KR20170071497A - 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러 - Google Patents

통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러를 제공하고, 통신 네트워크는, 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 사용자 장치(UE)간의 직접 디바이스-투-디바이스(D2D) 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고, 리소스 컨트롤러는, 제 2 리소스 세트의 용량 이용(capacity utilization)을 나타내는 측정이 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해지게 요청하도록 마련되는 측정 요청 유닛, 및 행해진 측정의 함수로서 제 1 리소스 세트 및 제 2 리소스 세트를 적응시키도록 마련되는 리소스 풀 적응 유닛(resource pool adaption unit)을 포함한다. 특히, D2D 통신에 리소스가 이용 가능하지 않을 경우, UE는 베어러 설정을 요청할 수 있으며, 대응하여 D2D 통신에 적절한 리소스가 제공된다.

Description

통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러{RESOURCE CONTROLLER FOR RESOURCE MANAGEMENT IN A TELECOMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 통신 네트워크에서의 무선 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 특히 D2D(device-to-device) 통신 및 ProSe(proximity service)와 관련된 3GPP LTE(Long Term Evolution) 표준의 맥락에서, 사용자 장치가 직접 통신 및/또는 셀룰러 접속을 확립할 수 있게 하기 위한 리소스의 동적 분배를 가능하게 하는 네트워크 어래인지먼트에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 리소스 컨트롤러 및 사용자 장치의 동작을 위한 각각의 방법을 제공한다. 본 발명은 또한, 무선 리소스 관리를 위한 사용자 장치 및 기지국에 관한 것이다. 또한, 제안된 사용자 장치 및 기지국을 수반하는 통신 네트워크 어래인지먼트가 제공된다.
본 발명은 컴포넌트 공급사와 더불어 네트워크 프로바이더뿐만 아니라 셀룰러 폰 제조사 및 각각의 배급업자에게 이익을 제공한다. 이동 통신 시스템의 기술 분야에서, 특정 네트워크 상황을 고려하고 또한 특히 휴대 전화 기능의 그 최대 용량까지의 사용상태에서 리소스의 로드 밸런싱(load balanciang)을 행하는 새로운 접근법이 제안되고 있다. 리소스 및 로드 밸런싱에 대한 몇 가지 접근법이 클러스터 기술 및 클라이언트/서버 아키텍처의 맥락에서 알려져 있지만, 본 접근법은 모바일 디바이스 및 각각의 모바일 통신 네트워크에 바로 맞춰져 있다. 본 발명에 따르면, 예를 들면 기지국에 시그널링되는 실제 리소스 요구 사항을 측정하기 위해 이동 전화(보다 일반적으로 사용자 장치라 함)의 하드웨어 및 제어 로직이 이용된다. 따라서, 본 발명은 실제 및 현재 사용 시나리오 및 사용 케이스에 따른 리소스 요구 사항과 관련해 이동 전화 성능 및 위치 의존적일 수도 있는 특정의 현재 상황을 이용한다. 따라서, 사용자 요구가 존중되어, 사용자 중심 시스템 거동을 만족시키기 위해 관련 디바이스의 최적 기능을 위한 리소스가 제공된다. 지원되는 사용 케이스는 예를 들면 LTE 사양에 따라, 디바이스-투-디바이스 통신과 셀룰러 통신 사이에서의 반복적인 전환과 관련된다. 본 발명은 두 가지 접근법, 즉 디바이스-투-디바이스 통신 및 셀룰러 통신의 동시 동작시에도 유리하게 적용될 수 있다. 따라서, NFC(Near Field Communication), 블루투스, WLAN, LTE 등의 기존 기술들은, 일반적으로 되어 있는 그들의 공존을 피하는 단일 접근법으로 통합될 수 있다. 하드웨어 효율성은 이용 가능한 리소스의 최적 배분에 의해 달성된다. 제안된 모듈은 기본 네트워크(underlying network)의 하드웨어 디바이스간에서는 물론 관련된 사용자 장치 전반에 분산될 수 있다.
LTE에서는 두 종류의 리소스 풀이 제공될 수 있다. 관련 사용자 장치(이동 전화라고도 함)와 셀룰러 네트워크 사이의 셀룰러 통신을 위한 제 1 풀 및 직접 통신을 위한 제 2 풀이다. LTE 리소스 풀은 전송을 위해 이용 가능한 리소스 블록 및/또는 리소스 엘리먼트의 할당으로서 간주될 수 있다. 일반적으로, LTE 리소스 풀은, LTE 리소스 격자 내의 채널 대역폭(서브캐리어의 수)과 특정 시간량(n개의 심볼의 지속 시간)의 개별 부분의 조합으로서 간주될 수 있다. 상기 할당은 전송을 위해 할당된 리소스들의 하나 이상의 정의된 시간 간격에의 제한을 포함할 수 있다. 상기 직접 통신은 D2D라고도 하며, 이것은 근접 서비스(ProSe라고 약칭)를 제공하도록 설계된다. D2D 통신은 2개의 이동 디바이스간에서 직접 달성될 수 있는 한편, 셀룰러 통신은 적어도 2개의 디바이스간의 간접 통신을 확립 및 조정하는 적어도 하나의 중앙 유닛(기지국 등)을 더 수반한다. D2D/ProSe의 일부 변형에 있어서, 사용자 장치는 그들의 현재 요구되는 D2D/ProSe 서비스를 위해 제 2 풀에서의 리소스를 독립적으로 선택할 수 있는 기회를 가져야 한다. 사용자 장치간의 이러한 직접 LTE 디스커버리는 3GPP, TR 36.843, 버전 12.0.1, 챕터 8.1에 의한 기술 사양뿐만 아니라 3GPP, TR 36.843, 버전 12.0.1, 섹션 9.1.2에 의한 또 다른 기술 사양에 의해(LTE 직접 통신-모드 2를 설명함) 제공된다.
이 D2D/ProSe 리소스 풀은 네트워크 측으로부터 시그널링될수 있다. 이 리소스 풀의 시그널링은, 할당된 리소스의 양이 동적으로 변경될 수 있는 가능성을 있게 만든다. 높은 리소스 요구시 리소스를 이용 가능하게 할 수 있다. 비사용 D2D/ProSe 리소스는 셀룰러용 등의 다른 용도에 할당될 수 있다. 사용자 장치에 의한 D2D/ProSe 리소스의 독립적인 할당에 의해, 리소스 컨트롤러는 전체 리소스 사용에 대한 개관(槪觀)을 갖지 않는다.
US 2014/0094183 A1은 D2D 통신을 위한 리소스 할당에 대한 메커니즘을 설명한다. D2D 리소스가 할당되었다면, 적합한 리소스가 이용 가능한지의 여부를 판정하기 위해 현재 리소스 사용이 검출된다. 적합한 리소스가 검출 가능하지 않을 경우, 과부하가 eNB에 시그널링될 수 있다.
3GPP TS 23.303, 버전 12.1.0은 근접 서비스(ProSe)와 관련된 그룹 서비스 및 시스템 양태의 기술 사양을 제공한다. 이 기술 교시에 따르면, D2D 통신이란, 셀룰러 네트워크의 도움없이 사용자 장치가 인접한 사용자 장치와 교환 데이터를 직접 통신할 수 있게 하는 한 쌍의 사용자 장치간의 통신 모드를 의미하고, D2D 통신을 위한 각 사용자 장치는 자신에 관한 정보를 다른 사용자 장치에 통지하도록 사용자 장치의 정보를 브로드캐스트한다. 자신에 관한 정보를 다른 사용자 장치에 통지하는 데 사용되는 사용자 장치 자신의 정보는 예를 들면 식별자 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 장치는 인접한 사용자 장치로부터 수신한 표현을 통해 상대 사용자 장치에 대한 정보를 취득하고, 이 정보로부터 관심 있는 상대 사용자 장치를 발견할 경우 D2D 통신을 행하도록 시도한다.
WO 2014/116083 A1은, 사용자 장치에 의한 디바이스-투-디바이스(D2D) 통신을 행하고 통신 엔티티에 의한 D2D 통신을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
US 2014/0187165 A1은, 무선 통신 시스템의 네트워크에의 RRC(radio resource control) 프로토콜 접속을 확립하는 것, 및 무선 통신 시스템의 제 2 사용자 장치와의 근접 기반 서비스(ProSe) 통신을 위해 제 1 사용자 장치에 제 1 데이터 무선 베어러를 사용할 것을 나타내는 제 1 RRC 메시지를 수신하는 것을 포함하는, 무선 통신 시스템에서의 제 1 사용자 장치를 위한 디바이스-투-디바이스 통신을 처리하는 방법을 제공한다.
