CN102948173B - 合作集群中转发设备的本地选择以增强蜂窝多播 - Google Patents
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Abstract
一种用于集群内转发用户设备的本地选择的方法，包括：响应于对来自至少一个非确认用户设备的非确认信息的接收，根据第一预定义标准选择第一转发指示信息，其中来自网络节点的数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被正确地解码；至少部分地基于所述第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择，其中所述集群包括所述至少一个非确认用户设备以及至少一个确认用户设备，其中数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；以及至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备。
Description
技术领域
本发明一般涉及通信网络。更特别地，本发明涉及合作集群中转发设备的本地选择以增强蜂窝多播。
背景技术
新网络拓扑到蜂窝网络的整合赢得了工业和电信研究院越来越多的关注和兴趣。例如，好的例子是第三代合作伙伴计划（3GPP）的长期演进（LTE）/LTE-A中异构网络（其为同一频谱中宏指令、微指令、室内蜂窝基站（picos）、毫微微基站（femtos）和中继的部署）的当前研究项目。一个进一步的步骤是使异构网络能够在网络的监督下在设备和机器之间直接进行本地通信。本地域中的异构可以包括：
●网络控制的设备到设备（D2D）通信，包括设备的集群中的通信；
●蜂窝网络中的（半）自发D2D通信；
●在以合作方式执行特定任务时彼此通信的本地机器网格/群组；
●充当一组低性能设备或机器接入网络的网关的高级蜂窝设备；以及
●设备/机器集群内的合作下载或多播。
在当前蜂窝网络中，作为集中控制器，基站（BS）是用户设备（UE）（诸如移动设备）到网络服务的唯一接入点。移动设备仅可以经由蜂窝上行链路或下行链路与某一BS通信。然而，在移动设备彼此靠近时使D2D能够直接通信可以提供许多优势，包括较长的电池寿命、更有效的资源使用、覆盖延展、较低的干扰电平等。最近以来，结合蜂窝网络使用D2D技术正成为有前景的概念。在这样的D2D增强蜂窝系统中，D2D直接通信可以受益于蜂窝网络的集中架构。此外，通过采用D2D直接链路的较高信道质量，可以大大地提高传统蜂窝系统的效率。
发明内容
本说明书涉及以有限的演进节点B（eNB）参与资源分配的半自发D2D通信，或者一般而言，在eNB不参与资源分配情况下的半自发本地异构通信，以及对发生在未来的蜂窝网络上行链路资源上的本地通信的进一步控制。
根据本发明的第一方面，提供了一种方法，包括：响应于对来自至少一个非确认用户设备的非确认信息的接收，根据第一预定义标准选择第一转发指示信息，其中来自网络节点的数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码；至少部分地基于所述第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择，其中所述集群包括所述至少一个非确认用户设备以及至少一个确认用户设备，其中数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；以及至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备。
根据本发明的第二方面，提供了一种装置，包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器与所述计算机程序代码被配置成使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行以下内容：响应于对来自至少一个非确认用户设备的非确认信息的接收，根据第一预定义标准选择第一转发指示信息，其中来自网络节点的数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码；至少部分地基于所述第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择，其中所述集群包括所述至少一个非确认用户设备以及至少一个确认用户设备，其中数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；以及至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括承载包含在其中的用于计算机的计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码包括：用于响应于对来自至少一个非确认用户设备的非确认信息的接收，根据第一预定义标准选择第一转发指示信息的代码，其中来自网络节点的数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码；用于至少部分地基于所述第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择的代码，其中所述集群包括所述至少一个非确认用户设备以及至少一个确认用户设备，其中数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；以及用于至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备的代码。
根据本发明的第四方面，提供了一种方法，包括：用于响应于对来自至少一个非确认用户设备的非确认信息的接收，根据第一预定义标准选择第一转发指示信息的选择部件，其中来自网络节点的数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码；用于至少部分地基于所述第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择的执行部件，其中所述集群包括所述至少一个非确认用户设备以及至少一个确认用户设备，其中数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；以及用于至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备的确定部件。
