CN103379617A - 一种用户设备到用户设备的通信方法及用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于无线通信技术领域，提供了一种用户设备到用户设备的通信方法及用户设备，所述方法包括：信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，并根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；在设备发现子帧，信号发送设备接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；根据所述到达时刻T′₄、所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送用户设备到用户设备D2D数据信号的时刻T′₅；在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至信号接收设备。本发明，信号接收设备可以在同一时刻接收到各个信号发送设备发送的D2D数据信号。

Description

一种用户设备到用户设备的通信方法及用户设备

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种用户设备到用户设备的通信方法及用户设备。

背景技术

近20年来，无线通信网络获得了巨大的发展，无线通信技术也是层出不穷。无线通信网络以其巨大的灵活性越来越大的占据这人们的生活，成为人们生活中不可缺少的一部分。

然而，无线频谱资源有限，随着使用无线通信网络的人数激增以及对无线通信网络性能的要求日益提高，频谱资源紧张的缺点已经成为限制无线通信性能的关键所在。

目前，蜂窝网是主要的无线通信网络，在这种通信网络中，两个终端通信需要经过基站转发，同一个数据包从终端到基站，再从基站到终端，会占用空口资源两次。如果两个通信终端距离较远，无法到达对方，则现有的无线通信网络比较可行；但如果通信双方距离较近，还用现有的无线通信网络进行通信，则会造成资源的浪费。

对于这种通信双方距离较近，通信双方相互在对方的通信范围内的情况，如果将数据包直接在两个终端之间进行传输，不需要经过基站转发，可以节省一半的资源。

这种终端与终端之间的直接通信-用户设备到用户设备(Device to Device，D2D)能够使终端设备之间直接通信而不需要任何中间的基础设施。因此，终端设备的直接通信能够更高效率的利用频谱资源，提高蜂窝网容量，减少基站控制信令的开销，是一项能给蜂窝网通信带来巨大利益的技术。

在D2D通信中，当多个D2D发送用户设备UE同时向一个D2D接收UE发送信号时，如果多个D2D发送UE都以各自的定时发送信号，那么D2D接收UE可能接收到的多个信号到达时间相差很大，这样就会造成很大的符号间干扰和载波间干扰。因此需要多个D2D发送UE发送的信号同时到达D2D接收UE。

目前，在LTE系统中，多个UE发送信号给基站eNB时，可以保证多个UE的信号同时到达eNB，这是采用了TA(定时提前)技术，如图1所示，说明了eNB定时和UE定时的关系。其中，T₁为eNB的定时，也就是eNB在T₁时刻同时向UE发送数据和接收UE的数据。T₂为UE的上行定时，也就是UE在T₂时刻向eNB发送数据，eNB恰好在T₁时刻收到。T₃为UE的下行定时，也就是eNB在T₁时刻向UE发送数据，UE恰好在T₃时刻收到。T₂比T₃的提前量被称为TA。因此这几个值满足关系T₃-T₂＝TA，T₃-TA/2＝T₁，T₂+TA/2＝T₁。为了使不同蜂窝UE的信号同时在eNB的定时位置达到eNB，eNB给每个UE配置了一个上行子帧和下行子帧的时间提前量TA。但实现这种技术需要大量的信令交互，增大了开销。而且D2D UE很难具备eNB强大的功能，因此使用TA技术来使得多个D2D发送UE的信号同时到达D2D接收UE是不太可能的。

综上所述，现有技术无法使得多个D2D发送UE发送的信号同时到达D2D接收UE。

发明内容

本发明实施例提供了一种用户设备到用户设备的通信方法及用户设备，旨在解决现有技术无法使得多个D2D发送UE发送的信号同时到达D2D接收UE的问题。

一方面，提供一种用户设备到用户设备的通信方法，所述方法包括：

信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；

在设备发现子帧，信号发送设备接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；

信号发送设备根据所述到达时刻T′₄、所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送用户设备到用户设备D2D数据信号的时刻T′₅；

信号发送设备在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至信号接收设备。

另一方面，提供一种用户设备，所述用户设备包括：

定时位置确定单元，用于接收基站发送的蜂窝定时信号，并根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；

