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Stand der Technik
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Verkehrsvernetzungs(V2X, Vehicle-to-Everything)-Kommunikation ist das Weiterreichen von Informationen von einem Fahrzeug zu einer Einheit, die das Fahrzeug beeinflussen kann und umgekehrt. Es ist ein Fahrzeugkommunikationssystem, das andere spezifischere Kommunikationstypen eingliedert, wie Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V, Vehicle-to-Vehicle), Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I, Vehicle-to-Infrastructure), Fahrzeug-zu-Gerät (V2D, Vehicle-to-Device) usw.
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Aktuell gibt es zwei Typen von Funkzugriffstechnologien (RATs, Radio Access Technologies), die V2X-Kommunikationen unterstützen: dedizierte Kurzstreckenkommunikationen (DSRC, Dedicated Short Range Communications) und Mobil-RATs. DSRC ist ein Standardprotokoll für Fahrzeugkommunikation. Bezüglich Mobil-RATs ist „3rd Generation Partnership Project“ (3GPP) „Long Term Evolution“ (LTE) V2V/V2X ein Kandidat für RATs fünfter Generation (5G). DSRC und 3GPP LTE V2V/V2X unterscheiden sich wesentlich. Zum Beispiel wird Spektrumzugriff unterschiedlich verwaltet, das heißt, DSRC verwendet konfliktbasierten Zugriff, wohingegen 3GPP LTE V2V/V2X Planung basierend auf einer effizienten Verwendung von Ressourcen verwaltet. V2X wird als ein beispielhafter Typ von Kommunikation zum Zweck der Erläuterung verwendet, die Offenbarung ist aber diesbezüglich nicht begrenzt.
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Früher Einsatz von Fahrzeugkommunikation wird wahrscheinlich größtenteils auf DSRC basieren, im Laufe der Zeit wird es aber einen Übergang zu LTE V2V/V2X geben, das besser in 5G-Systeme integriert ist. Während DSRC und LTE V2X beide eingesetzt werden und verfügbar sind und angenommen wird, dass ein drahtloses Gerät beide RATs unterstützt, stellt sich die Frage, auf welcher RAT eine Anwendung ablaufen sollte.
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Figurenliste
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- 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Anwendungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung gemeinsam mit Abschnitten eines drahtlosen Systems veranschaulicht.
- 2 ist eine Topologie, die eine Kreuzung mit Verkehrsströmen veranschaulicht.
- 3 ist eine Topologie, die einen Bus veranschaulicht, der Ampelsignalpriorität für eine definierte Busroute bei einer Verkehrssteuerungszentrale (TCC, Traffic Control Centre) anfordert.
- 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein drahtloses Gerät in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung veranschaulicht.
- 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Verwalten von Anwendungen in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung veranschaulicht.
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Beschreibung der Aspekte
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Anwendungssteuerungsvorrichtung, die konfiguriert ist, basierend auf gesammelten Metriken eine Funkzugriffstechnologie (RAT) auszuwählen, auf der eine Anwendung am besten läuft.
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1 ist ein schematisches Diagramm 100, das eine Anwendungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung gemeinsam mit Abschnitten eines drahtlosen Systems veranschaulicht.
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Das drahtlose System weist eine Anwendungsschicht 110, eine V2X Medienzugriffsteuerungs(MAC, Media Access Control)-schicht 130, eine V2X physische Schicht 140, eine DSRC-MAC-Schicht 150 und eine DSRC physische Schicht 160 auf. Die Anwendungssteuerungsvorrichtung 120, die innerhalb eines drahtlosen Geräts liegt, das innerhalb des drahtlosen Systems arbeitet, weist eine Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 und eine Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 auf. Das drahtlose Gerät kann eine Anwenderausrüstung, Basisstation (BS), Straßenrandeinheit (RSU, Road Side Unit) oder irgendein anderes drahtloses Gerät sein.
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Die Anwendungsschicht 110 erzeugt eine spezifische Anwendung, die vom drahtlosen Gerät ausgeführt werden soll. Das drahtlose Gerät sendet der Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 innerhalb der Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 eine Anfrage, die Anwendung auszuführen, oder Intra-RAT- oder Inter-RAT-Übergabe einer aktiven Anwendung zu verwalten. Der Ausdruck „Übergabe“ wird in dem Sinn verwendet, dass angenommen wird, dass beide RATs (z.B. DSRC und V2X, obwohl die Offenbarung nicht auf diese RATs begrenzt ist) gleichzeitig arbeiten, und die Anwendung wird von einer RAT zu einer anderen verschoben. In alten „Übergabe“-Fällen wird eine RAT typischerweise nach der Übergabe abgeschaltet, was hier nicht der Fall ist.
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Die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 ist konfiguriert, die empfangene Anwendung in Aufgaben zu teilen, die von der Anwendung durchgeführt werden müssen, und Schlüsselleistungsindikator(KPI, Key Performance Indicator)-Attribute mit den Aufgaben zu verknüpfen. Zum Beispiel sind manche Aufgaben Latenz gegenüber weniger anfällig, benötigen aber höheren Durchsatz. Manche Aufgaben haben einen niedrigen Durchsatzbedarf, sind aber Kanalinterferenzübertragungsfehlern gegenüber anfälliger. Manche Aufgaben sind Kanalinterferenz gegenüber nicht anfällig, benötigen aber hochvorhersehbare Taktung. Manche Aufgaben benötigen keine hochvorhersehbare Taktung, benötigen aber eine Bester-Durchschnitt-Antwortzeit. Selbstverständlich ist die Offenbarung nicht auf diese bestimmten KPI-Attribute begrenzt; es kann andere KPI-Attribute abhängig von den involvierten RATs geben.
