WO2019074242A1 - 초고속 차량을 위한 통신 방법 및 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a communication technique for a high-speed vehicle, and more particularly, to a communication technique for supporting communication between a high-speed vehicle and a ground network.
- Communication between a base station and a base station e.g., a train moving at a speed of 350 km / h or less
- a base station having a cell coverage of several km in the moving path of the vehicle may be installed.
- communication between the vehicle and the base station moving at a speed of up to 500 km / h can support a transmission rate of several Mbps (mega bit per second) to several tens of Mbps.
- LTE long-term evolution-railway
- 5G communication systems for vehicles moving at speeds below 500 km / h.
- a communication system based on an LCX can be used for a high-speed train or a magnetic levitation train.
- An LCX-based communication system can be used for a vehicle moving at a speed of about 600 km / h or less (for example, ).
- the radiation cable can be segmented into a certain unit, and communication can be performed based on the radio wave generated by the leakage current of the segmented cable.
- the installation and maintenance costs may increase because a constant interval must be maintained between the cable and the receiving node, and precise alignment is required at the time of cable installation.
- the reception performance may decrease as the signal loss increases, the handover may occur between the segmented cables, and the performance may deteriorate at the point where the handover occurs.
- the data transmission rate at the boundary of a cell may deteriorate, and as the vehicle speed increases, the data transmission rate tends to decrease due to the Doppler effect , And ultra-high speed (for example, 1200 km / h). That is, when the mobile communication system is based on the cellular communication system, the communication quality may be deteriorated due to an increase of the Doppler effect, and the handover procedure is frequently performed, thereby degrading the communication performance.
- the communication schemes described above have limitations in supporting communications for high speed vehicles (e.g., trains traveling at speeds greater than 1220 km / h). Therefore, some new functions and designs are needed to overcome this.
- a communication device including a processor for performing a radio resource control function for communication between a first mobile device and a communication device, a processor located in a path of the first mobile device, A plurality of DAs for transmitting and receiving signals under the control of the processor and a memory in which at least one instruction executed by the processor is stored, Establishing a first sliding window comprising n DAs corresponding to a first location of the first mobile device, communicating with the first mobile device located at the first location using the n DAs, Wherein when the first SLA is moved from the first position to the second position, the first SLA includes m DAs corresponding to the second position among the plurality of DAs And to communicate with the first mobile device located at the second location using the m DAs, wherein one or more DAs of the n DAs are one of the m DAs And n and m are each an integer of 2 or more, and the first position and the second position belong to the path.
- the synchronization of the n DAs belonging to the first sliding window or the synchronization of the m DAs can be maintained by the processor.
- the n DAs can transmit and receive the same signal using the same radio resource.
- the m DAs can transmit and receive the same signal using the same radio resource.
- the position of the first mobile device can be estimated based on the signal received from the first mobile device.
- a plurality of RBs for communication between the communication device and the first mobile device may be set, and a C-RNTI for each of the plurality of RBs may be independently set.
- the at least one instruction sets a second sliding window comprising k DAs corresponding to a third location of a second mobile device moving along the path among the plurality of DAs,
- k may be an integer greater than or equal to 2, and the third location may belong to the path.
- the k DAs may not overlap with the n DAs or the m DAs.
- the dedicated cell formed by the second sliding window may be different from the dedicated cell formed by the first sliding window.
- the communication using the k DAs can be performed simultaneously with the communication using the n DAs or the m DAs.
- a communication method performed by a mobile device is characterized in that when a mobile device is located at a first position on the path, Performing communication with a communication device comprising the plurality of DAs via a sliding window including n DAs corresponding to a first location and moving the mobile device from the first location to a second location on the path And communicating with the communication device through the sliding window including m DAs corresponding to the second location among the plurality of DAs located in the path, wherein one or more of the n DAs DA is the same as one or more DA among the m DAs, and each of n and m is an integer of 2 or more.
- a dedicated cell formed by the sliding window set for the mobile device located in the first location may be the same as the dedicated cell formed by the sliding window set for the mobile device located in the second location .
- the same signal can be received from the n DAs through the same radio resource.
- the same signal can be received from the m DAs through the same radio resource.
- information used to estimate the position of the mobile device may be transmitted from the mobile device to the communication device, and the first location and the second location in the communication device may be estimated based on the information have.
- a sliding window including a plurality of antennas can be moved according to the speed of a high-speed vehicle (for example, a train moving at a speed of 1220 km / h or more) Can be provided. Also, since the sliding window moves according to the speed of the superhigh speed vehicle, the Doppler effect is reduced, so that the communication quality may not be deteriorated and the handover procedure may be minimized. Therefore, the performance of the communication system can be improved.
- a high-speed vehicle for example, a train moving at a speed of 1220 km / h or more
- FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a communication system.
- FIG. 2 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a communication method between a vehicle and a communication system.
- FIG. 3 is a graph showing a first embodiment of the received signal strength in a vehicle power.
- FIG. 4 is a graph showing a second embodiment of the received signal strength in the vehicle.
- FIG. 5 is a first embodiment showing a port mapping relationship in VA2C of a communication system.
- FIG. 6 is a second embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- FIG. 7 is a third embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- Fig. 8 is a fourth embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- FIG. 9 is a fifth embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- FIG. 10 is a sixth embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- 11 is a seventh embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- FIG. 12 is an eighth embodiment showing a port mapping relationship in VA2C of a communication system.
- FIG. 13 is a ninth embodiment showing a port mapping relationship in VA2C of a communication system.
- FIG. 14 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a protocol stack of a communication system.
- 15 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system.
- 16 is a conceptual diagram showing a second embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system.
- 17 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system.
- FIG. 18 is a conceptual diagram showing a fourth embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system.
- 19 is a conceptual diagram showing a fifth embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system.
- 20 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the uplink communication method in the communication system.
- 21 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the uplink communication method in the communication system.
- FIG. 22 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of an uplink resource allocation method in a communication system.
- 23 is a conceptual diagram showing a second embodiment of an uplink resource allocation method in a communication system.
- 24 is a conceptual diagram showing a third embodiment of a UL resource allocation method in a communication system.
- FIG. 25 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of an uplink resource allocation method in a communication system.
- 26 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a RB-based message generation procedure in a communication system.
- 27 is a conceptual diagram showing a first embodiment of downlink resources to which RBs are allocated in a communication system.
- 28 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an uplink resource to which an RB is allocated in a communication system.
- 29 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a DL retransmission method when RLC AM is used.
- FIG. 30 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of an uplink retransmission method when RLC AM is used.
- 31 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a downlink communication method based on a synchronization protocol.
- 32 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an uplink communication method based on a synchronization protocol.
- 33 is a block diagram showing a second embodiment of the communication system.
- 34 is a block diagram illustrating a first embodiment of a probe request / response packet used in the delay probe procedure.
- 35 is a block diagram illustrating a second embodiment of a probe request / response packet used in the delay probe procedure.
- 36 is a block diagram showing a third embodiment of the communication system.
- FIG. 37 is a block diagram illustrating a third embodiment of a probe request / response packet used in the delay probe procedure.
- 38 is a block diagram showing a fourth embodiment of the communication system.
- 39 is a block diagram illustrating a fourth embodiment of a probe request packet used in the delay probe procedure.
- 40 is a block diagram showing a fourth embodiment of the probe response packet used in the delay probe procedure.
- 41 is a block diagram showing a fifth embodiment of the communication system.
- FIG. 42 is a block diagram showing a sixth embodiment of the communication system.
- 43 is a block diagram showing a first embodiment of a downlink packet.
- 44 is a block diagram showing a seventh embodiment of the communication system.
- 45 is a block diagram showing an eighth embodiment of the communication system.
- 46 is a block diagram showing a first embodiment of an uplink packet.
- 47 is a conceptual diagram showing a first embodiment of received signal strength in downlink communication.
- 48 is a conceptual diagram showing a first embodiment of received signal strength in uplink communication.
- 49 is a conceptual diagram showing a second embodiment of received signal strength in uplink communication.
- 50 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a system structure for communication between a communication system and a vehicle.
- 51 is a graph showing a first embodiment of a vehicle running profile.
- FIG. 52 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a CRZ of a vehicle.
- 53 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a method of assigning time-frequency resources in overlapping CRZs.
- 54 is a conceptual diagram showing a second embodiment of a method of assigning time-frequency resources in overlapping CRZs.
- 55 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a set RB between the communication system and the vehicle.
- 56 is a conceptual diagram showing a unique identification number assigned to an antenna included in LA2M of the communication system.
- 57 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a transmission method of a unique identification number.
- Fig. 58 is a conceptual diagram showing a unique identification number identified in the amount of the vehicle.
- FIG. 59 is a graph showing a received signal strength of a signal including a unique identification number.
- 60 is a flowchart showing a first embodiment of a vehicle position correcting method.
- 61 is a conceptual diagram showing a second embodiment of a method of transmitting a unique identification number.
- FIG. 62 is a conceptual diagram illustrating downlink CRZs arranged in a good window unit.
- 63 is a conceptual diagram showing a third embodiment of a method of transmitting a unique identification number.
- FIG. 64 is a conceptual diagram illustrating uplink CRZs arranged in a good window unit
- 65 is a conceptual diagram showing a fourth embodiment of a transmission method of a unique identification number
- 66 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of downlink resources established based on the FDD scheme.
- 67 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a vehicle operating method when an emergency situation occurs.
- 68 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the LA2M of the DU-based communication system and the CA2M of the vehicle.
- 69 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an LCX-based communication system.
- 70 is a conceptual diagram showing an LRCM structure in an LCX-based communication system.
- 71 is a conceptual diagram showing the first embodiment of the radiation angle according to the arrangement of the slots.
- 72 is a flowchart showing a first embodiment of a communication method between a communication system and a vehicle.
- FIG. 73 is a conceptual diagram showing a sliding window set according to the communication method shown in FIG. 72; FIG.
- first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
- the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
- / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
- the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
- Method e.g., receiving or transmitting a signal. That is, when the operation of the terrestrial communication apparatus is described, the corresponding vehicle can perform an operation corresponding to the operation of the terrestrial communication apparatus. Conversely, when the operation of the vehicle is described, the corresponding terrestrial communication device can perform an operation corresponding to the operation of the vehicle.
- FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a communication system.
- a communication system 100 includes a central communication unit (CCU) 110, a tube side unit (TSU) 120, a virtual active antenna controller (VA2C) 130, a line active antenna module (LA2M) (140), and the like.
- the communication system 100 may be referred to as " GN (ground network) ", " terrestrial communication device “ and the like.
- TSU 120 may comprise a plurality of TSUs 120-1 and 120-2 and VA2C 130 may comprise a plurality of VA2Cs 130-1, 130-2, and 130-3.
- the LA2M 140 may comprise a plurality of LA2Ms 140-1, 140-2, 140-3, 140-4, and 140-5.
- the CCU 110 may be connected to a TSU 120 that is a lower entity and may control / manage the TSU 120, the VA2C 130 and the LA2M 140.
- the CCU 110 may support at least one of a packet data convergence protocol (PDCP) function, a radio link control (RLC) function, and a radio resource control (RRC) function.
- PDCP packet data convergence protocol
- RLC radio link control
- RRC radio resource control
- the CCU 110 may also include a processor (e.g., a central processing unit (CPU)), a memory that stores instructions executed by the processor, Predefined operations can be performed.
- the TSU 120 may be connected to the CCU 110 which is an upper entity and may be connected to at least one VA2C 130-1, 130-2, 130-3 which is a lower entity and at least one VA2C 130-1 , 130-2, and 130-3.
- the TSU # 1 120-1 may be connected to the VA2C # 1 130-1, the VA2C # 2 130-2, and so on.
- the TSU # 1 120-1 may be connected to the VA2C # 1 130-1 through the port #C and the VA2C # 2 130-2 through the port #B.
- the TSU # 2 120-2 may be connected to the VA2C # 3 130-3 or the like. In this case, the TSU # 2 120-2 may be connected to the VA2C # 3 130-3 through the port #A.
- the TSU 120 may support at least one of a PDCP function, an RLC function, a MAC (medium access control) function, and a PHY (physical) function.
- the TSU 120 may include a processor (e.g., a CPU), a memory in which instructions executed by the processor are stored, and the like, and the processor of the TSU 120 may perform predefined operations.
- the VA2C 130 may include a plurality of ports and may be coupled to the TSU 120 which is an upper entity using upper ports (e.g., ports #A to #C) Lt; / RTI > can be connected to the LA2M 140, which is a sub-entity, using the ports #a to #o.
- One upper port (e.g., ports #A to #C) in the VA2C 130 may be mapped to at least one lower port (for example, ports #a to #o).
- the VA2C # 1 130-1 may be connected to the LA2M # 1 140-1 and the LA2M # 2 140-2.
- the ports #k through #o May be mapped on a one-to-one basis to the antennas belonging to the LA2M # 1 (140-1) and the LA2M # 2 (140-2).
- the VA2C # 2 130-2 may be connected to the LA2M # 3 140-3, the LA2M # 4 140-4, etc.
- the ports #c through #j May be mapped on a one-to-one basis to the antennas belonging to LA2M # 3 (140-3) and LA2M # 4 (140-4).
- the VA2C # 3 130-3 may be connected to the LA2M # 5 140-5 or the like.
- each of the ports #a and #b belonging to the VA2C # 3 130-3 is connected to the LA2M # One to one. ≪ / RTI >
- the LA2M 140 may be connected to the VA2C 130, which is an upper entity.
- the LA2M 140 may comprise a plurality of antennas.
- An antenna belonging to the LA2M 140 may be referred to as a distributed antenna (DA), an active antenna component (ACC), a distributed unit (DU), or the like.
- the LA2M 140 may support at least one of a MAC function, a PHY function, and a radio frequency (RF) function.
- the LA2M 140 may include a processor (e.g., a CPU), memory in which instructions executed by the processor are stored, and so on, and the processor of the LA2M 140 may perform predefined operations.
- the LA2M 140 may be installed in a moving path of a vehicle (for example, a rail, a tube of a hyperloop).
- a vehicle for example, a rail, a tube of a hyperloop.
- communication between the vehicle and the communication system can be performed through an antenna installed in the vehicle and an antenna installed in the movement path corresponding to the position of the vehicle.
- FIG. 2 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a communication method between a vehicle and a communication system.
- LA2M 140 may include LA2M # 1 through # 5 (140-1 through 140-5) of communication system 100 shown in FIG.
- the vehicle 200 can move along the movement path and a sliding window can be set according to the movement path of the vehicle 200.
- the sliding window may be set by the CCU 110 and the TSU 120 of the communication system 100.
- the vehicle 200 may be a high-speed train, a high-speed train, a magnetically levitated train, a capsule of a hyper-loop, or the like.
- the sliding window may comprise a plurality of antennas and the communication system 100 may communicate with the vehicle 200 using a plurality of antennas belonging to a sliding window.
- the antennas belonging to the sliding window can operate in an on state (for example, an active state, an enable state) Communication between the antennas operating in the state 200 and the antennas operating in the state 200 can be performed.
- the antennas installed in the vehicle 200 may be referred to as DA, ACC, DU, etc.
- the antennas may be installed in CA2M (capsule active antenna module).
- a plurality of antennas may be installed in the vehicle 200, in which case the CA2M may comprise a plurality of antennas.
- the sliding window can move according to the moving speed of the vehicle 200 and the base station can move when the sliding window moves. Therefore, a sliding window (for example, a communication system 100 that performs communication using a plurality of antennas belonging to a sliding window) is referred to as a moving cell, a virtual base station, a ghost base station, .
- One sliding window can be used exclusively for one vehicle 200.
- the antennas may be installed at regular intervals (for example, 10 m). For example, if the installation spacing of the antenna is 10 m and the sliding window includes 50 antennas, the length of the sliding window may be 500 m.
- the number of antennas included in the sliding window can be variously set, and the number of antennas belonging to the sliding window can be changed according to the installation interval of the antennas. Also, the received signal strength may vary in the vehicle 200 according to the number of antennas belonging to the sliding window.
- FIG. 3 is a graph showing a first embodiment of the received signal strength in the vehicle amount
- FIG. 4 is a graph showing a second embodiment of the received signal strength in the vehicle.
- all the antennas in the sliding window can transmit signals in a joint transmission (JT) manner.
- JT joint transmission
- all antennas belonging to the sliding window can transmit the same signal (e.g., control information, data, content, etc.) using the same time-frequency resources.
- the number of antennas in the sliding window of FIG. 3 may be twice the number of antennas in the sliding window of FIG.
- the average received signal strength can be determined between a maximum (max) received signal strength and a minimum (min) received signal strength.
- the maximum received signal strength may be equal to the maximum received signal strength in FIG. 4
- the lowest received signal strength in FIG. 3 may be higher than the lowest received signal strength in FIG.
- the lowest received signal strength may be related to the minimum guaranteed capacity of the vehicle 200 (e.g., the lowest target capacity of the downlink in the vehicle 200).
- the installation interval of the antenna in the LA2M 140 can be determined in consideration of the minimum guarantee capacity of the vehicle 200. [ For example, when the minimum guarantee capacity of the vehicle 200 is low, the installation interval of the antennas in the LA2M 140 may be relatively wide, and the installation cost of the communication system 100 may be reduced. That is, as the installation interval of the antenna is narrowed in the LA2M 140, the received signal strength can be improved in the vehicle 200, and as the installation interval of the antenna is increased in the LA2M 140, Can be increased.
- the mapping relationship between the upper port and the lower port in the VA2C 130 may be set as follows according to the movement of the sliding window.
- the sliding window may be set to include six antennas, and may move according to the moving speed of the vehicle 200.
- FIG. 5 is a first embodiment showing a port mapping relationship in VA2C of a communication system.
- the sliding window can be controlled / managed by the CCU 110 and the TSU # 1 120-1 of the communication system 100 and the ports #k, Antennas connected to port #l, port #m and port #n, and antennas connected to port #i and port #j of VA2C # 2 130-2.
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #C of the VA2C # 1 130-1 and the corresponding signal from the port #C to the port #C of the VA2C # k, a port #l, a port #m, and a port #n in a multicast manner.
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2 and the corresponding signal in the VA2C # 2 130-2 can be transmitted from the port #B to the port #i and Can be transmitted in a multicast manner to port #j.
- FIG. 6 is a second embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- the sliding window can be controlled / managed by the CCU 110 and the TSU # 1 120-1 of the communication system 100 and the ports #k, Antennas connected to port #l and port #m, and antennas connected to port #h, port #i and port #j of VA2C # 2 130-2. 6 is compared with the sliding window of FIG. 5, except for the antenna connected to the port #n of the VA2C # 1 130-1 in the sliding window of FIG. 6 (i.e., the connection between the port #C and the port #n And an antenna connected to port #h of VA2C # 2 130-2 may be added (i.e., a connection between port #B and port #h).
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #C of the VA2C # 1 130-1 and the corresponding signal from the port #C to the port #C of the VA2C # k, port #l, and port #m in a multicast manner.
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2.
- the signal is transmitted from the port #B to the port #h, Port #i and port #j in a multicast manner.
- FIG. 7 is a third embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- the sliding window can be controlled / managed by the CCU 110 and the TSU # 1 120-1 of the communication system 100, and the port #k of the VA2C # 1 130-1 Antennas connected to port #l, and antennas connected to port #g, port #h, port #i, and port #j of VA2C # 2 130-2. 7 is compared with the sliding window of FIG. 6, it can be seen that the antenna connected to the port #m of the VA2C # 1 130-1 in the sliding window of FIG. 7 is excluded (that is, the connection between the port #C and the port #m And an antenna connected to port #g of VA2C # 2 130-2 may be added (i.e., a connection between port #B and port #g).
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #C of the VA2C # 1 130-1 and the corresponding signal from the port #C to the port #C of the VA2C # k and port #l in a multicast manner. Also, the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2. In the VA2C # 2 130-2, the signal is transmitted from the port #B to the port #g, Port #h, port #i, and port #j in a multicast manner.
- Fig. 8 is a fourth embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- the sliding window may be controlled / managed by the CCU 110 and the TSU # 1 120-1 of the communication system 100 and may be controlled by the port #k of the VA2C # 1 130-1 Port #g, port #h, port #i, and port #j of the connected antenna and VA2C # 2 130-2. 8 is compared with the sliding window of FIG. 7, except for the antenna connected to the port #l of the VA2C # 1 130-1 in the sliding window of FIG. 8 (that is, the connection between the port #C and the port #l And an antenna connected to the port #f of the VA2C # 2 130-2 can be added (i.e., a connection between the port #B and the port #f).
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #C of the VA2C # 1 130-1 and the corresponding signal from the port #C to the port #C of the VA2C # k. < / RTI > Also, the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2. In the VA2C # 2 130-2, the signal is transmitted from the port #B to the port #f, Port #g, port #h, port #i, and port #j in a multicast manner.
- FIG. 9 is a fifth embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- the sliding window can be controlled / managed by the CCU 110 and the TSU # 1 120-1 of the communication system 100 and the ports #e, Port #f, port #g, port #h, port #i, and port #j. 9 is compared with the sliding window of Fig. 8, it is assumed that the antenna connected to the port #k of the VA2C # 1 130-1 in the sliding window of Fig. 9 is excluded (i.e., the connection between the port #C and the port #k And an antenna connected to port #e of VA2C # 2 130-2 may be added (i.e., a connection between port #B and port #e).
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2 and the corresponding signal from the port #B to the port #B of the VA2C # e, port #f, port #g, port #h, port #i, and port #j. In this case, the TSU # 1 120-1 may not transmit a signal to the port #C of the VA2C # 1 130-1.
- FIG. 10 is a sixth embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- the sliding window may be controlled / managed by the CCU 110 and the TSU # 1 120-1 of the communication system 100 and the port #d of the VA2C # 2 130-2, And may include antennas connected to port #e, port #f, port #g, port #h, and port #i. 10 is compared with the sliding window of FIG. 9, except for the antenna connected to the port #j of the VA2C # 2 130-2 in the sliding window of FIG. 10 (that is, the connection between the port #B and the port #j And an antenna connected to the port #d of the VA2C # 2 130-2 may be added (i.e., a connection between the port #B and the port #d).
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2 and the corresponding signal from the port #B to the port #B of the VA2C # d, port #e, port #f, port #g, port #h, and port #i.
- 11 is a seventh embodiment showing a port mapping relationship in the VA2C of the communication system.
- the sliding window can be controlled / managed by the CCU 110 and the TSU # 1 120-1 of the communication system 100 and the ports #c, And may include antennas connected to port #d, port #e, port #f, port #g, and port #h. 11 is compared with the sliding window of FIG. 10, except for the antenna connected to the port #i of the VA2C # 2 (130-2) in the sliding window of FIG. 11 (i.e., the connection between the port #B and the port #i And an antenna connected to the port #c of the VA2C # 2 130-2 may be added (i.e., a connection between the port #B and the port #c may be added).
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2 and the corresponding signal from the port #B to the port #B of the VA2C # c, port #d, port #e, port #f, port #g, and port #h.
- FIG. 12 is an eighth embodiment showing a port mapping relationship in VA2C of a communication system.
- the sliding window can be controlled / managed by the CCU 110, the TSU # 1 120-1 and the TSU # 2 120-2 of the communication system 100 and the VA2C # 2 Antennas connected to the port #c, the port #d, the port #e, the port #f, and the port #g and the antenna connected to the port #b of the VA2C # 3 130-3. 12 is compared with the sliding window of Fig. 11, except for the antenna connected to the port #h of the VA2C # 2 (130-2) in the sliding window of Fig.
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2 and the corresponding signal from the port #B to the port #B of the VA2C # c, port #d, port #e, port #f, and port #g.
- the TSU # 2 120-2 can transmit a signal to the port #A of the VA2C # 3 130-3 and the corresponding signal from the port #A to the port #b in the VA2C # 3 130-3 Lt; / RTI > (For example, TSU # 1 120-1 and TSU # 2 120-2) because the signal is transmitted by two TSUs 120-1 and 120-2. 1) and the signals (e.g., content) transmitted from the TSU # 2 120-2 may be set by the CCU 110. [ Switching between the VA2Cs 130-1, 130-2, and 130-3 may also be controlled by the CCU 110.
- FIG. 13 is a ninth embodiment showing a port mapping relationship in VA2C of a communication system.
- the sliding window can be controlled / managed by the CCU 110, the TSU # 1 120-1 and the TSU # 2 120-2 of the communication system 100 and the VA2C # 2 Antennas connected to port #c, port #d, port #e, and port #f of antennas 130-2 and 130-2 and antennas connected to port #a and port #b of VA2C # 3 130-3. 13 is compared with the sliding window in Fig. 12, except for the antenna connected to the port #g of the VA2C # 2 130-2 in the sliding window of Fig.
- the TSU # 1 120-1 can transmit a signal to the port #B of the VA2C # 2 130-2 and the corresponding signal from the port #B to the port #B of the VA2C # c, port #d, port #e, and port #f in a multicast manner.
- the TSU # 2 120-2 can transmit a signal to the port #A of the VA2C # 3 130-3.
- the signal is transmitted from the port #A to the port #a, Lt; / RTI > can be transmitted in a multicast manner to port #b.
- TSU # 1 120-1 and TSU # 2 120-2 because the signal is transmitted by two TSUs 120-1 and 120-2.
- the signals (e.g., content) transmitted from the TSU # 2 120-2 may be set by the CCU 110.
- a protocol stack can be set as follows.
- FIG. 14 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a protocol stack of a communication system.
- the CP (control plane) side protocol stack may include CP-CCU, CP-TSU, CP-VA2C and CP-LA2M.
- the CP-CCU may send a control primitive to the CP-TSU via the first path (P1).
- the CP-TSU may receive the control primitive from the CP-CCU and may send a response / report to the CP-CCU via the first path (P1) to the received control primitive.
- the CP-TSU may transmit the control primitive to the CP-LA2M over the second path P2 for control of the CP-LA2M and send a response / report to the CP-LA2M from the CP-LA2M via the second path P2 .
- the CP-TSU may transmit the control primitive to the CP-VA2C over the third path P3 for control of the CP-VA2C and send a response / report to the CP-VA2C from the CP-VA2C via the third path P3 .
- the CP-CCU may include an RRC layer. Therefore, the CP-CCU can support resource allocation / change / release operations in the sliding window and can transmit RRC messages for resource allocation / change / release operations.
- the CP-CCU can acquire position information of the vehicle 200, and can set a sliding window based on the obtained position information. For example, the CP-CCU can set the sliding window to correspond to the position of the vehicle 200. [ The CP-CCU can set one sliding window for one vehicle 200 and perform a resource allocation operation for the corresponding vehicle 200 within the set sliding window.
- the CP-CCU transmits a transport block size (TB), frequency resource allocation information, time resource allocation information (for example, a transmission time interval (TTI) cycle), a hopping pattern, (130) may transmit a resource allocation message including mapping information between the upper port and the lower port to the CP-TSU through the first path (P1).
- the CP-TSU can receive the resource allocation message through the first path P1 and confirm the information included in the resource allocation message.
- the CP-TSU that has received the resource allocation message can transmit control information related to the resource allocation through the second path to the CP-LA2M (e.g., a plurality of CP-LA2Ms connected to the CP-TSU) To the CP-VA2C (e.g., a plurality of CP-VA2Cs connected to the CP-TSU) via the control channel.
- CP-LA2M and CP-VA2C may operate based on control information associated with the resource allocation received from the CP-TSU.
- the control information transmitted from the CP-TSU to the CP-LA2M or the CP-VA2C includes the type of UP (user plane) (e.g., A1-UP, A2-UP, A3-UP, A4-UP, A5- UP, A7-UP, A8-UP, A9-UP).
- UP user plane
- the protocol stack of the UP side in the communication system 100 is set to A1-UP, A2-UP, A3-UP, A4-UP, A5-UP, A6-UP, A7-UP, A8- .
- UP, A2-UP, A3-UP, A4-UP, A5-UP or A6-UP may be used for downlink transmission.
- the protocol stack of the UP side used for the uplink transmission may be the same as the protocol stack of the UP side used for the downlink transmission.
- the UP-side protocol stack used for uplink transmission may be different from the UP-side protocol stack used for downlink transmission.
- the LA2M 140 may include at least one of an RF layer, a PHY layer, and a MAC layer.
- RF may be an antenna (e.g., DA, AAC).
- the TSU 120 may include at least one of a PDCP layer, an RLC layer, a MAC layer, and a PHY layer. However, in the A9-UP, the TSU 120 may not include both the PDCP layer, the RLC layer, the MAC layer, and the PHY layer.
- the CCU 110 may include at least one of a PDCP layer and an RLC layer. However, in A1-UP, A2-UP and A3-UP, the CCU 110 may not include both the PDCP layer and the RLC layer.
- One layer may be located in CCU 110, TSU 120, or LA2M 140.
- some functions of one layer may be performed by CCU 110, TSU 120, or LA2M 140, and the remaining functions of one layer may be performed by the entire entity (e.g., CCU 110, TSU (120), LA2M (140)) that are not performing some functions of one layer.
- the PDCP layer may be located in the TSU 120 (e.g., in the A1-UP, A2-UP or A3-UP or TSU 120 in the A3-UP) or the PDCP layer may be located in the CCU 110 (E.g., CCU 110 at A4-UP, A5-UP, A6-UP, A7-UP, A8-UP or A9-UP).
- the PDCP layer may not support IP (internet protocol) header compression.
- the PDCP layer may be omitted in the communication system.
- the RLC layer can support RLC AM (acknowledged mode).
- a sending communication node e.g., communication system 100 of FIG. 1
- a receiving communication node e.g., vehicle 200 of FIG. 2
- the receiving communication node may receive a packet from the transmitting communication node and may transmit a response message (e.g., an ACK message, a NACK message) to the transmitting communication node.
- a response message e.g., an ACK message, a NACK message
- the transmitting communication node can discard the packet stored in the buffer (i.e., the packet transmitted to the receiving communication node).
- the transmitting communication node can retransmit the packet stored in the buffer (i.e., the packet transmitted to the receiving communication node).
- the receiving communication node transmits a response message (for example, an ACK message or a NACK message) to the received packet, and an operation in which the transmitting communication node transmits a response message The operation of retransmitting the packet can be easily performed.
- the communication system 100 may include a plurality of TSUs 120 and the CCU 110 may include a plurality of TSUs 120 when the RLC layer is located in each of the plurality of TSUs 120 in A1-UP to A6- And may control / manage the RLC related operations performed by the TSUs 120.
- the communication nodes belonging to the communication system 100 may have a hierarchical tree structure.
- the communication node may refer to a communication entity.
- the communication nodes may be synchronized based on global positioning system (GPS), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 1588, and the like.
- GPS global positioning system
- IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
- a synchronization layer that performs a synchronization function according to a predefined synchronization protocol may be located in the CCU 110.
- the synchronization protocol may be located in the communication nodes (e.g., TSU 120, LA2M 140) that perform the MAC function with the CCU 110.
- the TSU 120 Since the MAC layer is located in the TSU 120 in the A1-UP, A2-UP, A4-UP, A5-UP, A7-UP and A8-UP, synchronization procedures between the CCU 110 and the TSU 120 are performed . Since the MAC layer is located in LA2M 140 in A3-UP, A6-UP, and A9-UP, synchronization procedures between CCU 110 and LA2M 140 can be performed. In this case, the TSU 120 may perform a relay function in the synchronization procedure between the CCU 110 and the LA 2 M 140. Since the connection structure between the communication nodes in the DL communication procedure is a 1: N connection structure, the TSU 120 can be used as a transport layer when the IP multicast function is used. Here, N may be an integer of 2 or more.
- downlink resources used for downlink communication in the communication system 100 may be allocated as follows.
- 15 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system.
- a radio frame may include a plurality of subframes (for example, 10 subframes SF # 0 to # 9) Can be set.
- the length of the subframe may be 0.5 ms, 1 ms, or the like.
- One subframe may be one TTI.
- a subframe may include two or more slots, and a slot may comprise a plurality of symbols.
- the subframe may include a control area and a data area.
- the control region may be a control channel of a cellular communication system (e.g., a 4G or 5G communication system), and the data region may be a data channel in a cellular communication system.
- the communication system 100 may transmit control information to the vehicle 200 using the control region of the subframe and may transmit data (e.g., content) to the vehicle 200 using the data region of the subframe have.
- the communication system 100 can determine the lowest capacity of data to be transmitted to the vehicle 200 and determine the determined minimum capacity, modulation order, overhead of each layer (e.g., Frequency resource (e.g., a time-frequency resource to which data is to be transmitted) in consideration of a header overhead, a tail overhead, an IP header compression rate, a segmentation, .
- Frequency resource e.g., a time-frequency resource to which data is to be transmitted
- the time-frequency resource can be set based on a semi-static scheduling scheme.
- the same time-frequency resource can be set in the data area for each subframe (e.g., TTI).
- subframe synchronization and content synchronization for example, subframe synchronization and content synchronization in a plurality of TSUs 120 controlled / managed by the CCU 110.
- the communication system 100 may transmit quasi-static scheduling information for the determined time-frequency resource through the control domain, and may use the time-frequency resource indicated by quasi-static scheduling information in the data domain to transmit data (e.g., , A data unit).
- the quasi-static scheduling operations described above may be performed by the CCU 110 of the communication system 100 and the CCU 110 may control the CCU 110 to synchronize the content by sub-frame (e.g., per TTI) / RTI > may control / manage a plurality of TSUs 120 coupled to the network.
- FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system
- FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a downlink resource allocation method in a communication system
- FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating a downlink resource allocation method in a communication system according to a fifth embodiment of the downlink resource allocation method.
- the communication system 100 for example, the CCU 110 of the communication system 100
- the CCU 110 may allocate time-frequency resources within the data area based on a frequency hopping scheme.
- the hopping pattern may be preset between the communication system 100 and the vehicle 200 and the CCU 110 may set a hopping pattern and a TTI period (e.g., a TTI period in which time-frequency resources for data transmission are allocated)
- a quasi-static scheduling operation can be performed.
- the CCU 110 may perform a quasi-static scheduling operation for one vehicle 200 in one sliding window.
- the CCU 110 may perform one quasi-static scheduling operation for all packets processed by the CCU 110 in terms of user data.
- the packets processed by the CCU 110 may be logically classified according to type, priority, etc., and the CCU 110 may perform a separate quasi-static scheduling operation for each logically separated packet .
- control information e.g., quasi-static scheduling information
- the CCU 110 can allocate sufficient time-frequency resources for control information and data even if null padding occurs.
- uplink communication in the communication system 100 can be performed as follows.
- 20 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the uplink communication method in the communication system.
- the vehicle 200 may transmit an uplink signal to the communication system 100.
- the sliding window includes the antennas corresponding to the ports #i to #n of the VA2C 130
- the antennas corresponding to the ports #i to #n of the VA2C 130 receive the uplink signals of the vehicle 200 And can transmit the received uplink signal and received signal strength information to the corresponding port.
- the uplink signal and the received signal strength information of the vehicle 200 from the VA2C # 1 130-1 can be transmitted from the ports #k through #n to the port #C and the VA2C # 200 and the received signal strength information may be transmitted from the ports #i and #j to the port #B.
- the RF layer can perform a soft combining operation on the uplink signal.
- the VA2C # 1 130-1 can discard the uplink signals obtained from the ports #m and #n and perform the soft combining operation on the uplink signals obtained from the ports #k and #l, And transmit the generated one uplink signal to the TSU # 1 120-1.
- the VA2C # 2 (130-2) 1 when the threshold value for the received signal strength is 20 dBm and the received signal strength of the uplink signal is 20 dBm and 21 dBm in each of the port #i and the port #j, the VA2C # 2 (130-2) 1 to generate a single uplink signal by performing a soft combining operation on the uplink signals obtained from the uplink signals received from the uplink signals and the generated uplink signal and received signal strength information to the TSU # Lt; / RTI >
- the received signal strength of the uplink signal is 18 dBm and 21 dBm in each of the port #i and the port #j
- the VA2C # 2 130-2 can discard the uplink signal obtained from the port #i, the uplink signal and the received signal strength information obtained from #j can be transmitted to the TSU # 1 120-1.