根据示例性实施例，所述执行集群内的转发用户设备的本地选择包括：将所述第一转发指示信息传送给所述至少一个非确认用户设备；以及从所述至少一个非确认用户设备中的每一个接收第二转发指示信息。例如，所述非确认用户设备根据第二预定义标准在从所述至少一个确认用户设备接收的相应的转发指示信息中选择所述第二转发指示信息，并且包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准选择。
根据示例性实施例，所述至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备包括：如果第一转发指示信息匹配第二转发指示信息，则确定将数据分组转发给该至少一个非确认用户设备。
根据示例性实施例，所述执行集群内的转发用户设备的本地选择包括：作为预定义的确认用户设备，从所述至少一个确认用户设备收集相应的转发指示信息，其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准来选择；根据第二预定义标准在相应的转发指示信息中选择第二转发指示信息；以及将所述第二转发指示信息报告给网络节点，其中根据第一预定义标准选择的转发指示信息与第二转发指示信息匹配的确认用户设备是转发用户设备。
根据示例性实施例，所述执行集群内的转发用户设备的本地选择包括：将第一转发指示信息发送给预定的确认用户设备；以及收听由预定义的确认用户设备以信号告知的转发决定。例如，预定义的确认用户设备可收集来自至少一个确认用户设备的相应的转发指示信息，并且其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准来选择。
根据示例性实施例，转发决定可至少包括预定义的确认用户设备根据第二预定义标准在相应的转发指示信息中选择的第二转发指示信息。因此，根据第一预定义标准选择的转发指示信息与第二转发指示信息匹配的确认用户设备是转发用户设备。根据另一示例性实施例，转发决定可至少包括转发用户设备的标识符。例如，预定义的确认用户设备可将转发用户设备的标识符传送到网络节点或集群内。
根据示例性实施例，预定义的确认用户设备可根据它们在集群内的相应的预排序标识符从所述至少一个确认用户设备中指定。例如，预定义的去人用户设备可具有集群内的最高/最低预排序标识符，网络节点可将为集群内转发所做的调度发送到集群内的每个用户设备。
根据示例性实施例，对于所述至少一个确认用户设备中的每一个，相应的转发指示信息可包括为所述至少一个非确认用户设备中所有的非确认用户设备评估的信道质量度量中最差的一个（例如，最差的调制和编码方案），并且其中第二转发指示信息包括所述最差的信道质量度量中最好的的一个（例如，最好的调制和编码方案）。
根据本发明的第五方面，提供了一种方法，包括：将非确认信息发送给至少一个确认用户设备，数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；从所述至少一个确认用户设备中的每一个接收第一转发指示信息，其中所述至少一个确认用户设备中的每一个根据第一预定义标准选择所述第一转发指示信息；以及至少部分地基于第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择，其中所述集群包括所述至少一个确认用户设备和至少一个非确认用户设备，数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码。
根据本发明的第六方面，提供了一种装置，包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器与所述计算机程序代码被配置成使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行以下内容：将非确认信息发送给至少一个确认用户设备，数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；从所述至少一个确认用户设备中的每一个接收第一转发指示信息，其中所述至少一个确认用户设备中的每一个根据第一预定义标准选择所述第一转发指示信息；以及至少部分地基于第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择，其中所述集群包括所述至少一个确认用户设备和至少一个非确认用户设备，数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码。
根据本发明的第七方面，提供了一种计算机程序产品，包括承载包含在其中的用于计算机的计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码包括：用于将非确认信息发送给至少一个确认用户设备的代码，数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；用于从所述至少一个确认用户设备中的每一个接收第一转发指示信息的代码，其中所述至少一个确认用户设备中的每一个根据第一预定义标准选择所述第一转发指示信息；以及用于至少部分地基于第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择的代码，其中所述集群包括所述至少一个确认用户设备和至少一个非确认用户设备，数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码。
