DE112017006694B4 - Verfahren für Direktmodus-Push-to-Talk-Kommunikationsprotokolle - Google Patents

Verfahren für Direktmodus-Push-to-Talk-Kommunikationsprotokolle Download PDF

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Abstract

Verfahren, umfassend:das Erkennen, durch eine erste Benutzereinrichtung (UE), einer Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, die für die erste UE verfügbar sind, wobei die erste UE außerhalb eines Abdeckungsgebiets eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks angeordnet ist;das Empfangen, durch die erste UE, einer oder mehrerer Kapazitätsangaben von der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais;das Auswählen, durch die erste UE, eines ersten UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, um eine Verbindung mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk gemäß einer Relaisauswahlrichtlinie und der einen oder mehreren Kapazitätsangaben herzustellen, wobei die eine oder die mehreren Kapazitätsangaben eine Anzahl zusätzlicher Verbindungen, die das erste UE-zu-Netzwerk-Relais akzeptieren kann, eine Anzeige der durch das erste UE-zu-Netzwerk-Relais verfügbaren Bandbreite oder eine Kombination derselben angeben; unddas Verbinden, durch die erste UE, mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen, wobei das erste UE-zu-Netzwerk-Relais die erste UE mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk verbindet, damit die erste UE auf einen Push-to-Talk (PTT)-Dienst zugreifen kann.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung ist verwandt mit und beansprucht die Priorität der U.S. Provisional Patent Application mit der Seriennummer 62/440,699, eingereicht am 30. Dezember 2016, und der U.S. Patent Application mit der Seriennummer 15/856,832, eingereicht am 28. Dezember 2017, wobei der gesamte Inhalt jeder einzelnen durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Push-to-Talk (PTT)-Plattformen beinhalten das Bereitstellen von PTT-Funktionalität (zum Beispiel Rufgruppen-Management („call group management“), Rufaufbau („call origination“), Rufweiterleitung („call transmittal“), Rückruf-Terminierung („talk-back call termination“), Floor-Management („floor management“), Filterung („filtering“), etc.) über PTT-Clients auf Client-Geräten. Die Client-Geräte können allgemein als Benutzerausrüstung („user equipment“ (UE)) bezeichnet werden. Die PTT-Funktionen können von einem oder mehreren Servern ausgeführt werden, und eine Kommunikation zwischen den Client-Geräten und den Servern kann über ein Telekommunikationsnetzwerk (zum Beispiel ein Carrier-Netzwerk) erfolgen.
  • In einigen Situationen, insbesondere wenn sich eine oder mehrere der Client-Geräte außerhalb eines Abdeckungsbereichs eines Telekommunikationsnetzes befinden, kann die Direktmoduskommunikation für die Client-Geräte verwendet werden, um sich an PTT-Funktionen zu beteiligen. Beispielsweise kann ein erstes Client-Gerät Direktmoduskommunikation verwenden, um mit einem zweiten Client-Gerät (als Relais bezeichnet) zu kommunizieren, welches das erste Client-Gerät mit einem Telekommunikationsnetzwerk und/oder anderen Client-Geräten verbindet („bridge“). Verschiedene Mechanismen, die es Client-Geräten ermöglichen, unter Verwendung von Direktmoduskommunikation als Relais zu wirken, werden in einem missionkritischen Push-to-Talk („Mission Critical Push-to-Talk“) (MCPTT) -Standard durch das Third-Generation-Partnership-Projekt (3GPP) definiert. Aus dem Stand der Technik in Form der WO 2016/162722 A1 ist beispielsweise das Umschalten zwischen einem netzwerk- und einem relaisbasierten Betrieb für missionskritische Sprachnachrichten bekannt. Ferner ist aus der WO 2015/128537 A1 ein Gerät vorbekannt, das eine Nachricht betreffend eine Relaisfähigkeit empfangen oder erzeugen kann. Aus der WO 2016/155991 A1 ist ein Verfahren zum Vermeiden einer Überlastung in einem Netzwerk, das eine Basisstation und Relaisknoten umfasst, bekannt. Darüber hinaus ist aus der WO 2016/160278 A1 noch ein Verfahren zum Auswählen eines Relais vorbekannt. Es bestehen jedoch Lücken in dem Standard, wie mehrere Relais innerhalb einer Reichweite von einem einzelnen Client-Gerät zu handhaben sind, Verbessern der Signalisierungseffizienz für eine Gruppenkommunikation zwischen einer Vielzahl von Client-Geräten und einem Relais, Erweitern der Reichweite von Relais und dergleichen.
  • Dementsprechend besteht Bedarf an Systemen und Verfahren für Direktmodus-PTT-Kommunikationsprotokolle.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Figuren, bei denen sich gleiche Bezugszahlen auf identische oder funktional ähnliche Elemente in den einzelnen Ansichten beziehen, sind zusammen mit der folgenden detaillierten Beschreibung einbezogen in die Beschreibung und bilden einen Teil derselben und dienen zum weiteren Veranschaulichen von Ausführungsformen und Konzepten, die die beanspruchte Erfindung beinhalten und erklären verschiedene Prinzipien und Vorteile dieser Ausführungsformen.
    • 1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems mit einer Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 3A und 3B sind Flussdiagramme eines Verfahrens zur Kommunikation in einem System mit einer Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 4 und 5 sind Blockdiagramme von Kommunikationssystemen, die Gruppenkommunikation mit Relais verwenden, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Gruppenkommunikation mit Relais gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 7 und 8 sind Blockdiagramme von Kommunikationssystemen, die Multi-Hop-Relais verwenden, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 9 ist ein Flussdiagramm eines Kommunikationsverfahrens, das mehrere Multi-Hop-Relais verwendet, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 10 ist ein Blockdiagramm eines Verarbeitungssystems gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 11 ist ein Blockdiagramm eines Transceivers gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Fachleute werden erkennen, dass Elemente in den Figuren zum Zwecke der Einfachheit und Klarheit veranschaulicht sind und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Zum Beispiel können die Abmessungen einiger der Elemente in den Figuren im Vergleich zu anderen Elementen übertrieben sein, um dabei zu helfen, das Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
  • Die Vorrichtungs- und Verfahrenskomponenten wurden dort, wo es angemessen erscheint, durch konventionelle Symbole in den Zeichnungen dargestellt, wobei nur jene spezifischen Einzelheiten gezeigt werden, die für ein Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wesentlich sind, um so die Offenbarung nicht mit Einzelheiten zu verschleiern, die für jene Durchschnittsfachleute ohne weiteres erkennbar sind, die den Vorteil dieser Beschreibung genießen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren das Entdecken, durch eine erste Benutzerausrüstung (UE), einer Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, die für die erste UE verfügbar sind. Die erste UE befindet sich außerhalb eines Abdeckungsbereichs eines drahtlosen Kommunikationsnetzes. Das Verfahren beinhaltet ferner das Empfangen, durch die erste UE, einer oder mehrerer Kapazitätsangaben von der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, und das Auswählen, durch die erste UE, eines ersten UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, um sich gemäß einer Relaisauswahlrichtlinie und der einen oder mehreren Kapazitätsangaben mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk zu verbinden. Das Verfahren beinhaltet ferner das Verbinden, durch die erste UE, mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais unter Verwendung von Direktmoduskommunikation. Das erste UE-zu-Netzwerk-Relais verbindet die erste UE mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, damit die erste UE auf einen Push-to-Talk (PTT)-Dienst zugreifen kann. In einer Ausführungsform geben die eine oder mehreren Kapazitätsangaben eine Anzahl zusätzlicher Verbindungen, die das erste UE-zu-Netzwerk-Relais annehmen kann, eine Bandbreitenangabe, die über das erste UE-zu-Netzwerk-Relais verfügbar ist, oder eine Kombination davon an. In einer Ausführungsform weist die Relaisauswahlrichtlinie die erste UE an, ein am wenigsten ausgelastetes UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais für die erste UE auszuwählen, um sich mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk zu verbinden, und das Verfahren beinhaltet ferner das Bestimmen, durch die erste UE, eines Lastpegels von jedem der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais unter Verwendung der einen oder mehreren Kapazitätsangaben. In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner das Empfangen, durch die erste UE, einer Verbindungsübertragungsanforderung, die die erste UE auffordert, an ein zweites UE-zu-Netzwerk-Relais der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais zu übertragen, um eine Verbindung mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk herzustellen, und die erste UE ist für eine Verbindungsübertragung aus einer Vielzahl von UE, die mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais gemäß einer Bandbreitenausnutzung der ersten UE, einem Verbindungsalter der ersten UE, einer Benutzerpriorität jeder der Vielzahl von UE, einer Aktivitätsart der ersten UE, einer Anzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, die von der ersten UE zum Verbinden mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk erkannt wurden, oder einer Kombination davon, ausgewählt. In einer Ausführungsform wird die Verbindungsübertragungsanforderung durch das erste UE-zu-Netzwerk-Relais übertragen, und das Verfahren beinhaltet ferner als Reaktion auf das Empfangen der Verbindungsübertragungsanforderung das Auswählen, durch die erste UE, des zweiten UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, um sich mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk gemäß der Relaisauswahlrichtlinie zu verbinden. In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner das Übertragen, durch die erste UE, einer Angabe von alternativen Zugriffspfaden zum drahtlosen Kommunikationsnetzwerk über die Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais an das erste UE-zu-Netzwerk-Relais. In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner das Empfangen, durch die erste UE, einer Verbindungsübertragungsanforderung, die die erste UE auffordert, an ein zweites UE-zu-Netzwerk-Relais der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais zu übertragen, zum Verbinden mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk; die Verbindungsübertragungsanforderung wird von einem Controller des drahtlosen Kommunikationsnetzes übertragen; und die Verbindungsübertragungsanforderung identifiziert das zweite UE-zu-Netzwerk-Relais.
  • Verschiedene Ausführungsformen werden in einem bestimmten Kontext beschrieben, nämlich einer Push-to-Talk (PTT) -Plattform, die PTT-Dienste gemäß einem missionkritischen Push-to-Talk („Mission Critical Push-to-Talk“) (MCPTT) -Standard durch das Third-Generation-Partnership-Projekt (3GPP) bereitstellt. Verschiedene Ausführungsformen können jedoch auf andere Systeme und Netzwerke angewendet werden, einschließlich missionskritischer Daten (MCData) -Dienste, missionskritischer Video (MCVideo) - Dienste und dergleichen.
  • 1 veranschaulicht ein Kommunikationssystem 100, das eine Architektur zur Unterstützung einer PTT-Kommunikationslösung bereitstellt, gemäß einigen Ausführungsformen. Das Kommunikationssystem 100 beinhaltet Client-Vorrichtungen 102, ein Kommunikationsnetzwerk 104 und eine PTT-Plattform 106. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Client-Vorrichtung“ auf jede Komponente (oder Sammlung von Komponenten), die fähig ist, eine Verbindung mit einem Kommunikationsnetzwerk herzustellen, wie beispielsweise eine Benutzerausrüstung (UE), eine Mobilstation (STA), ein Mobiltelefon, ein Tablet, einen Laptop und andere drahtgebundene/kabellose Geräte. In der gesamten Beschreibung kann „Client-Vorrichtung“ austauschbar mit UE verwendet werden, und der Begriff UE wird verstanden, als alle oben genannten Vorrichtungen umfassend. Anwendungen (nachfolgend „PTT-Clients“ genannt) befinden sich auf den Client-Vorrichtungen 102, um auf verschiedene PTT-Funktionen (auch als Dienste bezeichnet) der PTT-Plattform 106 zuzugreifen.
