KR20160051763A - 중계기 기능을 갖는 단말 디바이스 및 중계기 기능과 관련된 정보를 제공하는 방법 - Google Patents

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KR20160051763A
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Abstract

무선 통신을 위한 단말 디바이스(3)는, 셀룰러 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크(10)와의 통신을 위해 구성되는 무선 인터페이스(25)를 포함한다. 단말 디바이스(3)는, 무선 인터페이스(25)를 통해, 적어도 하나의 다른 단말(2)에 메시지를 송신하도록 구성된다. 메시지는, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함한다. 단말 디바이스(3)는, 메시지의 송신 이후, 적어도 하나의 다른 단말(2) 중 요청 단말(2)과 무선 액세스 네트워크(10) 사이에서 통신을 중계하는 것을 시작하기 위해 중계기 기능을 활성화하도록 구성된다.

Description

중계기 기능을 갖는 단말 디바이스 및 중계기 기능과 관련된 정보를 제공하는 방법{TERMINAL DEVICE HAVING A RELAY FUNCTION AND METHOD OF PROVIDING INFORMATION RELATED TO A RELAY FUNCTION}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 상세하게는, 무선 통신 시스템의 단말 디바이스가 중계기로 동작하기 시작하도록 허용하는 기술에 관한 것이다.
모바일 데이터 및 음성 통신에 대한 요구는 상당한 증가를 계속 입증하고 있다. 무선 통신 시스템에 대한 예는 셀룰러-기반 무선 통신 네트워크를 포함한다. 이러한 네트워크는 다양한 네트워크 노드를 포함한다. 네트워크 노드는, 무선 셀에 대한 커버리지를 각각 제공하는 기지국을 포함할 수 있다.
기지국의 커버리지 영역의 외부에 위치된 단말은 무선 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크와 통신할 수 없다. 무선 통신 시스템의 커버리지를 개선하기 위해, 설치된 기지국의 수 및 밀집도가 증가되어 추가적인 무선 셀을 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전용 중계기가 제공될 수 있다. 중계기를 이용하여, 네트워크 커버리지를 개선하기 위해, 기지국과 단말 사이에 송신되는 신호는 중계, 즉 다시 포워딩 또는 전송될 수 있다. 전용 중계기는 고정 설치될 수 있거나 모바일 디바이스일 수 있다.
전용 중계기를 배치함으로써 달성가능한 커버리지의 확장에 추가하여, 중계기를 이용하는 다른 이유가 존재할 수 있다. 하나의 시나리오는, 무선 통신 시스템이 공공 안전 요건에 대해 요구되는 긴급상황 서비스를 지원하기 위해 자신의 네트워크 커버리지를 동적으로 증가시킬 수 있는 것일 수 있다. 따라서, 이러한 통신 시스템에서, 특정 위치들이 통상적인 네트워크 커버리지 영역의 경계 또는 외부에 있는 경우에도, 이러한 위치들에서 네트워크 커버리지 및 용량을 신속하게 확장하는 것이 요구될 수 있다. 다른 시나리오에서, 무선 셀의 커버리지는 이웃 기지국의 실패로 인해 동적으로 증가되어야 하는 것이 요구될 수 있다. 몇몇 후보 중계기가 이용가능한 경우, 무선 액세스 네트워크 또는 코어 네트워크의 기지국 또는 제어 노드의 제어 하에서 적절한 송신 경로가 식별될 수 있다. 그러나, 이러한 접근법은 감소된 유연성을 겪을 수 있고 그리고/또는 무선 액세스 네트워크에 트래픽 부하를 추가할 수 있다.
전용 중계기 또는 추가적인 기지국의 배치는, 설치 및 유지보수 둘 모두에 관해 무선 통신 네트워크의 비용을 추가할 수 있다. 앞서 개요된 기술은 또한 감소된 유연성을 겪을 수 있다.
무선 통신 시스템의 무선 셀의 커버리지가 저비용으로 동적으로 증가되도록 허용하는 기술에 대한 필요성이 당업계에 존재한다. 특히, 중계기로 전환할 수 있는 디바이스가 효율적인 방식으로 식별될 수 있는 이러한 기술에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 독립항에서 인용되는 단말 및 방법이 제공된다. 종속항은 추가적인 실시예를 정의한다.
실시예에 따르면, 무선 통신을 위한 단말 디바이스가 제공된다. 단말 디바이스는, 셀룰러 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크와의 통신을 위해 구성되는 무선 인터페이스를 포함한다. 단말 디바이스는, 무선 인터페이스를 통해, 적어도 하나의 다른 단말에 메시지를 송신하도록 구성되고, 메시지는, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함한다. 단말 디바이스는, 메시지의 송신 이후, 적어도 하나의 다른 단말 중 요청 단말과 무선 액세스 네트워크 사이에서 통신을 중계하는 것을 시작하기 위해 중계기 기능을 활성화하도록 구성된다.
단말 디바이스는, 적어도 하나의 다른 단말에 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성된다. 이것은, 단말 디바이스가 중계기로 동작하기에 적합할 것인지 여부를, 그 다른 단말이 결정하도록 허용한다. 단말 디바이스는, 단말 디바이스가 중계기로 전환하기에 적합한 것으로 식별되는 경우에만, 중계기 기능을 선택적으로 활성화하도록 요청받을 수 있다.
단말 디바이스는 사용자 장비일 수 있다.
단말 디바이스는 휴대용 사용자 장비일 수 있다.
구성 정보는, 단말 디바이스가 중계기로 동작하기에 얼마나 적합한지를 표시할 수 있다.
단말 디바이스는 근접 기반 서비스(ProSe; Proximity-based Service)가 가능한 사용자 장비(UE; User Equipment)일 수 있다. 단말 디바이스는, 근접 기반 ㅅ서비스(ProSe) 요건을 지원하는 사용자 장비(UE)일 수 있다. 이것은, 메시지가, 무선 액세스 네트워크를 통과함이 없이, 단말 디바이스로부터 적어도 하나의 다른 단말로 직접 송신되도록 허용한다.
단말 디바이스는, 근접 기반 서비스(ProSe)가 가능한 공공 안전(Public Safety) 사용자 장비(UE), 즉, 공공 안전에 특정된 근접 기반 서비스(ProSe) 절차 및 능력(Capability)을 또한 지원하는 근접 기반 서비스(ProSe; Proximity-based Service)가 가능한 사용자 장비(UE; User Equipment)일 수 있다.
단말 디바이스는, 적어도 하나의 다른 단말 중 각각 하나의 다른 단말에 근접 기반 서비스(ProSe) 일대일 통신으로서 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는, RRC 무선 자원 제어(RRC) 시그널링 또는 비접속 계층(NAS) 시그널링으로서 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는, 인터넷 프로토콜(IP) 통신의 일부로서 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성될 수 있다. 단말 디바이스는 IP 트래픽으로서 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는, 적어도 하나의 다른 단말 중 각각 몇몇 다른 단말에 근접 기반 서비스(ProSe) 일대다 통신으로서 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성될 수 있다.
구성 정보는, 구성 정보를 포함하는 메시지를 생성하기 위해 단말 디바이스에 의해 생성된 적어도 하나의 데이터 요소를 포함할 수 있다.
구성 정보는,
단말 디바이스의 이동 속도를 표시하는 단말 디바이스의 모빌러티 데이터;
중계기 기능에 대해 이용가능한 단말 디바이스의 출력 전력을 표시하는 출력 전력 능력(Capability) 표시자;
단말 디바이스의 무선 채널 특성에 대한 이력 데이터를 제공하는 채널 품질 정보;
단말 디바이스의 이용가능한 데이터 전송 능력(Capability) 을 표시하는 데이터 능력(Capability) 정보;
단말 디바이스가 얼마나 많은 다른 단말에 통신을 중계할 수 있는지를 표시하는 중계기 능력(Capability) 정보;
단말 디바이스에서 이용가능한 전원에 기초하여 결정되는 전원 정보
로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 데이터 요소를 포함할 수 있다.
메시지에서 송신되는 구성 정보는, 적어도, 모빌러티 데이터 및 출력 전력 능력(Capability) 표시자 둘 모두를 포함할 수 있다. 이것은, 적어도 하나의 다른 단말 디바이스가, 단말 디바이스의 이동 및 출력 전력 능력(Capability) 을 고려하는 경우, 중계기로 동작하기 위한 그 단말 디바이스의 적합성을 결정하도록 허용한다. 단말 디바이스는, 이동 속도가 낮고 그리고/또는 중계기 기능을 위한 그의 출력 전력 능력(Capability) 이 높으면, 리피터로 적합한 것으로 식별될 수 있다.
단말 디바이스는, 적어도 하나의 다른 단말로부터 구성 정보에 대한 요청을 수신하는 것에 대한 응답으로, 적어도 하나의 다른 단말에 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는, 구성 정보에 대한 요청을 수신하기 전에, 단말 디바이스가 중계기로 동작할 수 있는 것을 표시하는 어나운스먼트 메시지를 적어도 하나의 다른 단말에 송신하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는, 무선 액세스 네트워크의 도우너 eNodeB, 즉,DeNB 와 적어도 하나의 다른 단말 사이에서 통신을 중계하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는, 적어도 하나의 다른 단말과 DeNB 사이에서 데이터 통신을 중계하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는 언 에어 인터페이스(Un air interface)를 통해 DeNB와 통신하도록 구성될 수 있다.
단말 디바이스는 모바일 전화일 수 있다.
실시예에 따른 통신 시스템은, 실시예의 단말 디바이스, 및 무선 액세스 네트워크와의 통신을 위해 구성되는 무선 인터페이스를 갖는 적어도 하나의 다른 단말을 포함한다. 적어도 하나의 다른 단말은, 단말 디바이스에 의해 송신된 메시지를 수신하고, 메시지에 포함된 구성 정보를 평가하여, 단말 디바이스가 적어도 하나의 다른 단말과 무선 액세스 네트워크 사이에서 통신을 중계하기에 적합한지 여부를 결정하도록 구성된다.
적어도 하나의 다른 단말은, 단말 디바이스에 의해 송신된 메시지에 포함되는 구성 정보에 기초하여, 단말 디바이스와 다른 후보 중계기 사이에서 우선순위화를 수행하도록 구성될 수 있다.
