V2X中的X代表不同的通信目標,包括四種:V2V(汽車),V2I(路邊設施),V2N(電信網絡),和V2P(行人)
V2X的業務可以通過兩種方式提供:PC5接口,和Uu接口。其中PC5接口是在side link(直通聯路)基礎上定義的接口,使用這種接口,UE之間可以直接進行通信傳輸。PC5接口可以在OOC(Out Of Coverage)和IC(In Coverage)下使用,但只有授權的UE才能使用PC5接口進行傳輸。
一. V2X直通鏈路傳輸
相比於傳統直通鏈路傳輸,V2X直通鏈路傳輸還支持以下幾點:
- STCH也用於V2X直通鏈路傳輸
- Non-V2X的業務和V2X是不復用傳輸資源的,例如Pulic Safty的業務
- 高層會提供PPPP(ProSe Per-Packet Priority)參數給AS層,用於PC5上面的傳輸。PDB(Packet Delay Budget)是可以通過PPPP推導出來的。
- 基於PPPP的現有的LCP流程可用於V2X直通鏈路傳輸
V2X直通鏈路傳輸支持兩種模式
- 調度模式(Mode 3)
- 這時候UE需要在RRC連接態
- UE首先向eNB進行資源請求,然後eNB會分配V2X直通鏈路上的控制和數據資源
- 可支持SPS
- UE自主資源選擇模式 (Mode 4)
- UE自己選擇傳輸資源並自主調節V2X直通鏈路上控制和數據的傳輸格式
- 如果UE被配置了“區域”到“傳輸資源”的映射關係,那麼UE根據自己所在的區域選擇相應的資源池
- 在資源池中進行資源選擇的時候,UE使用sensing的功能。基於sensing的結果,UE進行資源選擇並預定多個資源(允許最多同時有2個資源預定的進程)
關於“區域”相關的操作
爲了協助eNB提供V2X直通鏈路資源,在RRC連接態的UE可以向eNB報告位置信息,這個上報可以使用現有的週期性的測量上報信令和流程
地理區域可以由eNB進行配置,或者是預置的。當地理區域配置了以後,世界將被分成多個區域,這些區域由參考點、長、寬來進行定義。UE在進行區域id確定的時候,會使用區域的長、寬,長度上面的區域數量,寬度上面的區域數量以及參考點進行餘的操作。這些信息都是eNB進行配置的或者是預置的
具體來說,對於IC UE,當UE進行資源自主選擇的時候,eNB會在SIB21中提供區域和資源的映射關係;對於OOC UE,這個映射關係是預置的。然後UE會選擇其所在位置的資源。需要注意的是,這個“區域”的概念不適用於Exceptional資源和Reception資源
移動(切換,小區重選)過程中的操作
傳輸資源
在切換過程中,傳輸資源的配置可以在切換命令中攜帶過來,用來減少切換過程中傳輸的中斷時間。這樣的話,在切換流程完成之前,UE就可以使用新的傳輸資源進行傳輸了(條件是和同步源進行同步了以後:eNB或GNSS)
- 如果Exceptional資源包括在切換命令中,在收到切換命令的時刻,UE在Exceptional資源中使用隨機資源選擇
- 如果在切換命令中配置了調度的資源,那麼在切換過程中,UE使用Exceptional的資源直到相關的timer結束
- 如果在目標小區中UE配置了自主資源選擇,那麼UE一直使用Exceptional的資源,直到sensing到自主資源可以使用了
- 對於Exceptional的情況,UE會暫時使用服務小區SIB21中提供的Exceptional資源並進行隨機的資源選擇
- Exceptional的情況包括:RLF;RRC空閒態到連接態的轉換;專用V2X直通鏈路資源池的改變
在小區重選過程中,UE會使用重選目標小區中的Exceptional資源知道sensing到自主資源可以使用了
接收資源
爲了減少由於讀取目標小區中接收資源時延導致的接收中斷時間,同步配置和接收資源配置可以通過切換命令發送給RRC連接態的UE。對於RRC空閒態的UE,這個優化留給了UE實現
資源配置和使用(resource)
當UE能夠在V2X直通鏈路的載波上檢測到小區的時候,UE認爲在這個載波上是In-Coverage的。此時,UE既可以使用調度的資源,也可以使用UE自主選擇的資源,這是由eNB進行配置的。當UE在這個載波上是Out-of-Coverage的時候,傳輸和接收資源池會預先配置給UE使用。需要注意的是,V2X直通鏈路的資源是不會給其他非V2X業務來使用的
V2X業務的接收
如果UE有意願接收V2X業務,在RRC連接態下,UE可給eNB發送”Sidelink UE Information“的消息,用來請求V2X直通鏈路的資源
如果UE高層指示去接收V2X的的消息且V2X直通鏈路的資源已經提供了,那麼UE就會在這些資源上進行接收
在不同載波上,或者在不同PLMN上的接收依賴於UE的多個Receiver Chain
SPS的支持
V2X直通鏈路支持多SPS,最多可支持8套SPS的配置,並且8個SPS可以同時被激活。SPS的激活去激活的命令是由eNB的PDCCH來完成的。邏輯信道複用使用現有的LCP流程(基於PPPP)
爲了使得SPS的配置更貼近於實際業務的週期,減小時延,UE可以給eNB發送輔助信息。輔助信息中可包括業務特性的參數(例如期望的SPS週期,時間偏移,PPPP,最大TB size等)。該輔助信息的觸發留給了UE實現,例如當預期到業務包的到達間隔或者時間偏移發生變化時,UE可觸發輔助信息的發送。SR mask在此不適用