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Ein anderes Attribut, das in Betracht zu ziehen ist, ist, ob die Aufgabe lokale Kommunikation in Unicast- oder Broadcastmodi oder Fernkommunikation (d.h. Zugriff auf RSU oder BS in V2I) benötigt. Insbesondere können in Betracht zu ziehende Attribute V2V Unicast-sicherheitskritische gegenüber nicht-sicherheitskritischen, V2V Broadcast/Gruppensicherheitskritische gegenüber nicht-sicherheitskritischen, V2I sicherheitskritische gegenüber nicht-sicherheitskritischen usw. enthalten.
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Die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 ist konfiguriert, die verknüpften KPI-Attribute von der Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 zu empfangen. Die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 ist konfiguriert, dann jede der Aufgaben einer ersten RAT zuzuteilen, wie V2X, oder einer zweiten RAT, wie DSRC. Diese Zuteilung wird unter Verwendung dynamischer Optimierungsalgorithmen durchgeführt, basierend nicht nur auf den KPI-Attributen jeder Aufgabe, sondern auch auf Kommunikationslinkrückmeldung von unteren Schichten, das heißt, den MAC- und physischen Schichten 130, 140, 150, 160. Für den Zweck der Veranschaulichung werden RATs wie DSRC und V2X hierin nachstehend beschrieben. Jedoch können Aufgaben anderer RATs auch von der Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 verwaltet werden und können durchgeführt werden, ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Die V2X MAC-Schicht 130 und die DSRC MAC-Schicht 150 können jeweils die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 mit ihrer KPI-Attributrückmeldung bereitstellen, wie Downlink/Uplink(DL/UL)-Durchsatz, Blockfehlerrate (BLER, Block Error Rate), Neuübertragungsratenmessungen usw. Auch können die V2X physische Schicht und die DSRC physische Schicht 160 die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 mit Kanalparameterrückmeldung, wie Kanalinterferenz, verfügbarem Spektrum, Ausbreitungsprofilen, drahtlose Peer-Geräte usw., bereitstellen.
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Die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 ist auch konfiguriert, Aufgabenantworten von den ersten oder zweiten RATs abzuleiten, denen jeweilige Aufgaben zugeteilt sind. Insbesondere werden die Aufgaben, die V2X RAT zugeteilt sind, an die V2X MAC-Schicht 130 weitergeleitet und dann an die V2X physische Schicht 140, und Aufgabenantworten von der V2X physischen Schicht 140 und der V2X MAC-Schicht 130 werden an die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 zurückgesendet. Ähnlich werden die Aufgaben, die DSRC RAT zugeteilt sind, an die DSRC MAC-Schicht 150 weitergeleitet und dann an die DSRC physische Schicht 160, und Aufgabenantworten von der DSRC physischen Schicht 160 und der DSRC MAC-Schicht 150 werden an die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 zurückgesendet. Die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 löst dann Aufgabenabhängigkeiten auf. Wenn eine Anwendung in verschiedene Aufgaben unterteilt wird, funktionieren in der Praxis die meisten Aufgaben nicht unabhängig; eine Aufgabe kann Parametereingänge von einer anderen Aufgabe benötigen, um zu beginnen, oder muss auf Signalisierung von einer anderen Aufgabe warten, um abschließen zu können. Wenn die Aufgabenabhängigkeiten aufgelöst sind, leitet die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 die Antworten an die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 weiter.
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Die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 ist dann konfiguriert, die Antworten konfliktfrei zu kombinieren, um eine allgemeine Antwort auf die Anwendungsschicht 110 zu erzeugen. Die allgemeine Antwort ist ein erwarteter Ausgang einer Aufgabe. Ein allgemeines Antwortbeispiel könnte Steuerungssignalisierung (z.B. ACK/NACK-Bestätigung) oder Daten sein.
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Kommunikation zwischen drahtlosen Peer-Geräten erfordert, dass die drahtlosen Geräte zustimmen, unter Verwendung einer selben RAT zu kommunizieren. Falls ein drahtloses Gerät unabhängig zu DSRC RAT umschaltet, während alle anderen drahtlosen Geräte unter Verwendung von LTE RAT kommunizieren, werden die drahtlosen Geräte nicht in der Lage sein, zu kommunizieren. Deshalb kann die Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 konfiguriert sein, Kapazität und RAT-Präferenzen von drahtlosen Peer-Geräten zu berücksichtigen. Diese Kapazität und RAT-Präferenzen werden von der V2X MAC-Schicht 130 und der DSRC MAC-Schicht 150 an die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 bereitgestellt. Die Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 kann deshalb eine geeignete RAT auswählen, sodass die Kommunikation zwischen den drahtlosen Vorrichtungen lokal stattfinden kann.
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Abstimmung oder irgendwelche anderen Mechanismen können verwendet werden, um die RAT zur Kommunikation auszuwählen. Im Fall von Platooning muss eine Entscheidung zwischen drahtlosen Geräten einer Kommunikationsgruppe getroffen werden, das heißt, alle einer Vielzahl drahtloser Geräte müssen sich auf eine einzige RAT verständigen. Alternativ kann mehr als eine RAT für denselben Nachrichtenaustausch gleichzeitig verwendet werden.
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Ferner kann es einen herkömmlichen RAT-agnostischen Kanal geben, in dem alle drahtlosen Geräte unterstützte RATs bewerben und Kanalqualität kommunizieren können. Zum Beispiel kann eine Kommunikationskanalqualität auf ein Zahlenlevel, 1-5, abgebildet werden, wobei Level 1 anzeigt, dass der Kommunikationskanal sehr schlecht ist (d.h. Empfangssignalstärkeindikator (RSSI, Received Signal Strength Indicator) ist kleiner als eine erste vorbestimmte Schwelle) und Level 5 anzeigt, dass der Kanal exzellent ist (d.h. RSSI ist größer als eine zweite vorbestimmte Schwelle), wobei andere Schwellen für Level 2, 3 und 4 definiert sind. Zum Beispiel, Level 1 = Kanal ist sehr schlecht, Level 2 = Kanal ist schlecht, Level 3 = Kanal ist akzeptabel, Level 4 = Kanal ist gut, und Level 5 = Kanal ist exzellent.
