CN104602320B - 用于在具有部分覆盖的无线网络中发现设备的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于在具有部分覆盖的无线网络中发现设备的方法和系统。一种在基站控制之外的无线设备处的方法，所述方法包括：在预定时间段发送设备存在信号；以及监听响应于所述设备存在信号而发送的网络存在信号。此外，一种在无线设备处的方法，所述方法包括：监听设备存在信号；以及响应于所述设备存在信号，发送网络存在信号。

Description

用于在具有部分覆盖的无线网络中发现设备的方法和系统
技术领域
本公开涉及无线设备到设备(D2D)通信，具体地涉及设备的发现。
背景技术
在一些无线系统中，来自基站(BS)集合的信号可能不会在由基站覆盖的地理区域内的每处都提供覆盖。因此，两种类型的无线设备可以在服务区域内进行操作。
第一种类型的无线设备在本文中被称为覆盖内设备(ICD)，并且这类设备能够使用小区的上行链路无线电资源和下行链路无线电资源与BS直接通信。
第二种类型的设备是非覆盖内设备(NICD)，由于NICD和基站之间的距离或由于NICD和基站之间的障碍，导致这些设备不能与基站直接通信。
在具有部分覆盖的网络中，NICD不能直接与基站通信，但能够直接与其他NICD或一个或更多个ICD直接通信。然而，当前在覆盖无线设备的技术规范中未提供这种通信。
附图说明
将参考附图更好地理解本公开，在附图中：
图1是具有覆盖内设备和非覆盖内设备两者的示例网络的框图；
图2是示出了宏小区网络拓扑中的设备之间的通信的框图；
图3是示出了离线网络集群拓扑中的设备之间的通信的框图；
图4是示出了广播组网络拓扑中设备之间的通信的框图；
图5是部分网络覆盖下的配对频谱使用的简化框图；
图6是示出了用于发送发现存在信号的示例过程的流程图；
图7是部分网络覆盖下的上行链路频谱使用的简化框图；
图8是示出了发现信号时序的时序图；
图9是示出了备选发现信号时序的时序图；
图10是示例网元的简化框图；以及
图11是与本文所描述的实施例一起使用的示例无线设备的框图。
具体实施方式
本公开提供了用于发现在基站的覆盖区域以外、但在基站的覆盖以内的其他设备范围内的无线设备的机制。如本文所使用的，基站包括多个网元(包括接入点、Node B、演进Node B(eNB)、集群头和包括具有ad hoc控制器功能的无线设备在内的其他无线电接入控制器)中的任意一个。
因此，本公开提供了一种在基站控制之外的无线设备处的方法，所述方法包括：在预定时间段发送设备存在信号；以及监听响应于所述设备存在信号而发送的网络存在信号。
本公开还提供了一种在基站控制外操作的无线设备，包括处理器，其中，所述处理器被配置为：在预定时间段发送设备存在信号；以及监听响应于所述设备存在信号而发送的网络存在信号。
本公开还提供了一种在无线设备处的方法，所述方法包括：监听设备存在信号；以及响应于所述设备存在信号，发送网络存在信号。
本公开还提供了一种无线设备，包括处理器，其中，所述处理器被配置为：监听设备存在信号；以及响应于所述设备存在信号，发送网络存在信号。
因此，在本公开的一个实施例中，使用配对频谱进行通信。在这种情况下，非覆盖内设备在下行链路频谱的预定义部分内发送发现信号；然而，因为NICD不能观测到来自基站的传输，所以由NICD发送发现信号可能与来自基站的下行链路传输不同步。
在另一实施例中，可以仅将上行链路频谱用于通信。在这种情况下，NICD在上行链路频谱的预定义部分内发送发现信号，类似地，这可能与基站的上行链路子帧不同步。在另一实施例中，可以将未配对频谱用于通信。因此，NICD在所分配的频谱的预定义部分内发送发现信号，类似地，这可能与基站的上行链路子帧或下行链路子帧不同步。
当非覆盖内设备在下行链路频谱的预定义部分内发送发现信号时，作为普通下行链路信号处理的部分，覆盖内设备可以搜索来自NICD的发现信号。如果检测到NICD发现信号，则ICD可以与基站协作在上行链路频谱的预定义部分内向NICD发回信号通知其存在。
NICD发送的发现信号可以由另一NICD检测，然后另一NICD可以利用其自身的发现信号进行响应。以此方式，当所有设备都在网络覆盖外时，可以使用相同发现过程来检测附近设备。
如本文中所使用的，覆盖内设备是在覆盖区域内操作的、并在基站控制下的无线设备，而非覆盖内设备是在覆盖区域外操作的、并在基站控制之外的无线设备。
此外，如本文所使用的，下行链路通信是从基站到无线设备的通信，而上行链路通信是从无线设备到基站的通信。
现在参考图1，图1示出了部分网络覆盖场景的示意图。具体而言，基站110具有地理覆盖区域112。在图1的示例中，五个覆盖内设备(分别是设备120、122、124、126和128)在覆盖内并在基站110的控制下。
各种非覆盖内设备存在于图1的示例中。具体而言，NICD设备130在基站的覆盖区域之外，但在两个ICD(分别是ICD设备120和ICD设备122)的范围内。
NICD设备132在基站的覆盖区域之外，并还在任意ICD的范围之外。然而，NICD设备132在NICD设备130的范围内。
类似地，NICD设备134在基站110的覆盖范围之外，但在ICD设备128的覆盖范围内。
NICD设备140名义上在基站110所覆盖的地理区域内，但由于障碍物而不能与基站进行通信。然而，NICD设备140在ICD设备126的范围内。
根据以下实施例，一旦NICD发现了附近设备(ICD或另一NICD)，该NICD可以发起直接的设备到设备(DD2D)通信会话来交换信息。
此外，无线电链路可以具有各种分类。不同分类的示例包括宏小区网络拓扑、离线网络集群网络拓扑和广播组网络拓扑等。以下参考图2-4描述以上拓扑中的每一个。
现在参考图2。在图2中可以看到，提供的宏小区网络拓扑包括基站210，基站210包括演进Node B(eNB)212、通过回程链路连接到eNB 212的分组网关214、以及核心网216。
在图2的示例中可以看到，无线设备220和222是覆盖内设备，并具有与eNB 212的设备到基站(D2BS)链路。无线设备220和222相互之间还可选地具有设备到设备(D2D)链路。
此外，在图2的示例中示出了非覆盖内设备230和232，其中，设备230包括到设备220的D2D无线电链路和到设备232的D2D无线电链路。
设备232还可以包括到设备222的D2D无线电链路。
现在参考图3，提供了离线网络集群拓扑。在这种情况下，集群头312形成基站310，并且无线设备320和322是覆盖内设备。设备320和322具有到集群头312的D2BS接入链路。此外，设备320和322之间可以具有D2D无线电链路。
非覆盖内设备330和332通过D2D无线电链路进行通信。具体而言，设备300可以具有与设备320和与设备332的D2D无线电链路。
无线设备332可以具有到设备322以及还到设备330的D2D无线电链路。
现在参考图4，提供了广播组网络拓扑，其中，当前发射机412是基站410。覆盖内设备420和422具有与当前发射机412的D2D无线电链路。
