WO2019226029A1 - 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2019226029A1
WO2019226029A1 PCT/KR2019/006325 KR2019006325W WO2019226029A1 WO 2019226029 A1 WO2019226029 A1 WO 2019226029A1 KR 2019006325 W KR2019006325 W KR 2019006325W WO 2019226029 A1 WO2019226029 A1 WO 2019226029A1
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WO
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resource
packet
transmission
signal
carrier sensing
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PCT/KR2019/006325
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채혁진
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엘지전자 주식회사
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    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0808—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA
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    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • a method and apparatus for transmitting and receiving a sidelink signal by a terminal in a wireless communication system supporting sidelink specifically, a terminal for transmitting and receiving a sidelink signal on a transmission resource selected based on an attribute of a sidelink signal or a packet
  • a method and apparatus therefor A method and apparatus therefor.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • 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
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • D2D communication establishes a direct link between user equipments (UEs), and directly communicates voice and data between terminals without passing through an evolved NodeB (eNB).
  • UEs user equipments
  • eNB evolved NodeB
  • the D2D communication may include a scheme such as UE-to-UE communication, Peer-to-Peer communication, and the like.
  • the D2D communication scheme may be applied to machine-to-machine (M2M) communication, machine type communication (MTC), and the like.
  • M2M machine-to-machine
  • MTC machine type communication
  • D2D communication has been considered as a way to solve the burden on the base station due to the rapidly increasing data traffic.
  • the D2D communication unlike the conventional wireless communication system, since the data is exchanged between devices without passing through a base station, the network can be overloaded.
  • the D2D communication it is possible to expect the effect of reducing the procedure of the base station, the power consumption of the devices participating in the D2D, increase the data transmission speed, increase the capacity of the network, load balancing, cell coverage expansion.
  • V2X vehicle to everything
  • the present invention provides a method for transmitting sidelinks in a transmission resource suitable for the priority, reliability, and delay requirements required for the packet by determining whether to perform additional carrier sensing according to the attribute or type of a packet included in the sidelink signal. It is technical problem to do.
  • a method for transmitting a sidelink signal by a terminal includes a plurality of candidate resources based on a reservation resource detected in a predetermined resource pool and a reception strength of a received signal. Determining, based on an attribute of the sidelink signal or an attribute of a packet included in the sidelink signal, whether to perform additional carrier sensing to select a transmission resource among the plurality of candidate resources; If sensing is performed, selecting the transmission resource after performing carrier sensing on the plurality of candidate resources until a predetermined timing, and transmitting the sidelink signal in the selected transmission resource.
  • the attribute of the packet may be at least one of periodicity for the packet, priority for the packet, delay requirement and reliability required for the packet.
  • whether to perform the carrier sensing may be determined based on a comparison result of a time between a specific timing and a timing at which the delay of the packet transmission according to the delay requirement is allowed and a predetermined threshold time.
  • the predetermined timing may be determined based on the timing at which the delay of the packet transmission is allowed according to the delay requirement of the packet.
  • the predetermined timing may be determined based on a time point when the backoff counter that decreases when a reception strength below a predetermined threshold is detected reaches a predetermined value.
  • the transmission resource may be arbitrarily selected from resources having a reception strength smaller than a preset threshold among the plurality of candidate resources.
  • the predetermined resource pool may be determined according to an attribute of the sidelink signal or an attribute of the packet among a plurality of resource pools.
  • the plurality of resource pools may include a first resource pool in which only the selection of the transmission resource is allowed according to the carrier sensing and a second resource pool in which only a random selection of the transmission resource is allowed without the carrier sensing. Characterized in that it comprises a.
  • the plurality of resource pools may further include a third resource pool in which arbitrary resource selection is allowed without selecting a transmission resource or performing carrier sensing according to performing the carrier sensing.
  • the transmission resource is selected after the carrier sensing is performed until the predetermined timing, and when periodic transmission of the packet is required, the transmission resource is the carrier sensing. It is characterized in that it is randomly selected from the plurality of candidate resources without.
  • the transmission resource is selected after the carrier sensing is performed until the predetermined timing, and if the priority for the packet is less than the preset threshold, the transmission The resource may be arbitrarily selected from the plurality of candidate resources without the carrier sensing.
  • the transmission resource is selected after the carrier sensing is performed until the predetermined timing, and if the delay requirement for the packet is greater than or equal to the preset delay time,
  • the transmission resource may be arbitrarily selected from the plurality of candidate resources without the carrier sensing.
  • the attribute of the sidelink signal may be at least one of a level of a modulation coding scheme (MCS), a size of a message included in the sidelink signal, or a degree of change in the size of the message.
  • MCS modulation coding scheme
  • the backoff counter is characterized in that the count value is determined within a predetermined range based on at least one of the priority, reliability and delay requirements of the packet.
  • an apparatus for transmitting sidelink signals in a wireless communication system supporting sidelink includes a processor and a memory connected to the processor, wherein the processor is configured to receive and receive reservation resources detected in a predetermined resource pool.
  • a plurality of candidate resources are determined based on the received strength of the signal, and whether or not carrier sensing for selecting a transmission resource among the plurality of candidate resources is performed is an attribute of the sidelink signal or a packet included in the sidelink signal. If it is determined based on the attribute, and the carrier sensing is performed, after performing carrier sensing for the plurality of candidate resources until a predetermined timing, the transmission resource is selected, and the sidelink signal to be transmitted in the selected transmission resource is selected. Can be generated.
  • the processor may receive a user input and change the driving mode of the device from the autonomous driving mode to the manual driving mode or from the manual driving mode to the autonomous driving mode.
  • the sidelink it is determined whether additional carrier sensing is performed according to a property or a type of a packet included in a sidelink signal, so that the sidelink may be selected from transmission resources suitable for the priority, reliability, and delay requirements required for the packet.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIG. 6 shows a subframe in which the D2D synchronization signal is transmitted.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a relay of a D2D signal.
  • FIG. 8 shows an example of a D2D resource pool for D2D communication.
  • FIG. 9 is a diagram for describing a transmission mode and a scheduling method used for V2X.
  • FIG. 10 illustrates a method of performing resource selection in V2X.
  • 11 is a diagram for explaining SA and data transmission in D2D.
  • FIG. 12 is a diagram for describing SA and data transmission in V2X.
  • 13 to 14 illustrate the frame structure of the NRAT.
  • 16 is a diagram for describing a method of transmitting a sidelink signal, according to an exemplary embodiment.
  • 17 is a diagram for describing a method of setting a resource pool by a base station according to an embodiment.
  • FIG. 18 is a block diagram of wireless communication devices according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a block diagram of wireless communication devices according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a diagram schematically illustrating a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a block diagram schematically illustrating a transceiver of a wireless communication device.
  • 22 is a block diagram schematically illustrating another example of a transceiver of a wireless communication device.
  • 23 is a flowchart for explaining the operation of a wireless device associated with a side link.
  • 24 is a flowchart for explaining an operation of a network node related to a side link.
  • 25 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a wireless device and a network node.
  • 26 is a diagram illustrating an example of 5G usage scenarios.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • a base station may also be used as a meaning of a scheduling node or a cluster header. If the base station or the relay also transmits a signal transmitted by the terminal, it can be regarded as a kind of terminal.
  • the cell names described below are applied to transmission and reception points such as a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, and the like. It may be used as a generic term for identifying a component carrier.
  • eNB base station
  • RRH remote radio head
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE / LTE-A system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the number of CCEs required for the PDCCH may vary depending on the size and coding rate of the DCI. For example, any one of 1, 2, 4, and 8 CCEs (corresponding to PDCCH formats 0, 1, 2, and 3, respectively) may be used for PDCCH transmission, and when the size of DCI is large and / or channel state If a low coding rate is required due to poor quality, a relatively large number of CCEs may be used for one PDCCH transmission.
  • the base station determines the PDCCH format in consideration of the size of the DCI transmitted to the UE, the cell bandwidth, the number of downlink antenna ports, the PHICH resource amount, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • SI-RNTI system information identifier and system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, the UE should be transmitted over a wide band, and the UE should receive the reference signal even if the UE does not receive the downlink data in a specific subframe. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be significantly improved.
  • the transmission rate may theoretically increase as the rate of increase rate Ri multiplied by the maximum transmission rate Ro when using a single antenna.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained. Since the theoretical capacity increase of multi-antenna systems was proved in the mid 90's, various techniques to actively lead to the actual data rate improvement have been actively studied. In addition, some technologies are already being reflected in various wireless communication standards such as 3G mobile communication and next generation WLAN.
  • the research trends related to multi-antennas to date include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, improvement of transmission reliability, and improvement of transmission rate Research is being actively conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology.
  • the communication method in a multi-antenna system will be described in more detail using mathematical modeling. It is assumed that there are Nt transmit antennas and Nt receive antennas in the system.
  • the transmission signal when there are Nt transmit antennas, the maximum information that can be transmitted is NT.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmit power may be different.
  • Each transmit power In this case, the transmission information whose transmission power is adjusted may be expressed as follows.
  • Weighting matrix Nt transmitted signals actually applied by applying Consider the case where is configured.
  • Weighting matrix Plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Vector It can be expressed as follows.
  • Received signal is received signal of each antenna when there are Nr receiving antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes. From the transmit antenna j to the channel through the receive antenna i It is indicated by. Note that in the order of the index, the receiving antenna index is first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 5 (b) shows a channel from NR transmit antennas to receive antenna i .
  • the channels may be bundled and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from a total of NT transmit antennas to a receive antenna i may be represented as follows.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • the received signal may be expressed as follows through the above-described mathematical modeling.
  • the channel matrix indicating the channel state The number of rows and columns of is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • Channel matrix The number of rows is equal to the number of receiving antennas NR, and the number of columns is equal to the number of transmitting antennas Nt. That is, the channel matrix The matrix is NR ⁇ Nt.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • Channel matrix Rank of ( ) Is limited to
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank may be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed.
  • rank in the channel matrix The physical meaning of is the maximum number of different information that can be sent on a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission refers to the number of paths that can independently transmit signals at specific time points and specific frequency resources, and 'number of layers' denotes each path. It indicates the number of signal streams transmitted through the system. In general, since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • some nodes may transmit a D2D signal (where the node may be referred to as an eNB, a UE, a synchronization reference node or a synchronization source), and transmit a D2D synchronization signal (D2DSS, D2D Synchronization Signal).
  • a method of transmitting and receiving signals in synchronization with the remaining terminals may be used.
  • the D2D synchronization signal may include a primary synchronization signal (Primary D2DSS or Primary Sidelink synchronization signal (PS2DSS)) and a secondary synchronization signal (Secondary D2DSS or Secondary Sidelink synchronization signal (SSSS)). It may be a Zadoff-chu sequence or a similar / modified / repeated structure to the PSS, etc. It is also possible to use other Zadoff Chu root indices (eg, 26, 37) unlike the DL PSS. May be a similar / modified / repeated structure to M-sequence or SSS, etc.
  • PD2DSS Physical D2D synchronization channel
  • SRN becomes eNB
  • D2DSS becomes PSS / SSS
  • PD2DSS The / SD2DSS follows the UL subcarrier mapping scheme, and the subframe through which the D2D synchronization signal is transmitted is shown in Fig. 6.
  • the PD2DSCH Physical D2D synchronization channel
  • the PD2DSCH may be transmitted on the same subframe as the D2DSS or on a subsequent subframe DMRS may be used for demodulation of the PD2DSCH.
  • the SRN may be a node transmitting a D2DSS and a Physical D2D Synchronization Channel (PD2DSCH).
  • the D2DSS may be in the form of a specific sequence
  • the PD2DSCH may be in the form of a sequence representing specific information or a code word after a predetermined channel coding.
  • the SRN may be an eNB or a specific D2D terminal.
  • the UE may be an SRN.
  • the D2DSS may be relayed for D2D communication with an out of coverage terminal.
  • the D2DSS can be relayed over multiple hops.
  • relaying a synchronization signal is a concept including not only directly relaying a synchronization signal of a base station, but also transmitting a D2D synchronization signal of a separate format in accordance with the timing of receiving the synchronization signal. As such, since the D2D synchronization signal is relayed, the in-coverage terminal and the out-of-coverage terminal can directly perform communication.
  • a UE refers to a network equipment such as a base station that transmits and receives a signal according to a terminal or a D2D communication scheme.
  • the terminal may select a resource unit corresponding to a specific resource in a resource pool representing a set of resources and transmit a D2D signal using the corresponding resource unit.
  • the receiving terminal UE2 may be configured with a resource pool in which UE1 can transmit a signal, and detect a signal of UE1 in the corresponding pool.
  • the resource pool may be notified by the base station when UE1 is in the connection range of the base station.
  • a resource pool is composed of a plurality of resource units, each terminal may select one or a plurality of resource units and use them for transmitting their D2D signals.
  • the resource unit may be as illustrated in FIG. 8 (b). Referring to FIG. 8 (b), it can be seen that total frequency resources are divided into NFs and total time resources are divided into NTs so that a total of NF * NT resource units are defined.
  • the resource pool may be repeated every NT subframe. In particular, one resource unit may appear periodically and repeatedly as shown.
  • a resource pool may mean a set of resource units that can be used for transmission by a terminal that wants to transmit a D2D signal.
  • Resource pools can be divided into several types. First, they may be classified according to contents of D2D signals transmitted from each resource pool. For example, the contents of the D2D signal may be divided, and a separate resource pool may be configured for each. As the content of the D2D signal, there may be a scheduling assignment or a physical sidelink control chanel (PSCCH), a D2D data channel, and a discovery channel.
  • the SA includes information such as the location of resources used for transmission of the D2D data channel which is transmitted by the transmitting terminal and other information such as MCS (modulation and coding scheme), MIMO transmission method, and timing advance (TA) necessary for demodulation of the data channel. It may be a signal.
  • MCS modulation and coding scheme
  • MIMO transmission method MIMO transmission method
  • TA timing advance
  • This signal may be transmitted multiplexed with D2D data on the same resource unit.
  • the SA resource pool may mean a pool of resources in which an SA is multiplexed with D2D data and transmitted. Another name may be referred to as a D2D control channel or a physical sidelink control channel (PSCCH).
  • the D2D data channel (or physical sidelink shared channel (PSSCH)) may be a pool of resources used by a transmitting terminal to transmit user data. If the SA is multiplexed and transmitted together with the D2D data on the same resource unit, only the D2D data channel having the form except for the SA information may be transmitted in the resource pool for the D2D data channel.
  • the REs used to transmit SA information on individual resource units in the SA resource pool can still be used to transmit D2D data in the D2D data channel resource pool.
  • the discovery channel may be a resource pool for a message that allows a transmitting terminal to transmit information such as its ID so that the neighboring terminal can discover itself.
  • the transmission timing determination method of the D2D signal for example, is it transmitted at the time of reception of a synchronization reference signal or is transmitted by applying a constant TA there
  • a resource allocation method for example, For example, whether an eNB assigns transmission resources of an individual signal to an individual transmitting UE or whether an individual transmitting UE selects an individual signaling resource on its own in a pool, and a signal format (for example, each D2D signal occupies one subframe).
  • Mode 1 indicates a method in which an eNB directly indicates a transmission resource of a D2D transmitting UE in D2D communication, a transmission resource region is set in advance, or an eNB designates a transmission resource region, The method of directly selecting a transmission resource is called Mode 2 (mode 4 in V2X).
  • Mode 2 indicates a method in which an eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 2 when the eNB directly indicates a resource
  • Type 1 when the eNB directly indicates a resource
  • sidelink transmission mode 3 based on centralized scheduling and sidelink transmission mode 4 of distributed scheduling are used.
  • 9 shows a scheduling scheme according to these two transmission modes.
  • the base station allocates a resource (S902a) and other resources through the resource. Transmission to the vehicle is performed (S903a).
  • resources of other carriers may also be scheduled.
  • the distributed scheduling method of FIG. 9 shows a scheduling scheme according to these two transmission modes.
  • the vehicle senses a resource and a resource pool previously set by the base station (S901b), and then selects a resource to be used for transmission (S902b).
  • the transmission may be performed to another vehicle through the selected resource (S903b).
  • a transmission resource of a next packet is also selected as a selection of a transmission resource.
  • two transmissions are performed per MAC PDU.
  • Sidelink transmission mode 1 UE may transmit SA (or D2D control signal, Sidelink Control Information (SCI)) through the resources configured from the base station.
  • SA or D2D control signal, Sidelink Control Information (SCI)
  • the sidelink transmission mode 2 terminal is configured with a resource to be used for D2D transmission from the base station.
  • the SA may be transmitted by selecting a time frequency resource from the configured resource.
  • the SA period may be defined as shown in FIG.
  • the first SA period may be started in a subframe away from a specific system frame by a predetermined offset SAOffsetIndicator indicated by higher layer signaling.
  • Each SA period may include a SA resource pool and a subframe pool for D2D data transmission.
  • the SA resource pool may include the last subframe of the subframes indicated by which the SA is transmitted in the subframe bitmap (saSubframeBitmap) from the first subframe of the SA period.
  • a subframe used for actual data transmission may be determined by applying a time-resource pattern for transmission or a time-resource pattern (TRP).
  • the T-RPT may be repeatedly applied, and the last applied T-RPT is the number of remaining subframes. As long as it is truncated, it can be applied.
  • the transmitting terminal transmits at the position where the T-RPT bitmap is 1 in the indicated T-RPT, and one MAC PDU transmits four times.
  • SA PSCCH
  • data PSSCH
  • SA and data are FDM transmitted on different frequency resources on the same time resource.
  • FIG. 12 An example of such a transmission scheme is illustrated in FIG. 12.
  • the basic unit of such transmission is a subchannel, which is a resource unit having one or more RB sizes on a frequency axis on a predetermined time resource (for example, a subframe).
  • the number of RBs included in the subchannel, that is, the size of the subchannel and the start position on the frequency axis of the subchannel are indicated by higher layer signaling.
  • a periodic message type CAM (Cooperative Awareness Message) message, an event triggered message type DENM message, or the like may be transmitted.
  • the CAM may include basic vehicle information such as dynamic state information of the vehicle such as direction and speed, vehicle static data such as dimensions, exterior lighting state, and route details.
  • the size of the CAM message may be 50-300 bytes.
  • the CAM message is broadcast and the latency must be less than 100ms.
  • the DENM may be a message generated in a sudden situation such as a vehicle breakdown or accident.