根据本发明的第八方面，提供了一种装置，包括：用于将非确认信息发送给至少一个确认用户设备的发送部件，数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；用于从所述至少一个确认用户设备中的每一个接收第一转发指示信息的接收部件，其中所述至少一个确认用户设备中的每一个根据第一预定义标准选择所述第一转发指示信息；以及用于至少部分地基于第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择的执行部件，其中所述集群包括所述至少一个确认用户设备和至少一个非确认用户设备，数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码。
根据示例性实施例，所述执行集群内的转发用户设备的本地选择包括：根据第二预定义标准在所接收的第一转发指示信息中选择第二转发指示信息；以及将所述第二转发指示信息传送给所述至少一个确认用户设备，其中第一转发指示信息与第二转发指示信息匹配的确认用户设备为转发用户设备。
根据本发明的第九方面，提供了一种方法，包括：将数据分组发送到集群内的每个用户设备，其中集群包括分组数据在其位置处被正确地解码的至少一个确认用户设备和分组数据在其位置处被错误地解码的非确认用户设备；以及从所述至少一个确认用户设备中的一个确认用户设备接收指示集群内转发的指示信息，其中在集群内本地进行对执行集群内转发的转发用户设备的选择。
根据本发明的第十方面，提供了一种装置，包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器与所述计算机程序代码被配置成使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行以下内容：将数据分组发送到集群内的每个用户设备，其中集群包括分组数据在其位置处被正确地解码的至少一个确认用户设备和分组数据在其位置处被错误地解码的非确认用户设备；以及从所述至少一个确认用户设备中的一个确认用户设备接收指示集群内转发的指示信息，其中在集群内本地进行对执行集群内转发的转发用户设备的选择。
根据本发明的第十一方面，提供了一种计算机程序产品，包括承载包含在其中的用于计算机的计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码包括：用于将数据分组发送到集群内的每个用户设备的代码，其中集群包括分组数据在其位置处被正确地解码的至少一个确认用户设备和分组数据在其位置处被错误地解码的非确认用户设备；以及用于从所述至少一个确认用户设备中的一个确认用户设备接收指示集群内转发的指示信息的代码，其中在集群内本地进行对执行集群内转发的转发用户设备的选择。
根据本发明的第十二方面，提供了一种装置，包括：用于将数据分组发送到集群内的每个用户设备的发送部件，其中集群包括分组数据在其位置处被正确地解码的至少一个确认用户设备和分组数据在其位置处被错误地解码的非确认用户设备；以及用于从所述至少一个确认用户设备中的一个确认用户设备接收指示集群内转发的指示信息的接收部件，其中在集群内本地进行对执行集群内转发的转发用户设备的选择。
根据示例性实施例，从转发用户设备和预定义的用户设备中的一个发送所述指示信息。例如，如果从预定义的用户设备发送所述指示信息，则所述指示信息可至少包括用于集群内转发的信道质量度量。在这种情况下，所述指示信息进一步包括转发用户设备的标识符。可选地，如果从预定义的用户设备发送所述指示信息，则网络节点可向集群内的每个用户设备发送为集群内转发进行的调度。
在本发明的示例性实施例中，所提供的方法、装置、用户设备、网络节点和计算机程序产品可在没有用于评估集群设备与选择过程之间的信道质量的网络节点的参与的情况下本地有效地做出集群内转发设备的选择。此外，本发明的方案可降低调度程序复杂性和减小集群成员的功耗。
附图说明
通过结合附图参考实施例的下列详细描述可以更好地理解本发明、使用的更可取模式以及进一步的目标，在附图中：
图1是典型地示出了D2D增强蜂窝下行链路多播的示意图；
图2是示出了根据本发明的实施例，可在确认（ACK）UE处实现的用于集群内转发UE的本地选择的方法的流程图；
图3是示出了根据本发明的实施例，可在非确认（NACK）UE处实现的用于集群内转发UE的本地选择的方法的流程图；
图4是示出了根据本发明的实施例，可在网络节点处实现的用于集群内转发UE的本地选择的方法的流程图；
图5示意性地示出了根据本发明的实施例，用于集群内转发UE的本地选择的方案A的实现；
图6示意性地示出了根据本发明的实施例，用于集群内转发UE的本地选择的方案B的实现；
图7是适于在实践本发明的示例性实施例时使用的各种设备的简化框图。
具体实施方式
关于附图详细描述本发明的实施例。本说明书通篇对特征、优势或类似语言的参考不意味着可以通过本发明实现的所有特征和优势应该或者在本发明的任何单个实施例中。而是，关于特征和优势的语言应理解为表示结合实施例描述的特定特征、优势或性质包括在本发明的至少一个实施例中。此外，可以以任何合适的方式在一个或多个实施例中组合本发明所描述的特征、优势或性质。相关领域的技术人员将认识到，可以在没有特定实施例的一个或多个具体特征或优势的情况下实践本发明。在其它实例中，可以在可能未呈现在本发明的所有实施例中的特定实施例中识别附加特征和优势。
图1示出了示例性系统，其中通过UE/移动设备之间的附加D2D直接通信来增强蜂窝下行链路多播/广播。如图1所示，彼此邻近的几个蜂窝移动设备（例如，图1中指示的UE A、UE B和UE C）形成D2D集群。D2D集群的成员能够彼此直接通信。这个D2D集群的所有设备都对从蜂窝网络下载同一数据文件有兴趣。由于这个原因，BS通过多播同时向D2D集群的所有设备发送同一传输块。由于下行链路信道的独立衰落，D2D集群的一些UE/设备（诸如此处定义为ACK UE/设备的UE A）可以成功地解码传输块而其它的（诸如此处定义为NACK UE/设备的UE B和UE C）不能。允许ACK设备在D2D直接链路上向NACK设备转发当前传输块可以提高蜂窝无线电资源使用的效率以及减少系统延迟。这里假设用于集群内D2D通信（例如，转发）的无线电资源由BS从用于主蜂窝系统操作的资源保证，并且可以提供D2D和蜂窝通信的正交资源使用。