WO 2014/115951 A1은 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 장치에서의 방법에 관한 것이고, 구체적으로 ProSe 및 장치에 대한 디스커버리 절차를 행하고 이에 따라 하나 이상의 무선 로컬 영역 네트워크 액세스 포인트의 스캐닝이 행해지는 방법에 관한 것이다.
LTE D2D에서의 리소스 할당과 관련된 추가 문헌에는, "Resource Allocation for LTE-Direct Broadcast of Periodic Vehicular Safety Messages"의 제목으로, 할당이 준정적이지만 네트워크에 의해 그 필요에 따라 변경될 수 있다는 Eurecom Research Report RR-13-290이 있다. IEEE Communications Magazine, 2011년 5월호, 2-9 페이지의, G. Fodor 등에 의한 "Design Aspects of Network Assisted Device-to Device Communications"이라는 제목의 논문에서, 네트워크 부하, 채널 상태 및 셀간 간섭 상황이 리소스의 할당시 고려해야 할 요소로서 나타나 있다.
무선 리소스 할당이 D2D 시나리오에서 제공되어야 하고, 따라서 리소스를 할당하는 무선 리소스 컨트롤러가 제공되어야 한다는 것은 주지되어 있다. 또한, 현재의 기술에서, 사용자 장치는 직접 데이터 및 직접 제어 정보를 전송하기 위해 리소스 풀로부터 리소스를 선택할 수 있지만 그러한 추가 리소스의 필요가 어떻게 검출될 것인 지에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있음이 인식되어 있다. 현재의 기술을 고려할 때 실행시 동적 리소스 할당을 가능하게 하는 프로토콜을 포함하는 접근법이 필요하다. 일반적으로 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 리소스 풀이 실제 필요에 따라 적응될 수 없는 상황이 발생한다. 따라서, 사용자 또는 사용자 장치가 이용 가능한 임의의 자유 리소스를 찾지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 또 다른 목적과 관련해 리소스에 대한 필요가 존재함에도 리소스가 네트워크에 의해 사용되지 않고 있는 경우도 있을 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 향상된 리소스 컨트롤러를 그 각각의 동작 방법과 함께 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은, 특히 이동 통신 네트워크에서, D2D 통신과 셀룰러 통신의 실제 필요에 대한 균형을 맞춰 실행시 동적인 리소스 할당을 가능하게 하는 향상된 접근법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 특징을 갖는 통신 네트워크에서의 무선 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러에 의해 해결된다.
이에 따라, 통신 네트워크에서의 무선 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러가 제공되고, 통신 네트워크는, 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 사용자 장치간의 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고, 리소스 컨트롤러는, 제 2 리소스 세트의 용량 이용(capacity utilization)을 나타내는 측정(즉, 용량 이용도 또는 점유된 리소스량)이 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해지게 요청하도록 마련되는 측정 요청 유닛, 및 행해진 측정의 함수로서 제 1 리소스 세트 및 제 2 리소스 세트를 적응시키도록 마련되는 리소스 풀 적응 유닛(resource pool adaption unit)을 포함한다.
네트워크는 사용자 장치에게 측정을 요청하도록 마련되고, 이 측정은 제 2 리소스 풀에서 관리되는 공유 D2D/ProSe 리소스의 실제 사용량을 나타낸다. 사용자 장치는 요청된 측정을 행하고 그 결과를 네트워크에 다시 시그널링하도록 마련된다. 수신된 측정 결과에 의거하여, 네트워크는 요청된 디바이스-투-디바이스 리소스를 판정하도록 마련되고, 그에 따라 D2D 사용자 장치를 위한 적응된 리소스량을 시그널링한다. 이는, 네트워크가 제 1 풀에서의 리소스량을 줄임으로써 제 2 풀에서의 리소스량을 늘리거나, 그 반대로 행하도록 선택할 수 있음을 의미한다.
또한, 사용자 장치는 리소스 컨트롤러(RC)에게 제 2 풀의 리소스에 대해 증가를 요청하도록 마련된다. 이것은, 제 2 풀, 즉 D2D/ProSe 풀에 의해 제공되는 모든 리소스가 점유되어 있는 경우 유익하다. 또한, 이 메시지는 리소스 컨트롤러(RC)에 의해 사용되어, 제 2 풀에서 요구되는 D2D/ProSe 리소스량을 판정하고 그에 따라 적응된(여기서는 증가된) 자유 리소스량을 D2D 장치에 시그널링할 수 있다.
또한, 사용자 장치는 제 2 풀의 비사용 리소스에 대해 네트워크에 통지하도록 마련된다. 이것은, 제 2 풀, 즉 D2D/ProSe 풀에 의해 제공되는 대부분의 리소스가 (적어도 미리 정의된 시간량 동안) 비사용되고 있을 경우 유익하다. 또한 이 메시지는 리소스 컨트롤러(RC)에 의해 사용되어, 제 2 풀에서 필요한 D2D/ProSe 리소스량을 조정하고 그에 따라 적응된(여기서는 감소된) 리소스량을 D2D 장치에 시그널링할 수 있다.
두 경우 모두에서 (제 2 리소스 풀에 의해 충분한 리소스가 제공되지 않거나 제 2 리소스 풀에 의해 너무 많은 리소스가 제공됨) UE에서의 타이머는 UE가 네트워크에 너무 빨리 통지하거나 및/또는 너무 자주 리소스의 적응을 요청하는 것을 방지하는 데 도움이 된다. UE에서의 타이머는 리소스 컨트롤러(RC)에 의해 구성 가능할 수 있다.
이 맥락에서 시그널링은 예를 들면 각각의 메시지에 의한 제어 정보의 전송을 의미한다. 제 1 또는 제 2 풀을 증가 및 감소시키는 것은 각각의 다른 풀에 의해 이전에 할당된 풀들 중 하나로부터의 리소스를 할당하는 것을 의미한다. 사용되지 않고 있는, 하나의 풀로부터 자유롭게 이용 가능한 리소스를 추가 리소스에 대한 요구가 증가된 다른 풀에 재할당하는 것이 더 유익하다.
리소스의 개념은 물리적 엔티티, 특히 데이터 전송을 위한 시간 및 주파수를 말한다. 리소스를 제공하는 특징은 관련 데이터 저장소, 데이터 버퍼 등에의 처리 시간 및 저장 공간의 할당을 말한다. 시간 또는 주파수와 관련하여 리소스를 제공하는 것은 시분할 다중화 TDMA 및/또는 주파수 분할 다중화 FDMA 등 추가 기술을 수반할 수 있다. 주파수의 할당은 특정 스펙트럼, 대역, 채널 등에서의 전송 승인을 확립함으로써 행해질 수 있다. 통상의 기술자는 통신 시나리오에서의 통신의 확립과 관련하여 리소스를 제공하는 방법의 또 다른 예들을 이해하고 있다. 또한 통상의 기술자는, 특히 이동 통신 시스템의 관점에서 무선 통신 시스템이 본 발명을 구현하는 데 적합함을 이해할 것이다. 본 발명의 적용 시나리오는 LTE 네트워크의 제공이다.
디바이스-투-디바이스 통신은 관련 디바이스들 자체의 조정하에서 행해진다. 이에 반해, 셀룰러 통신은, 셀을 설정하고 중간 디바이스로서 각각의 통신을 조정 및 동기화하는 추가 중앙 디바이스가 필요하다. 이것은, 예를 들면 라우터 또는 기지국에 의해 마련되는 정적 셀, 또는 예를 들면 셀을 설정하는 추가 중간 디바이스에 의해 마련되는 이동 셀을 말할 수 있다.
리소스 컨트롤러 자체는 통신 네트워크의 일부로서 구현될 수 있거나 또는 사용자 장치 등의 공지된 레거시 디바이스 또는 공지된 기지국 중 하나에 통합될 수 있다. 또한, 제안된 리소스 컨트롤러는 하드웨어 적응 수단 또는 전문 소프트웨어 모듈에 의해 구현될 수 있다.