통신 시스템은, 도우너 eNodeB(DeNB)로 동작하도록 구성되는 eNodeB를 포함할 수 있다. 단말 디바이스는, 단말 디바이스의 중계기 기능이 활성화되는 경우, 적어도 하나의 다른 단말과 DeNB 사이에서 통신을 중계하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 정보를 제공하는 방법이 제공된다. 단말 디바이스는, 셀룰러 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크와의 통신을 위해 구성되는 무선 인터페이스를 포함한다. 방법은, 단말 디바이스의 무선 인터페이스를 통해, 단말 디바이스로부터의 메시지를 적어도 하나의 다른 단말에 송신하는 단계를 포함하고, 메시지는, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함한다. 방법은, 메시지의 송신 이후, 적어도 하나의 다른 단말 중 요청 단말과 무선 액세스 네트워크 사이에서 통신을 중계하는 것을 시작하기 위해 중계기 기능을 활성화하는 단계를 포함한다.
방법은, 실시예에 따른 단말 디바이스에 의해 수행될 수 있다.
구성 정보를 포함하는 메시지는, 적어도 하나의 다른 단말 중 각각 하나의 다른 단말에 근접 기반 서비스(ProSe) 일대일 통신으로서 송신될 수 있다.
구성 정보를 포함하는 메시지는, 적어도 하나의 다른 단말 중 각각 몇몇 다른 단말에 근접 기반 서비스(ProSe) 일대다 통신으로서 송신될 수 있다.
구성 정보를 포함하는 메시지는, RRC 무선 자원 제어(RRC) 시그널링 메시지 또는 비접속 계층(NAS) 시그널링 메시지일 수 있다.
구성 정보를 포함하는 메시지는, 인터넷 프로토콜(IP) 통신일 수 있다. 구성 정보를 포함하는 메시지는, IP 트래픽으로서 송신될 수 있다.
방법은, 단말 디바이스에 의해, 구성 정보를 포함하는 메시지를 생성하기 위해 적어도 하나의 데이터 요소를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
구성 정보는,
단말 디바이스의 이동 속도를 표시하는 단말 디바이스의 모빌러티 데이터;
중계기 기능에 대해 이용가능한 단말 디바이스의 출력 전력을 표시하는 출력 전력 능력(Capability) 표시자;
단말 디바이스의 무선 채널 특성에 대한 이력 데이터를 제공하는 채널 품질 정보;
단말 디바이스의 이용가능한 데이터 전송 능력(Capability) 을 표시하는 데이터 능력(Capability) 정보;
단말 디바이스가 얼마나 많은 다른 단말에 통신을 중계할 수 있는지를 표시하는 중계기 능력(Capability) 정보;
단말 디바이스에서 이용가능한 전원에 기초하여 결정되는 전원 정보
로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 데이터 요소를 포함할 수 있다.
메시지에서 송신되는 구성 정보는, 적어도, 모빌러티 데이터 및 출력 전력 능력(Capability) 표시자 둘 모두를 포함할 수 있다.
구성 정보를 포함하는 메시지는, 적어도 하나의 다른 단말로부터 구성 정보에 대한 요청을 수신하는 것에 대한 응답으로, 적어도 하나의 다른 단말에 송신될 수 있다.
방법은, 단말 디바이스가 중계기로 동작할 수 있는 것을 표시하는 어나운스먼트 메시지를 송신하는 단계를 포함할 수 있고, 어나운스먼트 메시지는, 요청을 수신하기 전에, 적어도 하나의 다른 단말에 송신된다.
방법은, 무선 액세스 네트워크의 도우너 eNodeB, 즉, DeNB와 적어도 하나의 다른 단말 사이에서 통신을 중계하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은, 적어도 하나의 다른 단말과 DeNB 사이에서 데이터 통신을 중계하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 디바이스, 방법 및 시스템에서, 단말 디바이스와 적어도 하나의 다른 단말 사이의 시그널링은 디바이스간 통신으로 구현될 수 있다.
실시예에 따른 디바이스, 방법 및 시스템에서, 활성화된 중계기 기능을 갖는 단말 디바이스는, 기지국과 적어도 하나의 다른 단말 사이의 임의의 방향에서 정보를 중계 또는 포워딩하는 능력(Capability) 을 갖는 유닛일 수 있다. 중계기 기능은 임의의 프로토콜 계층에서 적용될 수 있다. 중계기 기능은 물리 계층에서 구현될 수 있다. 단말 디바이스에서 활성화된 중계기 기능은 물리 계층 신호 포워딩을 수행하도록 동작가능할 수 있다.
중계기 기능은, OSI(Open Systems Interconnection) 계층 모델의 제 2 계층, 제 3 계층 또는 상위 계층에서 구현될 수 있다. 단말 디바이스에서 활성화될 수 있는 중계기 기능은, OSI 계층 모델의 상위 프로토콜 계층에서 적용되는 중계 기능에 대한 정보의 디코딩/인코딩 및/또는 복조/변조를 수행하도록 동작가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 디바이스, 방법 및 시스템은, 무선 통신 시스템에서 이러한 단말 디바이스를 중계기로 변환하기 위한 목적으로 단말이 단말 디바이스를 후보로 식별하도록 허용하는 시그널링을 제공한다.
상기 개요 및 후속하는 상세한 설명에서 설명된 특정 특징이 본 발명의 특정 실시예 및 양상의 상황에서 설명되지만, 실시예 및 양상의 특징은, 달리 특정하게 언급되지 않으면 서로 결합될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은, 실시예에 따른 통신 시스템을 도시한다.
도 2는, 단말 디바이스가, 중계기로 동작하는 것을 시작하기 위해 자신의 적합성을 표시하는 구성 정보를 송신하는, 도 1의 통신 시스템을 도시한다.
도 3은, 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 4는, 실시예에 따른 방법에서 시그널링을 표현하는 도면이다.
도 5는, 실시예에 따른 방법에서 시그널링을 표현하는 도면이다.
도 6은, 실시예에 따른 방법에서 시그널링을 표현하는 도면이다.
도 7은, 실시예에 따른 단말 디바이스에 의해 송신되는 구성 정보를 표현하는 도면이다.
도 8은, 실시예에 따른 단말 디바이스를 포함하는 통신 시스템의 아키텍쳐 및 인터페이스를 예시하는 블록도이다.
도 9는, 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 10은, 실시예에 따른 단말 디바이스의 기능 블록도이다.
다음으로, 본 발명의 예시적인 실시예들이 더 상세히 설명될 것이다. 본 명세서에서 설명되는 다양한 예시적인 실시예의 특징은, 달리 특정하게 언급되지 않으면 서로 결합될 수 있음을 이해해야 한다. 동일하거나 유사한 참조 부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다.
도 1은, 실시예에 따른 통신 시스템(1)을 도시한다. 통신 시스템(1)은 셀룰러 무선 통신 시스템으로 구성된다. 통신 시스템(1)은 복수의 기지국을 포함할 수 있다. 기지국 중 하나는 도 1의 기지국(11)으로 도시된다. 기지국은 무선 무선 통신을 통해 또는 운영자 코어 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있다. 통신 네트워크는 롱 텀 에볼루션(LTE) 네트워크일 수 있다. 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크(RAN)는, 이볼브드 UTRAN(E-UTRAN)일 수 있고, 기지국(11)은 이볼브드 노드 b(eNodeB)이다. 기지국(11)은 코어 네트워크의 모빌러티 매니지먼트 엔티티(MME) 및/또는 서빙 게이트웨이(S-GW)에 접속될 수 있다.
기지국(11)은, 단말 디바이스(3, 4)가 무선 주파수 통신을 통해 기지국(11)과 직접 통신할 수 있는 무선 셀(9)을 제공한다. 단말 디바이스(3, 4)는 각각 E-UTRAN과의 통신을 위한 무선 인터페이스를 가질 수 있다.
적어도 하나의 다른 단말(2, 5)은, 무선 셀(9)의 외부에, 즉, 기지국(11)의 커버리지 외부에 위치될 수 있다. 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)은, 또한 E-UTRAN 또는 다른 RAN과의 통신을 위해 구성된 무선 인터페이스를 가질 수 있다. 그러나, 도 1에 예시된 바와 같이, 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)이 무선 셀(9) 외부에 위치되는 경우, 단말(2, 5)은 기지국(11)과 직접 통신할 수 없다.
후보 중계기인 단말 디바이스(3, 4) 및 중계기 기능의 활성화를 요청할 수 있는 다른 단말(2, 5)은 각각, 통신을 위해 최종 사용자에 의해 직접 이용되는 디바이스일 수 있다. 단말 디바이스(3, 4) 및 다른 단말(2, 5) 둘 모두는 각각, 최종 사용자에 의해 동작되는 휴대용(Handheld) 디바이스 또는 다른 디바이스로 구성될 수 있다. 특히, 단말 디바이스(3, 4) 및 다른 단말(2, 5)은 3GPP LTE에서 정의되는 사용자 장비(UE)일 수 있다. 용어 "단말 디바이스"는 일반적으로, 각각의 단말 디바이스의 중계 기능과 관련된 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하는 디바이스를 지칭하는 것으로 본 명세서에서 이용될 수 있다. 단말 디바이스(3, 4) 및 다른 단말(2, 5)은 각각, 휴대용(Handheld)전화기, 개인 휴대 정보 단말, 모바일 통신 어댑터를 구비한 컴퓨팅 디바이스, 모바일 통신 인터페이스를 갖는 머신 또는 광범위한 다른 디바이스 중 어느 하나로 구현될 수 있는 모바일 통신 단말일 수 있다.
단말 디바이스(3)는, 단말 디바이스(3)에 근접하게 위치된 다른 단말(2, 5) 및/또는 단말 디바이스(4)와 직접 통신하도록 구성된다. 대응하는 디바이스간(D2D) 통신(6, 7)은, 무선 통신 네트워크의 기지국 중 어느 하나를 통해 송신될 필요가 없고, 일반적으로 송신되지 않는다. 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 단말 디바이스(3)는, 단말 디바이스(3)의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)에 제공하기 위해 D2D 통신을 수행할 수 있다. 구성 정보는, 단말 디바이스(3)가 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)과 기지국(11) 사이에서 메시지를 중계하기 위한 중계기로 동작하는 것을 시작하기에 적합한지 여부를, 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)이 결정하도록 허용한다. 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)이, 단말 디바이스(3)에 의해 송신된 구성 정보에 기초하여, 단말 디바이스(3)가 중계기로 동작하기에 적합하다고 결정하면, 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)은, 중계기로 동작하는 것을 시작하도록 단말 디바이스(3)에 요청할 수 있다. 단말 디바이스(3)가 중계기로 동작하는 것을 시작하기 전에, 단말 디바이스(3)는, 자신이 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)에 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하는 경우, 어떠한 중계기 기능도 수행하지 않는 종래의 모바일 통신 단말로 동작가능할 수 있다.
