CN105594237A - 装置到装置(d2d)发现 - Google Patents

Abstract

一种用于操作第一无线通信装置来执行D2D发现的方法，包括获得多个发现消息检测结果，以及基于所述多个发现消息检测结果确定第二无线通信装置的D2D发现状态。使用多个发现消息检测结果来确定第二无线通信装置的D2D发现状态显著地提高了D2D发现的可靠性，借此增加了可用于D2D通信的装置被检测到的可能性，同时降低了失败检测的可能性。

Description

装置到装置(D2D)发现

相关申请

本申请要求2013年5月10申请的国际专利申请序列号PCT/CN2013/075480的优先权，在此通过参考将其全文并入本文。

技术领域

本发明涉及蜂窝通信网络中的D2D无线通信装置的可靠发现。

背景技术

随着蜂窝通信技术的不断发展，节约网络资源、增强可信度以及提高数据率已经成为非常重要的侧重点。一种节约网络资源，并且同时增强可信度和提高数据率的方式是通过使用装置到装置(D2D)通信。D2D通信允许在彼此紧接的无线通信装置之间直接通信，而不通过在装置之间通过一个或者多个蜂窝接入点(例如演进NodeB(eNB))的路由业务。使用D2D通信降低了在无线通信网络中到一个或者多个蜂窝接入点的业务，并且能够改善在无线通信装置之间的数据传输性能。

D2D通信实现了很多超过现有蜂窝路由技术的潜在的好处。首先，可以共享在D2D通信发生的资源层和蜂窝通信发生的资源层之间的无线资源。也就是，无线通信装置可以同时使用D2D连接和蜂窝连接，借此增强无线通信装置的数据率。此外，由于一个或者多个蜂窝接入点不需要用于在装置之间路由数据，使用D2D的无线通信装置将会具有跳跃增益。由于在无线通信装置之间因为装置之间非常近的有利的传播条件，其允许高峰值数据率，其他好处可以实现。最后，由于蜂窝接入点路由以及因此在装置之间的数据转发时间的缩短，在使用D2D通信的无线通信装置之间的端到端延时可能降低。

在多数D2D通信系统中，D2D发现是建立D2D通信链接的第一步。通常，D2D发现是可能通过在无线通信装置之间传输和接收发现消息，或者信标来产生的。在现有的D2D通信系统中，广播无线通信装置将传输发现消息，其可能被发现无线通信装置接收。通常，根据现有的D2D通信系统，一旦在发现无线通信装置(也就是层1)的协议堆栈的较低层检测到单个发现消息，该广播无线通信装置被认为“被发现”(也就是，广播无线通信装置的D2D发现状态被确定为肯定)。该发现无线通信装置可能随后选择发起与广播无线通信装置之间的D2D无线通信链接。

然而通常对固定无线通信装置有效，当移动无线通信装置使用时，上述装置发现处理会产生很严重的错误。首先，当被移动无线通信装置使用时，由于广播无线通信装置可能在接收到发现消息之后不久就移动出检测无线通信装置的范围的事实，上述D2D装置发现处理导致了失败检测的高可能性。因此，如果检测无线通信装置应当尝试发起与广播无线通信装置的D2D无线通信链接，该D2D无线通信链接将会失败。其次，由于通过改变到广播无线通信装置的位置和/或方向引起的发现消息特性中的巨大差异，从移动无线通信装置广播的发现消息可能完全没有被检测到。

因此，就需要一种能够改进在蜂窝通信网络中检测D2D无线通信装置的可靠的D2D发现方法。

发明内容

公开了一种涉及在无线通信网络中的D2D无线通信装置的可靠发现的系统和方法。在一个实施例中，一种操作第一无线通信装置来执行D2D发现的方法包括获得多个发现消息检测结果，以及基于多个发现消息检测结果确定第二无线通信装置的D2D发现状态。使用多个发现消息检测结果来确定第二无线装置的D2D发现状态显著地提高了D2D发现的可靠性，借此增加了D2D无线通信装置被检测到的可能性，同时降低了失败检测的可能性。

在一个实施例中，在第一无线装置的协议堆栈中的第一层获得多个发现消息检测结果，而在该第一无线通信装置的协议堆栈的第二层确定D2D发现状态。第二层是高于第一无线装置中的协议堆栈的第一层的层。在一个实施例中，第一层是L1层，而第二层是L2层或者介质接入控制层。

在一个实施例中，指示第二无线通信装置的发现的事件被报告给第一无线通信堆栈的协议堆栈中的第三层。该第三层是比第一层和第二层高的层，即例如第一无线装置的协议堆栈的应用层。

在一个实施例中，确定第二无线通信装置的D2D发现状态包括确定是否通过第一无线通信装置在预定时间段内检测到来自第二无线通信装置的最小数量的发现消息。

在一个实施例中，操作第一无线通信装置来执行D2D发现的方法包括获得多个发现消息检测结果，获得一个或者多个信号强度测量值，以及基于一个或者多个该多个发现消息检测结果和一个或者多个信号强度测量值来确定第二无线通信装置的D2D发现状态。一个或者多个信号强度测量值中的每一个都与多个发现消息检测结果中的不同的一个相关联。使用一个或者多个发现消息检测结果和一个或者多个信号强度测量值一起来确定第二无线通信装置的D2D发现状态显著地提升了D2D发现的可靠性，借此增加了D2D无线通信装置被检测到的可能性，而降低了失败检测的可能性。