非覆盖内设备430和432还通过D2D无线电链路相连。具体而言，无线设备430可以具有到设备420的D2D无线电链路，而无线设备432可以具有到设备422的D2D无线电链路。
此外，设备420和422之间可以存在潜在的D2D无线电链路，此外设备430和设备432之间也可以存在潜在的D2D无线电链路。
根据网络策略和无线设备能力，在图2-4的实施例中可以将D2D链路用于两个或更多个ICD、两个或更多个NICD之间或ICD与NICD之间的通信。
尽管上行链路和/或下行链路频谱中的无线电资源可以用于在宏蜂窝系统中的D2D链路，ICD可以使用上行链路无线电资源(包括第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进(LTE)的物理上行链路共享信道(PUSCH))来最小化对D2D发射机附近的其他设备所施加的干扰。在这些情况下，可能需要具有D2D能力的ICD来通过上行链路无线电资源进行发送和接收。
在一些部署中，具有多个分量载波的无线系统可以向全部或部分专用分量载波指派D2D链路以避免与D2BS链路的干扰。
根据2013年6月的3GPP技术规范(TR)22.803“Feasibility Study For ProximityServices(ProSe)”，v.12.2.0，June 2013(其内容通过引用方式并入本文)，在网络覆盖外操作的设备应当能够发现附近的无线设备。这种附近的无线设备可以是另一NICD或可以是ICD。NICD可能无法事先知道ICD、NICD或两者是否在其传输范围内。
根据本公开的一个方面，为了简化在NICD处的发现过程，NICD可以使用相同信号和过程来发现附近的NICD和ICD两者。具体地，如果使用一个过程来发现ICD而使用不同过程来发现NICD，这些异同的过程可能需要更多时间来发现附近设备并可能需要在NICD设备处的更多电池电量。
此外，为了从ICD的角度简化发现过程，应当最小化ICD需要针对这种发现所执行的附加工作。具体而言，无法确保ICD附近有任何NICD，因此ICD需要为发现所做的任何附加工作可能是浪费ICD处的电池和/或无线电资源。
根据本公开的另一方面，发现过程在如何使用频谱、ICD所消耗的用于检测NICD存在的电池电量和NICD所消耗的用于发信号通知它们的存在的电池电量等方面应当是高效的。
ICD在各种情况下都应当可检测到NICD用于通知其存在的信令。具体而言，在进行发送的NICD与进行接收的ICD之间可以不存在时间同步。此外，在多个同时发送的NICD之间可以不存在时间同步。
此外，由于发射机未校准，在进行发送的NICD与进行接收的ICD之间可能存在频率偏移。此外，由于发射机未校准，在多个同时进行发送的NICD之间可能存在频率偏移。
此外，根据下述实施例，使用一个或更多个公共附近(proximity)信号，使得接收设备(NICD或ICD)可以确定何时一个或更多个进行发送的NICD在附近。如本文所使用的，公共附近信号指的是一个或更多个NICD可以同时发送的信号。
本文所述实施例可以使用配对频谱或未配对频谱，或仅使用频分复用(FDD)系统中的上行链路频谱。如以下所描述，在配对频谱实施例中，可以减少ICD所执行的工作量、减少必须用于附近发现的无线电资源的数量，并且即使当设备未同步时通常可以用可靠且及时的方式发现附近的NICD。
所描述的实施例还允许将相同处理和机制用于由其他NICD离线网络地发现NICD，并允许在电池节省模式(例如非连续接收(DRX)、非连续发送(DTX)或空闲)中操作的ICD检测NICD。使用配对频谱的实施例可以由仅具有基本FDD能力而不具有特殊D2D传输能力的ICD来实现。换言之，这些ICD设备仅需要在下行链路频谱中接收并在上行链路频谱中发送。
备选地，以下描述将FDD上行链路频谱用于设备存在信号(DPS)发送的实施例。在这种情况下，NICD和ICD均能够在FDD上行链路频谱上发送和接收。所描述的实施例不需要NICD进行下行链路发送的能力。
此外，这类实施例可以在非配对频谱(例如时分复用(TDD)频谱)中使用。在这些情况下，NICD可能不具有上行链路/下行链路资源的信息(知识，knowledge)，因为其不具有系统帧定时。因此，NICD在不使用下行链路或上行链路资源的信息的情况下载频谱中发送DPS。然而，根据本文所述的实施例，ICD将使用上行链路资源进行响应。
本文所描述的实施例用于设备的发现，而附近发现的第二阶段(包括单个发送设备的识别)和可以紧跟在发现之后的其他过程(例如通信)在本公开的范围之外。
因此，根据本文所描述的实施例，发现的第一阶段提供ICD发现NICD的过程和机制。随后的发现阶段提供NICD发现ICD的过程和机制。这些过程和机制还可以用于其他NICD发现NICD的离线网络发现。
在开始本文实施例中所描述的过程之前，假定NICD具有基站所使用的频谱和其服务区域中的ICD的信息。该信息可以例如被预编程到NICD中或可以当在基站的覆盖和控制下时由该设备发现。为了简化ICD在覆盖区域的边缘执行附近检测，可以采用一些系统中多频谱频带的可用性。
在具有配对频谱的基本FDD系统中，离线网络D2D发现可以利用下行链路频谱，而在线网络D2D发现可以利用上行链路频谱。其他示例是可能的。
在具有多个分量载波的系统中，离线网络D2D发现和通信可以利用与用于在线网络D2D发现的分量载波不同的分量载波。
在具有针对多频谱频带(例如商业频谱频带和公共安全频谱频带)的重叠覆盖的系统中，离线网络D2D发现可以利用一个频带，而在线网络D2D发现可以使用另一频带。备选地，可以在单频谱频带内执行离线网络D2D发现。这种单频谱频带例如可以在FDD系统的上行链路频谱内、在FDD系统的下行链路频谱内或在TDD系统的频谱内。
以下描述这些和其他实施例。
存在指示和检测
根据本公开的第一实施例，确定其不能直接与基站进行通信的无线设备可以承担非覆盖内设备(NICD)的角色，并尝试发现可以在NICD附近的其他设备。这些其他设备可以是其他NICD或可以是仍能与基站直接通信的覆盖内设备(ICD)。
NICD通过在某一时间段发送设备存在信号(DPS)来开始发现过程，如下所述。然后，设备作为响应寻找网络存在信号(NPS)，同样如下所述。
在一个实施例中，在一个无线电资源集合中(例如下行链路频谱内)发送DPS，而在无线电资源的补集中(例如上行链路频谱内)发送NPS。这允许NICD在FDD系统中同时发送DPS并扫描NPS的可能性。
检测DPS的ICD可以开始发送NPS作为响应。在一些实施例中，ICD仅发送NPS(如果经基站授权并在基站指示的时间)。在其他实施例中，ICD可以使用已告知该ICD的信息向任意检测到的DPS进行自主响应。如本文所使用的，“告知(is-made-known-to)”是被预配置到设备中的、或BS向所有ICD广播的、或例如使用无线电资源控制(RRC)信令向每个设备单独传送的信息。
现在参考图5，图5示出了部分网络覆盖下的配对频谱使用的简化图。具体而言，在图5中，基站510与两个覆盖内设备(分别是设备520和522)进行通信。如图5中可以看到，设备520在下行链路资源中从基站510接收，并且还在上行链路资源中向基站510发送。类似地，设备522在上行链路资源中向基站510发送并在下行链路资源中从基站510接收。此外，设备520和522可以利用上行链路资源直接进行通信。
