, SIB1의 스케줄링에 사용되는 CORESET(Control Resource Set) 정보를 수신해야 한다. 단말은 CORESET 내에서 SI-RNTI를 이용하여 SIB1에 대한 스케줄링 정보를 확인하고, 스케줄링 정보에 따라 SIB1을 PDSCH 상에서 획득한다. SIB1을 제외한 나머지 SIB들은 주기적으로 전송될 수도 있고, 단말의 요구에 따라 전송될 수도 있다.

도 6는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 셀 검색이 완료되면 단말은 기지국으로 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 랜덤 액세스 프리앰블은 PRACH를 통해서 전송된다. 구체적으로, 랜덤 액세스 프리앰블은 주기적으로 반복되는 특정 슬롯에서 연속된 무선 자원으로 구성되는 PRACH를 통해서 기지국으로 전송된다. 일반적으로, 단말이 셀에 초기 접속하는 경우에 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 수행되며, 빔 실패 복구(BFR, Beam Failure Recovery)를 위해서 랜덤 액세스를 수행하는 경우에는 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차가 수행된다.

단말은 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블식별자(ID), UL Grant (상향링크 무선자원), 임시 C-RNTI(Temporary Cell - Radio Network Temporary Identifier) 그리고 TAC(Time Alignment Command) 이 포함될 수 있다. 하나의 랜덤 액세스 응답에는 하나 이상의 단말들을 위한 랜덤 액세스 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 랜덤 액세스 프리앰블식별자는 포함된 UL Grant, 임시 C-RNTI 그리고 TAC가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위하여 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블식별자는 기지국이 수신한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한식별자일 수 있다. TAC는 단말이 상향 링크 동기를 조정하기 위한 정보로서 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 PDCCH상의 랜덤 액세스 식별자, 즉 RA-RNTI(Random Access - Radio Network Temporary Identifier)에 의해지시될 수 있다.

유효한 랜덤 액세스 응답을 수신한 단말은 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보를 처리하고, 기지국으로스케줄링된 전송을 수행한다. 예를 들어, 단말은 TAC을 적용시키고, 임시 C-RNTI를 저장한다. 또한, UL Grant를 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다. 이 경우 단말을 식별할 수 있는 정보가 포함되어야 한다.

마지막으로 단말은 경쟁 해소를 위한 하향링크 메시지를 수신한다.

<NR CORESET>

NR에서의 하향링크 제어채널은 1~3 심볼의 길이를 가지는 CORESET(Control Resource Set)에서 전송되며, 상/하향 스케줄링 정보와 SFI(Slot format Index), TPC(Transmit Power Control) 정보 등을 전송한다.

이와 같이 NR에서는 시스템의 유연성을 확보하기 위해서, CORESET 개념을 도입하였다. CORESET(Control Resource Set)은 하향링크 제어 신호를 위한 시간-주파수 자원을 의미한다. 단말은 CORESET 시간-주파수 자원에서 하나 이상의 검색 공간을 사용하여 제어 채널 후보를 디코딩할 수 있다. CORESET 별 QCL(Quasi CoLocation) 가정을 설정하였으며, 이는 종래 QCL에 의해서 가정되는 특성인 지연 스프레드, 도플러 스프레드, 도플러 쉬프트, 평균 지연 외에 아날로그 빔 방향에 대한 특성을 알리기 위한 목적으로 사용된다.

도 7은 CORESET에 대해서 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, CORESET은 하나의 슬롯 내에서 캐리어 대역폭 내에서 다양한 형태로 존재할 수 있으며, 시간 도메인 상에서 CORESET은 최대 3개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 또한, CORESET은 주파수 도메인 상에서 캐리어 대역폭까지 6개의 자원 블록의 배수로 정의된다.

첫 번째 CORESET은 네트워크로부터 추가 구성 정보 및 시스템 정보를 수신할 수 있도록 초기 대역폭 파트 구성의 일부로 MIB를 통해서 지시된다. 기지국과의 연결 설정 후에 단말은 RRC 시그널링을 통해서 하나 이상의 CORESET 정보를 수신하여 구성할 수 있다.

본 명세서에서 NR(New Radio)과 관련한 주파수, 프레임, 서브프레임, 자원, 자원블럭, 영역(region), 밴드, 서브밴드, 제어채널, 데이터채널, 동기신호, 각종 참조신호, 각종 신호 또는 각종 메시지는 과거 또는 현재 사용되는 의미 또는 장래 사용되는 다양한 의미로 해석될 수 있다.