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Optional kann der herkömmliche Kanal zum Beispiel als ein LTE-Kanal definiert werden und alle drahtlosen Geräte können im herkömmlichen Kanal übertragen, wobei ein Level der Kanalbedingung für jede der RATs angezeigt wird. Dies erfordert, dass alle drahtlosen Geräte drahtlose Dualmodusgeräte sind, die beide RATs unterstützen. Die geteilten Informationen könnten auf Levelanzeigen basieren. Zum Beispiel ist für ein erstes drahtloses Gerät LTE RAT = Level 3 und DSRC RAT = Level 4, das bedeutet, dass DSRC RAT leicht bevorzugt wird. Für ein zweites drahtloses Gerät ist LTE RAT = Level 4 und DSRC RAT = Level 2, was bedeutet, dass LTE RAT bevorzugt wird.
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Optional kann ein Netzwerk die Parameter konfigurieren, die die Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 zur RAT-Entscheidungsfindung verwendet. Das Ergebnis würde bessere Abstimmung zwischen verschiedenen drahtlosen Geräten erlauben, sodass wahrscheinlicher ist, dass eine Vielzahl drahtloser Geräte dieselbe RAT wählt, und die benötigte Verhandlung zwischen drahtlosen Geräten vor einer Übertragung würde minimiert werden. Zum Beispiel könnte das LTE-Netzwerk die drahtlosen Geräte konfigurieren, empfangene Signallevel in spezifischen Kanälen zu messen und basierend auf den Messungen von netzwerkkonfigurierten Schwellen entscheiden, welche RAT angemessen ist. Sie können auch basierend auf Durchsatzmessungen durchgeführt werden. Darüber hinaus kann das Netzwerk konfigurieren, welche Kanäle ein drahtloses Gerät misst, wie ein bestimmtes drahtloses Gerät weiß, welche RAT von anderen drahtlosen Geräten verwendet wird und wie RAT-Entscheidungsverhandlung durchgeführt wird. Zum Beispiel kann ein Netzwerk ein drahtloses Gerät anweisen, ein „RAT-Selektor“ für einen Bereich zu sein. Dieses drahtlose Gerät empfängt Informationen von den anderen drahtlosen Geräten und trifft dann eine RAT-Entscheidung, auch unter Berücksichtigung seiner eigenen Level. Dann sendet das angewiesene drahtlose Gerät seine Entscheidung in demselben herkömmlichen Kanal an alle interessierten drahtlosen Geräte. Ein Level 0 (Null) könnte für das drahtlose Gerät definiert werden, um einen Mangel an Unterstützung für die entsprechende RAT anzuzeigen. Wenn sich drahtlose Geräte herumbewegen, kann sich das drahtlose RAT-Selektor-Gerät ändern.
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2 ist eine Topologie 200, die eine Kreuzung 200 mit Verkehrsströmen veranschaulicht und 3 ist eine Topologie 300, die einen Bus veranschaulicht, der Ampelsignalpriorität für eine definierte Busroute bei einer Verkehrssteuerungszentrale (TCC) anfordert. Diese Zahlen basieren auf Zahlen in der technischen Spezifikation (TS) 103 301 des Europäischen Instituts für Telekommunikationsnormen (ETSI): Intelligent Transport Systems (ITS); Vehicular Communications; Basic Set of Applications; Facilities layer protocols and communication requirements für infrastructure services, V1.1.1.
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Um die Nützlichkeit dieser Offenbarung zu veranschaulichen, wird angenommen, dass ein drahtloses Gerät in einem Fahrzeug gleichzeitig zwei der Dienste verwenden wird, die in der ETSI-Spezifikation definiert sind. Diese Dienste sind Straßen- und Spurtopologie(RLT, Road and Lane Topology)-Dienste und Ampelsteuerungs(TLC)-dienste.
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Der RLT-Dienst, veranschaulicht in 2, verwaltet Erzeugung, Übertragung und Empfang einer digitalen topologischen Karte, die die Topologie eines Infrastrukturbereichs definiert. Der RLT-Dienst enthält Spurtopologie (z.B. Fahrzeuge, Fahrräder, Parkplätze, öffentlichen Transport und die Pfade für Fußgängerquerungen) und zulässige Manöver innerhalb einer Kreuzung oder eines Straßensegments.
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Der TLC-Dienst, veranschaulicht in 3, verwaltet Erzeugung und Übertragung von erweiterten Signalanforderungsnachrichten (SREM, Signal Request Extended Messages) und erweiterten Signalanforderungsstatusnachrichten (SSEM, Signal Request Status Extended Messages). Der TLC-Dienst unterstützt Priorisierung von öffentlichem Transport und Fahrzeugen öffentlicher Sicherheit (z.B. Krankenwagen, Feuerwehr usw.), damit diese eine signalgesteuerte Straßeninfrastruktur (z.B. Kreuzung) so schnell wie möglich überqueren können oder eine höhere Priorität als gewöhnliche Fahrzeuge verwenden. Die entsprechende SREM wird von einer intelligenten Transportsystemstation (ITS-S, Intelligent Transport Systems Station) (z.B. Fahrzeug) an die Verkehrsinfrastrukturumgebung (z.B. Straßenrand-ITS-Station (R-ITS-S, Roadside ITS Station), Verkehrssteuerungszentrale (TCC)) gesendet. In einer signalisierten Umgebung (z.B. Kreuzung) wird die SREM gesendet, um Ampelsignalpriorität (öffentlicher Transport) Signalbevorrechtigung (öffentliche Sicherheit) anzufordern. Dieser Dienst kann nicht nur für die herannahende signalisierte Umgebung angefordert werden, sondern auch für eine Sequenz von, zum Beispiel, Kreuzungen entlang einer definierten Verkehrsroute. Als Reaktion auf die Anforderung bestätigt die Infrastruktur (z.B. R-ITS-S/TLC oder TCC) mit einer SSEM, um zu benachrichtigen, ob die Anforderung zugelassen, storniert oder aufgrund einer relevanteren Signalanforderung (z.B. Krankenwagen) deren Priorität geändert wurde.