在图5的示例中，非覆盖内设备530在ICD 520附近，并且根据本文的实施例可以使用下行链路资源来与ICD 522进行通信并利用上行链路资源从ICD 522接收通信。以下提供了ICD和NICD的操作方面。
如以上所指示，NICD可以被配置为发送发现信号(在本文中被称为DPS)。可以利用有利于搜索DPS的信息来配置ICD。具体而言，在一个实施例中，ICD可以自主地搜索DPS发送或其可以被配置为仅在特定情况下(例如当基站指示时)搜索DPS发送。
例如当ICD位于如通过地理位置、上行链路发射功率电平、上行链路定时提前、来自一个或更多个小区的下行链路信号电平等因素定义的特定区域内(例如，靠近基站的覆盖区域的边缘)时，可以使用仅当基站指示时搜索DPS。
在一个实施例中，在另一ICD已经报告检测到DPS之后，然后指示不同的ICD来搜索DPS。
在另一实施例中，ICD可以被配置为仅周期性地搜索DPS以节省电量并由其他ICD补充搜索。
根据本公开的一个实施例，可以利用信息配置ICD以搜索DPS。这种信息可以包括频谱的哪个部分(例如分量载波或频谱频带)用于搜索DPS。此外，ICD可以被配置为搜索指定频谱内的特定资源块或子帧或子帧内的符号来搜索DPS。
在一个实施例中，ICD的不同子集可以具有不同配置以最小化ICD电池使用，同时网络仍提供针对DPS发送的连续监视。这可以用于例如当监视多个分量载波时或当一些ICD处于诸如DRX的低功率状态时的场景中。
因此，当被配置为这样做时，ICD搜索发送的DPS，并同时处理来自基站的下行链路传输。基站可以向不同ICD提供不同的DPS配置，以优化整个发现过程。
此外，可以利用如何对DPS的检测进行响应来配置ICD。
在一个实施例中，如果针对NPS的发送预分配了无线电资源，在检测到DPS之后，ICD可以(如果策略允许)自主地开始发送网络存在信号(NPS)，如以下所述。
备选地，如果未预分配无线电资源或如果策略排除了NPS的自主发送，则ICD可以向基站请求资源以用于NPS的发送。
在其他实施例中，ICD可以被配置为仅检测DPS，然后向基站报告检测。如果多个ICD报告检测到DPS，则基站可以选择这些ICD的子集来发送NPS。
对于NPS的发送，ICD可以被配置有关于在何处和在何时发送该信号的信息。具体而言，配置可以包括应当将频谱的哪个部分用于发送(包括要使用的频谱频带和分量载波)。配置还可以包括使用所指定的频谱中的哪些资源块和/或使用哪些子帧或子帧内的哪些符号来用于NPS发送。
在一个实施例中，基站可以向不同ICD提供不同NPS配置，以优化发现过程。这些NPS配置可以包括以下一项或更多项：所有ICD必须使用的单个信号；或ICD从其中选择一个来使用或利用其中一个进行配置来使用的信号集合。可以从以下一项或更多项导出ICD使用的信号：网络标识符的方面(例如公共陆地移动网(PLMN))；通过网络提供的服务的方面(例如商业或公共安全服务)；ICD的方面(包括设备类别或设备组)；用户的方面(例如组织中的角色)等因素。
在一些配置中，NPS是与随机接入响应(在本文中被称为DSP-RAR)类似的消息，ICD在随机接入响应中传递信息(潜在地包括NICD用于响应的资源指示中的一个或更多个)。这些资源可以包括与DPS-RAR发送或初始DPS发送有关的时间偏移。
信息还可以包括ICD指派的(潜在地来自基站的)用于进一步控制和/或数据传输的标识符。该标识符可以用于控制信息、数据或两者的发送或接收。
DPS-RAR还可以传递功率控制指令、基于DPS发送的定时提前和/或对NICD要在下一次传输中发送的信息的指示等信息。例如，可以在DPS-RAR中请求一个或更多个特定信息要素，例如用户设备(UE)标识符、ProSe标识符、组标识符或在来自NICD的紧跟在DPS-RAR之后的消息中需要的一些其他信息。DPS-RAR内的指示可以用于指示这些消息的格式或内容。
ICD“可以被配置有”用于DPS/NPS操作的信息。如本文所使用的，术语针对覆盖内设备的“可以被配置有”与向设备“告知”的信息同义，如以上所定义。ICD“可以被配置有”的信息可以包括以下一项或更多项：
●DPS资源(例如资源块(RB)的数量和RB的位置、DPS配置类型等)；
●DPS搜索配置参数(例如周期性、系统帧起始号、搜索持续时间等)；
●DPS检测报告配置(例如信号强度检测阈值、报告周期等)；
●NPS响应配置(例如NPS信号配置等)；或
●NPS响应过程配置(例如首先向BS报告、直接响应等)。
ICD还可以被配置有DPS搜索配置，DPS搜索配置可以包括以下一项或更多项：
在线/离线搜索持续时间的周期性和占空比(例如，搜索N个帧，然后针对M个帧的DRX)；
用于搜索的起始定时器，在该定时器之后UE不再继续搜索，直至BS重新配置为止；
起始系统帧号(每个ICD由BS给予不同起始SFN用于它们的周期性搜索，并共同连续地搜索资源)；或
要搜索的资源(如果未静态地配置)。
关于NICD，可以在两个类别中提供操作方面。在第一类别中，NICD的操作方面处理网络发现。在第二方面中，NICD的操作性方面可以处理附近NICD和ICD发现。
关于网络发现，在开始发现过程之前，不需要NICD对任何参考信号(包括LTE参考信号)进行解码。
NICD可以通过发送设备存在信号(DPS)开始，而不一定要检测网络或其他设备的存在。换言之，NICD可以处于“灯塔”操作模式。
NICD可以在发送DPS以检测作为信标的ICD存在之前或在发送DPS以检测对其发送的响应之后或两者，开始搜索网络存在信号(NPS)。
在一些实施例中，NICD可以被配置有管理DPS信号发送的信息。如本文所使用的，针对非覆盖内设备的术语“可以被配置有”包括：可以预先配置(例如在部署期间)或手动配置(例如由用户)到设备中的信息，或设备先前作为覆盖内设备进行操作时“告知”该设备的信息。例如，NICD可以被配置有NICD将在何时发送DPS的信息(例如发送突发的持续时间、突发之间的时段等因素)时。NICE还可以被配置有管理NICD将在何处发送DPS的信息(包括在频谱边缘还是在频谱中心频率处发送DPS)的信息来配置NICD。
NICD还可以被配置有管理NPS的接收的信息。该信息可以包括NICD将在何时(相对于其自身发送DPS)试图接收NPS以及其将使用频谱的哪个区域来试图接收NPS。
被配置用于DPS的信息可以指示所有NICD必须使用的单个信号，或可以包括NICD从其中选择一个来使用的信号集合。NICD选择的信号可以从以下一项或更多项中推导出：服务请求的方面；设备的方面或用户的方面。例如，服务请求的方面可以包括：紧急服务、延迟容限、发现类型等因素。设备的方面可以包括：设备分类、组或归属PLMN等因素。用户的方面可以包括例如组织中的角色。
关于附近NICD发现操作方面，NICD可以在发送其自身的DPS之前或在发送其自身的DPS之后开始搜索DPS。在发送其自身的DPS之前的搜索可以是检测其他附近NICD的存在。
