KR101586600B1

KR101586600B1 - 피어-투-피어 통신 링크들을 스케줄링하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101586600B1
Application number: KR1020147020925A
Authority: KR
Inventors: 제임스 피. 마이클스; 마이클 에이치. 베이커
Original assignee: 모토로라 솔루션즈, 인크.
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2016-01-18
Also published as: CA2861785C; WO2013101507A1; EP2798894A1; AU2012362865B2; AU2012362865A1; US8787305B2; US20130170468A1; KR20140114851A; CA2861785A1; EP2798894B1

Abstract

진화된 노드 B는 하나 이상의 스테이션들로부터 수신된 측정 성능 정보로부터 피어 세트들을 생성하거나 업데이트한다. 측정 성능 정보는 진화된 노드 B로부터 하나 이상의 스테이션들로 전송된 다운링크 신호와 연관된 적어도 하나의 품질 메트릭을 포함한다. 진화된 노드 B는 각 타임슬롯에서의 현재 자원 할당들 및 피어 세트들에 기초하여 제외 타임슬롯들 및 선호 타임슬롯들을 결정하고, 자원 할당 맵의 업링크 부분에서 잠재적 자원들을 마킹하며, 송신기 스테이션과 하나 이상의 수신기 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신을 위해 잠재적 자원들 중 하나를 할당한다.

Description

피어-투-피어 통신 링크들을 스케줄링하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SCHEDULING PEER-TO-PEER COMMUNICATION LINKS}

관련 출원들

본 출원은 Motorola Solutions. Inc.에 의해 본 출원과 공동 소유되는 하기의 미국 특허 출원들: "Proactive Scheduling Methods And Apparatus To Enable Peer-To-Peer Communication Links In A Wireless OFDMA System"이란 명칭으로 2009년 1월 27일 출원된 제12/360,428호, "Reactive Scheduling Methods And Apparatus To Enable Peer-To-Peer Communication Links In A Wireless OFDMA System"이란 명칭으로 2009년 1월 27일 출원된 제12/360,220호, 및 "Method And Apparatus For Scheduling Various Types Of Peer-To-Peer Communication Links"이란 명칭으로 2011년 12월 29일 출원된 제13/339,518호에 관한 것이고, 이들 각각의 전체 내용은 참조로 여기에 통합된다.

발명 분야

본 개시물은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access; OFDMA) 통신 네트워크들 내에서 동작하는 스테이션들 사이에서 피어-투-피어 통신을 위해 OFDMA 통신 네트워크에서 자원들을 스케줄링하는 방법들 및 장치에 관한 것이다.

직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)는 다수의 스테이션들 사이에서 무선 주파수(RF) 채널을 공유하는 다중 액세스 방법이다. OFDMA는 정보 신호들을 변조하기 위해 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 디지털 변조 방식을 사용한다. OFDMA는 주파수 도메인과 시간 도메인 다중 액세스의 조합으로서 설명될 수 있다. OFDMA에서, 통신 공간은 다수의 타임슬롯들로 분할되고, 각 타임슬롯은 자신의 서브-캐리어들 중 적어도 하나를 각각 갖는 다수의 주파수 서브-채널들로 더 분할된다. OFDMA 시스템들에서, 시간 및/또는 주파수 자원들 양자는 다수의 스테이션들로/스테이션들로부터의 신호들을 분리하기 위해 사용되고, 여기서, 다수의 스테이션들로/스테이션들로부터의 송신은 타임 슬롯들 및 각 타임슬롯내의 서브-채널을 사용하여 분리되어, 스테이션의 신호들은 시간 도메인 및/또는 주파수 도메인에서 분리될 수 있다. 따라서, OFDMA에서, 자원들은 시간-주파수 공간에서 파티셔닝될 수 있다.

최근, OFDMA를 구현하는 광대역 무선 네트워크들이 개발되었다. 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE) 802.16 네트워크들이 일례이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "IEEE 802.16"은 광대역 무선 액세스 방법들을 통제하는 IEEE 무선 대도시 영역 네트워크(Wireless Metropolitan Area Network; WMAN) 표준들의 세트를 지칭한다. 여기에서 참조되는 임의의 IEEE 표준들 또는 사양들은 445 Hoes Lane, PO Box 1331, Piscataway, NJ 08855-1331, USA 소재의 IEEE에서 획득될 수 있다. 또한, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 프로젝트가 고속 무선 데이터 통신 네트워크를 제공하기 위해 작성되었다. LTE는 유럽 전기통신 표준 협회(European Telecommunications Standards Institute; ETSI)가 개발한 3GPP(Third Generation Partnership Project) 프로젝트이다. LTE 네트워크에서, 진화된 노드 B(evolved Node B; eNB)가 LTE 네트워크의 무선 액세스 네트워크(RAN) 부분에서 필수 노드이다. 802.16 WMAN에서의 기지국과 유사하게, LTE 네트워크에서의 eNB는 셀에서의 다수의 디바이스들과의 무선 통신을 처리하며, 무선 자원 관리 및 핸드오버 판정들을 수행한다. 802.16 WMAN에서의 가입자국(SS)과 유사하게, LTE 네트워크에서의 사용자 장비(UE)는 eNB와 통신하는 디바이스로서 기능한다. 사용자 장비 및/또는 가입자국을 본 문헌에서 스테이션(station)으로 지칭한다. 여기에서 참조되는 임의의 ETSI 표준들 또는 사양들은 650, Route des Lucioles, 06921 Sophia-Antipolis Cedex, FRANCE에서 획득될 수 있다.

무선 통신 시스템에서는, 원근(near-far) 문제가 존재할 수 있다. 원근 문제는 수신 스테이션이 원하는 송신 스테이션으로부터 저전력 신호를 수신하고 동시에 상이한 송신 스테이션으로부터 고전력 신호를 수신함으로써, 저전력 신호에 대한 수신 스테이션에서의 수신기의 감도감소 또는 "감도저하(desense)"를 발생시킨다. 다시 말해, 고전력 신호는 저전력 신호가 수신기의 검출능 임계값(detectability threshold) 아래로 떨어지게 할 수 있다. 예를 들어, 고전력 송신 스테이션이 동일한 타임슬롯에 있지만 상이한 주파수 서브-채널상에서 동작하는 수신 스테이션 근처에 위치할 때, 높은 송신 에너지가 수신기를 감도저하시킬 수 있다.

무선 통신 시스템에서, 듀플렉스 동작이 지원되어서, eNB 및 스테이션은 정보를 송신하고 수신할 수 있다. 하프-듀플렉스 동작으로, 스테이션은 정보를 동시에 송신하고 수신할 수 없다. 풀-듀플렉스 동작으로, 스테이션은 정보를 동시에 송신하고 수신할 수 있다. 하프-듀플렉스 동작은 단일 주파수 채널이 일반적으로 다운링크로 칭하는 eNB로부터 스테이션으로의 송신을 위해 예약된 시간의 부분, 및 일반적으로 업링크로서 칭하는 스테이션으로부터 eNB로의 송신을 위해 예약된 시간의 별개의 직교 부분을 갖는 시간으로 분할되는 시간 분할 듀플렉스(TDD)로 실현될 수 있다. 풀-듀플렉스 동작은 2개의 주파수 채널들이 활용되는 주파수 분할 듀플렉스(FDD)로 실현될 수 있다. 하나의 주파수 채널이 eNB로부터 스테이션으로의 다운링크 송신을 위해 전용되고, 제2 동시 동작 주파수 채널이 스테이션으로부터 eNB로의 업링크 송신을 위해 전용된다. TDD 및 FDD 주파수 채널들 양자가 OFDMA의 지원에서 타임슬롯들로 분할될 수 있다.

적합한 채널 조건들을 갖는 스테이션들에 우선순위를 제공함으로써 순간 채널 변동들(instantaneous channel variations)을 이용하도록 스테이션들 사이에 통신 자원들(예를 들어, 타임슬롯들 및/또는 서브-채널들)을 할당하거나 분배하는 스케줄링 알고리즘들이 무선 네트워크들에서 널리 사용된다. 예를 들어, OFDMA 통신 시스템에서, 기지국 또는 eNB는 각 업링크 통신 및 각 다운링크 통신에 의해 사용된 시간/주파수 자원들을 스케줄링하는 시간-분할 다중 액세스(TDMA) 스케줄러를 포함할 수 있다. 하나 보다 많은 업링크 통신이 하나 이상의 스테이션들의 송신기로부터 발생할 수 있는 반면에, 기지국 또는 eNB의 송신기로부터 발생한 다운링크 통신은 하나 이상의 스테이션들의 수신기(들)에 대해 의도된다. 스케줄러는 동일한 타임슬롯내의 상이한 서브-채널들상의 업링크 통신을 상이한 스테이션들에 할당할 수 있다. 특히, 기지국 또는 eNB 스케줄러는 상이한 타임슬롯들에서 또는 동일한 타임슬롯에서 이들 업링크 통신을 스케줄링할 수 있고, eNB에 통신하는 다양한 스테이션들 사이에서 원근 간섭을 방지/감소시키기 위해 전력 제어를 사용한다. 따라서, TDMA 스케줄러는 시간-직교 업링크 송신을 생성하거나 업링크 전력 제어를 통해 원근 문제들을 회피한다. 스케줄러는 eNB로부터의 동일한 타임슬롯내의 상이한 서브-채널들상의 다운링크 통신을 상이한 스테이션들에 할당할 수 있다. 원근 간섭 문제는 단일의 원하는 송신기만이 존재하고 동시에 동작하는 간섭하는 송신기가 없다는 점에서 회피된다. 이들 기법들은 시간의 선택 직교 부분이 업링크 및 다운링크 송신들을 위해 주파수 채널내에서 확보된 TDD 무선 통신 시스템들 및 개별 주파수 채널이 업링크 및 다운링크 송신에 전용되는 FDD 무선 통신 시스템들에 적용가능하다.