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Als ein erstes Beispiel, das die Aspekte anwendet, die in 1 veranschaulicht sind, wird angenommen, dass die Geldkosten von RLT-Dienst für DSRC niedriger sind, verglichen mit LTE und umgekehrt für TLC. In diesem Fall wählt die Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 eines drahtlosen Geräts 400 in einem Fahrzeug DSRC RAT für den RLT-Dienst aus und wählt LTE RAT für den TLC-Dienst aus.
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In einer Situation, wo DSRC-Reichweite begrenzt ist, ist DSRC RAT durch RSUs innerhalb oder nahe Ampeln bereitgestellt, wie es TLC für Ampelsteuerungsdienst ist. Da DSRC nun bei den Ampeln verfügbar ist, ist die bevorzugte RAT für TLC nahe diesen Ampelstellen DSRC. Es wird angenommen, dass der RLT-Dienst weiter von diesen Ampeln/RSUs weg ist und in diesen entfernteren Stellen wird LTE bevorzugt.
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Als ein zweites Beispiel, das die Aspekte anwendet, die in 1 veranschaulicht sind, wird angenommen, dass Signalqualität von RLT-Dienst höher für DSRC ist, verglichen mit LTE und umgekehrt für TLC. In diesem Fall wählt die Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 eines drahtlosen Geräts 400 in einem Fahrzeug DSRC RAT für den RLT-Dienst aus und wählt LTE RAT für den TLC-Dienst aus.
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Als ein drittes Beispiel, das die Aspekte anwendet, die in 1 veranschaulicht sind, wird angenommen, dass Signalqualität des RLT-Dienstes für beide RATs, DSRC und LTE, niedrig ist. Die Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 eines drahtlosen Geräts 400 in einem Fahrzeug kann deshalb beide RATs, DSRC und LTE, gleichzeitig auswählen und die Informationen zusammenführen, um eine verbesserte gesamte Zuverlässigkeit der Informationen zu erzielen. Auch könnten beide RATs nicht identische Daten übertragen, sodass eine Zusammenführung der Informationen, die von beiden RATs bereitgestellt werden, zu erhöhter und zuverlässigerer Einsicht in die RLT-Situation führt.
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4 ist ein schematisches Diagramm, das ein drahtloses Gerät 400 in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung veranschaulicht. Das drahtlose Gerät 400 kann in einem Fahrzeug, einer Basisstation oder Straßenrandeinheit liegen. Das drahtlose Gerät 400 kann einen Empfänger 410, einen Sender 420, einen Prozessor 430, einen Speicher 440 und eine Anwendungssteuerungsvorrichtung 450 aufweisen. Wie klar sein sollte, sind der Empfänger 410, Sender 420, Prozessor 430 und Speicher 440 konfiguriert, Basisstationsdatenbanken BSDBs zu empfangen, zu übertragen, zu verarbeiten bzw. zu speichern. Die Anwendungssteuerungsvorrichtung 450 entspricht der Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 von 1.
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Es wird angenommen, dass DSRC und LTE V2X Links durch verschiedene Funkfrequenzfrontenden bereitgestellt werden, die mit verschiedenen Antennen und mit verschiedenen inhärenten Empfängersensitivitäten gekoppelt sind, obwohl die Offenbarung diesbezüglich nicht begrenzt ist. Die Signalqualität, die in Fahrzeugen empfangen wird, kann sich für DSRC und LTE V2X aufgrund verschiedener Mehrpfadprofile, Empfängersensitivitäten, Abschirmung (z.B. Lastwagen liegt zwischen dem Fahrzeug und umgebenden Antennen), oder einfach, dass der Abstand zu anderen drahtlosen Geräten zu weit für eine RAT ist, unterscheiden.
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5 ist ein Ablaufdiagramm 500, das ein Verfahren zum Verwalten von Anwendungen in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung veranschaulicht. Dieses Verfahren wird von der Anwendungssteuerungsvorrichtung 120 von 1 durchgeführt.
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In Schritt 510 teilt die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 eine Anwendung in Aufgaben und verknüpft jeweilige KPI-Attribute mit den Aufgaben.
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In Schritt 520 teilt die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 jede der Aufgaben einer ersten oder zweiten RAT zu, basierend auf den KPI-Attributen. Optional kann die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 zusätzlich jede der Aufgaben der ersten oder zweiten RAT zuteilen, basierend auf KPI-Attributrückmeldung von der V2X MAC-Schicht 130 und der DSRC MAC-Schicht 150. Optional kann die Aufgabensteuerungsvorrichtung 124 zusätzlich jede der Aufgaben der ersten oder zweiten RAT zuteilen, basierend auf Kanalparameterrückmeldung von der V2X physischen Schicht 140 und der DRSC physischen Schicht 160.
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In Schritt 530 leitet die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 Aufgabenantworten von der ersten oder zweiten RAT ab, der die jeweiligen Aufgaben zugeteilt sind.
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In Schritt 540 führt die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsvorrichtung 122 die Aufgabenantworten zusammen, um die erste oder zweite RAT dazu auszuwählen, die Anwendung ablaufen zu lassen.
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DSRC und LTE V2V/V2X wurden als orthogonale Systeme ohne Berücksichtigung optimierter Zuteilung des lokal am besten geeigneten Systems betrachtet. Der Gegenstand dieser Offenbarung ist dadurch vorteilhaft, dass er den kombinierten Einsatz von DSRC und LTE V2V/V2X Systemen vollständig ausnutzt.
