KR20240004767A

KR20240004767A - 사용자 장비 조정 세트 내 통신

Info

Publication number: KR20240004767A
Application number: KR1020237041252A
Authority: KR
Inventors: 지빙 왕; 에릭 리차드 스타우퍼
Original assignee: 구글 엘엘씨
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2024-01-11
Also published as: EP4331315A1; WO2023278960A1; BR112023025007A2

Abstract

사용자 장비 조정 세트(UECS)의 조정 사용자 장비 UE에 의한 UECS 내 통신을 위한 방법, 디바이스, 시스템 및 수단이 본 명세서에 설명된다. 조정 UE는 UECS 내 통신을 위한 제1 무선 인터페이스 리소스를 제2 UE에 할당하고, 제2 무선 인터페이스 리소스를 제3 UE에 할당한다(804). 조정 UE는 상기 할당된 제1 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 UECS의 제2 UE로부터 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷을 수신한다(806). 조정 UE는 IP 데이터 패킷에 포함된 목적지 주소가 상기 제3 UE의 주소라고 결정하고(808), 그리고 상기 할당된 제2 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 IP 데이터 패킷을 제3 UE에 전송한다(810).

Description

사용자 장비 조정 세트 내 통신

일반적으로, 무선 네트워크 제공자는 무선 네트워크를 통한 무선 통신을 관리한다. 예를 들어, 기지국은 무선 네트워크에 연결된 사용자 장비(UE)와의 무선 연결을 관리한다. 기지국은 UE 간, UE와 외부 네트워크 간 데이터 통신을 라우팅한다.

UE와 기지국 간의 서비스 품질은 신호 강도 손실, 대역폭 제한, 간섭 신호 등과 같은 여러 요인에 의해 저하될 수 있다. 이는 약한 신호 품질로 인해 자주 문제가 발생하는 셀 가장자리에서 작동하는 UE의 경우 특히 그렇다. UECS(User Equipment-Coordination Set)를 사용하면 이러한 성능 저하 중 일부를 해결할 수 있지만, UECS 내 통신 기법은 UECS의 UE 간에 안정적이고 대기 시간이 짧은 통신을 제공할 수 있다.

본 요약은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 단순화된 개념을 소개하기 위해 제공된다. 단순화된 개념은 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명된다. 본 요약은 청구된 발명의 필수적 구성을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 발명의 범위를 결정하는데 사용하도록 의도된 것도 아니다.

양태들에서, UECS 내 통신을 위한 방법, 디바이스, 시스템 및 수단은 조정 장비(UE)를 설명하고, 상기 UE는 UECS 내 통신을 위한 제1 무선 인터페이스 리소스를 제2 UE에 할당하고, 제2 무선 인터페이스 리소스를 제3 UE에 할당한다. 상기 할당된 제1 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 조정 UE는 상기 UECS의 제2 UE로부터 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷을 수신한다. 상기 조정 UE는 IP 데이터 패킷에 포함된 목적지 주소가 상기 제3 UE의 주소라고 결정하고, 그리고 상기 할당된 제2 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 IP 데이터 패킷을 제3 UE에 전송한다.

사용자 장비 조정 세트 내 통신의 하나 이상의 양태의 세부 사항이 아래에 설명된다. 설명 및 도면에서 상이한 경우에 동일한 참조 번호를 사용하는 것은 유사한 엘리먼트를 나타낸다:
도 1은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 양태가 구현될 수 있는 예시적 동작 환경을 도시한다.
도 2는 사용자 장비 및 서빙 셀 기지국의 예시적 디바이스 다이어그램을 도시한다.
도 3은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태가 구현될 수 있는 무선 네트워크 스택 모델의 예시적 블록도를 도시한다.
도 4는 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태가 구현될 수 있는 예시적 환경을 도시한다.
도 5는 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태가 구현될 수 있는 예시적 환경을 도시한다.
도 6은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 양태에 따라 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태가 구현될 수 있는 무선 네트워크 스택 모델의 레이어들을 사용하는 IP(인터넷 프로토콜) 라우팅의 예시적 블록도를 도시한다.
도 7은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 양태에 따라 UECS 내 통신을 위한 사용자 장비 조정 세트의 디바이스들 사이의 예시적 데이터 및 제어 트랜잭션을 도시한다.
도 8은 본 명세서에 설명된 기법의 양태에 따라 UECS의 UE들 사이의 UECS 내 패킷 데이터 통신을 라우팅하는 것과 일반적으로 관련된 사용자 장비 조정 세트 통신 내 예시적 방법을 도시한다.

UECS(사용자 장비 조정 세트)는 UE(사용자 장비)와 기지국 간의 링크 버짓 및 범위를 개선할 수 있다. 특정 시나리오에서는 사용 가능한 인프라(예: 기지국)가 없거나 UE-UE 통신의 레이턴시를 줄이는 등의 경우 UECS 내(UE-UE) 통신이 사용자에게 유용할 수 있다.

UE는 Wi-Fi Direct와 같은 비면허 주파수 대역의 기술을 사용하여 P2P 통신에 참여할 수 있다. 그러나 이러한 경쟁 기반 통신 기술은 허가된 통신 시스템에서 할당된 리소스를 사용하는 통신보다 통신 레이턴시를 늘리고 신뢰성이 낮으며 링크 버짓이 열악할 수 있다.

P2P 통신을 시도하는 UE는 mmWave 또는 THz 대역의 차단(예: 건물, 지형, 차량 등에 의한) 및/또는 링크 버짓 부족으로 인해 문제에 직면할 수 있다. UECS의 조정 UE에 의해 할당된 허가 스펙트럼 리소스를 사용하는 것 외에도, UECS 내 통신은 두 UE 사이의 통신이 UECS의 제3 UE(예를 들어, 조정 UE)에 의해 라우팅되거나 중계되는 라우팅 또는 중계 통신을 포함할 수 있다. UECS 내 통신의 라우팅 또는 관련은 UE가 무선 액세스 네트워크(RAN)의 범위를 벗어나거나 피어 투 피어 통신이 차단되는 경우 UE 간의 통신을 제공한다.

UECS는 특정 UE(예: 타겟 UE)의 이익을 위해 분산 안테나와 유사하게 함께 기능하도록 그룹으로 할당된 다수의 UE에 의해 형성된다. UECS는 타겟 UE 또는 UECS 내 다수의 타겟 UE에 대한 다운링크 및/또는 업링크 신호의 공동 전송 및 수신을 조정하는 조정 UE를 포함한다. UECS에서 다수의 UE의 안테나와 전송기를 결합함으로써, 타겟 UE의 유효 전송 전력이 크게 증가하고 유효 신호 품질이 크게 향상된다.

다수의 UE는 각각 기지국으로부터 다운링크 데이터 전송을 수신할 수 있다. 기존 중계 기법과 달리 이러한 UE는 다운링크 전송을 데이터 패킷으로 디코딩하지 않고 데이터 패킷을 목적지로 전달한다. 오히려, UE는 다운링크 전송을 복조하고 샘플링하여 I/Q 샘플을 생성한다. UE는 디코딩을 위해 조정 UE로 다운링크 전송의 I/Q 샘플을 전달할 위치를 결정한다. 단일 UE가 조정 UE와 타겟 UE의 역할을 동시에 가질 수 있다. 타겟 UE는 UECS 내의 타겟 UE들의 서브세트에 포함될 수 있다. 조정 UE는 UECS의 다른 UE로부터 I/Q 샘플을 수신하고 디코딩을 위해 버퍼 메모리에 I/Q 샘플을 저장한다. 그러나 타겟 UE가 조정 UE인 경우, 타겟 UE는 I/Q 샘플을 자신에게 무선으로 전달하지 않는다. 그런 다음, 조정 UE는 저장된 I/Q 샘플을 타겟 UE(들)로 전송하기 위해 데이터 패킷으로 동기화하고 디코딩한다. 따라서, I/Q 샘플의 프로세싱은 조정 UE에서 발생한다. 이러한 방식으로, UECS는 타겟 UE에 대한 분산 안테나 역할을 한다.

