KR20170094247A - 무선 통신을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 통신을 위한 장치 및 방법이 제공된다. 이 디바이스는, 발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하도록 구성된 수신 유닛(101); 중계 후보들로서의 후보 통신 디바이스에 관한 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 획득된 정보에 기초하여 중계로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하도록 구성된 결정 유닛(102); 및 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 관한 정보를 전송하도록 구성된 송신 유닛(103)을 포함한다.

Description

무선 통신을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION}
본 개시의 실시예들은 일반적으로 무선 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히 협업 통신 기술(collaborative communication technology)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여 중계 통신 장치를 선택하기 위한 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
통신 산업의 급속한 발전에 따라, 미래의 네트워크는 통신 기술에 대한 더 큰 기술적 도전을 제기하고, 리소스 보존 및 효율성 향상은 미래 네트워크 개발의 주제가 되었다. 녹색 통신이 이러한 배경에서 부상하고 있다. 종래의 무선 네트워크는 무선 네트워크가 자리잡은 외부 환경의 제한 및 그 자신의 디바이스의 하드웨어 조건으로 인해 높은 채널 페이딩, 높은 시스템 전력 소모, 및 나쁜 수신 신호 품질 등의 단점을 가지고 있다. 그러나, 협업 통신 기술에서, 무선 단말이 송신단과 수신단 사이의 다중 통신 링크를 확립하는데 온전히 활용될 수 있고, 무선 채널들에서의 페이딩은 종래의 다중 안테나 기술에서의 공간 다이버시티를 이용하여 극복될 수 있으며, 그에 따라 무선 네트워크 시스템의 성능과 강건성을 향상시키게 된다. 협업 통신에서 중계 선택 및 전력 할당을 수행하는 방법은 시스템의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이다.
협업 통신 기술에 의해, 사용자들에게 제공되는 서비스 품질에 영향을 미치지 않으면서 네트워크 시스템의 전력 소모 및 에너지 소비를 효과적으로 줄일 수 있으므로, 네트워크 에너지 활용 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, D2D 기술을 사용하여 셀 방식 스펙트럼 재사용이 향상될 수 있어서, 스펙트럼 효율성을 향상시키고 네트워크 시스템 용량을 증가시킨다.
하기에서, 본 발명의 개관이 단순히 본 발명의 몇몇 양태에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 주어진다. 이 개관은 본 발명에 대한 빠짐없는 개관이 아님을 이해해야 한다. 이것은 본 발명의 핵심 부분 또는 중요한 부분을 결정하는 것도 아니고 본 발명의 범위를 제한하려는 것도 아니다. 개관의 목적은 단순한 방식으로 몇 가지 개념을 제공하기 위한 것일 뿐이고, 이는 후술되는 보다 상세한 설명의 서문 역할을 한다.
본 개시의 양태에 따르면, 무선 통신을 위한 장치가 제공되는데, 장치는: 발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하도록 구성된 수신 유닛; 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 획득된 정보에 기초하여 중계기들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하도록 구성된 결정 유닛; 및 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 관한 정보를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함한다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 무선 통신 방법이 추가로 제공되는데, 방법은: 발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하는 단계; 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하는 단계, 및 획득된 정보에 기초하여 중계기들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하는 단계; 및 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하는 단계를 포함한다.
본 개시의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서의 장치가 제공되는데, 장치는: 제어 노드로부터 에너지 정보 수집 요청을 수신하도록 구성된 수신 유닛; 에너지 정보 수집 요청에 응답하여, 장치가 자리잡은 전자 디바이스의 현재 에너지 정보 값을 검출하도록 구성된 검출 유닛; 및 검출된 현재 에너지 정보 값을 제어 노드에게 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함한다.
본 개시의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에 적용되는 방법이 제공되는데, 방법은: 제어 노드로부터 에너지 정보 수집 요청을 수신하는 단계; 에너지 정보 수집 요청에 응답하여, 방법을 구현하는 전자 디바이스의 현재 에너지 정보 값을 검출하는 단계; 및 검출된 현재 에너지 정보 값을 제어 노드에게 송신하는 단계를 포함한다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 상술한 무선 통신을 위한 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드들 및 컴퓨터 프로그램 제품, 및 상술한 무선 통신을 위한 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드들이 기록되는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 추가로 제공된다.
본 개시의 무선 통신을 위한 장치 및 무선 통신을 위한 방법에 따르면, 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여 중계 통신 디바이스들을 선택함으로써, 네트워크의 변동에 따라 통신 링크들을 동적으로 선택할 수 있고, 그에 의해 네트워크 통신 효율을 효과적으로 향상시키고 네트워크의 수명 주기를 연장시킨다.
본 개시의 이들 및 다른 장점은 하기 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 장점들 및 특징들을 심화 제시하기 위해서, 동일한 또는 유사한 참조 기호들이 동일하거나 유사한 컴포넌트들을 지시하는 첨부된 도면들과 연계하여 취해지는 상세한 설명이 하기에서 이루어질 것이다. 첨부 도면은 이하의 상세한 설명과 함께 명세서에 통합되어 명세서의 일부를 형성한다. 첨부 도면은 예로서 본 발명의 전형적인 실시예들을 예시할 뿐이고 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석해서는 안 된다는 점에 유의해야 한다. 첨부 도면에서:
도 1은 협력 네트워크 통신의 모델을 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따라 무선 통신을 위한 장치를 예시하는 구조도이다.
도 3은 D2D 중계 통신 네트워크를 예시하는 개략도이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따라 D2D 중계 네트워크 통신을 위한 시그널링 상호 작용 흐름을 예시하는 절차도이다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시예에 따라 무선 통신을 위한 장치를 예시하는 구조도이다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시예에 따라 무선 통신을 위한 장치를 예시하는 구조도이다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따라 무선 통신을 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 또 다른 실시예에 따라 무선 통신을 위한 방법을 예시하는 흐름도이다; 및
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 방법 및/또는 디바이스 및/또는 시스템을 실현할 수 있는 범용 개인용 컴퓨터의 구조를 도해하는 예시적 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 대하여 설명한다. 간결성과 명확성을 기하기 위해, 실시예의 모든 특징들이 본 명세서에서 설명되는 것은 아니다. 그러나, 예를 들어, 시스템 및 비즈니스와 관련된 그런 제약들에 부합하는, 개발자의 특정 목적을 실현하기 위해 임의의 그러한 실시예를 개발하는 과정에서 실시예에 특정적인 다수의 결정들이 이루어져야만 하고 이러한 제약들은 실시예가 달라짐에 따라 변할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 개발 작업이 매우 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 본 개시 내용으로부터 이익을 얻는 통상의 기술자에게는 그러한 개발 작업이 일상적인 작업일 뿐이라는 것을 이해해야 한다.