종래의 3GPP LTE에서는 단말간 통신인 D2D 및 이를 확장한 형태의 차량간 통신인 V2V 및 차량-기지국 간 통신인 V2I를 융합한 개념인 V2X 통신을 지원하기 위한 사이드링크 (sidelink) 송수신 방법이 additional feature로 규격화되어 있다. 좀 더 구분하여 보면 D2D는 상호 동등한 관계의 기존 단말간의 통신을 가정한 서비스 시나리오이며, V2V는 일반 보행자와 특성이 다른 차량 단말간 무선통신 환경을 가정한 확장된 단말간 통신 서비스 시나리오이다. 기지국의 보조를 받아, 혹은 보조 없이 성공적으로 무선 자원을 활용하기 위해 크게 초기 접속 및 자원 할당에서 다양한 기술들이 규격화되어 있다.

한편 NR에서도 사이드링크 지원 및 변화된 서비스 요구사항에 부합하는 V2X 관련 표준화를 위한 스터디가 진행되고 있으며, 크게 아래와 같은 네 가지 새로운 서비스 시나리오를 가정하고 있다.

- Vehicles Platooning enables the vehicles to dynamically form a platoon travelling together. All the vehicles in the platoon obtain information from the leading vehicle to manage this platoon. These information allow the vehicles to drive closer than normal in a coordinated manner, going to the same direction and travelling together.

- Extended Sensors enables the exchange of raw or processed data gathered through local sensors or live video images among vehicles, road site units, devices of pedestrian and V2X application servers. The vehicles can increase the perception of their environemnt beyond of what their own sensors can detect and have a more broad and holistic view of the local situation. High data rate is one of the key characteristics.

- Advanced Driving enables semi-automated or full-automated driving. Each vehicle and/or RSU shares its own perception data obtained from its local sensors with vehicles in proximity and that allows vehicles to synchronize and coordinate their trajectories or manoeuvres. Each vehicle shares its driving intention with vehicles in proximity too.

- Remote Driving enables a remote driver or a V2X application to operate a remote vehicle for those passengers who cannot drive by themselves or remote vehicles located in dangerous environments. For a case where variation is limited and routes are predictable, such as public transportation, driving based on cloud computing can be used. High reliability and low latency are the main requirements.

한편, NR V2X에서는 크게 기지국이 단말간 통신자원을 관리하는 Mode 1과, 단말들끼리의 통신으로 통신자원을 관리하는 Mode 2의 전송방식을 지원하도록 잠정 합의되었으며, 특히 Mode 2는 다음과 같이 네 가지 전송 형태가 RAN1 #94회의에서 합의되었고 각각을 Mode 2-(a) ~ Mode 2-(d) 혹은 Mode 2a ~ Mode 2d로 표현하였다.

a) UE autonomously selects sidelink resource for transmission

b) UE assists sidelink resource selection for other UE(s)

c) UE is configured with NR configured grant (type-1 like) for sidelink transmission

d) UE schedules sidelink transmissions of other UEs

그러나 이후 #95회의를 통해 채널설정 보조정보(assistant information)를 전송하는 2b모드는 나머지 세 모드의 추가 기능으로 합의되어, 단독 모드로 동작하지 않기로 합의되었다. 또한 d)의 경우, Work Item 페이즈에서 Rel. 16 feature에 도입하지 않기로 합의되었다.

기존 LTE의 경우 기지국이 단말 간 통신자원을 관리하는 모드는 Mode 1과 Mode 3으로 구분되었고, 단말 자율적으로 통신자원을 관리하는 모드는 Mode 2와 Mode 4로 구분되었다. LTE Mode 1의 사이드링크 송신 절차는 다음과 같다.

1) 기지국은 모든 단말에게, PSCCH의 전송을 위한 자원 풀을 설정한다. 해당 풀은 두 개의 서브프레임 및 1RB 대역폭으로 구성된 영역(1x4 = 총 4RB)을 단위로 하여 분할되어, 각각의 영역에 6비트로 이루어진 인덱스가 할당된다. 이 때, 인덱스는 자원 풀의 위 절반 대역에만 할당되는데, 모든 사이드링크 단말은 아래 절반 대역의 동일한 위치에 동일한 SCI를 반복하여 전송한다. (총 8RB)

2) 단말이 PUCCH를 통해 스케줄링 요청 (SR) 을 기지국에 올릴 경우, 기지국은 6비트의 PSCCH 인덱스와 데이터 영역의 시간/주파수 자원 정보를 DCI Format 5로 PDCCH를 통하여 내려준다.