在另一实施例中，NICD还可以仅当NICD检测到DPS存在时，开始发送离线网络存在信号(NPS-O)。NICD可以被配置有管理DPS的接收以及NICD将在何时试图接收与其自身的发送有关的DPS的信息。
NICD还可以被配置有管理NPS-O的发送的信息。这种信息可以包括NICD将在何时发送NPS-O，包括发送突发的持续时间、突发之间的时段等因素。NICD还可以被配置有关于要在何处发送NPS-O(关于频谱边缘还是关于频谱中心频率发送DPS)等选项的信息。
NICD可以被配置有管理NPS-O的接收的信息，包括：NICD将在何时(相对于其自身发送DPS)试图接收NPS-O以及其将在何处(包括频谱内的各个区域)试图接收NPS-O。
设备存在信号
如以上所提供，NICD可以通过发送设备存在信号来开始发现过程。DPS可以由覆盖内设备或由另一NICD发现。
在一个实施例中，DPS由NICD发送并具有以下特征：
在预定义的下行链路无线电资源中发送DPS。尽管在基站的覆盖下可以将上行链路资源用于D2D通信，DPS发送使用预定义的下行链路资源。
在处理来自基站的下行链路信号的普通过程中，ICD可以检测到DPS。换言之，不需要ICD执行显著附加的工作量来检测DPS。
可以检测DPS，而不要求进行发送的NICD与进行接收的ICD之间的符号时间同步。
还可以由NICD使用DPS来检测另一NICD(附近NICD)的存在。
在一些情况下，基站可以减少在时频资源中所有或一些上的发送，用于使ICD检测来自NICD的可能DPS发送。
在一些实施例中，DPS可以不传送任何设备特定信息或除附近设备的存在之外的任何信息。而是之后需要识别附近设备，并在需要的情况下建立与该设备的通信。
基于以上，可以将设备存在信号认为是未调制物理信号，因此信号的检测不需要发射机与接收机之间的时间同步。在一个实施例中，DPS可以是为NICD保留若干子载波来发送信号的简单音(tone)。
在一些实施例中，可以在预定子载波集合上发送DPS。在这些实施例中的一些中，信号仅跨越一个或若干个资源块(RB)。
此外，在一些示例中，新NICD的到达和DPS的随后发送可能是相对罕见的事件，因此信号自身应当使用时间和频率两者中的最小资源。因此，在一些情况下，可以最小化网络保留用于潜在的DPS发送和检测的资源。
在其他情况下，来自一组NICD的信号可以在突发中到达。这可能例如由于商业或公共事件或公共安全事件而发生。在这种情况下，多个NICD可以在相同资源上同时发送DPS。在这种情况下，DPS的检测应当不受重叠、非同步传输的影响。
在一些FDD实施例中，可以在下行链路频谱的子载波中发送DPS，而在线网络D2D链路利用上行链路频谱。以上结合图5描述了这些实施例。
在其他FDD实施例中，可以在与用于在线网络D2D链路的那些子载波不同的上行链路频谱的子载波中发送DPS。
因为发送DPS的NICD不具有关于在ICD处定时的任何信息，所以DPS信号可能具有若干特性。DPS的一个特性是其可以占据时间窗，该时间窗足够大以至于增加DPS发送将与ICD的监视窗重叠的可能性。换言之，与可以调度ICD来接收或监视来自基站的常规发送的时间间隔相比，NICD发送DPS的时间间隔可以更长。
DPS的另一特性可以是：具有与在ICD处的检测粒度相等长度的DPS信号的任意部分应当是可检测的。例如，因为ICD可以对单个正交频分复用(OFDM)符号(而不是完整的子帧)进行解码，则具有与一个OFDM符号相等长度的DPS的任意部分应当是可检测的。
在一个实施例中，NICD不连续地发送DPS。换言之，NICD可以在DPS的发送之间停歇。这种发送间隔形成NICD电池使用与检测NICD存在失败的可能性之间的折衷。
此外，因为发送DPS的NICD不具有关于旨在ICD处的资源块指派的任何信息，所以NICD可以被配置有用于发送DPS的无线电资源。
在一个实施例中，在FDD系统中，可以为DPS发送分配下行链路频带边缘中一个或两个处的频谱，以最大化连续物理下行链路控制信道(PDCCH)/物理下行链路共享信道(PDSCH)资源分配和传输。在其他FDD实施例中，NICD可以被配置为：在下行链路或上行链路频谱的其他资源块内发送DPS。
在可能的情况下，当存在来自NICD的干扰的可能性时，基站可以避免调度对这些资源的使用。换言之，这些资源只可以调度用于由不是位于覆盖区域边缘处的ICD使用。此外，在一些情况下，基站可以减少在时间或频率资源中的所有或一些上的发送，用于使ICD检测来自NICD的可能DPS发送。
尽管NICD可能与ICD名义上频率对齐，特别当在较小数量的OFDM子载波中发送DPS时，DPS可以免于受频率偏移的影响。
可以根据预定义的过程发送DPS发送。现在参考图6。根据图6的过程，NICD从框610开始并进行到框612，在框612中发送DPS。
在发送DPS之后，该过程进行到框614，在框614中NICD可以启动DPS响应定时器。在一些情况下，定时器的值可以是与随机回退操作类似的随机选择的时间。在其他情况下，可以利用特定值来预配置定时器。
然后，该过程进行到框616，在框616中进行以下检查：确定是否在定时器到期之前接收到响应，或相反地是否定时器到期而没有接收到NPS或其它响应。如果在到期之前未接收到响应，则该过程进行到框620，在框620中NICD可以将DPS_counter递增1。
然后，该过程从框620进行到框622，在框622中进行以下检查：确定DPS_counter是否已经达到最大值。如果否，则NICD可以根据发送参数选择另一DPS，并回到框612。
如果DPS_counter达到最大值，则该过程进行到框630，在框630中可以将DPS计数器重置为零并可以启动DPS_DRX_timer。在DRX时段期间，NICD停止发送DPS。
该过程从框630进行到框635以等待DPS_DRX_timer到期。当定时器到期时，该过程回到框612以恢复DPS的发送。
从框616，如果在DPS响应定时器到期之前接收到响应，则该过程进行到框640并结束。
DPS：Zadoff-Chu序列
在一个实施例中，DPS信号可以是占据所分配频带的一小部分的窄带信号。DPS可以基于Zadoff-Chu(ZC)序列。因为发射机和接收机未时间同步，所以发送ZC序列的每个要素作为连续相位信号。换言之，进行要素的发送，而不需要在所分配的OFDM子载波之一上的OFDM符号循环前缀。
ZC序列的长度(即，序列中要素的数量)由分配用于DPS发送的子载波的数量限制。可以选择序列的长度来抵消由于发射机未对齐而造成的频率偏移的效果。例如，在一些实施例中，所分配的子载波的数量可以不小于11。
发射机所使用的ZC序列可以是ZC基础序列。因为发射机和接收机未时间同步，在接收机处检测到的ZC序列可以是基础序列的相移或周期平移的版本。可以选择序列的长度，以抵消由于缺少同步而造成的时间偏移的效果。例如，在一些实施例中，所分配的子载波的数量应当不小于11。
例如，在一个实施例中，DPS可以占据具有在所配置的频带边缘处的12个OFDM子载波的一个资源块。在这种情况下，将11个子载波用于ZC序列，并将一个子载波用作用于补偿频率偏移的保护频带。
能够检测DPS的每个ICD和每个NICD可以被配置有要作为设备存在信号发送的ZC基础序列。这可以是所有NICD必须使用的单个ZC基础序列或NICD从其中选择序列的ZC基础序列集合。