여기에서, 불필요한 세부 사항으로 인해 본 발명을 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 본 발명에 따른 해결책과 밀접하게 관련된 디바이스 구조 및/또는 처리 단계들만이 첨부 도면에서 예시되고, 본 발명과의 관계가 적은 다른 세부 사항들은 생략된다.
<제1 실시예>
상술한 바와 같이, 협업 통신에서, 발신 통신 디바이스(source communication device)와 수신 통신 디바이스(destination communication device) 간에 다중 통신 링크가 설정되어 공간 다이버시티를 달성할 수 있다. 도 1은 협업 네트워크 통신 모델의 개략도를 도시하는데, 여기서 S는 발신 통신 디바이스를 나타내고, D는 수신 통신 디바이스를 나타내고, 중간의 점선 블록은, 예를 들어, 중계 통신 디바이스들로서 사용될 수 있는 다중 후보 통신 디바이스 R1 내지 RN 을 포함하는 중계 선택 영역을 나타낸다. 본 명세서에 설명된 협업 통신 네트워크는 AF(amplify-and-forward) 협업 통신 네트워크, DF(decode-and-forward) 협업 통신 네트워크 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는 다양한 유형의 것일 수 있다.
현재, 일반적으로 무작위 중계 선택 알고리즘이 채택되고 있다. 즉, 유휴 후보 통신 디바이스들 중으로부터 하나 이상의 통신 디바이스가 무작위로 선택되어 중계 통신 디바이스들로서 이용됨으로써, 발신 신호의 포워딩을 구현한다. 이 알고리즘은 구현하기가 쉽고 복잡도도 낮지만, 그 무작위성 및 발신 노드에서 중계 노드까지의 채널과 중계 노드에서 수신 노드까지의 채널의 채널 품질들을 고려하는데 있어서의 실패로 인해, 무선 채널 페이딩, 간섭 및 외부 환경 노이즈에 영향을 받기 쉽다. 따라서 통신 품질을 보장하기가 어렵다. 그러나, 본 개시에서는 중계 통신 디바이스가 이하에 설명되는 방법으로 중계 선택 영역으로부터 선택된다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 무선 통신을 위한 장치(100)의 구조도를 예시한다. 장치(100)는 발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하도록 구성된 수신 유닛(101); 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 획득된 정보에 기초하여 중계기들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하도록 구성된 결정 유닛(102); 및 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하도록 구성된 송신 유닛(103)을 포함한다.
장치(100)는 예를 들어 통신 네트워크의 제어 노드에 자리잡을 수 있다. 예를 들어, LTE 시나리오에서, 장치(100)는 eNB(enhanced Node B)에 자리잡을 수 있지만, 이것에만 한정되는 것은 아니다. 장치(100)는 또한 별도의 디바이스로서 존재할 수 있다. 또한, 장치(100)가 적용될 수 있는 시나리오는 상술한 협업 통신 네트워크에만 한정되지는 않고, 중계 통신 디바이스를 선택할 필요가 있는 임의의 통신 환경일 수 있다.
도 1의 모델은 여전히 예로서 취해진다. 발신 통신 디바이스(S)는 수신 통신 디바이스(D)와 통신할 필요가 있다. 그러나, 발신 통신 디바이스(S)와 수신 통신 디바이스(D) 사이에는 직접적인 송신 링크가 존재하지 않는다. 발신 통신 디바이스(S)는 장치(100)에게 중계 확립 요청을 송신한다. 장치(100)의 수신 유닛(101)은 그 요청을 수신한다. 결정 유닛(102)은, 예를 들면, 중계 선택 영역에서의 유휴 통신 디바이스들을 후보 통신 디바이스들로서 취하고, 이들 중계 후보들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 취득하고, 및 이들 정보에 기초하여, 발신 통신 디바이스(S)와 수신 통신 디바이스(D) 사이의 통신을 구현하기 위한 중계 통신 디바이스들로서 후보 통신 디바이스들 중 어느 것 또는 어느 것들을 선택할지를 결정한다. 중계 통신 디바이스들이 선택된 후에, 송신 유닛(103)는 중계 확립에 대한 정보를 선택된 통신 디바이스들, 발신 통신 디바이스(S) 및 수신 통신 디바이스(D)에게 송신하는데, 이 정보는 예를 들면 수행될 통신 절차의 식별을 나타내는데 사용된다.
예로서, 송신 유닛(103)는 중계 확립 요청에 응답하여 후보 통신 디바이스들에게 에너지 정보 수집 요청을 송신하도록 구성되고, 수신 유닛(101)는 후보 통신 디바이스들로부터 에너지 정보 수집 응답들을 수신하도록 구성된다.
에너지 정보 수집 응답들은 제각기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 포함할 수 있다. 즉, 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보 둘 모두는 후보 통신 디바이스에 의해 제공된다.
대안적으로, 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 후보 통신 디바이스들의 현재 에너지 정보를 포함할 수 있다. 다시 도 2를 참조하면, 도 2의 점선 블록으로 도시된 바와 같이, 장치(100)는 현재 에너지 정보가 획득되는 시점과 연관되는 획득된 현재 에너지 정보 및 획득된 현재 에너지 정보에 대응하는 후보 통신 디바이스의 식별자를 저장하도록 구성된 저장 유닛(104)을 추가로 포함할 수 있는데, 결정 유닛(102)은 저장 유닛(104)으로부터 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보를 획득하도록 구성된다. 이러한 구성으로, 후보 통신 디바이스들과 장치(100) 사이에 교환되는 정보량이 추가로 감소되어, 네트워크 효율성을 향상시킬 수 있다.
예에서, 결정 유닛(102)은, 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여, 시계열 예측 모델을 사용하여 다음 시점에서 제각기 후보 통신 디바이스들의 에너지 값들을 예측하고, 및 최대 에너지 값을 가진 제1 N 후보 통신 디바이스들을 중계 통신 디바이스들로서 결정하도록 구성되는데, 여기서 N≥1이다.
시계열 예측 모델은, 예를 들면 자기 회귀(AR: auto-regressive) 모델, 자동 회귀 이동 평균(ARMA: auto-regressive moving average) 모델, 이동 평균(MA: moving average) 모델, 및 비모수 자동 회귀 이동 평균(NARMA: non-parametric auto-regressive moving average) 모델 중 하나이다.