아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 단말 디바이스(3)는, 중계기로 동작하기 위한 단말 디바이스(4)의 적합성과 관련된 구성 정보의 몇몇 데이터 요소를 생성하도록 구성된다. 단말 디바이스(3)는, 근접도 기준을 충족한, 즉, 미리 정의된 근접도 기준을 충족하도록 단말 디바이스(3)에 충분히 가깝게 위치된 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)에 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성된다. 단말 디바이스(3)는, 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)로부터 수신된 구성 정보에 대한 요청에 대한 응답으로, 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신할 수 있다. 단말 디바이스(3)는, 구성 정보를 포함하는 메시지의 송신 이후, 중계기 기능을 선택적으로 활성화할 수 있다. 단말 디바이스(3)는, 중계기 기능을 활성화하라는 중계기 전환 요청에 대한 응답으로, 중계기 기능을 활성화할 수 있고, 중계기 전환 요청은, 구성 정보를 갖는 메시지가 이전에 송신된 다른 단말(2, 5) 중 하나로부터 직접 수신된다. 단말 디바이스(3)에서 활성화된 중계기 기능은, 물리 계층 또는 상위 계층에서 데이터 또는 시그널링 메시지의 중계 또는 포워딩을 수행할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 통신 시스템(1)의 개략 블록도이다. RAN(10)의 기지국(11)은, RAN 또는 코어 네트워크(CN)의 노드(12)에 접속된다. 예를 들어, eNodeB로 구현되는 기지국(11)의 경우, 노드(12)는 MME 또는 S-GW로 구현될 수 있다.
단말 디바이스(3)는 무선 인터페이스(25)를 갖는다. 무선 인터페이스(25)는, RAN(10)과 통신하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스(25)는 E-UTRA 에어 인터페이스를 통한 통신을 위해 구성될 수 있다.
단말 디바이스(3)는, 선택적으로 활성화될 수 있는 중계기 기능을 실행하도록 동작가능할 수 있다. 중계기 기능이 활성화되는 경우, 단말 디바이스(3)는, 다른 단말(2)과 기지국(11) 사이에서 메시지를 중계하는 중계기로 동작할 수 있다. 업링크에서, 단말 디바이스(3)는, 수신기 경로(27)에서 다른 단말(2)로부터 데이터 또는 시그널링 메시지를 수신할 수 있고, 송신기 경로(28) 및 안테나(26)를 통해 기지국(11)에 메시지를 재전송할 수 있다. 다운링크에서, 단말 디바이스(3)는 기지국(11)으로부터 다른 데이터 또는 시그널링 메시지를 수신할 수 있고, 다른 단말(2)에 메시지를 재전송할 수 있다. 중계기 기능은, 기지국(11)으로부터의 요청 시에 또는 다른 단말(2)로부터의 요청 시에 비활성화될 수 있다. 중계기 기능은 프로세싱 디바이스(29)의 제어 하에서 실행될 수 있다. 프로세싱 디바이스(29)는, 하나 또는 몇몇 마이크로프로세서, 하나 또는 몇몇 마이크로제어기, 하나 또는 몇몇 프로세서, 하나 또는 몇몇 제어기, 하나 또는 몇몇 주문형 집적 회로(ASIC) 및/또는 이러한 디바이스의 조합을 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스(29)는, 단말 디바이스(3)에 근접하게 위치된 적어도 하나의 다른 단말(2)을 검출하기 위해 무선 인터페이스(25)를 제어하도록 구성될 수 있다.
프로세싱 디바이스(29)는, 단말 디바이스(3)의 중계기 기능과 관련된 하나 또는 몇몇 데이터 요소를 생성하도록 구성될 수 있다. 데이터 요소(들)는, 단말 디바이스(3)가 중계기로 동작하기에 얼마나 적합한지에 대해 표시할 수 있다. 적어도 하나의 데이터 요소를 생성하는 것은, 이력 데이터를 수집하기 위해 단말 디바이스(3)를 적어도 일정 시간 간격으로 모니터링하는 것 및 이력 데이터를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 모니터링하는 것은, 단말 디바이스(3)의 평균화된 이동 속도를 표시하는 모빌러티 데이터를 생성하기 위해 단말 디바이스(3)의 이동을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 데이터 요소의 생성은, 출력 전력 능력(Capability), 이용가능한 대역폭 또는 채널 품질과 관련된 이력 데이터를 수집하기 위해 적어도 일 시간 인터벌에 걸쳐 단말 디바이스(3)를 모니터링하는 것, 및 이력 데이터를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 다른 데이터 요소를 생성하는 것은, 단말 디바이스(3)의 센서에 문의하는 것 또는 메모리로부터 데이터를 리트리브하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서의 출력 신호를 평가함으로써 및/또는 배터리 레벨을 표시하는 데이터를 메모리로부터 판독함으로써 배터리 레벨이 결정될 수 있다.
프로세싱 디바이스(29)는, 구성 정보를 포함하는 메시지를 생성하도록 구성될 수 있다. 구성 정보는, 단말 디바이스(3)가 리피터로 동작하기에 얼마나 적합한지에 대해 영향을 미칠 수 있는 하나 또는 몇몇 데이터 요소를 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스(29)는, 중계기로 동작하기에 적합한 단말 디바이스를 식별하려 시도하고 있는 다른 단말(2)에 메시지를 송신하기 위해 무선 인터페이스(25)를 제어할 수 있다.
프로세싱 디바이스(29)는, RRC 무선 자원 제어(RRC) 시그널링 메시지 또는 비접속 계층(NAS) 시그널링 메시지로서 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하기 위해 무선 인터페이스(25)를 제어하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 디바이스(29)는, 인터넷 프로토콜(IP) 통신으로서 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하기 위해 무선 인터페이스(25)를 제어하도록 구성될 수 있다.
다른 단말(2)은 무선 인터페이스(21)를 갖는다. 무선 인터페이스(21)는 RAN(10)과 통신하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스(21)는 E-UTRA 에어 인터페이스를 통한 통신을 위해 구성될 수 있다.
다른 단말(2)은, 무선 인터페이스(21)에 접속된 프로세싱 디바이스(25)를 갖는다. 프로세싱 디바이스(25)는 하나 또는 몇몇 마이크로프로세서, 하나 또는 몇몇 마이크로제어기, 하나 또는 몇몇 프로세서, 하나 또는 몇몇 제어기, 하나 또는 몇몇 주문형 집적 회로(ASIC) 및/또는 이러한 디바이스들의 조합을 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스(25)는 다른 단말(2)에 근접하게 위치된 단말 디바이스(3)를 검출하기 위해 무선 인터페이스(21)를 제어하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 디바이스(25)는, 안테나(22)를 통해 단말 디바이스(3)에 구성 정보에 대한 요청을 송신하기 위해 무선 인터페이스(21)의 송신기 경로(24)를 제어하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 디바이스(25)는, 단말 디바이스(3)에 의해 송신되는 메시지를 프로세싱하기 위해 무선 인터페이스(21)의 수신기 경로(23)에 커플링될 수 있고, 메시지는, 중계기로 동작하기 위한 단말 디바이스(3)의 적합성과 관련된 구성 정보를 포함한다. 프로세싱 디바이스(25)는, 메시지에 포함된 구성 정보에 기초하여, 단말 디바이스(3)와 적어도 하나의 다른 후보 중계기 사이에서 우선순위화를 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 디바이스(25)는, 중계기로 동작하기 위한 단말 디바이스(3) 또는 다른 후보 중계기를 선택하기 위해 선택 메커니즘을 실행할 수 있다. 프로세싱 디바이스(25)는, 중계기 기능의 활성화를 요청하기 위한 중계기 전환 요청을 단말 디바이스(3) 또는 다른 후보 중계기에 송신하기 위해 송신기 경로(24)를 제어하도록 구성될 수 있다.
다음에 도 3 내지 도 10을 참조하여 더 상세히 설명될 바와 같이, 단말 디바이스(3)는, 단말 디바이스(3)가 중계기로 전환하기에 적합한지 여부를 다른 단말(2)이 결정하도록 허용하는 시그널링을 수행한다. 다른 단말(2)은, RAN(10)에 의한 네트워크 커버리지, 단말 디바이스의 출력 전력 능력(Capability) 및/또는 단말 디바이스의 모빌러티 중 하나 또는 몇몇을 고려하는 경우, 몇몇 단말 디바이스 중에서, 중계기로서 동작하는 것을 시작하기에 가장 적합한 단말 디바이스를 선택할 수 있다. 다른 단말(2)은 또한, RAN(10)에 의한 네트워크 커버리지, 단말 디바이스의 출력 전력 능력(Capability) 및/또는 모바일 디바이스의 모빌러티 중 하나 또는 몇몇을 고려하여, 중계기로 동작하는 다른 단말 디바이스로 핸드오버를 수행해야 하는지 여부를 결정할 수 있다. 단말 디바이스(3)와 적어도 하나의 다른 단말(2) 사이의 시그널링은, 통신 네트워크를 통과하지 않는 직접 통신으로 구현될 수 있다.
단말 디바이스(3)와 단말 디바이스(3)에 근접하게 위치된 다른 단말(2, 5) 사이의 D2D 통신은, 3GPP TS 22.278에 설명된 바와 같이 구현될 수 있다. 예를 들어, D2D 발견 및 D2D 통신은, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Service requirements for the Evolved Packet System (EPS) (Release 12)"로 명명된 3GPP TS 22.278 V12.3.0 (2013-06)에 설명된 바와 같이 구현될 수 있다. D2D 통신은, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 적어도 하나의 다른 단말에 제공하기 위해 단말 디바이스에 의해 수행되는 시그널링에 대해 이용될 수 있다.
단말 디바이스(3)와 단말 디바이스에 근접하게 위치된 다른 단말(2, 5) 사이의 D2D 통신은, 3GPP TR 22.803에 설명된 바와 같이 구현될 수 있다. 예를 들어, D2D 발견 및 D2D 통신은, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Feasibility study for Proximity Services (ProSe) (Release 12)"로 명명된 3GPP TR 22.803 V12.2.0 (2013-06)에 설명된 바와 같이 구현될 수 있다. D2D 통신은, 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 적어도 하나의 다른 단말에 제공하기 위해 단말 디바이스에 의해 수행되는 시그널링에 대해 이용될 수 있다.
이러한 시그널링의 구현은 다음에 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명될 것이다. D2D 통신은 또한, 중계기 기능이 활성화된 후 단말 디바이스(3)와 적어도 하나의 다른 단말(2) 사이에서 메시지를 중계하기 위해 이용될 수 있다.
