NR V2X 同步流程
LTE V2X同步机制有三种潜在同步源,从而得到时间和频率同步:
GNSS
eNB
SyncRef UE
SyncRef UE是本身可以直接同步到GNSS或eNB的UE(例如,它是一个hop-0 SyncRef UE),或者可以同步到一个hop-0 SyncRef UE(例如,它是一个hop-1 SyncRef UE),等等。
Sidelink synchronization signals (SLSS) 和channel:由PSS、SSS和PSBCH组成。PSS/SSS类似于Rel-8 PSS/SSS,而PSBCH类似于PSSCH信道,并包含诸如覆盖指示器、TDD配置等信息。对于V2X通信,每160ms(由SyncRef UE)通过6个PRB的固定传输带宽,传输一次sidelink同步信号和信道。
sidelink同步资源:如果没有为给定的sidelink载波配置资源,则只有GNSS/eNB可用作同步源。如果需要基于SLSS的同步(即如果需要,使用SyncRef UE导出时间/频率同步),则需要用于传输SLSS/PSBCH的资源。
为了启用基于SLSS的同步,由eNB为覆盖内UE配置一个资源(并且需要网络以确保其与为覆盖外部署(预)配置的第一个资源相同)。对于超出覆盖范围的部署,可以配置两个或三个资源。同步源的同步过程和优先级取决于是否(预)配置了两个或三个资源。
sidelink同步过程:指定同步源类型之间的优先级,并取决于以下配置和覆盖场景:
a) 在覆盖范围内,GNSS配置为比eNB更高的优先级
b) 在覆盖范围内,eNB配置为比GNSS更高的优先级
c) 超出覆盖范围,GNSS预配置为比eNB更高的优先级
d) 超出覆盖范围,eNB预配置为比GNSS更高的优先级
UE能力:由于UE实现的复杂性,支持sidelink同步信号传输和接收是UE能力。这激发了研究NR V2X同步的潜在增强,降低了复杂性。
NR V2X同步信号和信道的设计取决于NR V2X波形的一般协议(例如CP-OFDM与SC-FDM、子载波间隔等)。虽然与LTE V2X的许多相同原理可以重用(即PSSS/SSSS/PSBCH),但一旦就NR V2X的波形达成一般协议,就可以对NR V2X物理同步信号和信道进行设计。
NR V2X物理同步信号的设计可以类似于LTE,也可以类似于NR的SSB,部分取决于NR V2X的波形支持。
在LTE V2X Release 15中,引入了sidelink CA部署,其中LTE V2X UE可以从给定同步载波上的同步源导出时频同步,以用于在另一个(聚合)载波上的sidelink 传输和接收。
类似的原理可能有助于支持NR V2X,其中在UE中,可以从LTE V2X载波(即用LTE V2X资源池和同步配置配置的载波)导出时间/频率同步,以用于不同载波上的NR V2X传输和接收。假设LTE V2X载波用于基本安全,这将是有用的,因为同步质量(基于SLSS)在该载波上具有更高的UE密度,该LTE载波质量预期良好。至少在GNSS是最高优先级的场景中,用于推导定时的RAT或sidelink 载波并不重要,并且可以有益于NR V2X部署以利用LTE V2X同步。
如上所述,当前LTE V2X同步过程和要求呈现相当大的UE实现复杂性。此外,并非所有部署场景都需要这种复杂性。这激发了对LTE V2X同步过程寻求降低复杂性增强的需求。
作为动机,将GNSS预配置为最高优先级的覆盖范围外部署示例。在这种情况下,同步源类型的优先级如下所示:
1. GNSS
2. SyncRef UE 直接同步到 eNB
(SLSSID in slss_net, INC = 1)
3. SyncRef UE 直接同步到GNSS
(SLSSID = 0, INC = 1 /OR/ SLSSID = 0, resource = 3)
4. SyncRef UE 间接同步到 eNB
(SLSSID in slss_net, INC = 0)
5. SyncRef UE 间接同步到 GNSS
(SLSSID = 0, INC = FALSE & resource 1 or 2)
6. SyncRef UE 通过OOC UE间接同步到 GNSS via OOC UE
(SLSS ID = 169, INC = False; with three resources configured)
7. 独立SyncRef UE
在这种情况下,除非UE直接与GNSS同步(最高优先级),否则需要持续执行对其他SyncRef UE的完整(同步和异步)搜索,并在找到更高优先级源时重新选择。这需要UE为 sidelink同步实现一个搜索器,该搜索器持续与数据接收进行异步运行(即,UE需要能够处理两个异步定时,一个用于数据传输和接收,另一个用于搜索器操作的异步定时)。虽然36.133允许丢弃V2X通信数据接收的一些余量(sidelink载波为0.5%),但除非确实需要,否则可能不希望丢弃V2X数据接收。
然而,如果考虑ITS信道中V2X的覆盖外部署场景(无eNB覆盖),可以潜在地将注意力限制在GNSS和SyncRef UE上,或者直接同步到GNSS。在这种情况下,如果进一步消除对独立同步源的考虑,那么同步机制将简化为仅进行同步搜索。换句话说,同步中的许多复杂性来自于eNB和GNSS同步源的混合以及独立同步源的处理。
在现实场景中,如:(a)GNSS覆盖不稳定的城市驾驶,以及(b)隧道外GNSS覆盖的隧道场景:车辆UE将在某些时间拥有GNSS覆盖,并可能在一段时间内失去覆盖。在这种场景中,即使UE失去了GNSS,在大多数情况下也不需要异步搜索SyncRef UE,因为UE的振荡器不会显著漂移。从UE复杂性和系统性能的角度来看,两个增强可以在这种现实场景中有所帮助:
1.NR V2X sidelink传输和接收的时间/频率同步误差要求放宽,因为+-12T的当前要求过于严格,可以针对V2X用例进行优化。
2.降低了同步过程的复杂性,以允许仅同步的同步源搜索或时间/频率同步调整。
对于上面的(2),可以潜在地研究基于SLSS和非基于SLSS的同步过程。动机是考虑当UE在先前时间同步到GNSS/eNB/gNB/SyncRef UE并且没有显著漂移(使得它仍然可以从其他同步UE接收分组)时的情况。对于基于SLS的,这将需要研究是否只能对SyncRef UE执行同步搜索。对于非基于SLS的,这将需要研究我们是否可以从其他UE获得定时,可以从这些UE接收数据。