KR20240018649A - Ue-대-ue 중계 자원 관리 방법 - Google Patents

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콘티넨탈 오토모티브 테크놀로지스 게엠베하
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Abstract

통신을 위한 적어도 하나의 통신 인터페이스를 통해 적어도 하나의 기지국과 각각 통신할 수 있는 통신 가입자들 간의 UE-대-UE 중계 자원 관리 방법으로서, 통신 가입자들을 결정하기 위한 지역 및 주제 정보를 결정하는 단계, 및 지역 및 주제 정보에 기초하여 통신 가입자들의 그룹을 결정하는 단계로서, 통신 가입자들의 지역 제한을 위해 지역 영역이 정의되고, 기술적 양태와 관심-관련 양태 중 적어도 하나가 기지국 측에 대한 주제 제한에 사용되는, 단계가, 통신을 확립하기 위해 기지국 측에서 실행되는, 방법에 있어서, 통신 가입자들의 그룹으로부터 적어도 하나의 기지국으로의 데이터 통신에 대한 권한을 승인하는 것은, 추가 통신 가입자들 간의 발견 메커니즘을 사용함으로써 추가 통신 가입자들을 통해 확립되는 것을 특징으로 한다.

Description

UE-대-UE 중계 자원 관리 방법
본 발명은, 기지국과 무선 중계국을 포함하는 무선 통신 네트워크에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 무선 통신 네트워크의 무선 중계국의 접속 관계를 업데이트하는 방법에 관한 것이다.
본 개시내용은 이동 통신에 관한 것이다. 참고로, 예를 들어, 3GPP TR 22.886, Study on enhancement of 3GPP Support for 5G V2X Services; (Release 15), V15.1.0; 3GPP TS 22.186, Enhancement of 3 GPP support for V2X scenarios; Stage 1 (Release 15), V15.2.0; 3GPP TS 36.321, E-UTRA Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 15), V15.1.0; 3GPP TS 36.300, Overall description; Stage 2 (Release 15), V15.1.0; 3GPP TS 24.386: User Equipment (UE) to V2X control function; protocol aspects; Stage 3 (Release 14), V14.3.0; 3GPP TS 38.321, NR Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 15), V15.0.0; 3GPP R2-1809292, Introduction of V2X duplication to TS 36.323, CATT; 3GPP TS 36.331, Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 15), V15.1.0.; 3GPP TR 38.885, NR; Study on Vehicle-to- Everything, V 1.0.0; and 3GPP TR 38.836 V17.0.0 (2021-03), TSG RAN WG2는 3GPP's (Release 17)에 대한 "Study on NR sidelink relay"의 결과를 특정한다. 3GPP TR 38.836 V17.0.0 (2021-03)에서, TSG RAN WG2는 3GPP's Release 17에 대한 "Study on NR sidelink relay"의 결과를 특정한다. 3GPP Release 12에서의 장치-대-장치 통신 또는 소위 "근접 서비스"("Proximity Services")(ProSe)의 도입 이후로, 광범위한 연구 작업이 수행되었다.
무선 통신 시스템은 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 방송 등과 같은 다양한 유형의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 널리 배포된다. 이러한 시스템은 이용가능한 시스템 자원(예를 들어, 시간, 주파수, 및 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템일 수 있다. 이러한 다중-액세스 시스템의 예는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템, 및 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템을 포함한다.
예를 들어, 무선 다중-액세스 통신 시스템은 다수의 기지국을 포함할 수 있으며, 각 기지국은 다르게는 사용자 장비(UE)라고 알려진 다수의 통신 장치에 대한 통신을 동시에 지원한다. 기지국은, 예컨대 기지국으로부터 UE로의 송신을 위한 다운링크 채널 및 예컨대 UE로부터 기지국으로의 송신을 위한 업링크 채널 상의 UE들과 통신할 수 있다. 예를 들어, UE에는, 소정의 긴급 시나리오에서 기지국에 대한 액세스를 제어하는 차단 프로토콜과 연관된 액세스 클래스 파라미터가 할당될 수 있다. 일반(또는 높은 우선순위가 아닌) UE에는 액세스 클래스 0 내지 9가 할당될 수 있다. 높은 우선순위 UE에는 액세스 클래스 11 내지 15가 할당될 수 있다. 예를 들어, 오디오/비디오 전화 서비스, 메시징 서비스 등의 서비스에 기초하여 다른 액세스 클래스가 할당될 수 있다. 액세스 클래스 차단이 활성화된 경우, 차단 조건 및 할당된 액세스 클래스 파라미터는 자원이 특정 UE 또는 서비스에 대해 이용가능한지 여부를 결정할 수 있다.
장치-대-장치(D2D) 통신은 UE들 간의 직접 무선 통신을 포함한다. D2D 통신은 동일한 지리적 영역 내의 UE들 간에 수행될 근접 서비스 기능을 제공할 수 있다. 예시적인 근접 서비스 기능은 정의된 지리적 영역 내의 안내, 쇼핑몰 내의 판매 정보 등을 포함할 수 있다. UE는 직접 발견, 직접 통신 등에 관련된 자원에 액세스함으로써 D2D 근접 서비스 통신을 통해 통신할 수 있다. 현재의 액세스 클래스 차단 절차는 D2D 근접 서비스 통신을 고려하지 않을 수 있으므로, 액세스 클래스 차단이 활성화된 경우, UE는 D2D 근접 서비스 통신을 위한 자원에 액세스하는 데 어려움을 겪거나 이로부터 차단될 수 있다.
US 2013250918 A1은 무선 링크 동작을 지원하기 위해 무선 사용량 측정을 수행하는 방법을 개시하고/하거나, 부하 밸런싱은 진화형 노드 B(eNB)에서 수행될 수 있다. 이 방법은 제1 무선 사용량 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다. 제1 무선 사용량 파라미터는 eNB와 적어도 하나의 무선 송신 수신 유닛(WTRU) 간의 무선 사용량의 측정값이다. 방법은 제2 무선 사용량 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다. 제2 무선 사용량 파라미터는 eNB와 해당 eNB에 의해 서빙되는 적어도 하나의 중계 노드(RN) 간의 무선 사용량의 측정값이다. 방법은, 제1 무선 사용량 파라미터 또는 제2 무선 사용량 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 진화형 유니버설 테레스티리얼 무선 액세스(Evolved Universal Terrestrial Radio Access; E-UTRA) 무선 링크 동작, 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM), 네트워크 동작 및 유지 관리(network operations and marntenance; OAM), 및 자체-구성 네트워크(self-organizing network; SON) 기능 또는 기능성 중 적어도 하나를 평가하는 단계를 포한다.
US 2011110270 A1은 네트워크의 자체-최적화를 달성하기 위해 각 셀의 트래픽 관련 정보에 따라 네트워크 토폴로지를 재구성하는 해결책을 설명한다. 셀의 트래픽 관련 정보는, 네트워크 토폴로지 재구성에 적용가능한 트래픽 관련 정보, 또는 셀에서 트래픽 데이터에 의해 사용되는 시간-주파수 자원 관련 양, 트래픽 데이터를 송신하기 위한 각 셀의 트래픽 처리량 또는 각 셀의 무선 채널 품질 등을 포함하여 이에 대하여 명명된 부하 관련 정보를 포함한다. 해결책은 다중 셀의 트래픽 관련 정보에 따라 네트워크 토폴로지 재구성을 실현하므로, 네트워크 용량 및 서비스 품질이 개선될 수 있고, 무선 중계 통신 네트워크가, 예측불가한 트래픽 분포가 있는 지역에 적용가능하다.
US 2010054155 A1은 무선 중계국의 접속 관계를 업데이트하는 방법을 설명하며, (a) 무선 중계국(RS1)이 기지국과 이 기지국의 대상이 되는 무선 중계국을 포함하는 무선 통신 네트워크 그룹에 이미 접속하고 있고, RS1의 접속 관계가 변화할 필요가 있다고 결정되는 경우 타겟 노드를 선택하는 단계; 및 (b) 타겟 노드에 대한 접속을 업데이트하도록 RS1에 지시하고, 이 지시를 수신한 후, RS1이 접속 업데이트를 시작하고, 새로운 노드에 대한 무선 링크를 확립하고 기존 데이터 터널에서 더 이상 사용되지 않는 자원을 해제하는 단계를 포함한다.