  • the size of the DENM can be less than 3000 bytes, and any vehicle within the transmission range can receive the message.
  • the DENM may have a higher priority than the CAM, and in this case, having a high priority may mean transmitting a higher priority when a simultaneous transmission occurs from one UE perspective, or priority among a plurality of messages. May attempt to send a higher message in time priority. In many UEs, a higher priority message may be less interference than a lower priority message, thereby reducing the probability of reception error. In the case of a security overhead, CAM can have a larger message size than otherwise.
  • NR next-generation radio access technology
  • a self-contained structure may include all of a DL control channel, DL or UL data, and UL control channel in one frame unit.
  • DL data scheduling information and UL data scheduling information may be transmitted in the DL control channel
  • ACK / NACK information, CSI information (modulation and coding scheme information, MIMO transmission related information, etc.) for the DL data may be transmitted in the UL control channel.
  • CSI information modulation and coding scheme information, MIMO transmission related information, etc.
  • scheduling request, etc. may be transmitted.
  • some of the DL control / DL data / UL data / UL control in one frame may not be configured.
  • the order of channels constituting one frame may vary. (For example, DL control / DL data / UL control / UL data or UL control / UL data / DL control / DL data, etc.)
  • carrier aggregation may be used to improve data rate or reliability.
  • the receiving terminal may receive a signal from the aggregated carrier, perform combining or joint decoding, or transfer the decoded signal to a higher layer to perform soft combining of signals transmitted from different carriers.
  • the receiving terminal needs to know which carriers are aggregated, that is, signals of which carriers are to be combined. Therefore, it is necessary to indicate radio resources of the aggregated carriers.
  • a transmitting terminal directly indicates a time frequency position at which data PSSCH is transmitted using a control signal PSCCH. If a carrier aggregation is indicated through a PSCCH, an additional bit field is required for this indication.
  • the reserved bits remaining in the current PSCCH are about 5 to 7 bits, and the number of bits is small. Therefore, there is a need for a method for indicating radio resources of an effectively aggregated carrier.
  • specific methods related thereto will be described.
  • the basic principle of IEEE 802.11 MAC operation is Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA / CA). According to this, all WLAN nodes must determine whether another terminal is already transmitting before transmitting its own packet. In other words, after observing whether the wireless channel is already busy or idle (idle) through carrier sensing, it is determined that any other signal is detected and the channel is occupied. The case is to postpone the transmission and start the transmission only if it is determined that the channel is idle. For example, in a multi-conversation conversation, you can listen to someone else who is already speaking before you speak, and then begin to speak only if you are quiet without a speaker. have.
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • CA collision avoidance
  • a node having a packet to transmit transmits a random interval between a contention window (CW: Contention Window) given as a natural number and zero (BC: Backoff Counter) and starts carrier detection.
  • CW Contention Window
  • BC Backoff Counter
  • the determination of the radio channel state through carrier detection is performed in a time slot of a predetermined time standard.
  • the channel state is determined at every time slot, and when the channel is idle, the value of BC is backed off by one. If it detects that a channel is busy in that type of slot, it stops reducing BC and keeps it at its current value until it is idle again. In this way, when the BC finally reaches 0 through carrier detection during several time slots, packet transmission starts.
  • BC is used in this manner and BC is zero in the same time slot in two or more nodes, they may start transmission at the same time and collision may occur. If packet transmission fails in this way, the node should select a new BC value for packet retransmission. At this time, it is assumed that a collision with another node's transmission has occurred in the previously failed transmission, and the size of CW, which is BC is selected, is exponentially increased, which makes the transmission start time more random. This is to lower the probability of the next collision.
  • a transmitter Summarizing the successful transmission procedure of one packet from the viewpoint of MAC operation of the WLAN, a transmitter performs a backoff for a certain time and starts transmitting a packet. After the transmission is completed, the packet is successfully received.
  • the acknowledgment (ACK) packet is transmitted from the receiving terminal to the transmitting terminal in order to indicate that the message is received.
  • the time of backoff and the time of transmission of the ACK packet become MAC overhead, which is inevitably accompanied by the actual data transmission, and the user experiences the communication. It acts as a limiting factor for performance or throughput.
  • a node having a packet to transmit transmits a BC-based carrier detection by setting a random integer between 0 and a contention interval value given as a natural number.
  • the terminal decreases the value of BC by 1 whenever there is an idle subchannel in a time slot of a certain time standard. If it is detected that a channel is occupied in a particular subchannel, the decrement of BC is stopped and the current value is maintained until an idle subchannel is detected.
  • BCs are zero on the same subchannel in more than one node, they start transmitting at the same time and a collision occurs.
  • the node when the packet transmission fails, the node should select a new BC value for packet retransmission.
  • the size of CW which is a range in which BC is selected, is increased exponentially, which makes the transmission start time more random. This is to lower the probability of the next collision.
  • a semi-persistent transmission scheme is used.
  • the UE monitors the channel state for 1000 ms and then performs an empty subchannel (continuous among frequency resources). It consists of N number of RBs, and the value of N can be set by the network) as a transmission resource and keeps using this resource at regular intervals.
  • This is a transmission scheme designed because many of the V2X messages have periodicity, and the UE measures PSCCH decoding, RSRP (Reference Signal Received Power), and RSSI (Received Signal Strength Indicator) for each subchannel. Filter out subchannels used by other users. In other words, the UE may exclude the subchannel (or resource block) used by another UE by measuring RSRP and RSSI for each subchannel in a preset resource pool from the resource pool.
  • advanced V2X service may generate periodic packets as well as aperiodic packets in an unexpected situation.
  • semi-permanent sensing used in CSMA / CA of 802.11 series and LTE-based V2X is used. persistent) A scheme for effective coexistence of transmission schemes may be needed.
  • the present invention basically assumes that a terminal synchronizes from a global navigation satellite system (GNSS), a gNB, an eNB, and a sidelink synchronization signal (SLSS) of another terminal. Therefore, it is assumed that a timing error between terminals comes within a cyclic prefix (CP).
  • GNSS global navigation satellite system
  • gNB global navigation satellite system
  • eNB eNode B
  • SLSS sidelink synchronization signal
  • CP cyclic prefix
  • a resource pool is set by a network or previously set between terminals, and it is assumed that time and frequency resource areas used by the terminals for direct communication between terminals are commonly recognized between terminals. do.
  • the following describes a modification of the multi-channel CSMA / CA scheme and a coexistence method with the SPS transmission scheme in one resource region.
  • the specific resource region may be divided into Nt time resource regions and Nf frequency resource regions.
  • the terminal may perform resource selection in units of candidate resources.
  • one candidate resource may mean a frequency resource of a size used by the terminal itself for data transmission and may be expressed as an integer multiple of subchannel.
  • resource reselection is triggered in the nth slot, the following operation is proposed.
  • the terminal selects a selection candidate resource up to a maximum time resource that satisfies a latency requirement of a packet to be transmitted.
  • the point at which the latency requirement can be satisfied is n + a (a is an integer below a certain threshold, a may be predetermined or different depending on the capability of the terminal). All subchannels belonging to a slot up to an integer greater than a may be selectable candidate resources.
  • a resource set to be reserved in advance by a periodic period with SPS (Semi-Persistent Scheduling) or a resource reserved for use by another UE in advance is excluded from the selectable candidate resource.
  • the terminal excludes resources reserved by another terminal in advance according to the operation of the SPS, etc., and divides the remaining resources into candidate resource units to be used for its own transmission. If a desired candidate resource size is not secured in a slot, the terminal does not select a resource in the slot.
  • the total number of candidate resources included in n + k slots in n + a is expressed as M.
  • the UE may index M candidate resources in the order of time-frequency or frequency-time.
  • the method of excluding a resource reserved by the SPS or another terminal may follow the resource exclusion procedure of 3GPP TS36.213.
  • the resource indicated to be used later in the decoded control signal may be excluded.
  • the necessary conditions for resource exclusion may be set by the network as a physical layer or a higher layer signal to the terminal.
  • the UE may randomly select a transmission resource among M candidate resources.
  • a plurality of indexes may be randomly selected at different times.
  • a randomly selected energy is measured among M candidate resources (eg, S-RSSI defined in TS36.214) that is below a certain threshold.
  • the UE may select from resources that are less than a certain threshold based on the absolute value of the S-RSSI, or may randomly select among resources that are less than a certain ranking by ranking relatively.
  • n + a based on the previous reception intensity measurement In operation, a reception strength of a candidate resource included in an n + k slot may be estimated. As an example, an average value of reception strengths measured at regular intervals in the same frequency resource may be regarded as an estimate in the corresponding frequency resource.
  • the UE randomly selects a backoff counter (BC) within a predetermined range, measures energy for each candidate resource from an n + a slot, and then energy Is observed below a certain threshold, BC is decreased by 1, and when BC reaches 0, transmission can be performed on the corresponding candidate resource.
  • BC backoff counter
  • the range for selecting BC may be determined as a function of M, which is the number of candidate resources (or candidate subchannels) in a resource pool, and the priority or required latency of a packet may be determined. can be determined according to the requirements and packet reliability required.
  • the terminal selects BC within the range of a * M according to the attribute of the packet, and measures energy or S-RSSI in the order of the index of the candidate resources in descending order. You can subtract BC by one. When the remaining BC is less than or equal to the number of candidate resources in the next TTI / slot / subframe or may be transmitted in the next TTI / slot / subframe in the TTI / slot / subframe that BC is expected to expire .
  • the terminal may select BC in a * M range based on priority, packet reliability, or latency requirement for the packet.
  • the value of a may be set to a small value in a high case (or a packet having a high required reliability, or in a case where the delay requirement is tight).
  • the lower the priority (or the lower the required reliability or the looser the delay requirement) the higher the value of a may be set.
  • the range or a value of BC used for each packet priority (or required reliability or latency requirement) may be set in advance or may be signaled as a physical layer or higher layer signal by a network.
  • BC when subtracting BC by measuring the S-RSSI BC may be subtracted based on the absolute value of the S-RSSI, BC may be subtracted based on the relative value of the S-RSSI measured within a certain time. For example, the UE measuring the S-RSSI for a predetermined time is assigned a relative ranking at this time, at this time measures how much the S-RSSI threshold less than a certain ranking, and then based on the measured threshold value You can decide whether to subtract BC. This method can be used to evaluate relatively good resources, not absolutely good ones.
  • the proposed scheme it is possible to meet the latency requirement as much as possible, and to enable faster transmission according to priority.
  • Conventional CSMA avoids collisions by increasing the BC window exponentially when collisions occur.
  • candidates are established by first setting a limit that satisfies the latency requirement. Since BC is determined by considering the number of resources, it is possible to determine a BC suitable for the latency requirement. In addition, even if the range of BC selection is determined differently according to the priority, the priority is higher because the BC is selected in consideration of the number of candidate resources within the range that satisfies the latency requirement. It is possible to meet the latency requirement while protecting the packet of the packet.
  • a random selection may be made from seven resources, or a random selection may be made from a resource having a low RSSI.
  • the access method used by a specific resource pool may be indicated by a network by a physical layer or a higher layer signal or may be determined in advance.
  • This method divides resource regions into semi statics based on two different wireless access schemes, and the terminal selects resource regions according to packet types or packet attributes transmitted by the terminal. Is to use. For example, when a specific UE transmits a cooperative awareness message (CAM), it uses a resource area set as an SPS, and transmits an event triggered message or a message having a latency requirement. When transmitting, it is possible to select an LBT-based resource zone.
  • CAM cooperative awareness message
  • an available property may be configured in each resource pool.
  • the resource pool available for LBT-based and the resource pool available for semi-static sensing (sensing with semi persistent) may be distinguished, and the predetermined resource pool may be selected in advance according to the attribute of the packet. For example, a latency requirement is below a certain threshold, a message to be sent urgently, a message size variation is above a certain threshold (or below), or a message size is above a certain threshold. (Or less), the MCS level is above (or below) a certain threshold, the packet priority is below (or above) a certain threshold, or the packet reliability required for the packet is above a certain threshold.
  • a terminal transmitting a packet having the above attribute is allowed to use a resource pool configured to select a resource on an LBT basis, and otherwise, with a sensing with semi persistent. It may be arranged to use a resource pool that is configured to transmit.
  • the attributes of a packet available for each resource pool may be predetermined or signaled as a physical layer or higher layer signal by a network. .
  • only a specific access method may be allowed in a specific resource pool, and a plurality of access methods may be allowed in another resource pool.
  • resource pool A a resource selection method for transmitting a semi-permanent sensing, a LBT-based or an aperiodic packet is all allowed, and a resource pool B (resource) In pool B), only a resource selection method for LBT-based or aperiodic packet transmission may be allowed.
  • resource pool A a resource selection method for transmitting a semi-permanent sensing, a LBT-based or an aperiodic packet is all allowed
  • resource pool B resource pool B
  • only a resource selection method for LBT-based or aperiodic packet transmission may be allowed.
  • the number of terminals using a specific resource area is small, it is possible to increase the efficiency of resources by making other access methods coexist in an opportunity.
  • the contents of the present invention are not limited only to direct communication between terminals, and may be used in uplink or downlink.
  • the base station or the relay node may use the proposed method.
  • examples of the proposed scheme described above may also be regarded as a kind of proposed schemes as they may be included as one of the implementation methods of the present invention.
  • the above-described proposal schemes may be independently implemented, some proposal schemes may be implemented in combination (or merge).
  • Information on whether the proposed methods are applied (or, information on the rules of the proposed methods) may be a signal (for example, a physical layer signal or a higher layer signal) previously defined by the base station to the terminal or the transmitting terminal to the receiving terminal. Rules can be defined to inform via.
  • 16 is a diagram for describing a method of transmitting a sidelink signal, according to an exemplary embodiment.
  • the terminal may detect a plurality of candidate resources from a predetermined resource pool.
  • the terminal may receive sidelink signals associated with a predetermined resource pool and may acquire information about reserved resources to be occupied by another terminal based on control information included in the received sidelink signal.
  • the terminal may detect the remaining resources except for the resources related to the reserved resource among the resources included in the predetermined resource pool as the plurality of candidate resources (S901).
  • the plurality of candidate resources may correspond to a plurality of subchannels.
  • the resource pool is divided into a plurality of subchannels, and the terminal may acquire information on a reserved subchannel reserved for use by the other terminal among the plurality of subchannels.
  • the remaining subchannels except the reserved subchannel may be detected or determined as a plurality of candidate subchannels which are the plurality of candidate resources.
  • the terminal may select a transmission resource for transmitting the sidelink signal from the detected plurality of candidate resources.
  • the terminal may determine whether to perform additional carrier sensing before selecting a transmission resource among a plurality of candidate resources (S903).
  • the terminal may determine whether additional carrier sensing is performed prior to the selection of the transmission resource based on the attribute of the sidelink signal or the packet included in the sidelink signal. That is, after determining the plurality of candidate resources, if the terminal determines that the possibility of collision with the signal of another terminal is low through carrier sensing for a predetermined timing (or until a predetermined timing), the terminal transmits among the plurality of candidate resources. You can select a resource. In contrast, if it is determined that no additional carrier sensing is performed, the terminal may select a transmission resource randomly from the plurality of candidate resources without delay according to the additional carrier sensing (S905).
  • the terminal may determine whether to perform the additional carrier sensing in consideration of the delay requirement of the sidelink signal or the packet and a preset threshold time.
  • the terminal may compare the time point at which the transmission delay of the packet or the sidelink signal is allowed with the preset threshold time point according to the delay requirement.
  • the terminal may determine to perform the additional carrier sensing when the time remaining until the delay is allowed is greater than or equal to the preset threshold time.
  • the terminal may be a candidate resource remaining after the additional carrier sensing among the plurality of candidate resources. In this case, a transmission resource for transmitting the sidelink signal may be selected.
  • the UE when the UE performs additional carrier sensing, the UE may perform carrier sensing on the plurality of candidate resources and determine whether the UE occupies the plurality of candidate resources.
  • the terminal may perform the carrier sensing until a predetermined timing.
  • the predetermined timing may be determined based on a backoff counter having a preset counter value, or may be determined based on a delay requirement among the attributes of the packet or the sidelink signal.
  • the predetermined timing may be determined based on a backoff counter having a preset counter value.
  • the terminal backs off the backoff counter when a resource is received at a reception strength below a predetermined threshold among the plurality of candidate resources.
  • the terminal may sequentially or randomly select a transmission resource from resources after the expiration among the plurality of candidate resources.
  • the preset threshold may be set based on received signal strengths measured in the plurality of candidate resources for a preset time. For example, the relative ranking of the signal strengths measured during the preset time may be determined, and the strength of the signal for the lower percentage of the determined rankings may be set as the preset threshold.
  • the terminal is determined in the plurality of candidate resources.
  • the transmission resource for the transmission of the sidelink signal may be selected from a plurality of candidate resources determined later.
  • the terminal may differently set a range in which the counter value set in the backoff counter is selected according to the attribute of the packet.
  • a range in which the counter value is selected may be set by multiplying an upper limit value M of a specific count value by a specific weight.
  • the specific weight ( ⁇ 1) may be determined according to the attribute of the packet. For example, if the priority of the specific packet is higher than the priority of the other packet, the weight for the specific packet may be set to a value smaller than the weight for the other packet. Alternatively, when the delay requirement of the specific packet is tighter than the delay requirement of the other packet, the weight for the specific packet may be set to a value smaller than the weight for the other packet. Alternatively, when the reliability of the specific packet is higher than the reliability of the other packet, the weight for the specific packet may be set to a value smaller than the weight for the other packet.
  • the predetermined timing may be determined according to the delay requirement of the packet or sidelink signal. Specifically, the time point at which the transmission delay of the packet or sidelink signal is allowed may be determined according to the delay requirement of the packet or sidelink signal.
  • the terminal may determine the predetermined timing from a time point at which the delay is allowed after the determination of the plurality of candidate resources to a predetermined time advance timing. For example, when the delay is allowed up to 30ms from the present (or the time when the plurality of candidate resources are determined) and the preset specific time is 10ms, the predetermined timing may be determined to be 20ms from the present.
  • the terminal may determine whether a signal having a reception strength greater than or equal to a preset threshold is received for the plurality of candidate resources until the predetermined timing.
  • the terminal selects the transmission resource from candidate resources after a predetermined timing among the plurality of candidate resources and selects the sidelink. You can send a signal.
