CN104521314A - 用于控制和调度设备对设备通信的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
至少一个示例性实施例公开了一种控制直接用户设备通信的方法。所述方法包括:分别从第一用户设备(UE)和第二UE接收报告,其中第一和第二UE与服务基站通信;确定用于第一UE与第二UE之间的直接通信的至少一个控制信道和至少一个数据信道;基于所述确定为第一UE与第二UE之间的直接通信链路分配至少一个资源块;以及向第一UE和第二UE传送配置消息,所述配置消息表明所分配的资源块并且允许第一UE和第二UE的至少其中之一确定所述直接通信链路的参数。
Description
背景技术
在设备对设备通信中,用户设备(UE)彼此通信。传统的UE被装配来在上行链路上进行传送并且在下行链路上进行接收,基站则在上行链路上进行接收并且在下行链路上进行传送。设备对设备通信至少可以被用于公共安全和社交网络。
为了改进公共安全,在蜂窝基础设施不可用的情况下使用设备对设备通信。设备对设备通信允许用户设备(UE)在紧急情况下彼此直接通信。
设备对设备通信还被使用在社交网络中以用于商业应用。更具体来说,设备对设备通信允许邻近的UE共享信息。
发明内容
在蜂窝网络控制的设备对设备通信中,直接设备对设备通信完全由服务基站(例如增强型节点B(eNB))控制和调度。网络控制的设备对设备系统使用eNB与UE之间的信令交换,并且设备对设备通信取决于网络。这不同于要求设备对设备通信在没有蜂窝网络参与的情况下仍然工作的针对公共安全的方法。
发明人已经开发出一种受到松散地(放松的)控制的设备对设备通信系统,其允许在设备对设备通信中由UE实施控制功能。所述受到松散地(放松的)控制的设备对设备通信系统在服务基站与UE之间使用较少的信令,并且在管理上行链路干扰的同时为UE提供了灵活性。
至少一个示例性实施例公开了一种控制直接用户设备通信的方法。所述方法包括:分别从第一用户设备(UE)和第二UE接收报告,其中第一和第二UE与服务基站通信;确定用于第一UE与第二UE之间的直接通信的至少一个控制信道和至少一个数据信道;基于所述确定为第一UE与第二UE之间的直接通信链路分配至少一个资源块;以及向第一UE和第二UE传送配置消息,所述配置消息表明所分配的资源块并且允许第一UE和第二UE的至少其中之一确定所述直接通信链路的参数。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:分别从第一和第二UE接收针对直接通信的请求;确定第一UE和第二UE是用于直接通信的候选;以及基于确定第一UE和第二UE是用于直接通信的候选,向第一UE和第二UE通知第一UE和第二UE是用于直接通信的候选,其中所述接收报告的步骤是基于所述通知。
在一个示例性实施例中,所述分配至少一个资源块的步骤将物理下行链路控制信道的结构中的设备对设备链路控制信道和物理下行链路共享信道的结构中的设备对设备链路数据信道的至少其中之一分配用于所述直接通信链路。
在一个示例性实施例中,每一份报告包括分别对应于第一或第二UE的缓冲状态报告(BSR)、功率净空报告(PHR)和探测参考信号报告(SRSR)。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:基于所接收到的报告,确定对应于直接通信链路的时分双工(TDD)传送占空比。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:基于所接收到的报告,确定对应于直接通信链路的混合自动重复请求配置。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:基于所接收到的报告,确定直接通信链路上的对应于第一和第二UE的至少其中之一的初始传送功率。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:基于所接收到的报告,确定直接通信链路上的对应于第一和第二UE的至少其中之一的最大传送功率。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:确定第一UE和第二UE利用所述至少一个资源块进行通信的时间段。
在一个示例性实施例中,所述确定时间段的步骤基于BSR、直接通信链路上的可用带宽、直接通信链路上的传送功率和传送速率来确定所述时间段。
在一个示例性实施例中,所述分配步骤基于与第一基站通信的其他UE以及所述其他UE的位置来分配所述至少一个资源块。
至少一个示例性实施例公开了第一用户设备(UE),其包括:被配置来向基站传送通信的上行链路发送器;被配置来通过所分配的下行链路块与第二UE进行通信的下行链路发送器;以及被配置来接收来自基站的通信的下行链路接收器。
在一个示例性实施例中,下行链路接收器还被配置来接收来自第二UE的通信。
在一个示例性实施例中,第一UE被配置来确定用于与第二UE通信的传送功率。
在一个示例性实施例中,下行链路接收器被配置来接收来自基站的同步参考信号以便保持同步。
至少一个示例性实施例公开了一种用于卸载第一基站的通信的方法。所述方法包括:由第一用户设备(UE)接收配置消息,所述配置消息表明用于第一UE与第二UE之间的直接通信链路的至少一个所分配的资源块,并且允许第一UE和第二UE的至少其中之一确定所述直接通信链路的参数;以及利用所述至少一个资源块与第二UE进行通信。
