CN103238360B

CN103238360B - 设备到设备通信场景

Info

Publication number: CN103238360B
Application number: CN201080070519.7A
Authority: CN
Inventors: 彭涛; 卢前溪; 汪海明; 陈滔
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2018-03-16
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: US20130273926A1; EP2649852A4; US9491766B2; WO2012075630A1; CN103238360A; EP2649852A1

Abstract

一种用于支持蜂窝无线电网络的中继基站与另一基站之间的回程链路的同时多重使用的方法、装置和计算机程序。中继基站被配置为向位于中继基站的小区中的至少一个通信设备转发回程链路的传输资源。通信设备然后被配置为将回程链路的资源用于设备到设备连接。

Description

设备到设备通信场景

技术领域

本发明涉及蜂窝无线电电信领域，并且具体地涉及在蜂窝电信系统中通过设备到设备连接进行通信。

背景技术

向蜂窝无线电网络中集成新网络拓扑在产业实例和学界实例二者中赢得了越来越多的吸引力和兴趣。该集成的一些示例包括与在3GPP(第3代伙伴项目)的UMTS LTE或者LTE-A(通用移动电信系统长期演进-高级)中、在相同频谱中的宏小区、微小区、微微小区、毫微微小区和中继小区的部署有关的异构网络。进一步是在蜂窝无线电网络的资源中，在设备和机器之中直接实现异构本地通信。异构本地通信可以被限定为包括(在两个终端设备之间的)直接的设备到设备通信、在终端设备群集内的通信、在执行其它任务之时相互通信的本地机器的网格、充当用于一组低能力设备或者机器的网关或者中继以便提供蜂窝无线电网络接入和蜂窝系统频谱二次利用的高级终端设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供如在权利要求1和7中具体说明的方法。

根据本发明的另一方面，提供如在权利要求12和19中具体说明的装置。

根据本发明的另一方面，提供如在权利要求26中具体说明的一种电信系统。

根据本发明的另一方面，提供如在权利要求27中具体说明的一种装置。

根据本发明的又一方面，提供如在权利要求28中具体说明的在计算机可读分发介质上实现的计算机程序产品。

在从属权利要求中限定本发明的实施方式。

附图说明

下文参照附图仅通过示例来描述本发明的一些实施方式，在附图中：

图1图示可以应用本发明的一些实施方式的通信场景的实施方式；

图2图示根据本发明的实施方式的用于支持回程链路资源的同时多重使用的过程；

图3图示根据本发明的实施方式的配置回程资源的同时多重使用的信令图；

图4图示用于中继基站所覆盖的小区中的另一通信设备利用中继基站的回程链路资源的过程的一实施方式；

图5图示根据本发明的实施方式的在利用回程链路资源时的设备到设备连接的定时对准；以及

图6和7图示根据本发明的一些实施方式的装置的框图。

具体实施方式

以下实施方式为示例。虽然说明书可以在若干位置引用“一”、“一个”或者“一些”实施方式，但是这未必意味着每个这样的引用涉及相同实施方式或者特征仅适用于单个实施方式。也可以组合不同实施方式的单个特征以提供其它实施方式。另外，词语“包括”应当理解为并未限制所描述的实施方式仅由已经提到的那些特征构成，这样的实施方式也可以包含尚未具体提到的特征/结构。

在图1中图示向移动终端提供语音和数据传送服务的蜂窝通信系统的一般架构的示例。图1中所示蜂窝电信系统基于UMTS LTE(通用移动电信系统长期演进)规范，但是本发明不限于此。在一些实施方式中，蜂窝电信系统支持其它系统规范，例如IEEE 802.11x(WiFi)、WiMAX(全球微波接入可互操作性)、UMTS的其它版本(宽带码分多址、高速分组接入)、GSM(全球移动通信系统)及其扩展(通用分组无线电服务，GPRS增强数据速率演进)以及CDMA及其扩展(例如演进数据优化)。在原理上，可以在任何蜂窝无线电系统中实现本发明的一些实施方式。图1图示了蜂窝通信系统的无线电接入网络的示例，该无线电接入网络包括分别服务于终端设备100、102和104、106的基站110、112。UMTS LTE系统并入如下中继扩展，根据该中继扩展来设置中继基站或者中继节点以便提高蜂窝电信系统的覆盖率和容量。中继基站充当(中央)基站与终端设备之间的中继。在图1中，标号110表示的基站是中央基站，并且标号112表示的基站是中继基站。在UMTS LTE系统中，中央基站110称为增强的节点B(eNB)，并且中继基站112称为中继节点(RN)。中继节点112充当在终端设备104、106与eNB 110之间的中继。基站110、112通过无线电接口与终端设备100至106通信并且还通过无线连接相互通信。在中央基站与中继基站之间的无线连接称为回程链路，而在终端设备104、106与中继基站之间的无线电接口称为接入链路。中继基站112可以被配置为时分复用回程链路和接入链路，从而它每次通过回程链路和接入链路中的仅一个链路通信。可以对回程链路中的上行链路和下行链路传输进行时分复用(时分双工)。可以通过使用广播-多播单频网络帧(在UMTS LTE中为MBSFN)来执行回程链路的下行链路传输。