  • Client-Vorrichtungen 102 können mit der PTT-Plattform 106 über das Netzwerk 104 kommunizieren, auf das die Client-Vorrichtungen 102 über ein von einem Träger („carrier“) bereitgestelltes Mobilfunknetz, ein WiFi-Netz, ein Funkzugangsnetz (RAN), andere drahtlose Netzwerke, ein drahtgebundenes Internetprotokoll (IP) -Netzwerk, Kombinationen davon oder dergleichen zugreifen können. Das Netzwerk 104 kann eine oder mehrere Komponenten beinhalten, die dazu eingerichtet sind, einen drahtlosen oder drahtgebundenen Netzwerkzugang bereitzustellen, wie beispielsweise eine erweiterte Basisstation (eNB), eine Makrozelle, eine Femtozelle, einen Wi-Fi-Zugangspunkt (AP), Kombinationen davon oder dergleichen. Darüber hinaus kann das Netzwerk 104 gemäß einem oder mehreren drahtlosen Kommunikationsprotokollen, beispielsweise Open-Mobile-Alliance (OMA), Long-Term-Evolution (LTE), LTE-Advanced (LTE-A), High-Speed-Packet-Access (HSPA), Wi-Fi 802.1 la/b/g/n/ac, 3GPP, 3GPP MCPTT, und so weiter, betrieben werden. In einigen Ausführungsformen kann das Netzwerk 104 verschiedene andere Vorrichtungen umfassen, wie beispielsweise Relais, Knoten mit niedriger Leistung und so weiter. Das Netzwerk 104 kann ferner Backhaul-Netzwerkkomponenten beinhalten, wie beispielsweise verschiedene Gateways, Router, Controller, Scheduler und dergleichen.
  • In einer Ausführungsform, in der die PTT-Plattform 106 eine PTT-over-Cellular (PoC) -Plattform ist, können Teilnehmer an einer PTT-Lösung (zum Beispiel Benutzer, die Client-Vorrichtungen 102 betreiben) über Schnittstellen zu Trägern (zum Beispiel Mobilfunkanbieter) mit dem System 100 versorgt werden. PTT-Kunden (zum Beispiel Unternehmen) können diese Teilnehmer verwalten, um geschlossene Gruppen für die PTT-Kommunikation zu bilden. Die PTT-Lösung kann an den Träger angebunden werden, beispielsweise durch Anbindung an das Kernnetz des Trägers, Billing-Schnittstellen („billing interfaces“), Provisioning-Schnittstellen („provisioning interfaces“), legale Abhörschnittstellen („legal intercept interfaces“), Customer-Care-Schnittstellen („customer care interfaces“) und dergleichen. Die PTT-Plattform 106 kann eine Vielzahl von PTT-Funktionen für Client-Vorrichtungen 102 über die PTT-Clients auf Client-Vorrichtungen 102 bereitstellen, wie im Folgenden näher beschrieben wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann die PTT-Plattform 106 MCPTT unterstützen, wie durch 3GPP definiert. Beispielsweise ist die Direktmodus-UE-zu-UE-Kommunikation und die UE-zu-Netzwerk-Kommunikation für MCPTT in der 3GPP Release 13 Spezifikation, der 3GPP Release 14 Spezifikation und dergleichen definiert. In einigen Ausführungsformen kann die PTT-Plattform 106 Dienste in Übereinstimmung mit diesen Standards bereitstellen.
  • Beispielsweise können sich Client-Vorrichtungen (zum Beispiel ähnlich den Client-Vorrichtungen 102) außerhalb eines Abdeckungsbereichs des Netzwerks 104 befinden und keinen Zugriff auf eine direkte Verbindung zum Netzwerk 104 haben. Diese Client-Vorrichtungen können als Off-Netzwerk-Client-Vorrichtungen oder Off-Netzwerk-UEs bezeichnet werden (zum Beispiel Off-Netzwerk-UEs 202 in 2). In solchen Ausführungsformen können die Off-Netzwerk-Client-Vorrichtungen indirekt über ein UE-zu-Netzwerk-Relais mit dem Netzwerk 104 verbunden werden (zum Beispiel UE-zu-Netzwerk-Relais 204a/204b in 2). Das UE-zu-Netzwerk-Relais kann selbst eine Client-Vorrichtung sein (zum Beispiel jede Vorrichtung, die fähig ist, eine Verbindung mit einem Kommunikationsnetzwerk herzustellen, wie zum Beispiel eine UE, STA, ein Mobiltelefon, ein Tablet, ein Laptop und andere drahtgebundene/kabellose Vorrichtungen) mit einem darauf befindlichen PTT-Client, um auf verschiedene PTT-Funktionen zuzugreifen. Die Off-Netzwerk-Client-Vorrichtung kann mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais unter Verwendung von Direktmoduskommunikation kommunizieren, wie zum Beispiel Proximity-Based-Services (ProSe), WiFi-Direct, Project 25 (P25) Direktmodus, Kombinationen davon oder dergleichen.
  • Als weiteres Beispiel kann eine erste Off-Netzwerk-Client-Vorrichtung in einen 1-1 PTT-Dienst oder einen Gruppen-PTT-Dienst mit einer zweiten Off-Netzwerk-Client-Vorrichtung über ein UE-zu-UE-Relais eingebunden („engaged“) werden, wenn die zweite Off-Netzwerk-Client-Vorrichtung außerhalb eines Abdeckungsbereichs der Direktmoduskommunikation der ersten Off-Netzwerk-Client-Vorrichtung liegt. Das UE-zu-UE-Relais kann selbst eine Client-Vorrichtung sein (beispielsweise jede Vorrichtung, die fähig ist, eine Verbindung mit einem Kommunikationsnetzwerk herzustellen, wie beispielsweise eine UE, STA, ein Mobiltelefon, ein Tablet, ein Laptop und andere drahtgebundene/kabellose Vorrichtungen) mit einem darauf befindlichen PTT-Client, um auf verschiedene PTT-Funktionen zuzugreifen. Sowohl die erste Off-Netzwerk-Client-Vorrichtung als auch die zweite Off-Netzwerk-Client-Vorrichtung können mit dem UE-zu-UE-Relais unter Verwendung von Direktmoduskommunikation, wie ProSe, WiFi-Direkt, P25 Direct-Mode, Kombinationen davon oder dergleichen, kommunizieren.
  • Verschiedene Direktmodusbetriebsfunktionen im Zusammenhang mit privaten MCPTT-Rufen, Gruppen-MCPTT-Rufen und Dienst-Kontinuität werden durch die 3GPP-Spezifikationen behandelt („addressed“). Zusätzliche Verbesserungen (zum Beispiel über die in den 3GPP-Spezifikationen enthaltenen Definitionen hinaus) für die Fähigkeiten von MCPTTT-Dienst(en), das Verbessern der Benutzererfahrung im Off-Netzwerk-Modus und das Optimieren der Kommunikationsprotokolle im Off-Netzwerk-Modus können jedoch weiterhin gewünscht sein. Insbesondere können verschiedene Ausführungsformen eines oder mehrere der folgenden nicht einschränkenden Konzepte behandeln: effektive Nutzung mehrerer UE-zu-Netzwerk-Relais innerhalb eines Versorgungsbereichs einer UE; Verbindung von Off-Netzwerk-Mitgliedern einer Gruppe mit den On-Netzwerk-Mitgliedern der Gruppe unter Verwendung einer Gruppen-Bridge auf einem UE-zu-Netzwerk-Relais, um PTT-Dienste bereitzustellen (zum Beispiel das Vermeiden der Notwendigkeit, alle Off-Netzwerk-Mitglieder der Gruppe individuell unter Verwendung separater Streams durch das UE-zu-Netzwerk-Relais zu verbinden); Verbindung einer Gruppe, die über zwei benachbarte Bereiche aufgeteilt ist, durch ein UE-zu-UE-Relais, um PTT-Dienste bereitzustellen; Erweiterung der Abdeckungsreichweite unter Verwendung von Multi-Hop-UE-zu-UE-Relais, um entfernte Benutzer mit einem UE-zu-Netzwerk-Relais zu verbinden, um PTT-Dienste bereitzustellen; und gleichzeitige Verwendung von Direktmodus- und On-Netzwerk-Kommunikationen, um PTT-Dienste bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen nutzt die PTT-Plattform 106 Containertechnologie zur Virtualisierung einer PTT-Systemarchitektur, wie beispielsweise die Virtualisierung der bereitgestellten PTT-Dienste. Beispielhafte Containertechnologien können Docker, Rocket, LXD und dergleichen beinhalten, obwohl die Architektur nicht auf eine bestimmte Containertechnologie beschränkt ist. Die Virtualisierung unter Verwendung von Containertechnologie kann es der PTT-Plattform 106 ermöglichen, ein Micro-Dienste-Modell zu übernehmen, bei dem Service-Cluster als die Bausteine der Systemarchitektur betrachtet werden. So kann beispielsweise jede von der PTT-Plattform 106 bereitgestellte Funktion in einem einzigen Service-Cluster virtualisiert werden, und jeder Service-Cluster kann eine andere Funktion in der PTT-Plattform 106 ausführen. Service Cluster werden auf virtuellen Maschinen einer Cloud-Netzwerk-Ausführungsform gehostet. Eine Cloud-Netzwerk-Ausführungsform („embodiment cloud network“) kann eine Vielzahl von geografisch unterschiedlichen Bereitstellungsorten (beispielsweise Rechenzentren) beinhalten, an denen verschiedene virtuelle Maschinen physisch bereitgestellt werden. Die Zerlegung des Systems in eine Reihe von Diensten ermöglicht es, jeden Dienst (zum Beispiel jede von der PTT-Plattform bereitgestellte Funktion) unabhängig voneinander bereitzustellen und zu verwalten. Dadurch kann die Resilienz des Systems verbessert werden, da Ausfälle auf individuelle Dienste eingegrenzt werden. Darüber hinaus kann auch eine schnelle und agile Bereitstellung von Diensten erreicht werden.
  • In einigen Ausführungsformen integriert die PTT-Plattform 106 verteilte Datenbanken, Clustering-Technologien, Datenanalysetools und Messaging-Middleware, um eine robuste, skalierbare Plattform bereitzustellen. Die PTT-Plattform 106 kann vollständig virtualisierte Komponenten mit einem mehrschichtigen Ansatz zur Dienst-Orchestrierung verwenden, wodurch die PTT-Plattform 106 in verschiedene Cloud-Umgebungen integriert werden kann, wie beispielsweise die private Cloud-Infrastruktur eines Trägers, eine dedizierte PTT-Cloud-Infrastruktur, Kombinationen davon und dergleichen. Andere Telekommunikationsdiensteplattformen, einschließlich anderer PTT-Plattformen, können in anderen Ausführungsformen verwendet werden.