在一个示例性实施例中,所述通信包括:向第二UE传送接收控制信息。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:与接收控制信息一起向第二UE传送数据。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:接收表明数据是否被成功传送的确认。
在一个示例性实施例中,所述通信包括:确定直接通信链路上的传送功率;以及在所确定的传送功率下向第二UE传送数据。
在一个示例性实施例中,所述通信包括:向第二UE传送导频信号并且接收来自第二UE的响应,所述响应表明链路条件,所述确定传送功率的步骤是基于所述链路条件。
在一个示例性实施例中,所述方法还包括:分别向第二UE和至少另一个UE传送请求,所述请求是针对第二UE和所述至少另一个UE的状态的请求;接收分别来自第二UE和所述至少另一个UE的状态报告;以及基于所接收到的状态报告确定用于与第二UE和所述至少另一个UE进行通信的参数。
在一个示例性实施例中,所述状态报告包括分别对应于第二UE和所述至少另一个UE的缓冲状态报告(BSR)、缓冲等待时间(BWT)、功率净空报告(PHR)和共同参考信号报告(CRSR)。
在一个示例性实施例中,所述确定参数的步骤基于所接收到的状态报告调度用于第二UE和所述至少另一个UE的传送时隙。
附图说明
通过后面结合附图做出的详细描述,将会更加清楚地理解示例性实施例。图1-6B代表这里所描述的非限制性的示例性实施例。
图1示出了在其中实施示例性实施例的网络;
图2-3示出了根据一个示例性实施例的第一基站的控制直接用户设备通信的方法;
图4示出了根据一个示例性实施例的图2-3中描述的方法的呼叫流程;
图5示出了根据一个示例性实施例的受到松散地控制的设备对设备通信的系统和信道结构;
图6A示出了具有下行链路传送功能的UE的一个示例性实施例;以及
图6B示出了基站的一个示例性实施例。
具体实施方式
现在将参照附图更加全面地描述各个示例性实施例,在附图中示出了一些示例性实施例。
因此,虽然示例性实施例可以有多种修改和替换形式,但是在附图中以举例的方式示出了一些实施例,并且将在这里对其进行详细描述。但是应当理解的是,并不意图将示例性实施例限制到所公开的具体形式,相反,示例性实施例应当涵盖落在权利要求书的范围内的所有修改、等效方案和替换方案。相同的附图标记在各幅图的描述中始终指代相同的单元。
应当理解的是,虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元,但是这些单元不应当受到这些术语的限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说,在不背离示例性实施例的范围的情况下,第一单元可以被称为第二单元,并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
应当理解的是,当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时,其可以直接连接或耦合到所述另一单元,或者可以存在中间单元。与此相对,当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时,则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”,“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而不意图对示例性实施例进行限制。除非上下文明确地另有所指,否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数形式。还应当理解的是,这里所使用的术语“包括”、“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在,而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是,在一些替换实现方式中,所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说,取决于所涉及的功能/动作,相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
除非另行定义,否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与示例性实施例所属领域内的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是,除非在这里被明确定义,否则例如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释成具有与其在相关领域的情境中的含义一致的含义,而不应按照理想化的或者过于正式的意义来解释。
示例性实施例的一些部分和相应的详细描述是通过计算机存储器内的软件或算法以及对于数据比特的操作的符号表示而给出的。这些描述和表示是本领域技术人员用以向本领域其他技术人员有效地传达其工作实质的描述和表示。正如其通常被使用的那样,这里所使用的术语“算法”被设想成获得所期望的结果的自相一致的步骤序列。所述步骤是需要对物理数量进行物理操纵的那些步骤。通常而非必要的是,这些数量采取能够被存储、传输、组合、比较以及按照其他方式被操纵的光学、电气或磁性信号的形式。主要出于通常使用的原因,已经证明有时把这些信号称作比特、数值、元素、符号、字符、项、数字等等是便利的。