中央基站110连接到蜂窝电信系统的核心网络113。核心网络113可以包括根据终端设备100至106的移动性控制蜂窝电信系统的操作的移动性管理实体(MME)、操纵数据寻路由的网关节点(GW)以及控制无线电接入网络中和核心网络中的操作参数和配置、例如标识符分配的运行和维护服务器(O&M)

蜂窝电信系统被配置为向终端设备100至106提供将终端设备相互连接并且通过蜂窝电信系统将终端设备连接到其它网络的蜂窝电信连接。此外，蜂窝电信系统被配置为支持在终端设备之间的直接的设备到设备(D2D)连接，其中D2D连接利用蜂窝电信系统的频谱。在一实施方式中，D2D连接利用蜂窝电信系统的下行链路和上行链路频谱中的至少一个频谱。应当注意，D2D连接是指如下连接，通过在两个无线通信设备之间的无线电接口建立该连接，从而不通过蜂窝电信系统的无线电接入网络对D2D连接寻路由，例如D2D连接包括在蜂窝电信系统的两个终端设备或者中继基站的小区中的任何两个通信设备之间的无线电链路。在一些实施方式中，D2D连接是指在蜂窝电信系统的覆盖区域中以自组织方式建立的毫微微小区中的蜂窝连接。按照定义，毫微微小区是通常为了在家庭或者小型企业中使用而设计的小型蜂窝基站形成的小区。在一些实施方式中，这样的毫微微基站(FB)114称为家庭节点B。它经由宽带(比如DSL(数字用户线)或者线缆)连接到服务提供商的蜂窝网络。然而，在毫微微基站与蜂窝电信系统之间的无线连接也是一种可行的解决方案。毫微微小区的一些设计支持住宅设置中的2至4个活跃终端设备和企业设置中的8至16个活跃终端设备。毫微微小区允许服务提供商对室内服务覆盖率的扩展，尤其在接入原本会受限或者不可用的地方。图1图示了在中继基站112的覆盖区域以内的毫微微基站114所覆盖的毫微微小区。关于毫微微小区，D2D连接是指在毫微微基站与毫微微基站所服务的终端设备之间的连接。

在本发明的一些实施方式中，D2D连接利用回程链路的资源。中央基站110和中继基站112可以被配置为将有向天线应用于回程链路。结果是，通过回程链路的传输在回程链路的信号路径以外引起的干扰减少。因此，回程链路的无线电资源可以在中继基站和/或中央基站的小区中的别处同时使用。图2图示了用于实现回程链路资源的多重使用的过程的流程图的示例。图2的过程包括在中继节点112中执行的步骤和在位于中继节点的覆盖区域中的通信设备中执行的步骤。通信设备可以是终端设备104、106或者毫微微小区基站114。参照图2，该过程在块200中开始。在块202中，中继基站112接收控制消息，该控制消息限定用于回程链路的传输资源。在一实施方式中，控制消息指示回程链路的传输时间间隔和频率资源中的至少一项。控制消息可以涉及回程链路的上行链路资源和/或下行链路资源，并且可以在中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)上从中央基站110接收控制消息。在另一实施方式中，控制消息可以是高层消息，该消息限定静态地用于回程链路中的上行链路/下行链路传输的至少一个子帧。按照定义，回程链路的下行链路是从中央基站到中继基站的传输方向，并且回程链路的上行链路是从中继基站到中央基站的传输方向。在块204中，中继基站向在基站112覆盖的小区中操作的至少一个通信设备转发关于在块202中接收的回程链路的资源中的至少一些资源的信息，以便实现多重利用回程链路的传输资源。该信息可以包括在中继基站112在广播信道上或者在另一物理层控制信道上发送的下行链路控制消息中。在一些实施方式中，中继基站可以经由在中继基站112与毫微微小区基站114之间的有线链路向毫微微小区基站114发送控制消息。

在块206中，通信设备104、106、114接收限定回程链路的传输资源的消息。通信设备104、106、114然后被配置为提取所接收的消息并且从接收的消息确定回程链路的传输资源。在块208中，中继基站112和通信设备在回程链路中和在通信设备与另一通信设备之间建立的设备到设备无线电链路中均利用回程链路的传输资源，由此实现同时多重使用回程链路的资源。因而，本发明的一些实施方式可以实现回程链路资源在中继基站112的覆盖区域中的空间同时多重使用。这可以例如提高系统的频谱效率。应当理解，D2D连接也可以使用其它传输资源，例如接入链路的传输资源。

图3图示了根据本发明的一个实施方式的用于配置多重使用回程链路资源的信令图的示例。图3的信令图图示了基站110、中继基站112和位于中继基站的小区中的通信设备的操作，该通信设备例如为终端设备104、106或者毫微微小区基站114。参照图3，中央基站在S1中至少确定用于回程链路的传输时间间隔(TTI)和频率资源分配并且向中继基站发送所确定的传输资源(TTI和频率资源分配)。可以在单独的控制消息中发送TTI和频率资源。例如，TTI可以是静态参数并且可以在设置中继基站时配置它。TTI可以包括分配给中继基站以周期性地使用的一个或者多个子帧。可以针对通过回程链路的上行链路和下行链路传输提供单独的TTI，并且两个TTI均可以是静态的。也可以将频率资源作为静态或者半静态参数来配置，例如，相同频率资源可以用于多个TTI而无针对每个TTI的个别频率资源调度。可以将回程链路的频率资源作为动态、半静态或者静态参数来配置。在一些实施方式中，上行链路频率资源和下行链路频率资源在静态性质方面不同。例如，可以将下行链路频率资源作为静态或者半静态参数来配置而动态地调度上行链路频率资源。可以固定中央基站110和中继基站112的位置，因此在它们之间的无线电信道可以是静态的或者相对静态的。由于缺乏移动性，一些频率分量的骤然衰落可以是罕见的，因此可以使用静态或者至少半静态频率资源调度。然而，为了提高频率资源调度的灵活性，中央基站可以将动态频率资源调度应用于回程链路。可以在R-PDCCH上从中央基站110向中继基站112发送动态调度的频率资源分配。