到达时刻确定单元，用于在设备发现子帧，接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；

发送时刻确定单元，用于根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送用户设备到用户设备D2D数据信号的时刻T′₅；

信号发送单元，用于在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至信号接收设备。

在本发明实施例中，各个信号发送设备在计算出的时刻T′₅发送D2D数据信号至同一信号接收设备，信号接收设备可以在同一时刻接收到各个信号发送设备发送的D2D数据信号，实现了多个信号发送设备的同步。

附图说明

图1是现有技术提供的LTE系统中采用了TA技术时，eNB定时和UE定时的关系示意图；

图2是本发明实施例一提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程图；

图3是本发明实施例一提供的无线通信系统的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程图；

图5是本发明实施例二提供的T₁、T′₁、T₂、T′₂、T₃、T′₄以及T′₅之间的关系示意图；

图6是本发明实施例三提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程图；

图7是本发明实施例三提供的T₁、T′₁、T₂、T₃、T′₃、T′₄以及T′₅之间的关系示意图；

图8是本发明实施例四提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程图；

图9是本发明实施例四提供的T₁、T′₁、T₂、T′₂、T₃、T′₃、T′₄以及T′₅之间的关系示意图；

图10是本发明实施例五提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程图；

图11是本发明实施例五提供的T₁、T′₁、C₂、C′₂、C₃、C′₃、T′₄以及T′₅之间的关系示意图；

图12是本发明实施例六提供的用户设备的结构框图；

图13是本发明实施例七提供的用户设备的结构框图；

图14是本发明实施例八提供的用户设备的结构框图；

图15是本发明实施例九提供的用户设备的结构框图；

图16是本发明实施例十提供的用户设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明实施例中，信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；在设备发现子帧，信号发送设备接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；信号发送设备再根据所述到达时刻T′₄、所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，各个个信号发送设备分别在所述时刻T′₅向同一信号接收设备发送D2D数据信号，多个D2D数据信号可以同时到达所述信号接收设备，实现了多个信号发送设备的同步。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：

实施例一

图2示出了本发明实施例一提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程，在本实施例中，所述用户设备分为信号发送设备和信号接收设备，详述如下：

在步骤S201中，信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁。

在本实施例中，如图3所示，无线通信系统中包括用户设备基站eNB、UE1、UE2和UE3，其中UE1和UE2为信号发送设备，UE3为信号接收设备，基站eNB可以向UE1、UE2和UE3分别发送蜂窝定时信号，在设备发现子帧，UE3可以向UE1和UE2发送设备发现信号，UE1和UE2根据所述设备发现信号确定好向UE3发送D2D数据信号的时刻后，可以在所述时刻同时向UE3发送D2D数据信号。

其中，UE3接收到基站发送的下行蜂窝定时信号后，确定接收到所述下行蜂窝定时信号的时刻为蜂窝通信的下行定时T₃，再根据所述下行蜂窝定时信号中包含的TA值确定蜂窝通信的上行定时T₂＝T₃-TA和基站的定时T₁＝T₃-TA/2。UE1和UE2接收到基站发送的下行蜂窝定时信号后，确定接收到所述下行蜂窝定时信号的时刻为蜂窝通信的下行定时，再根据所述下行蜂窝定时信号中包含的TA值确定蜂窝通信的上行定时和基站的定时T′₁。

在步骤S202中，在设备发现子帧，信号发送设备接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄。

在本实施例中，信号接收设备可以在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，也可以在信号接收设备的下行定时T₃发送设备发现信号。

信号发送设备可以在信号发送设备的上行定时接收信号接收设备发送的设备发现信号，也可以在信号发送设备的下行定时接收信号接收设备发送的设备发现信号。

其中，当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的上行定时接收D2D数据信号时，所述设备发现信号中携带信号接收设备的接收定时信息，所述接收定时信息包括TA值；当信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的下行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时接收D2D数据信号时，所述设备发现信号中携带信号接收设备的接收定时信息，所述接收定时信息包括TA值；当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号接收设备是在信号接收设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时接收D2D数据信号时，所述设备发现信号中不包含接收定时信息，即不包含TA值；当信号接收设备是在信号接收设备的发送定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备设置的接收定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备设置的接收定时接收D2D数据信号时，所述设备发现信号中携带信号接收设备的接收定时信息，所述接收定时信息包括ΔT值，其中，ΔT＝C₂+C₃-2T₁。

