(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-20
(45)【発行日】2022-06-28
(54)【発明の名称】通信リソーススケジューリング方法、装置、及びシステム
(51)【国際特許分類】
H04W 72/12 20090101AFI20220621BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20220621BHJP
H04W 4/40 20180101ALI20220621BHJP
H04W 76/10 20180101ALI20220621BHJP
【FI】
H04W72/12
H04W72/04
H04W4/40
H04W76/10
(21)【出願番号】P 2019572141
(86)(22)【出願日】2018-06-27
(86)【国際出願番号】 CN2018092972
(87)【国際公開番号】W WO2019001440
(87)【国際公開日】2019-01-03
【審査請求日】2020-01-29
(31)【優先権主張番号】201710501029.1
(32)【優先日】2017-06-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】522104026
【氏名又は名称】ファーウェイ クラウド コンピューティング テクノロジーズ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100132481
【氏名又は名称】赤澤 克豪
(74)【代理人】
【識別番号】100115635
【氏名又は名称】窪田 郁大
(72)【発明者】
【氏名】魏 海涛
(72)【発明者】
【氏名】李 原
【審査官】石原 由晴
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/130592(WO,A1)
【文献】国際公開第2017/043940(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24-7/26
H04W 4/00-99/00
3GPP TSG RAN WG1-4
SA WG1-4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
モノのインターネットアプリケーションサーバによって、端末上での協調無線リソーススケジューリングを開始することを決定するステップと、
前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求を無線トランシーバノードに送信するステップであって、前記
協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、前記端末の識別子を含み、前記
協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、前記端末上での協調無線リソーススケジューリングを開始することを前記無線トランシーバノードに命令するために用いられ、前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、モノのインターネットサービスフローについての情報を含み、前記モノのインターネットサービスフローは、前記端末と前記モノのインターネットアプリケーションサーバとの間のサービスフローである、ステップと、を含む、
モノのインターネット通信リソーススケジューリング方法。
【請求項2】
前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求を無線トランシーバノードに送信する前記ステップの後、前記方法は、
前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって、前記端末上での協調無線リソーススケジューリングを停止することを決定するステップと、
前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって、協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求を前記無線トランシーバノードへ送信するステップであって、前記
協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、前記端末の前記識別子を含み、前記
協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、前記端末上での協調無線リソーススケジューリングを停止することを前記無線トランシーバノードに命令するために用いられる、ステップと、をさらに含む、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求又は協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、ベアラ制御機能を用いることによって、前記無線トランシーバノードへ送信される、
請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
前記ベアラ制御機能は、ポリシー及び課金ルール機能、ポリシー制御機能、パケットデータゲートウェイ、及びセッション管理機能のうちいずれか1以上によって実装される、
請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって送信された前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、モノのインターネットサービス識別子、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間、又はアップリンクパケット時点のうち1以上の情報をさらに含み、前記モノのインターネットサービス識別子は、前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって提供されるモノのインターネットサービスの識別子である、
請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって、端末上での協調無線リソーススケジューリングを開始することを決定する前記ステップは、
前記モノのインターネットアプリケーションサーバによって、少なくとも前記端末によって報告されたデータに基づいて、前記端末上での協調無線リソーススケジューリングを開始することを決定するステップを含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
【請求項7】
無線トランシーバノードによって、モノのインターネットアプリケーションサーバからの協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求を受信するステップであって、前記
協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、端末の識別子を含み、前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、モノのインターネットサービスフローについての情報を含み、前記モノのインターネットサービスフローは、前記端末と前記モノのインターネットアプリケーションサーバとの間のサービスフローである、ステップと、
前記無線トランシーバノードによって、前記
協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求に基づいて、前記端末に対して無線リソースをアクティブに許可するステップと、を含む、
モノのインターネット通信リソーススケジューリング方法。
【請求項8】
前記無線トランシーバノードによって、協調無線リソーススケジューリング
アクティブ化要求を受信する前記ステップの後、前記方法は、
前記無線トランシーバノードによって、協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求を受信するステップであって、前記
協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、前記端末の前記識別子を含む、ステップと、
前記無線トランシーバノードによって、前記端末に対して前記無線リソースをアクティブに許可することを停止するステップと、をさらに含む、
請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記無線トランシーバノードによって、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化要求を受信する前記ステップは、
前記無線トランシーバノードによって、パケットデータゲートウェイ又は協調無線リソーススケジューリング決定機能によって送信された前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化要求を受信するステップであって、前記協調無線リソーススケジューリング決定機能は、モビリティ管理エンティティ、或いは、アクセス及びモビリティ機能によって実装される、ステップを含む、
請求項7又は8に記載の方法。
【請求項10】
前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求又は協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、モノのインターネットサービス識別子、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間、又はアップリンクパケット時点のうち1以上の情報をさらに含む、
請求項7~9のいずれか1項に記載の方法。
【請求項11】
前記無線トランシーバノードによって、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化要求を受信する前記ステップの後、前記方法は、
前記無線トランシーバノードによって、前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化要求を前記端末に転送するステップをさらに含む、
請求項7~10のいずれか1項に記載の方法。
【請求項12】
端末によって、モノのインターネットアプリケーションサーバからの協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求を受信するステップであって、前記
協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、モノのインターネットサービス識別子又はベアラ識別子を含み、前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、モノのインターネットサービスフローについての情報を含み、前記モノのインターネットサービスフローは、前記端末と前記モノのインターネットアプリケーションサーバとの間のサービスフローである、ステップと、
前記端末によって、無線トランシーバノードによって送信された無線リソース許可メッセージを受信するステップと、
前記端末によって、許可された無線リソースを用いることによって、前記モノのインターネットサービス識別子又は前記ベアラ識別子に対応するサービスデータを送信するステップと、を含む、
モノのインターネット通信リソーススケジューリング方法。
【請求項13】
前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、及び、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点のうち1以上の情報をさらに含む、
請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求が、前記協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズを含むとき、前記端末によって送信される単一のアップリンクパケットサイズは、前記協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズを超えない、
請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求が、前記協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点を含むとき、前記端末は、前記許可された無線リソースを用いることによって、前記協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又は前記アップリンクパケット時点に基づいて、データを報告する、
請求項13に記載の方法。
【請求項16】
モノのインターネット通信リソーススケジューリングを実装するためのモノのインターネットアプリケーションサーバであって、通信インターフェース、メモリ、及びプロセッサを備え、前記通信インターフェースは、メッセージを受信又は送信するように構成され、前記プロセッサは、バスを用いることによって前記メモリ及び前記通信インターフェースに接続され、前記プロセッサは、請求項1~6のいずれか1項に記載の前記方法における前記モノのインターネットアプリケーションサーバの機能を完備するために、前記メモリに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行する、
モノのインターネットアプリケーションサーバ。
【請求項17】
モノのインターネット通信リソーススケジューリングを実装するための無線トランシーバノードであって、無線トランシーバ、プロセッサ、メモリ、及び通信モジュールを備え、
前記通信モジュールは、モノのインターネットアプリケーションサーバからの協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求を受信するように構成され、前記
協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、端末の識別子を含み、前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求は、モノのインターネットサービスフローについての情報を含み、前記モノのインターネットサービスフローは、前記端末と前記モノのインターネットアプリケーションサーバとの間のサービスフローであり、