在接收到用于回程链路的传输资源参数时，中继基站被配置为将分配的传输资源参数应用于回程链路通信。可以在中继物理下行链路共享信道(R-PDSCH)上执行通过回程链路的下行链路数据传输，而可以在中继物理上行链路共享信道(R-PUSCH)上执行通过回程链路的数据传输。在S2中，中继基站向通信设备发送关于回程链路资源的信息。关于终端设备104、106，中继基站可以在广播控制信道上广播传输资源参数。例如，可以将例如TTI分配的静态传输资源参数作为系统信息广播(SIB)和/或主系统信息广播(MIB)进行广播。在改变静态传输资源参数时，例如在中继基站接收新静态参数时，它可以更新广播消息中的对应信元。更新周期可以例如长于40ms。中继基站可以被配置为根据以下实施方式之一转发所接收的半静态和/或动态传输资源参数。在一些实施方式中，将传输资源作为SIB进行转发，SIB是在扩展广播控制信道上或者在向中继基站的小区中的终端设备所识别的组标识符寻址的控制信道上发送的。这样的组标识符可以例如是LTE的系统信息-无线电网络临时标识符(SI-RNTI)。在一些实施方式中，在可以向接入链路的物理下行链路控制信道中嵌入的独占信道上发送回程链路的传输资源参数。在这样的实施方式中，可以将独占信道向组地址寻址，从而中继基站的小区中的终端设备接收和解码它。关于毫微微小区基站，中继基站用来转发回程链路的传输资源参数的信道依赖于在中继基站与毫微微小区基站之间的接口。接口可以是基于DSL的有线接口或者LTE的X2或者S1接口，或者它可以是无线接口，其中中继基站将毫微微小区基站视为常规终端设备。

除了回程链路的传输资源参数之外，中继基站还可以被配置为发送与多重使用回程链路的资源有关的附加控制信息。这样的信息可以包括用来限制在同时使用的D2D链路与回程链路之间的干扰的干扰控制信息。在一个实施方式中，干扰控制信息包括对使用D2D链路的通信设备的发送功率进行限制的阈值参数。该阈值参数可以用来避免回程链路的下行链路资源中的对于中继基站的干扰。下文更具体描述这样的实施方式中的一些实施方式。

在S3中，通信设备准备利用在S2中接收的回程资源。S3可以包括确定回程链路的传输资源并且配置收发器部件以在确定的传输资源中通信、根据接收器干扰控制信息取得D2D链路的发送功率、关于D2D通信的协商(例如关于是发送还是接收进行协商)并且确定定时对准(下文更具体地描述)。关于D2D通信的协商可以包括D2D链路的信道争用，并且可以通过自治或者半自治资源调度方案、例如通过根据避免冲突的载波感测多接入(CSMA-CA)的载波感测执行信道争用。在这样的实施方式中，D2D链路的设备可以通过信道争用和/或协商来执行资源调度。协商可以包括D2D链路的一方在检测到信道已经空闲持续确定的时间段时传输请求发送(RTS)消息，并且D2D链路的另一方可以用清除发送(CTS)消息来确认RTS消息。RTS/CTS协商可以向监听信道的其它设备通知已经保留了该信道。这可以通过由RTS消息的传输来触发的网络分配矢量(NAV)设置来指示。可以在公共控制信道(CCCH)上执行协商，该CCCH在UMTS LTE中为上行链路控制信道，但是它可以适于用于上行链路和下行链路二者的D2D资源协商。在一实施方式中，CCCH消息包括用于D2D资源协商的扩展，其中D2D链路的设备被配置为针对D2D协商来监视CCCH。CCCH可以应用于协商用于回程链路的上行链路和下行链路二者的资源调度。在另一实施方式中，D2D链路的通信设备被配置为将CCCH用于协商向回程链路的上行链路资源的信道接入，而专信道用于协商向回程链路的下行链路资源的信道接入。因而，用于回程下行链路资源的信令信道和数据信道可以不同于用于回程上行链路资源的信令信道和数据信道。信令信道可以在物理上位于回程链路的上行链路资源和/或下行链路资源中。

一些实施方式在回程链路的资源中利用D2D链路的由网络控制的调度。在这样的实施方式中，中继基站可以执行向D2D链路的通信设备调度回程链路资源。在这样的实施方式中，D2D链路的设备可以请求来自中继基站的数据传输。可以向D2D链路的另一方转发请求。响应于批准请求，中继基站可以发送所接收的回程链路的传输资源参数以作为调度命令，由此调度回程资源以用于D2D链路。然而中继基站也可以发送与回程资源的无线电资源管理有关的其它信息，例如干扰控制参数和发送功率命令。关于回程资源在毫微微小区中的调度，中继基站可以向毫微微基站转发关于回程资源的信息，并且毫微微基站然后可以向毫微微基站所服务和控制的终端设备独立分配回程资源。