여러 UE가 기지국을 모니터링할 수 있지만, 개별적으로 각 UE는 기지국과 안정적으로 통신할 수 없다. 이러한 상황에서, 기지국이 UECS의 구성을 결정하거나 및/또는 UECS에 대한 조정 UE를 선택하지 않고도 여러 UE가 UECS를 형성하여 기지국과 통신할 수 있다. 기지국으로부터의 구성이 없는 경우, UECS 내의 UE들은 UECS에 대한 조정 UE를 선택하기 위한 기법이 필요하며, 특히 UE들 중 어떤 UE도 조정 UE가 되는 것에 대한 선호를 나타내지 않는 경우에 더욱 그러하다.

예시적 환경

도 1은 UE(111), UE(112), UE(113) 및 UE(114)로 도시된 다수의 사용자 장비(110)(UE 110)를 포함하는 예시적 환경(100)을 도시한다. 기지국의 통신 범위에 있는 경우, 각 UE(110)는 무선 링크(131 및 132)로 도시된 하나 이상의 무선 통신 링크(130)(무선 링크(130))를 통해 하나 이상의 기지국(120)(기지국(121 및 122)으로 도시됨)과 통신할 수 있다. UE(111), UE(112), UE(113) 등의 개별 UE들이 개별적으로 기지국의 통신 범위를 벗어나는 경우, 이들 UE들은 UECS를 형성하고, 공동 송신 및 공동 수신을 이용하여 기지국과 통신할 수 있다. . UECS의 각 UE(110)(UE(111), UE(112) 및 UE(113)로 도시됨)는 예: 로컬 무선 네트워크 연결(133, 134 및 135)과 같은 하나 이상의 로컬 무선 네트워크 연결(예를 들어, WLAN, Bluetooth, NFC, PAN(개인 영역 네트워크), WiFi-Direct, IEEE 802.15.4, ZigBee, Thread, 밀리미터 파장 통신(mmWave), RAN의 라이선스 대역 리소스 등)을 통해 UECS의 조정 UE 및/또는 UECS의 타겟 UE와 통신할 수 있다. 스마트폰으로 도시되었지만, UE(110)는 모바일 통신 디바이스, 모뎀, 휴대폰, 게임 디바이스, 내비게이션 디바이스, 미디어 디바이스, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 기기, 차량 기반 통신 시스템, IoT(Internet-of-Things) 디바이스(예: 센서 노드, 컨트롤러/액추에이터 노드, 이들의 조합) 등과 같은 임의의 적합한 컴퓨팅 또는 전자 디바이스로 구현될 수 있다. 기지국(120)(예를 들어, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network Node B, E-UTRAN Node B, Evolved Node B, eNodeB, eNB, Next Generation Node B, gNode B, gNB, ng-eNB 등)은 매크로 셀, 마이크로 셀, 스몰 셀, 피코 셀, 분산 기지국 등 또는 이들의 임의의 조합 또는 미래 진화물에서 구현될 수 있다.

기지국(120)은 임의의 적절한 유형의 무선 링크로 구현될 수 있는 무선 링크(131 및 132) 각각을 사용하여 사용자 장비(110) 또는 UECS와 통신한다. 무선 링크(131 및 132)는 기지국(120)으로부터 사용자 장비(110)로 통신되는 데이터 및 제어 정보의 다운링크, 사용자 장비(110)로부터 기지국(120)으로 통신되는 다른 데이터 및 제어 정보의 업링크 또는 둘 모두와 같은 제어 및 데이터 통신을 포함한다. 무선 링크(130)는 임의의 적절한 통신 프로토콜 또는 표준을 사용하여 구현된 하나 이상의 무선 링크(예: 무선 링크) 또는 베어러, 또는 3GPP LTE(Third Generation Partnership Project Long-Term Evolution), 5G NR(Fifth-Generation New Radio) 등과 같은 통신 프로토콜 또는 표준의 조합, 장래 진화물을 포함할 수 있다. 다수의 무선 링크(130)는 UE(110)에 대해 더 높은 데이터 레이트를 제공하기 위해 캐리어 통합에서 통합될 수 있다. 다수의 기지국(120)으로부터의 다수의 무선 링크(130)는 UE(110)와의 CoMP(Coordinated Multipoint) 통신을 위해 구성될 수 있다.

기지국(120)은 집합적으로 무선 액세스 네트워크(140)(예: RAN, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN, 5G NR RAN 또는 NR RAN)이다. RAN(140)의 기지국(121 및 122)은 코어 네트워크(150)에 연결된다. 기지국(121 및 122)은 각각 102 및 104에서 제어 평면 시그널링을 위한 NG2 인터페이스를 통해, 5G 코어 네트워크에 연결할 때 사용자 평면 데이터 통신을 위해 NG3 인터페이스를 사용하거나 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크에 연결할 때 제어 평면 시그널링 및 사용자 평면 데이터 통신을 위한 S1 인터페이스를 사용하여 코어 네트워크(150)에 연결한다. 기지국(121, 122)은 Xn 인터페이스를 통해 XnAP(Xn Application Protocol)를 사용하거나 106에서 X2 인터페이스를 통해 X2AP(X2 Application Protocol)를 사용하여 통신하여 사용자 평면과 제어 평면 데이터를 교환할 수 있다. 사용자 장비(110)는 코어 네트워크(150)를 통해 인터넷(160)과 같은 공용 네트워크에 연결하여 원격 서비스(170)와 상호 작용할 수 있다.

예시적 디바이스

도 2는 사용자 장비 및 기지국의 예시적 디바이스 다이어그램(200)을 도시한다. 양태들에서, 디바이스 다이어그램(200)은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태들을 구현할 수 있는 디바이스들을 설명한다. 도 2에 포함된 것은 다수의 UE(110)와 기지국(120)이다. 다수의 UE(110) 및 기지국(120)은 명확성을 위해 도 2에서 생략된 추가 기능 및 인터페이스를 포함할 수 있다. UE(110)는 5G RAN(141) 및/또는 E-UTRAN(142)에서 기지국(120)과 통신하기 위한 안테나(202), 무선 주파수 프론트 엔드(204)(RF 프론트 엔드(204)) 및 무선 주파수 트랜시버(예: LTE 트랜시버(206), 및 5G NR 트랜시버(208)를 포함한다. UE(110)는 적어도 UECS의 조정 UE와 함께 하나 이상의 무선 로컬 무선 네트워크(예를 들어, WLAN, Bluetooth, NFC, 개인 영역 네트워크(PAN), WiFi-Direct, IEEE802.15.4, ZigBee, Thread, mmWave, RAN의 라이센스 대역 리소스 등)를 통해 통신하기 위한 하나 이상의 추가 트랜시버(예를 들어, 로컬 무선 네트워크 트랜시버(210))를 포함한다. UE(110)의 RF 프론트 엔드(204)는 다양한 유형의 무선 통신을 용이하게 하기 위해 LTE 트랜시버(206), 5G NR 트랜시버(208) 및 로컬 무선 네트워크 트랜시버(210)를 안테나(202)에 결합하거나 연결할 수 있다.

UE(110)의 안테나(202)는 서로 유사하거나 다르게 구성된 다중 안테나의 어레이를 포함할 수 있다. 안테나(202) 및 RF 프런트 엔드(204)는 3GPP LTE 및 5G NR 통신 표준에 의해 정의되고 LTE 트랜시버(206) 및/또는 5G NR 트랜시버(208)에 의해 구현되는 하나 이상의 주파수 대역에 대해 조정 및/또는 조정 가능할 수 있다. 추가로, 안테나(202), RF 프론트 엔드(204), LTE 트랜시버(206) 및/또는 5G NR 트랜시버(208)는 기지국(120)과의 통신의 전송 및 수신을 위한 빔포밍을 지원하도록 구성될 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 안테나(202) 및 RF 프론트 엔드(204)는 3GPP LTE 및 5G NR 통신 표준에 의해 정의된 서브 기가 헤르츠 대역, 6 GHz 미만 대역 및/또는 6GHz 이상 대역에서 동작하도록 구현될 수 있다. 또한, RF 프론트 엔드(204)는 로컬 무선 네트워크 트랜시버(210)에 의해 정의되고 구현되는 하나 이상의 주파수 대역에 동조되고 및/또는 동조될 수 있어, 로컬 무선 네트워크를 통해 UECS 내의 다른 UE들과의 통신 송신 및 수신을 지원한다.