  • the terminal may not transmit a sidelink signal from the plurality of candidate resources.
  • the predetermined number of times may be predetermined by a predetermined positive integer value or may be determined according to a channel state, a side link signal or a delay requirement of a packet.
  • the predetermined timing may be set to a real or integer value greater than zero.
  • the predetermined timing may be preset to 20 ms, in which case, the terminal performs carrier sensing for the plurality of candidate resources for 20 ms from the present time (or a time point at which the plurality of candidate resources are determined). can do.
  • the terminal may determine whether to perform the additional carrier sensing based on the attribute of the sidelink signal or the attribute of a packet included in the sidelink signal.
  • the attribute of the sidelink signal is at least one of the level of the MCS, the size of the message included in the sidelink signal, the degree of change in the size of the message or the delay requirement of the message, the attribute of the packet
  • At least one of a periodicity for a packet, a priority for the packet, a delay requirement and a reliability required for the packet may be preset or determined.
  • the terminal may determine to perform carrier sensing prior to selecting a transmission resource for transmission of the sidelink signal.
  • the terminal may arbitrarily select a transmission resource among the plurality of candidate resources.
  • the terminal may be determined that carrier sensing is performed prior to selection of a transmission resource for transmission of the sidelink signal. If the priority of the packet is less than the preset threshold, the terminal may randomly select a transmission resource among the plurality of candidate resources without additional carrier sensing. Alternatively, when the delay requirement for the packet is less than a preset delay time, the terminal may determine to perform carrier sensing prior to the selection of a transmission resource for transmission of the sidelink signal. If the delay time is greater than or equal to the preset delay time, the terminal may arbitrarily select a transmission resource among the plurality of candidate resources without additional carrier sensing.
  • the terminal may determine a specific resource pool as the predetermined resource pool based on an attribute of the packet or an attribute of the sidelink signal among a plurality of resource pools.
  • the plurality of resource pools may include a first resource pool requiring additional carrier sensing and a second resource pool requiring no additional carrier sensing.
  • the plurality of resource pools may further include a third resource pool set regardless of performing the additional carrier sensing.
  • the terminal may determine any one of the first resource pool or the third resource pool as the predetermined resource pool according to the property of the packet or sidelink signal. For example, the terminal may set or determine the first resource pool as the predetermined resource pool if the priority of the packet is higher than a specific threshold priority, and the priority of the packet is the specific threshold priority. Below, the terminal may set the second resource pool as the predetermined resource pool.
  • the terminal when the terminal determines the plurality of candidate resources in the first resource pool based on the attribute of the sidelink signal or the attribute of the packet, the terminal performs additional carrier sensing on the plurality of candidate resources.
  • a transmission resource may be selected from among a plurality of candidate resources.
  • the terminal may arbitrarily select a transmission resource among the plurality of candidate resources without performing additional carrier sensing on the candidate candidate resources.
  • the terminal may determine whether to perform the additional carrier sensing based on an attribute of a packet or an attribute of a sidelink.
  • the terminal may select a transmission resource according to the determined resource selection type, and transmit a sidelink signal from the selected transmission resource (S907).
  • 17 is a diagram for describing a method of setting a resource pool by a base station according to an embodiment.
  • the base station may preset resource pools corresponding to attributes of a packet or a sidelink signal to which the terminal transmits the plurality of resource pools. That is, the base station may preset resource pools corresponding to the level of the MCS, the size of the message included in the sidelink signal, the degree of change in the size of the message, or the delay requirement of the message. Alternatively, the base station may preset resource pools corresponding to the periodicity of the packet, the priority of the packet, the delay requirement and the reliability required for the packet (S1001).
  • the base station may transmit the configuration information for the plurality of resource pools set corresponding to the attributes of the sidelink signal or the attributes of the packet to the terminal.
  • the plurality of resource pools may include a first resource pool requiring additional carrier sensing, a second resource pool in which transmission resources are arbitrarily selected without the additional carrier sensing, and whether the additional carrier sensing is performed. It may include an unrelated third resource pool (S1003).
  • FIG. 18 is a diagram briefly illustrating a terminal and a base station for performing D2D communication according to the present invention.
  • the terminal device 20 may include a receiver 21, a transmitter 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving device 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the base station.
  • the transmitter 22 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the base station.
  • the processor 23 may control operations of the entire terminal device 20.
  • the processor 23 of the terminal 20 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 23 may detect a plurality of candidate resources from a predetermined resource pool.
  • the processor 23 determines a plurality of candidate resources based on the reservation resource detected in the predetermined resource pool and the reception strength of the received signal, and performs additional carrier sensing to select a transmission resource among the plurality of candidate resources. Is determined based on an attribute of the sidelink signal or an attribute of a packet included in the sidelink signal, and when the carrier sensing is performed, after performing carrier sensing on the plurality of candidate resources until a predetermined timing, A transmission resource may be selected and the sidelink signal may be transmitted from the selected transmission resource.
  • the processor 23 of the terminal device 20 performs a function of processing the information received by the terminal device 20, information to be transmitted to the outside, etc., and the memory 24 stores the calculated information and the like for a predetermined time. And may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the base station 10 may include a receiver 11, a transmitter 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. .
  • the plurality of antennas 15 refers to a device of a base station supporting MIMO transmission and reception.
  • the reception device 11 may receive various signals, data, and information on the uplink from the terminal.
  • the transmitting device 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 13 may control the overall operation of the base station 10.
  • the processor 13 of the base station 10 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 13 may preset resource pools corresponding to each of attributes of a packet or sidelink signal to which the terminal transmits the plurality of resource pools.
  • the processor 13 may preset resource pools corresponding to a level of an MCS, a size of a message included in the sidelink signal, a degree of change in the size of a message, or a delay requirement of the message.
  • the processor 13 may preset resource pools corresponding to the periodicity of the packet, the priority of the packet, the delay requirement and the reliability required for the packet.
  • the processor 13 may transmit the configuration information about a plurality of resource pools set corresponding to the attributes of the sidelink signal or the attributes of the packet to the terminal by controlling the transmitter 12.
  • 19 is a block diagram of wireless communication devices according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system may include a base station 2210 and a UE 2220.
  • the UE 2220 may be located within the coverage of the base station.
  • the wireless communication system can include a plurality of UEs. 19, a base station 2210 and a UE 2220 are shown, but the present invention is not limited thereto.
  • the base station 2210 may be replaced with a network node, a UE, a wireless device, and the like.
  • each of the base station and the UE may be represented as a wireless communication device or a wireless device.
  • the base station 2210 may include at least one processor 2211, at least one memory 2212, and at least one transceiver 2213.
  • the processor 2211 may process matters required in each embodiment to implement the functions, procedures, or methods described in each embodiment described above.
  • one or more protocols may be implemented by the processor 2211.
  • the processor 2211 may implement one or more layers (eg, functional layers) of the air interface protocol.
  • the memory 2212 is connected with the processor 2211 and stores various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 2213 is electrically connected to the processor 2211 and may be controlled by the processor 2211 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the UE 2220 may include at least one processor 2221, at least one memory 2222, and at least one transceiver 2223.
  • the processor 2211 may process matters required in each embodiment to implement the functions, procedures, or methods described in each embodiment described above.
  • processor 2221 may implement one or more layers (eg, functional layers) of a radio interface protocol.
  • the memory 2222 is connected to the processor 2221 and stores various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 2223 is electrically connected to the processor 2221 and may be controlled by the processor 2221 to transmit and / or receive a wireless signal.
  • the memory 2212 and / or 2222 may be disposed inside or outside the processor 2211 and / or 2221, respectively, and may be connected to the processor through various technologies such as a wired or wireless connection.
  • Base station 2210 and / or UE 2220 may have a single antenna or multiple antennas.
  • antennas 2214 and / or 2224 may be configured to transmit and receive wireless signals.
  • 20 is a diagram schematically illustrating a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication device of FIG. 20 is not limited to the UE 2220 and may be a mobile computing device configured to be suitable for one or more implementations of the above-described embodiments.
  • the mobile computing device may include a vehicle communication system and / or device, a wearable device, a laptop or a smart phone.
  • the UE 2220 may include a digital signal processor: a processor 2210 including a DSP or a microprocessor, a transceiver 2335, a power management module 2305, an antenna 2340, and a battery 2355. At least one of a keypad 2320, a GPS (Global Positioning System) chip 2360, a sensor 2365, a memory 2330, a subscriber identity module (SIM) card 2325, a speaker 2345, and a microphone 2350. It may include. In addition, the UE 2220 may include a single antenna or multiple antennas.
  • the processor 2310 may process items necessary in each embodiment to implement the functions, procedures, or methods described in each embodiment described above.
  • processor 2310 may implement one or more protocols, such as a layer (eg, functional layer) of a radio interface protocol.
  • the memory 2330 may be connected to the processor 2310 and store information related to the operation of the processor 2310.
  • the memory 2330 may be located inside or outside the processor 2310 and may be connected to the processor through various technologies such as a wired or wireless connection.
  • a user may input various types of information (eg, indication information such as a phone number) through various techniques such as pressing a button of the keypad 2320 or voice recognition or activation using the microphone 2350.
  • the processor 2310 may perform appropriate functions such as receiving and processing information of a user and dialing a telephone number.
  • data eg, operational data
  • processor 2310 may receive and process GPS information from GPS chip 2360 to perform functions related to the location or location of the same UE (vehicle navigation, map services, etc.).
  • the processor 2310 may display these various types of information and data on the display 2315 for the user's reference and convenience.
  • the transceiver 2335 may be connected to the processor 2310 to transmit and / or receive a radio signal such as a radio frequency (RF) signal.
  • the processor 2310 may control the transceiver 2335 to initiate communication and transmit a wireless signal including various types of information or data, such as voice communication data.
  • the transceiver 2335 includes a transmitter for receiving, receiving and transmitting radio signals.
  • the antenna 2340 is a device necessary for smoothly transmitting and receiving wireless signals.
  • the transceiver 2335 converts and forwards the received radio signal to a baseband frequency for processing by the processor 2310. (the transceiver 2335 may forward and convert the signals to baseband frequency for processing by the processor 2310).
  • the processed signal may be processed according to various techniques, such as converting it into audible or readable information for output through the speaker 2345 and / or display 2315.
  • the senor 2365 may be coupled to the processor 2310.
  • the sensor 2365 may include one or more sensing devices configured to detect various types of information such as speed, acceleration, light, vibration, proximity, location, images, and the like.
  • the processor 2310 may receive and process sensor information obtained from the sensor 2365, and perform various types of functions, such as collision avoidance and autonomous driving, based on the received processed sensor information.
  • the UE may further include various components (eg, a camera, a USB port, and the like).
  • the camera may be further connected to the processor 2310 and may be used for various services such as autonomous driving, vehicle safety service, and the like.
  • FIG. 20 is one embodiment of a UE, and the scope of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 20.
  • some of the keypad 2320, Global Positioning System (GPS) chip 2360, sensor 2365, speaker 2345, and / or microphone 2350 are not included in the UE for some embodiments, or It may not be implemented.
  • GPS Global Positioning System
  • 21 is a block diagram schematically illustrating a transceiver of a wireless communication device according to an embodiment.
  • the transceiver shown in FIG. 21 may be a transceiver according to an example that may be implemented in a frequency division duplex (FDD) system.
  • FDD frequency division duplex
  • At least one processor can process the data to be transmitted and provide a signal, such as an analog output signal, to the transmitter 2410.
  • the analog output signal at the transmitter 2410 is filtered by a low pass filter (LPF) 2411 (eg to remove artifacts generated by conventional digital-to-analog conversion (ADC)), It is upconverted from baseband to RF by an up converter (eg, mixer) 2412 and can be amplified by a variable gain amplifier 2413.
  • LPF low pass filter
  • ADC digital-to-analog conversion
  • the antenna 2470 receives a signal from a wireless environment, and the received signal can be routed through an antenna switch 2460 / duplexer 2450 and provided to the receiver 2420.
  • the signal received at the receiver 2420 is amplified by an amplifier including a low noise amplifier (LNA) 2423, filtered by a band pass filter 2424, and downconverter 2425.
  • LNA low noise amplifier
  • band pass filter 2424 By means of down-conversion to baseband, for example in a mixer, RF.
  • the downconverted signal is filtered by a low pass filter (LPF) 2426 and amplified by an amplifier including a VGA 2427 to obtain an analog input signal, which is provided to the processor described in FIGS. 19 and 20. do.
  • LPF low pass filter
  • a local oscillator (LO) generator 2440 generates transmit and receive LO signals and provides them to an upconverter 2412 and a downconverter 2425, respectively.
  • LO local oscillator
  • the present invention is not limited to the configuration as shown in FIG. 21, and various components and circuits may be arranged differently from the example shown in FIG. 21 for the function and effect according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 shows another example of a transceiver of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates an example of a transceiver that may be implemented in a time division duplex (TDD) system.
  • TDD time division duplex
  • the transmitter 2510 and receiver 2520 included in the transceiver of the TDD system may include one or more similar features to the transmitter and receiver included in the transceiver of the FDD system.
  • the transceiver structure of the TDD system will be described.
  • the signal amplified by the power amplifier (PA) 2515 of the transmitter is routed through the band select switch 2550, the band pass filter (BPF) 2560, and the antenna switch 2570, Transmitted via an antenna 2580.
  • PA power amplifier
  • BPF band pass filter
  • the antenna 2580 receives a signal from a wireless environment, and the received signal is routed through an antenna switch (s) 2570, a band pass filter (BPF) 2560, and a band select switch 2550. routed to the receiver 2520.
  • s antenna switch
  • BPF band pass filter
  • 23 is a flowchart for explaining the operation of a wireless device associated with a side link.
  • the wireless device may acquire information related to a side link (S2910).
  • the information related to the side link may be at least one resource configuration (s) and may be obtained from another wireless device or a network node.
  • the wireless device may decode the information related to the side link (S2920).
  • the wireless device After decoding the information about the side link, the wireless device performs one or more side link operations based on the information about the side link (S2930).
  • the sidelink operation (s) performed by the wireless device may be one or more operations shown in the flowchart.
  • the side link may be an interface between UEs for side link communication and / or side link discovery.
  • the side link may correspond to a PC5 interface.
  • Side link operation may in a broad sense be the transmission and / or reception of information between UEs.
  • 24 is a flowchart for explaining an operation of a network node related to a side link.
  • the network node operation associated with the side link disclosed in FIG. 24 is not one example, and the side link operation using various techniques may be performed by the network node.
  • the network node may receive information related to the side link from the wireless device (S3010).
  • the information related to the side link may be 'SidelinkUEInformation' used for displaying side link information for the network node.
  • the network node After receiving the information, the network node determines whether to transmit one or more instructions related to the side link based on the received information (S3020).
  • the network node transmits a command related to the side link to the wireless device based on the command determined to be transmitted (S3030).
  • a wireless device that receives a command sent by a network node may perform one or more side link operation (s) based on the received command.
  • FIG. 25 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a wireless device and a network node.
  • the network node 3120 may be replaced with the wireless device or the UE shown in FIG. 19.
  • the wireless device 3110 may include a communication interface 3111 for communicating with one or more other wireless devices, network nodes, and / or other elements of the network.
  • the communication interface 3111 may include one or more transmitters, one or more receivers, and / or one or more communication interfaces.
  • the wireless device 3110 can include a processing circuit 3112.
  • Processing circuit 3112 may include at least one processor, such as processor 3113, and at least one memory device, such as memory 3114.
  • the processing circuit 3112 may control any one or more of the methods and / or processes described above and allow such methods and / or processes to be performed by the wireless device 3110.
  • the processor 3113 may correspond to one or more processors for performing the functions of the wireless device described herein.
  • Wireless device 3110 also includes a memory 3114 configured to store data, programmable software code, and / or other information described herein.
  • the memory 3114 may include software code 3115 including instructions for causing some or all of the processes described with reference to FIG. 23, or embodiments of the methods described above, to be executed by at least one processor. Can be configured to store.
  • At least one process associated with the transmission or reception of information may be performed by the processor 3113 controlling the transceiver 2223 of FIG. 24 to transmit or receive information.
  • Network node 3120 may include at least one of communication interface 3121 for communicating with one or more other network nodes, wireless devices, and other elements of the network.
  • the communication interface 3121 includes at least one transmitter, at least one receiver and / or at least one communication interface.
  • the network node 3120 may include a processing circuit 3122.
  • the processing circuit may include a processor 3123 and a memory 3124.
  • At least one process associated with the transmission or reception of information may be performed by a processor 3123 that controls the transceiver 2213 shown in FIG. 20 to transmit or receive information.
  • Base station network node, transmitting terminal, receiving terminal, wireless device, wireless communication device, vehicle, vehicle with autonomous driving function, unmanned aerial vehicle (UAV), artificial intelligence (AI) module, robot, augmented reality ) Devices, virtual reality (VR) devices, MTC devices, IoT devices, medical devices, fintech devices (or financial devices), security devices, climate / environment devices, or other fourth-revolutionary sectors or devices related to 5G services.
  • UAV unmanned aerial vehicle
  • AI artificial intelligence
  • VR virtual reality
  • MTC devices IoT devices
  • medical devices fintech devices (or financial devices), security devices, climate / environment devices, or other fourth-revolutionary sectors or devices related to 5G services.
  • a drone may be a vehicle in which humans fly by radio control signals.
  • the MTC device and the IoT device are devices that do not require human intervention or manipulation, and may be smart meters, bending machines, thermometers, smart bulbs, door locks, various sensors, and the like.
  • a medical device is a device used to examine, replace, or modify a device, structure, or function used for diagnosing, treating, alleviating, treating, or preventing a disease, such as a medical device, a surgical device, ( In vitro) diagnostic devices, hearing aids, surgical devices, and the like.
  • the security device is a device installed to prevent a risk that may occur and maintain safety, and may be a camera, a CCTV, a black box, or the like.
  • the fintech device is a device that can provide financial services such as mobile payment, and may be a payment device or a point of sales (POS).
  • the climate / environmental device may mean a device for monitoring and predicting the climate / environment.
  • Terminals are mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants, portable multimedia players, navigation, slate PCs, tablet PCs ), Ultrabooks, wearable devices (e.g., smartwatches, smart glasses, head mounted displays), foldable devices, and the like. can do.
  • the HMD is a display device of a type worn on the head and may be used to implement VR or AR.