在一个实施例中，确定第二无线通信装置的D2D发现状态包括确定是否一个或者多个信号强度测量大于最小阈值。确定第二无线通信装置的D2D发现状态还包括确定是否通过第一无线通信装置在预定时间段内检测到来自第二无线通信装置的最小数量的发现消息。

在一个实施例中，操作第一无线通信装置执行D2D发现的方法还包括获得一个或者多个全部接收功率测量值，每一个都与多个发现消息检测结果的不同的一个相关联。确定第二无线通信装置的D2D发现状态还可能是基于一个或者多个全部接收功率测量值。

在一个实施例中，确定第二无线通信装置的D2D发现状态包括确定是否一个或者多个信号强度测量值除以一个或者多个全部接收功率测量值的商大于最小阈值。

在一个实施例中，第一无线通信装置包括无线收发器、处理器和存储器。该存储器包括通过处理器来执行的指令，以使得第一无线通信装置被配置为从无线收发器中获得多个发现消息检测结果，并且基于多个发现消息检测结果确定第二无线通信装置的D2D发现状态。使用多个发现消息检测结果来确定第二无线通信装置的D2D发现状态显著地提升了D2D发现的可靠性，借此增加了可用于D2D通信的装置被检测到的可能性，而降低了失败检测的可能性。

在一个实施例中，确定第二无线通信装置的D2D发现状态包括确定是否通过第一无线通信装置在预定时间段内检测到来自第二无线通信装置的最小数量的发现消息。

在一个实施例中，第一无线通信装置包括无线收发器、处理器和存储器。该存储器包括通过处理器执行的指令，以使得第一无线通信装置被配置为从无线收发器获得多个发现消息检测结果，基于一个或者多个发现消息检测结果和一个或者多个信号强度测量值来确定第二无线通信装置的D2D发现状态。使用一个或者多个发现消息检测结果和一个或者多个信号强度测量值一起来确定第二无线通信装置的D2D发现状态提升了D2D检测的可能性，借此增加了D2D无线通信装置被检测到的可能性，而降低了失败检测的可能性。

在一个实施例中，确定第二无线通信装置的D2D发现状态包括确定是否一个或者多个信号强度测量大于最小阈值。确定第二无线通信装置的D2D发现状态还包括确定是否通过第一无线通信装置在预定时间段内检测到来自第二无线通信装置的最小数量的发现消息。

在一个实施例中，操作第一无线通信装置来执行D2D发现的方法包括获得一个或者多个全部接收功率测量值，每一个与多个发现消息检测结果的不同的一个相关联。确定第二无线通信装置的D2D发现状态还进一步基于一个或者多个全部接收功率测量值。

在一个实施例中，确定第二无线通信装置的D2D发现状态包括确定是否一个或者多个信号强度测量值除以一个或者多个全部接收功率测量值的商大于最小阈值。

在通过参考附图阅读了对实施例的详细描述后，本领域技术人员可以理解本发明的范围以及其中实现的其他的方面。

附图说明

合并在并且构成本说明书一部分的附图示出了本发明的很多方面，并且通过与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图1示出了根据本发明的是一个实施例的蜂窝通信网络，其中可以使用装置到装置(D2D)通信；

附图2示出了根据本发明的一个实施例的可用于D2D通信的无线通信装置的可靠发现的方法；

附图3示出了根据本发明的另一个实施例的可用于D2D通信的无线通信装置的可靠发现的方法；

附图4示出了根据本发明的另一个实施例的可用于D2D通信的无线通信装置的可靠发现的方法；

附图5示出了根据本发明的一个实施例的无线通信装置的例子的框图；

附图6示出了根据本发明的另一个实施例的无线通信装置的例子的框图；

附图7示出了根据本发明的另一个实施例的无线通信装置的例子的框图。

具体实施方式

下面设置的实施例呈现出了使本领域技术人员能够实践该实施例的信息并且示出了实现该实施例的最佳模式。在阅读下面参考附图的描述的基础上，本领域技术人员将会理解本发明的概念并且可以理解这些概念的并非专用于此的应用。应当理解这些概念和应用包括在说明书和附加的权利要求的范围内。

公开了一种在蜂窝通信网络中的D2D无线通信装置的可靠的发现的系统和方法。在这点上，附图1示出了包括基站12、第一无线通信装置14、第二无线通信装置16，和第三无线通信装置18的无线通信网络10。在一些实施例中，该蜂窝通信网络10是第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)网络，在这种情况下，基站12可能是LTE网络的，例如演进NodeB(eNB)或者其他无线接入点，或者节点。但是，本发明不限制于LTE网络。

如附图1中所示，第一无线通信装置14用于与第二无线通信装置16直接D2D通信，而第三无线通信装置18与第一无线通信装置14通过基站12通信。尽管没有示出，无线通信网络10中可以存在任意数量的无线通信装置，并且还间接通过例如蜂窝通信网络10或者直接使用D2D通信来彼此通信。通常，当无线通信网络10中的无线通信装置在物理上彼此足够紧接(例如彼此10-100米)时，就使用D2D通信。否则，无线通信装置将会通过蜂窝通信网络10(例如通过基站12)来彼此通信。如上所述，D2D节约了由基站12提供的网络资源，并且同时增强了可靠性和在通过D2D通信链接连接的无线通信装置之间的数据率。