  • 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm mehrerer UE-zu-Netzwerk-Relais 204 (bezeichnet mit 204a und 204b) in einem Bereich 206. Der Bereich 206 kann einem Abdeckungsbereich für die Kommunikation mit den UE-zu-Netzwerk-Relais 204 unter Verwendung der Direktmoduskommunikationen entsprechen. Verschiedene Ausführungsformen können Mechanismen bereitstellen, um die Anzahl der Benutzer zu maximieren (oder zumindest zu verbessern), die im Off-Netzwerk-Modus bedient werden können, indem Off-Netzwerk-UEs 202 in dem Bereich 206 auf die verfügbaren UE-zu-Netzwerk-Relais 204 verteilt werden können. Die Off-Netzwerk-UEs 202 befinden sich außerhalb eines Abdeckungsbereichs eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 210. In 2 ist der Abdeckungsbereich des Netzes 210 als Bereich 208 dargestellt. Die Off-Netzwerk-UEs 202 können auf die verfügbaren UE-zu-Netzwerk-Relais 204 verteilt werden, die die Off-Netzwerk-UEs 202 mit dem Netzwerk 210 verbinden. Das Netzwerk 210 wiederum verbindet das Off-Netzwerk-UEs 202 mit einem PTT-Server einer PTT-Plattform (zum Beispiel wie oben beschrieben) für die Off-Netzwerk-UEs 202, um auf einen PTT-Dienst 212 zuzugreifen.
  • Verschiedene Ausführungsformen beinhalten Mechanismen für Off-Netzwerk-UEs 202, um verfügbare UE-zu-Netzwerk-Relais 204 in dem Bereich 206 zu entdecken. In einigen Ausführungsformen kann das Entdecken von UE-zu-Netzwerk-Relais 204 durch Off-Netzwerk-Relais 202 gemäß dem 3GPP-ProSe-Standard erfolgen, jedoch wie unten beschrieben modifiziert, um den Off-Netzwerk-UEs 202 zu ermöglichen, Lastpegel der entdeckten Relais 204 zu bestimmen. Die UE-zu-Netzwerk-Relais 204 können jeder Off-Netzwerk-UE 202 eine Kapazitätsangabe(n) betreffend die verfügbare Kapazität (zum Beispiel Lastpegel) eines entsprechenden UE-zu-Netzwerk-Relais 204 bereitstellen (beispielsweise während des Discovery-Mechanismus). Die Kapazitätsangabe(en) kann (können) in Form einer numerischen Angabe erfolgen, die die Anzahl zusätzlicher Verbindungen angibt, die das UE-zu-Netzwerk-Relais 204 annehmen kann; eine Angabe der Bandbreite, die für den Verkehr über das UE-zu-Netzwerk-Relais 204 verfügbar ist, Kombinationen davon oder dergleichen.
  • Sobald die verfügbaren UE-zu-Netzwerk-Relais 204 entdeckt wurden, bieten verschiedene Ausführungsformen weitere Mechanismen zum Verteilen der Off-Netzwerk-UEs 202 im Bereich 206 auf die verfügbaren UE-zu-Netzwerk-Relais 204. Beispielsweise kann eine Off-Netzwerk-UE 202 ein geeignetes UE-zu-Netzwerk-Relais 204 gemäß einer Relaisauswahlrichtlinie auswählen. Die Relaisauswahlrichtlinie kann durch eine Norm, einen PTT-Dienstleister, eine Unternehmensgruppe, zu der die Off-Netzwerk-UE 202 gehört, oder dergleichen definiert werden. Die Relaisauswahlrichtlinie kann eine Off-Netzwerk-UE 202 anweisen, ein UE-zu-Netzwerk-Relais 204 auszuwählen, das derzeit am wenigsten belastet ist. Beispielsweise kann die Off-Netzwerk-UE 202 den Lastpegel jedes verfügbaren UE-zu-Netzwerk-Relais 204 unter Verwendung von Kapazitätsanzeigen bestimmen, die von den UE-zu-Netzwerk-Relais 204 bereitgestellt werden (zum Beispiel während der Entdeckung des UE-zu-Netzwerk-Relais 204), und ein am wenigsten belastetes UE-zu-Netzwerk-Relais 204 auswählen, um sich damit zu verbinden. In einigen Ausführungsformen kann die Off-Netzwerk-UE 202 die Anzahl der alternativen UE-zu-Netzwerk-Relais, die die Off-Netzwerk-UE 202 entdeckt hat, an die ausgewählten UE-zu-Netzwerk-Relais melden (zum Beispiel das UE-zu-Netzwerk-Relais, das zur Herstellung einer Netzwerkverbindung ausgewählt wurde).
  • Verschiedene Ausführungsformen können ferner einen oder mehrere Mechanismen für eine Verbindungsübertragung einer Off-Netzwerk-UE 202 von einem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais (beispielsweise UE-zu-Netzwerk-Relais 204a) zu einem zweiten UE-zu-Netzwerk-Relais (beispielsweise UE-zu-Netzwerk-Relais 204b) beinhalten. Verbindungsübertragungen (zum Beispiel Load-Balancing) können zur Stauverminderung („congestion mitigation“) zwischen den UE-zu-Netzwerk-Relais innerhalb eines Bereichs (zum Beispiel Bereich 206) durchgeführt werden. Wenn beispielsweise ein erstes UE-zu-Netzwerk-Relais 204a mit Verkehrsstaus („traffic congestion“) konfrontiert ist, hat das erste UE-zu-Netzwerk 204a die Möglichkeit, ein Off-Netzwerk-UE 202 anzuweisen, seine Verbindung zu einem zweiten UE-zu-Netzwerk-Relais 204b zu übertragen, das sich von dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais 204a unterscheidet, um ein Load-Balancing zu erzielen.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine Off-Netzwerk-UE 202 dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais 204a einen Hinweis auf alternative Verbindungspfade zum Netzwerk 210 über andere UE-zu-Netzwerk-Relais (beispielsweise dem Relais 204b) geben, die der Off-Netzwerk-UE 202 zur Verfügung stehen. Die Verfügbarkeit alternativer Verbindungspfade kann für jede Off-Netzwerk-UE 202 spezifisch sein. Diese Information bezüglich alternativer Verbindungspfade, die einer Off-Netzwerk-UE 202 zur Verfügung stehen, kann vom ersten UE-zu-Netzwerk-Relais 204a verwendet werden, um Verbindungsübertragungsverfahren einzuleiten, ohne die Verbindung einer Off-Netzwerk-UE 202 mit dem Netzwerk 210 zu unterbrechen. Die Information bezüglich alternativer Verbindungspfade zum Netzwerk 210 kann als Antwort auf eine Anfrage des ersten UE-zu-Netzwerk-Relais 204a bereitgestellt werden, ob eine Off-Netzwerk-UE 202 Zugriff auf einen oder mehrere alternative Verbindungspfade hat. In einigen Ausführungsformen kann die Anfrage bezüglich alternativer Verbindungspfade durch das UE-zu-Netzwerk-Relais 204a an eine Off-Netzwerk-UE 202 übertragen werden, bevor ein Verbindungsübertragungsverfahren für die Off-Netzwerk-UE 202 eingeleitet wird. Alternativ kann die Information bezüglich alternativer Verbindungspfade dem UE-zu-Netzwerk-Relais 204a zu einem anderen Zeitpunkt zur Verfügung gestellt werden (beispielsweise, wenn sich das Off-Netzwerk-UE 202 mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais 204a verbindet). In einigen Ausführungsformen kann eine Off-Netzwerk-UE 202 eine Verbindungsübertragungsanforderung von einem UE-zu-Netzwerk-Relais 204 ablehnen, wenn die Off-Netzwerk-UE 202 keinen alternativen Verbindungspfad zu dem Netzwerk 210 hat. In solchen Ausführungsformen kann die Off-Netzwerk-UE 202 vor der Anforderung der Verbindungsübertragung keine Hinweise auf alternative Verbindungswege geben.
  • In einer Ausführungsform kann ein erstes UE-zu-Netzwerk-Relais (zum Beispiel UE-zu-Netzwerk-Relais 204a) erkennen, dass es sich einem Verkehrsstau gegenübersieht, und einen Verbindungsübertragungsprozess für eine oder mehrere Off-Netzwerk-UEs einleiten, die mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden sind, als Reaktion auf das Feststellen einer einen Schwellenwert überschreitenden Bandbreitenutzung durch Off-Netzwerk-UEs, die mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden sind, eine einen Schwellenwert überschreitende Gesamtzahl von Off-Netzwerk-UEs, die mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden sind, Kombinationen davon oder dergleichen. Als Reaktion auf das Erkennen eines Verkehrsstaus kann das erste UE-zu-Netzwerk-Relais eine Off-Netzwerk-UE 202 unter den Off-Netzwerk-UEs (zum Beispiel Off-Netzwerk-UE 202) auswählen, die mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden sind, um den Verbindungsübertragungsprozess gemäß einer UE-Übertragungsrichtlinie einzuleiten. In einigen Ausführungsformen wählt die UE-Übertragungsrichtlinie basierend auf Bandbreitennutzung, Verbindungsalter, Benutzerpriorität, Art oder Umfang der Aktivität, Anzahl der von der Off-Netzwerk-UE entdeckten UE-zu-Netzwerk-Relais zum Verbinden mit dem Netzwerk, Kombinationen davon oder dergleichen eine zu übertragende Off-Netzwerk-UE aus. Der Verbindungsübertragungsprozess kann ferner beinhalten, dass das erste UE-zu-Netzwerk-Relais eine Nachricht an die ausgewählte Off-Netzwerk-UE sendet und das ausgewählte Off-Netzwerk-UE anweist, einen UE-zu-Netzwerk-Relaisauswahlprozess durchzuführen. Der Auswahlprozess für das UE-zu-Netzwerk-Relais kann dem vorstehend beschriebenen Prozess ähnlich sein, wenn eine Off-Netzwerk-UE ein anfängliches UE-zu-Netzwerk-Relais für die Verbindung mit dem Netzwerk wählt. Beispielsweise entdeckt die ausgewählte Off-Netzwerk-UE verfügbare UE-zu-Netzwerk-Relais innerhalb ihres Versorgungsbereichs (beispielsweise ein Bereich, in dem Direktmoduskommunikationen mit der Off-Netzwerk-UE möglich sind), die erste Off-Netzwerk-UE bestimmt einen Lastpegel von jedem der verfügbaren UE-zu-Netzwerk-Relais in ihrem Versorgungsbereich (beispielsweise basierend auf von den Relais übertragenen Lastangaben), und die ausgewählte Off-Netzwerk-UE wählt ein UE-zu-Netzwerk-Relais gemäß den Lastpegeln und einer Relaisauswahlrichtlinie (beispielsweise kann die Off-Netzwerk-UE ein am wenigsten belastetes Relais auswählen) für die Verbindung mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk (beispielsweise Netzwerk 210). Als Reaktion darauf, dass ein anderes UE-zu-Netzwerk-Relais (zum Beispiel Relais 202b) von der Off-Netzwerk-UE ausgewählt wird, initiiert die Off-Netzwerk-UE eine Verbindung zu dem anderen UE-zu-Netzwerk-Relais. Als Reaktion auf das erfolgreiche Verbinden mit dem verschiedenen UE-zu-Netzwerk-Relais trennt sich die Off-Netzwerk-UE von dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais (zum Beispiel Relais 202a). Die Off-Netzwerk-UE kann weiterhin Verbindungspfadinformationen aktualisieren, die bei der PTT-Plattform/dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 210 registriert sind.
