CN104378148A - 并发的蜂窝式装置间通信方法和通信系统 - Google Patents

并发的蜂窝式装置间通信方法和通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种并发的蜂窝式装置间通信方法和通信系统，其将包含下列步骤。基站与第一使用者设备建立蜂窝式连线。第二使用者设备与第三使用者设备建立装置间连线。基站将传输配置传送到第二使用者设备。基站通过蜂窝式连线而将第一无线信号传送到第一使用者设备，且第二使用者设备使用多个天线通过装置间连线而将第二无线信号传送到第三使用者设备，其中第一无线信号和第二无线信号是在相同资源上发送。以及第三使用者设备基于从蜂窝式网络装置接收的传输配置而执行第一无线信号和第二无线信号的干扰消除。

Description

并发的蜂窝式装置间通信方法和通信系统
技术领域
本发明是有关于一种以多个天线实现的并发的蜂窝式(cellular)装置间(device to device；简称D2D)通信方法和通信系统。
背景技术
近年来，已通过基于多个天线的系统设计(例如，多输入多输出(multiple-input multiple-output；简称MIMO)天线技术)来大幅改进物理层无线传输技术。MIMO技术的特征可在于发送器侧与接收器侧的多个天线的使用，以便通过将总发送功率在天线上展开以实现阵列增益与分集(diversity)增益而改进总系统性能。因此，MIMO技术已用作例如第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project；简称3GPP)长期演进(Long TermEvolution；简称LTE)无线通信系统等无线通信系统的一部分。
然而，对于当前3GPP无线通信系统来说，即使例如MIMO、干扰置零(interference nulling)和干扰对准(interference alignment)等多天线传输技术已用于提高传输效率，但用于装置间(D2D)通信或无线点对点(peer-to-peer；简称P2P)通信的多天线发送技术尚未用于LTE标准中，也未用于近接服务(proximity service；简称ProSe)标准中，其中，ProSe标准是装置间通信或直接通信的LTE版本。
图1A为UE与基站之间的常规蜂窝式通信的示意图。图1A说明常规蜂窝式通信介于基站101与使用者设备(user equipment；简称UE)102之间，其中UE 102无线地向基站101发送上行链路(uplink；简称UL)信号并从基站101接收下行链路(downlink；简称DL)信号。基站101可继而在后置(backhaul)链路上通过无线电控制器(未图示)而连接到核心网络，以便通过基站101将UE 102连接到核心网络。在LTE的状况下，演进型节点B(evolved Node B；简称eNB)将执行基站101和无线电控制器的功能。图1B为两个UE之间的装置间(D2D)通信的示意图。图1B说明第一UE 103与第二UE 104之间的装置间(D2D)通信，也称为点对点通信。第一UE 103会将无线数据直接传送到第二UE 104并直接从第二UE 104接收无线数据，而不需要基站或eNB在UE至其他UE之间连续地传递无线数据。
如果常规蜂窝式通信(例如，图1A所示的常规蜂窝式通信)和D2D型通信(例如，图1B所示的D2D型通信)共存于相同资源中，那么将需要应用无线电资源分配策略，以便避免蜂窝式通信与D2D通信之间的干扰。举例来说，资源分配策略可为对蜂窝式通信分配例如频率载波、副载波或子频带等频率资源，且对D2D通信分配不同频率载波、不同副载波或不同子频带。另一资源分配策略可为对D2D通信和蜂窝式通信调度不同时槽(time slot)。另一资源分配策略可为通过对D2D通信和蜂窝式通信两者分配不同时间和频率资源而实现的上述两种资源分配策略的组合。
然而，当前无意在点对点装置之间的D2D通信的领域中并入多天线技术的使用，且因此，尚未有特定资源分配策略专用于区分D2D通信与蜂窝式应用以便解决将因多天线和D2D模式的通信的组合应用而产生的问题。
发明内容
本发明提供一种并发的蜂窝式(cellular)装置间(device to device；简称D2D)通信方法和通信系统。
本发明提出一种适用于具有多个天线的使用者设备(UE)的并发的蜂窝式装置间(D2D)通信方法，且所述方法将包含至少(但不限于)下列步骤。UE与例如基站等蜂窝式网络装置建立蜂窝式连线，且还与另一使用者设备建立D2D连线。UE将从蜂窝式网络装置接收传输配置。UE将使用多天线通过蜂窝式连线而接收第一无线信号且通过D2D连线而接收第二无线信号，其中第一无线信号和第二无线信号是在相同资源上接收，例如，是在相同频带或载波上接收。所述UE将基于从蜂窝式网络装置接收的传输配置中的信息而执行第一无线信号和第二无线信号的干扰消除。