이해를 용이하게 하기 위해, ARMA 모델을 예로 취하여 결정 유닛(102)의 구체 예가 이하에 제공한다. 그러나, 결정 유닛(102)의 구현은 이것에만 한정되지는 않는다는 것을 이해해야 한다.
후보 통신 디바이스들의 집합이
Figure pct00001
이라고 가정하면, 모든 후보 통신 디바이스들
Figure pct00002
에 대해, 결정 유닛(102)은 제각기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 값들 및 현재 시점 t에서의 에너지 정보 값들을 획득하고, 이들을 ARMA 모델에 도입하여 시점 t+1에서의 제각기 후보 통신 디바이스들의 예측 에너지 값들을 획득하고, 예측 에너지 값들의 내림차순으로 후보 통신 디바이스들을 정렬하고, 제1 N 개의 후보 통신 디바이스를 중계 통신 디바이스들로서 결정한다. 예를 들어, N이 1 인 경우, 상기 과정은 다음의 수학식 1에 의해 기술될 수 있다.
Figure pct00003
여기서,
Figure pct00004
은 후보 통신 디바이스
Figure pct00005
의 예측 에너지 값이고, Rs는 선택된 중계 통신 디바이스이다.
알 수 있는 바와 같이, 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여 중계 통신 디바이스들을 선택함으로써, 중계 통신 디바이스들이 적절하게 선택될 수 있고, 그에 의해 네트워크 효율성을 향상시키고 네트워크의 수명주기를 가능한 한 길게 연장시킨다.
또한, 또 다른 예에서, 수신 유닛(101)은 발신 통신 디바이스로부터 중계 요청을 수신하도록 추가로 구성되고, 결정 유닛(102)은 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스의 방출 전력을 결정하도록 추가로 구성되어, QoS 조건을 만족하면서 총 에너지 소비가 최소가 되도록 하고, 송신 유닛(103)은 결정된 방출 전력에 대한 정보를 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스에 제각기 송신하도록 구성된다.
구체적으로, 송신 유닛(103)으로부터의 중계 확립에 대한 정보의 수신 시에, 발신 통신 디바이스는 중계 통신이 시작될 수 있다고 결정하고, 따라서 중계 요청을 장치(100)의 수신 유닛(101)에 송신하여 통신을 개시시킨다.
결정 유닛(102)은, QoS 조건을 만족하면서 가능한 한 총 에너지 소비를 감소시키기 위해, 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스의 방출 전력을 최적화한다. 송신 유닛(103)은 최적화된 방출 전력에 대한 정보를 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스들에게 제각기 송신하여, 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스들이 제각기 방출 전력에 따라 통신을 수행하도록 한다.
또한, 송신 유닛(103)은 사용하고자 하는 주파수 대역 및 시간 슬롯 등의 리소스 할당 정보를 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스에게 송신하도록 추가로 구성될 수 있다.
이하에서는, 단일 중계 통신 디바이스가 선택되는 AF 협업 통신 네트워크를 예로 취함으로써, 방출 전력을 최적화하는 결정 유닛(102)의 특정 구현이 설명된다. 그러나, 장치(100)가 적용될 수 있는 통신 네트워크는 AF 협업 통신 네트워크로만 한정되지는 않으며, 선택된 중계 통신 디바이스들의 수는 1로만 제한되지는 않는다는 것을 이해해야 한다.
위에서 언급한 후보 통신 디바이스들의 세트
Figure pct00006
가 여전히 사용된다. x 및 x'이 제각기 결정 유닛(102)에 의해 선택된 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스
Figure pct00007
의 방출 신호들라고 가정하고, 이것들의 전력은 정규화되고,
Figure pct00008
; 및 Ps 및 Pi는 제각기 발신 통신 및 중계 통신 디바이스
Figure pct00009
의 각각의 방출 전력이고;
Figure pct00010
및
Figure pct00011
은 제각기 발신 통신 디바이스와 중계 통신 디바이스
Figure pct00012
사이의 채널 및 중계 통신 디바이스
Figure pct00013
와 수신 통신 디바이스 사이의 채널의 채널 페이딩 계수들이고, 이들은 서로 독립적인 순환 대칭 복소 가우스 확률 변수(circularly symmetric complex Gaussian random variable)들이고, 이것들의 평균값들은 0이고 분산들은 제각기
Figure pct00014
및
Figure pct00015
이고;
Figure pct00016
및
Figure pct00017
은 제각기 채널들의 독립적, 제로 평균 가산성 백색 가우스 잡음이고, 이것들의 각각의 분산은
Figure pct00018
이고, 중계 통신 디바이스
Figure pct00019
에 의해 수신되고 또한 중계 통신 디바이스
Figure pct00020
를 통해 수신 통신 디바이스에 의해 수신되는 신호들은 제각기 다음 수학식들 (2) 및 (3)에 의해 표현된다:
Figure pct00021
Figure pct00022
AF 프로토콜이 채택된 경우, 중계 통신 디바이스
Figure pct00023
에서 수신되는 신호의 증폭 이득은 다음과 같다:
Figure pct00024
Figure pct00025
이 때, 수학식(3)으로 표현되는 수신 통신 디바이스에 의해 수신되는 신호는 다음과 같이 된다:
Figure pct00026
수신 통신 디바이스에 의해 수신되는 신호의 신호 대 잡음비는 다음과 같다:
Figure pct00027
여기서,
Figure pct00028
및
Figure pct00029
. 단순화를 위해, 채널의 분산은
Figure pct00030
이라고 가정될 수 있다.
그런 다음, 다운링크(또는 업링크 및 다운링크) 채널 상태 정보에 따라 다음 최적화 문제가 확립된다:
Figure pct00031
여기서, P는 중계 링크의 총 전력이며,
Figure pct00032
는 QoS 조건을 만족시키는 최소 신호 대 잡음비이고, 다른 심볼들은 제각기 상기에서 정의된 의미를 갖는다.
수학식(8)로 표현되는 볼록 최적화 문제를 해결하기 위해, 수학식(7)과 수학식(8)을 조합함으로써, 결정 유닛(102)은 라그랑주 승수법(Lagrange multiplier method)을 이용하여 방출 전력을 결정할 수 있다. 예를 들어, 수학식(8)을 만족시키는 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스의 최적 전력이 획득될 수 있는데, 이것들은 다음의 수학식 (9) 및 수학식 (10)으로 제각기 표현된다.