  • Alternativ leitet ein Controller des Netzwerks 210 (beispielsweise ein PTT-Server, der einen PTT-Dienst 212 bereitstellt) einen Verbindungsübertragungsprozess unter den mit dem Netzwerk 210 verbundenen Off-Netzwerk-UEs ein. Beispielsweise kann der Controller einen entsprechenden Lastpegel des UE-zu-Netzwerk-Relais überwachen, das mit dem Netzwerk 210 verbunden ist. UE-zu-Netzwerk-Relais, die mit dem Netzwerk 210 verbunden sind, können periodisch einen UE-Discovery-Prozess durchführen (beispielsweise um Off-Netzwerk-UEs innerhalb eines Versorgungsbereichs eines jeweiligen Relais zu entdecken) und entdeckte UEs an den Controller melden. Darüber hinaus können Off-Netzwerk-UEs, die mit dem Netzwerk 210 über UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden sind, Verbindungspfadinformationen bei der PTT-Plattform/Netzwerk 210 registrieren, die ein bestimmtes UE-zu-Netzwerk-Relais identifiziert, mit dem eine Off-Netzwerk-UE verbunden ist. Unter Verwendung der Verbindungspfadinformation und der UE-Discovery-Information kann der Controller bestimmen, ob ein alternatives und besser geeignetes (zum Beispiel weniger belastetes) UE-zu-Netzwerk-Relais für eine Off-Netzwerk-UE verfügbar ist. Als Reaktion auf das Bestimmen eines alternativen, geeigneteren UE-zu-Netzwerk-Relais, das der Off-Netzwerk-UE zur Verfügung steht, leitet der Controller einen Verbindungsübertragungsprozess für die Off-Netzwerk-UE ein. Der Verbindungsübertragungsprozess kann beinhalten, dass der Controller eine Übertragungsanweisung an die Off-Netzwerk-UE sendet, die die Off-Netzwerk-UE anweist, zu versuchen, das alternative UE-zu-Netzwerk-Relais zu entdecken und sich mit ihm zu verbinden. Als Reaktion auf das Empfangen der Übertragungsanweisung von dem Controller versucht die Off-Netzwerk UE, das alternative UE-zu-Netzwerk-Relais zu entdecken und sich anschließend mit ihm zu verbinden. Als Reaktion auf das erfolgreiche Verbinden mit dem neuen UE-zu-Netzwerk-Relais trennt sich die Off-Netzwerk-UE von einem UE-zu-Netzwerk-Relais, mit dem das Off-Netzwerk-UE ursprünglich verbunden war. Die Off-Netzwerk-UE kann weiterhin Verbindungspfadinformationen aktualisieren, die bei der PTT-Plattform/dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 210 registriert sind.
  • 3A veranschaulicht ein Flussdiagramm von Off-Netzwerk-UE (zum Beispiel Off-Netzwerk UE 202) -Aktivitäten gemäß einigen Ausführungsformen. In Block 302 entdeckt die Off-Netzwerk-UE eine Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais (beispielsweise Relais 204), die für die Off-Netzwerk-UE verfügbar sind. In Block 304 empfängt die Off-Netzwerk-UE eine oder mehrere Kapazitätsangaben von der Vielzahl der UE-zu-Netzwerk-Relais. Eine Kapazitätsangabe kann von jeder der Vielzahl von UEs empfangen werden und kann eine Anzahl von zusätzlichen Off-Netzwerk-UE-Verbindungen angeben, die das jeweilige UE-zu-Netzwerk-Relais akzeptieren kann, die verfügbare Bandbreite für den Verkehr durch das jeweilige UE-zu-Netzwerk-Relais zu einem Netzwerk (zum Beispiel Netzwerk 210), Kombinationen davon oder dergleichen. In Block 306 wählt der Off-Netzwerk-UE ein erstes UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais aus, um sich mit einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk gemäß einer Relaisauswahlrichtlinie und den ein oder mehreren Kapazitätsangaben von der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais zu verbinden. Beispielsweise kann die Relaisauswahlrichtlinie die Off-Netzwerk-UE anweisen, ein Relais auszuwählen, das am wenigsten belastet ist, wie es unter Verwendung der einen oder mehreren Kapazitätsangaben bestimmt wird (beispielsweise das Relais mit der größten Anzahl von verfügbaren Off-Netzwerk-UE-Verbindungen, der größten verfügbaren Bandbreite oder dergleichen). In Block 308 verbindet sich die Off-Netzwerk-UE mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen Das erste UE-zu-Netzwerk-Relais verbindet die erste UE mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, um die Off-Netzwerk-UE auf einen PTT-Dienst zugreifen zu lassen.
  • 3B veranschaulicht ein Flussdiagramm der UE-zu-Netzwerk-Relais-Aktivität (beispielsweise Relais 204) gemäß einigen Ausführungsformen. In Block 352 erkennt das UE-zu-Netzwerk-Relais einen Verkehrsstau am UE-zu-Netzwerk-Relais. In Block 354 wählt das UE-zu-Netzwerk-Relais als Reaktion auf das Erkennen des Verkehrsstaus eine Off-Netzwerk-UE, die mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden ist, für einen Verbindungsübertragungsprozess aus (beispielsweise Off-Netzwerk-UE 202). Der Verbindungsübertragungsprozess kann die Off-Netzwerk-UE anweisen, die Verbindung vom UE-zu-Netzwerk-Relais zu einem anderen UE-zu-Netzwerk-Relais zu übertragen, das der Off-Netzwerk-UE zur Verfügung steht, so dass die Off-Netzwerk-UE weiterhin auf ein Netzwerk zugreifen kann. Die Off-Netzwerk-UE kann basierend auf Bandbreitennutzung der Off-Netzwerk-UE, Verbindungsalter, Benutzerpriorität, Art oder Umfang der Aktivität, Kombinationen davon oder dergleichen ausgewählt werden. Die Off-Netzwerk-UE kann ferner basierend auf der Verfügbarkeit für die Off-Netzwerk-UE zum Herstellen eines Verbindungspfades zum Netzwerk über ein alternatives UE-zu-Netzwerk-Relais ausgewählt werden. In Block 356 leitet das UE-zu-Netzwerk-Relais einen Verbindungsübertragungsprozess für die ausgewählte Off-Netzwerk-UE ein, um sie an ein anderes UE-zu-Netzwerk-Relais zu übertragen.
  • 4 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer Gruppenkommunikation-Ausführungsform (beispielsweise unter Verwendung einer Gruppen-Bridge) mit einem UE-zu-Netzwerk-Relais 404, um einen PTT-Dienst 412 bereitzustellen, wenn mehrere Off-Netzwerk-UEs (beispielsweise Off-Netzwerk-UEs 402a) über ein UE-zu-Netzwerk-Relais 404 in einem Bereich 406 auf den PTT-Dienst 412 (beispielsweise einen MCPTT-Dienst) zugreifen. Beispielsweise verbinden die UE-zu-Netzwerk-Relais 404 die Off-Netzwerk-UEs 402a mit dem Netzwerk 410, und das Netzwerk 410 wiederum verbindet die Off-Netzwerk-UEs 402a mit einem PTT-Server einer PTT-Plattform (beispielsweise wie oben beschrieben), so dass die Off-Netzwerk-UEs 402a auf den PTT-Dienst 412 zugreifen können (beispielsweise eine PTT-Gruppen-Kommunikationssitzung mit einem oder mehreren On-Netzwerk-UEs 402b). Mindestens ein Teil des Bereichs 406 ist ein Off-Netzwerk-Bereich, in dem keine Netzwerkabdeckung (zum Beispiel ein Evolved-Multimedia-Broadcast-Multicast-Services (eMBMS) -Dienst) verfügbar ist. In einigen Ausführungsformen kann der Bereich 406 einem Versorgungsbereich für die Kommunikation mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais 404 über Direktmoduskommunikationen entsprechen. Die Off-Netzwerk-UEs 402a befinden sich im Off-Netzwerk-Teil des Bereichs 406, und die Off-Netzwerk-UEs 402a können an der Gruppenkommunikation unter Verwendung eines Unicast-Medienstromes („unicast media flow“) teilnehmen, der durch das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 geleitet wird. Dies führt jedoch zu mehreren, duplizierten Streams desselben Mediums, die durch das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 fließen. Die Anzahl der gleichen Medienströme kann der Anzahl der separaten Unicast-Medienströme entsprechen, die an jede der Off-Netzwerk-UEs 402a gesendet werden, die an der Gruppenkommunikation teilnehmen. Dies kann die Anzahl der Off-Netzwerk-UEs 402a begrenzen, die an der Gruppenkommunikation über ein UE-zu-Netzwerk-Relais 404 teilnehmen können, aufgrund der Endlichkeit der Netzwerkressourcen (beispielsweise einer verfügbaren Bandbreite durch das UE-zu-Netzwerk-Relais 404).
  • Verschiedene Ausführungsformen können die Gruppenkommunikation zwischen Off-Netzwerk-UEs 402a und On-Netzwerk-UEs 402b, die am PTT-Dienst 412 teilnehmen, verbessern. In einigen Ausführungsformen nehmen Off-Netzwerk-UEs 402a an einer Off-Netzwerk-Gruppenkommunikationssitzung unter Verwendung eines Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenrufprotokolls über Proximity-Based-Services (ProSe) teil. Das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 ist auch in der Off-Netzwerk-Gruppenkommunikationssitzung mit den Off-Netzwerk-UEs 402a enthalten. Beispielsweise kann das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 an den Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenkommunikationsströmen teilnehmen. In einigen Ausführungsformen übernimmt das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 eine ähnliche Rolle wie eine nicht steuernde PTT-Funktion. Beispielsweise kann das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 eine Gruppenrufsitzung mit einer steuernden PTT-Funktion auf einem PTT-Server im Netzwerk 410 aufbauen, der den PTT-Dienst 412 bereitstellt. Die Gruppenrufsitzung kann ferner den On-Netzwerk-UEs 402b vom PTT-Server im Netzwerk 410 bereitgestellt werden. Das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 verbindet („bridged“) die Gruppe der Off-Netzwerk-UEs 402a mit einer entsprechenden Gruppe von On-Netzwerk-UEs 402b, und das UE-zu-Netzwerk-Relais 404 ist für die Beförderung von Signalisierungs- und Medienströmen zwischen den Off-Netzwerk-UEs 402a und am PTT-Dienst teilnehmenden On-Netzwerk-UEs 402b verantwortlich. In einigen Ausführungsformen wird ein einzelner Signalisierungs-/Media-Stream vom UE-zu-Netzwerk-Relais 404 an die Off-Netzwerk-UEs 402a gesendet, ohne irgendwelche Signalisierungs- oder Media-Streams für einzelne Off-Netzwerk-UEs 402a zu duplizieren. Durch die Übertragung eines einzelnen Multicast-Streams an mehrere Off-Netzwerk-UEs anstelle mehrerer Unicast-Streams können Netzwerkressourcen eingespart und mehr Off-Netzwerk-UEs 402a von einem einzigen UE-zu-Netzwerk-Relais 404 bedient werden.