同步
服務小區可以發送同步的配置給UE,這時候UE使用這個同步配置就可以。如果UE是Out-of-Coverage的且UE沒有收到服務小區的配置,那麼UE會使用預置的同步配置。
同步源有三種:eNB,UE,GNSS
- 當GNSS爲同步源時,UE使用UTC時間(從衛星獲得)和DFN offset(預置或eNB配置)來計算DFN(Direct Frame Number)和subframe number
- 當eNB爲同步源時,UE使用Pcell或服務小區做同步和下行測量
- UE可以將正在使用的同步源指示給Pcell
CBR(Channel Busy Ratio)
爲了控制信道的使用,網絡可指示UE如何根據CBR來調整發送參數。UE會測量所有的發送資源包括Exceptional資源。
- 當SA池和數據池資源相鄰時,僅測量數據池資源即可
- 若不相鄰,則分別進行測量
UE在RRC連接態時可上報CBR測量結果:週期上報或事件上報。
- 對於事件上報,定義了兩個新的事件(Event V1,V2):load大於或小於某個門限
網絡可配置上報哪個發送資源池的CBR測量結果
不管UE是不是在RRC連接態,UE都可以根據CBR來調節發送參數。例如最大發射功率,重傳次數,RB數量,MCS,最大信道佔用率的限制等。這種調節會應用到所有的發送資源池上包括Exceptional資源
多載頻下資源的使用
V2X直通鏈路在不同載頻上的的發送/接收資源包括Exceptional資源可以通過專有信令、SIB21或預配置來提供
- 服務小區可以指示哪些載頻上會有資源配置
- 如果指示了多個載頻,留給UE實現去決定選擇哪個頻率
如果UE檢測到了資源配置/跨載波資源配置,那麼UE不再使用預置的資源。那些可能配置資源的載頻可以是預置的。當UE做小區重選時,可優先選擇有資源配置的載頻進行使用
如果UE支持多發送鏈路(transmission chain),那麼其可以在PC5的多個載波上同時進行發送。當V2X支持多個頻率的時候,高層負責配置頻率和業務的映射關係,UE需要保證特定的業務發送在相關的頻率上
UE也可以在其他PLMN上進行接收。相應的資源由服務小區直接指示,或者服務小區指示那些有資源配置的頻率。在其他PLMN上的發送是不允許的
與傳統上行發送的共存
- 當傳統上行發送和V2X直通鏈路的傳輸在相同的載頻上發生衝突的時候,UE會優先V2X直通鏈路的發送(如果PPPP大於配置的門限時)
- 當傳統上行發送和V2X直通鏈路的傳輸在相同的時間不同的載頻上發生衝突的時候,UE會優先V2X直通鏈路的發送或降低傳統上行發送的功率(如果PPPP小於配置的門限時)
- 當高層優先傳統上行發送,或上行發送爲RACH時,UE會優先傳統上行發送(無論PPPP是何值)
P-UE(Pedestrian UE)
PUE使用的發送資源可以與V2X直通鏈路的資源重疊。對於每個發送資源,會配置資源選擇機制(包括隨機選擇,基於部分sensing的選擇,或者兩者的合集)
- 當兩者的合集配置的時候,UE實現來決定如何選擇資源
- 如果發送資源僅配置了基於部分sensing的選擇機制,那麼UE不能使用隨機選擇機制
- 如果eNB沒有提供使用隨機選擇機制的資源池,那麼那些僅支持隨機選擇機制的PUE是不能進行V2X直通鏈路的發送的
- 在Exceptional資源上,PUE使用隨機選擇機制
對於PUE來說,”區域“的功能不是必須的。PUE會在能力中進行指示。如果PUE支持”區域“的功能,那麼eNB只能在專用信令中對其進行”區域"相關的配置
PUE需要節省功率,這個由UE實現和高層機制來完成。PUE不進行CBR的測量,但是仍然需要調整發送參數。用於調整發送參數的配置由RRC專用信令來指示。
DSRC與V2X的共存
爲了支持CEN DSRC與V2X的共存,當UE在DSRC tolling station的範圍內時,UE執行V2X傳輸的上層會向下層進行指示
二. Uu鏈路傳輸
SPS的支持
Uu鏈路支持多SPS,最多可支持8套SPS的配置,並且8個SPS可以同時被激活。SPS的激活去激活的命令是由eNB的PDCCH來完成的。邏輯信道複用使用現有的LCP流程(基於PPPP)
爲了使得SPS的配置更貼近於實際業務的週期,減小時延,UE可以給eNB發送輔助信息。輔助信息中可包括業務特性的參數(例如期望的SPS週期,時間偏移,PPPP,最大TB size等)。該輔助信息的觸發留給了UE實現,例如當預期到業務包的到達間隔或者時間偏移發生變化時,UE可觸發輔助信息的發送。SR mask在此可以使用
QoS控制
對於點對點的傳輸,V2X的消息既可承載在Non-GBR bearer上,也可以承載在GBR bearer上。爲了滿足QoS的要求,Non-GBR的QCI值和GBR的QCI值會被使用
多播方式傳輸
可以使用SC-PTM或者MBSFN來進行V2X消息的多播。爲了減少SC-PTM或者MBSFN多播的時延,SC-PTM/MBSFN和MCH調度時期支持modification period
同樣的,在多個載波/PLMN上接收V2X的廣播消息是通過UE的多接收鏈路(receiver chain)來完成的