使得能够进行集群内D2D转发的一种方法是集群中的所有ACK设备通过在同一资源上发送同一数据来参与D2D本地转发。然而，这么多设备参与D2D本地转发是对资源和电池寿命的浪费。此外，很难设计适用于这种方案中的D2D转发的良好链路，因为连接所有ACK设备和所有NACK设备的链路的信道质量信息（CQI）应反馈给BS，这是系统的沉重负担。
另一方法是通过多播为D2D本地转发分派一个预定义的设备（例如，集群头）。当集群头为NACK设备并且未能接收当前传输块时，可能出现问题。此外，为了确保在每一个NACK设备处的正确解码，D2D转发的调制和编码方案（MCS）应该基于集群头和所有NACK设备之间的最差链路来选择。有时，集群中仅有的一个坏D2D链路可能严重地阻碍D2D转发的吞吐量。这也是资源的浪费。
此外，可以提供一种系统，其中NACK设备在预定义的正交资源上在D2D集群内传送导频信号，并且所有ACK设备收听和接收这些导频信号。ACK设备可从接收的导频信号形成其自身与NACK设备之间的信道质量度量（假设D2D集群的全连通性）。同样，ACK设备可以知道集群的哪些成员是NACK设备。于是ACK设备将所有该信息以信号告知BS/eNB，然后BS/eNB决定哪个（哪些）ACK设备应在集群内本地执行对某一分组的转发。该方法在eNB处引入了额外的延迟和处理，以及附加的调度程序附加性（在蜂窝用户的时频空间域调度之外，集群中的D2D转发需要以非常快的方式调度）。此外，需要相对高的反馈带宽来将信息从集群传递到eNB。
因此需要设计具有有限的反馈和信令的D2D转发方案，以有效地将无线电资源用于上述D2D本地转发。期望设计一种方案，其中可以在没有用于评估集群设备和选择过程之间的信道质量的eNB/BS的参与的情况下在集群内本地完成转发ACK UE/设备的选择。
图2是示出根据本发明的实施例，可在ACK UE处实现的用于集群内转发UE的本地选择的方法的流程图。在包括网络节点和一个或多个UE的通信网络中，网络节点（诸如BS/eNB/控制中心）可以发送数据分组给集群内的所有UE（诸如移动设备、无线终端）。这里假设在集群内具有全连通性。所有设备在彼此的无线电范围内并且能够通信。如上所述，集群的一些设备（诸如ACK UE）可以正确地解码数据分组，而其它（诸如NACK UE）可能不能。图2中示出的方法描述了集群中的转发UE的本地选择的过程中的ACK UE的操作。
在块202，响应于对来自至少一个NACK UE的NACK信息的接收，ACK UE可根据第一预定义标准选择第一转发指示信息，来自网络节点的数据分组在该至少一个NACK UE处被错误地解码。在示例实施例中，ACKUE可评估具有该至少一个NACK UE的链路的质量，并将该质量转换成信道质量度量（诸如MCS），从而根据第一预定义标准从这些信道质量度量选择一个信道质量度量。特别地，对于至少一个ACK UE中的每一个，所选的转发指示信息可以包括为至少一个NACK UE中的所有NACK UE评估的信道质量度量中最差的一个（诸如最小的MCS），并且第二转发指示信息可以包括这些最差的信道质量度量中最好的一个（诸如最大的MCS）。
至少部分地基于第一转发指示信息，ACK UE可以执行集群内转发UE的本地选择，如块204中所示。例如，集群可包括该至少一个NACK以及至少一个ACK UE，数据分组在该至少一个ACK UE处被正确地解码。然后，如块206所示，至少部分地基于转发UE的本地选择，ACK UE可确定是否将数据分组转发到该至少一个NACK。根据示例性实施例，ACK UE可根据不同的方案执行集群内的转发UE的本地选择。
在方案A的示例性实施例中，在执行集群内的转发UE的本地选择时，ACK UE可将第一转发指示信息传送给该至少一个NACK UE，并从该至少一个NACK UE中的每一个接收第二转发指示信息。例如，可以根据第二预定义标准由NACK UE在从该至少一个ACK UE接收的相应的转发指示信息中选择第二转发指示信息，并且包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息可由该至少一个ACK UE根据第一预定义标准选择。作为示例，如果第一转发指示信息匹配第二转发指示信息，那么ACK UE可确定将数据分组转发给该至少一个NACK UE。在方案A中，转发UE可将信息（例如，一个比特信息）发送给网络节点以指示需要转发。
作为方案A的示例，ACK设备可在它们专用的频率/时间资源上选择并传送它们能够选择的最差的MCS/信道质量度量给NACK设备。具体地，这些ACK设备评估到NACK设备的链路质量并且可将该链路质量转换为预定义的信道质量度量（例如，预定义的MCS）。每个ACK设备选择最差的MCS并在特定资源中将其广播给NACK设备。已经为集群中的设备分派了用于这种传送的专用资源。在接收由ACK设备选择的相应的MCS之后，NACK设备选择最好的MCS并将其发送回ACK设备。具体地，NACK设备收听所有ACK设备同时的传输，然后选择最好的MCS并将该值同时地传送到该ACK设备。作为示例，ACK设备可将所选择的NACK设备的MCS与它们自身传送的MCS进行比较，并且如果它们匹配则准备本地地转发该数据分组。如果由NACK设备选择的MCS与由多个ACK设备传送的相应的MCS匹配，则由该多个ACK设备进行转发。此外，所选择的ACK设备可将NACK（例如，一个比特信息）以信号告知eNB以指示需要转发。
在方案B的示例性实施例中，可以预定义能够从所有ACK UE收集转发指示信息并选择该转发ACK UE的ACK UE。可以根据它们在集群内相应的预排序标识符从ACK UE指定预定义的ACK UE。例如，可以将具有最高（或最差）顺序标识符（ID）的ACK UE指定为预定义的ACK UE。
根据方案B，在执行集群内的转发UE的本地选择时，预定义的ACKUE可收集来自该至少一个ACK UE的相应的转发指示信息。例如，包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息可由该至少一个ACK UE根据第一预定义标准来选择。然后，预定义的ACK UE可以根据第二预定义标准在相应的转发指示信息中选择第二转发指示信息，并将该第二转发指示信息报告给网络节点。在这种情况下，根据第一预定义标准选择的转发指示信息与第二转发指示信息匹配的ACK UE是转发UE。