UE(110)는 온도, 공급 전력, 전력 사용량, 배터리 상태 등과 같은 다양한 속성을 검출하도록 구현될 수 있는 센서(들)(212)를 포함한다. 이와 같이, 센서(212)는 온도 센서, 서미스터, 배터리 센서 및 전력 사용 센서 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

UE(110)는 또한 프로세서(들)(214) 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체(216)(CRM(216))를 포함한다. 프로세서(214)는 실리콘, 폴리 실리콘, high-K 유전체, 구리 등과 같은 다양한 재료로 구성된 단일 코어 프로세서 또는 다중 코어 프로세서일 수 있다. 본 명세서에 기술된 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 전파 신호를 제외한다. CRM(216)은 UE(110)의 디바이스 데이터(218)를 저장하는데 사용가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM), 정적 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 비휘발성 RAM(NVRAM), 읽기 전용 메모리(ROM) 또는 플래시 메모리와 같은 임의의 적절한 메모리 또는 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 디바이스 데이터(218)는 사용자 데이터, 멀티미디어 데이터, 빔포밍 코드북, 애플리케이션 및/또는 UE(110)의 운영 체제를 포함하며, 사용자 평면 통신, 제어 평면 시그널링 및 UE(110)와의 사용자 인터렉션을 가능하게 하기 위해 프로세서(들)(214)에 의해 실행가능하다.

CRM(216)은 또한 통신 관리자(220)(예를 들어, 통신 관리자 애플리케이션(220))를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 통신 관리자(220)는 UE(110)의 다른 컴포넌트들과 통합되거나 그와 분리된 하드웨어 로직 또는 회로로서 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 적어도 일부 양태에서, 통신 관리자(220)는 사용자 장비 조정 세트 내 통신을 위해 본 명세서에 기술된 기법을 구현하기 위해 RF 프런트 엔드(204), LTE 트랜시버(206), 5G NR 트랜시버(208) 및/또는 로컬 무선 네트워크 트랜시버(210)를 구성한다.

도 2에 도시된 기지국(120)에 대한 디바이스 다이어그램은 단일 네트워크 노드(예: gNode B)를 포함한다. 기지국(120)의 기능은 다수의 네트워크 노드 또는 디바이스에 걸쳐 분산될 수 있고 여기에 설명된 기능을 수행하기에 적합한 임의의 방식으로 분산될 수 있다. 기지국(120)은 안테나(252), 무선 주파수 프론트 엔드(254)(RF 프론트 엔드(254)), 하나 이상의 LTE 트랜시버(256), 및/또는 UE(110)와 통신하기 위한 하나 이상의 5G NR 트랜시버(258)를 포함한다. 기지국(120)의 RF 프론트 엔드(254)는 다양한 유형의 무선 통신을 용이하게 하기 위해 LTE 트랜시버(256) 및 5G NR 트랜시버(258)를 안테나(252)에 결합하거나 연결할 수 있다. 기지국(120)의 안테나(252)는 서로 유사하거나 다르게 구성된 다중 안테나의 어레이를 포함할 수 있다. 안테나(252) 및 RF 프런트 엔드(254)는 3GPP LTE 및 5G NR 통신 표준에 의해 정의되고 LTE 트랜시버(256) 및/또는 5G NR 트랜시버(258)에 의해 구현되는 하나 이상의 주파수 대역에 대해 조정 및/또는 조정 가능할 수 있다. 추가로, 안테나(252), RF 프론트 엔드(254), LTE 트랜시버(256) 및/또는 5G NR 트랜시버(258)는 UECS의 임의의 UE(110)와의 통신의 송신 및 수신을 위한, 매시브-MIMO와 같은 빔포밍을 지원하도록 구성될 수 있다.

기지국(120)은 또한 프로세서(들)(260) 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체(262)(CRM(262))를 포함한다. 프로세서(260)는 실리콘, 폴리 실리콘, high-K 유전체, 구리 등과 같은 다양한 재료로 구성된 단일 코어 프로세서 또는 다중 코어 프로세서일 수 있다. CRM(262)은 기지국(120)의 디바이스 데이터(264)를 저장하는데 사용가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM), 정적 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 비휘발성 RAM(NVRAM), 읽기 전용 메모리(ROM) 또는 플래시 메모리와 같은 임의의 적절한 메모리 또는 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 디바이스 데이터(264)는 UE(110)와의 통신을 가능하게 하기 위해 프로세서(들)(260)에 의해 실행 가능한 네트워크 스케줄링 데이터, 무선 리소스 관리 데이터, 빔포밍 코드북, 애플리케이션 및/또는 기지국(120)의 운영 체제를 포함한다.

CRM(262)은 또한 기지국 관리자(266)(예를 들어, 기지국 관리자 애플리케이션(266))를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기지국 관리자(266)는 기지국(120)의 다른 컴포넌트들과 통합되거나 그와 분리된 하드웨어 로직 또는 회로로서 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 적어도 일부 양태에서, 기지국 관리자(266)는 UE(110)와의 통신 뿐만 아니라 코어 네트워크와의 통신을 위해 LTE 트랜시버(256) 및 5G NR 트랜시버(258)를 구성한다. 기지국(120)은 Xn 및/또는 X2 인터페이스와 같은 기지국 간 인터페이스(268)를 포함하며, 이는 기지국 관리자(266)가 UE(110)와 기지국(120)의 통신을 관리하기 위해 다른 기지국(120) 간에 사용자 평면 및 제어 평면 데이터를 교환하도록 구성한다. 기지국(120)은 기지국 관리자(266)가 코어 네트워크 기능 및 엔터티와 사용자 평면 및 제어 평면 데이터를 교환하도록 구성하는 코어 네트워크 인터페이스(270)를 포함한다.

네트워크 스택

도 3은 무선 네트워크 스택 모델(300)(네트워크 스택, 스택(300))의 예시적 블록도(300)를 도시한다. 네트워크 스택(300)은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태가 구현될 수 있는 예시적 환경(100)에 대한 통신 시스템을 나타낸다. 네트워크 스택(300)은 사용자 평면(302) 및 제어 평면(304)을 포함한다. 사용자 평면(302) 및 제어 평면(304)의 상위 레이어는 네트워크 스택(300)에서 공통 하위 레이어를 공유한다. UE(110) 또는 기지국(120)과 같은 무선 디바이스는 레이어에 대해 정의된 프로토콜을 사용하여 다른 디바이스와의 통신을 위한 엔터티로서 각 레이어를 구현한다. 예를 들어, UE(110)는 PDCP를 사용하여 기지국(120)의 피어 PDCP 엔터티와 통신하기 위해 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 엔터티를 사용한다.

공유된 하위 레이어는 물리(PHY) 레이어(306), 미디엄 액세스 제어(또는 미디어 액세스 제어)(MAC) 레이어(308), RLC(Radio Link Control) 레이어(310) 및 PDCP 레이어(312)을 포함한다. 물리 레이어(306)는 서로 통신하는 디바이스에 대한 하드웨어 사양을 제공한다. 이와 같이, PHY 레이어(306)는 디바이스가 서로 연결되는 방식을 설정하고, 디바이스간에 통신 자원이 공유되는 방식 등을 관리하는 것을 지원한다.

MAC 레이어(308)는 디바이스 간에 데이터가 전송되는 방식을 특정한다. 일반적으로, MAC 레이어(308)는 전송되는 데이터 패킷이 전송 프로토콜의 일부로서 비트로 인코딩되고 디코딩되는 방식을 제공한다.

RLC 레이어(310)는 네트워크 스택(300)의 상위 레이어에 데이터 전송 서비스를 제공한다. 일반적으로, RLC 레이어(310)는 오류 정정, 패킷 분할 및 재조립, 그리고 승인, 비승인 또는 투명 모드와 같은 다양한 모드에서 데이터 전송의 관리를 제공한다.