在本发明的一实施例中，上述的UE将从蜂窝式网络装置接收传输配置之前，UE将测量UE与蜂窝式网络装置之间的第一多输入多输出(MIMO)天线信道以获得蜂窝式信道矩阵，UE还将测量UE与目标用户装置之间的第二MIMO天线信道以获得D2D信道矩阵，且接着UE会将蜂窝式信道矩阵和D2D信道矩阵传送到蜂窝式发送器。
在本发明的一实施例中，上述的UE将基于蜂窝式信道矩阵和D2D信道矩阵而从蜂窝式网络装置接收传输模式配置。
在本发明的一实施例中，上述的传输配置将包含第一预编码矩阵和第二预编码矩阵。UE可接着使用第一预编码矩阵而在蜂窝式信道上发送信号，且使用第二预编码矩阵而在D2D信道上发送信号。
在本发明的一实施例中，上述的蜂窝式信道矩阵的测量将是对UE与蜂窝式网络装置的发送器之间的第一多输入多输出(MIMO)天线信道执行。
在本发明的一实施例中，上述的传输配置将包含由蜂窝式网络装置基于UE与蜂窝式网络装置之间的第一多输入多输出(MIMO)天线信道测量的蜂窝式信道矩阵，且还包含由蜂窝式网络装置基于UE与目标用户装置之间的第二MIMO天线信道测量的D2D信道矩阵。
在本发明的一实施例中，上述的UE将通过使第一信号和第二信号在MIMO信号空间中相互正交而基于从蜂窝式网络装置接收的传输配置来执行第一无线信号和第二无线信号的干扰消除。
在本发明的一实施例中，上述的传输配置将包含用于致能或禁能UE使用多天线通过蜂窝式连线而接收第一无线信号且通过D2D连线而接收第二无线信号的能力的信息。
在本发明的一实施例中，上述的同时的D2D与蜂窝式传输的能力可由系统信息区块(system information block；简称SIB)指示。
在本发明的一实施例中，上述的通过蜂窝式连线的第一无线信号和通过D2D连线的第二无线信号是由UE同时接收。
在本发明的一实施例中，上述的通过D2D连线的第二无线信号是由UE在一个版本的长期演进(LTE)通信标准所定义的上行链路频带上接收。
本发明提出一种适用于具有多天线的基站的并发的蜂窝式装置间(D2D)通信方法，且所述方法将包含至少(但不限于)下列步骤。基站与第一UE建立蜂窝式连线。执行蜂窝式连线的第一信道测量。接收D2D连线的第二信号测量，其中蜂窝式连线和D2D连线处于相同频谱上。基于第一信道测量和第二信道测量而配置传输配置。并且，将传输配置传送到至少第一UE以消除蜂窝式连线与D2D连线之间的干扰。
在本发明的一实施例中，上述的将传输配置传送到至少第一UE，还包含将另一传输配置传送到参与D2D连线的第二UE。
在本发明的一实施例中，上述的传输配置将包含第一预编码矩阵，且另一传输配置将包含第二预编码矩阵，以使得假设第一预编码矩阵用于蜂窝式连线且第二预编码矩阵用于D2D连线，那么第一预编码矩阵和第二预编码矩阵导致蜂窝式连线与D2D连线之间的正交性。
在本发明的一实施例中，上述的传输配置将在系统信息区块(SIB)、物理层信号(signaling)或媒体接入控制(media access control；简称MAC)层信号上发送。
本发明还提出一种通信系统，其包含至少(但不限于)基站、第一使用者设备(UE)、第二UE和第三UE，且系统将执行多个功能，包含至少(但不限于)下列步骤。基站与第一UE建立蜂窝式连线。第二UE与第三UE建立装置间(D2D)连接，其中第二UE与第三UE两者可具有多个天线。基站将传输配置传送到第二UE。基站通过蜂窝式连线而将第一无线信号传送到第一UE，且第二UE使用多天线通过D2D连线而将第二无线信号传送到第三UE，其中第一无线信号和第二无线信号是在相同频率等相同资源上发送。并且，第三UE基于从蜂窝式网络装置接收的传输配置而相对于干扰的第一无线信号执行所要的第二无线信号的干扰消除。
在本发明的一实施例中，上述的基站将通过测量基站与第一UE之间的第一多输入多输出(MIMO)天线信道而获得第一信道矩阵，且基站还将通过测量基站与所述第二UE之间的第二多输入多输出(MIMO)天线信道而获得第二信道矩阵。
在本发明的一实施例中，上述的第三UE将通过测量第三UE与第一UE之间的第三多输入多输出(MIMO)天线信道而获得第三信道矩阵，且第三UE还将通过测量第三UE与第二UE之间的第四多输入多输出(MIMO)天线信道而获得第四信道矩阵，且第三UE将接着将第三信道矩阵和第四信道矩阵传送到基站。
在本发明的一实施例中，回应于接收到第三信道矩阵和第四信道矩阵，基站会将第一传输配置传送到第一UE且将第二传输配置传送到第二UE，其中第一传输配置和第二传输配置中所含有的信息是基于第一信道矩阵、第二信道矩阵、第三信道矩阵和第四信道矩阵来决定的。
在本发明的一实施例中，上述的第一传输配置将包含第一预编码矩阵，以使得第一UE使用第一预编码矩阵来发送第一无线信号，且第二传输配置将包含第二预编码矩阵，以使得第二UE使用第二预编码矩阵来发送第二无线信号。