  • 5 veranschaulicht ein Blockdiagramm der Gruppenkommunikation (beispielsweise unter Verwendung einer Gruppen-Bridge) mit einem UE-zu-UE-Relais 504 zum Bereitstellen eines PTT-Dienstes (beispielsweise eines PTT-Dienstes, wie vorstehend beschrieben)) zwischen einer ersten Gruppe von Off-Netzwerk-UEs 502a und einer zweiten Gruppe von Off-Netzwerk-UEs 502b. Die Gruppen-Bridge-Funktionalität des UE-zu-UE-Relais 504 ist ähnlich zu der Gruppen-Bridge-Funktionalität des UE-zu-Netzwerk-Relais 404, die oben in Bezug auf 4 beschrieben ist. Darüber hinaus kann das UE-zu-UE-Relais 504 eine steuernde PTT-Funktion für den PTT-Dienst bereitstellen, der für die Off-Netzwerk-UEs 502a und 502b bereitgestellt wird. Beispielsweise kann das UE-zu-UE-Relais 504 einen PTT-Ruf einrichten und die Floor-Steuerung während des PTT-Rufs zwischen den Off-Netzwerk-UEs 502a und 502b vermitteln. In der Ausführungsform von 5 kann die Gruppen-Bridge-Funktionalität verwendet werden, um Off-Netzwerk-UEs in zwei separaten und sich überlappenden Off-Netzwerk-Bereichen 506 und 508 zu verbinden. Die Bereiche 506 und 508 können Bereiche sein, in denen eine Netzabdeckung (beispielsweise ein Evolved-Multimedia-Broadcast-Multicast-Services (eMBMS) -Dienst) nicht verfügbar ist. Bereich 506 kann einem Abdeckungsbereich der Gruppenkommunikation unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen zwischen der ersten Gruppe von Off-Netzwerk-UEs 502a entsprechen, und Bereich 508 kann einem Abdeckungsbereich der Gruppenkommunikation unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen zwischen der zweiten Gruppe von Off-Netzwerk-UEs 502b entsprechen.
  • Die Off-Netzwerk-UEs in jedem Bereich 506 und 508 nehmen an einer Gruppenkommunikationssitzung unter Verwendung eines Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenrufprotokolls über ProSe in ihren jeweiligen Bereichen teil. Beispielsweise nehmen Off-Netzwerk-UEs 502a an einer ersten Gruppenkommunikationssitzung unter Verwendung eines Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenrufprotokolls über ProSe in Bereich 506 und Off-Netzwerk-UEs 502b an einer zweiten Gruppenkommunikationssitzung unter Verwendung eines Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenrufprotokolls über ProSe in Bereich 508 teil. Das UE-zu-UE-Relais 504 befindet sich in einem Überlappungsgebiet der Bereiche 506 und 508, und das UE-zu-UE-Relais 504 nimmt an Multicast-Based-Gruppenkommunikationssitzungen in beiden Bereichen 506 und 508 teil. So nimmt beispielsweise das UE-zu-UE-Relais 504 sowohl an der ersten Gruppenkommunikationssitzung mit Off-Netzwerk-UEs 502a als auch an der zweiten Gruppenkommunikationssitzung mit Off-Netzwerk-UEs 502b teil. Das UE-zu-UE-Relais 504 kann Signalisierungs- und Medienströme zwischen den Teilnehmern (beispielsweise den Off-Netzwerk-UEs 502a und 502b) der ersten und zweiten Gruppenkommunikationssitzung in den jeweiligen Bereichen 506 und 508 übermitteln. In einigen Ausführungsformen wird ein einzelner Signalisierungs-/Medien-Stream vom UE-zu-UE-Relais 504 an die Off-Netzwerk-UEs 502a gesendet, ohne dass irgendwelche Signalisierungs- oder Medien-Streams für einzelne Off-Netzwerk-UEs 502a dupliziert werden. Ebenso wird ein einzelner Signalisierungs-/Medien-Stream vom UE-zu-UE-Relais 504 an die Off-Netzwerk-UEs 502b gesendet, ohne irgendwelche Signalisierungs- oder Medien-Streams für einzelne Off-Netzwerk-UEs 502b zu kopieren. Durch das Übertragen eines einzelnen Multicast-Streams an mehrere Off-Netzwerk-UEs 502a/502b anstelle mehrerer Unicast-Streams können Netzwerkressourcen eingespart und mehr Off-Netzwerk-UEs 502a/502b von einem einzigen UE-zu-UE-Relais 504 bedient werden.
  • 6 veranschaulicht ein Flussdiagramm von Relaisaktivität (beispielsweise des UE-zu-Netzwerk-Relais 404 oder des UE-zu-UE-Relais 504) gemäß einigen Ausführungsformen. In Block 602 nimmt das Relais an einer ersten Gruppenkommunikationssitzung mit einer ersten Vielzahl von UEs (beispielsweise Off-Netzwerk-UEs 402a oder 502a) in einem ersten Bereich (zum Beispiel Bereich 406 oder 506) teil. Die erste Gruppenkommunikationssitzung verwendet ein Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenrufprotokoll über ProSe. Das Relais kann ein UE-zu-Netzwerk-Relais, wie beispielsweise das Relais 404, beschrieben in Bezug auf 4, oder ein UE-zu-UE-Relais, wie beispielsweise das Relais 504, beschrieben in Bezug auf 5, sein. In Block 604 verbindet („bridges“) das Relais die erste Vielzahl von UEs mit einer zweiten Vielzahl von UEs (beispielsweise On-Netzwerk-UEs 402b oder Off-Netzwerk-UEs 502b), damit die erste Vielzahl von UEs an einem PTT-Dienst (beispielsweise PTT-Gruppenkommunikationen) mit der zweiten Vielzahl von UEs teilnehmen kann. Die zweite Vielzahl von UEs befindet sich in einem zweiten Bereich (zum Beispiel Bereich 408 oder 508), der von dem ersten Bereich verschieden ist. Der zweite Bereich kann ein On-Netzwerk-Bereich (beispielsweise innerhalb eines Abdeckungsbereichs eines drahtlosen Kommunikationsnetzes) oder ein Off-Netzwerk-Bereich (beispielsweise außerhalb eines Abdeckungsbereichs jedes drahtlosen Kommunikationsnetzwerks) sein. In einigen Ausführungsformen ist die zweite Vielzahl von UEs On-Netzwerk-UEs; der PTT-Dienst wird über einen PTT-Server bereitgestellt, der mit einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk verbunden ist; und das Relais verbindet („bridges“) die erste Vielzahl von UEs mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk. In solchen Ausführungsformen greift die erste Vielzahl von UEs auf den vom PTT-Server bereitgestellten PTT-Dienst zu. In anderen Ausführungsformen beinhaltet die zweite Vielzahl von UEs Off-Netzwerk-UEs, und das Relais nimmt an einer zweiten Gruppenkommunikationssitzung mit der zweiten Vielzahl von UEs teil. In solchen Ausführungsformen verwendet die zweite Gruppenkommunikationssitzung ein Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenrufprotokoll über ProSe. In Block 606 transportiert das Relais Signalisierungsströme für den PTT-Dienst von der zweiten Vielzahl von UEs zu der ersten Vielzahl von UEs über die erste Gruppenkommunikationssitzung (beispielsweise unter Verwendung eines Multicast-Based-Off-Netzwerk-Gruppenrufprotokolls über ProSe).
  • 7 veranschaulicht ein Blockdiagramm zur Reichweitenerhöhung unter Verwendung von Multi-Hop-UE-zu-UE-Relais gemäß einigen Ausführungsformen. Die Off-Netzwerk-UEs 702a und 702b in den Off-Netzwerk-Bereichen 706 und 710 befinden sich nicht im Abdeckungsbereich (dargestellt als Bereich 708) eines UE-zu-Netzwerk-Relais (beispielsweise Relais 704c). Der Abdeckungsbereich des UE-zu-Netzwerk-Relais 704c kann einem Abdeckungsbereich der Kommunikation mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen entsprechen. Verschiedene Ausführungsformen ermöglichen es den Off-Netzwerk-UEs 702a/702b, mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c über ein oder mehrere UE-zu-UE-Relais 704a und/oder 704b zu kommunizieren. Beispielsweise wird die Off-Netzwerk-UE 702a über ein erstes UE-zu-UE-Relais 704a mit einem UE-zu-Netzwerk Relais 704c verbunden. Es kann für eine Off-Netzwerk-UE auch möglich sein, sich mit einem UE-zu-Netzwerk-Relais über eine Kette von UE-zu-UE-Relais zu verbinden. Beispielsweise ist die Off-Netzwerk-UE 702b über das erste UE-zu-UE-Relais 704a in Kombination mit einem zweiten UE-zu-UE-Relais 704b mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c verbunden. Insbesondere wird die Off-Netzwerk-UE 702b mit dem ersten UE-zu-UE-Relais 704a über das zweite UE-zu-UE-Relais 704b verbunden. Das UE-zu-Netzwerk-Relais 704c verbindet die Off-Netzwerk-UEs 702a/702b mit dem Netzwerk 714. Das Netzwerk 714 wiederum verbindet die Off-Netzwerk-UEs 702a/702g mit einem PTT-Server einer PTT-Plattform (beispielsweise wie oben beschrieben), so dass die Off-Netzwerk-UEs 702a/702g auf einen PTT-Dienst 716 zugreifen können. In ist ein Abdeckungsgebiet des Netzwerks 714 als Bereich 712 dargestellt.
  • Der oder die Ausführungsmechanismen können verwendet werden, um eine Off-Netzwerk-UE 702a/702g mit einem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c indirekt über ein oder mehrere UE-zu-UE-Relais 704a und/oder 704b zu verbinden, wie nachfolgend beschrieben. Ein UE-zu-UE-Relais 704a/704b kann UE-zu-Netzwerk-Relais in seiner Abdeckungsreichweite entdecken. Wenn ein UE-zu-UE-Relais 704a/704b von einer Off-Netzwerk-UE 702a/702b entdeckt wird, kündigt das entdeckte UE-zu-UE-Relais 704a/704b der Off-Netzwerk-UE die Verfügbarkeit einer direkten Verbindung zu einem UE-zu-Netzwerk-Relais in der Abdeckungsreichweite des UE-zu-UE-Relais an. Beispielsweise kann das UE-zu-UE-Relais 704a der Off-Netzwerk-UE (beispielsweise UE 702a) und/oder anderen UE-zu-UE-Relais (beispielsweise Relais 704b) in einer Abdeckungsreichweite des UE-zu-UE-Relais 704a die Verfügbarkeit einer direkten Verbindung mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c ankündigen. Die Abdeckungsreichweite des UE-zu-UE-Relais 704a kann einem Abdeckungsgebiet der Kommunikation mit dem UE-zu-UE-Relais 704a unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen entsprechen.
