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2 www.iitp.kr * 노고산 김일규* 한국전자통신연구원 선임연구원 한국전자통신연구원 책임연구원 * 최근 상용화 단계에 도달한 5G 이동통신은 기존 이동통신시스템과 비교하여 데이터 전송 속도, 신뢰성, 지연 속도 측면에서 상당한 향상을 이룩하였다. 이러한 5G 이동통신 기술은 다양한 분야 와 결합하여 적용할 수 있는데, 그 중 하나가 차량 통신 분야로서, 사고 방지, 운전 편의성 향상, 연비 증진, 인포테인먼트 제공 등 다양한 서비스를 가능하게 한다. 본 고에서는 상기 차량 통신 요구사항을 만족시키기 위해 기존 차량 통신 표준과 비교하여 현재 개발 중인 3GPP 5G NR 기반 차량 통신 표준의 동향을 살펴보려고 한다. I. 서론 5G 이동통신 기술은 IMT-2020에서 목표로 하는 수 Gbps급의 대용량 전송 속도, 99.999% 수준의 전송 신뢰성(Reliability), 1ms 이하의 지연 속도(Latency), 수백만 단위의 연결 밀도 (Connection density) 등 기존 이동통신과 비교할 수 없이 향상된 성능이 요구된다[1]. 또한, 이러 한 요구사항은 크게 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra-Reliable Low- Latency Communiation), mMTC(massive Machine-Type Communication)의 세 가지 사용 사례(Use case)에 대해 세분화된다. 좀 더 자세히 살펴보면, eMBB의 경우에는 대용량 파일 전송, 고화질 비디오 서비스 등과 같이 대용량 전송 위주의 서비스를 추구한다. URLLC는 공장 자동화, 임무 위급형(Mission critical) 시스템, 자율주행 등과 같이 높은 신뢰성과 낮은 지연 속도가 필수적 인 서비스 지원을 목표로 한다. mMTC의 경우에는 높은 연결 밀도 제공이 필수적인 스마트 센서, * 본 내용은 노고산 선임연구원(☎ 042-860-1183, [email protected])에게 문의하시기 바랍니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. ***이 논문은 2019년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 연구임 (No.2018-0-00792,통신비 부담 경감을 위한 대중교통수단에서의 공공와이파이 체감 품질 개선 기술 개발) 3GPP 5G NR V2X 표준화 동향

3GPP 5G NR V2X 표준화 동향

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Page 1: 3GPP 5G NR V2X 표준화 동향

2 www.iitp.kr

주간기술동향 2019. 5. 15.

*

노고산 김일규*

한국전자통신연구원 선임연구원

한국전자통신연구원 책임연구원 *

최근 상용화 단계에 도달한 5G 이동통신은 기존 이동통신시스템과 비교하여 데이터 전송 속도,

신뢰성, 지연 속도 측면에서 상당한 향상을 이룩하였다. 이러한 5G 이동통신 기술은 다양한 분야

와 결합하여 적용할 수 있는데, 그 중 하나가 차량 통신 분야로서, 사고 방지, 운전 편의성 향상,

연비 증진, 인포테인먼트 제공 등 다양한 서비스를 가능하게 한다. 본 고에서는 상기 차량 통신

요구사항을 만족시키기 위해 기존 차량 통신 표준과 비교하여 현재 개발 중인 3GPP 5G NR

기반 차량 통신 표준의 동향을 살펴보려고 한다.

I. 서론

5G 이동통신 기술은 IMT-2020에서 목표로 하는 수 Gbps급의 대용량 전송 속도, 99.999%

수준의 전송 신뢰성(Reliability), 1ms 이하의 지연 속도(Latency), 수백만 단위의 연결 밀도

(Connection density) 등 기존 이동통신과 비교할 수 없이 향상된 성능이 요구된다[1]. 또한, 이러

한 요구사항은 크게 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra-Reliable Low-

Latency Communiation), mMTC(massive Machine-Type Communication)의 세 가지 사용

사례(Use case)에 대해 세분화된다. 좀 더 자세히 살펴보면, eMBB의 경우에는 대용량 파일 전송,

고화질 비디오 서비스 등과 같이 대용량 전송 위주의 서비스를 추구한다. URLLC는 공장 자동화,

임무 위급형(Mission critical) 시스템, 자율주행 등과 같이 높은 신뢰성과 낮은 지연 속도가 필수적

인 서비스 지원을 목표로 한다. mMTC의 경우에는 높은 연결 밀도 제공이 필수적인 스마트 센서,

* 본 내용은 노고산 선임연구원(☎ 042-860-1183, [email protected])에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

