CN102939788A - 用于蜂窝网络中本地异构通信的信道接入 - Google Patents

Abstract

在示例性实施方式中，确定将哪个无线电资源用于基于竞争的接入，并且根据概率函数来接入所分配的无线电资源，所述概率函数依赖于所分配的无线电资源上测量的干扰和用于所分配的无线电资源的接收的功率电平中的至少一个进行变化。通过实例的方式，由用于D2D通信的蜂窝基站来分配无线电资源；基站经由公共或专用信令来提供用于D2D通信的配置参数；接收的功率电平是经由广播系统信息或专用控制信令接收的目标接收功率电平；和/或接收的功率电平自身是去往蜂窝基站的无线链路上路径损耗的函数。提供了用于方法、装置和有形存储的计算机程序的实施方式。

Description

用于蜂窝网络中本地异构通信的信道接入

技术领域

一般地，本发明的示例性和非限制性实施方式涉及无线通信系统、方法、设备和计算机程序，并且更具体地，涉及异构网络中的通信。

背景技术

本部分旨在提供在权利要求中叙述的本发明的背景或上下文。此处的说明可包括可能追求的概念，但并不必须是之前已经设想或追求的概念。因此，除非此处明确地指出，本部分中介绍的内容不是本申请说明书和权利要求的现有技术并且不因为被包括在这个部分中而承认是现有技术。

将可能在说明书和/或附图中发现的下述缩写定义如下：

3GPP      第三代合作伙伴计划

D2D       设备到设备（有时被称为机器到机器M2M或点对点P2P）

eNB       ETURAN节点B（演进节点B）

LTE/LTE-A 长期演进/改进的长期演进

MAC       媒体访问控制

MCS       调制和编码方案

RB        无线电载波

UE        用户设备

UL        上行链路（UE去往eNB）

最近的研究已经进行到将新的网络拓扑合并到蜂窝网络。例如，存在用于部署相同频谱中的宏、微、微微、毫微微和中继的异构网络的3GPP的LTE/LTE-A中的研究项目。扩展这一点进一步使得能够在网络监督下在设备和机器之间实现直接异构本地通信，其可能包括D2D通信、设备集群中的通信、按协作方式执行特定任务的本地机器通信的网格或组、以及用作多个其他低能力设备或机器访问网络的网关的高级设备。这些实例中的公共主题是他们每个都使用蜂窝网络的次要用途。

图1示出了这种具有本地连接的异构网络的非限制性实例。存在蜂窝基站/eNB 101和典型的按照与基站101的蜂窝通信模式进行操作的UE102，103，104。在这种模式中，链路102d，103d和104d携带数据以及控制信令。UE 105，106通过携带数据的D2D链路105d彼此进行直接通信。通过不携带数据的仅控制链路105c，106c经由与基站101的控制信令来促进D2D链路105d，并且由此将D2D网络合并到蜂窝网络中。这些其他UE 105，106中的一个或两个还可以同时具有与基站的用于传统蜂窝数据通信的传统蜂窝链路，但是为了简化说明的目的，假设他们的与基站101的链路105c，106c仅携带控制信息并且没有数据。

将本地异构通信合并到蜂窝网络中的一个问题是，当我们将UL考虑作为用于次要通信105d的资源时，相比于在eNB 101处测量的蜂窝用户102，103，104的干扰功率的标准偏差，在本地通信设备105，106的接收机处的动态干扰波动具有相对较大的标准偏差。在本地通信设备105，106处的干扰包括相同和相邻小区中的使用同一无线电资源（时间和频率）的主要蜂窝用户102，103，104。在蜂窝102-104以及由eNB 101调度的次要105-106使用之间可以最小化小区内干扰，但是来自相邻小区中蜂窝用户的小区间干扰是明显的问题。这种问题对于未协调的蜂窝网络部署来说是更为严重的，其中可以假设在相邻eNB之间仅有较少数量的合作。

图2是示出了假设全方向小区的六边形网格布局的情况下，蜂窝通信设备102-104和本地通信设备105-106的干扰情况中的差异的干扰功率柱状图。将eNB 101处的干扰功率示为条204，当蜂窝用户102-104没有使用相同小区中的相同资源时，在条203处示出本地/D2D UE 105-106处的干扰功率，并且当蜂窝用户102-104使用相同小区中的相同资源时，在条202处示出本地/D2D UE 105-106的干扰功率。即使对于在小区中为本地/D2D UE 105-106提供专用资源的情况，如对折条204所示，干扰功率的偏差比蜂窝情况206大得多。附加地，如图3所示，干扰的偏差随着与eNB101的距离增加。

