CN103891172B - 在蜂窝网络中支持设备到设备通信的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种在蜂窝网络中支持设备到设备(D2D)通信的方法和装置。在蜂窝网络中由终端支持设备到设备通信的方法包括步骤：终端从基站接收已经为D2D通信设置的D2D区域的信息；以及用关于D2D区域的信息监视D2D区域，以检测由至少一个D2D终端发送的搜索信号，其中，D2D区域可以包括：搜索部分，用于由至少一个D2D终端发送搜索信号；以及连接部分，用于发送请求发送D2D的信号。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信，更具体地，涉及在蜂窝网络中支持设备到设备(D2D，Device-to-Device)通信的方法和装置。
背景技术
近来，随着智能电话和平板电脑的传播和高容量多媒体通信的启用，移动流量显著增长。预计未来的移动流量每年增长当前移动流量的两倍。由于多数移动流量是通过基站(BS)发送的，通信服务运营商面对严重的网络负载。为了处理增长的流量，通信运营商已经建立了网络并迅速将下一代移动通信标准商业化，例如移动WiMAX或长期演进(LTE)，能够有效地处理大量的流量。然而，需要另一解决方案来处理未来更大的流量。
D2D通信指用于在连续的节点之间直接发送流量而不使用例如BS这样的基础设施的分散式通信技术。在D2D通信环境中，便携式设备等的每个节点搜索物理相邻的设备，配置通信会话，并发送流量。这种D2D通信关注点在于4G之后的下一代移动通信的基础技术，这是因为其通过向BS分发流量融合的流量负载解决能力。由于这个原因，例如第三代合作伙伴计划(3GPP)或电气和电子工程师协会(IEEE)这样的标准化协会基于高级LTE(LTE-A)或Wi-Fi建立了D2D通信标准，并且高通等开发了独立的D2D通信技术。
期望D2D通信不仅仅有助于提高移动通信系统的性能，还创建了新的通信服务。此外，可以支持基于邻接的社交网络服务或网络游戏服务。使用D2D链路作为中继来克服在阴影区域中设备的连接性问题。因此，预计D2D技术在各个领域能提供新的服务。
实际上，已经广泛使用了D2D通信，例如红外通信、Zigbee、射频识别(RFID)以及基于RFID的近场通信(NFC)。然而，严格来说，这些技术难以分类为D2D通信来分散BS的流量，因为它们仅支持非常有限的距离之内(1米左右)的特殊用途通信。
虽然此前已经描述了D2D通信，迄今为止还没有提出用于在蜂窝网络中有效进行D2D通信的D2D帧结构以及进行D2D通信的方法。
发明内容
技术问题
本发明要实现的技术目标是提供在蜂窝网络中支持D2D通信的方法。
本发明要实现的另一个技术目标是提供在蜂窝网络中支持D2D通信的用户设备(UE)。
通过本发明能实现的技术目标不限于上述具体描述的内容，通过如下的详细描述，本领域技术人员能更清楚地理解这里没有描述的其它技术目标。
技术方案
通过提供在蜂窝网络中由用户设备支持设备到设备(D2D)通信的方法，可以实现本发明的技术目的，该方法包括从基站接收与针对D2D通信所配置的D2D区域相关的信息；以及通过用与所述D2D区域相关的所述信息来监视所述D2D区域，检测由至少一个D2D用户设备发送的发现信号，其中，所述D2D区域包括：发现间隔，用于由所述至少一个D2D用户设备发送所述发现信号；以及连接间隔，用于由所述至少一个D2D用户设备发送D2D发送请求信号。与所述D2D区域相关的所述信息可以包括以下各项中的至少一个：D2D区域配置信息；D2D区域分配周期信息；D2D区域开始点信息；D2D区域长度信息和D2D区域切换信息。可以通过下行广播信道、下行控制信道的公共搜索空间、用于D2D通信的附加广播信道或更高层信令来接收与所述D2D区域相关的所述信息。
该方法还可以包括通过测量在所述D2D区域中检测到的由所述至少一个D2D用户设备发送的所述发现信号，获取所述发现信号的接收信号功率信息、信噪比(SNR)信息以及所述发现信号的干扰水平信息中的至少一个；以及基于所获取的信息生成相邻D2D用户设备的列表。该方法还可以包括向所述基站发送与所述相邻D2D用户设备的生成的列表相关的信息，其中，与所述相邻D2D用户设备的所述列表相关的所述信息包括以下各项中的至少一个：与所述用户设备相邻的D2D用户设备的标识符；由所述相邻的D2D用户设备发送的发现信号的接收信号功率信息；SNR信息以及所述相邻的D2D用户设备的干扰水平信息。所述相邻的D2D用户设备可以是发送发送请求信号以进行D2D通信的相邻D2D用户设备。所述相邻D2D用户设备可以是当前进行D2D通信的用户设备。该方法还可以包括从所述基站接收与所述发现信号的阈值相关的信息，其中，除了所获取的信息之外，还通过考虑与所述阈值相关的所述信息来生成所述相邻D2D用户设备的列表。包括在与所述D2D用户设备的所述列表相关的所述信息中的所述相邻的D2D用户设备可以是接收信号功率水平SNR或干扰水平超过所述阈值的D2D UE。