D2D 통신은, RAN(10), 예를 들어, E-UTRAN과 통신하도록 구성되는 UE의 무선 인터페이스를 통해 수행될 수 있다. D2D 통신은, RAN(10), 예를 들어, E-UTRAN과 통신하도록 구성되는 단말 디바이스의 무선 인터페이스를 통해 수행될 수 있다. 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 적어도 하나의 다른 단말에 제공하기 위해 수행되는 시그널링은, 앞서 언급된 3GPP TR 23.703에 정의된 바와 같은 근접 서비스(ProSe) 통신으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 적어도 하나의 다른 단말에 제공하기 위해 수행되는 시그널링은, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Study on architecture enhancements to support Proximity Services (ProSe) (Release 12)"로 명명된 3GPP TR 23.703 V0.4.1 (2013-06)에 설명된 바와 같이 근접 기반 서비스(ProSe) 통신으로 구현될 수 있다.
단말 디바이스(3)의 중계기 기능이 활성화되는 경우, 단말 디바이스(3)는, 자기 자신의 하나 또는 몇몇 물리적 셀 식별자를 가질 수 있다. 다른 단말(2)과 무선 액세스 네트워크(10) 사이에서 중계되는 데이터 통신은, 단말 디바이스(3)의 셀 식별자를 제공받을 수 있다. 단말 디바이스(3)의 제어 하에 있는 셀(들)의 셀 식별자(들)는, 무선 액세스 네트워크의 eNodeB에 의해, 예를 들어, 도우너 eNodeB(DeNB)로 동작하는 NodeB에 의해 할당될 수 있다. 단말 디바이스(3)는, 중계기 기능이 활성화되는 경우 자기 자신의 동기화 신호 및 시스템 정보를 브로드캐스트하도록 구성될 수 있다. 단말 디바이스(3)는, 단말 디바이스(3)와 무선 액세스 네트워크 사이의 인터페이스 상에서 업링크 및 다운링크 메시지에 대한 스케줄링을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 3은, 실시예에 따른 방법(30)의 흐름도이다. 방법(30)은, 실시예에 따른 단말 디바이스에 의해 또는 실시예에 따른 통신 시스템에 의해 수행될 수 있다.
31에서, 단말 디바이스는 단말 디바이스에 근접하게 위치된 적어도 하나의 다른 단말을 발견한다. 단계(31)의 발견에서 수행되는 시그널링은, D2D 통신으로 구현될 수 있다. 시그널링은, 3GPP TR 22.803 V12.2.0 (2013-06)에서 정의된 바와 같은 근접도 기준을 충족하는 적어도 하나의 다른 근접 기반 서비스(ProSe)-가능 사용자 장비(UE)를 발견하기 위해 단말 디바이스에 의해 구현될 수 있다. 발견에서 송신되는 메시지는, 무선 통신 네트워크의 기지국 또는 다른 노드를 통과함이 없이, 단말 디바이스와 적어도 하나의 다른 단말 사이에서 직접 송신될 수 있다. 단계(31)의 발견은, 단말 디바이스(3)로부터 미리 정의된 거리 범위 내에 위치되고 근접 기반 서비스(ProSe)-가능인 적어도 다른 단말을 식별하기 위해 이용될 수 있다. 단계(31)의 발견은, RAN을 통과하지 않는 단말 디바이스(3)와의 D2D 통신에서, 안정도 기준을 충족하는 단말 디바이스(3)에서의 신호 강도를 생성하는 적어도 하나의 다른 단말 디바이스를 식별하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, D2D 발견은, 메시지가 RAN을 통과하지 않는 경우, 안정된 직접 통신이 설정될 수 있는 다른 단말을 식별하기 위해 이용될 수 있다.
32에서, 단말 디바이스는, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 데이터 요소를 생성할 수 있다. 데이터 요소는, 단말 디바이스가 리피터로 동작하기에 적합할지 여부를, 31에서 식별된 적어도 하나의 단말이 설정하도록 허용하는 정보를 포함할 수 있다. 송신을 위해 생성되는 데이터 요소는,
단말 디바이스의 이동 속도를 표시하는 단말 디바이스의 모빌러티 데이터;
중계기 기능에 대해 이용가능한 단말 디바이스의 출력 전력을 표시하는 출력 전력 능력(Capability) 표시자;
단말 디바이스의 무선 채널 특성에 대한 이력 데이터를 제공하는 채널 품질 정보;
단말 디바이스의 이용가능한 데이터 전송 능력(Capability) 을 표시하는 데이터 능력(Capability) 정보;
단말 디바이스가 얼마나 많은 다른 단말에 통신을 중계할 수 있는지를 표시하는 중계기 능력(Capability) 정보;
단말 디바이스에서 이용가능한 전원에 기초하여 결정되는 전원 정보
중 하나 또는 몇몇을 포함할 수 있다.
33에서, 단말 디바이스는 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신할 수 있다. 구성 정보는, 32에서 생성된 데이터 요소를 포함할 수 있다. 메시지는 추가적으로, 메시지의 목적을 식별시키는 식별자를 포함할 수 있다. 식별자는, 메시지가, 중계기 기능을 실행할 수 있는 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 제공하기 위한 시그널링 메시지인 것을 표시할 수 있다. 메시지는, 메시지를 송신하는 단말 디바이스에 대한 고유의 식별자를 포함할 수 있다. 메시지는, 3GPP TR 22.803 V12.2.0 (2013-06)에서 정의되는 바와 같은 근접 기반 서비스(ProSe) 일대일 통신으로 또는 근접 기반 서비스(ProSe) 일대다 통신으로 송신될 수 있다. 메시지가 33에서 송신되는 경우, 중계기 기능은 여전히 비활성화될 수 있다.
33에서 메시지의 송신은, 31에서 검출된 적어도 하나의 다른 단말 중 요청 단말이 구성 정보의 송신을 요청하는 경우 트리거링될 수 있다. 33에서 메시지의 송신은, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보 및 리피터 능력(Capability)에 대한 정보를 요청하는 적어도 하나의 다른 단말로부터 수신된 중계기 정보 요청에 의해 트리거링될 수 있다. 단말 디바이스는, 도 5를 참조하여 더 상세히 설명될 바와 같이, 31에서 검출된 적어도 하나의 다른 단말에 자신의 중계기 능력(Capability)을 어나운스할 수 있다.
구성 정보는, 단말 디바이스가 중계기로 동작하기에 적합한지 여부를 결정하기 위해 적어도 하나의 다른 단말에 의해 이용될 수 있다. 적어도 하나의 다른 단말 디바이스는, 중계기로 동작하는 것을 시작하기에 가장 적합한 디바이스를 결정하기 위해, 32에서 구성 정보를 갖는 메시지를 송신한 단말 디바이스와 적어도 하나의 다른 후보 중계기 사이에서 우선순위화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스는, 정적 상태 및/또는 통신 중계 시, 높은 출력으로 송신할 수 있는 상태인 경우, 리피터로 선택될 수 있다.
단계(34)에서, 단말 디바이스는 자신의 중계기 기능을 활성화할 수 있다. 중계기 기능의 활성화는, 단계(32)에서 메시지가 송신된 적어도 하나의 다른 단말로부터 수신되는 중계기 전환 요청에 의해 트리거링될 수 있다.
단말 디바이스는 중계기 기능에 대한 활성화 절차를 실행할 수 있다. 중계기 기능에 대한 활성화 절차는, 리피터로 동작하는 것을 시작하기 위한 허용을 기지국에 요청하는 것을 포함할 수 있다. 기지국이 요청에 확인응답하는 경우, 단말 디바이스는, 중계기 기능의 활성화를 요청한 단말과 기지국 사이에서 통신을 중계하는 것을 시작할 수 있다.
도 4 및 도 5는, 단말 디바이스에 근접하게 위치된 다른 단말이, 단말 디바이스가 중계기로 동작하는 것을 시작하기에 적합할지 여부를 결정하도록 허용하기 위해, 단말 디바이스가 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 송신하는 방법에서의 시그널링을 예시하는 도면이다. 도 4에서, 무선 통신 네트워크의 기지국의 커버리지 외부에 있는 다른 단말(이 단말이 중계기 기능의 활성화를 요청하기 때문에, 도 4 내지 도 6에서 "요청 단말"로 지칭됨)이 구성 정보를 요청함으로써 시그널링을 개시한다. 도 5에서, 무선 통신 네트워크의 기지국의 커버리지 내부에 있는 단말 디바이스는 자신의 중계기 능력(Capability)을 어나운스함으로써 시그널링을 개시한다.
도 4는, 요청 단말이 단말 디바이스의 중계기 기능의 활성화를 요청하고 연관된 시그널링을 개시하는 방법에서 시그널링을 예시하는 도면이다. 시그널링은 요청 단말에 근접하게 위치된 2개의 단말 디바이스에 대해 예시되지만, 임의의 다른 수의 단말 디바이스가 요청 단말에 근접하게 위치될 수 있다. 요청 단말은 UE일 수 있다. 요청 단말은 근접 기반 서비스(ProSe)-가능 UE일 수 있다.
요청 단말에 근접하게 위치된 단말 디바이스(들)는 도 4에서 단말 디바이스 B1 및 단말 디바이스 B2로 라벨링된다. 단말 디바이스(들)는, 요청 단말이 이들을 적합한 리피터로 식별할 수 있기 전에 기지국에 접속될 수 있다. 이를 위해, 제 1 단말 디바이스 B1은 접속 셋업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 자원 제어(RRC) 접속 셋업(35)의 시그널링이 수행될 수 있다. 제 1 단말 디바이스는 부착/패킷 데이터 네트워크(PDN) 접속 설정(36)을 수행할 수 있다. 유사하게, 요청 단말에 근접하게 위치된 제 2 단말 디바이스 B2 및/또는 다른 단말 디바이스는, UE가 단말 디바이스를 리피터로 전환하기 위한 적합한 후보로 식별할 수 있기 전에, RRC 접속 셋업(37) 및 부착/PDN 접속 설정(36)을 수행할 수 있다.
접속 설정은, 예를 들어, 3GPP TS 36.331에서 정의된 시그널링을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스와 RAN 사이의 접속 설정을 위해, "3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 11)"으로 명명된 3GPP TS 36.331 V11.4.0 (2013-06)에서 정의된 시그널링이 이용될 수 있다.
D2D 발견(41)에서, 요청 단말은 제 1 단말 디바이스(도 4에 B1로 라벨링됨)의 존재를 검출한다. D2D 발견(51)에서, 요청 단말은 제 2 단말 디바이스(도 4에 B2로 라벨링됨)의 존재를 검출한다.