为了确定无线通信网络10中的无线通信装置何时应当使用D2D通信，无线通信装置需要执行D2D发现。在这一点上，附图2示出了根据本发明的一个实施例的执行在无线通信装置之间的可靠的D2D发现的方法。为了示出的目的，在附图2中示出的处理的各个步骤如同与附图1中示出的第一无线通信装置14和第二无线通信装置16相关联地讨论。本领域技术人员可以意识到附图2中示出的方法可以通过任意数量的不同的无线通信装置来执行，而不超出本文的原理。

首先，通过第一无线通信装置14获得多个发现消息检测结果(步骤100)。在一些实施例中，发现消息检测结果是在第一无线通信装置14的协议堆栈的L1层(例如物理层)中获得的，如下面将会详细讨论的。每一个发现消息检测结果指示是否来自其他无线通信装置的发现消息已经被在时间上的对应点检测到。注意到该发现消息还可选择地称为信标。通常，当通过在物理上紧接第一无线通信装置14的其他无线通信装置传输发现消息时，将会检测发现消息。例如，发现消息检测结果可能指示通过第一无线通信装置14在相应的时间窗或者时间段检测到来自第二无线通信装置16的一个或者多个发现消息。在一个实施例中，发现消息检测结果中的每一个或者是肯定的或者是否定的，其中肯定的发现消息检测结果指示来自第二无线通信装置16的发现消息被第一无线通信装置14检测到而否定的发现检测结果指示来自第二无线通信装置的发现消息没有被第一无线通信装置14检测到。

如上所述，现有的D2D通信系统通常在检测到单个发现消息是认为无线通信装置“被发现”，因此具有肯定的D2D发现状态，导致很大数量的邻近D2D无线通信装置的失败检测，尤其是当第一无线通信装置14和/或其他邻近无线通信装置是移动电话时。为了更为可靠地发现邻近D2D无线通信装置，第一无线通信装置14后处理在步骤100中获得的多个发现消息检测结果从而确定第二无线通信装置16的D2D发现状态(步骤102)。该第二无线通信装置16的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16是紧接第一无线通信装置14的，并且可能进一步指示第二无线通信装置16用于与第一无线通信装置14的D2D通信的可用性。在一个实施例中，确定D2D发现状态是发生在比协议堆栈中的获得发现消息检测结果的层更高的第一无线装置14的协议堆栈的层上。例如，在一个实施例中，确定D2D发现状态是发生在第一无线通信装置14的L2层或者介质接入控制层，如下面将进一步详细描述的。此外，D2D发现状态可能作为事件报告给第一无线通信装置14的协议堆栈中的更高层也就是，例如，应用层，如下面将会进一步详细讨论。使用多个发现消息检测结果来确定第二无线通信装置16的D2D发现状态允许第一无线通信装置14更为可靠地确定第二无线通信装置16的D2D发现状态，如下面将要讨论的。

在一个实施例中，在获得发现消息检测结果后(例如，在L1中)，发现消息检测结果被后处理(例如，在L2或者MAC层，在L3或者RRC层，或者一些其他更高的层)从而确定是否通过第一无线通信装置14在预定时间段内检测到来自第二无线通信装置16的最小数量的发现消息，如下面等式(1)所示：

D(t)＝D_L1(t-W)+D_L1(t-W+1)+...+D_L1(t)＞＝N(1)

其中D(t)是第二无线通信装置16的D2D发现状态，D_L1是发现消息检测结果(也就是，根据是否发现消息被检测到或者没有是1或者0)，t是当前时间，W是预定时间段(或者时间窗口)，并且N是期望的应当在指示肯定的D2D发现状态之前发生的肯定的发现消息检测结果的最小数量。如在等式(1)中所示，如果肯定发现消息检测结果D_L1的数量大于期望的在预定时间段W内的肯定发现消息检测结果的最小数量N，第二无线通信装置16的D2D发现状态是肯定的，其可能指示第二无线通信装置16紧接于第一无线通信装置14。此外，第二无线通信装置16的肯定的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16可以用于与第一无线通信装置14的D2D通信。如果肯定发现消息检测结果D_L1的数量小于期望的在预定时间段W内的肯定发现消息检测结果的最小数量N，第二无线通信装置16的D2D发现状态是否定的，其可能指示第二无线通信装置16不是紧接于第一无线通信装置14。此外，第二无线通信装置16的否定的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16不可以用于与第一无线通信装置14的D2D通信。

在一个实施例中，预定时间段W和期望的发现消息的最小数量N是通过第一无线通信装置14预先确定和存储的。在另一个实施例中，通过第一无线通信装置14所位于的蜂窝通信网络10来配置该预定时间段W和期望的发现消息的最小值N。在这一实施例中，蜂窝通信网络10基于多个因子配置参数，例如蜂窝通信网络10中的多个无线通信装置的速度以及蜂窝通信网络10中的业务的数量或者类型。第一无线通信装置14可能连续使用通过蜂窝通信网络10配置的参数，即使当第一无线通信装置14在该蜂窝无线通信网络10的范围之外。但是，蜂窝通信网络10配置的参数就能不能够被接受或者最佳的，该第一无线通信装置14可能落回到存储在第一无线通信装置14上的预定参数。