US 2011228719 A1은 무선 통신 시스템을 설명한다. 무선 통신 시스템은 코어 네트워크, 기지국, 및 중계국을 포함한다. 중계국은 중계국의 시스템 자원 정보를 갖는 제1 메시지를 기지국으로 송신한다. 기지국은 중계국의 시스템 자원 정보에 따라 구성 패턴을 생성하고, 구성 패턴을 포함하는 제2 메시지를 중계국으로 송신한다. 구성 패턴은 무선 통신 시스템의 무선 자원 단위를 제1 세트와 제2 세트로 분할하는 데 사용된다. 따라서, 기지국은 제1 신호를 제1 세트를 통해 중계국으로 송신하고, 중계국은 제2 신호를 제2 세트를 통해 사용자 장비에 전달한다.
US 2018084481 A1은 D2D 중계 노드를 결정하는 방법을 개시하며, 제1 UE에 의해, 자신의 고유 실행 상태를 측정하는 단계; 제1 UE가 측정 결과에 따라 자신의 고유 실행 상태가 미리 정해진 조건을 충족한다고 결정하는 경우, 제1 UE를 중계 노드로서 결정하는 단계; 및 제1 UE에 의해, PC5 인터페이스를 통해 제1 UE가 중계 노드임을 현재 D2D 링크를 사용하고 있는 다른 UE들에 통지하는 단계를 포함한다.
US2010285743 A1은, 기지국의 제어 하에서 시그널링 송신의 적어도 두 개의 동작 모드 간에 중계국을 전환하는 단계를 포함하는, 하나의 기지국과 하나 초과의 중계국을 갖는 셀을 위한 이동 통신 데이터 송신 방법에 대한 개시내용을 제공한다. 시스템은 하나의 기지국과 하나 초과의 중계국을 갖는 셀에서 이동 통신 데이터를 송신한다. 업링크 시그널링 또는 다운링크 시그널링을 송신할 때, 중계국은 기지국의 제어에 따라 적어도 두 개의 동작 모드 간에서 전환한다. 방법, 네트워크, 중계국, 및 기지국을 사용함으로써, 다중 모드의 데이터 송신이 달성될 수 있으므로, 유연한 중계 방식을 달성할 수 있다.
EP 3794887 A1은, 예를 들어, 유형, 크기, 서비스 품질 요구 사항, 보류 중인 버퍼 크기 등에 대한 표시를 포함할 수 있는 통신 요구 사항 시그널링의 사용을 통해 그리고 기존 승인 및 논리 채널이 새로운 사이드링크 트래픽에 충분한지 여부를 결정하기 위한 시그널링된 정보의 평가를 통해 사이드링크 통신 동작을 향상시킨다. 승인은, 예를 들어, 기지국 및 스케줄링 사용자 장비 기기와 같은 스케줄링 장치가 다양한 QoS 요구 사항이 있는 응용분야에 대하여 사이드링크 트래픽을 필요로 하는 조기 통찰력을 허용하는 사이드링크 스케줄링 요청 및 사이드링크 버퍼 상태 보고를 통해 요청될 수 있다.
CN 101389113 A는 무선 자원을 중계기에 분배하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 중계기의 기지국 액세스를 종료한 후, 중계기가 단말과 통신하기 위한 무선 자원을 기지국이 중계기에 분배하는 단계; 그 후 중계기가 기지국들 간의 무선 자원 요청 및 채널 조건을 기지국에 송신하는 단계; 및 채널 조건 및 수신된 무선 자원 요청에 따라, 기지국이 기지국과 중계기 간의 통신을 위해 무선 자원의 일부를 중계기에 예약하는 단계를 포함한다.
CN 102404759 A는, 동일한 UE의 EPS 베어러(bearer)가 동일한 RN의 EPS 베어러에 다중화되는 효과를 얻기 위해 사용되는 부하 베어링 다중화 방법 및 Un 인터페이스의 시스템을 개시한다. 기술적 방안은, 중계 노드/도너 기지국이 UE의 EPS 베어러와 RN의 EPS 베어러 간의 다중화 관계를 관리하고, 여기서 중계 노드(또는 도너 기지국)가 다중화 관계를 반송하는 S1 시그널링 또는 무선 자원 제어(RRC) 시그널링을 도너 기지국(또는 중계 노드)에 송신하는 것이다. 다중화 관계는 UE의 EPS 베어러 식별과 RN의 EPS 베어러 식별을 통해 공통적으로 표시된다. 부하 베어링 다중화 방법과 Un 인터페이스의 시스템은, 동일한 UE의 EPS 베어러가 동일한 RN의 EPS 베어러에 다중화되는 효과를 얻을 수 있으며, 다중화 모드는 유연하다.
US 2017339597 A1은 프로세서를 포함하는 정보 처리 장치를 설명하며, 프로세서는, 복수의 통신 단말의 각각에 의해 이용가능한 서비스를 나타내는 서비스 정보에 기초하여 복수의 통신 단말의 각각의 우선순위 정도를 결정하고, 이때 통신 단말에 의해 이용될 수 있는 서비스의 개수가 많을수록 통신 단말의 우선순위 정도가 높고, 프로세서는 우선순위 정도의 내림 차순으로 선택된 각 통신 단말에 대해, 서비스 정보에 기초하여 통신 단말에 의해 이용될 수 있는 복수의 중계 기기 중 적어도 하나를 식별하고, 각 중계 기기에 인가되는 부하를 나타내는 부하 정보에 기초하여 복수의 중계 기기 중 적어도 하나로부터 통신 단말로 서비스를 제공하기 위해 해당 중계 기기를 선택하도록 구성된다.
CN 101494899 A는, 기지국 커버리지 영역 및 중계국 커버리지 영역에 대한 간섭 조정을 포함하여 중계국이 있는 무선 통신 네트워크에서의 셀 간 간섭 조정 방법을 설명한다. 이 방법은, 첫째, 제한된 간섭원을 선택하는 단계; 이어서, 제한된 간섭원을 포함하는 셀을 여러 개의 계층으로 분할하고, 자원 예약 분배 모드, 서비스 품질 우선순위 번호, 및 링크 손실 보상 인자를 설정하는 단계; 마지막으로, 간섭 신호 강도에 따라 랜덤 액세스 프로세스 또는 전력 조정 프로세스의 시작을 결정하는 단계를 포함한다. 제한된 간섭원의 분포된 영역의 시간 주파수 자원이 과부하 또는 전체 부하 상태이고, 시간 주파수 자원의 유연한 스케줄링 및 분리가 제한된 간섭원의 시간 주파수 자원과 다른 경우에, 본 발명의 제한된 간섭원 선택, 영역 분할, 및 시간 주파수 자원 분배 모드는, 시간 주파수 자원 직교를 보장하고, 셀 간 간섭을 줄이는 데 유리하고, 최소 서비스 품질을 충족하면서 서비스 품질을 보장한다.
US 10123346 B1은 액세스 노드와 중계 무선 장치 간에 백홀 데이터가 통신될 수 있는 방법을 설명하며, 여기서 중계 무선 장치는 복수의 최종-사용자 무선 장치에 대한 백홀로서 기능하고, 복수의 최종-사용자 무선 장치의 세트는 서비스 품질 기준을 충족하는 서비스 품질 메트릭을 포함한다. 무선 자원은, 주기성에 기초하여 중계 무선 장치에 대해 무선 자원이 사전 할당되도록 반영구적 스케줄링을 사용하여 중계 무선 장치에 대해 스케줄링될 수 있다. 그리고 데이터는 주기성에 기초하여 액세스 노드로부터 중계 무선 장치로 반영구적 스케줄링에 따라 송신될 수 있으며, 여기서 반영구적 스케줄링을 위한 송신 사이에 액세스 노드에서 수신되는 최종-사용자 무선 장치의 세트에 대한 데이터는, 반영구적 스케줄링을 위한 다음 송신 시 중계 무선 장치로 송신되도록 큐에 추가된다.
WO 2021007852 A1은 사용자 장비(UE)에 의해 수행되는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 업링크(UL) 송신과 사이드링크(SL) 송신이 시간 영역에서 중복되는지 여부를 결정하는 단계; 및 UL 송신과 SL 송신이 시간 영역에서 중첩되는 것에 응답하여, UL 송신과 SL 송신의 서비스 품질(Quality of Service; QoS) 요구 사항에 기초하여, UL 송신과 SL 송신 중 어떤 하나를 송신하고 UL 송신과 SL 송신 중 나머지 하나를 송신하지 않을지를 결정하는 단계를 포함한다.
종단 간(end-to-end) 관점에서, 하나의 인터페이스에만 기초하는 부하 메트릭이 고려된다면, 즉, 중계 UE의 부하를 평가하기 위해 PC5만이 고려된다면, 이동 네트워크 커버리지의 밖에서 동작하는 최종-사용자 또는 차량인 원격 UE의 최소 QoS 요구 사항이 충족될 수 있는지 여부는 최적이 아니며, 의문스럽다.
