CN117643169A - 用于ue到ue中继资源管理的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于通信订户之间的UE到UE中继资源管理的方法,这些通信订户可以各自经由用于通信的至少一个通信接口与至少一个基站进行通信,其中,在基站部分执行以下步骤以建立通信:确定用于确定通信订户的本地和主题信息,基于本地和主题信息来确定一组通信订户,其中,针对通信订户的本地限制定义本地区域,并且其中,针对基站部分的主题限制使用技术方面和兴趣相关方面中的至少一个,其特征在于,经由其他通信订户通过使用这些通信订户之间的发现机制来建立授权从一组通信订户向至少一个基站传送数据的许可。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括基站和无线中继站的无线通信网络,更具体地,涉及一种用于更新该无线通信网络中的无线中继站的连接关系的方法。
背景技术
本披露内容涉及移动通信。例如,参见3GPP TR 22.886,关于增强3GPP对5G V2X服务的支持的研究;(版本15),V15.1.0;3GPP TS 22.186,增强3GPP对V2X场景的支持;第1阶段(版本15),V15.2.0;3GPP TS 36.321,E-UTRA媒体接入控制(MAC)协议规范(版本15),V15.1.0;3GPP TS 36.300,总体描述;第2阶段(版本15),V15.1.0;3GPP TS24.386:用户设备(UE)到V2X控制功能;协议方面;第3阶段(版本14),V14.3.0;3GPP TS 38.321,NR媒体接入控制(MAC)协议规范(版本15),V15.0.0;3GPP R2-1809292,将V2X复制引入到TS 36.323,CATT;3GPP TS 36.331,无线电资源控制(RRC);协议规范(版本15),V15.1.0.;3GPPTR38.885,NR;关于车联万物的研究,V 1.0.0;以及3GPP TR 38.836V17.0.0(2021-03),TSGRAN WG2为3GPP指定了“关于NR侧链路中继站的研究”的结果(版本17)。在3GPP TR38.836V17.0.0(2021-03)中,TSG RAN WG2为3GPP指定了“关于NR侧链路中继站的研究”的结果(版本17)。自从在3GPP中引入设备到设备通信或所谓的“邻近服务”(ProSe)(版本12)以来,进行了大量的研究工作。
无线通信***被广泛部署以提供各种类型的通信内容,比如语音、视频、分组数据、消息传递、广播等。这些***可以是能够通过共享可用***资源(例如,时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信的多址***。这种多址***的示例包括码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***、频分多址(FDMA)***和正交频分多址(OFDMA)***。
通过示例的方式,无线多址通信***可以包括多个基站,每个基站同时支持多个通信设备(也被称为用户设备(UE))的通信。基站可以在下行链路信道(例如,用于从基站到UE的传输)和上行链路信道(例如,用于从UE到基站的传输)上与UE进行通信。例如,可以向UE指配与限制(barring)协议相关联的接入类别参数,这些限制协议在某些紧急情况下控制对基站的接入。可以向普通(或非高优先级)UE指配接入类别0至9。可以向高优先级UE指配接入类别11至15。可以基于服务(例如,音频/视频电话服务、消息传递服务等)来指配其他接入类别。当接入类别限制是活动的时,限制条件和所指配的接入类别参数可以确定资源是否可用于特定UE或服务。
设备到设备(D2D)通信涉及UE之间的直接无线通信。D2D通信可以提供要在同一地理区域内的UE之间执行的邻近服务功能。示例邻近服务功能可以包括定义的地理区域内的宣告、购物中心内的销售信息等。UE可以通过接入与直接发现、直接通信等相关联的资源,经由D2D邻近服务通信进行通信。当前的接入类别限制程序可能不考虑D2D邻近服务通信,因此,当接入类别限制是活动的时,UE可能难以或者被阻止接入用于D2D邻近服务通信的资源。
US2013250918 A1披露了一种用于执行无线电使用测量以支持可以在演进节点B(eNB)处执行的无线电链路操作和/或负载平衡的方法。该方法确定第一无线电使用参数。第一无线电使用参数是对eNB与至少一个无线发射接收单元(WTRU)之间的无线电使用的测量。该方法包括确定第二无线电使用参数。第二无线电使用参数是对eNB与由eNB服务的至少一个中继节点(RN)之间的无线电使用的测量。该方法包括利用第一无线电使用参数或第二无线电使用参数中的至少一个来评估演进型通用陆地无线接入(E-UTRA)无线电链路操作、无线资源管理(RRM)、网络运行和维护(OAM)以及自组织网络(SON)功能或功能性中的至少一个。
US2011110270 A1描述了一种根据每个小区的流量相关信息来重构网络拓扑结构从而实现网络自优化的解决方案。小区的流量相关信息包括适用于网络拓扑结构重构的流量相关信息,或称为负载相关信息,包括由小区中的流量数据使用的时频资源相关量、每个小区的流量吞吐量或者每个小区的用于传输流量数据的无线信道质量等。这些解决方案根据多个小区的流量相关信息实现了网络拓扑结构重构,从而可以提高网络容量和服务质量,使无线中继通信网络适用于流量分布不可预测的区域。
US2010054155 A1描绘了一种用于更新无线中继站的连接关系的方法,该方法包括以下步骤:(a)无线中继站RS1已经连接到包括基站和隶属于该基站的无线中继站的无线通信网络组,并且如果确定RS1的连接关系需要改变,则选择目标节点;(b)指示RS1更新到目标节点的连接,并且在接收到这些指令之后,RS1启动连接更新,建立到新节点的无线链路,并释放现有数据隧道中不再使用的资源。