- TSU # 1 120-1 can receive uplink signals from VA2C # 1 130-1 and VA2C # 2 130-2. Also, the TSU # 1 120-1 can receive the received signal strength information of the uplink signals from the VA2C # 1 130-1 and the VA2C # 2 130-2. The TSU # 1 120-1 can select an uplink signal having the largest received signal strength from the two uplink signals and transmit the selected uplink signal to the CCU 110. [ Alternatively, the TSU # 1 120-1 may select an uplink signal having the smallest error rate among the two uplink signals, and may transmit the selected uplink signal to the CCU 110. [
- the uplink signal and the received signal strength information are obtained from the port #k, the port #l, the port #m, and the port #n of the VA2C # 1 130-1, May discard an uplink signal having a received signal strength lower than the threshold value among the uplink signals and select at least one uplink signal having a received signal strength higher than a threshold value among the uplink signals.
- the VA2C # 1 130-1 may finally select an uplink signal having the largest received signal strength from among the selected at least one uplink signal and may receive the received signal strength for the finally selected uplink signal and the finally selected uplink signal Information to the TSU # 1 120-1.
- the VA2C # 2 130-2 transmits, It is possible to discard an uplink signal having a received signal strength and select at least one uplink signal having a received signal strength higher than a threshold value among uplink signals.
- the VA2C # 2 130-2 may select the finally uplink signal having the largest received signal strength among the selected at least one uplink signal, and may select the last received uplink signal and the received signal strength Information to the TSU # 1 120-1.
- TSU # 1 120-1 can receive uplink signals from VA2C # 1 130-1 and VA2C # 2 130-2. Also, the TSU # 1 120-1 can receive the received signal strength information of the uplink signals from the VA2C # 1 130-1 and the VA2C # 2 130-2. The TSU # 1 120-1 can select an uplink signal having the largest received signal strength from the two uplink signals and transmit the selected uplink signal to the CCU 110. [ Alternatively, the TSU # 1 120-1 may select an uplink signal having the smallest error rate among the two uplink signals, and may transmit the selected uplink signal to the CCU 110. [
- 21 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the uplink communication method in the communication system.
- the vehicle 200 may transmit an uplink signal to the communication system 100.
- the sliding window includes the antennas corresponding to the ports #a to #f of the VA2C 130
- the antennas corresponding to the ports #a to #f of the VA2C 130 receive the uplink signals of the vehicle 200 And can transmit the received uplink signal and received signal strength information to the corresponding port.
- the uplink signal and the received signal strength information of the vehicle 200 from the VA2C # 2 130-2 can be transmitted from the ports #c through #f to the port #B and the VA2C # 200 and the received signal strength information may be transmitted from the ports #a and #b to the port #A.
- the procedure of processing the uplink signal in the communication system 100 of FIG. 21 may be the same as or similar to the procedure of processing the uplink signal in the communication system 100 of FIG. 20 described above.
- the number of uplink signals received in the CCU 110 of FIG. 21 may be two.
- the TSU # 1 120-1 may transmit the uplink signal obtained from the VA2C # 2 130-2 to the CCU 110 and the TSU # 2 120-2 may transmit the uplink signal obtained from the VA2C # 130-3 may be transmitted to the CCU 110.
- the TSU # 1 120-1 and the TSU # 2 120-2 can transmit the received signal strength information for the uplink signal to the CCU 110.
- the CCU 110 can receive the uplink signal and the received signal strength information from the TSU # 1 120-1 and the TSU # 2 120-2, and the highest received signal strength from the two uplink signals Can be selected.
- the CCU 110 may select an uplink signal having the smallest error rate among the two uplink signals.
- the performance of the uplink communication described with reference to FIGS. 20 and 21 may be lower than the performance of the downlink communication based on the JT scheme.
- the JR (joint reception) scheme can be used in the A1-UP of FIG. 14, and the performance of the uplink communication can be improved in this case.
- some of the uplink signals may be processed based on the JR scheme, and the JR scheme may not be applied to the remaining uplink signals.
- uplink resources used for uplink communication in the communication system 100 can be allocated as follows.
- FIG. 22 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of an uplink resource allocation method in a communication system
- FIG. 23 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of an uplink resource allocation method in a communication system
- FIG. 25 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of an uplink resource allocation method in a communication system.
- a CP-CCU (for example, CCU 110) in the communication system 100 can perform a quasi-static scheduling operation for an uplink resource.
- the quasi-static scheduling operation may be performed when a request for scheduling uplink resources is received from the vehicle 200.
- the quasi-static scheduling information of the uplink resource can be transmitted through the control region of the downlink subframe and is located after a preset number of TTIs from the downlink subframe in which the quasi-static scheduling information of the uplink resource is transmitted in the time axis. And may be quasi-static scheduling information for uplink subframes. For example, quasi-static scheduling information for uplink subframes # 1 to # 9 may be received through downlink subframe # 0.
- the quasi-static scheduling information may indicate the same frequency resource for each uplink sub-frame.
- the quasi-static scheduling information may indicate a resource set based on a frequency hopping scheme in an uplink sub-frame.
- the resource allocation procedure within the sliding window can be performed individually according to the type of packet (e.g., control information, data), priority, and the like.
- a radio bearer can be set for communication between the communication system 100 and the vehicle 200, and communication between the communication system 100 and the vehicle 200 can be performed using the set RB.
- RB can be set as follows.
- FIG. 26 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a RB-based message generation procedure in a communication system
- FIG. 27 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of downlink resources to which RBs are allocated in a communication system.
- a signaling radio bearer (SRB) and a dedicated radio bearer (DRB) can be set up for communication between the communication system 100 and the vehicle 200.
- the control packet may be control information related to the operation of the vehicle 200
- the service packet may be user data for the occupant (for example, the terminal carried by the occupant) aboard the vehicle 200.
- SRB # 1 may be used to inform resource allocation information (e.g., quasi-static scheduling information) for communication between the communication system 100 and the vehicle 200.
- the RB used to inform the resource allocation information may not be divided into SRB # 1 and SRB # 2. For example, one SRB # 1 may be used in communication system 100.
- SRB # 1 and SRB # 2 can be integrated into one SRB, and an integrated SRB can be used.
- a cell-radio network temporary identifier (C-RNTI) A may be set for SRB # 1, and resources for SRB # 1 may be allocated based on C-RNTI A. For example, resources for SRB # 1 may be scheduled for each subframe based on C-RNTI A. Alternatively, resources for SRB # 1 may be allocated in a quasi-static scheduling manner based on C-RNTI A.
- An IP packet may be used in communication between the communication system 100 and the vehicle 200 and a plurality of RLC SDUs (data unit units) in DRB # 1 may be concatenated (concatenated) if the IP packet can be processed in one TTI concatentation.
- DRB # 1 may be used for transmission of the control packet of the vehicle 200.
- C-RNTI B may be set for DRB # 1, and resources for DRB # 1 may be allocated based on C-RNTI B.
- resources for DRB # 1 may be scheduled for each subframe based on C-RNTI B.
- resources for DRB # 1 may be allocated in a quasi-static scheduling manner based on C-RNTI B.
- DRB # 2 may be used for transmission of a service packet for the passenger boarding the vehicle 200.
- C-RNTI C may be set for DRB # 2
- resources for DRB # 2 may be allocated based on C-RNTI C.
- resources for DRB # 2 may be scheduled for each subframe based on C-RNTI C.
- resources for DRB # 2 may be allocated in a quasi-static scheduling manner based on C-RNTI C.
- a plurality of C-RNTIs may be established for one vehicle 200 in communication between the communication system 100 and the vehicle 200 And resources can be scheduled based on a plurality of C-RNTIs. For example, a plurality of C-RNTIs may be set for each RB.
- the maximum TB per RB (for example, the maximum RB to be predicted) can be fixedly allocated. If there is no packet to be transmitted over the fixedly allocated TB, the TB may be processed based on an all zero padding scheme or a muting scheme.
- the TB allocation period and the scheduling period can be determined by considering the frequency of occurrence of a packet, a delay requirement, and the like for each RB.
- 28 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an uplink resource to which an RB is allocated in a communication system.
- C-RNTI A can be set for SRB # 1 (or SRB # 2), and uplink resources for SRB # 1 (or SRB # 2) Can be assigned.
- resources for SRB # 1 (or SRB # 2) may be scheduled for each subframe based on C-RNTI A, and scheduling information for SRB # 1 (or SRB # 2) May be transmitted through the control region for each downlink subframe.
- resources for SRB # 1 (or SRB # 2) may be allocated in a quasi-static scheduling manner based on C-RNTI A, and scheduling information for SRB # 1 (or SRB # 2) May be transmitted through the control region of one downlink subframe.
- C-RNTI B may be set for DRB # 1, and uplink resources for DRB # 1 may be allocated based on C-RNTI B.
- resources for DRB # 1 may be scheduled for each subframe based on C-RNTI B, and scheduling information for DRB # 1 may be transmitted through the control domain for each downlink subframe in this case .
- resources for DRB # 1 may be allocated in a quasi-static scheduling manner based on C-RNTI B, and in this case, scheduling information for DRB # 1 is transmitted through a control region of one downlink sub-frame .
- C-RNTI C may be set for DRB # 2, and uplink resources for DRB # 2 may be allocated based on C-RNTI C. For example, resources for DRB # 2 may be scheduled for each subframe based on C-RNTI C, and scheduling information for DRB # 2 may be transmitted through the control domain for each downlink subframe in this case . Alternatively, resources for DRB # 2 may be allocated in a quasi-static scheduling manner based on C-RNTI C, and in this case, the scheduling information for DRB # 2 is transmitted through a control region of one downlink subframe .
- the uplink packet can be received in the communication system 100 through the SRB # 1, the DRB # 1 and the DRB # 2, and the uplink packet received in the communication system 100 can be received by the PHY layer, the MAC layer, Layer and the PDCP layer.
- the uplink packet can be processed in the order of "PHY layer ⁇ MAC layer ⁇ RLC layer ⁇ PDCP layer", and a CRC related operation, a header removing operation, a data unit separating operation, have.
- a downlink retransmission method between the communication system 100 and the vehicle 200 can be performed as follows.
- 29 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a DL retransmission method when RLC AM is used.
- a plurality of C-RNTIs can be set for one DRB.
- a C-RNTI for example, C-RNTI B
- a response message for example, A C-RNTI (e.g., C-RNTI D) for retransmission of the downlink signal may be set and a C-RNTI (e.g., C-RNTI D) .
- one C-RNTI used for the initial transmission of the downlink signal can be set, and two C-RNTIs, which are used for the RLC status message and the retransmission procedure of the downlink signal, RNTIs may be set. Therefore, three C-RNTIs may be set for the DRB to which the RLC AM is applied.
- one C-RNTI may be set for the downlink communication procedure (e.g., the RB of the RLC AM), a resource for the initial transmission of the downlink signal based on one C-RNTI, a RLC status message And a resource for retransmission of the downlink signal can be set.
- a maximum TB (for example, a maximum RB to be predicted) may be allocated according to a predetermined cycle (for example, 1, 2 or 4 TTIs) in one TTI, An operation of adding zero padding can be performed.
- a quasi-static scheduling operation for initial transmission, a quasi-static scheduling operation for RLC status information transmission, and a quasi-static scheduling operation for retransmission can be performed.
- the communication system 100 can transmit a TB including a downlink signal using a resource (for example, SF # 0) scheduled by the C-RNTI B of the DRB.
- the vehicle 200 can receive the TB in the SF # 0, and can confirm the RLC PDU (protocol data unit) based on the received TB.
- the vehicle 200 may generate an RLC status message (e.g., an ACK message, a NACK message) based on the reception status of the RLC PDU. If the RLC PDU has not been successfully received, the vehicle 200 may generate an RLC status message indicating a NACK.
- the vehicle 200 can transmit an RLC status message indicating NACK using a resource (e.g., SF # 3) scheduled by the C-RNTI D of the DRB.
- a resource e.g., SF # 3
- the C-RNTI D may be signaled from the communication system 100 to the vehicle 200 through the control region of the DL sub-frame.
- step S2904 the communication system 100 can receive the RLC status message in the SF # 3.
- the communication system 100 can confirm the RLC PDU corresponding to the NACK among the RLC PDUs located in the retransmission buffer, and perform the retransmission procedure for the confirmed RLC PDU.
- the communication system 100 may perform a retransmission procedure using a resource (e.g., SF # 5) scheduled by the C-RNTI E of the DRB.
- the vehicle 200 can receive the retransmitted RLC PDU through the SF # 5.
- the C-RNTI B for the initial transmission, the C-RNTI D for the transmission of the RLC status message, and the C-RNTI E for the retransmission are independently set, whereby the downlink resource for the initial transmission, Uplink resources for transmission of the status message and downlink resources for retransmission can be quasi-statically allocated.
- content e.g., content in TSUs
- an uplink retransmission method between the communication system 100 and the vehicle 200 can be performed as follows.
- FIG. 30 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of an uplink retransmission method when RLC AM is used.
- a C-RNTI for example, C-RNTI B
- a C-RNTI e.g., C-RNTI D
- a message e.g., an RLC status message
- a C-RNTI e.g., an RLC status message
- RNTIs may be set. That is, in the uplink communication procedure, one C-RNTI, which is basically used for the initial transmission of the uplink signal, can be set, and two C-RNTIs, which are used for the retransmission procedure of the RLC status message and the uplink signal, RNTIs may be set. Therefore, three C-RNTIs may be set for the DRB to which the RLC AM is applied.
- one C-RNTI may be set for an uplink communication procedure (e.g., an RB of RLC AM), a resource for initial transmission of an uplink signal based on one C-RNTI, a RLC status message And a resource for retransmission of the uplink signal may be set.
- an uplink communication procedure e.g., an RB of RLC AM
- the vehicle 200 can transmit the TB including the uplink signal using a resource (for example, SF # 0) scheduled by the C-RNTI B of the DRB.
- the communication system 100 can receive the TB in the SF # 0 and can confirm the RLC PDU based on the received TB.
- the communication system 100 may generate an RLC status message (e.g., an ACK message, a NACK message) based on the reception status of the RLC PDU. If the RLC PDU is not successfully received, the communication system 100 may generate an RLC status message indicating a NACK.
- the communication system 100 may transmit an RLC status message indicating a NACK using a resource (e.g., SF # 3) scheduled by the C-RNTI D of the DRB.
- a resource e.g., SF # 3
- the C-RNTI D may be signaled from the communication system 100 to the vehicle 200 through the control region of the DL sub-frame.
- step S3004 the vehicle 200 can receive the RLC status message in SF # 3.
- the vehicle 200 can confirm the RLC PDU corresponding to the NACK among the RLC PDUs located in the retransmission buffer, and perform the retransmission procedure for the confirmed RLC PDU.
- the vehicle 200 may perform a retransmission procedure using a resource (e.g., SF # 5) scheduled by the C-RNTI E of the DRB.
- the communication system 100 can receive the retransmitted RLC PDU through the SF # 5.
- a synchronization procedure can be performed for communication between the communication system 100 and the vehicle 200.
- synchronization between the communication nodes 110, 120, 130, 140 included in the communication system 100 for communication between the communication system 100 and the vehicle 200 should be established, and communication nodes 110 , 120, 130, 140) may be as follows.
- 31 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a downlink communication method based on a synchronization protocol.
- the transmission order of the packet may be "CCU? TSU? VA2C? LA2M".
- the user plane-A e.g., A1-UP, A2-UP, A4-UP, A5-UP, A7-UP and A8-UP in FIG. 14
- the MAC layer is located in the TSU 120
- a synchronization layer e.g., a synchronization protocol
- the CCU 110 may send packets (e.g., scheduled data) to the plurality of TSUs 120 based on the IP multicast scheme.
- the MAC layer may be located in LA2M 140, 110, the TSU 120, and the LA2M 140, respectively.
- the synchronization layer of the CCU 110 can be connected to the synchronization layer of the LA2M 140, and the synchronization layer of the TSU 120 can perform the relay function between the synchronization layer of the CCU 110 and the synchronization layer of the LA2M 140 Can be performed.
- the CCU 110 can transmit a packet (e.g., scheduled data) to a plurality of TSUs 120 based on the IP multicast scheme, in the same manner as the UP-A transmission scheme.
- 32 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an uplink communication method based on a synchronization protocol.
- the transmission order of the packets may be "LA2M? VA2C? TSU? CCU".
- the MAC layer may be located in the TSU 120
- a layer e.g., a synchronization protocol
- the VA2C 130 can receive packets from the LA2M 140 in the JR mode and the packets can be sent to the CCU 110.
- the MAC layer may be located in LA2M 140, 110, the TSU 120, and the LA2M 140, respectively.
- the synchronization layer of the CCU 110 can be connected to the synchronization layer of the LA2M 140, and the synchronization layer of the TSU 120 can perform the relay function between the synchronization layer of the CCU 110 and the synchronization layer of the LA2M 140 Can be performed.
- the CCU 110 can select an optimal packet among the packets received from the plurality of TSUs 120.
- a delay probe procedure for synchronization between communication nodes in the UP-A can be performed as follows.
- FIG. 33 is a block diagram showing a second embodiment of the communication system
- FIG. 34 is a block diagram showing a first embodiment of a probe request / response packet used in the delay probe procedure, FIG. Lt; / RTI > is a block diagram illustrating a second embodiment of a probe request / response packet used.
- the communication node #A may be the CCU 110
- the communication node #B may be the TSU 120
- the communication node #C may be the LA2M 140.
- the MAC layer may be located at the communication node #B.
- the delay probe procedure may be used by communication node #A to evaluate packet delay at communication node #B.
- the delay probe procedure can be used to predict an appropriate scheduling time point by performing content synchronization based on the communication node #B having the largest delay.
- the communication node #A can generate a probe request packet (for example, probe request packet #A, probe request packet #B) and transmit the generated probe request packet to n communication nodes #B.
- n, m and l may be a positive integer.
- Communication node #B may receive a probe request packet from communication node #A and may generate a probe response packet (e.g., probe response packet #A, probe response packet #B) in response to a probe request packet , And can transmit the generated probe response packet to the communication node #A.
- communication node #B may send probe response packet #A to communication node #A in response to probe request packet #A, probe response packet #B in response to probe request packet #B, #A.
- the communication node #A can receive the probe response packets from the communication node #B and can confirm the delay at the communication node #B based on the absolute time (AT) included in the probe response packets.
- AT absolute time
- the probe request packet #A may include a sync packet type field, a unique ID field, a destination number field, a destination address field, an AT number field, and an AT # 1 field.
- the synchronous packet type field may indicate the type of probe request packet (e.g., probe request packet #A, probe request packet #B).
- the sync packet type field in the probe request packet #A can be set to " 1 ".
- the unique ID field is set by a unique ID based on the vehicle ID and RB ID (e.g., RB ID for initial transmission, RB ID for transmission of RLC status message, RB ID for retransmission), sequence ID for each communication node, .
- the destination count field may indicate the depth of the final destination of the probe request packet (e.g., the number of hops between the communication node that generated the probe request packet and the communication node that is the final destination of the probe request packet) have.
- the destination number field may be set to "1".
- the destination address field may indicate a destination address (e.g., an IP address) of the probe request packet #A.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe request packet #A.
- the AT number field in the probe request packet #A may be set to " 1 ".
- the AT # 1 field can indicate an AT at the time of transmission of the probe request packet #A.
- the probe request packet #B can be used to improve the accuracy of the delay measurement compared to the probe request packet #A.
- the probe request packet #B includes a synchronous packet type field, a unique ID field, a destination address field, a destination address field, an AT count field, an AT # 1 field, a PDU count field, a PDU # 1 (e.g., dummy packet # 1) and PDU # 2 (e.g., dummy packet # 2).
- Each of the synchronous packet type field, the unique ID field, the destination number field, the destination address field, the AT number field and the AT # 1 field of the probe request packet #B includes a synchronous packet type field of the probe request packet #A, a unique ID field, Field, the destination address field, the AT number field, and the AT # 1 field.
- the sync packet type field of the probe request packet #B may be set to " 31 ".
- the PDU count field may indicate the number of PDUs (e.g., dummy packets) included in the probe request packet #B. If two PDUs are included in the probe request packet #B, the PDU count field may be set to " 2 ".
- the number of PDUs included in the probe request packet #B may vary.
- the PDU # 1 size field may indicate the size of PDU # 1
- the PDU # 2 size field may indicate the size of PDU # 2.
- the probe response packet #A can be used in response to the probe request packet #A.
- the probe response packet #A may include a sync packet type field, a unique ID field, an AT number field, an AT # 2 field, and an AT # 3 field.
- the synchronous packet type field may indicate the type of probe response packet (e.g., probe response packet #A, probe response packet #B).
- the synchronous packet type field in the probe response packet #A can be set to " 51 ".
- the unique ID field may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of probe request packet #A.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe response packet #A.
- the AT number field in the probe response packet #A may be set to " 2 ".
- the AT # 2 field may indicate the AT on which the probe request packet #A was received at the communication node #B, and the AT # 3 field may indicate the AT that the communication node #B transmitted the probe response packet #A.
- the probe response packet #B can be used in response to the probe request packet #B.
- the probe response packet #B may include a sync packet type field, a unique ID field, an AT number field, an AT # 2 field, and an AT # 3 field.
- Each of the synchronous packet type field, the unique ID field, the AT count field, the AT # 2 field and the AT # 3 field of the probe response packet #B includes a synchronous packet type field, a unique ID field, an AT count field, The # 2 field, and the AT # 3 field.
- the sync packet type field of the probe response packet #B may be set to " 531 ".
- the communication node #A can receive a probe response packet from each of the communication node #Bs (for example, the communication nodes # B-1 to #Bn), and based on the AT included in the probe response packet, You can see the delay in each of #B.
- the communication node #A can perform scheduling based on the communication node #B having the largest delay for content synchronization in the communication node #B. That is, the communication node #A can perform scheduling so that the communication nodes #B can perform downlink transmission (or uplink transmission) in the same TTI.
- the delay probe procedure for synchronization between communication nodes in the UP-B can be performed as follows.
- FIG. 36 is a block diagram showing a third embodiment of the communication system
- FIG. 37 is a block diagram showing a third embodiment of the probe request / response packet used in the delay probe procedure.
- the communication node #A may be the CCU 110
- the communication node #B may be the TSU 120
- the communication node #C may be the LA2M 140.
- the MAC layer may be located at the communication node #C.
- the delay probe procedure may be used by communication node #A to evaluate packet delay at communication node #C. Also, the delay probe procedure can be used to predict an appropriate scheduling time point by performing content synchronization based on the communication node #C having the largest delay.
- the communication node #A can generate the probe request packet #C and transmit the generated probe request packet #C to the n communication nodes #B.
- Each of n, m and l may be a positive integer.
- Each of the communication nodes #B can receive the probe request packet #C from the communication node #A, generate the probe request packet #D based on the probe request packet #C, and transmit the probe request packet #D to the communication node # #C. ≪ / RTI >
- Each of the communication nodes #C can receive the probe request packet #D from the communication node #B, generate the probe response packet #D in response to the probe request packet #D, and generate the probe response packet #D To the communication node #B.
- Each of the communication nodes #B can receive the probe response packet #D from the communication node #C, generate the probe response packet #C based on the probe response packet #D, and transmit the probe response packet #C to the communication node # #A.
- the communication node #A can receive the probe response packets #C from the communication node #B and can confirm the delay in the communication nodes #C based on the AT included in the probe response packets #C.
- the probe request packet #C may include a synchronous packet type field, a unique ID field, a destination count field, a destination address # 1 field, a destination address # 2 field, an AT count field, and an AT # 1 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe request packet and may be set to " 2 ".
- the unique ID field is set by a unique ID based on the vehicle ID and RB ID (e.g., RB ID for initial transmission, RB ID for transmission of RLC status message, RB ID for retransmission), sequence ID for each communication node, .
- the destination number field may indicate the depth of the final destination of the probe request packet #C.
- the destination number field may be set to " 2 ".
- the destination address # 1 field may indicate the address of the communication node #B, which is the first destination of the probe request packet #C.
- the destination address # 2 field may indicate the address of the communication node #C, which is the second destination of the probe request packet #C .
- the AT number field can indicate the number of AT fields included in the probe request packet #C and can be set to " 1 ".
- the AT # 1 field can indicate AT at the transmission time of the probe request packet #C.
- the probe request packet #C may include at least one PDU similar to the probe request packet #B of FIG. 35 to improve the accuracy of the delay measurement.
- the probe request packet #D may include a sync packet type field, a unique ID field, a destination number field, a destination address # 2 field, an AT number field, and an AT # 2 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe request packet and may be set to " 1 ".
- the unique ID field of the probe request packet #D may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe request packet #C.
- the destination number field may indicate the depth of the final destination of the probe request packet #D and may be set to " 1 ".
- the destination address # 2 field may indicate the address of the communication node #C.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe request packet #D and may be set to " 1 ".
- the AT # 2 field can indicate an AT at the transmission time of the probe request packet #D.
- the probe request packet #D may include at least one PDU similar to the probe request packet #B of FIG. 35 to improve the accuracy of the delay measurement.
- the probe response packet #D may include a sync packet type field, a unique ID field, an AT number field, an AT # 3 field, and an AT # 4 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe response packet and may be set to " 51 ".
- the unique ID field of the probe response packet #D may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe request packet #D.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe response packet #D and may be set to " 2 ".
- the AT # 3 field may indicate an AT at the time of receiving the probe request packet #D, and the AT # 4 field may indicate AT at a transmission time of the probe response packet #D.
- the probe response packet #C may include a sync packet type field, a unique ID field, an AT number field, an AT # 2 field, an AT # 3 field, an AT # 4 field, and an AT # 5 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe response packet and may be set to " 52 ".
- the unique ID field of the probe response packet #C may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe response packet #D.
- the AT number field can indicate the number of AT fields contained in the probe response packet #C and can be set to " 4 ".
- the AT # 2 field may indicate AT at the transmission time of the probe request packet #D
- the AT # 3 field may be set to AT indicated by the AT # 2 field of the probe response packet #D
- AT # Field may be set to AT indicated by the AT # 3 field of the probe response packet #D
- the AT # 5 field may indicate AT at the transmission time of the probe response packet #C.
- the communication node #A can receive the probe response packet #C from each of the communication node #Bs (for example, the communication nodes # B-1 to #Bn) It is possible to confirm the delay in each of the communication nodes #C.
- the communication node #A can perform the scheduling based on the communication node #C having the largest delay for content synchronization in the communication nodes #C. That is, the communication node #A can perform scheduling so that the communication nodes #C can perform downlink transmission (or uplink transmission) in the same TTI.
- the delay probe procedure described with reference to FIGS. 33 to 35 can be applied when the depth (for example, the number of hops) between the communication node #A and the communication node where the MAC layer is located is 1,
- the delay probe procedure described with reference to FIG. 37 can be applied when the depth (for example, the number of hops) between the communication node #A and the communication node where the MAC layer is located is 2.
- the delay probe procedure applied when the depth between the communication node #A and the communication node where the MAC layer is located (for example, the number of hops) is 3 can be performed as follows.
- FIG. 38 is a block diagram showing a fourth embodiment of the communication system
- FIG. 39 is a block diagram showing a fourth embodiment of the probe request packet used in the delay probe procedure
- FIG. Fig. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment of the probe response packet.
- the communication node #A may be the CCU 110, and the MAC layer may be located at the communication node #D.
- the delay probe procedure may be used by communication node #A to evaluate packet delay at communication node #D. Also, the delay probe procedure can be used to predict an appropriate scheduling time point by performing content synchronization based on the communication node #D having the largest delay.
- the communication node #A can generate the probe request packet #E and transmit the generated probe request packet #E to the n communication nodes #B.
- Each of n, m, l, o, p, q and r may be a positive integer.
- Each of the communication nodes #B can receive the probe request packet #E from the communication node #A, generate the probe request packet #F based on the probe request packet #E, and transmit the probe request packet #F to the communication node # #C. ≪ / RTI >
- Each of the communication nodes #C can receive the probe request packet #F from the communication node #B, generate the probe request packet #G based on the probe request packet #F, and transmit the probe request packet #G to the communication node #D.
- Each of the communication nodes #D can receive the probe request packet #G from the communication node #C, generate the probe response packet #G in response to the probe request packet #G, and transmit the probe response packet #G to the communication To the node #C.
- Each of the communication nodes #C can receive the probe response packet #G from the communication node #D, generate the probe response packet #F based on the probe response packet #G, #B.
- Each of the communication nodes #B can receive the probe response packet #F from the communication node #C, generate the probe response packet #E based on the probe response packet #F, and transmit the probe response packet #E to the communication node # # #A.
- the communication node #A can receive the probe response packets #E from the communication node #B, and confirm the delay in the communication nodes #D based on the AT included in the probe response packets #E.
- the probe request packet #E includes a sync packet type field, a unique ID field, a destination number field, a destination address # 1 field, a destination address # 2 field, a destination address # 3 field, an AT count field, and an AT # 1 field .
- the sync packet type field may indicate the type of probe request packet and may be set to " 3 ".
- the unique ID field is set by a unique ID based on the vehicle ID and RB ID (e.g., RB ID for initial transmission, RB ID for transmission of RLC status message, RB ID for retransmission), sequence ID for each communication node, .
- the destination number field may indicate the depth of the final destination of the probe request packet #E.
- the destination number field may be set to " 3 ".
- the destination address # 1 field may indicate the address of the communication node #B, which is the first destination of the probe request packet #E
- the destination address # 2 field may indicate the address of the communication node #C, which is the second destination of the probe request packet #E
- the destination address # 3 field may indicate the address of the communication node #D, which is the third destination of the probe request packet #E.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe request packet #E and may be set to " 1 ".
- the AT # 1 field can indicate AT at the transmission time of the probe request packet #E.
- the probe request packet #E may include at least one PDU similar to the probe request packet #B of FIG. 35 to improve the accuracy of the delay measurement.
- the probe request packet #F may include a sync packet type field, a unique ID field, a destination count field, a destination address # 2 field, a destination address # 3 field, an AT count field, and an AT # 2 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe request packet and may be set to " 2 ".
- the unique ID field of the probe request packet #F may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe request packet #E.
- the destination number field may indicate the depth of the final destination of the probe request packet #F and may be set to " 2 ".
- the destination address # 2 field may indicate the address of the communication node #C, and the destination address # 3 field may indicate the address of the communication node #D.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe request packet #F and may be set to " 1 ".
- the AT # 2 field may indicate an AT at the time of transmission of the probe request packet #F.
- the probe request packet #F may include at least one PDU similar to the probe request packet #B of FIG. 35 for improving the accuracy of the delay measurement.
- the probe request packet #G may include a sync packet type field, a unique ID field, a destination number field, a destination address # 3 field, an AT number field, and an AT # 3 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe request packet and may be set to " 1 ".
- the unique ID field of the probe request packet #G may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe request packet #F.
- the destination number field may indicate the depth of the final destination of the probe request packet #G and may be set to " 1 ".
- the destination address # 3 field may indicate the address of the communication node #D.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe request packet #G and may be set to " 1 ".
- the AT # 3 field may indicate an AT at the transmission time of the probe request packet #G.
- the probe request packet #G may include at least one PDU similar to the probe request packet #B of FIG. 35 to improve the accuracy of the delay measurement.
- the probe response packet #G may include a sync packet type field, a unique ID field, an AT number field, an AT # 4 field, and an AT # 5 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe response packet and may be set to " 51 ".
- the unique ID field of the probe response packet #G may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe request packet #G.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe response packet #G and may be set to " 2 ".
- the AT # 4 field may indicate an AT at the time of receiving the probe request packet #G
- the AT # 5 field may indicate AT at a transmission time of the probe response packet #G.
- the probe response packet #F may include a sync packet type field, a unique ID field, an AT number field, an AT # 3 field, an AT # 4 field, an AT # 5 field, and an AT # 6 field.
- the sync packet type field may indicate the type of probe response packet and may be set to " 52 ".
- the unique ID field of the probe response packet #F may be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe response packet #G.
- the AT number field may indicate the number of AT fields contained in the probe response packet #F and may be set to " 4 ".
- the AT # 3 field may be set to the AT indicated by the AT # 3 field of the probe request packet #G and the AT # 4 field may be set to the AT indicated by the AT # 4 field of the probe response packet #G.
- the AT # 5 field may be set to the AT indicated by the AT # 5 field of the probe response packet #G
- the AT # 6 field may indicate AT at the transmission time of the probe response packet #F.
- the probe response packet #E includes a sync packet type field, a unique ID field, an AT number field, an AT # 2 field, an AT # 3 field, an AT # 4 field, an AT # 5 field, an AT # 6 field, .
- the sync packet type field may indicate the type of probe response packet and may be set to " 53 ".
- the unique ID field of the probe response packet #E can be set to a unique ID indicated by the unique ID field of the probe response packet #F.
- the AT number field may indicate the number of AT fields included in the probe response packet #E, and may be set to " 6 ".
- the AT # 2 field may be set to the AT indicated by the AT # 2 field of the probe request packet #F and the AT # 3 field may be set to the AT indicated by the AT # 3 field of the probe response packet #F have.
- the AT # 4 field may be set to the AT indicated by the AT # 4 field of the probe response packet #F and the AT # 5 field may be set to the AT indicated by the AT # 5 field of the probe response packet #F
- the AT # 6 field may be set to the AT indicated by the AT # 6 field of the probe response packet #F
- the AT # 7 field may indicate AT at the transmission time of the probe response packet #E.
- the communication node #A can receive the probe response packet #E from each of the communication node #Bs (for example, the communication nodes # B-1 to #Bn) It is possible to confirm the delay in each of the communication nodes #D.
- the communication node #A can perform scheduling based on the communication node #D having the largest delay for content synchronization in the communication nodes #D. That is, the communication node #A can perform scheduling so that the communication nodes #D can perform downlink transmission (or uplink transmission) in the same TTI.
- the downlink communication procedure between the communication system 100 and the vehicle 200 can be performed as follows.
- FIG. 41 is a block diagram showing a fifth embodiment of the communication system
- FIG. 42 is a block diagram showing a sixth embodiment of the communication system
- FIG. 43 is a block diagram showing a first embodiment of a downlink packet to be.
- the communication node #A may be the CCU 110 of the communication system 100
- the communication node #B may be the TSU 120 of the communication system 100
- the communication node # C may be the LA2M 140 of the communication system 100.
- the MAC layer may be located at communication node #B
- the synchronization layer may be located at communication nodes #A and #B.
- the MAC layer may be located at the communication node #C
- the synchronization layer may be located at the communication nodes #A to #C.
- the synchronization layer of communication node #A may support the master MAC function.
- the communication node #A that supports the master MAC function can set one sliding window for one vehicle 200 and can control / manage the sliding window according to the movement of the vehicle 200, and the RRC signaling procedure
- the number of SDUs included in the TB (transport block) can be determined based on the quasi-static resource allocation information for each vehicle 200 determined by the quasi-static resource allocation information.
- the protocol processing procedure of the lower communication node e.g., communication node #B, communication node #C
- the synchronization layer located in the communication node #A can perform the scheduling operation so that the packets are located in the TB allocated to one TTI, considering the protocol processing procedure between the communication node where the MAC layer is located and the communication node #A .
- the downlink packet can be transmitted from the communication node #A to the communication node #B.
- the downlink packet can be transmitted from the communication node #A to the communication node #C.
- the communication node #B can forward the downlink packet received from the communication node #A to the communication node #C.
- the downlink packet includes a synchronous packet type field, an AT field, a unique ID field, a predicted SFN (system frame number) / SF (subframe) field, an SDU count field, an SDU # 1 size field, Size field, SDU # 1, SDU # 2, and SDU # 3.
- the sync packet type field may indicate the type of packet and may be set to " 100 ".
- the AT field may indicate AT at the time of transmission of the downlink packet.
- the unique ID field may indicate a unique ID based on the vehicle ID and the RB ID (e.g., RB ID for initial transmission, RB ID for transmission of RLC status message, RB ID for retransmission).
- the predicted SFN / SF field may indicate scheduling information (e.g., SFN, SF index) of the SDUs included in the downlink packet.
- the SFN and SF index indicated by the predicted SFN / SF field may be calculated based on the delay measured by the quasi-static scheduling information and the delay probe procedure.
- the SDU count field may indicate the number of SDUs scheduled for TB in one TTI (e.g., the number of SDUs included in the downlink packet).
- the number of SDU size fields included in the downlink packet may be the same as the value indicated by the SDU number field.
- the SDU # 1 size field may indicate the length of the SDU # 1 included in the downlink packet
- the SDU # 2 size field may indicate the length of the SDU # 2 included in the downlink packet
- Field may indicate the length of the SDU # 3 included in the downlink packet.
- the uplink communication procedure between the communication system 100 and the vehicle 200 can be performed as follows.