在一个实施例中，期望的肯定发现消息检测结果的最小数量N和预定时间段W可以基于第二无线通信装置16的一个或者多个预先确定的D2D发现状态来改变。也就是，第一无线通信装置14可能基于第二无线通信装置16的一个或者多个预先确定的D2D发现状态来提升或者降低阈值从而产生用于该第二无线通信装置的肯定D2D发现状态。例如，如果第一无线通信装置14已经预先确定了第二无线通信装置16的肯定D2D发现状态，其可以确定肯定D2D发现状态的可靠性高于如果第一无线通信装置14预先没有进行这一确定的。因此，该第一无线通信装置可能通过增加预定时间段W的长度，降低期望的肯定发现消息检测结果的最小数量N，或者两者一起，降低阈值以便于产生用于第二无线通信装置16的肯定D2D发现状态。此外，W的值和/或N的值可能是网络负载(对于发现)的和/或第一无线通信装置14和/或第二无线通信装置16的无线通信装置移动性的函数。

在一个实施例中，第一无线通信装置14执行的后处理对于通过第一无线通信装置14接收的发现消息的不同格式是不同的。例如，如果通过第一无线通信装置14获得的发现消息检测结果指示具有第一格式的发现消息是从第二无线通信装置16接收的，该第一无线通信装置14可能执行上述后处理。但是，如果通过第一无线通信装置14获得的发现消息检测结果指示具有第二格式的发现消息是从第二无线通信装置16接收的，第一无线通信装置14就绕过一个或者多个后处理操作。

通过基于多个发现消息检测结果确定第二无线通信装置16的D2D发现状态，可以产生更为可靠的关于是否第二无线通信装置16紧接于第一无线通信装置14和/或是可用于与第一无线通信装置14的D2D通信的确定。特别地，需要多个肯定发现消息检测结果避免了通过第一无线通信装置14对第二无线通信装置16的错误检测，增加了第一无线通信装置14紧接于第二无线通信装置16的可能性并且因此将能够在确定肯定D2D发现状态的基础上形成与第二无线通信装置16的可靠的D2D连接。

基于D2D发现状态，通过第一无线通信装置14做出是否发起与第二无线通信装置16的D2D连接的决定(步骤104)。通过第一无线通信装置14做出是否发起与第二无线通信装置16的D2D连接的决定可能发生在，例如比其中确定了D2D发现状态的层更高的第一无线通信装置14的协议堆栈的层中(例如在应用层)。在一个实施例中，如果D2D发现状态是肯定的，第一无线通信装置14发起与第二无线通信装置16的D2D连接(步骤106)。但是，如果D2D发现状态是否定的，该第一无线通信装置14不发起与第二无线通信装置16的D2D连接，并且处理返回到步骤100。

附图3示出了根据本发明的另一个实施例的用于执行在无线通信装置之间的可靠的D2D发现的方法。再次，为了示出的目的，附图3示出的处理的多个步骤如同他们关于在附图1中示出的第一无线通信装置14和第二无线通信装置16一样讨论。本领域技术人员将会意识到附图3所示的方法可以通过任意数量的不同的无线通信装置来执行，而不超出本文的原理。

首先，如上所述，通过第一无线通信装置14获得一个或者多个发现消息检测结果(步骤200)。此外，通过第一无线通信装置14获得一个或者多个信号强度测量值(步骤202)。在一个实施例中，类似于发现消息检测结果，信号强度测量值也是在第一无线通信装置14的协议堆栈的较低层(例如L1或者物理层)中获得的。信号强度测量值中的每一个指示发现消息检测结果的不同的一个的信号强度。例如，该一个或者多个信号强度测量值可能指示对应于发现消息检测结果的信号强度。该信号强度是没有考虑干扰信号的信号的测量。

第一无线通信装置14随后使用一个或者多个发现消息检测结果和一个或者多个信号强度测量值来确定第二无线通信装置16的D2D发现状态(步骤204)。该第二无线通信装置16的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16是紧接于第一无线通信装置14的，并且可能还指示第二无线通信装置16对于与第一无线通信装置14的D2D通信的可用性。在一个实施例中，单一的发现消息检测结果和对应的信号强度测量值被用于确定第二无线通信装置16的D2D发现状态。在另一个实施例中，多个发现消息检测结果被用于与一个或者多个对应的信号强度测量值一起确定第二无线通信装置16的D2D发现状态。D2D发现状态的确定可能在第一无线通信装置14的协议堆栈中比获得发现消息检测事件的层更高的层中发生。例如，可能在L2层(例如作为MAC功能)或者L3层(也就是，例如作为RRC功能)执行确定D2D发现状态。此外，D2D发现状态可以作为事件被报告给在第一无线通信装置14的协议堆栈的甚至更高的层(例如，应用层)。使用一个或者多个信号强度测量值与一个或者多个发现消息检测结果允许第一无线通信装置14更为可靠地确定第二无线通信装置16的D2D发现状态，如下面将要进一步讨论的。

在一个实施例中，该一个或者多个信号强度测量值被与最小阈值比较从而确定第二无线通信装置16的D2D发现状态。在另一个例子中，该发现消息检测结果和信号强度测量值被后处理从而确定：a)是否在预定时间段内通过第一无线通信装置14接收来自第二无线通信装置16的最小数量的发现消息，以及b)是否滤波的信号强度测量值大于最小阈值，如在下面等式(2)和(3)中所示：

其中，

S_FILTER(t)＝(1-a)*S_FILTER(t-1)+a*S(t)(3)