如果ICD被配置有ZC基础序列集合，则ICD可以试图检测该集合中所有序列。
DPS：直接序列扩频
在备选实施例中，DPS可以是占据所分配的频带中大部分的宽带信号。可以在直接序列扩频(DSSS)信号中使用“黄金码(Gold code)”来在时间上扩展DPS。
DSSS可以是所有NICD必须使用的单个Gold序列，或NICD从其中选择序列的Gold序列集合。此外，DSSS信号的扩展长度和码片速率可以是可配置的。
在一个实施例中，宽带DPS使用短序列长度(例如16)，并在帧时段上的若干集群的突发中重复。试图在帧的一个子帧期间检测DPS的ICD将具有至少一个接收DPS的机会。
在另一实施例中，宽带DPS使用较长序列长度和码片速率，使得DSSS信号占据OFDM符号的持续时间和系统的近似带宽。
在一个实施例中，码片速率(RC)与基本LTE采样速率(RS)相同或是其整分数，同时还确保DSSS信号的带宽不超过LTE信道带宽。换言之，RC＝(RS/n)Mcps，其中RS＝30.72MHz。
在这种情况下，整数n的值可以足够大以确保DPS所占据的带宽(BDPS)不超过系统带宽(BS)。这由以下等式1表示。
BDPS≈RC＝RS/n＜BS (1)
为了适合于m个OFDM符号时间，DSSS序列的最大长度由以下等式2定义：
在以上等式2中，在不具有循环前缀的OFDM符号持续时间中，Tsym＝66.67μsec。例如，在10MHz频带中，设置n＝4给出码片速率RC＝30.72/4＝7.68Mcps，而设置m＝1给出序列长度
Figure BDA0000597692630000162
Figure BDA0000597692630000163
在各种变体中，可以使用长度为Lseq＝511的Gold码。在其他变体中，可以使用较短序列来简化接收。例如，设置Lseq＝255将占据OFDM符号的一半。
在一些实施例中，为了确保ICD将总在帧周期中具有至少一个机会来在常规下行链路符号接收窗口内接收DSSS信号，NICD可以发送在10毫秒时间间隔中具有DSSS信号的十次迭代的DPS。换言之，在一个帧时段中有10个1毫秒迭代。在每个1毫秒迭代中，应用非整数符号时间偏移()。换言之，可以利用以下等式3。
Figure BDA0000597692630000172
网络存在信号
覆盖内设备发送网络存在信号，以指示其已经检测到NICD发送设备存在信号。此外，NICD可以发送NPS的离线网络变体(在本文中被称为NPS-O)以指示其已经检测到另一NICD发送DPS。
响应于在上行链路频谱中发送的DPS的NPS可以与针对如上所述的在下行链路频谱中发送的DPS的NPS相同。NPS还可以类似于以下所述的随机接入响应(在本文中被称为DPS-RAR)。还可以响应于在下行链路频谱或上行链路频谱中发送的DPS，来使用DPS-RAR。
NPS的特征在于由ICD或NICD仅响应于检测到的DPS来发送NPS，从而不需要定期为NPS发送保留无线电资源。根据本文的实施例，在预定义的上行链路无线电资源中发送NPS。这种通信通常包括在蜂窝基站的覆盖下将上行链路无线电资源用于D2D通信。
ICD在向基站发送上行链路信号的正常过程期间发送NPS。换言之，不需要ICD执行显著的附加工作来发送NPS。此外，NICD可以检测NPS，而不需要进行发送的ICD或NICD和进行接收的NICD之间的符号时间同步。
在一些实施例中，进行接收的NICD可以使用NPS来获取与进行发送的ICD或NICD的符号同步。然而，在一些实施例中，NPS可能不会传递除附近设备的存在之外的任何设备特定标识或信息。可以使用随后过程来识别附近设备，并且在需要时建立与该设备的通信。
因此，为了对所检测的DPS信号进行响应，ICD可以通过不同子载波集合发送NPS。
在FDD系统中，可以在上行链路频谱的子载波中发送NPS，而DPS可以使用下行链路频谱。在其他FDD实施例中，还可以在上行链路频谱上发送DPS，在这种情况下，可以在与用于DPS的那些子载波不同的上行链路频谱的子载波中发送NPS。
NPS的特性类似于DPS的特性。多个ICD可以在相同资源上独立地发送NPS，因此NPS的检测可以免于受重叠的(但可能同步的)传输的影响。此外，尽管NICD可以具有与ICD的名义上频率对齐，NPS应当免于受较小频率偏移的效果的影响。
在一些实施例中，NPS可以提供用于允许进行接收的NICD获取与进行发送的ICD符号同步的时钟信息。这种符号同步可以是例如已知ZC序列的最大相关的搜索窗口内的点。
此外，NPS还可以提供用于允许进行接收的NICD获取与进行发送的ICD帧对齐的时钟信息。
在一个实施例中，ICD在帧中的一个或更多个已知符号中发送不同ZC序列。
NICD可以被配置有用于接收NPS的无线电资源。在这种情况下，仅当ICD已经报告检测到来自NICD的DPS时，基站可以调度对一个或更多个ICD对资源的使用。此外，ICD可以不连续地发送NPS。在这种情况下，ICD可以在NPS的发送之间间歇。伴随着DPS的发送，通过使用NPS的发送之间的间歇，存在ICD电池使用与检测存在失败的可能性之间的折衷。
NPS：ICD的PPS/SSS反应
在一个实施例中，NPS实际上是ICD在上行链路频谱中反应的主同步信号和辅同步信号(分别是PSS和SSS)。
在其他实施例中，NPS实际上仅是PSS。
可以分配频谱用于NPS发送，以避免与上行链路频谱中的其他发送冲突。换言之，可以在频带的边缘处分配频谱以最大化连续PUSCH资源分配和传输，或者可以在远离频带的边缘处分配频谱以避免与PUCCH传输冲突。在具有多个分量载波的系统中，这可以逐信道对其进行配置。
ICD可以在一个或更多个符号中发送告知所有设备的PSS序列(在本文中被称为NPSPSS)以允许进行接收的NICD来获取与进行发送的ICD的符号同步。
基站可以向不同的进行响应的ICD或ICD组指派不同NPSPSS序列，使得NICD可以在ICD或ICD组之间进行区分。
在一些情况下，可以静态地配置这些组，使得NICD能够通过NPS序列寻找特定组或组类型。此外，NICD同样已知可能序列的集合，NICD扫描合适的资源，以寻找这些响应中的一个或更多个。
ICD可以在与NPSPSS相关的一个或更多个符号中发送已知的SSS序列(被称为NPSSSS)，以允许进行接收的NICD获取与进行发送的ICD的帧对齐。
基站可以向不同的进行响应的ICD或ICD组指派不同NPSSSS序列，使得NICD可以在ICD或ICD组之间进行区分。在一些情况下，可以静态地配置这些组，使得NICD能够通过NPS序列寻找特定组或组类型。
此外，NICD同样已知可能序列的集合，NICD扫描合适的资源，以寻找这些响应中的一个或更多个。
NPS：NICD的PSS/SSS传输
对于离线网络操作，一个NICD可以期望将其发送与另一NICD同步。这可以根据以下完成。
检测DPS的发送的NICD可以发送已知PSS序列(被称为NPS-OPSS)。用于NPS-OPSS的ZC序列可以与用于NPSPSS的序列不同。