US2011228719 A1描述了一种无线通信***。该无线通信***包括核心网络、基站和中继站。中继站向基站传输具有中继站的***资源信息的第一消息。基站根据中继站的***资源信息生成配置模式并向中继站传输具有该配置模式的第二消息。配置模式用于将无线通信***的无线电资源单元划分为第一集合和第二集合。因此,基站通过第一集合向中继站传输第一信号,而中继站通过第二集合与用户设备传送第二信号。
US2018084481 A1披露了一种用于确定D2D中继节点的方法,该方法包括以下步骤:由第一UE测量其自身的运行状态;在第一UE根据测量结果确定其自身的运行状态满足预定条件的情况下,将第一UE确定为中继节点;以及由第一UE经由PC5接口向当前使用D2D链路的其他UE通知第一UE是中继节点。
US2010285743 A1披露了一种用于具有一个基站和多于一个中继站的小区的移动通信数据传输方法,该方法涉及在基站的控制下在至少两种信令传输操作模式之间切换中继站。一种***在具有一个基站和多于一个中继站的小区中传输移动通信数据。当传输上行链路信令或下行链路信令时,中继站在基站的控制下在至少两种操作模式之间切换。通过使用该方法、网络、中继站和基站,可以实现多种模式下的数据传输,从而实现灵活的中继方案。
EP 3794887 A1通过使用通信要求信令(可以包括例如类型、大小、服务质量要求、待处理缓冲区大小等的指示),并且通过评估这样的信令信息来确定现有授权和逻辑信道是否足以满足新的侧链路流量,来增强侧链路通信操作。例如,可以经由侧链路调度请求和侧链路缓冲区状态报告来请求授权,这允许调度设备(比如基站和调度用户设备装置)及早了解具有不同QoS要求的应用对侧链路流量的需求。
CN 101389113 A提供了一种用于向中继站分配无线电资源的方法,该方法包括:在中继站完成基站接入后,该基站向中继站分配无线电资源以供中继站与终端通信;随后,中继站向基站传输无线电资源请求和基站之间的信道条件;根据信道条件和接收到的无线电资源请求,基站向中继站预留一部分无线电资源,用于基站与中继站之间的通信。
CN 102404759 A披露了一种Un接口的承载复用方法及***,用于实现将同一条UE的EPS承载复用于同一条RN的EPS承载上的效果。该技术方案是:中继节点/施主基站管理UE的EPS承载与RN的EPS承载之间的复用关系,其中,中继节点(或施主基站)向施主基站(或中继节点)传输携带复用关系的S1信令或无线电资源控制(RRC)信令。复用关系通过UE的EPS承载标识和RN的EPS承载标识来共同指示。Un接口的承载复用方法及***可以实现将同一条UE的EPS承载复用到同一条RN的EPS承载上的效果,并且复用模式很灵活。
US2017339597 A1描述了一种信息处理设备,该信息处理设备包括:处理器,该处理器被配置为:基于指示可由多个通信终端中的每一个利用的服务的服务信息来确定该多个通信终端中的每一个的优先级,对于按照优先级降序选择的每个通信终端,可由通信终端利用的服务的数量越多,通信终端的优先级就越高;基于服务信息来识别能够被通信终端利用的多个中继装置中的至少一个;基于指示施加到每个中继装置的负载的负载信息来从多个中继装置中的至少一个中选择向通信终端提供服务的中继装置。
CN 101494899 A描述了一种在具有中继站的无线电通信网络中的小区间干扰协调方法,该方法包括对基站覆盖区域和中继站覆盖区域的干扰协调。该方法包括:首先,选择受限干扰源;然后,将包括受限干扰源的小区划分为若干层,并设置资源预留分配模式、服务质量优先级编号和链路损耗补偿因子;最后,根据干扰信号强度确定启动随机接入过程还是功率调整过程。当受限干扰源分布区域中的时频资源处于重负载或满负载,并且时频资源的灵活调度和分离不同于受限干扰源的时频资源的灵活调度和分离时,本发明中的受限干扰源选择、区域划分和时频资源分配模式有利于确保时频资源正交、减少小区间干扰、在满足最低服务质量的同时保证服务质量。
US10123346 B1描述了可以如何在接入节点与中继无线设备之间传送回传数据,其中,中继无线设备充当多个终端用户无线设备的回传,并且一组多个终端用户无线设备包括满足服务质量标准的服务质量度量。可以使用半永久性调度为中继无线设备调度无线资源,使得基于周期性为中继无线设备预先分配无线资源。并且可以根据半永久性调度基于周期性将数据从接入节点传输到中继无线设备,其中,在半永久性调度的传输之间在接入节点处接收到的一组终端用户无线设备的数据被排队,使得在半永久性调度的下一次传输时被传输到中继无线设备。
WO 2021007852 A1涉及一种由用户设备(UE)执行的方法。该方法包括:确定上行链路(UL)传输和侧链路(SL)传输在时域中是否重叠;以及响应于UL传输和SL传输在时域上的重叠,基于UL传输和SL传输的服务质量(QoS)要求来确定传输UL传输和SL传输中的哪一个而不传输UL传输和SL传输中的另一个。
从端到端的角度来看,如果考虑仅基于一个接口的负载度量,即,如果仅考虑PC5来评估中继UE的负载,则作为在移动网络覆盖范围之外操作的终端用户或车辆的远程UE的最低QoS要求是否可以得到满足是次优的且不确定的。
如今,评估中继节点的负载只考虑简单的度量,比如当前主动用于中继的与远程UE的PC5连接的数量、资源池使用情况或容量、用于中继数据的不同层中继UE的数据速率、中继UE上用于所中继数据的可用缓冲容量或缓冲负载、所中继数据停留在中继UE内的平均时间、由中继UE服务的远程UE的数量、由gNB配置的负载水平(例如高/低)。
所提出的发明通过引入复合负载度量来解决中继选择单跳或多跳PC5到Uu中继的问题。该方法的动机是由以下事实产生的:只考虑PC5接口负载可能导致连接到无法满足远程UE的E2E QoS要求的中继UE,并且触发中继UE(重新)选择程序,而该程序很可能不会成功并且消耗时间和能量。因此,连接到“错误的”中继UE并不高效,因为可能/需要立即进行中继(重新)选择,从而引入不必要的干扰、网络接入延迟、能量消耗增加以及QoS下降。