其中D(t)是第二无线通信装置16的D2D发现状态，D_L1是发现消息检测结果(也就是，根据是否发现消息被检测到或者没有是1或者0)，t是当前时间，W是预定时间段(或者时间窗口)，并且N是期望的应当在指示肯定的D2D发现状态之前发生的肯定的发现消息检测结果的最小数量，S_FILTER(t)是滤波的信号强度测量值，S是信号强度测量值，S’是期望的最小滤波的信号强度测量值，而a是在1和0之间的常量。

如在等式(2)和(3)中所示，如果肯定发现消息检测结果D_L1的数量大于期望的在预定时间段W内的肯定发现消息检测结果的最小数量N并且滤波的信号强度测量值S_FILTER(t)大于期望的最小滤波的信号强度测量值S’，第二无线通信装置16的D2D发现状态是肯定的，其可能指示第二无线通信装置16紧接于第一无线通信装置14。此外，第二无线通信装置16的肯定的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16可以用于与第一无线通信装置14的D2D通信。如果肯定发现消息检测结果D_L1的数量小于期望的在预定时间段W内的肯定发现消息检测结果的最小数量N和/或滤波的信号强度测量值S_FILTER(t)小于期望的最小滤波的信号强度测量值S’，第二无线通信装置16的D2D发现状态是否定的，其可能指示第二无线通信装置16不是紧接于第一无线通信装置14。此外，第二无线通信装置16的否定的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16不可以用于与第一无线通信装置14的D2D通信。本领域技术人员可以意识到尽管在等式(3)中，递归滤波函数被用于确定滤波的信号强度测量值S_FILTER(t)，可以使用任意合适的滤波函数而不超出在此公开的原理。

在一个实施例中，期望的肯定的发现消息检测结果的最小数量N和预定时间段W可以基于一个或者多个先前确定的第二无线通信装置16的D2D发现状态，网络负载(对于发现)，和/或第一无线通信装置14和/或第二无线通信装置16的无线通信装置移动性来改变。

在一个实施例中，预定时间段W，期望的发现消息的最小数量N，以及期望的最小的滤波的信号强度测量S’都被第一无线通信装置14预先确定和存储。在另一个实施例中，预定时间段W，期望的发现消息的最小数量N，以及期望的最小的滤波的信号强度测量S’都通过第一无线通信装置14所位于的蜂窝通信网络10配置。在这一实施例中，蜂窝通信网络10可能基于多个因子来配置参数，例如蜂窝通信网络10中的各种无线通信装置的速度以及蜂窝通信网络10中的业务的数量和类型。第一无线通信装置14可能连续使用通过蜂窝通信网络10配置的参数，甚至当第一无线通信装置14在该蜂窝通信网络10的范围之外。但是，通过蜂窝通信网络10配置的参数应当不能接受或者最优化的，该第一无线通信装置14可能落回存储在第一无线通信装置14上的预先确定的参数。

通过基于一个或者多个发现消息检测结果和一个或者多个信号强度测量值来确定第二无线通信装置16的D2D发现状态，可以产生更为可靠的关于是否第二无线通信装置16紧接于第一无线通信装置14和/或是可用于与第一无线通信装置14的D2D通信的确定。特别地，使用一个或者多个信号强度测量值允许第一无线通信装置14更为精确地确定与第二无线通信装置16的潜在链接质量以及与第二无线通信装置16的距离。在一个例子中，发现消息检测结果可能是肯定的，指示该发现消息是从第二无线通信装置16接收的，但是，与发现消息检测结果相关联的信号强度测量值可能指示第二无线通信装置16几乎在第一无线通信装置14的范围之外，或者链接质量很差。因此，第一无线通信装置14可能确定对第二无线通信装置16的否定的D2D发现状态，直到一个或者多个信号强度测量值改善。

基于D2D发现状态，第一无线通信装置14做出是否发起与第二无线通信装置16的D2D连接的决定，如上所述(步骤206)。在一个实施例中，如果D2D发现状态是肯定的，第一无线通信装置14发起与第二无线通信装置16的D2D连接(步骤208)。但是，如果D2D发现状态是否定的，第一无线通信装置14不发起与第二无线通信装置16的D2D连接，并且处理返回到步骤200。

附图4示出了根据本发明的另一个实施例的执行在无线通信装置之间可靠的D2D发现的方法。再次，为了示出的目的，附图4示出的处理的多个步骤如同他们关于在附图1中示出的第一无线通信装置14和第二无线通信装置16一样讨论。本领域技术人员将会意识到附图4所示的方法可以通过任意数量的不同的无线通信装置来执行，而不超出本发明的原理。

首先，如上所述，通过第一无线通信装置14获得一个或者多个发现消息检测结果(步骤300)。如上所述，还通过第一无线通信装置14获得一个或者多个信号强度测量值(步骤302)。再次，通过第一无线通信装置14获得一个或者多个总接收功率测量值(步骤304)。类似于发现消息检测结果和信号强度测量值，总接收功率测量值可能还从第一无线通信装置14的协议堆栈的较低层(例如，L1层或者物理层)中获得。总接收功率测量值的每一个指示发现消息检测结果的不同的一个的总接收功率。例如，一个或者多个总接收功率测量可能指示对应的发现消息检测结果的总接收功率。该总接收功率是信号和干扰的全部的测量。