측정 요청은 리소스 컨트롤러로부터 사용자 장치 중 적어도 하나에 시그널링될 수 있다. 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해지는 측정을 호출하는 자율 측정 요청 유닛을 적어도 하나의 사용자 장치에 구현하는 것이 바람직할 수도 있으며, 이후 이 측정은 네트워크에 송신된다. 따라서, 이는, 측정 요청 유닛 및 리소스 풀 적응 유닛이 접속되게 연결되는 별개의 디바이스들에 구현되는 경우일 수 있다. 하드웨어 고려에 의거하여, 하나의 단일 모듈상의 구현이 또한, 상기 리소스 컨트롤러 어래인지먼트의 마련을 위한 가능한 옵션이다. 행해진 측정은 제 2 리소스 세트의 용량 이용을 나타낸다. 이러한 용량 이용은, 전송 시간 또는 전송 주파수뿐만 아니라 프로세서의 용량 이용 또는 메모리 할당 등의 추가 하드웨어 파라미터를 나타낼 수 있다. 측정은, 예를 들면 하드웨어 디바이스의 버퍼가 전체사용(full)이고, 이에 따라 추가 버퍼를 요하거나 버퍼가 비게 되기 위해 증가된 전송 리소스를 요할 수 있다는 정보를 전할 수 있다. 또는, 측정은, 이러한 버퍼가 장시간 비어 있고 이에 따라 버퍼 공간이 다른 목적을 위해 제공되거나 전송 리소스가 감소되어 다른 디바이스 또는 다른 풀에 할당될 수 있다는 정보를 전할 수 있다. 따라서, 직접 디바이스-투-디바이스 통신 또는 셀룰러 통신에 사용되는 하드웨어 용량의 동적 재할당이 가능해진다. 리소스 컨트롤러 어래인지먼트가 두 풀간에서 리소스를 동적으로 제공하게 할 수 있다.
수신된 측정은 마련된 측정기준에 따라 리소스 풀 적응 유닛에 의해 해석될 수 있고, 제 1 리소스 풀과 제 2 풀의 리소스 사이에서 제공되는 리소스의 균형을 맞출 수 있다. 이것은, 관련 풀들 중 하나로부터의 리소스를 각각의 다른 풀에 할당함으로써 달성된다. 이러한 의미에서, 풀은, 전송 기술들 중 하나, 즉 직접 디바이스-투-디바이스 통신 또는 셀룰러 통신에 대한 논리적 할당이다. 따라서, 리소스 풀 적응 유닛은 관련 하드웨어 장치간에서 조정하는 리소스 중개자이다.
따라서, 직접 사용자 장치 대 사용자 장치 접속의 리소스 할당을 검출 또는 측정하고, 추가(또는 보다 적은) 리소스 할당을 요청하고 실제 필요에 따라 직접 사용자 장치 대 사용자 장치 접속에 대해 그들의 공유 리소스의 사용을 구성하는 것이 유익하다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 리소스 풀 적응 유닛은, 제 1 리소스 세트 또는 제 2 리소스 세트 중 어느 하나에 대해 제공되는 리소스를 동적으로 할당하도록 마련된다. 이것은, 제 1 리소스 세트로부터 제 2 리소스 세트로 또는 그 반대로의 할당에 대한 동적 리소스 관리가 실행시 제공된다는 이점을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 리소스 컨트롤러는 리소스 할당을 위해 적어도 하나의 네트워크 디바이스에 접속되게 연결된다. 이것은 레거시 기지국 및 사용자 장치가 적용될 수 있고, 또한 본 발명에 따른 리소스 컨트롤러가 쉽게 통합될 수 있으므로 유익할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 디바이스-투-디바이스 통신은 근접 서비스를 제공한다. 이는, 본 발명의 실시예들로부터 이익을 얻는 전문화 서비스가 적용될 수 있고 근접 서비스의 기존 사양이 본 발명을 구현하는 데 적용될 수 있다는 이점을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 통신 네트워크는 표준들의 그룹 중 하나에 따라 동작하고, 이 그룹은 GSM, UMTS, 및 LTE 관련 몇몇 사양을 포함한다. 이것은, 이미 제공된 하드웨어의 사용하에서 더 큰 프레임워크에 본 발명이 적용될 수 있다는 이점을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 사용자 장치는, 모바일 디바이스, 모바일 폰, 셀룰러 폰, 핸드헬드 컴퓨터, 노트북, 넷북, PDA, 페이저, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션 시스템 및 엔터테인먼트 디바이스의 그룹 중 하나에 의해 형성된다. 이는, 본 발명이 다양한 사용 시나리오에 적용될 수 있다는 이점을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 셀룰러 통신은 라우터, 기지국, 액세스 포인트, 핫 스폿, 사용자 장치 및 eNB(enhanced Node B) 송신기 중 적어도 하나의 사용하에서 확립된다. 이것은, 본 발명이 모바일-투-모바일 시나리오뿐만 아니라 위치 정적 시나리오 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다는 이점을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 리소스 컨트롤러는, 제 1 및 제 2 풀의 현재 용량이 불충분할 경우에 네트워크에게 추가 리소스를 요구하도록 마련된다. 네트워크가 제 1 및 제 2 풀에 의해 할당되는 것 이상으로 추가 리소스를 제공할 수 있는 경우, 이들은 이용 가능하게 제 1 또는 제 2 풀에 할당될 수 있다. 따라서, 초기에 제공되는 리소스량이 증가되어 제 1 및 제 2 풀간에 분산된다. 불충분한 리소스의 상태 검출은 리소스가 충분하지 않게 되는 임계값에 기초하여 달성될 수 있다. 한편, 특정 임계값을 초과하는 리소스가 이용 가능할 경우 리소스가 자유롭게 될 수 있다. 이것은, 풀의 제 1 세트 또는 풀의 제 2 세트가 불충분한 경우 추가적인 리소스가 이용 가능해질 수 있다는 이점을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 리소스 적응 유닛은 제공된 적응 측정기준의 함수로서 리소스 세트를 적응시키도록 마련된다. 이것은, 복수의 알고리즘 또는 규칙이 제공될 수 있어 동적 리소스 관리가 가능해진다는 이점을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 적응 측정기준은, 용량 이용을 나타내는 수신된 측정의 수, 위치 스탬프, 사용자 장치의 지리적 위치, 적어도 하나의 또 다른 사용자 장치에 대한 거리, 적어도 하나의 또 다른 네트워크 디바이스에 대한 거리, 사용자 장치에 의해 제공되는 서비스, 사용자 장치의 대기 기간 및 네트워크 구성 중 적어도 하나가 고려된다. 이것은, 매우 다양한 사용 시나리오가 또 다른 실시예에서 정의되는 제안된 발명을 위한 기초가 될 수 있다는 이점을 제공한다.
또한, 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법이 제공되며, 통신 네트워크는, 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 사용자 장치간의 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고, 이 방법은, 제 2 리소스 세트의 용량 이용을 나타내는 측정이 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해지게 요청하는 것, 및 행해진 측정의 함수로서 제 1 리소스 세트 및 제 2 리소스 세트를 적응시키는 것을 포함한다.
또한, 제안된 디바이스에 의해 행해지는 각각의 적응 방법과 함께 제안된 리소스 컨트롤러 어래인지먼트를 이용하는 사용자 장치 및 기지국이 제공된다. 각각의 방법은, 하나 이상의 프로세서에게 상기 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장될 수 있다.
이 목적은 또한, 그 동작을 위한 각각의 방법과 함께 리소스 컨트롤러 어래인지먼트에 의해 해결된다. 따라서, 통신 네트워크에서의 분산 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러 어래인지먼트가 제안되고, 통신 네트워크는 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 사용자 장치간의 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고, 리소스 컨트롤러 어래인지먼트는 제 2 리소스 세트의 용량 이용(즉, 용량 이용도)을 나타내는 측정이 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해지게 요청하도록 마련되는 측정 요청 유닛 및 행해진 측정의 함수로서 제 1 리소스 세트 및 제 2 리소스 세트를 적응시키도록 마련되는 리소스 풀 적응 유닛을 더 포함한다.
