KR20240058288A - 무선 통신 시스템에서 통신 상황에 기반한 통신 방식의 전환 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 하나의 통신 방식의 통신 상황에 문제가 생길 경우, 다양한 V2X 통신 상황을 고려하여 통신 장치가 자신에게 유리한 다른 통신 방식으로 통신 방식을 전환하는 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치를 제안한다.

Description

무선 통신 시스템에서 통신 상황에 기반한 통신 방식의 전환 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR SWITCHING COMMUNICATION METHODS BASED ON COMMUNICATION CIRCUMSTANCE}
본 개시는 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 통신 상황에 기반한 통신 방식의 전환 방법 및 장치에 관한 것이다.
사이드링크(sidelink, SL)란 단말(User Equipment, UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(Base Station, BS)을 거치지 않고, 단말 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. SL는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to-network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(Radio Access Technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, 매시브 MTC(Machine Type Communication), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT(new radio access technology) 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
V2X 통신과 관련하여, NR 이전의 RAT에서는 BSM(Basic Safety Message), CAM(Cooperative Awareness Message), DENM(Decentralized Environmental Notification Message)과 같은 V2X 메시지를 기반으로, 안전 서비스(safety service)를 제공하는 방안이 주로 논의되었다. V2X 메시지는, 위치 정보, 동적 정보, 속성 정보 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 주기적인 메시지(periodic message) 타입의 CAM, 및/또는 이벤트 트리거 메시지(event triggered message) 타입의 DENM을 다른 단말에게 전송할 수 있다.
이후, V2X 통신과 관련하여, 다양한 V2X 시나리오들이 NR에서 제시되고 있다. 예를 들어, 다양한 V2X 시나리오들은, 차량 플라투닝(vehicle platooning), 향상된 드라이빙(advanced driving), 확장된 센서들(extended sensors), 리모트 드라이빙(remote driving) 등을 포함할 수 있다.
기존의 V2X 통신 방법에 따르면, V2X 통신의 우수한 품질 확보를 위해, V2X 통신 상황을 고려한 차량 간 메시지 전달 내용을 조절하는 방법 또는 V2X 통신 상황을 고려한 V2X 통신 핸드오버 방법이 수행될 수 있다. 그러나, 통신 장치가 하나의 통신 방식만 사용하는 경우 여러가지 문제점이 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 장치가 사용하는 통신 방식의 통신 채널 점유율이 높다면 효과적인 전송 속도 및 패킷 수신율을 확보하지 못할 수 있다. 또한, 터널 진입 등으로 현재 사용 중인 통신 방식의 커버리지 밖인 상황 등 다양한 통신 상황에 통신 장치가 사용 중인 통신 방식의 통신 품질이 저하되는 경우 상기 통신 품질을 복구하는 방법이 존재하지 않을 수 있다.
본 명세서는 하나의 통신 방식의 통신 상황에 문제가 생길 경우, 다양한 V2X 통신 상황을 고려하여 통신 장치가 자신에게 유리한 다른 통신 방식으로 통신 방식을 전환하는 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치를 제안한다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 제1 통신 장치의 통신 방식 전환 방법은 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식에 대한 제1 통신 상황 정보를 수신하고, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 상황 정보에 기반하여 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황의 존재 여부를 판단하고, 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재하지 않음에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식을 유지하고, 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재함에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식으로부터 제2 통신 방식으로의 전환 판단 절차를 수행하고, 상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환하지 않음을 결정함에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하고, 및 상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환함을 결정함에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제2 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 통신 장치가 사용하는 통신 방식의 전환을 통해 효과적인 통신 방식으로 V2X 서비스를 이용할 수 있고, 통신 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 통신 효율이 증대된다.
본 명세서의 구체적인 일례를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 나열된 효과로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 기술분야의 통상의 지식을 자긴 자(a person having ordinary skill in the related art)가 본 명세서로부터 이해하거나 유도할 수 있는 다양한 기술적 효과가 존재할 수 있다. 이에 따라 본 명세서의 구체적인 효과는 본 명세서에 명시적으로 기재된 것에 제한되지 않고, 본 명세서의 기술적 특징으로부터 이해되거나 유도될 수 있는 다양한 효과를 포함할 수 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른, NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른, NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, BWP의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따라, 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 나타낸다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 세 가지 캐스트 타입을 나타낸다.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 ITS(Intelligent Transport System) 스테이션의 레퍼런스 아키텍처를 나타낸다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 ITS 액세스 레이어를 나타낸다.
도 12는 본 명세서의 일부 구현에 따른 통신 장치의 V2X 통신 방식 전환 방법의 일례에 대한 순서도이다.
도 13은 본 명세서의 일부 구현에 따른 V2X 통신 방식 전환 모듈의 일례를 도시한다.
도 14는 본 명세서의 일부 구현에 따른 통신 상황 분석부의 구조의 일례를 도시한다.
도 15는 본 명세서의 일부 구현에 따른 V2X 통신 환경의 일례를 도시한다.
도 16은 본 명세서의 일부 구현에 따른 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하는 통신 장치의 통신 방식 전환 방법의 일례에 대한 순서도이다.
도 17은 본 개시에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 18은 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 19는 전송 신호를 위한 신호 처리 회로를 예시한다.
도 20은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "제어 정보(PDCCH)"로 표시된 경우, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "제어 정보"는 "PDCCH"로 제한(limit)되지 않고, "PDDCH"가 "제어 정보"의 일례로 제안된 것일 수 있다. 또한, "제어 정보(즉, PDCCH)"로 표시된 경우에도, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics 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-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
5G NR은 LTE-A의 후속 기술로서, 고성능, 저지연, 고가용성 등의 특성을 가지는 새로운 Clean-slate 형태의 이동 통신 시스템이다. 5G NR은 1GHz 미만의 저주파 대역에서부터 1GHz~10GHz의 중간 주파 대역, 24GHz 이상의 고주파(밀리미터파) 대역 등 사용 가능한 모든 스펙트럼 자원을 활용할 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 5G NR을 위주로 기술하지만 본 개시의 일 실시 예에 따른 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른, NR 시스템의 구조를 나타낸다. 도 2의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 2를 참조하면, NG-RAN(Next Generation - Radio Access Network)은 단말(10)에게 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단(termination)을 제공하는 기지국(20)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(20)은 gNB(next generation-Node B) 및/또는 eNB(evolved-NodeB)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(Mobile Terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)일 수 있고, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 2의 실시 예는 gNB만을 포함하는 경우를 예시한다. 기지국(20)은 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 5세대 코어 네트워크(5G Core Network: 5GC)와 NG 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국(20)은 NG-C 인터페이스를 통해 AMF(access and mobility management function)(30)와 연결될 수 있고, NG-U 인터페이스를 통해 UPF(user plane function)(30)와 연결될 수 있다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection, OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(layer 1, 제 1 계층), L2(layer 2, 제 2 계층), L3(layer 3, 제 3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용한 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국 간 RRC 메시지를 교환한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다. 도 3의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 3의 (a)는 Uu 통신을 위한 사용자 평면(user plane)의 무선 프로토콜 스택(stack)을 나타내고, 도 3의 (b)는 Uu 통신을 위한 제어 평면(control plane)의 무선 프로토콜 스택을 나타낸다. 도 3의 (c)는 SL 통신을 위한 사용자 평면의 무선 프로토콜 스택을 나타내고, 도 3의 (d)는 SL 통신을 위한 제어 평면의 무선 프로토콜 스택을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 물리 계층(physical layer)은 물리 채널을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리 계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리 계층 사이는 물리 채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리 채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC(radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 복수의 전송 채널로의 맵핑 기능을 제공한다. 또한, MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 단수의 전송 채널로의 맵핑에 의한 논리 채널 다중화 기능을 제공한다. MAC 부 계층은 논리 채널상의 데이터 전송 서비스를 제공한다.
RLC 계층은 RLC SDU(Service Data Unit)의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 수행한다. 무선 베어러(Radio Bearer, RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제 1 계층(physical 계층 또는 PHY 계층) 및 제 2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층, SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
사용자 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 포함한다.
SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 계층은 사용자 평면에서만 정의된다. SDAP 계층은 QoS 플로우(flow)와 데이터 무선 베어러 간의 매핑, 하향링크 및 상향링크 패킷 내 QoS 플로우 식별자(ID) 마킹 등을 수행한다.
RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer) 두 가지로 나누어질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 확립되면, 단말은 RRC_CONNECTED 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC_IDLE 상태에 있게 된다. NR의 경우, RRC_INACTIVE 상태가 추가로 정의되었으며, RRC_INACTIVE 상태의 단말은 코어 네트워크와의 연결을 유지하는 반면 기지국과의 연결을 해지(release)할 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송 채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송 채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송 채널 상위에 있으며, 전송 채널에 맵핑되는 논리 채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 도 4의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 4를 참조하면, NR에서 상향링크 및 하향링크 전송에서 무선 프레임을 사용할 수 있다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의될 수 있다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할될 수 있으며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 부반송파 간격(Subcarrier Spacing, SCS)에 따라 결정될 수 있다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함할 수 있다.
노멀 CP(normal CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함할 수 있다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (또는, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA(Single Carrier - FDMA) 심볼 (또는, DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-OFDM) 심볼)을 포함할 수 있다.
다음 표 1은 노멀 CP가 사용되는 경우, SCS 설정(u)에 따라 슬롯 별 심볼의 개수(Nslot symb), 프레임 별 슬롯의 개수(Nframe,u slot)와 서브프레임 별 슬롯의 개수(Nsubframe,u slot)를 예시한다.
SCS (15*2u) Nslot symb Nframe,u slot Nsubframe,u slot
15KHz (u=0) 14 10 1
30KHz (u=1) 14 20 2
60KHz (u=2) 14 40 4
120KHz (u=3) 14 80 8
240KHz (u=4) 14 160 16
표 2는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수를 예시한다.
SCS (15*2u) Nslot symb Nframe,u slot Nsubframe,u slot
60KHz (u=2) 12 40 4
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들 간에 OFDM(A) 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, 서브프레임, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들 간에 상이하게 설정될 수 있다.
NR에서, 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 뉴머놀로지(numerology) 또는 SCS가 지원될 수 있다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)이 지원될 수 있고, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)이 지원될 수 있다. SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭이 지원될 수 있다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 두 가지 타입의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 FR1 및 FR2일 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있으며, 예를 들어, 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 하기 표 3과 같을 수 있다. NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 “sub 6GHz range”를 의미할 수 있고, FR2는 “above 6GHz range”를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing (SCS)
FR1 450MHz - 6000MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz
상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 하기 표 4와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예를 들어, 자율주행)을 위해 사용될 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing (SCS)
FR1 410MHz - 7125MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른, NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다. 도 5의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 5를 참조하면, 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼들을 포함한다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 또는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함할 수 있다.
반송파는 주파수 영역에서 복수의 부반송파들을 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 영역에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의될 수 있다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 복수의 연속한 (P)RB((Physical) Resource Block)로 정의될 수 있으며, 하나의 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행될 수 있다. 각각의 요소는 자원 그리드에서 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭될 수 있고, 하나의 복소 심볼이 맵핑될 수 있다.
이하, BWP(Bandwidth Part) 및 캐리어에 대하여 설명한다.
BWP(Bandwidth Part)는 주어진 뉴머놀로지에서 PRB(physical resource block)의 연속적인 집합일 수 있다. PRB는 주어진 캐리어 상에서 주어진 뉴머놀로지에 대한 CRB(common resource block)의 연속적인 부분 집합으로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, BWP는 활성(active) BWP, 이니셜(initial) BWP 및/또는 디폴트(default) BWP 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 단말은 PCell(primary cell) 상의 활성(active) DL BWP 이외의 DL BWP에서 다운 링크 무선 링크 품질(downlink radio link quality)을 모니터링하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말은 활성 DL BWP의 외부에서 PDCCH, PDSCH(physical downlink shared channel) 또는 CSI-RS(reference signal)(단, RRM 제외)를 수신하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말은 비활성 DL BWP에 대한 CSI(Channel State Information) 보고를 트리거하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말은 활성 UL BWP 외부에서 PUCCH(physical uplink control channel) 또는 PUSCH(physical uplink shared channel)를 전송하지 않을 수 있다. 예를 들어, 하향링크의 경우, 이니셜 BWP는 (PBCH(physical broadcast channel)에 의해 설정된) RMSI(remaining minimum system information) CORESET(control resource set)에 대한 연속적인 RB 세트로 주어질 수 있다. 예를 들어, 상향링크의 경우, 이니셜 BWP는 랜덤 액세스 절차를 위해 SIB(system information block)에 의해 주어질 수 있다. 예를 들어, 디폴트 BWP는 상위 계층에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 디폴트 BWP의 초기 값은 이니셜 DL BWP일 수 있다. 에너지 세이빙을 위해, 단말이 일정 기간 동안 DCI를 검출하지 못하면, 단말은 상기 단말의 활성 BWP를 디폴트 BWP로 스위칭할 수 있다.
한편, BWP는 SL에 대하여 정의될 수 있다. 동일한 SL BWP는 전송 및 수신에 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 특정 BWP 상에서 SL 채널 또는 SL 신호를 전송할 수 있고, 수신 단말은 상기 특정 BWP 상에서 SL 채널 또는 SL 신호를 수신할 수 있다. 면허 캐리어(licensed carrier)에서, SL BWP는 Uu BWP와 별도로 정의될 수 있으며, SL BWP는 Uu BWP와 별도의 설정 시그널링(separate configuration signalling)을 가질 수 있다. 예를 들어, 단말은 SL BWP를 위한 설정을 기지국/네트워크로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 단말은 Uu BWP를 위한 설정을 기지국/네트워크로부터 수신할 수 있다. SL BWP는 캐리어 내에서 out-of-coverage NR V2X 단말 및 RRC_IDLE 단말에 대하여 (미리) 설정될 수 있다. RRC_CONNECTED 모드의 단말에 대하여, 적어도 하나의 SL BWP가 캐리어 내에서 활성화될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, BWP의 일 예를 나타낸다. 도 6의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 도 6의 실시 예에서, BWP는 세 개라고 가정한다.
도 6을 참조하면, CRB(common resource block)는 캐리어 밴드의 한 쪽 끝에서부터 다른 쪽 끝까지 번호가 매겨진 캐리어 자원 블록일 수 있다. 그리고, PRB는 각 BWP 내에서 번호가 매겨진 자원 블록일 수 있다. 포인트 A는 자원 블록 그리드(resource block grid)에 대한 공통 참조 포인트(common reference point)를 지시할 수 있다.
BWP는 포인트 A, 포인트 A로부터의 오프셋(Nstart BWP) 및 대역폭(Nsize BWP)에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 포인트 A는 모든 뉴머놀로지(예를 들어, 해당 캐리어에서 네트워크에 의해 지원되는 모든 뉴머놀로지)의 서브캐리어 0이 정렬되는 캐리어의 PRB의 외부 참조 포인트일 수 있다. 예를 들어, 오프셋은 주어진 뉴머놀로지에서 가장 낮은 서브캐리어와 포인트 A 사이의 PRB 간격일 수 있다. 예를 들어, 대역폭은 주어진 뉴머놀로지에서 PRB의 개수일 수 있다.
이하, V2X 또는 SL 통신에 대하여 설명한다.
SLSS(Sidelink Synchronization Signal)는 SL 특정적인 시퀀스(sequence)로, PSSS(Primary Sidelink Synchronization Signal)와 SSSS(Secondary Sidelink Synchronization Signal)를 포함할 수 있다. 상기 PSSS는 S-PSS(Sidelink Primary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있고, 상기 SSSS는 S-SSS(Sidelink Secondary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 길이-127 M-시퀀스(length-127 M-sequences)가 S-PSS에 대하여 사용될 수 있고, 길이-127 골드-시퀀스(length-127 Gold sequences)가 S-SSS에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS를 이용하여 최초 신호를 검출(signal detection)할 수 있고, 동기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS 및 S-SSS를 이용하여 세부 동기를 획득할 수 있고, 동기 신호 ID를 검출할 수 있다.
PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)는 SL 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. 예를 들어, 상기 기본이 되는 정보는 SLSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL(Time Division Duplex Uplink/Downlink) 구성, 리소스 풀 관련 정보, SLSS에 관련된 애플리케이션의 종류, 서브프레임 오프셋, 방송 정보 등일 수 있다. 예를 들어, PSBCH 성능의 평가를 위해, NR V2X에서, PSBCH의 페이로드 크기는 24 비트의 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함하여 56 비트일 수 있다.
