5.7 Sidelink  TS 38.300(V17.6.0)  NR and NG-RAN Overall Description – Stage 2

本記事は、3GPP TS 38.300：5Gの無線のStegae2 (アーキテクチャ等)を読んでいくアドベントカレンダーです。アドベントカレンダー全体は下記をご覧ください。

https://qiita.com/advent-calendar/2023/3gpp_ts38300

# 概要
V2X全体像はこちらがおすすめ
https://www.soumu.go.jp/main_content/000884932.pdf
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/a6d8e892-93ae-9300-afb0-e339b26a4f46.png)
この中の、ピンクの基地局を経由しない直接通信がsidelinkです。
そのSilelinkの接続する無線チャンネルの探し方や、無線リソースの割り当てが記載されていました。


# 参考文献
### [1]3GPP TS 38.300　(V17.6.0)  NR and NG-RAN Overall Description – Stage 2　
■Web版
https://www.tech-invite.com/3m38/tinv-3gpp-38-300.html
■3GPP公式のWord版
https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/38.300/38300-h60.zip

# 愚直に読んて行くメモ
私はWord版が好きなのでWord版を読みます。

## Contents(目次)を読んで、読む範囲を決める。ページ
Sidelinkで検索すると下記の章があります。Physical Layerの話と、Identityの話が書いてあるようなので、読んでいきます。下記の3章は読んだ方が理解が深まりそうです。全部で12ページ。
* 5 Physical Layer
   * 5.7 Sidelink 2ページ
* 8 NG Identities
   * 8.4 NR sidelink communication and V2X sidelink communication related identities 1ページ
* 16 Verticals Support
    * 16.9 Sidelink 1ページ
    * 16.12	Sidelink Relay 8ページ

## 3.1	Abbreviations 略語
Side Link関連の略語も念のためメモっておきます。

略語ポンチ絵
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/a26c9f2b-1439-621d-a679-e137f8ec4e71.png)


| 通番 | 略語 | フルスペル |
| --- | --- | ---------- |
| (1) | SD-RSRP | Sidelink Discovery RSRP |　
| (2) | SL-RSRP | Sidelink RSRP |
| (3) | SRAP | Sidelink Relay Adaptation Protocol |
| (4) | RSRP | Reference Signal Received Power |



## 3.2	Definitions 定義
Side Link関連の定義も念のため確認しておきます。

Definitionsポンチ絵
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/0b55fe05-86c3-154f-de59-80740f42d602.png)

| 通番 | 言葉 | 定義 | 超訳 |
| --- | --- |  --- |  --- | 
| (1) | Direct Path | a type of UE-to-Network transmission path, where data is transmitted between a UE and the network without sidelink relaying. |Sidelinkを使わないNetwork経由の転送経路 | 
| (2) | NR sidelink communication | AS functionality enabling at least V2X communication as defined in TS 23.287 [40] and the ProSe communication (including ProSe non-Relay and UE-to-Network Relay communication) as defined in TS 23.304 [48], between two or more nearby UEs, using NR technology but not traversing any network node. | UE(端末)間の通信だが、NRのテクノロジ(5Gの電波)を使うNetwork nodeは通らない|
| (3) | NR sidelink discovery | AS functionality enabling ProSe non-Relay Discovery and ProSe UE-to-Network Relay discovery for Proximity based Services as defined in TS 23.304 [48] between two or more nearby UEs, using NR technology but not traversing any network node. | 近くの複数を見つける(network nodeは使わないで） |
| (4) | Sidelink Discovery RSRP| RSRP measurements on PC5 link related to NR sidelink discovery | sidelinc discoveryに使う端末～端末間のDiscoveryのRSRP(電波受信強度)の測定 |
| (5) | Sidelink RSRP | RSRP measurements on PC5 link related to NR sidelink communication| NR(5G)で、sidelinkデータ通信に使うのRSRP(電波の受信強度)の測定 |
| (6) | V2X sidelink communication | AS functionality enabling V2X communication as defined in TS 23.285 [41], between nearby UEs, using E-UTRA technology but not traversing any network node| LTEの技術（端末～端末）間の通信 |




## 5.7	Sidelink
### 5.7.1	General
> Sidelink supports UE-to-UE direct communication using the sidelink resource allocation modes, physical-layer signals/channels, and physical layer procedures below.

Sidelink向けの、UE to UEの直接通信をsidelink resourceの割り当て、physical layer signalchannnel, phsical layerの動作を本章では記載。

### 5.7.2	Sidelink resource allocation modes
> Two sidelink resource allocation modes are supported: mode 1 and mode 2. In mode 1, the sidelink resource allocation is provided by the network. In mode 2, UE decides the SL transmission resources in the resource pool(s).

sidelink用無線リソースの割り当て方
* mode1 networkで割り当てる
* mode2 UEで判断する
mode 2では、UEが、 **SL transmission resources**をリソースプールから決定する。

無線リソースの割り当ては多分こういうやつと思われ
4G TDDだと、時間とサブキャリア毎に無線リソースをユーザに割り当てるやつ 5Gは要勉強。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/ccb45474-5fad-3e71-f7f0-6494d0f5d32f.png)
図の出典：https://www.soumu.go.jp/main_content/000450855.pdf

### 5.7.3	Physical sidelink channels and signals
> Physical Sidelink Control Channel (PSCCH) indicates resource and other transmission parameters used by a UE for PSSCH. PSCCH transmission is associated with a DM-RS.