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Während diese Offenbarung in Bezug auf V2X und DSRC RATs beschrieben wird, versteht sich, dass die Offenbarung nicht auf diese bestimmten RATs oder nur zwei RATs begrenzt ist. Jeder der Funklinks kann gemäß irgendeiner oder mehreren der folgenden Funkkommunikationstechnologien und/oder Standards arbeiten, enthaltend, aber nicht begrenzt auf: eine „Global System for Mobile Communications„(GSM)-Funkkommunikationstechnologie, eine allgemeine paketorientierte Funkdienst(GPRS, General Packet Radio Service)-Funkkommunikationstechnologie, eine „Enhanced Data Rates for GSM Evolution„(EDGE)-Funkkommunikationstechnologie und/oder eine „Third Generation Partnership Project„(3GPP)-Funkkommunikationstechnologie, zum Beispiel „Universal Mobile Telecommunications System“ (UMTS), „Freedom of Multimedia Access“ (FOMA), 3GPP „Long Term Evolution“ (LTE), 3GPP „Long Term Evolution Advanced“ (LTE Advanced), Codemultiplexverfahren 2000 (CDMA2000, Code Division Multiple Access 2000), „Cellular Digital Packet Data“ (CDPD), Mobitex, „Third Generation“ (3G), „Circuit Switched Data“ (CSD), „High-Speed Circuit-Switched Data“ (HSCSD), „Universal Mobile Telecommunications System„(Third Generation) (UMTS (3G)), Weitbandcodemultiplexverfahren (Universal Mobil Telecommunications System) (W-CDMA (UMTS), Wideband Code Division Multiple Access" (HSDPA), „High-Speed Uplink Packet Access“ (HSUPA), „High Speed Packet Access Plus (UMTS)), „High Speed Packet Access“ (HSPA),„High-Speed Downlink Packet Access" (HSDPA), „High-Speed Uplink Packet Access“ (HSUPA), „High Speed Packet Access Plus“ (HSPA+), „Universal Mobile Telecommunications System-Time-Division Duplex“ (UMTS-TDD), „Time Division-Code Division Multiple Access“ (TD-CDMA), „Time Division Synchronous Code Division Multiple Access „TD-CDMA), „3rd Generation Partnership Project Release 8 (Pre-4th Generation) (3GPP Rel. 8 (Pre-4G)), 3GPP Rel. 9 (3rd Generation Partnership Project Release 9), 3GPP Rel. 10 (3rd Generation Partnership Project Release 10), 3GPP Rel. 11 (3rd Generation Partnership Project Release 11), 3GPP Rel. 12 (3rd Generation Partnership Project Release 12), 3GPP Rel. 13 (3rd Generation Partnership Project Release 13), 3GPP Rel. 14 (3rd Generation Partnership Project Release 14), 3GPP Rel. 15 (3rd Generation Partnership Project Release 15), 3GPP Rel. 16 (3rd Generation Partnership Project Release 16), 3GPP Rel. 17 (3rd Generation Partnership Project Release 17), 3GPP Rel. 18 (3rd Generation Partnership Project Release 18), 3GPP 5G, 3GPP LTE Extra, LTE-Advanced Pro, LTE „Licensed-Assisted Access“ (LAA), MuLTEfire, „UMTS Terrestrial Radio Access“ (UTRA), „Evolved UMTS Terrestrial Radio Access“ (E-UTRA), „Longterm Evolution Advanced“ (4th Generation) (LTE Advanced (4G)), cdmaOne (2G), Codemultiplexverfahren 2000 (Third Generation) (CDMA2000 (3G)), „Evolution-Data Optimized or Evolution Data Only“ (EV-DO), „Advanced Mobile Phone System“ (Ist Generation) (AMPS (1G)), „Total Access Communication System/Extended Total Access Communication System“ (TACS/ETACS), Digital AMPS (2nd Generation) (D-AMPS (2G)), Push-to-talk (PTT), Mobiltelefonsystem (MTS), „Improved Mobile Telephone System“ (IMTS), „Advanced Mobile Telephone System“ (AMTS), OLT (norwegisch für Offentlig Landmobil Telefoni, öffentliche Mobilfunktelefonie), MTD (schwedische Abkürzung für Mobiltelefonisystem D, oder Mobiltelefoniesystem D), „Public Automated Land Mobile“ (Autotel/PALM), ARP (finnisch für Autoradiopuhelin, „Autoradiotelefon“), NMT (Nordic Mobile Telephony), Hochkapazitätsversion von NTT (Nippon Telegraph and Telephone) (Hicap, High Capacity), „Cellular Digital Packet Data“ (CDPD), Mobitex, DataTAV, „Integrated Digital Enhanced Network“ (iDEN), „Personal Digital Cellular“ (PDC), „Circuit Switched Data“ (CSD), „Personal Handyphone System“ (PHS), „Wideband Integrated Digital Enhanced Network“ (WiDEN), iBurst, „Unlicensed Mobile Access“ (UMA), auch bezeichnet als 3GPP „Generic Access Network“, oder GAN-Standard), Zigbee, Bluetooth®, „Worldwide Interoperability for Microwave Access“ (WiMAX).
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„Wireless Gigabit Alliance“ (WiGig) Standard, mmWave Standards im Allgemeinen (drahtlose Systeme, die bei 10-300 GHz und darüber arbeiten, wie WiGig, IEEE 802.11ad, IEEE 802.11ay, usw.), Technologien, die über 300 GHz und THz-Bändern arbeiten, (3GPP/LTE basiert oder IEEE 802.11p und andere) Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) und Verkehrsvernetzung (V2X) und Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I), Infrastruktur-zu-Fahrzeug (I2V), Fahrzeug-zu-Gerät (V2D) Kommunikationstechnologien, 3GPP Mobil-V2X, IEEE 802.11p basierte, DSRC (Dedizierte Kurzstreckenkommunikationen (Dedicated Short Range Communications)) Kommunikationssysteme, wie Intelligente-Transportsysteme und andere, usw.