在本发明的一实施例中，上述的第三UE将通过使第二无线信号的相位旋转成与第一无线信号的相位正交而基于从蜂窝式网络装置接收的传输配置来相对于第一无线信号执行第二无线信号的干扰消除。
在本发明的一实施例中，上述的传输配置将包含用于致能或禁能并发的蜂窝式连线与D2D连线的信息。
在本发明的一实施例中，上述的传输配置是在系统信息区块(SIB)中从基站广播的。传输配置可指示至少(但不限于)同时支持D2D与蜂窝式传输的能力。
在本发明的一实施例中，上述的UE将使用多天线以通过蜂窝式连线与D2D连线而同时发送数据。
在本发明的一实施例中，上述的通过D2D连线的第二无线信号将是在一个版本的长期演进(LTE)通信标准所定义的上行链路频带上接收。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。需理解的是，上述一般说明及下述详细说明两者皆为实施例，且其意图提供主张的发明的更进一步解释。
需理解的是，然而，此发明内容可能不包含所有层面及本发明的实施例，且因此不代表此发明内容限制或约束于任何方法。并且，本发明会包括本领域技术人员所认为显而易见的改进以及修改。
附图说明
图1A为UE与基站之间的常规蜂窝式通信的示意图；
图1B为两个UE之间的装置间(D2D)通信的示意图；
图2为用以阐明根据本发明的所提出的概念的示范性说明的示意图；
图3A为根据本发明的示范性实施例中的一者的使用多天线而实现的涉及基站与两个UE之间的并发的蜂窝式传输与D2D传输的示意图；
图3B为根据本发明的示范性实施例中的一者的在没有干扰抑制的情况下实现的并发的蜂窝式传输与D2D传输的示意图；
图3C为根据本发明的示范性实施例中的一者的使用干扰抑制技术而实现的并发的蜂窝式传输与D2D传输的示意图；
图4A是说明根据本发明的示范性实施例中的一者的并发的蜂窝式传输与D2D传输的程序的流程图；
图4B是说明根据本发明的示范性实施例中的一者的通过集中式控制而实现的并发的蜂窝式传输与D2D传输的程序的流程图；
图5是根据本发明的示范性实施例中的一者从使用者设备的观点说明并发的蜂窝式传输与D2D传输的流程图；
图6是根据本发明的示范性实施例中的一者从基站的观点说明并发的蜂窝式传输与D2D传输的流程图；
图7是根据本发明的示范性实施例中的一者从通信系统的观点说明并发的蜂窝式传输与D2D传输的流程图。
附图标记说明：
101、201、301、311、321：基站；
102、322、323、324：使用者设备；
103、202、302：第一使用者设备；
104、203、303：第二使用者设备；
312：装置间发送器；
313：接收器；
314：蜂窝式发送器；
ant11、ant12：天线；
Rx1：接收器；
S401～S406、S451～S457、S501～S506、S601～S606、S701～S706：步骤；
Tx1、Tx2：发送器；
x1：装置间数据串流；
x2、x2'：蜂窝式数据串流。
具体实施方式
将参考详细描述本揭露的本优选实施例，其范例示出在附图中。在可能的情况下，在附图与说明书中所使用相同的符号代表相同或相似的部件。
因为基站或eNB和UE可具有多个天线，所以多个数据串流的并行发送可实施在多天线通信系统中。本发明的基本原理之一是利用MIMO空间多工，以便实现并发的蜂窝式传输和D2D传输。还将通过应用适当的信号处理技术来改进并发的数据传输。
图2为用以阐明根据本发明的所提出的概念的示范性说明的示意图。根据图2，在LTE的状况下，基站或eNB可与第一使用者设备(UE)202和第二UE 203通信。此外，因为第一UE 202与第二UE 203两者可具有两个或两个以上天线，所以常规上行链路蜂窝式传输和D2D传输的并发传输是可行的。换句话说，D2D通信信号的传输和蜂窝式信号的传输可通过共用相同频谱而在时间上完全或部分重叠。这意味第一UE 202与第二UE 203两者可相互直接交互，且同时第一UE 202与第二UE 203两者还可与基站进行数据传输。同时的数据传输的数量将不限于同时仅有一个蜂窝式通信以及一个D2D通信，这是因为同时的数据传输的数量可根据发送天线和接收天线以及MIMO信道的数量而增大。由于并发的传输而造成的干扰将继而需要通过应用MIMO信号处理技术来抑制，以改进在各种MIMO信道上接收的信号。
可通过各种手段来减少干扰。举例来说，参与D2D通信的第一UE 202或第二UE 203可各自选择预编码(precoding)配置，以便减少与基站的蜂窝式通信所导致的干扰。此外，第一UE 202或第二UE 203可各自从服务基站获得预编码配置，而服务基站预先计算预编码矩阵会将D2D信道和蜂窝式信道的干扰减到最小。作为范例，具有多个天线的基站201可使用信号处理技术以减少干扰。信号处理技术可为以下各者中的至少任一者：最大比组合(maximal ratio combining)、干扰消除或通过将预期的信号旋转到正交信号空间而将干扰置零(nulling)。所提出的方案可结合预编码、空间-时间(space-time)编码、空间多工(spatial multiplexing)等MIMO信号处理技术而应用。