***이 논문은 2019년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 연구임 (No.2018-0-00792,통신비 부담 경감을 위한 대중교통수단에서의 공공와이파이 체감 품질 개선 기술 개발)

3GPP 5G NR V2X 표준화 동향

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기획시리즈 – 5G

정보통신기획평가원 3

IoT(Internet-of-Things) 응용에 적용 가능하다[1],[2].

상기와 같은 5G의 주요 사용 사례에 대해 다양한 구축 시나리오(Deployment scenario)가 존재

한다. 그 중 최근 관심이 높아지고 있는 차량 통신은 차량이 주변의 모든 것과 통신을 하도록 하는

V2X(Vehicle-to-Everything)를 가능하게 하며, 구체적으로는 차량과 차량 간 통신인 V2V

(Vehicle-to-Vehicle), 차량과 인프라 간 통신인 V2I(Vehicle-to-Infrastructure), 그리고 차량

과 보행자 간 통신인 V2P(Vehicle-to-Pedestrian) 등을 포함한다. 이를 통해 사고 방지, 운전

편의성 향상, 연비 증진, 인포테인먼트 제공 등 다양한 서비스를 가능하게 한다[3].

V2X는 시장 성장성이 매우 높은 유망 분야로 분류된다. 구체적으로는 V2X 전체 시장 규모는

2018년 기준 13억 달러 수준이며, 앞으로 연평균 29%씩 성장하여 2022년까지 40억 달러 규모에

이를 것으로 예측된다[4]. 한편, 2017년 기준 V2X의 기술별 시장 규모 분포를 보면, [그림 1]과

같이 V2V가 74.70%, V2I가 19.15% 정도를 점유하였으며, 지역별로는 미주 지역이 45.50%,

유럽·중동 지역이 33.97%, 아태 지역이 20.53%를 각각 점유한 것으로 나타났다[4].

V2X 통신은 기본적으로 빠른 속도로 이동하는 차량을 대상으로 하며 차량의 탑승자뿐 아니라

차량 자체적으로 안전 관련 메시지 등의 트래픽을 발생시키는 특성이 있다. 또한, 차량에 장착된

GPS(Global Positioning System) 등의 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 통해

위치 및 속도 등의 정보를 얻거나 동기화(Synchronization)에 이용할 수 있다. 그러므로 이러한

일반적인 셀룰러 이동통신과 차별되는 V2X 통신의 특성이 앞으로의 표준화 및 제품 개발에 고려되

어야 한다[5],[6].

[V2X의 기술별 시장 규모 분포] [V2X의 지역별 시장 규모 분포]

<자료> Global Automotive V2X Communication Market 2018-2022

[그림 1] V2X의 기술별 및 지역별 시장 규모 분포(2017년)

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주간기술동향 2019. 5. 15.

본 고에서는 5G V2X 요구사항을 만족시키기 위한 표준화 현황을 살펴본다. 특히, 기존 V2X

표준과 비교하여 5G NR(New Radio)에서 새로 도입된 시나리오, 기술 및 표준화 현황 등에 대해

자세히 알아보도록 한다. 구체적으로는 II장에서 기존 차량 통신 표준화 현황에 대해 살펴보고 III장

에서 5G NR 표준에 대해 간략히 정리한다. 이어서 IV장에서는 현재 진행 중인 5G NR에 기반한

V2X 표준화 현황 및 향후 전망에 대해 살펴보도록 한다.

II. 기존 차량 통신 표준화

기존 차량 통신 표준화는 IEEE 802.11p 기술을 기반으로 하는 DSRC(Dedicated Short-Range

Communication) 계열과 3GPP LTE(Long Term Evolution) 기술을 기반으로 하는 C-V2X

(Cellular-V2X)의 두 가지 계열로 크게 나뉘어진다. 상기 기존의 두 표준 규격은 서로 호환되지

않으며 독립적으로 동작한다.