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Die Konzepte können auch im Kontext irgendeines Spektrumsteuerungsschemas verwendet werden, enthaltend dediziert lizensiertes Spektrum, unlizenziertes Spektrum, (lizensiertes) geteiltes Spektrum (wie LSA = Licensed Shared Access (Lizensierter geteilter Zugriff) in 2,3-2,4 GHz, 3,4-3,6 GHz, 3,6-3,8 GHz und weitere Frequenzen und SAS = Spectrum Access System (Spektrumzugriffssystem) in 3,55-3,7 GHz und weitere Frequenzen). Anwendbare Spektrumbänder enthalten IMT (International Mobile Telecommunications) Spektrum (enthaltend 450 - 470 MHz, 790 - 960 MHz, 1710 - 2025 MHz, 2110 - 2200 MHz, 2300 - 2400 MHz, 2500 - 2690 MHz, 698 - 790 MHz, 610 - 790 MHz, 3400 - 3600 MHz, usw.). Man beachte, dass manche Bänder auf spezifische Bereich(e) und/oder Länder begrenzt sind), IMT-erweitertes Spektrum, IMT-2020 Spektrum (erwartet, 3600-3800 MHz, 3,5 GHz Bänder, 700 MHz Bänder, Bänder innerhalb der 24.25-86 GHz Spanne, usw.), Spektrum, das unter der „Spectrum Frontier“ 5G Initiative der FCC verfügbar gemacht wird (enthaltend 27,5 - 28,35 GHz, 29,1 - 29,25 GHz, 31 - 31,3 GHz, 37 - 38,6 GHz, 38,6 - 40 GHz, 42 - 42,5 GHz, 57 - 64 GHz, 71 - 76 GHz, 81 - 86 GHz und 92 - 94 GHz, usw.), das ITS (Intelligent Transport Systems) Band von 5,9 GHz (typischerweise 5,85-5,925 GHz) und 63-64 GHz, Bänder, die aktuell Automobilradaranwendungen zugeteilt sind, wie 76-81 GHz und zukünftige Bänder, enthaltend 94-300 GHz und darüber. Darüber hinaus kann das Schema auf einer sekundären Basis auf Bändern verwendet werden, wie den TV-Leerraumbändern (typischerweise unterhalb 790 MHz), wo insbesondere die 400 MHz und 700 MHz Bänder vielversprechende Kandidaten sind. Neben Mobilanwendungen können spezifische Anwendungen für vertikale Märkte adressiert werden, wie PMSE (Program Making and Special Events), medizinische, Gesundheits-, chirurgische, Automobil-, Niederlatenz-, Drohnen-, usw. Anwendungen.
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Darüber hinaus ist eine hierarchische Anwendung des Schemas zum Beispiel durch Einführen einer hierarchischen Priorisierung von Nutzung verschiedener Typen drahtloser Geräte (z.B. niedrige/mittlere/hohe Priorität, usw.) basierend auf einem priorisierten Zugriff auf das Spektrum, zum Beispiel mit höchster Priorität zu Rang-1 drahtlosen Geräten, gefolgt von Rang-2, dann Rang-3, usw. drahtlosen Geräten, usw. möglich.
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Die Konzepte können auch auf verschiedenen Einzelträger- oder OFDM-Varianten, wie CP-OFDM, SC-FDMA, SC-OFDM, Filterbank-basiertem Mehrträger (FBMC, Filter Bankbased Multicarrier), OFDMA, usw. und insbesondere 3GPP NR (New Radio) durch Zuteilen der OFDM-Trägerdatenbitvektoren zu den entsprechenden Symbolressourcen, angewendet werden.
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Die hierin beschriebenen Konzepte können auch in Unternehmensumgebungen, industriellen Umgebungen (z.B. Roboter-zu-Roboter), Luftfahrt (z.B. Flugzeug-zu-Flugzeug, Drohne-zu-Drohne) und auf RATs mit sowohl konflikt- und nichtkonfliktbasierten Protokollen, wie 5G und Wi-Fi, angewendet werden.
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Für die Zwecke dieser Offenbarung versteht sich, dass die „Anwendungssteuerungsvorrichtung“, „Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsmittel“ und/oder „Aufgabensteuerungsmittel“ Schaltung(en), Prozessor(en), Logik oder eine Kombination davon sind. Diese Elemente können einen Mikroprozessor, einen Digitalsignalprozessor (DSP) oder anderen Hardwareprozessor enthalten. Der Prozessor/das Verarbeitungsmittel kann mit Befehlen „festcodiert“ sein, um entsprechende Funktion(en) gemäß hierin beschriebenen Aspekten durchzuführen. Alternativ können diese Elemente auf einen inneren und/oder äußeren Speicher zugreifen, um Befehle zu beziehen, die im Speicher gespeichert sind, die, wenn von den Elementen ausgeführt, die entsprechende(n) Funktion(en) durchführen, die mit den Elementen verknüpft ist (sind), und/oder eine oder mehrere Funktionen und/oder Betriebe bezüglich des Betriebs einer Komponente mit den darin enthaltenen Elementen.
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Die folgenden Beispiele betreffen weitere Ausführungsformen.
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Beispiel 1 ist eine Anwendungssteuerungsvorrichtung zum Steuern von Aufgaben, aufweisend: eine Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung, die konfiguriert ist, eine Anwendung in eine Vielzahl an Aufgaben zu teilen und jeweilige Schlüsselleistungsindikator(KPI)-Attribute der Vielzahl an Aufgaben zuzuteilen; und eine Aufgabensteuerungsschaltung, die konfiguriert ist, jede der Vielzahl an Aufgaben einer ersten oder zweiten Funkzugrifftechnologie (RAT) zuzuteilen, basierend auf den KPI-Attributen, und eine Vielzahl an Aufgabenantworten von den ersten oder zweiten RATs abzuleiten, denen die jeweilige Vielzahl an Aufgaben zugeteilt ist, wobei die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung ferner konfiguriert ist, die Aufgabenantworten zusammenzuführen, um die erste oder zweite RAT dazu auszuwählen, die Anwendung ablaufen zu lassen.