Figure pct00033
Figure pct00034
이 때, 최적 중계 조건 하에서의 링크들의 최소 총 전력 소비는 다음과 같다:
Figure pct00035
다시 말하면, 결정 유닛(102)은 수학식(9) 및 수학식(10)에 따라 발신 통신 디바이스 및 결정된 중계 통신 디바이스에 대해 전력 할당을 수행함으로써 최소 총 에너지 소비를 얻을 수 있다.
또한, 이상에서는 라그랑주 승수법을 이용하여 방출 전력의 결정을 최적화하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이것에만 한정되지는 않고, 인공 지능 최적화 방법이나 무한 근사 등의 다른 최적화 방법과 같은 최적화 방법이 또한 채택될 수 있다.
응용 예로서, 상기 장치(100)는 예를 들어 D2D 중계 네트워크에 적용될 수 있다. D2D 중계 네트워크에서, 일반적으로, 직접 전송이 유리하다. 그러나, 특정 통신 범위에서, 직접 링크는 환경으로부터의 영향으로 인해 지연 링크와 비교하여 더 큰 경로 페이딩을 가질 수 있다. 동일한 통신 속도와 시스템 성능 하에서, D2D 중계를 사용하면 방출 전력과 에너지 소비를 줄일 수 있다.
도 3은 eNB(enhanced Node B) 및 다중 사용자 장비(UE들)를 포함하는 D2D 중계 통신 네트워크의 개략도를 도시하는데, 여기서 본 개시에 따른 장치(100)가 eNB에 자리잡을 수 있다. 예를 들어, UE1과 UE2는 셀룰러 모드로 동작하고, UEn+1은 유휴 모드로 동작하고, UE4와 UE5는 D2D 모드로 동작하며, 다른 UE들(eNB도 포함될 수 있음)은 후보 통신 디바이스들로서 사용된다. 실선들은 동작 중인 통신 링크들을 나타내고, 점선들은 선택적 통신 링크들을 나타내며, 접속 라인상의 "×"는 링크가 접속 해제되었음을 나타낸다.
UE4와 UE5 간의 직접 링크가 접속 해제되면, UE4는 통신의 정상적 프로세스를 보장하기 위해 적합한 중계를 검색하기 우한 중계 선택 프로세스를 수행한다. 중계 통신을 구현할 적절한 UE가 존재하지 않으면, UE4는 기지국 eNB에 제공된 장치(100)에게 중계 확립 요청을 송신할 수 있다. 물론, UE4는 직접 링크가 접속 해제된 경우에 장치(100)에게 중계 확립 요청을 직접 전송할 수도 있다.
도 4는 UE와 eNB 사이의 시그널링 상호 작용 절차를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 이러한 시그널링 상호 작용 절차는, 적용 시나리오가 D2D 중계 통신에 제한된다는 것을 제외하고는 장치(100)의 상기 설명에서 구체화된 시그널링 상호 작용과 유사하다. 초기에, 발신 UE 및 수신 UE는 D2D 직접 링크를 사용하여 서로 통신한다. 링크 송신이 실패하면, 발신 UE는 D2D 중계 모드를 개시한다. 즉, 발신 UE는 D2D 중계 확립 요청 프레임을 장치(100)에 송신한다. 상술한 바와 같이, 장치(100)의 송신 유닛(103)은 요청 프레임에 응답하여 모든 후보 UE들에게 에너지 정보 수집 요청을 송신한다. 에너지 정보 수집 요청의 수신 시에, 후보 UE들은, 후보 UE들의 적어도 현재 에너지 정보를 장치(100)에 보고하기 위해, 에너지 정보 수집 응답 프레임들을 장치(100)에 송신한다. 이어서, 장치(100)의 결정 유닛은 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여, 예를 들어 ARMA 모델을 사용하여 중계 통신 디바이스들로서 사용될 UE들을 결정한다. 송신 유닛(103)은 발신 UE, 선택된 중계 UE들 및 수신 UE에게 제각기 중계 확립에 대한 정보, 즉 중계 확인 프레임을 송신한다. 중계 확립에 관한 정보(중계 확인 프레임)는 예를 들면 D2D 식별자를 포함할 수 있다.
다음으로, 중계 확인 프레임의 수신 시에, 발신 UE는 데이터 통신의 개시 시에 D2D 중계 요청 프레임을 장치(100)에 송신한다. 결정 유닛(102)은 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스들을 위한 전력 할당 방법을 이용하여 발신 UE 및 중계 UE의 방출 전력을 결정한다. 송신 유닛(103)은 제어 시그널링을 이용하여 발신 UE 및 중계 UE들에게 전력 할당 명령 프레임을 송신할 수 있다. 또한, 송신 유닛(103)은 제어 시그널링을 이용하여 발신 UE 및 중계 UE들에게 리소스 할당 정보를 또한 송신할 수 있다. 예로서, 송신 유닛(103)은, 수신 UE에게 전력(및 리소스) 할당 정보를 통지하기 위해, 수신 UE에게 전력 보고 시그널링을 또한 송신할 수 있다. 그 후, D2D 중계 통신이 시작된다.
요약하면, 본 개시에 따른 장치(100)는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여 중계 통신 디바이스들을 선택함으로써 최적의 중계 세트를 선택할 수 있고, 그에 의해 네트워크 효율성을 효과적으로 향상시키고 네트워크의 수명 주기를 연장할 수 있다. 또한, 발신 통신 디바이스와 중계 통신 디바이스들 간의 전력 할당을 최적화하여, 네트워크 에너지 소비를 줄이고 네트워크의 수명주기를 추가로 연장하는 것이 또한 가능하다.
<제2 실시예>
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신을 위한 장치(200)의 구조도를 도시한다. 장치(200)는 제어 노드로부터 에너지 정보 수집 요청을 수신하도록 구성된 수신 유닛(201); 에너지 정보 수집 요청에 응답하여, 장치(200)가 자리잡은 전자 디바이스의 현재 에너지 정보 값을 검출하도록 구성된 검출 유닛(202); 및 검출된 현재 에너지 정보 값을 제어 노드에 송신하도록 구성된 송신 유닛(203)을 포함한다.