S-PSS, S-SSS 및 PSBCH는 주기적 전송을 지원하는 블록 포맷(예를 들어, SL SS(Synchronization Signal)/PSBCH 블록, 이하 S-SSB(Sidelink-Synchronization Signal Block))에 포함될 수 있다. 상기 S-SSB는 캐리어 내의 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)와 동일한 뉴머놀로지(즉, SCS 및 CP 길이)를 가질 수 있고, 전송 대역폭은 (미리) 설정된 SL BWP(Sidelink BWP) 내에 있을 수 있다. 예를 들어, S-SSB의 대역폭은 11 RB(Resource Block)일 수 있다. 예를 들어, PSBCH는 11 RB에 걸쳐있을 수 있다. 그리고, S-SSB의 주파수 위치는 (미리) 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 캐리어에서 S-SSB를 발견하기 위해 주파수에서 가설 검출(hypothesis detection)을 수행할 필요가 없다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다. 도 7의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 7을 참조하면, V2X 또는 SL 통신에서 단말이라는 용어는 주로 사용자의 단말을 의미할 수 있다. 하지만, 기지국과 같은 네트워크 장비가 단말 사이의 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 경우, 기지국 또한 일종의 단말로 간주될 수도 있다. 예를 들어, 단말 1은 제 1 장치(100)일 수 있고, 단말 2는 제 2 장치(200)일 수 있다.
예를 들어, 단말 1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 단위(resource unit)를 선택할 수 있다. 그리고, 단말 1은 상기 자원 단위를 사용하여 SL 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 수신 단말인 단말 2는 단말 1이 신호를 전송할 수 있는 자원 풀을 설정 받을 수 있고, 상기 자원 풀 내에서 단말 1의 신호를 검출할 수 있다.
여기서, 단말 1이 기지국의 연결 범위 내에 있는 경우, 기지국이 자원 풀을 단말 1에게 알려줄 수 있다. 반면, 단말 1이 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우, 다른 단말이 단말 1에게 자원 풀을 알려주거나, 또는 단말 1은 사전에 설정된 자원 풀을 사용할 수 있다.
일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 단위로 구성될 수 있고, 각 단말은 하나 또는 복수의 자원 단위를 선택하여 자신의 SL 신호 전송에 사용할 수 있다.
이하, SL에서 자원 할당(resource allocation)에 대하여 설명한다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따라, 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 나타낸다. 도 8의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, 전송 모드는 모드 또는 자원 할당 모드라고 칭할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, LTE에서 전송 모드는 LTE 전송 모드라고 칭할 수 있고, NR에서 전송 모드는 NR 자원 할당 모드라고 칭할 수 있다.
예를 들어, 도 8의 (a)는 LTE 전송 모드 1 또는 LTE 전송 모드 3과 관련된 단말 동작을 나타낸다. 또는, 예를 들어, 도 8의 (a)는 NR 자원 할당 모드 1과 관련된 단말 동작을 나타낸다. 예를 들어, LTE 전송 모드 1은 일반적인 SL 통신에 적용될 수 있고, LTE 전송 모드 3은 V2X 통신에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 8의 (b)는 LTE 전송 모드 2 또는 LTE 전송 모드 4와 관련된 단말 동작을 나타낸다. 또는, 예를 들어, 도 8의 (b)는 NR 자원 할당 모드 2와 관련된 단말 동작을 나타낸다.
도 8의 (a)를 참조하면, LTE 전송 모드 1, LTE 전송 모드 3 또는 NR 자원 할당 모드 1에서, 기지국은 SL 전송을 위해 단말에 의해 사용될 SL 자원을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말 1에게 PDCCH(예, DCI(Downlink Control Information)) 또는 RRC 시그널링(예, Configured Grant Type 1 또는 Configured Grant Type 2)를 통해 자원 스케줄링을 수행할 수 있고, 단말 1은 상기 자원 스케줄링에 따라 단말 2와 V2X 또는 SL 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 1은 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)를 통해 SCI(Sidelink Control Information)를 단말 2에게 전송한 후, 상기 SCI에 기반한 데이터를 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)를 통해 단말 2에게 전송할 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면, LTE 전송 모드 2, LTE 전송 모드 4 또는 NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 기지국/네트워크에 의해 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원 내에서 SL 전송 자원을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원은 자원 풀일 수 있다. 예를 들어, 단말은 자율적으로 SL 전송을 위한 자원을 선택 또는 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 단말은 설정된 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택하여, SL 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 센싱(sensing) 및 자원 (재)선택 절차를 수행하여, 선택 윈도우 내에서 스스로 자원을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱은 서브채널 단위로 수행될 수 있다. 그리고, 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택한 단말 1은 PSCCH를 통해 SCI를 단말 2에게 전송한 후, 상기 SCI에 기반한 데이터를 PSSCH를 통해 단말 2에게 전송할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 세 가지 캐스트 타입을 나타낸다. 도 9의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 9의 (a)는 브로드캐스트 타입의 SL 통신을 나타내고, 도 9의 (b)는 유니캐스트 타입의 SL 통신을 나타내며, 도 9의 (c)는 그룹캐스트 타입의 SL 통신을 나타낸다. 유니캐스트 타입의 SL 통신의 경우, 단말은 다른 단말과 일 대 일 통신을 수행할 수 있다. 그룹캐스트 타입의 SL 통신의 경우, 단말은 자신이 속하는 그룹 내의 하나 이상의 단말과 SL 통신을 수행할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, SL 그룹캐스트 통신은 SL 멀티캐스트(multicast) 통신, SL 일 대 다(one-to-many) 통신 등으로 대체될 수 있다.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 ITS(Intelligent Transport System) 스테이션의 레퍼런스 아키텍처를 나타낸다.
도 10의 아키텍처에서, 2개의 종단 차량/사용자가 통신 네트워크를 통신할 수 있으며, 이러한 통신은 도 10의 아키텍처의 각 레이어의 기능을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 차량간 메세지가 통신되는 경우, 송신 차량 및 그의 ITS 시스템에서는 한 레이어씩 아래로 각 레이어를 통과하여 데이터가 전달되고, 수신 차량 및 그의 ITS 시스템에서는 한 레이어씩 위로 각 레이어를 통과하여 데이터가 전달될 수 있다. 도 10의 아키텍처의 각 레이어에 대한 설명은 아래와 같다.
어플리케이션(application) 레이어: 어플리케이션 레이어는 다양한 사용예(use case)를 구현 및 지원할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션은 도로 안전(Road Safety), 효율적 교통 정보(Efficient Traffic Information), 기타 애플리케이션 정보(Other application)를 제공할 수 있다.
퍼실리티(facilities) 레이어: 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 레이어에서 정의된 다양한 사용예를 효과적으로 실현할 수 있도록 지원할 수 있다. 예를 들면, 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 지원(application support), 정보 지원(information support), 세션/통신 지원(session/communication support)을 수행할 수 있다.
네트워크 및 트랜스포트(Networking & Transport) 레이어: 네트워크/트랜스포트 레이어는 다양한 트랜스포트 프로토콜 및 네트워크 프로토콜을 사용함으로써 동종(homogenous)/이종(heterogeneous) 네트워크 간의 차량 통신을 위한 네트워크를 구성할 수 있다. 예를 들면, 네트워크/트랜스포트 레이어는 TCP/UDP+IPv6 등 인터넷 프로토콜을 사용한 인터넷 접속과 라우팅을 제공할 수 있다. 또는, 네트워크/트랜스포트 레이어는 BTP(Basic Transport Protocol)/지오네트워킹(GeoNetworking) 등 지정학적 위치 정보(Geographical position) 기반 프로토콜을 사용하여 차량 네트워크를 구성할 수 있다.
액세스(Access) 레이어: 액세스 레이어는 상위 레이어에서 수신한 메세지/데이터를 물리적 채널을 통해 전송할 수 있다. 예를 들면, 액세스 레이어는 IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준 기반 통신 기술, IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준의 피지컬 전송 기술에 기초하는 ITS-G5 무선 통신 기술, 위성/광대역 무선 이동 통신을 포함하는 2G/3G/4G(LTE)/5G 무선 셀룰러 통신 기술, DVB-T/T2/ATSC 등 광대역 지상파 디지털 방송 기술, GPS 기술, IEEE 1609 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 기술 등에 기초하여 데이터 통신을 수행/지원할 수 있다.
ITS 아키텍처는 추가로 매니지먼트(Management) 레이어 및 시큐리티(security) 레이어를 더 포함할 수 있다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 ITS 액세스 레이어를 나타낸다.