在步骤S203中，信号发送设备根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送用户设备到用户设备D2D数据信号的时刻T′₅。

在本实施例中，当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，各个信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的上行定时接收信号发送设备发送的D2D数据信号时，

信号发送设备解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的上行定时T′₂，具体的计算公式为：

T′₂＝T′₁-TA/2；

根据所述到达时刻T′₄以及所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，具体的计算公式为：

T′₅＝T′₂-(T′₄-T′₂)＝(T′₁-TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-TA-T′₄。

当信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的下行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时接收D2D数据信号时，

信号发送设备解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃，具体的计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2；

根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，具体的计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₃)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁+TA/2)]＝2T′₁+TA-T′₄。

当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时接收D2D数据信号时，

信号发送设备根据所述基站的定时T′₁，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃和所述信号接收设备的上行定时T′₂，具体的计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2

T′₂＝T′₁-TA/2。

根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃和所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，具体的计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₂)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-T′₄。

当信号接收设备是在信号接收设备的发送定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备设置的接收定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备设置的接收定时接收D2D数据信号时，

信号发送设备解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的ΔT值，计算出所述信号接收设备的接收行定时C′₃和所述信号接收设备的发送定时C′₂。具体的计算公式为：

C′₂＝T′₁+ΔT₁

C′₃＝T′₁+ΔT₂

其中，ΔT₁＝C₂-T₁，ΔT₂＝C₃-T₁，ΔT＝C₂+C₃-2T₁；

其中，T₁是由信号接收设备确定的所述基站的定时，T′₁是由信号发送设备确定的所述基站的定时，C₂是信号接收设备的发送定时，C₃是信号接收设备的接收定时；

根据所述到达时刻T′₄以及所述接收定时C′₃和所述发送定时C′₂，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，具体的计算公式为：

T′₅＝C′₃-(T′₄-C′₂)＝(T′₁+ΔT₂)-[T′₄-(T′₁+ΔT₁)]＝2T′₁+ΔT-T′₄

在步骤S204中，信号发送设备在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至信号接收设备。

本实施例，多个信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；在设备发现子帧，多个信号发送设备分别接收同一信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；各个信号发送设备再分别根据所述到达时刻T′₄、所述基站的定时T′₁，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，各个信号发送设备分别在所述时刻T′₅向同一信号接收设备发送D2D数据信号，可以同时到达所述信号接收设备，实现了多个信号发送设备的同步。

实施例二

图4示出了本发明实施例二提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程，在本实施例中，所述用户设备分为信号发送设备和信号接收设备，每个信号接收设备以信号接收设备的上行定时发送设备发现信号，每个信号发送设备以信号发送设备的上行定时接收其它用户设备发送的设备发现信号，所述设备发送信号中携带接收定时信息，每个信号发送设备根据信号接收设备发送的设备发现信号的到达时刻T′₄；再根据所述到达时刻T′₄、所述基站的定时T′₁和所述接收定时信息，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，以确保不同信号发送设备发送的D2D数据信号同时到达同一个信号接收设备，信号接收设备在自己的上行定时位置接收信号发送设备发送的D2D数据信号。本实施例特别适用于D2D通信共享蜂窝FDD上行频率和共享蜂窝TDD频率的场景，详述如下：

在步骤1中，信号接收设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定信号接收设备的下行定时T₃、上行定时T₂及所述基站的定时T₁。

在步骤2中，多个信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定信号发送设备的下行定时、上行定时及所述基站的定时T′₁。

需要说明的是，步骤1、2没有先后次序之分，可以串行执行，也可以并行执行。

在步骤3中，在设备发现子帧，信号接收设备以信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，所述设备发现信号中携带信号接收设备的接收定时信息，所述接收定时信息中包括TA值。

在步骤4中，在设备发现子帧，多个信号发送设备以信号发送设备的上行定时接收同一信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄。

在步骤5中，各个信号发送设备分别解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息。

在本实施例中，所述接收定时信息包括信号接收设备的TA值。

在步骤6中，各个信号发送设备分别根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的上行定时T′₂。

在本实施例中，T′₂的具体的计算公式为：

T′₂＝T′₁-TA/2。

在步骤7中，各个信号发送设备分别根据所述到达时刻T′₄以及所述上行定时T′₂，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅。