오늘날에는, 중계를 위해 현재 능동적으로 사용되고 있는 원격 UE에 대한 PC5 접속의 수, 자원 풀 사용량 또는 용량, 데이터를 중계하기 위한 중계 UE(들)의 다양한 계층에서의 데이터 속도, 중계 UE에서 중계된 데이터에 대한 이용가능한 버퍼링 용량 또는 버퍼 부하, 중계된 데이터가 중계 UE 내에 머무르는 평균 시간, 중계 UE에 의해 서빙되는 원격 UE의 수, 부하 등급, 예컨대, gNB에 의해 구성되는 높음/낮음과 같은 중계 노드의 부하를 평가하기 위해 간단한 메트릭만이 고려된다.
제안된 발명은 복합 부하 메트릭을 도입함으로써 중계기 선택 단일-홉 또는 다중-홉 PC5-대-Uu 중계의 문제점을 해결한다. 이 방안의 동기는, PC5 인터페이스 부하만을 고려하면 원격 UE의 E2E QoS 요구 사항을 충족할 수 없는 원격 UE에 접속하게 되어, 성공하지 못할 가능성이 높고 시간과 에너지를 소비하는 중계 UE (재)선택 절차를 트리거할 수 있다는 사실에 의해 생성된다. 따라서, "잘못된" 중계 UE에 접속하는 것은, 즉각적인 중계 (재)선택이 필요하거나 발생할 가능성이 있으므로, 비효율적이고, 불필요한 간섭, 네트워크 액세스의 지연, 에너지 소비의 증가, 및 QoS 저하를 초래한다.
이동 네트워크 커버리지가 제한적이거나 부분적이거나 전혀 없는 상황은 거의 발생하지 않으므로, 이러한 상황에서 동작하는 장치나 차량은, 차량 간 직접 통신을 허용하지 않는 물리적 분리로 인해 직접 통신이 불가능할 수 있다. 통신을 위한 "중개자"로서의 네트워크도 이용가능하지 않으므로, 동일한 지리적 영역에 있는 장치 또는 차량 간의 데이터 통신을 촉진하기 위해 UE-대-UE 중계와 같은 추가 능력이 사용되어야 한다.
도 4는 원격 UE가 커버리지 밖에 있고 다른 중계 UE에 접속하도록 선택할 수 있는 문제 상황을 예시한다. 원격 UE #1은 원격 UE #2와의 통신을 원한다. 그러나, 원격 UE #1은 제한된 통신 범위로 인해 원격 UE #2와 직접 통신할 수 없다. 따라서, 원격 UE #1은 적절한 중계 UE를 통해 원격 UE #2와 통신해야 한다. 도 5에 설명된 바와 같이, 잠재적 중계 UE가 네트워크 기지국의 커버리지에 있지만 원격 UE가 네트워크 커버리지 밖에 있는 경우에, 유사한 문제가 발생한다.
이러한 통신 범위-유래 문제점 외에도, PC5 인터페이스를 통한 통신이 공통 및 공유 자원 풀을 사용하도록 되어 있다는 또 다른 문제점이 있다. 자원 풀은 커버리지-내 경우에 대해 기지국에 의해 신호를 받거나 커버리지-외 케이스에 대해 미리 구성된다. 커버리지-외 경우에 있어서, 일반적으로 지리적 정보에 기초하여 자원 풀이 할당/결정된다. 따라서, 원격 UE #1과 원격 UE #2에 의해 전송되는 데이터 송신은 서로 간섭할 수 있다.
두 개의 원격 UE 간의 통신 세션의 종단 간 관점에서 볼 때, 이는 해당 서비스 품질(QoS)에 심각한 손상을 초래한다. 또한, 특정 QoS 요구 사항(예를 들어, 데이터 속도, 레이턴시)이 있는 소정의 애플리케이션은 이러한 위험을 견딜 수 없으며, 더 많은 신뢰성을 필요로 한다.
3GPP RAN WG2의 최근 논의에서는, 데이터 송신을 위한 공유 자원 풀 외에 중계 검색 메시징을 위한 전용 자원 풀을 정의하는 것이 고려되고 있음을 나타낸다.
그러나, 전술한 시나리오에서 데이터 트래픽을 중계하기 위한 전용(잠재적으로 직교, 즉, 비중첩) 자원 풀을 정의하기 위한 제안은 지금까지 없었으며, 이는 QoS와 관련하여 유익할 것이다.
제안된 발명은, 자원이 직교 및 중첩 방식으로 할당되는 상황별 및 서비스별 자원 할당 기법을 도입함으로써 이동 네트워크 커버리지가 제한적이거나 부분적이거나 없는 상황에서 UE-대-UE 중계의 문제점을 해결한다. 따라서, 예를 들어, 서로 다른 방향 또는 관련된 서비스 유형으로부터의 중계된 송신은 서로 간섭하지 않을 것이며, 예상된 자원 할당이 오버레이 방식으로 공유 자원 풀 위에 구현될 수 있다.
이러한 발상은, PC5 인터페이스를 통한 통신을 위한 오늘날의 자원 할당을 고려하여, 고려된 시나리오에서 간섭 및 추가 지연이 발생할 수 있다는 사실에서 비롯되었으며, 이러한 간섭 및 추가 지연은,
* 원격 UE의 상황(예를 들어, 위치, 속도, 진행 방향, 운전 방향)에 따라 원격 UE #1과 적절한 중계 UE 간의 통신을 위한 직교 자원 풀을 도입함으로써,
* 그리고 (예를 들어, 원격 UE #1로부터 중계 UE로 및 중계 UE로부터 원격 UE #2로의) 다중 링크 조건을 고려하여 원격 UE들 간의 통신을 위한 원격 UE의 E2E QoS 요구 사항을 충족할 수 있는 (원격 UE의 상황에 따라) 중계 UE를 선택함으로써,
* 그리고 시간과 에너지를 소비하는 중계 UE (재)선택 절차를 트리거함으로써 회피될 수 있다.
따라서, PC5 통신의 간섭 및 다른 중계 UE에 재접속하는 데 소비되는 시간과 에너지가 감소되고, E2E QoS가 개선된다.
또한, 이러한 유형의 무선 통신 네트워크의 경우, 불필요한 간섭, 네트워크 액세스의 지연, 에너지 소비를 감소시키고 QoS를 증가시키기 위해 무선 중계국이 무선 통신 네트워크 그룹에 가입하는 방법, 접속 관계를 업데이트하는 방법, 접속 관계를 종료하는 방법과 같은 전술한 문제점을 해결하기 위한, 종래 기술에서 제공되는 합리적인 해결책이 없다.
특별한 이점은 중계 노드를 사용함으로써 이동 네트워크 커버리지의 밖에 있는 차량/장치에 대한 접속성을 제공하는 해결책을 제공하는 것이다. 또한, 향상된 중계 노드 선택 메커니즘은 사용자의 서비스 품질 요구 사항을 고려할 수 있다. 제안된 발명은 부하 밸런싱 및 자원 할당 최적화와 같은 중계기의 동작에 연관된 다른 중요한 작업에도 사용될 수 있다. 다중-홉 중계로의 확장도 가능하다.
본 발명의 이점은 하기와 같다:
* UE를 중계 노드로서 사용함으로써 이동 네트워크 커버리지의 밖에 있는 차량/장치에 대한 접속성을 제공하는 해결책이다.
* 사용자의 서비스 품질 요구 사항을 고려할 수 있는 향상된 중계 노드 선택 메커니즘이다.
* 로열티 협상에서 출원인(Continental)의 입지를 개선하는 데 도움이 될 수 있는 3GPP 기술과 관련된 새로운 IPR을 확보한다.
* 제안된 발명은 부하 밸런싱 및 자원 할당 최적화와 같은 중계기의 동작에 연관된 다른 중요한 작업에도 사용될 수 있다.
* 다중-홉 중계를 향한 확장이 또한 가능하며, 현재 후속 발명 공개를 위해 연구 중이다.
중계 자원 할당 및 선택은, 간접적인 방식, 예를 들어, 다중-홉 통신으로 이동 네트워크 커버리지의 (부분적으로) 밖에 위치하는 다수의 차량/장치 간의 통신을 용이하게 할 수 있다.
다른 사용 사례로는 "근접 서비스" 및 중계 노드를 중개자로서 사용하는 원격 또는 재해 지역들의 그룹 통신이 있다. 추가 그룹 통신은, 로봇이나 자동화된 기계의 무리를 조정하는 데 필요한 임의의 형태의 통신도 포함할 수 있다.