  • Enhanced Mobile Broadband (eMBB) area Enhanced Mobile Broadband (eMBB) area
  • massive Machine Type Communication (mMTC) area Enhanced Mobile Broadband (mMTC) area
  • URLLC Ultra-reliable and Low Latency Communications
  • KPI key performance indicator
  • eMBB goes far beyond basic mobile Internet access and covers media and entertainment applications in rich interactive work, cloud or augmented reality.
  • Data is one of the key drivers of 5G and may not see dedicated voice services for the first time in the 5G era.
  • voice is expected to be treated as an application simply using the data connection provided by the communication system.
  • the main reasons for the increased traffic volume are the increase in content size and the increase in the number of applications requiring high data rates.
  • Streaming services (audio and video), interactive video, and mobile Internet connections will become more popular as more devices connect to the Internet. Many of these applications require always-on connectivity to push real-time information and notifications to the user.
  • Cloud storage and applications are growing rapidly in mobile communication platforms, which can be applied to both work and entertainment.
  • cloud storage is a special use case that drives the growth of uplink data rates.
  • 5G is also used for remote tasks in the cloud and requires much lower end-to-end delays to maintain a good user experience when tactile interfaces are used.
  • Entertainment For example, cloud gaming and video streaming are another key factor in increasing the need for mobile broadband capabilities. Entertainment is essential in smartphones and tablets anywhere, including in high mobility environments such as trains, cars and airplanes.
  • Another use case is augmented reality and information retrieval for entertainment.
  • augmented reality requires very low latency and instantaneous amount of data.
  • one of the most anticipated 5G use cases relates to the ability to seamlessly connect embedded sensors in all applications, namely mMTC.
  • potential IoT devices are expected to reach 20 billion.
  • Industrial IoT is one of the areas where 5G plays a major role in enabling smart cities, asset tracking, smart utilities, agriculture and security infrastructure.
  • URLLC includes new services that will change the industry through ultra-reliable / low-latency links available, such as remote control of key infrastructure and self-driving vehicles.
  • the level of reliability and latency is essential for smart grid control, industrial automation, robotics, drone control and coordination.
  • 5G can complement fiber-to-the-home (FTTH) and cable-based broadband (or DOCSIS) as a means of providing streams that are rated at hundreds of megabits per second to gigabits per second. This high speed is required to deliver TVs in 4K and above (6K, 8K and above) resolutions as well as virtual and augmented reality.
  • Virtual Reality (AVR) and Augmented Reality (AR) applications include nearly immersive sporting events. Certain applications may require special network settings. For example, for VR games, game companies may need to integrate core servers with network operator's edge network servers to minimize latency.
  • Automotive is expected to be an important new driver for 5G, with many examples for mobile communications to vehicles. For example, entertainment for passengers requires simultaneous high capacity and high mobility mobile broadband. This is because future users continue to expect high quality connections regardless of their location and speed.
  • Another use case in the automotive field is augmented reality dashboards. It identifies objects in the dark above what the driver sees through the front window and overlays information that tells the driver about the distance and movement of the object.
  • wireless modules enable communication between vehicles, the exchange of information between the vehicle and the supporting infrastructure, and the exchange of information between the vehicle and other connected devices (eg, devices carried by pedestrians).
  • Safety systems guide alternative courses of action to help drivers drive safer, reducing the risk of an accident.
  • the next step will be a remotely controlled or self-driven vehicle.
  • Smart cities and smart homes will be embedded in high-density wireless sensor networks.
  • the distributed network of intelligent sensors will identify the conditions for cost and energy-efficient maintenance of the city or home. Similar settings can be made for each hypothesis.
  • Temperature sensors, window and heating controllers, burglar alarms and appliances are all connected wirelessly. Many of these sensors are typically low data rates, low power and low cost. However, for example, real-time HD video may be required in certain types of devices for surveillance.
  • Smart grids interconnect these sensors using digital information and communication technologies to gather information and act accordingly. This information can include the behavior of suppliers and consumers, allowing smart grids to improve the distribution of fuels such as electricity in efficiency, reliability, economics, sustainability of production, and in an automated manner. Smart Grid can be viewed as another sensor network with low latency.
  • the health sector has many applications that can benefit from mobile communications.
  • the communication system may support telemedicine that provides clinical care from a distance. This can help reduce barriers to distance and improve access to healthcare services that are not consistently available in remote rural areas. It is also used to save lives in critical care and emergencies.
  • a mobile communication based wireless sensor network can provide remote monitoring and sensors for parameters such as heart rate and blood pressure.
  • Wireless and mobile communications are becoming increasingly important in industrial applications. Wiring is expensive to install and maintain. Thus, the possibility of replacing the cables with reconfigurable wireless links is an attractive opportunity in many industries. However, achieving this requires that the wireless connection operates with similar cable delay, reliability, and capacity, and that management is simplified. Low latency and very low error probability are new requirements that need to be connected in 5G.
  • Logistics and freight tracking are important use cases for mobile communications that enable the tracking of inventory and packages from anywhere using a location-based information system.
  • the use of logistics and freight tracking typically requires low data rates but requires wide range and reliable location information.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of an apparatus, procedure, or function for performing the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Abstract

다양한 실시예에 따른 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 미리 결정된 리소스 풀에서 감지된 예약 자원 및 수신 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 후보 자원들을 결정하는 단계, 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택하기 위한 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성에 기초하여 결정하는 단계, 상기 캐리어 센싱이 수행되면, 소정의 타이밍까지 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행한 후에 상기 전송 자원을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 전송 자원에서 상기 사이드링크 신호를 전송하는 단말이 사이드링크 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다.

Description

사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 대한 발명으로, 구체적으로, 단말이 사이드링크 신호 또는 패킷의 속성에 기초하여 선택된 전송 자원에서 사이드링크 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
장치 대 장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 단말(User Equipment; UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 단말 간에 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 단말-대-단말(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.
D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다. 또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.
현재, D2D 통신에 연계된 형태로써, V2X(Vehicle to Everything) 통신에 대한 논의가 진행되고 있다. V2X는 차량 단말들간의 V2V, 차량과 다른 종류의 단말간의 V2P, 차량과 RSU(roadside unit) 간의 V2I 통신을 포함하는 개념이다.
본 발명에서는 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성 또는 타입에 따라 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 결정하여 상기 패킷에 요구되는 우선 순위, 신뢰도 및 지연 요건에 적합한 전송 자원에서 사이드링크를 전송하는 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 신호를 전송하는 방법은, 미리 결정된 리소스 풀에서 감지된 예약 자원 및 수신 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 후보 자원들을 결정하는 단계, 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택하기 위한 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성에 기초하여 결정하는 단계, 상기 캐리어 센싱이 수행되면, 소정의 타이밍까지 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행한 후에 상기 전송 자원을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 전송 자원에서 상기 사이드링크 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
또는, 상기 패킷의 속성은 상기 패킷에 대한 주기성, 상기 패킷에 대한 우선 순위, 상기 패킷에 요구되는 지연 요건 및 신뢰도 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 캐리어 센싱의 수행 여부는 특정 타이밍부터 상기 지연 요건에 따른 상기 패킷 전송의 지연이 허용되는 타이밍까지의 시간과 미리 설정된 임계 시간의 비교 결과에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 소정의 타이밍은 상기 패킷의 지연 요건에 따른 상기 패킷 전송의 지연이 허용되는 타이밍에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 소정 타이밍은 미리 설정된 임계 미만의 수신 세기가 감지되면 감소하는 백오프 카운터가 일정 값에 도달한 시점에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 캐리어 센싱이 수행되지 않은 경우, 상기 전송 자원은 상기 복수의 후보 자원들 중 미리 설정된 임계 값보다 수신 세기가 작은 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 미리 결정된 리소스 풀은 복수의 리소스 풀들 중에서 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 패킷의 속성에 따라 결정된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 복수의 리소스 풀들은 상기 캐리어 센싱이 수행에 따른 상기 전송 자원의 선택만이 허용되는 제1 리소스 풀 및 상기 캐리어 센싱의 수행 없이 상기 전송 자원의 임의적인 선택만이 허용되는 제2 리소스 풀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 복수의 리소스 풀은 캐리어 센싱의 수행에 따른 전송 자원의 선택 또는 캐리어 센싱 없이 임의적인 자원 선택이 허용되는 제3 리소스 풀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 패킷의 주기적인 전송이 요구되지 않은 경우, 상기 전송 자원은 상기 소정의 타이밍까지 상기 캐리어 센싱이 수행된 후에 선택되고, 상기 패킷의 주기적 전송이 요구된 경우, 상기 전송 자원은 상기 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 패킷에 대한 우선 순위가 미리 설정된 임계 이상인 경우, 상기 전송 자원은 상기 소정의 타이밍까지 상기 캐리어 센싱이 수행된 후에 선택되고, 상기 패킷에 대한 우선 순위가 상기 미리 설정된 임계 미만인 경우, 상기 전송 자원은 상기 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 패킷에 대한 지연 요건이 미리 설정된 지연 시간 미만인 경우, 상기 전송 자원은 상기 소정의 타이밍까지 상기 캐리어 센싱이 수행된 후에 선택되고, 상기 패킷에 대한 지연 요건가 상기 미리 설정된 지연 시간 이상인 경우, 상기 전송 자원은 상기 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 사이드링크 신호의 속성은 MCS (Modulation Coding Scheme)의 레벨, 상기 사이드링크 신호에 포함된 메시지의 사이즈 또는 상기 메시지의 사이즈 변화 정도 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 한다..
또는, 상기 백오프 카운터는 상기 패킷의 우선 순위, 신뢰도 및 지연 요건 중 적어도 하나에 기초하여 미리 설정된 범위 내에서 카운트 값이 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 사이드링크 신호를 전송하는 장치는 프로세서 및 상기 프로세서와 연결된 메모리를 포함하고, 상기 프로세서는 미리 결정된 리소스 풀에서 감지된 예약 자원 및 수신 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 후보 자원들을 결정하고, 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택하기 위한 캐리어 센싱의 수행 여부를 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성에 기초하여 결정하고, 상기 캐리어 센싱이 수행되면, 소정의 타이밍까지 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행한 후에 상기 전송 자원을 선택하고, 상기 선택된 전송 자원에서 전송될 사이드링크 신호를 생성할 수 있다.
또는, 상기 프로세서는 사용자의 입력을 수신하여, 장치의 주행 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시예에 따른 본 발명은 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성 또는 타입에 따라 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 결정하여 상기 패킷에 요구되는 우선 순위, 신뢰도 및 지연 요건에 적합한 전송 자원에서 사이드링크를 전송할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다.
도 7은 D2D 신호의 릴레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 D2D 통신을 위한 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다.
도 9는 V2X에 사용되는 전송 모드와 스케줄링 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 V2X에서 자원 선택을 수행하는 방식이 도시되어 있다.
도 11은 D2D 에서 SA와 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 V2X에서 SA와 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 14에는 NRAT의 프레임 구조가 예시되어 있다.
도 15에서 단말이 비주기적 패킷 (aperiodic packet)을 갖게 되었을 때 자원 선택 방법을 설명한다.
도 16은 일 실시예에 따른 사이드링크 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 기지국이 리소스 풀을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치들의 블록도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치들의 블록도이다.
도 20는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치를 간략하게 도시한 도면이다.
도 21은 무선 통신 장치의 송수신기를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 22은 무선 통신 장치의 송수신기의 다른 예를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 23는 사이드 링크에 관련된 무선 디바이스 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 24은 사이드 링크에 관련된 네트워크 노드 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 25는 무선 장치와 네트워크 노드의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.
도 26은 5G 사용 시나리오들의 일례를 나타내기 위한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 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(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.
이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 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 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(N DL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 Nt 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 Nt개의 송신 안테나와 Nt개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, Nt개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000003
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000004
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000005
또한,
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000006
는 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000007
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000008
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000009
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000010
가 적용되어 실제 전송되는 Nt개의 송신신호
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000011
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000012
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000013
는 벡터
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000014
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000015
여기에서,
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000016
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000017
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 Nr개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000018
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000019
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000020
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000021
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)은 NR개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000022
따라서, Nt개의 송신 안테나로부터 Nr개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000023
실제 채널에는 채널 행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000024
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000025
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000026
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000027
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000028
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000029
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 Nt와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000030
는 행렬이 NR×Nt된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000031
의 랭크(
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000032
)는 다음과 같이 제한된다.
Figure PCTKR2019006325-appb-img-000033
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
D2D 단말의 동기 획득
이하에서는 상술한 설명 및 기존 LTE/LTE-A 시스템에 기초하여, D2D 통신에서 단말간 동기 획득에 대해 설명한다. OFDM 시스템에서는 시간/주파수 동기가 맞지 않을 경우 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)로 인해 OFDM 신호에서 서로 다른 단말 간에 멀티플렉싱이 불가능질 수 있다. 동기를 맞추기 위해 D2D 단말들이 직접 동기 신호를 송수신하여 모든 단말이 개별적으로 동기를 맞추는 것은 비효율적이다. 따라서, D2D와 같은 분산 노드 시스템에서는 특정 노드가 대표 동기 신호를 전송해주고 나머지 UE들이 이에 동기를 맞출 수 있다. 다시 말해, D2D 신호 송수신을 위해 일부 노드들이 (이때 노드는 eNB, UE, SRN(synchronization reference node 또는 synchronization source로 불릴 수도 있다) 일 수도 있다.) D2D 동기 신호(D2DSS, D2D Synchronization Signal)를 전송하고, 나머지 단말들이 이에 동기를 맞추어 신호를 송수신하는 방식이 사용될 수 있다.
D2D 동기신호에는 프라이머리 동기 신호(PD2DSS(Primary D2DSS 또는 PSSS(Primary Sidelink synchronization signal)), 세컨더리 동기 신호(SD2DSS(Secondary D2DSS 또는 SSSS(Secondary Sidelink synchronization signal))가 있을 수 있다. PD2DSS는 소정 길이의 자도프 추 시퀀스(Zadoff-chu 시퀀스) 또는 PSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 또한 DL PSS와 달리 다른 자도프 추 루트 인덱스(예를 들어, 26, 37)를 사용할 수 있다. SD2DSS는 M-시퀀스 또는 SSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 만약 단말들이 eNB로부터 동기를 맞출 경우, SRN은 eNB가 되며, D2DSS는 PSS/SSS가 된다. DL의 PSS/SSS와 달리 PD2DSS/SD2DSS는 UL 서브캐리어 매핑 방식을 따른다. 도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다. PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)는 D2D 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보(예를 들어, D2DSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL 구성, 리소스 풀 관련 정보, D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류, subframe offset, 브로드캐스트 정보 등)가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. PD2DSCH는 D2DSS와 동일한 서브프레임 상에서 또는 후행하는 서브프레임 상에서 전송될 수 있다. DMRS는 PD2DSCH의 복조를 위해 사용될 수 있다.
SRN은 D2DSS, PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)를 전송하는 노드일 수 있다. D2DSS는 특정 시퀀스 형태일 수 있고, PD2DSCH는 특정 정보를 나타내는 시퀀스거나 사전에 정해진 채널 코딩을 거친 후의 코드 워드 형태일 수 있다. 여기서, SRN은 eNB 또는 특정 D2D 단말이 될 수 있다. 부분 네트워크 커버리지(partial network coverage) 또는 커버리지 바깥(out of network coverage)의 경우에는 단말이 SRN이 될 수 있다.
도 7과 같은 상황에서 커버리지 밖(out of coverage) 단말과의 D2D 통신을 위해 D2DSS는 릴레이 될 수 있다. 또한, D2DSS는 다중 홉을 통해 릴레이될 수 있다. 이하의 설명에서 동기 신호를 릴레이 한다는 것은 직접 기지국의 동기신호를 AF 릴레이하는 것뿐만 아니라, 동기 신호 수신 시점에 맞추어 별도의 포맷의 D2D 동기신호를 전송하는 것도 포함하는 개념이다. 이와 같이, D2D 동기 신호가 릴레이 됨으로써 커버리지 안 단말과 커버리지 밖 단말이 직접 통신을 수행할 수 있다.
D2D 리소스 풀
도 8에는 D2D 통신을 수행하는 UE1, UE2 및 이들이 사용하는 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다. 도 8(a)에서 UE는 단말 또는 D2D 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 기지국 등의 네트워크 장비를 의미한다. 단말은 일련의 자원의 집합을 의미하는 리소스 풀 내에서 특정한 자원에 해당하는 리소스 유닛을 선택하고 해당 리소스 유닛을 사용하여 D2D 신호를 송신할 수 있다. 수신 단말(UE2)는 UE1이 신호를 전송할 수 있는 리소스 풀을 구성(configured) 받고 해당 pool내에서 UE1의 신호를 검출할 수 있다. 여기서 리소스 풀은 UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 알려줄 수 있으며, 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 단말이 알려주거나 또는 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다. 일반적으로 리소스 풀은 복수의 리소스 유닛으로 구성되며 각 단말은 하나 또는 복수의 리소스 유닛을 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다. 리소스 유닛은 도 8(b)에 예시된 것과 같을 수 있다. 도 8(b)를 참조하면, 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어 총 NF*NT개의 리소스 유닛이 정의되는 것을 알 수 있다. 여기서는 해당 리소스 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 특히, 하나의 리소스 유닛이 도시된 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티 효과를 얻기 위해, 하나의 논리적인 리소스 유닛이 매핑되는 물리적 리소스 유닛의 인댁스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 리소스 유닛 구조에 있어서 리소스 풀이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 단말이 송신에 사용할 수 있는 리소스 유닛의 집합을 의미할 수 있다.
리소스 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 먼저 각 리소스 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐츠(contents)에 따라서 구분될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 컨텐츠는 구분될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 리소스 풀이 구성될 수 있다. D2D 신호의 컨텐츠로서, SA(Scheduling assignment 또는 Physical sidelink control channle(PSCCH)), D2D 데이터 채널, 디스커버리 채널(Discovery channel)이 있을 수 있다. SA는 송신 단말이 후행하는 D2D 데이터 채널의 전송으로 사용하는 리소스의 위치 및 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(modulation and coding scheme)나 MIMO 전송 방식, TA(timing advance)등의 정보를 포함하는 신호일 수 있다. 이 신호는 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 멀티플렉싱되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 리소스 풀이란 SA가 D2D 데이터와 멀티플렉싱되어 전송되는 리소스의 풀을 의미할 수 있다. 다른 이름으로 D2D 제어 채널(control channel), PSCCH(physical sidelink control channel)로 불릴 수도 있다. D2D 데이터 채널(또는, PSSCH(Physical sidelink shared channel))은, 송신 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 리소스의 pool일 수 있다. 만일 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 SA가 멀티플렉싱되어 전송되는 경우 D2D 데이터 채널을 위한 리소스 풀에서는 SA 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송 될 수 있다. 다시 말하면 SA 리소스 풀 내의 개별 리소스 유닛 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 REs를 D2D 데이터 채널 리소스 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하는데 사용할 수 있다. 디스커버리 채널은 송신 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하여 인접 단말로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 메시지를 위한 리소스 풀일 수 있다.