3) 단말은 전달 받은 정보를 토대로 6비트가 지시하는 PSCCH 자원을 통하여, SCI format 0 메시지를 전송한다. 이 때, 메시지 내부의 데이터 영역 자원은 DCI Format 5로 받은 정보를 사용한다. 그리고 자신이 보내고자 하는 데이터를 자신이 선택한/RRC로 미리 설정된 MCS값을 사용하여 부호화한 후 해당 데이터 영역 자원에 매핑하여 전송한다.

4) 다른 단말들은 PSCCH의 전송을 위한 자원 풀 내부를 계속해서 탐색하다가, 원하는 UE가 전송한 PSCCH가 검출되면 해당 SCI 메시지를 토대로 데이터 영역 자원 위치 및 MCS 등을 검출하여 사이드링크 수신을 수행한다.

LTE Mode 2의 사이드링크 송신 절차는 다음과 같다.

1) 기지국은 모든 단말에게, Mode 2에서 PSCCH의 전송을 위한 자원 풀을 설정한다. 해당 풀의 구조는 Mode 1에서 설정한 것과 동일하다.

2) 단말은 센싱을 통해 특정 PSCCH 자원 영역이 사용되지 않는지 확인 후 비어 있을 경우 마찬가지로 센싱을 통해 비어 있는 PSSCH 자원 영역을 지시하는 SCI format 0 메시지를 전송한다. 이 때, 메시지 내부의 데이터 영역 자원은 스스로 설정한 자원 영역을 따른다. 그리고 자신이 보내고자 하는 데이터를 자신이 선택한 MCS값을 사용하여 부호화한 후 해당 데이터 영역 자원에 매핑하여 전송한다.

3) 다른 단말들이 해당 영역 수신을 수행하는 절차는 Mode 1과 동일하다.

LTE Mode 3의 사이드링크 송신 절차는 다음과 같다.

1) 기지국은 모든 단말에게, PSCCH의 전송을 위한 자원 풀을 설정한다. 이 때, PSCCH와 그것이 지시하는 PSSCH가 연결(Adjacent)되도록 설정되거나 독립적으로 설정될 수 있는데, 독립적으로 설정된 경우는 LTE Mode 1과 비슷하며, 단지 해당 풀이 한 개의 서브프레임과 연속된 2개의 RB의 영역으로 분할되고(2x2 = 총 4RB), 각각의 영역에 k비트로 이루어진 인덱스가 할당된다. 여기서 k는 설정한 자원 풀의 대역 크기에 따라 달라진다. PSCCH와 그것이 지시하는 PSSCH가 연결되도록 설정한 경우에는 설정한 자원 풀의 대역이 최소 4 이상의 미리 설정된 RB 단위 크기를 가지는 서브채널로 주파수 분할되고, 각각 서브채널의 제일 아래 두 개 RB를 PSCCH 전송 후보 영역으로(2x2 = 총 4RB) k비트로 이루어진 인덱스가 할당된다. 여기서 k는 설정한 자원 풀의 대역, 다시 말해 서브채널 개수에 따라 달라진다. Mode 3의 경우에는 SCI를 반복하여 전송하지는 않는다.

2) 단말이 PUCCH를 통해 스케줄링 요청 (SR) 을 기지국에 올릴 경우, 기지국은 k비트의 PSCCH 인덱스와 데이터 영역의 시간/주파수 자원 정보를 DCI Format 5로 PDCCH를 통하여 내려준다.

3) 단말은 전달 받은 정보를 토대로 k비트가 지시하는 PSCCH 자원을 통하여, SCI format 1 메시지를 전송한다. 이 때, 메시지 내부의 데이터 영역 자원은 DCI Format 5A로 받은 정보를 사용한다. 그리고 자신이 보내고자 하는 데이터를 해당 데이터 영역 자원에 매핑하여 전송한다.

4) 이후 절차는 Mode 1과 동일하다.