所提出的通信方案将包含针对多天线信道矩阵和/或预编码矩阵的测量与反馈(feedback)机制。反馈机制将报告信息，例如，MIMO信道矩阵、预编码索引(index)或使用者设备和基站之间的任何其他信道状态信息。报告机制可为封闭回路(closed-looped)反馈或开放回路(open-looped)反馈，且可再用(re-use)常规MIMO反馈机制。
所提出的通信方案还可包含针对并发的D2D通信与蜂窝式通信的配置机制。这意味接入层面(access stratum；简称AS)域中的控制网络实体(例如，无线电控制器)或非接入层面(non-access stratum；简称NAS)域中的控制网络实体(例如，移动管理实体(mobility management entity；简称MME))可配置基站或eNB，以支持并发的蜂窝式传输与D2D传输。控制网络实体还可优化不同细胞之间的协调和并发的传输。基站或eNB可配置使用者设备以在无线接口上并发的传输。
因为所提出的方案将包含D2D传输与蜂窝式传输两者，所以传输模式的配置可为使D2D传输与蜂窝式传输共同开始。所述配置还可首先开始D2D传输，且接着根据现有的D2D传输和MIMO信道条件而调整蜂窝式传输。此外，所述配置还可首先开始蜂窝式传输，且接着根据现有的蜂窝式传输和MIMO信道条件而调整D2D传输。
所提出的通信方案还将包含控制信号(signaling)机制和信息格式以实现传输的配置。网络可在控制信号中指示所提出的服务的存在，例如，这是通过使用系统信息区块(system information block；简称SIB)来指示这种服务来进行的。策略和配置可包含在控制信道中。基站可向使用者设备描述所提出的服务的配置，例如，这是通过媒体接入控制(media access control；简称MAC)层信号或通过无线电资源控制(radio resource management；简称RRC)信号来进行的。类似地，UE可经由物理层信号或MAC层信号而向其服务基站指示其对所提出的服务的兴趣。基站还可基于来自UE的对MIMO信道状态的反馈或其他信道状态信息(channel status information；简称CSI)反馈而作出配置决策。将如下解释所提出的概念的实施例。
图3A为根据本发明的示范性实施例中的一者的使用多个天线而实现的涉及基站与两个UE的并发的蜂窝式传输与D2D传输的示意图。在图3A中，基站301可参与到与第一UE 302的蜂窝式传输，而第一UE 302可同时参与到与基站301的蜂窝式传输以及与第二UE 303的D2D传输。在这个范例中，第一UE 302可既是D2D发送器又是蜂窝式发送器，且第二UE 303将为D2D接收器；然而，第一UE 302和第二UE 303的角色可颠倒，这是因为第一UE302可为接收器，且第二UE 303可为发送器。在图3A中，第一UE 302的发送器Tx1具有两个天线，即，ant11和ant12。多天线空间多工可利用天线ant11与ant12两者，以实现D2D数据串流x1到第二UE 303的接收器Rx1和蜂窝式数据串流x2到基站301的并发的数据传输。可应用MIMO多工和其他多天线信号处理技术，以使得可分别在UE2303和基站301的接收器处以较好的信号完整性接收两个数据串流x1和x2。
前述MIMO多工和其他多天线信号处理技术可涉及旋转两个数据串流x1和x2中的信号的相位，以使得在信号空间中，数据串流x1和x2将相互实质上或完全正交。这意味基站301可测量两个数据串流x1和x2的信道，或依赖于第一UE 302和/或第二UE 303来执行且反馈信道测量。基站301可接着指派预编码配置，或允许第一UE 302采用其自身的预编码配置。预编码配置可旋转两个数据串流x1和x2的相位，以使得在信号空间中，数据串流x1和x2将相互实质上或完全正交。这会将数据串流x1与x2之间的干扰减到最小。
一些反馈可能并不是所需的，这是因为第一UE 302可同时发送D2D数据串流和上行链路蜂窝式数据串流。信道测量中的一些可再用可通过先前蜂窝式数据发送获得的常规蜂窝式通信信道测量程序或结果。针对所提出的服务，反馈机制可修改常规MIMO反馈机制或建立新的反馈机制。信号反馈中的一些可再用或共用常规蜂窝式通信信道测量程序。
图3B为根据本发明的示范性实施例中的一者的在没有干扰抑制的情况下实现的并发的蜂窝式传输与D2D传输的示意图。针对此特定情形，D2D发送器Tx1312和蜂窝式发送器Tx2314位于两个不同UE中。当蜂窝式发送器Tx1314在蜂窝式信道上将蜂窝式数据串流x2传送到基站311时，D2D发送器Tx1312可在D2D信道上将D2D数据串流x1传送到接收器Rx1313。然而，假设x1和x2是在相同载波频率上或在相同频带上发送，那么D2D数据串流x1不仅可由接收器Rx1313在D2D信道上接收，而且可由基站311接收，且因此在没有任何干扰抑制的情况下，将导致数据串流x1与x2之间的干扰。类似地，在接收器Rx1313处，将由接收器Rx1313所要的数据串流x1可被蜂窝式数据串流x2干扰。并且，在基站311处，蜂窝式上行链路数据串流x2可被D2D数据串流x1干扰。