일 예에서, 송신 유닛(203)은 제어 노드에게 중계 확립 요청 또는 중계 요청을 송신하도록 추가로 구성된다. 예를 들어, 장치(200)가 자리잡은 곳에 제공되는 전자 디바이스가 중계 통신을 수행할 필요가 있는 경우, 송신 유닛(203)은 중계 확립 요청을 송신할 수 있고; 한편, 제어 노드가 중계 링크를 선택하고 전자 디바이스에게 선택된 중계 링크를 통지하는 경우, 송신 유닛(203)은 중계 통신을 개시하라고 요청하는 중계 요청을 송신할 수 있다.
또한, 수신 유닛(201)은 제어 노드로부터 중계 확립에 대한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 전자 디바이스 자체가 발신 통신 디바이스로서 기능하고, 제어 노드에 의해 선택된 중계 통신 디바이스로서 기능하거나, 또는 수신 통신 디바이스로서 기능하는 경우, 수신 유닛(201)은 그 정보를 수신한다.
다시 도 5를 참조하면, 도 5의 점선 블록으로 도시된 바와 같이, 또 다른 예에서, 장치(200)는 전자 디바이스의 이력 에너지 정보 값을 저장하도록 구성된 스토리지 유닛(204)을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 송신 유닛(203)은 제어 노드에게 이력 에너지 정보 값을 송신하도록 추가로 구성된다. 이 경우, 장치(200)는 제어 노드에게 현재 에너지 정보와 이력 에너지 정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, 장치(200)는 이동 단말(스마트 폰, 태블릿 PC(tablet personnel computer), 노트북 PC, 휴대용 게임 단말, 휴대용/동글 모바일 라우터 및 디지털 카메라 디바이스) 또는 차량 내 단말(예를 들면, 자동차 내비게이션 디바이스)을 포함한다. 장치(200)는 또한 M2M(machine-to-machine) 통신을 수행하기 위한 단말(또한 MTC(machine-type communication) 단말이라고도 함)로서 구현될 수 있다. 또한, 장치(200)는 상술한 단말들 각각상에 장착된 무선 통신 모듈(예를 들어, 단일 웨이퍼를 포함하는 집적 회로 모듈)일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 장치(200)는 에너지 정보 수집 요청에 응답하여 장치(200)에 대응하는 전자 디바이스의 에너지 정보 값을 제어 노드에 제공할 수 있다.
<제3 실시예>
도 6은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신을 위한 장치(300)의 구조도를 도시한다. 도 5와 비교하면, 장치(300)는 전자 디바이스가 발신 통신 디바이스로서 역할하는 경우에 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 및 획득된 정보에 기초하여, 중계들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스들을 결정하도록 구성된 결정 유닛(301)을 추가로 포함하고, 여기서 송신 유닛(203)은 하나 이상의 중계 통신 디바이스들 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하도록 추가로 구성된다.
결정 유닛(301)의 구조 및 기능은 제1 실시예에서 설명한 결정 유닛(102)의 것들과 동일하다. 다시 말하면, 본 실시예에서는, 중계 통신 디바이스들이 발신 통신 디바이스 측에서 선택된다.
일 예로서, 송신 유닛(203)은 후보 통신 디바이스들에게 에너지 정보 수집 요청을 송신하도록 추가로 구성되고, 수신 유닛(201)은 또한 후보 통신 디바이스들로부터 에너지 정보 수집 응답들을 수신하도록 추가로 구성된다. 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 포함할 수 있다.
결정 유닛(301)은 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여 시계열 예측 모델을 이용하여 다음 시점에서 제각기 후보 통신 디바이스들의 에너지 값들을 예측하고, 및 최대 에너지 값들을 가진 제1 N 개의 후보 통신 디바이스들을 중계 통신 디바이스들로서 결정하도록 구성될 수 있는데, 여기서 N≥1이다.
전술한 바와 같이, 시계열 예측 모델은 자기 회귀(AR) 모델, 자기 회귀 이동 평균(ARMA) 모델, 이동 평균(MA) 모델, 비모수 자동 회귀 모델 이동 평균(NARMA) 모델 등이 있다.
또한, 결정 유닛(301)은 총 에너지 소비량이 QoS 조건을 만족시키면서 최소가 되도록 전자 디바이스 및 중계 통신 디바이스들의 방출 전력을 결정하도록 추가로 구성될 수 있고, 송신 유닛(203)은 결정된 방출 전력에 대한 정보를 중계 통신 디바이스들에 송신하도록 추가로 구성된다. 예를 들어, 결정 유닛(301)은 라그랑주 승수(Lagrange multiplier) 방법을 사용하여 방출 전력을 결정할 수 있다. 일 예에서, 송신 유닛(203)은 리소스 할당 정보를 중계 통신 디바이스들에게 송신하도록 추가로 구성된다.
전술한 바와 같이, D2D 중계 통신 시나리오에서, 중계 확립에 대한 정보는 D2D 식별자를 포함할 수 있다.
상기 결정 유닛(301)의 상세한 설명은 제1 실시예에서의 결정 유닛(102)의 설명을 참조할 수 있으며, 여기서 반복적으로 설명하지 않는다.
<제4 실시예>
전술한 실시예에서 무선 통신을 위한 장치를 기술하는 과정에서, 분명히 일부 처리 및 방법이 또한 개시되었다. 이하에서, 앞서 개시된 일부 세부 사항을 반복하지 않고 방법의 개관이 주어진다. 그러나, 방법들이 무선 통신을 위한 장치를 기술하는 과정에 개시되지만, 방법들은 상기 언급한 컴포넌트들을 확실히 채택하지는 않거나 그에 의해 확실히 실행되지는 않는다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 무선 통신을 위한 장치의 실시예는 하드웨어 및/또는 펌웨어로 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있고, 이하 기술될 무선 통신을 위한 방법은, 무선 통신을 위한 장치의 하드웨어 및/또는 펌웨어가 또한 방법에서 사용될 수 있기는 하지만, 컴퓨터 실행 가능 프로그램에 의해 완전히 실행될 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 무선 통신 방법의 흐름도이다. 이 방법은, 발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하는 단계(S11); 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 획득된 정보에 기초하여 중계들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하는 단계(S12); 및 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하는 단계(S13)를 포함한다.
예를 들어, 단계 S12에서, 중계 확립 요청에 응답하여 후보 통신 디바이스들에게 에너지 정보 수집 요청이 전송되고, 후보 통신 디바이스들로부터의 에너지 정보 수집 응답들이 수신되며, 여기서 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 포함할 수 있다.