在后面的描述中将参照可以被实施为程序模块或功能处理的动作以及操作的符号表示(例如以流程图的形式)来描述说明性实施例,所述程序模块或功能处理包括实施特定任务或者实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等,并且可以利用现有网络单元或控制节点处的现有硬件来实施。这样的现有硬件可以包括一个或更多中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)计算机等等。
除非明确地另行声明或者从讨论中可以明显看出,否则例如“处理”、“计算”、“确定”或“显示”等术语指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和处理,其对被表示为所述计算机系统的寄存器和存储器内的物理、电子数量的数据进行操纵,并且将其变换成被类似地表示为所述计算机系统存储器或寄存器或者其他此类信息存储、传送或显示设备内的物理数量的其他数据。
这里所公开的术语“存储介质”、“存储单元”或“计算机可读存储介质”可以代表用于存储数据的一个或更多设备,其中包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、核心存储器、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备以及/或者用于存储信息的其他有形机器可读介质。术语“计算机可读介质”可以包括而不限于便携式或固定存储设备、光学存储设备以及能够存储、包含或携带(多条)指令和/或数据的多种其他介质。
此外还可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施示例性实施例。当用软件、固件、中间件或微代码实施时,用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在例如计算机可读存储介质之类的机器或计算机可读介质中。当用软件实施时,一个或多个处理器将实施必要的任务。
一个代码段可以代表一个规程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或者指令、数据结构或程序语句的任意组合。通过传递和/或接收信息、数据、参量、参数或存储器内容,一个代码段可以耦合到另一代码段或硬件电路。可以通过任何适当的措施来传递、转发或传送信息、参量、参数、数据等等,其中包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传送等等。
这里所使用的术语“用户设备”或“UE”可以与用户设备、移动站、移动用户、接入终端、移动终端、用户、订户、无线终端、终端和/或远程站同义,并且可以描述无线通信网络中的无线资源的远程用户。因此,UE可以是无线电话、具有无线装备的膝上型计算机、具有无线装备的电器等等。
术语“基站”可以被理解成一个或更多蜂窝站点、基站、节点B、增强型节点B、接入点以及/或者射频通信的任何终端。虽然当前的网络架构可能会考虑移动/用户设备与接入点/蜂窝站点之间的区分,但是后面描述的示例性实施例通常还可以适用于其中所述区分并不十分明确的架构,比如自组织和/或网状网络架构。
从基站到UE的通信通常被称作下行链路或前向链路通信。从UE到基站的通信通常被称作上行链路或反向链路通信。
服务基站可以指代当前正在应对UE的通信需求的基站。
术语“信道”可以被理解成频带分配、时间分配和代码分配的任意组合。
示例性实施例公开了发生在直接通信链路上的设备对设备通信。
请求设备对设备通信的UE确定直接通信链路的可行性。在UE利用链路状态报告确认了直接通信链路的可行性之后,服务基站(例如eNB)实施直接通信链路的初始配置,其中包括初始TDD占空比、混合自动重复请求(HARQ)配置、最大允许设备对设备通信时间、初始传送功率以及最大允许资源分配(PRB)。初始TDD空隙指派和HARQ配置由服务基站基于通信量特性来确定。
所述放松的网络控制和调度允许UE实施更多控制功能。在直接通信链路中采用专用的控制信道。在一个示例性实施例中,对于直接通信链路使用长期演进(LTE)下行链路信道的结构和格式。设备对设备通信中的传送UE将通过控制信道向接收UE递送接收控制信息(RCI),以便帮助在接收UE处进行解调/解码。UE将在一定延迟之后在被指派给该UE的传送空隙处传送ACK/NACK,其中UE在为之指派的传送空隙处传送数据和参考信号测量。
图1示出了在其中实施示例性实施例的网络。如图1中所示,网络100包括基站110以及UE 120a、120b和120c。基站110例如可以是增强型节点B(eNB)。基站110可以为被称作蜂窝的地理区域服务。
在LTE系统中,传送和接收被频分双工。上行链路被正交频分多路复用,其中为不同的用户分配被称作物理资源块(PRB)的时间-频率块。在图1所示的示例性实施例中,基站110对UE 120a、120b和120c以及系统中的任何其他UE(未示出)进行调度,以便在被称作物理上行链路共享信道(PUSCH)的上行链路通信量信道上的这些PRB上传送数据。UE 120a、120b和120c以及系统的其他UE在物理上行链路控制信道(PUCCH)上传送反馈和控制信息。反馈和控制信息例如可以包括下行链路传送确认和下行链路信道质量反馈。在各个蜂窝之间可以有完全资源重复利用,从而可以在邻近的地理蜂窝中重复利用PRB(未示出)。