由于移动网络覆盖范围有限、部分覆盖或无覆盖的情况并非不可能发生,在这些情况下操作的设备或车辆可能由于物理分离不允许直接的车辆到车辆通信而无法直接通信。由于作为通信“中间人”的网络也不可用,因此必须使用比如UE到UE中继等额外的能力来促进同一地理区域中的设备或车辆之间的数据通信。
图4展示了这种有问题的情况,其中远程UE在覆盖范围之外,并且可以选择连接到不同的中继UE。远程UE#1想要与远程UE#2通信。但由于通信范围有限,远程UE#1无法直接与远程UE#2通信。因此,远程UE#1需要经由合适的中继UE与远程UE#2通信。如果潜在的中继UE在网络基站的覆盖范围内,但远程UE在网络覆盖范围之外,则会出现类似的问题,如图5所描绘的。
除了这个通信范围继承问题之外,还有另一个问题:经由PC5接口进行的通信应该使用公共且共享的资源池。对于覆盖范围内的情况,资源池由基站用信号通知,或者对于覆盖范围外的情况,资源池被预先配置。在覆盖范围外的情况下,通常基于地理信息来指配/确定资源池。因此,由远程UE#1和远程UE#2发送的数据传输可能相互干扰。
从这两个远程UE之间的通信会话的端到端角度来看,这会严重损害对应的服务质量(QoS)。此外,某些具有特定QoS要求(例如,数据速率、时延)的应用无法承受这种风险,因此需要更高的可靠性。
3GPP RAN WG2最近的讨论表明,除了用于数据传输的共享资源池之外,还考虑定义用于中继发现消息传递的专用资源池。
然而,到目前为止,还没有提出定义用于在上述场景中中继数据流量的专用(潜在正交的,即非重叠的)资源池的建议,这种专用资源池对于QoS来说是有益的。
所提出的发明通过引入上下文特定的和服务特定的资源分配方案来解决在移动网络覆盖范围有限、部分覆盖或无覆盖的情况下的UE到UE中继的问题,在这种方案中,以正交和重叠的方式分配资源。因此,例如来自不同方向或相关服务类型的中继传输将不会相互干扰,并且可以在共享资源池之上以重叠的方式实施预见的资源分配。
该想法的动机是,考虑到目前经由PC5接口进行的通信的资源分配,在所考虑的场景中可能会出现干扰和额外的延迟,这可以通过以下方式来避免:
·根据远程UE的上下文(例如,位置、速度、航向、行驶方向),引入用于远程UE#1与合适的中继UE之间的通信的正交资源池,
·以及考虑到多个链路条件(例如,从远程UE#1到中继UE,以及从中继UE到远程UE#2),为远程UE之间的通信选择能够满足远程UE的E2E QoS要求的中继UE(根据远程UE的上下文)。
·以及触发消耗时间和能量的中继UE(重新)选择程序。
因此,减少了PC5通信的干扰以及重新连接到另一个中继UE所花费的时间和能量,并且提高了E2E QoS。
另外,对于这种类型的无线通信网络,现有技术中没有提供合理的解决方案来解决上述问题,这些问题比如无线中继站如何加入无线通信网络组,如何更新连接关系,以及如何终止连接关系以减少不必要的干扰、网络接入延迟、能量消耗、以及提高QoS。
一个特别的优点产生了一种解决方案,即通过使用中继节点向位于移动网络覆盖范围之外的车辆/设备提供连接。此外,增强的中继节点选择机制可以考虑用户的服务质量要求。所提出的发明还可以用于与中继操作相关联的其他重要任务,比如负载平衡和资源分配优化。还可以向多跳中继的扩展。
本发明的优点:
·一种通过使用UE作为中继节点向位于移动网络覆盖范围之外的车辆/设备提供连接的解决方案
·增强的中继节点选择机制,其可以考虑用户的服务质量要求
·获得与3GPP技术相关的新IPR,这可以帮助提高大陆集团(Continental)在版税谈判中的地位
·所提出的发明还可以用于与中继操作相关联的其他重要任务,比如负载平衡和资源分配优化。
·还可以向多跳中继扩展,并且目前正在对其进行研究以用于后续发明披露内容。
中继资源分配和选择可以以间接方式(例如,多跳通信)促进(部分)位于移动网络覆盖范围之外的多个车辆/设备之间的通信。
其他用例示例是“邻近服务”以及使用中继节点作为中介的偏远地区或灾区中的群组通信。进一步的群组通信还可以包括协调机器人或自动化机械群体所需的任何形式的通信。
发明内容
关于QoS管理,下文总结了对应的发明:gNB实施方式可以处理Uu和PC5上的QoS故障以实现端到端QoS的强制执行,并且可以根据侧链路和Uu上的AS条件灵活地处理该故障。在具有不同E2E QoS的PC5 RLC信道被映射到同一Uu RLC信道的情况下的处理细节将在规范阶段进行讨论。因此,可以支持端到端QoS的强制执行。在OOC的情况下,远程UE使用SIB或专用RRC信令中提供的配置进行操作,总体上具有比使用预配置更好的QoS性能。可以为每个承载强制执行QoS,因为gNB可以根据当前拥塞来决定是否接纳E2E承载。
对于L2 UE到网络中继,中继UE可以向远程UE提供UAC参数以用于执行远程UE接入控制和RAN过载控制。在远程UE处,使用其想要接入的小区的参数来执行接入控制检查。远程UE接入控制可以考虑SL拥塞,因为gNB使用传统CBR测量来了解远程UE与中继UE之间的拥塞状态。
附图说明
图1a示出了场景1,该场景显示了远程UE是OOC,并且UE到NW中继是IC。
图1b示出了场景1,该场景显示了远程UE是IC,并且UE到NW中继是IC。
图1c示出了场景1,该场景显示了远程UE与UE到NW中继处于不同的小区覆盖范围。
图2示出了PC5接口构成远程UE与中继UE之间的第一通信“跳”。
图3展示了负载中继UE#1和负载中继UE#2连接到BS#1和BS#2,并且这些负载中继都作为朝向其各自BS的中继UE进行操作。
图4展示了有问题的情况,其中远程UE不在覆盖范围内,并且可以选择连接到不同的中继UE。
图5展示了如果潜在的中继UE在网络基站的覆盖范围内,但远程UE在网络覆盖范围之外,则会出现类似的问题。