도 11은 도 10에서 나타낸 ITS 시스템의 액세스 레이어(ITS Access Layer)를 더 상세히 나타낸다. 도 11의 액세스 레이어는 데이터 링크 레이어(Data Link Layer), 피지컬 레이어(Physical Layer) 및 레이어 매니지먼트(Layer Management)를 포함할 수 있다. 도 11의 액세스 레이어는 OSI 1 레이어(피지컬 레이어) 및 OSI 제 2 레이어(데이터 링크 레이어)와 유사 또는 동일한 특징을 갖는다.
데이터 링크 레이어(Data Link Layer)는 LLC(Logical Link Control) 서브레이어(LLC sub-layer), MAC(Medium Access Control) 서브레이어(MAC sub-layer) 및 MCO(Multi-channel operation) 서브레이어를 포함할 수 있다. 피지컬 레이어는 PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 서브레이어 및 PMD(Physical Medium Access) 서브레이어를 포함할 수 있다.
데이터 링크 레이어는 잡음이 있는 인접 노드간 (또는 차량간)의 물리적인 회선을 상위 네트워크계층이 사용할 수 있도록 전송 에러가 없는 통신 채널로 변환시킬 수 있다. 데이터 링크 레이어는 3-레이어 프로토콜을 전송/운반/전달하는 기능, 전송할 데이터를 전송단위로서의 패킷(또는 프레임)으로 나누어 그룹화하는 프레이밍(Framing) 기능, 보내는 측과 받는 측간의 속도차를 보상하는 흐름제어 (Flow Control) 기능, 전송 오류를 검출하고 이것을 수정 또는 재전송하는 기능 등을 수행한다. 또한, 데이터 링크 레이어는 패킷이나 ACK 신호를 잘못 혼동하는 것을 피하기 위해 패킷과 ACK 신호에 시퀀스 번호(sequence number)를 부여하는 기능, 그리고 네트워크 엔티티 간에 데이터 링크의 설정, 유지, 단락 및 데이타 전송 등을 제어하는 기능을 수행한다. 나아가 이러한 데이터 링크 레이어는 IEEE 802 표준에 근거하여 LLC(logical link control) 서브레이어 및 MAC(medium access control) 서브레이어를 포함할 수 있다.
LLC 서브레이어의 주요 기능은 여러 상이한 하위 MAC 서브레이어 프로토콜을 사용할 수 있게 하여 망의 토폴로지에 관계없는 통신이 가능토록 하는 것이다.
MAC 서브레이어는 여러 차량(또는 노드들 또는 차량과 주변 기기들)들이 공유 매체 사용에 대한 차량 간 충돌/경합 발생을 제어할 수 있다. MAC 서브레이어는 상위 레이어에서 전달된 패킷을 물리적인 네트워크의 프레임 포맷에 맞도록 포매팅할 수 있다. MAC 서브레이어는 송신자 주소/수신자 주소의 부가 및 식별 기능, 반송파 검출, 충돌 감지, 물리 매체 상의 장애 검출을 수행할 수 있다.
피지컬 레이어: 피지컬 레이어는 ITS 계층 구조상의 최하위 계층으로 노드와 전송매체 사이의 인터페이스를 정의하고, 데이터 링크 계층 엔터티 간의 비트 전송을 위해 변조, 코딩, 전송 채널의 물리 채널로의 매핑을 수행할 수 있다. 또한, 피지컬 레이어는 반송파 감지(Carrier Sense), 빈 채널 평가(CCA: Clear Channel Assessment)를 통해 무선매체가 사용 중인지 여부(busy 또는 idle)를 MAC 부계층에게 알려는 기능을 수행한다. 나아가 이러한 피지컬 레이어는 IEEE 표준에 근거하여 PLCP(physical layer convergence protocol) 서브레이어 및 PMD(physical medium access) 서브레이어를 포함할 수 있다.
PLCP 서브레이어는 MAC 서브레이어와 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행한다. PLCP 서브레이어는 수신 데이터에 헤더를 덧붙임으로써 MAC 서브레이어가 물리적 특성에 관계없이 동작하도록 한다. 따라서, PLCP 프레임은 여러 다른 무선 LAN 물리계층 표준에 따라 그 포맷이 다르게 정의될 수 있다.
PMD 서브레이어의 주요 기능은 PLCP 서브레이어로부터 받은 프레임을 캐리어/RF 변조 (carrier modulation, 또는 RF modulation) 후 송수신 전송 관련 표준에 따라 무선매체에 전송을 수행할 수 있다.
레이어 매니지먼트(layer management)는 액세스 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행한다. 정보 및 서비스는 MI (interface between management entity and access 계층, 또는 MI-SAP) 와 SI (interface between security entity and access 계층, 또는 SI-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. 액세스 계층과 네트워크/트랜스포트 계층간의 양방향 정보 및 서비스 전달은 IN (또는 IN-SAP)에 의해 수행된다.
MCO 서브레이어는 복수의 주파수 채널을 사용하여 안전 서비스(safety service) 및 안전 서비스 이외의 기타 서비스 즉 비-안전 서비스(non-safety service)와 같은 다양한 서비스를 제공할 수 있다. MCO 서브레이어는 특정 주파수 채널에서의 트래픽 가중(traffic load)를 다른 채널로 효과적으로 분산함으로써 각 주파수 채널에서의 차량간 통신 시 충돌/경합을 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 차세대 통신 장치 및/또는 스마트카는 운전자, 차량, 교통 인프라 등을 연결하여 교통 안전/복잡 해소와 같은 전통적인 의미의 차량 기술 뿐 아니라 다양한 사용자 맞춤형 이동 서비스를 제공하게 되었다. 이러한 연결성은 유럽의 ITS-G5, 미국의 WAVE, NR(New Radio) 등 다양한 V2X 통신을 사용하여 구현될 수 있다. NR은 LTE-V2X, 5G-V2X와 같은 셀룰러 V2X 통신 기술을 의미할 수 있다. 또한, NR은 셀룰러 기반의 새로운 차량간 통신 기술을 의미할 수 있다. V2X 통신 기술을 효과적으로 운용하기 위해 다양한 V2X 서비스 개발 및 하이브리드 V2X 시스템 개발이 진행되고 있다.
본 명세서에서, ITS-G5 또는 WAVE는 802.11에 기초하여 구현되는 WLAN(Wireless Local Area Network) 통신 방법을 지칭하고, 셀룰러(Cellular) V2X 또는 C-V2X는 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 셀룰러 네트워크를 사용하여 통신을 수행하는 V2X 통신 방법을 지칭할 수 있다. 실시예로서, 셀룰러 V2X 통신은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Access) 또는 5G NR(New Radio)에 기초하여 구현될 수 있다. 이하에서, ITS-G5는 802.11기반 WLAN 통신 기술을 대표하고, NR(New Radio)는 셀룰러 통신 기술을 대표하는 용어로서 사용될 수 있다.
이하, 본 명세서의 제안 방법이 설명된다.
본 명세서는 하이브리드 V2X 통신 기술에 기반하여, 차량에 대해 하나의 통신 방식(예를 들어, WAVE)의 통신 상황에 문제가 생길 경우, 다양한 V2X 통신 상황을 고려하여 상기 차량이 자신에게 유리한 다른 통신 방식(예를 들어, C-V2X)으로 통신 방식을 전환하는 방법을 제안한다. 기존의 V2X 통신 방법에 따르면, V2X 통신의 우수한 품질 확보를 위해, V2X 통신 상황을 고려한 차량 간 메시지 전달 내용을 조절하는 방법 또는 V2X 통신 상황을 고려한 V2X 통신 핸드오버 방법이 수행될 수 있다. 그러나, 통신 장치가 하나의 통신 방식만 사용하는 경우 여러가지 문제점이 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 장치가 사용하는 통신 방식의 통신 채널 점유율이 높다면 효과적인 전송 속도 및 패킷 수신율을 확보하지 못할 수 있다. 또한, 터널 진입 등으로 현재 사용 중인 통신 방식의 커버리지 밖인 상황 등 다양한 통신 상황에 통신 장치가 사용 중인 통신 방식의 통신 품질이 저하되는 경우 상기 통신 품질을 복구하는 방법이 존재하지 않을 수 있다.
따라서, 통신 장치가 현재 사용 중인 통신 방식이 아닌 다른 통신 방식이 특정한 상황에서 더 유리하다고 판단하면, 상기 통신 장치는 통신 방식을 적절히 전환함으로써 해당 문제를 해결할 수 있다. 이에, V2X 통신 상황을 고려하여 현재 통신 장치에게 유리한 통신 방식으로 통신 방식을 전환함으로써 개선된 통신 품질을 확보하는 기술이 필요하다.