每一个UE 120a、120b和120c分别经由双向通信链路对140a/140b、160a/160b和170a/170b与基站110通信。每一条双向链路包括上行链路140a、160a、170a以及下行链路140b、160b和170b。
下行链路140b、160b和170b分别是从基站110到UE 120a、120b和120c的信道。基站110在下行链路140b、160b和170b上进行传送,并且UE 120a、120b和120c分别在下行链路140b、160b和170b上进行接收。
上行链路140a、160a和170b是从UE 120a、120b和120c到基站110的信道。UE 120a、120b和120c分别在上行链路140a、160a和170a上进行传送,并且基站110在上行链路140a、160a和170a上进行接收。
在至少一个示例性实施例中,UE 120a和120b还在设备对设备信道(例如在LTE下行链路信道结构中)150a/150b上进行接收,以便接收来自设备对设备通信中的UE对等方的数据。基站110初始地对UE进行配置,以用于设备对设备信道150a/150b上的设备对设备通信。基站110可以在下行链路信道上为基站和UE(其中包括设备对设备通信中的UE)之间的通信分配PRB。虽然所述设备对设备通信是在下行链路信道格式中描述的,但是应当理解的是,取代下行链路信道,对于设备对设备通信可以采用上行链路信道结构。因此,示例性实施例不限于对于设备对设备通信使用下行链路信道格式。
UE 120a和120b当中的每一个可以实施一种发现方法以便发现处于通信范围内的UE。或者,基站110可以发起一种发现方法,以便确定哪些UE处于通信范围内。如果UE 120a和120b的其中之一发现另一个UE处于通信范围内,则UE 120a和120b的所述其中之一可以请求直接通信。
在图1中,UE 120a和120b被视为处于彼此的通信范围内。
可以根据标题为“Method and Apparatus for Resource Allocation forDevice-to-Device Communication(用于设备对设备通信的资源分配的方法和装置)”的美国申请号13/484,863和标题为“Methods and Apparatusfor Opportunistic Offloading of Network Communications toDevice-to-Device Communication(用于网络通信到设备对设备通信的机会性卸载的方法和装置)”的美国申请号13/523,521来实施所述发现方法,其中每一项申请的全部内容被合并在此以作参考。
由于UE 120a和120b处于通信范围内,因此UE 120a和120b的至少其中之一通过对应的上行链路140a或160a向基站110传送针对直接通信的请求。响应于所述请求,基站110为UE 120a与120b之间的直接通信链路150a/150b分配资源。可以至少根据后面所描述的关于图2-5示出的方法来分配设备对设备资源。
此外,处于对等UE 120a和120b附近的UE 120c可以继续与基站110通信,这是因为在来自基站110的下行链路上发生附加的传送。
网络100是LTE网络。但是应当理解的是,这里所描述的示例性实施例可以根据移动通信系统(GSM)、通用分组无线电服务(GPRS)、通用移动电信系统(UMTS)、高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)蜂窝标准来实施。
图2-3示出了一种控制直接用户设备通信的方法。图2中所示出的步骤由服务基站实施,比如图1中所示的eNB 110。图3中所示出的步骤由UE实施,比如图1中所示的UE 120a(第一UE)。
在S200处,所述方法开始。可以根据标题为“Method and Apparatusfor Resource Allocation for Device-to-Device Communication(用于设备对设备通信的资源分配的方法和装置)”的美国申请号13/484,863和标题为“Methods and Apparatus for Opportunistic Offloading of NetworkCommunications to Device-to-Device Communication(用于网络通信到设备对设备通信的机会性卸载的方法和装置)”的美国申请号13/523,521来实施发起直接通信链路的发现方法处理,其中每一项申请的全部内容被合并在此以作参考。
更具体来说,在S200处,服务基站接收分别来自第一和第二UE的针对直接通信的请求,确定第一UE和第二UE(例如UE 120b)是用于直接通信的候选,并且向第一UE和第二UE通知第一UE和第二UE是用于直接通信的候选。
服务基站向第一UE和第二UE进行通知是通过指示直接通信链路中的UE报告预期第一和第二UE会通过所述直接链路传输的数据的数量。
UE通过传送报告对该请求做出响应。在S205处,服务基站在S205处接收来自第一和第二UE的报告。举例来说,在图1中,eNB 110接收来自UE 120a和120b的报告。