对于不是预定义ACK UE的ACK UE，在执行集群内的转发UE的本地选择时，该ACK UE可将第一转发指示信息发送给预定的ACK UE，并收听由预定义的ACK UE以信号告知的转发决定。如上所述，预定义的ACK UE可收集来自该至少一个ACK UE的相应的转发指示信息，并且包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息可由该至少一个ACK UE根据第一预定义标准来选择。
在示例性实施例中，转发决定可至少包括第二转发指示信息，其可根据第二预定义标准由预定义的ACK UE在相应的转发指示信息中选择。根据第一预定义标准选择的转发指示信息与第二转发指示信息匹配的ACKUE是转发UE。
可选地或者附加地，转发决定可至少包括转发UE的标识符。在示例性实施例中，根据预先确定的标准，如果第二转发指示信息对应于多于一个可能的转发UE，则预定义的ACK UE可指定它们之一作为转发UE。例如，可选择这些可能的转发UE中具有最低预排序ID的一个作为实际的转发UE。所选转发UE的标识符可由预定义的ACK UE传送给网络节点或者集群内。在另一实施例中，预定义的ACK UE可能不指定某一转发UE，即使有几个可能的转发UE对应于第二转发指示信息，因为收听的ACK UE可通过将第二转发指示信息与其选择的转发指示信息进行比较确定其是否为转发UE。可选地，在开始集群内转发之前，网络节点可将为集群内转发所做的调度发送给集群内的每个UE。
作为方案B的示例，根据D2D集群内的预排序，在接收NACK UE的广播信号之后D2D UE知晓其在集群内的顺序。因此可以动态地预定义接收ACK UE（也称为预定义的ACK UE）。可以定义ACK UE的MCS传送顺序，以便具有最低序标识符（ID）的ACK UE传送信道质量度量给具有最高序ID的ACK UE，或者反过来。在其余的ACK设备选择并在专用物理资源（诸如时间、频率、代码等）上传送最差的MCS/信道质量度量给预定义的ACK设备之后，接收到来自其余的ACK UE的所有MCS的预定义的ACK UE可做出那个（哪些）ACK UE可在集群内转发分组的决定，并将该决定发送给eNB。下面给出了用于传达该决定的一些可行的选项：
选项1：当预定义的ACK UE将最终的MCS传送给eNB时，其余的UE收听。如果蜂窝链路中被传送的MCS与ACK UE的最差MCS是同一个，则该ACK UE在集群内进行转发。在这种情况下，一个或多个ACK UE可在集群内进行转发。
选项2：当预定义的ACK UE将最终的MCS和转发ACK UE的ID传送给eNB时，其余的UE收听。在这种情况下，仅有一个ACK UE可在集群内进行转发。
选项3：预定义的ACK UE在集群内广播转发ACK UE的ID。在这种情况下，需要用于集群内广播的再一次（one more）时间间隔，并且只有一个ACK UE可在集群内进行转发。
根据示例性实施例，如果已由eNB预留用于D2D通信的无线电资源，则预定义的ACK UE仅需要向eNB发送集群内转发指示器。可选地，当eNB从预定的ACK UE接收MCS时，eNB可做出用于D2D转发的适当调度并向每个D2D UE发送调度授权。于是一个或多个转发ACK UE可进行集群内转发。
现在参考图3，其为示出可根据本发明的实施例在NACK UE处实现的应用集群中的转发UE的本地选择的方法的流程图。如果从网络节点接收的数据分组被错误地解码，则NACK UE可将NACK信息发送给至少一个ACK UE，数据分组在该至少一个ACK UE处被正确地解码，如块302所示。例如，当针对转发UE的本地选择采用方案A时，转发UE的确定可涉及集群中的NACK UE。在这种情况下，NACK UE可从该至少一个ACK UE中的每一个接收第一转发指示信息，如块304所示。例如，可由该至少一个ACK UE中的每一个根据第一预定义标准选择第一转发指示信息。在块306中，至少部分地基于第一转发指示信息，NACK UE可执行集群内的转发UE的本地选择，该集群可包括该至少一个ACK UE和至少一个NACK UE。
根据示例性实施例，当执行集群内的转发UE的本地选择时，NACKUE可根据第二预定义标准在所接收的第一转发指示信息中选择第二转发指示信息。与图2的描述类似，例如，对于ACK UE，第一转发指示信息可包括为所有NACK UE评估的信道质量度量中最差的一个（诸如MCSmin）。在从所有ACK UE接收到相应的第一转发指示信息时，NACKUE可选择第二转发指示信息（例如所接收的最差信道质量度量中最好的一个（诸如MCSmax）），并将该第二转发指示信息传送给该至少一个ACK UE。因此，其第一转发指示信息与第二转发指示信息匹配的ACKUE为转发UE。可实现的是，可具有用于集群内D2D转发的一个或多个转发UE。于是，NACK UE可从转发UE本地地接收数据分组。
相应地，图4是示出可根据本发明的实施例在网络节点处实现的应用集群中的转发UE的本地选择的方法的流程图。诸如BS/eNB/控制中心的网络节点可向集群内的每个UE发送数据分组，如块402所示。如之前所提及的，集群可包括几个UE，其中的一些（ACK UE）可正确地解码数据分组，而其它（NACK UE）可能不能。如果在集群内本地进行对执行集群内转发的转发UE的选择，则网络节点可从一个ACK UE接收指示集群内转发的指示信息，如块404所示。例如，可从转发UE和预定义的UE之一发送指示信息。如果从预定义的UE发送指示信息，则指示信息可至少包括用于集群内转发的信道质量度量（诸如MCS）。在这种情况下，指示信息可进一步包括转发UE的标识符。当从预定义的UE接收指示信息时，网络节点可根据示例性实施例向集群内的每个UE发送为集群内转发进行的调度。
图2-4中示出的各个块可看作方法步骤和/或从计算机程序代码的操作产生的操作和/或构造为执行关联功能的多个耦合的逻辑电路元件。本发明提供的方案使得能够在集群和eNB之间需要相对少量的信令的情况下自发地组织和执行一些集群成员对丢失的分组的转发（转发器的选择）。此外，这种方案能够降低调度程序复杂性并减少集群成员的功耗。