이하, 본 명세서에서 제안되는 V2X 통신 방식 전환 방법이 설명된다. 도 12는 본 명세서의 일부 구현에 따른 통신 장치의 V2X 통신 방식 전환 방법의 일례에 대한 순서도이다. 구체적으로, 도 12는 C-V2X 및 WAVE 간의 전환 방법의 일례를 도시한다. 여기서, C-V2X 및 WAVE 각각은 예시적인 통신 방식들일 뿐이고, 도 12의 전환 방법은 상기 통신 방식들이 아닌 다른 통신 방식들에 대해서도 적용될 수 있다. 나아가, 도 12의 전환 방법은 세 종류 이상의 V2X 통신 방식들 간의 전환 방법에 대해서도 적용될 수 있다.
도 12를 참고하면, 통신 장치는 현재 사용 중인 통신 방식에 따라 차량, 도로 인프라(또는 교통 인프라) 및/또는 관제 센터로부터 V2X 정보를 수집할 수 있다(S1210). 여기서, 상기 현재 사용 중인 통신 방식은 WAVE 또는 C-V2X일 수 있다.
상기 통신 장치는 현재 사용 중인 통신 방식이 WAVE인지 여부를 판단할 수 있다(S1220). 여기서, 상기 S1220 단계는 일례일 뿐이고, 상기 단계는 현재 사용 중인 통신 방식이 C-V2X인지 여부를 판단하는 단계 또는 현재 사용 중인 통신 방식이 복수의 V2X 통신 방식들 중 어느 하나인지 여부를 판단하는 단계로 대체될 수 있다.
현재 사용 중인 통신 방식이 WAVE임에 기반하여, 상기 통신 장치는 WAVE 통신 상황에 대한 분석을 수행할 수 있다(S1230). 또는, 현재 사용 중인 통신 방식이 C-V2X임에 기반하여, 상기 통신 장치는 C-V2X 통신 상황에 대한 분석을 수행할 수 있다(S1235). 여기서, 상기 S1230 단계 및/또는 S1235 단계는 주기적으로 수행되거나 또는 이벤트 발생 시 수행될 수 있다. 상기 주기는 V2X 통신 방식-특정적으로 사전에 정의되거나 네트워크에 의해 설정될 수 있다. 또한, 상기 이벤트는 V2X 통신 방식-특정적으로 사전에 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 이벤트는 도로 내 차량의 점유율이 임계값보다 큰 경우, 채널의 점유율이 임게값보다 큰 경우, 통신 방식-특정적인 서버의 지시가 존재하는 경우 등일 수 있다.
여기서, S1230 단계가 수행되는 동안, WAVE 통신 방식에 대한 문제 상황이 확인될 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 WAVE 통신 방식을 유지할지 여부를 판단할 수 있다(S1240).
여기서, S1240 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 WAVE를 유지하기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 WAVE를 유지할 수 있다(S1241).
또는, S1240 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 WAVE를 유지하지 않기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 C-V2X로의 전환에 대한 검토를 요청할 수 있다(S1242). 여기서, 상기 통신 장치는 차량, 도로 인프라 및/또는 관제 센터에게 C-V2X 메시지를 요청할 수 있다(S1250). 이후, 상기 통신 장치는 C-V2X 통신 상황에 대한 분석 및 WAVE 통신 상황과의 비교를 수행할 수 있다(S1260). 상기 분석 및 비교에 기반하여, 상기 통신 장치는 C-V2X로의 전환 여부를 판단할 수 있다(S1270). 여기서, S1270 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 C-V2X로 전환하기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 통신 방식을 C-V2X로 전환할 수 있다(S1271). 또는, S1270 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 C-V2X로 전환하지 않기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 통신 방식을 WAVE로 유지할 수 있다(S1272).
또는, S1235 단계가 수행되는 동안, C-V2X 통신 방식에 대한 문제 상황이 확인될 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 C-V2X 통신 방식을 유지할지 여부를 판단할 수 있다(S1245).
여기서, S1245 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 C-V2X를 유지하기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 C-V2X를 유지할 수 있다(S1246).
또는, S1245 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 C-V2X를 유지하지 않기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 WAVE로의 전환에 대한 검토를 요청할 수 있다(S1247). 여기서, 상기 통신 장치는 차량, 도로 인프라 및/또는 관제 센터에게 WAVE 메시지를 요청할 수 있다(S1255). 이후, 상기 통신 장치는 WAVE 통신 상황에 대한 분석 및 C-V2X 통신 상황과의 비교를 수행할 수 있다(S1265). 상기 분석 및 비교에 기반하여, 상기 통신 장치는 WAVE로의 전환 여부를 판단할 수 있다(S1275). 여기서, S1275 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 WAVE로 전환하기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 통신 방식을 WAVE로 전환할 수 있다(S1276). 또는, S1275 단계에 기반하여 상기 통신 장치는 WAVE로 전환하지 않기로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 장치는 통신 방식을 C-V2X로 유지할 수 있다(S1277).
도 13은 본 명세서의 일부 구현에 따른 V2X 통신 방식 전환 모듈의 일례를 도시한다. 도 12의 일례와 같이, 본 명세서에서 제안하는 V2X 통신 방식 전환 방법은 도 13과 같은 V2X 통신 방식 전환 모듈(1300)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 상기 V2X 통신 방식 전환 모듈은 통신 장치에 포함될 수 있다.
도 13을 참고하면, V2X 통신 방식 전환 모듈은 V2X 정보 수집부(1310), 통신 상황 분석부(1320), 통신 방식 판단부(1330) 및 통신 방식 전환부(1340)를 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 도 12의 S1210 및 S1220 단계는 도 13의 V2X 정보 수집부(1310)에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 V2X 정보 수집부(1310)는 현재 사용 중인 통신 방식(예를 들어, C-V2X 또는 WAVE 등)에 따라, 차량, 도로 인프라 및/또는 관제 센터로부터 V2X 정보를 수집할 수 있다. 또한, 상기 V2X 정보 수집부(1310)는 현재 통신 방식이 WAVE인지를 판단하고, 및 상기 판단 결과에 따라 통신 상황 분석부(1320)에게 WAVE 통신 상황 또는 C-V2X 통신 상황에 대한 분석을 요청할 수 있다.
또한, 도 12의 S1230 및 S1235 단계는 도 13의 통신 상황 분석부(1320)에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 통신 상황 분석부(1320)는 WAVE 통신 상황 또는 C-V2X 통신 상황에 대한 분석을 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 통신 상황 분석부는 통신 방식을 확인하고, 통신 유형(예를 들어, 차량 간(vehicle-to-vehicle: V2V), 차량과 인프라 간(vehicle-to-infrastructure: V2I), 차량과 관제 센터 간(vehicle-to-center): V2C) 등)을 분류하고, 환경 요소(예를 들어, 도로 환경, 커버리지 등)를 확인하고, 상기 통신 유형 별로 적절한 통신 환경인지를 분석하고, 통신 품질 요소(예를 들어, 채널 점유율, 패킷 수신 성공률, 전송 속도, 지연 속도, RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality), RSSI(Reference Signal Strength Indicator) 등)를 통신 유형 별로 분석하고, 상기 통신 환경 및 상기 통신 품질의 분석 결과에 기반하여 통신 상황을 판단할 수 있다. 여기서, 상기 통신 상황의 판단은 통신 유형 별로 수행될 수도 있고, 또는 통신 방식 별로 수행될 수도 있다.
또한, 도 12의 S1240, S1241, S1242, S1245, S1246 및 S1247 단계는 도 13의 통신 상황 분석부(1320)에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 통신 상황 분석부는 현재 통신 방식(예를 들어, WAVE 또는 C-V2X 등)에 문제점이 확인되면 현재 통신 방식을 계속 사용할 것인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 현재 통신 방식의 유지가 결정되면, 상기 통신 상황 분석부는 현재 통신 방식을 유지하고, 통신 방식 전환 절차를 종료할 수 있다. 또한, 현재 통신 방식으로부터 다른 통신 방식으로의 전환이 결정되면, 상기 통신 상황 분석부는 통신 방식의 전환 검토를 요청할 수 있다. 한편, 상기 통신 방식의 전환 검토에 대한 요청은 통신 방식 별로 수행될 수도 있고, 또는 통신 유형 별로 수행될 수도 있다.