前記プロセッサは、前記メモリに格納されたコンピュータ実行可能命令に基づいて、前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求を解析し、前記端末の前記識別子を取得し、前記端末に対して無線リソースをアクティブに割り当て、無線リソースを許可するために用いられるメッセージを作成するように構成され、
前記無線トランシーバは、前記プロセッサによって作成され且つ前記無線リソースを許可するために用いられる前記メッセージを前記端末に送信するように構成される、
無線トランシーバノード。
【請求項18】
前記通信モジュールは、協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求を受信するようにさらに構成され、前記
協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、前記端末の前記識別子を含み、
前記プロセッサは、前記メモリに格納された前記コンピュータ実行可能命令に基づいて、前記協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求を解析し、前記端末の前記識別子を取得し、前記端末に対して無線リソースをアクティブに割り当てることを停止するようにさらに構成される、
請求項17に記載の無線トランシーバノード。
【請求項19】
前記通信モジュールによって受信される前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求又は協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、パケットデータゲートウェイ又は協調無線リソーススケジューリング決定機能からのものであり、前記協調無線リソーススケジューリング決定機能は、モビリティ管理エンティティ、或いは、アクセス及びモビリティ機能によって実装される、
請求項17又は18に記載の無線トランシーバノード。
【請求項20】
前記通信モジュールによって受信される前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求又は協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求は、モノのインターネットサービス識別子、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点のうち1以上の情報をさらに含む、
請求項17~19のいずれか1項に記載の無線トランシーバノード。
【請求項21】
前記プロセッサは、前記無線トランシーバを用いることによって、前記通信モジュールによって受信された前記協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求又は協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求を前記端末に転送するようにさらに構成される、
請求項17~20のいずれか1項に記載の無線トランシーバノード。
【請求項22】
モノのインターネット通信リソーススケジューリングを実装するための端末であって、通信インターフェース、メモリ、及びプロセッサを備え、前記通信インターフェースは、メッセージを受信又は送信するように構成され、前記プロセッサは、バスを用いることによって、前記メモリ及び前記通信インターフェースに接続され、前記プロセッサは、請求項12~15のいずれか1項に記載の前記方法における前記端末の機能を完備するために、前記メモリに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行する、
端末。
【請求項23】
命令を含むコンピュータ可読記録媒体であって、前記命令がコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータが、請求項1~15のいずれか1項に記載の前記方法を実行することが可能になる、
コンピュータ可読記録媒体。
【請求項24】
請求項16に記載の前記モノのインターネットアプリケーションサーバと、請求項17~21のいずれか1項に記載の前記無線トランシーバノードとを含む、
モノのインターネット通信リソーススケジューリングシステム。
【請求項25】
請求項22に記載の前記端末をさらに含む、
請求項24に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この出願は、それの全体が参照により本明細書に組み込まれる、2017年6月27日に中国国家知識産権局で出願された「COMMUNICATION RESOURCE SCHEDULING METHOD, APPARATUS, AND SYSTEM」と題する中国特許出願第201710501029.1号の優先権を主張する。
【0002】
本発明は、モノのインターネットの分野に関し、詳細には、モノのインターネットの分野における通信リソーススケジューリング方法、装置、及びシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
モノのインターネット(internet of things)技術の発展とともに、モノのインターネット技術は、スマートホーム、インテリジェント交通、産業用制御、及び遠隔医療など、複数の産業において適用されて普及している。特定の産業におけるいくつかのモノのインターネットアプリケーションでは、アプリケーションシナリオの特徴及びアプリケーション要件により、通信レイテンシがセンシティブである。例えば、ビークルツーエブリシング(vehicle to everything、V2X)、具体的には、車両が全てのモノと通信するモノのインターネットでは、車両は、V2X技術を使用することによって、運転者の現在の視覚範囲の外側の車両又は歩行者情報を知覚して、潜在的衝突を回避し得る。車両間の運転意図送信がさらに実装されることがあり、具体的には、車両は、別の車両の運転意図を受信し、センサデータを共有することがあり、従って、事前に緊急措置が取られて危険の発生が回避される。別の例では、産業用のモノのインターネット(industry internet of things、IIoT)アプリケーションでは、極端な又は異常な事例において、産業用デバイスは、システムの通常動作を維持するために、IIoTアプリケーションサーバ又は別の産業用デバイスにデータに送信する必要がある。全ての上記のモノのインターネットアプリケーションシナリオは低レイテンシ通信要件を有する。例えば、第3世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project、3GPP)において策定されたTS 22.185仕様書では、V2X通信の緊急事例における最大レイテンシは20ミリ秒(millisecond、ms)であることが明確に提案されている。
【0004】
しかし、現在のワイヤレス通信技術は、モノのインターネットアプリケーションにおいて低レイテンシ通信要件を満たすことができない。例えば、3GPPにおいて策定されたセルラー技術に基づくV2Xワイヤレス通信技術では、ユーザ機器(user equipment、UE)又は車両とパケットデータネットワークゲートウェイ(packet data network gateway P-GW)との間のレイテンシは50msに設定され、緊急時に車両のV2X通信の無線リソーススケジューリングレイテンシ要件を満たすことができない。
【発明の概要】
【0005】
この出願は、モノのインターネットアプリケーションにおける低レイテンシ通信要件を満たすような通信リソーススケジューリング方法、装置、及びシステムを提供する。
【0006】
第1の態様によれば、この出願は、通信リソーススケジューリング方法、具体的には、モノのインターネットアプリケーションサーバが無線トランシーバノードと協働して端末上で無線リソーススケジューリングを実施する方法を提供する。モノのインターネットアプリケーションサーバが、サービス要件及びサービスシナリオに基づいて、端末上で協調無線リソーススケジューリングを開始することを決定したとき、モノのインターネットアプリケーションサーバは、無線トランシーバノードに協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求を送信し、要求は、特定の端末の識別子を搬送して、同意された方式又は要求メッセージ中で搬送される情報に基づいて端末上で協調無線リソーススケジューリングを実施することを無線トランシーバノードに要求し、要求を受信した後、無線トランシーバノードは、より高い優先度又はより高い効率で端末に無線リソースを割り当てる。端末が無線リソースを申請する必要がない場合、無線トランシーバノードは、特定のサービスシナリオにおいて端末の無線通信レイテンシを低減し、低レイテンシ通信要件を実装するように、端末に無線リソースをアクティブに割り当てる。通信リソーススケジューリング方法は、特定の産業アプリケーションに限定されず、産業用のモノのインターネット、ビークルツーエブリシング、及び遠隔医療など、レイテンシに比較的センシティブであるモノのインターネット産業アプリケーションに広く適用され得る。また、様々な産業におけるアプリケーションシナリオは異なるので、レイテンシ要件は異なり、協調無線リソーススケジューリングを必要とする決定ルール及びアルゴリズムは異なり、モノのインターネットアプリケーションサーバによって協調無線リソーススケジューリングを開始するためのトリガ条件及び決定ルールはこの出願において限定されない。
【0007】
可能な実施形態では、モノのインターネットアプリケーションサーバが、端末のために協調無線リソーススケジューリングがもはや特に必要とされないと決定したとき、モノのインターネットアプリケーションサーバは、無線トランシーバノードに協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化要求を送信して、不当な又はバランスのとれていない無線リソース割り当てを回避するために端末上で協調無線リソーススケジューリングを実施することを停止することを無線トランシーバノードに要求する。
【0008】
協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化メッセージの転送経路は、この出願では限定されない。メッセージは、通信ネットワーク中のモノのインターネット制御機能及び任意の1つ又は複数の機能エンティティを使用することによって転送され得る。
【0009】
可能な実施形態では、無線トランシーバノード又は端末が、協調無線リソーススケジューリングに関係するモノのインターネットサービスを知覚することを可能にするために、モノのインターネットアプリケーションサーバは、端末とモノのインターネットサーバとの間のサービスフロー情報を協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化メッセージにさらに追加し、サービスフロー情報を搬送する無線リソースアクティブ化又は非アクティブ化メッセージを、ポリシー及び課金ルール機能、ポリシー制御機能、パケットデータゲートウェイ、並びにセッション管理機能のうちいずれか1以上の機能エンティティのような、ベアラ制御機能を有する通信ネットワークエンティティに送信し得る。ベアラ制御機能エンティティは、モノのインターネットサービスフローに関する情報に対応するサービスベアラ識別子を決定し、サービスベアラ識別子を、無線トランシーバノードに転送される協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化メッセージに追加する。
【0010】
別の可能な実施形態では、頻度又は回数を制御することなど、モノのインターネットサーバによって開始される協調無線リソーススケジューリングを制御するため、及び比較的公正でバランスのとれた無線リソースが全ての端末に提供されることを保証するため、端末ユーザが、低レイテンシ無線通信を保証し、サービス体験を改善する必要がある場合、端末ユーザは、特定のサービス又はAPNのために協調無線リソーススケジューリングに同意する必要がある。それに応じて、協調無線リソーススケジューリング決定機能エンティティが、ユーザサブスクリプションデータ中で協調無線リソーススケジューリングがサポートされることをクエリするとき、協調無線リソーススケジューリング決定機能エンティティが協調無線リソーススケジューリング又は非アクティブ化メッセージを無線トランシーバノードに転送するように、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化メッセージは、協調無線リソーススケジューリング決定機能エンティティによって転送される必要がある。
【0011】
無線トランシーバノードが、特定の端末上で協調無線リソーススケジューリングをより良く実施することを可能にするために、モノのインターネットアプリケーションサーバは、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化要求に、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、及び協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点のうち1以上の情報をさらに追加し得る。無線トランシーバノードは、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件に基づいて各端末のスケジューリング優先度を調整し得るし、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズに基づいて、特定の端末に、サービス要件を満たす無線リソースを割り当てて、無線リソースの浪費を回避し得るし、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点に基づいて、端末がデータを報告する必要がある時点において端末に無線リソースを割り当て得る。これは無線リソース利用効率を改善する。
【0012】