每一份初始报告包括分别对应于第一或第二UE的缓冲状态报告(BSR)、功率净空报告(PHR)和探测参考信号报告(SRSR)。BSR标识出对应的第一或第二UE将要通过直接通信链路传输的数据的数量。在开始UE直接通信之后,为了设备对设备通信的继续,通过直接链路收集报告。所述参数包括:BSR,PHR,从由UE发送的参考信号(导频)测量的共同参考信号报告(CRSR),以及作为自从最早的数据到达缓冲器之后所缓冲的数据的等待时间的缓冲等待时间报告(BWTR)。BSR、PHR、BWTR、CRSR和SRSR可以被统称为状态信息。PHR、CRSR和SRSR可以被统称为功率测量信息。BSR、PHR以及CRS和SRS的信号格式在本领域内是已知的,并且在无线标准中定义。因此,为了简明起见,对于BSR、PHR和SRSR将不做更加详细的描述。
基于所接收到的报告,服务基站配置至少一个控制信道和至少一个数据信道,这包括在S210处确定用于直接通信的至少一个控制信道和至少一个数据信道。举例来说,可以基于经验数据确定所述至少一个控制信道和至少一个数据信道,并且在服务基站中设定。
正如后面将更加详细地描述的那样,对于受到松散地控制的设备对设备模式,可以使用现有的LTE蜂窝系统的下行链路控制和数据信道结构以及格式。一般来说,对于受到松散地控制的设备对设备通信的直接通信链路,可以使用现有的下行链路信道结构或上行链路信道结构。由紧邻的多个设备对设备配对使用的频率分集下行链路控制信道之间的干扰问题通过这些控制信道上的聚合水平的适当分配而得到解决。此外,没有排除利用时间偏移量以及将频率资源划分成多个载波来实现这些信道对的正交化。
在S215处,服务基站初始地基于所述至少一个控制信道和至少一个数据信道为第一UE与第二UE之间的直接通信链路分配至少一个物理资源块(PRB)。在S215处,所述分配至少一个PRB的步骤包括确定对应于直接通信的初始传送功率、最大传送功率、最大允许频率资源范围(子载波)、TDD传送占空比以及HARQ配置。
服务基站基于以下因素确定初始直接链路配置:(i)UE通信量的相对优先级,以及(ii)对于正在与服务基站通信的UE的资源可用性。如果设备对设备通信量的优先级较高,则将安排更多所允许的资源。否则,对于直接链路将允许更少的资源。类似地,如果没有其他的UE,则对于直接通信可以允许更多的资源。另一方面,如果有许多其他的UE,则对于设备对设备通信可以允许更少的资源。
基于特定应用的通信量模式(通信量在任一方向上是否平衡,或者一个UE是否将传送比另一个UE更多的信息)以及来自UE的缓冲状态报告,服务基站确定并且配置第一和第二UE的设备对设备TDD传送占空比以及相关联的HARQ。此外,由服务基站对于每一个UE规定最大传送功率封顶,其对于UE被允许通过直接通信进行传送的功率设定限制。应用的实例包括语音、文件传输和电子邮件交换。
在接收到功率测量信息(PHR、SRSR)之后,服务基站确定初始传送功率。直接通信中的传送UE(例如第一UE)的初始功率是基于由其他UE测量/报告的其SRS、UL干扰水平以及PHR。接收UE(例如第二UE)的初始CRS功率是基于从意定的传送UE报告的SRSR以及意定的接收UE的PHR的水平。SRS是在正常操作期间从UE发送到eNB的参考信号。CRS是在正常LTE操作期间从eNB发送到UE的参考信号。在启用设备对设备通信之后,UE向彼此发送导频。导频的信号格式采用自下行链路的CRS。
由服务基站基于出错率要求确定目标SRS。利用已知的目标SRS和PHR,通过放大或缩小先前的服务基站调度的功率来确定CRS的初始功率。最大传送功率限制/封顶由服务基站确定,并且被发送到传送UE以限制其传送功率。
服务基站可以初始地基于分别由第一和第二UE的位置决定的所报告的PHR和所接收的SRS水平来确定最大传送功率。在启用直接链路之后,将通过UE自身处的下行链路CRS测量的水平对功率封顶进行缩放。第一和第二UE越靠近服务基站,最大传送功率就将被设定得越低。
正如后面将描述的那样,在由服务基站确定初始功率之后,将对传送UE应用基于ACK/NAK的功率控制,正如在美国专利号7,548,760和7,515,927中所描述的那样,其中每一项专利的全部内容被合并在此以作参考。进行传送的设备对设备UE测量来自服务基站的CRS。为了限制来自设备对设备通信的上行链路干扰,可以基于下行链路CRS测量应用开环调节。更高的CRS测量将导致由服务基站降低传送UE的最大传送功率,这意味着传送UE的传送速率的降低。
对于UE之间的直接通信采用TDD。服务基站对于受到松散地控制的设备对设备链路配置TDD。在最初接收到来自意图进行设备对设备通信的UE的状态信息(BSR、PHR、SRSR)之后,服务基站决定直接通信链路上的设备对设备UE TDD传送占空比以及HARQ配置。
第一和第二UE跟踪来自服务基站的参考信号,并且将其本地参考与所述参考信号保持对准。由于第一和第二UE非常靠近,其结果是其定时也对准。
对于在第一和第二UE之间具有平衡的通信量的设备对设备通信,对于第一和第二UE配置50%占空比,其中第一和第二UE交替地在1毫秒TDD空隙处进行传送。在50%交替TDD类型的设备对设备链路下,即使UE没有数据要传送,仍然为设备对设备UE指派每隔一个空隙以用于TDD传送。
在设备对设备UE的传送空隙中,UE传送数据或控制信令(例如响应于先前接收自另一个UE的数据的ACK/NAK以及CRSR),或者传送数据和控制信令全部二者。一般来说,采用针对FDD LTE的上行链路的同步HARQ的规程。其中唯一的差别在于,ACK/NAK响应被延迟4个传送时间间隔(TTI)而不是3个TTI。这是由于直接通信链路的TDD操作而导致的。与现有的下行链路控制信息一样,在与相关联的数据相同的空隙中传送所述接收控制信息。