전술한 TDMA 스케줄링 기법들이 모든 스테이션들이 중앙 기지국 또는 eNB와 통신하고 모든 스테이션들에 중앙 기지국 또는 eNB에 의해 자원들이 할당되거나 스케줄링되는 상황들에서 양호하게 작동하더라도, 이들 기법들은 스테이션들 사이의 직접 스테이션-투-스테이션(station-to-station) 또는 "피어-투-피어(peer-to-peer)" 통신을 또한 포함하는 혼합 네트워크에서 작동하지 않는다. 하나의 스테이션이 다른 스테이션과 직접 접속하고 다른 스테이션과 직접 통신할 때, 이러한 통신 방법을 여기에서 피어-투-피어 통신이라 칭한다. 피어-투-피어 통신으로는, 통신 링크들이 스테이션들 사이에서 발생하고 eNB를 반드시 수반하지 않기 때문에, 업링크 및 다운링크의 개념이 없다. 종래의 업링크 또는 다운링크 자원 할당 내에 있든지 또는 피어-투-피어 통신 링크들 단독에 의해 점유된 자원 할당 내에 있든지 피어-투-피어 통신 링크들이 시간-주파수 자원들의 부분을 공유하는 것이 허용될 때, 원근 간섭이 발생할 수 있다. 원근 간섭은 eNB-투-스테이션 및 스테이션-투-eNB 통신 링크들 또는 피어-투-피어 링크들을 감도저하시킬 수 있다.

피어-투-피어 통신은 기지국 또는 eNB에 의해 지시될 수 있거나(중앙집중식 스케줄링), 통신에서 수반되는 스테이션들에 의해 자체-지시(self-direct)될 수 있다(분산 스케줄링). 중앙집중식 스케줄링으로, 스테이션들은 스케줄링에 필요한 정보를 교환하기 위해 제어 채널들을 통해 기지국 또는 eNB와 통신한다. 분산 스케줄링으로, 스테이션들은 자원들을 스케줄링하는 데 필요한 정보를 교환하기 위해 서로 통신한다. 애드-혹 메시 네트워크가 피어-투-피어 네트워크들의 통신 범위를 확장시킬 수 있고, 여기서, 메시 노드들 또는 스테이션들은 라우팅, 이웃 리스트 및 다른 정보를 수집하여, 중앙집중식 기지국/eNB 스케줄러로 또는 분산 스케줄링을 이용하는 스테이션들로 포워딩할 수 있다. 메시 애드-혹을 갖거나 갖지 않고 중앙집중식 스케줄링 또는 분산 스케줄링을 이용하여 피어-투-피어 통신을 허용하는 OFDMA 통신 시스템들은, 종래의 TDMA 업링크/다운링크 스케줄링이 사용될 때 상당한 원근 간섭을 경험할 수 있다.

따라서, 피어-투-피어 통신 링크들을 스케줄링하는 스케줄링 기법들을 제공하는 것이 바람직하다.

하기의 상세한 설명과 함께, 동일한 참조 부호들이 개별 도면들 전반적으로 동일하거나 기능적으로 유사한 엘리먼트들을 지칭하는 첨부한 도면들이 명세서에 통합되고 그 일부를 형성하며, 청구된 본 발명을 포함하는 개념들의 실시예들을 더 예시하고, 이들 실시예들의 다양한 원리들 및 이점들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 일부 실시예들에 따른 무선 통신 네트워크의 블록도이다.
도 2는 일부 실시예들에 따른 단일 OFDMA 프레임내의 자원 할당들의 블록도이다.
도 3은 일부 실시예들에 따른 기지국 또는 eNB와 지정된 피어-투-피어 자원 할당 결정 방법의 블록도이다.
도 4a는 표준 공중 인터페이스의 블록도이다.
도 4b는 일부 실시예들에 따른 업링크 또는 다운링크에서 롱 텀 에볼루션(LTE) 피어-투-피어 통신의 구현을 위한 공중 인터페이스의 블록도이다.
도 4c는 일부 실시예들에 따른 전용 피어-투-피어 존에서 롱 텀 에볼루션(LTE) 피어-투-피어 통신의 구현을 위한 공중 인터페이스의 블록도이다.
도 5는 일부 실시예들에 따른 피어 스테이션들과 진화된 노드 B(eNB) 사이의 프로액티브(proactive) 자원 할당 방법의 흐름도이다.
도 6은 일부 실시예들에 따른 피어 스테이션들과 진화된 노드 B(eNB) 사이의 리액티브(reactive) 자원 할당의 흐름도이다.
도 7은 일부 실시예들에 따른 피어-투-피어 통신을 위해 자원들을 할당하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 일부 실시예들에 따른 피어-투-피어 통신을 위해 자원들을 할당하도록 구성된 스테이션의 블록도이다.
당업자는 도면들에서의 엘리먼트들이 단순화 및 명료화를 위해 예시되고 반드시 일정 비율로 도시되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면들에서의 엘리먼트들 중 일부의 치수들은 본 발명의 실시예들의 이해를 향상시키는 것을 돕기 위해 다른 엘리먼트들에 비해 과장될 수 있다.
따라서, 장치 및 방법 컴포넌트들은, 본 명세서에서의 설명의 이익을 갖는 당업자에게 쉽게 명백할 상세사항들로 본 개시물을 모호하게 하지 않도록, 본 발명의 실시예들의 이해와 관련되는 특정한 상세사항들만을 도시하는 도면들에서 종래의 심볼들에 의해 적절한 위치에 나타내었다.

일부 실시예들은 피어-투-피어 통신을 위해 자원들을 할당하는 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 진화된 노드 B는 피어-투-피어 통신을 지정하기 위한 자원들을 식별한다. 진화된 노드 B는 하나 이상의 스테이션들로부터 수신된 측정 성능 정보로부터 피어 세트들(peer sets)을 생성하거나 업데이트한다. 측정 성능 정보는 진화된 노드 B로부터 하나 이상의 스테이션들로 전송된 다운링크 신호로 요청된 적어도 하나의 품질 메트릭을 포함한다. 진화된 노드 B는 각 타임슬롯에서의 현재 자원 할당들에 기초하여 및 피어 세트들에 기초하여 제외 타임슬롯들(excluded timeslots) 및 선호 타임슬롯들(preferred timeslots)을 결정하고, 자원 할당 맵의 피어-투-피어 지정 부분에서 잠재적 자원들을 마킹하며, 송신기 스테이션과 하나 이상의 수신기 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신을 위해 잠재적 자원들 중 하나를 할당한다.

도 1은 일부 실시예들에 따른 무선 통신 네트워크의 블록도이다. 무선 통신 네트워크(100)는 예를 들어, 롱 텀 에볼루션(LTE) 네트워크일 수 있거나, 무선 통신 네트워크(100)는 IEEE 802.16 표준들에 따라 동작할 수 있다. 무선 통신 네트워크(100)는, 네트워크가 IEEE 802.16 표준들에 따라 동작할 때 가입자국들, 또는 네트워크가 LTE 네트워크일 때 사용자 장비를 포함한다. 단순화를 위해, 가입자국들 및 사용자 장비를 스테이션들(110)로서 지칭한다. 무선 통신 네트워크(100)는, 네트워크가 IEEE 802.16 표준들에 따라 동작할 때 적어도 하나의 기지국(105), 또는 네트워크가 LTE 네트워크일 때 적어도 하나의 진화된 노드 B(eNB)(105)를 또한 포함한다. 스테이션들(110)은 예를 들어, 피어-투-피어 통신에서 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 통신 링크들을 통해 통신하도록 인에이블된 무선 통신 디바이스들이다. 스테이션들(110)은 또한 기지국(105) 또는 eNB(105)와 통신하도록 인에이블된다. 일부 실시예들에서, 각 스테이션(110)은 잠재적으로 이동형(즉, 비고정)이고, 임의의 특정한 시간에 이동형일 수 있는 반면에, 기지국(105)은 미리 정의된 기간 동안 특정한 위치에서 고정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국(105)은 또한 잠재적으로 이동형이다. 기지국(105) 또는 eNB(105)는 데이터 및/또는 제어 시그널링 정보를 스테이션들(110)과 통신할 수 있다. 네트워크(100)에서, 스테이션(110-1) 및 스테이션(110-5)은 스테이션들(110-3 및 110-2) 각각과 직접 피어-투-피어 통신 링크들을 갖는다.

네트워크를 통해 더 큰 제어를 제공하기 위해, 다수의 판정들이 기지국(105) 또는 eNB(105)에서 이루어진다. 예를 들어, 중앙집중식 스케줄링 알고리즘들이 기지국(105) 또는 eNB(105)내에서 구현될 수 있고, 기지국(105) 또는 eNB(105)는 기지국(105) 또는 eNB(105)에 의해 정의되는 셀내에서 동작하는 다양한 스테이션들(110)에 자원들을 할당하는 자원 스케줄링 판정들을 하는데 책임이 있을 수 있다. 기지국(105) 또는 eNB(105)는 다양한 스테이션들과의 통신을 위해 업링크 자원들 및 다운링크 자원들을 스케줄링한다. 또한, 기지국(105) 또는 eNB(105)는 스테이션들(110) 사이의 통신을 위해 사용되는 직접 피어-투-피어 통신 링크들에 대한 자원들을 또한 스케줄링한다.

도 2는 일부 실시예들에 따른 단일 OFDMA 프레임내의 자원 할당들의 블록도이다. OFDMA 프레임(200)에서, 자원들은 프레임(200)의 업링크 부분(250)에서의 업링크 자원들 및 프레임(200)의 다운링크 부분(210)에서의 다운링크 자원들로 나뉠 수 있다. 프레임(200)내의 개별 자원 할당들이 음영 직사각형들로서 도시되어 있다. 다시 말해, 음영 직사각형들은 특정한 스테이션들에 할당된 자원들이다. 이들 할당된 자원들은 자원 할당 맵이라 칭하는 리스트에서 기지국 또는 eNB에 의해 또한 유지된다. 업링크 및 다운링크에 프레임의 상이한(중첩되지 않는) 기간(time-periods) 또는 상이한(중첩되지 않는) 주파수 채널들이 할당되도록 시간 분할 듀플렉싱(TDD) 또는 주파수 분할 듀플렉싱(FDD)이 구현될 수 있다. 시간 분할 듀플렉스(TDD) 구현에서, 다운링크 및 업링크 부분들(210, 250)은 예를 들어, 업링크 및 다운링크 서브-프레임들 또는 존들로 또한 칭할 수 있는 타임슬롯들의 그룹들이다. 통상적으로, 프레임(200)의 시간에 있어서의 사이즈는 고정되는 반면에, 다운링크와 업링크 부분들(210, 250) 사이의 파티션은 조정될 수 있다. 프레임(200)의 다운링크와 업링크 부분들(210, 250) 사이의 파티션 및 프레임(200)의 자원 할당들은 일부 실시예들에 따라 기지국 또는 eNB의 메모리에 위치된 자원 할당 맵에서 유지된다.