可能な実施形態では、無線トランシーバノードは、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化要求を端末にさらに転送して、通信効率を改善し得る。端末は、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化又は非アクティブ化要求中のモノのインターネットサービスの識別子に基づいてモノのインターネットサービスのデータを優先的に送信し得る。端末は、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズに基づいて、送信される必要があるモノのインターネットサービスパケットのサイズ、アップリンクパケットサイズを調整して、無線トランシーバノードによって割り当てられた無線リソースが、端末によって送信されるべきアップリンクパケットのサイズに一致しないときにもたらされる通信効率及び通信レイテンシ問題、例えば、無線トランシーバノードによって割り当てられた無線リソースが、端末によって送信されるべきアップリンクパケットのサイズよりも大きいときに引き起こされる無線リソース浪費問題、及び別の例では、無線トランシーバノードによって割り当てられた無線リソースが、端末によって送信されるべきアップリンクパケットのサイズよりも小さいときに無線リソースが複数回割り当てられる必要があることによって引き起こされる送信効率低減問題を回避し得る。また、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点が端末に送信されることにより、無線トランシーバノード及び端末が無線リソースを割り当てて使用する速度が調整され得る。これは無線リソース利用及び通信効率を改善する。
【0013】
第2の態様によれば、この出願は、第1の態様による方法におけるモノのインターネットアプリケーションサーバの機能、無線トランシーバノードの機能、又は端末の機能を実装するための装置を提供する。モノのインターネットアプリケーションサーバの機能、無線トランシーバノードの機能、又は端末の機能は、ハードウェアによって実装され得るか、又は対応するソフトウェアを実行することによってハードウェアによって実装され得る。ハードウェア又はソフトウェアは、機能に対応する1つ又は複数のモジュールを含む。
【0014】
第3の態様によれば、この出願は、第1の態様による方法におけるモノのインターネット制御機能、ベアラ制御機能、又は協調無線リソーススケジューリング決定機能を実装するための装置を提供する。これらの機能は、ハードウェアによって実装され得るか、又は対応するソフトウェアを実行するハードウェアによって実装され得る。ハードウェア又はソフトウェアは、機能に対応する1つ又は複数のモジュールを含む。
【0015】
第4の態様によれば、この出願はコンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は命令を格納する。命令がコンピュータ上で実行されたとき、コンピュータは、第1の態様による方法を実施することが可能になる。
【0016】
第5の態様によれば、この出願は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されたとき、コンピュータは、第1の態様による方法を実施することが可能になる。
【0017】
第6の態様によれば、この出願は、通信リソーススケジューリングを実施するためのシステムを提供し、システムは、上で説明されたモノのインターネットアプリケーションサーバ及び無線トランシーバノードを少なくとも含む。また、システムは、端末、モノのインターネット制御機能、ベアラ制御機能、及び協調無線リソーススケジューリング決定機能のうち1以上をさらに含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本発明の実施形態によるシステムアーキテクチャの概略図である。
【
図1a】本発明の実施形態による別のシステムアーキテクチャの概略図である。
【
図1b】本発明の実施形態によるさらに別のシステムアーキテクチャの概略図である。
【
図2】本発明の実施形態による4G通信ネットワークにおけるシステムアーキテクチャの概略図である。
【
図3】本発明の実施形態による5G通信ネットワークにおけるシステムアーキテクチャの概略図である。
【
図4】本発明の実施形態による無線リソーススケジューリングの概略図である。
【
図5】本発明の実施形態による別の無線リソーススケジューリングの概略図である。
【
図6】本発明の実施形態による本発明の解決策概念方法の概略フローチャートである。
【
図7】本発明の実施形態による協調無線リソーススケジューリングの概略図である。
【
図8】本発明の実施形態による別の協調無線リソーススケジューリングの概略図である。
【
図9】本発明の実施形態による協調無線リソーススケジューリング情報を含むユーザサブスクリプションデータの概略図である。
【
図10】本発明の実施形態による協調無線リソーススケジューリング方法の概略フローチャートである。
【
図11】本発明の実施形態による別の協調無線リソーススケジューリング方法の概略フローチャートである。
【
図12】本発明の実施形態によるさらに別の協調無線リソーススケジューリング方法の概略フローチャートである。
【
図13】本発明の実施形態による4G通信ネットワークにおける協調無線リソーススケジューリング方法の概略フローチャートである。
【
図14】本発明の実施形態による4G通信ネットワークにおける別の協調無線リソーススケジューリング方法の概略フローチャートである。
【
図15】本発明の実施形態による4Gネットワークにおける協調無線リソーススケジューリングサブスクリプション取得方法の概略フローチャートである。
【
図16】本発明の実施形態による4Gネットワークにおける別の協調無線リソーススケジューリングサブスクリプション取得方法の概略フローチャートである。
【
図17】本発明の実施形態による5G通信ネットワークにおける協調無線リソーススケジューリング方法の概略フローチャートである。
【
図18】本発明の実施形態によるコンピュータデバイスの概略図である。
【
図19】本発明の実施形態によるモノのインターネットアプリケーションサーバの機能モジュールの概略図である。
【
図20】本発明の実施形態による無線トランシーバノードの機能モジュールの概略図である。
【
図21】本発明の実施形態による端末の機能モジュールの概略図である。
【
図21a】本発明の実施形態による車両の機能モジュールの概略図である。
【
図22】本発明の実施形態による協調無線リソーススケジューリング決定機能モジュールの概略図である。
【
図23】本発明の実施形態によるベアラ制御機能モジュールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下で、本発明の実施形態における添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態における技術的解決策について説明する。
【0020】
この出願において提供される技術的解決策は、
図1に示されるモノのインターネットシステムアーキテクチャに基づく。
図1に示されるモノのインターネットシステムは、モノのインターネットアプリケーションサーバ(IoT Application Server、IoT AS)101、通信ネットワーク102、及びモノのインターネット端末104を少なくとも含む。通信ネットワーク102は、無線トランシーバノード103を少なくとも含む。モノのインターネットアプリケーションサーバ101は、通信ネットワーク
102によって提供されるワイヤレス及びワイヤード通信リソースを使用することによって、例えば、端末104によって報告されるデータを受信すること、端末104に制御コマンドを送信することなどによって端末104と通信する。任意選択で、モノのインターネットシステムは、モノのインターネットプラットフォーム105をさらに含む。モノのインターネットプラットフォーム105は、モノのインターネット端末104の接続及び管理機能を少なくとも含む。モノのインターネットプラットフォーム105はモノのインターネット接続管理機能と呼ばれることもある。モノのインターネットプラットフォーム105は、通信ネットワーク102を使用することによって端末104と通信する。例えば、モノのインターネットプラットフォーム105は、通信ネットワーク102を使用することによって、端末によって報告される受信データをIoT AS101に送信し得るし、又はIoT AS101によって送信された受信制御コマンドを端末104に送信し得る。また、2つ以上の端末が、通信ネットワークを使用することによって互いに通信し得る。例えば、2つの端末は、無線トランシーバノードを使用することによってメッセージを交換し、これら2つの端末間で交換されるメッセージは、モノのインターネットアプリケーションサーバを使用することによって転送される必要がない。モノのインターネットアーキテクチャでは、端末104は、通信機能を有するユーザ機器と見なされることもあることに留意されたい。従って、端末はユーザ機器(user equipment、UE)と呼ばれることもある。
【0021】
この出願において提供される技術的解決策及び
図1に示されるシステムアーキテクチャは、インテリジェント交通及び産業用インターネットなど、複数の産業アプリケーションに適用可能であり得る。
図1a及び
図1bはそれぞれ、この出願において提供される技術的解決策が産業用インターネット及びビークルツーエブリシングに適用されるシステムアーキテクチャ図である。産業用インターネットアプリケーションサーバ101-a及びビークルツーエブリシングアプリケーションサーバ(V2X Application Server、V2X AS)101-bは、異なるアプリケーションシナリオにおける
図1のモノのインターネットアプリケーションサーバ101の可能な形態である。産業用インターネットプラットフォーム105-a及びビークルツーエブリシング制御機能(V2X Control Function、VCF)105-bは、異なるアプリケーションシナリオにおける
図1のモノのインターネットプラットフォーム105の可能な形態である。産業用デバイス104-a及び車両104-bは、異なるアプリケーションシナリオにおける
図1の端末104の可能な形態である。当業者がこの出願において提供される技術的解決策を理解するのをより容易にするために、この出願の以下の実施形態は、この出願において提供される技術的解決策について説明するための例としてビークルツーエブリシングにおけるアプリケーションシナリオを使用する。この出願において提供される技術的解決策が特定の産業アプリケーションを限定しないことは理解され得る。異なる産業アプリケーションではモノのインターネットアプリケーションサーバ及び端末の名前又は形態は異なるが、
図1に示されるモノのインターネットアーキテクチャに基づくモノのインターネットシステムは、この出願の実施形態で説明される技術的解決策を使用して、端末上で通信リソーススケジューリングを実装し得る。
【0022】
以下で、ビークルツーエブリシングが特定のシナリオに適用される例を使用することによって、この出願において提供される技術的解決策についてさらに説明する。
【0023】
図1bに示されるビークルツーエブリシングシステムでは、ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバ101-bは、通信ネットワーク
102によって提供されるワイヤレス及びワイヤード通信リソースを使用することによって、例えば、車両によって報告される車両運転環境データ、運転挙動データ、及び車両走行データなどの情報を受信すること、並びに運転支援情報、警告情報などを車両104-bに送信することによって、車両104-bと通信する。車両104-bは、センサデバイス及び車両通信ユニットを含む。センサデバイスは、車両の速度、位置、運転環境、及び挙動などの情報を収集し得るし、車両は、車両通信ユニットを使用することによってデータを受信し及び送信し得る。
【0024】
図1bに示されるシステムアーキテクチャに基づいて、
図2及び
図3は、本発明の実施形態におけるシステムアーキテクチャを実装するための2つの異なるタイプの通信ネットワークをさらに提供する。当業者は、通信ネットワークのタイプがこの出願では限定されないことを理解し得る。
【0025】
図2は、この出願による、3GPP規格団体によって定義された4G通信ネットワークに基づくビークルツーエブリシングシステムアーキテクチャである。
図1から
図1bの通信ネットワーク102は、
図2では、ホームサブスクライバサーバ(home subscriber server、HSS)、ポリシー及び課金ルール機能(policy and charging rules function、PCRF)、モビリティ管理エンティティ(mobility management entity、MME)、セッション/パケットデータネットワークゲートウェイ(session/packet data network-gateway、S/P-GW)、発展型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network、E-UTRAN)、サービス能力エクスポージャ機能(Service Capability Exposure Function、SCEF)などのデバイス、エンティティ、又はネットワークを含む、4G通信ネットワーク202としてインスタンス化され、発展型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク203は発展型ノードB(evolved NodeB、eNodeB)を含み、eノードBは、
図1から
図1bの無線トランシーバノード103の実施形態である。
【0026】
図3は、この出願による、3GPP規格団体によって定義された5G通信ネットワークに基づくビークルツーエブリシングシステムアーキテクチャである。
図1から
図1bの通信ネットワーク102は、