第一无线通信装置14使用一个或者多个发现消息检测结果，一个或者多个信号强度测量值，以及一个或者多个总接收功率测量来确定第二无线通信装置16的D2D发现状态(步骤306)。该第二无线通信装置16的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16是紧接于第一无线通信装置14，并且可能指示第二无线通信装置16对与第一无线通信装置14的D2D通信的可用性。在一个实施例中，单个的发现消息和对应的信号强度测量值以及总接收功率测量值被用于确定第二无线通信装置16的D2D发现状态。在另一个实施例中，多个发现消息检测结果与一个或者多个对应的信号强度测量值和一个或者多个总接收功率测量值一起用于确定第二无线通信装置16的D2D发现状态。该D2D发现状态的确定可能发生在第一无线通信装置14的协议堆栈中比获得发现消息检测结果的层更高的层中。例如，可以在L2层(例如，MAC功能)或者L3层(例如RRC功能)中执行D2D发现状态的确定。此外，D2D发现状态可以作为事件报告给第一无线通信装置14的协议堆栈中的甚至更高的层(例如应用层)。使用一个或者多个总接收功率测量值和一个或者多个信号强度测量值以及一个或者多个发现消息检测结果允许第一无线通信装置14更为精确地确定第二无线通信装置16的D2D发现状态，如下面将要进一步讨论的。

在一个实施例中，多个发现消息检测结果和多个对应的信号强度测量值以及总接收功率测量值被使用。该信号强度测量值被以对应的总接收功率测量值分割并且与最小阈值比较从而确定第二无线通信装置的D2D发现状态。在另一个实施例中，该发现消息检测结果和信号强度测量值以及总接收功率测量值被后处理从而确定：a)是否在预定时间段内通过第一无线通信装置14接收来自第二无线通信装置16的最小数量的发现消息，以及b)是否滤波的信号强度除以总接收功率测量值的商大于最小阈值，如在下面等式(4)和(5)中所示：

其中，

Q_FILTER(t)＝(1-a)*Q_FILTER(t-1)+a*S(t)/T(t)(5)

其中D(t)是第二无线通信装置16的D2D发现状态，D_L1是发现消息检测结果(也就是，根据是否发现检测消息被检测到或者没有是1或者0)，t是当前时间，W是预定时间段(或者时间窗口)，并且N是期望的应当在指示肯定的D2D发现状态之前发生的肯定的发现消息检测结果的最小数量，Q_FILTER(t)是滤波的信号强度除以总接收功率测量值，S是信号强度测量值，T是总接收功率测量值，Q’是期望的最小滤波的信号强度除以总接收功率测量值，而a是在1和0之间的常量。

如在等式(4)和(5)中所示，如果肯定发现消息检测结果D_L1的数量大于期望的在预定时间段W内的肯定发现消息检测结果的最小数量N，并且滤波的信号强度除以总接收功率测量值的Q_FILTER(t)大于期望的最小滤波的信号强度测量值Q’，第二无线通信装置16的D2D发现状态确定为肯定的，其可能指示第二无线通信装置16紧接于第一无线通信装置14。此外，第二无线通信装置16的肯定的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16可以用于与第一无线通信装置14的D2D通信。如果肯定发现消息检测结果D_L1的数量小于期望的在预定时间段W内的肯定发现消息检测结果的最小数量N和/或滤波的信号强度除以总接收功率测量值的Q_FILTER(t)小于期望的最小滤波的信号强度测量值Q’，第二无线通信装置16的D2D发现状态被确定为否定的，其可能指示第二无线通信装置16不是紧接于第一无线通信装置14。此外，第二无线通信装置16的否定的D2D发现状态可能指示第二无线通信装置16不可以用于与第一无线通信装置14的D2D通信。本领域技术人员可以意识到尽管在等式(5)中，递归滤波函数被用于确定滤波的信号强度除以总接收功率测量值的Q_FILTER(t)，可以使用任意合适的滤波函数而不超出在此本发明的原理。

在一个实施例中，期望的肯定的发现消息检测结果的最小数量N和预定时间段W可以基于一个或者多个先前确定的第二无线通信装置16的D2D发现状态，网络负载(对于发现)，和/或第一无线通信装置14和/或第二无线通信装置16的无线通信装置移动性来改变。

在一个实施例中，预定时间段W，期望的发现消息的最小数量N，以及期望的最小的滤波信号强度除以总接收功率测量值的Q’都被第一无线通信装置14预先确定和存储。在另一个实施例中，预定时间段W，期望的发现消息的最小数量N，以及期望的最小的滤波信号强度除以总接收功率测量值的Q’都通过第一无线通信装置14所位于的蜂窝通信网络10配置。在这一实施例中，蜂窝通信网络10可能基于多个因子来配置参数，例如蜂窝通信网络10中的各种无线通信装置的速度以及蜂窝通信网络10中的业务的数量和类型。第一无线通信装置14可能连续使用通过蜂窝通信网络10配置的参数，甚至当第一无线通信装置14在该蜂窝通信网络10的范围之外。但是，通过蜂窝通信网络10配置的参数应当不能接受或者最优化的，该第一无线通信装置14可能落回存储在第一无线通信装置14上的预先确定的参数。