对于在两个UE之间具有不平衡通信量的设备对设备通信,为有更多数据要发送的UE指派更多传送空隙。举例来说,80%的空隙被指派给有更多数据要传送的UE。在设备对设备UE的传送空隙中,UE传送数据或控制信令(例如响应于先前接收自另一个UE的数据的ACK/NAK以及CRSR)或者全部二者。要传送的数据较少或者没有数据要传送的UE使用其传送空隙来传送CRSR和ACK/NAK。由于不平衡的TDD空隙指派,当要传送的数据较少的UE的传送空隙变为可用时,从该UE发送打包的HARQ ACK/NAK。
对于具有放松的延迟要求和来自全部两个UE的平衡通信量的应用,可以由服务基站选择具有50%占空比和未打包HARQ的模式。对于具有严格的延迟要求并且将从一个UE向另一个UE传送较大数据块的应用,可以由服务基站选择更大的TDD占空比(例如80%)和打包的HARQ。举例来说,大多数数据传送(比如文件传输和电子邮件交换)对于延迟不很敏感。而例如语音呼叫之类的应用则具有更加严格的延迟要求。
资源分配可以涉及例如频谱、时间和功率之类的通信资源。PRB是为UE分配的二维(频率子载波和时间)块。此外还控制各个UE之间的功率水平以进行通信。
基于由服务基站服务的各个设备对设备配对以及其他UE的位置信息,可以为设备对设备配对和其他UE或者其他设备对设备配对分配不同的频率资源。如果其他UE远离设备对设备配对,则服务基站可以不考虑其他UE对于设备对设备UE的干扰。如果针对其他UE的资源分配可以避开对于设备对设备配对所允许的资源范围,则还可以减少来自所述受到松散地控制的设备对设备的干扰。如果设备对设备UE的数据优先级较高,则可以由服务基站允许更多的资源。这样将减少(多个)传送UE的传送时间。
服务基站基于将要传送的缓冲数据的大小以及所使用的平均资源(其中保守地假设并不总是将使用最大允许资源)来确定对于传送UE在直接通信链路上完成其传送所允许的时间。
服务基站利用对于容纳PRB所准许的频率范围和初始传送功率来估计数据传输速率。
1.利用所估计的数据传输速率,服务基站在特定带宽和功率分配的条件下估计用于待完成数据的近似传输时间。更具体来说,服务基站如下确定传输时间:
T=B/R=B/(W.log(1+SNR) (1)
其中
SNR=P/I+N (2)
其中,T是传输时间,B是缓冲数据大小,W是总的可用带宽,并且P是传送功率。带宽W是子载波对于分配PRB所允许的带宽(每一个子载波是15kHz)。
在220处,服务基站分别向第一和第二UE传送配置消息。所述配置消息开始设备对设备通信,并且表明所述至少一个数据信道、至少一个控制信道、所分配的至少一个PRB,其中包括初始传送功率、最大传送功率、最大频率范围、TDD传送占空比、用于直接通信的传输时间以及将被用于直接通信链路的HARQ配置。
图3从第一和第二UE的其中之一的角度示出了卸载通信的方法。
在S300处,所述方法开始。在S305处,第一和第二UE分别接收由服务基站传送的配置消息。当对于第一和第二UE开始受到松散地控制的设备对设备通信时,第一和第二UE转变到设备对设备模式,其对于网络类似于空闲模式。第一和第二UE将继续周期性地跟踪来自其服务基站以及相邻基站的参考信号和开销消息。
在S310处,第一和第二UE利用在配置消息中阐明的参数通过直接通信链路进行通信。第一和第二UE继续跟踪来自服务基站的参考信号,从而使其可以与服务基站同步。
第一和第二UE继续监测寻呼信道。如果服务基站接收到针对第一和第二UE的其中之一的寻呼消息,并且如果寻呼消息表明其是低优先级寻呼,则服务基站利用具有原因代码“设备对设备”的“繁忙”消息做出响应。如果寻呼消息表明其是高优先级寻呼,则服务基站将对该UE进行寻呼。当接收到寻呼消息时,UE准备禁用直接通信并且切换回到与服务基站的正常链路。
第一和第二UE继续周期性地传送CRS,正如在例如LTE之类的无线标准中所规定的那样。
第一和第二UE将周期性地测量彼此的CRS,并且向彼此回报CRSR。如果任何UE的CRSR测量低于一定阈值,则该UE将首先尝试提高其传送功率。如果其传送功率是最大传送功率,则该UE向服务基站和另一个UE发送请求,以便请求终止直接通信链路并且恢复服务基站到UE的连接。
可以由第一和第二UE基于从接收UE到发送UE的ACK/NACK反馈来进行功率和速率控制。可以在传送UE处选择初始速率和功率以便实现一定SINR。如果接收UE发送NACK,则传送UE在可能的情况下提高其传送功率。如果分组反复失败(例如多于HARQ重传目标),则传送UE为下一次分组传送确定较低的速率。
对应于来自接收UE的ACK/NACK的功率由接收UE基于传送UE所报告的设备对设备UE测量来确定。
在S315处,所述方法结束。更具体来说,在传送UE在所允许的传送时间内完成其传送之后,传送UE向服务基站传送TX_Completed(传送完成)消息。
在为设备对设备通信指派的最大传输时间到期之前,如果服务基站接收到来自全部两个UE的TX_Completed(传送完成)消息,则服务基站把为直接通信链路分配的所有资源释放给正常的基站路由的通信。
在对于设备对设备通信所允许的最大时间到期之后,如果第一和第二UE当中的任一个还没有完成其传送,则第一和第二UE再次向服务基站传送设备对设备请求,以便请求另一轮的资源安排以便在直接通信链路上继续传送。
在设备对设备通信期间,当最大允许时间还没有到期时,如果由于应用改变或通信量改变而导致当前的设备对设备配置不满足至少其中一项UE传送要求,则第一和/或第二UE向服务基站发送针对改变配置(例如TDD和HARQ以及最大允许时间和资源)的请求。服务基站基于其中一个或全部两个UE的状态报告决定是否要重新配置当前正在进行的设备对设备通信。