주파수 분할 듀플렉스(FDD) 구현에서, 2개의 OFDMA 프레임들(200)이 할당되고 상이한(중첩되지 않는) 주파수 채널들상에서 동시에 동작한다. 하나의 OFDMA 프레임(200)의 다운링크 부분(210)은 하나의 주파수 채널상에서 모든 타임슬롯들을 통해 연장할 수 있고, 제2 OFDMA 프레임(200)의 업링크 부분(250)은 제2 주파수 채널상의 모든 타임슬롯들을 통해 연장할 수 있다. 2개의 프레임(200)들에 대한 다운링크와 업링크 부분들(210, 250)의 할당 및 2개의 프레임(200)들의 자원 할당들은 일부 실시예들에 따라 기지국 또는 eNB의 메모리에 위치된 자원 할당 맵에서 유지된다. 자원 할당 맵은 기지국 또는 eNB의 모든 다운링크(DL) 자원들, 모든 업링크(UL) 자원들, 및 모든 피어-투-피어(P2P) 지정 자원들에 대한 엔트리들을 포함하고, DL, UL, 및 P2P 자원들 중 어느 것이 특정한 스테이션들에 현재 할당되는지를 또한 특정한다.

OFDM 변조는 다운링크를 위해 구현되고, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(single carrier frequency division multiple access; SC-FDMA) 변조는 LTE내에서 업링크 통신을 위해 구현되며, 특정한 주파수 채널이 다수의 OFDMA 타임슬롯들로 분할된다. 각 타임슬롯은 광대역 채널의 다수의 서브캐리어들/서브-채널들을 갖는다. 자원 할당 맵에서, 타임슬롯들은 프레임(200)의 수직 컬럼들(212-228 및 252-268)에 대응하고, 여기서, 타임슬롯들의 그룹은 OFDMA 프레임(200)을 정의한다. 서브캐리어들/서브-채널들(232-246)은 프레임(200)의 수평 로우들에 대응하고, 여기서, 동일한 서브캐리어들/서브-채널들이 업링크 및 다운링크 양자에 대해 사용된다.

예시하지는 않았지만, 자원 할당 맵은 특정한 전용 "존들(zones)"을 또한 포함할 수 있다. 이들 전용 존들은 직접 스테이션-투-스테이션(즉, "애드 혹" 또는 "피어-투-피어") 통신 링크들에 배타적으로 예약되거나 전용되거나, 대안으로는, 직접 스테이션-투-중계국 통신 링크들에 대해 배타적으로 예약된 프레임(200)의 부분들이다. 따라서, 일 실시예에서, 직접 스테이션-투-스테이션(들) 통신 링크들이 정상 스테이션-투-기지국 또는 eNB 업링크들 또는 기지국 또는 eNB-투-스테이션 다운링크들 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 프레임(200)의 다운링크 부분/존(210) 또는 업링크 부분/존(250)에서의 타임슬롯들의 서브세트 또는 영역 또는 존은 직접 스테이션-투-스테이션 통신 링크들에 배타적으로 전용 또는 전념(devote)될 수 있다. 이러한 배타적 영역에서는, 어떠한 스테이션-투-기지국 또는 eNB 트래픽(station-to-base station or eNB traffic)도 허용되거나 스케줄링되지 않을 수 있다. 전체적으로, 피어-투-피어 통신 링크들에 대해 식별된 모든 자원들을 여기에서 피어-투-피어 자원 할당 또는 피어-투-피어 자원들로서 지칭한다.

도 2에서의 각 음영 직사각형은 (기지국 또는 eNB와 또는 다른 스테이션과의) 특정한 통신 링크를 위해 특정한 스테이션에 대한 주파수 서브캐리어/서브-채널 및 타임슬롯 할당을 나타낸다. 이러한 예에서, 하나의 타임슬롯내의 상이한 서브캐리어들/서브-채널들이 임의의 순서로 상이한 스테이션들 및 기지국 또는 eNB에 할당될 수 있도록 다이버시티 서브캐리어/서브-채널화 방식(diversity subcarrier/sub-channelization scheme)이 구현된다는 것이 가정된다. 또한, 특정한 스테이션 또는 기지국 또는 eNB에 할당된 서브캐리어들/서브-채널들은 타임슬롯 마다 변할 수 있다(즉, 서브캐리어 할당들은 각 타임슬롯에서 동일한 패턴을 따를 필요가 없다).

피어-투-피어 통신 링크들은 피어-투-피어 자원들로서 지정된 시간 주파수 자원들의 부분에서 스케줄링된다. 이들 자원들은 업링크, 다운링크 또는 전용 피어-투-피어 통신 링크들 단독에 대해 파티셔닝된 부분들 중 하나 이상으로부터 발생할 수 있다. 송신기 스테이션과 하나 이상의 수신기 스테이션들 사이의 소정의 피어-투-피어 통신 링크가 동일한 주파수 채널을 점유할 수 있거나, 송신기 스테이션과 하나 이상의 수신기 스테이션들 사이의 개별 피어-투-피어 통신 링크들이 상이한 주파수 채널을 동시에 점유할 수 있다. 하나 이상의 송신기 스테이션들과 하나 이상의 수신기 스테이션들 사이의 별개의 피어-투-피어 통신 링크들은, 지정된 피어-투-피어 자원들이 하나 보다 많은 주파수 채널에 걸칠 때 상이한 주파수 채널들을 동시에 점유할 수 있다. 송신기 스테이션에 의해 하나 이상의 수신기 스테이션들로 송신된 변조는 특히, 할당된 피어-투-피어 자원이 OFDMA 프레임의 업링크 또는 다운링크 부분으로부터 취해질 때 임의의 기존의 시간 일치 송신들(time co-incident transmissions)과 호환가능해야 한다.

도 3은 일부 실시예들에 따른 기지국 또는 eNB에서 구현된 지정된 피어-투-피어 자원 할당 결정 방법의 블록도이다. 업링크 및 다운링크내의 타임슬롯들의 부분들은 피어-투-피어 통신에 적합한 것으로서 지정된다. 310에서, 다운링크에서 eNB-스테이션 트래픽(eNB to station traffic)을 현재 지원하는 타임슬롯들의 퍼센티지가 다운링크 부하 임계값에 비교된다. 315에서, 부하의 퍼센티지가 다운링크 부하 임계값보다 클 때, eNB는 피어-투-피어 트래픽에 대해 배타적으로 지정된 임의의 기존의 배타적 존들을 OFDMA 프레임의 다운링크 부분으로부터 제거한다. 320에서, 부하의 퍼센티지가 다운링크 부하 임계값 미만일 때, eNB는 피어-투-피어 통신 링크들을 위해 배타적으로 OFDMA 프레임의 다운링크 부분내에 존을 확보하고 지정한다. 325에서, 업링크에서 스테이션-eNB 트래픽(station to eNB traffic)을 현재 지원하는 타임슬롯들의 퍼센티지가 업링크 부하 임계값에 비교된다. 330에서, 부하의 퍼센티지가 업링크 부하 임계값보다 클 때, eNB는 피어-투-피어 트래픽에 대해 배타적으로 지정된 임의의 기존의 배타적 존들을 OFDMA 프레임의 업링크 부분으로부터 제거한다. 335에서, 부하의 퍼센티지가 업링크 부하 임계값 미만일 때, eNB는 피어-투-피어 통신 링크들을 위해 배타적으로 OFDMA 프레임의 업링크 부분내에 존을 확보하고 지정한다.

340에서, 높은 충격(high impact) 피어로서 eNB를 리스트하지 않는 eNB에 인접하게 위치된 임의의 스테이션들의 존재가 결정된다. 345에서, 임의의 이러한 스테이션들이 존재할 때, eNB-스테이션 트래픽으로 현재 점유된 OFDMA 프레임의 다운링크 부분내의 특정한 타임슬롯들이 피어-투-피어 자원으로서 확보되고 지정된다. 350에서, 이러한 스테이션들이 존재하지 않을 때, 임의의 기존의 피어-투-피어 지정 자원들이 OFDMA 프레임의 다운링크 부분으로부터 제거된다. 355에서, SC-FDMA 변조를 수신하는 능력을 나타내는 임의의 스테이션의 존재가 결정된다. 360에서, 임의의 이러한 스테이션들이 존재할 때, 스테이션-eNB 트래픽으로 현재 점유된 OFDMA 프레임의 업링크 부분내의 특정한 타임슬롯들이 피어-투-피어 자원으로서 확보되고 지정된다. 365에서, 이러한 스테이션들이 SC-FDMA 변조를 수신하는 능력을 나타내지 않을 때, 임의의 기존의 피어-투-피어 지정 자원들이 OFDMA 프레임의 업링크 부분으로부터 제거된다. 370에서, 자원들의 업링크 및 다운링크 부분들의 부하가 연속적으로 모니터링된다. 375에서, 업링크 또는 다운링크의 부하에서의 변화가 변화 임계값보다 크면, 피어-투-피어 자원들로서 지정하기 위한 자원들을 다시 결정하기 위해 310으로 복귀한다. 트래픽이 임계값보다 크게 변화되지 않으면, 모니터링을 지속하는 370으로 복귀한다.

송신기 스테이션에 의해 하나 이상의 수신기 스테이션들로 송신된 변조는 특히, 할당된 피어-투-피어 자원이 피어-투-피어 링크들에 대해 배타적이지 않은 OFDMA 프레임의 업링크 또는 다운링크 부분으로부터 취해질 때 임의의 기존의 시간 일치 송신들과 호환가능해야 한다. 변조는 전용 피어-투-피어 통신 자원 할당을 사용할 때 업링크 SC-FDMA 또는 다운링크 OFDM 변조와 호환가능할 필요는 없다. 전용 피어-투-피어 자원 할당은 임의의 시간 일치 업링크 또는 다운링크 통신을 포함하지 않는다.

무선 액세스 네트워크(WAN) LTE 링크들은 다운링크에 대해 OFDM 변조 및 업링크에 대해 SC-FDMA 변조를 사용한다. SC-FDMA는 OFDM 보다 평균적으로 더 작은 피크를 갖고, 따라서, 송신기 스테이션에 대해 더 작은 전력 증폭기 및 더 낮은 전류 소모(current drain)를 발생시킨다. 그러나, SC-FDMA는 수신기 스테이션에서 더 많은 프로세싱을 요구한다. 따라서, 다운링크상에서 OFDM을 사용함으로써, 수신기 스테이션은 더 적은 복잡성 및 더 낮은 전류 소모를 갖는다. OFDM 및 SC-FDMA가 소정의 업링크 또는 다운링크에 대해 동일한 타임슬롯에서 발생할 때 간섭 문제들이 발생하고, 따라서, 피어-투-피어 링크들은 업링크 또는 다운링크 통신 링크와 일치하는 피어-투-피어 자원 할당 시간에서 동작할 때 LTE WAN의 표준 공중 인터페이스와 매칭해야 한다.