요청 단말은 중계기 기능과 관련된 구성 정보에 대한 정보 요청(42)을 제 1 단말 디바이스에 송신한다. 정보 요청(42)은 또한, 제 1 단말 디바이스의 리피터 능력(Capability)에 대한 정보를 요청하기 위해 이용될 수 있다. 정보 요청(42)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 제 1 단말 디바이스는 구성 정보를 포함하는 응답(43)을 송신한다. 응답(43)에 포함된 제 1 단말 디바이스에 대한 구성 정보는, 제 1 단말 디바이스에서 네트워크 커버리지 품질에 대한 표시자 및/또는 단말 관련 정보를 포함할 수 있다. 구성 정보의 적어도 일부는 제 1 단말 디바이스에서 측정될 수 있다. 예를 들어, 구성 정보는, 제 1 단말 디바이스의 이동 이력에 기초하여 결정되는 모빌러티 데이터, 및/또는 중계기 기능에 대해 이용가능한 제 1 단말 디바이스의 출력 전력을 표시하는 출력 전력 능력(Capability) 표시자, 및/또는 제 1 단말 디바이스의 무선 채널 특성에 대한 이력 데이터를 제공하는 채널 품질 정보, 및/또는 제 1 단말 디바이스의 이용가능한 데이터 전송 능력(Capability)을 표시하는 데이터 능력(Capability) 정보, 및/또는 제 1 단말 디바이스가 얼마나 많은 다른 단말에 통신을 중계할 수 있는지를 표시하는 중계기 능력(Capability) 정보, 및/또는 이용가능한 전원 용량의 관점에서 제한이 존재하는지 여부를 표시할 수 있는 전원 정보 중 하나 또는 몇몇을 포함할 수 있다.
요청 단말은 구성 정보에 대한 정보 요청(52)을 제 2 단말 디바이스에 송신한다. 정보 요청(52)은 또한, 제 2 단말 디바이스의 리피터 능력(Capability)에 대한 정보를 요청하기 위해 이용될 수 있다. 정보 요청(52)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 제 2 단말 디바이스는, 구성 정보를 포함하는 응답(53)을 송신한다. 응답(53)에 포함된 제 2 단말 디바이스에 대한 구성 정보는, 제 2 단말 디바이스에서 네트워크 커버리지 품질에 대한 표시자 및/또는 단말 관련 정보를 포함할 수 있다. 구성 정보의 적어도 일부는 제 2 단말 디바이스에서 측정될 수 있다. 예를 들어, 구성 정보는, 응답(43)과 관련하여 논의된 데이터 요소 중 하나 또는 몇몇을 포함할 수 있다.
응답(43, 53)은, RRC 무선 자원 제어(RRC) 시그널링 메시지 또는 비접속 계층(NAS) 시그널링 메시지일 수 있다. 응답(43, 53)은 인터넷 프로토콜(IP) 통신일 수 있다.
단말 디바이스(들)로부터 응답(43, 53)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 요청 단말은 선택(44)을 수행할 수 있다. 선택(44)은, 각각의 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함하는 응답(43, 53)을 송신한 단말 디바이스(들) 사이에서 우선순위화를 포함할 수 있다.
요청 단말은 선택된 단말 디바이스에 중계기 전환 요청(45)을 송신한다. 예를 들어, 제 1 단말 디바이스 B1이 선택(44)에서 제 2 단말 디바이스 B2에 대한 우선권을 부여받으면, 중계기 전환 요청(45)은 제 1 단말 디바이스 B1에 송신된다. 중계기 전환 요청(45)은, 선택된 단말 디바이스가 자신의 중계기 기능을 활성화할 것을 나타낸다.
중계기 전환 요청(45)은, 활성화 절차(46)에서, 자신의 중계기 기능을 활성화하기 위한 시그널링을 시작하도록 선택된 단말 디바이스를 트리거링한다. 시그널링은, 무선 통신 네트워크의 단말 디바이스와 RAN 사이에서 메시지의 송신을 수반할 수 있다. 활성화 절차(46)의 시그널링은, PCT 출원 PCT/IB2013/000949에 개시된 다양한 기술 중 임의의 기술에 따라 수행될 수 있다.
D2D 발견(41, 51)에서, 그리고/또는 메시지(42, 43, 52, 53)에 의해 단말 디바이스로부터 관련 정보를 리트리브할 때, 그리고/또는 메시지(45)에 의해 중계기 기능의 활성화를 요청할 때 수행되는 시그널링은, RAN을 통과하지 않는 D2D 통신일 수 있다.
도 5는, 무선 통신 네트워크의 기지국의 커버리지 내에 있는 단말 디바이스가 D2D 발견 이후 자신의 리피터 능력(Capability)을 어나운스할 수 있는 다른 실시예에 따른 방법에서 시그널링을 예시하는 도면이다. 그에 따라, 기지국의 커버리지 내에 있는 단말 디바이스는, 궁극적으로 자신의 중계기 기능의 활성화를 초래하는 시그널링을 개시할 수 있다.
단말 디바이스는 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 시그널링(35, 36)을 이용하여 무선 통신 네트워크와의 접속을 설정하고, D2D 발견(41)을 수행한다.
단말 디바이스는, D2D 발견(41)에서 검출된 적어도 하나의 다른 단말에 자신의 중계기 능력(Capability)을 시그널링한다. 단말 디바이스는, 요청 단말 및 가능하게는 D2D 발견(41)에서 검출된 다른 단말에 자신의 중계기 능력(Capability)에 대한 어나운스먼트 메시지(49)를 송신할 수 있다. 어나운스먼트 메시지(49)는, 단말 디바이스가, 활성화될 수 있는 중계기 기능을 가짐을 표시하는 정보를 포함할 수 있다.
요청 단말은 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 요청하기 위해 요청(42)을 송신할 수 있고, 단말 디바이스는 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 구성 정보를 포함하는 응답(43)을 송신할 수 있다. 응답(43)은, 중계기 능력(Capability)에 대한 정보를 포함할 필요가 없는데, 그 이유는, 중계기 능력(Capability)이 어나운스먼트 메시지(49)로 이미 어나운스되었기 때문이다. 응답(43)에 포함된 구성 정보는, 도 4를 참조하여 설명된 다양한 데이터 요소 중 임의의 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다.
구성 정보 중 일부 또는 전부가 또한 어나운스먼트 메시지(49)에 포함될 수 있다. 요청 단말은 추후의 시간에 구성 정보에 대한 요청(42)을 여전히 송신할 수 있다. 이것은, 단말 디바이스가 중계기로 동작하는 것을 시작하기에 적합한지 여부를 결정하는 경우 고려될 구성 정보의 변경, 예를 들어, 단말 디바이스의 출력 전력 능력(Capability) 또는 전원의 변경을 허용한다. 구성 정보의 재송신은 또한, 요청 단말이, 다른 중계기로 스위칭해야 하는지 그리고/또는 가능하다면 기지국과의 직접 통신을 시작해야 하는지 여부를 결정하도록 허용한다.
시그널링은, 도 4의 요청 단말에 근접하게 위치된 2개의 단말 디바이스에 대해 그리고 도 5의 하나의 단말 디바이스에 대해 예시되지만, 임의의 다른 수의 단말 디바이스가 요청 단말에 근접하게 위치될 수 있다. 요청 단말 및 후보 중계기들인 단말 디바이스(들) 둘 모두는 근접 기반 서비스(ProSe)-가능 UE일 수 있다. 후보 중계기인 단말 디바이스(들)는 근접 기반 서비스(ProSe)-가능 공공 안전 UE(들)일 수 있다.
도 6은, 단말 디바이스의 중계기 기능을 활성화하기 위해 단말 디바이스와 기지국 사이에서 수행되는 시그널링의 예시적인 구현을 예시한다.
중계기 전환 요청(45)을 수신한 것에 대한 응답으로, 단말 디바이스는 기지국에 허용 요청(61)을 전송할 수 있다. 허용 요청(61)은, 단말 디바이스의 중계기 기능을 활성화하기 위한 허용을 요청하기 위해 송신된다.
단말 디바이스는 기지국으로부터 응답을 수신한다. 기지국이 단말 디바이스의 중계기 기능을 활성화하기 위한 허용을 제공하면, 기지국은 선택된 단말 디바이스에 허용 확인응답 메시지(62)를 송신할 수 있다. 기지국으로부터 허용 확인응답(62)이 수신되면, 단말 디바이스는 기지국으로부터 중계기 기능을 구성하기 위한 파라미터(63)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 파라미터는, 요청 단말에 통신 데이터를 포워딩하기 위한 무선 신호의 최대 출력 전력, 단말 디바이스가 새로운 무선 셀을 셋업하는 경우 선택된 단말 디바이스에 의해 이용되는 셀 식별자, 기지국의 이웃에 위치된 이웃 기지국의 이웃 셀 식별자, 및 요청 단말에 데이터 또는 시그널링 메시지를 포워딩하기 위한 무선 신호에 대한 주파수 대역을 정의할 수 있다. 그 다음, 단말 디바이스에서 중계기 기능이 활성화된다. 중계기 기능은, 단말 디바이스의 프로세싱 디바이스의 제어 하에서 수행될 수 있다.
요청 단말은, 단말 디바이스에 의해 기지국에 중계될 수 있는 등록(64)을 수행할 수 있다. 후속 데이터 통신(65)에서, 단말 디바이스는 요청 단말로부터 수신되는 업링크의 데이터 통신을 기지국으로 포워딩할 수 있다. 데이터 통신은, IP 어드레스가 할당된 데이터 통신으로 수행될 수 있다. 단말 디바이스는, 기지국으로부터 수신된 다운링크의 데이터 통신을 요청 단말에 포워딩할 수 있다. 요청 단말과 단말 디바이스 사이의 송신은 D2D 통신으로 구현될 수 있다. 송신 경로의 이러한 레그(leg), 즉, 중계기로 동작하는 단말 디바이스와 요청 단말 사이의 레그는, 메시지가 기지국을 통과하지 않도록 구현될 수 있다.
단말 디바이스의 중계기 기능은, 업링크에서 요청 단말로부터 수신된 데이터 메시지가 각각의 데이터 메시지에 포함된 디지털 데이터를 변형함이 없이 기지국에 포워딩되도록 구현될 수 있다. 단말 디바이스의 중계기 기능은, 다운링크에서 기지국으로부터 수신된 데이터 메시지가 각각의 데이터 메시지에 포함된 디지털 데이터를 변형함이 없이 요청 단말에 포워딩되도록 구현될 수 있다. 이 경우, 트래픽 및/또는 시그널링 메시지의 디지털 데이터 컨텐츠는, 메시지를 포워딩하는 경우 동일할 수 있지만, 무선 파라미터(예를 들어, 주파수 대역 등)는 여전히 상이할 수 있다.