図3では、ポリシー制御機能(policy control function、PCF)、セッション管理機能(session management function、SMF)、アクセス及びモビリティ機能(access and mobility function、AMF)、ユーザプレーン機能(user plane function、UPF)、ユーザデータ管理(user data management、UDM)、無線アクセスネットワーク(radio access network、RAN)、並びにネットワークエクスポージャ機能(Network Exposure Function、NEF)などの論理機能、デバイス、エンティティ、又はネットワークを含む、5G通信ネットワーク302としてインスタンス化される。RAN303は、5Gアクセスをサポートする無線トランシーバノードを含む。
【0027】
図1bから
図3に示されるビークルツーエブリシングシステムのアーキテクチャから、車両とビークルツーエブリシングアプリケーションサーバとの間の、又は車両間の通信は、通信ネットワークを使用することによって実施されることが分かりうる。通信ネットワークのタイプ及びアーキテクチャにかかわらず、どのようにビークルツーエブリシングアプリケーションのメッセージ又はデータが通信ネットワーク中で転送されるかにかかわらず、何らかの車両によって送信されるメッセージが別の車両又はビークルツーエブリシングアプリケーションサーバに配信される必要があるとき、車両と無線トランシーバノードとの間の通信は、本質的な通信経路である。従って、車両と無線トランシーバノードとの間の通信レイテンシが低減される限りは、車両とビークルツーエブリシングアプリケーションサーバとの間の、又は車両間の通信レイテンシは低減されて、緊急事態におけるビークルツーエブリシングサービスのレイテンシ要件が満たされることが可能である。この出願における「緊急」という用語は、特定の産業アプリケーションにおいて低レイテンシ又は高速応答が必要とされるシナリオを概して指し、30ms又は20ms又は10ms又は5msなど、緊急度におけるレイテンシについての特定の技術的要件は、特定のサービスシナリオ及び通信ネットワーク能力に依存することに留意されたい。これはこの出願では限定されない。
【0028】
従来技術では、通信ネットワークを使用することによってビークルツーエブリシングアプリケーションサーバにデータを報告するか又は別の車両にデータを送信するために、車両は、最初に、アップリンクチャネルを使用することによって無線トランシーバノードにエアインターフェースリソースを要求する必要があり、次いで、無線トランシーバノードは、ダウンリンクチャネルを使用することによって車両に、車両によって使用されることを許可されたエアインターフェースリソースを配信し、従って、車両は、許可されたエアインターフェースリソースを使用することによってデータを送信することができる。車両によって報告されるべきデータボリュームが比較的大きい場合、無線トランシーバノードは、車両にエアインターフェースリソースを複数回割り当てる必要がある。
図4では、従来技術における車両と無線トランシーバノードとの間の通信レイテンシを解析するための例として4G時分割複信ロングタームエボリューション(Time Division Duplexing Long Term Evolution、TDD-LTE)技術が使用される。
【0029】
図4では、eノードB側での時間軸は複数のサブフレーム(subframe)に細分化され、各サブフレームの時間長は1msである。D、S、及びUという、3つのタイプのサブフレームがあり、Dタイプサブフレームは、401に示されるように、ダウンリンク(downlink)サブフレームを表し、eノードBは、ダウンリンクサブフレームの時間期間内にUEへダウンリンクメッセージを送信し得る。Uタイプサブフレームは、403に示されるように、アップリンク(uplink)サブフレームを表し、eノードBは、アップリンクサブフレームの時間期間内に、UEによって送信されたアップリンクメッセージを受信し得る。Sタイプサブフレームは、402に示されるように、スペシャル(special)サブフレームを表し、ダウンリンクとアップリンクとの間の切り替え又は反転を実装するために使用される。また、eノードBは、ダウンリンクデータを送信するように構成されてもよく、スペシャルサブフレームはダウンリンクサブフレームと見なされてもよい。
【0030】
図4に示されるように、車両が緊急ブレーキ又は制御不能などの緊急事態に遭遇し、車両は、eノードBにデータを報告するために、車両にアップリンクエアインターフェースリソースを割り当てることをeノードBに要求するためのスケジューリング要求メッセージを、アップリンクサブフレーム403中でeノードBに報告することが仮定される。内部リソースプランニング又は割り当ての後、eノードBは、車両に割り当てられたか又は車両によって使用されることを許可されたアップリンクエアインターフェースリソースを示すためのUL許可メッセージを
、ダウンリンクサブフレーム
404中で車両に送信し、それは、403におけるエアインターフェースリソースを要求してから、404における許可されたエアインターフェースリソースまで、7msを要する。車両によって使用されることを許可されたアップリンクエアインターフェースリソースを受信した後、車両は、データを直ちに報告することができず、アップリンクサブフレーム405中でデータを報告するために4ミリ秒間待つ必要がある。次いで、2ms間処理された後、受信された車両によって報告されるデータは、ダウンリンクサブフレーム406が位置する時点においてeノードBによってV2X ASに送信される。
【0031】
車両は、車両が送信されるべき又は報告されるべきデータを有するかどうかをeノードBに通知するために、アップリンクサブフレーム405中でバッファ状態報告(buffer status report、BSR)をさらに報告することに留意されたい。車両が、報告されるのを待っているデータをキャッシュしている場合、eノードBは、車両にアップリンクエアインターフェースリソースを割り当て、車両に再びUL許可メッセージをさらに送信する必要がある。eノードBは、V2X ASにデータを転送するためにエアインターフェースリソースを使用する必要がなく、エアインターフェースリソース、即ち、時間サブフレームとの結合関係を有しないことにさらに留意されたい。本明細書では、eノードBがV2X ASにデータを転送する時点を示すために、ダウンリンクサブフレーム406が位置する時点のみが使用される。
【0032】
図4に示される時間データは、実際の環境における典型的データであり、概して代表的である。例えば、アップリンクサブフレーム403中でスケジューリング要求メッセージを受信した後、eノードBは、通常、この期間中に次の4つのダウンリンクサブフレーム中でUEにUL許可メッセージを直ちに送信することができず、次いで、UEにUL許可メッセージを送信するために、次の期間中、ダウンリンクサブフレームを待つ必要がある。上記の解析から、車両はV2X ASにデータを報告する必要があることがわかりうる。13msのレイテンシは、車両からeノードBへのエアインターフェースにデータを送信するためにのみ消費される。405においてeノードBがデータを受信してから、406においてeノードBがデータを送信するまでの2msのレイテンシは、エアインターフェースに依存せず、残り11msのレイテンシは、エアインターフェースリソース(ULグラント)を配信してからデータ(Data)を報告するまでであり、TDD-LTE技術のアップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームとの比率によって部分的に引き起こされるレイテンシ(4ms)、及びeノードBによってエアインターフェースリソーススケジューリング要求(Scheduling Request)を受信した後に内部リソース割り当て処理によって部分的に引き起こされるレイテンシ(7ms)である。
【0033】
図4は、例としてTDD-LTE技術を使用することによるエアインターフェースレイテンシの解析である。
図5では、周波数分割複信ロングタームエボリューション(Frequency Division Duplexing Long Term Evolution、FDD-LTE)技術において、エアインターフェースレイテンシを最適化するための余地もあることを示すための例として、FDD-LTE技術が使用される。
図5に示されるように、UE及びeノードBは、FDD-LTE技術を使用することによって通信する。FDD-LTE技術は周波数分割技術であるので、レイテンシ解析は、
図4に示されるように時間軸の形態でeノードB側で実施されることが不可能であり、
図5では、UE側の時間は、レイテンシ解析を実施するための基準として使用される。
【0034】
時点n-x(時間単位はms):UEが、V2X ASに報告される必要があるデータを生成する。
【0035】
時点n:UEが、データを報告するためにeノードBにエアインターフェースリソースを要求する。
【0036】
時点n+4:UEが、eノードBによって配信され、UEによって使用されることを許可されたエアインターフェースリソースを受信する。
【0037】
時点n+8:UEが、UEによって使用されることを許可されたエアインターフェースリソースを使用することによってデータを報告し、BSRを使用することによって残りの送信されるべきデータボリュームを報告する。
【0038】
時点n+13:UEが、eノードBによって配信され、UEによって使用されることを許可されたエアインターフェースリソースを受信し続ける。
【0039】
時点n+16:UEが、残りのデータを報告する。
【0040】
上記の解析から、FDD-LTEの場合では、TDD-LTEの場合と同様に、V2X ASに報告される必要があるデータを生成した後、車両は、最初に、eノードBにエアインターフェースリソースを申請する必要があり、eノードBが車両にリソースを割り当てるまで待ち、次いで、車両はデータを報告することがわかりうる。eノードBは、車両が緊急状態に入ろうとしていることを知覚することができる場合、車両はエアインターフェースリソースを申請する必要がなく、eノードBは、車両にエアインターフェースリソースをアクティブに割り当て、エアインターフェース通信レイテンシは大幅に短縮されることがあり、従って、V2X ASは、より短い時間内に車両バースト条件に応答し、例えば、より迅速に周辺車両に通知するか又はより迅速に車内運転者に緊急ハンドリングガイドを提供し、従って、V2Xサービス体験が大幅に改善されうるだけでなく、緊急事態におけるV2Xシステムのセキュリティ及び信頼性も改善されうる。
【0041】
無線トランシーバノードとして、eノードBは、車両によって報告されるデータを無線トランシーバノードが解析する場合でも、車両によって報告されるデータ又は車両の周りの環境データを解析しないが、車両の走行処理中に、単一の無線トランシーバノードが、時間期間内に車両関係データを受信することのみができ、包括的な解析を実施することができない。従って、無線トランシーバノードは車両状態を知覚することができない。この出願では、車両又は端末に関係するデータに基づいて、協調無線リソーススケジューリングが車両又は端末上で実施される必要があると決定したとき、ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバのデータ処理及び解析能力が使用され、ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバは、協調無線リソーススケジューリングを開始するように無線トランシーバノードに命令し、無線トランシーバノードは、車両にエアインターフェースリソースを直ちに割り当て、車両によって要求される必要がなく、無線トランシーバノードは、車両にUL許可メッセージをアクティブに配信し、従って、車両は、データを可能な限り速やかに報告することができる。この出願における「協調無線リソーススケジューリング」は、モノのインターネットアプリケーションサーバが、特定のモードで特定の端末上で無線リソーススケジューリングを実施するように無線トランシーバノードを協調させるか又はそれに命令することを指す。無線リソーススケジューリングの特定のモードは、従来技術における無線トランシーバノードの無線リソーススケジューリングモードとは異なり、事前同意されたモードであり得るか、又はモノのインターネットアプリケーションサーバのインジケーションパラメータに基づいて決定されるモードであり得る。従来技術における無線リソーススケジューリングとは異なるように、この出願では、モノのインターネットアプリケーションサーバのインジケーションに従って無線トランシーバノードによって実施される無線リソーススケジューリングは、協調無線リソーススケジューリングと呼ばれる。
【0042】
この出願は、協調無線リソーススケジューリングを実施するための決定条件又は決定ルールに限定を設定しない。当業者は、車両緊急警告及び救助シナリオにこの解決策を適用し得るし、又はVIPユーザ体験改善など、分化されたサービスシナリオにこの解決策を適用し得る。ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバの内部にある決定アルゴリズム及びこのアルゴリズムによって必要とされる入力データは、要件に基づいて特定のアプリケーションシナリオにおいて当業者によって設定される。車両関係データは、車両によって報告される走行データ、路側ユニット(road side unit、RSU)によって報告される車両周囲環境情報、又はサードパーティインテリジェントトランスポートシステム(Intelligent Transport System、ITS)から取得される基本セキュリティメッセージ(basic Security message、BSM)、マップデータ、並びに信号位相及びタイミング(Signal Phase and Timing、SPaT)などの情報を含み得る。V2X ASは、車両関係データに基づいて、車両が高速走行、(飲酒運転などの)異常運転、及び交差道路などの緊急事態にあると決定し、次いで、V2Xサービスの協調無線リソーススケジューリングを実施するために、eノードBに協調無線リソーススケジューリング命令を配信する。V2X ASは、特定のメッセージを使用することによって、特定のUEのために協調無線リソーススケジューリングを実施するように無線トランシーバノードに命令し得るし、又は従来技術におけるメッセージ中の協調無線リソーススケジューリングインジケーション情報要素を拡張することによって、特定のUEのために協調無線リソーススケジューリングを実施するように無線トランシーバノードに命令し得ることに留意されたい。「インジケーション」の特定の方式はこの出願では限定されず、同意されたメッセージ名を使用することによるもの、又は同意された情報要素を使用することによるものであり得る。