在S4中，通信设备将回程链路的资源用于D2D通信，而中继基站和中央基站在S5中使用相同的时间-频率资源来通信。本发明的一个实施方式实现在空间上不同的位置的两个通信设备(中继基站和终端设备或者毫微微小区基站)对相同的时间-频率资源的空间多重使用。

图4针对通信设备将回程链路的资源用于D2D连接，更具体得图示了图2的块208的一实施方式。该过程在块400中开始，并且通信设备在块206中根据任何上文描述的实施方式接收回程链路的传输资源。在块402中，通信设备建立与另一通信设备的D2D连接。应当理解，可以在块206之前执行块402。在准备D2D通信时，在块404中可以确定是否在回程链路的上行链路或者下行链路资源中执行通过D2D链路的下一传输。块404可以包括确定回程链路的接下来的通信资源，在所述接下来的通信资源中执行D2D传输，例如回程链路的上行链路TTI或者下行链路TTI。换言之，在块404中可以确定中继节点是否在D2D传输被调度或者正在被调度到的下一TTI中发送或者接收。D2D传输可以包括通信设备执行图4的过程来进行的传输。

如果在块404中确定调度通信设备以在回程链路的下行链路资源上通过如果D2D链路进行发送(中继基站正在接收)，则该过程继续块406，在该块中，通信设备可以应用任何干扰控制过程。如上文提到的那样，通信设备可能已经从中继基站接收到干扰控制参数。通信设备然后可以将干扰控制参数映射到将用于D2D链路的发送功率。干扰控制参数可以由中央基站或者中继基站来计算，并且可以根据回程链路的链路质量计算干扰控制参数。回程链路的质量越好，可以针对通信设备而允许的发送功率就越高。干扰控制参数例如可以限定在中继基站与通信设备之间的链路质量理想的情形中的最大发送功率。在块406中，通信设备可以估计在通信设备与中继基站之间的链路的质量，以便实现根据链路质量缩放发送功率。在通信设备与中继基站之间的链路质量越低，可以应用于D2D链路的发送功率就越高。可以根据从中继基站接收的导频信号、例如广播导频信号来估计链路质量。所估计的链路质量例如可以包括根据导频信号的已知发送功率和导频信号的测量接收功率来估计的路径损耗。然后，可以根据以下等式将估计的链路质量和接收的干扰控制参数映射到发送功率：

TX_Power＝ICP-Q_{UE_RN}, (1)

其中ICP可以表示干扰控制参数(以dB为单位)，并且Q_{UE_RN}可以表示通信设备与中继基站之间的路径损耗(以dB为单位)。因此可以将计算的发送功率(TX_Power)应用于在回程链路的下行链路资源中执行的D2D传输。可以结合每个D2D传输重新计算发送功率，或者它可以是针对通信设备的多次D2D传输而维护的半静态参数而无需重新计算。在后一种情况下，更新的干扰控制参数和/或通信设备与中继基站之间的链路质量的改变可以触发重新计算，可以周期性地和/或根据通信设备的移动性执行重新计算。根据实施方式的干扰控制和避免的结果可以造成对于中继基站的受控干扰。作为结果，在回程链路的资源中执行的D2D传输使得保持充分低的干扰得以由中继基站来维持，并且频谱效率得以提高而不降低回程链路的性能。可以针对回程下行链路资源执行用于限制发送功率的上文描述的过程，并且可以将不同发送功率控制过程应用于回程上行链路资源。由于用于上行链路和下行链路的不同功率控制方案，所以即使D2D连接的设备之间的无线电信道保持相同，通信设备仍然可以将不同发送功率应用于上行链路和下行链路资源。应当理解，一些实施方式利用其它干扰控制方案或者甚至无干扰控制。

如果在块404中确定调度通信设备在回程链路的上行链路资源上通过D2D链路进行发送(中继基站正在发送)，则该过程继续块408，在该块中，通信设备可以将其D2D传输与中继基站的实际传输定时进行时间对准。中央基站可能已经调度了中继基站在其中执行传输的上行链路TTI(例如子帧)。由于无线电信号通过无线电信道行进而引起的传播延迟，中继基站可以将定时提前应用于调度的TTI以便保证在中央基站用正确定时准确接收上行链路传输。图5图示了在块408中执行的定时提前和时间对准的示例。参照图5，假设中央基站已经调度回程了上行链路资源500(TTI和频率资源)并且中继基站已经向通信设备转发了关于调度的回程上行链路资源500的信息。为了考虑传播延迟，中继基站在分配的TTI的实际定时之前执行上行链路传输504。作为传播延迟的结果，在分配的TTI中在中央基站中接收上行链路传输(标号502)。补偿传播延迟的定时提前可以由中央基站提供，或者它可以由中继基站计算。参照图4中的块408，通信设备可以被配置为测量中继基站执行的上行链路传输的接收定时。如上文提到的那样，通信设备已经接收到TTI(例如子帧标识符)和向中继基站调度的用于上行链路的频率资源。通信设备然后可以监视TTI和频率资源，以便检测在通信设备中的上行链路传输的实际接收定时(标号506)。自然可以存在在通信设备与中继基站之间的无线电信道引起的传播延迟，因此回程上行链路传输的传输定时504出现于通信设备中的接收定时506之前。在确定接收定时506后，通信设备在上行链路回程传输506的接收定时内执行D2D传输508。D2D传输可以比回程链路的TTI短，以便保证D2D传输在回程链路的TTI内。例如，回程链路的TTI可以在UMTS LTE中是14个OFDM(正交频分复用)符号，而D2D传输少于14个OFDM符号。在一些实施方式中，可以通过应用比回程链路的循环前缀短的循环前缀来使D2D传输更短。在一个实施方式中，D2D链路的设备之间的距离较短，因此延迟扩展的影响更低并且更短的循环前缀是适用的。