通过提供在蜂窝网络中支持设备到设备(D2D)通信的用户设备，可以实现本发明的其它技术目的，该用户设备包括接收器，被配置为从基站接收与针对D2D通信所配置的D2D区域相关的信息，以及处理器，被配置为通过用与所述D2D区域相关的所述信息来监视所述D2D区域，检测由至少一个D2D用户设备发送的发现信号，其中，所述D2D区域包括：发现间隔，用于由所述至少一个D2D用户设备发送所述发现信号；以及连接间隔，用于由所述至少一个D2D用户设备发送D2D发送请求信号。所述处理器可以通过测量在所述D2D区域中检测到的由所述至少一个D2D用户设备发送的所述发现信号，获取所述发现信号的接收信号功率信息、信噪比(SNR)信息以及所述发现信号的干扰水平信息中的至少一个，并且基于所获取的信息生成相邻D2D用户设备的列表。用户设备还可以包括发送器，被配置为向所述基站发送与所述相邻D2D用户设备的生成的列表相关的信息，其中，由所述处理器生成的与所述相邻D2D用户设备的所述列表相关的所述信息包括以下各项中的至少一个：与所述用户设备相邻的D2D用户设备的标识符；由所述相邻的D2D用户设备发送的发现信号的接收信号功率信息；SNR信息以及所述相邻的D2D用户设备的干扰水平信息。所述接收器可以被配置为还从所述基站接收与所述发现信号的阈值相关的信息，以及所述处理器可以被配置为除了所获取的信息之外，还通过考虑与所述阈值相关的所述信息来生成所述相邻D2D用户设备的列表。所述用户设备可以是进行D2D通信的D2D用户设备或蜂窝网络中的蜂窝用户设备。
有益效果
根据本发明的各种实施方式，BS能基于从D2D UE或蜂窝UE接收的与相邻的D2D UE相关的列表信息有效地进行调度，并且因此D2D UE能使用所分配的资源有效地进行D2D通信。
根据本发明的效果不限于以上具体描述的内容，根据本发明如下的详细描述，本领域技术人员能够更清楚地理解在此未描述的其它优点。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步的理解，附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。
图1是例示了无线通信系统100中的BS105和UE110的配置的框图。
图2是例示了针对D2D通信的帧结构的图。
图3是例示了用于发送发送请求信号和发送请求响应信号的D2D帧结构的图。
图4是例示了D2D通信的帧结构的图。
图5是说明用于通过监视D2D区域、辨别与相邻的D2D UE有关的信息并以列表或表格的形式向BS发送信息来接收由D2D UE发送的发现信号的蜂窝UE的操作的概念的图。
图6是说明D2D通信过程的图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的示例性实施方式，在附图中例示了其示例。下面参照附图给出的具体描述意在解释本发明的示例性实施方式，而不是示出根据本发明能实现的仅有的实施方式。为了提供对本发明的透彻理解，如下的详细描述包括具体的细节。然而对本领域技术人员显而易见的是，没有这些具体的细节，也能实现本发明。例如，虽然在假设移动通信系统为3GPP LTE系统的情况下给出了如下的详细描述，但是可以应用于除3GPP LTE系统所特有的事项之外的其它移动通信系统。
在某些示例中，已知的结构和设备被省略或以框图的形式表示，集中于结构和设备的重要特征，以使得不会模糊本发明的概念。在整个说明书中使用相同的标号来表示相同的部件。
如下的描述假设用户设备(UE)指移动的或固定的用户设备，例如移动站(MS)或高级移动站(AMS)，并且基站(BS)指与UE进行网络阶段通信的任意的节点，例如Node B、eNodeB或接入点(AP)。虽然基于IEEE802.16系统来描述本发明，但本发明的公开可用于各种通信系统。
在移动通信系统中，UE可以在下行链路上从eNB接收信息，并且UE可以在上行链路上发送信息。UE发送和接收的信息包括数据和各种控制信息。根据UE发送和接收的信息类型或用途提出了多种物理信道。