1. DSRC

와이파이 서비스를 위한 표준 규격인 IEEE 802.11 계열 중 이동 환경에 적합하도록 개정된

IEEE 802.11p 표준 규격을 바탕으로 DSRC 프로토콜을 구성하여 V2X 시나리오에서 안전 메시지

(충돌 경고, 급브레이크 신호 전달, 음영지역 경고, 교차로 통행 보조 등)의 전달 용도로 주로 사용

된다[7]. 기존의 IEEE 802.11 규격을 최대한으로 재사용하고 수정 사항은 최소화하는 방향으로

표준화를 진행하여 차량 관련 표준화 중 가장 먼저 규격이 완성되었고 현재 미국, 유럽, 일본 등에서

구축이 이루어지고 있다[7].

DSRC용 주파수 대역은 주로 5.9GHz 근처의 ITS(Intelligent Transportation Systems) 대역

을 사용하고 10MHz 대역폭을 가지는 채널을 통해 전송하게 되며 10MHz 채널 두 개를 묶어

20MHz 전송이 가능하다[7]. DSRC의 PHY 계층에서는 OFDM(Orthogonal Frequency-Division

Multiplexing) 전송을 기본으로 하며 MAC 계층에서는 CSMA/CA(Carrier-Sense Multiple

Access Collision Avoidance) 기반의 다중 접속 방식을 사용한다. 중앙 제어 없이 분산형 V2X

네트워크를 구성할 수 있다는 장점이 있지만 숨겨진 노드 문제(Hidden node problem) 등에 의한

전송 효율 감소가 있다는 단점이 있다[5].

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기획시리즈 – 5G

정보통신기획평가원 5

2. C-V2X

C-V2X는 기존 셀룰러 망을 이용하여 V2X 서비스를 구현한다. V2I 서비스를 위해서는 RSU

(Road Side Unit)을 필수적으로 설치해야 하는 DSRC와는 다르게 이미 설치된 셀룰러 인프라를

재사용할 수 있다는 장점이 있으며, 그로 인해 커버리지를 극대화 할 수 있다[8]. 관련하여 2017년

3월에 LTE Release 14를 기반으로 한 V2X 규격이 완성되어[9] 상용화가 진행 중이다. LTE V2X

는 차량 주행 중 안전 관련 메시지 전달을 기본적으로 지원하며 셀룰러 망 자원을 그대로 이용할

수 있다. 그러나 셀룰러 커버리지 밖에서도 동작이 가능하며 이 경우에는 기존 LTE D2D(Device-

to-Device) 기술을 사용하게 된다. 그러므로 LTE V2X는 V2V, V2I, V2P 등의 다양한 차량 통신

시나리오에 적용 가능하다[5],[6]. 그러나 LTE V2X는 4G 기반 표준이므로 5G 차량 통신 요구사항

을 만족시키기 위한 매우 높은 데이터 전송률 및 매우 높은 신뢰성 등을 수용하는 데 한계가 있다.

III. 3GPP 5G NR 개요

5G NR은 새로운 5G 요구사항을 만족시키기 위해 진화적 방식으로 발전해 온 기존 4G LTE와의

하위 호환성(Backward compatibility)를 더 이상 유지하지 않고 새로운 라디오 규격과 프로토콜

스택을 개발하는 것을 목표로 한다[10]. 그러나 LTE 기술과 NR 기술이 상당 기간 공존할 것으로

예상되므로 LTE와 NR간 공존 가능성을 지원하며, 이것의 한 가지 형태의 예로서 UP(User plane)

는 NR의 gNB를 이용하지만 CP(Control plane)는 LTE의 eNB의 도움을 받아 접속해주는 Non-

standalone 시나리오를 들 수 있다[10].

5G NR 표준화는 2016년에 Release 14의 Study Item으로 시작되었으며[11],[12] 이어서

Release 15에서 Work Item으로 표준화 작업이 계속되었다[13]. 그 결과 2017년 12월에 NR

<자료> 3GPP

[그림 2] 5G NR 표준화 일정

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주간기술동향 2019. 5. 15.