단말 디바이스의 중계기 기능은, 단말 디바이스의 중계기 기능이 메시지를 포워딩하기 전에, 다운링크 및/또는 업링크에서 송신되는 데이터 메시지에 또는 시그널링 메시지에 포함된 디지털 데이터의 일부가 변형되도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 리피터로 동작하는 경우 단말 디바이스에 의해 셋업되는 셀에 대해 새로운 셀 식별자가 할당될 수 있다. 그 다음, 단말 디바이스의 중계기 기능은, 요청 단말과 기지국, 즉, 계속해서 중계기로 동작하는 동안의 단말 디바이스 사이에서 데이터 메시지 또는 시그널링 메시지를 포워딩하는 경우 업링크 및 다운링크 통신에서 셀 식별자를 각각 대체할 수 있고, 또한 요청 단말과 기지국 사이에서 포워딩되는 메시지의 적어도 일부의 데이터를 변형할 수 있다.
요청 단말과 중계기로 동작하는 단말 디바이스 사이의 송신 경로의 레그는, Uu 인터페이스를 통한 트래픽 및 시그널링 둘 모두의 송신을 포함할 수 있다. 중계기로 동작하는 단말 디바이스와 기지국 사이의 송신 경로의 레그는 Un 인터페이스를 통한 데이터 및 시그널링 메시지 둘 모두의 송신을 포함할 수 있다.
단말 디바이스의 중계기 기능은, 언제든 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 중계기 기능은, 기지국으로부터 대응하는 요청(66)을 수신할 때 비활성화될 수 있다. 이러한 경우, 단말 디바이스는, 기지국이 허용을 취소했음을 요청 단말에 통지하기 위해, 요청 단말에 허용 취소 메시지(67)를 송신할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 중계기 기능은, 요청 단말로부터의 요청 시에 비활성화될 수 있다.
단말 디바이스의 중계기로의 전환은 근접 서비스(ProSe)로 구현될 수 있다. 근접 기반 서비스는 선택적으로 인에이블(enable)될 수 있다. 근접 기반 서비스는, 예를 들어, 도 8을 참조하여 더 상세히 설명될 바와 같이, 긴급상황 또는 다른 공공 안전 시나리오에서, 요청 단말이 중계기 기능을 요구함을 표시하는지 여부에 따라, 선택적으로 인에이블될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 요청 단말에 근접하게 위치된 단말 디바이스는, 자신이 UE에 대해 중계기 기능을 활성화할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 다양한 다른 기준 중 임의의 기준을 이용할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 운영자 및/또는 단말 디바이스의 사용자는, 예를 들어, 오직 특정 조직 또는 개인에 의해 동작되는 요청 단말에만 중계기 기능이 제공될 수 있도록, 요청 단말의 식별자에 따라 선택적으로 중계기 기능을 활성화시키는 것 또는 서빙 기지국의 이웃 기지국이 실패한 경우에만 중계기 기능을 활성화시키는 것과 같이, 중계기 기능을 활성화하기 위한 기준을 특정할 수 있다. 또한, 일부 단말 디바이스의 사용자들은 각각의 단말 디바이스를, 긴급상황 통신 또는 다른 공공 안전 관련 통신을 중계할 때는 예외로 하고, 일반적으로 중계기로 동작하지 않도록 표시할 수 있다.
도 7은, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함하는, 실시예에 따라 단말 디바이스에 의해 송신되는 메시지(70)를 예시한다. 메시지(70)는, 도 4 또는 도 5를 참조하여 설명된 시그널링에서 응답(43)으로 송신될 수 있다. 메시지(70)는 RRC 무선 자원 제어(RRC) 시그널링 메시지 또는 비접속 계층(MAS) 시그널링 메시지일 수 있다. 메시지(70)는 인터넷 프로토콜(IP) 통신일 수 있다.
메시지(70)는, 메시지(70)를 송신한 단말 디바이스의 중계기 기능과 각각 연관되는 하나 또는 몇몇 데이터 요소(72-74)를 포함할 수 있다. 데이터 요소(들)(72-74)는, 기지국의 커버리지 외부에 위치된 적어도 하나의 단말 디바이스가, 단말 디바이스가 중계기로 동작하기에 적합할지 여부를 결정하도록 허용하는 구성 정보를 형성한다.
구성 정보는 모빌러티 데이터(72)를 포함할 수 있다. 단말 디바이스는, 단말 디바이스의 이동 이력에 기초하여 모빌러티 데이터(72)를 결정하도록 구성될 수 있다. 단말 디바이스는 위치 변경을 모니터링할 수 있고, 그에 기초하여 자신의 모빌러티에 대한 정량자를 컴퓨팅할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스가 서빙 무선 셀을 번경한 횟수는, 예를 들어, 평균 이동 속도의 측정치로서, 단말 디바이스의 모빌러티를 정량화하기 위해 이용될 수 있다. 다른 표시자는, 예를 들어, 단말 디바이스가 미리 정의된 시간 간격 동안 이동한 거리에 대한 표시자로 이용될 수 있다. 모빌러티 통계는 일반적으로 많은 단말 디바이스에서 검출된다. 이러한 모빌러티 통계는, 리피터 정보 응답에 포함되는 단말 디바이스 모빌러티에 대한 표시자를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
모빌러티 데이터(72)를 생성하기 위해 단말 디바이스에 의해 더 복잡한 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스의 위치 또는 위치 변경이 모니터링될 수 있다. 단말 디바이스의 이동 속도를 모니터링하기 위해, 포지셔닝 시스템 및/또는 다른 위치, 속도 또는 가속도 센서의 신호가 평가될 수 있다. 평균 속도가 컴퓨팅될 수 있고, 모빌러티 데이터(72)로 이용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 구성 정보는, 중계기 기능에 대해 이용가능한 단말 디바이스의 출력 전력을 표시하는 출력 전력 능력(Capability) 표시자(73)를 포함할 수 있다. 중계기 기능에 대해 이용가능한 출력 전력은, 예를 들어, 무선 통신 네트워크에 의해 구성될 수 있다. 단말 디바이스는, 자신의 전원 및/또는 단말 디바이스에 설정된 파라미터에 기초하여 출력 전력 능력(Capability) 표시자를 결정할 수 있다. 출력 전력 능력(Capability) 표시자는, 단말 디바이스가 중계기로 동작할 다른 단말로 향하는 통신에 대한 중계기 기능에 대해 이용가능한 출력 전력의 상한 또는 최대값을 표시할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 구성 정보는, 구성 정보에서 데이터 요소(74)로서 포함되는 채널 품질 정보를 포함할 수 있다. 채널 품질 정보는, 제 1 단말 디바이스의 무선 채널 특성에 대한 이력 데이터를 제공할 수 있다. 단말 디바이스는, 기지국으로부터 수신된 신호에 대한 수신 신호 강도를 모니터링하도록 구성될 수 있고, 그에 기초하여 채널 품질에 대한 표시자를 생성할 수 있다. 수신 신호 강도 이외의 품질 표시자, 예를 들어, 신호-대-잡음비 등이 추가적으로 또는 대안적으로 이용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 구성 정보는, 구성 정보에 데이터 요소(74)로 포함되는 데이터 능력(Capability) 정보를 포함할 수 있다. 데이터 능력(Capability) 정보는, 단말 디바이스의 이용가능한 데이터 전송 능력(Capability)을 표시할 수 있다. 단말 디바이스는, 데이터 능력(Capability) 정보를 결정하기 위해, 이용가능한 대역폭 및/또는 프로세싱 부하를 모니터링하도록 구성될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 구성 정보는, 구성 정보에 데이터 요소(74)로 포함되는 중계기 능력(Capability) 정보를 포함할 수 있다. 중계기 능력(Capability) 정보는, 단말 디바이스가 얼마나 많은 다른 단말에 대해 통신을 중계할 수 있는지를 표시할 수 있다. 중계기 능력(Capability) 정보는, 네트워크 운영자에 의해 단말 디바이스에 구성될 수 있고 그리고/또는 단말 디바이스에 저장될 수 있는 미리 정의된 고정된 수일 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 구성 정보는, 구성 정보에 데이터 요소(74)로 포함되는 단말 디바이스에 대한 전원 표시자를 포함할 수 있다. 단말 디바이스는 전원 표시자를 생성하기 위해 배터리 레벨을 모니터링할 수 있다.
추가적인 또는 대안적인 데이터 요소가 구성 정보에 포함될 수 있다.
메시지(70)는 추가적인 정보를 포함할 수 있다. 메시지(70)는, 메시지(70)를 송신한 단말 디바이스에 대한 고유의 식별자를 포함할 수 있는 어드레스 정보(71)를 포함할 수 있다. 메시지(70)는, 메시지(70)가 송신되는 무선 통신 네트워크의 커버리지 외부에 위치된 적어도 하나의 근접 기반 서비스(ProSe)-가능 UE의 식별자(들)를 포함할 수 있다.
도 8은, 실시예에 따른 단말 디바이스(3)를 갖는 통신 시스템의 아키텍쳐를 예시한다. 적어도 하나의 다른 단말(2)은 중계기로 동작하는 것을 시작하도록 단말 디바이스(3)에 요청한다. 단말 디바이스(3) 및 적어도 하나의 다른 단말(2)은 각각 근접 기반 서비스(ProSe)-가능 UE일 수 있다. E-UTRAN의 eNodeB가 도우너 eNodeB(DeNB)(81)로 동작할 수 있다.
단말 디바이스(3)는, 자신에게 할당되는 하나 또는 몇몇 물리적 셀 식별자를 가질 수 있다. 하나 이상의 물리적 셀 식별자가 DeNB 또는 무선 통신 네트워크의 다른 노드에 의해 할당될 수 있다. 단말 디바이스(3)는 자기 자신의 동기화 신호 및 시스템 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 단말 디바이스(3)는 또한, 단말 디바이스(3)와 DeNB(81) 사이의 언 인터페이스(Un interface) 상에서 업링크 및 다운링크 송신을 스케줄링하는 것을 담당할 수 있다. 그에 따라, 단말 디바이스(3)는 자기 자신의 무선 셀을 셋업할 수 있고, 적어도 하나의 다른 단말(2)이 DeNB(81)의 무선 셀의 커버리지 외부에 위치되는 동안 단말 디바이스(3)의 무선 셀에 접속된다.
DeNB(81)는, 중계기로 동작하는 단말 디바이스(3)를 제어할 수 있다. DeNB는, 예를 들어, 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이, 단말 디바이스(3)의 중계기 기능을 구성할 수 있다.
단말 디바이스(3)와 적어도 하나의 다른 단말(2) 사이의 트래픽 및 시그널링은 유 인터페이스(Uu interface)를 통해 송신될 수 있다. 단말 디바이스(3)와 DeNB 사이의 트래픽 및 시그널링은 언 인터페이스(Un interface)를 통해 송신될 수 있다. 언(Un) 및 유(Uu) 인터페이스는 동일한 캐리어 주파수를 이용할 수 있거나 상이한 캐리어 주파수를 이용할 수 있다.