【0043】
図6に示されるように、ステップ601において、UEとビークルツーエブリシングアプリケーションサーバとの間でV2Xサービスベアラが確立され、V2Xサービスベアラは、ワイヤレス及びワイヤード送信リソースを含めて、通信ネットワークによって提供される。メッセージ603が受信される前の時間期間602中に、無線トランシーバノードは、既存の無線リソース割り当て機構に従ってUEに無線リソースを割り当て、即ち、
図4、
図5、又は別の既存の無線リソーススケジューリング解決策に従ってUEに無線リソースを割り当てる。ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバは、時間内にUEのV2Xサービスのデータを報告するために、協調エアインターフェースリソーススケジューリングがUE上で実施される必要があることを決定する。ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバは、メッセージ603中で、UE上で協調無線リソーススケジューリングを開始するか又はアクティブにするように無線トランシーバノードに命令する。無線トランシーバノードは、UE上で協調無線リソーススケジューリングを開始する。メッセージ606が受信される前の時間期間605中に、UEは無線リソースを申請する必要がなく、無線トランシーバノードは、UEに無線リソースをアクティブに割り当てる。協調エアインターフェースリソーススケジューリングがUE上で実施される必要がないと決定したとき、ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバは、UE上で協調無線リソーススケジューリングを停止するか又は非アクティブにするように無線トランシーバノードに命令するためのメッセージ606を送信し、無線トランシーバノードは、次の時間608において既存の無線リソース割り当て機構に従ってUEに無線リソースを割り当てる。任意選択で、メッセージ603が、V2Xサービスなどのサービスの識別子を搬送する場合、メッセージ603を受信したとき、無線トランシーバノードは、協調無線リソーススケジューリングに関係するサービスをUEにさらに通知してもよく、従って、UEが複数のサービス又はデータ接続を同時に有するとき、UEは、協調無線リソーススケジューリングの無線リソースを使用することによって、特定のサービスのデータを優先的に報告する。例えば、UEが音声サービス、インターネットアクセスサービス、及びV2Xサービスを同時に実施するとき、緊急事態が車両上で発生したとき、ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバは、メッセージ603中でV2Xサービスの識別子を指定してよく、従って、無線トランシーバノードは、メッセージ604中で、V2Xサービスのデータを優先的に報告するようにUEに命令し得る。同様に、UE上の協調無線リソーススケジューリングが実施されることが停止されることを示すメッセージ606を受信した後、メッセージ606が、(モノのインターネットサービスのアプリケーションレイヤ識別子などの)モノのインターネットサービス識別子又はサービスのベアラ識別子を搬送する場合、無線トランシーバノードは、特定のサービスデータを優先的に報告することを停止するためのメッセージ607をUEにさらに送信し得る。UEが複数の接続又はサービスを有し、複数のタイプのサービスデータを報告する必要があるとき、UEがどのようにV2Xサービスに優先度を付けるかは、この出願の保護範囲内に入らない。この出願はまた、UE内のデータ送信キューアルゴリズム又は優先度ソートアルゴリズムに限定を設定しない。V2X ASと無線トランシーバノードとの間のメッセージは、ゲートウェイ又はルータなど、別のデバイス又はネットワーク要素によって転送される必要がさらにあり得ることに留意されたい。これらの中間ネットワーク要素又はデバイスはメッセージを転送するだけなので、それらは図に反映されていない。
【0044】
図6で述べられたように、時間期間605中に使用される協調無線リソーススケジューリング又は協調エアインターフェースリソーススケジューリングの解決策について、例としてTDD-LTE技術を使用することによって説明された。
図7に示されるように、eノードBは、サブフレーム700の時点において、UEのために協調無線リソーススケジューリングを可能にするためのV2X ASによって送信されたインジケーションを受信し、eノードBは、UEの無線リソースを許可するために、ダウンリンクサブフレーム701中でUEにUL許可メッセージをアクティブに送信し、UEは、次のアップリンクサブフレーム702中でV2Xサービスのデータを報告し得ることが仮定される。次に、eノードBは、サブフレーム704が位置する時点において、ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバにV2Xサービスのデータを転送する。このようにして、eノードBがUEに無線リソースを許可してから、eノードBがビークルツーエブリシングアプリケーションサーバにデータを転送するまでのアップリンクレイテンシは、僅か7msを必要とし、それにより、無線リソースを要求してから許可するまでの待ち時間を節約する。また、緊急リソーススケジューリングが開始された後、eノードBは、増加された頻度でUEに無線リソースを許可する。
図7に示されるように、eノードBは、ダウンリンクサブフレーム703中でUEに無線リソースを許可し続ける。同じ時間期間中に、
図4に示される既存のリソーススケジューリング方式によれば、UEはデータを1回のみ報告することができる。しかし、
図7に示される協調無線リソーススケジューリングモードによれば、UEはデータを3回報告することができ、データ報告の頻度は大幅に増加され、アップリンクレイテンシは著しく短縮される。
【0045】
図8は、FDD-LTE技術における協調無線リソーススケジューリングの概略図である。
図5と比較された
図8の効果は、
図4と比較された
図7のそれと同様である。これについて本明細書で再び説明されない。
図7及び
図8は、eノードBが協調無線リソーススケジューリングを開始した後のスケジューリングモードの概略図にすぎないことに留意されたい。この出願では、協調無線リソーススケジューリングのスケジューリングモードは限定されない。協調無線リソーススケジューリングを可能にするためのインジケーションを受信した後、無線トランシーバノードは、特定のモード、協調無線リソーススケジューリング要求中のパラメータ、又は無線トランシーバノードの構成パラメータに基づいて無線リソーススケジューリングモードを選択し得る。
図7に示されるように、サブフレーム700の時点において協調無線リソーススケジューリングのためのインジケーションを受信した後、eノードBは、いずれかのダウンリンクサブフレームを選択してUEにUL許可メッセージを送信し得る。eノードBがUEにUL許可無線リソースを配信する頻度はまた、eノードBの構成に基づいて調整され得る。ダウンリンクサブフレーム701中で初めてUL許可メッセージを配信した後、eノードBは、701のいずれかの後続のダウンリンクサブフレーム中で再びUL許可メッセージを配信することを選択し得る。
【0046】
図4、
図5、
図7、及び
図8では、協調無線リソーススケジューリングについて、例として4G無線アクセス技術TDD-LTE及びFDD-LTEを使用することによって説明されたことに留意されたい。しかし、この出願において提供される協調無線リソーススケジューリング技術的解決策は、端末又はUEに基づいて無線リソースを割り当てる別の無線アクセス技術にも適用可能であることを当業者は理解すべきである。無線トランシーバノードは、モノのインターネットアプリケーションサーバの命令の下で、協調無線リソーススケジューリングが特定の端末上で実施される必要があることを知ることができるとすれば、無線トランシーバノードは、無線トランシーバノードによって使用される無線技術に基づいて、特定のモードにおける無線リソーススケジューリング、及び特定の端末上の協調無線リソーススケジューリングを実施し得る。この特定のモードにおける無線リソーススケジューリングは、無線アクセス技術における従来のスケジューリング方式とは異なり、スケジューリング優先度を増加又は減少させることであり得るし、或いはスケジューリング頻度を加速又は減速することであり得るし、或いは端末にリソースをアクティブに割り当てることであり得る。この出願は、協調無線リソーススケジューリングのスケジューリングモードを限定しない。
【0047】
上記では、この出願において提供される技術的解決策のシステムアーキテクチャ及び全体的な発明の概念について説明している。
図6に示されるように、モノのインターネットアプリケーションサーバは、無線トランシーバノードと協働して、特定の端末上で無線リソーススケジューリングを実施する必要があり、モノのインターネットアプリケーションサーバは、協調無線リソーススケジューリングを実施する必要があるUEの識別子、及び協調無線リソーススケジューリングのインジケーションを無線トランシーバノードに少なくとも通知する必要がある。UEの識別子は、無線トランシーバノードによって一意に識別されることが可能であるUEの識別子である。UEの識別子の特定のタイプ及びフォーマットは、この出願では限定されず、国際モバイルサブスクライバ識別番号(International Mobile Subscriber Identification Number、IMSI)、グローバル一意一時UE識別(Globally Unique Temporary UE Identity、GUTI)、移動局国際ISDN番号(Mobile station International ISDN number、MSISDN)、又は別のタイプの識別子であり得る。また、解決策の実際の発展プロセスでは、解決策を最適化又は改善するために、以下の技術的要因がさらに考慮され得る。
【0048】
最初に、協調無線リソーススケジューリングは、従来の無線スケジューリングモードにおける通信の公正さ及び効率バランスを細分化するので、通信ネットワークは、(ワイヤード及びワイヤレスを含む)ネットワークリソースの提供者として、協調無線リソーススケジューリングを制御する必要がある。ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバは、協調無線リソーススケジューリングを実施する必要がある車両を通信ネットワークに通知し、通信ネットワークは、車両のために協調無線リソーススケジューリングを開始するかどうかを最終的に決定する。通信ネットワークは、トラフィック制御に基づいて決定し、例えば、単位時間当たり限られた量の緊急リソーススケジューリング要求のみを許可し得る。通信ネットワークは、さらに、サブスクリプションデータに基づいて決定し得る。例えば、UEのために協調無線リソーススケジューリングを可能にするための要求を受信した後、通信ネットワークは、UEが協調無線リソーススケジューリングに同意するかどうかを問い合わせる。UEが協調無線リソーススケジューリングに同意するときのみ、通信ネットワークは、協調無線リソーススケジューリングがUEのために開始されることを許可する。協調無線リソーススケジューリングの同意は、UEのグラニュラリティにあってもよく、又はUEのサブスクリプションデータ中のアクセスポイント名(access point name、APN)のグラニュラリティにあってもよい。APNは、UEが特定の方式で通信ネットワーク以外の外部ネットワークにアクセスすることを指す。インターネット、グループ企業の内部ネットワーク、産業界の内部プライベートネットワーク、及びビークルツーエブリシングなど、多くのタイプの外部ネットワークがある。各APNは、複数のパケットデータネットワーク(packet data network、PDN)接続を有し得る。
図9に示されるように、協調無線リソーススケジューリングのサブスクリプションデータは、UEのサブスクリプションデータ中に独立したデータとして記憶され得るか、又はAPNに結合されたデータであり得る。協調無線リソーススケジューリングのサブスクリプションデータの特定の値は、無効にされたアクティブ化であり得るか、デフォルトアクティブ化であり得るか、又は条件付きアクティブ化であり得る。
【0049】
次に、
図6の604に示されるように、無線トランシーバノードがUEのために無線リソースをスケジュールした後、UEが、通信ネットワーク上で協調無線リソーススケジューリングが実施されるサービスを明らかに理解することを可能にし、従って、UEが、協調無線リソーススケジューリングのリソースを使用することによって、サービスに関係するデータを優先的に報告することができるために、無線トランシーバノードは、ベアラ識別子又はアプリケーションレイヤの識別子など、サービスに関係する識別子をUEに通知する必要がある。また、
図9に示されるように、UEによって同意された協調無線リソーススケジューリングデータがV2X APNに結合されたとき、通信ネットワークは、協調無線リソーススケジューリングがUE上で開始されることが可能であるかどうかを決定するために、UEとV2X ASとの間のPDN接続に関する情報をも知って、PDN接続が属するAPNを取得する必要がある。従って、通信ネットワークに協調無線リソーススケジューリング要求を送信するとき、V2X ASは、協調無線リソーススケジューリングが特定のモノのインターネットサービス上で実施される必要があることを識別するために、アプリケーションレイヤのサービス識別子又はベアラプレーン若しくはベアラ識別子のサービスフロー情報をさらに搬送し得る。
【0050】
また、無線トランシーバノード側の協調無線リソーススケジューリング機構又はモードは、
図7で説明されるようにこの出願では限定されないが、V2X ASは、協調無線リソーススケジューリングインジケーション又は要求メッセージ中で協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件をやはり搬送してよく、それにより、無線トランシーバノードは、例えば、最も高い優先度又は最も高い頻度を使用することによって最も短いレイテンシ要件でUE上でリソーススケジューリングを実施して、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件の緊急度に基づいて協調無線リソーススケジューリングの優先度を調整する。