在本实施例中，T′₅具体的计算公式为：

T′₅＝T′₂-(T′₄-T′₂)＝(T′₁-TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-TA-T′₄。

另外，本实施例中的T₁、T′₁、T₂、T′₂、T₃、T′₄以及T′₅之间的关系参见图5，其中，信号发送设备用D2D_UE_Tx表示，信号接收设备用D2D_UE_Rx表示。

具体的T′₅的计算分析如下：

由于信号发送设备和信号接收设备首先都知道自己的下行定时，这样可以根据背景技术中的TA技术分析计算出T₁和T′₁，T₁为信号接收设备计算的eNB定时，T′₁为信号发送设备计算的eNB定时。其实这两个值在绝对时间上相同，但由于每个用户设备UE的相对时间不相同，所以这两个值不同。T₂为信号接收设备的上行定时，T′₂为信号发送设备根据信号接收设备发送的设备发现信号中携带的TA值计算出来的信号接收设备的上行定时。这两个值的关系与T₁和T′₁的关系类似，也是绝对时间相同，但值不同。T₃为信号接收设备的下行定时。当信号接收设备以它的上行定时T₂发送设备发现信号，那么这个设备发现信号到达信号发送设备的时刻为T′₄，那信号接收设备与信号发送设备之间的传输时延为T′₄-T′₂，那么当信号发送设备向信号接收设备发送D2D数据信号时，信号发送设备的发送时刻就要比信号接收设备的接收时刻T′₂(即信号接收设备的上行定时)提前T′₄-T′₂，因此信号发送设备向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅为：T′₅＝T′₂-(T′₄-T′₂)＝2T′₂-T′₄＝2(T′₁-TA/2)-T′₄＝2T′₁-TA-T′₄。

在步骤8中、各个信号发送设备在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至同一信号接收设备。

其中，步骤5、6、7包括在实施例一的步骤S103中，在此不再赘述。

实施例三

图6示出了本发明实施例三提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程，在本实施例中，所述用户设备分为信号发送设备和信号接收设备，每个信号接收设备以信号接收设备的下行定时发送设备发现信号，每个信号发送设备以信号发送设备的下行定时接收其它用户设备发送的设备发现信号，所述设备发送信号中携带接收定时信息，每个信号发送设备根据信号接收设备发送的设备发现信号的到达时刻T′₄；再根据所述到达时刻T′₄、所述基站的定时T′₁和所述接收定时信息，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，以确保不同信号发送设备发送的D2D数据信号在信号接收设备的下行定时位置同时到达该信号接收设备，信号接收设备可以在自己的下行定时位置接收到所有信号发送设备发送的D2D数据信号。本实施例特别适用于D2D通信共享蜂窝FDD下行频率的场景，详述如下：

在步骤11中，信号接收设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定自己的下行定时T₃、上行定时T₂及所述基站的定时T₁。

在步骤12中，多个信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定信号发送设备的下行定时、上行定时及所述基站的定时T′₁。

需要说明的是，步骤11、12没有先后次序之分，可以串行执行，也可以并行执行。

在步骤13中，在设备发现子帧，信号接收设备以信号接收设备的下行定时T₃发送设备发现信号，所述设备发现信号中携带信号接收设备的接收定时信息，所述接收定时信息中包括TA值。

在步骤14中，在设备发现子帧，多个信号发送设备以信号发送设备的下行定时接收同一信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄。

在步骤15中，各个信号发送设备分别解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息。

在本实施例中，所述接收定时信息包括信号接收设备的TA值。

在步骤16中，各个信号发送设备根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃。

在本实施例中，T′₃的具体的计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2。

在步骤17中，各个信号发送设备根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅。

在本实施例中，T′₅的具体计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₃)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁+TA/2)]＝2T′₁+TA-T′₄。

步骤18、各个信号发送设备在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至同一信号接收设备。

其中，步骤15、16、17包括在实施例一的步骤S103中，在此不再赘述。

另外，本实施例中的T₁、T′₁、T₂、T₃、T′₃、T′₄以及T′₅之间的关系参见图7，其中，信号发送设备用D2D_UE_Tx表示，信号接收设备用D2D_UE_Rx表示。