대안적으로, 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 후보 통신 디바이스들의 현재 에너지 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 도 7의 점선 블록으로 도시된 바와 같이, 상기 방법은 현재 에너지 정보가 획득된 시점뿐만이 아니라 획득된 현재 에너지 정보에 대응하는 후보 통신 디바이스의 식별자와 연관지어 획득된 현재 에너지 정보를 저장하는 단계 S14를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 단계 S12에서, 제각기 후보의 통신 디바이스들의 이미 저장된 이력 에너지 정보와 획득된 현재 에너지 정보에 기초하여 중계 통신 디바이스들이 결정된다.
예를 들어, 단계 S12에서, 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여, 시계열 예측 모델을 이용하여 다음 시점에서의 제각기 후보 통신 디바이스들의 에너지 값들을 예측하고, 및 최대 에너지 값들을 가진 제1 N 후보 통신 디바이스들을 중계 통신 디바이스들로서 결정하는 것이 가능한데, 여기서 N≥1이다.
시계열 예측 모델은 예를 들어 자동 회귀 모델, 자동 회귀 이동 평균 모델, 이동 평균 모델, 및 비모수 자동 회귀 이동 평균 모델 중 하나이다.
D2D 중계 통신 네트워크의 시나리오에서, 단계 S13에서 전송된 중계 확립에 대한 정보는 예를 들어 D2D 식별자를 포함할 수 있다. 물론, 이 방법을 적용할 수 있는 시나리오는 이것에 한정되지 않고, 정보의 구성도 이것에 한정되는 것은 아니다.
이 방법에서, 중계 통신 디바이스들은 후보 통신 디바이스의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여 선택되어, 중계 링크를 최적화하고, 통신 효율을 향상 시키며, 네트워크의 라이프 사이클을 연장시킨다.
도 7을 다시 참조하면, 상기 방법은 발신 통신 디바이스로부터 중계 요청을 수신하는 단계(S15), 총 에너지 소비가 QoS 조건을 만족시키면서 최소가 되도록 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스의 방출 전력을 결정하는 단계(S16), 및 제각기 발신 통신 디바이스와 중계 통신 디바이스들에게 결정된 방출 전력에 대한 정보를 전송하는 단계(S17)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 단계 S17은 발신 통신 디바이스 및 중계 통신 디바이스들에게 리소스 할당 정보를 전송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일 예에서, 단계 S16에서, 방출 전력은 라그랑주 승수 방법을 사용하여 결정된다.
이 방법은 발신 통신 디바이스와 중계 통신 디바이스 중의 전력할당을 최적화함으로써, QoS 조건을 만족시키면서 네트워크의 에너지 소비를 효과적으로 감소시키고 그에 따라 네트워크의 수명주기를 더욱 연장시킨다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법의 흐름도를 도시한다. 방법은 제어 노드로부터 에너지 정보 수집 요청을 수신하는 단계(S21); 에너지 정보 수집 요청에 응답하여, 방법을 구현하는 전자 디바이스의 현재 에너지 정보 값을 검출하는 단계(S22); 및 검출된 현재 에너지 정보 값을 제어 노드에 전송하는 단계(S23)를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 단계 S24(도 8의 점선 블록으로 도시됨): 전자 디바이스의 이력 에너지 정보 값을 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 단계 S23은 이력 에너지 정보 값을 제어 노드에 전송하는 단계를 추가로 포함한다.
또한, 도 8의 점선 블록으로 도시된 바와 같이, 제어 노드가 중계 통신 디바이스로서 기능하는 전자 디바이스를 선택하는 경우, 방법은 다음의 단계 S25: 제어 노드로부터 중계 확립에 대한 정보를 수신하는 단계를 추가로 포함한다.
도 8에 도시되지는 않았지만, 전자 디바이스가 발신 통신 디바이스로서 역할하는 경우, 전자 디바이스는 제어 노드에 중계 확립 요청을 송신하는 단계를 수행하고, 제어로부터 중계 확립에 관한 정보를 수신하는 단계 및 제어 노드가 중계 링크를 선택할 때 중계 통신을 개시하기 위한 중계 요청을 송신하는 단계를 수행할 수 있다.
다른 예로서, 전자 디바이스가 발신 통신 디바이스로서 역할하는 상기의 경우에서, 중계 통신 디바이스들은 제어 노드에 의해서가 아니라 전자 디바이스에 의해 선택될 수 있다. 즉, 전자 디바이스는 다음 단계들을 수행한다: 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하는 단계, 획득된 정보에 기초하여 중계들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스들을 결정하는 단계; 및 하나 이상의 중계 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 전송하는 단계.
구체적으로는, 요청된 에너지 정보는 에너지 정보 수집 요청을 후보 통신 디바이스들에 송신하고, 및 후보 통신 디바이스들로부터 에너지 정보 수집 응답들을 수신함으로써 획득될 수 있다. 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 포함할 수 있다.
일례로, 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보에 기초하여, 다음 시점의 제각기 후보 통신 디바이스들의 에너지 값들이 시계열 예측 모델을 이용하여 예측될 수 있으며, 최대 에너지 값들을 갖는 최초 N 개의 후보 통신 디바이스가 중계 통신 디바이스들로서 결정되며, 여기서 N≥1이다.
전술한 바와 같이, 시계열 예측 모델은 자기 회귀 모델, 자기 회귀 이동 평균 모델, 이동 평균 모델, 비모수 자동 회귀 이동 평균 모델 등을 포함할 수 있지만, 이것에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 다음 단계들이 추가로 수행될 수 있다: QoS 조건을 만족시키면서 총 에너지 소비가 최소가 되도록 전자 디바이스 및 중계 통신 디바이스들의 방출 전력을 결정하고, 및 결정된 방출 전력에 대한 정보를 중계 통신 디바이스들에 송신하는 단계.
예를 들어, 방출 전력은 라그랑주 승수 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 또한, 리소스 할당 정보는 중계 통신 디바이스들에게 송신될 수 있다.
D2D 중계 통신 시나리오에서, 중계 확립에 대한 정보는 D2D 식별자를 포함할 수 있다.
상기 방법들은 개별적으로 또는 서로 조합되어 수행될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 제1 내지 제3 실시예들에서 설명되었고 여기서 반복적으로 설명되지는 않는다는 것을 유의해야 한다.
본 발명의 기본 원리가 특정 실시예들과 관련하여 앞서 기술되었다. 그러나, 통상의 기술자라면 인식할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법 및 디바이스의 모든 또는 임의의 단계들 또는 컴포넌트들은, 본 발명의 개시에 비추어 보아서 그리고 통상의 기술자의 일반적인 회로 설계 지식 또는 일반적인 프로그래밍 기술을 사용하여 통상의 기술자에 의해 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 임의의 컴퓨팅 디바이스(프로세서, 저장 매체 등을 포함하나)에서의 이것들의 조합으로 또는 컴퓨팅 장치들의 네트워크로 구현될 수 있다.