可以将如下的技术用于各种无线接入系统，例如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等等。可以通过例如通用陆地无线接入(UTRA)或CDMA2000这样的无线电技术实施CDMA。可以通过例如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线业务(GPRS)/GSM增强型数据速率演进(EDGE)这样的无线电技术实施TDMA。可以通过例如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20以及演进的UTRA(E-UTRA)这样的无线电技术来实施OFDMA。UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在DL中采用OFDMA，并且在UL中采用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是演进版本的3GPP LTE。
提出在如下描述中使用的具体术语是为了帮助理解本发明，且这些具体术语的使用可能在本发明技术范围或精神之内变为其它的格式。
图1是例示了无线通信系统100中的BS105和UE110的配置的框图。
为了简化无线通信系统100，示出了一个BS105和一个UE110(包括D2D UE)。然而，无线通信系统100可以包括一个以上的BS和/或一个以上的UE。
参照图1，BS105可以包括发送(Tx)数据处理器115、符号调制器120、发送器125、发送/接收(Tx/Rx)天线130、处理器180、存储器185、接收器190、符号解调器195以及Rx数据处理器197。UE110可以包括Tx数据处理器165、符号调制器170、发送器175、Tx/Rx天线135、处理器155、存储器160、接收器140、符号解调器145以及Rx数据处理器150。虽然在BS105和UE110中分别示出了一个天线130和一个天线135，但是BS105和UE110中的每一个都包括多个天线。因此，根据本发明的BS105和UE110支持多输入多输出(MIMO)系统。根据本发明的BS105可以同时支持单用户MIMO(SU-MIMO)方案和多用户MIMO(MU-MIMO)方案。
在下行链路上，TX数据处理器115接收、格式化、编码、交织并调制(或符号映射)流量数据，并提供调制后的符号(“数据符号”)。符号调制器120接收并处理数据符号和导频符号并提供符号流。
符号调制器120复用数据和导频符号并将复用后的符号发送到发送器125。每个发送符号可以是数据符号、导频符号或信号值零。可以在每个符号周期中连续发送导频符号。导频符号可以是频分复用(FDM)符号、正交频分复用(OFDM)符号、时分复用(TDM)符号或码分复用(CDM)符号。
发送器125接收符号流并将其转换为一个或多个模拟信号，并进一步调整(例如，放大、滤波和上变频)模拟信号，以生成适于在无线信道上发送的下行信号。下行信号随后通过天线130发送到UE。
在UE110的配置中，天线135从BS105接收下行数据并将接收到的信号提供给接收器140。接收器140调整(例如滤波、放大和上变频)接收到的信号并将调整后的信号数字化以获取采样。符号解调器145解调接收到的导频符号并将解调后的导频符号提供给处理器155以进行信道估计。
符号解调器145从处理器155接收针对下行链路的频率响应估计，在接收到数据符号时执行数据解调，以获取数据符号估计(发送的数据符号的估计)，并将数据符号估计提供给Rx数据处理器150。Rx数据处理器150解调(例如符号解映射)、解交织并对数据符号估计进行解码，以恢复发送的流量数据。
符号解调器145和Rx数据处理器150的处理分别与在BS105中的符号调制器120和Tx数据处理器115的处理是互补的。
在上行链路中，UE110的Tx数据处理器165处理流量数据并提供数据符号。数据调制器170接收并复用数据符号，进行调制，并将符号流提供给发送器175。发送器175随后接收并处理符号流以生成上行数据，上行数据通过天线135发送到BS105。
在BS105中，通过天线130接收来自UE110的上行信号，并且接收器190处理接收到的上行信号以获取采样。符号解调器195随后处理采样，并提供接收到的导频信号和针对上行链路的数据符号估计。Rx数据处理器197处理数据符号估计以恢复从UE110发送的流量数据。
UE110的处理器155和BS105的处理器180分别指导(例如，控制、协调、管理等)在UE110和BS105处的操作。各处理器155和180可连接到存储有程序代码和数据的存储器160和185。存储器160和185连接到处理器180以存储操作系统、应用和通用文件。
处理器155和180可以被称为控制器、微控制器、微处理器、微机等。同时，处理器155和180可以用硬件、固件、软件或其组合实现。当用硬件实现本发明的实施方式时，处理器155和180中可包括被配置为执行本发明的专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)或现场可编程门阵列(FPGA)。