- FIG. 44 is a block diagram showing a seventh embodiment of a communication system
- FIG. 45 is a block diagram showing an eighth embodiment of a communication system
- FIG. 46 is a block diagram showing a first embodiment of an uplink packet to be.
- the communication node #A may be the CCU 110 of the communication system 100
- the communication node #B may be the TSU 120 of the communication system 100
- the communication node # C may be the LA2M 140 of the communication system 100.
- the MAC layer may be located at communication node #B
- the synchronization layer may be located at communication nodes #A and #B.
- the MAC layer may be located at the communication node #C
- the synchronization layer may be located at the communication nodes #A to #C.
- the communication node #B or the communication node #C including the MAC layer can transmit the uplink packet including SDUs that have been subjected to the protocol processing for the TB received in one TTI to the upper communication node.
- the communication node #A can receive a plurality of uplink packets having the same unique ID and the same received SFN / SF. In this case, the communication node #A can select one uplink packet among the plurality of uplink packets based on the received signal strength indicated by each of the plurality of uplink packets. Also, the communication node #A can process the UL packet received in the UL delay window set in the SFN / SF indicated by the received SFN / SF field in consideration of the UL delay measured by the delay probe procedure And may not process the received uplink packet outside the uplink delay window.
- the uplink packet can be transmitted from the communication node #B to the communication node #A.
- the uplink packet may be transmitted from the communication node #C to the communication node #A.
- the communication node #B can forward the uplink packet received from the communication node #C to the communication node #A.
- the uplink packet includes a sync packet type field, an AT field, a unique ID field, a signal strength field, a received SFN / SF field, an SDU number field, an SDU # 1 size field, an SDU # 2 size field, # 1, SDU # 2, and SDU # 3.
- the sync packet type field may indicate the type of packet and may be set to " 200 ".
- the AT field may indicate AT at the time of transmission of the uplink packet.
- the AT field may indicate the AT at the time when the communication node #B transmits the uplink packet
- the AT field in the UP-B may indicate the time at which the communication node #C transmits the uplink packet AT < / RTI >
- the unique ID field may indicate a unique ID based on the vehicle ID and the RB ID (e.g., RB ID for initial transmission, RB ID for transmission of RLC status message, RB ID for retransmission).
- the signal strength field indicates the received signal strength for the TB received in the corresponding TTI, the maximum received signal strength among the received signal strengths of the plurality of signals when the JR scheme is used, And can indicate an average received signal strength.
- the received SFN / SF field may indicate the SFN and SF index in which the corresponding TB is received in the MAC layer side.
- the SDU count field may indicate the number of SDUs scheduled for TB in one TTI (e.g., the number of SDUs contained in the uplink packet).
- the number of SDU size fields included in the UL packet may be the same as the value indicated by the SDU number field.
- the SDU # 1 size field may indicate the length of the SDU # 1 included in the uplink packet
- the SDU # 2 size field may indicate the length of the SDU # 2 included in the uplink packet
- Field may indicate the length of the SDU # 3 included in the uplink packet.
- the received signal strength according to the distance in the downlink communication between the communication system 100 and the vehicle 200 may be as follows.
- 47 is a conceptual diagram showing a first embodiment of received signal strength in downlink communication.
- the LA2M 140 of the communication system 100 may be installed on the ceiling of a tube, and a sliding window including a plurality of antennas may be set.
- the downlink communication between the communication system 100 and the vehicle 200 can be performed based on the plurality of antennas belonging to the sliding window and a plurality of antennas belonging to the sliding window can transmit the same signal through the same time- . That is, the downlink communication can be performed based on the JT scheme.
- the vehicle 200 can receive a downlink signal from a plurality of antennas belonging to a sliding window and a reception interval of the downlink signal (e.g., a reception window) a dead window, and an interference window.
- a zone containing a good window, a dead window, and an interference window may be referred to as a downlink CRZ (capsule radio zone).
- a reception interval in which a received signal strength of a downlink signal is equal to or greater than a threshold value may be referred to as a good window.
- a reception interval in which communication is impossible due to multi-path fading, delay spreading, etc. may be referred to as a dead window.
- a reception interval that acts as an interference to a subsequent vehicle after the vehicle 200 may be referred to as an interference window.
- the received signal strength can be reduced after increasing. If a subsequent vehicle is located in the interference window, the signal in the interference window may act as an interference to the communication of the following vehicle. Therefore, the distance between the vehicle 200 and the following vehicle can be set based on the interference window.
- the received signal strength according to the distance in the uplink communication between the communication system 100 and the vehicle 200 may be as follows.
- FIG. 48 is a conceptual diagram showing a first embodiment of received signal strength in uplink communication
- FIG. 49 is a conceptual diagram showing a second embodiment of received signal strength in uplink communication.
- the LA2M 140 of the communication system 100 may be installed in the ceiling of a tube, and a sliding window including a plurality of antennas may be set.
- the uplink communication between the communication system 100 and the vehicle 200 can be performed based on the plurality of antennas belonging to the sliding window.
- the uplink signal transmitted by the vehicle 200 may be received at a plurality of antennas belonging to the sliding window.
- the CRC for the uplink signal received from the plurality of antennas belonging to the sliding window in the good window can be successfully completed and the received signal strength of the uplink signal can be more than the threshold value.
- a reception interval in which communication is impossible due to multipath fading, delay spreading, or the like may be referred to as a dead window.
- a reception interval that acts as an interference to a subsequent vehicle after the vehicle 200 may be referred to as an interference window.
- the received signal strength can be reduced after increasing.
- a zone including a good window, a dead window, and an interference window may be referred to as an uplink CRZ.
- a system structure for communication between the communication system 100 and the vehicle 200 may be as follows.
- 50 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a system structure for communication between a communication system and a vehicle.
- the communication system 100 may include a CCU 110, a TSU 120, a VA2C 130 and an LA2M 140.
- the CCU 110 may be connected to a capsule control network (CCN) and a passenger service network (PSN) (e.g., evolved packet core (EPC)) and may be coupled to the TSU 120.
- the TSU 120 may be connected to the VA2C 130 and the VA2C 130 may be connected to the LA2M 140.
- the LA2M 140 may comprise a plurality of antennas.
- the LA2M 140 may be installed in a row on the ceiling of the tube and may be connected to the VA2C 130 located outside the tube. In this case, the CCU 110, the TSU 120, and the VA2C 130 may be located outside the tube.
- VA2C 130 and LA2M 140 may be located in a tube, and CCU 110 and TSU 120 may be located outside a tube.
- the TSU 120, VA2C 130 and LA2M 140 may be located in a tube, and the CCU 110 may be located outside a tube.
- Vehicles 200-1 and 200-2 may include an antenna, capsule equipment (CE), etc., and CE may be connected to CCN and PSN (e.g., EPC).
- the vehicles 200-1 and 200-2 can move within the tube and perform downlink / uplink communication with a plurality of antennas belonging to the sliding window.
- the moving speed of the sliding window # 1 may be equal to the moving speed of the vehicle # 1 120-1 and the moving speed of the sliding window # 2 may be equal to the moving speed of the vehicle # 2 120-2.
- Communication of the vehicles 200-1 and 200-2 can be performed in the good window.
- the interference window of the vehicle # 1 120-1 may be set so as not to overlap with the good window of the vehicle # 2 120-2.
- the CCN connected to the CCU 110 may be connected to the CCN inside the vehicles 200-1 and 200-2 and the control of the vehicles 200-1 and 200-2 may be performed through the CCN.
- the PSN connected to the CCU 110 may be connected to the PSN inside the vehicles 200-1 and 200-2 and the communication for the passengers of the vehicles 200-1 and 200-2 may be connected to the PSN 200-1 and 200-2), an access point).
- the small base station may support a 4G communication protocol, a 5G communication protocol
- the access point may support a wireless local area network (WLAN) communication protocol.
- WLAN wireless local area network
- the running profile may be as follows.
- 51 is a graph showing a first embodiment of a vehicle running profile.
- the distance between station A and station B may be 413 km, and vehicles 200-1 and 200-2 may accelerate, constant-speed and decelerate to move from station A to station B within 25 minutes .
- the vehicles 200-1 and 200-2 can be operated at a maximum speed of 1200 km / h by repeating the accelerated operation and the constant-speed operation, and the speed can be reduced by repeating the decelerating operation and the constant-speed operation.
- the CRZ of each of the vehicles may be as follows.
- FIG. 52 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a CRZ of a vehicle.
- a plurality of vehicles 200-1 to 200-8 can move in a tube and can move from A station to B station.
- a CRZ for each of the plurality of vehicles 200-1 to 200-8 can be set.
- the CRZ may include a good window, a dead window, and an interference window.
- CRZ # 3, CRZ # 4, CRZ # 5, and CRZ # 6 may not overlap each other. Therefore, communication services can be provided to the vehicles 200-3, 200-4, 200-5, and 200-6 using the entire frequency band in the CRZ # 3, the CRZ # 4, the CRZ # 5, and the CRZ # . That is, communication services can be provided using the same time-frequency resources within the non-overlapping CRZ.
- the CRZs can be superimposed according to the travel schedule at the starting point (for example, the A station) and the arrival point (for example, the B station).
- the CRZ # 1 of the vehicle # 1 (200-1) in the A station can be overlapped with the CRZ # 2 of the vehicle # 2 (200-2)
- CRZ # 7 can be overlapped with CRZ # 8 of the vehicle # 8 (200-8).
- Interference may occur when communication services are provided to the vehicles 200-1, 200-2, 200-7, and 200-8 using the entire frequency band within the overlapping CRZ.
- the time-frequency resource can be set as follows.
- 53 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a method of assigning time-frequency resources in overlapping CRZs.
- a time-frequency resource can be set. For example, an entire frequency resource may be set for CRZ # 1 and # 2, and a time resource may be set for CRZ # 1 and # 2 to be orthogonal. A time-frequency resource may be set such that interference does not occur between the superimposed CRZs.
- the vehicle # 1 120-1 belonging to CRZ # 1 can perform communication using TTI # 1, and the vehicle # 2 120-1 belonging to CRZ # 2 uses TTI # 2 Communication can be performed.
- 54 is a conceptual diagram showing a second embodiment of a method of assigning time-frequency resources in overlapping CRZs.
- a time-frequency resource can be set.
- a full time resource may be set for CRZ # 1 and # 2
- a frequency resource may be set for CRZ # 1 and # 2 to be orthogonal.
- a time-frequency resource may be set such that interference does not occur between the superimposed CRZs.
- the vehicle # 1 200-1 belonging to the CRZ # 1 can perform communication using the frequency band # 1
- an RB can be set for communication between the communication system 100 and the vehicle 200, and the RB between the communication system 100 and the vehicle 200 in the system of Fig. 50 can be set as follows.
- 55 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a set RB between the communication system and the vehicle.
- a plurality of RBs (for example, SRB # 1, DRB # 1, DRB # 2, DRB # 3, DRB # 4 and DRB # 5) are provided between the communication system 100 and the vehicle 200, Can be set.
- SRB # 1 may be used for transmission of control information including semi-static scheduling information and the like. The SRB # 1 transmission can be performed based on the RLC AM since the control information must be transmitted and received without loss of packets.
- DRBs # 3 and # 5 connected to the PSN can be used for transmitting user data (for example, for the passenger of the vehicle 200) Data).
- the priorities of RB-specific packet processing may be DRB # 1 and # 2 (priority B) connected to the CCN, "DRB # 3 to # 5 (priority C) connected to the PSN" have.
- Priorities i.e., priorities # 1, # 2, and # 3 within the DRB can be determined according to the type of packet (e.g., control information, data) and importance. If the packet is not allowed to lose, the communication may be performed based on the RLC AM. If loss of packet is allowed, communication may be performed based on RLC TM (transport mode) or RLC UM (unacknowledged mode).
- C-RNTI can be set for each RB.
- the C-RNTI and RLC status message transmission of the RB (for example, SRB # 1-1, DRB # 1-1, DRB # 2-1, DRB # 4-1, DRB # (For example, SRB # 1-2, DRB # 1-2, DRB # 2-2, DRB # 4-2, and DRB # 5-2) and retransmission RB -3, DRB # 1-3, DRB # 2-3, DRB # 4-3, DRB # 5-3) can be set independently.
- the RB can be scheduled based on the independently set C-RNTI.
- the initial transmission can be performed through the DRB # 1-1 scheduled by the C-RNTI B-1 and the DRB # 1 through the DRB # 1-2 scheduled by the C-RNTI B- Transmission can be performed, and retransmission can be performed through DRB # 1-3 scheduled by the C-RNTI B-3.
- the RB to which the RLC AM is applied can be classified into three RBs, and the C-RNTI for each of the three RBs can be independently set.
- a C-RNTI for the RB for the initial transmission can be set basically, and a C-RNTI for the RLC status message transmission and a C-RNTI for retransmission can be additionally set. Since the C-RNTI is independently set for each RB, synchronization of contents can be facilitated when communication based on the JT scheme or JR scheme is performed.
- one C-RNTI may be set for the RB to which the RLC AM is applied, and three resources (e.g., resource for initial transmission, resource for RLC status message transmission , Resources for retransmission) may be allocated.
- the communication system 100 can set the sliding window corresponding to the position of the vehicle 200 and know the position of the vehicle 200 in order to set the sliding window.
- the position measurement methods of the vehicle 200 may be performed as follows.
- FIG. 56 is a conceptual view showing a unique identification number assigned to an antenna included in LA2M of the communication system
- FIG. 57 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a transmission method of a unique identification number.
- a plurality of antennas belonging to the LA2M 140 of the communication system 100 may be given unique identification numbers.
- the unique identification numbers 100200001 to 100200033 may be sequentially assigned to a plurality of antennas.
- the unique identification number can be mapped to the position of the antenna with the unique identification number assigned thereto, and the position of the vehicle 200 can be measured based on the unique identification number.
- An antenna may transmit a signal including its unique identification number.
- the unique identification number may be transmitted over a pre-allocated time-frequency resource. For example, a time-frequency resource for transmission of a unique identification number may be set for each of two TTIs, and a time-frequency resource for a unique identification number within a TTI may be set sequentially.
- the number of unique identification numbers transmitted in one TTI may be more than the number of antennas belonging to the good window.
- the frequency resources for the unique identification numbers 100200001 to 100200011 in the interval # 1 may be allocated to be orthogonal
- the frequency resources for the unique identification numbers 100200012 to 100200022 in the interval # 2 may be allocated to be orthogonal
- the frequency resources for the numbers 100200023 to 100200033 may be allocated to be orthogonal.
- the vehicle 200 can receive a signal from the plurality of antennas of the communication system 100 and can identify the unique identification number of each of the plurality of antennas based on the received signal.
- the unique identification number of the antenna identified in the vehicle 200 may be as follows.
- FIG. 58 is a conceptual diagram showing a unique identification number identified in a traffic volume
- FIG. 59 is a graph showing a received signal intensity of a signal including a unique identification number.
- the vehicle 200 can receive signals from a plurality of antennas belonging to the LA2M 140 and can identify the unique identification number by decoding the signal, At least one unique identification number to be used for position measurement.
- the vehicle 200 can perform a CRC on signals including unique identification numbers 100200001 through 100200033, and identify unique recognition numbers (e.g., 100200003 through 100200018) for which the CRC has been successfully completed .
- the vehicle 200 can select a unique identification number (for example, 100200004 to 100200016) in which the received signal strength is equal to or higher than the threshold among the identified unique identification numbers 100200003 to 100200018. Since the received signal strength of the signal including the unique identification number 100200014 is the highest among the selected unique identification numbers 100200004 to 100200016, the position of the antenna transmitting the signal including the unique identification number 100200014 can be estimated as the position of the vehicle 200 have.
- a method of correcting the position of the vehicle 200 may be performed as follows.
- 60 is a flowchart showing a first embodiment of a vehicle position correcting method.
- the position of the vehicle 200 can be corrected based on the travel mode (e.g., acceleration mode, constant speed mode, deceleration mode) of the vehicle 200.
- the acceleration mode of the vehicle 200 can be classified into the acceleration modes A, B and C
- the constant speed mode of the vehicle 200 can be classified into the constant speed modes A, B, C, D and E
- the deceleration mode of the engine 200 may be classified into A, B
- the absolute position (AP) of the vehicle 200 can be calculated based on the following equation (1).
- the AP of the vehicle 200 may be the sum of DAP (detective absolute position) and CP (calibration position).
- the DAP may be a position corresponding to the antenna transmitting the signal including the unique identification number 100200014 in Figs. 58 and 59.
- CP can be calculated based on the following equation (2).
- the physical calibration position may be a physical correction value for the position measurement reference of the vehicle 200.
- the SCP (scheduling calibration position) may be a value for correcting the propagation delay characteristic for a signal including the unique identification number.
- the mode calibration position may be a correction value for each operating mode based on the running history of the vehicle 200. For example, when the driving mode of the vehicle 200 is the acceleration mode C, MCP C or MCP D may be applied.
- the MCP C or MCP D may be a fixed value and the position of the vehicle 200 may be corrected based on a variable value that increases in proportion to the velocity in acceleration mode C.
- the vehicle 200 can be operated in an exception mode (for example, a running mode of the vehicle 200 in an emergency situation), and MCP O that is applied to the exception mode can be defined.
- MCP O may not be a constant value but may be a variable value that is affected by certain factors.
- a method of measuring the position of the vehicle 200 based on the signal transmitted from the vehicle 200 may be as follows.
- 61 is a conceptual diagram showing a second embodiment of a method of transmitting a unique identification number.
- the vehicle 200 may be given a unique identification number, and the vehicle 200 may transmit a signal including the unique identification number.
- the unique identification number of the vehicle 200 may be set to 900900001.
- the unique identification number may be transmitted over a pre-allocated time-frequency resource. For example, time-frequency resources for transmission of a unique identification number can be set for each of two TTIs, and time-frequency resources for a unique identification number within a TTI can be set sequentially.
- the unique identification number of the vehicle 200 may be repeatedly transmitted over a time-frequency resource.
- the plurality of antennas included in the LA2M 140 of the communication system 100 may receive a signal including the unique identification number from the vehicle 200.
- a signal including the unique identification number is transmitted from the vehicle 200 in FIG. 56
- the received signal strength of the signal including the unique identification number of the vehicle 200 received at the antennas corresponding to the unique identification numbers 100200003 to 100200018 may be the same as the graph of FIG.
- a signal may be received that includes the unique identification number of the vehicle 200 at the antennas corresponding to the unique identification numbers 100200003 and 100200018, but the CRC for the received signal may fail.
- a signal including the unique identification number of the vehicle 200 can be received from the antenna corresponding to the unique identification number 100200017 and the CRC for the received signal can be successfully completed but the received signal strength of the signal is less than the threshold value .
- the position of the vehicle 200 can be determined based on the antennas corresponding to the unique identification numbers 100200004 and 100200016.
- the position of the antenna corresponding to the unique identification number 100200014 is located at the position of the vehicle 200 Lt; / RTI >
- a time-frequency resource to which a signal including the unique identification number of the vehicle 200 is transmitted may be mapped to an antenna included in the LA2M 140 as shown in Tables 1 to 3 below.
- Each of the antennas included in the LA2M 140 is configured to receive a predetermined resource (e.g., a time-frequency indicated by a resource index in Tables 1 to 3) to receive a signal including a unique identification number of the vehicle 200 Resource) can be performed.
- a predetermined resource e.g., a time-frequency indicated by a resource index in Tables 1 to 3
- the CRC for the signal including the unique identification number of the vehicle 200 can be successfully performed, and the antennas corresponding to the unique identification numbers 100200004 and 100200016
- the received signal strength of the signal including the unique identification number of the vehicle 200 received from the vehicle 200 may be equal to or greater than a threshold value.
- the received signal strength of the signal including the unique identification number of the vehicle 200 received in the time-frequency resource indicated by the resource index # 14 may be greatest, and in this case,
- the position of the vehicle 200 can be estimated as the position of the vehicle 200.
- the estimated position can be corrected based on the position correction method described with reference to Fig.
- the estimated position may be DAP and corrected based on PCP, SCP or MCP.
- the AP can be obtained by applying the C algorithm (e.g., the position correction method shown in Fig. 60) to the DAP obtained from the vehicle 200.
- the vehicle 200 may send the AP to the communication system 100 via the DRB connected to the CCN.
- AP can be obtained by applying a G algorithm (e.g., the position correction method shown in Fig. 60) to the DAP obtained in the communication system 100.
- the communication system 100 can acquire the correct AP by applying the F algorithm to the AP obtained from the communication system 100 and the AP obtained from the vehicle 200.
- the F algorithm can consider the propagation delay.
- the communication system 100 may send the AP obtained via the F algorithm to the vehicle 200 via the DRB connected to the CCN.
- Vehicle 200 may obtain an AP from communication system 100 and the obtained AP may be used as an input to the C algorithm.
- a dead window may occur.
- a time-frequency resource for a signal including the unique identification number of the antenna may be set as follows.
- FIG. 62 is a conceptual diagram illustrating downlink CRZs arranged on a good window unit basis
- FIG. 63 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a method of transmitting a unique identification number.
- the antennas belonging to the good window of the CRZ # 1 can transmit a signal including the unique identification number using the frequency band # 1
- the antennas belonging to the good window of the CRZ # # # 2 can be used to transmit a signal including the unique identification number
- the antennas belonging to the good window of CRZ # 3 can transmit a signal including the unique identification number using frequency band # 3
- the CRZ # Antennas belonging to the good window can transmit a signal including a unique identification number using frequency band # 4.
- the antennas belonging to the good window of CRZ # 5 can transmit a signal including the unique identification number using frequency band # 5, and the antennas belonging to the good window of CRZ # 6 use the frequency band # , And the antennas belonging to the good window of CRZ # 7 can transmit a signal including the unique identification number using frequency band # 7.
- the frequency resources for the antennas included in the LA2M 140 may be sequentially set based on the above-described method.
- the reception performance of the signal including the unique identification number of the antenna by the dead window and the interference window is Can be prevented from deteriorating.
- the frequency bands # 1 to # 5 are set, the reception performance degradation due to the dead window and the interference window can be prevented.
- it can be set up to frequency bands # 1 to # 7 in order to sufficiently cover the dead window and the interference window.
- the time-frequency resource for the signal including the unique identification number of the vehicle 200 can be set as follows.
- FIG. 64 is a conceptual diagram showing uplink CRZs arranged on a good window unit basis
- FIG. 65 is a conceptual diagram showing a fourth embodiment of a method of transmitting a unique identification number.
- a vehicle belonging to the good window of CRZ # 1 can transmit a signal including a unique identification number using frequency band # 1
- a vehicle belonging to the good window of CRZ # # # 2 can be used to transmit a signal including the unique identification number
- the vehicle belonging to the good window of CRZ # 3 can transmit a signal including the unique identification number using frequency band # 3
- the CRZ # A vehicle belonging to the good window can transmit a signal including a unique identification number using frequency band # 4.
- the vehicle belonging to the good window of the CRZ # 5 can transmit a signal including the unique identification number using the frequency band # 5, and the vehicle belonging to the good window of the CRZ # 6 uses the frequency band # And the vehicle belonging to the good window of CRZ # 7 can transmit a signal including the unique identification number using frequency band # 7.
- the frequency resources for transmission of the unique identification number can be sequentially set based on the above-described method, and in this case, the reception performance of the signal including the unique identification number of the vehicle is deteriorated by the dead window and the interference window Can be prevented.
- the reception performance degradation due to the dead window and the interference window can be prevented.
- it can be set up to frequency bands # 1 to # 7 in order to sufficiently cover the dead window and the interference window.
- the data areas of the overlapped CRZs can be set to different frequency bands, and the control areas of the overlapping CRZs are set to the entire frequency band .
- the control area can be set as follows.
- 66 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of downlink resources established based on the FDD scheme.
- a frequency resource for vehicle # 8 (200-8) in FIG. 52 may be set to frequency band # 1, and a frequency resource for vehicle # 7 (200-7)
- the frequency resource for vehicle # 6 (200-6) in FIG. 52 may be set to frequency band # 3, and the frequency resource for vehicle # 5 (200-5) # 4 < / RTI > 52 can be set to the frequency band # 1, and the frequency resource for the vehicle # 3 200-3 in FIG. 52 is set to the frequency band # 2
- the frequency resource for vehicle # 2 200-2 in FIG. 52 can be set to frequency band # 3, and the frequency resource for vehicle # 1 200-1 in FIG. 52 is set to frequency band # 4 Lt; / RTI >
- the frequency band # 1 may include the control area # 1 and the data area # 1, and the scheduling information for the data area # 1 may be transmitted through the control area # 1.
- the frequency band # 2 may include the control area # 2 and the data area # 2, and the scheduling information for the data area # 2 may be transmitted through the control area # 2.
- the frequency band # 3 may include the control region # 3 and the data region # 3, and the scheduling information for the data region # 3 may be transmitted through the control region # 3.
- Frequency band # 4 may include control area # 4 and data area # 4, and scheduling information for data area # 4 may be transmitted through control area # 4.
- a cross scheduling scheme may be used. For example, scheduling information for data areas # 1 to # 4 can be transmitted through control area # 1. That is, even when the frequency band # 1 is allocated for the vehicle # 4 200-4, the communication system 100 transmits the scheduling information for the data areas # 1 through # 4 to the vehicle # 4 ( 200-4.
- 67 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a vehicle operating method when an emergency situation occurs.
- the CRZ # 3 of the vehicle # 3 200-3 can be overlapped with the CRZ of the vehicle # 7 200-7, and the vehicle # 3 200-3 and the vehicle # Interference may occur due to use of the same frequency band (e.g., frequency band # 2 in FIG. 66).
- the control region allocated to the vehicle # 3 (200-3) through the RRC signaling procedure can be changed from the frequency band # 2 to the frequency band # 1.
- the message used for the RRC signaling procedure includes information (or a C-RNTI of the vehicle # 3 200-3) requesting the change of the C-RNTI of the vehicle # 3 200-3 (For example, SF # 9) at which the frequency band is changed, and the like. If the C-RNTI is set so as not to overlap in the entire frequency band, the C-RNTI may not be changed even when the control region is changed.
- the communication system 100 described above with reference to Figs. 1 to 67 may be referred to as a " distributed unit (DU) based communication system ".
- the DU-based communication system can support the following functions.
- a communication node e.g., a sensor installed in a movement path of the vehicle 200 (for example, a tube of a hyper loop)
- the DU-based communication system can also be connected to a communication node (e.g., a sensor) installed in the movement path of the vehicle 200 (for example, a tube of a hyper loop) And the position of the vehicle 200 can be measured using the corresponding communication node.
- a communication node e.g., a sensor
- a pseudo-fixed cell environment can be created by moving the sliding window for the vehicle 200 according to the traveling speed of the vehicle 200.
- the minimum moving unit of the sliding window may be the DU unit.
- DU may comprise at least one LA2M 140 or at least one antenna.
- the LA2M 140 of the DU-based communication system and the CA2M of the vehicle 200 may be configured as follows.
- 68 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the LA2M of the DU-based communication system and the CA2M of the vehicle.
- the LA2M 140 of the DU-based communication system and the CA2M of the vehicle 200 use a high frequency (for example, millimeter wave)
- the LA2M 140 of the DU- X m elements, and CA2M of the vehicle 200 may be composed of p x q elements.
- each of n, m, p and q may be a positive integer.
- the LA2M 140 of the DU-based communication system and the CA2M of the vehicle 200 may be composed of small-sized antennas.
- the LA2M 140 may be referred to as AAC.
- the LA2M 140 may be referred to as a remote radio head (RRH).
- RRH remote radio head
- RoF / E an entity or optical switching function
- an analog RF switching function e.g., P2M or M2P selection function
- one port (e.g., a higher port) may be connected to the entire DUPs (e.g., lower ports), and the entire DUPs may be connected to one port
- the soft combining function can be performed.
- the ports in the LA2M 140 of the DU-based communication system may be connected in a point-to-multipoint communication (P2MP) manner, and the DU port may be designed to perform a soft combining function.
- the DU ports can be independently connected to the VA2C 130.
- the beam width supported by the antenna of the DU based communication system may be different from the beam width supported by the antenna of the vehicle 200.
- the signal to interference plus noise ratio SINR
- the SINR can be reduced.
- the SINR may increase if the content is synchronized and the JT scheme is used.
- the VA2C 130 of the DU-based communication system can support the sliding window, can be connected to the upper entity TSU 120, and can be connected to at least one LA2M 140 which is a lower entity.
- the VA2C 130 may transmit the signal received from the TSU 120 to the LA2M 140 based on the P2MP scheme.
- the VA2C 130 may also perform soft combining on the signal received from the LA2M 140 based on the MP2P scheme and may transmit the signal received from the LA2M 140 to the TSU 120.
- the TSU 120 may be coupled to the VA2C 130 via optical fibers and the VA2C 130 may be coupled to the LA2M 140 via optical fibers. In this case, signal loss may occur depending on the length of the optical fiber, and a light repeater may be used to prevent signal loss.
- the TSU 120 of the DU based communication system may perform the function of the base station of the cellular communication system.
- TSU 120 may be coupled to CCU 110, which is an upper entity, and may be coupled to at least one VA2C 130, which is a lower entity.
- the TSU 120 may support a PHY function, a MAC function, a synchronization function, and the like.
- the MAC layer of the TSU 120 may support the slave MAC function and process MAC related data.
- the synchronization layer of the TSU 120 may perform the transmission / reception function of the probe request / response packet to measure the time delay of the lower entity.
- the synchronization layer and the MAC layer of the TSU 120 can generate a MAC frame based on a downlink data packet, acquire a MAC frame from an uplink PHY packet, A synchronous packet can be generated.
- the synchronization of the downlink contents can be performed based on the synchronization protocol, and the uplink contents can be selected.
- the CCU 110 of the DU-based communication system can perform the EPC function of the cellular communication system and can support the RRC function, the RLC function, the PDCP function, the synchronization function, and the NAS (non-access stratum) function.
- the RRC layer of the CCU 110 may support a radio resource control function and the RLC layer of the CCU 110 may support a data unit segmentation / assembly function, an ARQ (automatic repeat request) function, a redundancy detection function, and the like.
- the PDCP layer of the CCU 110 may support an IP header compression function, an encryption function, and an integrity protection function.
- the synchronization layer of the CCU 110 may support a transmission / reception function of a probe request / response packet for measuring a delay of a lower entity, and may support a master MAC function based on semi-static scheduling of the RRC layer.
- the synchronization layer of the CCU 110 may transmit the downlink data packet to the TSU 120 considering the operation of the MAC layer of the TSU 120.
- the sync layer of the CCU 110 may select a valid uplink data packet from among the uplink data packets received from the TSU 120 and may discard an invalid valid uplink data packet.
- the synchronization layer of the CCU 110 may perform a downlink content synchronization function, an uplink content selection function, and the like based on a predefined synchronization protocol.
- the CCU 110 may perform a matching function between the CCN and the PSN connected to the DU-based communication system. When an emergency occurs, the communication function for the occupant of the vehicle 200 can be supported by the CCN of the DU-based communication system and the CCN of the vehicle 200.
- the CE of the vehicle 200 can perform the UE function of the cellular communication system and can perform the PHY function, the MAC function, the RLC function, the PDCP function, and the like. In addition, the CE of the vehicle 200 may perform a matching function between the CCN and the PSN connected to the vehicle 200.
- an LCX may be used instead of the DU, and a communication system using the LCX may be referred to as an " LCX-based communication system ".
- the LCX-based communication system can be configured as follows.
- 69 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an LCX-based communication system.
- an LCX-based communication system may include a CCU 110, a TSU 120, a VLC (virtual LRCM) controller 150, an LRCM 160, and the like.
- the CCU 110 may be coupled to the CCN and the PSN and may be coupled to the TSU 120, which is a sub-entity.
- the function of the CCU 110 may be the same or similar to the function of the CCU 110 in the communication system 100 (e.g., a DU-based communication system) described above.
- the TSU 120 may be connected to the CCU 110, which is an upper entity, and may be connected to the VLC 150, which is a lower entity.
- the functionality of the TSU 120 in an LCX-based communication system may be the same or similar to that of the TSU 120 in the communication system 100 (e.g., a DU-based communication system) described above.
- the VLC 150 may be connected to the upper entity TSU 120 and to the lower entity LRCM 160.
- the function of the VLC 150 may be similar or similar to the function of the VA2C 130 in the communication system 100 (e.g., a DU based communication system) described above.
- the LRCM 160 may be coupled to the upper entity VLC 150 and may include a radiating cable (e.g., a radiating cable segment (RCS)). Communication between the LCX-based communication system and the vehicles 200-1 and 200-2 can be performed through the LRCM.
- the functionality of the LRCM 160 in an LCX-based communication system may be similar or similar to the functionality of the LA2M 140 in the communication system 100 (e.g., a DU based communication system) described above.
- the vehicles 200-1 and 200-2 may include a capsule TRX antenna module (CTAM), a CE, and the like, and the CE may be connected to the CCN and the PSN.
- CTAM capsule TRX antenna module
- CE may be connected to the CCN and the PSN.
- a sliding window for the vehicles 200-1 and 200-2 can be set and communication between the vehicles 200-1 and 200-2 and the LCX based communication system can be performed within the sliding window.
- the LCX-based communication system can support the following functions.
- the LCX-based communication system can also be connected to a communication node (for example, a sensor) installed in the movement path of the vehicle 200 (for example, a tube of a hyper loop) And the position of the vehicle 200 can be measured using the corresponding communication node.
- a communication node for example, a sensor
- the position of the vehicle 200 can be measured using the corresponding communication node.
- a sliding window for the vehicle 200 is moved according to the moving speed of the vehicle 200, thereby creating a pseudo-fixed cell environment.
- the minimum moving unit of the sliding window may be LRCM (160) units.
- the LRCM 160 may be configured as follows.
- 70 is a conceptual diagram showing an LRCM structure in an LCX-based communication system.
- the LRCM 160 may comprise a plurality of RCSs having a predefined length (e.g., 150 m), and a signal (e.g., a source signal) received from the VLC 150 may include And may be transmitted to a plurality of RCSs.
- the length of the LRCM 160 may be 1.8 km. Since the signal loss increases as the RCS length increases, the signals can be amplified by the analog repeaters 165-1 and 165-2.
- the RCS may be connected to the ports of the LRCM 160 via optical fibers instead of the analog repeaters 165-1 and 165-2.
- LRCM 160 may be coupled to VLC 150 via RoF / E.
- the radiation angle of the RCS can be determined according to the arrangement of the slots.
- the radiation angle according to the arrangement of the slots may be as follows.
- 71 is a conceptual diagram showing the first embodiment of the radiation angle according to the arrangement of the slots.
- a plurality of slots may be located in the LRCM 160, and a radial angle may be determined according to the arrangement of the plurality of slots.
- the VLC 150 of the LCX-based communication system can control / manage the sliding window.
- the VLC 150 may be connected to the TSU 120, which is an upper entity through an optical fiber, and may be connected to the LRCM 160, which is a lower entity through an optical fiber.
- signal loss may occur depending on the length of the optical fiber, and a light repeater may be used to prevent signal loss.
- VLC 150 may transmit the signal received from TSU 120 to at least one LRCM 160 based on the P2MP scheme.
- the VLC 150 may perform soft combining on the signal received by the LRCM 160 based on the MP2P scheme and may transmit the signal to the TSU 120.
- the TSU 120 of the LCX-based communication system can perform the function of the base station of the cellular communication system.
- the TSU 120 may be connected to the CCU 110, which is an upper entity, and may be connected to the VLC 150, which is a lower entity.
- the TSU 120 may support a PHY function, a MAC function, a synchronization function, and the like.
- the MAC layer of the TSU 120 may support the slave MAC function and process MAC related data.
- the synchronization layer of the TSU 120 may perform the transmission / reception function of the probe request / response packet to measure the time delay of the lower entity.
- the synchronization layer and the MAC layer of the TSU 120 can generate a MAC frame based on a downlink data packet, acquire a MAC frame from an uplink PHY packet, A synchronous packet can be generated.
- downlink content synchronization can be performed based on the synchronization protocol, and the uplink content can be selected.
- the CCU 110 of the LCX-based communication system can perform the EPC function of the cellular communication system and can support the RRC function, the RLC function, the PDCP function, the synchronization function, and the NAS function.
- the RRC layer of the CCU 110 may support a radio resource control function, and the RLC layer of the CCU 110 may support a data unit segmentation / assembly function, an ARQ function, a redundancy detection function, and the like.
- the PDCP layer of the CCU 110 may support an IP header compression function, an encryption function, and an integrity protection function.