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In Beispiel 2, der Gegenstand von Beispiel 1, wobei die Aufgabensteuerungsschaltung konfiguriert ist, jede der Vielzahl an Aufgaben der ersten oder zweiten RAT zuzuteilen, basierend auf KPI-Attributrückmeldung von Medienzugriffsteuerungs(MAC)-schichten der ersten und zweiten RATs.
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In Beispiel 3, der Gegenstand von Beispiel 2, wobei die KPI-Attributrückmeldung von den MAC-Schichten Messungen von Downlink/Uplink(DL/UL)-Durchsatz, Blockfehlerrate (BLER) oder Neuübertragungsratenmessungen aufweist.
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In Beispiel 4, der Gegenstand von Beispiel 1, wobei die Aufgabensteuerungsschaltung konfiguriert ist, jede der Aufgaben der ersten oder zweiten RAT zuzuteilen, basierend auf Kanalparameterrückmeldung von physischen Schichten der ersten und zweiten RATs.
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In Beispiel 5, der Gegenstand von Beispiel 4, wobei die Kanalparameterrückmeldung Messungen von Kanalinterferenz, verfügbarem freiem Spektrum oder Ausbreitungsprofil aufweist.
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In Beispiel 6, der Gegenstand von Beispiel 1, wobei die ersten und zweiten RATs Verkehrsvernetzungs(V2X)-Kommunikation beziehungsweise dedizierte Kurzstreckenkommunikation (DSRC) aufweisen.
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In Beispiel 7, der Gegenstand von Beispiel 6, wobei die V2X-Kommunikation Long Term Evolution (LTE) V2X-Kommunikation ist.
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In Beispiel 8, der Gegenstand von Beispiel 1, wobei die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung konfiguriert ist, beide der ersten und zweiten RATs auszuwählen.
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Beispiel 9 ist ein drahtloses Gerät, aufweisend: den Gegenstand von Beispiel 1.
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In Beispiel 10, der Gegenstand von Beispiel 9, wobei die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung konfiguriert ist, die erste oder zweite RAT basierend auf einer RAT-Präferenz eines drahtlosen Peer-Geräts auszuwählen.
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In Beispiel 11, der Gegenstand von Beispiel 9, wobei die Anwendungssteuerungsvorrichtung konfiguriert ist, eine Anforderung vom drahtlosen Gerät zu empfangen, um die Anwendung auszuführen.
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In Beispiel 12, der Gegenstand von Beispiel 9, wobei die Anwendungssteuerungsvorrichtung konfiguriert ist, eine Anforderung vom drahtlosen Gerät zu empfangen, um eine Intra-RAT- oder Inter-RAT-Übergabe der Anwendung zu verwalten.
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In Beispiel 13, der Gegenstand von Beispiel 9, wobei die Anwendungssteuerungsvorrichtung konfiguriert ist, für eine Vielzahl an drahtlosen Peer-Geräten in einem Bereich die erste oder zweite RAT auszuwählen.
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In Beispiel 14, der Gegenstand von Beispiel 13, ferner aufweisend: einen Sender, der konfiguriert ist, die ausgewählte erste oder zweite RAT an die drahtlosen Peer-Geräte zu übertragen.
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In Beispiel 15, der Gegenstand von Beispiel 9, wobei das drahtlose Gerät konfiguriert ist, mit drahtlosen Peer-Geräten über einen herkömmlichen Kanal zu kommunizieren.
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In Beispiel 16, der Gegenstand von Beispiel 9, wobei das drahtlose Gerät eine Basisstation, eine Straßenrandeinheit (RSU) oder eine Anwenderausrüstung (UE) ist.
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Beispiel 17 ist ein Verfahren zum Verwalten von Anwendungen, aufweisend: Teilen, durch eine Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung, einer Anwendung in eine Vielzahl an Aufgaben und Verknüpfen jeweiliger Schlüsselleistungsindikator(KPI)-Attribute mit der Vielzahl an Aufgaben; Zuteilen, durch eine Aufgabensteuerungsschaltung, jeder der Vielzahl an Aufgaben zu einer ersten oder zweiten Funkzugrifftechnologie (RAT), basierend auf den KPI-Attributen; Ableiten, durch die Aufgabensteuerungsschaltung, einer Vielzahl an Aufgabenantworten von den ersten oder zweiten RATs, denen die jeweilige Vielzahl an Aufgaben zugeteilt ist; und Zusammenführen, durch die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung, der Vielzahl an Aufgabenantworten, um die erste oder zweite RAT dazu auszuwählen, die Anwendung ablaufen zu lassen.
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In Beispiel 18, der Gegenstand von Beispiel 17, wobei das Zuteilen ein Zuteilen jeder der Vielzahl an Aufgaben zur ersten oder zweiten RAT basierend auf KPI-Attributrückmeldung von Medienzugriffsteuerungs(MAC)-schichten der ersten und zweiten RATs aufweist.
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In Beispiel 19, der Gegenstand von Beispiel 18, wobei die KPI-Attributrückmeldung der MAC-Schichten Messungen von Downlink/Uplink(DL/UL)-Durchsatz, Blockfehlerrate (BLER) oder Neuübertragungsratenmessungen aufweist.
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In Beispiel 20, der Gegenstand von Beispiel 17, wobei das Zuteilen ein Zuteilen jeder der Aufgaben zur ersten oder zweiten RAT basierend auf Kanalparameterrückmeldung von physischen Schichten der ersten und zweiten RATs aufweist.
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In Beispiel 21, der Gegenstand von Beispiel 20, wobei die physische Schichtkanalparameterrückmeldung Messungen von Kanalinterferenz, verfügbarem freien Spektrum oder Ausbreitungsprofil aufweist.
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In Beispiel 22, der Gegenstand von Beispiel 17, wobei die ersten und zweiten RATs Verkehrsvernetzungs(V2X)-Kommunikation beziehungsweise dedizierte Kurzstreckenkommunikation (DSRC) aufweisen.
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In Beispiel 23, der Gegenstand von Beispiel 17, ferner aufweisend: Auswählen, durch die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung, sowohl der ersten als auch der zweiten RAT.