实施例四

图8示出了本发明实施例四提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程，在本实施例中，所述用户设备分为信号发送设备和信号接收设备，每个信号接收设备以信号接收设备的上行定时发送设备发现信号，每个信号发送设备以信号发送设备的上行定时接收其它用户设备发送的设备发现信号，每个信号发送设备根据信号接收设备发送的设备发现信号的到达时刻T′₄；再根据所述到达时刻T′₄以及所述基站的定时T′₁，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，以确保不同信号发送设备发送的D2D数据信号在信号接收设备的下行定时位置同时到达该信号接收设备，信号接收设备可以在自己的下行定时位置接收到所有信号发送设备发送的D2D数据信号。本实施例特别适用于D2D同信采用FDD模式共享蜂窝FDD上下行频谱的场景，详述如下：

在步骤21中，信号接收设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定信号接收设备的下行定时T₃、上行定时T₂及所述基站的定时T₁。

在步骤22中，多个信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定信号发送设备的下行定时、上行定时及所述基站的定时T′₁。

需要说明的是，步骤21、22没有先后次序之分，可以串行执行，也可以并行执行。

在步骤23中，在设备发现子帧，信号接收设备以自己的上行定时T₂时刻发送设备发现信号，所述设备发现信号中不携带信号接收设备的接收定时信息，即所述设备发现信号中不包括TA值。

在步骤24中，在设备发现子帧，多个信号发送设备以自己的上行定时接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄。

在步骤25中，各个信号发送设备根据所述基站的定时T′₁，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃和所述信号接收设备的上行定时T′₂。

在本实施例中，T′₃和T′₂具体的计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2

T′₂＝T′₁-TA/2。

在步骤26中，各个信号发送设备根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃和所述上行定时T′₂，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅。

在本实施例中，T′₅具体的计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₂)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-T′₄。

在步骤27中、各个信号发送设备在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至同一信号接收设备。

其中，步骤25、26包括在实施例一的步骤S103中，在此不再赘述。

另外，本实施例中的T₁、T′₁、T₂、T′₂、T₃、T′₃、T′₄以及T′₅之间的关系参见图9，其中，信号发送设备用D2D_UE_Tx表示，信号接收设备用D2D_UE_Rx表示。

实施例五

图10示出了本发明实施例五提供的用户设备到用户设备的通信方法的实现流程，在本实施例中，所述用户设备分为信号发送设备和信号接收设备，每个信号接收设备以信号接收设备的发送定时发送设备发现信号，每个信号发送设备以信号发送设备的接收定时接收其它用户设备发送的设备发现信号，所述设备发送信号中携带的接收定时信息，每个信号发送设备根据信号接收设备发送的设备发现信号的到达时刻T′₄；再根据所述到达时刻T′₄、所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，以确保不同信号发送设备发送的D2D数据信号在信号接收设备的接收定时位置同时到达该信号接收设备，信号接收设备可以在自己的接收定时位置接收到所有信号发送设备发送的D2D数据信号，详述如下：

在步骤31中，信号接收设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定信号接收设备的接收定时C₃、发送定时C₂及所述基站的定时T₁。

在步骤32中，多个信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，根据所述蜂窝定时信号确定信号发送设备的下行定时、上行定时及所述基站的定时T′₁。

需要说明的是，步骤31、32没有先后次序之分，可以串行执行，也可以并行执行。

在步骤33中，在设备发现子帧，信号接收设备以信号接收设备的发送定时T₂发送设备发现信号，所述设备发现信号中携带信号接收设备的接收定时信息，所述接收定时信息中包括ΔT值。

其中，在本实施例中，ΔT＝C₂+C₃-2T₁。

在步骤34中，在设备发现子帧，多个信号发送设备以信号发送设备的接收定时接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄。

在步骤35中，各个信号发送设备分别解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息。

在本实施例中，所述接收定时信息包括信号接收设备的ΔT值。

在步骤36中，各个信号发送设备根据所述基站的定时T′₁以及所述ΔT值，计算出所述信号接收设备的接收行定时C′₃和所述信号接收设备的发送定时C′₂。具体的计算公式为：