通过基于一个或者多个发现消息检测结果，一个或者多个信号强度测量值，以及一个或者多个总接收功率测量值来确定第二无线通信装置16的D2D发现状态，可以产生更为可靠的关于是否第二无线通信装置16紧接于第一无线通信装置14和/或是可用于与第一无线通信装置14的D2D通信的确定。特别地，使用一个或者多个信号强度测量和一个或者多个总接收功率测量允许第一无线通信装置14更为精确地确定与第二无线通信装置16的潜在链接质量以及与第二无线通信装置16的距离。在一个例子中，发现消息检测结果可能是肯定的，指示该发现消息是从第二无线通信装置16接收的，但是与发现消息检测结果相关联的信号强度测量值和总接收功率测量值指示第二无线通信装置16几乎在第一无线通信装置14的范围之外，或者链接质量很差。因此，第一无线通信装置14可能确定对第二无线通信装置16的否定的D2D发现状态，直到一个或者多个信号强度值或者一个或者多个总接收功率值改善。

基于D2D发现状态，第一无线通信装置14做出是否发起与第二无线通信装置16的D2D连接的决定，如上所述(步骤308)。在一个实施例中，如果D2D发现状态是肯定的，第一无线通信装置14发起与第二无线通信装置16的D2D连接(步骤310)。但是，如果D2D发现状态是否定的，第一无线通信装置14不发起与第二无线通信装置16的D2D连接，并且处理返回到步骤300。

附图5示出了根据本发明的一个实施例的第一无线通信装置14的细节。如在附图5中所示，该第一无线通信装置14包括存储器20、处理器22以及收发器24。该存储器20可能存储指令，通过处理器22将其执行使得第一无线通信装置14可用于执行上述参考附图2-4描述的任意D2D发现处理。该处理器22可能使用收发器24获得发现消息检测结果，信号强度测量值以及总接收功率测量值。

在一个实施例中，提供了一种包括了当在至少一个处理器上执行时使得至少一个处理器实现上述D2D发现处理的任一个实施例的指令的计算机程序。在另一个实施例中，提供了包括该计算机程序的载体，其中该载体是电信号、光信号、无线信号或者计算机可读存储器介质中的一个(例如非易失性计算机可读介质)。

如本领域技术人员可以意识到的，通过第一无线通信装置14执行的各种功能可以被划分到协议堆栈的多个抽象层。附图6示出了用于第一无线通信装置14的示例性协议堆栈26，其中协议堆栈26满足3GPP长期演进(LTE)标准。如在附图6中所示，协议堆栈26包括物理层(L1)、介质接入控制层(L2)、无线链接控制层(L3)，以及分组数据汇聚协议层(L4)。本领域人员可以理解附加层(例如一个或者多个应用层)可以包括在与第一无线通信装置14相关联的协议堆栈26中，而不超出本发明的范围。通常，物理层(L1)进行编码和解码，包括传输到和从第一无线通信装置14接收的信号的调制和解调、多天线映射，以及其他类型的物理层功能，如本领域技术人员将会意识到的。物理层(L1)通常以传输信道的方式给介质接入控制层(L2)提供服务。介质接入控制层(L2)通常进行复用、数据冗余转发，以及上行链路和下行链路调度。介质接入控制层(L2)以逻辑信道的形式给无线链接控制层(L3)提供服务。无线链接控制层(L3)通常进行数据分片/串联，转发，复制检测，以及序列中传输给更高层。无线链接控制层(L3)以无线承载的形式给分组数据汇聚协议层(L4)提供服务。最后，分组数据汇聚协议层(L4)执行数据压缩从而降低要被通过与第一无线通信装置14相关联的无线接口传输的数据的量。

如上所讨论的，附图2-4示出的各个处理步骤可以在第一无线通信装置14的协议堆栈26的不同层执行。特别地，发现消息检测结果，信号强度测量值，以及总接收功率测量值可以在物理层(L1)获得。可能在介质接入控制层(L2)无线链接控制层(L3)、或者分组数据汇聚协议层(L4)确定D2D发现状态，并且报告确定的D2D发现状态给更高层。最后，无线链接控制层(L3)、或者分组数据汇聚协议层(L4)或者更高的层(例如应用层)确定是否发起与其他无线通信装置的D2D连接的决定。

附图7示出了根据本发明的另一个实施例的第一无线通信装置14的细节。如附图7中所示，第一无线通信装置14包括检测模块28和后处理模块30。检测模块28被配置为如上参考附图2-4示出的处理所讨论的获得发现消息检测结果、信号强度测量值以及总接收功率测量值。后处理模块30被配置为基于如参考附图2-4示出的处理所讨论的基于一个或者多个发现消息检测结果、信号强度测量值，以及总接收功率测量值来配置确定D2D状态。

贯穿说明书，使用了以下缩写。

·3GPP第三代合作伙伴项目

·D2D装置到装置

·eNB增强节点B

·LTE长期演进

本领域技术人员可以识别对本发明的实施例做出的改进和修改。所有这些改进和修改被认为包括在在此公开的概念和后续的权利要求的范围之内。

Claims (26)

1.一种用于操作第一无线通信装置(14)来执行装置到装置D2D检测的方法，包括：

获得多个发现消息检测结果；以及

基于所述多个发现消息检测结果确定第二无线通信装置(16)的D2D发现状态。

2.根据权利要求1的方法其中：

获得所述多个发现消息检测结果包括在第一无线通信装置(14)的协议堆栈(26)中的第一层获得所述多个发现消息检测结果；以及

确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括在所述第一无线通信装置(14)的所述协议堆栈(26)内的第二层中后处理所述多个发现消息检测结果，所述第二层是高于所述第一层的层。