Non-Standalone 규격이 완성되었고 2018년 6월에 NR Standalone 규격이 완성되었다. [그림

2]에 이러한 5G NR 표준화 일정을 나타내었다.

기본적으로 5G NR 규격은 LTE에 대한 하위 호환성을 지원하지 않기 때문에 상당한 변화가

있었다. 5G NR 규격의 특징은 아래와 같이 정리할 수 있다[10],[13].

- 밀리미터파(Millimeter wave) 고주파 대역 사용: 매우 높은 데이터 전송 속도 지원을 위해

광대역 주파수 대역폭을 확보하기 용이한 밀리미터파 주파수 대역을 지원한다. 기존 6GHz

미만 저주파 대역 뿐만 아니라 최대 52.6GHz 대역까지 지원 가능하도록 표준화를 진행한다

[14]. 고주파 대역에서 NR 규격은 최대 400MHz의 대역폭을 지원할 수 있다[14].

- 빔 기반 전송 지원: 상기 고주파 대역 사용으로 인한 높은 경로 손실(Path loss)을 극복하기

위해 신호를 좁은 전송 각도로 집중시키는 빔형성(Beamforming) 기법을 적극적으로 지원한

다. 초기 동기 시 빔 탐색 및 데이터 전송 중 빔 관리(Beam management)를 통해 최적의

송수신 빔을 찾도록 해주며, 빔 선택 실패로 인한 복구 절차를 규격에 정의하였다[10].

- 가변 Numerology 적용: 광범위한 주파수 대역 및 다양한 사용 사례 지원을 위해 부반송파

간격(Subcarrier spacing) 및 CP(Cyclic prefix) 길이를 가변적으로 변화하도록 규격에서

지원해준다. 이에 따라 링크 성능 최적화 및 지연 시간 최소화 등의 목표를 만족시킬 수 있다.

NR 규격이 지원하는 부반송파 간격은 데이터 채널의 경우 15/30/60/120kHz이며 초기 동기

과정에서는 15/30/120/240kHz이다[14].

- 향상된 채널 코딩: 높은 데이터 전송을 지원해야 하는 데이터 채널에 LDPC(Low Density

Parity Check) 코드를 채택하여 성능을 향상시키면서 효율적인 송수신 구조를 가능하게 하였

다. 반면, 제어 채널의 경우 Polar 코드를 채택하여 짧은 블록 길이에서의 복호 성능을 극대화

하였다[12].

IV. 5G NR V2X 표준화

상기 완성된 5G NR 표준 규격을 기반으로 하여 새로운 5G V2X 서비스를 만족시키기 위한

5G NR V2X 표준화가 진행되고 있다. 본 장에서는 5G V2X 서비스의 사용 사례 및 요구사항

정의를 시작으로 NR V2X 표준화 일정 및 물리계층 주요 표준화 현황에 대해 살펴보도록 한다.

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기획시리즈 – 5G

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1. 사용 사례 정의 및 서비스 요구사항

5G V2X에 적용될 상세한 사용 사례 및 서비스 요구사항은 3GPP SA(System Aspects) Working

Group 1에서 완성하였다[3]. 5G V2X 서비스는 크게 주행 안전과 관련된 서비스와 안전과 관련

없는 서비스로 나뉘어진다. 안전과 관련된 서비스의 예로는 자율주행(Autonomous driving), 군집

주행(Platooning) 등이 있다. 안전과 관련 없는 서비스는 주로 주행 편의 향상을 위한 것으로 엔터

테인먼트용 대용량 전송, 이동형 핫스팟(Hot-Spot), 디지털 지도 업데이트 등을 포함한다[3]. 대표

적인 몇몇 사용 사례에 대한 서비스 요구사항을 아래에 나타내었다.