- the synchronization layer of the CCU 110 may support the transmission / reception function of the probe request / response packet for measuring the delay of the lower entity, and may support the master MAC function based on quasi-static scheduling of the RRC layer.
- the synchronization layer of the CCU 110 may transmit the downlink data packet to the TSU 120 considering the operation of the MAC layer of the TSU 120.
- the sync layer of the CCU 110 may select a valid uplink data packet from among the uplink data packets received from the TSU 120 and may discard an invalid valid uplink data packet.
- the synchronization layer of the CCU 110 may perform a downlink content synchronization function, an uplink content selection function, and the like based on a predefined synchronization protocol.
- the CCU 110 may perform a matching function between the CCN and the PSN connected to the DU-based communication system. When an emergency occurs, the communication function for the occupant of the vehicle 200 can be supported by the CCN of the DU-based communication system and the CCN of the vehicle 200.
- the CTAM of the vehicles 200-1 and 200-2 may be an antenna for communicating with the LRCM 160 of the LCX-based communication system.
- the CEs of the vehicles 200-1 and 200-2 can perform UE functions of the cellular communication system and perform PHY functions, MAC functions, RLC functions, PDCP functions, and the like.
- the CE of the vehicle 200 may perform a matching function between the CCN and the PSN connected to the vehicle 200.
- the communication method can be performed as follows.
- Fig. 72 is a flowchart showing a first embodiment of a communication method between a communication system and a vehicle
- Fig. 73 is a conceptual diagram showing a sliding window set according to the communication method shown in Fig.
- the communication system 100 may be the communication system shown in FIG. 1 or FIG.
- the communication system 100 may include a CCU 110, a TSU 120, a VA2C 130, a LA2M 140, The VA2C 130 and the LA2M 140 may be set to be the same or similar to the CCU, TSU, VA2C and LA2M shown in Fig.
- the communication system 100 may be a DU-based communication system or an LCX-based communication system (for example, the LCX-based communication system shown in FIG. 69).
- the vehicle # 1 200-1 may be configured to be the same as or similar to the vehicle # 1 200-1 shown in FIG.
- the vehicle # 2 200-2 may be configured to be the same as or similar to the vehicle # 200-2.
- the vehicles 200-1 and 200-2 may include an antenna, a CE, and the like.
- the vehicle # 1 200-1 may be the same as or similar to the vehicle # 1 200-1 of FIG. 69, and the vehicle # 2 200-2 may be configured similarly to or similar to the vehicle # 2).
- the vehicles 200-1 and 200-2 may include CTAM, CE, and the like.
- the vehicle # 1 200-1 can measure its own position and transmit to the communication system 100 position information indicating the position (e.g., the first position) of the vehicle # 1 200-1 (S7201). For example, the vehicle # 1 200-1 may inform the communication system 100 of the first position measured at T0. The position of the vehicle # 1 200-1 can be measured based on the position measurement method described with reference to Figs. Alternatively, the location information of the vehicle # 1 200-1 may be obtained from the GPS. The communication system 100 can acquire position information from the vehicle # 1 200-1. Alternatively, the communication system 100 can measure the position of the vehicle # 1 200-1 based on the position measurement method described with reference to Fig. The position of the vehicle # 1 200-1 can be periodically measured, and the positional information of the vehicle # 1 200-1 can be periodically transmitted to the communication system 100. [
- the communication system 100 can set the first sliding window based on the position information of the vehicle # 1 200-1 (S7202).
- the first sliding window may include n DAs (e.g., antennas, RCSs) installed in a region corresponding to the location of the vehicle # 1 200-1.
- n may be an integer of 2 or more.
- the first sliding window may include DA # 10 to 13.
- the communication system 100 can set the first sliding window in consideration of the good window, the dead window, and the interference window described with reference to FIGS. 47 to 49.
- the communication system 100 may transmit downlink signals (e.g., D1, D2, D3) to the vehicle # 1 200-1 through DA # 10-13 belonging to the first sliding window .
- the vehicle # 1 200-1 can receive the downlink signals (e.g., D1, D2, D3) from the communication system 100.
- the resources used for the downlink communication between the communication system 100 and the vehicle # 1 200-1 may be the downlink resources shown in FIG. 15 to FIG. 19 and FIG.
- the communication system 100 may transmit quasi-static scheduling information through the control domain and may transmit data through the data domain indicated by the quasi-static scheduling information.
- Vehicle # 1 200-1 can receive quasi-static scheduling information from communication system 100 and can receive data through a data area indicated by quasi-static scheduling information.
- the downlink retransmission procedure described with reference to FIG. 29 can be performed.
- the C-RNTI for the initial transmission of the downlink, the C-RNTI for the RLC status message transmission and the C-RNTI for the downlink retransmission can be independently set.
- the vehicle # 1 200-1 may transmit the uplink signals (e.g., D1, D2, D3) to the communication system 100, and the communication system 100 may transmit the uplink signals (For example, D1, D2, and D3) from the vehicle # 1 200-1 through the base stations # 10 to # 13.
- the resources used for the uplink communication between the communication system 100 and the vehicle # 1 200-1 may be the uplink resources shown in FIG. 22 to FIG. 25 and FIG.
- the communication system 100 may transmit quasi-static scheduling information through the control region.
- Vehicle # 1 200-1 may receive quasi-static scheduling information from communication system 100 and may transmit data to communication system 100 via a data area indicated by quasi-static scheduling information.
- the communication system 100 may receive data through a data area indicated by quasi-static scheduling information.
- the uplink retransmission procedure described with reference to FIG. 30 can be performed.
- the C-RNTI for uplink transmission, the C-RNTI for RLC status message transmission, and the C-RNTI for uplink retransmission can be independently set.
- the communication nodes 110, 120, 130, and 140 included in the communication system 100 before the communication between the communication system 100 and the vehicle # 1 200-1 are performed will be described with reference to FIGS. 33 to 40 And can be synchronized with each other based on the delay probe procedure described.
- a synchronization procedure may be performed by exchanging a probe request packet and a probe response packet between the communication nodes 110, 120, 130, That is, the synchronization of the DA # 10 to 13 belonging to the first sliding window can be maintained by the CCU 110 included in the communication system 100.
- the DA # 10 to 13 belonging to the first sliding window can transmit the same signals at the same time.
- the time offset between the reception times of the signals received via the DA # 10 ⁇ 13 belonging to the first sliding window may be within a predefined range (for example, a cyclic prefix (CP)) .
- CP cyclic prefix
- RBs may be set for communication between the communication system 100 and the vehicle # 1 200-1.
- step S7203 may be performed using SRB # 1, DRB # 1, DRB # 2, DRB # 3, DRB # 4 and DRB # 5.
- the vehicle # 1 200-1 can measure the position at T3, and the position of the vehicle # 1 200-1 (for example, To the communication system 100 (S7204).
- the communication system 100 can acquire the location information from the vehicle # 1 200-1.
- the communication system 100 can reset the first sliding window based on the location information of the vehicle # 1 200-1 (S7205).
- the first sliding window may include m DAs (e.g., antennas, RCSs) installed in an area corresponding to the location of the vehicle # 1 200-1.
- m may be an integer of 2 or more.
- the first sliding window may include DA # 12-15.
- One or more DA among m DAs included in the first sliding window reset in step S7205 may be equal to one or more DA among n DAs included in the first sliding window set in step S7202.
- the communication system 100 may transmit downlink signals (e.g., D4, D5, D6) to the vehicle # 1 200-1 through DA # 12-15 belonging to the first sliding window .
- the vehicle # 1 200-1 can receive downlink signals (for example, D4, D5, and D6) from the communication system 100.
- the synchronization of the DA # 12 ⁇ 15 belonging to the first sliding window can be maintained by the CCU 110 included in the communication system 100. Therefore, DA # 12 ⁇ 15 belonging to the first sliding window can transmit the same signals at the same time.
- the time offset between the reception times of the signals received via DA # 12 ⁇ 15 belonging to the first sliding window may be within a predefined range.
- the vehicle # 1 200-1 may transmit an uplink signal (e.g., D4, D5, D6) to the communication system 100, and the communication system 100 may transmit the uplink signal (For example, D4, D5, and D6) from the vehicle # 1 200-1 through 12-15.
- an uplink signal e.g., D4, D5, D6
- the communication system 100 may transmit the uplink signal (For example, D4, D5, and D6) from the vehicle # 1 200-1 through 12-15.
- the communication system 100 can perform communication with not only the vehicle # 1 200-1 but also other vehicles (e.g., Chalang # 2 200-2).
- the vehicle # 2 200-2 may transmit positional information indicating its position (e.g., the third position) to the communication system 100 (S7207).
- the communication system 100 can acquire the location information from the vehicle # 2 200-2.
- the communication system 100 can set the second sliding window based on the position information of the vehicle # 2 200-2 (S7208).
- the second sliding window may comprise k DAs (e.g., antennas, RCSs) installed in a region corresponding to the location of vehicle # 2 200-2.
- k may be an integer of 2 or more.
- the second sliding window may include DA # 1 to DA # 4.
- the k DAs included in the second sliding window set in step S7208 are not overlapped with the n DAs included in the first sliding window set in step S7202 or the m DAs included in the first sliding window set in step S7205 .
- the communication system 100 transmits downlink signals (for example, D1 ', D2', D3 ') to the vehicle # 2 200-2 through DA # 1 ⁇ 4 belonging to the second sliding window
- the vehicle # 2 200-2 can receive the downlink signals (e.g., D1 ', D2', D3 ') from the communication system 100.
- the synchronization of the DA # 1 to DA # 4 belonging to the second sliding window can be maintained by the CCU 110 included in the communication system 100. Therefore, the DA # 1 to DA # 4 belonging to the second sliding window can transmit the same signals at the same time.
- the time offset between the reception times of the signals received via DA # 1 ⁇ 4 belonging to the second sliding window may be within a predefined range.
- the vehicle # 2 200-2 may transmit the uplink signals (e.g., D1 ', D2', D3 ') to the communication system 100, and the communication system 100 may transmit the uplink signals
- the uplink signals can be received from the vehicle # 2 200-2 through the DA # 1 to DA # 4.
- communication between the communication system 100 and the vehicle # 2 200-2 can be performed using a sliding window.
- the second sliding window includes DA # 3 to 6
- communication between the communication system 100 and the vehicle # 2 200-2 can be performed using the DA # 3 to DA # 6 included in the second sliding window.
- the embodiment according to steps S7207 to S7209 may be performed simultaneously with the embodiment according to steps S7201 to S7203 or the embodiment according to steps S7204 to S7206.
- the methods according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium.
- the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
- the program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the computer software.
- Examples of computer readable media include hardware devices that are specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
- Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
- the hardware devices described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.
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Abstract
초고속 차량을 위한 통신 방법 및 장치가 개시된다. 통신 장치는 제1 이동 장치와 상기 통신 장치 간의 통신을 위한 무선 자원 제어 기능을 수행하는 프로세서, 상기 제1 이동 장치의 경로에 위치하고, 상기 프로세서의 제어에 따라 신호를 송수신하는 복수의 DA들, 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리를 포함하며, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 복수의 DA들 중에서 상기 제1 이동 장치의 제1 위치에 대응하는 n개의 DA들을 포함하는 제1 슬라이딩 윈도우를 설정하고, 상기 n개의 DA들을 사용하여 상기 제1 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와 통신을 수행하도록 실행된다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.
Description
본 발명은 초고속 차량을 위한 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초고속 차량과 지상 네트워크(ground network) 간의 통신을 지원하기 위한 통신 기술에 관한 것이다.
셀룰러(cellular) 통신 방식에 기초하여 고속으로 이동하는 차량(예를 들어, 350km/h 이하의 속도로 이동하는 열차)과 기지국 간의 통신이 수행될 수 있다. 그리고 차량의 이동 경로에 수 km의 셀 커버리지(cell coverage)를 가지는 기지국들이 설치되는 형태로 차량 전용 통신 망을 설치할 수 있다. 이 경우, 최대 500km/h의 속도로 이동하는 차량과 기지국 간의 통신은 수 Mbps(mega bit per second)에서 수십 Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.
또한, LTE-R(long term evolution-railway) 기반의 통신 시스템 또는 5G 통신 시스템에서 500km/h 이하의 속도로 이동하는 차량을 위한 통신이 지원될 예정이다. 그리고 고속 열차, 자기 부상 열차 등을 위해 LCX(leaky coaxial cable) 기반의 통신 시스템이 사용될 수 있으며, LCX 기반의 통신 시스템은 약 600km/h 이하의 속도로 이동하는 차량(예를 들어, 자기 부상 열차)을 위한 통신을 지원할 수 있다. LCX 기반의 통신 시스템에서, 방사 케이블이 일정 단위로 세그먼트(segment)될 수 있으며, 세그먼트된 케이블의 누설 전류에 의해 발생되는 전파에 기초하여 통신이 수행될 수 있다. 이 경우, 케이블과 수신 노드 사이에 일정 간격이 유지되어야 하고, 케이블의 장착시에 정밀한 얼라이먼트(alignment)가 요구되기 때문에 설치 및 유지 비용이 증가할 수 있다. 또한, 케이블의 길이가 길어질수록 신호 손실이 증가함에 따라 수신 성능이 저하될 수 있고, 세그먼트된 케이블들 간에 핸드오버가 발생할 수 있고, 핸드오버가 발생하는 지점에서 성능이 저하될 수 있다.
앞서 설명된 통신 방식들이 사용되는 경우, 셀(또는, 세그먼트된 케이블)의 경계에서 데이터의 전송률이 저하될 수 있고, 차량의 속도가 증가할수록 도플러 효과에 기인하여 데이터의 전송률이 저하되는 경향이 있으며, 초고속(예를 들어, 1200 km/h)에서는 기존 통신 방식으로는 통신이 거의 불가능하게 된다. 즉, 셀룰러 통신 방식에 기초하는 경우, 도플러 효과가 증가함으로써 통신 품질이 저하될 수 있고, 핸드오버 절차가 빈번하게 수행됨으로써 통신 성능이 저하될 수 있다. 또한, 앞서 설명된 통신 방식들은 초고속 차량(예를 들어, 1220km/h 이상의 속도로 이동하는 열차)을 위한 통신을 지원하기에 한계가 있다. 따라서 이를 극복하기 위한 어떤 새로운 기능 및 설계가 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 초고속 차량에 통신 서비스를 제공하기 위한 통신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 장치는, 제1 이동 장치와 상기 통신 장치 간의 통신을 위한 무선 자원 제어 기능을 수행하는 프로세서, 상기 제1 이동 장치의 경로에 위치하고, 상기 프로세서의 제어에 따라 신호를 송수신하는 복수의 DA들, 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리를 포함하며, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 복수의 DA들 중에서 상기 제1 이동 장치의 제1 위치에 대응하는 n개의 DA들을 포함하는 제1 슬라이딩 윈도우를 설정하고, 상기 n개의 DA들을 사용하여 상기 제1 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와 통신을 수행하고, 상기 제1 이동 장치가 상기 제1 위치에서 제2 위치로 이동한 경우, 상기 복수의 DA들 중에서 상기 제2 위치에 대응하는 m개의 DA들을 포함하도록 상기 제1 슬라이딩 윈도우를 재설정하고, 그리고 상기 m개의 DA들을 사용하여 상기 제2 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와 통신을 수행하도록 실행되며, 상기 n개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA는 상기 m개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA와 동일하고, 상기 n 및 상기 m 각각은 2 이상의 정수이고, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치는 상기 경로에 속한다.
여기서, 상기 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 상기 n개의 DA들의 동기 또는 상기 m개의 DA들의 동기는 상기 프로세서에 의해 유지될 수 있다.
여기서, 상기 제1 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와의 통신이 수행되는 경우, 상기 n개의 DA들은 동일한 무선 자원을 사용하여 동일한 신호를 송수신할 수 있다.
여기서, 상기 제2 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와의 통신이 수행되는 경우, 상기 m개의 DA들은 동일한 무선 자원을 사용하여 동일한 신호를 송수신할 수 있다.
여기서, 상기 제1 이동 장치의 위치는 상기 제1 이동 장치로부터 수신된 신호에 기초하여 추정될 수 있다.
여기서, 상기 통신 장치와 상기 제1 이동 장치 간의 통신을 위한 복수의 RB들이 설정될 수 있으며, 복수의 RB들 각각을 위한 C-RNTI는 독립적으로 설정될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 복수의 DA들 중에서 상기 경로를 따라 이동하는 제2 이동 장치의 제3 위치에 대응하는 k개의 DA들을 포함하는 제2 슬라이딩 윈도우를 설정하고, 그리고 상기 k개의 DA들을 사용하여 상기 제3 위치에 위치한 상기 제2 이동 장치와 통신을 수행하도록 더 실행될 수 있으며, 상기 k는 2 이상의 정수일 수 있고, 상기 제3 위치는 상기 경로에 속할 수 있다.
여기서, 상기 k개의 DA들은 상기 n개의 DA들 또는 상기 m개의 DA들과 중첩되지 않을 수 있다.
여기서, 상기 제2 슬라이딩 윈도우에 의해 형성된 전용 셀은 상기 제1 슬라이딩 윈도우에 의해 형성된 전용 셀과 다를 수 있다.
여기서, 상기 k개의 DA들을 사용하는 통신은 상기 n개의 DA들 또는 상기 m개의 DA들을 사용하는 통신과 동시에 수행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 장치에 의해 수행되는 통신 방법은, 상기 이동 장치가 상기 경로 상의 제1 위치에 위치한 경우, 상기 경로에 위치한 복수의 DA들 중에서 상기 제1 위치에 대응하는 n개의 DA들을 포함하는 슬라이딩 윈도우를 통해 상기 복수의 DA들을 포함하는 통신 장치와 통신을 수행하는 단계, 및 상기 이동 장치가 상기 제1 위치에서 상기 경로 상의 제2 위치로 이동한 경우, 상기 경로에 위치한 복수의 DA들 중에서 상기 제2 위치와 대응하는 m개의 DA들을 포함하는 상기 슬라이딩 윈도우를 통해 상기 통신 장치와 통신을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 n개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA는 상기 m개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA와 동일하고, 상기 n 및 상기 m 각각은 2 이상의 정수이다.
여기서, 상기 제1 위치에 위치한 상기 이동 장치를 위해 설정된 상기 슬라이딩 윈도우에 의해 형성되는 전용 셀은 상기 제2 위치에 위치한 상기 이동 장치를 위해 설정된 상기 슬라이딩 윈도우에 의해 형성되는 전용 셀과 동일할 수 있다.
여기서, 상기 제1 위치에 위치한 상기 이동 장치와 상기 n개의 DA들 간의 통신에서, 상기 n개의 DA들로부터 동일한 무선 자원을 통해 동일한 신호가 수신될 수 있다.
여기서, 상기 제2 위치에 위치한 상기 이동 장치와 상기 m개의 DA들 간의 통신에서, 상기 m개의 DA들로부터 동일한 무선 자원을 통해 동일한 신호가 수신될 수 있다.
여기서, 상기 이동 장치의 위치를 추정하기 위해 사용되는 정보는 상기 이동 장치에서 상기 통신 장치로 전송될 수 있으며, 상기 통신 장치에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치는 상기 정보에 기초하여 추정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 초고속 차량(예를 들어, 1220km/h 이상의 속도로 이동하는 열차)의 속도에 따라 복수의 안테나들을 포함하는 슬라이딩 윈도우(sliding window)가 이동될 수 있으므로, 초고속 차량에 통신 서비스가 제공될 수 있다. 또한, 초고속 차량의 속도에 따라 슬라이딩 윈도우가 이동하기 때문에, 도플러 효과가 감소되므로 통신 품질이 저하되지 않을 수 있고, 핸드오버 절차가 최소화될 수 있다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 차량과 통신 시스템 간의 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 챠량에서 수신 신호 세기의 제1 실시예를 도시한 그래프이다.
도 4는 차량에서 수신 신호 세기의 제2 실시예를 도시한 그래프이다.
도 5는 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제1 실시예이다.
도 6은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제2 실시예이다.
도 7은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제3 실시예이다.
도 8은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제4 실시예이다.
도 9는 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제5 실시예이다.
도 10은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제6 실시예이다.
도 11은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제7 실시예이다.
도 12는 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제8 실시예이다.
도 13은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제9 실시예이다.
도 14는 통신 시스템의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 15는 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16은 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 17은 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 18은 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 19는 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 20은 통신 시스템에서 상향링크 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 21은 통신 시스템에서 상향링크 통신 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 22는 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 23은 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 24는 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 25는 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 26은 통신 시스템에서 RB별 메시지 생성 절차의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 27은 통신 시스템에서 RB가 할당된 하향링크 자원의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 28은 통신 시스템에서 RB가 할당된 상향링크 자원의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 29는 RLC AM이 사용되는 경우에 하향링크 재전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 30은 RLC AM이 사용되는 경우에 상향링크 재전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 31은 동기 프로토콜에 기초한 하향링크 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 32는 동기 프로토콜에 기초한 상향링크 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 33은 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 34는 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청/응답 패킷의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 35는 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청/응답 패킷의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 36은 통신 시스템의 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 37은 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청/응답 패킷의 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 38은 통신 시스템의 제4 실시예를 도시한 블록도이다.
도 39는 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청 패킷의 제4 실시예를 도시한 블록도이다.
도 40은 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 응답 패킷의 제4 실시예를 도시한 블록도이다.
도 41은 통신 시스템의 제5 실시예를 도시한 블록도이다.
도 42는 통신 시스템의 제6 실시예를 도시한 블록도이다.
도 43은 하향링크 패킷의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 44는 통신 시스템의 제7 실시예를 도시한 블록도이다.
도 45는 통신 시스템의 제8 실시예를 도시한 블록도이다.
도 46은 상향링크 패킷의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 47은 하향링크 통신에서 수신 신호 세기의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 48은 상향링크 통신에서 수신 신호 세기의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 49는 상향링크 통신에서 수신 신호 세기의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 50은 통신 시스템과 차량 간의 통신을 위한 시스템 구조의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 51은 차량의 운행 프로파일의 제1 실시예를 도시한 그래프이다.
도 52는 차량의 CRZ의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 53은 중첩된 CRZ들 내에서 시간-주파수 자원의 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 54는 중첩된 CRZ들 내에서 시간-주파수 자원의 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 55는 통신 시스템과 차량 간의 설정된 RB의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 56은 통신 시스템의 LA2M에 포함된 안테나에 부여된 고유 인식 번호를 도시한 개념도이다.
도 57은 고유 인식 번호의 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 58은 챠량에서 확인된 고유 인식 번호를 도시한 개념도이다.
도 59는 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 신호 세기를 도시한 그래프이다.
도 60은 차량의 위치 보정 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 61은 고유 인식 번호의 전송 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 62는 굿 윈도우 단위로 배치된 하향링크 CRZ들을 도시한 개념도이다.
도 63은 고유 인식 번호의 전송 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 64는 굿 윈도우 단위로 배치된 상향링크 CRZ들을 도시한 개념도이다.
도 65는 고유 인식 번호의 전송 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 66은 FDD 방식을 기초로 설정된 하향링크 자원의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 67은 비상 상황이 발생된 경우에 차량의 운행 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 68은 DU 기반의 통신 시스템의 LA2M과 차량의 CA2M의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 69는 LCX 기반의 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 70은 LCX 기반의 통신 시스템에서 LRCM 구조를 도시한 개념도이다.
도 71은 슬롯의 배치에 따른 방사 각의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 72는 통신 시스템과 차량 간의 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 73은 도 72에 도시된 통신 방법에 따라 설정되는 슬라이딩 윈도우를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 아래의 실시예들에서, 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 지상 통신 장치의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 차량은 지상 통신 장치의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 차량의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 지상 통신 장치는 차량의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 CCU(central communication unit)(110), TSU(tube side unit)(120), VA2C(virtual active antenna controller)(130), LA2M(liner active antenna module)(140) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템(100)은 "GN(ground network)", "지상 통신 장치" 등으로 지칭될 수 있다. TSU(120)는 복수의 TSU들(120-1, 120-2)로 구성될 수 있고, VA2C(130)는 복수의 VA2C들(130-1, 130-2, 130-3)로 구성될 수 있고, LA2M(140)은 복수의 LA2M들(140-1, 140-2, 140-3, 140-4, 140-5)로 구성될 수 있다.
CCU(110)는 하위 엔티티(entity)인 TSU(120)와 연결될 수 있고, TSU(120), VA2C(130) 및 LA2M(140)를 제어/관리할 수 있다. CCU(110)는 PDCP(packet data convergence protocol) 기능, RLC(radio link control) 기능 및 RRC(radio resource control) 기능 중에서 적어도 하나를 지원할 수 있다. 또한, CCU(110)는 프로세서(processor)(예를 들어, CPU(central processing unit)), 프로세서에 의해 실행되는 명령이 저장된 메모리(memeory) 등을 포함할 수 있으며, CCU(110)의 프로세서는 미리 정의된 동작들을 수행할 수 있다.
TSU(120)는 상위 엔티티인 CCU(110)와 연결될 수 있고, 하위 엔티티인 적어도 하나의 VA2C(130-1, 130-2, 130-3)와 연결될 수 있고, 적어도 하나의 VA2C(130-1, 130-2, 130-3)를 제어/관리할 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1), VA2C#2(130-2) 등과 연결될 수 있다. 이 경우, TSU#1(120-1)은 포트#C를 통해 VA2C#1(130-1)과 연결될 수 있고, 포트#B를 통해 VA2C#2(130-2)와 연결될 수 있다. TSU#2(120-2)는 VA2C#3(130-3) 등과 연결될 수 있다. 이 경우, TSU#2(120-2)는 포트#A를 통해 VA2C#3(130-3)과 연결될 수 있다. TSU(120)는 PDCP 기능, RLC 기능, MAC(medium access control) 기능 및 PHY(physical) 기능 중에서 적어도 하나를 지원할 수 있다. 또한, TSU(120)는 프로세서(예를 들어, CPU), 프로세서에 의해 실행되는 명령이 저장된 메모리 등을 포함할 수 있으며, TSU(120)의 프로세서는 미리 정의된 동작들을 수행할 수 있다.
VA2C(130)는 복수의 포트들을 포함할 수 있고, 상위 포트(예를 들어, 포트#A 내지 #C)를 사용하여 상위 엔티티인 TSU(120)와 연결될 수 있고, 하위 포트(예를 들어, 포트#a 내지 #o)를 사용하여 하위 엔티티인 LA2M(140)과 연결될 수 있다. VA2C(130)에서 하나의 상위 포트(예를 들어, 포트#A 내지 #C)는 적어도 하나의 하위 포트(예를 들어, 포트#a 내지 #o)에 매핑(mapping)될 수 있다. VA2C#1(130-1)은 LA2M#1(140-1), LA2M#2(140-2) 등과 연결될 수 있고, 이 경우에 VA2C#1(130-1)에 속한 포트#k 내지 #o 각각은 LA2M#1(140-1) 및 LA2M#2(140-2)에 속한 안테나에 일대일로 매핑될 수 있다. VA2C#2(130-2)는 LA2M#3(140-3), LA2M#4(140-4) 등과 연결될 수 있고, 이 경우에 VA2C#2(130-2)에 속한 포트#c 내지 #j 각각은 LA2M#3(140-3) 및 LA2M#4(140-4)에 속한 안테나에 일대일로 매핑될 수 있다. VA2C#3(130-3)은 LA2M#5(140-5) 등과 연결될 수 있고, 이 경우에 VA2C#3(130-3)에 속한 포트#a 및 #b 각각은 LA2M#5(140-5)에 속한 안테나에 일대일로 매핑될 수 있다.
LA2M(140)은 상위 엔티티인 VA2C(130)와 연결될 수 있다. LA2M(140)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. LA2M(140)에 속한 안테나는 DA(distributed antenna), ACC(active antenna component), DU(distributed unit) 등으로 지칭될 수 있다. LA2M(140)은 MAC 기능, PHY 기능 및 RF(radio frequency) 기능 중에서 적어도 하나를 지원할 수 있다. 또한, LA2M(140)은 프로세서(예를 들어, CPU), 프로세서에 의해 실행되는 명령이 저장된 메모리 등을 포함할 수 있으며, LA2M(140)의 프로세서는 미리 정의된 동작들을 수행할 수 있다.
한편, LA2M(140)은 차량의 이동 경로(예를 들어, 레일(rail), 하이퍼루프(hyperloop)의 튜브(tube))에 설치될 수 있다. 차량이 이동 경로를 따라 이동하는 경우, 차량과 통신 시스템 간의 통신은 차량에 설치된 안테나와 차량의 위치에 대응하는 이동 경로에 설치된 안테나를 통해 수행될 수 있다.
도 2는 차량과 통신 시스템 간의 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, LA2M(140)은 도 1에 도시된 통신 시스템(100)의 LA2M#1 내지 #5(l40-1 내지 140-5)를 포함할 수 있다. 차량(200)은 이동 경로를 따라 이동할 수 있으며, 차량(200)의 이동 경로에 따라 슬라이딩 윈도우(sliding window)가 설정될 수 있다. 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU(120)에 의해 설정될 수 있다. 여기서, 차량(200)은 고속 열차, 초고속 열차, 자기 부상 열차, 하이퍼루프의 캡슐(capsule) 등일 수 있다. 슬라이딩 윈도우는 복수의 안테나들을 포함할 수 있고, 통신 시스템(100)은 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들을 사용하여 차량(200)과 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, LA2M(140)에 속한 전체 안테나들 중에서 슬라이딩 윈도우에 속한 안테나들은 온(on) 상태(예를 들어, 활성화(active) 상태, 인에이블(enable) 상태)로 동작할 수 있고, 온 상태로 동작하는 안테나들과 차량(200)에 설치된 안테나 간의 통신이 수행될 수 있다. 차량(200)에 설치된 안테나는 DA, ACC, DU 등으로 지칭될 수 있고, 차량(200)에서 안테나는 CA2M(capsule active antenna module)에 설치될 수 있다. 차량(200)에 복수의 안테나들이 설치될 수 있고, 이 경우에 CA2M은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다.
슬라이딩 윈도우는 차량(200)의 이동 속도에 따라 이동할 수 있고, 슬라이딩 윈도우가 이동하는 경우에 기지국이 이동하는 효과가 발생할 수 있다. 따라서 슬라이딩 윈도우(예를 들어, 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들을 사용하여 통신을 수행하는 통신 시스템(100))는 이동 셀(moving cell), 가상(virtual) 기지국, 고스트(ghost) 기지국 등으로 지칭될 수 있다. 하나의 슬라이딩 윈도우는 하나의 차량(200)을 위해 전용으로 사용될 수 있다.
LA2M(140)에서 안테나는 일정한 간격(예를 들어, 10m)으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 안테나의 설치 간격이 10m이고, 슬라이딩 윈도우가 50개의 안테나들을 포함하는 경우, 슬라이딩 윈도우의 길이는 500m일 수 있다. 슬라이딩 윈도우에 포함되는 안테나들의 개수는 다양하게 설정될 수 있고, 안테나의 설치 간격에 따라 슬라이딩 윈도우에 속하는 안테나들의 개수가 달라질 수 있다. 또한, 슬라이딩 윈도우에 속하는 안테나들의 개수에 따라 차량(200)에서 수신 신호 세기는 달라질 수 있다.
도 3은 챠량에서 수신 신호 세기의 제1 실시예를 도시한 그래프이고, 도 4는 차량에서 수신 신호 세기의 제2 실시예를 도시한 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 슬라이딩 윈도우에 속한 모든 안테나들은 JT(joint transmission) 방식으로 신호를 전송할 수 있다. JT 방식이 사용되는 경우, 슬라이딩 윈도우에 속한 모든 안테나들은 동일한 시간-주파수 자원들을 사용하여 동일한 신호(예를 들어, 제어 정보, 데이터, 콘텐츠 등)를 전송할 수 있다. 도 3의 슬라이딩 윈도우에 속한 안테나들의 개수는 도 4의 슬라이딩 윈도우에 속한 안테나들의 개수의 2배일 수 있다. 차량(200)에서 평균 수신 신호 세기는 최대(max) 수신 신호 세기와 최저(min) 수신 신호 세기 사이에서 결정될 수 있다. 도 3에서 최대 수신 신호 세기는 도 4에서 최대 수신 신호 세기와 동일할 수 있고, 도 3에서 최저 수신 신호 세기는 도 4에서 최저 수신 신호 세기보다 높을 수 있다.
최저 수신 신호 세기는 차량(200)의 최저 보장 커패시티(capacity)(예를 들어, 차량(200)에서 하향링크(downlink)의 최저 목표 커패시티)와 관련될 수 있다. 차량(200)의 최저 보장 커패시티를 고려하여 LA2M(140)에서 안테나의 설치 간격이 결정될 수 있다. 예를 들어, 차량(200)의 최저 보장 커패시티가 낮은 경우, LA2M(140)에서 안테나의 설치 간격은 상대적으로 넓을 수 있고, 통신 시스템(100)의 설치 비용은 감소할 수 있다. 즉, LA2M(140)에서 안테나의 설치 간격이 좁아질수록 차량(200)에서 수신 신호 세기는 양호해질 수 있고, LA2M(140)에서 안테나의 설치 간격이 넓어질수록 통신 시스템(100)의 설치 비용은 증가할 수 있다.
한편, VA2C(130)에서 상위 포트와 하위 포트 간의 매핑 관계는 슬라이딩 윈도우의 이동에 따라 아래와 같이 설정될 수 있다. 여기서, 슬라이딩 윈도우는 6개의 안테나들을 포함하도록 설정될 수 있고, 차량(200)의 이동 속도에 따라 이동할 수 있다.
도 5는 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제1 실시예이다.
도 5를 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU#1(120-1)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#1(130-1)의 포트#k, 포트#l, 포트#m 및 포트#n에 연결된 안테나들 및 VA2C#2(130-2)의 포트#i 및 포트#j에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1)의 포트#C에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#1(130-1)에서 해당 신호는 포트#C에서 포트#k, 포트#l, 포트#m 및 포트#n으로 멀티캐스트(multicast) 방식으로 전송될 수 있다. 또한, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#i 및 포트#j로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
도 6은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제2 실시예이다.
도 6을 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU#1(120-1)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#1(130-1)의 포트#k, 포트#l 및 포트#m에 연결된 안테나들 및 VA2C#2(130-2)의 포트#h, 포트#i 및 포트#j에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 도 6의 슬라이딩 윈도우와 도 5의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 6의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#1(130-1)의 포트#n에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#C와 포트#n 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#h에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#B와 포트#h 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1)의 포트#C에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#1(130-1)에서 해당 신호는 포트#C에서 포트#k, 포트#l 및 포트#m으로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 또한, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#h, 포트#i 및 포트#j로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
도 7은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제3 실시예이다.
도 7을 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU#1(120-1)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#1(130-1)의 포트#k 및 포트#l에 연결된 안테나들 및 VA2C#2(130-2)의 포트#g, 포트#h, 포트#i 및 포트#j에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 도 7의 슬라이딩 윈도우와 도 6의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 7의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#1(130-1)의 포트#m에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#C와 포트#m 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#g에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#B와 포트#g 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1)의 포트#C에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#1(130-1)에서 해당 신호는 포트#C에서 포트#k 및 포트#l으로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 또한, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#g, 포트#h, 포트#i 및 포트#j로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
도 8은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제4 실시예이다.
도 8을 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU#1(120-1)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#1(130-1)의 포트#k에 연결된 안테나 및 VA2C#2(130-2)의 포트#f, 포트#g, 포트#h, 포트#i 및 포트#j에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 도 8의 슬라이딩 윈도우와 도 7의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 8의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#1(130-1)의 포트#l에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#C와 포트#l 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#f에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#B와 포트#f 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1)의 포트#C에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#1(130-1)에서 해당 신호는 포트#C에서 포트#k로 전송될 수 있다. 또한, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#f, 포트#g, 포트#h, 포트#i 및 포트#j로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
도 9는 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제5 실시예이다.
도 9를 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU#1(120-1)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#e, 포트#f, 포트#g, 포트#h, 포트#i 및 포트#j에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 도 9의 슬라이딩 윈도우와 도 8의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 9의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#1(130-1)의 포트#k에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#C와 포트#k 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#e에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#B와 포트#e 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#e, 포트#f, 포트#g, 포트#h, 포트#i 및 포트#j로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 이 경우, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1)의 포트#C로 신호를 전송하지 않을 수 있다.
도 10은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제6 실시예이다.