【0051】
最後、協調無線リソーススケジューリング効率をさらに改善するために、V2X ASは、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点をメッセージ603に追加してよく、無線トランシーバノードは、さらに、メッセージ604を使用することによって協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点をUEに送信する。従って、無線トランシーバノード側の協調無線リソーススケジューリングは、UEのアップリンクパケットの速度と整合されて、UE側がアップリンクパケットを送信する期間又は時点と一致しない無線リソースを無線トランシーバノードがUEに割り当てる期間又は時点によって引き起こされる無線リソース浪費が回避され得る。また、上記で説明されたように、UEがメッセージ中で全てのデータを報告することができないとき、UEは、UEに無線リソースを割り当て続けるようにeノードBに命令するために、報告されるメッセージにBSRを追加する。このように、UEは、全てのデータの報告を完了するために次の又はさらなるリソース割り当てを待つ必要がある。V2X ASはまた、全てのデータパケットがアップロードされて完全なデータパケットが解析されて処理されるまで待つ必要があり、それにより、UE側のイベントをV2X ASによって処理し、それに応答するレイテンシが増加する。従って、V2X ASは、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズをメッセージ603にさらに追加してよく、無線トランシーバノードは、メッセージ604を使用することによって協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズをUEに送信する。このようにして、無線トランシーバノードによって割り当てられる無線リソースは、同意されたアップリンクパケットサイズに基づいてUEによって実施される緊急又は低レイテンシ通信を満たすことができることが保証され、具体的には、無線トランシーバノードは一度に十分な無線リソースを割り当て、UEも、同じ仕様に基づいてデータをカプセル化し、1つのアップリンクメッセージ中でアップロードされる必要があるデータをアップロードすることを試みることができることが保証されることが可能である。
【0052】
上記の技術的解決策の考慮に基づいて、
図10は、技術的解決策の方法の概略フローチャートである。
図10の協調無線リソーススケジューリング決定機能は、通信ネットワークにおいて協調無線リソーススケジューリング機能を制御し、V2X ASから協調無線リソーススケジューリング要件を受信し、協調無線リソーススケジューリングを開始するかどうかを最終的に決定することを担当するために使用される。ベアラ制御機能は、V2X ASによって送信されるV2Xサービスフロー情報に基づいて、V2Xサービスに対応する(協調無線リソーススケジューリング決定機能及び無線トランシーバノードなどの)通信ネットワーク内部デバイス又は機能によって識別されることが可能であるベアラ識別子を取得するために使用される。協調無線リソーススケジューリング決定機能及びベアラ制御機能の2つの名前は、上記の2つの論理機能の概要にすぎない。この出願は、上記の機能を特に実装する通信ネットワーク要素又は通信デバイスに限定されない。例えば、上記の機能のいずれか1つは、1つの通信ネットワーク要素若しくはデバイスのみによって実装され得るか、又は複数の通信ネットワーク要素若しくはデバイスによって一緒に実装され得る。この実施形態では、インジケーションの目的は、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーションを新たに追加する方式で実装され、別の方式で(例えば、メッセージ名インジケーションを使用することによって)インジケーションを実装する技術的解決策もこの出願の保護範囲内にある。
【0053】
1000:UEが、無線トランシーバノードを使用することによってV2X ASへの接続を確立し、UEが、V2X ASに車両関係データを報告する。
【0054】
1001;V2X ASが、V2Xサービス協調無線リソーススケジューリングがUE上で実施される必要があることを識別し、協調無線リソーススケジューリングを要求するためのメッセージを通信ネットワークに送信し、メッセージは、UEの識別子、(IPアドレス、ポート番号、プロトコル、及び帯域幅などの情報を含む)V2Xサービスフロー情報、並びに協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーションを含み、任意選択で、V2Xサービス識別子、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、及び協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点などの情報をさらに含み得る。
【0055】
1002:ベアラ制御機能が、V2X ASから要求メッセージを受信し、メッセージ中のV2Xサービスフロー情報に基づいて、対応するV2Xサービスベアラ識別子を取得し、V2Xサービスベアラ識別子は、通信ネットワーク中の協調無線リソーススケジューリング決定機能と無線トランシーバノードの両方によって識別されることが可能である識別子である。この出願において述べられるV2Xサービス識別子とV2Xサービスベアラ識別子の両方は、V2Xサービスを識別するために使用されてよく、V2Xサービス識別子は、アプリケーションレイヤ識別子であり、V2Xサービスを識別するためにV2Xサーバ及びUEによって使用され、V2Xサービスベアラ識別子は、ユーザプレーン又はベアラプレーンの識別子であり、V2Xサービスフローのベアラを識別するために通信ネットワーク中のデバイス又はネットワーク要素によって使用されることに留意されたい。
【0056】
1003:ベアラ制御機能が、協調無線リソーススケジューリング要求メッセージを協調無線リソーススケジューリング決定機能に転送し、1003におけるメッセージは、UEの識別子、V2Xサービスフロー情報、V2Xサービスベアラ識別子、及び協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーションを少なくとも含む。1001におけるメッセージが、V2Xサービス識別子、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間、及び協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット時点などの情報を含むとき、ベアラ制御機能は、1003におけるメッセージ中に任意選択の情報をも含む。
【0057】
1004:協調無線リソーススケジューリング決定機能が、協調無線リソーススケジューリング要求メッセージを受信し、協調無線リソーススケジューリングがV2Xサービスのために開始されることが許可されるかどうかを決定する。協調無線リソーススケジューリング決定機能は、
図9に示されるUEのサブスクリプションデータに基づいて決定し、協調無線リソーススケジューリングに関係するサブスクリプションデータは、V2X APNに結合され、協調無線リソーススケジューリング決定機能は、V2Xサービスベアラ識別子及びV2Xサービスフロー情報に基づいて、対応するV2X APNを決定し、次いで、UEのサブスクリプションデータに基づいて、V2X APNが協調無線リソーススケジューリングをアクティブにすることを許可されるかどうかを決定することが仮定される。
【0058】
1005:協調無線リソーススケジューリング決定機能がサブスクリプションデータ決定に基づいてアクティブ化を許可したとき、協調無線リソーススケジューリング決定機能が、協調無線リソーススケジューリング要求メッセージを無線トランシーバノードに転送し、メッセージ中に含まれるコンテンツは1003において記述される。
【0059】
1006:無線トランシーバノードが、1005における受信された要求メッセージをUEに転送する。
【0060】
1007;無線トランシーバノードが、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーション、及び1005におけるメッセージ中で取得された他の可能な情報に基づいて、UEに無線リソースをアクティブに許可する。
【0061】
1008:UEが、無線トランシーバノードによって割り当てられた無線リソースを使用することによって1006におけるメッセージ中で受信された情報に基づいてデータを報告する。例えば、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーション及び協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件に基づいて、UEが、UL_Grantを使用することによって割り当てられたアップリンク無線リソースを受信したとき、UEは、V2Xサービスアップリンクパケットにアップリンク無線リソースを優先的に割り当てる。協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズに基づいて、UEによって報告されるアップリンクパケットサイズは、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズと同じであるはずである。協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点に基づいて、UEがアップリンクパケットを送信する期間及び時点は、eノードBの協調無線リソーススケジューリングの速度と整合されて、アップリンクレイテンシが最小限に抑えられる。
【0062】
1009:無線トランシーバノードが、データをV2X ASに転送する。
【0063】
1007から1009に対応する特定の無線側リソーススケジューリングについては、
図7又は
図8を参照されたい。
【0064】
図10に示されるメッセージ名は、メッセージを使用することによって実装されるべき機能又は目的の概要にすぎないことに留意されたい。特定の解決策実装中に、当業者は、特定の通信ネットワークタイプ及び選択された通信プロトコルに基づいて
図10のメッセージの機能を実装するために適切なメッセージを選択し得る。
図6の603と比較して、
図10の1001から1005は、どのようにビークルツーエブリシングアプリケーションサーバが協調無線リソーススケジューリングを実施するように無線トランシーバノードに命令するかをさらに改善及び最適化するために使用される。
【0065】
ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバが、データ解析に基づいて、協調無線リソーススケジューリングがUE上で実施される必要がないと決定したとき、
図6のメッセージ606に示されるように、ビークルツーエブリシングアプリケーションサーバは、協調無線リソーススケジューリングを非アクティブにするように無線トランシーバノードに命令する必要がさらにあることが理解され得る。
図11は、
図10に対応する非アクティブ化協調無線リソーススケジューリング手順であり、1000から1009は、
図10における説明と同じである。V2X ASが、協調無線リソーススケジューリングがUE上で実施される必要がないと決定したとき、V2X ASは、協調無線リソーススケジューリング停止メッセージ1010をベアラ制御機能に送信し、メッセージは、UEの識別子、(IPアドレス、ポート番号、プロトコル、及び帯域幅などの情報を含む)V2Xサービスフロー情報、並びに協調無線リソーススケジューリング非アクティブ化インジケーションを少なくとも含み、ベアラ制御機能は、ステップ1011において、V2Xサービスフロー情報に対応するV2Xサービスベアラ識別子を取得し、1012にV2Xサービスベアラ識別子を追加する。協調無線リソーススケジューリング決定機能は、メッセージ1012を受信し、メッセージ1013など、メッセージを無線トランシーバノードに直接転送する。任意選択で、無線トランシーバノードは、メッセージをUEにさらに転送して(例えば、メッセージ1014)、UEが、特定のサービスのデータを優先的に送信する必要がなく、1006におけるメッセージの命令に従ってスペシャルメッセージカプセル化及び報告を実施する必要がないことを示し得る。
【0066】
V2X ASは、VCFを使用することによって通信ネットワークへの協調無線リソーススケジューリング要求をさらに開始し得る。
図12に示されるように、
図12に示される手順は、
図10のそれと基本的に同じである。これらの手順の間の差異は、
図10のメッセージ1000が
図12のメッセージ1001-2に対応することである。
図12のメッセージ1001-1中に含まれるコンテンツは、メッセージ1000中のそれと同じであり得る。VCFがUEとV2X ASとの間の接続確立に関与する場合、メッセージ1001-1は、アプリケーションレイヤにおけるV2Xサービス識別子のみを含むこともあり、VCFは、アプリケーションレイヤにおけるV2Xサービス識別子に基づいて、対応するV2Xサービスフロー情報を決定し、メッセージ1001-2にV2Xサービスフロー情報を追加する。
【0067】
図10において説明された技術的解決策概要に基づいて、例として4G通信ネットワークが使用される。
図13は、4G通信ネットワークにおいて技術的解決策を実装するメッセージフローチャートである。
図13では、
図10に示される技術的解決策を実装するために4G通信ネットワークにおけるベアラ更新手順が再使用される。
図13のPCRF及びS/PGWは、
図10のベアラ制御機能を一緒に実装し、
図13のMMEは、
図10の協調無線リソーススケジューリング決定機能を実装する。特定のメッセージフローについて以下のように説明され、技術的解決策に強く関係している再使用される従来技術の部分のみについて強調して説明される。
【0068】