  • Wenn ein UE-zu-UE-Relais feststellt, dass sich in seiner Abdeckungsreichweite keine UE-zu-Netzwerk-Relais befinden, kann das UE-zu-UE-Relais versuchen, andere UE-zu-UE-Relais zu entdecken, die eine Konnektivität zu einem UE-zu-Netzwerk-Relais haben, entweder direkt oder indirekt durch zusätzliche UE-zu-UE-Relais. Beispielsweise kann das UE-zu-UE-Relais 704b versuchen, andere UE-zu-UE-Relais (beispielsweise Relais 704a) zu entdecken, die mit dem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c verbunden sind, wenn es feststellt, dass es keine UE-zu-Netzwerk-Relais in einer Abdeckungsreichweite des UE-zu-UE-Relais 704b gibt. Die Abdeckungsreichweite des UE-zu-UE-Relais 704b kann einer Abdeckungsreichweite der Kommunikation mit dem UE-zu-UE-Relais 704b unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen entsprechen.
  • Nach dem Entdecken der Verfügbarkeit einer indirekten Konnektivität zu einem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c durch ein anderes UE-zu-UE-Relais 704a, kann das UE-zu-UE-Relais 704b der Off-Netzwerk-UE und/oder anderen UE-zu-UE-Relais, die versuchen, einen Verbindungspfad zu einem Netzwerk innerhalb seines Versorgungsbereichs zu ermitteln, die Verfügbarkeit einer indirekten Konnektivität zu einem UE-zu-Netzwerk-Relais ankündigen. Wenn dem UE-zu-Netzwerk-Relais 704c eine direkte oder indirekte Konnektivität angekündigt wird, kann ein UE-zu-UE-Relay 704a/704b eine Angabe der Anzahl von Hops (beispielsweise der Anzahl von UE-zu-UE-Relais) bereitstellen, die benötigt werden, um ein UE-zu-Netzwerk-Relais 704c erreichen.
  • Wenn eine Off-Netzwerk-UE nicht fähig ist, sich direkt mit einem UE-zu-Netzwerk-Relais zu verbinden, kann die Off-Netzwerk-UE versuchen, UE-zu-UE-Relais zu entdecken, die direkt oder indirekt mit einem UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden sind. Beispielsweise entdeckt das Off-Netzwerk-UE 702a UE-zu-UE-Relais innerhalb seiner Abdeckungsreichweite (beispielsweise als Bereich 706 dargestellt), und die Off-Netzwerk-UE 702b entdeckt UE-zu-UE-Relais innerhalb ihrer Abdeckungsreichweite (beispielsweise dargestellt als Bereich 710). Der Bereich 706 entspricht einem Abdeckungsbereich von Kommunikationen mit der Off-Netzwerk-UE 702a durch Direktmoduskommunikationen, und der Bereich 710 entspricht einem Abdeckungsbereich von Kommunikationen mit der Off-Netzwerk-UE 702b durch Direktmoduskommunikationen. Eine Off-Netzwerk-UE kann ein UE-zu-UE-Relais für die Verbindung in Abhängigkeit von der Anzahl der Hops zu einem UE-zu-Netzwerk-Relais über die verfügbaren UE-zu-UE-Relais auswählen. Beispielsweise kann die Off-Netzwerk-UE 702a das UE-zu-UE-Relais 704a auswählen, um eine Verbindung mit dem Netzwerk 714 herzustellen, obwohl beide UE-zu-UE-Relais 704a und 704b in einem Abdeckungsbereich (beispielsweise Bereich 706) der Off-Netzwerk-UE 702a liegen, weil es über das UE-zu-UE-Relais 704a weniger Hops zum Netzwerk 714 sind als über das UE-zu-UE-Relais 704b. Darüber hinaus kann, wenn mehrere UE-zu-Netzwerk-Relais in einem Bereich vorhanden sind, ein oben mit Bezug auf 1 beschriebener Verbindungsübertragungsmechanismus angewendet werden, um einen Stau auf einem bestimmten UE-zu-UE-Relais zu mildern. In ähnlicher Weise kann, wenn mehrere UE-zu-UE-Relais in einem Bereich vorhanden sind, der mit einem UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden ist, eine UE-Verbindung zwischen den UE-zu-UE-Relais übertragen werden, um einen Stau auf einem bestimmten UE-zu-UE-Relais zu mildern.
  • 8 veranschaulicht ein Blockdiagramm der UE-zu-UE-Kommunikation über ein oder mehrere UE-zu-UE-Relais. Ein UE-zu-UE-Relais kann verwendet werden, um die Kommunikation zwischen Off-Netzwerk-UEs zu ermöglichen, die über unzusammenhängende Bereiche verteilt sind. Beispielsweise sind die Off-Netzwerk-UEs 802a, 802b, 802c und 802d in drei verschiedenen Off-Netzwerk-Bereichen 806, 808 und 810 angeordnet, und die Off-Netzwerk-UEs 802a, 802b, 802c und 802d sind an der Gruppenkommunikation unter Verwendung von UE-zu-UE-Relais 804a und UE-zu-UE-Relais 804b über Direktmoduskommunikationen beteiligt. Ein UE-zu-UE-Relais kann eine Off-Netzwerk-UE direkt mit einer anderen Off-Netzwerk-UE verbinden. Beispielsweise verbindet das UE-zu-UE-Relais 804a die Off-Netzwerk-UE 802a/802b direkt mit der Off-Netzwerk-UE 802c. Es ist auch möglich, mehrere UE-zu-UE-Relais zu verketten, um die Anschlussreichweite von Off-Netzwerk-UEs zu erweitern. Beispielsweise wird UE 802a mit 802d durch eine Kombination aus dem UE-zu-UE-Relais 804a und dem UE-zu-UE-Relais 804b verbunden.
  • Eine Herausforderung für die UE-zu-UE-Kommunikation über mehrere UE-zu-UE-Relais ist die Erkennung von Peer-UEs, die außerhalb des direkten Nahbereiches einer UE liegen, und die Identifizierung eines optimalen Routingpfades, um Peer-UEs über ein oder mehrere UE-zu-UE-Relais zu erreichen. Die Peer-UE-Erkennung und Routing-Pfadidentifizierung kann unter Verwendung des oder der folgenden dynamischen Routenerkennungsmechanismen erreicht werden. Wenn eine erste Off-Netzwerk-UE einen ProSe-Direct-Discovery-Prozess einleitet, um eine zweite Off-Netzwerk-UE zu entdecken, leiten UE-zu-UE-Relais in der Nahbereichszone der ersten UE die UE-Discovery-Anforderung über die jeweiligen Nahbereichszonen jedes der UE-zu-UE-Relais weiter. Wenn beispielsweise die Off-Netzwerk-UE 802a einen ProSe-Direct-Discovery-Prozess für die Off-Netzwerk-UE 802c oder 802d initiiert, leitet das UE-zu-UE-Relais 804a in der Nahbereichszone der Off-Netzwerk-UE 802a (dargestellt als Bereich 806) die UE-Discovery-Anforderung über eine Nahbereichszone (dargestellt als Bereich 808) des UE-zu-UE Relais 804a weiter. Der Bereich 806 kann einem Abdeckungsbereich (auch als Nahbereichszone bezeichnet) für Kommunikationen mit der Off-Netzwerk-UE 802a über Direktmoduskommunikationen entsprechen, und der Bereich 808 kann einem Abdeckungsbereich für Kommunikationen mit dem UE-zu-UE-Relais 804a über Direktmoduskommunikationen entsprechen. Die weitergeleitete UE-Discovery-Anforderung kann von einem zusätzlichen UE-zu-UE-Relais empfangen werden (beispielsweise außerhalb des Nahbereichs der ersten UE) und kann von dem zusätzlichen UE-zu-UE-Relais weiter geleitet werden, wodurch der Bereich der UE-Discovery-Anforderung erweitert wird. So empfängt beispielsweise das UE-zu-UE-Relais 804b eine weitergeleitete Discovery-Anforderung vom UE-zu-UE-Relais 804a, die angibt, dass die Off-Netzwerk-UE 802a nach der Off-Netzwerk-UE 802c oder 802d sucht. Auf diese Weise kann die Ziel-UE (die zweite UE) eventuell entdeckt und ein Kommunikationspfad zwischen der anfordernden UE (die erste UE) und der Ziel-UE (die zweite UE) eingerichtet werden.
  • Ein UE-zu-UE-Relais (beispielsweise Relais 804a/804b) kann den Überblick über alle UEs behalten, die direkt oder indirekt über das UE-zu-UE-Relais erreichbar sind. Sobald beispielsweise ein UE-zu-UE-Relais eine Off-Netzwerk-UE entdeckt, kann das UE-zu-UE-Relais Verbindungspfadinformation für die Verbindung der Off-Netzwerk-UE speichern. Beim Empfangen einer UE-Discovery-Anforderung, die einer zuvor entdeckten UE entspricht, muss das UE-zu-UE-Relais mit einem Verbindungspfad zur Ziel-UE antworten und darf die UE-Discovery-Anfrage nicht weiterleiten. Beim Weiterleiten einer UE-Discovery-Anforderung kann ein UE-zu-UE-Relais (beispielsweise Relais 804a/804b) angeben, wie viele UE-zu-UE-Relais die UE-Discovery-Anforderung bereits durchlaufen hat, einschließlich seiner selbst. Die maximale Länge eines Verbindungspfades (beispielsweise in Bezug auf die Anzahl der UE-zu-UE-Relais-Hops) für eine UE-zu-UE-Kommunikation kann durch die Konfiguration begrenzt werden (beispielsweise wie von einem Administrator und/oder einer Norm definiert). Ein UE-zu-UE-Relais, das eine weitergeleitete UE-Discovery-Anforderung empfängt, kann entscheiden, die UE-Discovery-Anforderung nicht zu verarbeiten, wenn die UE-Discovery-Anforderung bereits die maximale Länge eines Verbindungspfades überschritten hat (beispielsweise die maximale Anzahl von UE-zu-UE-Relais-Hops). Dies hat eine dämpfende Wirkung auf den UE-Discovery-Anforderungs-Verkehr und bewirkt, dass die Discovery-Anforderungen für UEs, die sich nicht in Reichweite befinden, schließlich wegfallen.
  • 9 veranschaulicht ein Flussdiagramm von UE-zu-UE-Relais (beispielsweise UE-zu-UE-Relais 704a/704b oder 804a) -Aktivität gemäß einigen Ausführungsformen. In Block 902 entdeckt das UE-zu-UE-Relais ein zweites Relais in einem ersten Abdeckungsbereich des UE-zu-UE-Relais. Das zweite Relais kann ein UE-zu-Netzwerk-Relais sein, wie beispielsweise das vorstehend in Bezug auf 7 beschriebene Relais 704c, oder das zweite Relais kann ein UE-zu-UE-Relais sein, wie beispielsweise das vorstehend in Bezug auf 7 beschriebene Relay 704a oder das vorstehend in Bezug auf 8 beschriebene Relais 804b. Der erste Abdeckungsbereich des UE-zu-UE-Relais entspricht einem Abdeckungsbereich der Direktmoduskommunikationen mit dem ersten UE-zu-UE-Relais.