도 10을 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU#1(120-1)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#d, 포트#e, 포트#f, 포트#g, 포트#h 및 포트#i에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 도 10의 슬라이딩 윈도우와 도 9의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 10의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#2(130-2)의 포트#j에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#B와 포트#j 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#d에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#B와 포트#d 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#d, 포트#e, 포트#f, 포트#g, 포트#h 및 포트#i로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
도 11은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제7 실시예이다.
도 11을 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110) 및 TSU#1(120-1)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#c, 포트#d, 포트#e, 포트#f, 포트#g 및 포트#h에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 도 11의 슬라이딩 윈도우와 도 10의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 11의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#2(130-2)의 포트#i에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#B와 포트#i 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#c에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#B와 포트#c 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#c, 포트#d, 포트#e, 포트#f, 포트#g 및 포트#h로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
도 12는 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제8 실시예이다.
도 12를 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110), TSU#1(120-1) 및 TSU#2(120-2)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#c, 포트#d, 포트#e, 포트#f 및 포트#g에 연결된 안테나들과 VA2C#3(130-3)의 포트#b에 연결된 안테나를 포함할 수 있다. 도 12의 슬라이딩 윈도우와 도 11의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 12의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#2(130-2)의 포트#h에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#B와 포트#h 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#3(130-3)의 포트#b에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#A와 포트#b 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#c, 포트#d, 포트#e, 포트#f 및 포트#g로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 또한, TSU#2(120-2)는 VA2C#3(130-3)의 포트#A에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#3(130-3)에서 해당 신호는 포트#A에서 포트#b로 전송될 수 있다. 신호가 두 개의 TSU들(120-1, 120-2)에 의해 전송되므로, TSU#1(120-1)과 TSU#2(120-2) 간의 동기(예를 들어, TSU#1(120-1) 및 TSU#2(120-2)에서 전송되는 신호들(예를 들어, 컨텐츠)의 동기)는 CCU(110)에 의해 설정될 수 있다. 또한, VA2C들(130-1, 130-2, 130-3) 간의 스위칭은 CCU(110)에 의해 제어될 수 있다.
도 13은 통신 시스템의 VA2C에서 포트의 매핑 관계를 도시한 제9 실시예이다.
도 13을 참조하면, 슬라이딩 윈도우는 통신 시스템(100)의 CCU(110), TSU#1(120-1) 및 TSU#2(120-2)에 의해 제어/관리될 수 있고, VA2C#2(130-2)의 포트#c, 포트#d, 포트#e 및 포트#f에 연결된 안테나들과 VA2C#3(130-3)의 포트#a 및 포트#b에 연결된 안테나들을 포함할 수 있다. 도 13의 슬라이딩 윈도우와 도 12의 슬라이딩 윈도우를 비교하면, 도 13의 슬라이딩 윈도우에서 VA2C#2(130-2)의 포트#g에 연결된 안테나는 제외(즉, 포트#B와 포트#g 간의 연결 해제)될 수 있고, VA2C#3(130-3)의 포트#a에 연결된 안테나가 추가(즉, 포트#A와 포트#a 간의 연결 추가)될 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)의 포트#B에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 해당 신호는 포트#B에서 포트#c, 포트#d, 포트#e 및 포트#f로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 또한, TSU#2(120-2)는 VA2C#3(130-3)의 포트#A에 신호를 전송할 수 있고, VA2C#3(130-3)에서 해당 신호는 포트#A에서 포트#a 및 포트#b로 멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 신호가 두 개의 TSU들(120-1, 120-2)에 의해 전송되므로, TSU#1(120-1)과 TSU#2(120-2) 간의 동기(예를 들어, TSU#1(120-1) 및 TSU#2(120-2)에서 전송되는 신호들(예를 들어, 컨텐츠)의 동기)는 CCU(110)에 의해 설정될 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)의 CCU(110), TSU(120), VA2C(130) 및 LA2M(140)에서 프로토콜 스택(protocol stack)은 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 14는 통신 시스템의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14를 참조하면, 통신 시스템(100)에서 CP(control plane) 측면의 프로토콜 스택은 CP-CCU, CP-TSU, CP-VA2C 및 CP-LA2M을 포함할 수 있다. CP-CCU는 제1 경로(P1)를 통해 제어 프리미티브(primitive)를 CP-TSU에 전송할 수 있다. CP-TSU는 CP-CCU로부터 제어 프리미티브를 수신할 수 있고, 수신된 제어 프리미티브에 대한 응답/보고를 제1 경로(P1)를 통해 CP-CCU에 전송할 수 있다. CP-TSU는 CP-LA2M의 제어를 위해 제어 프리미티브를 제2 경로(P2)를 통해 CP-LA2M에 전송할 수 있고, 제어 프리미티브에 대한 응답/보고를 CP-LA2M으로부터 제2 경로(P2)를 통해 수신할 수 있다. CP-TSU는 CP-VA2C의 제어를 위해 제어 프리미티브를 제3 경로(P3)를 통해 CP-VA2C에 전송할 수 있고, 제어 프리미티브에 대한 응답/보고를 CP-VA2C로부터 제3 경로(P3)를 통해 수신할 수 있다.
CP-CCU는 RRC 계층을 포함할 수 있다. 따라서 CP-CCU는 슬라이딩 윈도우에서 자원 할당/변경/해제 동작들을 지원할 수 있으며, 자원 할당/변경/해제 동작들을 위한 RRC 메시지를 전송할 수 있다. 또한, CP-CCU는 차량(200)의 위치 정보를 획득할 수 있으며, 획득된 위치 정보에 기초하여 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있다. 예를 들어, CP-CCU는 차량(200)의 위치에 대응하도록 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있다. CP-CCU는 하나의 차량(200)을 위해 하나의 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있고, 설정된 슬라이딩 윈도우 내에서 해당 차량(200)을 위한 자원 할당 동작을 수행할 수 있다.
자원 할당 동작이 수행되는 경우, CP-CCU는 TB(transport block) 크기, 주파수 자원 할당 정보, 시간 자원 할당 정보(예를 들어, TTI(transmission time interval) 주기), 호핑 패턴(hopping pattern), VA2C(130)에서 상위 포트와 하위 포트 간의 매핑 정보 등을 포함하는 자원 할당 메시지를 제1 경로(P1)를 통해 CP-TSU에 전송할 수 있다. CP-TSU는 제1 경로(P1)를 통해 자원 할당 메시지를 수신할 수 있고, 자원 할당 메시지에 포함된 정보를 확인할 수 있다. 자원 할당 메시지를 수신한 CP-TSU는 제2 경로를 통해 자원 할당에 관련된 제어 정보를 CP-LA2M(예를 들어, CP-TSU와 연결된 복수의 CP-LA2M들)에 전송할 수 있고, 제3 경로를 통해 자원 할당에 관련된 제어 정보를 CP-VA2C(예를 들어, CP-TSU와 연결된 복수의 CP-VA2C들)에 전송할 수 있다. CP-LA2M 및 CP-VA2C는 CP-TSU로부터 수신된 자원 할당에 관련된 제어 정보에 기초하여 동작할 수 있다. CP-TSU에서 CP-LA2M 또는 CP-VA2C로 전송되는 제어 정보는 UP(user plane)의 종류(예를 들어, A1-UP, A2-UP, A3-UP, A4-UP, A5-UP, A6-UP, A7-UP, A8-UP, A9-UP)에 따라 달라질 수 있다.
통신 시스템(100)에서 UP 측면의 프로토콜 스택은 A1-UP, A2-UP, A3-UP, A4-UP, A5-UP, A6-UP, A7-UP, A8-UP, A9-UP 등으로 설정될 수 있다. 하향링크 전송을 위해 A1-UP, A2-UP, A3-UP, A4-UP, A5-UP 또는 A6-UP가 사용될 수 있다. 상향링크 전송을 위해 사용되는 UP 측면의 프로토콜 스택은 하향링크 전송을 위해 사용되는 UP 측면의 프로토콜 스택과 동일할 수 있다. 또는, 상향링크 전송을 위해 사용되는 UP 측면의 프로토콜 스택은 하향링크 전송을 위해 사용되는 UP 측면의 프로토콜 스택과 다를 수 있다.
LA2M(140)은 RF 계층, PHY 계층 및 MAC 계층 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. RF는 안테나(예를 들어, DA, AAC)일 수 있다. TSU(120)는 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 및 PHY 계층 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, A9-UP에서 TSU(120)는 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 및 PHY 계층 모두를 포함하지 않을 수 있다. CCU(110)는 PDCP 계층 및 RLC 계층 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, A1-UP, A2-UP 및 A3-UP에서 CCU(110)는 PDCP 계층 및 RLC 계층 모두를 포함하지 않을 수 있다. 하나의 계층은 CCU(110), TSU(120) 또는 LA2M(140)에 위치할 수 있다. 또는, 하나의 계층의 일부 기능은 CCU(110), TSU(120) 또는 LA2M(140)에 의해 수행될 수 있고, 하나의 계층의 나머지 기능은 전체 엔티티(예를 들어, CCU(110), TSU(120), LA2M(140)) 중에서 하나의 계층의 일부 기능을 수행하지 않는 엔티티에 의해 수행될 수 있다.
PDCP 계층은 TSU(120)(예를 들어, A1-UP, A2-UP 또는 A3-UP에서 TSU(120))에 위치할 수 있거나, 프로세싱 파워(processing power)를 줄이기 위해 PDCP 계층은 CCU(110)(예를 들어, A4-UP, A5-UP, A6-UP, A7-UP, A8-UP 또는 A9-UP에서 CCU(110))에 위치할 수 있다. PDCP 계층은 IP(internet protocol) 헤더 압축 기능을 지원하지 않을 수 있다. 또는, 통신 시스템에서 PDCP 계층이 생략될 수 있다.
A7-UP, A8-UP 및 A9-UP에서 RLC 계층은 RLC AM(acknowledged mode)을 지원할 수 있다. 예를 들어, RLC AM이 지원되는 경우, 송신 통신 노드(예를 들어, 도 1의 통신 시스템(100))는 패킷(packet)을 수신 통신 노드(예를 들어, 도 2의 차량(200))에 전송할 수 있고, 전송된 패킷을 버퍼(buffer)에 저장할 수 있다. 수신 통신 노드는 송신 통신 노드로부터 패킷을 수신할 수 있고, 패킷에 대한 응답 메시지(예를 들어, ACK 메시지, NACK 메시지)를 송신 통신 노드에 전송할 수 있다. 수신 통신 노드로부터 패킷에 대한 응답으로 ACK 메시지가 수신된 경우, 송신 통신 노드는 버퍼에 저장된 패킷(즉, 수신 통신 노드로 전송된 패킷)을 폐기할 수 있다. 반면, 수신 통신 노드로부터 패킷에 대한 응답으로 NACK 메시지가 수신된 경우, 송신 통신 노드는 버퍼에 저장된 패킷(즉, 수신 통신 노드로 전송된 패킷)을 재전송할 수 있다. RLC 계층이 CCU(110)에 위치하는 경우, 수신 통신 노드가 수신된 패킷에 대한 응답 메시지(예를 들어, ACK 메시지, NACK 메시지)를 전송하는 동작 및 송신 통신 노드가 수신된 NACK 메시지에 대응하는 패킷을 재전송하는 동작은 용이하게 수행될 수 있다. 통신 시스템(100)은 복수의 TSU들(120)을 포함할 수 있으며, A1-UP 내지 A6-UP에서 RLC 계층이 복수의 TSU들(120) 각각에 위치하는 경우에 CCU(110)가 복수의 TSU들(120)에 의해 수행되는 RLC 관련 동작을 제어/관리할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)에 속한 통신 노드들(예를 들어, CCU(110), TSU(120), VA2C(130), LA2M(140))은 계층적 트리 구조를 가질 수 있다. 여기서, 통신 노드는 통신 엔티티를 지칭할 수 있다. 통신 시스템(100)에서 통신 노드들은 GPS(global positioning system), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1588 등에 기초하여 동기될 수 있다. 미리 정의된 동기 프로토콜에 따라 동기 기능을 수행하는 동기 계층은 CCU(110)에 위치할 수 있다. 또한, 동기 프로토콜은 CCU(110)와 MAC 기능을 수행하는 통신 노드(예를 들어, TSU(120), LA2M(140))에 위치할 수 있다.
A1-UP, A2-UP, A4-UP, A5-UP, A7-UP 및 A8-UP에서 MAC 계층은 TSU(120)에 위치하기 때문에, CCU(110)와 TSU(120) 간의 동기 절차가 수행될 수 있다. A3-UP, A6-UP 및 A9-UP에서 MAC 계층은 LA2M(140)에 위치하기 때문에, CCU(110)와 LA2M(140) 간의 동기 절차가 수행될 수 있다. 이 경우, TSU(120)는 CCU(110)와 LA2M(140) 간에 동기 절차에서 릴레이(relay) 기능을 수행할 수 있다. 하향링크 통신 절차에서 통신 노드들 간의 연결 구조는 1:N의 연결 구조이기 때문에, IP 멀티캐스트 기능이 사용되는 경우에 TSU(120)는 전송 계층으로 사용될 수 있다. 여기서, N은 2 이상의 정수일 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)에서 하향링크 통신을 위해 사용되는 하향링크 자원은 다음과 같이 할당될 수 있다.
도 15는 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 15를 참조하면, 라디오 프레임(radio frame)은 복수의 서브프레임들(예를 들어, 10개의 서브프레임들(SF#0 내지 #9))을 포함할 수 있고, 서브프레임의 길이는 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 서브프레임의 길이는 0.5ms, 1ms 등일 수 있다. 하나의 서브프레임은 하나의 TTI일 수 있다. 서브프레임은 2개 이상의 슬롯(slot)들을 포함할 수 있고, 슬롯은 복수의 심볼(symbol)들을 포함할 수 있다. 서브프레임은 제어 영역 및 데이터 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 제어 영역은 셀룰러 통신 시스템(예를 들어, 4G 또는 5G 통신 시스템)의 제어 채널일 수 있고, 데이터 영역은 셀룰러 통신 시스템에서 데이터 채널일 수 있다. 통신 시스템(100)은 서브프레임의 제어 영역을 사용하여 제어 정보를 차량(200)에 전송할 수 있고, 서브프레임의 데이터 영역을 사용하여 데이터(예를 들어, 컨텐츠)를 차량(200)에 전송할 수 있다.
예를 들어, 통신 시스템(100)은 차량(200)으로 전송될 데이터의 최저 커패시티를 결정할 수 있고, 결정된 최저 커패시티, 변조 차수(modulation order), 각 계층의 오버헤드(overhead)(예를 들어, 헤더 오버헤드, 테일(tail) 오버헤드), IP 헤더 압축률, 세그멘테이션(segmentation) 등을 고려하여 시간-주파수 자원(예를 들어, 데이터가 전송될 시간-주파수 자원)의 크기를 설정할 수 있다. 여기서, 시간-주파수 자원은 준정적 스케쥴링(semi-static scheduling) 방식에 기초하여 설정될 수 있다. 준정적 스케쥴링 방식이 사용되는 경우, 서브프레임(예를 들어, TTI)마다 데이터 영역 내에서 동일한 시간-주파수 자원이 설정될 수 있다. 또한, 서브프레임(예를 들어, TTI)마다 서브프레임 동기 및 콘텐츠 동기(예를 들어, CCU(110)에 의해 제어/관리되는 복수의 TSU들(120)에서 서브프레임 동기 및 콘텐츠 동기)를 위한 동작이 수행될 수 있다.
통신 시스템(100)은 결정된 시간-주파수 자원에 대한 준정적 스케쥴링 정보를 제어 영역을 통해 전송할 수 있고, 데이터 영역 내에서 준정적 스케쥴링 정보에 의해 지시되는 시간-주파수 자원을 사용하여 데이터(예를 들어, 데이터 유닛)를 전송할 수 있다. 앞서 설명된 준정적 스케쥴링 동작은 통신 시스템(100)의 CCU(110)에 의해 수행될 수 있으며, CCU(110)는 서브프레임별(예를 들어, TTI별)로 콘텐츠가 동기화되도록 CCU(110)에 연결된 복수의 TSU들(120)을 제어/관리할 수 있다.
도 16은 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이고, 도 17은 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이고, 도 18은 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이고, 도 19는 통신 시스템에서 하향링크 자원 할당 방법의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16 내지 도 19를 참조하면, 준정적 스케쥴링 방식이 사용되는 경우에 통신 시스템(100)(예를 들어, 통신 시스템(100)의 CCU(110))은 1, 2 또는 4 TTI별로 서브프레임 동기 및 콘텐츠 동기를 위한 동작을 수행할 수 있다. 또한, CCU(110)는 주파수 호핑 방식에 기초하여 데이터 영역 내에서 시간-주파수 자원을 할당할 수 있다. 호핑 패턴은 통신 시스템(100)과 차량(200) 간에 미리 설정될 수 있으며, CCU(110)는 호핑 패턴 및 TTI 주기(예를 들어, 데이터 전송을 위한 시간-주파수 자원이 할당되는 TTI 주기)에 기초하여 준정적 스케쥴링 동작을 수행할 수 있다.
CCU(110)는 하나의 슬라이딩 윈도우 내에서 하나의 차량(200)을 위해 준정적 스케쥴링 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, CCU(110)는 사용자 데이터 측면에서 CCU(110)에 의해 처리되는 전체 패킷들을 위해 하나의 준정적 스케쥴링 동작을 수행할 수 있다. 또는, CCU(110)에 의해 처리되는 패킷들은 종류, 우선 순위 등에 따라 논리적으로 구분될 수 있으며, CCU(110)는 논리적으로 구분된 패킷들 각각을 위해 별도의 준정적 스케쥴링 동작을 수행할 수 있다. 또한, 준정적 스케쥴링 동작이 수행되는 경우, 제어 정보(예를 들어, 준정적 스케쥴링 정보)는 데이터와 구분될 수 있거나, 제어 정보와 데이터는 함께 처리될 수 있다. 준정적 스케쥴링 동작이 수행되는 경우, CCU(110)는 널 패딩(null padding)이 발생하더라도 제어 정보 및 데이터를 위해 충분한 시간-주파수 자원을 할당할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)에서 상향링크 통신은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 20은 통신 시스템에서 상향링크 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 20을 참조하면, 차량(200)은 상향링크 신호를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있다. 슬라이딩 윈도우가 VA2C(130)의 포트#i 내지 #n에 대응하는 안테나들을 포함하는 경우, VA2C(130)의 포트#i 내지 #n에 대응하는 안테나들은 차량(200)의 상향링크 신호를 수신할 수 있고, 수신된 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보를 해당 포트에 전송할 수 있다. VA2C#1(130-1)에서 차량(200)의 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보는 포트#k 내지 #n으로부터 포트#C로 전송될 수 있고, VA2C#2(130-2)에서 차량(200)의 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보는 포트#i 및 #j로부터 포트#B로 전송될 수 있다.
한편, 상향링크 신호의 CRC(cyclic redundancy check)가 성공적으로 완료된 경우에도, 상향링크 신호의 수신 신호 세기가 임계값 미만인 경우에 해당 상향링크 신호는 상위 엔티티(예를 들어, TSU(120))로 전송되지 못할 수 있다. 도 14에 도시된 A1-UP, A4-UP 또는 A7-UP가 사용되는 경우, RF 계층은 상향링크 신호에 대한 소프트 컴바이닝(soft combining) 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 수신 신호 세기에 대한 임계값이 20dBm이고, 포트#k, 포트#l, 포트#m 및 포트#n 각각에서 상향링크 신호의 수신 신호 세기가 21dBm, 20dBm, 15dBm 및 14dBm인 경우, VA2C#1(130-1)은 포트#m 및 #n으로부터 획득된 상향링크 신호들을 폐기할 수 있고, 포트#k 및 #l로부터 획득된 상향링크 신호들에 대한 소프트 컴바이닝 동작을 수행함으로써 하나의 상향링크 신호를 생성할 수 있고, 생성된 하나의 상향링크 신호를 TSU#1(120-1)에 전송할 수 있다.
또한, 수신 신호 세기에 대한 임계값이 20dBm이고, 포트#i 및 포트#j 각각에서 상향링크 신호의 수신 신호 세기가 20dBm 및 21dBm인 경우, VA2C#2(130-2)는 포트#i 및 #j로부터 획득된 상향링크 신호들에 대한 소프트 컴바이닝 동작을 수행함으로써 하나의 상향링크 신호를 생성할 수 있고, 생성된 하나의 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보를 TSU#1(120-1)에 전송할 수 있다. 반면, 포트#i 및 포트#j 각각에서 상향링크 신호의 수신 신호 세기가 18dBm 및 21dBm인 경우, VA2C#2(130-2)는 포트#i로부터 획득된 상향링크 신호를 폐기할 수 있고, 포트#j로부터 획득된 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보를 TSU#1(120-1)에 전송할 수 있다.
TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1) 및 VA2C#2(130-2)로부터 상향링크 신호들을 수신할 수 있다. 또한, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1) 및 VA2C#2(130-2)로부터 상향링크 신호의 수신 신호 세기 정보를 수신할 수 있다. TSU#1(120-1)은 두 개의 상향링크 신호들 중에서 가장 큰 수신 신호 세기를 가지는 상향링크 신호를 선택할 수 있고, 선택된 상향링크 신호를 CCU(110)에 전송할 수 있다. 또는, TSU#1(120-1)은 두 개의 상향링크 신호들 중에서 가장 작은 에러율을 가지는 상향링크 신호를 선택할 수 있고, 선택된 상향링크 신호를 CCU(110)에 전송할 수 있다.
한편, 도 14의 A2-UP, A3-UP, A5-UP, A6-UP, A8-UP 및 A9-UP에서 소프트 컴바이닝 동작의 수행은 쉽지 않을 수 있다. 예를 들어, VA2C#1(130-1)의 포트#k, 포트#l, 포트#m 및 포트#n에서 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보가 획득된 경우, VA2C#1(130-1)은 상향링크 신호들 중에서 임계값 미만의 수신 신호 세기를 가지는 상향링크 신호를 폐기할 수 있고, 상향링크 신호들 중에서 임계값 이상의 수신 신호 세기를 가지는 적어도 하나의 상향링크 신호를 선택할 수 있다. VA2C#1(130-1)은 선택된 적어도 하나의 상향링크 신호 중에서 가장 큰 수신 신호 세기를 가지는 상향링크 신호를 최종적으로 선택할 수 있고, 최종 선택된 상향링크 신호 및 최종 선택된 상향링크 신호에 대한 수신 신호 세기 정보를 TSU#1(120-1)에 전송할 수 있다.
또한, VA2C#2(130-2)의 포트#i 및 포트#j에서 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보가 획득된 경우, VA2C#2(130-2)는 상향링크 신호들 중에서 임계값 미만의 수신 신호 세기를 가지는 상향링크 신호를 폐기할 수 있고, 상향링크 신호들 중에서 임계값 이상의 수신 신호 세기를 가지는 적어도 하나의 상향링크 신호를 선택할 수 있다. VA2C#2(130-2)는 선택된 적어도 하나의 상향링크 신호 중에서 가장 큰 수신 신호 세기를 가지는 최종적으로 상향링크 신호를 선택할 수 있고, 최종 선택된 상향링크 신호 및 최종 선택된 상향링크 신호에 대한 수신 신호 세기 정보를 TSU#1(120-1)에 전송할 수 있다.
TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1) 및 VA2C#2(130-2)로부터 상향링크 신호들을 수신할 수 있다. 또한, TSU#1(120-1)은 VA2C#1(130-1) 및 VA2C#2(130-2)로부터 상향링크 신호의 수신 신호 세기 정보를 수신할 수 있다. TSU#1(120-1)은 두 개의 상향링크 신호들 중에서 가장 큰 수신 신호 세기를 가지는 상향링크 신호를 선택할 수 있고, 선택된 상향링크 신호를 CCU(110)에 전송할 수 있다. 또는, TSU#1(120-1)은 두 개의 상향링크 신호들 중에서 가장 작은 에러율을 가지는 상향링크 신호를 선택할 수 있고, 선택된 상향링크 신호를 CCU(110)에 전송할 수 있다.
도 21은 통신 시스템에서 상향링크 통신 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 21을 참조하면, 차량(200)은 상향링크 신호를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있다. 슬라이딩 윈도우가 VA2C(130)의 포트#a 내지 #f에 대응하는 안테나들을 포함하는 경우, VA2C(130)의 포트#a 내지 #f에 대응하는 안테나들은 차량(200)의 상향링크 신호를 수신할 수 있고, 수신된 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보를 해당 포트에 전송할 수 있다. VA2C#2(130-2)에서 차량(200)의 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보는 포트#c 내지 #f로부터 포트#B로 전송될 수 있고, VA2C#3(130-3)에서 차량(200)의 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보는 포트#a 및 #b로부터 포트#A로 전송될 수 있다.
도 21의 통신 시스템(100)에서 상향링크 신호의 처리 절차는 앞서 설명된 도 20의 통신 시스템(100)에서 상향링크 신호의 처리 절차와 동일 또는 유사할 수 있다. 다만, 도 21의 CCU(110)에서 수신되는 상향링크 신호의 개수는 2개일 수 있다. 예를 들어, TSU#1(120-1)은 VA2C#2(130-2)로부터 획득된 상향링크 신호를 CCU(110)에 전송할 수 있고, TSU#2(120-2)는 VA2C#3(130-3)으로부터 획득된 상향링크 신호를 CCU(110)에 전송할 수 있다. 또한, TSU#1(120-1) 및 TSU#2(120-2)는 상향링크 신호에 대한 수신 신호 세기 정보를 CCU(110)에 전송할 수 있다.
따라서 CCU(110)는 TSU#1(120-1) 및 TSU#2(120-2)로부터 상향링크 신호 및 수신 신호 세기 정보를 수신할 수 있고, 두 개의 상향링크 신호들 중에서 가장 큰 수신 신호 세기를 가지는 상향링크 신호를 선택할 수 있다. 또는, CCU(110)는 두 개의 상향링크 신호들 중에서 가장 작은 에러율을 가지는 상향링크 신호를 선택할 수 있다.
한편, 도 20 및 도 21을 참조하여 설명된 상향링크 통신의 성능은 JT 방식에 기초한 하향링크 통신의 성능보다 낮을 수 있다. 다만, 도 14의 A1-UP에서 JR(joint reception) 방식이 사용될 수 있으며, 이 경우에 상향링크 통신의 성능은 향상될 수 있다. 예를 들어, 전체 상향링크 신호들 중에서 일부 상향링크 신호는 JR 방식에 기초하여 처리될 수 있고, 나머지 상향링크 신호에 JR 방식이 적용되지 않을 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)에서 상향링크 통신을 위해 사용되는 상향링크 자원은 다음과 같이 할당될 수 있다.
도 22는 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 23은 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이고, 도 24는 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이고, 도 25는 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 22 내지 도 25를 참조하면, 통신 시스템(100)에서 CP-CCU(예를 들어, CCU(110))는 상향링크 자원을 위한 준정적 스케쥴링 동작을 수행할 수 있다. 준정적 스케쥴링 동작은 차량(200)으로부터 상향링크 자원의 스케쥴링 요청을 수신한 경우에 수행될 수 있다. 상향링크 자원의 준정적 스케쥴링 정보는 하향링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 전송될 수 있고, 시간 축에서 상향링크 자원의 준정적 스케쥴링 정보가 전송된 하향링크 서브프레임부터 미리 설정된 개수의 TTI 이후에 위치한 상향링크 서브프레임들에 대한 준정적 스케쥴링 정보일 수 있다. 예를 들어, 상향링크 서브프레임#1 내지 #9에 대한 준정적 스케쥴링 정보는 하향링크 서브프레임#0을 통해 수신될 수 있다. 준정적 스케쥴링 정보는 상향링크 서브프레임마다 동일한 주파수 자원을 지시할 수 있다. 또는, 준정적 스케쥴링 정보는 상향링크 서브프레임에서 주파수 호핑 방식에 기초하여 설정된 자원을 지시할 수 있다. 슬라이딩 윈도우 내에서 자원 할당 절차는 패킷(예를 들어, 제어 정보, 데이터)의 종류, 우선 순위 등에 따라 개별적으로 수행될 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신을 위해 RB(radio bearer)가 설정될 수 있으며, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신은 설정된 RB를 사용하여 수행될 수 있다. RB는 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 26은 통신 시스템에서 RB별 메시지 생성 절차의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 27은 통신 시스템에서 RB가 할당된 하향링크 자원의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신을 위해 SRB(signaling radio bearer) 및 DRB(dedicated radio bearer)가 설정될 수 있다. 여기서, 제어 패킷은 차량(200)의 운행에 관련된 제어 정보일 수 있고, 서비스 패킷은 차량(200)에 탑승한 탑승자(예를 들어, 탑승자가 소지한 단말)를 위한 사용자 데이터일 수 있다. SRB#1은 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신을 위한 자원 할당 정보(예를 들어, 준정적 스케쥴링 정보)를 알려주기 위해 사용될 수 있다. 자원 할당 정보를 알려주기 위해 사용되는 RB는 SRB#1 및 SRB#2로 구분되지 않을 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(100)에서 하나의 SRB#1가 사용될 수 있다.
또는, 통신 시스템(100)에서 SRB#1 및 SRB#2가 사용되는 경우에도, SRB#1 및 SRB#2는 하나의 SRB로 통합될 수 있고, 통합된 SRB가 사용될 수 있다. SRB#1을 위해 C-RNTI(cell-radio network temporary identifier) A가 설정될 수 있고, C-RNTI A에 기초하여 SRB#1을 위한 자원이 할당될 수 있다. 예를 들어, SRB#1을 위한 자원은 C-RNTI A에 기초하여 서브프레임마다 스케쥴링될 수 있다. 또는, SRB#1을 위한 자원은 C-RNTI A에 기초하여 준정적 스케쥴링 방식으로 할당될 수 있다.
통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신에서 IP 패킷이 사용될 수 있으며, IP 패킷이 하나의 TTI 내에서 처리될 수 있는 경우에 DRB#1에서 복수의 RLC SDU(serivce data unit)들은 연접(concatentation)될 수 있다. DRB#1은 차량(200)의 제어 패킷의 전송을 위해 사용될 수 있다. DRB#1을 위해 C-RNTI B가 설정될 수 있고, C-RNTI B에 기초하여 DRB#1을 위한 자원이 할당될 수 있다. 예를 들어, DRB#1을 위한 자원은 C-RNTI B에 기초하여 서브프레임마다 스케쥴링될 수 있다. 또는, DRB#1을 위한 자원은 C-RNTI B에 기초하여 준정적 스케쥴링 방식으로 할당될 수 있다.
DRB#2는 차량(200)에 탑승한 탑승자를 위한 서비스 패킷의 전송을 위해 사용될 수 있다. DRB#2를 위해 C-RNTI C가 설정될 수 있고, C-RNTI C에 기초하여 DRB#2를 위한 자원이 할당될 수 있다. 예를 들어, DRB#2를 위한 자원은 C-RNTI C에 기초하여 서브프레임마다 스케쥴링될 수 있다. 또는, DRB#2를 위한 자원은 C-RNTI C에 기초하여 준정적 스케쥴링 방식으로 할당될 수 있다.
통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신에서 하나의 차량(200)을 위해 복수의 C-RNTI들(에를 들어, C-RNTI A, C-RNTI B, C-RNTI C)이 설정될 수 있고, 복수의 C-RNTI들에 기초하여 자원이 스케쥴링될 수 있다. 예를 들어, RB별로 복수의 C-RNTI들이 설정될 수 있다. 또한, RB별 최대 TB(예를 들어, 예측되는 최대 RB)가 고정적으로 할당될 수 있다. 고정적으로 할당된 TB를 통해 전송될 패킷이 없는 경우, 해당 TB는 올 제로 패딩(all zero padding) 방식 또는 뮤팅(muting) 방식에 기초하여 처리될 수 있다. TB 할당 주기 및 스케쥴링 주기는 패킷의 발생 빈도, 지연 요구 사항 등을 RB별로 고려하여 결정될 수 있다.
도 28은 통신 시스템에서 RB가 할당된 상향링크 자원의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 28을 참조하면, SRB#1(또는, SRB#2)을 위해 C-RNTI A가 설정될 수 있고, C-RNTI A에 기초하여 SRB#1(또는, SRB#2)을 위한 상향링크 자원이 할당될 수 있다. 예를 들어, SRB#1(또는, SRB#2)을 위한 자원은 C-RNTI A에 기초하여 서브프레임마다 스케쥴링될 수 있고, 이 경우에 SRB#1(또는, SRB#2)을 위한 스케쥴링 정보는 하향링크 서브프레임마다 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. 또는, SRB#1(또는, SRB#2)을 위한 자원은 C-RNTI A에 기초하여 준정적 스케쥴링 방식으로 할당될 수 있고, 이 경우에 SRB#1(또는, SRB#2)을 위한 스케쥴링 정보는 하나의 하향링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 전송될 수 있다.
DRB#1을 위해 C-RNTI B가 설정될 수 있고, C-RNTI B에 기초하여 DRB#1을 위한 상향링크 자원이 할당될 수 있다. 예를 들어, DRB#1을 위한 자원은 C-RNTI B에 기초하여 서브프레임마다 스케쥴링될 수 있고, 이 경우에 DRB#1을 위한 스케쥴링 정보는 하향링크 서브프레임마다 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. 또는, DRB#1을 위한 자원은 C-RNTI B에 기초하여 준정적 스케쥴링 방식으로 할당될 수 있고, 이 경우에 DRB#1을 위한 스케쥴링 정보는 하나의 하향링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 전송될 수 있다.
DRB#2를 위해 C-RNTI C가 설정될 수 있고, C-RNTI C에 기초하여 DRB#2를 위한 상향링크 자원이 할당될 수 있다. 예를 들어, DRB#2를 위한 자원은 C-RNTI C에 기초하여 서브프레임마다 스케쥴링될 수 있고, 이 경우에 DRB#2를 위한 스케쥴링 정보는 하향링크 서브프레임마다 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. 또는, DRB#2를 위한 자원은 C-RNTI C에 기초하여 준정적 스케쥴링 방식으로 할당될 수 있고, 이 경우에 DRB#2를 위한 스케쥴링 정보는 하나의 하향링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 전송될 수 있다.
SRB#1, DRB#1 및 DRB#2를 통해 통신 시스템(100)에서 상향링크 패킷이 수신될 수 있으며, 통신 시스템(100)에서 수신된 상향링크 패킷은 도 26의 PHY 계층, MAC 계층, RLC 계층 및 PDCP 계층에서 처리될 수 있다. 예를 들어, 상향링크 패킷은 "PHY 계층→MAC 계층→RLC 계층→PDCP 계층" 순서로 처리될 수 있고, 계층들 각각에서 CRC 관련 동작, 헤더 제거 동작, 데이터 유닛의 분리 동작 등이 수행될 수 있다.
한편, RLC AM이 사용되는 경우, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 하향링크 재전송 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 29는 RLC AM이 사용되는 경우에 하향링크 재전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 29를 참조하면, RLC AM이 사용되는 경우에 하나의 DRB을 위해 복수의 C-RNTI들이 설정될 수 있다. DRB를 통해 하향링크 신호가 전송되는 경우, 하향링크 신호의 최초 전송을 위한 C-RNTI(예를 들어, C-RNTI B)가 설정될 수 있고, 하향링크 신호에 대한 응답 메시지(예를 들어, RLC 상태(status) 메시지)를 위한 C-RNTI(예를 들어, C-RNTI D)가 설정될 수 있고, 하향링크 신호의 재전송을 위한 C-RNTI(예를 들어, C-RNTI E)가 설정될 수 있다. 즉, 하향링크 통신 절차에서, 기본적으로 하향링크 신호의 최초 전송을 위해 사용되는 하나의 C-RNTI가 설정될 수 있고, 추가적으로 RLC 상태 메시지 및 하향링크 신호의 재전송 절차를 위해 사용되는 두 개의 C-RNTI들이 설정될 수 있다. 따라서 RLC AM이 적용되는 DRB를 위해 3개의 C-RNTI들이 설정될 수 있다. 또는, 하향링크 통신 절차(예를 들어, RLC AM의 RB)를 위해 하나의 C-RNTI가 설정될 수 있고, 하나의 C-RNTI에 기초하여 하향링크 신호의 최초 전송을 위한 자원, RLC 상태 메시지를 위한 자원 및 하향링크 신호의 재전송을 위한 자원이 설정될 수 있다.