在回程链路的TTI是静态或者半静态参数时，通信设备可以关于调度的TTI 500，根据先前的接收定时确定接收定时506。作为结果，D2D传输可以最大化回程链路资源的利用。在一些其它实施方式中，可以监视上行链路回程资源，并且可以基于在所监视的上行链路回程资源中检测到信号来触发D2D传输。这样的实施方式可以提高对变化的无线电信道条件和传播延迟的适应。在块408中执行的时间对准所提供的优点例如可以在于，中继基站向D2D链路的接收器引起的干扰在D2D传输的整个持续时间内保持恒定(或者基本上恒定)。在一些实施方式中，D2D链路的通信设备之间的距离较短，并且传播延迟对于两个设备是类似的。因此，通信设备可以应用它自己已经计算的D2D传输定时。在一些实施方式中，D2D传输的接收器计算在调度的传输500定时与观测的接收定时506之间的传输定时差并且向发送器通知该定时差。发送器然后可以将接收的定时差应用于D2D传输。特别是在通信设备未在中央基站的小区中时可以忽略D2D传输朝着中央基站的接收而引起的干扰。应当理解，一些实施方式未利用块408的时间对准。

通信设备可以被配置为将块406和408二者分别应用于回程下行链路和上行链路，即块406和408中的仅一个块。也应当理解，当在接入链路的传输资源中执行D2D传输时，通信设备可以应用不同的干扰避免过程。然后，通信设备可以使用另一干扰控制参数，该干扰控制参数使发送功率限于在其中执行D2D传输的相同资源中通过接入链路接收的其它通信设备可以维持的水平。该第二干扰控制参数例如也可以在SIB传输中由中继基站提供。关于与接入链路资源有关的块408，通信设备可以通过监视接入链路资源中的上行链路传输(从终端设备到中继基站)来执行相似过程并且对准将在监视的终端设备的传输定时内执行的D2D传输。

图6图示了适用于中继基站的装置的实施方式，该装置例如被配置为支持D2D连接和蜂窝连接。在一些实施方式中，图6的装置可以是中继基站。该装置可以包括通信控制器电路装置10，该通信控制器电路装置被配置为控制由中继基站控制的小区中的蜂窝无线电连接并且提供支持D2D连接。通信控制器电路装置10可以包括接入链路控制电路装置14，该接入链路控制电路装置被配置为控制在中继基站与中继基站所服务的终端设备之间的通信。接入链路控制电路装置14可以配置小区中的无线电资源管理并且调度接入链路中的上行链路和下行链路传输。通信控制器电路装置10还可以包括回程链路控制器电路装置16，该回程链路控制器电路装置被配置为控制在中继基站与中继基站向其提供中继服务的中央基站之间的通信。回程链路控制器电路装置16可以经由无线电接口从中央基站接收操作参数并且根据接收的参数来配置回程链路的利用。参数可以包括用于回程链路的静态、半静态和/或动态参数。回程链路控制器电路装置16可以在存储器20中存储当前参数。可以关于信道接入对回程链路控制器电路装置16和接入链路控制器电路装置14的操作进行时间复用。通信控制器电路装置10还可以包括被配置为支持小区中的D2D连接的D2D链路控制器电路装置18。D2D链路控制器电路装置18可以从存储器20取回回程链路的传输资源参数和/或从回程链路控制器电路16直接接收它们。D2D链路控制器电路装置然后可以被配置为制定控制消息，该控制消息包括传输参数并且可选地包括与回程资源中的D2D通信有关的其它控制信息，例如干扰控制参数。可见，D2D链路控制器电路装置18变换通过回程链路接收的传输资源参数以用于通过接入链路传输。D2D链路控制器电路装置18然后可以配置中继基站以向小区中的通信设备广播或者以别的方式发送控制消息。可以通过无线电接口和/或通过有线接口发送控制消息。也可以将D2D链路控制器电路装置18作为接入链路控制器电路装置14中的子电路而包括在内。在中继基站被配置为执行用于D2D连接的资源调度时，D2D链路控制器电路装置18还可以包括被配置为向小区中的通信设备调度回程链路的传输资源的D2D调度器电路装置15。

所述装置还可以包括存储计算机程序的一个或者多个存储器20，这些计算机程序配置装置以执行终端设备的上文描述功能。存储器20也可以存储回程链路和接入链路的传输资源参数以及中继基站支持的连接所需要的其它信息。参数和其它信息可以包括上文提到的传输资源、干扰控制参数等。所述装置还可以包括向装置提供与无线电接入网络的无线电通信能力的无线电接口部件30。无线电接口部件30可以包括标准公知部件，比如放大器、滤波器、频率转换器、解调器以及编码器/解码器电路装置和一个或者多个天线。