图5示意性地示出了根据本发明的实施例对用于集群中的转发UE的本地选择的方案A的实现。图5中示出的诸如蜂窝网络的通信系统可包括诸如作为中央控制器的接入点（AP）或BS/eNB的一个或多个网络节点，以及诸如移动设备和无线终端的一个或多个UE。eNB覆盖范围内的UE可访问由eNB提供的服务，例如，下载数据文件、接收多媒体数据分组等。为了简化，图5和图6仅示出了D2D集群内的一个eNB和五个UE（UE1-UE5）。这五个UE由eNB服务。可以理解的是，eNB可服务更多的UE，并且可有更多的eNB位于通信网络中。
如图5中块A）所示，eNB可向集群内的所有UE（UE1-UE5）发送数据分组。每个UE检测数据分组并基于决定标准（例如，循环冗余检验（CRC）比特）决定ACK/NACK。如果所有UE可正确地解码数据分组，即，“全ACK”，这意味着所有的UE均为ACK UE，则每个ACK UE等待预定时间间隔并不接收任何东西。在这种情况下，例如，一个ACK UE可向eNB报告“零MCS”。然后，eNB可为对应的混合自动重传请求（HARQ）过程进行新的传送。如果所有的UE错误地解码数据分组，即，“全NACK”，这意味着所有的UE均为NACK UE，则eNB等待预定时间间隔并不接收任何东西。在这种情况下，eNB可进行该数据分组的转发。
通常，一些UE可以正确地解码数据分组，而其它的不能。在该情况中，诸如UE2和UE4的NACK UE可以向诸如UE1、UE3和UE5的ACKUE发送专用的NACK信息（或者探测类的信令），如图5的块B）所示。根据方案A，UE1、UE3和UE5可以在它们专用的频率/时间资源上选择和传送它们能够检测的它们相应的最差MCS/信道质量度量（例如，MCSmin），如图5中块C）所示。如图5中块D）所示，响应于从UE1、UE3和UE5的最差MCS/信道质量度量的接收，UE2和UE4可以选择由ACK设备（UE1、UE3和UE5）传送的最佳MCS并将选择的MCS（例如，MCSmax）发送回UE1、UE3和UE5。ACK设备可将NACK设备选择的MCS与它们自己传送的MCS进行比较。如果NACK设备选择的MCS与所传送的MCS匹配，则ACK设备可为进行集群中的D2D转发的转发器。注意，可由多个设备进行转发。在NACK设备的MCS镜像之后，所选设备可将NACK（例如，一个比特信息）发送到eNB以指示需要转发，如图5中E）所示。假设UE2和UE4检测和镜像回的最佳MCS对应于UE3的MCS，则UE3可本地进行转发，如图5的块F）所示。
图6示意性地示出了根据本发明的实施例对用于集群中的转发UE的本地选择的方案B的实现。类似地，图6仅示出具有一个eNB和五个UE的系统的示例。如上所述，本发明还可应用于具有更多eNB和更多UE的系统。下面将方案B的简短描述概括为实现示例。
类似地，如图6中块A）所示，eNB可向集群内的所有UE发送数据分组。然后每个UE检测数据分组并基于决定标准（例如，CRC比特）决定ACK/NACK。如果所有UE可正确地解码数据分组，即，“全ACK”，则每个ACK UE可等待预定时间间隔并不接收任何东西。在这种情况下，一个ACK UE可向eNB报告“零MCS”，然后，eNB可进行新的传送。如果所有的UE错误地解码数据分组，即，“全NACK”，则eNB可等待预定时间间隔并不接收任何东西。于是，eNB可进行该数据分组的转发。如果数据分组在UE2和UE4处被错误地解码而在UE1、UE3和UE5处被正确地解码，则UE2和UE4可以向ACK UE1、UE3和UE5发送专用的NACK信息（或者探测类的信令），如图6的块B）所示。
在检测/估算所接收的NACK信息后，UE1、UE3和UE5可得知UE2和UE4为NACK UE。于是，每个ACK UE基于预定义的决定标准选择用于潜在的集群内转发的MCS（例如，最差的MCS）。根据方案B，可以至少部分地基于D2D集群内的预排序来指定预定义的ACK设备。例如，根据D2D集群内的预排序，D2D UE在接收NACK UE的广播信号之后知晓其在集群内的顺序。因此可以动态地预定义接收ACK UE。在图6的示例中，根据集群内的预排序，UE3和UE5分别向UE1发送它们自己的MCS（例如，最差的MCS），如图6中块C）所示。在UE1收集所有MCS之后，UE1能够做出哪个UE可进行集群内的转发的决定，并经由蜂窝链路将相关信息报告给eNB。如图6中块D）所示，所有其余的UE都在收听。根据示例性实施例，UE1可选择三个MCS（一个是其自己，两个分别来自UE3和UE5）中的最佳MCS，并至少部分地基于最终选择的MCS指定一个或多个转发UE。
在此给出关于转发器的选择的示例。UE1可检测来自UE2和UE4的NACK信号并获得用于UE2的OPSK（四相相移键控）和用于UE4的16QAM（正交调幅）；UE3可检测来自UE2和UE4的NACK信号并获得用于UE2的16QAM和用于UE4的64QAM，因此UE3可将最差的MCS（16QAM）报告给UE1。类似地，UE5可检测来自UE2和UE4的NACK信号并获得用于UE2的BPSK（二进制相移键控）和用于UE4的QPSK，因此UE5可将最差的MCS（BPSK）报告给UE1。在从UE3接收16QAM和从UE5接收BPSK之后，UE1（UE1自己最差的MCS是QPSK）可确定16QAM是其接收的MCS中最好的，并决定UE3将使用16QAM转发丢失的分组。在该示例中，来自ACK UE的各个最差的MCS是不同的，仅有一个转发器UE3。另一方面，如果来自UE1、UE3和UE5的最差MCS分别是QPSK、16QAM和16QAM，则将出现多个转发器（UE3和UE5）而没有明确的ID。可选地，对于最终MCS对应于多个转发器（UE3和UE5）的情况，UE1可根据预先确定的标准（例如，根据它们的预定义排序ID）指定UE3和UE5中的一个为转发器。
从资源效率和功率效率角度可以有几个选项来设计蜂窝上行链路信令。如上所述，对于选项1，UE1可仅发送最终MCS到eNB，并且例如，如果UE3和UE5具有相同的MCS，则UE3和UE5两者均为集群内的转发器。对于选项2，UE1可发送最终MCS和UE3的预排序ID给eNB（假设UE3被UE1确定为转发器），并且UE3是集群内的唯一转发器（优选的功率节省模式）。对于选项3，UE1仅发送最终MCS给eNB，并发送集群内UE3的预排序ID（假设UE3被UE1确定为转发器），则UE3是集群内的唯一转发器（优选的功率节省模式）。