换言之，当用固件或软件实现本发明的实施方式时，固件或软件可被配置为包括执行本发明的功能或操作的模块、过程、功能等。被配置为执行本发明的固件或软件可包括在处理器155和180中，或存储在存储器160和185中，以被处理器155和180执行。
可基于通信系统领域中公知的开放系统互联(OSI)模型中的最低三层将UE/BS和无线通信系统(网络)之间的无线接口协议层划分为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。物理层属于第一层，并通过物理信道提供信息传输服务。无线资源控制(RRC)层属于第三层，并在UE和网络之间提供控制无线资源。UE/BS可以通过RRC层和无线通信网络来交换RRC消息。
在下文中，提出了这样的方法，即，在UE进行设备到设备通信的情况下(在下文中指D2D通信或D2D直接通信)，通过接收所分配的资源(或频带)、通过集中的调度来执行去往另一UE的发送。虽然为了详细地解释，所提出的该方法是基于3GPPLTE/LTE-A以示例的形式描述的，但该方法还可以用于其它通信系统(IEEE802.16、WiMAX等)。
在本发明中，UE用如图2所示的帧结构进行D2D通信。
如前所述，D2D通信具有用于在UE之间直接发送和接收信号的架构，期望不通过BS或中继节点来发送数据。由此，使用在UE之间确定的信道和资源而不是BS的控制来发送和接收信号，需要用于这种操作的帧结构。在图2中示出了帧结构的一个示例。
图2是例示了用于D2D通信的示例性帧结构的图。
在下文中，能执行D2D通信或执行了D2D通信的UE被称作D2D UE。D2D UE可以利用如图2所示的D2D通信帧结构执行D2D通信。图2所示的D2D通信帧结构可以包括发现间隔、寻呼间隔和流量间隔。流量间隔可以包括多个P2P流量时隙，每个P2P流量时隙包括用户调度间隔、速率调度间隔、流量间隔以及肯定应答(ACK)间隔。用户调度间隔可以包括流量发送请求资源和流量发送响应资源。
用图2所示的帧结构执行D2D通信的D2D UE可以用帧中的发现间隔执行发现，以在D2D UE能够发送和接收信号的范围中检测UE。包括多个逻辑信道或音调(tone)的发现间隔通常被D2D UE使用，且可以周期性地出现在帧中。
在发送发现信号之前，D2D UE可以通过监视发现间隔的逻辑信道来接收由其它D2D UE发送的发现信号。一旦接收到由其它D2D UE发送的发现信号，D2D UE就可以用发现信号组成D2D UE列表，并通过将发现间隔中的没有被其它D2D UE使用的信道选作发现信道来广播其发现信号(诸如其标识符这样的信息)。
通过发现间隔而具有与相邻的D2D UE相关的信息的D2D设备可以配置连接ID(CID)，以通过D2D传输向另一D2D UE发送数据。在这种情况下，为发送而选择的CID是其它D2D UE未使用的CID。由于确定了用于发送的CID，所以用于在D2DUE之间发送发送请求信号和发送请求响应信号的逻辑信道被确定。发送请求信号(TRS)是由D2D UE发送的希望向相邻的D2D UE进行D2D通信的信号，且可以包括与其标识符、接收TRS的D2D UE的标识符、服务质量(QoS)以及发送功率水平相关的信息。TRS可以通过广播信道被发送，且可被不同地称作发现信号等。对由接收TRS的D2D UE所发送的TRS的响应是发送请求响应信号。
图3是示出了用于发送发送请求信号和发送请求响应信号的D2D帧结构的图。
如图3所示，D2D帧结构300可以包括发现时隙(或发现间隔)310和流量时隙(或流量间隔)320。流量时隙可以包括发送请求和响应块间隔，并包括传输块323，其中，发送请求和响应块间隔可以包括用于发送发送请求信号的发送请求块321和用于发送发送请求响应信号的发送响应块322，并且传输块323与发送请求和响应块间隔(321和322)相对应。如图3所示，可以存在一个或多个发送请求和响应块间隔以及与发送请求和响应块间隔相对应的一个或多个传输块。
在发送请求和响应块间隔(321和322)中，可以以单频为单位来配置每个CID所映射的逻辑信道，且每个逻辑信道可以具有确定的优先级。映射至CID的逻辑信道和逻辑信道的优先级可以按照每个传输块灵活地变化。优先级可以基于预定的持续时间关于每个D2DUE具有相同的平均的发送优先级机会。例如，当D2D UE将C24确定为用于D2D发送的CID时，D2D UE可以用映射至C24的逻辑信道来发送信号，其中，C24是在发送请求和响应块321和322中对应的CID。