또한, 통신 네트워크에서의 분산 리소스 관리를 위한 방법이 기술되며, 통신 네트워크는 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 사용자 장치간의 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고, 이 방법은 제 2 리소스 세트의 용량 이용을 나타내는 측정이 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해지게 요청하는 것 및 행해진 측정의 함수로서 제 1 리소스 세트 및 제 2 리소스 세트를 적응시키는 것을 포함한다. 통상의 기술자는 그러한 방법이 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되는 명령에 의해 기술될 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러 어래인지먼트를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 상기 리소스 컨트롤러 어래인지먼트를 동작시키는 방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법의 사용 시나리오를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 또 다른 방법의 추가 사용 시나리오를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 또 다른 방법의 추가 사용 시나리오를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법을 나타내는 시퀀스 프로토콜을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법을 나타내는 추가 시퀀스 프로토콜을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법을 나타내는 추가 시퀀스 프로토콜을 나타내는 도면.
이하, 본 발명을 단지 예시로서 첨부된 도면을 참조해서 설명한다.
다음으로, 동일한 개념은 달리 언급이 없는 한 동일한 참조 부호로 표시한다.
도 1은 통신 네트워크(N)에서의 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러 어래인지먼트(100)를 나타낸다. 통신 네트워크(N)는 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트, 및 사용자 장치(UE)간의 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고, 적어도 하나의 사용자 장치(UE)에 의해 행해지는 측정을 요청(R)하도록 마련된 측정 요청 유닛(101)을 포함하고(이 측정은 제 2 리소스 세트의 용량 이용(capacity utilization)을 나타냄), 또한 행해진 측정의 함수로서 제 1 리소스 세트 및 제 2 리소스 세트를 적응시키도록 마련된 리소스 풀 적응 유닛(102)을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 측정 요청 유닛(101)뿐만 아니라 리소스 풀 적응 유닛(102)은 공유 디바이스 상에 상주할 수 있다. 따라서, 리소스 컨트롤러 어래인지먼트(100)는 단일 리소스 컨트롤러(100)에 의해 형성될 수 있다. 또한, 관련 유닛 모두, 예를 들면 유닛(101 및 102)은 복수의 디바이스들간에 배치되는 경우가 있을 수 있다. 예를 들면, 자동화된 측정을 행하는 측정 요청 유닛(101)을 보유하는 사용자 장치(UE)를 제공하는 것이 유익할 수 있다. 또한, 리소스 풀 적응 유닛(102)의 구현을 위해 기지국이 제공될 수 있다. 측정 요청 유닛(101)과 리소스 풀 적응 유닛(102)은 접속되게 연결된다. 따라서, 리소스 풀 적응 유닛(102)은 용량 이용의 측정을 호출할 수 있다. 이 단계를 행한 후에, 측정 요청 유닛은 적어도 하나의 사용자 장치(UE)에게 그러한 측정을 행하도록 요청한다. 사용자 장치(UE)는 선택적으로, 요청된 측정을 행하기 위해 또 다른 유닛들을 어드레싱하도록 마련될 수 있다.
통상의 기술자는 측정이 제한적인 개념이 아니고 마찬가지로 용량 이용의 검출로서 기술될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 측정은, 메모리, 구성 파일 또는 임의의 추가적인 하드웨어/전송 상태를 판독함으로써 행해질 수 있다. 이러한 상태가 측정 요청 유닛(101)에 의해 판독될 경우, 각각 마련된 센서 등의 복수의 추가적인 측정용 유닛이 적용될 수 있다. 따라서, 용량 이용을 나타내는 검출이 적용되는 것이 유익할 수 있다.
도 1을 참조하면, 측정 요청 유닛(101)은 적어도 하나의 사용자 장치(UE)에 접속되게 연결됨을 알 수 있다. 따라서, 용량 이용을 나타내는 측정은 하나의 단일 사용자 장치(UE) 또는 복수의 사용자 장치(UE)에 의해 행해진다. 이는, 셀에 가입되어 있는 모든 사용자 장치(UE)가 용량 이용의 측정에 관련될 경우일 수 있다. 따라서, 본 발명은 디바이스-투-디바이스 통신 및/또는 셀룰러 통신에 필요한 리소스의 탐지를 가능하게 한다. 따라서, 디바이스-투-디바이스 통신에 관련된 사용자 장치(UE)의 세트에 대해 얼마나 많은 리소스가 및 정확히 어떤 리소스가 필요한 지, 또한 셀룰러 통신에 얼마나 많은 리소스가 및 어떤 리소스가 필요한지를 검출하는 것이 가능하다. 이 정보에 의거하여, 리소스 풀 적응 유닛(102)은 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 어떻게 적응시킬지를 결정한다. 제 1 리소스 세트가 이미 고갈되고 추가 이용 가능한 리소스가 제 2 리소스 세트에서 검출될 경우, 셀룰러 통신에 더 많은 리소스를 제공하고 직접 디바이스-투-디바이스 통신에 더 적은 리소스를 제공하여 리소스의 재할당이 달성될 수 있다. 제 2 리소스 세트가 고갈된 것으로 밝혀지고 제 1 리소스 세트에서 자유롭게 이용 가능한 리소스가 있을 경우에는, 그 반대로 적용된다. 또한, 리소스 세트 둘 모두가 고갈되어 리소스 풀 적응 유닛(102)이 2개의 리소스 풀 중 적어도 하나를 증가시키도록 다른 네트워크 장치에게 추가적인 리소스를 요청해야만 하는 경우도 발생할 수 있다.
LTE/LTE-Advanced에 따른 이동 통신 시스템에서의 또 다른 양태에 따르면, 상기 추가적인 리소스는, 예를 들면 또 다른 셀 또는 주파수 계층에 의해, 즉 직접 디바이스-투-디바이스 접속이 아닌 셀룰러 접속만을 요하는 해당 사용자 장치(UE)들 중 일부를 핸드오버하는 것에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, 다른 셀은 동일하거나 상이한 무선 액세스 기술의 인접 셀일 수 있고, 다른 주파수 계층은 캐리어 어그레이션 방법에 의해 각각의 위치에서 지원될 경우 제공될 수 있다.
용량 이용 측정을 위한 요청(R)은 그러한 측정의 직접 호출에 의해 행해질 수 있거나 미리 정의된 시간 테이블에 따라 달성될 수 있다(즉, 측정(들)이 타이머에 의해 트리거됨). 또한, 특정 사용자 거동에 의거하여 그러한 측정을 호출하는 것이 유익할 수 있다(즉, 측정(들)이 이벤트에 의해 트리거됨). 예를 들면, 사용자 장치(UE)는 특정 전송 거동을 나타내고, 그에 따라 예를 들면 각각의 송신 및/또는 전송 단계 이전에 측정이 행해진다. 따라서, 측정 요청 유닛은 제공된 측정기준에 따라 측정을 트리거한다. 본 도 1에서, 측정은 측정 요청 유닛(101)으로 되돌려진다. 통상의 기술자는 결과 측정값이 리소스 풀 적응 유닛(102)에 직접 또는 간접적으로 되돌려질 수 있음을 이해할 것이다. 이것은 예를 들면, 기지국으로서의 중간 네트워크 디바이스 등의 임의의 네트워크 디바이스와의 통신에 의해 행해질 수 있다. 또한, 추가 처리를 위해 이러한 측정을 데이터베이스(DB)에 저장하는 것이 유익할 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 그러한 데이터베이스는, 측정 요청 유닛(101) 및 리소스 풀 적응 유닛(102) 등 리소스 컨트롤러 어래인지먼트(100) 및 추가 유닛이 본 발명에 따라 행하게 하는 명령을 제공하도록 마련될 수 있다. 데이터베이스(DB), 예를 들면 본 유닛들 일부의 메모리 또는 서버는 상기 유닛들 또는 리소스 컨트롤러 어래인지먼트(100) 중 적어도 하나에 접속되게 연결된다. 따라서, 데이터베이스(DB)는 제시된 유닛들 중 하나에서 물리적으로 구현될 수 있다. 또한, 그것은 기지국 등의 임의의 네트워크 디바이스의 일부일 수 있으며 무선 네트워크를 통해 명령을 제공할 수 있다.