도 4a는 LTE WAN의 표준 공중 인터페이스의 블록도이다. 도 4b는 일부 실시예들에 따른 업링크 또는 다운링크에서 LTE 피어-투-피어 통신의 구현을 위한 공중 인터페이스의 블록도이다. 업링크 피어-투-피어 통신을 위해, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각 스테이션은 도 4a에 도시된 현재 사용되는 송신기에 부가하여, 적어도 하나의 SC-FDMA 수신기를 포함한다. 다운링크 피어-투-피어 통신을 위해, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각 스테이션은 도 4a에 도시된 현재 사용되는 수신기에 부가하여, 적어도 하나의 OFDM 송신기를 포함한다. 따라서, 업링크 및 다운링크 피어-투-피어 통신 양자를 위해, 각 스테이션은 도 4a에 도시된 표준 UE 송신기 및 수신기에 부가하여, SC-FDMA 수신기 및 OFDM 송신기 양자를 포함한다. 다른 업링크 또는 다운링크 통신과 시간 일치하지 않은(not time coincident) 피어-투-피어 배타적 자원 할당에 대한 피어-투-피어 통신을 위해, 다운링크 및 업링크 변조와 상이한 변조가 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 변조는 예를 들어, 도 4c에 도시된 필터링된 멀티-톤 주파수 분할 다중 액세스(filtered multi-tone frequency division multiple access; FMT-FDMA) 변조이다. 따라서, 업링크 및 다운링크 피어-투-피어 통신 양자를 위해, 각 스테이션은 도 4c에 도시된 FMT-FDMA 수신기 및 송신기를 포함한다.

예를 들어, 높은 수신 신호 강도(RSS)와 연관된 피어 스테이션들은 동일한 시간 슬롯에서 근처의 수신기 스테이션들에 대해 최대 간섭을 초래할 수 있다. 따라서, 높은 RSS 피어 이웃들에 의한 수신을 위해 스케줄링된 것들과 상이한 시간 도메인 자원들에서 높은 RSS 피어들의 송신들을 스케줄링하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 기지국 또는 eNB는 브로드캐스트 정보 엘리먼트들(IEs) 및 유니캐스트 응답 메시지들(RMs)을 사용하여 피어-투-피어 통신 링크들에 대한 피어-투-피어 자원들을 스케줄링한다. 정보 엘리먼트들은 아래에 더 상세히 논의되는, 자원 맵 정보 엘리먼트(resource map information element; RMIE) 및 승인 메트릭 정보 엘리먼트(grant metric information element; GMIE)를 포함한다.

기지국 또는 eNB는 적절한 정보를 어떻게 수집할지 스테이션들에 명령함으로써 피어-투-피어 자원들을 프로액티브하게 할당할 수 있다. 스테이션들은 기지국 또는 eNB에 의해 요청된 정보를 수집하여 측정하고, 수집된 정보를 기지국 또는 eNB에 전송한다. 기지국 또는 eNB는 스테이션들로부터 전송된 정보를 사용하여, 스테이션들의 피어-세트들을 생성하고 업데이트하며 인터-피어 자원들(inter-peer resources) 및/또는 인트라-피어 자원들(intra-peer resources)을 스케줄링한다.

도 5는 일부 실시예들에 따른 피어 스테이션들과 eNB 사이의 프로액티브 자원 할당 방법의 흐름도이다. 510에서, eNB는 자원 맵 정보 엘리먼트(RMIE)를 생성하여, 스테이션들로부터 피어 정보를 요청하기 위해 RMIE를 브로드캐스팅한다. 스테이션들은 eNB로부터의 자원 할당 승인을 요청하여 하나 이상의 피어 스테이션들로의 송신을 원하는 하나 이상의 송신기 스테이션들을 포함할 수 있다. 일 구현에서, RMIE는 특정한 성능 메트릭들에 대해 얼마나 많은 측정치들 그리고 무슨 타입의 측정치들을 취해야 하는지에 관하여 스테이션들에 통지하는 정보를 포함한다. eNB는 RMIE를 주기적으로 브로드캐스팅할 수 있다. RMIE는 RMIE가 송신된다는 사실로 인해 피어-투-피어 트래픽이 eNB에 의해 허용된다는 것을 묵시적으로(implicitly) 나타낸다. RMIE는 부분 자원 할당 맵들(PRAMs)을 포함하고, PRAM은 각 스테이션이 자원 할당 맵에서의 어느 자원들을 모니터링할지 알도록 그리고 스테이션이 자원들의 전체 세트를 모니터링하지 않도록 eNB로부터 통신된다. PRAM에 특정된 자원들은 현재 프리(free)할 수 있거나 현재 할당될 수 있다. 다시 말해, 각 PRAM은 기지국 또는 eNB가 더 많은 정보를 원하는 자원들을 특정한다.

520에서, RMIE를 수신하는 각 스테이션은 스테이션에 의해 유지된 피어 테이블에서 피어 노드로서 eNB를 추가한다. 스테이션은 eNB 신호의 수신 신호 강도(RSS)와 같은 하나 이상의 품질 메트릭들을 또한 측정하고, 측정된 품질 메트릭(들)에 기초하여 eNB 신호를 카테고리화한다. eNB 신호는 높은, 중간, 또는 낮은 충격으로서 카테고리화될 수 있다. 530에서, eNB로부터 피어-투-피어 자원 할당 승인들을 찾는 송신기 스테이션을 포함하는 스테이션들이 PRAM에서의 이들 자원들 중 적어도 일부 또는 모두를 선택할 수 있고, RMIE/PRAM에 특정된 정보에 기초하여 eNB에 의해 요청된 선택된 자원들을 모니터링함으로써 피어 정보를 결정(측정 또는 계산)할 수 있다. 따라서, RMIE를 수신시에, 스테이션은 RMIE에 특정된 타임슬롯들 중 선택된 타임슬롯들에 대해 RMIE에 설명된 특정 무선 주파수(RF) 품질 메트릭을 측정한다. RF 품질 메트릭들은 예를 들어, 수신 신호 강도(RSS), 신호 대 잡음(SNR) 및/또는 신호 대 간섭 플러스 잡음(SINR) 전력 레벨들일 수 있다.

일부 실시예들에서, 송신기 스테이션은 자원 측정 변수들을 설정하고, 자원 측정 기간(resource measurement period)을 특정하는 타이머를 시작하고, eNB로부터 수신된 RMIE/PRAM에 특정된 바와 같은 선택된 피어-투-피어 자원들에 대한 OFDMA 채널의 모니터링을 시작한다. 자원 측정 기간은, 송신기 스테이션이 OFDMA 채널상에서 송신된 하나 이상의 OFDMA 프레임들을 수신하도록 설정된다. 자원 측정 기간은 정확한 측정을 허용할 만큼 충분히 긴 지속기간인 송신기 스테이션에 알려진 표준값일 수 있다. 이러한 지속기간은 구현에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에서, 자원 측정 기간은 시스템 설치 동안 선택되어 모든 스테이션들에 다운로딩된다.

일부 실시예들에서, 송신기 스테이션은 eNB로부터 새로운 OFDMA 프레임을 수신할 때까지 OFDMA 채널을 모니터링한다. OFDMA 프레임은 OFDMA 프레임이 시작할 때를 정의하는 프리앰블을 포함한다. 다음의 OFDMA 프레임을 수신시에, 스테이션은 eNB로부터 수신된 RMIE/PRAM에 특정된 "선택된" 피어-투-피어 자원들에 대한 성능 메트릭들의 결정(예를 들어, 측정 및/또는 계산)을 시작할 수 있다. 스테이션은 RMIE/PRAM에 특정된 모든 피어-투-피어 자원들에 대한 성능 메트릭들을 결정(예를 들어, 측정 및/또는 계산)할 필요가 없을 수 있지만, 일부 구현들에서는 필요할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스테이션들은 RMIE/PRAM에 특정된 피어-투-피어 자원들 중 특정한 것들을 선택하도록 허용된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 송신기 스테이션은 RMIE/PRAM에 특정된 피어-투-피어 자원들 중 특정한 것들을 선택하여, 선택된 피어-투-피어 자원들과 연관된 성능 메트릭들(예를 들어, RSS)을 결정하기 위해 선택된 피어-투-피어 자원들을 모니터링할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 모니터링되는 RMIE/PRAM의 부분은 스테이션에게 맡겨진다. 하나의 특정한 구현에서, 스테이션은 PRAM으로부터 피어-투-피어 자원들을 랜덤하게 선택할 수 있거나 PRAM으로부터 피어-투-피어 자원들의 그룹들을 랜덤하게 선택할 수 있다.

540에서, 스테이션은 그것의 품질 메트릭 측정치들을 카테고리들의 그룹들(예를 들어, 높음, 중간, 낮음 등)로 분류한다. 예를 들어, 일 구현에 따르면, 송신기 스테이션은 측정된 RSS 레벨들을 높은, 중간 및 낮은 측정된 RSS 레벨들로 카테고리화할 수 있다.

550에서, 송신기 스테이션은 자원 측정 기간이 만료되었는지를 결정한다. 자원 측정 기간이 만료된 경우에, 송신기 스테이션은 자원 맵 응답 메시지(RMRM)를 생성하기 위해 결정(측정 또는 계산)된 성능 메트릭들을 사용한다. RMRM은 PRAM에 특정된 피어-투-피어 자원들에 대한 부분 피어-투-피어 자원 측정 맵(PRMM)을 포함한다. 따라서, PRMM은 선택된 피어-투-피어 자원들에 대해 송신기 스테이션에 의해 결정된 성능 메트릭들을 포함한다. RMRM은 수신된 eNB 다운링크 신호에 대해 송신기 스테이션에 의해 결정된 성능 메트릭들을 또한 포함한다.

560에서, 송신기 스테이션은 그것의 RMRM을 eNB에 통신한다. RMRM은 송신기 스테이션에 의해 결정된 바와 같은 RMIE에서 eNB에 의해 요청된 피어 정보 및 수신된 eNB 다운링크 신호에 대해 송신기 스테이션에 의해 결정된 성능 메트릭들을 포함한다. 다른 스테이션들이 또한 그들의 각각의 RMRM들을 eNB에 되송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 최소한으로, 피어-투-피어 자원 할당의 요청을 준비하는 임의의 송신기 스테이션은 그것의 RMRM을 전송할 필요가 있고, 최대한으로, RMIE를 수신하는 모든 스테이션은 그것의 RMRM을 eNB에 전송한다.