D2D UE可以通过分散的调度进行D2D通信，为此，D2D UE可以使用帧中的时隙来发送发现信号以及发送请求和响应信号。在这种情况下，被该D2D UE所使用以发现相邻的D2DUE的逻辑信道以及由该D2D UE所使用以在传输块中发送发送请求信号和发送请求响应信号的逻辑信道不与其它D2D UE的逻辑信道交叠。该D2D UE可以根据在逻辑信道上是否承载有信号或功率来识别是否发送了其它D2D UE的信号。由此，一旦在蜂窝网络中运行，D2D UE不从对应的小区的BS接收控制信号，D2D UE可以使用用于BS和蜂窝网络之间的信号发送/接收的资源来发送发现信号或发送请求和发送请求响应信号。
以这样的方式，在蜂窝网络中，由于D2D UE和蜂窝使用相同的资源，D2D UE充当常规的蜂窝UE的信号发送中的干扰，因此降低了BS和蜂窝UE之间的信号发送/接收性能。此外，由于蜂窝信号和D2D UE发送的发现信号或发送请求/发送请求响应信号的交叠，D2D UE可能无法正确接收发现信号或发送请求/发送请求响应信号，或可能接收到错误的信号，因而在执行D2D发送中遇到困难。
例如，当在蜂窝网络中进行D2D对等(peer)或D2D UE发现时，由于分散式调度,D2DUE在发现间隔中使用用于在BS和蜂窝网络之间发送和接收信号的资源或信道。在这种情况下，由于D2D UE不接收BS发送的与资源/发送信道相关的信息，因为在对应的资源/信道中的传送信号之间的冲突而难以正确接收由其它D2D UE发送的发现信号。
此外，由于D2D UE使用其它D2D UE未使用的逻辑信道来广播发现信号，在D2D UE使用和蜂窝网络相同的资源的情况下，当蜂窝网络使用和发现间隔相对应的所有区域时，D2D UE会难以获取用于发送发现信号的资源或信道，并且会无法执行D2D发送的发现。
作为另一示例，在传输块中发送了发送请求信号或发送请求响应信号时，D2D UE可以使用映射至为D2D发送所确定的CID的逻辑信道/资源(例如，一个音调等级)来发送发送请求/发送请求响应信号。在这种情况下，D2D UE通过利用传输块中的逻辑信道/资源接收一信号来确定D2D发送。然而，当D2D UE使用和蜂窝UE相同的资源来执行上述操作时，可能发生和蜂窝UE的干扰，或可能由于与相同信道的信号冲突和误检测而难以有效的进行D2D传送。
为了克服该问题，本发明提出了一种方法，其中蜂窝网络中的D2D UE通过D2D通信来发送和接收数据，而不干扰蜂窝网络。虽然在本发明中给出3GPP LTE/LTE-A系统的描述作为示例，但本发明提出的方法不限于此，并且可以用于例如IEEE802这样的其它无线通信系统。
小区中的D2D UE执行发现，以识别在其附近是否存在D2D UE，并且针对发现操作，BS通过广播信号向小区中的D2D UE发送与D2D区域(或D2D区)相关的信息。D2D区域(D2D区域)包括两个操作间隔(发现间隔和连接间隔)，且D2D UE在包括在从BS接收的信息中的D2D区域中的发现间隔中执行发现。因此，为了D2DUE的发现操作，BS可以使用下行广播信道(例如物理广播信道(PBCH))或下行控制信道(例如物理下行控制信道(PDCCH))的公共搜索空间(CSS)、用于D2D通信的附加广播信道或更高层信令，向D2D UE发送与D2D区域相关的信息。为了D2D UE的发现操作和D2D链路建立所分配的关于D2D区域的信息可以包括D2D区域配置信息、D2D区域分配周期信息、D2D区域开始点信息(例如，以子帧、时隙或符号为索引单位)、D2D区域长度信息、D2D区域切换信息等。
图4中示出了BS为D2D UE的发送而分配的D2D区域的帧结构的一个示例。
图4是示出了用于D2D通信的帧结构的图。
参照图4，用于D2D通信的帧结构400包括D2D区域410。D2D区域410包括发现间隔415、间隙416以及连接间隔417。间隙416位于发现间隔415和连接间隔417之间。发现间隔415可以包括用于发送发现信号的发送(Tx)块、间隙以及用于接收发现信号的接收(Rx)块。连接间隔417可以包括用于发送发送请求信号的请求块以及用于发送响应信号的响应块，其中，响应信号是对发送请求信号的响应。
D2D UE可以通过所分配的D2D区域410中的连接间隔417来发送用于D2D传送的发送请求信号、发送和接收用于进行D2D通信的反馈(或报告)信息以及接收用于在D2D UE之间进行数据传送的调度分配信息和资源分配信息。由此，为了在连接间隔417中进行D2D UE的信号发送和接收，连接间隔417需要单独的用作时间区域或频率区域。
图4中所示的帧结构可以在频域上划分以执行每个操作。此外，不同于图4中的D2D区域410，包括在D2D区域410中的间隔(其中进行操作的区域)可以以预定的周期灵活地变化，或者D2D区域410可以被配置为单个间隔。例如，当D2D区域410的发现间隔415和连接间隔417具有不同的周期时，两个操作区域可以存在于两个间隔的周期相同的持续时间中，但在两个间隔的周期不同的持续时间中的D2D区域410中仅可以存在一个操作区域。