도 1에 따른 본 실시예는 단일 공유 모듈 상에서의 측정 요청 유닛(101) 및 리소스 풀 적응 유닛(102)의 구현을 도시하지만, 이러한 유닛들을 하나의 또는 복수의 사용자 장치(UE)에 걸쳐 제공하는 것이 유익할 수도 있다. 이에 의해, 본 발명에 따른 방법이 이동 디바이스-투-디바이스 통신 시나리오에서도 행해질 수 있게 된다. 따라서, 이러한 사용 시나리오는 셀룰러 통신 네트워크 없이 이에 따라 중앙 유닛(N)의 마련 없이 달성될 수 있다. 사용자 장치(UE)가 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 행할 경우, 그들의 지리적 위치에 대한 변화에 따라 상황이 변할 수 있다. 제 1 시점에서는 디바이스-투-디바이스 통신만이 가능한 한편, 상이한 지리적 위치에서는 셀룰러 통신에의 가입이 발생하고 제 1 리소스 세트를 위한 추가적인 리소스가 이용 가능한 경우가 더 일어날 수도 있다. 따라서, 측정 요청 유닛(101) 및 리소스 풀 적응 유닛(102) 각각은 사용자 장치(UE) 및 관련 기지국들에 걸쳐 리던던시 있게 마련될 수 있다. 제 1 시점에서는 사용자 장치의 측정 요청 유닛(101) 및/또는 리소스 풀 적응 유닛(102) 등의 유닛이 제안된 방법을 달성하는 데 사용되는 한편, 제 2 시점에서는 기지국의 측정 요청 유닛(101) 및/또는 리소스 풀 적응 유닛(102)이 사용될 수 있다. 따라서, 관련 유닛들은 사용자 장치(UE)뿐만 아니라 통신 네트워크(N) 모두에 존재할 수도 있고, 사용자 장치(UE)의 지리적 위치의 매우 특정한 상황에 따라 어드레싱될 수 있다.
제 1 시점에서는 직접 디바이스-투-디바이스 통신만이 가능할 수 있지만, 또 다른 제 2 시점에서는 셀룰러 통신도 이용 가능할 수도 있고, 이에 따라 2개의 리소스 세트의 동적 적응이 요구된다. 제안된 리소스 컨트롤러 어래인지먼트(100)는 각각의 특정 사용자 장치(UE) 상황에 따라 제공된 풀을 적응시키도록 마련된다. 이것은, 리소스가 요구되는 경우 비사용되지 않게 되고 또한 제공된 각 풀의 각 재어래인지먼트에 의해 공통의 리소스가 공유될 수 있다는 이점을 제공한다.
본 도 1을 참조하면, 통상의 기술자는, 본 도면에 도시되지 않은 추가 유닛들이 필요할 수 있으며, 또한 화살표로 표시된 데이터플로우가 다른 방식으로도 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 제시된 화살표는, 예를 들면 표시된 논리적 또는 물리적 인터페이스가 물리적 버스 시스템으로서 또는 무선 통신에 의해 제공될 수 있는 대안의 방식으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른 통신 네트워크에서의 무선 리소스 관리를 위한 방법을 나타낸다. 제 1 선택적 단계(200)에서, 통신 네트워크가 마련되고, 통신 네트워크의 통상적 사용 시나리오로서 사용자 장치의 세트가 기지국에 가입되거나 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 확립한다. 또 다른 방법 단계(201)에서, 측정을 호출하는 측정 요청이 트리거되며, 이 측정은 나중에 방법 단계(202)에서 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해진다. 상기 측정을 행함에 있어서, 직접 디바이스-투-디바이스 통신에 필요한 리소스의 용량 이용을 나타내는 하나 또는 복수의 측정을 제공하도록 사용자 장치의 동기화에 또 다른 방법 단계들이 필요할 수 있다. 이들 측정 결과는 단계(203)에서 리소스 풀 적응 유닛에 핸드오버된다. 또 다른 단계(204)에서, 리소스 풀 적응 유닛은 단계(203)에서 제공되는 측정을 해석하고, 또 다른 단계에서 각각 이용 가능한 리소스가 재적응된다. 이에 따라, 단계(205)에서 재할당 구성이 설정된다. 단계(206)에서, 제 1 리소스 풀로부터의 리소스가 이용 가능하게 될 수 있다. 단계(207)에서, 이들 리소스는 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 리소스 풀의 일부가 되게 재할당된다. 추가적인 선택적 방법 단계(208)에서, 용량 이용이 현재 균형잡혀 있는 지의 여부를 검출하기 위해 추가 측정이 호출될 수 있고, 균형잡혀 있을 경우 제안된 방법을 종료한다. 제시된 요구 사항에 따라 할당이 아직 적절하지 않아 추가 재할당 단계가 필요함이 측정될 수도 있다.
통상의 기술자는 전술한 방법 단계들이 반복적으로 또는 적어도 부분적으로 다른 순서로 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 부적합한 용량 이용이 검출될 경우 리소스 세트의 재적응을 달성하는 동안만은, 용량 이용 측정 단계 등의 단일 단계를 반복적으로 수행하는 것이 유익하다. 임의의 단계에서, 기본 네트워크의 구성이 변경되고, 이에 따라 제공된 단계들 중 몇몇 후에 방법 단계(200)를 달성하는 것도 가능하다. 이는, 하나의 기지국에서 다른 기지국으로의 핸드오버에 따라 네트워크가 변경되거나 직접 디바이스-투-디바이스 통신에 추가적인 사용자 장치가 이용 가능한 경우이다.
도 3은 본 발명의 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법의 사용 시나리오를 나타낸다. 특히 리소스 풀이 나타나 있으며, 이것은 기존의 리소스 전체를 나누고 있다. 본 실시예에서, 리소스는 6개의 직사각형으로 표시된다. 제 1 시점에서, 2개의 리소스 유닛은 직접 디바이스-투-디바이스 통신에 할당되고, 이에 따라 점유된 OCC이다. 또한, 4개의 리소스 유닛은 셀룰러 리소스(CR)로서 할당된다. 제 1 단계(301)에서, 사용자 장치(UE)는, 자신이 제 2 풀로부터의 추가적인 직접 디바이스-투-디바이스 리소스(D2D-ProSe 리소스라고도 함)를 필요로 하기 때문에, 아마도 자체의 동작에 의해, 용량 이용 측정이라고도 하는 리소스 할당 측정(또는 용량 이용 측정)을 행한다. 측정의 호출은 리소스 컨트롤러(RC)에 의해 행해질 수도 있고, 이는 eNB 또는 ProSe 기능의 일부일 수 있다. ProSe 기능은 표준 TS 23.303, 버전 12.0.1에 따라 동작될 수 있다. 측정 동안, 사용자 장치(UE)는 현재 강한 리소스 이용인 경우이며 리소스가 이용 가능하지 않음을 검출한다. 이것은 방법 단계(302)에서 리소스 컨트롤러(RC)에 시그널링된다. 그에 따라, 리소스 컨트롤러(RC)는, 예를 들면 제 1 풀의 감소된 리소스 할당에 의해 제 2 풀이 추가적인 리소스를 받는 방식으로 리소스 세트들을 구성한다. 이러한 적응은 방법 단계(303)에서 다른 사용자 장치에 시그널링된다. 본 도면의 하단에서 알 수 있는 바와 같이, 셀룰러 리소스(CR)는 하나의 리소스 유닛이 감소된다. "자유(free)"인 것으로 표시되는 이 하나의 단일 리소스 유닛은 후에 제 2 리소스 풀에 할당된다. 따라서, 최종 리소스 구성에서, 제 2 풀은 2개의 점유된 OCC 리소스 유닛 및 하나의 자유롭게 이용 가능한 리소스 유닛을 포함한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위해 제안된 방법의 또 다른 사용 시나리오를 나타낸다. 이 실시예에서, 초기 리소스 구성은 좌측의 상단 리소스 구성에 도시된 바와 같이 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위해 제 2 풀에 4개의 리소스 유닛을 보유한다. 따라서, 셀룰러 리소스(CR)를 제공하는 제 1 풀은 2개의 리소스 유닛만을 포함한다. 제 2 리소스 풀은 하나의 점유된 리소스 유닛 OCC 및 3개의 자유롭게 이용 가능한 리소스 유닛을 포함한다. 이 실시예에 따른 사용자 장치(UE)는 방법 단계(401)에서 리소스 이용의 측정을 행하고 또 다른 방법 단계(402)에서 3개의 리소스 유닛이 자유롭게 이용 가능함을 리소스 컨트롤러에 보고한다. 그에 따라, 리소스 컨트롤러는, 2개의 풀의 적응 후에 4개의 리소스 유닛을 포함하는 셀룰러 리소스(CR)에 대해 2개의 더 많은 리소스 유닛을 할당할 것을 결정한다. 초기 리소스 구성에서 이전과 같이, 3개의 D2D 리소스가 이용 가능했었고 2개만이 제 1 풀에 포함되도록 재할당되었고, 결과적으로 1개의 D2D 리소스는 여전히 자유롭게 이용 가능하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법의 또 다른 사용 시나리오를 나타낸다. 본 실시예에서, 제 1 사용자 장치(UE1)는 (D2D 통신을 위한) 부족 리소스를 보고하고, 제 2 사용자 장치(UE2)는 (D2D 통신을 위한) 자유롭게 이용 가능한 리소스를 보고한다. 이러한 상황은, 제 1 사용자 장치(UE1)가 매우 다양한 D2D 사용자 장치에 가까이 근접해 있고, 또한 제 2 사용자 장치(UE2)가 단지 소수의 활성 D2D 사용자 장치에 위치할 경우에 발생한다. 사용자 장치(UE1 및 UE2) 양쪽 모두는 동일한 셀 내에서 가입되어 있지만, 상호 간섭이 발생하지 않게 떨어져 위치한다.