LTE Mode 4의 사이드링크 송신 절차 기본적으로 자원 풀의 형태를 Mode 3과 같이 하고, 전송 방식은 Mode 2와 동일하다. 단지, 특정 시간 자원을 설정하여 자원을 예약할 수 있는 메시지 및 QoS를 관리할 수 있는 Priority 메시지가 추가적으로 SCI에 포함된다.

한편, NR V2X에서는 종래의 브로드캐스트 전용이던 전송 방식에 더해 특정 UE에게만 전송하는 유니캐스트, 특정 UE 그룹에게 전송하는 그룹캐스트가 도입되었고, 각 전송에서 HARQ를 사용할 수 있는 모드를 도입하기로 합의되었다. 특정 메시지에 대한 HARQ ACK/NACK메시지는 PSFCH (Physical Sidelink Feedback CHannel)를 통해서 전송하기로 합의되었고, 해당 채널의 위치는 슬롯의 마지막 심볼(들)을 사용하는 안을 포함하기로 합의되었다. 이러한 형태로 매 슬롯마다, 그리고 1보다 큰 N에 대하여, 매 N 슬롯마다 PSFCH 영역이 정의되기로 합의되었으며, 1보다 큰 N을 최소한 하나는 지원하기로 합의되었다. 단지, 구체적인 지시 방법이나 마지막 심볼 이외의 자원 영역, 그리고 HARQ를 제외한 피드백 메시지의 전송 방법 등은 아직 논의되지 않았다.

일반적으로 SCI는 DCI와 마찬가지로 전송되는 데이터 영역에 사용되는 변조 및 오류정정부호 (MCS - Modulation and Coding Scheme) 관련 정보를 테이블 인덱스 형태로 전달하는 메시지를 포함한다. 이는 LTE의 1024QAM의 경우를 제외하면 모두 5비트이며, 따라서 31가지의 인덱스를 가지는 테이블 형태로 규격에서 사전 정의된다. 단말이 사용하는 MCS 테이블은 36.213에 정의되는데, 단말의 지원 여부에 따라 Table 8.6.1-1 ~ Table 8.6.1-3 중 하나를 선택하여 사용한다. 단말이 어느 MCS 테이블을 선택할지는 기지국이 미라 단말의 Capability 등을 고려하여 사전에 RRC로 설정된다.

그러나 SCI의 경우에는 특정 UE의 RRC설정값을 타 UE가 알 수 없으므로, 사용되는 MCS테이블 관련 정보의 전달이 필요하다. LTE의 경우에는 36.213의 Table 8.6.1-1 하나만을 사용하도록 함으로써 SCI 전송에 사용되는 MCS테이블 관련 정보의 사전 전달 없이 송수신간 MCS 정보를 전달하였다.

LTE V2X는 QoS 관리 시에 동일한 사이드링크 자원을 많은 유저가 공유하기 위한 Congestion Control을 수행하기 위해, CR (Channel occupancy Ratio) 및 CBR (Channel Busy Ratio) 을 도입하였다. 해당 과정에서, 현재 전송 자원 확보 및 전송 수행 여부를 결정하기 위해, 다음과 같은 판별 기준을 적용하였다.

여기서 k는 해당 패킷의 priority값이며, 해당 값이 높을수록 전송 우선권을 가진다. CR(i) 는 과거 및 현재 전송 grant가 확정된 근미래 1초 동안의 전체 사이드링크 자원 대비 해당 UE에서 i의 priority로 전송하는 데에 사용한 총 사이드링크 자원 비율을 나타내고, CR _limit (k)는 priority k별로 RRC로 미리 설정된 cr-Limit 값 및 UE가 측정한 CBR 값을 토대로 결정되는 값이며, cr-Limit는 0과 1 사이의 값 중 하나를 가지고 CBR 결과값을 토대로 CR _limit (k)는 0과 cr-Limit 사이의 값을 가지게 된다. 이 때, 해당 값은 표준이 아닌 UE 구현 관계식에 의해 결정되는데, 일반적으로는 cr-Limit값보다 CBR 획득에 의한 채널 여유값이 작으면 cr-Limit보다 작은 값을 가지고, 그렇지 않으면 cr-Limit를 값으로 가지게 된다.