图3C为根据本发明的示范性实施例中的一者的使用干扰抑制技术而实现的并发的蜂窝式传输与D2D传输的示意图。图3C的情形将类似于图3B的情形，不同之处在于根据本发明的示范性实施例中的一者，已应用干扰抑制技术。在D2D接收器Rx1323处，一种干扰抑制技术可为将源于蜂窝式发送器Tx2324的干扰的x2旋转成变为蜂窝式数据串流x2'，以便正交于源于D2D发送器Tx1322的预期的数据串流x1。类似地，在基站321处，可将预期的数据串流x2和干扰的数据串流x1处理为正交的(即，在图3C中，成为x1和x2')。可通过使用预编码矩阵以在MIMO信号空间中旋转数据串流x1与x2来改善数据串流x1与x2'之间的正交性。预编码矩阵可由基站321指派给UE 324、UE 322和UE 323中的一者或一者以上。在这种情形下，基站321可执行发送数据串流x2的信道的信道测量或依赖于UE 324以报告信道测量。UE 322可执行将数据串流x1从UE 322传送到UE 323的信道的信道测量。通过了解信道测量，基站321可接着就应使用什么预编码配置作出决策。预编码配置可基于LTE通信系统的现有码本(codebook)。
用于抑制并发的D2D通信与上行链路蜂窝式通信之间的干扰的干扰抑制技术的范例可包含置零、干扰对准、MIMO预编码矩阵选择和信号旋转。
图3A和图3B的情形还可根据图4A和图4B的程序来实施，图4A是说明根据本发明的示范性实施例中的一者的并发的蜂窝式传输与D2D传输的程序的流程图。在步骤S401中，将执行信道矩阵测量。明确地说，基站或eNB可测量用户终端的蜂窝式发送器与基站之间的MIMO信道。针对本发明，信道矩阵可表示为H[tx2→BS]。举例来说，针对图3B的情形，H[tx2→BS]将是在基站311与蜂窝式发送器Tx2314之间测量。基站或eNB可测量D2D发送器与基站之间的MIMO信道，其中信道矩阵可表示为H[tx1→BS]。针对图3B的情形，H[tx1→BS]将是在基站311与D2D发送器Tx1312之间测量。
D2D接收器可测量蜂窝式发送器与D2D接收器之间的MIMO信道，其中信道矩阵可表示为H[tx2→rx1]。针对图3B的情形，H[tx2→rx1]将是在蜂窝式发送器Tx2314与接收器Rx1313之间测量。D2D接收器可测量D2D发送器与D2D接收器之间的MIMO信道，其中信道矩阵可表示为H[tx1→rx1]。针对图3B的情形，H[tx1→rx1]将是在D2D发送器Tx1312与接收器Rx1313之间测量。应注意，针对上述MIMO信道测量，可按照任何次序执行这些测量。
在步骤S402中，将通过信号信息来反馈上述信道矩阵。反馈机制将报告信息，例如，MIMO信道矩阵、预编码索引或使用者设备和基站之间的任何其他信道状态信息。报告机制可为封闭回路反馈或开放回路反馈，且可再用(re-use)常规MIMO反馈机制。所提出的通信方案还将包含控制信号机制和信息格式以实现发送的配置。网络可在控制信号中指示所提出的服务的存在，例如，这是通过使用系统信息区块(SIB)来指示这种服务来进行的。策略和配置可包含在控制信道中。基站可向使用者设备描述所提出的服务的配置，例如，这是通过MAC层信号或通过RRC信号来进行的。类似地，UE可向其服务基站指示其对所提出的服务的兴趣。基站还可基于来自UE的对MIMO信道状态的反馈或其他CSI反馈而作出配置决策。
在步骤S403中，将回应于步骤S401中的信道矩阵测量和/或从用户装置到基站的信道矩阵反馈S402而进行传输模式选择。传输模式选择可包含预编码矩阵的选择。预编码矩阵可由基站选择或由各别用户装置选择。在基站中央决策模型中，基站可使用来自现有LTE码本或定制码本的预定义的预编码矩阵来发送下行链路串流，且基站可将预编码矩阵指派给一个或一个以上用户装置。
在步骤S404中，将执行传送用于传输模式选择的信号。除非在用户装置的蜂窝式发送器或D2D发送器处执行步骤S403的传输模式选择，否则可能需要用于传送传输模式选择结果的信号信息。信号信息可经由MAC层信息、物理层信息或通过周期性SIB信息来传送。在步骤S405中，将执行数据传输。这将意味可随一个或一个以上蜂窝式数据串流同时发送一个或一个以上D2D数据串流。在步骤S406中，将执行接收器中的信号处理。一种可用于改善接收品质的技术是基于所选择的或所指派的预编码矩阵来旋转所接收的信号。预编码矩阵可旋转信号的信号空间，以使得两个信号可相互正交。可使用的其他技术将包含最大比组合、干扰消除(例如，置零)、干扰对准等。