송신기 스테이션은 하나 이상의 수신기 스테이션(들)과의 통신 세션 또는 "호출(call)"을 위한 자원들을 요청하기 위해 자원 요청 메시지(RRM)를 eNB에 또한 송신한다. RRM은 통신 세션에 대한 서비스 품질(QoS) 요건들에 관한 정보를 포함하는, 송신기 스테이션이 하나 이상의 수신기 스테이션(들)과 셋업하려는 통신 세션의 타입을 나타낸다. RRM은 송신기/소스 스테이션에 의해 송신될 패킷의 사이즈에 관한 정보 및/또는 스테이션 타입에 관한 정보를 또한 포함할 수 있다. 일 실시예에서, RRM은 RMRM(및 그에 따른 PRMM)을 포함한다. 다른 실시예에서, 송신기 스테이션은 RMRM을 개별적으로 송신한다.

570에서, eNB는 송신기 스테이션으로부터의 RMRM(및 다른 스테이션(들)으로부터의 RMRM들)을 프로세싱하고, 수신기 스테이션(들)과의 통신을 위해 송신기 스테이션에 할당될 피어-투-피어 자원들을 결정한다. 따라서, eNB는 피어-투-피어 자원 할당의 판정들을 돕기 위해 (다른 스테이션(들)으로부터의 PRMM들과 함께) 송신기로부터의 PRMM을 사용할 수 있다. eNB는 수신된 RMRM 및 송신기 스테이션으로부터의 초기 피어-투-피어 RRM을 자신의 메모리에 세이브한다. eNB는 RMM에 기초하여, 할당될 자원들의 양을 결정할 수 있다. 예를 들어, eNB는 송신기 스테이션이 송신하기 위해 요청하는 패킷 사이즈 및/또는 송신기 스테이션의 스테이션 타입을 결정하기 위해 RMM에서의 정보를 사용할 수 있다.

eNB는 원근 문제들의 발생을 회피하기 위해 피어-투-피어 자원들을 스케줄링하거나 할당하는 규칙들을 적용할 때 스테이션의 RMRM들에서의 정보를 사용한다. 송신기 스테이션에 할당된 피어-투-피어 자원들은, 동일한 타임슬롯(들)의 상이한 서브-채널들을 통해 통신하는 스테이션들이 송신기 스테이션을 포함하는 다른 스테이션들에 대한 원근 문제들을 초래하지 않고, 마찬가지로 할당된 피어-투-피어 자원들을 통한 송신기 스테이션에 의한 통신들이 다른 스테이션들에 대한 원근 문제들을 초래하지 않도록 할당된다. 프로액티브 스케줄링 방법들은 RMIE 및 RMRM의 콘텐츠를 동적으로 조정함으로써 피어-투-피어 트래픽의 양에서의 시간에 따른 큰 변화들을 수용할 수 있다.

RMRM으로부터의 PRMM에 기초하여, eNB는 피어-투-피어 자원 승인을 요청하는 송신기 스테이션에 대한 피어 정보를 업데이트한다. 이러한 시점에, 송신기 스테이션이 최근 RMRM에서 전송한 정보만이 송신기 스테이션의 피어 정보를 업데이트하기 위해 사용된다. 그러나, 송신기 스테이션으로부터 송신들을 수신하는 다른 스테이션들은 그들의 RMRM에서 송신기 스테이션의 자원 할당을 되전송할 수 있다. 일부 실시예들은, 무선 채널들이 상호적(reciprocal)이고 RMRM들이 송신기 스테이션을 포함하는 스테이션들을 포함하도록 송신기 스테이션의 피어 정보를 업데이트한다는 것을 가정할 수 있다. eNB는 송신기 스테이션으로부터 수신된 PRMM으로부터 각 피어 스테이션에 대한 측정된 품질 메트릭 정보 및 스테이션에 전송된 eNB 신호에 대한 측정된 품질 메트릭 정보를 추출하여 송신기 스테이션에 대한 피어 메모리 맵(PMM) 내의 엔트리를 생성한다.

예를 들어, 높은 수신 신호 강도(RSS)와 연관된 피어 스테이션들은 동일한 시간 슬롯에서 근처의 수신기 스테이션들에 대해 최대 간섭을 초래할 수 있다. 따라서, 높은 RSS 피어 이웃들에 의한 수신을 위해 스케줄링된 것들과 상이한 시간 도메인 자원들에서 높은 RSS 피어들의 송신들을 스케줄링하는 것이 바람직하다. eNB가 피어-투-피어 트래픽을 송신하기 원하는 각 스테이션으로부터 PRMM들을 수신할 때, eNB는 상이한 스테이션들로부터 수신된 다수의 PRMM들로부터의 정보를 조합하여 피어 세트들을 생성하거나 업데이트한다.

예를 들어, eNB는 서로에 대한 원근 문제들을 초래하는 높은 가능성을 갖는 스테이션들의 "높은 충격 피어 세트들" 및 서로에 대한 원근 문제들을 초래하는 낮은 가능성을 갖는 "낮은 충격 피어 세트들"을 생성하거나 업데이트하기 위해 다른 스테이션들로부터의 다른 PRMM들과 함께 송신기 스테이션에 의해 제공된 PRMM을 프로세싱한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "높은 충격 피어 세트"는 피어 세트에 속하는 하나의 스테이션이 송신하는 동안 피어 세트에 속하는 다른 스테이션이 피어 세트에 속하지 않는 다른 스테이션으로부터의 상이한 송신을 수신하려 시도할 때 원근 문제들을 잠재적으로 초래할 수 있는 스테이션들의 그룹들을 식별하는 정보를 지칭한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "낮은 충격 피어 세트"는 피어 세트에 속하는 하나의 스테이션이 송신하는 동안 피어 세트에 속하는 다른 스테이션이 피어 세트에 속하지 않는 다른 스테이션으로부터의 상이한 송신을 수신하려 시도할 때 원근 문제들을 초래할 것 같지 않은 스테이션들의 그룹들을 식별하는 정보를 지칭한다. 타임슬롯내의 간섭은 2개 이상의 중간 충격 피어들이 높은 충격을 초래할 수 있도록 부가적일 수 있다는 것에 유의한다.

피어-투-피어 자원들이 LTE WAN 다운링크 및 업링크 주파수 채널들 양자로부터 발생하는 FDD 구현에서, 피어 세트들은 넌-피어-투-피어(non-peer-to-peer) 업링크 트래픽을 청취(listen to)하고 피어들에 대한 정보를 수집하기 위해 (도 4b에 도시된) 스테이션의 SC-FDMA 수신기를 사용함으로써 향상될 수 있다. 식별 번호들 및 수신 신호 강도 표시자(RSSI)를 포함하는, 통상적으로 수집된 피어 세트 정보 중 일부는 정상 업링크 트래픽에 대해 수집될 수 있다. 수집된 정보는 피어 세트 테이블들을 채우기(populate) 위해 사용될 수 있다.

피어 세트들이 업데이트된 이후에, eNB는 각 타임슬롯에서의 현재의 스테이션 자원 할당들, eNB PMM에서의 송신기 스테이션들의 피어 세트들 및 eNB PMM에서의 수신기 스테이션들의 피어 세트들에 기초하여 어느 타임슬롯들이 제외되고(TSx) 선호되는지(TSp)를 결정한다. 그 후, eNB는 eNB에서 유지된 자원 할당 맵의 피어-투-피어 부분에서 선호되거나 제외되는 것으로서 잠재적 타임슬롯들을 마킹한다.

일부 실시예들에서, 정상 eNB 다운링크 스케줄링에 대한 피어-투-피어 링크들의 충격을 최소화하기 위해, 스테이션들 모두가 eNB에 대해 낮은 충격 피어들(eNB에 인접하지 않음)이고 서로 중간 또는 높은 충격 피어들(피어-투-피어 송신기와 수신기 스테이션들이 인접함)인 피어-투-피어 링크들이 선호 링크들일 수 있다. 모든 다른 피어-투-피어 링크들은 업링크 OFDMA 자원들 또는 전용 피어-투-피어 존들에서 스케줄링된다. 예를 들어, 스테이션 1 및 스테이션 2가 서로 높은 충격 피어들이고, 스테이션 1 및 스테이션 2가 eNB의 낮은 충격 피어들일 때, eNB-스테이션 2 다운링크가 스테이션 1 및 스테이션 2 피어-투-피어 통신과 동일한 타임슬롯에서 발생할 수 있다. 당업자는, 스테이션들 1 및 2가 서로에 인접하기 때문에, 이들이 피어-투-피어 링크 부근에 있을 수 있는 eNB와 다른 스테이션들 사이의 광역 통신을 위한 불필요하게 큰 커버리지 홀들(coverage holes)을 생성하는 것을 회피하기 위해 더 낮은 송신 전력 레벨들을 사용할 수 있다는 것을 인식할 것이다.

일부 시나리오들에서, 통신 세션 또는 호출이 진행한 후에, 프로액티브 스케줄링 방법을 통해 제공된 피어-투-피어 자원 할당들은 부적절해질 수 있고, 원근 문제들이 수신기 스테이션에 대해 발생할 수 있다. 이러한 경우들에서, 수신기 스테이션은 이러한 원근 문제들을 감소시키고 그리고/또는 제거하기 위해 새로운 피어-투-피어 자원 할당(또는 "재할당")을 요청할 수 있다.

도 6은 일부 실시예들에 따라 사용된 리액티브 스케줄링 방법의 흐름도이다. 리액티브 스케줄링 방법들은 QoS 성능 메트릭들에 기초하여 장기간 피어-투-피어 자원들의 잠재적 재할당을 허용하고, 프로액티브 스케줄링 방법들이 일부 이유(예를 들어, 스테이션 이동성 또는 불량한 RSS 측정치들)로 실패하는 시나리오들로부터 수신기 스테이션을 복구하게 한다. 리액티브 접근방식은 스케줄링된 자원 할당들을 향상시키기 위해 자원 요청시에 수신기 스테이션에 의해 제공된 메트릭들로부터의 피드백을 사용한다. 일부 실시예들에서, 리액티브 접근방식을 사용하여, eNB는 피어-투-피어 통신 자원들을 재스케줄링하고, 일부 실시예들에서는, 스테이션들이 수집하는 정보량을 변경한다. 예를 들어, 일 구현에서, 자원 승인이 일정한 간격들(예를 들어, 대략 2초 마다) 종료되거나, 갱신(renew)되거나, 재할당된다. 송신기 스테이션이 프로액티브 스케줄링 방법의 일부로서 eNB에 의해 승인되거나 할당된 자원들을 사용하여 수신기 스테이션과의 현재 통신 세션 또는 호출에서 수반될 때, 액티브 통신 세션에서 사용되고 있는 현재 승인된 자원들을 이하 "기존" 자원들로 지칭할 것이다.