图6展示了示例性实施例。
图7展示了以考虑空间域的方式构造的资源分配。
具体实施方式
将结合附图和实施例详细描述本发明。
图1a示出了场景1,该场景显示了远程UE是OOC,并且UE到NW中继是IC。
图1b示出了场景1,该场景显示了远程UE是IC,并且UE到NW中继是IC。
图1c示出了场景1,该场景显示了远程UE与UE到NW中继处于不同的小区覆盖范围。
如图2所示,PC5接口仅构成远程UE与中继UE之间的第一通信“跳”。然而,仅考虑与连接远程UE和中继UE的PC5接口相关的负载是不够的,而是要考虑反映中继UE的PC5负载以及中继UE的Uu链路条件的整个复合负载条件,因为这两者都会影响远程UE的端到端(E2E)服务质量(QoS)。
图3示出了中继UE#1和中继UE#2分别连接到BS#1和BS#2。进一步,这些中继UE都作为朝向其各自BS的中继UE进行操作。例如,这些中继UE可以为远程UE提供互联网连接。
当注册到移动网络并接入特定基站(BS)(例如,eNB或gNB)时,BS可以使连接的UE充当中继UE。因此,对应的BS能够管理所有具有中继能力的UE,尤其是能够激活或停用其中继操作。进一步,BS可以向每个中继UE提供资源配置,并且指示中继UE可以使用哪个资源池来提供对远程UE的接入。此外,BS管理无线电资源并将其授权给每个UE(包括中继UE)以使用Uu接口。对于Uu资源指配和授权,BS可以使用专有算法。
BS可以定期向每个中继UE指示Uu负载条件,特别是上行链路负载条件(例如,每5QI的UL PRB使用情况、UL PRB使用总量、UL缓冲区状态)。
每个中继UE将使用上行链路负载和它自己的PC5负载信息来生成复合负载信息。进一步,每个中继UE将例如在其发现和***信息的定期广播中包括该复合负载信息,远程UE可以使用该复合负载信息进行中继(重新)选择。
进一步,在新的远程UE正在搜索中继UE的情况下,远程UE经由“发现消息”主动宣告自己,中继UE可以响应于该远程UE的宣告(中继请求)来提供复合负载信息。
这样,新的远程UE就有机会考虑复合负载信息来(重新)选择中继UE,从而做出更明智的决策,并且因此更高效地使用时间和能量资源,即,基于E2E负载条件进行选择能最大程度地改变资源的获取以保证所需的E2E QoS。
为了发现彼此,远程UE和中继UE使用各种发现机制。例如,中继UE通过以广播方式定期传输发现信息来宣告其存在和能力。可替代地,远程UE可以通过定期发布对应的发现消息来宣告存在并查询通信伙伴。
接收中继UE发现信息的远程UE使用该信息,例如,用于估计它们到各自中继UE的距离(使用无线电水平测量,比如RSRP)。这是必要条件,即必须满足最小RSRP。
在图3所描绘的实施例中,如果仅考虑与最近的中继UE的估计距离,则远程UE可能更想连接到中继UE#2。然而,通过考虑复合负载信息(由每个中继UE定期提供),蓝色远程UE可以了解当连接到中继UE#1或中继UE#2时它将面临的总体负载条件。
进一步,尽管到中继UE#1的距离可能看起来较远,但是远程UE由于其相当宽松的复合负载情况而连接到中继UE#1,前提是参考信号接收功率(RSRP)水平足够,如定期发现和***广播信息中所指示的。因此,蓝色远程UE将避免连接到高负载的中继UE#2,并且节省用于不必要的中继重新选择程序的时间和能量。
向BS请求并由其提供的Uu负载信息包括中继UE使用的任何类型的资源,包括载波聚合以及双连接的使用。
中继UE的测量配置可以预先配置或者由网络提供。这里,测量的滤波和负载指示的平均可以用窗口移动平均滤波器来执行,并且还可以与gNB的传输时间间隔保持一致。
每个中继UE可以通过检查考虑了复合负载信息的E2E连接是否满足远程UE所请求的QoS来自主地或代表BS执行网络接入/准入控制。这可以减少时延。
中继选择可以以间接方式(例如,多跳通信)促进位于移动网络覆盖范围之外的多个车辆/设备之间的通信。
UE测量是针对与CRS(小区特定参考信号)相关联的RSRP、RSRQ和SNR进行的。在一些***中,可以使用SS(同步信号)和CSI(信道状态信息)来代替CRS。对于FR-1,测量的参考点应为UE的天线连接器。对于FR-2,应基于来自与给定接收器分支相对应的天线元件的组合信号来进行测量。
SS-RSRP代表同步信号参考信号接收功率。它被定义为承载SSS的资源元素的功率贡献(以瓦特为单位)的线性平均值。用于SS-RSRP的(多个)测量时间资源被限制在SS/PBCH块测量时间配置(SMTC)窗口持续时间内。
对于SS-RSRP确定,除了SSS之外,还使用用于PBCH的解调参考信号和CSI RS(如果由更高层指示)。考虑参考信号的功率缩放,通过对承载对应的参考信号的资源元素的功率贡献进行线性平均来测量使用用于PBCH的解调参考信号或CSI参考信号的SS-RSRP。该测量适用于以下情况:RRC_CONNECTED同频、RRC_IDLE同频、RRC_IDLE异频、RRC_INACTIVE同频、RRC_INACTIVE异频、RRC_CONNECTED同频、RRC_CONNECTED异频。
CSI-RSRP代表CSI参考信号接收功率。它被定义为:在所配置的CSI-RS时机中,在所考虑的测量频率带宽内,承载被为RSRP测量而配置的CSI-RS的资源元素的功率贡献(以瓦特为单位)的线性平均值。对于CSI-RSRP确定,使用在天线端口3000上传输的CSI参考信号,如果CSI_RSRP用于L1-RSRP,则可以使用在天线端口3000、3001上传输的CSI参考信号。
对于同频CSI-RSRP测量,如果没有配置测量间隙,则不期望UE测量在活动下行链路带宽部分之外的(多个)CSI-RS资源。CSI-RSRP测量适用于以下情况:如果CSI-RSRP用于L1-RSRP,则适用于RRC_CONNECTED同频。
否则,适用于RRC_CONNECTED同频、RRC_CONNECTED异频。