DeNB(81)와 단말 디바이스(3) 사이의 X2 인터페이스는, 단말 디바이스(3)와 다른 기지국 사이의 핸드오버를 지원할 수 있다. X2 인터페이스는, 데이터 및 시그널링 메시지를 전송하기 위해 언 인터페이스(Un interface)를 이용할 수 있다. DeNB(81)는 X2 인터페이스를 통해 다른 eNodeB(미도시)에 데이터 및 시그널링 메시지를 송신할 수 있다.
S1 인터페이스는, 단말 디바이스(3)의 중계기 기능이, 이볼브드 패킷 코어(EPC)(82)의 모빌러티 매니지먼트 엔티티(MME)(83) 및/또는 서빙 게이트웨이(S-GW)(84)와 직접 통신하도록 허용한다. S1-MME 인터페이스는 MME(83)와 단말 디바이스(3) 사이의 시그널링에 대해 이용될 수 있다. S1-U 인터페이스는 데이터 메시지에 대해 이용될 수 있다.
S11 인터페이스는, MME(83)를 S-GW와 동일한 방식으로 다룸으로써, MME(83)가 DeNB(81) 내부의 S1 터널링 기능을 구성하도록 허용한다.
모든 인터페이스는 3GPP TR 36.806에 따라 구성될 수 있다. 예를 들어, 모든 인터페이스는 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Relay architectures for E-UTRA (LTE-Advanced) (Release 9)"로 명명된 3GPP TR V9.0.0 (2010-03)에 따라 구성될 수 있다.
도 9는, 실시예에 따른 단말 디바이스에 의해 수행될 수 있는 방법(90)의 흐름도이다. 단말 디바이스는 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된 구성 중 임의의 구성을 가질 수 있다. 방법은, 단말 디바이스의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 적어도 하나의 다른 단말에 통지하도록 수행될 수 있다.
91에서, 단말 디바이스는 적어도 하나의 다른 단말로부터 정보 요청을 수신한다. 적어도 하나의 다른 단말은, 단말 디바이스와 그 적어도 하나의 다른 단말이 근접도 기준을 충족하도록, 단말 디바이스에 충분히 가까울 수 있다.
92에서, 단말 디바이스는, 적어도 하나의 다른 단말로부터 수신된 정보 요청에 긴급상황 통신에 대한 표시자가 포함되어 있는지 여부를 결정한다. 긴급상황 통신에 대한 표시자가 포함되어 있으면, 방법은 단계(95)로 진행하여, 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함하는 메시지에 대한 데이터 요소를 생성한다. 그렇지 않으면, 방법은 단계(93)로 진행할 수 있다.
93에서, 단말 디바이스는, 어떠한 다른 이유로 자신의 중계기 기능을 활성화시킬 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스는, 단말 디바이스의 메모리에 저장된 사용자 선호도에 기초하여 및/또는 네트워크 운영자에 의해 정의된 세팅에 기초하여, 자신이 비-긴급상황 통신에 대해 중계기로 동작할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 단말 디바이스는 또한, 단말 디바이스의 메모리에 저장된 사용자 선호도에 기초하여, 네트워크 운영자에 의해 정의된 세팅에 기초하여, 또는 사용자 입력에 기초하여, 단말 디바이스가 적어도 하나의 다른 단말에 대해 자신의 중계기 기능을 활성화할 수 있는 조건이 충족되는지 여부를 결정할 수 있다. 단말 디바이스가 적어도 하나의 다른 단말에 대해 자신의 중계기 기능을 활성화하지 않을 수 있는 것으로 결정하면, 방법은 단계(94)로 진행한다. 94에서, 메시지가 생성되고, 적어도 하나의 다른 단말에 송신될 수 있다. 94에서의 메시지는, 단말 디바이스가 적어도 하나의 다른 단말에 대한 중계기로 동작할 수 없음을 표시할 수 있다. 단말 디바이스가 적어도 하나의 다른 단말에 대해 자신의 중계기 기능을 활성화할 수 있는 것으로 결정하면, 방법은 단계(95)로 진행한다.
95에서, 중계기 기능과 관련된 구성 정보의 데이터 요소가 생성된다. 데이터 요소는, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된 데이터 요소 중 임의의 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다. 단말 디바이스는, 예를 들어, 이동, 및/또는 단말 디바이스의 출력 전력 능력(Capability) 및/또는 전원과 관련된 데이터를 연속적으로 또는 간헐적으로 수집할 수 있고, 그에 기초하여 95에서 데이터 요소를 생성할 수 있다. 구성 정보의 데이터 요소를 생성하기 위해 95에서 평가되는 데이터의 수집은, 단계(91)의 요청이 수신되기 전에도 시작될 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스는, 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 수신 신호 강도를 모니터링할 수 있고, 그에 기초하여 네트워크 커버리지 품질에 대한 표시자를 생성할 수 있다. 단말 디바이스는 위치 변경을 모니터링할 수 있고, 그에 기초하여 자신의 모빌러티에 대한 정량자를 컴퓨팅할 수 있다. 단말 디바이스는 전원 표시자를 생성하기 위해 배터리 레벨을 모니터링할 수 있다.
96에서, 구성 정보가 생성된다. 구성 정보는, 중계기 기능과 관련되고 95에서 생성된 하나 또는 몇몇 데이터 요소를 포함한다. 구성 정보는, 적어도 하나의 다른 단말이, 단말 디바이스가 중계기로 동작하기에 적합할지 여부를 결정하도록 허용하는 하나 또는 몇몇 데이터 요소를 포함할 수 있다.
97에서, 단말 디바이스는, 91에서의 요청을 송신한 적어도 하나의 다른 단말에 메시지를 송신한다. 메시지는, 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함한다.
단말 디바이스가 중계기로 동작하도록 선택되면, 단계(98-100)가 후속적으로 수행될 수 있다. 98에서, 단말 디바이스는 다른 단말로부터 중계기 전환 요청을 수신한다. 99에서, 단말 디바이스는 자신의 중계기 기능에 대한 활성화 절차를 시작한다. 100에서, 단말 디바이스는, 기지국과 다른 단말 사이에서 데이터 메시지 및/또는 시그널링 메시지를 중계하는 것을 시작한다.
도 10은, 실시예에 따른 단말 디바이스의 기능 블록도이다. 실시예에 따른 단말 디바이스(3)의 프로세싱 디바이스(29)에 의해 다양한 기능이 수행될 수 있다. 실시예에 따른 단말 디바이스에서, 다양한 기능 전부가 구현될 필요는 없다.
단말 디바이스(3)의 프로세싱 디바이스(29)는 구성 정보 생성 기능(111)을 실행하도록 구성될 수 있다. 구성 정보 생성 기능(111)은, 수신 데이터에 대한 프로세싱 경로(122)에서 구성 정보에 대한 요청을 수신하는 것에 대한 응답으로 실행될 수 있다. 구성 정보 생성 기능(111)은, 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하기 위해 송신 데이터에 대한 프로세싱 경로(121)를 제어할 수 있다. 단말 디바이스(3)가 데이터 및 시그널링 메시지를 중계하기 위해 중계기로 전환할 수 있는지 여부를 표시하는, 단말 디바이스(3)의 리피터 능력(Capability)에 대한 정보를 포함하도록 메시지가 생성될 수 있다.
단말 디바이스(3)의 프로세싱 디바이스(29)는, 메시지가 단말 디바이스(3)에 대한 구성 정보를 포함하도록 메시지를 생성하도록 구성된다. 프로세싱 디바이스(29)는, 구성 정보의 데이터 요소를 생성하기 위한 기능을 실행할 수 있다.
예를 들어, 중계기 기능에 대한 출력 전력 능력(Capability)을 결정하기 위한 기능(112)이 수행될 수 있다. 기능(112)은, DeNB에 의해 설정된 중계기 기능의 구성 세팅에 기초하여 출력 전력 능력(Capability)을 결정할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 모빌러티를 모니터링하기 위한 기능(113)이 수행될 수 있다. 모빌러티 모니터링을 위한 기능(113)은, 서빙 무선 셀, 모션 패턴, 또는 단말 디바이스(3)의 모빌러티를 표시하는 다른 수량의 변경을 추적할 수 있다. 모빌러티 모니터링을 위한 기능(113)은, 모빌러티 통계를 수집할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 배터리 레벨을 검출하기 위한 기능(114)이 수행될 수 있다. 기능(114)은, 중계기 기능이 활성화되면 이용가능한 전원의 관점에서 제한이 존재하는지 여부를 결정하도록 동작가능할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 채널 품질을 모니터링하기 위한 기능(115)이 수행될 수 있다. 기능(115)은, 무선 액세스 네트워크로부터 수신된 데이터 메시지 및/또는 시그널링 메시지의 수신 신호 강도 또는 신호-대-잡음을 모니터링할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 데이터 능력(Capability)을 결정하기 위한 기능(116)이 수행될 수 있다. 기능(116)은, 이용가능한 대역폭의 이력 데이터에 기초하여 및/또는 DeNB에 의해 설정된 중계기 기능의 구성 세팅에 기초하여 데이터 능력(Capability)을 결정할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 중계기 능력(Capability)을 결정하기 위한 기능(117)이 수행될 수 있다. 중계기 능력(Capability)은, 단말 디바이스가 얼마나 많은 다른 단말에 대해 중계를 동시에 수행할 수 있는지를 표시할 수 있다. 기능(117)은, 저장 디바이스에 저장된 정보에 기초하여 또는 DeNB에 의해 설정된 중계기 기능의 구성 세팅에 기초하여 중계기 능력(Capability)을 결정할 수 있다.
프로세싱 디바이스(29)는, 중계기 기능에 대한 활성화 절차(118)를 실행할 수 있다. 활성화 절차(118)는, 단말 디바이스(3)가 리피터 중계기로 동작하는 것을 시작하기 위한 허용을 기지국으로부터 요청하는 것을 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스(29)는 중계기 기능(119)을 실행하도록 구성될 수 있다. 중계기 기능(119)은, 업링크 및 다운링크에서 적어도 하나의 다른 단말 디바이스와 기지국 사이에서 데이터 메시지 또는 시그널링 메시지를 포워딩하도록 동작가능할 수 있다. 중계기 기능은, 메시지에 포함된 제어 데이터의 일부, 예를 들어, 디바이스 또는 셀 식별자를 송신 또는 수신하기 위한 식별자를 변형하도록 동작가능할 수 있다.
실시예 중 임의의 실시예에서, 단말 디바이스는, 무선 통신 네트워크의 커버리지 외부에 위치된 적어도 하나의 다른 단말이, 중계기로 전환된 단말 디바이스를 통해 통신 경로를 설정하기를 원하는 경우에, 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신할 수 있다. 단말 디바이스는, 적어도 하나의 다른 단말 디바이스가 무선 액세스 네트워크와 이미 통신하게 하는 중계기보다 그 단말 디바이스가 더 적합한 중계기일 수 있는지 여부를 적어도 하나의 다른 단말 디바이스가 결정하도록 허용하기 위해, 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신할 수 있다.