1300:UEが、4G通信ネットワークを使用することによってV2X ASへの接続を確立し、eノードB及びS/P-GWを使用することによってUEとV2X ASとの間のベアラが実施される。また、MME及びPCRFも、ベアラを確立するシグナリング処理に関与する。
【0069】
1301:V2X ASが、緊急リソーススケジューリングを要求するためのAA要求(認証及び認可)メッセージをPCRFに送信する。1001において説明されたように、AA要求メッセージは、UEの識別子、(IPアドレス、ポート番号、プロトコル、及び帯域幅などの情報を含む)V2Xサービスフロー情報、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーションを少なくとも含み、任意選択で、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、及び協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点などの情報をさらに含み得る。
【0070】
1303:PCRFが、V2X ASによって提供されるサービスフロー情報に基づいて、対応するQCI及びARPを取得し、PCRFが、1301における受信されたメッセージにQCI及びARPを追加し、RAR(Re-Auth Request)メッセージを使用することによって要求をS/P-GWに転送する。
【0071】
1304:S/P-GWが、PCRFによって送信されたサービスフローに関係する情報並びにQCI及びARP情報に基づいて、対応するベアラ識別子(Bearer ID)を取得し、1303における受信されたメッセージにベアラ識別子を追加し、次いで、更新ベアラ要求メッセージの形態で協調無線リソーススケジューリング要求メッセージをMMEに送信する。
【0072】
1306:MMEが、受信されたサービスフロー情報及びベアラ識別情報に基づいて、対応するV2X APNを決定し、次いで、協調無線リソーススケジューリングのアクティブ化がサブスクリプション情報中で許可されるかどうかを決定する。サブスクリプション情報が協調無線リソーススケジューリングのアクティブ化を許可するとき、MMEが、ベアラ修正要求メッセージをeノードBに送信し、セッション変更要求メッセージがパケット化される。ベアラ修正要求メッセージ及びセッション変更要求メッセージは、UEの識別子、ベアラ識別子、及び協調無線リソーススケジューリングをアクティブにするためのインジケーションを少なくとも含む。任意選択で、ベアラ修正要求メッセージ及びセッション変更要求メッセージは、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点の少なくとも1つの情報をさらに含み得る。ベアラ修正要求メッセージは、協調無線リソーススケジューリングを開始するようにeノードBに命令するために使用され、603又は1005におけるメッセージの例である。セッション変更要求メッセージは、協調無線リソーススケジューリングを開始するようにUEに命令するために使用され、604又は1006におけるメッセージの例である。
図15に示されるように、MMEは、UEがアタッチされる処理中にHSSからユーザのサブスクリプションデータを取得してよく、
図16に示されるように、ユーザのサブスクリプションデータが変化したとき、HSSはまた、ユーザのサブスクリプションデータを更新するようにMMEにアクティブに命令し、
図9に示されるように、ユーザのサブスクリプションデータは協調無線リソーススケジューリングサブスクリプションデータを含むことに留意されたい。
【0073】
1307:無線トランシーバノードが、セッション変更要求メッセージをRRC接続再構成メッセージにパケット化し、RRC接続再構成メッセージをUEに送信する。1307は、604又は1006におけるメッセージの例と見なされてよい。
【0074】
1313から1009:詳細については、1007から1009における説明を参照されたい。
【0075】
メッセージ1308から1313は、既存の4Gベアラ更新手順における全ての固有メッセージであることに留意されたい。この出願の技術的解決策はこれらのメッセージを改変しない。詳細について再び説明されない。
図11の非アクティブ化協調無線リソーススケジューリングは、
図13のベアラ更新手順を再使用することによって実装されてもよいことが理解され得る。4G通信ネットワークでは、ベアラ更新手順を使用することによって非アクティブ化協調無線リソーススケジューリングを実装する手順は、
図13のステップ1301から1312と基本的に同じである。差異は、非アクティブ化手順において、V2X ASからUEへのダウンリンクメッセージ(1301、1303、1305、1306、及び1307)が非アクティブ化協調無線リソーススケジューリングインジケーションを搬送することにある。また、非アクティブ化手順におけるダウンリンクメッセージは、協調無線リソーススケジューリングレイテンシ要件、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、及び協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点を搬送しない。さらに、
図13では、V2X ASはまた、アクティブ化協調無線リソーススケジューリングメッセージをS/PGWに直接送信し、従って、S/PGWは
図10のベアラ制御機能を実装し得ることに留意されたい。V2X ASによってS/PGWに送信されるメッセージのコンテンツは、ステップ1301のそれと同様である。詳細について本明細書で再び説明されない。
【0076】
また、
図14に示されるように、
図12に示されるV2X ASによってVCFを使用することによって協調無線リソーススケジューリングを開始するための方法は、ベアラ更新手順を再使用することによって実装されてもよい。
図14に示される手順は、
図13のそれと基本的に同じである。差異は、
図14では、V2X ASが、VCFを使用することによって、協調無線リソーススケジューリング開始又は終了を4G通信ネットワークに送信することにある。1402から1406は、1301から1305と同じである。メッセージ1401は、UEの識別子、(IPアドレス、ポート番号、プロトコル、及び帯域幅などの情報を含む)V2Xサービスフロー情報、協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーションを少なくとも含み、任意選択で、協調無線リソーススケジューリング要件レイテンシ、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケットサイズ、協調無線リソーススケジューリングアップリンクパケット期間又はアップリンクパケット時点などの情報をさらに含み得る。同様に、VCFを使用することによってV2X ASによって協調無線リソーススケジューリングを停止するための方法は、ベアラ更新処理を再使用することによって実装されてもよい。詳細について本明細書で再び説明されない。
【0077】
図13から
図16は、4G通信ネットワークにおける、この出願において提供される技術的解決策の可能な特定の実装である。上記で説明されたように、この出願において提供される技術的解決策は、特定の通信ネットワークタイプに限定されず、5G又は別のタイプの通信ネットワークにも適用可能であり得る。
図17は、例として5G通信ネットワークを使用することによって、5G通信ネットワークにおいてこの解決策を実装する、可能な実装を示す。
図17に示される5G通信ネットワーク中のネットワーク要素又はデバイスの名前は例にすぎず、限定されないことに留意されたい。将来におけるこれらのネットワーク要素の名前又は形態の変化にかかわらず、この解決策の機能が実装されるとすれば、このネットワーク要素又はこのデバイスはこの出願の保護範囲内にある。この出願の提出の日付において、5G通信ネットワークの規格はまだ完全でなく、ネットワーク要素間のメッセージ手順はまだ議論中であり、
図17に示されるフローチャート中のメッセージ名は例にすぎないことにさらに留意されたい。
図17のPCF、SMF、AMF、及びRANは、
図13の協調無線リソーススケジューリングアクティブ化におけるPCRF、S/P-GW、MME、及びeノードBの機能をそれぞれ実行する。
図17のメッセージ手順は、
図13のそれと基本的に同じである。詳細について本明細書で再び説明されない。別の点は
図13とは異なる。
図17では、AMFがUDMからユーザのサブスクリプションデータを取得し、ユーザのサブスクリプションデータは協調無線リソーススケジューリングサブスクリプションデータを含み、ユーザのサブスクリプションデータが変化したとき、UDMはまた、ユーザのサブスクリプションデータを更新するようにAMFに命令する。
【0078】
通信ネットワークにおいて協調無線リソーススケジューリングインジケーションメッセージを転送する経路及び方式は、この出願では限定されないことに留意されたい。
図13、
図14、及び
図17に示されるように、V2X AS又はVCFは、PCRF若しくはPCFに直接接続され得るか、又は最初にメッセージをSCEF若しくはNEFに送信し得るし、次いで、SCEF若しくはNEFは、メッセージをPCRF若しくはPCFに転送する。もちろん、SCEF若しくはNEFは、メッセージをMME又はAMFに直接転送してもよい。当業者は、V2X ASから無線トランシーバノードへのメッセージ転送を実装するために別の経路を使用してもよい。
【0079】
この出願において提供される技術的解決策の方法及び手順について上記で説明された。本方法は、少なくともV2X AS及び無線トランシーバノードに関し、VCF、ベアラ制御機能、協調無線リソーススケジューリング決定機能、及びUEなどの機能エンティティをさらに含み得る。上記の機能を実装するために、UE、無線トランシーバノード、及び通信ネットワークエンティティなどの各ネットワーク要素は、各機能を実施するための対応するハードウェア構造及び/又はソフトウェアモジュールを含むことが理解され得る。当業者は、本明細書で開示される実施形態において説明される例との関連において、ユニット、アルゴリズムステップが、ハードウェア又はハードウェアとコンピュータソフトウェアの組合せによって実装され得ることに容易に気づくはずである。機能が、ハードウェアによって実施されるか、又はコンピュータソフトウェアによって駆動されるハードウェアによって実施されるかは、技術的解決策の特定のアプリケーション及び設計制約に依存する。当業者は、特定のアプリケーションごとに説明される機能を実装するために異なる方法を使用してよいが、その実装が本発明の範囲を越えると考えられるべきではない。
【0080】
例えば、
図18に示されるように、この出願における(V2X ASなどの)IoTアプリケーションサーバ、(VCFなどの)IoTプラットフォーム、ベアラ制御機能、協調無線リソーススケジューリング決定機能、及びUEは、
図18のコンピュータデバイス(又はシステム)を使用することによって実装され得る。
【0081】
図18は、本発明の実施形態によるコンピュータデバイスの概略図である。コンピュータデバイス1800は、少なくとも1つのプロセッサ1801、通信バス1802、メモリ1803、及び少なくとも1つの通信インターフェース1804を含む。
【0082】
プロセッサ1801は、本発明の解決策のプログラム実行を制御するための汎用中央処理ユニット(central processing unit、CPU)、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(application-specific integrated circuit、ASIC)、又は1つ若しくは複数の集積回路であり得る。
【0083】
通信バス1802は、上記の構成要素間で情報が送信されるチャネルを含み得る。
【0084】
トランシーバなどの何らかの装置を使用する通信インターフェース1804は、イーサネット、無線アクセスネットワーク(radio access network、RAN)、又はワイヤレスローカルエリアネットワーク(wireless local area network、WLAN)など、別のデバイスと通信するように構成される。
【0085】
メモリ1803は、静的情報及び命令を記憶することが可能な読取り専用メモリ(read-only memory、ROM)若しくは別のタイプの静的記憶デバイス、情報及び命令を記憶することが可能なランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)若しくは別のタイプの動的記憶デバイスであり得るし、又は電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(electrically erasable programmable read-only memory、EEPROM)、コンパクトディスク読取り専用メモリ(compact disc read-only memory、CD-ROM)、若しくは(圧縮光ディスク、レーザーディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク、ブルーレイ光ディスクなどを含む)他のコンパクトディスク記憶装置若しくは光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶媒体若しくは別の磁気記憶デバイス、又は命令若しくはデータ構造の形態で期待されるプログラムコードを搬送若しくは記憶することが可能であり、コンピュータによってアクセスされることが可能な任意の他の媒体であり得るが、それらに限定されない。メモリは、独立して存在してよく、バスを使用することによってプロセッサに接続される。メモリは、代替として、プロセッサと一体化されてよい。
【0086】
メモリ1803は、本発明の解決策を実行するために使用されるアプリケーションプログラムコードを格納するように構成され、アプリケーションプログラムコードは、プロセッサ1801の制御下で実行される。プロセッサ1801は、メモリ1803に格納されたアプリケーションプログラムコードを実行して、本開示での方法におけるV2X AS、VCF、ベアラ制御機能、協調無線リソーススケジューリング決定機能、又はUEの機能を実装するように構成される。
【0087】