PDCP 레이어(312)는 네트워크 스택(300)의 상위 레이어에 데이터 전송 서비스를 제공한다. 일반적으로, PDCP 레이어(312)는 사용자 평면(302) 및 제어 평면(304) 데이터, 헤더 압축, 암호화 및 무결성 보호를 제공한다.

PDCP 레이어(312) 위에서, 스택은 사용자 평면(302) 및 제어 평면(304)으로 분할된다. 사용자 평면(302)의 레이어들은 선택적 서비스 데이터 적응 프로토콜(SDAP) 레이어(314), 인터넷 프로토콜(IP) 레이어(316), 전송 제어 프로토콜/사용자 데이터그램 프로토콜)(TCP/UDP) 레이어(318), 및 무선 링크(106)를 사용하여 데이터를 전송하는 애플리케이션 레이어(320)를 포함한다. 선택적 SDAP 레이어(314)는 5G NR 네트워크에 존재한다. SDAP 레이어(314)는 각 데이터 무선 베어러에 대한 QoS(Quality of Service) 흐름을 매핑하고, 각 패킷 데이터 세션에 대한 업링크 및 다운링크 데이터 패킷에 QoS 흐름 ID를 마킹한다. IP 레이어(316)는 애플리케이션 레이어(320)로부터의 데이터가 목적지 노드로 전송되는 방식을 특정한다. TCP/UDP 레이어(318)는 애플리케이션 레이어(320)에 의한 데이터 전송을 위해 TCP 또는 UDP를 사용하여, 목적지 노드로 전송되도록 의도된 데이터 패킷이 목적지 노드에 도달했는지 확인하는데 사용된다. 일부 구현예에서, 사용자 평면(302)은 또한 웹 브라우징 콘텐츠, 비디오 콘텐츠, 이미지 콘텐츠, 오디오 콘텐츠 또는 소셜 미디어 콘텐츠를 포함하는 IP 패킷과 같은 애플리케이션 데이터를 전송하기 위해 데이터 전송 서비스를 제공하는 데이터 서비스 레이어(미도시)를 포함할 수 있다.

제어 평면(304)은 무선 리소스 제어(RRC) 레이어(324) 및 비-액세스 스트라텀(NAS) 레이어(326)를 포함한다. RRC 레이어(324)는 연결 및 무선 베어러를 설정 및 해제하고, 시스템 정보를 브로드캐스팅하고, 전력 제어를 수행한다. RRC 레이어(324)도 UE(110)의 리소스 제어 상태를 제어하고, UE(110)가 리소스 제어 상태에 따른 동작을 수행하게 한다. 예시적 리소스 제어 상태는 연결 상태(예를 들어, RRC 연결 상태) 또는 비활성 상태(예를 들어, RRC 비활성 상태) 또는 유휴 상태(예를 들어, RRC 유휴 상태)와 같은 연결 해제 상태를 포함한다. 일반적으로, UE(110)가 연결 상태이면, 기지국(120)과의 연결이 활성화된다. 비활성화 상태에서, 기지국(120)과의 연결이 중단된다. UE(110)가 유휴 상태이면, 기지국(120)과의 연결이 해제된다. 일반적으로, RRC 레이어(324)는 3GPP 액세스를 지원하지만, 비-3GPP 액세스(예: WLAN 통신)는 지원하지 않는다.

NAS 레이어(326)는 UE(110)와 5GC(150)의 AMF(Access and Mobility Management Function)(152) 등과 같은 코어 네트워크의 엔터티 또는 기능 간의 모빌리티 관리(예를 들어, 5GMM(5GMM) 레이어(328)를 사용) 및 패킷 데이터 베어러 컨텍스트(예를 들어, 5GSM(5GSM) 레이어(330)를 사용)에 대한 지원을 제공한다. NAS 레이어(326)는 3GPP LTE 액세스 및 비-3GPP LTE 액세스를 지원한다.

UE(110)에서, 네트워크 스택(300)의 사용자 평면(302) 및 제어 평면(304) 모두의 각 레이어는 기지국(120), 코어 네트워크 엔터티 또는 기능 및/또는 원격 서비스에서 대응하는 피어 레이어 또는 엔터티와 인터렉션하여, RAN(140)에서 UE(110)의 사용자 애플리케이션 및 제어 동작을 지원한다.

사용자 장비 조정 세트

도 4는 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태가 구현될 수 있는 예시적 환경을 도시한다. 도시된 예는 기지국(121), UE(111), UE(112) 및 UE(113)를 포함한다. 설명의 명확성을 위해 도 4의 UECS는 3개의 UE를 포함하는 것으로 도시되었으나, UECS에는 1보다 많은 수의 UE가 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 UE들 각각은 제한된 전송 전력을 가지고 있어서 기지국(121)으로 업링크 데이터를 전송하는데 어려움을 겪을 수 있다. 이는 적어도 부분적으로 UE가 기지국(121)에 의해 제공되는 셀의 통신 범위(402) 밖에 있거나 UE가 전송이 어려운 위치(예를 들어, 지하, 도시 협곡 등)에 있기 때문일 수 있고, 각 개별 UE는 기지국(121)과 통신하기에 충분한 링크 버짓이 부족하다.

본 명세서에 기술된 기법을 사용하여, UE 세트(예를 들어, UE(111), UE(112) 및 UE(113))는 UECS를 동기화하고 형성하기 위해 RAN(140) 내에 할당된 무선 인터페이스 리소스를 사용하여 UECS(예를 들어, UECS(404))를 형성할 수 있다. 사용자 입력이나 미리 정의된 설정에 기초하여, 각 UE는 UECS 참여를 선택하거나 거부할 수 있다. 타겟 UE(112)의 유효 전송 전력은 UECS의 UE 수에 따라 상당히(예를 들어, 선형적으로) 증가할 수 있으며, 이는 타겟 UE(112)의 링크 버짓을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, UE 조정은 각 UE와 연관된 공간 빔이나 타이밍 어드밴스 또는 둘 모두에 기초할 수 있다. 예를 들어, 빔포밍이나 Massive-MIMO의 경우, UECS 내의 모든 UE가 기지국으로부터 동일한 신호를 수신할 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, UECS는 단일 안테나 빔 내에 포지셔닝된 UE들을 포함할 수 있다. 타이밍 어드밴스는 UE와 기지국 사이의 거리를 나타낼 수 있다. 그룹의 각 UE에 대한 유사한 타이밍 어드밴스는 해당 UE가 기지국으로부터 대략 동일한 반경 거리에 있음을 나타낸다. 공간적 제약과 타이밍 제약을 모두 종합하면, 기지국으로부터 모두 비슷한 거리에 있고 모두 조정 UE의 임계 거리 내에 있는 동일한 기지국 안테나 빔 내의 UE는 분산 방식으로 UECS에서 함께 작동하여, UECS에서 타겟 UE의 이익을 위해 신호 강도와 품질을 향상시킨다.

UE 간의 통신은 PAN, NFC, Bluetooth, WiFi-Direct, 로컬 mmWave 링크 등과 같은 로컬 무선 네트워크(406)를 사용하여 발생할 수 있다. 이 예에서, UE(111, 112, 113) 중 세 개 모두 기지국(121)으로부터 잠재적으로 약한 RF 신호를 수신한다. UE(111), UE(112) 및 UE(113)는 RF 신호를 복조하여 기저대역 I/Q 아날로그 신호를 생성하고, 기저대역 I/Q 아날로그 신호를 샘플링하여 I/Q 샘플을 생성한다. UE(112) 및 UE(113)는 로컬 무선 네트워크(406)를 사용하여 시스템 타이밍 정보(예를 들어, 시스템 프레임 번호(SFN))와 함께 I/Q 샘플을 그들 각각의 로컬 무선 네트워크 트랜시버(210)를 사용하는 조정 UE(111)에 전달한다. 그런 다음 조정 UE(111)는 타이밍 정보를 사용하여 I/Q 샘플을 동기화 및 결합하고 결합된 신호를 프로세싱하여 타겟 UE(112)에 대한 데이터 패킷을 디코딩한다. 그런 다음 조정 UE(111)는 로컬 무선 네트워크(406)를 사용하여 데이터 패킷을 타겟 UE(112)에 전송한다.