QoS 관리와 관련하여, 다음은 해당 발명을 요약한 것이다: gNB 구현은 종단 간 QoS 시행을 위해 Uu 및 PC5에 대한 QoS 분석을 처리할 수 있으며, 이 분석은 사이드링크 및 Uu의 AS 조건에 유연하게 맞춤화될 수 있다. 상이한 E2E QoS를 갖는 PC5 RLC 채널들이 동일한 Uu RLC 채널에 맵핑되는 경우의 처리의 세부 사항은 규범 단계에서 논의된다. 따라서, 종단 간 QoS 시행이 지원될 수 있다. OOC의 경우, 원격 UE는 사전-구성을 사용하는 것보다 전반적으로 더 나은 QoS 성능으로 SIB 또는 전용 RRC 시그널링에서 제공되는 구성을 사용하여 동작한다. QoS는, 현재 정체 상황에 따라 E2E 베어러의 허용 여부를 gNB가 결정할 수 있으므로 각 베어러에 대해 시행될 수 있다.
L2 UE-대-네트워크 간 중계의 경우, 중계 UE는 원격 UE 액세스 제어 및 RAN 과부하 제어를 수행하기 위해 원격 UE에 UAC 파라미터를 제공할 수 있다. 액세스 제어 체크는 액세스하려는 셀의 파라미터를 사용하여 원격 UE에서 수행된다. 원격 UE 액세스 제어는, gNB가 레거시 CBR 측정을 사용하여 원격 UE와 중계 UE 간의 정체 상태를 인식하므로, SL 정체를 고려할 수 있다.
도 1a는 원격 UE가 OOC이고 UE-대-NW 간 중계가 IC임을 표시하는 시나리오 1을 도시한다.
도 1b는 원격 UE가 IC이고 UE-대-NW 간 중계가 IC임을 표시하는 시나리오 1을 도시한다.
도 1c는 원격 UE가 UE-대-NW 간 중계와는 다른 셀 커버리지에 있음을 표시하는 시나리오 1을 도시한다.
도 2는 PC5 인터페이스가 원격 UE와 중계 UE 간의 제1 통신 "홉"을 구성하는 것을 도시한다.
도 3은 부하 중계 UE #1과 부하 중계 UE #2가 BS #1 및 BS #2에 접속되어 있고 둘 다 각자의 BS를 향하여 중계 UE로서 동작하고 있음을 예시한다.
도 4는 원격 UE가 커버리지 밖에 있고 다른 중계 UE에 접속하도록 선택할 수 있는 문제 상황을 예시한다.
도 5는 잠재적인 중계 UE가 네트워크 기지국의 커버리지 내에 있지만 원격 UE가 네트워크 커버리지 밖에 있는 경우에 유사한 문제가 발생하는 것을 예시한다.
도 6은 예시적인 실시예를 예시한다.
도 7은 공간 영역을 설명하는 방식으로 구조화된 자원 할당을 예시한다.
본 발명이 첨부 도면과 실시예의 조합으로 상세히 설명될 것이다.
도 1a는 원격 UE가 OOC이고 UE-대-NW 간 중계가 IC임을 표시하는 시나리오 1을 도시한다.
도 1b는 원격 UE가 IC이고 UE-대-NW 간 중계가 IC임을 표시하는 시나리오 1을 도시한다.
도 1c는 원격 UE가 UE-대-NW 간 중계와는 다른 셀 커버리지에 있음을 표시하는 시나리오 1을 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, PC5 인터페이스는 원격 UE와 중계 UE 간의 제1 통신 "홉"만을 구성한다. 그러나, 원격 UE와 중계 UE를 접속하는 PC5 인터페이스에 관련된 부하만을 고려하는 것은 충분하지 않고, 중계 UE의 PC5 부하와 중계 UE의 Uu 링크 상태를 반영하는 전체 복합 부하 조건을 고려해야 하며, 이는 둘 다가 원격 UE의 종단 간(E2E) 서비스 품질(QoS)에 영향을 미치기 때문이다.
도 3은 중계 UE #1 및 중계 UE #2가 BS #1 및 BS #2에 각각 접속된 것을 도시한다. 또한, 이들은 각자의 BS를 향하여 중계 UE로서 동작하고 있다. 예를 들어, 이들은 원격 UE에 인터넷 접속성을 제공할 수 있다.
이동 네트워크에 등록하고 특정 기지국(BS)(예를 들어, eNB 또는 gNB)에 액세스할 때, BS에 의해 UE의 접속이 활성화되어 중계 UE 역할을 할 수 있다.
따라서, 해당 BS는 모든 중계기-가능 UE를 관리할 수 있으며, 특히 중계기로서의 동작을 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 또한, BS는 각 중계 UE에 자원 구성을 제공하고, 원격 UE에 대한 액세스를 제공하기 위해 중계 UE가 사용할 수 있는 자원 풀을 나타낼 수 있다. 또한, BS는 중계 UE를 포함하는 각 UE에 Uu 인터페이스를 사용하기 위한 무선 자원을 관리하고 승인한다. Uu 자원 할당 및 승인을 위해, BS는 독점 알고리즘을 사용할 수 있다.
BS는, Uu 부하 상황, 특히, 업링크 부하 상황(예를 들어, 5QI당 UL PRB 사용량, UL PRB 사용량의 총량, UL 버퍼 상태)을 각 중계 UE에 정기적으로 나타낼 수 있다.
각 중계 UE는 복합 부하 정보를 생성하기 위해 업링크 부하와 자체 PC5 부하 정보를 사용할 것이다. 또한, 각 중계 UE는, 예를 들어, 중계 (재)선택을 위해 원격 UE에 의해 사용될 수 있는 발견 및 시스템 정보의 정규 방송에 이러한 복합 부하 정보를 포함할 것이다.
또한, 새로운 원격 UE가 "발견 메시지"를 통해 자신을 적극적으로 알리는 중계 UE를 검색하는 경우, 중계 UE는 원격 UE의 알림(중계 요청)에 응답하여 복합 부하 정보를 제공할 수 있다.
이는 복합 부하 정보를 고려하여 중계 UE를 (재)선택할 수 있는 기회를 새로운 원격 UE에 제공하여, 더 현명한 결정을 내릴 수 있으므로, 시간 및 에너지 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 즉, E2E 부하 조건에 기초한 선택이, 필요한 E2E QoS를 보장하기 위한 자원을 얻을 기회를 최대화한다.
원격 UE와 중계 UE는 서로를 발견하기 위해 다양한 발견 메커니즘을 사용한다. 예를 들어, 중계 UE는 방송 방식으로 발견 정보를 정기적으로 송신함으로써 자신의 존재와 능력을 알린다. 대안으로, 원격 UE는 해당 발견 메시지를 정기적으로 발행함으로써 존재를 알리고 통신 파트너를 조회할 수 있다.
중계 UE 발견 정보를 수신하는 원격 UE는, 예를 들어, (RSRP와 같은 무선-수준 측정을 사용하여) 해당 중계 UE까지의 거리를 추정하기 위해 이 정보를 사용한다. 이는 필수 조건이며, 즉, 최소 RSRP가 충족되어야 한다.
도 3에 도시된 실시예에서, 가장 가까운 중계 UE까지의 추정 거리만 고려한다면, 원격 UE는 중계 UE #2에 접속하는 것을 선호할 수 있다. 그러나, 파란색 원격 UE는, (각 중계 UE에 의해 정기적으로 제공되는) 복합 부하 정보를 고려함으로써, 중계 UE #1 또는 중계 UE #2에 접속할 때 직면하게 될 전체 부하 조건을 인식한다.
또한, 중계 UE #1과의 거리가 조금 더 멀어 보일 수 있지만, 원격 UE는, 정기적인 발견 및 시스템 방송 정보에 표시된 바와 같이 기준 신호 수신 전력(Reference Signal Receiver Power; RSRP) 수준이 충분하다면 다소 완화된 복합 부하 상황으로 인해 중계 UE #1에 접속한다. 따라서, 파란색 원격 UE는, 부하가 높은 중계 UE #2에 접속하는 것을 피할 것이며 불필요한 중계기 재선택 절차에 소비되는 시간과 에너지를 절약할 것이다.
BS로부터 요청되고 이로부터 제공되는 Uu 부하 정보는, 이중 접속성뿐만 아니라 캐리어 집합의 사용도 포함하여 중계 UE에 의해 사용되는 임의의 유형의 자원을 포함한다.
중계 UE에 대한 측정 구성은 사전 구성될 수 있거나 네트워크에 의해 제공될 수 있다. 여기서, 측정의 필터링 및 부하 표시의 평균화는 창 이동 평균 필터를 사용하여 수행될 수 있으며 gNB의 송신 시간 간격과 정렬될 수도 있다.