단말 디바이스에 의해 송신되는 구성 정보는 또한, 중계 접속이 상실된 경우 이용될 수 있다. 이것은, 중계기로 동작하는 단말 디바이스의 모빌러티 및/또는 단말 디바이스를 중계기로 이용하는 적어도 하나의 다른 단말의 모빌러티로 인해 발생할 수 있다.
중계 접속이 상실된 경우, 기지국의 커버리지 외부에 위치된 적어도 하나의 다른 단말은, 중계기로 전환할 수 있는 새로운 단말 디바이스를 식별하기 위해, 중계기 기능을 각각 갖는 단말 디바이스로부터 미리 수신된 구성 정보를 이용할 수 있다. 기지국의 커버리지 외부에 위치된 적어도 하나의 다른 단말은 또한, 각각의 단말의 중계기 기능과 관련된 구성 정보를 다시 송신하도록, 후보 중계기인 단말 디바이스에 요청하여, 그 적어도 하나의 다른 단말이, 중계기로 전환할 수 있는 새로운 단말 디바이스를 식별하도록 허용하게 할 수 있다.
기지국의 커버리지 외부에 위치된 적어도 하나의 다른 단말은, 다양한 기준 중 임의의 기준에 따라, 중계 접속의 상실 이후, 오래된 구성 정보를 이용할지 또는 업데이트된 구성 정보의 송신을 요청할지 여부를 결정할 수 있다. 기준은, 구성 정보가 이전에 송신된 후 경과된 시간 기간, 중계기 기능을 요청한 적어도 하나의 다른 단말의 모빌러티 및/또는 후보 중계기인 단말 디바이스의 모빌러티, 또는 둘 모두의 조합 중 하나 또는 몇몇을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 통신 시스템의 단말 디바이스 및/또는 기지국은, 단말 디바이스가 중계기로 동작하는 동안 적어도 하나의 다른 단말이 무선 통신 네트워크의 기지국의 커버리지 영역으로 이동하는 경우 핸드오버 절차를 수행하도록 구성될 수 있다. 단말 디바이스를 제어하는 기지국은 중계를 비활성화하고 핸드오버 절차를 수행하는 것으로 결정할 수 있다. 핸드오버 절차는, 단말 디바이스가 중계기로 동작하는 적어도 하나의 다른 단말이 무선 통신 네트워크의 동일한 기지국 또는 다른 기지국과 직접 통신을 계속하도록 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 설명되었다. 다양한 실시예 중 임의의 실시예에서, 단말 디바이스가 리피터 중계기로 전환하게 하는 절차는 근접도-기반 서비스로 구현될 수 있다. 단말 디바이스의 식별 및 선택에서 수반되는 시그널링은, 무선 통신 네트워크의 기지국을 통과하지 않는, 단말 디바이스와 적어도 하나의 다른 단말 사이의 직접 통신으로 수행될 수 있다.
다양한 실시예 중 임의의 실시예에서, 중계기 기능과 관련된 구성 정보의 송신을 포함하는 시그널링은, OSI(Open Systems Interconnection) 계층 모델의 제 1 계층, 제 2 계층 또는 제 3 계층 상에서 구현될 수 있다. 구성 정보를 포함하는 메시지의 송신은, OSI 계층 모델의 제 1 계층, 제 2 계층 또는 제 3 계층 상에서 구현될 수 있다. 구성 정보를 포함하는 메시지의 송신은, OSI 계층 모델의 제 1 계층, 제 2 계층 또는 제 3 계층 상에서 D2D 시그널링으로 구현될 수 있다.
다양한 실시예 중 임의의 실시예에서, 중계기로 동작하기에 적합한 단말 디바이스를 식별하기 위해 이용되는 시그널링은, E-UTRAN 네트워크 커버리지 외부에서 수행될 수 있다.
다른 실시예에서 변형 또는 변경이 구현될 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스에 의해 수신되고 단말 디바이스로 하여금 구성 정보를 포함하는 메시지를 송신하게 하는 정보 요청에 추가적인 정보가 포함될 수 있다. 추가적인 정보는, 단말 디바이스의 중계기 기능이 요구되는 통신에 대한 대역폭 요건을 표시할 수 있다. 추가적인 정보는, 단말 디바이스의 중계기 기능이 요구되는 서비스의 타입을 표시할 수 있다.
추가적인 예를 들어, 구성 정보를 포함하는 메시지는, 전용 시그널링 메시지로, 예를 들어, 근접 기반 서비스(ProSe) 일대일 통신으로 적어도 하나의 단말의 각각의 단말에 송신될 수 있는 한편, 리피터 정보 요청은 또한 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 메시지로, 예를 들어, 근접 기반 서비스(ProSe) 일대다 통신으로 송신될 수 있다. D2D 발견은 생략될 수 있다.
추가적인 예를 들어, 리피터 정보 응답에서 구성 정보로서 송신하기에 적합한 예시적인 데이터 요소가 설명되었지만, 다른 정보가 대안적으로 또는 추가적으로 구성 정보로서 리피터 정보 응답에 포함될 수 있다. 예를 들어, 보안-관련 정보가 구성 정보에 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 기지국의 커버리지 영역 외부에 위치된 단말이, 리피터 중계기로 전환하기에 적합한 단말 디바이스를 선택하기 위해 요구되는 정보를 획득하도록 허용하는 시그널링을 제공한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4)로서,
    셀룰러 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크(10)와의 통신을 위해 구성되는 무선 인터페이스(25; 121, 122)를 포함하고,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는,
    상기 무선 인터페이스(25; 121, 122)를 통해, 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)에 상기 단말 디바이스(3, 4)의 중계기 기능(119)과 관련된 구성 정보(72-74)를 포함하는 메시지(43; 53; 70)를 송신하고,
    상기 메시지(43; 53; 70)의 송신 이후, 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5) 중 요청 단말(2)과 상기 무선 액세스 네트워크(10) 사이에서 통신을 중계하는 것을 시작하기 위해 상기 중계기 기능(119)을 활성화하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 근접 기반 서비스(ProSe)가 가능한 사용자 장비인,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 근접 기반 서비스(ProSe) 일대일 통신으로서의 상기 구성 정보(72-74)를 포함하는 상기 메시지(43; 53; 70)를 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5) 중 한 개의 다른 단말(2, 5) 에 송신하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 근접 기반 서비스(ProSe) 일대일 통신으로서의 상기 구성 정보(72-74)를 포함하는 상기 메시지(43; 53; 70)를 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5) 중 여러 개의 다른 단말(2, 5)에 각각 송신하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성 정보(72-74)는,
    상기 단말 디바이스(3, 4)의 이동 속도를 표시하는 상기 단말 디바이스(3, 4)의 모빌러티 데이터(72);
    상기 중계기 기능(119)에 대해 이용가능한 상기 단말 디바이스(3, 4)의 출력 전력을 표시하는 출력 전력 능력 표시자(73);
    상기 단말 디바이스(3, 4)의 무선 채널 특성에 대한 이력 데이터를 제공하는 채널 품질 정보;
    상기 단말 디바이스(3, 4)의 이용가능한 데이터 전송 능력을 표시하는 데이터 능력 정보;
    상기 단말 디바이스(3, 4)가 얼마나 많은 다른 단말(2, 5)에 통신을 중계할 수 있는지를 표시하는 중계기 능력 정보;
    상기 단말 디바이스(3, 4)에서 이용가능한 전원에 기초하여 결정되는 전원 정보
    로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 데이터 요소를 포함하는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 메시지(43; 53; 70)에서 송신되는 상기 구성 정보(72-74)는, 적어도, 상기 모빌러티 데이터(72) 및 상기 출력 전력 능력 표시자(73) 둘 모두를 포함하는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)로부터 상기 구성 정보(72-74)에 대한 요청(42; 52)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 상기 구성 정보(72-74)를 포함하는 상기 메시지(43; 53; 70)를 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)에 송신하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 상기 요청(42)을 수신하기 전에, 상기 단말 디바이스(3, 4)가 중계기로 동작할 수 있는 것을 표시하는 어나운스먼트 메시지(49)를, 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)에 송신하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)과 상기 무선 액세스 네트워크(10)의 DeNB, 사이에서 통신을 중계하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 언 에어 인터페이스(Un air interface)를 통해 상기 DeNB(11; 81)와 통신하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는 모바일 전화인,
    무선 통신을 위한 단말 디바이스(3, 4).
  12. 통신 시스템으로서,
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 단말 디바이스(3, 4), 및
    무선 액세스 네트워크(10)와의 통신을 위해 구성되는 무선 인터페이스(20)를 갖는 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)은, 상기 단말 디바이스(3, 4)에 의해 송신된 메시지(43; 53; 70)를 수신하고, 상기 메시지(43; 53; 70)에 포함된 구성 정보(72-74)를 평가하여, 상기 단말 디바이스(3, 4)가 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)과 상기 무선 액세스 네트워크(10) 사이에서 통신을 중계하기에 적합한지 여부를 결정하도록 구성되는,
    통신 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    DeNB로 동작하도록 구성되는 eNodeB(11; 81)를 더 포함하고,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 상기 단말 디바이스(3, 4)의 상기 중계기 기능(119)이 활성화되는 경우, 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)과 상기 DeNB(11; 81) 사이에서 통신을 중계하도록 구성되는,
    통신 시스템.
  14. 단말 디바이스(3, 4)의 중계기 기능과 관련된 정보를 제공하는 방법으로서,
    상기 단말 디바이스(3, 4)는, 셀룰러 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크(10)와의 통신을 위해 구성되는 무선 인터페이스(25; 121, 122)를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 단말 디바이스(3, 4)의 상기 무선 인터페이스(25; 121, 122)를 통해, 적어도 하나의 다른 단말(2, 5)에 상기 단말 디바이스(3, 4)의 중계기 기능(119)과 관련된 구성 정보(72-74)를 포함하는 메시지(43; 53; 70)를 송신하는 단계, 및
    상기 메시지(43; 53; 70)의 송신 이후, 상기 적어도 하나의 다른 단말(2, 5) 중 요청 단말(2)과 상기 무선 액세스 네트워크(10) 사이에서 통신을 중계하는 것을 시작하기 위해 상기 중계기 기능(119)을 활성화하는 단계를 포함하는
    단말 디바이스(3, 4)의 중계기 기능과 관련된 정보를 제공하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 단말 디바이스(3, 4)에 의해 수행되는,
    상기 단말 디바이스(3, 4)의 중계기 기능과 관련된 정보를 제공하는 방법.
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