타겟 UE(112)가 기지국(121)으로 전송할 업링크 데이터를 갖고 있는 경우, 타겟 UE는 I/Q 샘플로서 업링크 데이터를 UECS(404)의 각 UE에 배포하기 위해 로컬 무선 네트워크(406)를 사용하는 조정 UE(111)에 업링크 데이터를 전송한다. 기지국(121)은 UE들(111, 112, 113)로부터 공동으로 전송된 업링크 데이터를 수신하고, 결합된 신호를 프로세싱하여 타겟 UE(112)로부터의 업링크 데이터를 디코딩한다.

UE들(110)의 세트는 기지국(121)을 모니터링할 수 있지만 개별적으로 각각의 UE(110)는 기지국(121)과 신뢰성있게 통신할 수 없다. 이러한 상황에서, UE 세트(110)는 기지국(121)이 UECS의 구성을 결정 및/또는 UECS에 대한 조정 UE를 선택하지 않고도 기지국(121)과 통신하기 위해 UECS를 형성할 수 있다. 조정 UE가 될 최적의 후보 UE를 결정하기 위해 다양한 기준(아래에서 논의됨)이 사용될 수 있지만, 시간 슬롯, 조정 UE 동작을 수행하는데 소비되는 전력 및/또는 조정 UE 역할을 하는 동안 전송되는 데이터의 양과 같은 기준에 기초하여 조정 UE로서 행동하도록 다수의 UE를 스케줄링함으로써 UECS의 UE가 조정 UE의 역할을 공유하는 경우가 있을 수 있다.

사용자 장비-조정 세트 내 통신

도 5는 UE(111), UE(112), UE(113) 및 UE(114)로 도시된 다수의 사용자 장비(110)(UE(110))를 포함하는 UECS(404)를 포함하는 예시적 환경(500)을 도시한다. UE(112 및 113)는 피어 투 피어 통신(무선 연결(133))을 수행하려고 시도하고 있지만 성공적인 피어 투 피어 통신을 방해하는 차단(502)에 직면한다. 예를 들어, UE(111, 112, 113)는 소대로 주행하고 mmWave 주파수로 통신하는 자율주행 차량에 통합될 수 있다. 피어 투 피어 통신은 트럭(504)으로 도시된 바와 같이 차단(502)을 경험할 수 있다. 또 다른 예에서, 언덕이 많거나 산악 지형에 있는 UECS의 UE와 통신하는 등산객은 지형으로 인한 막힘이나 나뭇잎을 통한 경로 손실로 인해 피어 투 피어 통신이 손상될 수 있다. 피어 투 피어 통신에 대한 이러한 장애를 극복하기 위해, UECS 내의 패킷 데이터 통신은 UECS 내 통신을 용이하게 하기 위해 중간 UE(예를 들어, 조정 UE(111))를 통해 라우팅될 수 있다. UE(111)가 조정 UE의 역할 수행을 중단하는 경우(예를 들어, 배터리 충전 수준 등과 같은 낮은 가용 리소스로 인해), UECS 내의 다른 UE가 조정 UE가 된다. 예를 들어, UE(114)는 조정 UE의 역할을 맡고, UE(114)는 UE(112)와 UE(113) 간의 UECS 내 통신을 위한 패킷 라우팅을 시작한다.

UECS 내 통신을 지원하기 위해, 조정 UE는 기지국으로부터 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 할당을 획득한다. 일 양태에서, UECS(404)의 조정 UE(111)는 UECS 내 리소스 할당을 요청하기 위해 요청 메시지를 기지국에 송신한다. 이에 대한 응답으로, 기지국은 UECS 내 통신을 위한 리소스 그랜트를 포함하는 RRC 메시지를 보낸다. 다른 양태에서, 기지국은 UECS가 기지국에 의해 형성될 때 UECS 내 통신에 대한 반복 그랜트를 송신할 수 있다. 추가 양태에서, 기지국은 브로드캐스트 메시지에서 리소스 그랜트를 조정 UE에 통신할 수 있다. 브로드캐스트 메시지의 리소스 그랜트는 특정 UECS에 특정적일 수 있고 기지국에 의해 제공되는 셀에서 동작하는 모든 UECS에 사용 가능할 수 있다. UECS 내 통신을 위한 리소스 그랜트는 시간, 캐리어 주파수, 공간 및/또는 주파수 대역 리소스 할당을 포함할 수 있다. 리소스 그랜트는 TDD(Time Division Duplex) 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 통신을 위한 것일 수 있다.

위에서 설명된 차단 및 링크 버짓 문제를 극복하기 위해, 조정 UE(111)는 UECS의 UE들 간의 통신을 라우팅한다. 도 6은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 다양한 양태가 구현될 수 있는 무선 네트워크 스택 모델(300)의 레이어를 사용하는 IP 라우팅의 예시적 블록도(600)를 도시한다. UECS의 각 UE는 UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 가지고 있다. UECS 내 각 UE의 UECS 내 통신을 위한 IP 주소는 기지국에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 UECS를 형성할 때 및/또는 기지국이 UECS에 UE를 추가할 때 UECS의 각 UE들에게 IP 주소를 할당한다. 다른 예에서, 조정 UE는 UECS를 형성할 때 및/또는 UE들이 UECS에 추가될 때 (조정 UE 자체를 포함하여) UECS 내의 UE들 각각에 IP 주소를 할당한다.

추가 예에서, 조정 UE는 UECS 내 통신을 개시하기로 결정한 다른 UE에 기초하여 UECS의 다른 UE에 IP 주소를 할당할 수 있다. UE(예를 들어, UE(112))는 RRC 연결 요청 메시지의 전송을 포함하여 조정 UE(111)와의 RACH(Random Access Channel) 절차를 개시한다. RACH 절차 동안, 조정 UE(111)는 IP 주소를 UE(112)에 할당하고, 할당된 IP 주소를 RACH 절차의 RRC 연결 설정 메시지(Msg4)에 포함시킨다.

UECS 내의 UE는 조정 UE에게 발견 메시지를 송신함으로써 UECS 내의 다른 UE들의 주소를 발견할 수 있다. 그런 다음 조정 UE는 발견 메시지를 UECS의 UE에 브로드캐스팅한다. 발견 메시지 수신에 기초하여, 다른 UE 중 임의의 것은 발견 메시지에 포함된 IP 주소를 사용하여 발견 메시지를 개시한 UE와 통신하도록 선택할 수 있다.

조정 UE(111)는 UECS의 UE들 간에 패킷을 라우팅함으로써 UECS 내 통신을 위한 라우터 역할을 한다. 조정 UE는 UECS에 UE에 대한 라우팅 정보 저장소를 유지한다. 라우팅 정보는 UECS 내 비-조정 UE들에 대한 L1(Layer 1), L2(Layer 2), L3(Layer 3) 컨텍스트 정보를 포함한다. 라우팅 정보는 MAC ID 및/또는 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier) 매핑과 같은 UE 컨텍스트 정보에 대한 UE의 IP 주소 매핑도 포함한다.

조정 UE(111)는 UECS에서 조정 UE의 역할을 다른 UE(예를 들어, UE(114))에 위임할 수 있다. 예를 들어, 조정 UE(111)는 배터리 부족 상태에 있을 수 있으며 RRC 메시징을 사용하여 조정 UE(114)의 역할을 위임할 수 있다. 위임의 일부로서, 조정 UE(111)는 UECS에 대한 UECS 내 라우팅 정보를 새로운 조정 UE(114)에 송신한다. UECS가 기지국의 범위 내에 있거나 UECS가 기지국과의 연결을 다시 얻은 경우, 새로운 조정 UE는 UECS에 대한 조정 UE의 변경을 기지국에 알린다.