각 중계 UE는, 복합 부하 정보를 고려하여 원격 UE에 의해 요청된 QoS가 E2E 접속에 의해 충족될 수 있는지 여부를 체크함으로써 자율적으로 또는 BS를 대신하여 네트워크 액세스/허가 제어를 수행할 수 있다. 이는 레이턴시를 감소시킬 수 있다.
중계기 선택은 간접적인 방식, 예를 들어, 다중-홉 통신으로 이동 네트워크의 커버리지 밖에 위치하는 다수의 차량/장치 간의 통신을 용이하게 할 수 있다.
UE 측정은 CRS(셀 특정 참조 신호)에 연관된 RSRP, RSRQ, 및 SNR에 대해 수행된다. 일부 시스템에서는, CRS 대신 동기화 신호(Synchronization Signal; SS) 및 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)가 사용될 수 있다. FR-1의 경우, 측정을 위한 기준점은 UE의 안테나 커넥터일 수 있다. FR-2의 경우, 이는 주어진 수신기 분기에 해당하는 안테나 요소들로부터의 결합된 신호에 기초하여 측정된다.
SS-RSRP는 동기화 신호 참조 신호 수신 전력을 나타낸다. 이것은 SSS를 반송하는 자원 요소들의 전력 기여(와트 단위)에 대한 선형 평균으로서 정의된다. SS-RSRP에 대한 측정 시간 자원(들)은 SS/PBCH 블록 측정 시간 구성(SMTC) 창 지속기간 내로 제한된다.
SS-RSRP 결정을 위해, PBCH에 대한 복조 참조 신호가 사용되며, 상위 계층에 의해 지시되는 경우에는, SSS 외에 CSI RS도 사용된다. PBCH 또는 CSI 참조 신호에 대한 복조 참조 신호를 사용하는 SS-RSRP는, 참조 신호에 대한 전력 스케일링을 고려하여 해당 참조 신호를 반송하는 자원 요소들의 전력 기여에 대한 선형 평균화에 의해 측정된다. 이 측정은, 다음에 따르는 RRC_CONNECTED 주파수-내, RRC_IDLE 주파수-내, RRC_IDLE 주파수-간, RRC_INACTIVE 주파수-내, RRC_INACTIVE 주파수-간, RRC_CONNECTED 주파수-내, RRC_CONNECTED 주파수-간에 적용가능하다.
CSI-RSRP는 CSI 기준 신호 수신 전력을 나타낸다. 이것은 구성된 CSI-RS 상황에서 고려되는 측정 주파수 대역폭 내에서 RSRP 측정을 위해 구성된 CSI-RS를 반송하는 자원 요소들의 전력 기여(와트 단위)에 대한 선형 평균으로서 정의된다. CSI-RSRP 결정을 위해, 안테나 포트(3000)에서 송신되는 CSI 참조 신호가 사용되며, L1-RSRP를 위해 CSI_RSRP가 사용되면, 안테나 포트(3000, 3001)에서 송신되는 CSI 참조 신호가 사용될 수 있다.
주파수-내 CSI-RSRP 측정의 경우, 측정 갭이 구성되지 않으면, UE는 활성 다운링크 대역폭 부분의 밖에 있는 CSI-RS 자원(들)을 측정할 것으로 예상되지 않는다. CSI-RSRP 측정은 다음에 대하여 적용가능하다: L1-RSRP를 위해 CSI-RSRP가 사용되면, RRC_CONNECTED 주파수-내.
그렇지 않으면, RRC_CONNECTED 주파수-내, RRC_CONNECTED 주파수-간.
NR-RSSI는 NR 캐리어 수신 신호 강도 표시기를 나타내며, 동일-채널 서빙 셀과 넌-서빙 셀, 인접 채널 간섭, 열 잡음 등을 포함한 모든 소스들 중 N개의 자원 블록에 걸쳐 측정 대역폭에서 측정 시간 자원(들)의 소정의 OFDM 심볼에서만 관찰된 총 수신 전력(와트 단위)의 선형 평균을 포함한다. NR 캐리어 RSSI에 대한 측정 시간 자원(들)은 SS/PBCH 블록 측정 시간 구성(SMTC) 창 기간 내에 제한된다. 주파수-내 측정의 경우, NR 캐리어 RSSI는 주파수 계층의 서빙 셀에 해당하는 타이밍 기준으로 측정된다. 주파수-간 측정의 경우, NR 캐리어 RSSI는 타겟 주파수 계층의 임의의 셀에 해당하는 타이밍 기준으로 측정된다.
CSI-RSSI는 CSI 수신 신호 강도 표시기를 나타내며, 동일-채널 서빙 셀과 넌-서빙 셀, 인접 채널 간섭, 열 잡음 등을 포함한 모든 소스들 중 N개의 자원 블록에 걸쳐 측정 대역폭에서 측정 시간 자원(들)의 OFDM 심볼에서만 관찰된 총 수신 전력(와트 단위)의 선형 평균을 포함한다. CSI-RSSI에 대한 측정 시간 자원(들)은 구성된 CSI-RS 경우를 포함하는 OFDM 심볼에 해당한다.
SS-RSRQ는 이차 동기화 신호 참조 신호 수신 품질을 나타낸다. 이것은 N×SS-RSRP/NR 캐리어 RSSI의 비로서 정의되며, 여기서 N은 NR 캐리어 RSSI 측정 대역폭의 자원 블록의 수이다. 분자와 분모의 측정은 동일한 자원 블록들의 세트에 대해 이루어져야 한다. SS-RSRQ 측정은 다음에 대하여 적용가능하다: RRC_IDLE 주파수-내, RRC_IDLE 주파수-간. RRC_INACTIVE 주파수-내, RRC_INACTIVE 주파수-간, RRC_CONNECTED 주파수-내, RRC_CONNECTED 주파수-간.
CSI-RSRQ는 N×CSI-RSRP/CSI-RSSI의 비로서 정의되며, 여기서 N은 RSSI 측정 대역폭의 자원 블록의 수이다. 분자와 분모의 측정은 동일한 자원 블록들의 세트에 대해 이루어진다. CSI-RSRQ 측정은 다음에 대하여 적용가능하다: RRC_CONNECTED 주파수-내, RRC_CONNECTED 주파수-간.
SS-SINR은 SS 신호 대 잡음 및 간섭 비를 나타낸다. 이것은 SSS를 반송하는 자원 요소들의 전력 기여(와트 단위)에 대한 선형 평균을, 동일한 주파수 대역폭 내에서 SSS를 반송하는 자원 요소들에 대한 잡음 및 간섭 전력 기여(와트 단위)의 선형 평균으로 나눈 것으로서 정의된다. SS-SINR 측정은 다음에 대하여 적용가능하다: RRC_CONNECTED 주파수-내, RRC_CONNECTED 주파수-간.
CSI-SINR은 CSI 신호 대 잡음 및 간섭 비를 나타낸다. 이것은 CSI 참조 신호를 반송하는 자원 요소들의 전력 기여(와트 단위)에 대한 선형 평균을, 동일한 주파수 대역폭 내에서 CSI 참조 신호를 반송하는 자원 요소들에 대한 잡음 및 간섭 전력 기여(와트 단위)의 선형 평균으로 나눈 값으로서 정의된다. SS-SINR 측정은 다음에 대하여 적용가능하다: RRC_CONNECTED 주파수-내, RRC_CONNECTED 주파수-간.
다른 일 실시예 내에서는, 중계 노드를 중개자로서 사용하는 원격 또는 재해 지역에서의 그룹 통신뿐만 아니라 근접 서비스도 구현된다. 근접 서비스(Proximity Services; ProSe)는 이동 장치들 간의 D2D 통신에 의해 구현되는 근거리 서비스이다. 이를 위해서는, 이동 장치들이 워키토키의 기능과 유사한 직접 접속을 지원해야 한다. 이러한 목적으로 구현된 무선 인터페이스를 사이드링크라고 한다.
ProSe 기능을 갖는 이동 장치는 접속 요청을 찾기 위한 검색 기능을 갖고 있다. 이를 위해, 이동 장치는 트래픽 부하 및 기타 네트워크 기능을 체크하는 특수 요청 코드를 네트워크 운영자에게 전송하고, ProSe 애플리케이션 코드(ProSe Application Code; PAC)를 요청 장치에 전송하며, 요청 장치는 PAC 코드를 정기적으로 전송한다.