特定の実装中に、実施形態では、プロセッサ1801は、1つ又は複数のCPU、例えば、
図18におけるCPU0及びCPU1を含み得る。
【0088】
特定の実装では、実施形態において、コンピュータデバイス1800は、
図18のプロセッサ1801及びプロセッサ1808など、複数のプロセッサを含み得る。プロセッサの各々は、シングルコア(single-core)プロセッサであり得るか、又はマルチコア(multi-core)プロセッサであり得る。本明細書のプロセッサは、データ(例えば、コンピュータプログラム命令)を処理するための1つ又は複数のデバイス、回路、及び/又は処理コアであり得る。
【0089】
特定の実装中に、実施形態では、コンピュータデバイス1800は、出力デバイス1805及び入力デバイス1806をさらに含み得る。出力デバイス1805はプロセッサ1801と通信し、複数の方式で情報を表示し得る。例えば、出力デバイス1805は、液晶ディスプレイ(liquid crystal display、LCD)、発光ダイオード(light emitting diode、LED)ディスプレイデバイス、陰極線管(cathode ray tube、CRT)ディスプレイデバイス、又はプロジェクタ(projector)であり得る。入力デバイス1806はプロセッサ1801と通信し、複数の方式でユーザ入力を受信し得る。例えば、入力デバイス1806は、マウス、キーボード、タッチスクリーンデバイス、又は感知デバイスであり得る。
【0090】
コンピュータデバイス1800は、汎用コンピュータデバイス又は専用コンピュータデバイスであり得る。特定の実装では、コンピュータデバイス1800は、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ、ネットワークサーバ、携帯情報端末(personal digital assistant、PDA)、モバイルフォン、タブレットコンピュータ、ワイヤレス端末デバイス、通信デバイス、組込みデバイス、又は
図18におけるものと同様の構造を有するデバイスであり得る。コンピュータデバイス1800のタイプは、本発明のこの実施形態では限定されない。
【0091】
本発明の実施形態では、V2X AS、ベアラ制御機能、又は協調無線リソーススケジューリング決定機能の機能モジュールは、分割を通じて取得され得る。例えば、各機能モジュールが、各機能に基づく分割を通じて取得され得るか、又は2つ以上の機能が、1つの機能モジュールに統合され得る。統合されたモジュールは、ハードウェアの形態で実装され得るか、又はソフトウェア機能モジュールの形態で実装され得る。本発明のこの実施形態では、モジュール分割は例であり、論理機能分割にすぎないことに留意されたい。実際の実装では、別の分割方式が使用されてよい。
【0092】
図19は、上記の実施形態におけるV2X ASの可能な機能モジュールの概略図である。デバイス1900は、データ解析モジュール1901及び通信モジュール1902を含む。通信モジュール1902は、UEによって報告されるデータを受信することと、アクティブ化又は非アクティブ化協調無線リソーススケジューリングインジケーションを通信ネットワークに送信することとを含めて、外部機能と通信するように構成される。データ解析モジュール1901は、受信されたデータを解析する。協調無線リソーススケジューリングがUE上で実施される必要があると決定したとき、データ解析モジュールは、通信モジュール1902を使用することによって通信ネットワークに要求メッセージを送信する。特定の方法手順については、上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。
【0093】
図20は、上記の実施形態における無線トランシーバノードの可能な概略構造図である。無線トランシーバノードは、無線トランシーバ2001、プロセッサ2002、メモリ2003、及び通信モジュール2004を含む。無線トランシーバ2001は、上記の実施形態において無線トランシーバノードとUEとの間で情報を受信すること及び送信することをサポートするように構成される。プロセッサ2002は、UEと通信するための様々な関係する機能を実装する。アップリンクでは、UEからのアップリンク信号が、アンテナによって受信され、無線トランシーバ2001によって復調され、プロセッサ2002によってさらに処理されて、UEによって送信されたサービスデータ及びシグナリングメッセージが復元される。ダウンリンクでは、サービスデータ及びシグナリングメッセージが、プロセッサ2002によって処理され、無線トランシーバ2001によって復調されて、ダウンリンク信号が生成され、ダウンリンク信号は、アンテナを使用することによってUEに送信される。プロセッサ2002は、この出願における協調無線リソーススケジューリングに関係する処理工程をさらに実施する。例えば、プロセッサ2002は、通信モジュール2004によってV2X ASから受信された協調無線リソーススケジューリングアクティブ化インジケーションを処理し、無線トランシーバ2001を使用することによってUEにUL許可メッセージを送信する。メモリ2003は、基地局のプログラムコード及びデータを格納するように構成される。通信モジュール2004は、別の通信ネットワークエンティティ及びモノのインターネットアプリケーションサーバと通信する際に無線トランシーバノードをサポートするように構成される。
【0094】
図21は、本発明の実施形態による端末又はUEのモジュールの概略構造図である。
図21に示されるように、IoT端末2100は、IoTアプリケーションモジュール2111及び通信モジュール2110を少なくとも含む。IoTアプリケーションモジュール2111は、通信モジュール2110を使用することによってIoTアプリケーションのデータを外部デバイスと交換し、例えば、データをIoTアプリケーションサーバに報告するか又はデータを別のIoT端末に送信する。IoTアプリケーションモジュール2111は、上記の実施形態において説明されたように、協調無線リソーススケジューリングインジケーション及び他の協調無線リソーススケジューリング情報に基づいて、無線トランシーバノードによって端末に割り当てられた無線リソースを使用することによって、端末によってIoTアプリケーションデータを報告する能力を有するべきである。
【0095】
例としてビークルツーエブリシングアプリケーションが使用される。
図21aは、ビークルツーエブリシングアプリケーションにおける、端末、即ち、車両の組立ての概略構造図である。
図21aに示されるように、車両は、車両状態認識システム2103、環境認識システム2101、及び通信モジュール2102を少なくとも含む。
図21aの通信モジュール2102は、
図21の通信モジュール2110の特定の実施形態である。
図21aの環境認識システム2101及び車両状態認識システム2103は、
図21のIoTアプリケーションモジュール2111の特定の実施形態である。
【0096】
環境認識システム2101は、車両に関係する環境情報を収集し、通信モジュール2102を使用することによってデータをV2X ASに報告するように構成される。環境認識システム2101は、カメラ、レーザーレーダー、ミリメートル波レーダー、全地球測位システム(Global Positioning System、GPS)などを含み得る。
【0097】
車両状態認識システム2103は、T-Box、OBD、及び車載センサを使用することによって車両位置、速度、加速された速度、及びステアリングなどのデータを取得し得る。また、車両状態認識システム2103は、車両内にカメラを配備することによって車両運転者の呼吸状態、開眼状態、及び集中状態における1つ又は複数の情報をさらに取得してもよく、通信モジュール2102を使用することによってデータをV2X ASに送信する。車両状態認識システム2103は、ビークルツーエブリシング標準端末(テレマティクスボックス、T-Box)上で実行され得る。車載T-Boxは、車両のCANバスデータを深く読み取り、車両状態報告、運転報告、燃料消費統計、障害アラーム、違反クエリ、ロケーション追跡、運転挙動、盗難防止セキュリティ、予約サービス、遠隔車両探索を出力し、車両ドア、窓、ランプ、ロック、ホーン、ダブルフラッシュ、バックライト折り畳み、サンルーフを制御し、モバイルフォンを使用することによって中央制御警告、及びセキュリティエアバッグ状態を監視し、通信モジュール2102を使用することによってデータをV2X ASに送信し得る。
【0098】
車両は、制動及び駆動システム、パワーステアリングシステム、自動変速機システム、電子安定性システムなどを含む、基礎制御システム2104をさらに含み得る。任意選択で、車両は、マンマシンインタラクションインターフェース2105をさらに含む。例えば、補助的な運転シナリオでは、緊急事例において、車両状態認識システム2103は、人間機械対話インターフェース上に、運転者参照のために、通信モジュール2102によって取得されたアラーム情報を表示する。自動運転シナリオでは、車両状態認識システム2103は、フロント車両緊急ブレーキ情報など、受信されたアラーム情報を基礎制御システム2104に直接送信し、それにより、基礎制御システム2104は車両速度を調整することが理解されよう。
【0099】
図21aに示されるデバイスの構造は、車両に限定を課さない。車両は、図に示されるものよりも多い若しくは少ない構成要素を含むか、いくつかの構成要素を組み合わせるか、又は異なる構成要素配置を有し得る。詳細について本明細書でさらに説明されない。
【0100】
図22は、本発明の実施形態による協調無線リソーススケジューリング決定機能の可能な機能モジュールの概略図である。通信モジュール2202は、通信ネットワーク中の別のネットワーク要素又は論理機能と通信するように、例えば、ベアラ制御機能、無線トランシーバノード、又は(HSS若しくはUDMなどの)ユーザデータ管理機能と通信するように構成される。ストレージモジュール2203は、ユーザのサブスクリプションデータを記憶するように構成される。協調無線リソーススケジューリング決定モジュール2201は、ベアラ制御機能によって送信されたアクティブ化協調無線リソーススケジューリングインジケーションを受信したとき、ユーザのサブスクリプションデータに基づいて、協調無線リソーススケジューリングをアクティブにするかどうかを決定し、協調無線リソーススケジューリングをアクティブにするためのメッセージを生成し、通信モジュール2202を使用することによってメッセージを無線トランシーバノードに送信するように構成される。
【0101】
図23は、本発明の実施形態によるベアラ制御機能の可能な機能モジュールの概略図である。通信モジュール2302は、通信ネットワーク及びV2X AS中の別のネットワーク要素又は論理機能、例えば、協調無線リソーススケジューリング決定機能と通信するように構成される。ストレージモジュール
2303は、サービスフロー情報及びベアラ識別子など、UEとV2X ASとの間のベアラに関係する情報を記憶するように構成される。ベアラ
制御モジュール
2301は、V2X AS又はVCFによって送信されたアクティブ化又は非アクティブ化協調無線リソーススケジューリングインジケーションを受信したとき、V2Xサービスフロー情報に一致するベアラ識別子を取得し、協調無線リソーススケジューリングをアクティブにするためのメッセージを生成し、通信モジュール
2302を使用することによってメッセージを協調無線リソーススケジューリング決定機能に送信するように構成される。
【0102】
統合されたモジュールは、ハードウェアの形態で実装され得るか、又はソフトウェア機能モジュールの形態で実装され得る。例えば、
図19のデータ解析モジュール1901は、
図18のプロセッサ1801によってメモリ1803中のコードを呼び出すことによって実装され得る。これは本発明のこの実施形態では限定されない。
【0103】
上記の実施形態の全部又は一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組合せによって実装され得る。実施形態を実装するためにソフトウェアが使用されるとき、実施形態は、完全に又は部分的にコンピュータプログラム製品の形態で実装され得る。コンピュータプログラム製品は1つ又は複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされ、実行されたとき、本発明の実施形態による手順又は機能が全て又は部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよいし、又はコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、ワイヤード(例えば、同軸ケーブル、光ファイバー、若しくはデジタルサブスクライバ回線(DSL))又はワイヤレス(例えば、赤外線、無線、及びマイクロ波などの)方式でウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体であるか、又は1つ若しくは複数の使用可能な媒体を組み込んでいるサーバ若しくはデータセンターなどのデータ記憶デバイスであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、又は磁気テープ)、光媒体(例えば、DVD)、半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(SSD))などであり得る。
【0104】
本発明の目的、技術的解決策、及び利益について、上記の特定の実施形態において詳細にさらに説明された。上記の説明は、本発明の特定の実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を限定することは意図されていないことを当業者は理解されたい。本発明の趣旨及び原理内で行われたいかなる変更、等価な置換、又は改善も、本発明の保護範囲内に入るものである。特許請求の範囲において、「備える」は別の構成要素又は別のステップを除外せず、「a」又は「one」は複数の意味を除外しない。単一のプロセッサ又は別のユニットは、特許請求の範囲において列挙されたいくつかの機能を実装し得る。いくつかの方策が、互いに異なる従属請求項に記録されるが、これは、より良い効果を奏するためにこれらの方策が組み合わされることが不可能であることを意味しない。