Pysical Sidelink Cntrol Channnel (PSCCH)下図の緑部分で、UEが使うリソースと諸々のパラメータを送る。
（下図のような感じで横軸時間で縦軸周波数で、無線のリソースブロックの一部がsidelink通信に割り当てられると思われる）。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/ac11eada-0119-8aec-418d-38ccff78c8a1.png)
図の出典：https://arxiv.org/pdf/2104.11135.pdf

DM-RS：Demodulation RS ：無線チャンネル状態を推定するめの参照信号（データを運ぶのではなく無線の状態を端末で図るために定期的に基地局が送る）
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/7ee45eda-c0b3-844a-53ff-9645f09a9773.png)
図の出典：https://www.docomo.ne.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol26_3/vol26_3_008jp.pdf


> Physical Sidelink Shared Channel (PSSCH) transmits the TBs of data themselves, and control information for HARQ procedures and CSI feedback triggers, etc. At least 6 OFDM symbols within a slot are used for PSSCH transmission. PSSCH transmission is associated with a DM-RS and may be associated with a PT-RS.

PSSCHでは、detaと HARQのためのControl infoとCSI feedback trigerを送る。DM-RSとPT-RSと近しいタイミング。
 HARQ：　自動再送・誤り訂正
  PT-RS :PhaseTracking ReferenceSigna 電波の位相を測定するための信号
　CSI：Chanel State information :色々なチャンネル情報　Quarity, Precording？　端末が基地局に電波の状態を伝えるものらしい。 

参考：https://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_CSI_Report.html
参考：https://www.linkedin.com/pulse/deep-dive-5g-csi-rs-mohamed-eladawi-ashour/


> Physical Sidelink Feedback Channel (PSFCH) carries HARQ feedback over the sidelink from a UE which is an intended recipient of a PSSCH transmission to the UE which performed the transmission. PSFCH sequence is transmitted in one PRB repeated over two OFDM symbols near the end of the sidelink resource in a slot.
Physical Sidelink Feedback Channel (PSFCH)で、HARQ の状態（品質的なもの）を端末から基地局に送る。
誤り訂正とか再送をするためのPSFCHは、リソースの最後の方。下図の紫。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/4fe8857a-765a-099d-091e-63ff01bfb46b.png)

図の出典：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140366423002001

> The Sidelink synchronization signal consists of sidelink primary and sidelink secondary synchronization signals (S-PSS, S-SSS), each occupying 2 symbols and 127 subcarriers. Physical Sidelink Broadcast Channel (PSBCH) occupies 9 and 7 symbols for normal and extended CP cases respectively, including the associated DM-RS.
Sidelinkの無線信号のフレームの同期信号 S-PSS, S-SSSは、PSBCFの2symbles and 127 subcarrier

S-PSSとS-SSSでフレームを同期して、sidelink端末間の無線通信のタイミングを合わせる。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/188fec97-8406-1861-c645-c2e233662883.png)
図の出典：　https://openairinterface.org/wp-content/uploads/2022/11/6-EpiSci.pdf

### 5.7.4	Physical sidelink channels and signals
> 5.7.4.1	HARQ feedback
Sidelink HARQ feedback uses PSFCH and can be operated in one of two options. In one option, which can be configured for unicast and groupcast, PSFCH transmits either ACK or NACK using a resource dedicated to a single PSFCH transmitting UE. 

PSFCFで、ACK, NANCを送り、再送の制御。下図の緑の部分のリソースを再送のために割り当ててデータの再送をしている。
※Physical Sidelink Feedback Channel (PSFCH)
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/37cbf917-2351-68b7-c9bf-c71fd2551d74.png)
図の出典：https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2102/2102.04538.pdf

In another option, which can be configured for groupcast, PSFCH transmits NACK, or no PSFCH signal is transmitted, on a resource that can be shared by multiple PSFCH transmitting UEs.
In sidelink resource allocation mode 1, a UE which received PSFCH can report sidelink HARQ feedback to gNB via PUCCH or PUSCH.

再送をPUCCH, PUSCHで行う（sidelinkではない普通の5Gの電波のチャンネル）で送る方法もある様子。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/6ff2b076-edaf-11f2-a82c-681a3aa902b1.png)
図の出典：https://www.docomo.ne.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol26_3/vol26_3_008jp.pdf

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### 5.7.5	Physical layer measurement definition
>For measurement on the sidelink, the following UE measurement quantities are supported:
>-	PSBCH reference signal received power (PSBCH RSRP);
>-	PSSCH reference signal received power (PSSCH-RSRP);
>-	PSСCH reference signal received power (PSCCH-RSRP);
>-	Sidelink received signal strength indicator (SL RSSI);
>-	Sidelink channel occupancy ratio (SL CR);
>-	Sidelink channel busy ratio (SL CBR).
いろんな信号で、クオリティを図って基地局側にフィードバックしている。

## 8.4 NR sidelink communication and V2X sidelink communication related identities 
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/1a904531-46d1-6d34-94dc-19529f3090dd.png)

## 16 Verticals Support
### 16.9 Sidelink
PC5の端末間通信は、5G圏内でも圏外でも使える。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/8719df24-ea33-5de0-5983-b5ace5a1a599.png)
Unicast、GroupCast, BroadCastができる。
### 16.9.2	Radio Protocol Architecture for NR sidelink communication
Control planeはRRC 無線リンクのプロトコル（4Gでも使っている）
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/2759288e-f3b6-54f3-f21c-8bb0948dcf68.png)

PC5-Sというプロトコルもある。Unicast向けの様子。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/71d79fe1-a0a2-ae04-36d3-c393243cac31.png)

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/899db39f-b40a-71f1-d868-41c0d9008298.png)

### 16.12	Sidelink Relay 
URで中継ができる。
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2311625/ad6f4255-3d0a-2ee8-02fe-0ffb45fc0be2.png)

以上です。
最後の方はだいぶ端折りましたが、ここまで目を通していただきありがとうございました。