양태들에서, 조정 UE는 동적 리소스 그랜트를 사용하여 UECS 내 통신을 위한 기지국에 의해 UECS에 이전에 그랜트된 무선 인터페이스 리소스를 UE에 스케줄링한다. 예를 들어, 조정 UE는 UECS 내 통신을 위한 UECS의 UE들에게 리소스의 스케줄을 전송한다. 예를 들어, 스케줄은 UECS의 각 UE가 패킷 데이터를 조정 UE(111)에 전송하게 하고 각 UE가 조정 UE로부터 패킷 데이터를 수신하게 하는 무선 인터페이스 리소스의 표시를 포함한다. 양태들에서, 조정 UE는 또한 UECS 내 통신을 위한 반영구적 또는 사전 구성된 리소스 그랜트를 스케줄링할 수 있다. 다른 양태에서, 조정 UE는 불연속 수신(DRX)을 위해 비-조정 UE를 스케줄링할 수 있고, 조정 UE는 UECS 내 통신을 위한 RRC 연결 또는 RRC 비활성 모드로 UECS의 UE를 둘 수 있다.

추가 양태에서, 조정 UE는 UECS 내의 비-조정 UE들에 유니캐스트, 멀티캐스트, 및/또는 브로드캐스트 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 조정 UE는 (UE 클러스터가 정지되어 있는 경우에도) 위성 빔 핸드오버를 조정하기 위해 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 메시징을 사용할 수 있다.

다른 양태에서, 조정 UE가 비활성 모드에 있는 UE에 대한 UECS 내 데이터 패킷을 수신할 때, 조정 UE는 비활성 모드에 있는 UE를 페이징할 수 있다. 비활성 모드의 UE는 페이지를 수신한 후 연결 모드로 전환하여, 조정 UE에 버퍼링되어 있는 UECS 내 데이터 패킷을 수신한다.

데이터 및 제어 트랜잭션

도 7은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 양태에 따른 사용자 장비 조정 세트의 디바이스들 사이의 데이터 및 제어 트랜잭션을 도시한다. 예시의 명확성을 위해 도시되지는 않았지만, 도 7에 도시된 메시지에 대한 다양한 수신확인이 사용자 장비-조정 세트 내 통신의 신뢰성 있는 동작을 보장하기 위해 구현될 수 있다.

705에서, UE들의 세트(예를 들어, UE(111), UE(112), UE(113) 및 UE(114))는 UECS(예를 들어, UECS(404))를 형성할 수 있다. UECS 형성의 일부로서, 기지국(121)은 UE(111)를 UECS에 대한 조정 UE로 선택한다.

기지국은 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 그랜트를 제공한다. 710에서의 하나의 선택적 양태에서, 조정 UE(111)는 UECS 내 리소스 할당을 요청하기 위해 요청 메시지를 기지국(121)에 송신한다. 715에서, 요청 메시지에 대한 응답으로 또는 UECS 형성의 연속으로서, 기지국(121)은 UECS 내 통신을 위한 조정 UE(111)에 리소스 그랜트를 전송한다. 리소스 그랜트는 일회성일 수도 있고 반복적일 수도 있다. 대안으로, 기지국(121)은 (SIB(System Information Block)에서와 같이) 리소스 그랜트를 브로드캐스팅할 수 있다.

720에서, 조정 UE(111) 및/또는 기지국(121)은 UECS 내 통신을 위한 UECS 내 UE들에 IP 주소를 할당한다. 하나의 대안에서, 기지국(121)은 각각의 UE에 주소를 할당한다. 다른 대안에서, 기지국(121)은 UECS의 각 UE에 개별 IP 주소를 할당하기 위해 조정 UE가 사용하는 IP 주소 블록을 조정 UE에 제공한다. 다른 대안에서, 조정 UE는 RAN(140)에 의해 제공되는 구성 정보에 기초하거나 통신 표준에 기초하여 IP 주소를 할당한다.

725에서, 조정 UE(111)는 UECS 내 통신을 위한 UECS의 UE들에게 리소스의 스케줄을 전송한다. 예를 들어, 스케줄은 UECS의 각 UE가 패킷 데이터를 조정 UE(111)에 전송하게 하고 각 UE가 조정 UE로부터 패킷 데이터를 수신하게 하는 무선 인터페이스 리소스의 표시를 포함한다. 이 리소스 스케줄은 715에서 이전 리소스 그랜트에서 기지국(121)에 의해 표시된 리소스의 적어도 일부를 할당한다. 선택적으로, 단계(710, 715, 720 및/또는 725)(서브 다이어그램(702)에 도시된 바와 같이)는 UECS에 포함된 UE의 변경이나 기타 팩터에 기초하여 리소스 그랜트, IP 주소 및/또는 리소스 스케줄을 수정하거나 업데이트하기 위해 필요에 따라 반복될 수 있다.

730에서, UE(112)는 수신된 리소스 스케줄에 따라 목적지 UE의 목적지 주소를 포함하는 IP 데이터 패킷을 조정 UE(111)에 전송한다. 735에서, 조정 UE(111)는 목적지 UE의 주소를 결정하기 위해 IP 데이터 패킷의 목적지 주소 필드를 조사함으로써 수신된 IP 데이터 패킷을 라우팅한다. 예를 들어, 목적지 주소가 조정 UE(111)의 IP 주소인 경우, IP 레이어(316)는 데이터 패킷의 콘텐츠를 네트워크 스택(300)의 상위 레이어로 전송한다. 다른 예에서, 목적지 주소가 UE(113)와 같은 UECS 내의 다른 UE인 경우, 조정 UE(111)는 리소스 스케줄에 따라 740에서 IP 데이터 패킷을 목적지 주소에 포워딩한다.

조정 UE(111)는 745에서 조정 UE(111)가 조정 UE의 역할을 UECS의 다른 UE에 위임하기로 결정할 때까지 패킷을 수신, 라우팅 및 포워딩하는 프로세스를 계속한다. 745에서, 결정의 일부로서, 조정 UE(111)는 어느 UE가 다음 조정 UE(예를 들어, 적절한 사용자 입력 또는 설정을 갖는 UE, UE(111)보다 배터리 수준이 더 높은 UE 등)가 되기에 적합한지 보기 위해 UECS의 다른 UE들을 폴링한다(750에서). 예를 들어, 조정 UE(111)는 자신의 배터리의 남은 충전 용량이 낮다고 결정하고, 755에서, 조정 UE의 역할을 UE(114)에 위임하기 위해 위임 메시지를 UE(114)에 전송한다. 위임 메시지는 UECS의 UE들에 대한 UECS 내 라우팅 정보와 컨텍스트 정보가 포함한다. 760에서, UE(111)는 UE(114)가 UECS에 대한 새로운 조정 UE임을 표시하는 위임 공지 메시지를 UECS의 UE들에 전송한다. 조정 UE(111)는 위임 공지 메시지를 개별 유니캐스트 메시지로 각 UE에 보내거나 단일 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 메시지로 UECS의 모든 UE에 보낼 수 있다.

765에서, 위임 후, UECS 내 통신은 새로운 조정 UE(114)를 통해 계속된다. 서브다이어그램(702)에 도시된 바와 같이, 새로운 조정 UE(114)는 기지국(121)으로부터 리소스를 요청하고, UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 할당 또는 재할당하고 및/또는 UECS 내 통신을 위한 리소스를 스케줄링할 수 있다. 서브다이어그램(704)에 도시된 바와 같이, 새로운 조정 UE(114)는 IP 패킷을 수신, 라우팅 및 포워딩할 수 있다. 예를 들어, UE(112)는 UE(113)의 목적지 주소를 포함하는 IP 데이터 패킷을 조정 UE(114)에 전송한다. 770에서, 조정 UE(114)는 목적지 UE의 주소를 결정하기 위해 IP 데이터 패킷의 목적지 주소 필드를 조사함으로써 수신된 IP 데이터 패킷을 라우팅한다.