例如，如果eNB已预留了用于D2D通信的无线电资源，UE1可仅向eNB发送转发内指示器，并且转发将在集群内发生（如图6中块F）所示）。在示例实施例中，转发内指示器可以为仅1比特指示器或者如选项1中明确地由MCS指示。可选地，eNB可基于所有可用的信息进行合适的调度并在诸如物理下行链路控制信道（PDCCH）的下行链路（DL）控制信道中发送调度授权，如图6中块E）所示。基于UE1作出的决定，可有进行集群内转发的一个ACK UE（诸如UE3）或多个ACK UE（诸如UE3和UE5）。
上述方案的一个优点是转发ACK设备的选择是在集群内本地完成的，没有用于评估集群设备与选择过程之间的信道质量的eNB的参与。此外，来自集群的关于正在进行的转发过程的指示信息仅需要低开销。
通常将上述示意性流程图展示为逻辑流程图。这样，描述的顺序和标记的步骤指示所呈现的方法的特定实施例。可以设想在功能、逻辑或效果上与所示方法的一个或多个步骤或其一部分等同的其它步骤和方法。附加地，特定方法发生的顺序可以或者不严格地遵循示出的相应步骤的顺序。
现在参考图7，其图示了适用于实践本发明的示例实施例的各个设备的简化框图。在图7中，诸如BS/eNB/AP/控制中心的网络节点710可适于与一个或多个UE（通常表示为UE 720）通信。在示例性实施例中，网络节点710可包括数据处理器（DP）710A、存储程序（PROG）710C的存储器（MEM）710B以及用于经由一个或多个天线与UE（诸如UE 720）通信的合适的射频（RF）收发器710D。例如，网络节点710中的收发器710D可以是用于传送和/或接收信号和消息的集成组件。可替换地，收发器710D可包括分离的组件以分别支持传送和接收信号/消息。DP 710A可用于处理这些信号和消息。可选地或附加地，网络节点710可包括用于实现图4中的前述步骤和方法的功能的各种部件和/或组件。
根据示例性实施例，UE 720还可以包括DP 720A、存储PROG 720C的MEM 720B以及合适的RF收发器720D。UE 720中的收发器720D可用于与网络节点（诸如网络节点710）和/或集群内的另一UE通信。例如，收发器720D可以是用于传送和/或接收信号和消息的集成组件。可替换地，收发器720D可包括分离的组件以分别支持传送和接收信号/消息。DP 720A可用于处理这些信号和消息。根据另一示例性实施例，诸如移动设备、无线终端、便携式计算机等的UE 720可包括用于实现图2和图3中的前述步骤和方法的功能的各种部件和/或组件。
假设PROG 710C、720C中至少一个包括程序指令，当由关联的DP执行时，所述程序指令使得电子设备能够根据上述讨论的示例性实施例操作。即，本发明的示例性实施例可至少部分地由网络节点710的DP 710A和UE 720的DP 720A可执行的计算机软件、或由硬件、或由软件和硬件的组合实现。本领域技术人员已知网络节点710和UE 720的基本结构和操作。
MEM 710B和720B可以为适合本地技术环境的任何类型并且可使用任何合适的数据存储技术实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、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 710A和720A可以为适合本地技术环境的任何类型并且作为非限制性示例，可包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（DAP）和基于多核处理器结构的处理器中的一个或多个。
通常，可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意组合中实现各种示例性实施例。例如，一些方面可在硬件中实现，而其它方面可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，尽管本发明不限于此。尽管本发明的示例性实施例的各个方面可图示和描述为框图、流程图或使用一些其它图形表示，应理解的是，作为非限制性示例，此处描述的这些块、装置、系统、技术或方法可以实现在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备、或其一些组合中。
应理解的是，本发明的示例性实施例的至少一些方面可体现在由一个或多个计算机或其它设备执行的计算机可执行指令（诸如一个或多个程序模块）中。通常，程序模块包括当由计算机或其它设备中的处理器执行时执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令可存储在计算机可读介质上，诸如硬盘、光盘、可移动存储媒介、固态存储器、随机存取存储器（RAM）等。本领域技术人员应了解，根据各个实施例中的需要可以组合或分布程序模块的功能。此外，该功能可整体或部分地体现在诸如集成电路、场可编程门阵列（FPGA）等固件或硬件等价物中。
尽管已公开了本发明的特定实施例，本领域的技术人员将理解在不背离本发明的精神和范围的情况下可对特定实施例进行修改。因此本发明的范围不限制为特定实施例，而是所附权利要求旨在覆盖本发明的范围内的任何和所有这样的应用、修改和实施例。
Claims (14)
1.一种用于转发用户设备的本地选择的方法，包括：
响应于对来自至少一个非确认用户设备的非确认信息的接收，根据第一预定义标准选择第一转发指示信息，其中来自网络节点的数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码；
至少部分地基于所述第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择，其中所述集群包括所述至少一个非确认用户设备以及至少一个确认用户设备，其中数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；以及
至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备；