한편 CBR을 통한 CR _limit (k)의 설정이 UE에게 맡겨진 것에 의해 각 UE가 해당 값을 greedy하게 운용하여 발생할 수 있는 자원 과소비를 막고 적절한 cr-Limit 값을 각 UE에게 지정해줄 수 있도록 하기 위해, 측정된 CBR값을 각 UE가 기지국에게 보고할 수 있도록 하는 절차가 지원되고 있다. 해당 보고 메시지는 MeasResults RRC메시지에 MeasResultCBR 을 통해 전달되며, cbr-PSSCH, cbr-PSCCH 로 나뉘어 전달되고, 각각은 0~100 사이의 정수값을 가지며 이를 통해 최근 100개 서브프레임 중 S-RSSI가 사전 설정된 threshold를 넘어선 서브프레임의 개수를 보고한다.

기존의 LTE V2X QoS 관리에서는 다른 패킷보다 높은 reliability 및 낮은 latency조건을 요구하는 패킷이 존재하지 않았다. 그러나 NR 사이드링크에서는 높은 reliability 및 낮은 latency를 필요로 하는 패킷 전송을 지원하는 규격의 설계가 필요하다. 하지만 이러한 시나리오를 효율적으로 지원해줄 수 있는 Congestion control 방식은 아직 구체적으로 합의되지 않았다.

본 발명에서는 NR 사이드링크 송수신 환경에서 각 패킷의 요구 reliability 및 latency 환경을 지원할 수 있는 congestion control 방법을 제공한다. 특히 패킷의 성격에 따른 CR계산 방법 및 현재 채널을 점유하는 사이드링크 패킷 특성에 따른 CBR 분리 측정 방법을 제공한다.

본 발명은 크게 (1) 사이드링크 전송 패킷의 QoS에 따른 CR획득 방법, 그리고 (2) 사이드링크 패킷 특성에 따른 CBR 분리 측정 방법을 제공한다.

(1) 사이드링크 전송 패킷의 QoS에 따른 CR 획득 방법

해당 방법은 전송하려는 패킷의 QoS에서 주로 latency 요구 조건에 따라 CR의 계산 주기를 다르게 설정하는 방법이다. 예컨대 cr-Limit가 0.2인데 0.2초 동안 사이드링크 전체 자원을 사용하여 전송한 경우 해당 UE는 다음 발생할 패킷의 전송을 위해 최소 0.8초를 대기하여야 한다. 이는 낮은 latency를 요구하는 서비스를 위한 전송시에 중대한 품질 저하를 불러올 수 있다. 그러나 해당 주기가 짧을수록 자원 배분의 유연성이 떨어져 이를 일괄적으로 낮게 잡을 경우 효율적인 자원 활용이 이루어지지 않을 수 있는 단점이 있다. 따라서 본 발명에서는 QoS에 따라 서로 다른 주기로 CR(i)을 계산하는 방법을 제공한다.

전송 자원의 확보를 좀 더 용이하게 하는 두 번째 방법으로, cr-Limit 및 priority에 따라 가용 대역에 제한을 두는 방법을 고려할 수 있다. 이는 각 UE의 해당 사이드링크 자원의 소모 속도를 제한시키고 더 용이한 자원 selection을 수행하게 할 수 있다. 각 방법에 대한 구체적인 절차는 아래와 같다.

① 서로 다른 주기로 CR 계산 방법: 해당 방법은 CR 계산을 위한 CR(i)의 파라미터에 주기값을 추가하는 방법이다. 기존 CR(i)는 송신이 수행되는 서브프레임 n을 기준으로, [n-a, n+b] 범위의 서브프레임 내에서 priority i의 패킷을 보내기 위해 UE가 소모한 총 자원 비율로 계산되며, 여기서 b 는 4로, a+b 는 999로 고정되어 있다. 본 발명에서는

판별을 위해 CR(i)대신 CR(i,T(k))를 사용한다. 이는 CR(i)와 마찬가지로 계산되며, 나머지는 CR(i)와 유사하나 단지 a+b 가 고정된 값이 아닌 T(k) 혹은 규격에서 정의되는 함수 형태인 f(T(k))값을 가지게 된다. 예컨대 f(T(k)) = T(k) - 1 일 수 있다. 여기서 T(k)는 priority k 에 따라서 결정되는 값이며, 규격에서 명시될 수도 있고 k 에 따라 설정되는 해당 priority QoS의 요구 latency 값에 의존하여 결정되는 값일 수도 있으며, RRC로 k 마다 따로 설정될 수도 있다.