附加地，即使已经为本地/D2D UE 105-106分配了与位于本地/D2D UE附近的蜂窝用户102-104相正交的资源，并且即使我们假设由于相位噪声和载波同步错误（EVM）和反向快速傅里叶转换（IFFT）在发射机处不完美的正交所导致的高发送功率，将存在与发射机正在使用的那些子载波不同的子载波上的带内发射。3GPP TS 36.101（v9.3.0，2010-03）给出了对于这种带内发射的最小要求，定义为跨越12个子载波的平均以及作为来自所分配的UL传输带宽的边缘的RB偏移的函数。将带内发射测量为任意未分配的RB的相对UE输出功率以及所有分配的RB的总UE输出功率。在下面的方程（0）中给出了用于根据3GPP TS 36.101来计算用于带内发射的最小要求的公式。图4示出了用于QPSK（正交/四相相移键控）和16-QAM（正交幅度调制）调制的带内发射要求。

max[-25，(20·log₁₀EVM)-3-10·(Δ_RB-1)/N_RB)]    (0)

这意味着，蜂窝通信模式用户的泄漏功率进一步挑战了图2-3中描述的干扰情况。

考虑上述挑战干扰环境，进一步考虑低能力低功率机器/设备可能需要本地彼此间发送固定长度的MAC分组。因此，有效的链路适配和MCS选择方案可能不会有助于信道接入方案。从另一角度来看，无线工程寻求使控制信令开销最小化，例如本地/D2D UE 105-106和监督蜂窝网络101之间所需的反馈信令以及这些本地/D2D UE 105-106之间的反馈信令。

发明内容

通过使用本发明的示例实施方式，可以克服上述和其他问题，并且可以实现其他优点。

在本发明的第一方面，本发明的示例性实施方式提供了一种方法，包括：确定用于基于竞争的接入的无线电资源；以及根据概率函数来接入所分配的无线电资源，所述概率函数依赖于所分配的无线电资源上测量的干扰和用于所分配的无线电资源的接收功率电平中的至少一个进行变化。

在本发明的第二方面，本发明的示例性实施方式提供了一种存储计算机可读指令的程序的存储器，当由至少一个处理器执行所述程序时，导致的动作包括：确定用于基于竞争的接入的无线电资源；以及根据概率函数来接入所分配的无线电资源，所述概率函数依赖于所分配的无线电资源上测量的干扰和用于所分配的无线电资源的接收功率电平中的至少一个进行变化。

根据本发明的第三方面，本发明的示例性实施方式提供了一种装置，包括至少一个处理器和存储计算机程序代码的至少一个存储器。所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器至少：确定用于基于竞争的接入的无线电资源；以及根据概率函数来接入所分配的无线电资源，所述概率函数依赖于所分配的无线电资源上测量的干扰和用于所分配的无线电资源的接收功率电平中的至少一个进行变化。

附图说明

图1是示出了被合并到蜂窝网络中的D2D通信的示意图；

图2是示出了在图1的D2D接收机和eNB处的干扰功率分配的柱状图；

图3是示出了在D2D设备处的干扰功率的偏差作为与eNB的距离的函数的示意图，其中具有两种情况：一种是D2D链路使用与相同小区的一些蜂窝用户的相同无线电资源；以及一种是为小区中D2D链路提供专用资源；

图4是示出了用于作为所分配的资源块和与边缘分配上行链路传输带宽的资源块偏移的函数的QPSK和16-QAM的带内发射要求的3维示意图；

图5示出了适于在实现本发明的示例性实施方式时使用的各种电子设备的简化框图；

图6是示出了根据本发明的示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了可能发生本地通信之前的过程的逻辑流程图；

图7是示出了根据本发明的示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了干扰测量的逻辑流程图；

图8是示出了根据本发明的示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了初始传输功率和信道接入概率设置的逻辑流程图；

图9是示出了根据本发明的示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了传输和接收过程的逻辑流程图；

图10A-10B是示出了根据本发明的示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了与成功接收时隙和成功传输时隙相关的过程的逻辑流程图；

图11是示出了根据本发明的示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了接收算法的参数调整的逻辑流程图；

图12-14是示出了根据本发明的示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了传输算法的参数调整的逻辑流程图；

具体实施方式

上面描述了，目前的研究趋向于在用于异构无线安排的D2D无线电资源上的蜂窝系统控制。为了使这种控制正式化，假设蜂窝系统分配用于小区中的D2D使用的无线电资源。还知道的是，D2D资源可能是基于竞争的，使得不为单独的D2D设备105-106分配传送和接收链路，而是他们必须在彼此间对信道接入进行竞争。虽然图1仅描述了两个D2D设备105-106，但是例如可能存在形成一个统一组的三个或更多个D2D设备或形成两个或多个单独D2D组的四个或更多个设备。可通过考虑蜂窝系统将无线电资源分配给D2D设备组来捕获eNB小区中的D2D通信的这种更为广阔的概念，其中图1描述了具有两个D2D设备的一个这样的组，但是多个统一的D2D组中的许多D2D设备可使用所分配的资源，其中所述多个统一的D2D组可在eNB小区中进行操作。因此，这样的D2D分配资源在小区内的任意D2D设备之间是公共的。