  • In Block 904 stellt das UE-zu-UE-Relais über das zweite Relais einen PTT-Dienst für eine erste UE (beispielsweise Off-Netzwerk-UE 702a, 702b, 802a, 802b oder 802c) bereit. Die erste UE ist mit dem UE-zu-UE-Relais über Direktmoduskommunikationen verbunden, und der PTT-Dienst beinhaltet eine Kommunikationssitzung zwischen der ersten UE und einer zweiten UE, die sich außerhalb des ersten Abdeckungsbereichs befindet. In einigen Ausführungsformen kann die zweite UE eine On-Netzwerk-UE sein, wenn das zweite Relais ein UE-zu-Netzwerk-Relais ist. In solchen Ausführungsformen verbindet das zweite Relais die erste UE mit einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, das wiederum die erste UE und die zweite UE mit einem PTT-Server einer PTT-Plattform verbindet, so dass die erste UE und die zweite UE an einem von der PTT-Plattform bereitgestellten PTT-Dienst teilnehmen können. In solchen Ausführungsformen kann das UE-zu-UE-Relais ferner die Verfügbarkeit einer Verbindung zum PTT-Server über das UE-zu-UE-Relais und das zweite UE ankündigen. Das Ankündigen der Verfügbarkeit von Konnektivität kann das Angeben einer Anzahl von Hops (beispielsweise die Gesamtzahl der Relais) zwischen dem UE-zu-UE-Relais und dem Netzwerk (beispielsweise dem PTT-Server) beinhalten.
  • In anderen Ausführungsformen ist die zweite UE eine Off-Netzwerk-UE (beispielsweise Off-Netzwerk-UEs 802c oder 802), die sich in einem anderen Off-Netzwerk-Bereich befindet als die erste UE. In solchen Ausführungsformen kann das UE-zu-UE-Relais eine Discovery-Anforderung von der ersten UE empfangen, die die zweite UE sucht. Das UE-zu-UE-Relais kann die Discovery-Anforderung an das zweite Relais weiterleiten. Alternativ kann das UE-zu-UE-Relais auch zuvor einen Verbindungspfad vom UE-zu-UE-Relais zur zweiten UE festgestellt und gespeichert haben, bevor es die Discovery-Anforderung erhält. In solchen Ausführungsformen kann das UE-zu-UE-Relais auf die Discovery-Anforderung reagieren, indem es den gespeicherten Verbindungspfad an die erste UE sendet, ohne die Discovery-Anforderung an das zweite Relais weiterzuleiten.
  • Verschiedene Ausführungsformen können ferner die gleichzeitige Verwendung von Direktmodus- und On-Netzwerk-Mode-Kommunikationen unterstützen. In verschiedenen Ausführungsformen wechselt eine PTT-Client-Vorrichtung typischerweise in den Direct-Mode (beispielsweise durch Verwendung der oben beschriebenen UE-zu-UE-Kommunikationen), wenn die PTT-Client-Vorrichtung die Verbindung zu einem Mobilfunknetz verliert. Es ist jedoch möglich, dass die Direktmoduskommunikation gleichzeitig mit einer On-Netzwerk-Kommunikation verwendet wird. Dies ist besonders nützlich, um die Last auf die Netzwerkelemente zu reduzieren, indem der Gruppenkommunikationsverkehr aus dem Netzwerk ausgelagert („off-loading“) wird, wenn die Multicast/Broadcast (z.B. eMBMS) -Kommunikation nicht für die Gruppe eingerichtet ist. Bei diesem gleichzeitigen Nutzungsmodus können die Client-Vorrichtungen die Direktmoduskommunikation für Gruppen verwenden, bei denen sich alle Mitglieds-UEs in einem Nahbereich zueinander befinden (z.B. innerhalb einer Region oder innerhalb einer bestimmten Anzahl von UE-zu-UE-Hops) und den On-Netzwerk-Mode für andere Arten von Kommunikationen verwenden (beispielsweise die Kommunikation, die bei verteilteren Gruppen stattfindet). Die Entscheidung, für eine Gruppe in den Direktmodus zu wechseln kann autonom von den UEs getroffen oder durch ein Netzwerk ausgelöst werden. So kann beispielsweise ein netzwerkinduziertes Verfahren ausgelöst werden, wenn das Netzwerk feststellt, dass sich alle Mitglieds-UEs einer Gruppe im Nahbereich voneinander befinden. In solchen Ausführungsformen kann ein PTT-Server alle UEs der Gruppe anweisen, für diese Gruppe in den Direktmodus zu wechseln. Als weiteres Beispiel kann ein autonomes Verfahren ausgelöst werden, wenn eine PTT-UE, die zu einer Gruppe gehört, unter Verwendung von ProSe-Direct-Discovery feststellt, dass sich alle anderen UEs dieser Gruppe in ihrem Nähebereich befinden. Die PTT-UE kann einen Konsensprozess einleiten und fordert alle UEs auf, für die Gruppe in den Direktmodus zu wechseln. Jede der anderen UEs kann dann individuell eine Entscheidung treffen, ob alle UEs, die zur Gruppe gehören, aus ihrer jeweiligen Perspektive im Nahbereich liegen. Wenn alle UEs die gleiche Entscheidung treffen, dass sich alle anderen UEs im Nahbereich befinden, gilt ein Konsens als erreicht und alle UEs können für die Gruppe in den Direktmodus wechseln.
  • 10 ist ein Blockdiagramm eines Verarbeitungssystems 1000 gemäß einer Ausführungsform zum Ausführen von hier beschriebenen Verfahren, welches in einem Host-Gerät installiert sein kann. Wie gezeigt ist, enthält das Verarbeitungssystem 1000 einen Prozessor 1004, einen Speicher 1006 und Schnittstellen 1010 bis1014, die so (oder anders) angeordnet sein können, wie in 10 gezeigt ist. Der Prozessor 1004 kann irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten sein, die geeignet sind, um Berechnungen und/oder andere verarbeitungsbezogene Aufgaben auszuführen, und der Speicher 1006 kann irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten sein, die geeignet sind, um eine Programmierung und/oder Anweisungen zum Ausführen durch den Prozessor 1004 zu speichern. In einer Ausführungsform enthält der Speicher 1006 ein nicht transitorisches computerlesbares Medium. Die Schnittstellen 1010, 1012, 1014 können irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten sein, die dem Verarbeitungssystem 1000 ermöglichen, mit anderen Geräten/Komponenten und/oder einem Nutzer zu kommunizieren. Zum Beispiel können eine oder mehrere der Schnittstellen 1010, 1012, 1014 geeignet sein, um Daten-, Steuerung- oder Managementnachrichten von dem Prozessor 1004 an Anwendungen zu kommunizieren, die auf den Host-Geräten oder einem entfernten Gerät installiert sind. In einem anderen Beispiel können eine oder mehrere der Schnittstellen 1010, 1012, 1014 geeignet sein, einem Nutzer oder einem Nutzergerät zu ermöglichen (zum Beispiel einem Personal Computer (PC) usw.), um mit dem Verarbeitungssystem 1000 zu interagieren/kommunizieren. Das Verarbeitungssystem 1000 kann zusätzliche Komponenten enthalten, die in 10 nicht dargestellt sind, wie zum Beispiel einen Langzeitspeicher (zum Beispiel einen nichtflüchtigen Speicher usw.).
  • In einigen Ausführungsformen ist das Verarbeitungssystem 1000 in einem Netzwerkgerät enthalten, das auf ein Telekommunikationsnetzwerk zugreift oder auf andere Weise dessen Teil ist. In einem Beispiel ist das Verarbeitungssystem 1000 ein netzwerkseitiges Gerät in einem drahtlosen oder leitungsgebundenen Telekommunikationsnetzwerk, wie zum Beispiel einer Basisstation, einer Weiterleitungsstation, einem Scheduler, einem Controller, einem Gateway, einem Router, einem Anwendungsserver oder irgendeinem anderen Gerät in dem Kommunikationsnetzwerk. In anderen Ausführungsformen ist das Verarbeitungssystem 1000 in einem nutzerseitigen Gerät vorgesehen, das auf ein drahtloses oder leitungsgebundenes Telekommunikationsnetzwerk zugreift, wie zum Beispiel einer Mobilstation, einer Nutzerausstattung („user equipment“ (UE)), einem Personal Computer (PC), einem Tablet, einem tragbaren Kommunikationsgerät (zum Beispiel einer Smarfiniatch usw.) oder irgendeinem anderen Gerät, das geeignet ist, auf ein Telekommunikations-netzwerk zuzugreifen.
  • In einigen Ausführungsformen verbinden eine oder mehrere der Schnittstellen 1010, 1012, 1014 das Verarbeitungssystem 1000 mit einem Transceiver, der geeignet ist, eine Signalisierung über das Telekommunikationsnetzwerk zu senden und zu empfangen. 11 ist ein Blockdiagramm eines Transceivers 1100, der geeignet ist, eine Signalisierung über ein Telekommunikationsnetzwerk zu senden und zu empfangen. Der Transceiver 1100 kann in einem Host-Gerät installiert sein. Wie gezeigt ist, umfasst der Transceiver 1100 eine netzwerkseitige Schnittstelle 1102, einen Koppler 1104, einen Sender 1106, einen Empfänger 1108, einen Signalprozessor 1110 und eine geräteseitige Schnittstelle 1112. Die netzwerkseitige Schnittstelle 1102 kann irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten sein, die geeignet sind, um eine Signalisierung über ein drahtloses oder ein leitungsgebundenes Telekommunikationsnetzwerk zu senden oder zu empfangen. Der Koppler 1104 kann irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten enthalten, die geeignet sind, eine bidirektionale Kommunikation über die netzwerkseitige Schnittstelle 1102 zu ermöglichen. Der Sender 1106 kann irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten enthalten (zum Beispiel einen Aufwärtskonverter, einen Leistungsverstärker usw.), die geeignet sind, um ein Basissignal in ein moduliertes Trägersignal zu konvertieren, das geeignet zur Übertragung über die netzwerkseitige Schnittstelle 1102 ist. Der Empfänger 1108 kann irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten enthalten (zum Beispiel einen Abwärtskonverter, einen Niedrigrauschverstärker usw.), die geeignet sind, um ein Trägersignal, das über die netzwerkseitige Schnittstelle 1102 empfangen wurde, in ein Basisbandsignal zu konvertieren. Der Signalprozessor 1110 kann irgendeine Komponente oder eine Ansammlung von Komponenten enthalten, die geeignet sind, um ein Basisbandsignal in ein Datensignal zu konvertieren, das geeignet ist, über die geräteseitige(n) Schnittstelle(n) 1112 kommuniziert zu werden oder umgekehrt. Die geräteseitige(n) Schnittstelle(n) 1112 kann/können irgendeine Komponente oder Ansammlung von Komponenten enthalten, die geeignet sind, um Datensignale zwischen dem Signalprozessor 1110 und Komponenten in dem Host-Gerät (zum Beispiel dem Verarbeitungssystem 1000, LAN-Ports („local area network“; Nahbereichsnetzwerk) usw.) zu kommunizieren.