② 가용 대역에 제한을 두는 방법: 해당 방법은 RRC로 각 k마다 설정된 cr_Limit에 따라, 각 UE가 매 서브프레임에서 사용하는 대역에 제한을 두는 방법이다. UE가 사용하는 대역량은 리소스 풀 내부의 서브채널 수에서 사용된 서브채널 수의 비율로 표현할 수 있는데, 이 값의 최대, 즉 최대 대역량의 비율이 cr-Limit로 결정될 수 있다. 예컨대 최대 대역량의 비율 = cr-Limit가 되도록 할 수도 있고, cr-Limit 값과 1 사이의 어떤 값으로 계산될 수도 있다. 또 다른 방법으로, 예컨대 0과 1 사이의 정의된 값 a 에 대해, cr-Limit + a(1 - cr-Limit) 형태로 표현될 수 있다. 이와는 별개로, 가용 대역 제한값은 cr-Limit와는 별개의 값으로 설정될 수 있으며 해당 최대 대역량이 일괄적으로, 혹은 priority k에 따라 RRC로 지시될 수 있다. 이 때, 사용할 대역이 서브채널 시작/끝 번호 등으로 지시될 수 있다.

(2) 사이드링크 패킷 특성에 따른 CBR 분리 측정 방법

해당 방법은 다른 UE에 의해 채널이 점유되는 정도를 계측하는 CBR의 측정을 용도 혹은 priority 별로 분리하여 측정하는 방법이다. 이를 통해 예컨대 요구 latency 및 중요도가 높은 데이터와 낮은 데이터 두 종류의 서비스가 혼재하는 환경에서 기존 70%로 측정된 CBR의 경우 30% 채널 가용 환경에 맞추어 각각의 전송 여부를 결정하나, 제안돤 방법을 적용하면 70%에서 중요도가 높은 데이터의 비중에 따라 둘 중 중요도가 낮은 데이터의 전송량을 더 줄이게 할 수 있다. 해당 방법은 구체적으로는 각UE가 수행하는 측정 방법과, 이를 기지국에 리포팅해주는 방법으로 구분할 수 있다.

① 각 UE가 수행하는 CBR 분리 측정 방법: 해당 방법은 기존에 RSSI 측정 등을 통해서 일괄적으로 관측하던 CBR과 달리, 해당 전송의 용도 및 QoS를 구분하여 CBR을 분리 측정하는 방식이다. 이는 SCI디코딩을 통해 priority 등의 파라미터 추출을 통해서 수행할 수도 있고, 용도에 따라 다른 전송자원을 활용하는 경우 해당 영역의 RSSI 측정을 통해 달성할 수도 있다. CBR은 priority 별로 추출할 수도 있고, 전송 방식(유니캐스트/그룹캐스트/멀티캐스트) 별로 추출할 수도 있으며, 둘의 조합 및 서브셋으로 그룹화될 수도 있다. 이 그룹을 어떻게 운용할지는 규격 혹은 RRC로 명시될 수 있는데, 예컨대 각 전송 방식 및 priority에 대해, CBR 그룹 번호가 사전 규격 혹은 RRC 메시지로 부여될 수 있다. UE는 리포팅 용도가 아닌 스스로의 CR 계산을 위해서 지시된 것보다 더 세분화하여 CBR을 측정할 수도 있다. 또한 기존의 LTE는 CBR 윈도우 사이즈가 100서브프레임으로 고정되어 있었는데, 그룹 별로 서로 다른 윈도우 사이즈를 가지도록 설정할 수 있다.

실시예 (2)-①-1: UE는 유니캐스트/그룹캐스트/priority 1~4, 유니캐스트/그룹캐스트/priority 5~, 브로드캐스트/priority 1~4, 브로드캐스트/priority 5~ 의 네 그룹으로 나뉘어 CBR이 측정되도록 지시될 수 있다.

실시예 (2)-①-2: UE는 latency 조건이 낮은 priority 값 그룹과 latency 조건이 높은 priority 값의 두 그룹으로 나누고 낮은 값 그룹은 10개 서브프레임 범위에서, 높은 값 그룹은 100개 서브프레임 범위에서 CBR이 측정되도록 지시될 수 있다.