根据本发明的示例性实施方式，各种D2D设备105-106根据概率函数基于竞争来接入所分配的公共D2D资源，其中所述概率函数依赖于在所分配的无线电资源上测量的干扰来进行变化，这些D2D设备105-106试图接入所述无线电资源。因此，在示例性实施方式中，更高的测量干扰意味着更为拥挤的信道以及将允许D2D设备在任意指定时刻接入信道的更低概率。相似地，更低的测量干扰意味着较少拥挤的信道以及将允许D2D设备在任意指定时刻接入信道的更高概率。

例如，可将这种公共D2D资源用作在D2D注册区域上的本地小区的上行链路105c，106c中的公共基于竞争的直接接入信道。即，用于D2D设备105-106的蜂窝UL无线电资源105c，106c是蜂窝系统/eNB 101为小区中的D2d通信105d分配的无线电资源。使用这种基于竞争的资源的UE可以是以D2D用户身份明确地注册到小区/eNB 101的D2D用户或其他通过认证的移动用户。可使用基于竞争的信道105来发送设备105-106之间的数据和控制消息。

上述提及的用于基于竞争的接入的概率函数使用动态变量（即，信道干扰）来确定接入信道的概率。在示例性实施方式中，概率函数依赖于测量的信道干扰和本地D2D链路105d的设置目标接收功率电平来进行变化。下面在方程（1）处描述了一种这样的示例性概率函数：

$P_{\mathrm{access}\_\mathrm{channel}}\∝\frac{\max [0,P\_0_{\mathrm{local}}+\mathrm{offset}-\max (I_{\mathrm{measured}},I_{\min })}{P\_0_{\mathrm{local}}+\mathrm{offset}-I_{\min }}---\left(1\right)$

其中：

·P_0_local是用于D2D链路105d的目标接收功率电平；

·offset是调整范围的参数，其中存在涉及P_0_local的某些值的大于零的概率；

·I_measured是测量的干扰；以及

·I_min是指示信道接入概率是1的干扰电平的参数。

通过非限制性实例，由eNB来配置参数P_0_local和I_min，并且由本地D2D通信设备105-106来测量参数I_measured。在特定的但是非限制性实施方式中，将P_0_local设置为对应于在LTE（蜂窝）上行链路的分数幂控制中的目标接收功率P_0。

附加地，在示例性实施方式中，根据本地通信设备105-106之前的信道接入，由本地通信设备105-106调整I_min参数。所以，例如，如果之前的信道接入尝试没有成功，则I_min的值将降低，并且相应地如果之前的接入尝试成功了，则I_min的值将增加。在更为特殊的示例性实施方式中，D2D设备105-106调整offset和I_min这两者的值，以实现一种与概率相关的区域的滑动窗口。

所述调整基于来自所期望的接收机的反馈，并且因此概率函数间接考虑接收机处的干扰情况，即使是由发射机来测量上述概率公式中使用的干扰电平I_measured。至少关于当前D2D实现方式的合理假设是，发射机和接收机彼此非常靠近，并且所以其符合他们体验的干扰是非常相关的。

在示例性实施方式中，参数P_0_local的值最初被设置为到eNB 101的路径损耗的函数，从而允许与D2D设备105和eNB 101之间的进一步距离相对应的更高的传输概率。这样有助于克服与到小区边缘的接近相一致的增加干扰变化的趋势。作为这种概念的示例性但是非限制性实现方式，用于D2D链路105d上D2D设备105的最初和最大允许传输功率可以是：

P_0_local∝P_0+PL_eNB+offset_local    (2)

其中

·Offset_local是用于在D2D链路上传送功率的功率偏移；以及

·PL_eNB是去往eNB的路径损耗。

在示例性实施方式中，由服务eNB 101来配置两个参数offset_looal和PL_eNB，例如使得初始的设置类似于蜂窝用户的上行链路功率控制公式。

在如上所述的实施方式中，在本地设备105-106的D2D通信期间，本地设备105-106可动态地调整他们自己的在D2D链路105上的传输功率而不是offset和I_min。在本实例中，这种调整可能每个成功的传输事件降低P_0_local固定的量。这将降低传输功率并且还同时增加设备105-106能够利用所述降低的传送功率电平在每个特定干扰电平接入信道的概率。所述另一方式，如果本地设备/机器105-106由于降低了其在D2D链路105d上的传输功率而促使更少的干扰，那么允许更频繁地接入D2D信道105d。在传输功率增加的相应实例中，每个不成功的传输事件将导致对传输功率的固定增加，直到达到最大传输功率电平。这样同时降低了设备105-106能够利用所述增加的传输功率接入D2D信道105d的概率。