- 군집 주행: 다수의 차량이 일렬로 근접하게 주행하여 마치 기차가 가는 것처럼 주행하도록

한다[3]. 인접한 차량 간 거리 유지를 위해 속도, 방향, 가감속 등의 정보를 공유한다. 군집

주행을 통해 선두 차량을 제외한 나머지 차량은 운전자 개입 없이 자동 주행이 가능하며 연료

효율 향상 등을 기대할 수 있다. 군집의 구성 및 해체는 동적으로 행해지며 개별 차량이 군집에

들어오거나 나갈 때마다 해당 정보가 공유되어야 한다. 이를 위해 군집 내부 메시지 전달이

신속하고 정확하게 이루어져야 한다.

- 센서 데이터 공유: 차량 간 미가공(Raw) 데이터 또는 가공된(Processed) 데이터를 공유하게

함으로써 각 차량들로 하여금 종합적인 상황 인식을 하게 한다[3]. 그럼으로써 군집 주행 가능,

보행자 또는 응급 차량 정보 공유로 인한 교차로 안전 향상 등에 도움을 줄 수 있다. 임무

위급형 특성으로 인해 높은 신뢰성과 낮은 지연 시간의 달성이 필수적이며 전달하는 센서 정보

량에 따라 높은 데이터 전송이 필요할 수도 있다.

- 원격 주행(Remote driving): 차량을 멀리 떨어진 곳에서 사람에 의해 원격으로 주행이 가능하

게 한다[3]. 차량에 탑재한 카메라로 촬영한 실시간 주행 영상을 전달하고 제어 명령을 전달

받아서 주행하게 된다. 그러므로 상향 링크(Uplink) 전송용량 20Mbps 이상을 지원해야 하며

99.999% 이상의 신뢰도 및 5ms 이하의 지연 속도 달성이 필요하다[3].

- 자율주행을 위한 정보 공유: 자율주행 기술 단계는 완전자율주행(Level 4/5) 및 반 자율주행

(Level 2/3)을 포함하며 기술 단계에 따른 정보 공유 요구사항이 결정된다[3]. 공통적으로

검출된 물체에 대한 협력 인식(Cooperative perception)과 차선 변경, 이동/정지/주차 등의

주행 의도에 대한 협력 조작(Cooperative maneuver)에 대한 정보 공유 기능이 지원되어야

한다.

- 차량을 통한 테더링(Tethering): 차량이 네트워크에 연결되어 있는 경우 차량 내부 탑승객

또는 주변의 보행자에게 릴레이 형태로 네트워크 접속을 가능하게 해 준다[3]. 차량 내부 엔터

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테인먼트 수요 등을 충족시켜 줄 수 있으며 통신 거리가 짧아지므로 사용자 단말의 전력 소모량

감소 등의 효과를 얻을 수 있다.

한편, 5G NR에서의 V2X 시나리오는 [그림 3]과 같이 고속도로(Highway)와 도심 격자(Urban

grid)의 두 가지 시나리오를 고려한다[2]. 고속도로 시나리오의 경우 차량의 고속 이동으로 인한

도플러 영향 또는 높은 핸드오버 빈도 등이 주요 요구 사항이고 도심 격자 시나리오의 경우 높은

차량 밀도에 대한 지원이 주요 요구 사항이다.

2. 표준화 일정

2018년 3월 3GPP RAN#80 Plenary 회의에서 Release 16에서의 NR V2X Study Item이

승인되어 5G NR V2X 표준화가 시작되었다. Study Item의 목적은 SA1에서 파악한 주요 사용

사례 중 군집 주행, 확장 센서(Extended sensor), 향상된 운전(Advaned driving), 원격 운전

등에 대해 표준 규격 연구를 진행하는 것이며[3] 주요 사항은 사이드링크 설계, 향상된 V2X 사용

사례 지원을 위한 Uu 링크 고도화, Uu 링크 기반 사이드링크 자원 할당/설정, QoS(Quality-of-

Service) 관리, 공존(Coexistence) 등을 포함한다[15].

[고속도로] [도심 격자]

<자료> 3GPP TR 38.913, “Study on Scenarios and Requirements for Next Generation Access Technologies,” V14.3.0, Jun. 2017.

[그림 3] 5G NR V2X 시나리오

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기획시리즈 – 5G

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완료된 NR V2X Study Item 결과를 바탕으로 실제 표준 규격 작성이 이루어지는 NR V2X

Work Item은 2019년 3월 RAN#83 Plenary 회의에서 승인되고 2019년 12월에 완성되어

Release 16 규격에 포함될 예정이다[16]. Study Item 및 Work Item을 포괄하는 Release 16

일정을 [그림 4]에 나타내었다.