NICD可以被配置有NPS-OPSS序列，以使用和具有被分配用于NICD发送的上行链路频谱。在这种情况下，被分配用于NPS-OPSS的上行链路传输的上行链路频谱可以与ICD分配用于NPSPSS的传输的相同或不同。
NICD可以利用与NPS-OPSS相关的一个或更多个符号来发送已知的SSS序列(被称为NPS-OSSS)，以允许进行接收的NICD获取与进行发送的NICD的帧对齐。用于NPS-OSSS的序列可以与用于NPSSSS的不同。
ICD的DPS-RAR传输
在其他实施例中，NPS可以是与ICD在其中传送信息的随机接入响应类似的消息(在本文中被称为DPS-RAR)。这种信息可以包括以下一项或更多项：对NICD用于响应的资源的指示，可以包括相对于DPS-RAR发送(或初始DPS发送)的时间偏移；由ICD(潜在地由基站)指派的用于进一步控制和/或数据传输的标识符，其中该标识符可以用于发送或接收控制/数据或两者；基于在ICD处接收的DPS发送的定时提前；基于在ICD处接收的DPS发送的功率控制指令；对NICD在下一传输中需要的信息的指示，在一些情况下包括一个或更多个特定要素(例如用户设备标识符、ProSe标识符、组标识符或NICD可能需要的其他信息)。
DPS-RAR发送可以发生在NICD进行的DPS发送之后。在一些实施例中，ICD可以首先向基站报告对DPS的检测。然后，基站可以发布ICD需要用于提供DPS-RAR的信息，包括在何处发送DPS-RAR的资源和针对其一个或更多个内容的潜在信息。然后，ICD可以根据基站提供的上行链路指派来在上行链路资源上进行DPS-RAR发送。
在一些实施例中，当ICD到基站的通信处于与NICD到ICD通信不同的频带中时，基站可以向ICD提供针对DPS-RAR的上行链路授权或向ICD指示针对未来NICD响应的资源。
在跨频带发现的一些实施例中，当基站不提供对上行链路授权的指导时，响应于来自NICD的DPS，ICD可以选择资源来发送DPS-RAR，其中，在与所接收的DPS发送相关的期望NPS响应窗口内发送DPS-RAR。然而，在这些变体中的一些中，基站仍可以向ICD提供一个或更多个其他信息要素以传递给NICD，包括NICD要用于与ICD的和潜在地通过ICD与基站进一步通信的标识符信息或甚至小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)。
在如上所指示的跨频带情况的其他变体中，ICD可以利用NPS(DPS-RAR)进行响应，而不需要向基站报告DPS检测。
DPS-RAR的物理格式可以是PUSCH D2D类型发送。为了简化发送，可以使用各种特征。这些特征包括同步信道，可以包括同步信道以提供NICD的更容易检测。然而，这种同步信道可以导致嵌入到PUSCH传输内的更多参考信号。此外，在一个实施例中，在PUSCH的同步信道中嵌入的ZC序列可以与NICD在DPS发送中使用的ZC相匹配。
用于这种通信的其他特征可以包括在频谱带宽的中间RB中发送的NPS(DPS-RAR)，其中，NPS是已知频率带宽。例如，NPS可以固定为3个RB。然而，其他示例是可能的。
此外，在一些情况下，NPS带宽和频率资源位置与DPS配置相同。
在一个实施例中，如果多个NICD已经发送DPS，则在ICD的DPS-RAR消息中传递在NICD所发送的DPS中使用的ZC序列标识符或信号标识符，以防止含糊不清。可以通过以下各项防止这种含糊不清：用标识符对PUSCH信息进行扰码；对PUSCH中的同步使用相同序列；消息中的字段指示标识符；或附加于消息的首部控制字段指示标识符等选项。
使用FDD上行链路频谱的备选实施例
在另一实施例中，NICD可以将FDD上行链路频谱(而不是以上所述的下行链路频谱)用于DPS发送来进行发送。在此实施例中，DPS可以与以上所描述的关于物理信号和操作类似，或可以与用于对ICD的系统接入的随机接入信道(RACH)有一些相似之处。
NICD可以接收如上所述的关于NPS的响应，其中NPS具有相似的操作细节。备选地，NPS可以具有与随机接入响应(RAR)的信号结构类似的信号结构。
因此，根据本实施例，NICD在上行链路频谱中发送上行链路设备存在信号(UL-DPS)以由覆盖内设备或另一NICD开始对该设备的发现。
现在参考图7，图7示出了基站710与ICD 720和722进行通信的信令配置。
NICD 730不具有网络覆盖，并根据本实施例可以利用上行链路资源发送上行链路DPS，如箭头732所示。
在一个资源子集中发送UL-DPS，而在无线电资源的补集中发送NPS。UL-DPS和NPS均使用上行链路资源。
因为发送UL-DPS的NICD不具有关于旨在ICD处的资源块指派的信息(知识)，所以NICD可以被配置有用于发送UL-DPS的无线电资源。在一个实施例中，被分配用于发送UL-DPS的无线电资源可以朝向上行链路频谱的中央，以避免可能与在上行链路频谱边缘处的PUCCH分配的冲突。
此外，当存在来自NICD的干扰的可能性时，基站可以避免调度对这些上行链路资源的使用。例如，资源仅可以被调度用于由不位于覆盖区域边缘处的ICD使用。此外，在一些情况下，基站可以限制ICD在时频资源中的所有或一些上的发送，以保护来自NICD的可能UL-DPS发送。
ICD可以被配置有针对DPS/NPS操作的信息。这种信息可以包括以下一项或更多项：
·DPS资源(例如RB数和RB位置、DPS配置类型等)；
·DPS搜索配置参数(例如周期、起始系统帧号、搜索持续时间等)；
·DPS检测报告配置(例如信号强度检测阈值、报告周期等)；
·NPS响应配置(例如NPS信号配置等)；以及
·NPS响应过程配置(例如首先向BS报告、直接响应等)。
此外，ICD可以被配置有DPS搜索配置，DPS搜索配置可以包括以下一项或更多项：
·在线/离线搜索持续时间的周期性和占空比(例如，搜索N个帧，然后针对M个帧的DRX)；
·针对搜索的起始定时器，在该起始定时器到期之后，UE不继续搜索，直至BS重新配置；
·起始系统帧号(使得每个ICD由BS给予不同的起始SFN用于它们的周期性搜索，并共同连续地搜索资源)；以及
·要搜索的资源(如果未静态地配置)。
如以上关于DPS和NPS所述，上行链路信号可以是Zadoff-Chu序列或DSSS的变体。
此外，在至少一个实施例中，物理随机接入信道(PRACH)的变体可以用于上行链路DPS。这种信道可以使用Zadoff-Chu序列。在此变体中，NICD在上行链路资源中发送DPS-PRACH。
在一个实施例中，可以在中心资源块中发送信号。此外，在一些变体中，可以在朝向上行链路频谱中心所分配的无线电资源中发送DPS-PRACH信号。例如，可以在中心三个资源块中发送这些资源，这与例如带宽中六个资源块的修订版本11的LTE PRACH相反。
在一些情况下，在用于发送DPS-PRACH的配置中使用的基础序列或其他加扰方法或编码差分可以保留，而不用于LTE PRACH。以此方式，LTE基站将不会把DPS-PRACH信号的接收混淆为针对系统接入的LTE PRACH。
基于以上，NICD可以从预定义的序列集合中随机地选择DPS-PRACH序列。在一个实施例中，仅存在一个序列用于此目的，但在其他实施例中，可以存在多个序列。