D2D 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도 D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 리소스 풀을 사용할 수 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지 아니면 거기에서 일정한 TA를 적용하여 전송되는지)이나 자원 할당 방식(예를 들어 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 UE에게 지정해주는지 아니면 개별 송신 UE가 pool 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수나, 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), eNB로부터의 신호 세기, D2D UE의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 리소스 풀로 구분될 수 있다. 설명의 편의상 D2D 커뮤니케이션에서 eNB가 D2D 송신 UE의 송신 자원을 직접 지시하는 방법을 Mode 1 (V2X의 경우 mode 3), 전송 자원 영역이 사전에 설정되어 있거나, eNB가 전송 자원 영역을 지정하고, UE가 직접 송신 자원을 선택하는 방법을 Mode 2(V2X의 경우 mode 4)라 부르기로 한다. D2D discovery의 경우에는 eNB가 직접 자원을 지시하는 경우에는 Type 2, 사전에 설정된 자원영역 또는 eNB가 지시한 자원 영역에서 UE가 직접 전송 자원을 선택하는 경우는 Type 1이라 부르기로 한다.
V2X에서는 집중형 스케줄링(Centralized scheduling)에 기반하는 사이드링크 전송 모드 3와 분산형 스케줄링 방식의 사이드링크 전송 모드 4가 사용된다. 도 9에는 이러한 두 가지 전송모드에 따른 스케줄링 방식이 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 도 9(a)의 집중형 스케줄링 방식의 전송 모드 3에서는 차량이 기지국에 사이드링크 자원을 요청하면(S901a), 기지국이 자원을 할당(S902a)해 주고 그 자원을 통해 다른 차량에게 전송을 수행(S903a)한다. 집중형 전송 방식에서는 다른 캐리어의 자원도 스케줄링될 수 있다. 이에 비해, 전송 모드 4에 해당하는 도 9(b)의 분산형 스케줄링 방식은, 차량은 기지국으로부터 미리 설정받은(S901b) 자원, 리소스 풀을 센싱하다가 전송에 사용할 자원을 선택(S902b)한 후, 선택한 자원을 통해 다른 차량에게 전송을 수행(S903b)할 수 있다. 이 때 전송 자원의 선택은 도 10에 도시된 바와 같이, 다음 패킷의 전송 자원도 예약되는 방식이 사용된다. V2X에서는 MAC PDU 별 2회의 전송이 이루어지는데, 최초 전송을 위한 자원 선택시 재전송을 위한 자원이 일정한 시간 간격(time gap)을 두고 예약되는 것이다. 이에 대한 상세한 설명은 3GPP TS 36.213 V14.6.0 문서 14절을 참조하며, 본 발명의 종래기술로써 명세서에 산입된다.
SA의 송수신
사이드링크 전송 모드 1 단말은 기지국으로부터 구성 받은 자원을 통해 SA(또는, D2D 제어 신호, SCI(Sidelink Control Information))을 전송할 수 있다. 사이드링크 전송 모드 2 단말은 기지국으로부터 D2D 송신에 사용할 리소스를 구성 받는(configured)다. 그리고, 구성 받은 그 리소스에서 시간 주파수 자원을 선택하여 SA를 전송할 수 있다.
사이드링크 전송 모드 1 또는 2에서 SA 주기는 도 9에 도시된 바와 같이 정의된 것일 수 있다. 도 9을 참조하면, 첫 번째 SA 주기는 특정 시스템 프레임으로부터 상위계층시그널링에 의해 지시된 소정 오프셋(SAOffsetIndicator)만큼 떨어진 서브프레임에서 시작될 수 있다. 각 SA 주기는 SA 리소스 풀과 D2D 데이터 전송을 위한 서브프레임 풀을 포함할 수 있다. SA 리소스 풀은 SA 주기의 첫 번째 서브프레임부터 서브프레임 비트맵(saSubframeBitmap)에서 SA가 전송되는 것으로 지시된 서브프레임 중 마지막 서브프레임을 포함할 수 있다. D2D 데이터 전송을 위한 리소스 풀은, 모드 1의 경우, T-RPT(Time-resource pattern for transmission 또는 TRP(Time-resource pattern))가 적용됨으로써 실제 데이터 전송에 사용되는 서브프레임이 결정될 수 있다. 도시된 바와 같이, SA 리소스 풀을 제외한 SA 주기에 포함된 서브프레임의 개수가 T-RPT 비트 개수보다 많은 경우 T-RPT는 반복하여 적용될 수 있으며, 마지막으로 적용되는 T-RPT는 남은 서브프레임 개수만큼 truncated되어 적용될 수 있다. 송신 단말은 지시한 T-RPT에서 T-RPT 비트맵이 1인 위치에서 송신을 수행하며 하나의 MAC PDU는 4번씩 송신을 하게 된다.
V2X, 즉 사이드링크 전송 모드 3 또는 4의 경우, D2D와 달리 SA(PSCCH)와 데이터(PSSCH)가 FDM 방식으로써 전송된다. V2X에서는 차량 통신이라는 특성 상 지연을 줄이는 것이 중요한 요소이므로, 이를 위해 SA와 데이터를 동일한 시간 자원 상의 서로 다른 주파수 자원 상에서 FDM 전송되는 것이다. 도 12에는 이러한 전송 방식의 예가 도시되어 있는데, 도 12(a)와 같이 SA와 데이터가 직접 인접하지 않는 방식 또는 도 12(b)와 같이 SA와 데이터가 직접 인접하는 방식 중 하나가 사용될 수 있다. 이러한 전송의 기본 단위는 서브채널인데, 서브채널은 소정 시간 자원(예를 들어 서브프레임) 상에서 주파수 축 상으로 하나 이상의 RB 크기를 갖는 자원 단위이다. 서브채널에 포함된 RB의 개수, 즉 서브채널의 크기와 서브채널의 주파수 축 상의 시작 위치는 상위계층 시그널링으로 지시된다.
한편, 차량간 통신에서는 periodic message 타입의 CAM (Cooperative Awareness Message) 메시지, event triggered message 타입의 DENM (Decentralized Environmental Notification Message) 메시지 등이 전송될 수 있다. CAM에는 방향 및 속도와 같은 차량의 동적 상태 정보, 치수와 같은 차량 정적 데이터, 외부 조명 상태, 경로 내역 등 기본 차량 정보가 포함될 수 있다. CAM 메시지의 크기는 50-300 Byte일 수 있다. CAM 메시지는 브로드캐스트되며, 지연(latency)은 100ms 보다 작아야 한다. DENM은 차량의 고장, 사고 등의 돌발적인 상황시 생성되는 메시지일 수 있다. DENM의 크기는 3000 바이트보다 작을 수 있으며, 전송 범위 내에 있는 모든 차량이 메시지를 수신할 수 있다. 이때 DENM은 CAM보다 높은 priority를 가질 수 있으며, 이때 높은 priority를 갖는다는 것은 한 UE 관점에서는 동시에 전송하는 경우가 발생할 때 priority가 높은 것을 우선하여 전송하는 것을 의미할 수 있고, 또는 여러 개의 메시지 중에서 priority가 높은 메시지를 시간적으로 우선하여 전송하려는 것일 수도 있다. 여러 UE 관점에서는 priority가 높은 메시지는 priority가 낮은 메시지에 비해 간섭을 덜 받게 만들어서 수신 오류 확률을 낮추는 것일 수 있다. CAM에서도 security overhead가 포함된 경우에는 그렇지 않은 경우보다 더 큰 message size를 가질 수 있다.
NR (New RAT(Radio access technology))
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 radio access technology 에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 enhanced mobile broadband communication, massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology 의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 technology 를 NR 이라고 부른다.
도 13 내지 도 14에는 NR에 사용될 수 있는 프레임 구조가 예시되어 있다. 도 13을 참조하면, 하나의 프레임 단위 내에 DL control channel, DL 또는 UL data, UL control channel 등이 모두 포함될 수 있는 self-contained 구조를 특징으로 한다. 이 때, DL control channel 에서는 DL data scheduling 정보, UL data scheduling 정보 등이 전송될 수 있고, UL control channel 에서는 DL data 에 대한 ACK/NACK 정보, CSI 정보 (modulation and coding scheme 정보, MIMO 전송 관련 정보 등), scheduling request 등이 전송될 수 있다. control 영역과 data 영역 사이에는 DL-to-UL 또는 UL-to-DL switching 을 위한 time gap 이 존재할 수 있다. 또한 하나의 프레임 내에 DL control / DL data / UL data / UL control 중 일부는 구성되지 않을 수 있다. 또는 하나의 프레임을 구성하는 channel 별 순서가 달라질 수 있다. (예를 들어, DL control / DL data / UL control / UL data or UL control / UL data / DL control / DL data 등)
한편, 단말간 직접 통신에서도 데이터 전송율이나 신뢰도를 향상시키기 위해, carrier aggregation이 사용될 수 있다. 예를 들어, 수신 단말은 집성되는 carrier에서 신호를 수신하고, combining 또는 joint decoding을 수행하거나 디코딩된 신호를 상위 레이어로 전달하여 서로 다른 반송파에서 전송된 신호가 (soft) combining을 수행할 수 있다. 그런데, 이와 같은 동작을 위해서는 수신 단말이 어떤 carrier들이 집성되는지, 즉 어떤 carrier의 신호들을 결합해야 하는지를 알 필요가 있기 때문에 집성되는 carrier의 무선 자원 등을 지시할 필요가 있다. 기존 3GPP Rel. 14 V2X에서는 송신 단말이 제어신호(PSCCH)를 이용하여 데이터(PSSCH)가 전송되는 시간 주파수 위치를 직접 지시였는데, 만약 carrier 집성이 PSCCH를 통해 지시된다면 이러한 지시를 위해 추가적인 bit field가 필요하다. 그런데, 현재 PSCCH에 남아있는 reserved bit는 대략 5~7비트 내외로서 그 bit수가 적다. 따라서 효과적으로 집성되는 carrier의 무선 자원을 지시할 수 있는 방법이 필요하며, 이하 이에 관련된 구체적인 방법들을 설명한다.
Coexistence of LBT based transmission and SPS based transmission
IEEE 802.11 MAC 동작의 가장 기본이 되는 원리는 반송파 감지 다중 접근/충돌 회피 (CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 기법이다. 이에 따르면, 모든 무선랜 노드는 자신의 패킷을 전송하기 전 다른 단말이 이미 전송을 수행 하고 있는지 여부를 판단해야 한다. 즉, 무선 채널이 이미 사용 중(busy)인지 사용되지 않는 유휴 상태 (idle)에 있는지를 반송파 감지 (carrier sensing)를 통해 관찰한 후, 다른 어떤 신호가 감지되어 채널이 점유 (busy)되었다고 판단하는 경우는 전송을 미루고 채널이 유휴 (idle)하다고 판단되는 경우에만 자신의 전송을 시작하도록 하는 것이다. 예컨대, 여러 사람이 대화를 하는 상황에서 자신의 발언을 하기 전에 이미 말하고 있는 다른 누군가가 있는지를 먼저 관찰하고 (listen-before-talk) 발언자 없이 조용한 경우에만 자신의 말을 시작하도록 하는 원리라고 이해할 수 있다.
하지만 이러한 캐리어 센싱 (carrier sensing) 기법 만으로는 신호가 미리 감지될 수 없는 경우, 예컨대, 둘 이상의 신호가 동시에 전송이 시작되는 경우에 충돌(collision)이 발생하는 문제를 회피할 수 없다. 이러한 이유 때문에 반송파 감지와 함께 충돌 회피(CA: Collision Avoidance) 기법을 활용하는데, 전체적인 동작은 다음과 같다.
먼저, 전송할 패킷을 가지게 된 노드는, 자연수로 주어지는 경쟁 구간 값(CW: Contention Window) 과 0 사이의 임의의 정수를 하나 정하고 (BC: Backoff Counter) 반송파 감지를 시작한다.
다음으로, 반송파 감지를 통한 무선 채널 상태의 판단은 일정한 시간 규격의 타임 슬롯 (time-slot) 내에서 이루어진다. 매 타임 슬롯 (time-slot)에서 채널 상태를 판단하여, 채널이 유휴 (idle)하면 BC의 값을 1씩 감소 (backoff)시킨다. 해당 타입 슬롯 (time-slot)에서 채널이 점유 (busy)되었다고 감지되면, BC를 감소시키는 것을 중단하고 다시 유휴 (idle)한 채널 상태가 될 때까지 현재의 값으로 유지한다. 이와 같이 여러 타임 슬롯 (time-slot) 동안 반송파 감지를 거쳐 BC가 마침내 0에 도달하면 패킷 전송을 시작한다.
만약, 이와 같이 BC를 이용한 경우에도 둘 이상 노드에서 같은 타임 슬롯 (time-slot)에 BC가 0이 되면, 이들은 동시에 전송을 시작하고 충돌이 발생할 수 있다. 이와 같이 패킷의 전송이 실패하는 경우, 해당 노드는 패킷 재전송을 위한 새로운 BC 값을 선택하여야 한다. 이 때, 앞서 실패한 전송에서 다른 노드의 전송과 충돌이 일어났다고 간주하고, BC가 선택되는 범위인 CW의 크기를 지수적으로 (exponentially) 증가시키는데, 이는 전송 시작 시점을 더욱 랜덤하게 (randomize)하여 다음 번의 충돌 확률을 낮추기 위함이다.
무선랜의 MAC 동작 관점에서 패킷 하나의 성공적인 전송 절차를 요약하면, 송신 단말(transmitter)이 임의의 시간 동안 백 오프(backoff)를 하고 패킷 전송을 시작하며, 전송이 완료된 후에는 성공적으로 패킷이 수신되었음을 알리기 위해 수신 단말(receiver)에서 송신 단말로 응답(ACK: Acknowledgement) 패킷의 전송이 이루어진다. 이렇게 한 번의 패킷 전송에서, 백오프 (backoff)를 하는 시간 및 ACK 패킷의 전송이 이루어지는 시간은 실제적인 데이터의 전송에 불가피하게 수반되는 MAC 오버헤드(MAC overhead)가 되어, 사용자가 체감하는 통신의 성능 또는 속도(throughput)를 제한하는 요인으로 작용한다.
한편,"H. Kwon, H. Seo, S. Kim, and B. G. Lee, Generalized CSMA/CA for OFDMA systems: Protocol design, throughput analysis, and implementation issues, IEEE Transactions on wireless communications, Vol. 8, No. 8, Aug, 2009"를 참조하면, 멀티 채널 (multi-channel)에서 CSMA/CA를 적용하는 기법에 대해서 설명하고 있는데, 기존의 802.11 MAC은 하나의 채널 (channel)에 대해서 CSMA를 고려하였지만, 채널이 여러 개 있는 경우 CSMA를 일반화 하는 방법에 대해서 서술하고 있다. 상술한 ""Generalized CSMA/CA for OFDMA systems: Protocol design, throughput analysis, and implementation issues"에서 제안한 OFDMA 기반 멀티 채널 CSMA 프로토콜 (OFDMA based multi-channel CSMA protocol)을 요약하면 아래와 같다.
먼저, 전송할 패킷을 가지게 된 노드는, 자연수로 주어지는 경쟁 구간 값과 0사이의 임의의 정수를 하나 정하고 BC 기반 반송파 감지를 시작한다. 다음으로, 단말은 일정한 시간 규격의 타임 슬롯 (time slot)내에서 유휴 (idle)인 서브 채널(subchannel)이 있을 때마다 BC의 값을 1씩 감소 시킨다. 특정 서브 채널(subchannel)에서 채널의 점유됨이 감지되면, BC를 감소시키는 것이 중단되고 다시 유휴 (idle)한 서브 채널 (subchannel)이 감지될 때까지 현재의 값이 유지된다.
이와 같이 여러 서브 채널 (subchannel), 여러 타임 슬롯 (time slot) 동안 반송파 감지를 거쳐 BC가 마침내 0에 도달하면 패킷전송을 시작한다. 만약 둘 이상 노드에서 같은 서브 채널 (subchannel)에 BC가 0이 되면, 이들은 동시에 전송을 시작하고 충돌이 발생한다.
상술한 바와 같이 패킷의 전송이 실패하는 경우, 해당 노드는 패킷 재전송을 위한 새로운 BC 값을 선택하여야 한다. 이 때, 앞서 실패한 전송에서 다른 노드의 전송과 충돌이 일어났다고 간주하고, BC가 선택되는 범위인 CW의 크기를 지수적으로(exponentially) 증가시키는데, 이는 전송 시작 시점을 더욱 랜덤하게 (randomize)하여 다음 번의 충돌 확률을 낮추기 위함이다.
한편 Rel. 14 3GPP V2X에서는 반영구 센싱 (sensing with semi-persistent)전송 기법이 사용되는데, 자원을 (재)선택할 때, 단말은 1000ms동안 채널의 상태를 모니터링 한 결과에 기초하여 비어있는 서브 채널 (주파수 자원 중 연속된 N개의 RB로 구성되며 N의 값은 네트웍에 의해 설정 가능하다)을 전송 자원으로 사용하고 이 자원을 일정 주기로 사용을 유지하는 방식이다. 이는 V2X 메시지 (message)의 상당수가 주기성을 갖기 때문에 고안된 전송 기법이며, 단말은 PSCCH 디코딩 (decoding)과 서브 채널 (subchannel) 별 RSRP (Reference Signal Received Power), RSSI (Received Signal Strength Indicator)를 측정해보고 다른 사용자에 의해 사용되는 서브 채널 (subchannel)을 걸러낸다. 다시 말하자면, 단말은 미리 설정된 리소스 풀에서 서브 채널 별로 RSRP, RSSI를 측정하여 다른 UE에 의해 사용되는 서브 채널(또는 자원 블록)을 상기 리소스 풀에서 제외할 수 있다.