3. 물리 계층 표준화 주요 현황

상기 제시된 표준화 일정과 같이 현 시점에서 5G NR V2X의 Study Item은 종료되었으며 Work

Item을 시작하는 단계이다. 그러므로 본 절에서는 Study Item에서 결정된 주요 사항들을 서술하고

앞으로 진행될 Work Item에 대한 전망을 첨언하도록 한다.

LTE V2X에서의 사이드링크 통신에서는 브로드캐스트(Broadcast) 방식만 지원을 하였다. 그러

나 군집 주행 등 새로운 사용 사례를 지원해야 하는 NR V2X에서의 사이드링크는 [그림 5]와 같이

브로드캐스트 뿐만 아니라 유니캐스트(Unicast)와 그룹캐스트(Groupcast)도 지원한다[15]. 링크

적응(Link adaptation), HARQ(Hybrid automatic request) 피드백, 채널 상태 정보(Channel

State Information: CSI) 피드백 등의 이슈가 발생함에 따라 피드백 정보 전송용 채널인 PSFCH

(Physical Sidelink Feedback Channel)가 새로 정의되었다[15]. PSFCH에는 사이드링크 피드백

제어 정보(Sidelink Feedback Control Information: SFCI)가 포함된다.

사이드링크용 파형(Waveform)의 경우 LTE V2X가 상향 링크에 기반한 사이드링크 설계로 인해

DFT-s-OFDM을 사용하는 반면 NR V2X는 OFDM 파형만 사이드링크에 적용하기로 하였다[15].

<자료> 3GPP

[그림 4] 3GPP 5G NR Release 16 일정

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이로 인해 커버리지 등에서 손해를 보게 되지만 OFDM이 채널 간 다중화에 유리하고 차량 간 사이

드링크 커버리지가 비교적 짧을 것으로 예측된 점이 고려되었다.

Uu 링크와 마찬가지로 사이드링크에서도 다양한 주파수 대역 및 이에 따른 다양한 Numerology

를 지원한다. 즉, 저주파 대역인 FR1에 대해 15/30/60kHz의 부반송파 간격을 지원하고 고주파

대역인 FR2에 대해 60/120kHz의 부반송파 간격을 지원한다[15].

한편, 사이드링크 자원 할당을 위한 제어 채널인 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)

과 데이터 채널인 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)는 LTE V2X에 이어서 사용이

결정되었다[15]. PSSCH는 사이드링크 제어 정보(Sidelink Control Information: SCI)가 포함된

다. 그러나 PSCCH와 PSSCH의 할당 및 다중화 방법에 변화가 있었다. 기존 LTE V2X에서는

[그림 6]의 좌측과 같이 PSCCH와 PSSCH가 주파수 영역에서 다중화하는 방식을 사용하였다. 그

러나 이러한 주파수 영역 다중화 방식은 전체 심볼을 모두 수신하여 PSCCH 복조가 끝난 이후

[그림 5] 브로드캐스트(좌), 유니캐스트(중), 그룹캐스트(우)

[주파수 영역 다중화] [시간 영역 다중화]

[그림 6] PSCCH와 PSSCH의 다중화 방법의 예

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기획시리즈 – 5G

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PSSCH 복조를 시작할 수 있기 때문에 지연 시간 측면에서 손해가 발생한다. 그러므로 NR V2X에

서는 [그림 6]의 우측과 같이 PSCCH와 PSSCH를 시간 영역에서 다중화하는 방식을 채택하였다

[15]. 즉, PSCCH를 앞쪽에 배치하고 PSSCH를 뒤쪽에 배치함으로써 PSCCH를 먼저 복조한 후

이를 이용하여 PSSCH를 복조함으로써 전체 심볼 수신 전 PSSCH 복조 시작이 가능하게 하며

이에 따라 전체 복조 시간과 지연 시간이 단축되는 효과가 있다.