추가 그룹 통신은, 로봇이나 자동화 기계의 무리를 조정하는 데 필요한 임의의 형태의 통신도 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 네트워크 토폴로지 재구성 기능은 네트워크 계획 및 네트워크 관리를 단순화할 수 있어, 네트워크 구축 비용과 유지관리 비용이 절감될 수 있다.
본 발명은 무선 중계국의 접속 관계의 업데이트를 수행할 수 있으며, 무선 중계국의 대상이 되는 RS 및 단말의 서비스 중단 시간이 가장 짧다는 것을 더욱 보장하기 위한 조치를 취할 수 있다.
본 기술적인 방안을 채택하면, 기지국은, 중계기의 부하 조건과 중계기의 측정 정보에 기초하여 중계기에 예약된 무선 자원을 조절함으로써, 중계기에 의해 제어되는 단말의 QoS가 효과적으로 보장되는 동시에 자원이 완전히 조정되고, 주파수 스펙트럼 이용도가 개선된다.
본 발명의 방안은 복합 부하 메트릭을 결정하기 위해 구성가능 시간 창에 관한 통계를 기반으로 하는 필터링, 평균화에 기초한다. 부하 메트릭은 평균을 기반으로 할 때 조건을 더 잘 포착한다.
부하 메트릭 또는 부하는, 무선 양태, 서비스 품질(QoS) 양태, HW 양태, 또는 사용자 활동과 같은 파라미터들을 단독으로 또는 모든 조합으로 사용하여 결정/추정될 수 있다.
무선 양태들은 중계 UE 및 gNB별 무선 자원 사용량에 의해 각각 처리될 수 있다. 네트워크 구성에 기초하여, 이용가능한 무선 자원들의 양, 예를 들어, 물리적 자원 블록, 대역폭 부분이 결정될 수 있다. 이는 MIMO 동작도 포함한다. 캐리어 집합 또는 이중-접속성과 같은 네트워크 기능을 사용하는 경우, 추가 캐리어 스펙트럼에 따라 무선 자원의 양이 증가한다. gNB는 추론 조건, 예를 들어, 이웃 채널 간섭 또는 광대역 간섭을 정기적으로 평가해야 한다. 패킷 손실이 증가하면 간섭이 눈에 띄게 된다. 중계 UE는 gNB에 의해 지시/구성된 경우에만 이러한 측정을 수행한다. 이러한 측정은 수행되며 영구적으로 이용가능하다.
부하에 대해 서비스 품질(QoS) 양태가 고려될 수 있다. 무선 액세스 베어러(Radio Access Bearer; RAB)를 통해 제공되는 각 서비스는 QoS 프로파일(Uu: "5QI" 및 PC5: "PQI")에 연결된다. 이러한 프로파일에 기초하여, 데이터 처리 우선순위가 결정된다. 따라서, HW 구현에 따라 다수의 데이터 버퍼/큐가 존재한다. QoS는, 예를 들어 보장된 속도에 관한 것이므로, 채널에 우선순위가 낮은 트래픽이 로딩되면 우선순위가 적용된다. QoS는, 예를 들어 보장된 속도에 관한 것이므로, 채널에 우선순위가 낮은 트래픽이 로딩되면 우선순위가 적용된다.
부하에 대하여 HW 양태도 고려될 수 있다. 중계 UE 및 gNB당 버퍼 상태는, 각각 QoS 프로파일을 고려하는 데이터 패킷의 노드별 버퍼 공간/용량에 따라 각각 달라진다. 예를 들어, 데이터 트래픽 우선순위에 따라 상이한 큐가 있을 수 있다. 소정량의 데이터(예를 들어, MAC PDU, RLC PDU, PDCP PDU)가 해당 버퍼/큐에서 소비하는 시간 평균 시간을 계산할 수 있다. 여기서, 레이턴시가 짧은 데이터 트래픽에는 더 높은 우선순위가 부여되므로, 버퍼 상태에 기초하여 부하를 계산할 때 가중치가 부여된다. 구현별로는, 중계 UE가 자체 CPU 부하, 메모리 및 전력 소비는 물론 배터리 상태도 고려할 수 있다고 할 수 있다. 중계 UE 거동은, 예를 들어, 이기적 대 사회적으로 조정될 수 있으며, 이에 따라 관심-관련 양태를 결정한다. 또한, 중계 UE의 상대 속도와 위치는 최적화에 유용할 수 있다. 요약하자면, 중계 UE 부하 결정은 확립된 규칙을 따를 필요가 없으며, 이러한 접근은 더 많은 유연성을 제공한다.
부하에는 사용자 활동도 고려된다. 이는, 관리되는 접속의 총 수 외에도, 중계 UE와 gNB에 의해 각각 이미 처리된 활성 접속 대 유휴 접속에 대하여 차별화되어야 한다. 접속을 확립하기 위해 중계 UE 및 gNB별로 구성된 평균화 시간 창에서 각각 새로운 액세스 요청의 수이다. 중계 UE 및 gNB별로 각각 구성된 평균화 시간 창에서 새로운 베어러 요청의 수가 사용될 수 있으며, 여기서 각 요청은 소정의 QoS 유형에 연결된다. 이러한 추정에 기초하여, 필요한 무선 자원과 서비스 우선순위가 있다. 또한, 구성된 평균화 시간 창에서 중계 UE 및 gNB별로 승인된 액세스 시도의 횟수가 각각 사용될 수 있다. 차단된 액세스 시도의 횟수가 사용될 수 있으며, 이는 일반적으로 부하가 이미 높을 때 발생한다.
이 선택 사항에서, 중계 UE 후보는, 원격 UE가 중계 UE 후보에 접속될 경우 원격 UE가 중계 트래픽에 대해 얼마나 많은 비트 전송률이나 대역폭을 달성할 수 있는지를 나타낼 수 있다. 이 비트 레이트 또는 대역폭은, Uu 인터페이스의 중계 UE 후보의 최대 비트 레이트/대역폭에서, PC5 인터페이스의 중계 UE에 의해 서빙되고 있는 원격 UE에 의해 점유된 중계 트래픽에 대한 비트 레이트/대역폭을 뺀 값으로서 결정될 수 있다. 이러한 자유 대역폭 또는 달성가능한 비트 레이트는, UL 중계기 트래픽(즉, 원격 UE에서 gNB로) 및 DL 중계기 트래픽(즉, gNB에서 원격 UE로)에 대해 별도로 결정될 수 있다. 이 선택 사항에서, 중계 UE 후보는 구현예에 따라 최대 Uu 비트 레이트/대역폭을 추정할 수 있다. 중계 UE 후보가 무선 채널 품질이나 과거 UL 승인 또는 DL 할당에 기초하여 추정을 수행할 수 있다는 점이 실현가능하다. gNB는 또한 지원 정보를 제공할 수도 있으며, 예를 들어, UL 채널 품질을 측정하고 이에 따라 추정된 UL 비트 레이트를 중계 UE에 제공할 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 통신을 위해 적어도 하나의 통신 인터페이스(a, b, c, d)를 통해 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)과 각각 통신할 수 있는 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30)) 간의 다중-인터페이스 부하 메트릭에 기초하는 중계기 선택 방법으로서, 통신을 확립하기 위해 기지국(BS) 측에서, 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))을 결정하기 위한 지역 및 주제 정보를 결정하는 단계, 지역 및 주제 정보에 기초하여 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 그룹을 결정하는 단계가 실행되고, 여기서 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 지역적 제한을 위해 지역 영역이 정의되고, 기지국(BS #1, BS #2) 측에서는 기술적 양태와 관심-관련 양태 중 적어도 하나가 주제 제한에 사용되며, 이러한 방법은, 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 그룹으로부터 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)으로 데이터를 통신하기 위한 권한을 승인하는 것이 추가 통신 가입자들 간의 발견 메커니즘을 사용함으로써 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 의해 확립되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 일 실시예에서, 이 방법은, 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)이 중계를 위해 할당된 자원들의 노드를 연산하고 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에게 제공하고, 이를 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에게 방송하고, QoS 파라미터를 나타내는 요청을 중계하고, 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2) 또는 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)에 의해 수락하는 단계들을 특징으로 한다.