在一些实施方式中，在中继基站中实现本发明的某些实施方式的装置例如包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个存储器包括计算机程序代码，其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使装置执行图2至5的过程中的任何过程的步骤或者在中继基站中执行的上文描述任何其它实施方式。在进一步的实施方式中，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使装置执行与实现将回程链路传输资源多重用于中继基站控制的小区中的D2D连接有关的实施方式中的任何实施方式。因而，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码构成中继基站中的用于执行本发明的实施方式的处理装置。

在一些实施方式中，所述装置可以包括输入/输出接口，该输入/输出接口用于提供用于通过除了无线电接口之外的接口与毫微微小区基站通信的装置。装置与毫微微小区基站之间的连接可以包括DSL连接，或者它可以是蜂窝电信系统的接口，例如UMTS LTE的S1或者X2连接。连接协议可以包括网际协议(IP)。

图7图示了适用于通信设备的装置的一个实施方式，该装置被配置为在回程链路的资源中执行D2D通信。在一些实施方式中，图7的装置可以是蜂窝电信系统的上文提到的终端设备或者是被配置为通过利用回程链路的资源而在中继基站的覆盖区域上操作的毫微微基站。该装置可以包括被配置为控制蜂窝无线电连接和D2D连接的通信控制器电路装置50。通信控制器电路装置50可以包括被配置为控制与蜂窝电信系统的无线电接入网络的蜂窝通信有关的操作的蜂窝链路控制器电路装置52。蜂窝链路控制器电路装置52可以被配置为控制在通信设备与无线电接入网络之间的通信，以便配置通信设备以作为蜂窝电信系统的终端设备和/或作为蜂窝电信系统的支持无线电接口规范的毫微微基站来操作。当通信设备是终端设备时，蜂窝链路控制器电路装置52可以配置通信设备以支持蜂窝电信系统的终端设备的功能。当通信设备是毫微微基站时，蜂窝链路控制器电路装置52可以配置通信设备，以例如通过执行用于终端设备的无线电资源管理并且在中继基站的回程链路的资源中与终端设备建立D2D链路来向位于毫微微小区中的终端设备提供蜂窝电信覆盖。蜂窝链路控制器电路装置52可以被配置为在来自中继基站的广播消息中接收与回程链路的资源的多重使用有关的参数。通信控制器电路装置50还可以包括被配置为操作通信设备中的D2D连接的D2D链路控制器电路装置58。D2D链路控制器电路装置可以被配置为从存储器60、直接从蜂窝链路控制器或者通过其它装置接收回程链路的传输资源，然后，D2D链路控制器电路装置58可以配置通信设备以在回程链路的资源中执行D2D通信。信道接入可以由上文描述的方案中的任何方案实施。

通信控制器电路装置50还可以包括发送功率控制器电路装置54，该发送功率控制器电路装置被配置为实现图4的块406，以便根据接收的干扰控制参数控制回程链路的下行链路资源中的发送功率。发送功率控制器电路装置54可以从通信控制器电路装置50或者从D2D链路控制器电路装置58接收输入以执行发送功率计算。发送功率控制器电路装置54然后可以向D2D链路控制器或者直接向通信设备的放大部件输出所得的发送功率。通信控制器电路装置50还可以包括被配置为相对于上行链路回程资源的接收的TTI调整传输定时的传输定时控制器电路装置56。传输定时控制器电路装置56可以被配置为执行图4的块408的上文描述的实施方式中的任何实施方式。传输定时控制器电路装置56可以监视在确定的时间段或者确定数目的TTI内，上行链路TTI的观测的定时相对于上行链路TTI的(如从中继基站接收的)绝对定时的偏移，然后根据观测的平均偏移来调整D2D连接的传输定时。

装置还可以包括在通信设备中执行一般操作的一个或者多个处理器62。处理器可以被配置为执行操作系统指令、执行应用并且控制连接到装置的各种外围设备。装置还可以包括由处理器62控制并且包括显示器、输入设备(键区或者键盘)、音频输出设备等的用户接口64，并且可以响应于通过用户接口64从用户接收的命令向蜂窝链路和/或D2D链路发送数据流量。类似地，可以通过用户接口64向用户显示通过蜂窝链路和/或通过D2D链路接收的数据。

除了回程链路的参数之外，存储器60还可以存储计算机程序，这些计算机程序配置装置以执行通信设备的上文描述的功能。存储器60也可以存储为了在回程链路的资源中执行D2D通信而需要的通信参数和其它信息。参数可以包括从中继基站(或者通过其它装置)接收的回程链路的当前传输资源。参数和其它信息可以包括上文提到的数据库、信道估计等。装置还可以包括向装置提供与无线电接入网络的无线电通信能力的无线电接口部件70。无线电接口部件70可以包括标准公知部件，比如放大器、滤波器、频率转换器、调制器(解调器)和编码器/解码器电路装置以及一个或者多个天线。在装置是毫微微小区基站的一些实施方式中，装置可以包括用于通过除了无线电接口之外的接口提供与中继基站的连接的输入/输出接口。连接可以包括DSL连接，或者它可以是蜂窝电信系统的接口、例如UMTSLTE的S1或者X2连接。连接协议可以包括网际协议(IP)。