또한, 도 12의 S1250, S1255, S1260, S1265, S1270 및 S1275 단계는 도 13의 통신 방식 판단부(1330)에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 통신 방식 판단부(1330)는 상기 통신 상황 분석부로부터 통신 방식의 전환 검토에 대한 요청을 수신할 수 있다. 여기서, 상기 통신 방식 판단부는 상기 요청에 기반하여 차량, 도로 인프라 및/또는 관제 센터에게 다른 통신 방식에 대한 메시지의 전송을 요청할 수 있다. 상기 다른 통신 방식에 대한 메시지를 수신하면, 상기 통신 방식 판단부는 상기 통신 상황 분석부를 통해 상기 다른 통신 방식에 대한 통신 상황을 분석하고, 현재 통신 방식의 통신 상황과 비교할 수 있다. 상기 분석 및/또는 비교를 통해 상기 통신 방식 판단부는 다른 통신 방식으로의 전환 여부를 판단할 수 있다.
또한, 도 12의 S1271, S1272, S1276 및 S1277 단계는 도 13의 통신 방식 전환부(1340)에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 통신 방식 판단부에서 다른 통신 방식으로의 전환이 결정되면, 상기 통신 방식 전환부는 통신 방식을 전환하고, 통신 방식 전환 절차를 종료할 수 있다. 또한, 상기 통신 방식 판단부에서 현재 통신 방식의 유지가 결정되면, 상기 통신 방식 전환부는 현재 통신 방식을 유지하고, 통신 방식 전환 절차를 종료할 수 있다.
한편, 상기 통신 상황 분석부는 다양한 구조에 기반하여 구현될 수 있다. 도 14는 본 명세서의 일부 구현에 따른 통신 상황 분석부(1400)의 구조의 일례를 도시한다. 여기서, 도 14의 통신 상황 분석부는 도 13의 통신 상황 분석부(1320)와 동일할 수 있다.
도 14를 참고하면, 상기 통신 상황 분석부는 통신 방식 확인부(1410), 통신 유형 분류부(1420), 통신 환경 분석부(1430), 통신 품질 분석부(1440) 및 통신 상황 판단부(1450)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 통신 방식 확인부는 통신 장치가 현재 사용 중인 통신 방식(예를 들어, WAVE 또는 C-V2X 등)을 확인할 수 있다. 또한, 상기 통신 유형 분류부는 상기 통신 장치가 수행하는 통신 유형(예를 들어, 차량 간(vehicle-to-vehicle: V2V), 차량과 인프라 간(vehicle-to-infrastructure: V2I), 차량과 센터 간(vehicle-to-center): V2C), 차량과 보행자 간(vehicle-to-pedestrian: V2P) 등)을 분류할 수 있다. 또한, 상기 통신 환경 분석부는 도로 환경, 커버리지 등 환경과 관련된 요소를 확인하고, 상기 환경이 통신 유형 또는 통신 방식 별로 대응하는 통신 유형 또는 대응하는 통신 방식에 적절한 통신 환경인지 여부를 분석할 수 있다. 또한, 상기 통신 품질 분석부는 채널 점유율, 패킷 수신 성공률, 전송 속도, 지연 속도 등 통신 품질 요소를 통신 유형 별로 분석할 수 있다. 또한, 통신 상황 판단부는 통신 환경 및 품질 분석 결과를 조합하여 현재 사용 중인 통신 방식의 문제점의 유무를 판단할 수 있다. 여기서, 상기 문제점의 유무에 대한 판단은 통신 방식 별로 수행될 수도 있고, 또는 통신 유형 별로 수행될 수도 있다.
본 명세서의 제안 방법을 사용하는 V2X 통신 장치는 ITS(Intelligent Transport System) 시스템에 포함되어, ITS 시스템의 전체 또는 일부 기능들을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치는 차량과 차량, 차량과 인프라, 차량과 자전거, 모바일 기기 등과의 통신을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치는 V2X 장치라고 약칭될 수도 있다. 실시예로서 V2X 장치는 차량의 온보드유닛(OBU; On Board Unit)에 해당하거나, OBU에 포함될 수도 있다. OBU는 OBE(On Board Equipment)라고 지칭될 수도 있다. V2X 장치는 인프라스트럭처의 RSU(Road Side Unit)에 해당하거나, RSU에 포함될 수도 있다. RSU는 RSE(RoadSide Equipment)라고 지칭될 수도 있다. 또는, V2X 통신 장치는 ITS 스테이션에 해당하거나, ITS 스테이션에 포함될 수 있다. V2X 통신을 수행하는 임의의 OBU, RSU 및 모바일 장비 등을 모두 ITS 스테이션 또는 V2X 통신 장치라고 지칭할 수도 있다.
도 15는 본 명세서의 일부 구현에 따른 V2X 통신 환경(1500)의 일례를 도시한다.
도 15를 참고하면, 차량 A는 차량 B와 WAVE/C-V2X 관련 차량 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 차량 A는 관제 센터로부터 WAVE/C-V2X 관련 관제 센터 데이터를 수신할 수 있고, 및 관제 센터에게 WAVE/C-V2X 관련 차량 데이터를 송신할 수 있다. 또한, 차량 A는 도로 인프라(예를 들어, RSU)로부터 WAVE/C-V2X 관련 도로 인프라 데이터를 수신할 수 있고, 및 도로 인프라에게 WAVE/C-V2X 관련 차량 데이터를 송신할 수 있다.
한편, 도 15에서 송수신되는 데이터에 대한 통신 방식은 통신 장치의 현재 통신 방식 및/또는 다른 통신 방식에 대한 메시지의 요청에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 12의 S1250 및 S1255 단계에 따르면, 통신 장치는 현재 사용 중인 통신 방식이 아닌 다른 통신 방식에 대한 메시지를 요청/수신할 수 있다. 또한, 도 12의 S1210, S1230 및/또는 S1235 단계에 따르면, 통신 장치는 현재 사용 중인 통신 방식에 대한 메시지에 기반하여 현재 사용 중인 통신 방식의 통신 상황을 분석할 수 있다.
도 16은 본 명세서의 일부 구현에 따른 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하는 통신 장치의 통신 방식 전환 방법의 일례에 대한 순서도이다. 여기서, 상기 제1 통신 방식은 WAVE, C-V2X, 다른 V2X 통신 방식 중 하나일 수 있다.
도 16을 참고하면, 통신 장치는 상기 제1 통신 방식에 대한 제1 통신 상황 정보를 수신할 수 있다(S1610). 여기서, 상기 제1 통신 상황 정보는 상기 제1 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제1 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및/또는 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 통신 상황 정보는 상기 통신 장치 주변의 차량, RSU, 관제 센터 중 적어도 하나로부터 전송될 수 있다.
상기 통신 장치는 상기 제1 통신 상황 정보에 기반하여 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황의 존재 여부를 판단할 수 있다(S1620). 여기서, 상기 문제 상황은 상기 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 유지할 수 없는 상황일 수 있다. 예를 들어, 상기 문제 상황은 상기 제1 통신 방식에 대한 채널의 점유율이 제1 채널 점유율 임계값보다 큰 경우, 상기 통신 장치의 위치가 상기 제1 통신 방식의 커버리지 밖인 경우, 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷의 수신율이 제1 수신율 임계값보다 작은 경우를 포함할 수 있다.
상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재하지 않음에 기반하여, 상기 통신 장치는 상기 제1 통신 방식을 유지할 수 있다(S1625). 또는, 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재함에 기반하여, 상기 통신 장치는 상기 제1 통신 방식에서 제2 통신 방식으로의 전환 절차를 수행할 수 있다(S1630). 여기서, 상기 제2 통신 방식은 상기 제1 통신 방식이 아닌 다른 V2X 통신 방식일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 통신 방식이 C-V2X인 경우, 상기 제2 통신 방식은 WAVE일 수 있다.
상기 제1 통신 방식에서 상기 제2 통신 방식으로의 전환 절차는 상기 통신 장치가 상기 제2 통신 방식에 대한 제2 통신 상황 정보를 요청하는 동작, 상기 제2 통신 상황 정보를 수신하는 동작 및 상기 제1 통신 상황 정보 및 상기 제2 통신 상황 정보에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로의 전환 여부를 결정하는 동작을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 통신 상황 정보는 상기 제2 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제2 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및/또는 상기 제2 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제2 통신 상황 정보는 상기 통신 장치 주변의 차량, RSU, 관제 센터 중 적어도 하나로부터 전송될 수 있다.