이 상황에서, 본 발명에 따라 두 가지 접근법이 적용될 수 있다.
첫째로, 리소스 컨트롤러(RC)는 다수결을 결정한다. 즉, 특정 수의 사용자 장치가 너무 적은 리소스를 보고할 경우 (D2D 통신을 위한) 리소스 풀을 증가시키고, 부족 리소스를 보고하는 사용자 장치가 거의 없거나 없을 경우 (D2D 통신을 위한) 리소스 풀을 감소시킨다. 이 예에서, 리소스 구성은 전송되는 셀 전체에서 항상 능동적이다. 또한, 리소스의 필요성을 보고하는 사용자 장치의 다수 또는 순수한 수 이외에도 다른 결정 기준을 포함할 수도 있다. 따라서, 다수결은 이 실시예에서 단지 예로서 기술된 것이다.
둘째로, 리소스 컨트롤러(RC)는 위치 의존 리소스 풀을 판정한다. 사용자 장치(UE)는 그들의 현재 위치를 측정 보고와 함께 리소스 컨트롤러(RC)에 전송한다. 그러면, 리소스 컨트롤러(RC)는 UE1 및 UE2가 동일한 셀에 상주하지 않으면, 제 1 사용자 장치(UE1)의 위치에서의 디바이스-투-디바이스 리소스 풀을 증가시키고 제 2 사용자 장치(UE2)의 위치에서의 각각의 풀을 감소시킬 것이다. 또 다른 실시예에서, UE1 및 UE2가 동일한 셀에 상주할 경우, 리소스 컨트롤러(RC)는 제 1 사용자 장치(UE1)의 위치에서의 디바이스-투-디바이스 리소스 풀을 (이전에 자유인 리소스를 상기 리소스 풀에 할당함으로써) 증가시키고, 제 2 사용자 장치(UE2)의 위치에서의 디바이스-투-디바이스 리소스 풀을 (이전에 D2D에 할당된 리소스를 자유롭게 함으로써) 감소시킴과 함께, 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 풀은 동일하게 둔다. 따라서, 리소스 구성은 절대 위치 정보에 의해 증가될 수 있거나 또는 상대 위치가 지시되어, 예를 들면 하나의 사용자 장치가 다른 사용자 장치에 가까이 근접한 경우에만 리소스가 이용 가능하다. 이는 특정 사용자 장치간 또는 사용자 장치의 클러스터 등의 복수의 사용자 장치간에서 정의될 수 있다. 따라서, 위치 정보를 제 1 풀, 즉 셀룰러 통신을 위한 리소스 풀의 리소스에 부가하는 것이 필수적이다. 셀룰러 리소스를 요청하는 사용자 장치가 클러스터 컨트롤러에 근접해 있는지의 여부를 판정할 수 있다. 이 클러스터에 할당되는 D2D 리소스는 사용자 장치가 가까이 근접해 있는 경우 셀룰러 전송에 할당되지 않다. 리소스 컨트롤러는 이를 위해, 구성되는 디바이스-투-디바이스 리소스와, 예를 들면 eNB 등의 셀룰러 리소스를 구성하는 인스턴스의 각각의 클러스터 컨트롤러를 검출해야 한다. 디바이스-투-디바이스 사용자 장치의 측정 결과가 위치 정보를 포함할 경우, 이 정보는 상술한 바와 같이 또 다른 시나리오 및 리소스 컨트롤러(RC)의 각각의 판정에 사용될 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 리소스, 즉 셀의 제 1 풀이 다소 사용되고 있지 않지만 제 2 풀의 리소스가 부족한 특정 위치에서 그러한 리소스가 자유롭게 이용 가능함을 리소스 컨트롤러(RC) 또는 eNB에 의해 알려질 수 있다. 따라서, 효율적인 리소스 재할당이 발생한다. 이는, 직접 디바이스-투-디바이스 통신(501)을 위한 리소스 세트와 셀룰러 접속(502)을 위한 풀 사이의 효율적이고 동적인 리소스 관리에 의해 달성된다. 이러한 로직은 기지국(BS)에서 또는 사용자 장치(UE1 또는 UE2)간에서 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위해 제안된 방법의 사용 시나리오를 나타낸다. 도 6은 특히 측정이 행해지는 어떤 시점에서의 문제를 다룬다. 본 발명의 양태에 따르면, 사용자 장치 자체가 측정을 개시한다. 따라서, 사용자 장치 자체는 측정 요청 유닛을 제공한다. 제 1 단계(600)에서, 사용자 장치는 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 사용할 것을 결정한다. 또 다른 방법 단계(601)에서, 리소스 점유 측정이 행해진다. 단계(602)에서, 자유 리소스가 없거나 너무 적다고 밝혀진 경우, 단계(603)에서 잠재적인 리소스 구성을 평가하는 리소스 컨트롤러(RC)에 리소스 풀 재구성 요청이 시그널링된다. 이 리소스 풀 구성은, 방법 단계(604)에서 추가적인 리소스 점유 측정을 행하는 사용자 장치로 되돌려진다. 또한, 방법 단계(605)에서 자유롭게 이용 가능한 리소스가 점유된다.
자체-개시 측정은, 결과에 이점이 있으므로 사용자 장치가 리소스를 사용하려고 하거나 이러한 리소스를 현재 사용하고 있을 경우 유익하다. 리소스가 이용 가능하지 않거나 소수의 리소스가 이용 가능할 경우, 리소스 컨트롤러(RC)에 메시지를 보낸다. 그에 따라, 리소스 컨트롤러는 리소스 풀에 대한 리소스 재할당을 개시하고 수정된 리소스 풀을 시그널링한다.
또한, 리소스 할당의 측정이 행해져야 할 때, 리소스 컨트롤러(RC)가 단일 또는 복수의 D2D 사용자 장치에 메시지를 송신하는 것(전용 시그널링 또는 브로드캐스트 시그널링이라고도 함)이 또한 유익할 수 있다.
도 7은 본 발명의 양태에 따른 리소스 재구성을 위해 제안된 방법의 또 다른 사용 시나리오를 나타낸다. 이 실시예에서, 측정 스케줄이, 예를 들면 그러한 스케줄을 사용자 장치에 저장함으로써 제공된다. 각 D2D 장치는 5분 등마다의 기간 후에 측정을 행하고 또한 직접 통신을 이용하지 않는 경우에는 60분마다 행하도록 구성될 수 있다. 측정 결과는 즉시 또는 추가적인 요구 사항에 따라 리소스 컨트롤러에 시그널링될 수 있다. 따라서, 두 측정을 분리하는 기간(P1)이 마련될 수 있다. 또는, 사용자 장치는 다수의 (연속적인) 측정을 로그 파일로 수집/작성하도록 구성될 수 있다. 따라서, 저장되는 다수(A)의 (연속적인) 측정이 제공될 수 있다. 두 보고 활동(UE로부터 리소스 컨트롤러(RC)에 측정을 포함하는 로그 파일을 전송)을 분리하는 기간(P2)이 마련될 수도 있다.