610에서, 수신기 스테이션(들)이 송신기 스테이션과 새로운 피어-투-피어 통신 세션을 시작할 때, 수신기 스테이션(들)은 eNB에 의해 생성되고 브로드캐스팅된 승인 메트릭 정보 엘리먼트(GMIE)를 수신한다. 일 구현에서, GMIE는 비컨(beacon) 메시지에서 eNB에 의해 브로드캐스팅될 수 있다. GMIE는 현재 자원 할당에서 변경을 요청할 때 목적지/수신기 스테이션들에 의해 제공되어야 하는 측정치들을 목적지/수신기 스테이션들에 통지하기 위해 사용된다. 요청된 정보는 현재 승인에 대한 타임슬롯들을 커버하고, 요청된 정보는 피어 그룹화들(peer groupings)을 향상시키고 자원 재할당이 인가되는지를 평가하기 위해 eNB에 의해 결국 사용된다. 일부 실시예들에서, GMIE는 수신기 스테이션들이 승인 메트릭 응답 메시지(GMRM)를 통해 eNB에 제공한 QoS 정보의 타입 및 양을 스테이션들에 통지한다.

620에서, 수신기 스테이션은 GMIE를 디코딩하고, 현재 통신 세션에 할당된 기존 피어-투-피어 자원들에 대해 eNB에 의해 요청된 QoS 성능 메트릭들(예를 들어, 프레임 에러 레이트(FER), 신호 대 간섭 플러스 잡음비(SINR))을 결정한다. 630에서, 수신기 스테이션은 송신기 스테이션과 통신하기 위해 사용하는 현재의 통신 세션에 할당된 기존 피어-투-피어 자원들에 대한 QoS 성능 메트릭들을 결정(측정 및/또는 계산)한다.

640에서, 이들 QoS 성능 메트릭들에 기초하여, 수신기 스테이션은 이러한 통신 세션 동안 기존 피어-투-피어 자원 할당을 지속할지, 또는 이러한 통신 세션 동안 새로운 피어-투-피어 자원 할당을 요청할지를 결정할 수 있다. 새로운 자원 할당을 위한 요청을 전송하기 이전에, 수신기 스테이션은 현재 승인에 대한 프레임 에러 레이트(FER) 또는 신호 대 간섭 플러스 잡음비(SINR)와 같은 메트릭들을 측정하고, 프로액티브 접근방식에 대해 행해진 바와 같은 자원 맵의 일부에 대해 RSS를 또한 측정한다. 650에서, 수신기 스테이션이 현재 통신 세션에 할당된 기존 피어-투-피어 자원들에 대한 측정/계산된 QoS 성능 메트릭들에 기초하여, 기존 피어-투-피어 자원들의 지속 사용이 원근 문제들을 초래할 가능성이 있다는 것을 결정할 때, 수신기 스테이션은 송신기 스테이션과의 현재 통신 세션 동안 새로운 피어-투-피어 자원 할당에 대한 요청과 함께 승인 메트릭 응답 메시지(GMRM)를 eNB에 전송한다. 승인 메트릭 응답 메시지 및 자원 맵 응답 메시지 모두는 수신기 스테이션이 eNB에 전송하는 재할당 요청의 일부로서 포함된다.

660에서, 새로운 피어-투-피어 자원 할당에 대한 요청에 응답하여, eNB는 새로운 피어-투-피어 자원 할당을 결정하고, 이러한 정보를 수신기 스테이션 및 송신기 스테이션에 통신한다. eNB는 재할당 승인을 스케줄링하고 새로운 할당을 수신기 스테이션에 통지한다. eNB는 피어들의 비호환(incompatible) 세트들로 인해 타임슬롯 할당들이 디프래그멘팅(defragmenting)을 필요로 할 때를 또한 판정한다. eNB는 이들 세트들에 대한 자원 할당들이 동시에 만료되게 하고, 자원 할당들이 변할 것이라는 것을 현재 통신 세션에서 수반된 스테이션들에 통지한다. eNB는 스케줄러가 무에러(error free) 통신들을 얼마나 잘 전달하는지의 eNB 인지(perception)에 기초하여 수신기 스테이션 측정치들에서의 증가 또는 감소를 요청하기 위해 비컨 자원 맵 정보 엘리먼트 및 승인 메트릭 정보 엘리먼트를 조정한다. 예를 들어, eNB는 FER 레이트, 피어-투-피어 트래픽의 양, 트래픽 믹스(traffic mix)가 피어-투-피어로부터 eNB 스테이션으로 변화하는 레이트, 셀 부하, 및 자원 맵 정보 엘리먼트를 설정하는데 있어서 이동성을 처리하는 원하는 능력을 고려한다. 예를 들어, 임계값에 비교하여, 낮은 부하 및/또는 거의 없는 피어-투-피어 트래픽에 대해, 추가의 자원 맵 및 메트릭 정보는 거의 필요하지 않다. 높은 부하 및/또는 높은 피어-투-피어 트래픽에 대해, 자원 맵 및 승인 메트릭 정보 엘리먼트들은 더 많은 스테이션 정보를 요청한다. 리액티브 스케줄러에 대해, 기지국은 비컨 정보 엘리먼트들에 의해 요구된 것보다 더욱 상세한 자원 맵 정보를 요구하기 위해 특정한 스테이션에 대한 유니캐스트 프로브 요청으로서 자원 맵 정보 엘리먼트 또는 승인 메트릭 정보를 또한 사용할 수 있다.

반대로, 670에서, 송신기 스테이션과의 통신 세션 동안 기존 피어-투-피어 자원 할당을 계속 사용하려 한다는 것을 수신기 스테이션이 결정할 때, 수신기 스테이션은 자원 갱신 요청 메시지(resource renewal request message; RRRM)를 eNB에 송신함으로써 기존 자원들의 할당을 갱신한다.

하나의 제한하지 않는 구현에서, RMIE 및 GMIE는 비컨 신호를 사용하여 eNB로부터 무선으로(over-the-air; OTA) 전송되지만, 당업자는 RMIE 및 GMIE가 다양한 다른 통신 메커니즘들 또는 메시지들을 사용하여 전송될 수 있다는 것을 이해할 것이다. RMIE 및 GMIE에 포함된 정보를 반송하기 위해 사용될 수 있는 다른 잠재적 정보 소스들이 라우팅 메시지들, 액티브 및 패시브 프로브 메시지들, 헬로우 메시지들(hello messages) 및 채널 추정 측정치들을 포함한다. 따라서, GMIE 수신시에, 통신 세션에 있고 새로운 자원 할당을 잠재적으로 요구하는 임의의 스테이션이 할당된 각 타임슬롯에 대한 GMIE에 의해 설명된 서비스 품질(QoS) 메트릭들을 측정한다. 예를 들어, 수신기 스테이션이 타임슬롯들 3 및 4를 수신할 때, 타임슬롯들 3 및 4에 대한 통신 세션 동안 QoS 메트릭들을 측정한다. 그 후, 스테이션은 GMRM에서의 이들 QoS 메트릭들을 보고한다.

트래픽이 eNB-스테이션 및/또는 피어-피어로부터 변할 때, eNB는 스테이션들에 의해 수집되고 원근 스케줄링 문제들을 방지하기 위해 필요한 피어 세트들의 생성을 위해 eNB에 전송된 정보량을 조정하기 위해 RMIE 및/또는 GMIE를 조정할 수 있다. eNB는 통신 세션이 얼마나 무에러인지의 eNB 인지에 기초하여 수신기 스테이션 측정치들에서의 증가 또는 감소를 요청하기 위해 RMIE 및 GMIE를 또한 조정한다. 낮은 부하 및/또는 거의 없는 피어-투-피어 트래픽에 대해, 추가의 업링크 자원 정보는 거의 필요하지 않다. 소량의 RSS 자원 정보 및 QoS 메트릭들만이 수신기 스테이션들로부터 요구된다. 이것이 eNB가 트래픽이 eNB-스테이션 및/또는 피어-피어로부터 어떻게 변화하는지를 결정하는 데에 불충분할 때, 특정한 수신기 스테이션으로부터의 추가 정보에 대한 임시 요청을 할 수 있다. 일 구현에서, eNB가 문제가 있는 스케줄링을 갖는 특정한 스테이션을 가질 때, eNB는 표준 브로드캐스트 RMIE와는 상이한 측정치들을 요구하는 RMIE를 이러한 스테이션에 유니캐스팅할 수 있다. RMIE 및 GMIE를 통한 추가 정보에 대한 유니캐스트 요청들을 사용하는 것은 상당한 네트워크 오버헤드없이 피어 그룹 세트들을 향상시키기 위해 eNB에 의해 요구되는 정보를 제공할 수 있다.

도 7은 일부 실시예들에 따른 피어-투-피어 통신을 위해 자원들을 할당하는 방법의 흐름도이다. 710에서, 피어 세트들이 하나 이상의 스테이션들로부터 수신된 측정 성능 정보로부터 생성되거나 업데이트된다. 측정 성능 정보는 기지국 또는 eNB로부터 하나 이상의 스테이션들로 전송된 다운링크 신호와 연관된 적어도 하나의 품질 메트릭을 포함한다. 720에서, 각 타임슬롯에서의 현재 자원 할당들 및 피어 세트들에 기초하여, 제외 타임슬롯들 및 선호 타임슬롯들이 결정된다. 730에서, 잠재적 자원들이 자원 할당 맵의 피어-투-피어 자원 할당 부분에서 마킹된다. 740에서, 잠재적 자원들 중 하나가 송신기 스테이션과 하나 이상의 수신기 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신을 위해 할당된다.