또한, 상기 제2 통신 방식에 대한 채널의 점유율이 제2 채널 점유율 임계값보다 작은 경우, 상기 통신 장치의 위치가 상기 제2 통신 방식의 커버리지 안인 경우 및/또는 상기 제2 통신 방식에 대한 패킷의 수신율이 제2 수신율 임계값보다 큰 경우, 상기 통신 장치는 상기 제2 통신 방식으로의 전환을 결정할 수 있다.
상기 제2 통신 방식으로 전환하지 않을 것을 결정함에 기반하여, 상기 통신 장치는 상기 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행할 수 있다(S1635). 즉, 이 경우, 상기 통신 장치는 상기 제2 통신 방식으로의 V2X 통신 방식의 전환을 수행하지 않을 수 있다. 또는, 상기 제2 통신 방식으로 전환할 것을 결정함에 기반하여, 상기 통신 장치는 상기 제2 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행할 수 있다(S1640). 즉, 이 경우, 상기 통신 장치는 상기 제2 통신 방식으로의 V2X 통신 방식의 전환을 수행할 수 있다.
도 16의 일례에서, 상기 통신 방식의 전환은 V2X 통신의 유형(예를 들어, V2V, V2I, V2C, V2P 등) 별로 수행될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 상기 통신 방식의 전환은 V2V 통신에 대해서만 수행될 수 있다. 상기 예에서, 상기 통신 장치는 V2V 통신의 방식만 상기 제2 통신 방식으로 변경하고, V2I 통신, V2C 통신 및 V2P 통신 등 나머지 통신 방식에 대해서는 통신 방식의 변경을 수행하지 않을 수 있다. 이를 위해, 도 16의 각 단계에 대한 동작 중 일부 또는 전부는 통신 유형 별로 수행될 수 있다. 일례로, 통신 장치는 통신 유형 별로 문제 상황의 존재 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 통신 상황 정보는 통신 유형 별로 독립적으로 송수신될 수 있다. 또는, 전술한 바와 달리, 문제 상황의 존재 여부는 통신 방식 별로 판단되고, 통신 방식의 변경은 V2X 통신의 유형 별로 수행될 수도 있다. 이 경우, 상기 제1 통신 상황 정보는 통신 방식 별로, 즉, 통신 유형을 구분하지 않고 송수신될 수 있다.
한편, 도 16의 일례에 대한 단계들의 일부 또는 전부는 도 13의 V2X 통신 방식 전환 모듈에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 16의 일례에 대한 단계들의 일부 또는 전부는 V2X 정보 수집부(1310), 통신 상황 분석부(1320), 통신 방식 판단부(1330) 및 통신 방식 전환부(1340) 중 일부 또는 전부에서 수행될 수 있다. 또한, 도 16의 일례에 대한 단계들의 일부 또는 전부는 도 14의 통신 상황 분석부에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 16의 일례에 대한 단계들의 일부 또는 전부는 도 14의 통신 방식 확인부(1410), 통신 유형 분류부(1420), 통신 환경 분석부(1430), 통신 품질 분석부(1440) 및 통신 상황 판단부(1450) 중 일부 또는 전부에서 수행될 수 있다.
한편, 하나의 통신 방식으로부터 다른 통신 방식으로의 전환과 관련하여, 다양한 기준이 설정될 수 있다. 도 16의 일례에서, 제1 통신 방식의 통신 채널 점유율이 제2 통신 방식의 통신 채널 점유율보다 높은 경우, 상기 전환이 수행될 수 있다. 여기서, 상기 제1 통신 방식의 통신 채널 점유율이 상기 제1 통신 방식의 통신 채널 점유율에 대한 임계값보다 높은 경우에 한하여 상기 전환이 수행될 수도 있다. 즉, 상기 제1 통신 방식의 통신 채널 점유율이 상기 제1 통신 방식의 통신 채널 점유율에 대한 임계값보다 높지 않은 경우, 제1 통신 방식의 통신 채널 점유율이 제2 통신 방식의 통신 채널 점유율보다 높더라도 상기 전환이 수행되지 않을 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 제안하는 방법들은 단말 이외에도, 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 실행됨을 기초로 하는 명령어(instruction)를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체(computer readable medium) 및 하나 이상의 프로세서 및 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하게 연결되고, 및 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하되, 상기 하나 이상의 프로세서는 상기 명령어들을 실행하여 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하는, 단말을 제어하도록 설정된 장치(apparatus)에 의해서도 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 제안하는 방법들에 따르면, 단말이 수행하는 동작에 대응되는 기지국에 의한 동작이 고려될 수 있음은 자명하다.
이하에서는 본 개시가 적용되는 통신 시스템의 예를 설명한다.
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 개시의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 17은 본 개시에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 17을 참조하면, 본 개시에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 개시의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
이하에서는 본 개시가 적용되는 무선 기기의 예를 설명한다.
도 18은 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 18을 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 17의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 개시가 적용되는 신호 처리 회로의 예를 설명한다.
도 19는 전송 신호를 위한 신호 처리 회로를 예시한다.
도 19를 참조하면, 신호 처리 회로(1000)는 스크램블러(1010), 변조기(1020), 레이어 매퍼(1030), 프리코더(1040), 자원 매퍼(1050), 신호 생성기(1060)를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 도 19의 동작/기능은 도 18의 프로세서(102, 202) 및/또는 송수신기(106, 206)에서 수행될 수 있다. 도 19의 하드웨어 요소는 도 18의 프로세서(102, 202) 및/또는 송수신기(106, 206)에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 블록 1010~1060은 도 18의 프로세서(102, 202)에서 구현될 수 있다. 또한, 블록 1010~1050은 도 18의 프로세서(102, 202)에서 구현되고, 블록 1060은 도 18의 송수신기(106, 206)에서 구현될 수 있다.
코드워드는 도 19의 신호 처리 회로(1000)를 거쳐 무선 신호로 변환될 수 있다. 여기서, 코드워드는 정보블록의 부호화된 비트 시퀀스이다. 정보블록은 전송블록(예, UL-SCH 전송블록, DL-SCH 전송블록)을 포함할 수 있다. 무선 신호는 다양한 물리 채널(예, PUSCH, PDSCH)을 통해 전송될 수 있다.
구체적으로, 코드워드는 스크램블러(1010)에 의해 스크램블된 비트 시퀀스로 변환될 수 있다. 스크램블에 사용되는 스크램블 시퀀스는 초기화 값에 기반하여 생성되며, 초기화 값은 무선 기기의 ID 정보 등이 포함될 수 있다. 스크램블된 비트 시퀀스는 변조기(1020)에 의해 변조 심볼 시퀀스로 변조될 수 있다. 변조 방식은 pi/2-BPSK(pi/2-Binary Phase Shift Keying), m-PSK(m-Phase Shift Keying), m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation) 등을 포함할 수 있다. 복소 변조 심볼 시퀀스는 레이어 매퍼(1030)에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 매핑될 수 있다. 각 전송 레이어의 변조 심볼들은 프리코더(1040)에 의해 해당 안테나 포트(들)로 매핑될 수 있다(프리코딩). 프리코더(1040)의 출력 z는 레이어 매퍼(1030)의 출력 y를 N*M의 프리코딩 행렬 W와 곱해 얻을 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 전송 레이어의 개수이다. 여기서, 프리코더(1040)는 복소 변조 심볼들에 대한 트랜스폼(transform) 프리코딩(예, DFT 변환)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 또한, 프리코더(1040)는 트랜스폼 프리코딩을 수행하지 않고 프리코딩을 수행할 수 있다.
자원 매퍼(1050)는 각 안테나 포트의 변조 심볼들을 시간-주파수 자원에 매핑할 수 있다. 시간-주파수 자원은 시간 도메인에서 복수의 심볼(예, CP-OFDMA 심볼, DFT-s-OFDMA 심볼)을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 신호 생성기(1060)는 매핑된 변조 심볼들로부터 무선 신호를 생성하며, 생성된 무선 신호는 각 안테나를 통해 다른 기기로 전송될 수 있다. 이를 위해, 신호 생성기(1060)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 모듈 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입기, DAC(Digital-to-Analog Converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.