上述示例性过程是在D2D链路105d上任意独立通信的传送侧的角度。从接收机的角度来看，在示例性实施方式中，接收D2D设备105-106还可以基于判定函数来做出其是否应当停止接收信道的一些预测决定，例如，如果在接收机侧的I_measured超过特定门限电平。

此外，在D2D设备对105-106的情况中，在实施方式中，这些对成员可以根据信道接入彼此协调，例如，他们每个都可以使用在他们之间同步的随机数生成器。在这种情况下，当传送侧的决定指示允许传送设备105-106接入信道105d时，在接收机侧做出的监测D2D信道105d的决定足够可靠以进行匹配。作为简单的实例，当接收设备105-106预测所述概率小于传送设备将接入信道的预定门限电平（例如，50%）时，接收设备105-106于是简单地暂停其对D2D链路的监测并且停止接收。

为了使传送设备105-106进行传送但是接收设备105-106不进行接收的实例的数量最小，在实施方式中，传送和接收设备105-106均使用基于竞争的信道接入概率。例如，将按如上所述的来实现传送概率并且接收概率可被初始地设置为传送概率与标量值求和的函数。在实现中，这样确保了初始信道接入接收概率可以大于传送信道接入概率。在接收分组后，只要接收机设备105-106再次注意到特定数量的不活动，则将接收概率设置为1。

在实践过程中，本地D2D设备105-106在不同时刻均用作发射机和接收机，所以每个都实现传送概率函数和接收概率函数。所以从仅一个本地设备105的角度来看，在示例性实施方式中，一旦设备105在D2D链路105d进行传送，则设备105将其接收概率设置为1，从而从初始传输的期望接收方设备106接收反馈。此外，在D2D链路105d上成功传输之后，在示例性实施方式中，传送设备105还传递关于传输成功需要多少次尝试（例如，在接收机确认所述传输之前有多少次尝试）的信息。然后，接收设备106可使用所述信息来调整其接收概率。

在示例性实施方式中，本地D2D设备105-106还可协商公共干扰电平，其中如果超过所述电平则导致他们两者相互从计算的接入概率退出（backoff）并且将他们重置为0。在这种示例性实施方式中，存在在设备105-106之间建立的相互通信105d，并且通过使用公共干扰电平，可以内在地协商他们经历的干扰是高度相关的。可由蜂窝/监督网络来设置发生上述相互退出（backoff）的时间间隔，或可以在本地D2D设备105-106自己之间协定和协商发生上述相互退出的时间间隔。作为特定实现方式的实例，在相互退出期间，通过关闭它们的无线电干扰并且在经过退出时间间隔之后唤醒以检查当前干扰电平，两个D2D设备105-106对干扰超过公共电平的条件进行响应。

根据特定示例性实施方式，退出时间间隔可以根据活动历史动态地变化。对于存在通过D2D链路彼此进行通信的多个设备的情况，例如，在多于两个D2D设备之间的集群通信中，于是这些集群的设备将使用同步的退出定时器。

关于在与公共干扰电平的比较中使用的干扰测量自身，根据特定的实现方式，可以在每个传输时间间隔TTI进行干扰测量或不在每个传输时间间隔TTI进行干扰测量。通过实例，每个TTI可进行一次干扰测量，每X个数量的TTI可进行一次干扰测量，其中X是大于1的整数，或其可以基于与传输帧长度不同的参数来进行干扰测量，使得每个TTI测量多于一次的干扰（或可以有对用于进行干扰测量的时间的自动调谐，使得随着测量的干扰越靠近公共电平，则越为频繁地进行干扰测量）。

所以，在本发明的总结性、示例性和非限制性实施方式中，按照合并到蜂窝系统的操作的方式，通过使用所获得的蜂窝系统环境的参数，设置基于竞争的信道接入中的信道接入概率，从而提供有效的且干扰感知的信道接入。通过实例，这种获得的参数是上面详细介绍的offset_local和P_0_local，其中从蜂窝参数offset和P_0获得所述offset_local和P_0_local。

此外，示例性信道接入概率适于现行的（prevailing）和本地的无线电条件，并且本发明的实施方式进一步发现用于本地通信的合适传输功率。本地D2D设备105-106还可实现适应性传输和接收信道接入概率，以实现有效的功率节省。