NR-RSSI代表NR载波接收信号强度指示符,它包括:在测量带宽中,在来自所有源(包括同信道服务和非服务小区、相邻信道干扰、热噪声等)的N个资源块上,仅在(多个)测量时间资源的某些OFDM符号中观察到的总接收功率(以瓦特为单位)的线性平均值。用于NR载波RSSI的(多个)测量时间资源被限制在SS/PBCH块测量时间配置(SMTC)窗口持续时间内。对于同频测量,使用与频率层中的服务小区相对应的定时参考来测量NR载波RSSI。对于异频测量,使用与目标频率层中的任何小区相对应的定时参考来测量NR载波RSSI。
CSI-RSSI代表CSI接收信号强度指示符,它包括:在测量带宽中,在来自所有源(包括同信道服务和非服务小区、相邻信道干扰、热噪声等)的N个资源块上,仅在(多个)测量时间资源的OFDM符号中观察到的总接收功率(以瓦特为单位)的线性平均值。用于CSI-RSSI的(多个)测量时间资源对应于包含所配置的CSI-RS时机的OFDM符号。
SS-RSRQ代表辅同步信号参考信号接收质量。它被定义为比值N×SS-RSRP/NR载波RSSI,其中,N是NR载波RSSI测量带宽中的资源块的数量。分子和分母的测量应在同一组资源块上进行。SS-RSRQ测量适用于以下情况:RRC_IDLE同频、RRC_IDLE异频。RRC_INACTIVE同频、RRC_INACTIVE异频、RRC_CONNECTED同频、RRC_CONNECTED异频。
CSI-RSRQ被定义为N×CSI-RSRP与CSI-RSSI的比值,其中,N是RSSI测量带宽中的资源块的数量。分子和分母的测量是在同一组资源块上进行的。CSI-RSRQ测量适用于以下情况:RRC_CONNECTED同频、RRC_CONNECTED异频。
SS-SINR代表SS信号对噪声和干扰比。它被定义为:在同一频率带宽内,承载SSS的资源元素的功率贡献(以瓦特为单位)的线性平均值除以承载SSS的资源元素的噪声和干扰功率贡献(以瓦特为单位)的线性平均值。SS-SINR测量适用于以下情况:RRC_CONNECTED同频、RRC_CONNECTED异频。
CSI-SINR代表CSI信号对噪声和干扰比。它被定义为:在同一频率带宽内,承载CSI参考信号的资源元素的功率贡献(以瓦特单位)的线性平均值除以承载CSI参考信号的资源元素的噪声和干扰功率贡献(以瓦特单位)的线性平均值。SS-SINR测量适用于以下情况:RRC_CONNECTED同频、RRC_CONNECTED异频。
在另一个实施例中,实现了邻近服务以及使用中继节点作为中介的偏远地区或灾区中的群组通信。邻近服务(ProSe)是通过移动设备之间的D2D通信实现的短距离服务。为此目的,移动设备必须支持直接连接,这相当于对讲机的功能。为此目的而实施的无线电接口称为侧链路。
具有ProSe功能的移动设备具有用于查找连接请求的搜索功能。为此目的,移动设备向网络运营商发送特殊的请求代码,该网络运营商检查流量负载和其他网络功能,并向请求设备发送ProSe应用代码(PAC),随后请求设备定期发送该PAC代码。
进一步的群组通信还可以包括协调机器人或自动化机械群体所需的任何形式的通信。
并且本发明中的网络拓扑结构重构功能可以简化网络规划和网络管理,从而可以节省网络部署成本和维护管理费用。
本发明可以实现对无线中继站的连接关系的更新,并可以采取措施进一步以保证隶属于该无线中继站的终端和RS的服务暂停时间最短。
采用本技术方案,基站基于中继站的负载条件和中继站的测量信息来调节预留给中继站的无线电资源,从而有效保证中继站控制的终端的QoS,同时充分协调资源,并提高频谱利用率。
本发明的方法基于根据关于可配置时间窗口的统计进行的滤波、平均,以便确定复合负载度量。负载度量可以更好地反映平均条件。
可以使用以下参数来确定/估计负载度量或负载,如无线电方面、服务质量(QoS)方面、HW方面或单独的用户活动或各种组合。
无线电方面可以分别由每个中继UE和gNB的无线电资源使用情况来覆盖。基于网络配置,可以确定可用无线电资源(例如,物理资源块、带宽部分)的量。这也涵盖了MIMO操作。在使用网络特征(比如,载波聚合或双连接)的情况下,无线电资源的量随着额外的载波频谱而增加。gNB应当定期评估干扰条件,例如相邻信道干扰或宽带干扰。随着分组丢失的增加,干扰变得明显。中继UE仅在gNB指示/配置时才执行这样的测量。这些测量被执行并永久可用。
针对负载可以考虑服务质量(QoS)方面。经由无线接入承载(RAB)提供的每个服务都链接到QoS配置文件(Uu:“5QI”和PC5:“PQI”)。基于这些配置文件,确定数据处理优先级。因此,根据HW实施方式,存在多个数据缓冲区/队列。例如,QoS涉及保证速率,因此,如果信道上加载低优先级流量,则QoS涉及优先级。例如,QoS涉及保证速率,因此,如果信道上加载低优先级流量,则QoS涉及优先级。
针对负载也可以考虑HW方面。每个中继UE和gNB的缓冲区状态分别取决于考虑了QoS配置文件的数据分组的节点特定缓冲区空间/容量。例如,根据数据流量优先级,可能存在不同的队列。可以计算一定量的数据(例如,MAC PDU、RLC PDU、PDCP PDU)在各自的缓冲区/队列中花费的平均时间。这里,低时延数据流量将被赋予更高的优先级,因此在基于缓冲区状态计算负载时会将被赋予更高的权重。可以说在具体实施方式中,中继UE可以考虑其自身的CPU负载、存储器和功率消耗以及电池状态。可以调谐中继UE的行为,例如自私与社交(selfish vs.social),然后确定兴趣/利益相关(interest-related)方面。进一步,中继UE的相对速度和位置对于优化可能是有用的。总之,中继UE负载确定不需要遵循已建立的规则,并且这种方法创造了更大的灵活性。