② 분리 측정된 CBR을 기지국에 리포팅하는 방법: 해당 방법은 RRC로 CBR 그룹 번호 등이 사전 설정된 경우, 해당 그룹별 계산된 CBR을 기지국에 리포팅하는 방법이다. 이는 각각의 실제 측정 개수/비율로 리포팅될 수 있고, 사전에 그룹별로 부여된 threshold 를 넘어서는 서브프레임 개수/비율로 리포팅될 수도 있다. UE 입장에서 CBR을 낮게 리포팅하면 타 UE가 더 높은 cr-Limit를 부여받게 되고, 높게 리포팅하면 자신이 더 낮은 cr-Limit값을 부여받게 되므로 각각에 있어서 최대한 정확한 CBR을 리포팅해야 하지만, 전력 감소 등으로 UE는 임의로 기존 CBR을 리포팅할 수 있으며, 이 두 리포팅 메시지를 구분하기 위해 다른 메시지 포맷이 적용될 수 있다. 구체적으로는, 그룹별로 CBR을 리포팅하는 메시지에 기존 CBR 리포팅 메시지와 다른 구분자가 들어갈 수 있다.

실시예 (2)-②-1: 채널측정 결과를 리포팅하는 RRC메시지 (LTE의 경우 measResults) 를 통해 cbr-PSSCH(/PSCCH) 메시지로 일반 패킷 CBR을, cbr-PSSCH(/PSCCH)-URLLC로 URLLC 패킷 CBR을 리포팅할 수 있다. 또한 두 번째는 Optional이 될 수 있다.

실시예 (2)-①-2: cbr-PSSCHgroup(/PSCCHgroup) 메시지를 정의하여, 이를 통해 SL-CBR이 CBR 그룹 개수만큼의 Sequence 형태로 전송될 수 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 새로운 용어의 경우 의미의 이해가 용이한 임의의 명칭을 사용하였으며, 실제로는 동일한 의미를 가지는 새로운 용어가 사용되는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.

본 발명에서 제공하는 방법을 통해 NR 사이드링크 송수신 환경에서 각 패킷의 요구 reliability 및 latency 환경을 지원할 수 있는 congestion control 을 수행할 수 있다. 특히 패킷의 성격에 따른 CR계산 방법 및 현재 채널을 점유하는 사이드링크 패킷 특성에 따른 CBR 분리 측정을 통해 높은 reliability 및 낮은 latency를 요구하는 패킷에 해당 QoS를 더 잘 만족할 수 있는 사이드링크 전송 환경을 제공할 수 있다.

도 8은 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)의 구성을 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)과 송신부(1020), 수신부(1030)를 포함한다.

제어부(1010)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 NR 사이드링크 송수신 환경에서 각 패킷의 요구 reliability 및 latency 환경을 지원할 수 있는 congestion control 방법을 제공하는 데에 따른 전반적인 기지국(1000)의 동작을 제어한다.

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 9는 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)의 구성을 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)를 포함한다.

수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어 정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 NR 사이드링크 송수신 환경에서 각 패킷의 요구 reliability 및 latency 환경을 지원할 수 있는 congestion control 방법을 수행하는 데에 따른 전반적인 사용자 단말(1100)의 동작을 제어한다.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어 정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

전술한 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 실시 예들 중 본 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계, 구성, 부분들은 전술한 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시하고 있는 모든 용어들은위에서 개시한 표준 문서들에 의해 설명될 수 있다.

상술한 본 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 실시예들에 따른 방법은 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), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러 또는 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

또한, 위에서 설명한 "시스템", "프로세서", "컨트롤러", "컴포넌트", "모듈", "인터페이스", "모델", 또는 "유닛" 등의 용어는 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 중인 소프트웨어를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전술한 구성요소는 프로세서에 의해서 구동되는 프로세스, 프로세서, 컨트롤러, 제어 프로세서, 개체, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 컨트롤러 또는 프로세서에서 실행 중인 애플리케이션과 컨트롤러 또는 프로세서가 모두 구성 요소가 될 수 있다. 하나 이상의 구성 요소가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 있을 수 있으며, 구성 요소들은 하나의 장치(예: 시스템, 컴퓨팅 디바이스 등)에 위치하거나 둘 이상의 장치에 분산되어 위치할 수 있다.

이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 단말이 사이드링크 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
   현재 채널을 점유하는 사이드링크 패킷 특성에 따라 CBR을 분리하여 측정하는 방법.

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