在详述图6到图14的过程流程图之前，现在在图5处详述适用于实现本发明的示例性实施方式的各种电子设备和装置的简化框图。在图5中，无线网络1适于经由网络接入点（例如，Node B（基站），并且更具体地是eNB 101）与装置在无线链路105c上进行通信，所述装置是例如可以被称为UE 105移动通信设备。网络1可包括网络控制元件（NCE）107，其提供与另一网络的连通性，所述另一网络例如是电话网络和/或数据通信网络（例如，因特网）。图5的UE 105位于图1示出的本地D2D设备105的位置处，并且D2D链路105具有第二UE 106，其可以与第一UE 105结构相似。

UE 105包括控制器，例如计算机或数据处理器（DP）105A；体现为存储器（MEM）105B的计算机可读存储器介质，其存储计算机指令的程序（PROG）105c；以及合适的射频（RF）接收机105D，所述接收机用于经由一个或多个天线与eNB 101进行双向无线通信。eNB 101也包括控制器，例如计算机或数据处理器（DP）101A；体现为存储器（MEM）101B的计算机可读存储器介质，其存储计算机指令的程序（PROG）101c；以及合适的射频（RF）接收机101D，所述接收机用于经由一个或多个天线与UE 105进行通信。eNB 101经由诸如S1接口的数据/控制路径13耦合到NCE 107。eNB 101还可以经由数据/控制路径15耦合到另一eNB，其可以被实现为X2接口。

假设PROG 105C和101C中的至少一个包括程序指令，当由相关联的DP执行时使设备能够根据下面将会更加详细地讨论的本发明的示例性实施方式进行操作。

即，可以至少部分地由UE 105的DP 105A和/或eNB 101的DP 101A可执行的计算机软件实现、或由硬件实现、或由软件和硬件（和固件）的组合实现本发明的示例性实施方式。

为了介绍本发明的示例性实施方式的目的，可假设UE 105还包括接入概率算法105E，其操作为动态地计算传送概率和接收概率，并且根据所计算的概率来限制UE 105的收发机105D的操作，如在图6至14处进一步详述和上面详述的。

通常，UE 105的各种实施方式可包括但不限于，蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理（PDA）、具有无线通信能力的便携式计算机、具有无线通信能力的图像捕获设备（例如，数码相机）、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和回放装置、允许无线因特网访问和浏览的因特网装置、以及集成了上述功能的组合的便携式单元或终端。

计算机可读MEM 105B和101B可以是适于本地技术环境的任意类型并且可以使用任意合适数据存储技术来实现，所述数据存储技术例如是基于半导体的存储器设备、闪速存储器、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。DP 105A和101A可以是适于本地技术环境的任意类型，并且作为非限制性实例，可包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（DSP）和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。

图6-14是示出了根据本发明的各种示例性实施方式的方法操作以及在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果的描述了用于本发明的各个方面的逻辑流程图。图6示出了在可能发生本地通信之前的并且从D2D设备/UE 105的角度来介绍的过程步骤。在块602，UE 105通过从具有最强壮的小区/最强壮的信号强度或更通用具有最合适的小区选择属性的蜂窝系统提取与公共无线电资源相关的信息，确定为基于竞争的接入分配的无线电资源。通过实例，在图1处，为基于D2D竞争的接入分配的D2D链路105d是蜂窝UL 105c。在块604，UE 105测量与eNB 101的链路105c上的路径损耗。在块606，UE 105然后提取用于在上面的方程（2）中使用的目标接收功率P_0和本地偏移offset_local，以及来自块604的路径损耗PL_eNB，以确定P_0_local。至少最初，UE 105可从系统信息广播或小区中eNB所发送的专用控制信息来获得目标接收功率P_0和本地偏移offset_local。通过这些参数，UE 105可对上述方程（2）求解以得到P_0_local。在块608，UE 105初始化其他参数，例如I_min和offset，其中需要所述其他参数以运行在上面的方程（1）通过示例示出的信道接入概率函数。在块610处计算信道接入概率P_{access_channel}，并且根据所述计算的概率来接入为D2D链路105d分配的无线电资源。

图7的逻辑流程图简单地描述了UE 105测量公共资源上的干扰I_measured，所述公共资源是被指派给D2D链路105d的蜂窝UL 105c。还需要上述参数以根据上述示例方程（1）对P_{access_channel}求解。注意的是，所有的参与D2D UE 105-106测量他们在D2D链路105d上的干扰。

图8的逻辑流程图完成了接入概率计算。UE 105通过在图6处发现的参数，使用上面的方程（2）确定用于D2D链路105d的初始传输功率P_0_local，并且还对上面的方程（1）求解以获得用于传送接入P_{access_channel_tx}和接收接入P_{access_channel_rx}的信道接入概率值。