D2D UE可以使用通过下行控制信道(例如PBCH或PDCCH)的CSS、用于D2D通信的附加广播信道或更高层信令所分配的D2D区域来执行发现，而没有从蜂窝UE接收到干扰或没有产生针对蜂窝UE的干扰，从而有效地检测相邻的D2D UE。此外，由于可以通过信令动态地分配D2D区域，所以可以根据环境的改变和蜂窝/D2D系统的状态来适当地分发和分配资源，从而可以进行有效的通信。
在由BS通过广播信号发送关于D2D区域的信息的情况下，小区中的蜂窝UE还接收关于D2D区域的信息。在接收到关于D2D区域的信息时，蜂窝UE通过监视D2D区域来测量在蜂窝UE附近由D2D UE发送的发现信号，同时D2D UE通过D2D区域(即，在发现间隔期间)来执行发现。蜂窝UE可以通过接收由D2D UE发送的发现信号来检测其附近的相邻的D2D UE，并通过测量的发现信号的接收信号功率水平来辨别D2D UE和蜂窝UE之间的信号干扰的信息。
以这样的方式，蜂窝UE利用通过接收由D2D UE发送的发现信号所获取的D2DUE信息(标识符)、接收的信号功率、信噪比(SNR)以及干扰水平信息，生成相邻D2D UE列表(不同地称为联合D2D UE列表、邻近D2D UE列表等)或表格，并通过上行控制信道(例如物理上行控制信道(PUCCH))或上行数据信道(例如物理上行共享信道(PUSCH))将生成的列表或表格发送到BS。通过由蜂窝UE发送的关于相邻D2D UE的信息，BS可以检测蜂窝UE附近的D2D UE以及与干扰相关的信息。
同时，和上述示例相反，没有在D2D区域中执行D2D通信的蜂窝UE可以进入微睡眠模式以省电。
图5是说明用于通过监视D2D区域、辨别与相邻的D2D UE有关的信息并以列表或表格的形式向BS发送信息来接收由D2D UE发送的发现信号的蜂窝UE的操作的概念的图。
如图5所示，当在蜂窝UE附近有多个D2D UE时，蜂窝UE可以接收并测量D2D UE的发现信号，以获取关于收到的信号功率级别的信息(SNR)以及关于测量的发现信号的干扰水平的信息。蜂窝UE基于获取的信息生成相邻D2D UE的列表或表格。由于生成的列表或表格包含与多个相邻的D2D UE相关的许多信息，所以当将该列表或表格信息发送到BS时存在增加信令开销的问题。由此，为了减少蜂窝UE向BS发送的列表信息量，BS可以向蜂窝UE发送或广播阈值，以使得仅发送列表或表格信息中的满足阈值的与D2D UE相关的信息。
如图5所示，蜂窝UE A测量从相邻的D2D UE WT1、WT3、WT5、WT7和WT9接收到的发现信号，并用测量的值生成相邻D2D UE的列表或表格(包括收到的信号功率水平、SNR和干扰水平中的至少一个)。接着，蜂窝UE将与相邻D2D UE的列表或表格相关的信息与由BS发送的阈值进行比较，并通过仅包括值超过阈值的D2DUE(即，可以表示为收到的信号功率水平、SNR、干扰水平等)来改写列表。蜂窝UE可以向BS发送改写的列表。
例如，如图5所示，假设蜂窝UE从BS接收到的阈值为10，蜂窝UE可以生成仅包括WT3、WT5和WT7(各自具有超过阈值的测量值)的相邻D2D UE的列表或表格，以在列表或表格中包括比实际测量的D2D UE更少的D2D UE的信息，从而显著降低信令开销。因此，蜂窝UE可以仅用与满足由BS发送的阈值的D2D UE相关的信息生成列表或表格，以使得与相邻D2D UE相关的信息可以发送至BS而与传统方法相比不会大量增加信令开销。
为了使蜂窝UE能监视D2D区域，BS可以通过更高层信令(例如，RRC信令)发送D2D测量指示符(即，用于监视D2D区域的指示符)和阈值，以使得蜂窝UE可以测量相邻的D2D UE并生成相邻D2D UE的列表。
同时，在从BS接收到关于D2D区域的信息时，D2D UE通过所分配的区域/资源执行发现。已经通过D2D UE发现操作发现了相邻D2D UE的D2D UE可以向BS发送请求信号，该请求信号包括期望与之进行D2D通信的UE的信息、QoS信息、带宽请求(BR)信息等。BS利用从D2D UE接收到的信息可以建立用于进行D2D通信的D2D链路或D2D连接。
在选择了用于进行D2D通信的D2D UE时，BS可以使用通过监视D2D区域由蜂窝UE生成的相邻D2D UE的列表或信息来分配用于D2D链路的资源。也就是说，当选作进行D2D通信的D2D UE被包含在由蜂窝UE生成的相邻D2D UE的列表或表格信息中时，BS为D2D链路分配除了分配给蜂窝UE的资源之外的其它资源(不包括在由蜂窝UE发送的关于相邻D2D UE的信息中的D2D链路的UE或UE对的蜂窝UE的资源)。