图4示出了根据一个示例性实施例的在图2-3中描述的方法的呼叫流程。此外,图5示出了受到松散地控制的设备对设备通信的系统和信道结构。
在S405处,UE测量彼此的SRS,并且确定其间的链路条件以及当前的传送功率。UE通过经由物理上行链路控制信道(PUCCH)向服务基站发送设备对设备调度请求来确认直接通信链路。
在S410处,服务基站从UE请求状态信息。在S415处,UE经由物理上行链路共享信道(PUSCH)向服务基站报告其BSR、PHR和SRSR。基于UE的状态,服务基站对UE进行配置以用于进行设备对设备通信,其中包括对应于设备对设备通信的TDD和HARQ配置、初始传送功率、最大允许设备对设备时间以及最大允许资源。在S420处,服务基站通过分别向各个UE传送配置消息来触发设备对设备通信。
在S425和S430处,UE按照上行链路频率和下行链路信道格式开始直接通信。UE继续按照对于LTE下行链路所使用的CRS格式传送参考信号。如图5中所示,UE 120a和120b当中的每一个包括用以按照下行链路信道格式传送信息的下行链路发送器。后面将更加详细地描述UE 120a和120b的结构。
在S435处,UE 120a利用接收控制信息(RCI)对接收UE 120b做出指示。RCI与相关联的数据处于相同的TTI中。在S440处,传送UE120a向接收UE 120b传送设备对设备数据加上CRS测量报告(CRSR_a)。应当理解的是,S435和S440可以在相同的时隙处实施。
接收UE对RCI进行解码,并且随后在发送ACK/NAK的时间之前对数据进行解码。如前面所讨论的那样确定所接收到的数据相比于其确认的定时。在50%占空比的情况下,从接收到数据到做出确认的总体允许解码时间段是4个TTI。
在S445处,接收UE 120b调度传送UE 120a来接收信息。在S445处,UE 120b传送对应于将由UE 120b传送的数据的RCI。在S450处,UE 120b向UE 120a传送设备对设备数据加上CRS测量报告(CRSR_b)。应当理解的是,S445和S450可以被同时实施。
在S455处,UE 120b通过经由直接链路中的物理混合ARQ指标信道(PHICH)发送回ACK/NAK来确认从UE 120a接收到数据的状态。在S465处,UE 120a通过经由直接链路中的PHICH发送回ACK/NAK来确认从UE 120b接收到数据的状态。
在S470处,出于记账目的,服务基站110请求UE 120a和120b报告经由设备对设备通信传送的数据数量。在S475处,UE 120a和120b报告所记录的设备对设备信息。
图6A示出了具有下行链路传送功能的UE 120a的一个示例性实施例。虽然仅示出了UE 120a,但是应当理解的是,UE 120b可以具有相同的结构。还应当理解的是,UE 120a可以包括未在图6A中示出的特征,并且不应当被限制到所示出的那些特征。
图6A中所示的UE 120a被配置来通过网络的上行链路或下行链路信道接收来自对等UE(例如UE 120b)的数据。
UE 120a例如可以包括上行链路发送单元610、下行链路发送单元620、基站接收单元625、存储器单元630、处理单元640以及数据总线650。
上行链路发送单元610、下行链路发送单元620、基站接收单元625、存储器单元630和处理单元640可以利用数据总线650向/从彼此发送数据和/或接收数据。上行链路发送单元610是包括用于经由去到其他无线设备(例如基站)的一条或更多条无线连接在上行链路(反向链路)上传送无线信号的硬件和任何必要软件的设备,所述无线信号例如包括数据信号、控制信号以及信号强度/质量信息。
下行链路发送单元620是包括用于经由来自其他无线设备(例如基站)的一条或更多条无线连接在下行链路(前向链路)上传送无线信号的硬件和任何必要软件的设备,所述无线信号例如包括数据信号、控制信号以及信号强度/质量信息。
基站接收单元625被实施成包括低噪声放大器、混合器、滤波器和基带处理器的接收器链条,其被配置来接收在上行链路信道上传送的信号。基站接收单元625被配置来通过直接通信链路接收来自UE 120b的设备对设备通信,并且接收来自基站的同步参考信号以便保持同步。
存储器单元630可以是能够存储数据的任何存储介质,其中包括磁性存储装置、闪存存储装置等等。
处理单元640可以是能够处理数据的任何设备,其中例如包括被配置来基于输入数据实施特定操作的微处理器,或者其能够执行包括在计算机可读代码中的指令。举例来说,处理单元640被配置来如前面所描述的那样确定用于与第二UE进行通信的传送功率。
图6B示出了基站110的一个示例性实施例。还应当理解的是,基站110可以包括未在图6B中示出的特征,并且不应当被限制到所示出的那些特征。
参照图6B,基站110例如可以包括数据总线659、发送单元652、接收单元654、存储器单元656以及处理单元658。
发送单元652、接收单元654、存储器单元656和处理单元658可以利用数据总线659向/从彼此发送数据和/或接收数据。发送单元652是包括用于经由去到无线通信网络100中的其他网络单元的一条或更多条无线连接传送无线信号的硬件和任何必要软件的设备,所述无线信号例如包括数据信号、控制信号以及信号强度/质量信息。举例来说,发送单元652分别向UE 120a-120b传送对应于直接通信链路150a-150b的配置消息。