통상의 기술자라면, 전술한 장치에서 예를 들어 결정 유닛, 저장 유닛, 검출 유닛 등이 하나 이상의 프로세스에 의해 구현될 수 있는 한편, 수신 유닛, 송신 유닛 등은 예를 들어 안테나, 필터, 모뎀, 코덱 등과 같은 회로 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
따라서, 본 개시에 따른 전자 디바이스(1)가 추가로 제공되는데, 이 전자 디바이스는: 발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하고; 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 및 획득된 정보에 기초하여 중계들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하고; 및 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하도록 구성되는 회로를 포함한다.
본 개시에 따른 전자 디바이스(2)가 추가로 제공되는데, 이 전자 디바이스는: 제어 노드로부터 에너지 정보 수집 요청을 수신하고; 에너지 정보 수집 요청에 응답하여, 전자 디바이스의 현재 에너지 정보값을 검출하고; 및 검출된 현재 에너지 정보 값을 제어 노드에 송신하도록 구성되는 회로를 포함한다.
또한, 본 발명은 머신 판독 가능 명령어 코드들이 저장되는 프로그램 제품을 추가로 개시한다. 실시예에 따른 앞서 언급한 방법들은 명령어 코드들이 머신에 의해 판독되고 실행될 때 구현될 수 있다.
따라서, 머신 판독 가능 명령어 코드들이 저장된 프로그램 제품을 운반하기 위한 메모리 매체가 또한 본 발명의 범위에 들어간다. 메모리 매체는 소프트 디스크, 광 디스크, 자기 광학 디스크, 메모리 카드, 메모리 스틱 등을 포함하지만 이것에만 한정되지는 않는다.
본 출원이 소프트웨어 또는 펌웨어로 실현되는 경우에, 소프트웨어를 구성하는 프로그램은 저장 매체 또는 네트워크로부터 전용 하드웨어 구조를 가진 컴퓨터(예를 들어, 도 9에 도시된 범용 컴퓨터(900))에 설치되며, 컴퓨터는 다양한 프로그램들로 설치될 때 다양한 기능들을 구현할 수 있다.
도 9에서, CPU(Central Processing Unit)(901)는 ROM(Read Only Memory)(902)에 저장된 프로그램 또는 메모리부(908)로부터 랜덤 액세스 메모리(RAM)(903)에 로드된 프로그램에 따라 다양한 처리를 실행한다. CPU(901)의 다양한 처리에 필요한 데이터는 필요한 대로 RAM(903)에 저장될 수 있다. CPU(901), ROM(902) 및 RAM(903)은 버스(904)를 통해 서로 링크된다. 입력/출력 인터페이스(905)도 버스(904)에 링크된다.
이하의 컴포넌트들이 입력/출력 인터페이스(905)에 링크된다: 입력부(906)(키보드, 마우스 등을 포함함), 출력부(907)(CRT, LCD를 포함하는 디스플레이들, 스피커 등을 포함함), 메모리부(908)(하드 디스크 등을 포함함), 및 통신부(909)(LAN 카드, 모뎀 등의 네트워크 인터페이스 카드를 포함함). 통신부(909)는 인터넷과 같은 네트워크를 통한 통신 처리를 수행한다. 드라이버(910)는 또한 입력/출력 인터페이스(905)에 링크될 수 있다. 필요하다면, 예를 들어 자기 디스크, 광학 디스크, 자기 광학 디스크, 반도체 메모리 등과 같은 이동식 매체(911)가 드라이버(910)에 설치될 수 있어서, 그로부터 판독된 컴퓨터 프로그램이 적절하게 메모리부(908)에 설치되도록 한다.
전술한 일련의 처리가 소프트웨어에 의해 달성되는 경우, 소프트웨어를 형성하는 프로그램들은 인터넷과 같은 네트워크 또는 이동식 매체(911)와 같은 저장 매체로부터 설치된다.
저장 매체는 도 9에 도시된 이동식 매체(911)에 한정되지 않는다는 것을 통상의 기술자는 알 것이고, 저장 매체는 그 가운데 저장된 프로그램을 가지며 또한 프로그램들을 사용자들에게 제공하기 위해 장치와는 별도로 배포된다. 이동식 매체(911)는 예를 들면 자기 디스크(플로피 디스크(등록 상표)를 포함), 콤팩트 디스크(CD-ROM 및 DVD를 포함함), 광 자기 디스크(미니 디스크(MD(등록 상표))를 포함함), 및 반도체 메모리일 수 있다. 대안적으로, 메모리 매체는 ROM(902)에 포함되는 하드 디스크들 및 프로그램이 저장되는 메모리부(908)일 수 잇고, 이들이 통합되는 디바이스와 함께 사용자들에게 배포될 수 있다.
더 유의할 것은, 본 발명에 따른 장치, 방법 및 시스템에서, 제각기 컴포넌트들 또는 단계들이 분해 및/또는 재결합될 수 있다는 것이다. 이들 분해 및/또는 재결합이 본 발명과 등가의 방식으로서 간주될 것이다. 더욱이, 상기 일련의 처리 단계들은 앞서 기술하는 바와 같이 시간상 순차적으로 자연스럽게 수행될 수 있지만, 그것으로만 제한되지는 않을 것이고, 단계들 중 일부는 병행적으로 또는 서로 독립적으로 수행될 수 있다.
마지막으로, 더 유의할 것은, "포함한다(include)", "포함한다(comprise)" 또는 이들의 임의의 변형과 같은 용어는, 일련의 요소들을 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스가 그러한 요소들뿐만 아니라 명확히 열거되지 않은 다른 요소들 또는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 원래적인 요소(들)도 포함하도록, 비배타적 포함을 포괄하는 것으로 의도된다. 더욱이, 요소가 정의되어 있는 "....을 포함하는(comprising a(n)....)"이라는 표현은, 추가로 정의되지 않는 한, 정의되는 요소(들)를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 부가의 동일한 요소(들)가 존재하는 것을 배제하지 않을 것이다.
본 발명의 실시예들이 도면들과 관련하여 앞에서 상세히 기술되어 있지만, 전술된 실시예들이 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것에 불과하다는 것을 잘 알 것이다. 통상의 기술자는, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나는 일 없이, 상기 실시예들에 대해 다양한 수정들 및 변경들을 행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들 및 그의 등가물들에 의해서만 한정된다.