在形成了D2D链路并向链路分配了资源之后，BS可以通过下行信令向D2D UE发送包括D2D发送确认指示符、D2D UE标识符、资源分配信息、参考信号信息(例如，基本序列索引、循环移位值、Tx功率等)以及测量指示符在内的信息。将进一步参照图6进行描述。
图6是说明D2D通信过程的图。
参照图6，BS可以向D2D UE WT1、WT2、WT3和WT4以及蜂窝UE广播D2D区域信息(S610)。随后，D2D UE可以根据D2D区域信息通过D2D区域发送发现信号(S620)。蜂窝UE可以监视由至少一个D2D UE发送的发现信号(S630)。同时，D2D UE WT1、WT2、WT3和WT4还可以通过接收由其它D2D UE发送的发现信号来发现相邻的D2D UE(S635)。
蜂窝UE可以通过监视由至少一个D2D UE发送的发现信号来发现相邻的D2DUE，获取与收到的信号等级(SNR)和测量的发现信号的干扰水平相关的信息，并基于所获取的信息生成相邻D2D UE列表或表格(S640)。接着，蜂窝UE可以向BS发送生成的相邻D2D UE列表或表格信息(S650)。在此，由蜂窝UE生成的相邻D2DUE列表信息包括与实际进行D2D通信的UE和未进行D2D通信的UE相关的信息。然而，由于未进行D2D通信的UE不干扰蜂窝UE，所以蜂窝UE不需要通过从相邻的D2D UE列表或表格信息中排除与未进行D2D通信的UE相关的信息来发送与未进行D2D通信的UE相关的信息(S650)。
BS可以从一个或多个D2D UE接收D2D通信请求信号(S660)，并使用从蜂窝UE接收到的相邻D2D UE列表或表格信息向请求了D2D通信的D2D UE分配资源(S670)。BS可以向发送了D2D通信请求信号的D2D UE发送与所分配的资源相关的信息(S680)。
同时，不同于图6的情况，蜂窝UE可通过监视D2D区域的连接间隔直接接收由D2DUE发送的D2D通信请求信号。为了使蜂窝UE接收由D2D UE发送的D2D通信请求信号，基站可以如上所述地通过更高层信令向蜂窝UE发送例如测量指示符、发现区域(或区)信息(例如，发现开始点(符号/时隙/子帧索引))和发现区域长度这样的信息，或使得蜂窝UE测量D2D通信请求信号。以这样的方式，蜂窝UE可以通过接收D2D UE的D2D通信请求信号来发现当前进行D2D通信的相邻D2D UE，生成相邻D2D UE的列表，并将列表作为与D2D UE相关的信息发送到BS。由于相邻D2D UE的列表仅包括期望进行D2D通信的D2D UE，所以减少了不必要的信息量并可以降低UE发送到BS的信令开销和资源浪费。
在上述方法中，BS使用由蜂窝UE发送的相邻D2D UE的列表或表格来分配不会在蜂窝UE和D2D UE之间产生干扰的资源。然而，不同于该方法，即使在相同的资源中分配蜂窝UE和D2D UE，BS也可以用传送方案来减少蜂窝UE和D2D UE间的干扰。通过上述方法，BS能有效地发送和接收信号而在受限的资源内在蜂窝UE和D2D UE之间没有干扰。
例如，当多个蜂窝UE和D2D UE请求BS分配资源时，BS不能给所有的UE分配资源。为了有效使用资源并降低UE之间的干扰，BS可以使得蜂窝UE和D2D UE在同一个资源中使用MIMO发送方案来发送信号。也就是说，BS考虑从蜂窝UE接收的关于相邻UE的信息、UE(蜂窝UE和D2D UE)的资源请求以及信道信息(例如，CQI和CSI)来向蜂窝UE和D2D UE分配相同的资源，并配置正交预编码矩阵索引(PMI)(例如，码本索引)，通过正交PMI发送和接收信号。在这种情况下，BS可以将由BS配置的PMI与所分配的资源信息一起发送到D2D UE。
上述实施方式是本发明的要素和特征的组合。除非另外提及，要素或特征可以选择性的考虑。可以不和其它要素或特征组合而实施每个要素或特征。此外，本发明的实施方式可以通过组合部分要素和/或特征而构建。本发明实施方式中描述的操作顺序可以重新排列。任何一个实施方式的某些结构可以包含在另一个实施方式中，并可由另一个实施方式中相关的结构所替代。明显的是，在提出申请后，通过随后的修改，在所附权利要求中没有明确的彼此引用的权利要求可以作为本发明的示例性实施方式而组合出现或被包括为新的权利要求。
本领域技术人员应该认识到，本发明可以在不偏离本发明的精神和必要特性的情况下以除了上述提出之外的其它具体形式执行。上述实施方式因此在各方面可视作示例性而非限制性的。可以由所附的权利要求和其合法等同物，而不是上述描述来确定本发明的范围，且所附权利要求的意义和等同物之内所有的改变都意在包括于本文中。
工业实用性
在蜂窝网络中支持D2D通信的方法及其装置可用于各种通信系统，例如3GPPLTE、LTE-A和IEEE802系统。
Claims (13)