图9的逻辑流程图示出了用于调整用于传送和接收信道接入概率的参数的过程。在块902，新的时隙开始，例如新的传输时间间隔TTI。在块904，UE 105计算例如在图8处示出的新的P_0_local、P_{access_channel_tx}和P_{access_channel_rx}，但是使用新计算的P_0_local。如果在块906处，UE 105具有要传送的控制信令和/或数据，那么过程继续到块908并且生成随机数并将所述随机数与在块904处计算的P_{access_channel_tx}进行比较。如果随机数较小，那么在块910，UE 105使用在块904处计算的P_0_local来传送其控制信令或数据。

如果从块906替代地得到的结果是UE 105没有要传送的控制信令和/或数据，或如果在块908处的随机数不小于在块904处计算的传送接入概率P_{access_channel_tx}，那么图9在块912处继续接收分支并且来自块908的随机数（或如果直接从块906进入接收分支，则是新生成的随机数）小于在块904处计算的接收接入概率P_{access_channel_rx}，那么块914确认允许UE 105在D2D链路105d上进行接收。在块916，其调整用于P_{access_channel_rx}算法的参数，其中在图6的块608处初始化所述参数，并且在块920，对于图9的传送或接收分支，重新计算信道接入概率并且根据所述概率来接入信道105d。

图10A-10B是示出了基于之前的成功传输对信道接入概率计算的调整的逻辑流程图。图10A从接收设备106的角度进行图示。在块1002a，在之前的时隙中成功地进行了接收之后，接收设备106在当前时隙中在D2D链路105d上成功地接收数据或控制信令，并且在块1004a，发送一些反馈指示给发送了所述成功地接收的数据/控制信令的发送设备105。在成功地接收了连续时隙的情况下，不对如上面方程（1）所示的特定信道接入概率函数实例的参数进行调整，并且所以在图10A，不需要接收机设备106重新计算其接收信道接入概率；其简单地将之前计算的概率重新用于其下一接收信道接入。

图10B从发送设备105的角度进行图示。在块1002b，在之前的时隙中成功地进行了发送之后，接收设备105在当前时隙中在D2D链路105d上成功地发送数据或控制信令。由于对于之前时隙的之前反馈，发送设备105知道其之前的传输成功，所述反馈与其在块1004b为当前时隙接收的反馈相似。在1004b处接收的所述当前反馈与在块1004a处发送的反馈相同。在块1006，传送设备105于是调整用于P_{access_channel_tx}算法的在图6的块608处初始化的参数，并且在块1008，传送设备105重新计算传送信道接入概率并且根据所述概率来接入信道105d。

图11示出了在接收设备106处没有成功地接收到数据/控制信令的情况的过程步骤。存在门限值n（大于0的整数），其中在块1102处，将所述门限值与在接收设备106处成功地接收数据/控制信令之前，尝试发送相同的数据/控制信令的数量进行比较。发送设备可以利用数据/控制信令来发送指示器，其通知当前传输代表发送尝试的哪次重复，或可仅响应于传送设备105从接收设备106接收到成功地接收到数据/控制信令的确认来发送所述指示器。

对于在成功接收之前的尝试数量小于值n的情况，于是在块1104，增加在接收信道接入概率函数中的I_min的值。概念上，较少数量的失败尝试（通往块1104），意味着在D2D信道105d中的干扰不严重。增加上述方程（1）的概率函数中的I_min的值将增加允许设备105-106接入信道的概率，与用于低干扰环境的基于竞争的接入相一致。

如果替代地在块1102处的比较发现在成功接收之前的尝试数量大于值n，于是块1106操作为加权因子以确保与变为更拥塞的信道的最近历史相称地降低接入概率。如果我们假设在第一传输尝试中在接收设备106处成功地接收了数量m个之前的连续传输尝试（m是大于0的整数），那么更高的数量m指示在回顾信道的时间窗上信道中的更少拥塞。在块1108，降低I_min的值，其降低了从上述方程（1）计算的概率值，所有其他参数相等。在块1108，对I_min的降低的量依赖于在块1106处的m的值：更高的m导致对I_min的更少的降低，其产生信道接入概率中的相对更小的降低；并且更低的m导致对I_min的更多的降低，其产生信道接入概率中的相对更大的降低。

无论图11的过程是否在块1104处产生对I_min的增加，或在块1108处产生对I_min的减少，在块1110，设备106重新计算其接收信道接入概率（方程1）并且根据作为结果的重新计算的概率P_{access_channel_rx}来接入信道105d。