전송하고 있거나 전송하고자 하는 사용자 디바이스가 측정을 행하고 상기 측정을 보고하는 것이 또한 유익할 수 있다. 신호를 수신만 하고 있는 사용자 장치는 측정을 행할 필요가 없을 수 있다. 이는, 제공된 기능을 제한하지 않고 전송되는 측정 및 보고의 수가 줄어들어 유익한다.
이러한 측정을 행할 경우, 디바이스-투-디바이스 리소스에 대한 에너지 또는 신호 강도를 검출하는 것이 유익할 수 있다. 높은 에너지 또는 신호 강도는 점유된 리소스를 나타낸다.
또한, 디바이스-투-디바이스 통신의 통상적인 신호(파일럿 또는 참조 신호 등)를 검출 및 평가할 수 있다. 또한, 측정이 리소스의 사용자를 나타내는 정보를 제공하도록, 측정된 신호의 발신자의 ID 등의 추가 신호를 수신하고 이를 평가하는 것이 유익할 수 있다. 이 정보는 리소스 컨트롤러(RC)에 제공될 수 있다.
D2D 리소스를 사용하는 데 평균 대기 기간이 마련될 수 있다. 장기간의 대기는 D2D 리소스의 강한 점유를 나타낸다.
측정과 관련해서, D2D 통신(LTE 직접 통신 등)을 위한 D2D 리소스의 측정과 D2D 디스커버리(LTE 직접 디스커버리 등)을 위한 D2D 리소스의 측정 사이가 구별되어야 한다. 측정 결과는 사용자 장치에서 개별적으로 평가되고 이후 미리 정의된 임계값을 밑돌거나 초과할 경우 리소스 컨트롤러에 보고된다.
본 도 7에서, 방법 단계(700)에서 점유 측정 스케줄이 생성되고, 또한 사용자 장치에 전송된다. 이러한 점유 측정 스케줄은 위에서 기술된 기간뿐만 아니라 측정을 위한 조건을 포함할 수 있다. 점유 측정 스케줄은, D2D 통신, D2D 디스커버리, 이 두 가지 모두에 전용인 리소스에 대한 측정이 행해지는 지의 여부, 또는 D2D 사용이 비정의되어 있는 지의 여부를 포함할 수도 있다. 점유 측정 스케줄은 또한, 앞서 언급되었거나 언급되지 않은 측정 방법 중 어느 것이 점유 측정에 사용되어야 하는 지 및 측정되는 리소스에 대한 세부 정보를 포함할 수 있다. 또한, 점유 측정 스케줄은 로그 파일 생성에 관한 세부 명령(예를 들면, 로그 파일마다의 측정 수 등) 및 로그 파일 보고에 관한 세부 명령(보고 트리거 빈도 등)을 포함할 수도 있다. 수신시, 사용자 장치는 방법 단계(701)에서 점유 측정 스케줄을 적용하여 점유 측정을 행하고, 또한 방법 단계(702)에서 각각의 보고를 행한다. 따라서, 점유 측정 보고는 리소스 컨트롤러로 되돌려진다. 일정 기간(P1) 후에, 방법 단계(703)에서 점유 측정이 다시 행해지고 리소스 컨트롤러(RC)에 다시 보고된다.
도 8은 본 발명에 따른 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법의 또 다른 사용 시나리오를 나타낸다. 제 1 단계(800)에서, 리소스 점유 측정이 행해지고 이어서 방법 단계(801)에서 자유 리소스가 없거나 너무 적음으로 밝혀지는 검출이 이루어진다. 그에 따라, 베어러 설정 요청이 리소스 컨트롤러에 시그널링된다. 이러한 베어러 설정 요청은 대상 D2D 디바이스, 부족 D2D 리소스 등의 보고 전송에 대한 각각의 이유를 포함할 수 있고, 점유 측정 보고를 더 포함할 수 있다. 방법 단계(802)에서 리소스 재구성이 평가되고, 이어서 본 실시예에 따른 방법 단계(803)에서 D2D를 사용하는 결정이 이루어진다. 이 경우에서, "D2D-Resource에 대한 리디렉션(redirection), Resource-Pool 업데이트"의 이유로 베어러 설정 거부 메시지가 UE에 송신되고, 방법 단계(804)에서 추가적인 리소스 점유 측정이 행해진다. 그에 따라, 방법 단계(805)에서 자유롭게 이용 가능한 리소스가 점유되어 D2D 접속이 확립될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 사용하려는 사용자 장치는, 적어도 D2D 통신이 일어나야 하는 지, 또는 하나 또는 복수의 다른 D2D 사용자 장치에의 접속이 셀룰러 이동 통신 접속을 통해 행해져야 하는지의 여부를 결정한다. 이용 가능한 리소스의 평가 후 전송이 가능할 경우 즉시 결정이 이루어지거나, 추가적인 D2D 리소스를 할당하기 위해 상술한 접근법 중 하나를 개시하도록 결정되어야 한다.
그 결정이 디바이스-투-디바이스 통신 리소스의 사용에 반대할 경우, 셀룰러 이동 통신 네트워크의 인프라를 통한 접속 확립이 행해진다.
의도한 D2D 접속에 충분한 D2D 리소스가 부족할 경우, 결합 메시지는 특별한 이점이 있다. 이 경우 사용자 장치는 셀룰러 네트워크에의 접속 확립을 요청하는 메시지를 송신한다. 이 메시지는 대상이 가까이 근접해 있는 목적 디바이스라는 정보를 포함한다. 이 메시지는, 디바이스-투-디바이스 통신 리소스 할당의 측정 결과 및 셀룰러 접속 확립에 대한 이유, 즉 부족 디바이스-투-디바이스 통신 리소스를 나타내는 정보에 의해 보강된다. 이 설정에 따르면, 추가적인 디바이스-투-디바이스 통신 리소스를 제공하고 셀룰러 접속 확립을 디바이스-투-디바이스 통신 직접 접속으로 바꾸고 이를 사용자 장치에 시그널링하는 것, 또는 셀룰러 접속을 확립하고 필요한 단계를 행하는 것이 네트워크에 대한 현명한 결정일 수 있다.
상술한 바와 같이, 셀룰러 및 D2D(디바이스-투-디바이스) 통신을 위한 디바이스가 제안되어 있다. 이 디바이스는, 가까운 디바이스를 검출할 수 있고 D2D 통신을 위한 적어도 하나의 리소스 풀을 관리하기 위해 정보가 교환될 수 있다는 점에서 근접 검출을 행할 수 있다.
이 디바이스는 D2D 리소스의 용량 이용 레벨, 즉 용량 이용도를 측정하는 수단을 포함한다. 그렇게 하기 위해, 측정이 행해져, 검출된 에너지 등의 정보, 측정 대상 캐리어에 대해 다른 디바이스에서 D2D 정보를 판독함으로써 얻어진 정보를, 선택적으로 타임 스탬프 또는 위치 스탬프를 포함해서 제공한다. 디바이스는, 특정 조건이 만족되지 않을 경우, 즉 측정을 수행하거나 리소스를 요청하는 조건이 만족되지 않을 경우, 리소스 풀을 사용하여 D2D를 통해 통신하는 수단을 보유한다. 또한, 디바이스는, 측정에 관한 특정 조건이 만족될 경우 측정을 리소스 컨트롤러에 보고하는 수단을 포함한다. 이러한 조건은 예를 들면, 예상된 D2D 통신을 행하기에는 자유 리소스가 너무 적거나 점유를 위한 임계값이 어느 한쪽으로 치우쳐(너무 적거나 너무 많은 리소스가 할당됨을 의미함) 있다는 것이다.
또한, D2D를 위한 리소스 풀을 적응시킬 수 있는 리소스 할당 메시지를 수신하는 수단이, 그에 따라 리소스 풀을 적응시키는 수단과 함께 디바이스 내에서 제안된다. 또 다른 양태는, 풀이 현재 통신에 자유로운 리소스를 제공할 경우 적응된 리소스 풀을 이용하여 D2D를 통해 통신하고, 풀이 그러한 리소스를 제공하지 않을 경우 D2D를 통해 통신하지 않도록, 장치에 의해 포함되는 수단의 제공한다.