图4B是说明根据本发明的示范性实施例中的一者的通过集中式控制而实现的并发的蜂窝式传输与D2D传输的程序的流程图。在步骤S451中，基站可测量蜂窝式链路的MIMO信道。在步骤S452中，D2D接收器可测量D2D链路的MIMO信道，且接着在步骤S453中，D2D接收器可传送信息到基站以报告D2D链路的MIMO信道。可在不同时间执行步骤S451和S453，且其中一个可先于另一个。在步骤S454中，基站可决定D2D发送器和蜂窝式发送器的预编码矩阵。在步骤S455中，基站可传送信息到蜂窝式发送器以配置预编码矩阵。在步骤S456中，基站可传送信息到D2D发射器以配置预编码矩阵。可在不同时间执行步骤S455和S456，且其中一个可先于另一个。在步骤S457中，D2D发送器可使用所配置的预编码矩阵来传送数据串流，且蜂窝式发送器可使用所配置的预编码矩阵来传送数据串流。
图5是根据本发明的示范性实施例中的一者从使用者设备的观点说明并发的蜂窝式传输与D2D传输的流程图。在步骤S501和S502中，UE可分别同时与另一点对点用户装置建立D2D连线且与基站建立蜂窝式连线。在步骤S503中，UE可从基站接收传输配置。传输配置可包含至少预编码矩阵。在步骤S504和S505中，UE可分别同时通过蜂窝式连线来传送第一无线信号，且通过D2D连线来传送第二无线信号。在步骤S506中，UE可基于所接收的传输配置来执行干扰消除。举例来说，UE可使用预编码矩阵以旋转第一无线信号和第二无线信号中的至少一者，以使得第一无线信号和第二无线信号相互正交。
图6是根据本发明的示范性实施例中的一者从基站的观点说明并发的蜂窝式传输与D2D传输的流程图。在步骤S601中，基站可与第一UE建立蜂窝式连线。在步骤S602中，基站可执行蜂窝式连线的第一信道测量。在步骤S603中，基站可接收D2D连线的第二信道测量。在步骤S604中，基站可配置传输配置，所述传输配置可包含用于蜂窝式连线和D2D连线的预编码配置。在步骤S605中，基站可传送传输配置到第一UE和/或将另一传输配置传送到第二UE。第一UE和第二UE将基于传输配置而执行信号处理。在步骤S606中，基站将同时从蜂窝式连线和D2D连线接收数据传输。
图7是根据本发明的示范性实施例中的一者从通信系统的观点说明并发的蜂窝式传输与D2D传输的流程图。在步骤S701中，基站将与第一UE建立蜂窝式连线。在步骤S702中，第二UE将与第三UE建立D2D连线。可按照任何次序执行步骤S701和S702。在步骤S703中，基站会将传输配置传送到第二UE。可回应于信道测量而执行步骤S703。举例来说，基站与第一UE之间的蜂窝式信道可由基站或第一UE测量。D2D信道可由第二UE或第三UE测量且报告回基站。在步骤S704中，基站可通过蜂窝式连线而传送第一无线信号到第一UE。在步骤S705中，第二UE可通过D2D连线而传送第二无线信号到第三UE。应注意，步骤S704和S705的序列将为可互换的或还可同时发生。在步骤S706中，第三UE将基于所接收的传输配置而相对于第一无线信号执行第二无线信号的干扰消除，其中所接收的传输配置可包含预编码矩阵或MIMO信道矩阵。
鉴于上述描述，本发明适用于无线通信系统中，且能够通过将D2D传输与蜂窝式传输之间的干扰减到最小来使用MIMO天线技术设施并发的D2D传输与蜂窝式传输。
用于本申请案的所揭露实施例的详细描述中的元件、动作或指令不应解释为对本发明来说为绝对关键或必要的，除非明确地如此描述。而且，如本文中所使用，用词“一”可包含一个以上项目。如果打算指仅一个项目，那么将使用术语“单一”或类似语言。此外，如本文中所使用，在多个项目和/或多个项目种类的列表之前的术语“中的任一者”希望包含所述项目和/或项目种类个别地或结合其他项目和/或其他项目种类“中的任一者”、“中的任何组合”、“中的任何多个”和/或“中的多个的任何组合”。另外，如本文中所使用，术语“集合”希望包含任何数量个项目，包含零个。另外，如本文中所使用，术语“数量”希望包含任何数量，包含零。
在本发明中，3GPP类的关键字或用语仅用作范例以呈现根据本发明的发明概念；然而，本发明中呈现的相同概念可由所属领域的技术人员应用于任何其他系统，例如IEEE 802.11、IEEE 802.16、WiMAX等等。
在本发明中，对所属领域的技术人员来说将明显的是，基站(BS)或eNB还可为先进基站(advanced base station；简称ABS)、基站收发系统(basetransceiver system；简称BTS)、接入点、家庭基站、中继(relay)站、中继器(repeater)、中间节点、仲介(intermediary)和/或基于卫星的通信基站。