한편, advanced V2X서비스에서는 주기성을 갖는 패킷 뿐만 아니라 돌발적인 상황에서 비주기적인 패킷이 발생될 수도 있는데, 이러한 서비스를 위해서는 802.11계열의 CSMA/CA와 LTE기반 V2X에서 사용되는 반영구 센싱 (sensing with semi-persistent) 전송 기법이 효과적인 공존하기 위한 방식이 필요할 수 있다.
두 가지 서로 상이한 매체 액세스 (media access)기법이 하나의 시간 주파수 자원 영역에서 효과적으로 공존하기 위해서는 기존 멀티 채널 (multi-channel) CSMA/CA 방식의 변화가 필요하다. 본 발명은 기본적으로 단말이 GNSS (Global Navigation Satellite System)나 gNB, eNB, 다른 단말의 SLSS (sidelink synchronization signal)로부터 동기를 맞추고 있다고 가정한다. 따라서 단말간의 타이밍 (timing) 오차는 CP (Cyclic Prefix) 이내에 들어온다고 가정한다. 또한 단말간에는 리소스 풀 (resource pool)이 네트웍에 의해 설정되거나 사전에 설정되어 있다고 가정하여, 단말들이 단말간 직접 통신에 사용하는 시간, 주파수 자원 영역은 단말 사이에 사전에 공통으로 인지하고 있음을 가정한다.
상술한 가정에 기초하여, 이하에서는 Multi-channel CSMA/CA방식의 변형 및 하나의 자원 영역에서 SPS전송 방식과의 공존 방법을 구체적으로 기술한다.
특정 자원 영역은 Nt개의 시간 자원 영역과 Nf개의 주파수 자원 영역으로 분리될 수 있다. 이 경우, 단말은 후보 자원 단위로 자원 선택을 수행할 수 있는데, 이 때 하나의 후보 자원은 단말 자신이 데이터 전송에 사용할 크기의 주파수 자원을 의미하며 subchannel의 정수 배로 표현될 수 있다. 이때 n번째 슬롯 (slot)에서 자원의 재선택이 트리거(trigger)된 경우 다음과 같은 동작을 제안한다
단말은 전송할 패킷 (packet)의 지연 요건 (latency requirement)을 만족할 만큼의 최대 시간 자원까지 선택 후보 자원을 정한다. 이때 지연 요건 (latency requirement)을 만족할 수 있는 시점은 n+a (a는 일정 임계 미만의 정수, a는 사전에 정해지거나 단말의 capability에 따라 상이할 수 있음) 슬롯에서 n+k 슬롯 (k는 a보다 큰 정수)까지 슬롯 내에 속하는 모든 서브 채널 (subchannel)이 선택 가능한 후보 자원일 수 있다. 여기에 추가적으로 SPS (Semi-Persistent Scheduling)로 사전에 일정 주기마다 예약 (reserve)하기로 설정된 자원이나 사전에 다른 단말이 사용 할 것이라고 예약한 자원은 선택 가능 후보 자원에서 제외된다.
단말은 SPS 등의 동작에 따라 사전에 다른 단말에 의해 예약된 자원은 선택 후보 자원에서 제외하고, 그 나머지 자원을 다시 자신의 전송에 사용할 후보 자원 단위로 분할한다. 만일 한 슬롯 (slot)에서 원하는 후보 자원의 크기가 확보되지 않을 경우, 단말은 해당 슬롯에서 자원을 선택하지 않는다. n+a 에서 n+k 슬롯 내에 포함된 후보 자원의 전체 수를 M이라고 표현한다. 동작의 편의를 위해 단말은 M개의 후보 자원을 (시간-주파수, 또는 주파수-시간) 순서대로 인덱싱 (indexing)할 수 있다.
여기서, SPS나 다른 단말에 의해 예약된 자원을 제외하는 방법은 3GPP TS36.213의 resource exclusion procedure를 따를 수 있다. 또는, 디코딩 된 제어신호에서 향후 사용하기로 지시한 자원이 제외될 수 있다. 자원 제외에 필요한 조건은 네트웍이 단말에게 물리계층 또는 상위계층 신호로 설정할 수 있다.
제1 방법으로 단말은 M개의 후보 자원 중에서 랜덤하게 전송 자원을 선택할 수 있다. 특정 MAC PDU에 대해서 여러 번의 재전송을 수행하는 경우, 서로 다른 시간에서 복수개의 인덱스(index)를 랜덤하게 선택할 수 있다. 또는, M개의 후보 자원 중에서 측정된 에너지 (예컨대, TS36.214에 정의된 S-RSSI)가 일정 임계 미만인 자원 중에서 랜덤하게 선택한다. 단말은 S-RSSI의 절대 값을 기준으로 일정 임계 미만인 자원 중에서 선택할 수도 있고, 상대적으로 랭킹 (ranking)을 매겨서 일정 랭킹 (ranking) 미만인 자원 중에서 랜덤하게 선택할 수 있다. 실제 단말 동작에 있어서 과거 시점의 후보 자원의 수신 세기와 미래 시점의 후보 자원의 수신 세기를 비교하여 과거 시점의 자원을 선택하고 송신하는 동작은 불가능하므로, 이전의 수신 세기 측정치를 기반으로 n+a 에서 n+k 슬롯 내에 포함된 후보 자원의 수신 세기를 추정하여 동작할 수 있다. 일 예로 동일한 주파수 자원에서 일정한 주기로 측정된 수신 세기의 평균값이 해당 주파수 자원에서의 추정치로 간주될 수 있다.
제2 방법으로 단말은 자원 재선택이 트리거 (trigger)된 경우에 백오프 카운터 (backoff counter, BC)를 일정 범위 내에서 랜덤하게 선택하고, n+a 슬롯에서부터 후보 자원 별로 에너지를 측정한 다음 에너지가 일정 임계 미만으로 관찰 될 경우 BC를 1씩 감소하고 BC가 0에 도달하면 해당 후보 자원에서 전송을 수행할 수 있다.
이때, BC를 선택하는 범위는 리소스 풀 (resource pool)내의 후보 자원(또는 후보 서브채널) 수인 M에 관한 함수로 결정될 수 있으며, 패킷 (packet)의 우선 순위 (priority)나 요구되는 지연 요건 (latency requirement) 및 요구되는 패킷 신뢰성 (packet reliability)에 따라 결정될 수 있다.
예컨대, 단말은 패킷 (packet)의 속성에 따라 a*M의 범위 내에서 BC를 선택하여 후보 자원의 인덱스 (index)가 낮은 순으로 에너지 또는 S-RSSI를 측정하여 이 측정 값이 일정 임계 미만이면 BC를 1씩 차감할 수 있다. 단말은 남아 있는 BC가 다음 TTI/slot/subframe에 후보 자원의 개수보다 작거나 같을 경우에 또는 BC가 expire될 것으로 예상되는 TTI/slot/subframe에서 다음 TTI/slot/subframe에서 전송을 수행할 수 있다.
또는, 단말은 패킷에 대한 우선 순위 (priority), 요구되는 신뢰도 (reliability)에 기초하거나, 또는 지연 요건 (latency requirement)에 기초하여 a*M범위에서 BC를 선택할 수 있다, 우선 순위 (priority)가 높은 경우 (또는 요구되는 신뢰도가 높은 패킷의 경우, 또는 지연 요건이 타이트한 경우) a값이 작은 값으로 설정될 수 있다. 또는, 우선 순위가 낮을수록 (또는. 요구되는 신뢰도가 낮을 수록 또는 지연 요건이 loose할 수록) a값이 큰 값으로 설정될 수 있다. 이때 패킷의 우선 순위 별 (또는, 요구되는 reliability별, 혹은 latency requirement별)로 사용하는 BC의 범위 또는 a값은 사전에 설정되거나, 네트웍에 의해 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다
한편, S-RSSI를 측정하여 BC를 차감할 때 S-RSSI의 절대 값을 기준으로 BC를 차감할 수도 있지만, 일정 시간 내에 측정한 S-RSSI의 상대적인 값을 기준으로 BC를 차감할 수도 있다. 예컨대, 일정 시간 동안 S-RSSI를 측정한 단말은 이때의 상대적인 랭킹 (ranking)을 매기고 이때 일정 랭킹 (ranking)미만의 S-RSSI 임계값이 얼마인지를 측정한 다음, 상기 측정된 임계값을 기준으로 BC를 차감할지 여부를 결정할 수 있다. 이 방법은 절대적으로 좋은 자원이 아니라, 상대적으로 좋은 자원을 평가하기 위해서 사용될 수 있다.
제안하는 방식에 따르면, 지연 요건 (latency requirement)을 가능한 만족하면서, 우선 순위 (priority)에 따라 더 빠른 전송을 가능하게 한다. 기존의 CSMA방식은 충돌 (collision)이 발생하면 BC window를 지수적으로 (exponentially) 증가 시켜서 충돌 (collision)을 회피하나, 제안 방식에 따르면 지연 요건 (latency requirement)을 만족하는 한계를 먼저 설정하면서 후보 자원 수를 고려하여 BC를 결정하기 때문에 지연 요건(latency requirement)에 적합한 BC를 결정할 수 있다. 또한, 우선 순위 (priority)에 따라 BC를 선택하는 범위를 다르게 결정하더라도 이때에도 지연 요건 (latency requirement)를 만족하는 범위내의 후보 자원의 수를 고려하여 BC를 선택하기 때문에 더 높은 우선 순위 (priority)의 패킷 (packet)을 보호하면서도, 지연 요건 (latency requirement)을 만족할 수 있게 된다.
도 15에서 단말이 비주기적 패킷 (aperiodic packet)을 갖게 되었을 때 자원 선택 방법을 설명한다.
상기 제1 방법에 따르면, 7개의 자원 중에서 랜덤하게 선택하거나, RSSI가 낮은 자원 중에서 랜덤하게 선택할 수 있다. 상기 제2 방법에 따르면, 우선 순위 (priority)에 따라 BC를 선택하고 RSSI를 측정하여 일정 임계 미만일 때마다 BC를 줄여서 BC가 만기 (expire)될 것으로 예상되는 슬롯 (slot)에서 자원을 선택하여 전송을 수행한다. 예컨대, 우선 순위 (priority)가 높은 패킷 (packet)의 경우 M=7이고, a=0.4로 설정된다고 가정하자. 이 경우, BC는 2.8 보다 작은 자연수를 선택하고 가령 2를 선택했다고 가정하면, 1,2후보 자원의 RSSI가 임계 미만인 경우에 BC를 하나씩 차감하여 3이나 4번 후보 자원을 선택하게 된다.
또는, (시간 또는 주파수) 자원 영역을 미디어 액세스 (media access)방식에 따라 분할하는 방법을 제안한다. 이 경우, 특정 리소스 풀 (resource pool)이 어떤 액세스 (access)방식을 사용하는지는 네트웍이 물리계층 또는 상위계층 신호로 지시하거나, 사전에 정해질 수 있다. 이 방식은 두 가지 상이한 무선 접속 방식에 기초하여 반 정적 (semi static)으로 자원 영역을 분리하고, 단말은 자신이 전송하는 패킷 타입 (packet type)이나 패킷 (packet)의 속성 따라 자원 영역을 선택하여 사용하는 것이다. 예를 들어, 특정 단말이 CAM (cooperative awareness message)을 전송할 때에는 SPS로 설정된 자원 영역을 사용하고, 이벤트 트리거드 메시지(event triggered message) 전송 또는 지연 요건 (latency requirement)이 타이트 (tight)한 메시지를 전송할 때에는 기회적으로 LBT기반의 자원 영역을 선택할 수 있다.
보다 구체적으로 각 리소스 풀 (resource pool)에는 사용 가능한 속성이 설정 (configure)될 수 있다. 다시 말하자면, LBT 기반으로 사용 가능한 리소스 풀과 반정적 센싱 (sensing with semi persistent)으로 사용 가능한 리소스 풀을 구분하되, 패킷의 속성에 따라 상기 어느 하나의 리소스 풀이 선택되도록 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 지연 요건 (Latency requirement)이 일정 임계 미만이거나, 긴급하게 전송되어야 할 메시지이거나, 메시지 사이즈 변동 (Message size variation)이 일정 임계 이상 (또는 미만)이거나, 메시지 사이즈 (Message size)가 일정 임계 이상 (또는 미만)이거나, MCS level이 일정 임계 이상 (또는 미만)이거나, 패킷의 우선 순위 (Packet priority)가 일정 임계 미만 (또는, 이상)이거나, 요구되는 패킷의 신뢰도 (Packet reliability)가 일정 임계 이상 (혹은 미만)이거나, 특정 application에서 생성된 패킷 (packet)이거나 특정 서비스 (service)를 위한 패킷 (packet)인 경우에 특정 리소스 풀을 사용하도록 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 위와 같은 속성을 갖는 패킷 (packet)을 전송하는 단말은 LBT기반으로 자원을 선택하도록 설정된 리소스 풀 (resource pool)의 사용이 허용되고, 이외의 경우에는 반정적 센싱 (sensing with semi persistent)으로 전송하도록 설정된 리소스 풀 (resource pool)을 사용하도록 정해질 수 있다.
각 액세스 (access) 방식에 따른 리소스 풀 (resource pool)의 분리 동작에서 각 리소스 풀 별로 사용 가능한 패킷 (packet)의 속성은 사전에 정해지거나, 네트웍에 의해 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다.
이와 같이, 반 정적 (semi static)으로 무전 자원 선택 방식에 따라 리소스 풀(resource pool)을 나누게 되면, 주기적 패킷 (periodic packet)은 주기적 패킷 (periodic packet)끼리, 비주기적 패킷 (aperiodic packet)은 비주기적 패킷 (aperiodic packet)끼리 만 경쟁하게 되어서 각 패킷 (packet)의 속성에 따른 신뢰도(reliability)를 더 쉽게 달성할 수 있다.
또는, 특정 리소스 풀 (resource pool)에서는 특정 액세스 (access) 방식만 허용되고, 다른 리소스 풀 (resource pool)에서는 복수개의 액세스 (access) 방식이 허용될 수 있다. 예를 들면, 리소스 풀 A (resource pool A)에서는 반영구 센싱(sensing with semi persistent) 방식, LBT기반 또는 비주기적 패킷 (aperiodic packet)의 전송을 위한 자원 선택 방식이 모두 허용되고, 리소스 풀 B (resource pool B)에서는 LBT기반 또는 비주기적 패킷 (aperiodic packet) 전송을 위한 자원 선택 방식만 허용될 수 있다. 이 경우, 특정 자원 영역을 사용하는 단말수가 적을 때 기회적으로 다른 접속 방식이 공존하게 만들어서 자원의 효율성을 증가시킬 수 있다.
한편 본 발명의 내용이 단말간 직접 통신에만 제한되는 것은 아니며, 상향링크, 혹은 하향링크에서도 사용될 수 있으며, 이때 기지국이나 릴레이 노드 등이 상기 제안한 방법을 사용할 수 있다. 상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는, 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는, 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 또는 송신 단말이 수신 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예를 들면, 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 사이드링크 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 단말은 미리 결정된 리소스 풀에서 복수의 후보 자원들을 감지할 수 있다. 구체적으로, 단말은 미리 결정된 리소스 풀과 관련된 사이드링크 신호들을 수신하고, 수신된 사이드링크 신호에 포함된 제어 정보에 기초하여 다른 단말에 의해 점유될 예약 자원들에 대한 정보를 획득할 수 있다. 단말은 상기 미리 결정된 리소스 풀에 포함된 자원들 중에서 상기 예약 자원과 관련된 자원들을 제외한 나머지 자원을 상기 복수의 후보 자원으로 감지할 수 있다(S901).
한편, 상기 복수의 후보 자원들은 복수의 서브 채널과 대응할 수 있다. 다시 말하자면, 리소스 풀이 복수의 서브 채널로 구분되어 있고, 상기 단말은 상기 복수의 서브 채널 중에서 상기 다른 단말이 사용하고자 예약한 예약 서브 채널에 대한 정보를 획득할 수 있고, 상기 복수의 서브 채널 중에서 상기 예약 서브 채널을 제외한 나머지 서브 채널들을 상기 복수의 후보 자원인 복수의 후보 서브 채널로 감지 또는 결정할 수 있다.
다음으로, 단말은 상기 감지된 복수의 후보 자원에서 사이드링크 신호의 전송을 위한 전송 자원을 선택할 수 있다. 단말은 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택하기 앞서 추가적인 캐리어 센싱을 수행할지 여부를 결정할 수 있다(S903). 단말은 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷에 기초하여 상기 전송 자원의 선택 이전에 추가적인 캐리어 센싱 여부를 결정할 수 있다. 즉, 단말은, 상기 복수의 후보 자원들을 결정한 후에 소정의 타이밍 동안 (또는 소정의 타이밍까지) 캐리어 센싱을 통해 다른 단말의 신호와의 충돌 가능성이 낮은 것으로 판단되면, 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택할 수 있다. 이와 달리, 추가적인 캐리어 센싱을 수행하지 않은 것으로 결정되면, 단말은 추가적인 캐리어 센싱에 따른 지연 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 전송 자원을 선택할 수 있다(S905).
구체적으로, 단말은 상기 사이드링크 신호 또는 상기 패킷의 지연 요건 및 미리 설정된 임계 시간을 고려하여 상기 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 결정할 수 있다. 단말은 상기 지연 요건에 따라 상기 패킷 또는 상기 사이드링크 신호의 전송 지연이 허용되는 시점과 상기 미리 설정된 임계 시점을 비교할 수 있다. 단말은 상기 지연이 허용되는 시점까지 남는 시간이 상기 미리 설정된 임계 시간 이상인 경우에 상기 추가적인 캐리어 센싱을 수행하는 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 단말은, 상기 추가적인 캐리어 센싱에 기초하여 상기 복수의 후보 자원들에서 다른 단말의 사이드링크 신호와의 충돌 가능성이 낮다고 판단되면, 상기 복수의 후보 자원들 중에서 추가적인 캐리어 센싱 이후에 남는 후보 자원들에서 상기 사이드링크 신호의 전송을 위한 전송 자원을 선택할 수 있다.