무선 기기에서 수신 신호를 위한 신호 처리 과정은 도 19의 신호 처리 과정(1010~1060)의 역으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(예, 도 18의 100, 200)는 안테나 포트/송수신기를 통해 외부로부터 무선 신호를 수신할 수 있다. 수신된 무선 신호는 신호 복원기를 통해 베이스밴드 신호로 변환될 수 있다. 이를 위해, 신호 복원기는 주파수 하향 변환기(frequency downlink converter), ADC(analog-to-digital converter), CP 제거기, FFT(Fast Fourier Transform) 모듈을 포함할 수 있다. 이후, 베이스밴드 신호는 자원 디-매퍼 과정, 포스트코딩(postcoding) 과정, 복조 과정 및 디-스크램블 과정을 거쳐 코드워드로 복원될 수 있다. 코드워드는 복호(decoding)를 거쳐 원래의 정보블록으로 복원될 수 있다. 따라서, 수신 신호를 위한 신호 처리 회로(미도시)는 신호 복원기, 자원 디-매퍼, 포스트코더, 복조기, 디-스크램블러 및 복호기를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 개시가 적용되는 무선 기기 활용 예를 설명한다.
도 20은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 17 참조).
도 20을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 18의 무선 기기(100,200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200)는 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(112) 및 송수신기(들)(114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 18의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 18의 하나 이상의 송수신기(106,206) 및/또는 하나 이상의 안테나(108,208)을 포함할 수 있다. 제어부(120)는 통신부(110), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 정보를 통신부(110)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(130)에 저장할 수 있다.
추가 요소(140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(140)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 17, 100a), 차량(도 17, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 17, 100c), 휴대 기기(도 17, 100d), 가전(도 17, 100e), IoT 기기(도 17, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 17, 400), 기지국(도 17, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 20에서 무선 기기(100, 200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200) 내에서 제어부(120)와 통신부(110)는 유선으로 연결되며, 제어부(120)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(100, 200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

Claims (21)

  1. 무선 통신 시스템에서 제1 통신 방식에 기반한 V2X(vehicle-to-everything) 통신을 수행하는 제1 통신 장치의 통신 방식 전환 방법에 있어서,
    상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식에 대한 제1 통신 상황 정보를 수신하고,
    상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 상황 정보에 기반하여 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황의 존재 여부를 판단하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재하지 않음에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식을 유지하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재함에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식으로부터 제2 통신 방식으로의 전환 판단 절차를 수행하고,
    상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환하지 않음을 결정함에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하고, 및
    상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환함을 결정함에 기반하여, 상기 제1 통신 장치에 의해, 상기 제2 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신 상황 정보는 상기 통신 장치 주변의 제2 통신 장치, RSU(Road Side Unit), 관제 센터 중 적어도 하나로부터 전송되고,
    상기 제1 통신 상황 정보는 상기 제1 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제1 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 채널의 점유율에 대한 정보는 점유율 임계값에 대한 정보를 포함하고,
    상기 패킷의 수신율에 대한 정보는 수신 임계값에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 통신 채널 점유율이 상기 점유율 임계값보다 크거나, 상기 제1 통신 장치가 상기 제1 통신 방식에 대한 커버리지의 바깥에 있거나, 또는 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷 수신 성공률이 상기 수신 임계값보다 작음에 기반하여, 상기 제1 통신 장치는 상기 문제 상황이 존재한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전환 판단 절차는 통신 유형 별로 수행되고,
    상기 통신 유형은 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure) 및 V2C(vehicle-to-center)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전환 판단 절차는 상기 제2 통신 방식에 대한 정보의 획득 동작 및 상기 제1 통신 방식과 상기 제2 통신 방식 간의 비교 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 통신 방식에 대한 정보는 상기 제2 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제2 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및 상기 제2 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 비교는 상기 채널의 점유율, 상기 커버리지 및 상기 수신율 중 적어도 하나에 기반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식은 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 및 C(cellular)-V2X 중 하나이고, 및 상기 제2 통신 방식은 상기 제1 통신 방식과 다른 통신 방식인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1 통신 장치는,
    명령어들을 저장하는 하나 이상의 메모리;
    하나 이상의 송수신기; 및
    상기 하나 이상의 메모리와 상기 하나 이상의 송수신기를 연결하는 하나 이상의 프로세서를 포함하되, 상기 하나 이상의 프로세서는 상기 명령어들을 실행하여,
    제1 통신 방식에 대한 제1 통신 상황 정보를 수신하고,
    상기 제1 통신 상황 정보에 기반하여 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황의 존재 여부를 판단하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재하지 않음에 기반하여, 상기 제1 통신 방식을 유지하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재함에 기반하여, 상기 제1 통신 방식으로부터 제2 통신 방식으로의 전환 판단 절차를 수행하고,
    상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환하지 않음을 결정함에 기반하여, 상기 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하고, 및
    상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환함을 결정함에 기반하여, 상기 제2 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하는
    장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 통신 상황 정보는 상기 통신 장치 주변의 제2 통신 장치, RSU(Road Side Unit), 관제 센터 중 적어도 하나로부터 전송되고,
    상기 제1 통신 상황 정보는 상기 제1 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제1 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 채널의 점유율에 대한 정보는 점유율 임계값에 대한 정보를 포함하고,
    상기 패킷의 수신율에 대한 정보는 수신 임계값에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 통신 채널 점유율이 상기 점유율 임계값보다 크거나, 상기 제1 통신 장치가 상기 제1 통신 방식에 대한 커버리지의 바깥에 있거나, 또는 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷 수신 성공률이 상기 수신 임계값보다 작음에 기반하여, 상기 제1 통신 장치는 상기 문제 상황이 존재한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 전환 판단 절차는 통신 유형 별로 수행되고,
    상기 통신 유형은 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure) 및 V2C(vehicle-to-center)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 전환 판단 절차는 상기 제2 통신 방식에 대한 정보의 획득 동작 및 상기 제1 통신 방식과 상기 제2 통신 방식 간의 비교 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 통신 방식에 대한 정보는 상기 제2 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제2 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및 상기 제2 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 비교는 상기 채널의 점유율, 상기 커버리지 및 상기 수신율 중 적어도 하나에 기반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식은 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 및 C(cellular)-V2X 중 하나이고, 및 상기 제2 통신 방식은 상기 제1 통신 방식과 다른 통신 방식인 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제1 통신 장치 내에 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 실행됨을 기초로 하는 명령어(instruction)를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체(computer readable medium)에 있어서,
    제1 통신 방식에 대한 제1 통신 상황 정보를 수신하고,
    상기 제1 통신 상황 정보에 기반하여 상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황의 존재 여부를 판단하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재하지 않음에 기반하여, 상기 제1 통신 방식을 유지하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 문제 상황이 존재함에 기반하여, 상기 제1 통신 방식으로부터 제2 통신 방식으로의 전환 판단 절차를 수행하고,
    상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환하지 않음을 결정함에 기반하여, 상기 제1 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하고, 및
    상기 전환 판단 절차에 기반하여 상기 제2 통신 방식으로 전환함을 결정함에 기반하여, 상기 제2 통신 방식에 기반한 V2X 통신을 수행하는
    장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 통신 상황 정보는 상기 통신 장치 주변의 제2 통신 장치, RSU(Road Side Unit), 관제 센터 중 적어도 하나로부터 전송되고,
    상기 제1 통신 상황 정보는 상기 제1 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제1 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 채널의 점유율에 대한 정보는 점유율 임계값에 대한 정보를 포함하고,
    상기 패킷의 수신율에 대한 정보는 수신 임계값에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제1 통신 방식에 대한 통신 채널 점유율이 상기 점유율 임계값보다 크거나, 상기 제1 통신 장치가 상기 제1 통신 방식에 대한 커버리지의 바깥에 있거나, 또는 상기 제1 통신 방식에 대한 패킷 수신 성공률이 상기 수신 임계값보다 작음에 기반하여, 상기 제1 통신 장치는 상기 문제 상황이 존재한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 전환 판단 절차는 통신 유형 별로 수행되고,
    상기 통신 유형은 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure) 및 V2C(vehicle-to-center)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 전환 판단 절차는 상기 제2 통신 방식에 대한 정보의 획득 동작 및 상기 제1 통신 방식과 상기 제2 통신 방식 간의 비교 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제2 통신 방식에 대한 정보는 상기 제2 통신 방식에 대한 채널의 점유율에 대한 정보, 상기 제2 통신 방식의 커버리지에 대한 정보 및 상기 제2 통신 방식에 대한 패킷의 수신율에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 비교는 상기 채널의 점유율, 상기 커버리지 및 상기 수신율 중 적어도 하나에 기반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식은 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 및 C(cellular)-V2X 중 하나이고, 및 상기 제2 통신 방식은 상기 제1 통신 방식과 다른 통신 방식인 것을 특징으로 하는 장치.
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