C′₂＝T′₁+ΔT₁

C′₃＝T′₁+ΔT₂

其中，ΔT₁＝C₂-T₁，ΔT₂＝C₃-T₁；

其中，T₁是由信号接收设备确定的所述基站的定时，T′₁是由信号发送设备确定的所述基站的定时，C₂是信号接收设备的发送定时，C₃是信号接收设备的接收定时。

在步骤37中，各个信号发送设备根据所述到达时刻T′₄以及所述接收定时C′₃和所述发送定时C′₂，计算出向同一信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅。

具体的计算公式为：

T′₅＝C′₃-(T′₄-C′₂)＝(T′₁+ΔT₂)-[T′₄-(T′₁+ΔT₁)]＝2T′₁+ΔT-T′₄。

在步骤38中、各个信号发送设备在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至同一信号接收设备。

其中，发送定时是指：信号发送设备发送设备发现信号的时间。类似于实施例二中的上行定时和实施例三中的下行定时。但这两个只是发送定时的特例，本实施例中的发送定时可以是其它时间，比如通过GPS获得的定时等。

接收定时是指：信号接收设备在D2D数据通信阶段接收其它D2D信号发送设备发送的D2D数据的时间。类似于实施例二中的上行定时和实施例三中的下行定时。但这两个只是发送定时的特例，本实施例中的接收定时可以是其它时间，比如通过GPS获得的定时等。

其中，步骤35、36、37包括在实施例一的步骤S103中，在此不再赘述。

另外，本实施例中的T₁、T′₁、C₂、C′₂、C₃、C′₃、T′₄以及T′₅之间的关系参见图11，其中，信号发送设备用D2D_UE_Tx表示，信号接收设备用D2D_UE_Rx表示。

实施例六

图12示出了本发明实施例六提供的用户设备的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该用户设备和基站组成无线网络系统，所述用户设备包括：定时位置确定单元121、到达时刻确定单元122、发送时刻确定单元123和信号发送单元124。

其中，定时位置确定单元121，用于接收基站发送的蜂窝定时信号，并根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；

到达时刻确定单元122，用于在设备发现子帧，接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；

发送时刻确定单元123，用于根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送用户设备到用户设备D2D数据信号的时刻T′₅；

信号发送单元124，用于在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至信号接收设备。

具体的各个单元的执行情况，可参见实施例1中的描述，在此不再赘述。

实施例七

图13示出了本发明实施例七提供的用户设备的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该用户设备和基站组成无线网络系统，所述用户设备包括：定时位置确定单元131、到达时刻确定单元132、发送时刻确定单元133和信号发送单元134。

定时位置确定单元131、到达时刻确定单元132、发送时刻确定单元133和信号发送单元134的具体功能请参见实施例六的描述，在此不再赘述。

其中，所述发送时刻确定单元133包括：第一接收定时信息获取模块1331、第一上行定时获取模块1332和第一发送时刻确定模块1333。

具体的，第一接收定时信息获取模块1331，用于当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂接收信号发送设备发送的D2D数据信号时，解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

第一上行定时获取模块1332，用于根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的上行定时T′₂，计算公式为：

T′₂＝T′₁-TA/2；

第一发送时刻确定模块1333，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₂-(T′₄-T′₂)＝(T′₁-TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-TA-T′₄。

具体的各个模块的执行情况，可参见实施例1和实施例2中的描述，在此不再赘述。

实施例八

图14示出了本发明实施例八提供的用户设备的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该用户设备和基站组成无线网络系统，所述用户设备包括：定时位置确定单元141、到达时刻确定单元142、发送时刻确定单元143和信号发送单元144。

定时位置确定单元141、到达时刻确定单元142、发送时刻确定单元143和信号发送单元144的具体功能请参见实施例六的描述，在此不再赘述。

其中，所述发送时刻确定单元143包括：第二接收定时信息获取模块1431、第一下行定时获取模块1432和第二发送时刻确定模块1433。

具体的，第二接收定时信息获取模块1431，用于当信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的下行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃接收D2D数据信号时，解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

第一下行定时获取模块1432，用于根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃，计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2；

第二发送时刻确定模块1433，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₃)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁+TA/2)]＝2T′₁+TA-T′₄。