여기서, 단말이 추가적인 캐리어 센싱을 수행하는 경우, 단말은 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행하고 다른 단말에 의한 상기 복수의 후보 자원들에 대한 점유 여부를 확인할 수 있다. 단말은 소정의 타이밍까지 상기 캐리어 센싱을 수행할 수 있다. 상기 소정의 타이밍은 미리 설정된 카운터 값을 갖는 백오프 카운터에 기초하여 결정되거나, 상기 패킷 또는 상기 사이드링크 신호의 속성 중에서 지연 요건에 기초하여 결정될 수 있다.
먼저, 상기 소정의 타이밍이 미리 설정된 카운터 값을 갖는 백오프 카운터에 기초하여 결정될 수 있다. 단말은 상기 복수의 후보 자원들 중에서 미리 설정된 임계 미만의 수신 세기로 신호가 수신되는 자원이 감지되면 상기 백오프 카운터를 백오프한다. 상기 백오프 카운터가 만료되면, 상기 단말은 상기 복수의 후보 자원들 중에서 상기 만료 이후의 자원들에서 전송 자원을 순차적으로 또는 임의적으로 선택할 수 있다. 또한, 상기 미리 설정된 임계는 미리 설정된 시간 동안 상기 복수의 후보 자원들에서 측정된 수신 신호 세기들에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 미리 설정된 시간 동안 측정된 신호 세기들에 대한 상대적인 랭킹을 결정하고, 상기 결정된 랭킹들 중에서 하위 몇 퍼센트에 대한 신호의 세기를 상기 미리 설정된 임계로 설정할 수 있다. 이와 달리, 백오프 카운터가 만료되기 이전에 상기 사이드링크 신호의 전송을 위한 전송 자원의 수보다 상기 복수의 후보 자원들 중에서 남은 후보 자원의 수가 더 작으면, 상기 단말은 상기 복수의 후보 자원들에서 상기 사이드링크 신호의 전송을 수행하지 않고, 차후 다시 결정된 복수의 후보 자원들에서 상기 사이드링크 신호의 전송을 위한 전송 자원의 선택을 수행할 수 있다.
또한, 단말은 상기 패킷의 속성에 따라 백오프 카운터에 설정된 카운터 값이 선택되는 범위를 달리 설정할 수 있다. 예를 들면, 특정 카운트 값의 상한 값(M)에 특정 가중치를 곱하여 상기 카운터 값이 선택되는 범위를 설정할 수 있다. 상기 특정 가중치 (< 1)는 상기 패킷의 속성에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 특정 패킷의 우선 순위가 다른 패킷의 우선 순위 보다 높으면 상기 특정 패킷에 대한 가중치는 상기 다른 패킷에 대한 가중치 보다 작은 값으로 설정될 수 있다. 또는, 상기 특정 패킷의 지연 요건이 상기 다른 패킷의 지연 요건 보다 타이트한 경우, 상기 특정 패킷에 대한 가중치는 상기 다른 패킷에 대한 가중치 보다 작은 값으로 설정될 수 있다. 또는, 상기 특정 패킷의 신뢰도가 상기 다른 패킷의 신뢰도 보다 높은 경우, 상기 특정 패킷에 대한 가중치는 상기 다른 패킷에 대한 가중치 보다 작은 값으로 설정될 수 있다.
또는, 소정의 타이밍은 상기 패킷 또는 사이드링크 신호의 지연 요건에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 패킷 또는 사이드링크 신호의 지연 요건에 따라 상기 패킷 또는 사이드링크 신호의 전송 지연이 허용되는 시점을 결정할 수 있다. 단말은 상기 복수의 후보 자원들이 결정된 후로부터 상기 지연이 허용되는 시점으로부터 미리 설정된 특정 시간 앞서는 타이밍으로 상기 소정의 타이밍을 결정할 수 있다. 예를 들면, 현재 (또는, 상기 복수의 후보 자원들이 결정된 시점)로부터 30ms까지 상기 지연이 허용되고 상기 미리 설정된 특정 시간이 10ms인 경우, 상기 소정의 타이밍은 현재로부터 20ms로 결정될 수 있다.
이 경우, 단말은 상기 복수의 후보 자원들에 대해 상기 소정의 타이밍까지 미리 설정된 임계 이상의 수신 세기의 신호가 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 미리 설정된 횟수 미만으로 상기 미리 설정된 임계 이상의 수신 세기를 갖는 신호가 감지되면, 상기 단말은 상기 복수의 후보 자원들 중에서 소정의 타이밍 이후의 후보 자원들에서 상기 전송 자원을 선택하여 상기 사이드링크 신호를 전송할 수 있다. 이와 달리, 상기 미리 설정된 횟수 이상 미리 설정된 임계 이상의 수신 세기를 갖는 신호가 감지되면, 상기 단말은 상기 복수의 후보 자원들에서 사이드링크 신호의 전송을 하지 않을 수 있다. 여기서, 상기 미리 설정된 횟수는 임의의 양의 정수의 값이 미리 설정되거나, 채널의 상태, 상기 사이드링크 신호 또는 패킷의 지연 요건에 따라 결정될 수 있다.
또는, 상기 소정의 타이밍은 0보다 큰 실수 또는 정수의 값으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 소정의 타이밍이 20ms로 미리 설정될 수 있고, 이 경우, 단말은 현재 (또는, 상기 복수의 후보 자원들이 결정된 시점)로부터 20ms 동안 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행할 수 있다.
또는, 단말은 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성에 기초하여 상기 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 사이드링크 신호의 속성은 속성은 MCS의 레벨, 상기 사이드링크 신호에 포함된 메시지의 사이즈, 상기 메시지의 사이즈 변화 정도 또는 상기 메시지의 지연 요건 중에서 적어도 하나에 대한 것이고, 상기 패킷의 속성은 상기 패킷에 대한 주기성, 상기 패킷에 대한 우선 순위, 상기 패킷에 요구되는 지연 요건 및 신뢰도 중에서 적어도 하나에 대한 것으로 미리 설정 또는 결정될 수 있다.
상기 패킷의 주기적인 전송이 요구되지 않은 경우, 단말은 상기 사이드링크 신호의 전송을 위한 전송 자원의 선택에 앞서 캐리어 센싱을 수행하는 것으로 결정할 수 있다. 상기 패킷의 주기적 전송이 요구된 경우, 단말은 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 전송 자원을 선택할 수 있다.
또는, 상기 패킷에 대한 우선 순위가 미리 설정된 임계 이상인 경우, 상기 사이드링크 신호의 전송을 위한 전송 자원의 선택에 앞서 캐리어 센싱을 수행하는 것으로 결정할 수 있다. 상기 패킷에 대한 우선 순위가 상기 미리 설정된 임계 미만인 경우, 단말은 추가적인 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 전송 자원을 선택할 수 있다. 또는, 상기 패킷에 대한 지연 요건이 미리 설정된 지연 시간 미만인 경우, 상기 단말은 상기 사이드링크 신호의 전송을 위한 전송 자원의 선택에 앞서 캐리어 센싱을 수행하는 것으로 결정할 수 있다, 상기 패킷에 대한 지연 요건이 상기 미리 설정된 지연 시간 이상인 경우, 단말은 추가적인 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 전송 자원을 선택할 수 있다.
또는, 상기 단말은 복수의 리소스 풀들 중에서 상기 패킷의 속성 또는 상기 사이드링크 신호의 속성에 기초하여 특정 리소스 풀을 상기 미리 결정된 리소스 풀로 결정할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 리소스 풀들은 상기 추가적인 캐리어 센싱이 요구되는 제1 리소스 풀, 상기 추가적인 캐리어 센싱이 요구되지 않는 제2 리소스 풀을 포함할 수 있다. 또는, 상기 복수의 리소스 풀들은 상기 추가적인 캐리어 센싱의 수행과 무관하게 설정된 제3 리소스 풀을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 패킷 또는 사이드링크 신호의 속성에 따라 상기 제1 리소스 풀 내지 상기 제3 리소스 풀 중에서 어느 하나의 리소스 풀을 상기 미리 결정된 리소스 풀로 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 단말은 상기 패킷의 우선 순위가 특정 임계 우선 순위 보다 높으면 상기 단말은 상기 제1 리소스 풀을 상기 미리 결정된 리소스 풀로 설정 또는 결정할 수 있고, 상기 패킷의 우선 순위가 상기 특정 임계 우선 순위 이하이면 상기 단말은 상기 제2 리소스 풀을 상기 미리 결정된 리소스 풀로 설정할 수 있다.
이 경우, 단말은, 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 패킷의 속성에 기초하여 상기 제1 리소스 풀에서 상기 복수의 후보 자원들을 결정한 경우, 상기 복수의 후보 자원들에 대한 추가적인 캐리어 센싱을 수행한 후에 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택할 수 있다. 단말은, 상기 제2 리소스 풀에서 상기 복수의 후보 자원들을 결정한 경우, 상기 복의 후보 자원들에 대한 추가적인 캐리어 센싱의 수행을 하지 않고 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 임의적으로 선택할 수 있다. 단말은, 상기 제3 리소스 풀에서 상기 복수의 후보 자원들을 결정한 경우, 상술한 바와 같이 패킷의 속성 또는 사이드링크의 속성에 기초하여 상기 추가 캐리어 센싱의 수행 여부를 결정할 수 있다.
다음으로, 단말은 상기 결정된 자원 선택 유형에 따라 전송 자원을 선택하고, 선택된 전송 자원에서 사이드링크 신호를 전송할 수 있다(S907).
도 17은 일 실시예에 따른 기지국이 리소스 풀을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17을 참조하면, 기지국은 상기 복수의 리소스 풀들을 상기 단말이 전송할 패킷의 속성 또는 사이드링크 신호의 속성 각각에 대응하는 리소스 풀들을 미리 설정할 수 있다. 즉, 기지국은 MCS의 레벨, 상기 사이드링크 신호에 포함된 메시지의 사이즈, 상기 메시지의 사이즈 변화 정도 또는 상기 메시지의 지연 요건 등과 대응하는 리소스 풀들을 미리 설정할 수 있다. 또는, 기지국은 상기 패킷에 대한 주기성, 패킷에 대한 우선 순위, 상기 패킷에 요구되는 지연 요건 및 신뢰도에 대응하는 리소스 풀들을 미리 설정할 수 있다(S1001).
다음으로, 기지국은 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 패킷의 속성 각각에 대응하여 설정된 복수의 리소스 풀에 대한 설정 정보를 상기 단말에게 전송할 수 있다. 도 16을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 복수의 리소스 풀들은 상기 추가적인 캐리어 센싱이 요구되는 제1 리소스 풀, 상기 추가적인 캐리어 센싱 없이 임의적으로 전송 자원이 선택되는 제2 리소스 풀 및 상기 추가적인 캐리어 센싱 여부와 무관한 제3 리소스 풀을 포함할 수 있다(S1003).
도 18은 본 발명에 따른 D2D 통신을 수행하는 단말 및 기지국을 간략하게 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신장치(21), 송신장치(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신장치(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신장치(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말(20)의 프로세서(23)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(23)는 미리 결정된 리소스 풀에서 복수의 후보 자원들을 감지할 수 있다. 프로세서(23)는 미리 결정된 리소스 풀에서 감지된 예약 자원 및 수신 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 후보 자원들을 결정하고, 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택하기 위한 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성에 기초하여 결정하며, 상기 캐리어 센싱이 수행되면, 소정의 타이밍까지 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행한 후에 상기 전송 자원을 선택하고, 상기 선택된 전송 자원에서 상기 사이드링크 신호를 전송할 수 있다.
단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 18을 참조하면 본 발명에 따른 기지국(10)은, 수신장치(11), 송신장치(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국의 장치를 의미한다. 수신장치(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신 장치(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 기지국(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(13)는 상기 복수의 리소스 풀들을 상기 단말이 전송할 패킷의 속성 또는 사이드링크 신호의 속성 각각에 대응하는 리소스 풀들을 미리 설정할 수 있다. 상기 프로세서(13)는 MCS의 레벨, 상기 사이드링크 신호에 포함된 메시지의 사이즈, 상기 메시지의 사이즈 변화 정도 또는 상기 메시지의 지연 요건 등과 대응하는 리소스 풀들을 미리 설정할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(13)는 상기 패킷에 대한 주기성, 패킷에 대한 우선 순위, 상기 패킷에 요구되는 지연 요건 및 신뢰도에 대응하는 리소스 풀들을 미리 설정할 수 있다. 상기 프로세서(13)는 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 패킷의 속성 각각에 대응하여 설정된 복수의 리소스 풀에 대한 설정 정보를 송신장치(12)를 제어하여 상기 단말에게 전송할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치들의 블록도이다.
도 19를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (2210) 및 UE (2220)를 포함 할 수 있다. UE (2220)는 기지국의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 통신 시스템은 복수의 UE들을 포함 할 수 있다. 도 19를 참조하면, 기지국 (2210)과 UE (2220)가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 기지국 (2210)은 네트워크 노드, UE, 무선 장치 등으로 대체 될 수 있다. 또는, 기지국 및 UE 각각은 무선 통신 장치 또는 무선 장치로서 표현 될 수 있다.
또한, 기지국 (2210)은 적어도 하나의 프로세서(2211), 적어도 하나의 메모리 (2212), 및 적어도 하나의 송수신기 (2213)를 포함할 수 있다. 프로세서 (2211)는 앞서 설명된 각 실시예에서 기술한 기능, 절차 또는 방법을 구현하기 위해 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
또한, 하나 이상의 프로토콜이 프로세서 (2211)에 의해 구현 될 수 있다. 예를 들어, 프로세서 (2211)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층 (예를 들어, functional layers)을 구현할 수 있다. 메모리 (2212)는 프로세서 (2211)와 연결되며 다양한 유형의 정보 및/또는 명령어(instruction)를 저장한다. 송수신기 (2213)는 프로세서 (2211)와 전기적으로 연결되어 있으며, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 프로세서 (2211)에 의해 제어될 수 있다.
UE (2220)는 적어도 하나의 프로세서(2221), 적어도 하나의 메모리 (2222), 및 적어도 하나의 송수신기 (2223)를 포함할 수 있다. 프로세서 (2211)는 앞서 설명된 각 실시예에서 기술한 기능, 절차 또는 방법을 구현하기 위해 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
또한, 하나 이상의 프로토콜이 프로세서 (2221)에 의해 구현 될 수 있다. 예를 들어, 프로세서 (2221)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층 (예를 들어, functional layers)을 구현할 수 있다. 메모리 (2222)는 프로세서 (2221)와 연결되며 다양한 유형의 정보 및/또는 명령어(instruction)를 저장한다. 송수신기 (2223)는 프로세서 (2221)와 전기적으로 연결되어 있으며, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 프로세서 (2221)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 메모리 (2212 및 / 또는 2222)는 프로세서 (2211 및 / 또는 2221)의 내부 또는 외부에 각각 배치 될 수 있고, 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 프로세서에 연결될 수 있다.
기지국 (2210) 및/또는 UE (2220)는 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 (2214 및/또는 2224)는 무선 신호를 송신 및 수신하도록 구성 될 수 있다.
도 20는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치를 간략하게 도시한 도면이다.
도 20를 참조하면, 도 19에 도시된 UE (2220)가 자세히 설명되어 있다. 한편도 20의 무선 통신 장치는 UE (2220)에 한정되지 않고, 상술한 실시예의 하나 이상의 구현에 적합하도록 구성된 이동 컴퓨팅 장치일수 있다. 예를 들면, 상기 이동 컴퓨팅 장치는 차량 통신 시스템 및/또는 장치, 웨어러블 장치, 랩톱 또는 스마트 폰 등이 포함될 수 있다.
또한, 도 20를 참조하면, UE (2220)는 디지털 신호 프로세서: DSP 또는 마이크로 프로세서를 포함하는 프로세서(2210), 송수신기 (2335), 전력 관리 모듈 (2305), 안테나 (2340), 배터리 (2355), 키패드 (2320), GPS (Global Positioning System) 칩 (2360), 센서 (2365), 메모리 (2330), 가입자 식별 모듈 (SIM) 카드 (2325), 스피커 (2345) 마이크로폰 (2350) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, UE (2220)는 단일 안테나 또는 멀티 안테나를 포함 할 수 있다.
프로세서 (2310)는 앞서 설명된 각 실시예에서 기술한 기능, 절차 또는 방법을 구현하기 위해 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서 (2310)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층 (예를 들어, 기능 계층)과 같은 하나 이상의 프로토콜을 구현할 수 있다.
메모리 (2330)는 프로세서 (2310)에 연결되고 프로세서 (2310)의 동작에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 메모리 (2330)는 프로세서 (2310)의 내부 또는 외부에 위치 될 수 있고 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 프로세서에 연결될 수 있다.
유저(user)는 키패드 (2320)의 버튼을 누르거나 마이크로폰 (2350)을 이용한 음성 인식 또는 활성화 등의 다양한 기술을 통하여 다양한 형태의 정보 (예를 들어, 전화 번호와 같은 지시 정보)를 입력 할 수 있다. 프로세서 (2310)는 사용자의 정보를 수신 및 처리하고, 전화 번호를 다이얼링하는 것과 같은 적절한 기능을 수행할 수 있다. 일부 실시예에서, 데이터 (예를 들어, operational data)는 특정 기능(들)을 수행하기 위해 SIM 카드(2325) 또는 메모리 (2330)로부터 로딩될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서 (2310)는 GPS 칩 (2360)으로부터 GPS 정보를 수신 및 처리하여 같은 UE의 위치 또는 위치와 관련된 기능 (차량 네비게이션, 지도 서비스 등)을 수행 할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 (2310)는 사용자의 참고 및 편의를 위해 이러한 다양한 유형의 정보 및 데이터를 디스플레이 (2315) 상에 표시 할 수 있다.
송수신기 (2335)는 프로세서 (2310)와 연결되어 RF (Radio Frequency) 신호와 같은 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프로세서 (2310)는 통신을 개시하고 음성 통신 데이터와 같은 다양한 유형의 정보 또는 데이터를 포함하는 무선 신호를 송신하도록 송수신기 (2335)를 제어 할 수 있다. 송수신기 (2335)는 무선 신호를 수신하고 수신기 및 송신하는 송신기를 포함한다. 안테나 (2340)는 무선 신호의 송신 및 수신이 원활하게 수행하는데 필요한 장치이다. 일부 실시예에서, 상기 송수신기(2335)가 무선 신호를 수신한 경우, 프로세서 (2310)에 의한 처리를 위해서 송수신기 (2335)는 상기 수신된 무선 신호를 기저 대역 주파수(baseband frequency)로 변환 및 포워딩 (convert and forward)할 수 있다(the transceiver 2335 may forward and convert the signals to baseband frequency for processing by the processor 2310). 처리 된 신호는 스피커 (2345) 및/또는 디스플레이(2315)를 통해 출력되도록 가청 또는 판독 가능한 정보로 변환하는 등의 다양한 기술에 따라 처리될 수 있다.