针对负载还考虑用户活动。除了被管理的连接的总数之外,还应当区分中继UE和gNB已分别处理的活动连接与空闲连接。每个中继UE和gNB分别在所配置的平均时间窗口中的用于建立连接的新接入请求的数量。可以分别使用每个中继UE和gNB在所配置的平均时间窗口中的新承载请求的数量,其中,每个请求链接到特定的QoS类型。基于该估计,所需的无线电资源和服务优先级。此外,可以分别使用每个中继UE和gNB在所配置的平均时间窗口中授权的接入尝试的数量。可以使用被阻止的接入尝试的数量,这通常在负载已经很高时发生。
在该选项中,中继UE候选可以指示如果远程UE连接到该中继UE候选,则远程UE可以为其中继流量实现多少比特率或带宽。该比特率或带宽可以被确定为Uu接口中的中继UE候选的最大比特率/带宽减去PC5接口中由中继UE服务的远程UE所占用的中继流量的比特率/带宽。可以分别为UL中继流量(即,从远程UE到gNB)和DL中继流量(即,从gNB到远程UE)确定该空闲带宽或可实现的比特率。在该选项中,中继UE候选可以基于实施方式来估计其最大Uu比特率/带宽。可行的是,中继UE候选可以基于其无线电信道质量或历史UL授权或DL指配来执行估计。gNB还可以相应地提供辅助信息,例如,测量UL信道质量并向中继UE提供估计的UL比特率。
在优选实施例中,一种基于通信订户(远程UE 10、20、30)之间的多接口负载度量的中继选择方法,这些通信订户可以各自经由用于通信的至少一个通信接口(a、b、c、d)与至少一个基站(BS#1、BS#2)进行通信,其中,在基站(BS)部分执行以下步骤以建立通信:确定用于确定通信订户(远程UE 10、20、30)的本地和主题信息,基于本地和主题信息来确定一组通信订户(远程UE 10、20、30),其中,针对通信订户(远程UE 10、20、30)的本地限制定义本地区域,并且其中,针对基站(BS#1、BS#2)部分的主题限制使用技术方面和兴趣/利益相关(interest-related)方面中的至少一个,其特征在于,经由其他通信订户(中继UE#1、中继UE#2)通过使用这些通信订户之间的发现机制来建立授权从一组通信订户(远程UE10、20、30)向至少一个基站(BS#1、BS#2)传送数据的许可。
在优选实施例中,该方法的特征在于以下步骤:至少一个基站(BS#1、BS#2)计算出资源中被指配用于中继的节点并将该节点提供给其他通信订户(中继UE#1、中继UE#2),将此信息广播给其他通信订户(中继UE#1、中继UE#2),中继指示QoS参数的请求,由其他通信订户(中继UE#1、中继UE#2)或至少一个基站(BS#1、BS#2)接受。
在优选实施例中,该方法的特征在于,其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)的可能中继节点请求是按需进行的。
在另一个优选实施例中,该方法的特征在于,由其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)使用的发现机制是通过以广播方式定期传输发现信息来宣告这些通信订户的存在和能力来建立的。
该方法的另一个实施例的特征在于,由通信订户(远程UE 10、20、30)使用的发现机制是通过定期发布对应的发现消息来宣告这些通信订户的存在并查询通信伙伴来建立的。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,一旦至少一个其他通信订户(中继UE#1、中继UE#2)基于网络配置和基站(BS#1、BS#2)的优先级确定了该组通信订户(远程UE 10、20、30)向基站(BS#1、BS#2)传输的数据(Uu)。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,向基站(BS#1、BS#2)请求并由其提供的为一组通信订户(远程UE 10、20、30)传输的数据(Uu)在技术方面至少包括通信订户(远程UE 10、20、30)使用的任何类型的资源。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,技术方面至少包括的任何类型的资源包括带宽部分的使用,其中,带宽部分由分量载波内的连续资源子集组成。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,技术方面至少包括的任何类型的资源包括载波聚合的使用。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,技术方面至少包括的任何类型的资源包括双连接。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,技术方面包括通过引入复合负载度量来进行中继选择单跳或多跳PC5到Uu中继的方面。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,该中继选择满足通信订户(远程UE 10、20、30)的E2E QoS要求,并且触发用于针对其他通信订户(中继UE#1、中继UE#2)进行选择和/或重新选择的程序。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,通信订户(远程UE 10、UE 20、UE 30)是用户(10、20、30)。
该方法的另一个优选实施例的特征在于,本地和主题信息是根据终端用户(10、20、30)的空间坐标的平均值以及终端用户(10、20、30)各自的相对速度v和平均方向确定的。
一种车辆单元的实施例的特征在于:包括用于在用户(10、20、30、40)的车辆中与至少一个基站(BS#1、BS#2)进行通信的通信单元,该通信单元包括微处理器、易失性和非易失性存储器以及至少一个通信接口(a、b、c、d),这些通信接口经由一条或多条移动通信线路与至少一个基站(BS#1、BS#2)或其他通信订户(中继UE#1、中继UE#2)通信连接,其中,***(100)适于执行根据权利要求1至14中的一项或多项所述的方法。