具体的各个模块的执行情况，可参见实施例1和实施例3中的描述，在此不再赘述。

实施例九

图15示出了本发明实施例九提供的用户设备的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该用户设备和基站组成无线网络系统，所述用户设备包括：定时位置确定单元151、到达时刻确定单元152、发送时刻确定单元153和信号发送单元154。

定时位置确定单元151、到达时刻确定单元152、发送时刻确定单元153和信号发送单元154的具体功能请参见实施例六的描述，在此不再赘述。

其中，所述发送时刻确定单元153包括：上下行定时获取模块1531和第三发送时刻确定模块1532。

具体的，上下行定时获取模块1531，用于当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时接收D2D数据信号时，根据所述基站的定时T′₁，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃和所述信号接收设备的上行定时T′₂，计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2

T′₂＝T′₁-TA/2；

第三发送时刻确定模块1532，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃和所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₂)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-T′₄。

具体的各个模块的执行情况，可参见实施例1和实施例4中的描述，在此不再赘述。

实施例十

图16示出了本发明实施例十提供的用户设备的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该用户设备和基站组成无线网络系统，所述用户设备包括：定时位置确定单元161、到达时刻确定单元162、发送时刻确定单元163和信号发送单元164。

定时位置确定单元161、到达时刻确定单元162、发送时刻确定单元163和信号发送单元164的具体功能请参见实施例六的描述，在此不再赘述。

其中，所述发送时刻确定单元163包括：第三接收定时信息获取模块1631、接收发送定时获取模块1632和第四发送时刻确定模块1633。

具体的，第四接收定时信息获取模块1631，用于当信号接收设备是在信号接收设备的发送定时C₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备设置的接收定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备设置的接收定时接收D2D数据信号时，解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

接收发送定时获取模块1632，用于根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的ΔT值，计算出所述信号接收设备的接收定时C′₃和所述信号接收设备的发送定时C′₂，计算公式为：

C′₂＝T′₁+ΔT₁

C′₃＝T′₁+ΔT₂，

其中ΔT₁＝C₂-T₁，ΔT₂＝C₃-T₁，ΔT≡ΔT₁+ΔT₂，ΔT＝C₂+C₃-2T₁，T₁是由信号接收设备确定的基站的定时，C₂是信号接收设备的发送定时，C₃是信号接收设备的接收定时；

第四发送时刻确定模块1633，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述接收定时C′₃和所述发送定时C′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝C′₃-(T′₄-C′₂)＝(T′₁+ΔT₂)-[T′₄-(T′₁+ΔT₁)]＝2T′₁+ΔT-T′₄。

具体的各个模块的执行情况，可参见实施例1和实施例5中的描述，在此不再赘述。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用户设备到用户设备的通信方法，其特征在于，所述方法包括：

信号发送设备接收基站发送的蜂窝定时信号，并根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；

在设备发现子帧，信号发送设备接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；

信号发送设备根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送用户设备到用户设备D2D数据信号的时刻T′₅；

信号发送设备在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至信号接收设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号发送设备根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅包括：

当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂接收信号发送设备发送的D2D数据信号时，

信号发送设备解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的上行定时T′₂，计算公式为：

T′₂＝T′₁-TA/2；

根据所述到达时刻T′₄以及所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₂-(T′₄-T′₂)＝(T′₁-TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-TA-T′₄。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号发送设备根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅包括：

当信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的下行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃接收D2D数据信号时，

信号发送设备解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃，计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2；

根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₃)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁+TA/2)]＝2T′₁+TA-T′₄。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号发送设备根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅包括：

当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时接收D2D数据信号时，

信号发送设备根据所述基站的定时T′₁，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃和所述信号接收设备的上行定时T′₂，计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2

T′₂＝T′₁-TA/2

根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃和所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₂)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-T′₄。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号发送设备根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅包括：

当信号接收设备是在信号接收设备的发送定时C₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备设置的接收定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备设置的接收定时接收D2D数据信号时，

信号发送设备解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的ΔT值，计算出所述信号接收设备的接收定时C′₃和所述信号接收设备的发送定时C′₂，计算公式为：