1.在蜂窝网络中由用户设备支持设备到设备D2D通信的方法，该方法包括：
从基站经由更高层信令接收与针对D2D通信所配置的D2D发现区域相关的信息，所述D2D发现区域针对所述用户设备被周期性地分配；以及
通过用与所述D2D发现区域相关的所述信息来监视所述D2D发现区域，检测从至少一个D2D用户设备发送的发现信号，
其中，关于所述D2D发现区域的信息包括：所述D2D发现区域的开始点和所述D2D发现区域的周期，并且
其中，所述D2D发现区域的所述开始点表示为时间-频率资源的索引。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
通过测量在所述D2D发现区域中检测到的由所述至少一个D2D用户设备发送的所述发现信号，获取所述发现信号的接收信号功率信息、信噪比SNR信息或所述发现信号的干扰水平信息；以及
基于所获取的信息生成相邻D2D用户设备的列表。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
向所述基站发送与所述相邻D2D用户设备的生成的列表相关的信息，
其中，与所述相邻D2D用户设备的所述列表相关的所述信息包括以下各项中的至少一个：与所述用户设备相邻的D2D用户设备的标识符；由所述相邻的D2D用户设备发送的发现信号的接收信号功率信息；SNR信息以及所述相邻的D2D用户设备的干扰水平信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述相邻的D2D用户设备是发送发送请求信号以进行所述D2D通信的相邻D2D用户设备。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述相邻D2D用户设备是当前进行所述D2D通信的用户设备。
6.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
从所述基站接收与所述发现信号的阈值相关的信息，
其中，除了所获取的信息之外，还通过考虑与所述阈值相关的所述信息来生成所述相邻D2D用户设备的列表。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，包括在与所述D2D用户设备的所述列表相关的所述信息中的所述相邻的D2D用户设备是接收信号功率水平SNR或干扰水平超过所述阈值的D2D UE。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用户设备是进行所述D2D通信的D2D用户设备或蜂窝网络中的蜂窝用户设备。
9.在蜂窝网络中支持设备到设备D2D通信的用户设备，所述用户设备包括：
接收器，被配置为从基站经由更高层信令接收与针对D2D通信所配置的D2D发现区域相关的信息，所述D2D发现区域针对所述用户设备被周期性地分配，以及
处理器，被配置为通过用与所述D2D发现区域相关的所述信息来监视所述D2D发现区域，检测从至少一个D2D用户设备发送的发现信号，
其中，关于所述D2D发现区域的信息包括：所述D2D发现区域的开始点和所述D2D发现区域的周期，并且
其中，所述D2D发现区域的所述开始点表示为时间-频率资源的索引。
10.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述处理器通过测量在所述D2D发现区域中检测到的由所述至少一个D2D用户设备发送的所述发现信号，获取所述发现信号的接收信号功率信息、信噪比SNR信息或所述发现信号的干扰水平信息，并且基于所获取的信息生成相邻D2D用户设备的列表。
11.根据权利要求10所述的用户设备，所述用户设备还包括：
发送器，被配置为向所述基站发送与所述相邻D2D用户设备的生成的列表相关的信息，
其中，由所述处理器生成的与所述相邻D2D用户设备的所述列表相关的所述信息包括以下各项中的至少一个：与所述用户设备相邻的D2D用户设备的标识符；由所述相邻的D2D用户设备发送的发现信号的接收信号功率信息；SNR信息以及所述相邻的D2D用户设备的干扰水平信息。
12.根据权利要求10所述的用户设备，其中，所述接收器被配置为还从所述基站接收与所述发现信号的阈值相关的信息，以及
所述处理器被配置为除了所获取的信息之外，还通过考虑与所述阈值相关的所述信息来生成所述相邻D2D用户设备的列表。
13.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述用户设备是进行所述D2D通信的D2D用户设备或蜂窝网络中的蜂窝用户设备。
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