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In Beispiel 24, der Gegenstand von Beispiel 17, ferner aufweisend: Auswählen, durch die Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsschaltung, der ersten oder zweiten RAT, basierend auf einer RAT-Präferenz eines Peer-Geräts.
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In Beispiel 25, der Gegenstand von Beispiel 17, ferner aufweisend: Auswählen, für eine Vielzahl an Peer-Geräten in einem Bereich, der ersten oder zweiten RAT.
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Beispiel 26 ist eine Anwendungssteuerungsvorrichtung zum Steuern von Aufgaben, aufweisend: ein Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsmittel zum Teilen einer Anwendung in eine Vielzahl an Aufgaben und Verknüpfen jeweiliger Schlüsselleistungsindikator(KPI)-Attribute mit der Vielzahl an Aufgaben; und ein Aufgabensteuerungsmittel zum Zuteilen jeder der Vielzahl an Aufgaben zu einer ersten oder zweiten Funkzugriffstechnologie (RAT), basierend auf den KPI-Attributen, und um eine Vielzahl an Aufgabenantworten von den ersten oder zweiten RATs abzuleiten, denen die jeweilige Vielzahl an Aufgaben zugeteilt sind, wobei das Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsmittel zum Zusammenführen der Vielzahl an Aufgabenantworten dient, um die erste oder zweite RAT dazu auszuwählen, die Anwendung ablaufen zu lassen.
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In Beispiel 27, der Gegenstand von Beispiel 26, wobei das Aufgabensteuerungsmittel zum Zuteilen jeder der Vielzahl an Aufgaben zur ersten oder zweiten RAT dient, basierend auf KPI-Attributrückmeldung von Medienzugriffsteuerungs(MAC)-schichten der ersten und zweiten RATs.
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In Beispiel 28, der Gegenstand von Beispiel 27, wobei die KPI-Attributrückmeldung der MAC-Schichten Messungen von Downlink/Uplink(DL/UL)-Durchsatz, Blockfehlerrate (BLER) oder Neuübertragungsratenmessungen aufweist.
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In Beispiel 29, der Gegenstand von einem der Beispiele 26-28, wobei das Aufgabensteuerungsmittel zum Zuteilen jeder Aufgaben zur ersten oder zweiten RAT basierend auf Kanalparameterrückmeldung von physischen Schichten der ersten und zweiten RATs dient.
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In Beispiel 30, der Gegenstand von Beispiel 29, wobei die Kanalparameterrückmeldung Messungen von Kanalinterferenz, verfügbarem freien Spektrum oder Ausbreitungsprofil aufweist.
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In Beispiel 31, der Gegenstand von Beispiel 26, wobei die ersten und zweiten RATs Verkehrsvernetzungs(V2X)-Kommunikation beziehungsweise dedizierte Kurzstreckenkommunikation (DSRC) aufweisen.
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In Beispiel 32, der Gegenstand von Beispiel 31, wobei die V2X-Kommunikation Long Term Evolution (LTE) V2X-Kommunikation ist.
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In Beispiel 33, der Gegenstand von Beispiel 26, wobei das Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsmittel zum Auswählen sowohl der ersten als auch der zweiten RAT dient.
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Beispiel 34 ist ein drahtloses Gerät, aufweisend: den Gegenstand von Beispiel 26.
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In Beispiel 35, der Gegenstand von Beispiel 34, wobei das Aufgabentrennungs- und Antwortzusammenführungsmittel zum Auswählen der ersten oder zweiten RAT basierend auf einer RAT-Präferenz eines drahtlosen Peer-Geräts dient.
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In Beispiel 36, der Gegenstand von Beispiel 34, wobei das drahtlose Gerät eine Anwenderausrüstung ist.
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In Beispiel 37, der Gegenstand von Beispiel 34, wobei die Anwendungssteuerungsvorrichtung konfiguriert ist, eine Anforderung vom drahtlosen Gerät zu empfangen, um die Anwendung auszuführen.
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In Beispiel 38, der Gegenstand von Beispiel 34, wobei die Anwendungssteuerungsvorrichtung konfiguriert ist, eine Anforderung vom drahtlosen Gerät zu empfangen, um eine Intra-RAT- oder Inter-RAT-Übergabe der Anwendung zu verwalten.
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In Beispiel 39, der Gegenstand von Beispiel 34, wobei die Anwendungssteuerungsvorrichtung konfiguriert ist, für eine Vielzahl an drahtlosen Peer-Geräten in einem Bereich die erste oder zweite RAT auszuwählen.
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In Beispiel 40, der Gegenstand von Beispiel 39, ferner aufweisend: ein Übertragungsmittel zum Übertragen der ausgewählten ersten oder zweiten RAT an die drahtlosen Peer-Geräte.
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In Beispiel 41, der Gegenstand von Beispiel 34, wobei das drahtlose Gerät konfiguriert ist, mit drahtlosen Peer-Geräten über einen herkömmlichen Kanal zu kommunizieren.
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In Beispiel 42, der Gegenstand von Beispiel 34, wobei das drahtlose Gerät eine Basisstation, eine Straßenrandeinheit (RSU) oder eine Anwenderausrüstung (UE) ist.
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Während das Vorstehende in Verbindung mit einem beispielhaften Aspekt beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass der Ausdruck „beispielhaft“ lediglich ein Beispiel bedeutet, anstatt das Beste oder Optimale. Dementsprechend soll die Offenbarung Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, die im Umfang der Offenbarung enthalten sein können.
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Obwohl spezifische Aspekte hierin veranschaulicht und beschrieben wurden, wird es Durchschnittsfachleuten klar sein, dass eine Vielfalt an alternativen und/oder äquivalenten Implementierungen anstelle der spezifischen Aspekte, die gezeigt und beschrieben werden, eingesetzt werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Anmeldung abzuweichen. Diese Anmeldung soll jegliche Anpassungen oder Variationen der hierin besprochenen spezifischen Aspekte abdecken.