在一些实施方式中，在基站中实现本发明的实施方式的装置例如包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个存储器包括计算机程序代码，其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使装置执行图2至5的过程中的至少一个过程的步骤或者在通信设备中实现的上文描述的任何其它实施方式。在进一步的实施方式中，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使装置执行与在回程链路的资源中的D2D通信有关的实施方式中的任何实施方式。因而，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码构成用于在通信设备中实现本发明的实施方式的处理装置。

如在本申请中所用，术语‘电路装置’指代所有以下各项：(a)仅硬件的电路实现方式、比如在仅模拟和/或数字电路装置中的实现方式；和(b)电路与软件(和/或固件)的组合、比如(如适用的那样)：(i)处理器的组合或者(ii)包括数字信号处理器的处理器/软件、软件和存储器的部分，这些部分一起工作以使装置执行各种功能；以及(c)电路、比如微处理器或者微处理器的部分，这些电路需要用于操作的软件或者固件，即使软件或者固件未在物理上存在。“电路装置”的这一限定适用于这一术语在本申请中的所有使用。作为又一示例，如在本申请中所用，术语“电路装置”也将覆盖仅一个处理器(或者多个处理器)或者处理器的部分及其附带软件/或者固件的实现方式。术语“电路装置”例如并且如果适用于特定单元则也将覆盖用于移动电话的基带集成电路或者应用处理器集成电路或者服务器蜂窝网络设备或者其它网络设备中的相似集成电路。

也可以用计算机程序限定的计算机过程这样的形式执行图4至7中描述的过程或者方法。计算机程序可以是以源代码形式、目标代码形式或者以某一中间形式，并且它可以存储于某类载体中，该载体可以是能够携带程序的任何实体或者设备。这样的载体例如包括记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件分发包。根据需要的处理能力，可以在单个电子数字处理单元中执行计算机程序，或者它可以分布于多个处理单元之中。

本发明的一些实施方式适用于上文限定的蜂窝或者移动电信系统而且适用于其它适当的电信系统。蜂窝电信系统可以具有固定的基础结构，该基础结构向用户终端提供无线服务并且具有与另一蜂窝电信系统形式相同的蜂窝结构。使用的协议、移动电信系统的规范、它们的网元和用户终端迅速发展。这样的发展可能需要对某些描述的实施方式的额外改变。因此，应当广义地解释所有字眼和表达，并且它们旨在于举例说明而不是限制实施方式。

本领域技术人员将会清楚，随着技术的进步，可以用各种方式来实施本发明概念。本发明及其实施方式不限于上文描述的示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims

1.一种用于蜂窝通信的方法，包括：

在蜂窝无线电网络的中继基站处接收参数，所述参数限定用于所述中继基站与所述蜂窝无线电网络的另一基站之间的回程链路的传输资源；

由所述中继基站向在所述中继基站所覆盖的小区中操作的至少一个通信设备发送所接收的所述回程链路的参数中的至少一些参数，以便实现所述回程链路的所述传输资源的同时多重利用；

由所述中继基站在所接收的参数所限定的所述传输资源中传送中继数据；以及

由所述中继基站向所述至少一个通信设备发送干扰控制信息，其中所述干扰控制信息被用来限制在同时使用的至少一个设备到设备链路和所述回程链路之间的干扰，以及其中所述干扰控制信息包括阈值参数，所述阈值参数限制在所述至少一个通信设备正将所述回程链路的所述传输资源用于所述至少一个设备到设备链路时所述至少一个通信设备的传输功率。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述中继基站处接收信元，所述信元指示指配给所述中继基站的、用于在所述回程链路中使用的静态传输定时；以及

由所述中继基站向所述至少一个通信设备发送所述回程链路的所述静态传输定时。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述中继基站处接收指配给所述中继基站的频率资源分配；以及

由所述中继基站向所述至少一个通信设备发送所述频率资源分配。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述中继基站在无线电广播控制信道上向所述至少一个通信设备广播所接收的所述回程链路的参数中的至少一些参数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

在所述中继基站与所述另一基站之间的中继物理下行链路控制信道上接收限定用于所述回程链路的所述传输资源的所述参数；以及

由所述中继基站在物理广播信道上发送所接收的参数中的所述至少一些参数以作为系统信息广播。

6.一种用于蜂窝通信的方法，包括：

在位于蜂窝无线电网络的中继基站所覆盖的小区中的第一通信设备处接收包括参数的消息，所述参数限定用于所述中继基站与所述蜂窝无线电网络的另一基站之间的回程链路的传输资源；

由所述第一通信设备从所接收的消息确定所述回程链路的所述传输资源；

对于在建立于所述第一通信设备与第二通信设备之间的设备到设备链路，由所述第一通信设备利用所述回程链路的所述传输资源；以及

在所述第一通信设备处从所述中继基站接收干扰控制信息，其中所述干扰控制信息被用来限制在同时使用的至少一个设备到设备链路和所述回程链路之间的干扰，以及其中所述干扰控制信息包括阈值参数，所述阈值参数限制在所述第一通信设备正将所述回程链路的所述传输资源用于所述至少一个设备到设备链路时所述第一通信设备的传输功率。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

由所述第一通信设备确定所述回程链路的传输定时和频率资源；以及

由所述第一通信设备在所述回程链路的所述传输定时和所述频率资源中通过所述设备到设备链路进行通信。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