바람직한 일 실시예에서, 방법은, 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)의 가능한 중계기 노드 요청이 온-디맨드(on-demand)에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
다른 바람직한 일 실시예에서, 방법은, 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 의해 사용되는 발견 메커니즘이 발견 정보를 방송 방식으로 정기적으로 송신함으로써 자신의 존재 및 능력을 알림으로써 확립되는 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 일 실시예는, 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))에 의해 사용되는 발견 메커니즘이, 자신의 존재를 알리고 해당 발견 메시지를 정기적으로 발행하여 통신 파트너에 문의함으로써 확립되는 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는, 일단 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 그룹에 대하여 기지국(BS #1, BS #2)으로 송신된 데이터(Uu)의 기지국(BS #1, BS #2))에 의한 네트워크 구성 및 우선순위화에 기초하여 적어도 하나의 추가 통신 가입자(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 의해 그룹이 결정되었다는 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는, 기지국(BS #1, BS #2)으로부터 요청되고 기지국에 의해 제공되는 바와 같은 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 그룹에 대하여 송신된 데이터(Uu)에 대하여, 기술적 양태가 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))에 의해 사용되는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
방법의 또 다른 바람직한 실시예는, 기술적 양태가 대역폭 부분의 사용을 포함하는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하고, 이에 따라 대역폭 부분이 컴포넌트 캐리어 내의 자원들의 연속적 서브세트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는 기술적 양태가 캐리어 집합의 사용을 포함하는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는 기술적 양태가 이중 접속성을 포함하는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
방법의 또 다른 바람직한 실시예는 기술적 양태가 복합 부하 메트릭을 도입함으로써 중계기 선택 단일-홉 또는 다중-홉 PC5-Uu 중계의 양태를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는, 중계기 선택이 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 E2E QoS 요구 사항을 충족하고, 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 대한 선택 및/또는 재선택을 위한 절차를 트리거하는 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))이 사용자들(10, 20, 30)인 것을 특징으로 한다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는, 최종 사용자들(10, 20, 30)의 공간 좌표들의 평균값 및 최종 사용자들(10, 20, 30)의 각각의 상대 속도(v) 및 평균 방향으로부터 지역 및 주제 정보가 결정된다는 것을 특징으로 한다.
차량 유닛의 일 실시예는, 사용자(10, 20, 30, 40)의 차량에, 마이크로프로세서, 휘발성 및 비휘발성 메모리, 및 하나 이상의 이동 통신 라인을 통해 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2) 또는 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 통신가능하게 접속된 적어도 하나의 통신 인터페이스(a, b, c, d)를 포함하는 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)에 통신하기 위한 통신 유닛을 포함하고, 시스템(100)이 청구항 1 내지 청구항 14 중 하나 이상에 따른 방법의 실행에 맞게 조정되는 것을 특징으로 한다.
또 다른 바람직한 실시예는, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터가 청구항 1 내지 14 중 하나 이상에 따른 방법을 실행하게 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 특징으로 한다.
또 다른 바람직한 실시예는 청구항 1 내지 11에 따른 컴퓨터 프로그램 제품이 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 특징으로 한다.
또 다른 바람직한 실시예는 청구항 14에 따른 하나 이상의 차량 유닛을 갖는 차량을 특징으로 한다.
이동 네트워크에 등록하고 특정 기지국(BS)(예를 들어, eNB 또는 gNB)에 액세스할 때, BS에 의해 UE의 접속이 활성화되어 중계 UE 역할을 할 수 있다.
따라서, (네트워크에 의해 구성되는 바와 같은) 해당 기지국은 모든 중계기-가능 UE를 관리할 수 있으며, 특히, 중계기로서의 동작을 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 또한, BS는, 각 중계 UE에 자원 구성을 제공할 수 있고, 중계 UE가 중계, 즉, 원격 UE에 대한 액세스 제공을 위해 사용할 수 있는 자원 풀 또는 자원 풀 부분을 나타낼 수 있다.
소정의 UE가 중계 UE로서 기능할 수 있는지 여부는, 예를 들어, UE 능력, 운영자 액세스 계층 정책, 및 "규정된" 거동, 예를 들어, 특정 상황에서의 중계기 모드로의 전환에 따라 달라질 수 있다.
커버리지 밖의 동작의 경우, 각 UE는 PC5 인터페이스를 통한 통신을 위해 미리 구성된 자원 풀을 사용하고, 자원 풀은 지리적 정보에 기초하여 결정된다. 또한, UE는 중계 UE 역할을 하도록 미리 구성된다. 또한, 소정의 상황에서는 자원 분할을 얻기 위한 분산 기법도 고려될 수 있다.
중계 UE별로 지원되는 중계 서비스(중계 서비스 코드(RSC)의 카탈로그)의 목록은, 네트워크(예를 들어, eNB, gNB)에 의해 구성될 수 있거나 커버리지 밖의 작업을 위한 사전 구성의 일부로서 제공된다.
또한, 각 중계 UE가 어떤 중계 서비스를 지원해야 하는지 결정할 때 중계 UE 능력 및 조건이 고려된다. 예를 들어, 배터리 전력이 낮은 경우, 잠재적 중계 UE로서 식별된 UE는 전혀 그렇게 행동하지 않을 수 있다. 또한, 연산 및 저장 능력(즉, UE 카테고리 또는 UE의 하드웨어 프로파일)은 지원되는 중계 서비스의 유형을 결정하는 데 사용된다.
다음에서는, 제안된 직교 자원 할당 해결책이 더 자세히 설명된다:
시나리오: UE-대-UE 중계기(커버리지 밖에 있음)
원격 UE 기반 직교 자원 할당(ProSe 모델 A)
중계 UE는 지원되는 중계 서비스 코드의 존재 및 목록을 나타낸다.
원격 UE #1(데이터 제공자)은 서비스 요구 사항을 갖고 있으며 RSC 세트를 사용하려고 한다.
원격 UE #2(데이터 수신기)는 서비스 요구 사항을 갖고 있으며 RSC 세트를 사용하려고 한다.
원격 UE #1은 각 중계 UE에 대한 채널 품질을 포함하여 3개의 중계 UE의 존재를 감지한다.
원격 UE #1은 서비스 요구 사항 및 감지된 중계 UE의 수에 따라 초기 직교 자원 할당 제안을 생성한다. 예를 들어, 전체 풀은 3개의 동일한 부분으로 분할되고, 각 부분에서 자원 풀은 서비스 요구 사항에 따라 구조화되며, 예를 들어, 짧은 레이턴시 요구 사항이 있는 서비스에는 더 많은 자원 풀이 있다.
대안으로, 원격 UE는 감지된 중계 UE의 수에 따라 자원 패턴들의 미리 정의된 카탈로그로부터 직교 자원 할당 기법을 선택할 수 있다.
원격 UE #1은 이 초기 직교 자원 할당 제안 및 접속할 중계 UE의 ID를 방송한다. 따라서, 다른 원격 UE는 제안된 직교 자원 할당 및 선택된 중계 UE를 알게 될 것이다.
원격 UE #1은 선택된 중계 UE와의 접속을 확립하고 제안된 자원 할당에 따라 데이터 트래픽을 전송한다. 또한, 원격 UE는, 다른 중계 UE들에 할당된 자원 풀에서 데이터 송신이 발생하는지를 감지한다. 그렇지 않은 경우, 원격 UE는, 하나의 중계 UE만이 활성이라는 관찰에 기초하여 제안된 직교 자원 할당 제안을 기회적으로 맞게 조정한다.
중계 UE는 직교 자원 할당 기법을 고려하여 각 데이터 트래픽을 포워딩하도록 제안된 자원 할당 기법을 사용할 것이다.
원격 UE #2는 중계 UE로부터 제안된 직교 자원 할당 기법을 수신하고 이에 따라 송신을 맞게 조정할 것이다.
QoS 요구 사항들이 충돌하는 다수의 원격 UE가 있는 경우에는, 동작 중에 자원 할당을 조율하고 맞게 조정하기 위하여 추가 메커니즘을 고려할 필요가 있다. 예를 들어, 제1 원격 UE가, 근접해 있고 더 엄격한 QoS 요구 사항을 갖는 데이터 서비스를 송신 또는 사용하고자 하는 다른 원격 UE의 QoS 요구 사항에 영향을 줄 수 있는 초기 자원 할당을 방송하는 경우, 중계 UE는 다양한 QoS 요구 사항을 고려하기 위해 초기 자원 할당 기법을 수정하고 통신해야 한다.
중계 UE 기반 직교 자원 할당(ProSe 모델 A):
중계 UE는 지원되는 중계 서비스 코드(데이터 서비스 카탈로그)의 존재 및 목록을 나타낸다.
각 중계 UE는 다른 중계 UE를 인식한다.
이들은, 감지된 중계 UE의 수에 따라, 기회주의적 방식으로 전체 자원 풀이 분할될 것으로 예상한다.
이들은, 난수(예를 들어, 3개의 중계 UE의 경우, 세트{1,2,3}의 난수가 선택됨)를 생성하고 자원 풀의 선택된 부분의 ID를 (타임스탬프를 포함하는) 발견 메시지의 일부로서 방송함으로써 사용될 자원 풀의 해당 부분을 독립적으로 결정한다.