사이드링크의 채널 추정을 위해서는 NR의 Uu 링크에서 사용되는 DM-RS(Demodulation

Reference Signal) 구조를 재사용 하는 방향으로 결정되었다[15]. 특히, V2X는 기본적으로 이동

환경이므로 도플러(Doppler)의 영향에 따른 채널 추정 성능 열화가 발생할 수 있다. 그러므로 시간

영역에서 다수의 DM-RS 패턴을 지원할 것을 결정하였다[15]. 또한, 고주파수 대역인 FR2에서

발생하는 위상 잡음(Phase Noise)에 의한 영향을 보상해주기 위한 PT-RS(Phase Tracking

Reference Signal)를 지원해 주기로 하였다[15]. 세부적인 Reference signal 패턴은 Work

Item 과정에서 다루어질 예정이다.

사이드링크 초기 동기화를 위해 기지국(gNB 또는 eNB)으로부터 동기 신호를 받아 동기를 획득

할 수 있다. 그러나 차량 단말이 기지국 커버리지 밖에 있는 경우 위성으로부터 GNSS 신호를 받아

동기를 획득하거나 기지국 커버리지 밖에 있는 다른 단말로부터 사이드링크 동기 신호(Sidelink

Synchronization Signal)를 전달받아 동기 획득이 가능하다[15]. 이러한 구조는 LTE V2X에서

지원되었던 방법이지만 세부 설계 내용은 차이가 있을 것이며 Work Item 과정에서 이루어질 것이

다.

사이드링크 자원 할당의 경우 기지국에서 커버리지 내의 차량 단말에게 자원 할당을 해주는

Mode 1과 단말이 센싱(Sensing)을 통해 스스로 또는 다른 단말의 도움을 받아 자원 할당을 하는

Mode 2로 나뉘어진다[15]. 사이드링크 전송을 할 수 있는 자원 할당은 시간 및 주파수 영역에서

정의되는 Resource pool 내에서 이루어지며 Resource pool은 주파수 영역인 BWP(Bandwidth

Part)내에 설정된다. 여기에서 BWP는 5G NR에서 새로 도입된 개념으로 단말의 가변 채널 대역폭

및 가변 부반송파 간격 지원을 위해 정의되었다. 즉, 개별 BWP는 하나 이상 일정한 개수의 연속된

PRB(Physical Resource Block)의 집합으로 구성되며 각 BWP는 고유의 Numerology를 가지게

된다[17]. 이러한 BWP의 설정은 RRC(Radio Resource Control) 신호를 이용하여 이루어진다.

상기 설정된 BWP 내에 원하는 주파수 및 시간 영역에서 할당 가능한 Resource Pool이 정의되며

해당 Resource Pool 내에 사이드링크 채널 및 신호들의 전송을 가능하게 한다[15].

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주간기술동향 2019. 5. 15.

V. 결론

본 고에서는 5G V2X의 다양한 사용 사례 및 서비스 시나리오를 만족시키기 위한 3GPP 5G

NR V2X의 주요 기술 및 표준화 동향에 대해 논의하였다. 현재까지 NR V2X의 Study Item을

통해 주요 규격 개발 방향을 설정하였으며 앞으로 이를 바탕으로 Work Item을 진행하여 5G NR

Release 16 규격에 반영할 예정이다. 향후 5G NR V2X 기반 표준이 완성되고 제품 개발이 이루어

지면 차량 안전 향상 및 완전자율주행을 포함한 다양한 서비스 및 사용자 경험 향상을 이룰 수

있을 것으로 기대된다.

그러므로 5G NR 기반 V2X 서비스의 빠른 시장 진입 및 상용화를 위해 현 시점에서의 V2X

표준화 및 기술 개발이 이루어져야 하며, 특히 사이드링크 구조 설계, 자원 할당 방식, 사이드링크

동기화, 단말 내 공존, QoS 관리 등의 세부 사항에 대한 중요한 표준화 항목들을 마무리지어야

한다. 또한, Release 17 이후에 이어질 추가적인 V2X 시스템의 진화를 통해 FR2 영역의 고주파

영역에서 적용 가능한 사이드링크 빔 관리 등에 대한 표준화가 필요할 것으로 예상한다.

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