接收单元654是包括用于经由去到网络100中的其他网络单元的一条或更多条无线连接来接收无线信号的硬件和任何必要软件的设备,所述无线信号例如包括数据信号、控制信号以及信号强度/质量信息。
存储器单元656可以是能够存储数据的任何设备,其中包括磁性存储装置、闪存存储装置等等。
处理单元658可以是能够处理数据的任何设备,其中例如包括被配置来基于输入数据实施特定操作的微处理器,或者其能够执行包括在计算机可读代码中的指令。
举例来说,处理单元658被配置来至少实施图2的步骤S210和S215。
在特定数据轮询应用中,机器对机器控制器设备对来自多于一个设备的数据进行轮询,以便最小化系统中的各个设备之间对控制器设备的干扰。利用图1作为一个实例,eNB 110将第一UE 120a指派为控制器UE。第一UE 120a可以对来自第二UE 120b以及与第一UE 120a处于直接通信中的任何其他UE的数据进行轮询。第一UE 120a请求各个UE在ACK/NAK空隙中报告其各自的状态。所述状态报告包括BSR、PHR、CRSR、BWT(缓冲等待时间)。
基于由第二UE 120b和其他UE报告的状态,第一UE 120a决定何时改变设备对设备配置,其中包括各个UE的传送占空比以及初始设备对设备资源安排。第一UE 120a可以调度某一时隙作为切换点,并且令其他UE事先得知。
如前所述,服务基站与UE之间的上行链路和下行链路控制信道全部二者都涉及在设备对设备配置中。
现有的PUSCH将由UE使用来向服务基站提交其缓冲状态报告(BSR)、另一个UE的探测参考信号报告(SRSR)或共同参考信号报告(CRSR)、功率净空(PHR)以及缓冲等待时间(BWT)。通过现有的PDCCH和PDSCH传送设备对设备配置和启用消息。服务基站向传送/接收UE全部二者传送关于初始TX功率、最大TX功率、频率和时间范围的网络引导。
在一个示例性实施例中,如果设备对设备UE处在两个蜂窝的边界处并且由不同的基站服务,则来自第一UE的传送请求/状态信息将首先经由PUCCH/PUSCH被递送到其服务基站,并且随后经由X2被转发到另一个UE的服务基站。另一个UE将向第一UE的服务基站发送回接受或拒绝消息。所述接受或拒绝消息将最终经由PDCCH被递送到第一UE。
设备对设备数据传送可以通过PDSCH进行。出于功率控制目的,设备对设备UE测量并且报告彼此的CRS。通过PDSCH报告彼此的CRSR。由接收UE通过PHICH发送回ACK/NAK。如果传送UE保有PDSCH以用于在几个设备对设备TDM空隙上进行数据传送,则将使用打包HARQ。
现有的蜂窝系统的下行链路传送功能被添加到UE中。
通过前面描述的示例性实施例,将会明显看到可以通过许多方式对其作出改变。这样的变化不应被视为背离示例性实施例的精神和范围,本领域技术人员将认识到,所有这样的修改都意图被包括在权利要求书的范围之内。
Claims (10)
1.一种控制直接用户设备通信的方法,所述方法包括:
分别从第一用户设备(UE)和第二UE接收(S205)报告,其中第一和第二UE与服务基站通信;
确定(S210)用于第一UE与第二UE之间的直接通信的至少一个控制信道和至少一个数据信道;
基于所述确定为第一UE与第二UE之间的直接通信链路分配(S215)至少一个资源块;以及
向第一UE和第二UE传送(S220)配置消息,所述配置消息表明所分配的资源块并且允许第一UE和第二UE的至少其中之一确定所述直接通信链路的参数。
2.权利要求1的方法,其还包括:
分别从第一和第二UE接收(S200)针对直接通信的请求;
确定(S200)第一UE和第二UE是用于直接通信的候选;以及
基于确定第一UE和第二UE是用于直接通信的候选,向第一UE和第二UE通知(S200)第一UE和第二UE是用于直接通信的候选,其中所述接收报告的步骤是基于所述通知。
3.权利要求1的方法,其中,所述分配至少一个资源块的步骤分配直接通信链路的物理下行链路控制信道和物理下行链路数据信道的至少其中之一。
4.权利要求1的方法,其中,每一份报告包括分别对应于第一或第二UE的缓冲状态报告(BSR)、功率净空报告(PHR)、缓冲等待时间报告(BWTR)、共同参考信号报告(CRSR)和探测参考信号报告(SRSR)的至少其中之一。
5.权利要求4的方法,其还包括:
基于所接收到的报告,确定(S215)对应于直接通信链路的时分双工(TDD)传送占空比。
6.权利要求4的方法,其还包括:
基于所接收到的报告,确定(S215)对应于直接通信链路的混合自动重复请求配置。
7.权利要求4的方法,其还包括:
基于所接收到的报告,确定(S215)直接通信链路上的对应于第一和第二UE的至少其中之一的初始传送功率。
8.权利要求7的方法,其还包括:
基于所接收到的报告,确定(S215)直接通信链路上的对应于第一和第二UE的至少其中之一的最大传送功率。
9.第一用户设备(UE),其包括:
被配置来向基站传送通信的上行链路发送器;
被配置来通过所分配的下行链路块与第二UE进行通信的下行链路发送器;以及
被配置来接收来自基站的通信的下行链路接收器。
10.一种控制直接用户设备通信的方法,所述方法包括:
由第一用户设备(UE)接收配置消息,所述配置消息表明用于第一UE与第二UE之间的直接通信链路的至少一个所分配的资源块,并且允许第一UE和第二UE的至少其中之一确定所述直接通信链路的参数;以及
利用所述至少一个资源块与第二UE进行通信。
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