3.根据权利要求2的方法，其中所述第一层是L1层，并且所述第二层是由L2层和介质接入控制层组成的组中的一个。

4.根据权利要求1-3任一个的方法，其中所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态还基于先前确定的所述第二无线通信装置(16)的D2D发现状态。

5.根据权利要求1-4任一个的方法，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括基于多个发现消息检测结果，确定是否通过所述第一无线通信装置(14)在预定时间段内检测到来自所述第二无线通信装置(16)的最小数量的发现消息。

6.根据权利要求5的方法，其中所述发现消息的最小数量和所述预定时间段是基于先前确定的所述第二无线通信装置(16)的D2D发现状态。

7.根据权利要求1-6的任一个的方法，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态还基于通过所述第一无线通信装置(14)从所述第二无线通信装置(16)接收的发现消息的格式。

8.根据权利要求1-7的任一个的方法，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态还基于至少由以下组成的组中的一个：

一个或者多个信号强度测量值，每一个与所述多个发现消息检测结果的不同的一个相关联；以及

一个或者多个总接收功率测量值，每一个与所述多个发现消息检测结果的不同的一个相关联。

9.根据权利要求8的方法，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括确定是否所述一个或者多个信号强度测量值大于最小阈值。

10.根据权利要求8的方法，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括确定是否所述一个或者多个信号强度测量值除以所述一个或者多个总接收功率测量值的商大于最小阈值。

11.根据权利要求8-10的任一个的方法，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态还基于至少由以下组成的组中的一个：

基于所述一个或者多个信号强度测量值确定的滤波的信号强度值；以及

基于所述一个或者多个总接收功率测量值确定的滤波的总接收功率值。

12.根据权利要求11的方法，其中：

所述滤波的信号强度值是包括作为输入的所述一个或者多个信号强度测量值的递归滤波函数的结果；以及

所述滤波的总接收功率值是包括作为输入的所述一个或者多个总接收功率测量值的递归滤波函数的结果。

13.一种第一无线通信装置(14)，包括：

无线收发器(24)；

处理器(22)；以及

存储器(20)，包括通过所述处理器(22)执行的指令，由此使得所述第一无线通信装置(14)可操作地使用所述无线收发器(24)获得多个发现消息检测结果以及基于所述多个发现消息检测结果确定第二无线通信装置(16)的D2D装置到装置发现状态。

14.根据权利要求13的第一无线通信装置(14)其中：

获得所述多个发现消息检测结果包括在所述第一无线通信装置(14)的协议堆栈(26)内的第一层获得所述多个发现消息检测结果；以及

确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括在所述第一无线通信装置(14)的所述协议堆栈(26)内的第二层中后处理所述多个发现消息检测结果。

15.根据权利要求13的第一无线通信装置(14)，其中所述第一层是L1层，并且所述第二层是由L2层和介质接入控制层组成的组中的一个。

16.根据权利要求13-15的任一个的第一无线通信装置(14)，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括基于所述多个发现消息检测结果，确定是否通过所述第一无线通信装置(14)在预定时间段内检测到来自所述第二无线通信装置(16)的最小数量的发现消息。

17.根据权利要求13-16的任一个的第一无线通信装置(14)，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态还基于至少由以下组成的组中的一个：

一个或者多个信号强度测量值，每一个与所述多个发现消息检测结果的不同的一个相关联；以及

一个或者多个总接收功率测量值，每一个与所述多个发现消息检测结果的不同的一个相关联。

18.根据权利要求17的第一无线通信装置(14)，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括确定是否所述一个或者多个信号强度测量值大于最小阈值。

19.根据权利要求17的第一无线通信装置(14)，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态包括确定是否所述一个或者多个信号强度测量值除以所述一个或者多个总接收功率测量值的商大于最小阈值。

20.根据权利要求17的第一无线通信装置(14)，其中确定所述第二无线通信装置(16)的所述D2D发现状态还基于至少由以下组成的组中的一个：

基于所述一个或者多个信号强度测量值确定的滤波的信号强度值；以及

基于所述一个或者多个总接收功率测量值确定的滤波的总接收功率值。

21.根据权利要求20的第一无线通信装置(14)，其中：

所述滤波的信号强度值是包括作为输入的所述一个或者多个信号强度测量值的递归滤波函数的结果；以及

所述滤波的总接收功率值是包括作为输入的所述一个或者多个总接收功率测量值的递归滤波函数的结果。

22.一种装置(14)，适合于：

获得多个发现消息检测结果；以及

基于所述多个发现消息检测结果确定第二装置(16)的D2D装置到装置发现状态。

23.根据权利要求22的装置(14)，适合于执行权利要求2-12的任一个的方法。

24.一种包括指令的计算机程序，当在至少一个处理器(22)上执行所述指令时，使得所述至少一个处理器(22)实现根据权利要求1-12的任一个的方法。

25.一种装置(14)，包括：

用于获得多个发现消息检测结果的部件；以及

用于基于所述多个发现消息检测结果确定第二装置(16)的D2D发现状态的部件。

26.一种装置(14)，包括：

发现消息检测模块(28)，用于获得多个发现消息检测结果；以及

后处理模块(30)，用于基于所述多个发现消息检测结果确定第二装置(16)的D2D发现状态。