C′₂＝T′₁+ΔT₁

C′₃＝T′₁+ΔT₂

其中，ΔT₁＝C₂-T₁，ΔT₂＝C₃-T₁，ΔT≡ΔT₁+ΔT₂，ΔT＝C₂+C₃-2T₁，T₁是由信号接收设备确定的基站的定时，C₂是信号接收设备的发送定时，C₃是信号接收设备的接收定时；

根据所述到达时刻T′₄以及所述接收定时C′₃和所述发送定时C′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝C′₃-(T′₄-C′₂)＝(T′₁+ΔT₂)-[T′₄-(T′₁+ΔT₁)]＝2T′₁+ΔT-T′₄。

6.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备包括：

定时位置确定单元，用于接收基站发送的蜂窝定时信号，并根据所述蜂窝定时信号确定所述基站的定时T′₁；

到达时刻确定单元，用于在设备发现子帧，接收信号接收设备发送的设备发现信号，并记录所述设备发现信号的到达时刻T′₄；

发送时刻确定单元，用于根据所述到达时刻T′₄和所述基站的定时T′₁，计算出向信号接收设备发送用户设备到用户设备D2D数据信号的时刻T′₅；

信号发送单元，用于在所述时刻T′₅发送D2D数据信号至信号接收设备。

7.如权利要求6所述的用户设备，其特征在于，所述发送时刻确定单元包括：

第一接收定时信息获取模块，用于当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂接收信号发送设备发送的D2D数据信号时，解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

第一上行定时获取模块，用于根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的上行定时T′₂，计算公式为：

T′₂＝T′₁-TA/2；

第一发送时刻确定模块，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₂-(T′₄-T′₂)＝(T′₁-TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-TA-T′₄。

8.如权利要求6所述的用户设备，其特征在于，所述发送时刻确定单元包括：

第二接收定时信息获取模块，用于当信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的下行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时T₃接收D2D数据信号时，解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

第一下行定时获取模块，用于根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的TA值，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃，计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2；

第二发送时刻确定模块，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₃)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁+TA/2)]＝2T′₁+TA-T′₄。

9.如权利要求6所述的用户设备，其特征在于，所述发送时刻确定单元包括：

上下行定时获取模块，用于当信号接收设备是在信号接收设备的上行定时T₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备的上行定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备的下行定时接收D2D数据信号时，根据所述基站的定时T′₁，计算出所述信号接收设备的下行定时T′₃和所述信号接收设备的上行定时T′₂，计算公式为：

T′₃＝T′₁+TA/2

T′₂＝T′₁-TA/2

第三发送时刻确定模块，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述下行定时T′₃和所述上行定时T′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝T′₃-(T′₄-T′₂)＝(T′₁+TA/2)-[T′₄-(T′₁-TA/2)]＝2T′₁-T′₄。

10.如权利要求6所述的用户设备，其特征在于，所述发送时刻确定单元包括：

第三接收定时信息获取模块，用于当信号接收设备是在信号接收设备的发送定时C₂发送设备发现信号，信号发送设备是在信号发送设备设置的接收定时接收设备发现信号，且信号接收设备是在信号接收设备设置的接收定时接收D2D数据信号时，解析所述设备发现信号，获得所述设备发现信号中携带的接收定时信息；

接收发送定时获取模块，用于根据所述基站的定时T′₁以及所述接收定时信息中的ΔT值，计算出所述信号接收设备的接收定时C′₃和所述信号接收设备的发送定时C′₂，计算公式为：

C′₂＝T′₁+ΔT₁

C′₃＝T′₁+ΔT₂，

其中ΔT₁＝C₂-T₁，ΔT₂＝C₃-T₁，ΔT≡ΔT₁+ΔT₂，ΔT＝C₂+C₃-2T₁，T₁是由信号接收设备确定的基站的定时，C₂是信号接收设备的发送定时，C₃是信号接收设备的接收定时；

第四发送时刻确定模块，用于根据所述到达时刻T′₄以及所述接收定时C′₃和所述发送定时C′₂，计算出向信号接收设备发送D2D数据信号的时刻T′₅，计算公式为：

T′₅＝C′₃-(T′₄-C′₂)＝(T′₁+ΔT₂)-[T′₄-(T′₁+ΔT₁)]＝2T′₁+ΔT-T′₄。

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