일 실시예에서, 센서 (2365)는 프로세서 (2310)에 연결될 수 있다. 센서 (2365)는 속도, 가속도, 광, 진동, 근접성, 위치, 이미지 등 다양한 유형의 정보를 검출하도록 구성된 하나 이상의 감지 장치를 포함 할 수 있다. 프로세서 (2310)는 센서 (2365)로부터 얻어진 센서 정보를 수신 및 처리하고, 상기 수신 처리된 센서 정보에 기초하여 충돌 회피, 자율 주행 등과 같은 다양한 유형의 기능을 수행 할 수 있다.
또는, 도 20에 도시 된 바와 같이, UE는 다양한 구성 요소 (예를 들어, 카메라, USB 포트 등)를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라는 프로세서 (2310)에 추가로 연결될 수 있으며, 자율 주행, 차량 안전 서비스 등과 같은 다양한 서비스에 사용될 수 있다. 이와 같이, 도 20는 UE의 어느 하나의 실시예이며, 본원 발명의 범위는 도 20에 도시된 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 키패드 (2320), GPS (Global Positioning System) 칩 (2360), 센서 (2365), 스피커 (2345) 및/또는 마이크로폰 (2350) 중에서 일부 구성은 몇몇 실시예에 대한 UE에 포함되지 않거나 구현되지 않을 수 있다.
도 21은 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 송수신기를 간략하게 도시한 블록도이다.
구체적으로, 도 21에 도시된 송수신기는 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템으로 구현 될 수 있는 일 예에 따른 송수신기일 수 있다.
송신 경로에서, 도 19 및 도 20에서 설명된 프로세서와 같은 적어도 하나의 프로세서는 송신될 데이터를 처리 할 수 있고 아날로그 출력 신호와 같은 신호를 송신기(2410)에 제공할 수 있다.
송신기 (2410)에서 아날로그 출력 신호는, 로우 패스 필터 (LPF) (2411)에 의해 필터링(예를 들어 종래의 디지털-아날로그 변환 (ADC)에 의해 발생된 아티팩트 (artifacts)를 제거하기 위해서)되고, 업 컨버터 (예를 들어, 믹서) (2412)에 의해 기저 대역에서 RF로 상향 변환(upconvert)되며, VGA (variable gain amplifier) (2413)에 의해 증폭될 수 있다. 증폭 된 신호는 필터 (2414)에 의해 필터링되고, PA (power amplifier) (2415)에 의해 추가 증폭되며, 듀플렉서(duplexer) (2450) / 안테나 스위치 (2460)를 통해 라우트(routed)되어 안테나 (2470)를 통해 송신될 수 있다.
수신 경로에서, 안테나 (2470)는 무선 환경으로부터 신호를 수신하고, 수신 된 신호는 안테나 스위치 (2460)/듀플렉서 (2450)를 통해 라우트(routed)되어 수신기 (2420)에 제공될 수 있다.
예를 들면, 수신기 (2420)에서 수신된 신호는 LNA(low noise amplifier) (2423)를 포함하는 증폭기에 의해 증폭되고, 대역 통과 필터 (2424)에 의해 필터링되며, 다운 컨버터 (downconverter) (2425) 에 의해, 예를 들어 믹서, RF에서 기저 대역으로 다운 컨버팅된다.
하향 변환 된 신호는 저역 통과 필터 (LPF) (2426)에 의해 필터링되고, 아날로그 입력 신호를 얻기 위해 VGA (2427)를 포함하는 증폭기에 의해 증폭되며, 이는도 19 및 도 20에서 설명된 프로세서에 제공된다.
또한, 국부 발진기 (local oscillator, LO) 생성기 (2440)는 송신 및 수신 LO 신호를 생성하여 상향 변환기 (upconverter) (2412) 및 하향 변환기 (downconverter) (2425)에 각각 제공한다.
한편, 본원 발명은 도 21에 도시된 바와 같은 구성으로 한정되지 않으며, 본원 발명의 실시예에 따른 기능 및 효과를 위해서 다양한 구성 요소 및 회로가 도 21에 도시 된 예와 다르게 배열 될 수 있다.
도 22은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 송수신기의 다른 예를 도시한다.
특히, 도 22는 시분할 듀플렉스 (TDD) 시스템에서 구현 될 수 있는 송수신기의 일 예를 도시한다.
일부 실시예에서, TDD 시스템의 송수신기에 포함된 송신기 (2510) 및 수신기 (2520)는 FDD 시스템의 송수신기에 포함된 송신기 및 수신기와 하나 이상의 유사한 특징을 포함할 수 있다. 이하, TDD 시스템의 송수신기 구조를 후술한다.
송신 경로에서, 송신기의 PA (power amplifier) (2515)에 의해 증폭 된 신호는 대역 선택 스위치 (2550), 대역 통과 필터 (BPF) (2560) 및 안테나 스위치 (2570)를 통하여 라우트(route)되며, 안테나 (2580)를 통하여 전송된다.
수신 경로에서, 안테나 (2580)는 무선 환경으로부터 신호를 수신하고, 수신 된 신호는 안테나 스위치 (들) (2570), 대역 통과 필터 (BPF) (2560) 및 대역 선택 스위치 (2550)를 통해 라우트(route)되어 수신기 2520에 제공된다.
도 23는 사이드 링크에 관련된 무선 디바이스 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 23를 참조하면, 무선 장치는 사이드 링크와 관련된 정보를 획득할 수 있다 (S2910). 사이드 링크와 관련된 정보는 적어도 하나의 자원 구성(resource configuration(s)) 일 수 있고, 다른 무선 장치 또는 네트워크 노드로부터 획득 될 수 있다.
상기 정보를 획득 한 후, 무선 장치는 사이드 링크에 관련된 정보를 디코딩할 수 있다 (S2920).
사이드 링크에 관한 정보를 디코딩 한 후, 무선 디바이스는 사이드 링크에 관한 정보에 기초하여 하나 이상의 사이드 링크 동작을 수행한다 (S2930). 여기서, 무선 장치에 의해 수행되는 사이드 링크 동작 (sidelink operation) (들)은 흐름도에서 도시된 하나 이상의 동작 일 수 있다.
한편, 도 23에 도시된 흐름도는 사이드 링크와 관련된 무선 장치 동작은 단지 일례이며, 다양한 기술을 사용하는 사이드 링크 동작이 무선 장치에 의해 수행 될 수 있다. 사이드 링크는 사이드 링크 통신 및/또는 사이드 링크 디스커버리를 위한 UE 간의 인터페이스일 수 있다. 사이드 링크는 PC5 인터페이스에 해당 할 수 있다. 사이드 링크 동작은 넓은 의미에서 UE들 간의 정보의 송신 및/또는 수신일 수 있다.
도 24은 사이드 링크에 관련된 네트워크 노드 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 24에서 개시된 사이드 링크와 관련된 네트워크 노드 동작은 하나의 일 예에 불가하며, 다양한 기술을 이용한 사이드 링크 동작이 네트워크 노드에 의해 수행 될 수 있다.
네트워크 노드는 무선 장치로부터 사이드 링크와 관련된 정보를 수신할 수 있다 (S3010). 예를 들면, 사이드 링크와 관련된 정보는 네트워크 노드에 대한 사이드 링크 정보 표시에 사용되는 'SidelinkUEInformation'일 수 있다
상기 정보를 수신 한 후, 상기 네트워크 노드는 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 사이드 링크와 관련된 하나 이상의 명령(instruction)들을 전송할지 여부를 결정한다 (S3020).
명령을 송신하기로 결정한 경우, 네트워크 노드는 송신하기로 결정된 명령에 기초하여 사이드 링크와 관련된 명령을 무선 장치로 송신한다 (S3030). 일 예에서, 네트워크 노드에 의해 송신된 명령을 수신한 무선 장치는 수신된 명령에 기초하여 하나 이상의 사이드 링크 동작(들)을 수행 할 수 있다.
도 25는 무선 장치와 네트워크 노드의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다. 여기서, 네트워크 노드 (3120)는 도 19에 도시된 무선 장치 또는 UE로 대체 될 수 있다.
예를 들면, 무선 장치 (3110)는 하나 이상의 다른 무선 장치, 네트워크 노드, 및/또는 네트워크의 다른 요소와 통신하기 위한 통신 인터페이스 (3111)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스 (3111)는 하나 이상의 송신기, 하나 이상의 수신기 및 / 또는 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함 할 수 있다. 또한, 무선 장치 (3110)는 프로세싱 회로 (3112)를 포함할 수 있다. 프로세싱 회로 (3112)는 프로세서 (3113)와 같은 적어도 하나의 프로세서 및 메모리 (3114)와 같은 적어도 하나의 메모리 디바이스를 포함 할 수 있다.
프로세싱 회로 (3112)는 앞서 기술된 방법들 및/또는 프로세스들 중 어느 하나 이상을 제어하고, 그러한 방법들 및/또는 프로세스가 무선 디바이스 (3110)에 의해 수행되도록 할 수 있다. 프로세서 (3113)는 여기에 설명된 무선 장치의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 프로세서와 대응할 수 있다. 또한, 무선 장치 (3110)는 데이터, 프로그래밍 가능한 소프트웨어 코드 및/또는 여기에 설명된 다른 정보를 저장하도록 구성된 메모리 (3114)를 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 메모리 (3114)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 도 23를 참조하여 설명한 프로세스의 일부 또는 전체, 또는 상술한 방법들의 실시예들이 실행되도록 하는 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드 (3115)를 저장하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 정보의 송신 또는 수신과 관련된 적어도 하나의 프로세스(processes)는 정보를 송신 또는 수신하기 위해서 도 24의 송수신기 (2223)를 제어하는 프로세서 (3113)에 의해 수행 될 수 있다.
네트워크 노드 (3120)는 하나 이상의 다른 네트워크 노드들, 무선 디바이스들 및 네트워크의 다른 요소들과 통신하기 위한 통신 인터페이스 (3121) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 통신 인터페이스 (3121)는 적어도 하나의 송신기, 적어도 하나의 수신기 및/또는 적어도 하나의 통신 인터페이스를 포함한다. 또한, 네트워크 노드 (3120)는 프로세싱 회로 (3122)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 회로는 프로세서 (3123) 및 메모리 (3124)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 정보의 송신 또는 수신과 관련된 적어도 하나의 프로세스(processes)는 정보를 송신 또는 수신하기 위해서 도 20에 도시된 송수신기 (2213)를 제어하는 프로세서 (3123)에 의해 수행 될 수 있다.
기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 차량, 자율주행 기능을 탑재한 차량, 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 로봇, AR(Augmented Reality) 장치, VR(Virtual Reality) 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치 또는 그 이외 4차 산업 혁명 분야 또는 5G 서비스와 관련된 장치 등일 수 있다. 예를 들어, 드론은 사람이 타지 않고 무선 컨트롤 신호에 의해 비행하는 비행체일 수 있다. 예를 들어, MTC 장치 및 IoT 장치는 사람의 직접적인 개입이나 또는 조작이 필요하지 않는 장치로서, 스마트 미터, 벤딩 머신, 온도계, 스마트 전구, 도어락, 각종 센서 등일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 장치, 구조 또는 기능을 검사, 대체 또는 변형할 목적으로 사용되는 장치로서, 진료용 장비, 수술용 장치, (체외) 진단용 장치, 보청기, 시술용 장치 등일 수 있다. 예를 들어, 보안 장치는 발생할 우려가 있는 위험을 방지하고, 안전을 유지하기 위하여 설치한 장치로서, 카메라, CCTV, 블랙박스 등일 수 있다. 예를 들어, 핀테크 장치는 모바일 결제 등 금융 서비스를 제공할 수 있는 장치로서, 결제 장치, POS(Point of Sales) 등일 수 있다. 예를 들어, 기후/환경 장치는 기후/환경을 모니터링, 예측하는 장치를 의미할 수 있다.
단말은 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 폴더블(foldable) 디바이스 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치로서, VR 또는 AR을 구현하기 위해 사용될 수 있다.
도 26을 참고하면, 5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역 (Enhanced Mobile Broadband, eMBB) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신 (massive Machine Type Communication, mMTC) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신 (Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC) 영역을 포함한다.
일부 사용 예(Use Case)는 최적화를 위해 다수의 영역들이 요구될 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표 (Key Performance Indicator, KPI)에만 포커싱될 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 액세스를 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것이 기대된다. 증가된 트래픽 양(volume)을 위한 주요 원인들은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스 (오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 응용 프로그램들은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성이 필요하다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 그리고, 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트 예를 들어, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하는 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
또한, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있는 기능 즉, mMTC에 관한 것이다. 2020년까지 잠재적인 IoT 장치들은 204 억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자체-구동 차량(self-driving vehicle)과 같은 초 신뢰 / 이용 가능한 지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 도 26의 삼각형 안에 포함된 다수의 사용 예들에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH (fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역 (또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실과 증강 현실뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는데 요구된다. VR(Virtual Reality) 및 AR(Augmented Reality) 애플리케이션들은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 응용 프로그램은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사들이 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예들과 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 동시의 높은 용량과 높은 이동성 모바일 광대역을 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계 없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 활용 예는 증강 현실 대시보드이다. 이는 운전자가 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별하고, 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 말해주는 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량들 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 디바이스들(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 디바이스들) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스들을 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종되거나 자체 운전 차량(self-driven vehicle)이 될 것이다. 이는 서로 다른 자체 운전 차량들 사이 및 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고, 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자체 운전 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자체 운전 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
스마트 사회(smart society)로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지-효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품들은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서들 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용이다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서들을 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료들의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 응용 프로그램을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는데 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스들로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터들에 대한 원격 모니터링 및 센서들을 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크들로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것이 요구된다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류(logistics) 및 화물 추적(freight tracking)은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요하다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 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, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 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.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    미리 결정된 리소스 풀에서 감지된 예약 자원 및 수신 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 후보 자원들을 결정하는 단계;
    상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택하기 위한 추가적인 캐리어 센싱의 수행 여부를 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성에 기초하여 결정하는 단계;
    상기 캐리어 센싱이 수행되면, 소정의 타이밍까지 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행한 후에 상기 전송 자원을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 전송 자원에서 상기 사이드링크 신호를 전송하는 단계;를 포함하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패킷의 속성은 상기 패킷에 대한 주기성, 상기 패킷에 대한 우선 순위, 상기 패킷에 요구되는 지연 요건 및 신뢰도 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어 센싱의 수행 여부는 특정 타이밍부터 상기 지연 요건에 따른 상기 패킷 전송의 지연이 허용되는 타이밍까지의 시간과 미리 설정된 임계 시간의 비교 결과에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 타이밍은 상기 패킷의 지연 요건에 따른 상기 패킷 전송의 지연이 허용되는 타이밍에 기초하여 결정되는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소정 타이밍은 미리 설정된 임계 미만의 수신 세기가 감지되면 감소하는 백오프 카운터가 일정 값에 도달한 시점에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 센싱이 수행되지 않은 경우, 상기 전송 자원은 상기 복수의 후보 자원들 중 미리 설정된 임계 값보다 수신 세기가 작은 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 미리 결정된 리소스 풀은 복수의 리소스 풀들 중에서 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 패킷의 속성에 따라 결정된 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 리소스 풀들은 상기 캐리어 센싱이 수행에 따른 상기 전송 자원의 선택만이 허용되는 제1 리소스 풀 및 상기 캐리어 센싱의 수행 없이 상기 전송 자원의 임의적인 선택만이 허용되는 제2 리소스 풀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 리소스 풀은 캐리어 센싱의 수행에 따른 전송 자원의 선택 또는 캐리어 센싱 없이 임의적인 자원 선택이 허용되는 제3 리소스 풀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 패킷의 주기적인 전송이 요구되지 않은 경우, 상기 전송 자원은 상기 소정의 타이밍까지 상기 캐리어 센싱이 수행된 후에 선택되고,
    상기 패킷의 주기적 전송이 요구된 경우, 상기 전송 자원은 상기 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 패킷에 대한 우선 순위가 미리 설정된 임계 이상인 경우, 상기 전송 자원은 상기 소정의 타이밍까지 상기 캐리어 센싱이 수행된 후에 선택되고,
    상기 패킷에 대한 우선 순위가 상기 미리 설정된 임계 미만인 경우, 상기 전송 자원은 상기 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 패킷에 대한 지연 요건이 미리 설정된 지연 시간 미만인 경우, 상기 전송 자원은 상기 소정의 타이밍까지 상기 캐리어 센싱이 수행된 후에 선택되고,
    상기 패킷에 대한 지연 요건가 상기 미리 설정된 지연 시간 이상인 경우, 상기 전송 자원은 상기 캐리어 센싱 없이 상기 복수의 후보 자원들 중에서 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 사이드링크 신호의 속성은 MCS (Modulation Coding Scheme)의 레벨, 상기 사이드링크 신호에 포함된 메시지의 사이즈 또는 상기 메시지의 사이즈 변화 정도 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 백오프 카운터는 상기 패킷의 우선 순위, 신뢰도 및 지연 요건 중 적어도 하나에 기초하여 미리 설정된 범위 내에서 카운트 값이 결정되는 것을 특징으로 하는, 사이드링크 신호를 전송하는 방법.
  15. 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 사이드링크 신호를 전송하는 장치에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 연결된 메모리;를 포함하고,
    상기 프로세서는 미리 결정된 리소스 풀에서 감지된 예약 자원 및 수신 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 후보 자원들을 결정하고, 상기 복수의 후보 자원들 중에서 전송 자원을 선택하기 위한 캐리어 센싱의 수행 여부를 상기 사이드링크 신호의 속성 또는 상기 사이드링크 신호에 포함된 패킷의 속성에 기초하여 결정하고,, 상기 캐리어 센싱이 수행되면, 소정의 타이밍까지 상기 복수의 후보 자원들에 대한 캐리어 센싱을 수행한 후에 상기 전송 자원을 선택하고, 상기 선택된 전송 자원에서 전송될 사이드링크 신호를 생성하는 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세서는 사용자의 입력을 수신하여, 장치의 주행 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는, 장치.
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