여기서, 하나의 TTI 내에 최대 TB(예를 들어, 예측되는 최대 RB)가 미리 설정된 주기(예를 들어, 1, 2 또는 4 TTI)에 따라 할당될 수 있고, 할당된 TB의 크기보다 전송될 데이터가 작은 경우에 제로 패딩을 추가하는 동작이 수행될 수 있다. 최초 전송을 위한 준정적 스케쥴링 동작, RLC 상태 정보 전송을 위한 준정적 스케쥴링 동작 및 재전송을 위한 준정적 스케쥴링 동작이 수행될 수 있다.
단계 S2901에서, 통신 시스템(100)은 DRB의 C-RNTI B에 의해 스케쥴링되는 자원(예를 들어, SF#0)을 사용하여 하향링크 신호를 포함하는 TB를 전송할 수 있다. 단계 S2902에서, 차량(200)은 SF#0에서 TB를 수신할 수 있고, 수신된 TB에 기초하여 RLC PDU(protocol data unit)를 확인할 수 있다. 차량(200)은 RLC PDU의 수신 상태에 기초하여 RLC 상태 메시지(예를 들어, ACK 메시지, NACK 메시지)를 생성할 수 있다. RLC PDU가 성공적으로 수신되지 못한 경우, 차량(200)은 NACK을 지시하는 RLC 상태 메시지를 생성할 수 있다. 단계 S2903에서, 차량(200)은 DRB의 C-RNTI D에 의해 스케쥴링되는 자원(예를 들어, SF#3)을 사용하여 NACK을 지시하는 RLC 상태 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, C-RNTI D는 하향링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 통신 시스템(100)에서 차량(200)으로 시그널링될 수 있다.
단계 S2904에서, 통신 시스템(100)은 SF#3에서 RLC 상태 메시지를 수신할 수 있다. RLC 상태 메시지가 NACK을 지시하는 경우, 통신 시스템(100)은 재전송 버퍼에 위치한 RLC PDU들 중에서 NACK에 대응하는 RLC PDU를 확인할 수 있고, 확인된 RLC PDU에 대한 재전송 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단계 S2905에서, 통신 시스템(100)은 DRB의 C-RNTI E에 의해 스케쥴링되는 자원(예를 들어, SF#5)을 사용하여 재전송 절차를 수행할 수 있다. 단계 S2906에서, 차량(200)은 SF#5를 통해 재전송된 RLC PDU를 수신할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 최초 전송을 위한 C-RNTI B, RLC 상태 메시지의 전송을 위한 C-RNTI D 및 재전송을 위한 C-RNTI E 각각이 독립적으로 설정됨으로써, 최초 전송을 위한 하향링크 자원, RLC 상태 메시지의 전송을 위한 상향링크 자원 및 재전송을 위한 하향링크 자원은 준정적으로 할당될 수 있다. 따라서 JT 방식 또는 JR 방식이 사용되는 경우, 콘텐츠(예를 들어, TSU들에서 콘텐츠)가 용이하게 동기될 수 있다.
한편, RLC AM이 사용되는 경우, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 상향링크 재전송 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 30은 RLC AM이 사용되는 경우에 상향링크 재전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 30을 참조하면, DRB를 통해 상향링크 신호가 전송되는 경우, 상향링크 신호의 최초 전송을 위한 C-RNTI(예를 들어, C-RNTI B)가 설정될 수 있고, 상향링크 신호에 대한 응답 메시지(예를 들어, RLC 상태 메시지)를 위한 C-RNTI(예를 들어, C-RNTI D)가 설정될 수 있고, 상향링크 신호의 재전송을 위한 C-RNTI(예를 들어, C-RNTI E)가 설정될 수 있다. 즉, 상향링크 통신 절차에서, 기본적으로 상향링크 신호의 최초 전송을 위해 사용되는 하나의 C-RNTI가 설정될 수 있고, 추가적으로 RLC 상태 메시지 및 상향링크 신호의 재전송 절차를 위해 사용되는 두 개의 C-RNTI들이 설정될 수 있다. 따라서 RLC AM이 적용되는 DRB를 위해 3개의 C-RNTI들이 설정될 수 있다. 또는, 상향링크 통신 절차(예를 들어, RLC AM의 RB)를 위해 하나의 C-RNTI가 설정될 수 있고, 하나의 C-RNTI에 기초하여 상향링크 신호의 최초 전송을 위한 자원, RLC 상태 메시지를 위한 자원 및 상향링크 신호의 재전송을 위한 자원이 설정될 수 있다.
단계 S3001에서, 차량(200)은 DRB의 C-RNTI B에 의해 스케쥴링되는 자원(예를 들어, SF#0)을 사용하여 상향링크 신호를 포함하는 TB를 전송할 수 있다. 단계 S3002에서, 통신 시스템(100)은 SF#0에서 TB를 수신할 수 있고, 수신된 TB에 기초하여 RLC PDU를 확인할 수 있다. 통신 시스템(100)은 RLC PDU의 수신 상태에 기초하여 RLC 상태 메시지(예를 들어, ACK 메시지, NACK 메시지)를 생성할 수 있다. RLC PDU가 성공적으로 수신되지 못한 경우, 통신 시스템(100)은 NACK을 지시하는 RLC 상태 메시지를 생성할 수 있다. 단계 S3003에서, 통신 시스템(100)은 DRB의 C-RNTI D에 의해 스케쥴링되는 자원(예를 들어, SF#3)을 사용하여 NACK을 지시하는 RLC 상태 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, C-RNTI D는 하향링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 통신 시스템(100)에서 차량(200)으로 시그널링될 수 있다.
단계 S3004에서, 차량(200)은 SF#3에서 RLC 상태 메시지를 수신할 수 있다. RLC 상태 메시지가 NACK을 지시하는 경우, 차량(200)은 재전송 버퍼에 위치한 RLC PDU들 중에서 NACK에 대응하는 RLC PDU를 확인할 수 있고, 확인된 RLC PDU에 대한 재전송 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단계 S3005에서, 차량(200)은 DRB의 C-RNTI E에 의해 스케쥴링되는 자원(예를 들어, SF#5)을 사용하여 재전송 절차를 수행할 수 있다. 단계 S3006에서, 통신 시스템(100)은 SF#5를 통해 재전송된 RLC PDU를 수신할 수 있다.
■ 통신 시스템에서 통신 노드들 간의 동기 방법
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신을 위해 동기 절차가 수행될 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신을 위해 통신 시스템(100)에 포함된 통신 노드들(110, 120, 130, 140) 간의 동기가 설정되어야 하며, 통신 노드들(110, 120, 130, 140) 간의 동기 절차는 다음과 같을 수 있다.
도 31은 동기 프로토콜에 기초한 하향링크 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 31을 참조하면, 하향링크 통신 수행되는 경우에 패킷의 전송 순서는 "CCU→TSU→VA2C→LA2M"일 수 있다. UP(user plane)-A(예를 들어, 도 14의 A1-UP, A2-UP, A4-UP, A5-UP, A7-UP 및 A8-UP)에서 MAC 계층은 TSU(120)에 위치할 수 있고, 동기 계층(예를 들어, 동기 프로토콜)은 CCU(110) 및 TSU(120)에 위치할 수 있다. 이 경우, CCU(110)는 IP 멀티캐스트 방식에 기초하여 패킷(예를 들어, 스케쥴링된 데이터)을 복수의 TSU들(120)에 전송할 수 있다.
UP-B(예를 들어, 도 14의 A3-UP, A6-UP 및 A9-UP)에서 MAC 계층은 LA2M(140)에 위치할 수 있고, 동기 계층(예를 들어, 동기 프로토콜)은 CCU(110), TSU(120) 및 LA2M(140)에 위치할 수 있다. 이 경우, CCU(110)의 동기 계층은 LA2M(140)의 동기 계층과 연결될 수 있고, TSU(120)의 동기 계층은 CCU(110)의 동기 계층과 LA2M(140)의 동기 계층 간의 릴레이 기능을 수행할 수 있다. 또한, UP-A에서 전송 방식과 동일하게, CCU(110)는 IP 멀티캐스트 방식에 기초하여 패킷(예를 들어, 스케쥴링된 데이터)을 복수의 TSU들(120)에 전송할 수 있다.
도 32는 동기 프로토콜에 기초한 상향링크 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 32를 참조하면, 상향링크 통신이 수행되는 경우에 패킷의 전송 순서는 "LA2M→VA2C→TSU→CCU"일 수 있다. UP-A(예를 들어, 도 14의 A1-UP, A2-UP, A4-UP, A5-UP, A7-UP 및 A8-UP)에서 MAC 계층은 TSU(120)에 위치할 수 있고, 동기 계층(예를 들어, 동기 프로토콜)은 CCU(110) 및 TSU(120)에 위치할 수 있다. VA2C(130)는 JR 방식으로 LA2M(140)으로부터 패킷을 수신할 수 있고, 패킷은 CCU(110)로 전송될 수 있다.
UP-B(예를 들어, 도 14의 A3-UP, A6-UP 및 A9-UP)에서 MAC 계층은 LA2M(140)에 위치할 수 있고, 동기 계층(예를 들어, 동기 프로토콜)은 CCU(110), TSU(120) 및 LA2M(140)에 위치할 수 있다. 이 경우, CCU(110)의 동기 계층은 LA2M(140)의 동기 계층과 연결될 수 있고, TSU(120)의 동기 계층은 CCU(110)의 동기 계층과 LA2M(140)의 동기 계층 간의 릴레이 기능을 수행할 수 있다. 여기서, CCU(110)는 복수의 TSU들(120)로부터 수신된 패킷들 중에서 최적의 패킷을 선택할 수 있다.
한편, UP-A에서 통신 노드들 간의 동기를 위한 지연 프로브(delay probe) 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 33은 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 블록도이고, 도 34는 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청/응답 패킷의 제1 실시예를 도시한 블록도이고, 도 35는 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청/응답 패킷의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 33 내지 도 35를 참조하면, 통신 노드#A는 CCU(110)일 수 있고, 통신 노드#B는 TSU(120)일 수 있고, 통신 노드#C는 LA2M(140)일 수 있다. MAC 계층은 통신 노드#B에 위치할 수 있다. 지연 프로브 절차는 통신 노드#A가 통신 노드#B에서 패킷 지연을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 지연 프로브 절차는 가장 큰 지연을 가지는 통신 노드#B를 기준으로 콘텐츠 동기화를 수행함으로써 적절한 스케쥴링 시점의 예측하기 위해 사용될 수 있다.
통신 노드#A는 프로브 요청 패킷(예를 들어, 프로브 요청 패킷#A, 프로브 요청 패킷#B)을 생성할 수 있고, 생성된 프로브 요청 패킷을 n개의 통신 노드#B들에 전송할 수 있다. n, m 및 l 각각은 양의 정수일 수 있다. 통신 노드#B는 통신 노드#A로부터 프로브 요청 패킷을 수신할 수 있고, 프로브 요청 패킷에 대한 응답으로 프로브 응답 패킷(예를 들어, 프로브 응답 패킷#A, 프로브 응답 패킷#B)을 생성할 수 있고, 생성된 프로브 응답 패킷을 통신 노드#A에 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드#B는 프로브 요청 패킷#A에 대한 응답으로 프로브 응답 패킷#A를 통신 노드#A에 전송할 수 있고, 프로브 요청 패킷#B에 대한 응답으로 프로브 응답 패킷#B를 통신 노드#A에 전송할 수 있다. 통신 노드#A는 통신 노드#B들로부터 프로브 응답 패킷들을 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷들에 포함된 AT(absolute time)에 기초하여 통신 노드#B에서 지연을 확인할 수 있다.
여기서, 프로브 요청 패킷#A는 동기 패킷 타입 필드, 고유(unique) ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소 필드, AT 개수 필드 및 AT#1 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 요청 패킷의 타입(예를 들어, 프로브 요청 패킷#A, 프로브 요청 패킷#B)을 지시할 수 있다. 프로브 요청 패킷#A에서 동기 패킷 타입 필드는 "1"로 설정될 수 있다. 고유 ID 필드는 차량 ID와 RB ID(예를 들어, 최초 전송을 위한 RB ID, RLC 상태 메시지의 전송을 위한 RB ID, 재전송을 위한 RB ID)에 기초한 고유 ID, 통신 노드별 시퀀스 ID 등으로 설정될 수 있다. 목적지 개수 필드는 프로브 요청 패킷의 최종 목적지의 깊이(depth)(예를 들어, 프로브 요청 패킷을 생성한 통신 노드와 프로브 요청 패킷의 최종 목적지인 통신 노드 간의 홉(hop)의 개수)를 지시할 수 있다. 도 33에서 프로브 요청 패킷#A의 최종 목적지는 통신 노드#B이기 때문에 목적지 개수 필드는 "1"로 설정될 수 있다. 목적지 주소 필드는 프로브 요청 패킷#A의 목적지 주소(예를 들어, IP 주소)를 지시할 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 요청 패킷#A에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있다. 프로브 요청 패킷#A에서 AT 개수 필드는 "1"로 설정될 수 있다. AT#1 필드는 프로브 요청 패킷#A의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다.
프로브 요청 패킷#B는 프로브 요청 패킷#A에 비해 지연 측정의 정확성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 프로브 요청 패킷#B는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소 필드, AT 개수 필드, AT#1 필드, PDU 개수 필드, PDU#1 크기 필드, PDU#2 크기 필드, PDU#1(예를 들어, 더미(dummy) 패킷#1) 및 PDU#2(예를 들어, 더미 패킷#2)를 포함할 수 있다. 프로브 요청 패킷#B의 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소 필드, AT 개수 필드 및 AT#1 필드 각각은 프로브 요청 패킷#A의 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소 필드, AT 개수 필드 및 AT#1 필드와 동일 또는 유사하게 설정될 수 있다. 여기서, 프로브 요청 패킷#B의 동기 패킷 타입 필드는 "31"로 설정될 수 있다. PDU 개수 필드는 프로브 요청 패킷#B에 포함되는 PDU(예를 들어, 더미 패킷)의 개수를 지시할 수 있다. 프로브 요청 패킷#B에 2개의 PDU들이 포함되는 경우, PDU 개수 필드는 "2"로 설정될 수 있다. 프로브 요청 패킷#B에 포함되는 PDU의 개수는 다양할 수 있다. PDU#1 크기 필드는 PDU#1의 크기를 지시할 수 있고, PDU#2 크기 필드는 PDU#2의 크기를 지시할 수 있다.
프로브 응답 패킷#A는 프로브 요청 패킷#A의 응답으로 사용될 수 있다. 프로브 응답 패킷#A는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#2 필드 및 AT#3 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 응답 패킷의 타입(예를 들어, 프로브 응답 패킷#A, 프로브 응답 패킷#B)을 지시할 수 있다. 프로브 응답 패킷#A에서 동기 패킷 타입 필드는 "51"로 설정될 수 있다. 고유 ID 필드는 프로브 요청 패킷#A의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 응답 패킷#A에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있다. 프로브 응답 패킷#A에서 AT 개수 필드는 "2"로 설정될 수 있다. AT#2 필드는 통신 노드#B에서 프로브 요청 패킷#A가 수신된 AT를 지시할 수 있고, AT#3 필드는 통신 노드#B가 프로브 응답 패킷#A를 전송한 AT를 지시할 수 있다.
프로브 응답 패킷#B는 프로브 요청 패킷#B의 응답으로 사용될 수 있다. 프로브 응답 패킷#B는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#2 필드 및 AT#3 필드를 포함할 수 있다. 프로브 응답 패킷#B의 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#2 필드 및 AT#3 필드 각각은 프로브 응답 패킷#A의 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#2 필드 및 AT#3 필드와 동일 또는 유사하게 설정될 수 있다. 여기서, 프로브 응답 패킷#B의 동기 패킷 타입 필드는 "531"로 설정될 수 있다.
한편, 통신 노드#A는 통신 노드#B들(예를 들어, 통신 노드#B-1 내지 #B-n) 각각으로부터 프로브 응답 패킷을 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷에 포함된 AT에 기초하여 통신 노드#B들 각각에서 지연을 확인할 수 있다. 통신 노드#A는 통신 노드#B들에서 콘텐츠 동기화를 위해 가장 큰 지연을 가지는 통신 노드#B를 기준으로 스케쥴링을 수행할 수 있다. 즉, 통신 노드#A는 통신 노드#B들이 동일한 TTI에서 하향링크 전송(또는, 상향링크 전송)을 수행할 수 있도록 스케쥴링을 수행할 수 있다.
한편, UP-B에서 통신 노드들 간의 동기를 위한 지연 프로브 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 36은 통신 시스템의 제3 실시예를 도시한 블록도이고, 도 37은 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청/응답 패킷의 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 36 및 도 37을 참조하면, 통신 노드#A는 CCU(110)일 수 있고, 통신 노드#B는 TSU(120)일 수 있고, 통신 노드#C는 LA2M(140)일 수 있다. MAC 계층은 통신 노드#C에 위치할 수 있다. 지연 프로브 절차는 통신 노드#A가 통신 노드#C에서 패킷 지연을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 지연 프로브 절차는 가장 큰 지연을 가지는 통신 노드#C를 기준으로 콘텐츠 동기화를 수행함으로써 적절한 스케쥴링 시점의 예측하기 위해 사용될 수 있다.
통신 노드#A는 프로브 요청 패킷#C를 생성할 수 있고, 생성된 프로브 요청 패킷#C를 n개의 통신 노드#B들에 전송할 수 있다. n, m 및 l 각각은 양의 정수일 수 있다. 통신 노드#B들 각각은 통신 노드#A로부터 프로브 요청 패킷#C를 수신할 수 있고, 프로브 요청 패킷#C에 기초하여 프로브 요청 패킷#D를 생성할 수 있고, 프로브 요청 패킷#D를 통신 노드#C들에 전송할 수 있다. 통신 노드#C들 각각은 통신 노드#B로부터 프로브 요청 패킷#D를 수신할 수 있고, 프로브 요청 패킷#D에 대한 응답으로 프로브 응답 패킷#D를 생성할 수 있고, 생성된 프로브 응답 패킷#D를 통신 노드#B에 전송할 수 있다. 통신 노드#B들 각각은 통신 노드#C로부터 프로브 응답 패킷#D를 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷#D에 기초하여 프로브 응답 패킷#C를 생성할 수 있고, 프로브 응답 패킷#C를 통신 노드#A에 전송할 수 있다. 통신 노드#A는 통신 노드#B들로부터 프로브 응답 패킷#C들을 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷#C들에 포함된 AT에 기초하여 통신 노드#C들에서 지연을 확인할 수 있다.
여기서, 프로브 요청 패킷#C는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소#1 필드, 목적지 주소#2 필드, AT 개수 필드 및 AT#1 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 요청 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "2"로 설정될 수 있다. 고유 ID 필드는 차량 ID와 RB ID(예를 들어, 최초 전송을 위한 RB ID, RLC 상태 메시지의 전송을 위한 RB ID, 재전송을 위한 RB ID)에 기초한 고유 ID, 통신 노드별 시퀀스 ID 등으로 설정될 수 있다. 목적지 개수 필드는 프로브 요청 패킷#C의 최종 목적지의 깊이를 지시할 수 있다. 프로브 요청 패킷#C의 최종 목적지는 통신 노드#C이기 때문에 목적지 개수 필드는 "2"로 설정될 수 있다. 목적지 주소#1 필드는 프로브 요청 패킷#C의 첫 번째 목적지인 통신 노드#B의 주소를 지시할 수 있고, 목적지 주소#2 필드는 프로브 요청 패킷#C의 두 번째 목적지인 통신 노드#C의 주소를 지시할 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 요청 패킷#C에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "1"로 설정될 수 있다. AT#1 필드는 프로브 요청 패킷#C의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 또한, 프로브 요청 패킷#C는 지연 측정의 정확성 향상을 위해 도 35의 프로브 요청 패킷#B와 유사하게 적어도 하나의 PDU를 포함할 수 있다.
프로브 요청 패킷#D는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소#2 필드, AT 개수 필드 및 AT#2 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 요청 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "1"로 설정될 수 있다. 프로브 요청 패킷#D의 고유 ID 필드는 프로브 요청 패킷#C의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. 목적지 개수 필드는 프로브 요청 패킷#D의 최종 목적지의 깊이를 지시할 수 있고, "1"로 설정될 수 있다. 목적지 주소#2 필드는 통신 노드#C의 주소를 지시할 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 요청 패킷#D에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "1"로 설정될 수 있다. AT#2 필드는 프로브 요청 패킷#D의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 또한, 프로브 요청 패킷#D는 지연 측정의 정확성 향상을 위해 도 35의 프로브 요청 패킷#B와 유사하게 적어도 하나의 PDU를 포함할 수 있다.
프로브 응답 패킷#D는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#3 필드 및 AT#4 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 응답 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "51"로 설정될 수 있다. 프로브 응답 패킷#D의 고유 ID 필드는 프로브 요청 패킷#D의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 응답 패킷#D에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "2"로 설정될 수 있다. AT#3 필드는 프로브 요청 패킷#D의 수신 시점에서 AT를 지시할 수 있고, AT#4 필드는 프로브 응답 패킷#D의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다.
프로브 응답 패킷#C는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#2 필드, AT#3 필드, AT#4 필드 및 AT#5 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 응답 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "52"로 설정될 수 있다. 프로브 응답 패킷#C의 고유 ID 필드는 프로브 응답 패킷#D의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 응답 패킷#C에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "4"로 설정될 수 있다. AT#2 필드는 프로브 요청 패킷#D의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있고, AT#3 필드는 프로브 응답 패킷#D의 AT#2 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#4 필드는 프로브 응답 패킷#D의 AT#3 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#5 필드는 프로브 응답 패킷#C의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다.
한편, 통신 노드#A는 통신 노드#B들(예를 들어, 통신 노드#B-1 내지 #B-n) 각각으로부터 프로브 응답 패킷#C를 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷#C에 포함된 AT에 기초하여 통신 노드#C들 각각에서 지연을 확인할 수 있다. 통신 노드#A는 통신 노드#C들에서 콘텐츠 동기화를 위해 가장 큰 지연을 가지는 통신 노드#C를 기준으로 스케쥴링을 수행할 수 있다. 즉, 통신 노드#A는 통신 노드#C들이 동일한 TTI에서 하향링크 전송(또는, 상향링크 전송)을 수행할 수 있도록 스케쥴링을 수행할 수 있다.
한편, 도 33 내지 도 35를 참조하여 설명된 지연 프로브 절차는 통신 노드#A와 MAC 계층이 위치한 통신 노드 간의 깊이(예를 들어, 홉의 개수)가 1인 경우에 적용될 수 있고, 도 36 및 도 37을 참조하여 설명된 지연 프로브 절차는 통신 노드#A와 MAC 계층이 위치한 통신 노드 간의 깊이(예를 들어, 홉의 개수)가 2인 경우에 적용될 수 있다. 통신 노드#A와 MAC 계층이 위치한 통신 노드 간의 깊이(예를 들어, 홉의 개수)가 3인 경우에 적용되는 지연 프로브 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 38은 통신 시스템의 제4 실시예를 도시한 블록도이고, 도 39는 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 요청 패킷의 제4 실시예를 도시한 블록도이고, 도 40은 지연 프로브 절차에서 사용되는 프로브 응답 패킷의 제4 실시예를 도시한 블록도이다.
도 38 내지 도 40을 참조하면, 통신 노드#A는 CCU(110)일 수 있고, MAC 계층은 통신 노드#D에 위치할 수 있다. 지연 프로브 절차는 통신 노드#A가 통신 노드#D에서 패킷 지연을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 지연 프로브 절차는 가장 큰 지연을 가지는 통신 노드#D를 기준으로 콘텐츠 동기화를 수행함으로써 적절한 스케쥴링 시점의 예측하기 위해 사용될 수 있다.
통신 노드#A는 프로브 요청 패킷#E를 생성할 수 있고, 생성된 프로브 요청 패킷#E를 n개의 통신 노드#B들에 전송할 수 있다. n, m, l, o, p, q 및 r 각각은 양의 정수일 수 있다. 통신 노드#B들 각각은 통신 노드#A로부터 프로브 요청 패킷#E를 수신할 수 있고, 프로브 요청 패킷#E에 기초하여 프로브 요청 패킷#F를 생성할 수 있고, 프로브 요청 패킷#F를 통신 노드#C들에 전송할 수 있다. 통신 노드#C들 각각은 통신 노드#B로부터 프로브 요청 패킷#F를 수신할 수 있고, 프로브 요청 패킷#F에 기초하여 프로브 요청 패킷#G를 생성할 수 있고, 프로브 요청 패킷#G를 통신 노드#D들에 전송할 수 있다. 통신 노드#D들 각각은 통신 노드#C로부터 프로브 요청 패킷#G를 수신할 수 있고, 프로브 요청 패킷#G에 대한 응답으로 프로브 응답 패킷#G를 생성할 수 있고, 프로브 응답 패킷#G를 통신 노드#C에 전송할 수 있다. 통신 노드#C들 각각은 통신 노드#D로부터 프로브 응답 패킷#G를 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷#G에 기초하여 프로브 응답 패킷#F를 생성할 수 있고, 프로브 응답 패킷#F를 통신 노드#B에 전송할 수 있다. 통신 노드#B들 각각은 통신 노드#C로부터 프로브 응답 패킷#F를 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷#F에 기초하여 프로브 응답 패킷#E를 생성할 수 있고, 프로브 응답 패킷#E를 통신 노드#A에 전송할 수 있다. 통신 노드#A는 통신 노드#B들로부터 프로브 응답 패킷#E들을 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷#E들에 포함된 AT에 기초하여 통신 노드#D들에서 지연을 확인할 수 있다.
여기서, 프로브 요청 패킷#E는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소#1 필드, 목적지 주소#2 필드, 목적지 주소#3 필드, AT 개수 필드 및 AT#1 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 요청 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "3"으로 설정될 수 있다. 고유 ID 필드는 차량 ID와 RB ID(예를 들어, 최초 전송을 위한 RB ID, RLC 상태 메시지의 전송을 위한 RB ID, 재전송을 위한 RB ID)에 기초한 고유 ID, 통신 노드별 시퀀스 ID 등으로 설정될 수 있다. 목적지 개수 필드는 프로브 요청 패킷#E의 최종 목적지의 깊이를 지시할 수 있다. 프로브 요청 패킷#E의 최종 목적지는 통신 노드#D이기 때문에 목적지 개수 필드는 "3"으로 설정될 수 있다. 목적지 주소#1 필드는 프로브 요청 패킷#E의 첫 번째 목적지인 통신 노드#B의 주소를 지시할 수 있고, 목적지 주소#2 필드는 프로브 요청 패킷#E의 두 번째 목적지인 통신 노드#C의 주소를 지시할 수 있고, 목적지 주소#3 필드는 프로브 요청 패킷#E의 세 번째 목적지인 통신 노드#D의 주소를 지시할 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 요청 패킷#E에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "1"로 설정될 수 있다. AT#1 필드는 프로브 요청 패킷#E의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 또한, 프로브 요청 패킷#E는 지연 측정의 정확성 향상을 위해 도 35의 프로브 요청 패킷#B와 유사하게 적어도 하나의 PDU를 포함할 수 있다.
프로브 요청 패킷#F는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소#2 필드, 목적지 주소#3 필드, AT 개수 필드 및 AT#2 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 요청 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "2"로 설정될 수 있다. 프로브 요청 패킷#F의 고유 ID 필드는 프로브 요청 패킷#E의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. 목적지 개수 필드는 프로브 요청 패킷#F의 최종 목적지의 깊이를 지시할 수 있고, "2"로 설정될 수 있다. 목적지 주소#2 필드는 통신 노드#C의 주소를 지시할 수 있고, 목적지 주소#3 필드는 통신 노드#D의 주소를 지시할 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 요청 패킷#F에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "1"로 설정될 수 있다. AT#2 필드는 프로브 요청 패킷#F의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 또한, 프로브 요청 패킷#F는 지연 측정의 정확성 향상을 위해 도 35의 프로브 요청 패킷#B와 유사하게 적어도 하나의 PDU를 포함할 수 있다.
프로브 요청 패킷#G는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, 목적지 개수 필드, 목적지 주소#3 필드, AT 개수 필드 및 AT#3 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 요청 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "1"로 설정될 수 있다. 프로브 요청 패킷#G의 고유 ID 필드는 프로브 요청 패킷#F의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. 목적지 개수 필드는 프로브 요청 패킷#G의 최종 목적지의 깊이를 지시할 수 있고, "1"로 설정될 수 있다. 목적지 주소#3 필드는 통신 노드#D의 주소를 지시할 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 요청 패킷#G에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "1"로 설정될 수 있다. AT#3 필드는 프로브 요청 패킷#G의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 또한, 프로브 요청 패킷#G는 지연 측정의 정확성 향상을 위해 도 35의 프로브 요청 패킷#B와 유사하게 적어도 하나의 PDU를 포함할 수 있다.
프로브 응답 패킷#G는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#4 필드 및 AT#5 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 응답 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "51"로 설정될 수 있다. 프로브 응답 패킷#G의 고유 ID 필드는 프로브 요청 패킷#G의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 응답 패킷#G에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "2"로 설정될 수 있다. AT#4 필드는 프로브 요청 패킷#G의 수신 시점에서 AT를 지시할 수 있고, AT#5 필드는 프로브 응답 패킷#G의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다.
프로브 응답 패킷#F는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#3 필드, AT#4 필드, AT#5 필드 및 AT#6 필드를 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 응답 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "52"로 설정될 수 있다. 프로브 응답 패킷#F의 고유 ID 필드는 프로브 응답 패킷#G의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 응답 패킷#F에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "4"로 설정될 수 있다. AT#3 필드는 프로브 요청 패킷#G의 AT#3 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#4 필드는 프로브 응답 패킷#G의 AT#4 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#5 필드는 프로브 응답 패킷#G의 AT#5 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#6 필드는 프로브 응답 패킷#F의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다.
프로브 응답 패킷#E는 동기 패킷 타입 필드, 고유 ID 필드, AT 개수 필드, AT#2 필드, AT#3 필드, AT#4 필드, AT#5 필드, AT#6 필드 및 AT#7을 포함할 수 있다. 동기 패킷 타입 필드는 프로브 응답 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "53"으로 설정될 수 있다. 프로브 응답 패킷#E의 고유 ID 필드는 프로브 응답 패킷#F의 고유 ID 필드에 의해 지시되는 고유 ID로 설정될 수 있다. AT 개수 필드는 프로브 응답 패킷#E에 포함된 AT 필드의 개수를 지시할 수 있고, "6"으로 설정될 수 있다. AT#2 필드는 프로브 요청 패킷#F의 AT#2 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#3 필드는 프로브 응답 패킷#F의 AT#3 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있다. AT#4 필드는 프로브 응답 패킷#F의 AT#4 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#5 필드는 프로브 응답 패킷#F의 AT#5 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#6 필드는 프로브 응답 패킷#F의 AT#6 필드에 의해 지시되는 AT로 설정될 수 있고, AT#7 필드는 프로브 응답 패킷#E의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다.
한편, 통신 노드#A는 통신 노드#B들(예를 들어, 통신 노드#B-1 내지 #B-n) 각각으로부터 프로브 응답 패킷#E를 수신할 수 있고, 프로브 응답 패킷#E에 포함된 AT에 기초하여 통신 노드#D들 각각에서 지연을 확인할 수 있다. 통신 노드#A는 통신 노드#D들에서 콘텐츠 동기화를 위해 가장 큰 지연을 가지는 통신 노드#D를 기준으로 스케쥴링을 수행할 수 있다. 즉, 통신 노드#A는 통신 노드#D들이 동일한 TTI에서 하향링크 전송(또는, 상향링크 전송)을 수행할 수 있도록 스케쥴링을 수행할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간에 하향링크 통신 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 41은 통신 시스템의 제5 실시예를 도시한 블록도이고, 도 42는 통신 시스템의 제6 실시예를 도시한 블록도이고, 도 43은 하향링크 패킷의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 41 내지 도 43을 참조하면, 통신 노드#A는 통신 시스템(100)의 CCU(110)일 수 있고, 통신 노드#B는 통신 시스템(100)의 TSU(120)일 수 있고, 통신 노드#C는 통신 시스템(100)의 LA2M(140)일 수 있다. UP-A에서 MAC 계층은 통신 노드#B에 위치할 수 있고, 동기 계층은 통신 노드#A 및 #B에 위치할 수 있다. UP-B에서 MAC 계층은 통신 노드#C에 위치할 수 있고, 동기 계층은 통신 노드#A 내지 #C에 위치할 수 있다. 통신 노드#A의 동기 계층은 마스터(master) MAC 기능을 지원할 수 있다. 마스터 MAC 기능을 지원하는 통신 노드#A는 하나의 차량(200)을 위한 하나의 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있고, 차량(200)의 이동에 따라 슬라이딩 윈도우를 제어/관리할 수 있고, RRC 시그널링 절차에 의해 결정된 차량(200)별 준정적 자원 할당 정보에 기초하여 TB(transport block)에 포함되는 SDU의 개수를 결정할 수 있다. SDU의 개수를 결정하기 위해, 하위 통신 노드(예를 들어, 통신 노드#B, 통신 노드#C)의 프로토콜 처리 절차가 고려될 수 있다. 예를 들어, 통신 노드#A에 위치한 동기 계층은 MAC 계층이 위치한 통신 노드와 통신 노드#A 간의 프로토콜 처리 절차를 고려하여 패킷들이 하나의 TTI에 할당된 TB에 위치하도록 스케쥴링 동작을 수행할 수 있다.
UP-A에서 하향링크 패킷은 통신 노드#A에서 통신 노드#B로 전송될 수 있다. UP-B에서 하향링크 패킷은 통신 노드#A에서 통신 노드#C로 전송될 수 있다. 이 경우, 통신 노드#B는 통신 노드#A로부터 수신된 하향링크 패킷을 통신 노드#C에 전달할 수 있다. 하향링크 패킷은 동기 패킷 타입 필드, AT 필드, 고유 ID 필드, 예측된 SFN(system frame number)/SF(subframe) 필드, SDU 개수 필드, SDU#1 크기 필드, SDU#2 크기 필드, SDU#3 크기 필드, SDU#1, SDU#2 및 SDU#3을 포함할 수 있다.
동기 패킷 타입 필드는 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "100"으로 설정될 수 있다. AT 필드는 하향링크 패킷의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 고유 ID 필드는 차량 ID와 RB ID(예를 들어, 최초 전송을 위한 RB ID, RLC 상태 메시지의 전송을 위한 RB ID, 재전송을 위한 RB ID)에 기초한 고유 ID를 지시할 수 있다. 예측된 SFN/SF 필드는 하향링크 패킷에 포함된 SDU들의 스케쥴링 정보(예를 들어, SFN, SF 인덱스)를 지시할 수 있다. 예측된 SFN/SF 필드에 의해 지시되는 SFN 및 SF 인덱스는 준정적 스케쥴링 정보와 지연 프로브 절차에 의해 측정된 지연에 기초하여 계산될 수 있다.
SDU 개수 필드는 하나의 TTI 내의 TB에 스케쥴링되는 SDU의 개수(예를 들어, 하향링크 패킷에 포함된 SDU의 개수)를 지시할 수 있다. 하향링크 패킷에 포함된 SDU 크기 필드의 개수는 SDU 개수 필드에 의해 지시되는 값과 동일할 수 있다. SDU#1 크기 필드는 하향링크 패킷에 포함된 SDU#1의 길이를 지시할 수 있고, SDU#2 크기 필드는 하향링크 패킷에 포함된 SDU#2의 길이를 지시할 수 있고, SDU#3 크기 필드는 하향링크 패킷에 포함된 SDU#3의 길이를 지시할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간에 상향링크 통신 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 44는 통신 시스템의 제7 실시예를 도시한 블록도이고, 도 45는 통신 시스템의 제8 실시예를 도시한 블록도이고, 도 46은 상향링크 패킷의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 44 내지 도 46을 참조하면, 통신 노드#A는 통신 시스템(100)의 CCU(110)일 수 있고, 통신 노드#B는 통신 시스템(100)의 TSU(120)일 수 있고, 통신 노드#C는 통신 시스템(100)의 LA2M(140)일 수 있다. UP-A에서 MAC 계층은 통신 노드#B에 위치할 수 있고, 동기 계층은 통신 노드#A 및 #B에 위치할 수 있다. UP-B에서 MAC 계층은 통신 노드#C에 위치할 수 있고, 동기 계층은 통신 노드#A 내지 #C에 위치할 수 있다. MAC 계층을 포함하는 통신 노드#B 또는 통신 노드#C는 하나의 TTI에서 수신된 TB에 대한 프로토콜 처리가 완료된 SDU들을 포함하는 상향링크 패킷을 상위 통신 노드로 전송할 수 있다.