针对基站而描述的功能还可实施在例如以下各者的实体中：移动管理实体(Mobility Management Entity；简称MME)、服务网关(Serving Gateway；简称S-GW)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway；简称PDN-GW)、服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node；简称SGSN)、网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node；简称GGSN)、移动交换中心(Mobile Switching Center；简称MSC)，以及归属用户服务器(HomeSubscriber Server；简称HSS)或维持与用户信息有关的数据库的节点。
从硬件观点，基站可含有至少(但不限于)发送器电路、接收器电路、模拟至数字(A/D)转换器、数字至模拟(D/A)转换器(converter)、处理电路、一个或一个以上天线单元和存储媒体。发送器和接收器以无线方式发送下行链路信号和接收上行链路信号。接收器可包含执行例如低噪音放大、阻抗匹配、混频、降频转换、滤波、放大等操作的功能元件。发送器可包含执行例如放大、阻抗匹配、混频、升频转换、滤波、功率放大等操作的功能元件。模拟至数字(A/D)或数字至模拟(D/A)转换器经配置以在上行链路信号处理期间从模拟信号格式转换为数字信号格式且在下行链路信号处理期间从数字信号格式转换为模拟信号格式。
处理电路经配置以处理数字元信号且根据本发明的示范性实施例执行与所提出的方法有关的程序。而且，处理电路可视情况耦接到存储器电路以储存程序码、装置组态、码本(codebook)、经缓冲的数据或永久数据等。处理电路的功能可使用例如微处理器、微控制器、数字信号处理(digital signalprocessing；简称DSP)晶片、场可程序化逻辑门阵列(Field Programmable GateArray；简称FPGA)等可程序化单元来实施。处理电路的功能还可用单独电子装置或积体电路(integrated circuit；简称IC)实施，且处理电路还可用硬件或软件实施。
在本发明中，术语“使用者设备”(UE)可表示各种实施例，其(例如)可包含(但不限于)移动站、先进移动站(advanced mobile station；简称AMS)、服务器、用户端、台式电脑、笔记本电脑、网络电脑、工作站、个人数字助理(personal digital assistant；简称PDA)、平板个人电脑(personal computer；简称PC)、扫描器、电话装置、寻呼机(pager)、相机、电视、掌上型视频游戏装置、音乐装置、无线传感器等等。在一些应用中，UE可为在例如公共汽车、火车、飞机、船只、汽车等移动环境中操作的固定电脑装置。
从硬件观点，UE也可称作设备，其包含至少(但不限于)发送器电路、接收器电路、模拟至数字(A/D)转换器、数字至模拟(D/A)转换器、处理电路、一个或一个以上天线单元，和视情况选用的存储器电路。存储器电路可储存程序码、装置配置、经缓冲的数据或永久数据、码本等。处理电路也可用硬件或软件实施。UE的每一元件的功能将类似于针对基站所述且因此将不重复对每一元件的详细描述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种并发的蜂窝式装置间通信方法，适用于包括多个天线的使用者设备，其特征在于，所述方法包括：
与蜂窝式网络装置建立蜂窝式连线，且与目标用户装置建立装置间连线；
从所述蜂窝式网络装置接收传输配置；
使用所述多个天线通过所述蜂窝式连线而接收第一无线信号且通过所述装置间连线而接收第二无线信号，其中所述第一无线信号和所述第二无线信号是在相同频率上接收；以及
基于从所述蜂窝式网络装置接收的所述传输配置而执行所述第一无线信号和所述第二无线信号的干扰消除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述蜂窝式网络装置接收所述传输配置的步骤之前，还包括：
测量所述使用者设备与所述蜂窝式网络装置之间的第一多输入多输出天线信道以获得蜂窝式信道矩阵；
测量所述使用者设备与所述目标用户装置之间的第二多输入多输出天线信道以获得装置间信道矩阵；以及
将所述蜂窝式信道矩阵和所述装置间信道矩阵传送到蜂窝式发送器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，测量所述使用者设备与所述蜂窝式网络装置之间的所述第一多输入多输出天线信道以获得所述蜂窝式信道矩阵的步骤，还包括：
测量所述使用者设备与所述蜂窝式网络装置的发送器之间的所述第一多输入多输出天线信道以获得所述蜂窝式信道矩阵；以及