  • Der Transceiver 1100 kann eine Signalisierung über irgendeinen Typ eines Kommunikationsmediums senden oder empfangen. In einigen Ausführungsformen sendet und empfängt der Transceiver 1100 eine Signalisierung über ein drahtloses Medium. Zum Beispiel kann der Transceiver 1100 ein drahtloser Transceiver sein, der geeignet ist, gemäß einem drahtlosen Telekommunikationsprotokoll zu kommunizieren, wie zum Beispiel einem zellularen Protokoll (zum Beispiel „Long-Term Evolution“ (LTE) usw.), einem WLAN-Protokoll („wireless local area network“; drahtloses Nahbereichsnetzwerk) (zum Beispiel Wi-Fi usw.) oder irgendeinem anderen Typ eines drahtlosen Protokolls (zum Beispiel Bluetooth oder NFC („near field communication“; Nahfeldkommunikation) usw.). In einer solchen Ausführungsform umfasst die netzwerkseitige Schnittstelle 1102 ein oder mehrere Antennen-/Strahlungselemente. Zum Beispiel kann die netzwerkseitige Schnittstelle 1102 eine einzelne Antenne, mehrere separate Antennen oder eine Mehrfachantennenanordnung enthalten, die für eine Mehrschichtkommunikation geeignet ist, zum Beispiel eine-Eingabe-mehrere-Ausgaben („single input multiple output“ (SIMO)), mehrere-Eingabeneine-Ausgabe („multiple input single output“ (MISO)), mehrere-Eingaben-mehrere-Ausgaben („multiple input multiple output“ (MIMO)) usw. In anderen Ausführungsformen sendet und empfängt der Transceiver 1100 eine Signalisierung über ein leitungsgebundenes Medium, zum Beispiel ein Twisted-Pair-Kabel, ein Koaxialkabel, eine optische Faser usw. Spezifische Verarbeitungssysteme und/oder Transceiver können alle der gezeigten Komponenten nutzen, oder nur eine Teilmenge der Komponenten, und das Integrationsniveau kann von Gerät zu Gerät variieren.
  • In der vorangehenden Spezifikation sind spezifische Ausführungsformen beschrieben worden. Fachleuten auf dem Gebiet ist jedoch klar, dass verschiedene Modifizierungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen, wie in den Ansprüchen unten dargelegt. Dementsprechend sind die Spezifikation und die Abbildungen in einem eher illustrativen als einem restriktiven Sinne zu verstehen und alle solche Modifikationen sollen in dem Schutzbereich der vorliegenden Lehren enthalten sein.
  • Die Nutzen, Vorteile, Problemlösungen und jedes denkbare Element, das dazu führt, dass irgendein Nutzen, Vorteil oder irgendeine Lösung eintritt oder ausgeprägter wird, sollen nicht als kritische, erforderliche oder essentielle Merkmale oder Elemente eines beliebigen Anspruchs oder aller Ansprüche ausgelegt werden. Die Erfindung wird ausschließlich durch die angehängten Ansprüche definiert, einschließlich jeder beliebigen Änderung, die während der Rechtshängigkeit der vorliegenden Anmeldung vorgenommen wird, und aller Äquivalente solcher Ansprüche, wie veröffentlicht.
  • Darüber hinaus sollen in diesem Dokument relationale Ausdrücke, wie zum Beispiel, erste und zweite, oben und unten, und dergleichen ausschließlich verwendet werden, um eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne notwendigerweise irgend eine tatsächliche solche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Aktionen zu erfordern oder zu implizieren. Die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“, „hat“, „habend“, „beinhalten“, „beinhaltend“, „enthalten“, „enthaltend“ oder eine beliebige Variation davon sollen eine nicht-exklusive Einbeziehung abdecken, so dass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfassen, haben, beinhalten, enthalten, nicht nur solche Elemente beinhalten, sondern andere Elemente beinhalten können, die nicht ausdrücklich aufgeführt werden, oder solchen Prozessen, Verfahren, Artikeln oder Vorrichtungen inhärent sind. Ein Element, das fortfährt mit „umfasst... ein“, „hat... ein“, „beinhaltet... ein“, „enthält... ein“, schließt nicht, ohne weitere Auflagen, die Existenz zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder der Vorrichtung aus, die das Element umfassen, haben, beinhalten, enthalten. Die Ausdrücke „eine“ und „ein“ werden als eins oder mehr definiert, sofern hierin nichts anderes explizit festgelegt ist. Die Ausdrücke „im Wesentlichen“, „essentiell“, „ungefähr“, „etwa“ oder eine beliebige andere Version davon wurden als „nahe bei sein“ definiert, wie dem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, und in einer nicht begrenzenden Ausführungsform wird der Ausdruck definiert, innerhalb von 10 %, in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 5 % in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 1 % und in einer anderen Ausführungsform innerhalb von 0,5 % zu sein. Der Ausdruck „gekoppelt“, wie er hierin verwendet wird, wird als „verbunden“ definiert, obwohl nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder Struktur, die in einer bestimmten Art und Weise „konfiguriert“ ist, ist mindestens auf diese Art und Weise konfiguriert, kann aber auch auf mindestens eine Art und Weise konfiguriert sein, die nicht aufgeführt ist.
  • Es ist gewünscht, dass einige Ausführungsformen einen oder mehrere generische oder spezialisierte Prozessoren (oder „Verarbeitungsvorrichtungen“) umfassen, wie zum Beispiel Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, kundenspezifische Prozessoren und freiprogrammierbare Feld-Gate-Arrays (FPGAs) und eindeutige gespeicherte Programmanweisungen (die sowohl Software als auch Firmware umfassen), die den einen oder mehrere Prozessoren steuern, um in Verbindung mit bestimmten Nicht-Prozessor-Schaltungen, einige, die meisten oder alle der Funktionen des Verfahrens und/oder der Vorrichtung, die hierin beschrieben werden, zu implementieren. Alternativ können einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine implementiert werden, die über keine gespeicherten Programmanweisungen verfügt, oder in einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), in denen jede Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten der Funktionen, als kundenspezifische Logik implementiert sind. Selbstverständlich kann eine Kombination der zwei Ansätze verwendet werden.
  • Darüber hinaus kann eine Ausführungsform als ein computerlesbares Speichermedium implementiert sein, das über einen darauf gespeicherten computerlesbaren Code zum Programmieren eines Computers (der zum Beispiel einen Prozessor umfasst) verfügt, um ein hierin beschriebenes und beanspruchtes Verfahren durchzuführen. Beispiele solcher computerlesbaren Speichermedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein:
    • eine Festplatte, eine CD-ROM, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, einen ROM (Nur-Lese-Speicher), einen PROM (Programmierbarer Lesespeicher), einen EPROM (Löschbarer Programmierbarer Lesespeicher), einen EEPROM (Elektrisch Löschbarer Programmierbarer Lesespeicher) und einen Flash-Speicher. Weiterhin ist zu erwarten, dass ein Fachmann auf dem Gebiet, ungeachtet möglicher erheblicher Anstrengungen und einer großen Designauswahl, die zum Beispiel durch eine zur Verfügung stehende Zeit, der aktuellen Technologie und ökonomische Überlegungen begründet ist, geleitet durch die hierin offenbarten Konzepte und Prinzipien, ohne Weiteres in der Lage ist solche Softwareanweisungen und Programme und ICs mit minimalem Versuchsaufwand zu erzeugen.
  • Die Zusammenfassung der Offenbarung wird zur Verfügung gestellt, um dem Leser zu erlauben, die Natur der technischen Offenbarung schnell zu erkennen. Es wird mit dem Verständnis eingereicht, dass es nicht verwendet wird, um den Geist oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu begrenzen. Zusätzlich ist der vorangehenden ausführlichen Beschreibung zu entnehmen, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zusammengruppiert werden, um die Offenbarung zu straffen. Dieses Offenbarungsverfahren soll nicht als ein Reflektieren einer Intention interpretiert werden, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch vorgetragen werden. Vielmehr liegt, wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, ein erfinderischer Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform vor. Somit werden die folgenden Ansprüche hierdurch in die ausführliche Beschreibung integriert, wobei jeder Anspruch für sich alleine als ein getrennt beanspruchter Gegenstand steht.

Claims (6)

  1. Verfahren, umfassend: das Erkennen, durch eine erste Benutzereinrichtung (UE), einer Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, die für die erste UE verfügbar sind, wobei die erste UE außerhalb eines Abdeckungsgebiets eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks angeordnet ist; das Empfangen, durch die erste UE, einer oder mehrerer Kapazitätsangaben von der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais; das Auswählen, durch die erste UE, eines ersten UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, um eine Verbindung mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk gemäß einer Relaisauswahlrichtlinie und der einen oder mehreren Kapazitätsangaben herzustellen, wobei die eine oder die mehreren Kapazitätsangaben eine Anzahl zusätzlicher Verbindungen, die das erste UE-zu-Netzwerk-Relais akzeptieren kann, eine Anzeige der durch das erste UE-zu-Netzwerk-Relais verfügbaren Bandbreite oder eine Kombination derselben angeben; und das Verbinden, durch die erste UE, mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais unter Verwendung von Direktmoduskommunikationen, wobei das erste UE-zu-Netzwerk-Relais die erste UE mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk verbindet, damit die erste UE auf einen Push-to-Talk (PTT)-Dienst zugreifen kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Relaisauswahlrichtlinie die erste UE anweist, ein am wenigsten belastetes UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais auszuwählen, um die erste UE mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk zu verbinden, und wobei das Verfahren ferner umfasst, das Bestimmen, durch die erste UE, eines Lastpegels von jedem der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais unter Verwendung der einen oder mehreren Kapazitätsangaben.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Empfangen, durch die erste UE, einer Verbindungsübertragungsanforderung, die die erste UE auffordert, sich zur Verbindung mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk an ein zweites UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl der UE-zu-Netzwerk-Relais zu übertragen, wobei die erste UE für die Verbindungsübertragung aus einer Vielzahl von UE, die mit dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais verbunden sind, gemäß einer Bandbreitennutzung der ersten UE, einem Verbindungsalter der ersten UE, einer Benutzerpriorität jeder der Vielzahl von UE, einer Aktivitätsart der ersten UE, einer Anzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais, die von der ersten UE zur Verbindung mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk entdeckt wurden, oder einer Kombination derselben, ausgewählt ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Verbindungsübertragungsanforderung durch das erste UE-zu-Netzwerk-Relais übertragen wird, und wobei das Verfahren ferner als Reaktion auf das Empfangen der Verbindungsübertragungsanforderung das Auswählen, durch die erste UE, des zweiten UE-zu-Netzwerk-Relais aus der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais zum Verbinden mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk gemäß der Relaisauswahlrichtlinie umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Übertragen, durch die erste UE, einer Angabe von alternativen Zugriffspfaden zum drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais zu dem ersten UE-zu-Netzwerk-Relais.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Empfangen, durch die erste UE, einer Verbindungsübertragungsanforderung, die die erste UE auffordert, sich an ein zweites UE-zu-Netzwerk-Relais der Vielzahl von UE-zu-Netzwerk-Relais zur Verbindung mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk zu übertragen, wobei die Verbindungsübertragungsanforderung von einem Controller des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks übermittelt wird, und wobei die Verbindungsübertragungsanforderung das zweite UE-zu-Netzwerk-Relais identifiziert.
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