图12至14示出了用于由传送设备105调整方程（1）的各种参数的过程。在图12，在块1202，传送设备通过D2D链路105d发送分组/消息（数据或控制信令）。如果在块1202处发送成功（不管其是第一次尝试或是随后的重新传输），那么在块1204处，增加I_min的值，其导致在块1208处的下一重新计算的传送信道接入概率是接入信道105d的更大的概率。如果在块1202处发送不成功，那么在块1206处，降低I_min的值，其导致在块1208处的下一重新计算的传送信道接入概率是接入特定干扰电平的信道105d的更小的概率。

图13类似于图12，除了图13调整I_min和offset两者的值以实现上述滑动窗口。如果在块1302处发送成功，那么在块1304处，增加I_min的值并且降低offset的值，其导致在块1308处的下一重新计算的传送信道接入概率是接入信道105d的更大的概率。如果在块1302处发送不成功，那么在块1306处，降低I_min的值并且增加offset的值，其导致在块1308处的下一重新计算的传送信道接入概率是接入信道105d的更小的概率。

图14类似于图12，除了图13调整D2D传送功率P_0_local的值，其通过示例性方程（1）影响信道接入概率。如果在块1402处发送成功，那么在块1404处，降低D2D传送功率P_0_local的值一个步长或增量。这可能或不会影响信道接入概率，但是D2D链路上的下一传送尝试将处于反映缺少由块1402处的成功传输所指示的干扰的降低的传送功率。如果在块1402处发送不成功，那么在块1406处，增加D2D传送功率P_0_local的值一个步长或增量，并且在块1407处，将新值与D2D链路上最大允许的传送功率进行比较，其限制P_0_local为块1406的以步长增加的P_0_local与最大允许功率中较小的。D2D链路上的下一传送尝试将在块1407的增加的传送功率上，其反映在块1402处的不成功传输所遭遇的干扰。在每种情况下，在块1408处重新计算的下一传送信道接入概率使用来自块1404或1407的经调整的P_0_local，并且利用同一经调整的P_0_local来进行信道接入尝试。

上述示例性实施方式的一个技术效果是，被合并到蜂窝系统中的基于竞争的信道接入方案适于系统中的各种挑战性的干扰情况，并且这种示例性实施方式使低功率和低能力设备105-106能够被集成到蜂窝网络的操作中。

通常，可以在硬件或专用目的电路、软件、逻辑或它们的任意组合中实现各种实施方式。例如，可以在硬件中实现一些方面，同时可以在固件或可由控制器、微处理器或其它计算设备执行的软件中实现其它方面，尽管本发明并不限于此。虽然可以根据框图、流程图或使用一些其它图形表示来说明和介绍本发明的示例性实施方式的各种方面，但是应很好地了解的是，此处介绍的这些块、装置、系统、技术或方法可以在作为非限制性实例的硬件、软件、固件、专用目的电路或逻辑、通用目的硬件或控制器或其它计算设备、或它们的组合中实现。

可将图6至14中示出的各种块视为方法步骤，和/或从计算机程序代码的操作所获得的操作，和/或被构造为执行相关联功能的多个耦合的逻辑电路元件。可以在各种组件中实现本发明的示例性实施方式的至少一些方面，所述组件例如是集成电路芯片和模块，并且可以在体现为集成电路的装置中实现本发明的示例性实施方式。集成电路或电路可包括用于体现以下内容中的一个或多个的电路（以及可能为固件）：数据处理器或多个数据处理器、数字信号处理器或多个数字信号处理器、被配置为根据本发明的示例性实施方式进行操作的基带电路和射频电路。

当结合附图进行阅读时，所属领域的技术人员根据前述说明将了解对本发明的前述示例性实施方式的各种修改和改变。然而，任意和所有修改将仍会落入本发明的非限制性和示例性实施方式的范围内。

应当注意的是，术语“连接”、“耦合”或其任意变形，意味着在两个或更多个元件之间的直接的或间接的任意连接或耦合，并且可包括在“连接”或“耦合”在一起的两个元件之间存在一个或多个中间元件。元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的、或其组合。如此处使用的，通过使用一个或多个线路、电缆和/或印刷电路连接，以及通过使用电磁能量，例如具有射频区域、微波区域和光学（可视和不可视）区域中的波长的电磁能量，可将两个元件认为是“连接”或“耦合”在一起，作为许多非限制性和非穷举的实例。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

确定用于基于竞争的接入的无线电资源；以及

根据概率函数来接入所分配的无线电资源，所述概率函数依赖于所分配的无线电资源上测量的干扰和用于所分配的无线电资源的接收的功率电平中的至少一个进行变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中由用于设备到设备通信的蜂窝基站来分配所分配的无线电资源；所述方法进一步包括经由公共或专用信令来提供用于设备到设备通信的配置参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中接收的功率电平是经由系统信息广播或专用控制从蜂窝基站接收的目标接收功率电平。