其中根据第一预定义标准选择的第一转发指示信息与第二转发指示信息匹配的确认用户设备是所述转发用户设备，所述第二转发指示信息是根据第二预定义标准在相应的第一转发指示信息中选择的。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述执行集群内的转发用户设备的本地选择包括：
将所述第一转发指示信息传送给所述至少一个非确认用户设备；以及
从所述至少一个非确认用户设备中的每一个接收第二转发指示信息，
其中所述非确认用户设备根据第二预定义标准在从所述至少一个确认用户设备接收的相应的第一转发指示信息中选择所述第二转发指示信息，并且其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准选择。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备包括：如果第一转发指示信息匹配第二转发指示信息，则确定将数据分组转发给所述至少一个非确认用户设备。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述执行集群内的转发用户设备的本地选择包括：
作为预定义的确认用户设备，从所述至少一个确认用户设备收集相应的第一转发指示信息，其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准来选择；
根据第二预定义标准在相应的第一转发指示信息中选择第二转发指示信息；以及
将所述第二转发指示信息报告给网络节点，其中根据第一预定义标准选择的第一转发指示信息与第二转发指示信息匹配的确认用户设备是所述转发用户设备。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述执行集群内的转发用户设备的本地选择包括：
将第一转发指示信息发送给预定义的确认用户设备；以及
收听由预定义的确认用户设备以信号告知的转发决定，
其中预定义的确认用户设备收集来自至少一个确认用户设备的相应的第一转发指示信息，并且其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准来选择。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述转发决定至少包括所述转发用户设备的标识符。
7.如权利要求1到6中任一项所述的方法，其中对于所述至少一个确认用户设备中的每一个，相应的第一转发指示信息包括为所述至少一个非确认用户设备中所有的非确认用户设备评估的信道质量度量中最差的一个，并且其中第二转发指示信息包括所述最差的信道质量度量中最好的一个。
8.一种用于转发用户设备的本地选择的装置，包括：
用于响应于对来自至少一个非确认用户设备的非确认信息的接收，根据第一预定义标准选择第一转发指示信息的模块，其中来自网络节点的数据分组在所述至少一个非确认用户设备处被错误地解码；
用于至少部分地基于所述第一转发指示信息，执行集群内的转发用户设备的本地选择的模块，其中所述集群包括所述至少一个非确认用户设备以及至少一个确认用户设备，其中数据分组在所述至少一个确认用户设备处被正确地解码；以及
用于至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备的模块；
其中根据第一预定义标准选择的第一转发指示信息与第二转发指示信息匹配的确认用户设备是所述转发用户设备，所述第二转发指示信息是根据第二预定义标准在相应的第一转发指示信息中选择的。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述用于执行集群内的转发用户设备的本地选择的模块包括：
用于将所述第一转发指示信息传送给所述至少一个非确认用户设备的模块；以及
用于从所述至少一个非确认用户设备中的每一个接收第二转发指示信息的模块，
其中所述非确认用户设备根据第二预定义标准在从所述至少一个确认用户设备接收的相应的第一转发指示信息中选择所述第二转发指示信息，并且其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准选择。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述用于至少部分地基于所述转发用户设备的本地选择，确定是否将数据分组转发到所述至少一个非确认用户设备的模块包括：如果第一转发指示信息匹配第二转发指示信息，则确定将数据分组转发给所述至少一个非确认用户设备的模块。
11.如权利要求8所述的装置，其中所述用于执行集群内的转发用户设备的本地选择的模块包括：
作为预定义的确认用户设备，从所述至少一个确认用户设备收集相应的第一转发指示信息的模块，其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准来选择；
用于根据第二预定义标准在相应的第一转发指示信息中选择第二转发指示信息的模块；以及
用于将所述第二转发指示信息报告给网络节点的模块，其中根据第一预定义标准选择的第一转发指示信息与第二转发指示信息匹配的确认用户设备是所述转发用户设备。
12.如权利要求8所述的装置，其中所述用于执行集群内的转发用户设备的本地选择的模块包括：
用于将第一转发指示信息发送给预定义的确认用户设备的模块；以及
用于收听由预定义的确认用户设备以信号告知的转发决定的模块，
其中预定义的确认用户设备收集来自至少一个确认用户设备的相应的第一转发指示信息，并且其中包括第一转发指示信息的相应的转发指示信息由所述至少一个确认用户设备根据第一预定义标准来选择。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述转发决定至少包括所述转发用户设备的标识符。
14.如权利要求8到13中任一项所述的装置，其中对于所述至少一个确认用户设备中的每一个，相应的第一转发指示信息包括为所述至少一个非确认用户设备中所有的非确认用户设备评估的信道质量度量中最差的一个，并且其中第二转发指示信息包括所述最差的信道质量度量中最好的一个。
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