예시적 방법

도 8은 UECS의 UE들 사이의 UECS 내 패킷 데이터 통신을 라우팅하는 것과 일반적으로 관련된 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 예시적 방법(들)(800)을 도시한다. 802에서, UECS의 조정 사용자 장비(예를 들어, UE(111))는 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 할당 표시를 수신한다. 예를 들어, 기지국(예를 들어, 기지국(121))은 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스를 할당한다. 조정 UE는 RRC 메시지(예를 들어, 리소스 그랜트(715))에서 이 할당의 표시를 수신한다. 선택적으로, 조정 UE는 무선 인터페이스 리소스를 할당하도록 기지국에 지시하기 위해 리소스 요청 메시지(예를 들어, 리소스 요청(710))를 기지국에 전송한다. 대안적으로, 기지국은 (SIB(System Information Block)에서와 같이) 리소스 그랜트를 브로드캐스트할 수 있다.

804에서, 조정 UE는 UECS 내 UE 각각에 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 서브세트를 할당한다. 예를 들어, 조정 UE는 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 제1 서브세트를 제2 UE(예를 들어, UE(112))에 할당하고, 무선 인터페이스 리소스의 제2 서브세트를 제3 UE(예를 들어, UE(113))에 할당한다.

806에서, 할당된 무선 인터페이스 리소스의 제1 서브세트를 사용하여, 조정 UE는 UECS의 제2 UE로부터 IP 데이터 패킷을 수신한다. 예를 들어, 조정 UE는 제2 UE로부터 조정 UE로의 UECS 내 통신을 위한 할당된 무선 인터페이스 리소스의 할당된 제1 서브세트를 사용하여 제2 UE로부터 소스 주소, 목적지 주소 및 페이로드를 포함하는 IP 데이터 패킷을 수신한다.

808에서, 조정 UE는 IP 데이터 패킷에 포함된 목적지 주소가 제3 UE의 주소인지 결정한다. 예를 들어, IP 레이어(316)에서, 조정 UE는 수신된 IP 데이터 패킷의 목적지 주소 필드의 주소를 검사하고 목적지 주소가 제3 UE의 IP 주소인 것을 결정한다.

810에서, 할당된 무선 인터페이스 리소스의 제2 서브세트를 사용하여, 조정 UE는 IP 데이터 패킷을 UECS의 제3 UE에 전송한다. 예를 들어, 목적지 주소가 제3 UE의 IP 주소라는 결정에 기초하여, 조정 UE는 조정 UE로부터 제3 UE에 UECS 내 통신을 위한 할당된 무선 인터페이스 리소스의 할당된 제2 서브세트를 사용하여 IP 데이터 패킷을 제3 UE에 전송한다.

예시적 방법(800)은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 하나 이상의 양태에 따른 도 8을 참조하여 설명된다. 방법 블록이 설명되는 순서는 제한으로 의도되지 않으며, 설명된 방법 블록 중 임의의 수를 임의의 순서로 건너뛰거, 반복되거나 결합되여 방법 또는 대안적 방법을 구현할 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에 기술된 컴포넌트, 모듈, 방법 및 동작 중 임의의 것은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예를 들어, 고정 논리 회로), 수동 프로세싱 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 예시적 방법의 일부 동작은 컴퓨터 프로세싱 시스템에 대해 로컬 및/또는 원격인 컴퓨터 판독가능 저장 메모리에 저장된 실행가능 명령어의 일반적인 맥락에서 설명될 수 있으며, 구현예는 소프트웨어 애플리케이션, 프로그램, 함수 등이 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 본 명세서에 기술된 기능 중 임의의 기능은 FPGA(Field-programmable Gate Arrays), ASIC(Application-specific Integrated Circuits), ASSP(Application-specific Standard Products), SoC(System-on-a-chip), CPLD(Complex Programmable Logic Devices) 와 같은(제한이 아님), 하나 이상의 하드웨어 로직 컴포넌트에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다.

다음에서 몇 가지 예시들이 설명된다.

예 1: 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비-조정 세트(UECS, user equipment-coordination set)에 대한 조정 사용자 장비로 구성된 제1 사용자 장비(UE)에 의해 수행되는 방법으로서, 상기 조정 사용자 장비를 포함하는 방법은:

UECS 내 통신을 위한 제1 무선 인터페이스 리소스를 제2 UE에 할당하고, 제2 무선 인터페이스 리소스를 제3 UE에 할당하는 단계;

상기 할당된 제1 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 UECS의 제2 UE로부터 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷을 수신하는 단계;

IP 데이터 패킷에 포함된 목적지 주소가 상기 제3 UE의 주소라고 결정하는 단계; 및

상기 할당된 제2 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 IP 데이터 패킷을 제3 UE에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.

방법은 UE들 사이의 통신을 라우팅하기 위해 기지국이나 다른 외부 노드를 요구하지 않고 UE들 사이의 통신을 허용하는 UE들 사이의 직접 연결을 제공할 수 있다. 조정 UE는 UECS의 다른 UE에 무선 인터페이스 리소스를 할당한 다음 UECS의 UE 간 통신을 라우팅하기 위해 무선 인터페이스를 UE의 각 IP 주소에 매핑할 수 있다. 예를 들어, 조정 UE는 UECS 내 통신을 위한 UECS의 UE들에 리소스의 스케줄을 전송할 수 있으며, 여기서 스케줄은 UECS의 각 UE가 패킷 데이터를 조정 UE에 전송하게 하고 각 UE가 조정 UE로부터 패킷 데이터를 수신하게 하는 무선 인터페이스 리소스의 표시를 포함한다. 그런 다음 UECS의 UE는 리소스 스케줄에 따라 IP 데이터 패킷을 수신하고 전송/전달할 수 있다. 무선 인터페이스 리소스 할당은 시간, 캐리어 주파수, 공간 및/또는 주파수 대역 리소스 할당을 포함할 수 있다.

예 2: 예 1에 있어서,

기지국으로부터, UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.

예 3: 예 2에 있어서,

상기 기지국으로부터, UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 재구성된 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.

예 4: 예 2에 있어서, 상기 수신된 리소스 그랜트는 상기 제1 무선 인터페이스 리소스와 제2 무선 인터페이스 리소스를 포함하는, 방법.

예 5: 예 4에 있어서, 제1 무선 인터페이스 리소스와 제2 무선 인터페이스 리소스는 동일한 주파수 및 서로 다른 시간의 리소스인, 방법.

예 6: 예 4에 있어서, 제1 무선 인터페이스 리소스와 제2 무선 인터페이스 리소스는 동일한 주파수 및 서로 다른 시간의 리소스인, 방법.

예 7: 예 2에 있어서, UECS 내 통신을 위해 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계는:

상기 UECS가 형성될 때 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.

예 8: 예 2에 있어서, UECS 내 통신을 위해 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계는:

브로드캐스트 메시지에서 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.

예 9: 예 2에 있어서, UECS 내 통신을 위해 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계는:

UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 요청하기 위해 요청 메시지를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.

예 10: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UECS 내의 각 UE는 상기 기지국에 의해 제공되는 UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 갖는 방법. 예를 들면, 상기 기지국은 상기 UECS의 각 UE에게 UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 할당한다.

예 11: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서,

상기 UECS의 각 UE에게 UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 할당하는 단계를 더 포함하는, 방법.

예 12: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서,

UE(예를 들어, 제2 또는 제3 UE, 또는 제4 UE)로부터 무선 리소스 제어(RRC) 연결 요청 메시지를 수신하는 단계;

상기 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지 수신에 응답하여, UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 상기 UE에 할당하는 단계;

RRC 연결 설정(Connection Setup) 메시지에 상기 IP 주소를 포함시키는 단계; 및

상기 RRC Connection Setup 메시지를 상기 UE에게 전송하는 단계를 포함하는, 방법.

예 13: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 UE와 상기 제3 UE의 UECS 내 통신을 위한 컨텍스트 정보를 저장하는 단계; 및

상기 컨텍스트 정보를 각각의 UE의 IP 주소에 매핑하는 단계를 포함하는, 방법.

예 14: 예 13에 있어서,

조정 UE의 역할을 제4 UE에게 이전하기로 결정하는 단계;

위임 메시지를 제4 UE에 전송하는 단계, 상기 위임 메시지는 UECS 내 컨텍스트 정보를 포함하며; 및

상기 UECS의 UE들에게 하나 이상의 메시지를 송신하는 단계를 포함하며, 상기 하나 이상의 메시지는 제4 UE가 상기 UECS에 대한 조정 UE임을 나타내는, 방법.