在其他实施例中，如果若干NICD试图同时向ICD发送DPS，则可以使用序列集合来提供一些响应标识。在此变体中，ICD可以使用DPS序列标识符作为NPS(DPS-RAR)中的指示来寻址特定NICD。
与以上关于图6描述的配对频谱实施例类似，在本实施例中，可以使用以下信令过程。当NICD开始发现过程时或当上行链路DPS_DRX_timer到期时，可以发送上行链路DPS发送。在发送上行链路DPS之后，NICD可以启动上行链路DPS响应定时器。在一些情况下，这可以是与随机回退操作类似的随机选择的时间。如果定时器到期而未接收到NPS或其他响应，则NICD可以将上行链路DPS_counter递增1。
如果上行链路DPS_counter小于最大值，则NICD可以根据发送参数选择并发送另一上行链路DPS。否则，NICD可以重置上行链路DPS_counter，并启动DPS_DRX定时器。
因此，由NICD发送上行链路DPS，并且可以检测上行链路资源而不需要进行发送的NICD和进行接收的ICD之间的符号时间同步。在一些情况下，基站可以需要在时频资源中的所有或一些上进行发送，用于使ICD检测来自NICD的可能上行链路DPS发送。其他NICD还可以使用上行链路DPS来检测NICD的存在。
上行链路DPS可能不传递除附近设备的存在之外的任意设备特定标识或信息。可以使用如上所述的其他随后过程来建立通信并提供标识，并且这些其他随后过程超出了本公开的范围。
响应于上行链路DPS而发送的网络存在信号是上述NPS的变体。如果另一NICD发送网络存在信号，则该网络存在信号是离线网络存在信号，并且在一个实施例中响应于上行链路DPS而发送的上行链路NPS可以具有与随机接入响应(DPS-RAR)类似的形式。
无线设备能力
根据本公开的实施例，具有基本D2D能力的无线设备应当被配置为在上行链路资源上接收并发送，同时在基站(包括ICD)的控制下进行操作。为了利用DPS的下行链路频谱，具有离线网络通信能力的无线设备还能够在下行链路无线电资源上发送和接收。
不具有离线网络通信能力的具有D2D能力的ICD仅需要来实现通过上行链路资源接收和发送以及通过下行链路无线电资源接收的基本D2D功能。
不具有D2D通信能力但具有NICD检测能力的ICD仅需要来实现通过下行链路无线电资源接收并通过上行链路无线电资源发送的基本蜂窝FDD功能，以实现本公开的实施例。
在一些实施例中，当操作离线网络时，NICD还能够进行全双工D2D通信。在具有配对频谱的系统中，全双工能力意味着在下行链路资源中发送并在上行链路资源中接收。这与ICD行为相反。
在具有多个分量载波的系统中，全双工能力可以意味着在一个分量载波上发送并在另一分量载波上接收。NICD可以被配置有分别用于发送和接收的分量载波。在一些实施例中，具有全双工能力的NICD在与ICD进行通信时可以在半双工FDD模式中操作。
发现过程
ICD发现NICD
现在参考图8，图8示出了针对NICD和ICD两者的发现信号时间序列。
如图8中可以看到，NICD 810在时刻812开始发送DPS并在时刻814停止发送。此外，NICD在时刻816再次开始发送并在时刻818停止发送。在时刻814与816之间，NICD 810进行NPS搜索。这在接收到NPS之前持续。
在ICD 830上，在时刻832(标记为
Figure BDA0000597692630000251
)，覆盖内设备830开始搜索来自附近非覆盖内设备的设备存在信号。可以配置时间点和所使用的无线电资源。无线电资源的这种配置可以在设备处配置或通过信令针对该设备配置，如上所述。
如图8中可以看到，DPS搜索从时间点832开始并在时间点834结束。DPS搜索在时间点836再次重新开始并在时间点838结束。
为了确保对可以在ICD 830的范围内发送的DPS的检测，ICD 830在的时段监视分配给DPS发送的无线电资源，其中是检测DPS所需的最小时间并且k1≥2。
用于基于Zadoff-Chu序列的DPS的
Figure BDA0000597692630000254
的值可以与用于基于DSSS序列的DPS的值不同，如上所述。
如果ICD 830在有效搜索时段期间未检测到DPS发送，则在时间点834与836之间可以存在ICD不搜索DPS以节省电池电量或处理来自基站的下行链路传输的后续时间段。
如图8中可以看到，非覆盖内设备开始在所分配的时间频谱内发送设备存在信号(DPS)，并且时刻812与814之间的持续时间至少可以是
Figure BDA0000597692630000255
其中
Figure BDA0000597692630000256
是DPS所需的最小时间，并且k2＞k1。当选择k2远大于k1时，检测可能性更大。
在时刻814，NICD 810停止在特定时段发送其DPS并在所分配的时间内搜索网络存在信号。NICD还可以搜索附近非覆盖内设备所发送的离线网络存在信号，如上所述。
还如上所述，NICD还可以被配置有关于在何处和何时搜索NPS和NPS-O的信息。在一些实施例中，如果NICD在操作离线网络时能够进行全双工通信，则发送DPS和搜索NPS可以同时发生。
为了确保对可以在NICD 810的范围内发送的NPS的检测，NICD 810可以在时段
Figure BDA0000597692630000261
监视向NPS发送分配的无线电资源，其由是检测NPS所需的最小时间并且k3≥2。
在时刻816，如果NICD在时刻816之前未接收到NPS，则NICD开始再次发送其DPS。
在图8的示例中，如在时刻838所示，ICD 830开始搜索DPS并从NICD 810接收DPS。
然后，ICD根据其用于对DPS检测进行响应的配置继续进行。这在上面已经描述了，并可以包括与基站通信或对所检测的DPS自主地响应。
此外，如上所述，在ICD报告对DPS的检测之后，基站可以向ICD指派针对随后的NPS发送的资源。在另一实施例中，在采取DPS-RAR的形式的DPS之后，ICD利用特定资源授权对NICD进行响应。基站可以在ICD报告对DPS的检测之后为随后的NPS指派资源，并且还向ICD通知要向NICD指示的上行链路授权。
在使用DPS-RAR的一些情况下，基站可以向ICD提供用于如上所述向NICD转发的DPS-RAR的相同内容，并且可能包括以下一项或更多项：用于进一步通信的NICD的RNTI、用于下一传输的上行链路授权或响应发送配置。
如果使用DPS-RAR，则ICD可以确定并提供用于向NICD转发的DPS-RAR的相同内容，并可能包括以下一项或更多项：定时提前、功率控制和指示。ICD可以根据DPS来计算关于上行链路或下行链路子帧定时的定时提前。可以基于在ICD处所接收的功率与阈值的比较来计算功率控制指令。
基站可以选择在发送调度期间针对ICD和/或NICD响应不在资源上指派其他发送，以改善接收。
当ICD由基站配置以在给定分配中发送NPS时，实施例通过在时刻860发送NPS来继续。具体地，在检测到DPS之后，ICD等待时段862以确保附近NICD已经完成其对DPS的发送并且正在搜索NPS。在时刻860，ICD开始发送网络存在信号，并且ICD可以被配置有关于在何处和何时发送该NPS的信息。为了确保附近NICD能够检测到NPS，ICD 830可以在时段