상향링크 관점에서 통신 노드#A는 동일한 고유 ID 및 동일한 수신된 SFN/SF을 가지는 복수의 상향링크 패킷들을 수신할 수 있다. 이 경우, 통신 노드#A는 복수의 상향링크 패킷들 각각에 의해 지시되는 수신 신호 세기에 기초하여 복수의 상향링크 패킷들 중에서 하나의 상향링크 패킷을 선택할 수 있다. 또한, 통신 노드#A는 지연 프로브 절차에 의해 측정된 상향링크 지연을 고려하여 수신된 SFN/SF 필드에 의해 지시되는 SFN/SF에서 설정된 상향링크 지연 윈도우 내에서 수신된 상향링크 패킷을 처리할 수 있고, 상향링크 지연 윈도우 밖에서 수신된 상향링크 패킷을 처리하지 않을 수 있다.
UP-A에서 상향링크 패킷은 통신 노드#B에서 통신 노드#A로 전송될 수 있다. UP-B에서 상향링크 패킷은 통신 노드#C에서 통신 노드#A로 전송될 수 있다. 이 경우, 통신 노드#B는 통신 노드#C로부터 수신된 상향링크 패킷을 통신 노드#A에 전달할 수 있다. 상향링크 패킷은 동기 패킷 타입 필드, AT 필드, 고유 ID 필드, 신호 세기 필드, 수신된 SFN/SF 필드, SDU 개수 필드, SDU#1 크기 필드, SDU#2 크기 필드, SDU#3 크기 필드, SDU#1, SDU#2 및 SDU#3을 포함할 수 있다.
동기 패킷 타입 필드는 패킷의 타입을 지시할 수 있으며, "200"으로 설정될 수 있다. AT 필드는 상향링크 패킷의 전송 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 예를 들어, UP-A에서 AT 필드는 통신 노드#B가 상향링크 패킷을 전송하는 시점에서 AT를 지시할 수 있고, UP-B에서 AT 필드는 통신 노드#C가 상향링크 패킷을 전송하는 시점에서 AT를 지시할 수 있다. 고유 ID 필드는 차량 ID와 RB ID(예를 들어, 최초 전송을 위한 RB ID, RLC 상태 메시지의 전송을 위한 RB ID, 재전송을 위한 RB ID)에 기초한 고유 ID를 지시할 수 있다. 신호 세기 필드는 해당 TTI에서 수신된 TB에 대한 수신 신호 세기, JR 방식이 사용되는 경우에 복수의 신호들 각각의 수신 신호 세기 중에서 최대 수신 신호 세기, 또는 JR 방식이 사용되는 경우에 복수의 신호들의 평균 수신 신호 세기를 지시할 수 있다.
수신된 SFN/SF 필드는 MAC 계층 측면에서 해당 TB가 수신된 SFN 및 SF 인덱스를 지시할 수 있다. SDU 개수 필드는 하나의 TTI 내의 TB에 스케쥴링되는 SDU의 개수(예를 들어, 상향링크 패킷에 포함된 SDU의 개수)를 지시할 수 있다. 상향링크 패킷에 포함된 SDU 크기 필드의 개수는 SDU 개수 필드에 의해 지시되는 값과 동일할 수 있다. SDU#1 크기 필드는 상향링크 패킷에 포함된 SDU#1의 길이를 지시할 수 있고, SDU#2 크기 필드는 상향링크 패킷에 포함된 SDU#2의 길이를 지시할 수 있고, SDU#3 크기 필드는 상향링크 패킷에 포함된 SDU#3의 길이를 지시할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 하향링크 통신에서 거리에 따른 수신 신호 세기는 다음과 같을 수 있다.
도 47은 하향링크 통신에서 수신 신호 세기의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 47을 참조하면, 통신 시스템(100)의 LA2M(140)은 튜브의 천정에 설치될 수 있고, 복수의 안테나들을 포함하는 슬라이딩 윈도우가 설정될 수 있다. 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들에 기초하여 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 하향링크 통신이 수행될 수 있고, 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들은 동일한 시간-주파수 자원을 통해 동일한 신호를 전송할 수 있다. 즉, 하향링크 통신은 JT 방식에 기초하여 수행될 수 있다.
차량(200)은 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들로부터 하향링크 신호를 수신할 수 있고, 하향링크 신호의 수신 구간(예를 들어, 수신 윈도우)은 수신 신호 세기에 따라 굿(good) 윈도우, 데드(dead) 윈도우 및 간섭(interference) 윈도우로 분류될 수 있다. 굿 윈도우, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우를 포함하는 존(zone)은 하향링크 CRZ(capsule radio zone)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 하향링크 신호의 수신 신호 세기가 임계값 이상인 수신 구간은 굿 윈도우로 지칭될 수 있다. 다중 경로 페이딩(multi-path fading), 지연 스프레딩(spreading) 등에 의해 통신이 불가능한 수신 구간은 데드 윈도우로 지칭될 수 있다. 차량(200) 이후의 후속 차량에게 간섭으로 작용하는 수신 구간은 간섭 윈도우로 지칭될 수 있다. 간섭 윈도우에서 수신 신호 세기는 증가한 후에 감소될 수 있다. 후속 차량이 간섭 윈도우 내에 위치하는 경우, 간섭 윈도우 내의 신호는 후속 차량의 통신에 간섭으로 작용할 수 있다. 따라서 차량(200)과 후속 차량 간의 거리는 간섭 윈도우에 기초하여 설정될 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 상향링크 통신에서 거리에 따른 수신 신호 세기는 다음과 같을 수 있다.
도 48은 상향링크 통신에서 수신 신호 세기의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 49는 상향링크 통신에서 수신 신호 세기의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 48 및 도 49를 참조하면, 통신 시스템(100)의 LA2M(140)은 튜브의 천정에 설치될 수 있고, 복수의 안테나들을 포함하는 슬라이딩 윈도우가 설정될 수 있다. 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들에 기초하여 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 상향링크 통신이 수행될 수 있다. 차량(200)에 의해 전송된 상향링크 신호는 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들에서 수신될 수 있다.
굿 윈도우에서 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들에서 수신된 상향링크 신호에 대한 CRC가 성공적으로 완료될 수 있고, 상향링크 신호의 수신 신호 세기가 임계값 이상일 수 있다. 다중 경로 페이딩, 지연 스프레딩 등에 의해 통신이 불가능한 수신 구간은 데드 윈도우로 지칭될 수 있다. 차량(200) 이후의 후속 차량에게 간섭으로 작용하는 수신 구간은 간섭 윈도우로 지칭될 수 있다. 간섭 윈도우에서 수신 신호 세기는 증가한 후에 감소될 수 있다. 굿 윈도우, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우를 포함하는 존은 상향링크 CRZ로 지칭될 수 있다. 상향링크 통신이 JR 방식에 기초하여 수행되는 경우, 도 49의 굿 윈도우에서 수신 신호 세기가 향상될 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신을 위한 시스템 구조는 다음과 같을 수 있다.
도 50은 통신 시스템과 차량 간의 통신을 위한 시스템 구조의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 50을 참조하면, 통신 시스템(100)은 CCU(110), TSU(120), VA2C(130) 및 LA2M(140)을 포함할 수 있다. CCU(110)는 CCN(capsule control network) 및 PSN(passenger service network)(예를 들어, EPC(evolved packet core))과 연결될 수 있고, TSU(120)와 연결될 수 있다. TSU(120)는 VA2C(130)와 연결될 수 있고, VA2C(130)는 LA2M(140)과 연결될 수 있다. LA2M(140)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. LA2M(140)은 튜브의 천정에 일렬로 설치될 수 있고, 튜브 밖에 위치한 VA2C(130)에 연결될 수 있다. 이 경우, CCU(110), TSU(120) 및 VA2C(130)는 튜브 밖에 위치할 수 있다. 또는, VA2C(130) 및 LA2M(140)는 튜브 내에 위치할 수 있고, CCU(110) 및 TSU(120)는 튜브 밖에 위치할 수 있다. 또는, TSU(120), VA2C(130) 및 LA2M(140)는 튜브 내에 위치할 수 있고, CCU(110)는 튜브 밖에 위치할 수 있다.
차량(200-1, 200-2)은 안테나, CE(capsule equipment) 등을 포함할 수 있으며, CE는 CCN 및 PSN(예를 들어, EPC)과 연결될 수 있다. 차량(200-1, 200-2)은 튜브 내에서 이동할 수 있으며, 슬라이딩 윈도우에 속한 복수의 안테나들과 하향링크/상향링크 통신을 수행할 수 있다. 슬라이딩 윈도우#1의 이동 속도는 차량#1(120-1)의 이동 속도와 동일할 수 있고, 슬라이딩 윈도우#2의 이동 속도는 차량#2(120-2)의 이동 속도와 동일할 수 있다. 차량(200-1, 200-2)의 통신은 굿 윈도우 내에서 수행될 수 있다. 차량#1(120-1)의 간섭 윈도우는 차량#2(120-2)의 굿 윈도우와 중첩되지 않도록 설정될 수 있다.
CCU(110)에 연결된 CCN은 차량(200-1, 200-2) 내부의 CCN과 연결될 수 있으며, 차량(200-1, 200-2)의 제어는 CCN을 통해 수행될 수 있다. CCU(110)에 연결된 PSN은 차량(200-1, 200-2) 내부의 PSN과 연결될 수 있으며, 차량(200-1, 200-2)의 탑승자를 위한 통신은 PSN(예를 들어, 차량(200-1, 200-2)에 설치된 스몰 기지국, 액세스 포인트)를 통해 지원될 수 있다. 여기서, 스몰 기지국은 4G 통신 프로토콜, 5G 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있고, 액세스 포인트는 WLAN(wireless local area network) 통신 프로토콜을 지원할 수 있다.
한편, 차량(200-1, 200-2)이 A 역에서 B으로 이동하는 경우에 운행 프로파일은 다음과 같을 수 있다.
도 51은 차량의 운행 프로파일의 제1 실시예를 도시한 그래프이다.
도 51을 참조하면, A 역과 B 역 간의 거리는 413km일 수 있고, 차량(200-1, 200-2)은 25분 내에 A 역에서 B 역으로 이동하기 위해 가속 운행, 등속 운행 및 감속 운행을 할 수 있다. 예를 들어, 차량(200-1, 200-2)은 가속 운행 및 등속 운행을 반복함으로써 최대 1200km/h로 운행할 수 있고, 감속 운행 및 등속 운행을 반복함으로써 속도를 줄일 수 있다.
한편, A 역과 B 역 간에서 복수의 차량들이 운행되는 경우, 차량들 각각의 CRZ는 다음과 같을 수 있다.
도 52는 차량의 CRZ의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 52를 참조하면, 복수의 차량들(200-1 내지 200-8)은 튜브 내에서 이동할 수 있고, A 역에서 B 역으로 이동할 수 있다. 복수의 차량들(200-1 내지 200-8) 각각을 위한 CRZ가 설정될 수 있다. CRZ는 굿 윈도우, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우를 포함할 수 있다. CRZ#3, CRZ#4, CRZ#5 및 CRZ#6은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 따라서 CRZ#3, CRZ#4, CRZ#5 및 CRZ#6 내에 전체 주파수 대역을 사용하여 해당 차량(200-3, 200-4, 200-5, 200-6)에 통신 서비스가 제공될 수 있다. 즉, 중첩되지 않은 CRZ 내에서 동일한 시간-주파수 자원을 사용하여 통신 서비스가 제공될 수 있다.
다만, 출발 지점(예를 들어, A 역) 및 도착 지점(예를 들어, B 역)에서 운행 스케쥴에 따라 CRZ들이 중첩될 수 있다. 예를 들어, A 역에서 차량#1(200-1)의 CRZ#1은 차량#2(200-2)의 CRZ#2와 중첩될 수 있고, B 역에서 차량#7(200-7)의 CRZ#7은 차량#8(200-8)의 CRZ#8과 중첩될 수 있다. 중첩된 CRZ 내에서 전체 주파수 대역을 사용하여 해당 차량(200-1, 200-2, 200-7, 200-8)에 통신 서비스가 제공되는 경우, 간섭이 발생할 수 있다. 따라서 중첩된 CRZ들 내에서 시간-주파수 자원은 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 53은 중첩된 CRZ들 내에서 시간-주파수 자원의 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 53을 참조하면, 차량#1(200-1)의 CRZ#1이 차량#2(200-2)의 CRZ#2와 중첩되는 경우, TDD(time division duplex) 방식에 기초하여 시간-주파수 자원이 설정될 수 있다. 예를 들어, 전체 주파수 자원은 CRZ#1 및 #2를 위해 설정될 수 있고, 시간 자원은 직교하도록 CRZ#1 및 #2를 위해 설정될 수 있다. 중첩된 CRZ들 간에 간섭이 발생하지 않도록 시간-주파수 자원이 설정될 수 있다. 이 경우, CRZ#1에 속한 차량#1(120-1)은 TTI#1을 사용하여 통신을 수행할 수 있고, CRZ#2에 속한 차량#2(120-1)는 TTI#2를 사용하여 통신을 수행할 수 있다.
도 54는 중첩된 CRZ들 내에서 시간-주파수 자원의 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 54를 참조하면, 차량#1(200-1)의 CRZ#1이 차량#2(200-2)의 CRZ#2와 중첩되는 경우, FDD(frequency division duplex) 방식에 기초하여 시간-주파수 자원이 설정될 수 있다. 예를 들어, 전체 시간 자원은 CRZ#1 및 #2를 위해 설정될 수 있고, 주파수 자원은 직교하도록 CRZ#1 및 #2를 위해 설정될 수 있다. 중첩된 CRZ들 간에 간섭이 발생하지 않도록 시간-주파수 자원이 설정될 수 있다. 이 경우, CRZ#1에 속한 차량#1(200-1)은 주파수 대역#1을 사용하여 통신을 수행할 수 있고, CRZ#2에 속한 차량#2(200-1)는 주파수 대역#2를 사용하여 통신을 수행할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 통신을 위해 RB가 설정될 수 있으며, 도 50의 시스템에서 통신 시스템(100)과 차량(200) 간의 RB는 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 55는 통신 시스템과 차량 간의 설정된 RB의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 55를 참조하면, 통신 시스템(100)과 차량(200) 간에 복수의 RB들(예를 들어, SRB#1, DRB#1, DRB#2, DRB#3, DRB#4, DRB#5)이 설정될 수 있다. SRB#1은 준정적 스케쥴링 정보 등을 포함하는 제어 정보의 전송을 위해 사용될 수 있다. 제어 정보는 패킷의 손실 없이 송수신되어야 하므로, SRB#1 전송은 RLC AM에 기초하여 수행될 수 있다. CCN에 연결된 DRB#1 및 #2는 차량(200)의 운행 정보의 전송을 위해 사용될 수 있고, PSN에 연결된 DRB#3 내지 #5는 사용자 데이터(예를 들어, 차량(200)의 탑승자를 위한 데이터)의 전송을 위해 사용될 수 있다.
RB별 패킷 처리의 우선순위는 "SRB#1(우선순위 A) > CCN에 연결된 DRB#1 및 #2(우선순위 B) > PSN에 연결된 DRB#3 내지 #5(우선순위 C)"일 수 있다. DRB 내에서 우선순위(즉, 우선순위#1, #2 및 #3)는 패킷의 종류(예를 들어, 제어 정보, 데이터) 및 중요도에 따라 결정될 수 있다. 패킷이 손실이 허용되지 않는 경우, RLC AM에 기초하여 통신이 수행될 수 있다. 패킷의 손실이 허용되는 경우, RLC TM(transport mode) 또는 RLC UM(unacknowledged mode)에 기초하여 통신이 수행될 수 있다.
RB 별로 C-RNTI가 설정될 수 있다. 최초 전송을 위한 RB(예를 들어, SRB#1-1, DRB#1-1, DRB#2-1, DRB#4-1, DRB#5-1)의 C-RNTI, RLC 상태 메시지 전송을 위한 RB(예를 들어, SRB#1-2, DRB#1-2, DRB#2-2, DRB#4-2, DRB#5-2) 및 재전송을 위한 RB(예를 들어, SRB#1-3, DRB#1-3, DRB#2-3, DRB#4-3, DRB#5-3)는 독립적으로 설정될 수 있다. 독립적으로 설정된 C-RNTI에 기초하여 RB가 스케쥴링될 수 있다. 예를 들어, C-RNTI B-1에 의해 스케쥴링된 DRB#1-1을 통해 최초 전송이 수행될 수 있고, C-RNTI B-2에 의해 스케쥴링된 DRB#1-2를 통해 RLC 상태 메시지의 전송이 수행될 수 있고, C-RNTI B-3에 의해 스케쥴링된 DRB#1-3을 통해 재전송이 수행될 수 있다.
즉, RLC AM이 적용되는 RB는 세 개의 RB들로 분류될 수 있고, 세 개의 RB들 각각을 위한 C-RNTI가 독립적으로 설정될 수 있다. 최초 전송을 위한 RB를 위한 C-RNTI가 기본적으로 설정될 수 있고, 추가적으로 RLC 상태 메시지 전송을 위한 C-RNTI와 재전송을 위한 C-RNTI가 설정될 수 있다. RB 별로 C-RNTI가 독립적으로 설정되므로, JT 방식 또는 JR 방식에 기초한 통신이 수행되는 경우에 콘텐츠의 동기화가 용이할 수 있다. 또는, RLC AM이 적용되는 RB를 위해 하나의 C-RNTI가 설정될 수 있고, 하나의 C-RNTI에 기초하여 세 개의 자원(예를 들어, 최초 전송을 위한 자원, RLC 상태 메시지 전송을 위한 자원, 재전송을 위한 자원)이 할당될 수 있다.
■ 차량의 위치 측정 방법
한편, 통신 시스템(100)은 차량(200)의 위치와 대응하는 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있으며, 슬라이딩 윈도우를 설정하기 위해 차량(200)의 위치를 알고 있어야 한다. 차량(200)의 위치 측정 방법들은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 56은 통신 시스템의 LA2M에 포함된 안테나에 부여된 고유 인식 번호를 도시한 개념도이고, 도 57은 고유 인식 번호의 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 56 및 도 57을 참조하면, 통신 시스템(100)의 LA2M(140)에 속한 복수의 안테나들에 고유 인식 번호가 부여될 수 있다. 예를 들어, 고유 인식 번호 100200001 내지 100200033은 복수의 안테나들에 순차적으로 부여될 수 있다. 고유 인식 번호는 고유 인식 번호가 부여된 안테나의 위치와 매핑될 수 있으며, 고유 인식 번호에 기초하여 차량(200)의 위치가 측정될 수 있다. 안테나는 자신의 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있다. 고유 인식 번호는 미리 할당된 시간-주파수 자원을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 고유 인식 번호의 전송을 위한 시간-주파수 자원은 2개의 TTI들마다 설정될 수 있고, 하나의 TTI 내에서 고유 인식 번호를 위한 시간-주파수 자원은 순차적으로 설정될 수 있다. 하나의 TTI 내에서 전송되는 고유 인식 번호들의 개수는 굿 윈도우에 속한 안테나들의 개수 이상일 수 있다. 구간#1에서 고유 인식 번호 100200001 내지 100200011을 위한 주파수 자원은 직교하도록 할당될 수 있고, 구간#2에서 고유 인식 번호 100200012 내지 100200022를 위한 주파수 자원은 직교하도록 할당될 수 있고, 구간#3에서 고유 인식 번호 100200023 내지 100200033을 위한 주파수 자원은 직교하도록 할당될 수 있다.
한편, 차량(200)은 통신 시스템(100)의 복수의 안테나들로부터 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호에 기초하여 복수의 안테나들 각각의 고유 인식 번호를 확인할 수 있다. 차량(200)에서 확인된 안테나의 고유 인식 번호는 다음과 같을 수 있다.
도 58은 챠량에서 확인된 고유 인식 번호를 도시한 개념도이고, 도 59는 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 신호 세기를 도시한 그래프이다.
도 58 및 도 59를 참조하면, 차량(200)은 LA2M(140)에 속한 복수의 안테나들로부터 신호를 수신할 수 있고, 신호를 디코딩함으로써 고유 인식 번호를 확인할 수 있고, 확인된 고유 인식 번호들 중에서 위치 측정을 위해 사용될 적어도 하나의 고유 인식 번호를 선택할 수 있다. 예를 들어, 차량(200)은 고유 인식 번호 100200001 내지 100200033을 포함하는 신호들에 대한 CRC를 수행할 수 있고, CRC가 성공적으로 완료된 고유 인식 번호(예를 들어, 100200003 내지 100200018)를 확인할 수 있다. 차량(200)은 확인된 고유 인식 번호 100200003 내지 100200018 중에서 수신 신호 세기가 임계값 이상인 고유 인식 번호(예를 들어, 100200004 내지 100200016)를 선택할 수 있다. 선택된 고유 인식 번호 100200004 내지 100200016 중에서 고유 인식 번호 100200014를 포함하는 신호의 수신 신호 세기가 가장 크므로, 고유 인식 번호 100200014를 포함하는 신호를 전송한 안테나의 위치가 차량(200)의 위치로 추정될 수 있다.
다만, 차량(200)의 위치는 차량(200)의 안테나를 기준으로 추정된 것이므로, 위치의 측정 기준이 안테나가 아니라 다른 엔티티인 경우에 추정된 위치에 대한 보정이 필요하다. 차량(200)의 위치 보정 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 60은 차량의 위치 보정 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 60을 참조하면, 차량(200)의 위치는 차량(200)의 운행 모드(예를 들어, 가속 모드, 등속 모드, 감속 모드)에 기초하여 보정될 수 있다. 도 51에서 차량(200)의 가속 모드는 가속 모드 A, B 및 C로 분류될 수 있고, 차량(200)의 등속 모드는 등속 모드 A, B, C, D 및 E로 분류될 수 있고, 차량(200)의 감속 모드는 A, B 및 C로 분류될 수 있다. 차량(200)의 AP(absolute position)는 아래 수학식 1에 기초하여 계산될 수 있다.
즉, 차량(200)의 AP는 DAP(detective absolute position)와 CP(calibration position)의 합일 수 있다. DAP는 도 58 및 도 59에서 고유 인식 번호 100200014를 포함하는 신호를 전송한 안테나에 대응하는 위치일 수 있다. CP는 아래 수학식 2에 기초하여 계산될 수 있다.
PCP(physical calibration position)는 차량(200)의 위치 측정 기준에 대한 물리적인 보정 값일 수 있다. SCP(scheduling calibration position)는 고유 인식 번호를 포함하는 신호에 대한 전파 지연 특성을 보정하기 위한 값일 수 있다. MCP(mode calibration position)는 차량(200)의 운행 히스토리에 기초한 운행 모드별 보정 값일 수 있다. 예를 들어, 차량(200)의 운행 모드가 가속 모드 C인 경우, MCP C 또는 MCP D가 적용될 수 있다. MCP C 또는 MCP D는 고정된 값일 수 있고, 차량(200)의 위치는 가속 모드 C에서 속도에 비례하여 증가하는 변수 값에 기초하여 보정될 수 있다. 한편, 차량(200)은 예외 모드(예를 들어, 비상 상황에서 차량(200)의 운행 모드)로 운행할 수 있으며, 예외 모드에 적용되는 MCP O가 정의될 수 있다. MCP O는 상수 값이 아니라 특정 요인에 의해 영향을 받는 변수 값일 수 있다.
한편, 차량(200)에서 전송된 신호에 기초한 차량(200)의 위치 측정 방법은 다음과 같을 수 있다.
도 61은 고유 인식 번호의 전송 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 62를 참조하면, 차량(200)에 고유 인식 번호가 부여될 수 있고, 차량(200)은 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있다. 차량(200)의 고유 인식 번호는 900900001로 설정될 수 있다. 고유 인식 번호는 미리 할당된 시간-주파수 자원을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 고유 인식 번호의 전송을 위한 시간-주파수 자원들은 2개의 TTI들마다 설정될 수 있고, 하나의 TTI 내에서 고유 인식 번호를 위한 시간-주파수 자원은 순차적으로 설정될 수 있다. 차량(200)의 고유 인식 번호는 시간-주파수 자원을 통해 반복 전송될 수 있다.
통신 시스템(100)의 LA2M(140)에 포함된 복수의 안테나들은 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 차량(200)으로부터 수신할 수 있다. 도 56의 차량(200)으로부터 고유 인식 번호를 포함하는 신호가 전송된 경우, LA2M(140)에 포함된 복수의 안테나들 중에서 고유 인식 번호 100200003 내지 100200018에 대응하는 안테나들은 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 고유 인식 번호 100200003 내지 100200018에 대응하는 안테나들에서 수신된 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 신호 세기는 도 59의 그래프와 동일할 수 있다.
예를 들어, 고유 인식 번호 100200003 및 100200018에 대응하는 안테나들에서 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호가 수신될 수 있으나, 수신된 신호에 대한 CRC는 실패할 수 있다. 고유 인식 번호 100200017에 대응하는 안테나에서 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호가 수신될 수 있고, 수신된 신호에 대한 CRC는 성공적으로 완료될 수 있으나, 신호의 수신 신호 세기는 임계값 미만일 수 있다. 이 경우, 차량(200)의 위치는 고유 인식 번호 100200004 및 100200016에 대응하는 안테나들에 기초하여 결정될 수 있다. 고유 인식 번호 100200014에 대응하는 안테나에서 수신된 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 신호 세기가 가장 크므로, 고유 인식 번호 100200014에 대응하는 안테나의 위치가 차량(200)의 위치로 추정될 수 있다.
또는, 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호가 전송되는 시간-주파수 자원은 아래 표 1 내지 표 3과 같이 LA2M(140)에 포함된 안테나와 매핑될 수 있다.
LA2M(140)에 포함된 안테나들 각각은 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 수신하기 위해 미리 설정된 자원(예를 들어, 표 1 내지 표 3의 자원 인덱스에 의해 지시되는 시간-주파수 자원)에 대한 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 고유 인식 번호 100200003 및 100200016에 대응하는 안테나들에서 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호에 대한 CRC가 성공적으로 수행될 수 있고, 고유 인식 번호 100200004 및 100200016에 대응하는 안테나들에서 수신된 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 신호 세기는 임계값 이상일 수 있다. 또한, 자원 인덱스#14에 의해 지시되는 시간-주파수 자원에서 수신된 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 신호 세기가 가장 클 수 있으며, 이 경우에 자원 인덱스#14에 매핑된 안테나의 위치가 차량(200)의 위치로 추정될 수 있다. 차량(200)의 위치가 추정된 경우, 도 60을 참조하여 설명된 위치 보정 방법에 기초하여 추정된 위치가 보정될 수 있다. 예를 들어, 추정된 위치는 DAP일 수 있고, PCP, SCP 또는 MCP에 기초하여 보정될 수 있다.
한편, 차량(200)에서 획득된 DAP에 C 알고리즘(예를 들어, 도 60에 도시된 위치 보정 방법)이 적용됨으로써 AP가 획득될 수 있다. 차량(200)은 CCN에 연결된 DRB를 통해 AP를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있다. 통신 시스템(100)에서 획득된 DAP에 G 알고리즘(예를 들어, 도 60에 도시된 위치 보정 방법)이 적용됨으로써 AP가 획득될 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 차량(200)으로부터 획득된 AP와 통신 시스템(100)에서 획득된 AP에 F 알고리즘을 적용함으로써 정확한 AP를 획득할 수 있다. 여기서, F 알고리즘은 전파 지연을 고려할 수 있다. 통신 시스템(100)은 F 알고리즘을 통해 획득된 AP를 CCN에 연결된 DRB를 통해 차량(200)에 전송할 수 있다. 차량(200)은 통신 시스템(100)으로부터 AP를 획득할 수 있고, 획득된 AP는 C 알고리즘의 입력으로 사용될 수 있다.
한편, LA2M(140)에 포함된 안테나들이 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송하는 경우, 데드 윈도우가 발생할 수 있다. 데드 윈도우를 고려하면, 안테나의 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 위한 시간-주파수 자원은 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 62는 굿 윈도우 단위로 배치된 하향링크 CRZ들을 도시한 개념도이고, 도 63은 고유 인식 번호의 전송 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 62 및 도 63을 참조하면, CRZ#1의 굿 윈도우에 속한 안테나들은 주파수 대역#1을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#2의 굿 윈도우에 속한 안테나들은 주파수 대역#2를 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#3의 굿 윈도우에 속한 안테나들은 주파수 대역#3을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#4의 굿 윈도우에 속한 안테나들은 주파수 대역#4를 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있다. 또한, CRZ#5의 굿 윈도우에 속한 안테나들은 주파수 대역#5를 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#6의 굿 윈도우에 속한 안테나들은 주파수 대역#6을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#7의 굿 윈도우에 속한 안테나들은 주파수 대역#7을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있다.
앞서 설명된 방식에 기초하여 LA2M(140)에 포함된 안테나들을 위한 주파수 자원이 순차적으로 설정될 수 있으며, 이 경우에 데드 윈도우 및 간섭 윈도우에 의해 안테나의 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 성능이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 여기서, 주파수 대역#1 내지 #5까지만 설정되는 경우, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우에 의한 수신 성능 저하가 방지될 수 있다. 다만, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우를 충분히 커버하기 위해, 주파수 대역#1 내지 #7까지 설정될 수 있다.
한편, 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송하는 경우, 데드 윈도우가 발생할 수 있다. 데드 윈도우를 고려하면, 차량(200)의 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 위한 시간-주파수 자원은 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 64는 굿 윈도우 단위로 배치된 상향링크 CRZ들을 도시한 개념도이고, 도 65는 고유 인식 번호의 전송 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 64 및 도 65를 참조하면, CRZ#1의 굿 윈도우에 속한 차량은 주파수 대역#1을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#2의 굿 윈도우에 속한 차량은 주파수 대역#2를 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#3의 굿 윈도우에 속한 차량은 주파수 대역#3을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#4의 굿 윈도우에 속한 차량은 주파수 대역#4를 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있다. 또한, CRZ#5의 굿 윈도우에 속한 차량은 주파수 대역#5를 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#6의 굿 윈도우에 속한 차량은 주파수 대역#6을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있고, CRZ#7의 굿 윈도우에 속한 차량은 주파수 대역#7을 사용하여 고유 인식 번호를 포함하는 신호를 전송할 수 있다.
앞서 설명된 방식에 기초하여 고유 인식 번호의 전송을 위한 주파수 자원이 순차적으로 설정될 수 있으며, 이 경우에 데드 윈도우 및 간섭 윈도우에 의해 차량의 고유 인식 번호를 포함하는 신호의 수신 성능이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 여기서, 주파수 대역#1 내지 #5까지만 설정되는 경우, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우에 의한 수신 성능 저하가 방지될 수 있다. 다만, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우를 충분히 커버하기 위해, 주파수 대역#1 내지 #7까지 설정될 수 있다.
한편, 중첩된 CRZ들에서 시간-주파수 자원이 FDD 방식에 기초하여 할당되는 경우, 중첩된 CRZ들의 데이터 영역은 서로 다른 주파수 대역으로 설정될 수 있고, 중첩된 CRZ들의 제어 영역은 전체 주파수 대역으로 설정될 수 있다. 이 경우에 제어 영역에서 중첩된 CRZ들 간에 간섭이 발생할 수 있기 때문에, 제어 영역을 통해 전송되는 스케쥴링 정보는 차량(200)에서 수신되지 않을 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 제어 영역은 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 66은 FDD 방식을 기초로 설정된 하향링크 자원의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 66을 참조하면, 인접한 차량들의 CRZ들의 중첩 가능성이 높기 때문에, 차량의 출발 순서에 따라 주파수 대역을 할당할 수 있다. 예를 들어, 도 52의 차량#8(200-8)을 위한 주파수 자원은 주파수 대역#1로 설정될 수 있고, 도 52의 차량#7(200-7)을 위한 주파수 자원은 주파수 대역#2로 설정될 수 있고, 도 52의 차량#6(200-6)을 위한 주파수 자원은 주파수 대역#3으로 설정될 수 있고, 도 52의 차량#5(200-5)를 위한 주파수 자원은 주파수 대역#4로 설정될 수 있다. 또한, 도 52의 차량#4(200-4)를 위한 주파수 자원은 주파수 대역#1로 설정될 수 있고, 도 52의 차량#3(200-3)을 위한 주파수 자원은 주파수 대역#2로 설정될 수 있고, 도 52의 차량#2(200-2)를 위한 주파수 자원은 주파수 대역#3으로 설정될 수 있고, 도 52의 차량#1(200-1)을 위한 주파수 자원은 주파수 대역#4로 설정될 수 있다.
주파수 대역#1은 제어 영역#1 및 데이터 영역#1을 포함할 수 있고, 제어 영역#1을 통해 데이터 영역#1을 위한 스케쥴링 정보가 전송될 수 있다. 주파수 대역#2는 제어 영역#2 및 데이터 영역#2를 포함할 수 있고, 제어 영역#2를 통해 데이터 영역#2를 위한 스케쥴링 정보가 전송될 수 있다. 주파수 대역#3은 제어 영역#3 및 데이터 영역#3을 포함할 수 있고, 제어 영역#3을 통해 데이터 영역#3을 위한 스케쥴링 정보가 전송될 수 있다. 주파수 대역#4는 제어 영역#4 및 데이터 영역#4를 포함할 수 있고, 제어 영역#4를 통해 데이터 영역#4를 위한 스케쥴링 정보가 전송될 수 있다.
다만, CRZ들이 중첩되지 않은 경우, 크로스(cross) 스케쥴링 방식이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 영역#1을 통해 데이터 영역#1 내지 #4를 위한 스케쥴링 정보가 전송될 수 있다. 즉, 차량#4(200-4)를 위해 주파수 대역#1이 할당된 경우에도, 통신 시스템(100)은 제어 영역#1을 통해 데이터 영역#1 내지 #4를 위한 스케쥴링 정보를 차량#4(200-4)에 전송할 수 있다.
한편, 차량(200-1, 200-2, 200-3, 200-4, 200-5, 200-6, 200-7, 200-8)의 운행 중에 비상 상황이 발생한 경우, 특정 차량은 다음과 같이 비상 공간으로 대피할 수 있다.
도 67은 비상 상황이 발생된 경우에 차량의 운행 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 67을 참조하면, 차량(200-1, 200-2, 200-3, 200-4, 200-5, 200-6, 200-7, 200-8)의 운행 중에 비상 상황이 발생한 경우에 차량#4(200-4), 차량#5(200-5) 및 차량#6(200-6)은 비상 공간으로 대피할 수 있다. 이 경우, 차량#3(200-3)의 CRZ#3은 차량#7(200-7)의 CRZ와 중첩될 수 있고, 차량#3(200-3)과 차량#7(200-7)은 동일한 주파수 대역(예를 들어, 도 66의 주파수 대역#2)을 사용하기 때문에 간섭이 발생할 수 있다. 이 경우, RRC 시그널링 절차를 통해 차량#3(200-3)에 할당된 제어 영역은 주파수 대역#2에서 주파수 대역#1로 변경될 수 있다. RRC 시그널링 절차를 위해 사용되는 메시지는 차량#3(200-3)의 C-RNTI의 변경을 요청하는 정보(또는, 차량#3(200-3)의 C-RNTI가 주파수 대역#1을 위해 사용되는 것을 지시하는 정보), 주파수 대역이 변경되는 시점(예를 들어, SF#9)을 지시하는 정보 등을 포함할 수 있다. 주파수 대역 전체에서 C-RNTI가 중첩되지 않도록 설정되는 경우, 제어 영역을 변경하는 경우에도 C-RNTI는 변경되지 않을 수 있다.
한편, 앞서 도 1 내지 도 67을 참조하여 설명된 통신 시스템(100)은 "DU(distributed unit) 기반의 통신 시스템"으로 지칭될 수 있다. DU 기반의 통신 시스템은 아래 기능들을 지원할 수 있다.