예 15: 예 14에 있어서, 상기 조정 UE는 상기 제2 UE와 상기 제3 UE 사이에서 IP 데이터 패킷을 라우팅하는 상기 제4 UE의 능력에 기초하여 상기 제4 UE를 새로운 조정 UE로 선택하는, 방법. 예를 들어, 새로운 조정 UE(제4 UE)는 제2 UE 및 제3 UE로부터/에게로 IP 패킷을 수신, 라우팅 및 전달할 수 있다. 제1 UE는 또한 어느 UE가 다음 조정 UE가 될 자격이 있는지 확인하기 위해 UECS의 다른 UE를 폴링할 수 있다(예를 들어, 적절한 사용자 입력 또는 설정을 갖는 UE, 및/또는 제1 UE보다 더 높은 배터리 레벨을 갖는 UE).

예 16: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제3 UE가 RRC 비활성 상태에 있다고 결정하는 단계; 및

상기 IP 데이터 패킷을 수신하기 위해 RRC 연결 상태로 전환하도록 상기 제3 UE에게 지시하기 위해 상기 제3 UE를 페이징하는 단계를 포함하는, 방법.

예 17: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정 UE가 상기 IP 데이터 패킷을 상기 제3 UE에 전송하는 것은:

유니캐스트 전송;

멀티캐스트 전송; 또는

브로드캐스트 전송을 사용하는, 방법.

예 18: 예 17에 있어서,

브로드캐스트 전송을 사용하여 상기 UECS의 UE들에게 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 방법.

예 19: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서, UECS 내 통신을 위한 제1 무선 인터페이스 리소스를 제2 UE에 할당하고, 제2 무선 인터페이스 리소스를 제3 UE에 할당하는 단계는

동적 리소스 그랜트;

반영구적 리소스 그랜트; 또는

미리 구성된 리소스 그랜트를 사용하여 무선 인터페이스 리소스를 스케줄링하는 것을 포함하는, 방법.

예 20: 선행하는 예 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UECS 내 통신은 FDD(Frequency Division Duplex) 통신 또는 TDD(Time Division Duplex) 통신인, 방법.

예 21: 사용자 장비로서,

무선 트랜시버;

프로세서; 및

예 1 내지 20 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 사용자 장비를 구성하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 통신 관리자 애플리케이션에 대한 명령어를 포함하는, 사용자 장비. 예를 들어, 사용자 장비는 명령어 및 통신 관리자 애플리케이션을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다.

예 22: 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서를 포함하는 장치로 하여금 예 1 내지 20 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.

사용자 장비 조정 세트 내 통신의 양태들이 구성 및/또는 방법에 특정적인 언어로 기술되었지만, 첨부된 청구항의 주제는 기술된 특정 구성 또는 방법에 반드시 제한되는 것은 아니다. 오히려, 특정 구성 및 방법은 사용자 장비 조정 세트 내 통신의 예시적 구현예로서 개시되었고, 다른 균등한 구성 및 방법도 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 또한, 다양한 상이한 양태들이 설명되고, 각 설명된 양태는 독립적으로 또는 하나 이상의 다른 설명된 양태들과 관련하여 구현될 수 있음을 이해해야 한다.

Claims

무선 통신 네트워크에서 사용자 장비-조정 세트(UECS, user equipment-coordination set)에 대한 조정 사용자 장비로 구성된 제1 사용자 장비(UE)에 의해 수행되는 방법으로서, 상기 조정 사용자 장비를 포함하는 방법은:
UECS 내 통신을 위한 제1 무선 인터페이스 리소스를 제2 UE에 할당하고, 제2 무선 인터페이스 리소스를 제3 UE에 할당하는 단계;
상기 할당된 제1 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 UECS의 제2 UE로부터 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷을 수신하는 단계;
IP 데이터 패킷에 포함된 목적지 주소가 상기 제3 UE의 주소라고 결정하는 단계; 및
상기 할당된 제2 무선 인터페이스 리소스를 사용하여, 상기 IP 데이터 패킷을 제3 UE에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 1에 있어서,
기지국으로부터, UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 기지국으로부터, UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 재구성된 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 수신된 리소스 그랜트는 상기 제1 무선 인터페이스 리소스와 제2 무선 인터페이스 리소스를 포함하는, 방법.
청구항 2에 있어서, UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계는:
상기 UECS가 형성될 때 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 2에 있어서, UECS 내 통신을 위해 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계는:
브로드캐스트 메시지에서 UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 2에 있어서, UECS 내 통신을 위해 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 수신하는 단계는:
UECS 내 통신을 위한 무선 인터페이스 리소스의 리소스 그랜트를 요청하기 위해 요청 메시지를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 2 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UECS 내의 각 UE는 상기 기지국에 의해 제공되는 UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 갖고, 상기 방법은:
상기 UECS의 각 UE에게 UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 할당하는 단계를 더 포함하는, 방법.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
UE로부터 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청(Connection Request) 메시지를 수신하는 단계;
상기 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지 수신에 응답하여, UECS 내 통신을 위한 IP 주소를 상기 UE에 할당하는 단계;
RRC 연결 설정(Connection Setup) 메시지에 상기 IP 주소를 포함시키는 단계; 및
상기 RRC Connection Setup 메시지를 상기 UE에게 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 UE와 상기 제3 UE의 UECS 내 통신을 위한 컨텍스트 정보를 저장하는 단계; 및
상기 컨텍스트 정보를 각각의 UE의 IP 주소에 매핑하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 10에 있어서,
조정 UE의 역할을 제4 UE에게 이전하기로 결정하는 단계;
위임 메시지를 상기 제4 UE에 전송하는 단계, 상기 위임 메시지는 UECS 내 컨텍스트 정보를 포함하며; 및
상기 UECS의 UE들에게 하나 이상의 메시지를 송신하는 단계를 포함하며, 상기 하나 이상의 메시지는 제4 UE가 상기 UECS에 대한 조정 UE임을 나타내며,
상기 조정 UE는 상기 제2 UE와 상기 제3 UE 사이에서 IP 데이터 패킷을 라우팅하는 상기 제4 UE의 능력에 기초하여 상기 제4 UE를 새로운 조정 UE로 선택하는, 방법.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 UE가 RRC 비활성 상태에 있다고 결정하는 단계; 및
상기 IP 데이터 패킷을 수신하기 위해 RRC 연결 상태로 전환하도록 상기 제3 UE에게 지시하기 위해 상기 제3 UE를 페이징하는 단계를 포함하는, 방법.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정 UE가 상기 IP 데이터 패킷을 상기 제3 UE에 전송하는 것은:
유니캐스트 전송;
멀티캐스트 전송; 또는
브로드캐스트 전송을 사용하며;
상기 방법은:
브로드캐스트 전송을 사용하여 상기 UECS의 UE들에게 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, UECS 내 통신을 위한 제1 무선 인터페이스 리소스를 제2 UE에 할당하고, 제2 무선 인터페이스 리소스를 제3 UE에 할당하는 단계는
동적 리소스 그랜트;
반영구적 리소스 그랜트; 또는
미리 구성된 리소스 그랜트를 사용하여 무선 인터페이스 리소스를 스케줄링하는 것을 포함하는, 방법.
임의의 선행하는 청구항에 있어서, 사용자 장비 조정 세트는 상기 사용자 장비 조정 세트의 하나 이상의 사용자 장비에 대한 데이터를 공동 전송 및/또는 공동 수신하도록 구성된 다수의 사용자 장비를 포함하고, 사용자 장비 조정 세트는 다운링크 및/또는 업링크 데이터의 공동 전송 및/또는 수신을 조정하도록 구성된 조정 사용자 장비를 더 포함하는, 방법.
사용자 장비로서,
무선 트랜시버;
프로세서; 및
방법 1 내지 15 중 어느 하나를 수행하도록 사용자 장비를 구성하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 통신 관리자 애플리케이션에 대한 명령어를 포함하는, 사용자 장비.