Claims (24)

  1. 무선 통신을 위한 장치로서,
    발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하도록 구성된 수신 유닛;
    중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 중계들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하도록 구성된 결정 유닛; 및
    상기 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 상기 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 송신 유닛은, 상기 중계 확립 요청에 응답하여, 상기 후보 통신 디바이스들에게 에너지 정보 수집 요청을 송신하도록 추가로 구성되며, 상기 수신 유닛은 상기 후보 통신 디바이스들로부터 에너지 정보 수집 응답들을 수신하도록 추가로 구성되는, 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 상기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 포함하는, 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 상기 후보 통신 디바이스들의 현재 에너지 정보를 포함하고, 상기 장치는:
    상기 획득된 현재 에너지 정보를, 상기 현재 에너지 정보가 획득된 시점 및 상기 획득된 현재 에너지 정보에 대응하는 상기 후보 통신 디바이스의 식별자와 연관시켜 저장하도록 구성된 저장 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 결정 유닛은 상기 저장 유닛으로부터 상기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보를 획득하도록 구성된, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 결정 유닛은, 상기 이력 에너지 정보 및 상기 현재 에너지 정보에 기초하여, 시계열 예측 모델을 이용하여 다음 시점에서의 제각기 후보 통신 디바이스들의 에너지 값들을 예측하고, 및 최대 에너지 값들을 가진 처음 N 개(여기서, N≥1)의 후보 통신 디바이스들을 상기 중계 통신 디바이스들로서 결정하도록 구성되는, 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시계열 예측 모델은 자기 회귀 모델, 자기 회귀 이동 평균 모델, 이동 평균 모델, 및 비모수 자동 회귀 이동 평균 모델 중 하나인, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 중계 확립에 대한 정보는 D2D 식별자를 포함하는, 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수신 유닛은 상기 발신 통신 디바이스로부터 중계 요청을 수신하도록 추가로 구성되고, 상기 결정 유닛은 총 에너지 소비가 QoS 조건을 만족하면서 최소가 되도록 상기 발신 통신 디바이스 및 상기 중계 통신 디바이스들의 방출 전력을 결정하게 추가로 구성되고, 상기 송신 유닛은 제각기 상기 발신 통신 디바이스 및 상기 중계 통신 디바이스에게 상기 결정된 방출 전력에 대한 정보를 송신하도록 구성된, 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 송신 유닛은 상기 발신 통신 디바이스 및 상기 중계 통신 디바이스들에게 리소스 할당 정보를 송신하도록 추가로 구성된, 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 결정 유닛은 라그랑주 승수법을 이용하여 상기 방출 전력을 결정하는, 장치.
  11. 무선 통신을 위한 장치로서,
    제어 노드로부터 에너지 정보 수집 요청을 수신하도록 구성된 수신 유닛;
    상기 에너지 정보 수집 요청에 응답하여, 상기 장치가 자리잡은 전자 디바이스의 현재 에너지 정보 값을 검출하도록 구성된 검출 유닛; 및
    상기 검출된 현재 에너지 정보 값을 상기 제어 노드에게 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함하는, 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전자 디바이스의 이력 에너지 정보 값을 저장하도록 구성된 저장 유닛을 추가로 포함하고;
    상기 송신 유닛은 상기 제어 노드에게 상기 이력 에너지 정보 값을 송신하도록 추가로 구성되는, 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 송신 유닛은 상기 제어 노드에게 중계 확립 요청 또는 중계 요청을 송신하도록 추가로 구성된, 장치.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 수신 유닛은 상기 제어 노드로부터 중계 확립에 대한 정보를 수신하도록 추가로 구성된, 장치.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 전자 디바이스가 발신 통신 디바이스로서 역할하는 경우에 중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 및 상기 획득된 정보에 기초하여, 중계들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하도록 구성된 결정 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 송신 유닛은 상기 하나 이상의 중계 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하도록 추가로 구성된, 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 송신 유닛은 상기 후보 통신 디바이스들에게 에너지 정보 수집 요청을 송신하도록 추가로 구성되고, 상기 수신 유닛은 상기 후보 통신 디바이스들로부터 에너지 정보 수집 응답들을 수신하도록 추가로 구성된, 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 에너지 정보 수집 응답들은 제각기 상기 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 포함하는, 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 결정 유닛은, 상기 이력 에너지 정보 및 상기 현재 에너지 정보에 기초하여, 시계열 예측 모델을 이용하여 다음 시점에서의 제각기 후보 통신 디바이스들의 에너지 값들을 예측하고, 최대 에너지 값들을 가진 처음 N 개(여기서 N≥1)의 후보 통신 디바이스들을 상기 중계 통신 디바이스들로서 결정하도록 구성된, 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 중계 확립에 대한 정보는 D2D 식별자를 포함하는, 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 결정 유닛은 총 에너지 소비가 QoS 조건을 만족하면서 최소가 되도록 상기 전자 디바이스 및 상기 중계 통신 디바이스들의 방출 전력을 결정하도록 추가로 구성되고, 상기 송신 유닛은 상기 중계 통신 디바이스들에게 상기 결정된 방출 전력에 대한 정보를 송신하도록 추가로 구성된, 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 송신 유닛은 상기 중계 통신 디바이스들에게 리소스 할당 정보를 송신하도록 추가로 구성된, 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 결정 유닛은 라그랑주 승수법을 이용하여 상기 방출 전력을 결정하는, 장치.
  23. 무선 통신을 위한 방법으로서:
    발신 통신 디바이스로부터 중계 확립 요청을 수신하는 단계;
    중계 후보들로서 역할하는 후보 통신 디바이스들의 이력 에너지 정보 및 현재 에너지 정보를 획득하고, 및 상기 획득된 정보에 기초하여 중계들로서 사용될 하나 이상의 중계 통신 디바이스를 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 중계 통신 디바이스, 상기 발신 통신 디바이스 및 수신 통신 디바이스에게 중계 확립에 대한 정보를 송신하는 단계를 포함하는, 무선 통신 방법.
  24. 무선 통신을 위한 방법으로서:
    제어 노드로부터 에너지 정보 수집 요청을 수신하는 단계;
    상기 에너지 정보 수집 요청에 응답하여, 상기 방법을 구현하는 전자 디바이스의 현재 에너지 정보 값을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 현재 에너지 정보 값을 상기 제어 노드에게 송신하는 단계를 포함하는, 무선 통신 방법.
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