4.根据权利要求1所述的方法，其中由用于设备到设备通信的蜂窝基站来分配无线电资源，并且接收的功率电平自身是去往蜂窝基站的无线链路上路径损耗的函数。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中所述概率函数依赖于干扰和接收的功率电平以及最小干扰电平进行变化，其中基于在所分配的无线电资源上的之前的通信尝试来动态地调整所述最小干扰电平。

6.根据权利要求5所述的方法，其中基于在所分配的无线电资源上之前失败的通信尝试的数量来动态地调整所述最小干扰电平，所述方法进一步包括在所分配的无线电资源上传达之前失败的通信尝试的数量。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中概率函数是：

$P_{\mathrm{access}\_\mathrm{channel}}\∝\frac{\max [0,P\_0_{\mathrm{local}}+\mathrm{offset}-\max (I_{\mathrm{measured}},I_{\min })}{P\_0_{\mathrm{local}}+\mathrm{offset}-I_{\min }}$

其中：

·P_0_local是所分配的无线电资源的目标接收功率电平；

·offset是调整范围的参数，其中存在涉及P_0_local的某些值的大于零的概率；

·I_measured是所分配的无线电资源上测量的干扰；以及

·I_min是指示P_{access_channel}＝1的干扰电平的参数。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中根据概率函数来接入所分配的无线电资源是用于在所分配的无线电资源上进行传送，并且其中在所分配的资源上进行接收至少初始地是传送概率函数的函数。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在所分配的资源上进行接收初始地是传送概率函数的函数，并且之后在所分配的资源上的接收以所测量的干扰不超过预定门限为条件。

10.一种存储了计算机可读指令的程序的存储器，当由至少一个处理器执行时所述计算机可读指令导致的动作包括：

确定用于基于竞争的接入的无线电资源；以及

根据概率函数来接入所分配的无线电资源，所述概率函数依赖于所分配的无线电资源上测量的干扰和用于所分配的无线电资源的接收的功率电平中的至少一个进行变化。

11.根据权利要求10所述的存储器，其中由用于设备到设备通信的蜂窝基站来分配无线电资源。

12.一种装置，包括：

至少一个处理器；和

存储计算机程序代码的至少一个存储器；

所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器至少进行：

确定用于基于竞争的接入的无线电资源；以及

根据概率函数来接入所分配的无线电资源，所述概率函数依赖于所分配的无线电资源上测量的干扰和用于所分配的无线电资源的接收的功率电平中的至少一个进行变化。

13.根据权利要求12所述的装置，其中由设备到设备通信中的所述装置所使用的蜂窝基站来分配所分配的无线电资源；

所述装置进一步配置为：经由公共或专用信令从蜂窝基站接收用于设备到设备通信的配置参数。

14.根据权利要求12所述的装置，其中接收的功率电平是所述装置经由系统信息广播或专用控制从蜂窝基站接收的目标接收功率电平。

15.根据权利要求12所述的装置，其中由用于设备到设备通信的蜂窝基站来分配无线电资源，并且接收的功率电平自身是去往蜂窝基站的无线链路上路径损耗的函数。

16.根据权利要求12至15中任意一项所述的装置，其中所述概率函数依赖于干扰和接收的功率电平以及最小干扰电平进行变化，其中基于在所分配的无线电资源上之前的通信尝试来动态地调整所述最小干扰电平。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器：基于在所分配的无线电资源上之前失败的通信尝试的数量来动态地调整所述最小干扰电平，其中在所分配的无线电资源上传达之前失败的通信尝试的数量。

18.根据权利要求12至15中任意一项所述的装置，其中概率函数是：

$P_{\mathrm{access}\_\mathrm{channel}}\∝\frac{\max [0,P\_0_{\mathrm{local}}+\mathrm{offset}-\max (I_{\mathrm{measured}},I_{\min })}{P\_0_{\mathrm{local}}+\mathrm{offset}-I_{\min }}$

其中：

·P_0_local是所分配的无线电资源的目标接收功率电平；

·offset是调整范围的参数，其中存在涉及P_0_local的某些值的大于零的概率；

·I_measured是所分配的无线电资源上测量的干扰；以及

·I_min是指示P_{access_channel}＝1的干扰电平的参数。

19.根据权利要求12至15中任意一项所述的装置，其中所述装置根据概率函数来接入所分配的无线电资源，以用于在所分配的无线电资源上进行传送；并且其中

所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器至少初始地作为传送概率函数的函数在所分配的资源上进行接收。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，初始地作为传送概率函数的函数在所分配的资源上进行接收，并且之后以所测量的干扰不超过预定门限为条件在所分配的资源上进行接收。

Images