由所述第一通信设备基于所接收的干扰控制参数确定用于所述设备到设备链路的发送功率；以及

使得利用所确定的发送功率在所述回程链路的所述传输资源中通过所述设备到设备链路进行传输。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述干扰控制参数指示对于所述中继基站的最大允许干扰，所述方法还包括：

确定所述中继基站与所述第一通信设备之间的路径损耗；

基于所确定的路径损耗和所接收的干扰控制参数来确定用于所述设备到设备链路的所述发送功率；以及

在使用所述回程链路的下行链路传输资源时应用所确定的发送功率并且在使用所述回程链路的上行链路传输资源时应用不同的发送功率。

10.根据权利要求6至9中的任一权利要求所述的方法，还包括：

检测所述中继基站在所述回程链路的所述传输资源中的传输；

确定指配给所述中继基站的传输时间间隔与所述第一通信设备观测所述中继基站的所述传输的时间间隔之间的偏移量；

使得在如下时间间隔期间通过所述设备到设备链路进行通信，所述时间间隔从指配给所述中继基站的所述传输时间间隔偏移至少所确定的偏移量。

11.一种用于蜂窝通信的装置，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，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

接收参数，所述参数限定蜂窝无线电网络的所述装置与所述蜂窝无线电网络的另一基站之间的回程链路的传输资源；

向在所述装置所覆盖的小区中操作的至少一个通信设备发送所接收的所述回程链路的参数中的至少一些参数，以便实现所述回程链路的所述传输资源的同时多重利用；

在所接收的参数所限定的所述传输资源中传送中继数据；以及

向所述至少一个通信设备发送干扰控制信息，其中所述干扰控制信息被用来限制在同时使用的至少一个设备到设备链路和所述回程链路之间的干扰，以及其中所述干扰控制信息包括阈值参数，所述阈值参数限制在所述至少一个通信设备正将所述回程链路的所述传输资源用于所述至少一个设备到设备链路时所述至少一个通信设备的传输功率。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

接收信元，所述信元指示指配给所述装置的、用于在所述回程链路中使用的静态传输定时；以及

向所述至少一个通信设备发送所述回程链路的所述静态传输定时。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

接收指配给所述装置的频率资源分配；以及

向所述至少一个通信设备发送所述频率资源分配。

14.根据权利要求11所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

在无线电广播控制信道上向所述至少一个通信设备广播所接收的所述回程链路的参数中的至少一些参数。

15.根据权利要求11所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

在所述装置与所述另一基站之间的中继物理下行链路控制信道上接收限定用于所述回程链路的所述传输资源的所述参数；以及

在物理广播信道上发送所接收的参数中的所述至少一些参数以作为系统信息广播。

16.根据前述权利要求11至15中的任一权利要求所述的装置，其中所述装置包括中继基站，所述中继基站还包括用于向所述中继基站提供无线电通信能力的无线电接口部件。

17.一种用于蜂窝通信的装置，所述装置位于蜂窝无线电网络的中继基站所覆盖的小区中并且包括：

至少一个处理器；以及

接收包括参数的消息，所述参数限定所述中继基站与所述蜂窝无线电网络的另一基站之间的回程链路的传输资源；

从所接收的消息确定所述回程链路的所述传输资源；

在建立于所述装置与第二通信设备之间的设备到设备链路中利用所述回程链路的所述传输资源；以及

从所述中继基站接收干扰控制信息，其中所述干扰控制信息被用来限制在同时使用的至少一个设备到设备链路和所述回程链路之间的干扰，以及其中所述干扰控制信息包括阈值参数，所述阈值参数限制在所述装置正将所述回程链路的所述传输资源用于所述至少一个设备到设备链路时所述装置的传输功率。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

确定所述回程链路的传输定时和频率资源；以及

在所述回程链路的所述传输定时和所述频率资源中通过所述设备到设备链路进行通信。

19.根据权利要求17所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

基于所接收的干扰控制参数确定用于所述设备到设备链路的发送功率；以及

利用所确定的发送功率在所述回程链路的所述传输资源中通过所述设备到设备链路进行发送。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述干扰控制参数指示对于所述中继基站的最大允许干扰，并且其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

确定所述中继基站与所述装置之间的路径损耗；

在使用所述回程链路的下行链路传输资源时应用所确定的发送功率并且在使用所述回程链路的上行链路传输资源时应用不同发送功率。

21.根据权利要求17所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置：

确定指配给所述中继基站的传输时间间隔与所述装置观测所述中继基站的所述传输的时间间隔之间的偏移量；

22.根据前述权利要求17至21中的任一权利要求所述的装置，其中所述装置包括所述蜂窝无线电网络的终端设备，所述终端设备还包括用于向所述终端设备提供无线电通信能力的无线电接口部件。

23.根据前述权利要求17至21中的任一权利要求所述的装置，其中所述装置包括被配置为利用所述蜂窝无线电网络的无线电接口规范的毫微微小区基站，所述毫微微小区基站还包括用于向所述毫微微小区基站提供无线电通信能力的无线电接口部件。

24.一种电信系统，包括根据前述权利要求11至16中的任一权利要求所述的装置和根据前述权利要求17至23中的任一权利要求所述的装置。

25.一种用于通信的设备，包括用于执行根据前述权利要求1至10中的任一权利要求所述的方法的装置。