도 8은 일부 실시예들에 따른 피어-투-피어 통신을 위해 자원들을 할당하도록 구성된 기지국 또는 eNB의 블록도이다. 기지국 또는 eNB(800)는 생성 유닛(802), 결정 유닛(804), 마킹 유닛(806), 및 할당 유닛(808)을 포함한다. 생성 유닛(802)은 하나 이상의 스테이션들로부터 수신된 측정 성능 정보로부터 피어 세트들을 생성하거나 업데이트하도록 구성된다. 측정 성능 정보는 기지국 또는 eNB로부터 하나 이상의 스테이션들로 전송된 다운링크 신호와 연관된 적어도 하나의 품질 메트릭을 포함한다. 결정 유닛(804)은 각 타임슬롯에서의 현재 자원 할당들 및 피어 세트들에 기초하여, 제외 타임슬롯들 및 선호 타임슬롯들을 결정하도록 구성된다. 마킹 유닛(806)은 자원 할당 맵의 피어-투-피어 자원 할당 부분에서 잠재적 자원들을 마킹하도록 구성된다. 할당 유닛(808)은 송신기 스테이션과 하나 이상의 수신기 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신을 위해 잠재적 자원들 중 하나를 할당하도록 구성된다.

예를 들어, 기지국 또는 eNB(800)는 특정한 기능들을 수행하기 위해 기지국 또는 eNB에 필요한 임의의 다른 엘리먼트들 뿐만 아니라 도 8에 도시된 엘리먼트들 모두를 적어도 포함하는 통합 유닛일 수 있다. 대안으로는, 기지국 또는 eNB(800)는 적절하게 상호접속된 유닛들 또는 디바이스들의 집합(collection)을 포함할 수 있고, 여기서, 이러한 유닛들 또는 디바이스들은 기지국 또는 eNB(800)의 엘리먼트들에 의해 수행된 기능들과 등가인 기능들을 수행한다. 일부 실시예들에서, 기지국 또는 eNB(800)는 프로세서에 결합되는 랜덤 액세스 메모리 및 프로그램가능 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크 인터페이스들에 결합하기 위한 포트들을 포함할 수 있다. 무선 네트워크 인터페이스들은 기지국 또는 eNB(800)가 애드 혹 무선 네트워크 또는 메시 네트워크에서 다른 스테이션들과 통신할 수 있게 하기 위해 사용될 수 있다. 프로그램가능 메모리는 프로세서에 대한 운영 코드(OC) 및 기지국 또는 eNB(800)와 연관된 기능들을 수행하는 코드를 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로그램가능 메모리는 여기에 설명한 바와 같은 피어-투-피어 통신들을 위한 자원들을 할당하는 방법의 실행을 초래하도록 구성된 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

전술한 명세서에서, 특정한 실시예들을 설명하였다. 그러나, 당업자는 다양한 변형들 및 변경들이 아래의 청구항들에서 설명하는 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 관점 보다는 예시적인 관점으로 간주되어야 하고, 모든 이러한 변형들은 본 교시들의 범위내에 포함되는 것으로 의도된다.

이익들, 이점들, 문제점들에 대한 솔루션들, 및 임의의 이익, 이점, 또는 솔루션이 발생되게 하거나 더욱 명백하게 되게 할 수 있는 임의의 엘리먼트(들)도 임의의 또는 모든 청구항들의 결정적인, 필수적인, 또는, 본질적인 특징들 또는 엘리먼트들로서 해석되지 않아야 한다. 본 발명은 본 출원의 계류중에 이루어진 임의의 보정서들을 포함하는 첨부한 청구항들 및 등록될 때의 청구항들의 모든 등가물들에 의해서만 정의된다.

더욱이, 본 문헌에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 상관 용어들은 엔티티들 또는 액션들 사이의 임의의 실제 그러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션으로부터 구별하기 위해서만 사용될 수 있다. 용어들 "포함한다", "포함하는", "갖는다", "갖는", "구비한다", "구비하는", "함유한다", "함유하는", 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적 포함(non-exclusive inclusion)을 커버하도록 의도되어서, 엘리먼트들의 리스트를 포함하고, 갖고, 구비하고, 함유하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치는 이들 엘리먼트들만 포함하는 것이 아니라 이러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 내재되거나 명백히 리스트되지 않은 다른 엘리먼트들을 포함할 수 있다. "...를 포함한다", "...를 갖는다", "...를 구비한다", "...를 함유한다"에 선행하는 엘리먼트는 더 많은 제약없이, 그 엘리먼트를 포함하고, 갖고, 구비하고, 함유하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에서 추가의 동일한 엘리먼트들의 존재를 배제하지 않는다. 용어들 단수 형태들("a" 및 "an")은 여기에서 명시적으로 다르게 언급하지 않는 한 하나 이상으로서 정의된다. 용어들 "실질적으로", "본질적으로", "대략", "약", 또는 이들의 임의의 다른 버전은 당업자가 이해하는 바에 근접한 것으로 정의되고, 하나의 제한하지 않는 실시예에서, 이 용어는 10% 이내, 다른 실시예에서는, 5% 이내, 다른 실시예에서는, 1% 이내, 및 다른 실시예에서는 0.5% 이내에 있는 것으로 정의된다. 여기에 사용되는 바와 같은 용어 "결합된"은, 반드시 직접적이 아니고 반드시 기계적이 아니더라도, 연결된 것으로 정의된다. 특정한 방식으로 "구성"되는 디바이스 또는 구조는 적어도 그 방식으로 구성되지만, 리스트되지 않은 방식들로 또한 구성될 수 있다.

일부 실시예들은 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 커스터마이징된 프로세서들(customized processors) 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(field programmable gate arrays; FPGAs)과 같은 하나 이상의 범용 또는 특수 프로세서들(또는 "프로세싱 디바이스들"), 및 여기에 설명하는 방법 및/또는 장치의 기능들 중 일부, 대부분, 또는 모두를 특정한 넌-프로세서 회로들과 함께 구현하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 제어하는 (소프트웨어 및 펌웨어 양자를 포함하는) 고유 저장된 프로그램 명령들로 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 대안으로는, 기능들 중 일부 또는 모두는 저장된 프로그램 명령들을 갖지 않는 상태 머신에 의해 또는 하나 이상의 주문형 집적 회로들(application specific integrated circuits; ASICs)에서 구현될 수 있고, 여기서, 각 기능 또는 특정한 기능들 중 일부 조합들은 커스텀 로직(custom logic)으로서 구현된다. 물론, 2개의 접근방식들의 조합이 사용될 수 있다.

더욱이, 실시예는 여기에 설명하고 청구하는 바와 같은 방법을 수행하도록 컴퓨터(예를 들어, 프로세서를 포함함)를 프로그래밍하는 컴퓨터 판독가능 코드가 저장된 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 예들은, 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 및 플래시 메모리를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 당업자는 예를 들어, 여기에 개시된 개념들 및 원리들에 의해 가이드될 때, 가용 시간, 현재 기술, 및 경제적 고려사항들에 의해 동기 부여된 아마도 상당한 노력 및 다수의 설계 선택들에도 불구하고, 최소의 실험으로 이러한 소프트웨어 명령들 및 프로그램들 및 IC들을 쉽게 생성할 수 있다는 것이 예상된다.

개시물의 요약은 독자가 기술적 개시물의 본질을 빠르게 확인할 수 있게 하도록 제공된다. 이것은 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하기 위해 사용되지 않는다는 점을 전제로 제공된다. 또한, 전술한 상세한 설명에서, 다양한 특징들이 본 개시물을 간소화하기 위한 목적으로 다양한 실시예들에서 함께 그룹화된다는 것을 알 수 있다. 본 개시물의 이러한 방법은 청구된 실시예들이 각 청구항에서 명백하게 인용된 것보다 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 오히려, 아래의 청구항들이 반영하는 바와 같이, 발명의 요지는 단일의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 적은 특징들에 있다. 따라서, 아래의 청구항들은 이에 의해 상세한 설명에 통합되고, 각 청구항은 개별적으로 청구된 요지로서 자체적으로 독립해 있다.