대안으로, 중계 UE는 감지된 중계 UE의 수에 따라 자원 패턴들의 미리 정의된 카탈로그로부터 직교 자원 할당 기법을 선택할 수 있다.
충돌이 발생하는 경우, 즉, 여러 개의 중계 UE가 동일한 자원 풀 부분 ID를 무작위로 결정한 경우, 충돌하는 ID를 알리는 제1 중계 UE가 이를 유지하는 한편, 나머지는 이 경합을 해결해야 하지만 현재 예약되어 있는 자원 풀 부분 ID를 제외해야 한다. 사용될 수 있는 경합 해결 방안에는 여러 가지가 있다(예를 들어, 트리 알고리즘).
중계 UE 기반 직교 자원 할당(ProSe 모델 A):
중계 UE는 지원되는 중계 서비스 코드의 존재 여부와 목록을 나타낸다.
각 중계 UE는 다른 중계 UE를 인식한다.
중계 UE는, 감지된 중계 UE의 수에 따라, 기회주의적인 방식으로 전체 자원 풀이 분할될 것으로 예상한다.
이들은, 난수(예를 들어, 3개의 중계 UE의 경우, 세트{1,2,3}의 난수가 선택됨)를 생성하고 자원 풀의 선택된 부분의 ID를 (타임스탬프를 포함하는) 발견 메시지의 일부로서 방송함으로써 사용될 자원 풀의 해당 부분을 독립적으로 결정한다.
대안으로, 중계 UE는 감지된 중계 UE의 수예 따라 자원 패턴들의 미리 정의된 카탈로그로부터 직교 자원 할당 기법을 선택할 수 있다.
충돌이 발생하는 경우, 즉, 여러 개의 중계 UE가 동일한 자원 풀 부분 ID를 무작위로 결정한 경우, 충돌하는 ID를 알리는 제1 중계 UE가 이를 유지하는 한편, 나머지는 이 경합을 해결해야 하지만 현재 예약되어 있는 자원 풀 부분 ID를 제외해야 한다. 사용될 수 있는 경합 해결 방안에는 여러 가지가 있다(예를 들어, 트리 알고리즘).
참고 자료: DistributedContentionResolution.pdf (thomas-kesselheim.de), Distributed Contention Resolution in Broadcast Control Systems (kth.se), clp10.pdf (tum.de)가 본 설명에 참고로 원용된다.
원격 UE 기반 직교 자원 할당(ProSe 모델 B)
원격 UE는 관심 있는 중계 서비스 코드 ID를 알린다.
중계 UE는 지원되는 중계 서비스 코드 목록으로 응답한다.
중계 UE는 지원되는 중계 서비스 코드 목록을 결정하기 위해 자신의 능력과 조건을 고려한다.
시나리오: 중계 UE의 부분 커버리지 또는 커버리지-내 동작
네트워크는 중계 UE의 동작을 인가하고, 인가된 중계 서비스 코드를 고려하여 직교 자원 할당 기법을 중계 UE에 제공한다.
그러나, 중계 UE는, 지원되는 중계 서비스 코드 목록을 결정하기 위해 자신의 능력과 조건을 고려한다. 잠재적 중계 UE는 중계기 역할을 하지 않기로 선택할 수도 있다.
도 6 및 도 7에는, 예시적인 실시예가 도시되어 있다:
예를 들어, 무선 자원들은 (관련된 QoS 요구 사항을 포함하는) 요청되거나 제안된 중계 서비스에 따라 직교 방식으로 조직될 수 있다.
또한, 자원 할당은, 중계 UE들의 좌측의 원격 UE들(하나 초과의 원격 UE가 있을 수 있음)과 우측의 원격 UE들 간의 직교 송신을 각각 보존하기 위해 (아래에서 예시된 바와 같은) 공간 영역을 고려하는 방식으로 구조화될 수 있다.
무선 자원들(예를 들어, 시간, 주파수, 공간, 코드)을 분할하는 방식에는 여러 가지가 있다. 특히, 이동 통신 네트워크에서는, 대역폭 부분이나 반송파 집합과 같은 기능을 사용하여 다양한 방식의 직교 자원 할당 패턴을 구현할 수 있다.

Claims (18)

  1. 통신을 위한 적어도 하나의 통신 인터페이스(a, b, c, d)를 통해 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)과 각각 통신할 수 있는 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30)) 간의 UE-대-UE 중계 자원 관리 방법으로서,
    * 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))을 결정하기 위한 지역 및 주제 정보를 결정하는 단계; 및
    * 상기 지역 및 주제 정보에 기초하여 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 그룹을 결정하는 단계로서, 상기 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 지역 제한을 위해 지역 영역이 정의되고, 기술적 양태와 관심-관련 양태 중 적어도 하나가 상기 기지국(BS #1, BS #2) 측에 대한 주제 제한에 사용되는, 단계가,
    통신을 확립하기 위해 기지국(BS) 측에서 실행되는 방법에 있어서,
    통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 그룹으로부터 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)으로의 데이터 통신에 대한 권한을 승인하는 것은 추가 통신 가입자들 간의 발견 메커니즘을 사용함으로써 상기 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)을 통해 확립되고, 상기 관심-관련 양태는, 요청되거나 제공된 상기 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 따라 직교 방식으로 조직될 수 있는 무선 자원들인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    a) 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)은, 중계를 위해 할당된 자원들 내의 노드를 연산하여 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 제공하고,
    b) 이를 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 방송하고,
    c) QoS 파라미터를 나타내는 요청을 중계하고,
    d) 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2) 또는 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)에 의해 수락하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)의 가능한 중계기 노드 요청이 온-디맨드(on-demand)에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 의해 사용되는 발견 메커니즘은, 발견 정보를 방송 방식으로 정기적으로 송신하여 자신의 존재와 능력을 알림으로써 확립되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))에 의해 사용되는 발견 메커니즘은, 대응하는 발견 메시지를 정기적으로 발행하여 자신의 존재를 알리고 통신 파트너에 문의함으로써 확립되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 일단 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))의 그룹에 대하여 기지국(BS #1, BS #2)으로 송신된 데이터(Uu)의 기지국(BS #1, BS #2))에 의해 네트워크 구성과 우선순위화에 기초하여 적어도 하나의 추가 통신 가입자(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 의해 상기 그룹이 결정된 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기지국(BS #1, BS #2)으로부터 요청되고 상기 기지국에 의해 제공되는 바와 같은 상기 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))에 대하여 송신된 데이터(Uu)에 대하여, 기술적 양태는 상기 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))에 의해 사용되는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 기술적 양태는 대역폭 부분의 사용을 포함하는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하고, 이에 따라 대역폭 부분이 컴포넌트 캐리어 내의 자원들의 연속적 서브세트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 기술적 양태는 캐리어 집합의 사용을 포함하는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 기술적 양태는 이중 접속성을 포함하는 적어도 임의의 유형의 자원을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기술적 양태는 복합 부하 메트릭을 도입함으로써 중계기 선택 단일-홉 또는 다중-홉 PC5-대-Uu 중계의 양태를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중계기 선택은, 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30)) E2E QoS 요구 사항을 충족하고, 상기 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 대한 선택 및/또는 재선택을 위한 절차를 트리거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 가입자들(원격 UE(10, 20, 30))은 사용자들(10, 20, 30)인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지역 및 주제 정보는, 최종 사용자들(10, 20, 30)의 공간 좌표들의 평균값 및 상기 최종 사용자들(10, 20, 30)의 각각의 상대 속도(v) 및 평균 방향으로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 마이크로프로세서, 휘발성 및 비휘발성 메모리, 및 하나 이상의 이동 통신 라인을 통해 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2) 또는 추가 통신 가입자들(중계 UE #1, 중계 UE #2)에 통신가능하게 접속된 적어도 하나의 통신 인터페이스(a, b, c, d)를 포함하는 상기 적어도 하나의 기지국(BS #1, BS #2)에 대하여 사용자(10, 20, 30, 40)의 차량에 통신을 위한 통신 유닛을 포함하는 차량 유닛으로서,
    시스템(100)은 제1항 내지 제14항 중 하나 이상에 따른 방법의 실행에 맞게 조정되는, 차량 유닛.
  16. 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때 상기 컴퓨터가 제1항 내지 제14항 중 하나 이상에 따른 방법을 실행하게 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  17. 제1항 내지 제11항에 따른 컴퓨터 프로그램 제품이 저장되어 있는 컴퓨터-판독가능 매체.
  18. 제14항에 따른 하나 이상의 차량 유닛을 갖는 차량.
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