- 기능#1: 차량(200)의 운행 제어를 위한 제어 패킷의 송수신 기능
- 기능#2: 차량(200)의 탑승자를 위한 서비스 패킷의 송수신 기능
- 기능#3: 차량(200)의 이동 경로(예를 들어, 하이퍼루프의 튜브)에 설치된 통신 노드(예를 들어, 센서)와 무선 통신 기능
- 기능#4: 무선 통신에 기초한 위치 측정 기능
DU 기반의 통신 시스템의 CCN과 차량(200) 내부의 CCN 간의 통신이 수행될 수 있고, DU 기반의 통신 시스템의 PSN과 차량(200) 내부의 PSN 간의 통신이 수행될 수 있다. 또한, DU 기반의 통신 시스템은 차량(200)의 이동 경로(예를 들어, 하이퍼루프의 튜브)에 설치된 통신 노드(예를 들어, 센서)와 연결될 수 있고, 해당 통신 노드를 위한 제어 기능, 데이터의 업로드 기능 등을 지원할 수 있고, 해당 통신 노드를 사용하여 차량(200)의 위치를 측정할 수 있다. DU 기반의 통신 시스템과 차량(200)의 통신에 있어서, 차량(200)의 이동 속도에 따라 차량(200)을 위한 슬라이딩 윈도우가 이동됨으로써 유사 고정 셀 환경이 생성될 수 있다. 이 경우, 슬라이딩 윈도우의 최소 이동 단위는 DU 단위일 수 있다. DU는 적어도 하나의 LA2M(140) 또는 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)과 차량(200)의 CA2M은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 68은 DU 기반의 통신 시스템의 LA2M과 차량의 CA2M의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 68을 참조하면, DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)과 차량(200)의 CA2M가 고주파(예를 들어, 밀리미터파)를 사용하는 경우, DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)은 n×m 엘리먼트(element)로 구성될 수 있고, 차량(200)의 CA2M은 p×q 엘리먼트로 구성될 수 있다. 여기서, n, m, p 및 q 각각은 양의 정수일 수 있다. DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)과 차량(200)의 CA2M은 작은 규모의 안테나로 구성될 수 있다. DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)이 복수의 엘리먼트들로 구성되는 경우, LA2M(140)은 AAC로 지칭될 수 있다. 또는, DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)이 안테나 기능만을 지원하는 경우, LA2M(140)은 RRH(remote radio head)로 지칭될 수 있다.
DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)은 아날로그 RF 스위칭 기능(예를 들어, P2M 또는 M2P 선택 기능)을 지원하는 엔티티 또는 광학 스위칭 기능(예를 들어, RoF/E(radio over fiber/Ethernet))을 지원하는 엔티티를 포함할 수 있다. DU 기반의 통신 시스템에서 LA2M(140)과 VA2C(130) 간의 유선 인터페이스로 RoF/E가 사용될 수 있다. DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)에서, 하나의 포트(예를 들어, 상위 포트)는 전체 DU 포트들(예를 들어, 하위 포트들)에 연결될 수 있고, 전체 DU 포트들은 하나의 포트에 연결됨으로써 소프트 컴바이닝 기능이 수행될 수 있다. 또는, DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)에서 포트는 P2MP(point to multipoint communication) 방식으로 연결될 수 있고, DU 포트는 선택적으로 소프트 컴바이닝 기능을 수행하도록 설계될 수 있다. 또는, DU 기반의 통신 시스템의 LA2M(140)에서 DU 포트들은 독립적으로 VA2C(130)에 연결될 수 있다.
DU 기반의 통신 시스템의 안테나에 의해 지원되는 빔(beam) 폭은 차량(200)의 안테나에 의해 지원되는 빔 폭과 다를 수 있다. 차량(200)의 빔이 DU 기반의 통신 시스템의 빔과 정렬(alignment)되는 경우, SINR(signal to interference plus noise ratio)은 증가할 수 있다. 차량(200)의 빔이 DU 기반의 통신 시스템의 빔과 비정렬(misalignment)되는 경우, SINR은 감소할 수 있다. 다만, 차량(200)의 빔이 DU 기반의 통신 시스템의 빔과 정렬되지 않는 경우에도, 콘텐츠가 동기되고 JT 방식이 사용되면 SINR은 증가할 수 있다.
한편, DU 기반의 통신 시스템의 VA2C(130)는 슬라이딩 윈도우를 지원할 수 있고, 상위 엔티티인 TSU(120)와 연결될 수 있고, 하위 엔티티인 적어도 하나의 LA2M(140)과 연결될 수 있다. 따라서 VA2C(130)는 TSU(120)로부터 수신된 신호를 P2MP 방식에 기초하여 LA2M(140)에 전송할 수 있다. 또한, VA2C(130)는 MP2P 방식에 기초하여 LA2M(140)으로부터 수신된 신호에 대한 소프트 컴바이닝을 수행할 수 있고, LA2M(140)으로부터 수신된 신호를 TSU(120)에 전송할 수 있다. TSU(120)는 광 섬유를 통해 VA2C(130)와 연결될 수 있고, VA2C(130)는 광 섬유를 통해 LA2M(140)과 연결될 수 있다. 이 경우, 광 섬유의 길이에 따라 신호 손실이 발생할 수 있으며, 신호 손실을 방지하기 위해 광 리피터(repeater)가 사용될 수 있다.
DU 기반의 통신 시스템의 TSU(120)는 셀룰러 통신 시스템의 기지국의 기능을 수행할 수 있다. TSU(120)는 상위 엔티티인 CCU(110)와 연결될 수 있고, 하위 엔티티인 적어도 하나의 VA2C(130)와 연결될 수 있다. TSU(120)는 PHY 기능, MAC 기능, 동기 기능 등을 지원할 수 있다. TSU(120)의 MAC 계층은 슬레이브 MAC 기능을 지원할 수 있으며, MAC 관련 데이터를 처리할 수 있다. TSU(120)의 동기 계층은 하위 엔티티의 시간 지연을 측정하기 위해 프로브 요청/응답 패킷의 송수신 기능을 수행할 수 있다. 또한, TSU(120)의 동기 계층과 MAC 계층은 하향링크 데이터 패킷을 기초로 MAC 프레임을 생성할 수 있고, 상향링크 PHY 패킷으로부터 MAC 프레임을 획득할 수 있고, 획득된 MAC 프레임을 기초로 상향링크 동기 패킷을 생성할 수 있다. 이 경우, 동기 프로토콜에 기초하여 하향링크 콘텐츠의 동기화가 수행될 수 있고, 상향링크 콘텐츠가 선택될 수 있다.
DU 기반의 통신 시스템의 CCU(110)는 셀룰러 통신 시스템의 EPC 기능을 수행할 수 있고, RRC 기능, RLC 기능, PDCP 기능, 동기 기능, NAS(non access stratum) 기능 등을 지원할 수 있다. CCU(110)의 RRC 계층은 무선 자원 제어 기능을 지원할 수 있고, CCU(110)의 RLC 계층은 데이터 유닛의 분할/조립 기능, ARQ(automatic repeat request) 기능, 중복 감지 기능 등을 지원할 수 있다. CCU(110)의 PDCP 계층은 IP 헤더 압축 기능, 암호화 기능, 무결성 보호 기능 등을 지원할 수 있다. CCU(110)의 동기 계층은 하위 엔티티의 지연을 측정하기 위한 프로브 요청/응답 패킷의 송수신 기능을 지원할 수 있고, RRC 계층의 준정적 스케쥴링에 기초하여 마스터 MAC 기능을 지원할 수 있다.
CCU(110)의 동기 계층은 TSU(120)의 MAC 계층의 동작을 고려하여 하향링크 데이터 패킷을 TSU(120)에 전송할 수 있다. CCU(110)의 동기 계층은 TSU(120)로부터 수신된 상향링크 데이터 패킷들 중에서 유효한 상향링크 데이터 패킷을 선택할 수 있고, 비유효한 상향링크 데이터 패킷을 폐기할 수 있다. CCU(110)의 동기 계층은 미리 정의된 동기 프로토콜에 기초하여 하향링크 콘텐츠 동기화 기능, 상향링크 콘텐츠 선택 기능 등을 수행할 수 있다. CCU(110)는 DU 기반의 통신 시스템에 연결된 CCN과 PSN 간의 정합 기능을 수행할 수 있다. 비상 상황이 발생한 경우, 차량(200)의 탑승자를 위한 통신 기능은 DU 기반의 통신 시스템의 CCN과 차량(200)의 CCN에 의해 지원될 수 있다.
차량(200)의 CE는 셀룰러 통신 시스템의 UE 기능을 수행할 수 있고, PHY 기능, MAC 기능, RLC 기능, PDCP 기능 등을 수행할 수 있다. 또한, 차량(200)의 CE는 차량(200)에 연결된 CCN과 PSN 간의 정합 기능을 수행할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)에서 DU 대신에 LCX가 사용될 수 있으며, LCX를 사용하는 통신 시스템은 "LCX 기반의 통신 시스템"으로 지칭될 수 있다. LCX 기반의 통신 시스템은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 69는 LCX 기반의 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 69를 참조하면, LCX 기반의 통신 시스템은 CCU(110), TSU(120), VLC(virtual LRCM(linear radiating cable module) controller)(150), LRCM(160) 등을 포함할 수 있다. CCU(110)는 CCN과 PSN에 연결될 수 있고, 하위 엔티티인 TSU(120)와 연결될 수 있다. LCX 기반의 통신 시스템에서 CCU(110)의 기능은 앞서 설명된 통신 시스템(100)(예를 들어, DU 기반의 통신 시스템)에서 CCU(110)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. TSU(120)는 상위 엔티티인 CCU(110)와 연결될 수 있고, 하위 엔티티인 VLC(150)와 연결될 수 있다. LCX 기반의 통신 시스템에서 TSU(120)의 기능은 앞서 설명된 통신 시스템(100)(예를 들어, DU 기반의 통신 시스템)에서 TSU(120)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.
VLC(150)는 상위 엔티티인 TSU(120)와 연결될 수 있고, 하위 엔티티인 LRCM(160)과 연결될 수 있다. LCX 기반의 통신 시스템에서 VLC(150)의 기능은 앞서 설명된 통신 시스템(100)(예를 들어, DU 기반의 통신 시스템)에서 VA2C(130)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. LRCM(160)은 상위 엔티티인 VLC(150)와 연결될 수 있고, RC(radiating cable)(예를 들어, RCS(radiating cable segment))를 포함할 수 있다. LRCM을 통해 LCX 기반의 통신 시스템과 차량(200-1, 200-2) 간의 통신이 수행될 수 있다. LCX 기반의 통신 시스템에서 LRCM(160)의 기능은 앞서 설명된 통신 시스템(100)(예를 들어, DU 기반의 통신 시스템)에서 LA2M(140)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.
차량(200-1, 200-2)은 CTAM(capsule TRX antenna module), CE 등을 포함할 수 있고, CE는 CCN과 PSN에 연결될 수 있다. 차량(200-1, 200-2)을 위한 슬라이딩 윈도우가 설정될 수 있고, 슬라이딩 윈도우 내에서 차량(200-1, 200-2)과 LCX 기반의 통신 시스템 간의 통신이 수행될 수 있다.
LCX 기반의 통신 시스템은 아래 기능들을 지원할 수 있다.
- 기능#1: 차량(200)의 운행 제어를 위한 제어 패킷의 송수신 기능
- 기능#2: 차량(200)의 탑승자를 위한 서비스 패킷의 송수신 기능
- 기능#3: 무선 통신에 기초한 위치 측정 기능
LCX 기반의 통신 시스템의 CCN과 차량(200-1, 200-2) 내부의 CCN 간의 통신이 수행될 수 있고, LCX 기반의 통신 시스템의 PSN과 차량(200-1, 200-2) 내부의 PSN 간의 통신이 수행될 수 있다. 또한, LCX 기반의 통신 시스템은 차량(200)의 이동 경로(예를 들어, 하이퍼루프의 튜브)에 설치된 통신 노드(예를 들어, 센서)와 연결될 수 있고, 해당 통신 노드를 위한 제어 기능, 데이터의 업로드 기능 등을 지원할 수 있고, 해당 통신 노드를 사용하여 차량(200)의 위치를 측정할 수 있다. LCX 기반의 통신 시스템과 차량(200)의 통신에 있어서, 차량(200)의 이동 속도에 따라 차량(200)을 위한 슬라이딩 윈도우가 이동됨으로써 유사 고정 셀 환경이 생성될 수 있다. 이 경우, 슬라이딩 윈도우의 최소 이동 단위는 LRCM(160) 단위일 수 있다.
LCX 기반의 통신 시스템에서 LRCM(160)은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 70은 LCX 기반의 통신 시스템에서 LRCM 구조를 도시한 개념도이다.
도 70을 참조하면, LRCM(160)은 미리 정의된 길이(예를 들어, 150m)를 가지는 복수의 RCS들을 포함할 수 있고, VLC(150)로부터 수신된 신호(예를 들어, 소스 신호)는 복수의 RCS들로 전송될 수 있다. LRCM(160)의 길이는 1.8km일 수 있다. RCS 길이가 증가할수록 신호 손실이 증가하므로, 아날로그 리피터(165-1, 165-2)에 의해 신호가 증폭될 수 있다. RCS는 아날로그 리피터(165-1, 165-2) 대신에 광 섬유를 통해 LRCM(160)의 포트에 연결될 수 있다. LRCM(160)은 RoF/E를 통해 VLC(150)에 연결될 수 있다.
한편, RCS의 방사 각은 슬롯의 배치에 따라 결정될 수 있다. 슬롯의 배치에 따른 방사 각은 다음과 같을 수 있다.
도 71은 슬롯의 배치에 따른 방사 각의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 71을 참조하면, LRCM(160) 내에 복수의 슬롯들이 위치할 수 있고, 복수의 슬롯들 각각의 배치에 따라 방사 각이 결정될 수 있다.
다시 도 69를 참조하면, LCX 기반의 통신 시스템의 VLC(150)는 슬라이딩 윈도우를 제어/관리할 수 있다. VLC(150)는 광 섬유를 통해 상위 엔티티인 TSU(120)와 연결될 수 있고, 광 섬유를 통해 하위 엔티티인 LRCM(160)과 연결될 수 있다. 이 경우, 광 섬유의 길이에 따라 신호 손실이 발생할 수 있으며, 신호 손실을 방지하기 위해 광 리피터가 사용될 수 있다. VLC(150)는 TSU(120)로부터 수신된 신호를 P2MP 방식에 기초하여 적어도 하나의 LRCM(160)에 전송할 수 있다. VLC(150)는 MP2P 방식에 기초하여 LRCM(160)으로 수신된 신호에 대한 소프트 컴바이닝을 수행할 수 있고, 해당 신호를 TSU(120)에 전송할 수 있다.
LCX 기반의 통신 시스템의 TSU(120)는 셀룰러 통신 시스템의 기지국의 기능을 수행할 수 있다. TSU(120)는 상위 엔티티인 CCU(110)와 연결될 수 있고, 하위 엔티티인 VLC(150)와 연결될 수 있다. TSU(120)는 PHY 기능, MAC 기능, 동기 기능 등을 지원할 수 있다. TSU(120)의 MAC 계층은 슬레이브 MAC 기능을 지원할 수 있으며, MAC 관련 데이터를 처리할 수 있다. TSU(120)의 동기 계층은 하위 엔티티의 시간 지연을 측정하기 위해 프로브 요청/응답 패킷의 송수신 기능을 수행할 수 있다. 또한, TSU(120)의 동기 계층과 MAC 계층은 하향링크 데이터 패킷을 기초로 MAC 프레임을 생성할 수 있고, 상향링크 PHY 패킷으로부터 MAC 프레임을 획득할 수 있고, 획득된 MAC 프레임을 기초로 상향링크 동기 패킷을 생성할 수 있다. 이 경우, 동기 프로토콜에 기초하여 하향링크 콘텐츠 동기화가 수행될 수 있고, 상향링크 콘텐츠가 선택될 수 있다.
LCX 기반의 통신 시스템의 CCU(110)는 셀룰러 통신 시스템의 EPC 기능을 수행할 수 있고, RRC 기능, RLC 기능, PDCP 기능, 동기 기능, NAS 기능 등을 지원할 수 있다. CCU(110)의 RRC 계층은 무선 자원 제어 기능을 지원할 수 있고, CCU(110)의 RLC 계층은 데이터 유닛의 분할/조립 기능, ARQ 기능, 중복 감지 기능 등을 지원할 수 있다. CCU(110)의 PDCP 계층은 IP 헤더 압축 기능, 암호화 기능, 무결성 보호 기능 등을 지원할 수 있다. CCU(110)의 동기 계층은 하위 엔티티의 지연을 측정하기 위한 프로브 요청/응답 패키의 송수신 기능을 지원할 수 있고, RRC 계층의 준정적 스케쥴링에 기초하여 마스터 MAC 기능을 지원할 수 있다.
CCU(110)의 동기 계층은 TSU(120)의 MAC 계층의 동작을 고려하여 하향링크 데이터 패킷을 TSU(120)에 전송할 수 있다. CCU(110)의 동기 계층은 TSU(120)로부터 수신된 상향링크 데이터 패킷들 중에서 유효한 상향링크 데이터 패킷을 선택할 수 있고, 비유효한 상향링크 데이터 패킷을 폐기할 수 있다. CCU(110)의 동기 계층은 미리 정의된 동기 프로토콜에 기초하여 하향링크 콘텐츠 동기화 기능, 상향링크 콘텐츠 선택 기능 등을 수행할 수 있다. CCU(110)는 DU 기반의 통신 시스템에 연결된 CCN과 PSN 간의 정합 기능을 수행할 수 있다. 비상 상황이 발생한 경우, 차량(200)의 탑승자를 위한 통신 기능은 DU 기반의 통신 시스템의 CCN과 차량(200)의 CCN에 의해 지원될 수 있다.
차량(200-1, 200-2)의 CTAM은 LCX 기반의 통신 시스템의 LRCM(160)과 통신을 수행하는 안테나일 수 있다. 차량(200-1, 200-2)의 CE는 셀룰러 통신 시스템의 UE 기능을 수행할 수 있고, PHY 기능, MAC 기능, RLC 기능, PDCP 기능 등을 수행할 수 있다. 또한, 차량(200)의 CE는 차량(200)에 연결된 CCN과 PSN 간의 정합 기능을 수행할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 통신 시스템(100), DU 기반의 통신 시스템 및 LCX 기반의 통신 시스템에서 통신 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 72는 통신 시스템과 차량 간의 통신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이고, 도 73은 도 72에 도시된 통신 방법에 따라 설정되는 슬라이딩 윈도우를 도시한 개념도이다.
도 72 및 도 73을 참조하면, 통신 시스템(100)(예를 들어, 지상 통신 장치)은 도 1 또는 도 50에 도시된 통신 시스템일 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(100)은 CCU(110), TSU(120), VA2C(130), LA2M(140) 등을 포함할 수 있고, 통신 시스템(100)에 포함된 CCU(110), TSU(120), VA2C(130) 및 LA2M(140) 각각은 도 14에 도시된 CCU, TSU, VA2C 및 LA2M과 동일 또는 유사하게 설정될 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 DU 기반의 통신 시스템 또는 LCX 기반의 통신 시스템(예를 들어, 도 69에 도시된 LCX 기반의 통신 시스템)일 수 있다. 차량 #1(200-1)은 도 50에 도시된 차량 #1(200-1)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 차량 #2(200-2)는 도 50에 도시된 차량 #2(200-2)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 차량(200-1, 200-2)은 안테나, CE 등을 포함할 수 있다. 또는, 차량 #1(200-1)은 도 69의 차량 #1(200-1)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 차량 #2(200-2)는 도 69의 차량 #2(200-2)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 이 경우, 차량(200-1, 200-2)은 CTAM, CE 등을 포함할 수 있다.
차량 #1(200-1)은 자신의 위치를 측정할 수 있고, 차량 #1(200-1)의 위치(예를 들어, 제1 위치)를 지시하는 위치 정보를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있다(S7201). 예를 들어, 차량 #1(200-1)은 T0에서 측정된 제1 위치를 통신 시스템(100)에 알려줄 수 있다. 차량 #1(200-1)의 위치는 도 56 내지 도 60을 참조하여 설명된 위치 측정 방법에 기초하여 측정될 수 있다. 또는, 차량 #1(200-1)의 위치 정보는 GPS로부터 획득될 수 있다. 통신 시스템(100)은 차량 #1(200-1)으로부터 위치 정보를 획득할 수 있다. 또는, 통신 시스템(100)은 도 61을 참조하여 설명된 위치 측정 방법에 기초하여 차량 #1(200-1)의 위치를 측정할 수 있다. 차량 #1(200-1)의 위치는 주기적으로 측정될 수 있고, 차량 #1(200-1)의 위치 정보는 주기적으로 통신 시스템(100)에 전송될 수 있다.
통신 시스템(100)은 차량 #1(200-1)의 위치 정보에 기초하여 제1 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있다(S7202). 제1 슬라이딩 윈도우는 차량 #1(200-1)의 위치와 대응하는 영역에 설치된 n개의 DA들(예를 들어, 안테나들, RCS들)을 포함할 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 정수일 수 있다. 예를 들어, n이 4이고, 차량 #1(200-1)의 제1 위치가 DA #10이 배치된 위치와 대응하는 경우, 차량 #1(200-1)의 제1 위치에 따라 설정되는 제1 슬라이딩 윈도우는 DA #10~13을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 도 47 내지 도 49를 참조하여 설명된 굿 윈도우, 데드 윈도우 및 간섭 윈도우를 고려하여 제1 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있다.
슬라이딩 윈도우의 설정이 완료된 후, 통신 시스템(100)과 차량 #1(200-1) 간의 통신이 수행될 수 있다(S7203). 예를 들어, 통신 시스템(100)은 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #10~13을 통해 하향링크 신호(예를 들어, D1, D2, D3)를 차량 #1(200-1)에 전송할 수 있고, 차량 #1(200-1)은 통신 시스템(100)으로부터 하향링크 신호(예를 들어, D1, D2, D3)를 수신할 수 있다. 통신 시스템(100)과 차량 #1(200-1) 간의 하향링크 통신을 위해 사용되는 자원은 도 15 내지 도 19, 및 도 27에 도시된 하향링크 자원일 수 있다. 하향링크 통신이 수행되는 경우, 통신 시스템(100)은 준정적 스케쥴링 정보를 제어 영역을 통해 전송할 수 있고, 준정적 스케쥴링 정보에 의해 지시되는 데이터 영역을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 차량 #1(200-1)은 통신 시스템(100)으로부터 준정적 스케쥴링 정보를 수신할 수 있고, 준정적 스케쥴링 정보에 의해 지시되는 데이터 영역을 통해 데이터를 수신할 수 있다. 하향링크 통신이 RLC AM에 기초하여 수행되는 경우, 도 29를 참조하여 설명된 하향링크 재전송 절차가 수행될 수 있다. 이 경우, 하향링크 최초 전송을 위한 C-RNTI, RLC 상태 메시지 전송을 위한 C-RNTI 및 하향링크 재전송을 위한 C-RNTI 각각은 독립적으로 설정될 수 있다.
또한, 차량 #1(200-1)은 상향링크 신호(예를 들어, D1, D2, D3)를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있고, 통신 시스템(100)은 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #10~13을 통해 상향링크 신호(예를 들어, D1, D2, D3)를 차량 #1(200-1)으로부터 수신할 수 있다. 통신 시스템(100)과 차량 #1(200-1) 간의 상향링크 통신을 위해 사용되는 자원은 도 22 내지 도 25, 및 도 28에 도시된 상향링크 자원일 수 있다. 상향링크 통신이 수행되는 경우, 통신 시스템(100)은 준정적 스케쥴링 정보를 제어 영역을 통해 전송할 수 있다. 차량 #1(200-1)은 통신 시스템(100)으로부터 준정적 스케쥴링 정보를 수신할 수 있고, 준정적 스케쥴링 정보에 의해 지시되는 데이터 영역을 통해 데이터를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있다. 통신 시스템(100)은 준정적 스케쥴링 정보에 의해 지시되는 데이터 영역을 통해 데이터를 수신할 수 있다. 상향링크 통신이 RLC AM에 기초하여 수행되는 경우, 도 30을 참조하여 설명된 상향링크 재전송 절차가 수행될 수 있다. 이 경우, 상향링크 최초 전송을 위한 C-RNTI, RLC 상태 메시지 전송을 위한 C-RNTI 및 상향링크 재전송을 위한 C-RNTI 각각은 독립적으로 설정될 수 있다.
통신 시스템(100)과 차량 #1(200-1) 간의 통신이 수행되기 전, 통신 시스템(100)에 포함된 통신 노드들(110, 120, 130, 140)은 도 33 내지 도 40을 참조하여 설명된 지연 프로브 절차에 기초하여 서로 동기될 수 있다. 예를 들어, 통신 노드들(110, 120, 130, 140) 간에 프로브 요청 패킷 및 프로브 응답 패킷이 교환됨으로써 동기 절차가 수행될 수 있다. 즉, 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #10~13의 동기는 통신 시스템(100)에 포함된 CCU(110)에 의해 유지될 수 있다. 동기 절차가 완료된 경우, 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #10~13은 동일한 시점에 동일한 신호들을 전송할 수 있다. 또는, 동기 절차가 완료된 경우, 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #10~13을 통해 수신된 신호들의 수신 시점들 간의 시간 오프셋은 미리 정의된 범위(예를 들어, CP(cyclic prefix)) 내일 수 있다.
또한, 통신 시스템(100)과 차량 #1(200-1) 간의 통신을 위해 RB(예를 들어, SRB, DRB)가 설정될 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(100)과 차량 #1(200-1) 간의 통신을 위해 도 55에 도시된 SRB#1, DRB#1, DRB#2, DRB#3, DRB#4 및 DRB#5가 설정될 수 있고, 단계 S7203은 SRB#1, DRB#1, DRB#2, DRB#3, DRB#4 및 DRB#5를 사용하여 수행될 수 있다.
한편, 차량 #1의 위치가 주기적으로 측정되는 경우, 차량 #1(200-1)은 T3에서 위치를 측정할 수 있고, 차량 #1(200-1)의 위치(예를 들어, 제2 위치)를 지시하는 위치 정보를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있다(S7204). 통신 시스템(100)은 차량 #1(200-1)로부터 위치 정보를 획득할 수 있다.
통신 시스템(100)은 차량 #1(200-1)의 위치 정보에 기초하여 제1 슬라이딩 윈도우를 재설정할 수 있다(S7205). 제1 슬라이딩 윈도우는 차량 #1(200-1)의 위치와 대응하는 영역에 설치된 m개의 DA들(예를 들어, 안테나들, RCS들)을 포함할 수 있다. 여기서, m은 2 이상의 정수일 수 있다. 예를 들어, m이 4이고, 차량 #1(200-1)의 제2 위치가 DA #12가 배치된 위치와 대응하는 경우, 차량 #1(200-1)의 제2 위치에 따라 설정되는 제1 슬라이딩 윈도우는 DA #12~15를 포함할 수 있다. 단계 S7205에서 재설정된 제1 슬라이딩 윈도우에 포함된 m개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA는 단계 S7202에서 설정된 제1 슬라이딩 윈도우에 포함된 n개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA와 동일할 수 있다.
슬라이딩 윈도우의 설정이 완료된 후, 통신 시스템(100)과 차량 #1(200-1) 간의 통신이 수행될 수 있다(S7206). 예를 들어, 통신 시스템(100)은 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #12~15를 통해 하향링크 신호(예를 들어, D4, D5, D6)를 차량 #1(200-1)에 전송할 수 있고, 차량 #1(200-1)은 통신 시스템(100)으로부터 하향링크 신호(예를 들어, D4, D5, D6)를 수신할 수 있다. 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #12~15의 동기는 통신 시스템(100)에 포함된 CCU(110)에 의해 유지될 수 있다. 따라서 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #12~15는 동일한 시점에 동일한 신호들을 전송할 수 있다. 또는, 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #12~15를 통해 수신된 신호들의 수신 시점들 간의 시간 오프셋은 미리 정의된 범위 내일 수 있다. 또한, 차량 #1(200-1)은 상향링크 신호(예를 들어, D4, D5, D6)를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있고, 통신 시스템(100)은 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #12~15를 통해 상향링크 신호(예를 들어, D4, D5, D6)를 차량 #1(200-1)으로부터 수신할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)은 차량 #1(200-1)뿐만 아니라 다른 차량(예를 들어, 챠랑 #2(200-2))과 통신을 수행할 수 있다. 이 경우, 차량 #2(200-2)는 자신의 위치(예를 들어, 제3 위치)를 지시하는 위치 정보를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있다(S7207). 통신 시스템(100)은 차량 #2(200-2)로부터 위치 정보를 획득할 수 있다.
통신 시스템(100)은 차량 #2(200-2)의 위치 정보에 기초하여 제2 슬라이딩 윈도우를 설정할 수 있다(S7208). 제2 슬라이딩 윈도우는 차량 #2(200-2)의 위치와 대응하는 영역에 설치된 k개의 DA들(예를 들어, 안테나들, RCS들)을 포함할 수 있다. 여기서, k는 2 이상의 정수일 수 있다. 예를 들어, k가 4이고, 차량 #2(200-2)의 제3 위치가 DA #1이 배치된 위치와 대응하는 경우, 차량 #2(200-2)의 제3 위치에 따라 설정되는 제2 슬라이딩 윈도우는 DA #1~4를 포함할 수 있다. 단계 S7208에서 설정된 제2 슬라이딩 윈도우에 포함된 k개의 DA들은 단계 S7202에서 설정된 제1 슬라이딩 윈도우에 포함된 n개의 DA들 또는 단계 S7205에서 설정된 제1 슬라이딩 윈도우에 포함된 m개의 DA들과 중첩되지 않을 수 있다.
슬라이딩 윈도우의 설정이 완료된 후, 통신 시스템(100)과 차량 #2(200-2) 간의 통신이 수행될 수 있다(S7209). 예를 들어, 통신 시스템(100)은 제2 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #1~4를 통해 하향링크 신호(예를 들어, D1', D2', D3')를 차량 #2(200-2)에 전송할 수 있고, 차량 #2(200-2)는 통신 시스템(100)으로부터 하향링크 신호(예를 들어, D1', D2', D3')를 수신할 수 있다. 제2 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #1~4의 동기는 통신 시스템(100)에 포함된 CCU(110)에 의해 유지될 수 있다. 따라서 제2 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #1~4는 동일한 시점에 동일한 신호들을 전송할 수 있다. 또는, 제2 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #1~4를 통해 수신된 신호들의 수신 시점들 간의 시간 오프셋은 미리 정의된 범위 내일 수 있다. 또한, 차량 #2(200-2)은 상향링크 신호(예를 들어, D1', D2', D3')를 통신 시스템(100)에 전송할 수 있고, 통신 시스템(100)은 제2 슬라이딩 윈도우에 속한 DA #1~4를 통해 상향링크 신호를 차량 #2(200-2)로부터 수신할 수 있다.
차량 #2(200-2)의 위치가 변경된 경우, 앞서 설명된 단계 S7204 내지 단계 S7206에 따른 실시예와 같이, 통신 시스템(100)과 차량 #2(200-2) 간의 통신은 재설정된 제2 슬라이딩 윈도우를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 차량 #2(200-2)의 위치가 DA #1에 대응하는 제3 위치에서 DA #3에 대응하는 제4 위치로 변경된 경우, 제2 슬라이딩 윈도우는 DA #3~6을 포함하도록 재설정될 수 있고, 통신 시스템(100)과 차량 #2(200-2) 간의 통신은 제2 슬라이딩 윈도우에 포함된 DA #3~6을 사용하여 수행될 수 있다. 그리고 단계 S7207 내지 단계 S7209에 따른 실시예는 단계 S7201 내지 단계 S7203에 따른 실시예 또는 단계 S7204 내지 단계 S7206에 따른 실시예와 동시에 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (15)
- 제1 이동 장치와 통신을 수행하는 통신 장치로서,상기 제1 이동 장치와 상기 통신 장치 간의 통신을 위한 무선 자원 제어(radio resource control) 기능을 수행하는 프로세서(processor);상기 제1 이동 장치의 경로에 위치하고, 상기 프로세서의 제어에 따라 신호를 송수신하는 복수의 DA(distributed antenna)들; 및상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하며,상기 적어도 하나의 명령은,상기 복수의 DA들 중에서 상기 제1 이동 장치의 제1 위치에 대응하는 n개의 DA들을 포함하는 제1 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 설정하고;상기 n개의 DA들을 사용하여 상기 제1 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와 통신을 수행하고;상기 제1 이동 장치가 상기 제1 위치에서 제2 위치로 이동한 경우, 상기 복수의 DA들 중에서 상기 제2 위치에 대응하는 m개의 DA들을 포함하도록 상기 제1 슬라이딩 윈도우를 재설정하고; 그리고상기 m개의 DA들을 사용하여 상기 제2 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와 통신을 수행하도록 실행되며,상기 n개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA는 상기 m개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA와 동일하고,상기 n 및 상기 m 각각은 2 이상의 정수이고, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치는 상기 경로에 속하는, 통신 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 제1 슬라이딩 윈도우에 속한 상기 n개의 DA들의 동기 또는 상기 m개의 DA들의 동기는 상기 프로세서에 의해 유지되는, 통신 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 제1 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와의 통신이 수행되는 경우, 상기 n개의 DA들은 동일한 무선 자원을 사용하여 동일한 신호를 송수신하는, 통신 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 제2 위치에 위치한 상기 제1 이동 장치와의 통신이 수행되는 경우, 상기 m개의 DA들은 동일한 무선 자원을 사용하여 동일한 신호를 송수신하는, 통신 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 제1 이동 장치의 위치는 상기 제1 이동 장치로부터 수신된 신호에 기초하여 추정되는, 통신 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 통신 장치와 상기 제1 이동 장치 간의 통신을 위한 복수의 RB(radio bearer)들이 설정되며, 복수의 RB들 각각을 위한 C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)는 독립적으로 설정되는, 통신 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 적어도 하나의 명령은,상기 복수의 DA들 중에서 상기 경로를 따라 이동하는 제2 이동 장치의 제3 위치에 대응하는 k개의 DA들을 포함하는 제2 슬라이딩 윈도우를 설정하고; 그리고상기 k개의 DA들을 사용하여 상기 제3 위치에 위치한 상기 제2 이동 장치와 통신을 수행하도록 더 실행되며,상기 k는 2 이상의 정수이고, 상기 제3 위치는 상기 경로에 속하는, 통신 장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 k개의 DA들은 상기 n개의 DA들 또는 상기 m개의 DA들과 중첩되지 않는, 통신 장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 제2 슬라이딩 윈도우에 의해 형성된 전용 셀은 상기 제1 슬라이딩 윈도우에 의해 형성된 전용 셀과 다른, 통신 장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 k개의 DA들을 사용하는 통신은 상기 n개의 DA들 또는 상기 m개의 DA들을 사용하는 통신과 동시에 수행되는, 통신 장치.
- 경로를 따라 이동하는 이동 장치에 의해 수행되는 통신 방법으로서,상기 이동 장치가 상기 경로 상의 제1 위치에 위치한 경우, 상기 경로에 위치한 복수의 DA(distributed antenna)들 중에서 상기 제1 위치에 대응하는 n개의 DA들을 포함하는 슬라이딩 윈도우(sliding window)를 통해 상기 복수의 DA들을 포함하는 통신 장치와 통신을 수행하는 단계; 및상기 이동 장치가 상기 제1 위치에서 상기 경로 상의 제2 위치로 이동한 경우, 상기 경로에 위치한 복수의 DA들 중에서 상기 제2 위치와 대응하는 m개의 DA들을 포함하는 상기 슬라이딩 윈도우를 통해 상기 통신 장치와 통신을 수행하는 단계를 포함하며,상기 n개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA는 상기 m개의 DA들 중에서 하나 이상의 DA와 동일하고, 상기 n 및 상기 m 각각은 2 이상의 정수이고, 통신 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 제1 위치에 위치한 상기 이동 장치를 위해 설정된 상기 슬라이딩 윈도우에 의해 형성되는 전용 셀은 상기 제2 위치에 위치한 상기 이동 장치를 위해 설정된 상기 슬라이딩 윈도우에 의해 형성되는 전용 셀과 동일한, 통신 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 제1 위치에 위치한 상기 이동 장치와 상기 n개의 DA들 간의 통신에서, 상기 n개의 DA들로부터 동일한 무선 자원을 통해 동일한 신호가 수신되는, 통신 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 제2 위치에 위치한 상기 이동 장치와 상기 m개의 DA들 간의 통신에서, 상기 m개의 DA들로부터 동일한 무선 자원을 통해 동일한 신호가 수신되는, 통신 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 이동 장치의 위치를 추정하기 위해 사용되는 정보는 상기 이동 장치에서 상기 통신 장치로 전송되며, 상기 통신 장치에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치는 상기 정보에 기초하여 추정되는, 통신 방법.
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