另一个优选实施例的特征在于,一种计算机程序产品,包括指令,当该程序由计算机执行时,这些指令使该计算机执行根据权利要求1至14中的一项或多项所述的方法。
另一个优选实施例的特征在于,一种计算机可读介质,其上存储有根据权利要求1至11所述的计算机程序产品。
另一个优选实施例的特征在于,一种车辆,该车辆具有一个或多个根据权利要求14所述的车辆单元。
当注册到移动网络并接入特定基站(BS)(例如,eNB或gNB)时,BS可以使连接的UE充当中继UE。因此,对应的BS(如由网络配置的)能够管理所有具有中继能力的UE,尤其是能够激活或停用其中继操作。进一步,BS可以向每个中继UE提供资源配置,并且指示中继UE可以使用哪个资源池或哪些资源池部分来进行中继,即,提供对远程UE的接入。
某个UE是否有资格或是否能够充当中继UE可以取决于例如UE能力、运营商接入层策略以及“规定”行为,例如,在某些情况下切换到中继模式。
对于覆盖范围外的操作,每个UE使用预先配置的资源池以经由PC5接口进行通信,其中资源池是基于地理信息确定的。进一步,UE被预先配置为充当中继UE。另外,在某些情况下,也可以考虑采用分布式方案来获取该资源划分。
每个中继UE所支持的中继服务列表(中继服务代码RSC目录)可以由网络(例如,eNB、gNB)配置,或者作为覆盖范围外的操作的预先配置的一部分来提供。
进一步,在确定每个中继UE应支持哪些中继服务时,考虑中继UE的能力和条件。例如,在低电池电量的情况下,被识别为潜在中继UE的UE可能根本不充当中继UE。进一步,计算能力和存储能力(即,UE类别或UE的硬件配置文件)用于确定支持哪种类型的中继服务。
在下文中,更详细地描述所提出的正交资源分配解决方案:
场景:UE到UE中继(覆盖范围外)
远程UE驱动的正交资源分配(ProSe模型A)。
中继UE指示所支持的中继服务代码的存在以及列表。
远程UE#1(数据提供方)具有服务要求并且想要使用一组RSC。
远程UE#2(数据接收方)具有服务要求并且想要使用一组RSC。
远程UE#1感测3个中继UE的存在,包括到每个中继UE的信道质量。
远程UE#1根据其服务要求和感测到的中继UE的数量创建初始正交资源分配建议。例如,整个池被分成3个相等的部分,并且在每个部分中,资源池根据服务要求来构造,其中例如,为具有低时延要求的服务提供更多的资源池。
可替代地,远程UE可以根据感测到的中继UE的数量,从预定义的资源模式目录中选择正交资源分配方案。
远程UE#1广播该初始正交资源分配建议和它将连接到的中继UE的ID。因此,其他远程UE将知道所提出的正交资源分配和所选择的中继UE。
远程UE#1与所选择的中继UE建立连接,并根据所提出的资源分配发送数据流量。进一步,远程UE感测在指配给其他中继UE的资源池中是否发生数据传输。如果情况并非如此,则远程UE基于只有一个中继UE处于活动状态的观察结果,适时调整所提出的正交资源分配建议。
考虑到正交资源分配方案,中继UE将使用所提出的资源分配方案来转发相应的数据流量。
远程UE#2将从中继UE接收所提出的正交资源分配方案,并将相应地调整其传输。
如果存在具有冲突的QoS要求的多个远程UE,则需要额外的机制来协调和调整操作期间的资源分配。例如,如果第一远程UE广播初始资源分配,该初始资源分配可能影响附近想要传输或使用具有更严格QoS要求的数据服务的另一远程UE的QoS要求,则中继UE需要修改并传送初始资源分配方案,以便考虑不同的QoS要求。
中继UE驱动的正交资源分配(ProSe模型A):
中继UE指示所支持的中继服务代码的存在以及列表(数据服务目录)。
每个中继UE都知道其他中继UE。
根据感测到的中继UE的数量,它们以机会主义的方式预见整个资源池的分割。
它们通过生成随机数(例如,在3个中继UE的情况下,将选择集合{1,2,3}中的随机数)并广播所选择的资源池部分的ID作为它们的发现消息(包括时间戳)的一部分,来独立地确定它们要使用的资源池部分。
可替代地,中继UE可以根据感测到的中继UE的数量,从预定义的资源模式目录中选择正交资源分配方案。
在冲突的情况下,即几个中继UE已经随机确定了相同的资源池部分ID,则宣告冲突ID的第一个中继UE保留该ID,而其他中继UE必须解决该争用但排除现在保留的资源池部分ID。存在许多可以使用的争用解决方法(例如,树算法)。
中继UE驱动的正交资源分配(ProSe模型A):
中继UE指示所支持的中继服务代码的存在以及列表。
每个中继UE都知道其他中继UE。
根据感测到的中继UE的数量,它们以机会主义的方式预见整个资源池的分割。
它们通过生成随机数(例如,在3个中继UE的情况下,将选择集合{1,2,3}中的随机数)并广播所选择的资源池部分的ID作为它们的发现消息(包括时间戳)的一部分,来独立地确定它们要使用的资源池部分。
可替代地,中继UE可以根据感测到的中继UE的数量,从预定义的资源模式目录中选择正交资源分配方案。
在冲突的情况下,即几个中继UE已经随机确定了相同的资源池部分ID,则宣告冲突ID的第一个中继UE保留该ID,而其他中继UE必须解决该争用但排除现在保留的资源池部分ID。存在许多可以使用的争用解决方法(例如,树算法)。
参考文献:DistributedContentionResolution.pdf(thomas-kesselheim.de)、广播控制***中的分布式争用解决方案(kth.se)、clp10.pdf(tum.de)通过引用并入本说明书中。
远程UE驱动的正交资源分配(ProSe模型B)
远程UE宣告其感兴趣的中继服务代码ID。
中继UE用所支持的中继服务代码列表进行响应。
中继UE考虑其能力和条件来确定所支持的中继服务代码列表。
场景:中继UE的部分覆盖或覆盖范围内操作
网络授权中继UE的操作,并考虑授权的中继服务代码为中继UE提供正交资源分配方案。
然而,中继UE考虑其能力和条件来确定所支持的中继服务代码列表。潜在的中继UE可以选择不充当中继。
在图6和图7中描绘了示例性实施例:
例如,可以根据所请求或提供的中继服务(包括相关的QoS要求)以正交的方式组织无线电资源。
进一步,可以以考虑空间域(如下所示)的方式来构造资源分配,以保留分别在中继UE的左手侧的远程UE(可能有多于一个远程UE)与右手侧的远程UE之间的正交传输。
划分无线电资源的方式有很多(例如,时间、频率、空间、代码)。特别地,在移动通信网络中,比如带宽部分或载波聚合等特征可以用于实施正交资源分配模式的各种方式。
Claims (18)
1.一种用于通信订户(远程UE 10,20,30)之间的UE到UE中继资源管理的方法,这些通信订户能够各自经由用于通信的至少一个通信接口(a,b,c,d)与至少一个基站(BS#1,BS#2)进行通信,其中,在该基站(BS)部分执行以下步骤以建立通信:
·确定用于确定通信订户(远程UE 10,20,30)的本地和主题信息;
·基于所述本地和主题信息确定一组通信订户(远程UE 10,20,30),其中,针对这些通信订户(远程UE 10,20,30)的本地限制定义本地区域,并且其中,针对该基站(BS#1,BS#2)部分的主题限制使用技术方面和兴趣相关方面中的至少一个;
其特征在于,
经由其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)通过使用这些通信订户之间的发现机制来建立授权从一组通信订户(远程UE 10,20,30)向该至少一个基站(BS#1,BS#2)传送数据的许可,该兴趣相关方面是无线电资源,其能够根据所请求的或所提供的其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)以正交的方式来组织。
2.根据权利要求1所述的方法,
a)至少一个基站(BS#1,BS#2)计算出这些资源中被指配用于中继的节点并将该节点提供给其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)
b)将此信息广播给其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)
c)中继指示QoS参数的请求
d)由其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)或至少一个基站(BS#1,BS#2)接受。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)的可能中继节点请求是按需进行的。
4.根据权利要求1至3所述的方法,
其特征在于,
由其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)使用的发现机制是通过以广播方式定期传输发现信息来宣告这些通信订户的存在和能力来建立的。
5.根据权利要求1至4所述的方法,
其特征在于,
由通信订户(远程UE 10,20,30)使用的发现机制是通过定期发布对应的发现消息来宣告这些通信订户的存在并查询通信伙伴来建立的。
6.根据权利要求1至5所述的方法,
其特征在于,
一旦至少一个其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)基于网络配置和该基站(BS#1,BS#2)的优先级确定了该组通信订户(远程UE 10,20,30)向该基站(BS#1,BS#2)传输的数据(Uu)。
7.根据权利要求1至6所述的方法,
其特征在于,
向该基站(BS#1,BS#2)请求并由其提供的为该组通信订户(远程UE 10,20,30)传输的数据(Uu)在技术方面至少包括这些通信订户(远程UE 10,20,30)使用的任何类型的资源。
8.根据权利要求1至7所述的方法,
其特征在于,
技术方面至少包括的任何类型的资源包括带宽部分的使用,其中,带宽部分由分量载波内的连续资源子集组成。
9.根据权利要求1至8所述的方法,
其特征在于,
技术方面至少包括的任何类型的资源包括载波聚合的使用。
10.根据权利要求1至9所述的方法,
其特征在于,
技术方面至少包括的任何类型的资源包括双连接。
11.根据权利要求1至10所述的方法,
其特征在于,
技术方面包括通过引入复合负载度量来进行中继选择单跳或多跳PC5到Uu中继的方面。
12.根据权利要求1至11所述的方法,
其特征在于,
该中继选择满足该通信订户(远程UE 10,20,30)的E2E QoS要求,并且触发用于针对其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)进行选择和/或重新选择的过程。
13.根据权利要求1至12所述的方法,
其特征在于,
这些通信订户(远程UE 10,20,30)是用户(10,20,30)。
14.根据权利要求1至13所述的方法,
其特征在于,
该本地和主题信息是根据这些终端用户(10,20,30)的空间坐标的平均值以及这些终端用户(10,20,30)各自的相对速度v和平均方向确定的。
15.一种车辆单元,包括用于在用户(10,20,30,40)的车辆中与至少一个基站(BS#1,BS#2)进行通信的通信单元,该通信单元包括微处理器、易失性和非易失性存储器以及至少一个通信接口(a,b,c,d),这些通信接口经由一条或多条移动通信线路与该至少一个基站(BS#1,BS#2)或其他通信订户(中继UE#1,中继UE#2)通信连接,其中,该***(100)适于执行根据权利要求1至14中的一项或多项所述的方法。
16.一种计算机程序产品,包括指令,当该程序由计算机执行时,这些指令使该计算机执行根据权利要求1至14中的一项或多项所述的方法。
17.一种计算机可读介质,其上存储有根据权利要求1至11所述的计算机程序产品。
18.一种车辆,具有一个或多个根据权利要求14所述的车辆单元。
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