Claims

피어-투-피어 통신들(peer-to-peer communications)을 위해 자원들을 할당하는 네트워크 노드에서의 방법으로서,
상기 네트워크 노드에서, 하나 이상의 이동형 스테이션들로부터 수신된 측정 성능 정보(measured performance information)로부터 피어 세트들(peer sets)을 생성하거나 업데이트하는 단계 - 상기 측정 성능 정보는 상기 네트워크 노드로부터 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들로 전송된 다운링크 신호와 연관된 적어도 하나의 품질 메트릭(quality metric)을 포함함 -;
상기 측정 성능 정보에 기초하여, 상기 네트워크 노드가 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 요청과 연관된 하나 이상의 이동형 스테이션들의 고충격 피어(high impact peer)인지 저충격 피어(low impact peer)인지를 결정하는 단계;
상기 네트워크 노드에서, 각 타임슬롯에서의 현재 자원 할당들, 상기 피어 세트들, 및 상기 네트워크 노드가 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들의 상기 고충격 피어인지 상기 저충격 피어인지의 결정에 기초하여, 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신 및 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들 중 하나 이상으로의 상기 네트워크 노드에 의한 다운링크 통신 양측 모두에 대한 선호 타임슬롯(preferred timeslot)을 결정하는 단계;
상기 네트워크 노드에서, 상기 선호 타임슬롯의 결정에 기초하여 자원 할당 맵의 피어-투-피어 부분에서 잠재적 자원들을 마킹하는 단계; 및
상기 네트워크 노드에서, 송신기 이동형 스테이션과 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신을 위해 상기 마킹된 잠재적 자원들 중 하나를 할당하는 단계
를 포함하는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신 링크들은 동일한 주파수 채널상에 있고, 상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 고유 피어-투-피어 통신 링크들은 상이한 주파수 채널들 상에 동시에 있거나 또는 하나 이상의 송신기 이동형 스테이션들과 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 별개의 피어-투-피어 통신 링크들은 지정된 피어-투-피어 자원들이 하나 보다 많은 주파수 채널에 걸쳐 있는(span) 경우에 상이한 주파수 채널들을 동시에 점유하는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 할당하는 단계는 피어-투-피어 통신을 위해 프레임에서 업링크 및 다운링크 타임슬롯들의 부분들을 지정하는 단계를 포함하고,
다운링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 다운링크 부하 임계값보다 클 때, 피어-투-피어 트래픽에 대해 배타적으로 지정된 임의의 기존 존이 상기 프레임의 다운링크 부분으로부터 제거되고, 상기 다운링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 상기 다운링크 부하 임계값 미만일 때, 상기 프레임의 상기 다운링크 부분 내의 존이 피어-투-피어 통신을 위해 배타적으로 확보되며;
업링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 업링크 부하 임계값보다 클 때, 피어-투-피어 트래픽에 대해 배타적으로 지정된 임의의 기존 존(zone)이 상기 프레임의 업링크 부분으로부터 제거되고, 상기 업링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 상기 업링크 부하 임계값 미만일 때, 상기 프레임의 상기 업링크 부분 내의 존이 피어-투-피어 통신을 위해 배타적으로 확보되는, 자원 할당 방법.
제3항에 있어서,
상기 할당하는 단계는 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관되고, 서로에 인접하는 하나 이상의 이동형 스테이션들이 상기 네트워크 노드를 고충격 피어로서 리스트하지 않는다는 것을 결정하는 단계, 및 상기 프레임의 다운링크 부분에서의 타임슬롯들을 피어-투-피어 자원으로서 지정하는 단계 또는 상기 네트워크 노드를 고충격 피어로서 리스트하지 않는, 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관되고 서로에 인접하는 이동형 스테이션들이 존재하지 않을 때 상기 프레임의 상기 다운링크 부분으로부터 지정된 피어-투-피어 자원들을 제거하는 단계를 더 포함하는, 자원 할당 방법.
제4항에 있어서,
상기 할당하는 단계는 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 하나 이상의 이동형 스테이션들이 사전정의된 변조를 수신할 수 있다는 것을 결정하는 단계, 및 상기 프레임의 상기 업링크 부분을 갖는 타임슬롯의 부분을 피어-투-피어 자원으로서 지정하는 단계 또는 상기 사전정의된 변조를 수신할 수 있는 이동형 스테이션이 없을 때 상기 프레임의 상기 업링크 부분으로부터 피어-투-피어 자원으로서 지정된 자원을 제거하는 단계를 더 포함하는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 송신기 이동형 스테이션에 의해 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들로 송신된 변조는, 할당된 피어-투-피어 자원이 프레임의 업링크 부분 또는 다운링크 부분으로부터 취해질 때 기존의 시간 일치 송신(time coincident transmission)과 호환가능하고, 상기 업링크 부분 또는 상기 다운링크 부분은 피어-투-피어 통신 링크들에 대해 배타적이지 않거나, 또는
상기 송신기 이동형 스테이션에 의해 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들로 송신된 상기 변조는 업링크 변조 또는 다운링크 변조와 상이한 사전정의된 변조이고, 상기 업링크 부분 또는 상기 다운링크 부분은 피어-투-피어 통신 링크들에 대해 배타적인, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 자원 할당 맵의 상기 피어-투-피어 부분에서의 잠재적 자원들은 업링크, 다운링크 또는 전용 피어-투-피어 통신 링크들에 대해 파티셔닝된(partitioned) 프레임의 적어도 하나의 부분으로부터 발생하는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 할당하는 단계는 다운링크 피어-투-피어 송신이 상기 네트워크 노드로부터 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들로의 송신들과 경쟁할 수 있게 하는 단계 또는 업링크 피어-투-피어 송신이 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들로부터 상기 네트워크 노드로의 송신들과 경쟁할 수 있게 하는 단계를 포함하는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 결정하는 단계는 상기 송신기 이동형 스테이션 및 수신기 이동형 스테이션 양자가 상기 네트워크 노드의 저충격 피어들이고 서로의 중간 또는 고충격 피어들인 링크로서 선호 피어 링크를 선택하는 단계를 포함하고, 상기 네트워크 노드로부터 상기 송신기 이동형 스테이션 또는 상기 수신기 이동형 스테이션으로의 다운링크 송신은 상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 수신기 이동형 스테이션 사이의 피어-투-피어 통신과 동일한 타임슬롯에서 발생할 수 있는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 할당하는 단계는 상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 하나 이상의 선택된 통신 링크들이 상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 통신들을 유지하기에 불충분할 때 자원들을 재할당하는 단계를 포함하는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 피어 세트들은 고충격, 중간 충격, 또는 저충격 중 하나로서 그룹화되고,
고충격 피어 세트가 원근 문제(near-far problem)를 가질 높은 가능성을 갖고, 중간 충격 피어 세트가 상기 원근 문제를 가질 중간 가능성을 가지며, 저충격 피어 세트가 상기 원근 문제를 가질 낮은 가능성을 갖는, 자원 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 생성하는 단계는:
이동형 스테이션으로부터 특정한 성능 메트릭들에 대한 측정치들을 획득하기 위해 자원 정보 엘리먼트를 생성하는 단계;
상기 특정한 성능 메트릭들을 갖는 자원 맵 응답 메시지를 상기 이동형 스테이션으로부터 수신하는 단계; 및
상기 이동형 스테이션에 할당될 피어-투-피어 자원들을 결정하기 위해 상기 자원 맵 응답 메시지를 프로세싱하는 단계를 포함하는, 자원 할당 방법.
피어-투-피어 통신들을 위해 자원들을 할당하도록 구성된 네트워크 노드로서,
하나 이상의 이동형 스테이션들로부터 수신된 측정 성능 정보로부터 피어 세트들을 생성하거나 업데이트하도록 구성된 생성 유닛 - 상기 측정 성능 정보는 상기 네트워크 노드로부터 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들로 전송된 다운링크 신호와 연관된 적어도 하나의 품질 메트릭을 포함함 -;
상기 측정 성능 정보에 기초하여, 상기 네트워크 노드가 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 요청과 연관된 하나 이상의 이동형 스테이션들의 고충격 피어인지 저충격 피어인지를 결정하도록 구성된 결정 유닛 - 상기 결정 유닛은 각 타임슬롯에서의 현재 자원 할당들, 상기 피어 세트들, 및 상기 네트워크 노드가 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들 각각의 상기 고충격 피어인지 상기 저충격 피어인지의 결정에 기초하여 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신 및 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관된 상기 하나 이상의 이동형 스테이션들 중 하나 이상으로의 상기 네트워크 노드에 의한 다운링크 통신 양자에 대한 선호 타임슬롯을 결정하도록 구성됨 -;
상기 선호 타임슬롯의 결정에 기초하여 자원 할당 맵의 피어-투-피어 부분에서 잠재적 자원들을 마킹하도록 구성된 마킹 유닛; 및
송신기 이동형 스테이션과 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 피어-투-피어 통신을 위해 상기 마킹된 잠재적 자원들 중 하나를 할당하도록 구성된 할당 유닛
을 포함하는, 네트워크 노드.
제13항에 있어서,
상기 할당 유닛은 피어-투-피어 통신을 위해 프레임에서 업링크 및 다운링크 타임슬롯들의 부분들을 지정하도록 구성되고,
다운링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 다운링크 부하 임계값보다 클 때, 피어-투-피어 트래픽에 대해 배타적으로 지정된 임의의 기존 존이 상기 프레임의 다운링크 부분으로부터 제거되고, 상기 다운링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 상기 다운링크 부하 임계값 미만일 때, 상기 프레임의 상기 다운링크 부분 내의 존이 피어-투-피어 통신을 위해 배타적으로 확보되며;
업링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 업링크 부하 임계값보다 클 때, 피어-투-피어 트래픽에 대해 배타적으로 지정된 임의의 기존 존이 상기 프레임의 업링크 부분으로부터 제거되고, 상기 업링크 통신을 위해 사용된 타임슬롯들의 퍼센티지가 상기 업링크 부하 임계값 미만일 때, 상기 프레임의 상기 업링크 부분 내의 존이 피어-투-피어 통신을 위해 배타적으로 확보되는, 네트워크 노드.
제14항에 있어서,
상기 할당 유닛은, 상기 피어-투-피어 통신 자원 할당에 대한 상기 요청과 연관되고 서로에 인접하는 하나 이상의 이동형 스테이션들이 상기 네트워크 노드를 고충격 피어로서 리스트하지 않는다는 것을 결정하고, 상기 프레임의 다운링크 부분에서의 타임슬롯들을 피어-투-피어 자원으로서 지정하거나 또는 상기 네트워크 노드를 고충격 피어로서 리스트하지 않는 서로에 인접하는 이동형 스테이션들이 존재하지 않을 때 상기 프레임의 상기 다운링크 부분으로부터 지정된 피어-투-피어 자원들을 제거하도록 구성되는, 네트워크 노드.
제15항에 있어서,
상기 할당 유닛은 하나 이상의 이동형 스테이션들이 사전정의된 변조를 수신할 수 있다는 것을 결정하고, 상기 프레임의 상기 업링크 부분을 갖는 타임슬롯의 부분을 피어-투-피어 자원으로서 지정하거나 또는 상기 사전정의된 변조를 수신할 수 있는 이동형 스테이션이 없을 때 상기 프레임의 상기 업링크 부분으로부터 피어-투-피어 자원으로서 지정된 자원을 제거하도록 구성되는, 네트워크 노드.
제13항에 있어서,
상기 송신기 이동형 스테이션에 의해 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들로 송신된 변조는, 할당된 피어-투-피어 자원이 프레임의 업링크 부분 또는 다운링크 부분으로부터 취해질 때 기존의 시간 일치 송신과 호환가능하고, 상기 업링크 부분 또는 상기 다운링크 부분은 피어-투-피어 통신 링크들에 대해 배타적이지 않거나, 또는
상기 송신기 이동형 스테이션에 의해 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들로 송신된 상기 변조는 업링크 변조 또는 다운링크 변조와 상이한 사전정의된 변조이고, 상기 업링크 부분 또는 상기 다운링크 부분은 피어-투-피어 통신 링크들에 대해 배타적인, 네트워크 노드.
제13항에 있어서,
상기 자원 할당 맵의 상기 피어-투-피어 부분에서의 잠재적 자원들은 업링크, 다운링크 또는 전용 피어-투-피어 통신 링크들에 대해 파티셔닝된 프레임의 적어도 하나의 부분으로부터 발생하는, 네트워크 노드.
제13항에 있어서,
상기 결정 유닛은 상기 송신기 이동형 스테이션 및 수신기 이동형 스테이션 양자가 상기 네트워크 노드의 저충격 피어들이고 서로의 중간 또는 고충격 피어들인 링크로서 선호 피어-투-피어 통신 링크를 선택하도록 구성되고, 상기 네트워크 노드로부터 상기 송신기 이동형 스테이션 또는 상기 수신기 이동형 스테이션으로의 다운링크 송신은 상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 수신기 이동형 스테이션 사이의 피어-투-피어 통신과 동일한 타임슬롯에서 발생하는, 네트워크 노드.
제13항에 있어서,
상기 할당 유닛은 상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 하나 이상의 선택된 통신 링크들이 상기 송신기 이동형 스테이션과 상기 하나 이상의 수신기 이동형 스테이션들 사이의 통신들을 유지하기에 불충분할 때 자원들을 재할당하도록 구성되는, 네트워크 노드.