将信道状态信息传送到所述蜂窝式发送器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输配置包括基于所述使用者设备与所述蜂窝式网络装置之间的第一多输入多输出天线信道的蜂窝式信道矩阵、基于所述使用者设备与所述目标用户装置之间的第二多输入多输出天线信道的装置间信道矩阵、蜂窝式信道预编码矩阵和装置间信道预编码矩阵。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于从所述蜂窝式网络装置接收的所述传输配置而执行所述第一无线信号和所述第二无线信号的干扰消除的步骤包括：
通过使所述第一无线信号和所述第二无线信号相互正交而基于从所述蜂窝式网络装置接收的所述传输配置来对所述第一无线信号和所述第二无线信号执行信号处理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述蜂窝式连线的所述第一无线信号和通过所述装置间连线的所述第二无线信号是同时接收的。
7.一种并发的蜂窝式装置间通信方法，适用于包括多个天线的基站，其特征在于，所述方法包括：
与第一使用者设备建立蜂窝式连线；
执行所述蜂窝式连线的第一信道测量；
接收装置间连线的第二信道测量，其中所述蜂窝式连线和所述装置间连线是在相同频谱上；
基于所述第一信道测量和所述第二信道测量而配置传输配置；以及
将所述传输配置传送到至少所述第一使用者设备，以消除所述蜂窝式连线与所述装置间连线之间的干扰。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述传输配置传送到至少所述第一使用者设备的步骤，还包括：
将另一传输配置传送到参与所述装置间连线的第二使用者设备。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述传输配置包括第一预编码矩阵，且所述另一传输配置包括第二预编码矩阵，以使得所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵导致所述蜂窝式连线与所述装置间连线之间的正交性。
10.一种通信系统，其特征在于，包括基站、第一使用者设备、第二使用者设备和第三使用者设备，所述系统包括：
所述基站与所述第一使用者设备建立蜂窝式连线；
所述第二使用者设备与第三使用者设备建立装置间连线，其中所述第二使用者设备和所述第三使用者设备各自包括多个天线；
所述基站将传输配置传送到所述第二使用者设备；
所述基站通过所述蜂窝式连线而将第一无线信号传送到所述第一使用者设备且所述第二使用者设备使用所述多个天线通过所述装置间连线而将第二无线信号传送到所述第三使用者设备，其中所述第一无线信号和所述第二无线信号是在相同频率上发送；以及
所述第三使用者设备基于从所述基站接收的所述传输配置而相对于所述第一无线信号执行所述第二无线信号的干扰消除。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括：
所述基站通过测量所述基站与所述第一使用者设备之间的第一多输入多输出天线信道而获得第一信道矩阵；以及
所述基站通过测量所述基站与所述第二使用者设备之间的第二多输入多输出天线信道而测量第二信道矩阵。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括：
所述第三使用者设备通过测量所述第三使用者设备与所述第一使用者设备之间的第三多输入多输出天线信道而获得第三信道矩阵；
所述第三使用者设备通过测量所述第三使用者设备与所述第二使用者设备之间的第四多输入多输出天线信道而获得第四信道矩阵；以及
所述第三使用者设备将所述第三信道矩阵和所述第四信道矩阵传送到所述基站。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括：
回应于接收到所述第三信道矩阵和所述第四信道矩阵，所述基站将第一传输配置传送到所述第一使用者设备且将第二传输配置传送到所述第二使用者设备，其中所述第一传输配置和所述第二传输配置是基于所述第一信道矩阵、所述第二信道矩阵、所述第三信道矩阵和所述第四信道矩阵。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述第一传输配置包括第一预编码矩阵，以使得所述第一使用者设备使用所述第一预编码矩阵来发送所述第一无线信号，且所述第二传输配置包括第二预编码矩阵，以使得所述第二使用者设备使用所述第二预编码矩阵来发送所述第二无线信号。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第三使用者设备基于从所述蜂窝式网络装置接收的所述传输配置而相对于所述第一无线信号执行所述第二无线信号的干扰消除的步骤包括：
通过将所述第二无线信号的相位旋转成与所述第一无线信号的相位正交而执行所述第二无线信号的干扰消除。
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