사용자 장치라고도 하는 제안된 디바이스에 따라, 그 동작 방법이 본 발명에 의해 제공된다. 이 방법은, 사용자 장치가 D2D 점유 측정을 포함하는 접속 요청을 송신하고 그것을 리소스 컨트롤러에 줘서 셀룰러 또는 D2D 통신을 사용할지의 여부를 결정하는 선택적 단계를 제공한다. 기본 네트워크가 이에 따라 행해지도록 마련된다.
제안된 리소스 컨트롤러 어래인지먼트는 복수의 사용자 장치에 걸쳐 배치되거나 하나의 단일 사용자 장치로 통합될 수 있다. 그 적어도 하나의 모듈은 또한 네트워크 디바이스에 통합될 수 있다. 따라서, 제안된 방법은 분산 컴포넌트를 사용해서 행해질 수 있다. 제시된 방법들에 따라 정보 교환을 가능하게 하는 프로토콜들 또한 본 출원의 범주 내에 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 직접 통신, 이른바 D2D 통신이 가능한 이동 디바이스를 포함하며, 또한, 예를 들면 리소스 컨트롤러(RC)로부터 용량 이용에 대한 측정 요청을 수신하는 수단, 예를 들면 리소스 컨트롤러(RC)에 용량 이용을 보고하는 수단, 보고된 용량 이용에 따라 리소스 풀 재구성을 수신하는 수단, 및 재구성된 리소스 풀로부터 통신을 위한 리소스를 선택하는 수단을 포함한다. 리소스 컨트롤러가 이에 따라 행해지게 마련된다. 이 이동 디바이스 및/또는 리소스 컨트롤러를 동작시키는 방법이 또한 제안된다.

Claims (15)

  1. 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 리소스 컨트롤러에 있어서,
    상기 통신 네트워크는, 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 사용자 장치간의 직접 디바이스-투-디바이스(device-to-device) 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고,
    상기 리소스 컨트롤러는,
    상기 제 2 리소스 세트의 용량 이용(capacity utilization)을 나타내는 측정이 적어도 하나의 사용자 장치(UE)에 의해 행해지게 요청하도록 마련되는 측정 요청 유닛, 및
    상기 행해진 측정의 함수로서 상기 제 1 리소스 세트 및/또는 상기 제 2 리소스 세트를 적응시키도록 마련되는 리소스 풀 적응 유닛(resource pool adaption unit)을 포함하고,
    상기 리소스 컨트롤러는, 디바이스-투-디바이스 통신에 대한 부족 리소스(missing resource)의 표시(indication)를 갖는, 제 2 UE에의 접속 확립을 위한 제 1 UE로부터의 베어러 설정 메시지를 수신할 경우, 상기 제 1 UE가 디바이스-투-디바이스 통신을 확립하도록 상기 제 2 리소스 세트를 재구성하며 이에 따라 상기 제 1 UE에 통지할지 또는 접속 확립을 행할지에 대해 결정하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 리소스 컨트롤러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리소스 풀 적응 유닛은, 상기 제 1 리소스 세트 또는 상기 제 2 리소스 세트 중 어느 하나에 대해 제공되는 리소스를 동적으로 할당하도록 마련되는 리소스 컨트롤러.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디바이스-투-디바이스 통신은 근접 서비스(proximity service)를 제공하는 리소스 컨트롤러.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리소스 컨트롤러는 상기 제 1 및 제 2 리소스 세트의 현재 용량이 불충분할 경우에, 상기 네트워크에게 추가적인 리소스를 요구하도록 마련되는 리소스 컨트롤러.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리소스 풀 적응 유닛은 제공되는 적응 측정기준(metric)의 함수로서 상기 리소스 세트들을 적응시키도록 마련되는 리소스 컨트롤러.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적응 측정기준에는, 용량 이용을 나타내는 수신된 측정의 수, 위치 스탬프, 타임 스탬프, 사용자 장치의 지리적 위치, 적어도 하나의 또 다른 사용자 장치에 대한 거리, 적어도 하나의 또 다른 네트워크 디바이스에 대한 거리, 사용자 장치에 의해 제공되는 서비스, 사용자 장치의 대기 기간, 평균 대기 시간, 적어도 하나의 캐리어상에서 검출되는 에너지, 적어도 하나의 캐리어에 대한 다른 장치들로부터의 디바이스-투-디바이스 정보 및 네트워크 구성 중 적어도 하나가 고려되는 리소스 컨트롤러.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 UE로부터의 메시지는, 상기 제 2 UE가 상기 제 1 UE에 근접해 있다는 정보를 포함하는 리소스 컨트롤러.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 UE로부터의 메시지는, 디바이스-투-디바이스 통신 리소스 할당의 측정 결과를 나타내는 정보 및 부족 디바이스-투-디바이스 통신 리소스의 표시를 포함하는 리소스 컨트롤러.
  9. 통신 네트워크에서의 리소스 관리를 위한 방법에 있어서,
    상기 통신 네트워크는, 셀룰러 통신을 위한 제 1 리소스 세트 및 사용자 장치(UE)간의 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 제 2 리소스 세트를 제공하고,
    상기 방법은,
    상기 제 2 리소스 세트의 용량 이용을 나타내는 측정이 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 행해지게 요청하는 단계,
    상기 행해진 측정의 함수로서 상기 제 1 리소스 세트 및/또는 상기 제 2 리소스 세트를 적응시키는 단계,
    디바이스-투-디바이스 통신에 대한 부족 리소스의 표시를 갖는, 제 2 UE에의 접속 확립을 위한 제 1 UE로부터의 베어러 설정 메시지를 수신하는 단계, 및
    상기 제 1 UE가 디바이스-투-디바이스 통신을 확립하도록 상기 제 2 리소스 세트를 재구성하며 이에 따라 상기 제 1 UE에 통지할지 또는 접속 확립을 행할지에 대해 결정하는 단계를 포함하는 리소스 관리를 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 UE로부터의 메시지는, 상기 제 2 UE가 상기 제 1 UE에 근접해 있다는 정보를 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 UE로부터의 메시지는, 디바이스-투-디바이스 통신 리소스 할당의 측정 결과를 나타내는 정보 및 부족 디바이스-투-디바이스 통신 리소스의 표시를 포함하는 방법.
  12. 직접 디바이스-투-디바이스 통신을 위한 사용자 장치(UE)에 있어서,
    리소스 컨트롤러로부터 용량 이용에 대한 측정 요청을 수신하는 수단;
    상기 용량 이용을 측정하는 수단;
    상기 용량 이용을 상기 리소스 컨트롤러에 보고하는 수단;
    상기 보고된 용량 이용에 따른 리소스 풀 재구성 메시지를 수신하는 수단; 및
    상기 수신된 리소스 풀 재구성 메시지의 함수로서 재구성된 리소스 풀로부터 통신 리소스를 선택하는 수단을 포함하고,
    상기 UE는, 디바이스-투-디바이스 통신에 대한 부족 리소스의 표시를 갖는, 제 2 UE에의 접속 확립을 위한 베어러 설정 메시지를 송신하고, 변경된 리소스 할당의 표시를 갖는 베어러 설정 거부 메시지에 대응하여 디바이스-투-디바이스 통신을 확립하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  13. 디바이스-투-디바이스 통신을 확립하기 위해 사용자 장치(UE)에서 행해지는 방법에 있어서,
    리소스 컨트롤러로부터 용량 이용에 대한 측정 요청을 수신하는 단계;
    상기 용량 이용을 측정하는 단계;
    상기 용량 이용을 상기 리소스 컨트롤러에 보고하는 단계;
    상기 보고된 용량 이용에 따른 리소스 풀 재구성 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 리소스 풀 재구성 메시지의 함수로서 재구성된 리소스 풀로부터 통신 리소스를 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은, 디바이스-투-디바이스 통신에 대한 부족 리소스의 표시를 갖는, 제 2 UE에의 접속 확립을 위한 베어러 설정 메시지를 송신하는 단계, 및 변경된 리소스 할당의 표시를 갖는 베어러 설정 거부 메시지에 대응하여 디바이스-투-디바이스 통신을 확립하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 베어러 설정 메시지는, 상기 제 2 UE가 상기 UE에 근접해 있다는 정보를 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 베어러 설정 메시지는, 디바이스-투-디바이스 통신 리소스 할당의 측정 결과를 나타내는 정보 및 부족 디바이스-투-디바이스 통신 리소스의 표시를 포함하는 방법.
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