Figure BDA0000597692630000271
发送NPS，其中
Figure BDA0000597692630000272
是检测NPS所需的最小时间并且k4＞＞k3。
在采取DPS-RAR形式的NPS的情况下，可以在基站给出分配期间发送一次发送。
如以上所指示，在时刻818，NICD停止发送其DPS并恢复其针对NPS的搜索。在一些情况下，NICD在DPS发送之后将使用固定时间的搜索窗口，NICD将该搜索窗口中寻找NPS结果。在其他实施例中，该窗口可以相对较小，因为在ICD已经向基站报告DPS之后，基站可以在小窗口内调度NPS响应机会，预期NICD将期望发送。
在NPS搜索窗口内的时刻872，NICD 810确定其已经检测到NPS的发送。在该时间点，基于NPS的特性，NICD此时具有与ICD 830的符号和帧同步。
在时刻880，在NPS的发送之后，ICD 830和NICD 810可以发起能够在部分网络覆盖下实现D2D通信的过程。
在本实施例的变体中，在NPS的发送之后，ICD可以开始向其范围内的NICD广播发送。在这些广播发送中，可以包括对用于由NICD使用的广播资源的进一步指示或控制消息。
在图8的实施例中，在线(on)/离线(off)时段仅是示意性的。在一些情况下，DPS发送时间可以仅是一个子帧，而NPS搜索时间可以是若干子帧或帧。此外，当NICD可能为不活动并正在等待NPS搜索窗口时，在发送时刻与搜索时刻之间可以存在附加的时间间隔。
例如，以下关于图9示出了针对NICD的一个备选配置。在针对DPS的窗口的开始处发送DPS，然后NICD不活动，因为NICD没有预料到在DPS发送之后如此快地从ICD收到响应。具体地，图9示出了备选配置，其中NICD 910在时刻912发送DPS发送，并具有从时刻914开始的不活动时间。在时刻916，开始NPS搜索，如果此后未接收到NPS，则NICD在时刻918开始DPS发送。
ICD 930在时刻932开始DPS搜索，并在时刻934停止DPS搜索。此后，ICD 930在于时刻936结束的时间段监听其他通信或关闭其无线电，DPS在时刻936可以再次开始搜索。
如图9的实施例所示，在时刻938，在DPS搜索间隔期间检测DPS并开始等待时间，直至时刻940。在时刻940，开始NPS发送。
因此，图8和图9的实施例的区别在于：在图9的实施例中，在NICD和ICD两者中均建立特定等待时段。
由另一NICD发现NICD
在另一实施例中，一个NICD可以被另一NICD发现，这两个NICD均在相同频带中操作。在这种情况下，第一NICD遵循上述过程，其中这种NICD不知道在其DPS发送范围内存在覆盖内设备还是覆盖外设备。
第二NICD开始搜索来自附近NICD的设备存在信号。这种第二NICD可以被配置为在何处和何时搜索DPS。
为了确保检测到可能在其范围内发送的DPS，第二NICD可以在时段监视分配给DPS发送的无线电资源，其中是检测DPS所需的最小时间并且k1≥2。
如果用于DPS的的值基于Zadoff-Chu序列，则该值可以与针对基于DSSS序列的DPS的值不同。
如果第二NICD在有效搜索时段期间未检测到DPS发送，则其可以试图检测由附近ICD发送的NPS或其可以开始自己发送DPS。在本实施例中，搜索顺序不重要，NICD可以在DPS之前搜索NPS，或在NPS之前搜索DPS，或仅搜索DPS或仅搜索NPS或在发送其自己的DPS之前既不搜索DPS也不搜索NPS。
如果第二NICD确实检测到来自第一NICD的DPS发送，则第二NICD可以等待时段
Figure BDA0000597692630000284
以确保附近NICD已经完成其DPS发送并正在搜索NPS。
与图8的实施例类似，在时刻第二NICD开始发送其离线网络存在信号，并且可以预配置关于在何时和何处发送NPS-O的配置。
为了确保附近NICD可以检测到NPS-O，第二NICD在时段发送NPS-O，其中，
Figure BDA0000597692630000287
是检测NPS所需的最小时间并且k4＞＞k3。
在其搜索窗口内的某个点，第一NICD确定其已经检测到NPS-O的发送，并且在这一点基于NPS的特性，NICD此时已经具有与第二NICD的符号和帧同步。因为第一NICD检测到的响应信号是离线网络存在信号，第一NICD可以发起用于实现离线网络D2D通信的过程。
这与以上过程不同，其中，第一NICD可能已经发起能够在部分网络覆盖下实现D2D通信的过程。
ICD跨频带发现NICD
在一个ICD在第一频带(本文中被称为频带A)中操作的情况下，在一些情况下，将需要发现在不同频带(本文中被称为频带B)中操作的NICD。例如，频带A可以是许可的商业频谱，而频带B可以是公共安全频带。
在这种情况下，在频带A中操作的ICD可以被配置为搜索在频带B中操作的NICD。
来自在频带A中的服务ICD的基站的RRC信令可以包括与用于频率间测量的那些信息要素类似的信息要素。例如，这种信令可以包括载频和测量间隔配置。
在频带A中的所配置的测量间隔期间，ICD可以切换到频带B并开始频带B中的NICD发现过程。这些过程可以与上述的那些过程类似。
如果ICD检测到在频带B中发送DPS的NICD，则ICD可以被配置为发起以下过程之一。
第一过程可以是：当设备从测量间隔中返回时，向频带A中的服务基站报告DPS的发现。
第二过程可以是：当ICD从测量间隔中返回时，请求切换到频带B。
第三过程可以是：自主地开始在频带B中发送NPS或NPS-O。
由NICD发现ICD
在本实施例中，当ICD和NICD均在相同频带中操作时，可以发生由NICD发现ICD。因此，在一些时间点，非覆盖内设备可以开始搜索来自任意附近覆盖内设备的网络存在信号。如以上所指示，可以关于在何处和何时搜索NPS来配置NICD。
为了确保对可以在NICD的范围内发送的NPS的检测，NICD在时段
Figure BDA0000597692630000301
监视分配给NPS发送的无线电资源，其中，
Figure BDA0000597692630000302
是检测NPS所需的最小时间，并且k3≥2。
如果NICD在有效搜索时段期间未检测到NPS发送，则其可以试图检测由附近ICD发送的DPS或其可以自己开始发送DPS。搜索的顺序不重要，NICD可以在DPS之前搜索NPS、在NPS之前搜索DPS、仅搜索DPS、仅搜索NPS或在发送其自身的DPS之前既不搜索DPS也不搜索NPS。
如果NICD确实检测到NPS发送，则基于NPS的特性，NICD此时具有与附近ICD的符号和帧同步。
因为NICD所检测的信号是网络存在信号，则NICD可以发起能够在部分网络覆盖下实现D2D通信的过程。
基站和设备
可以使用任意网元实现上述各种基站。关于图10示出了简化网元。
在图10中，网元1010包括处理器1020和通信子系统1030，其中处理器1020和通信子系统1030协作以执行上述方法。
此外，可以通过任意无线设备实现上文。以下关于图11描述了一个示例性设备，并且该示例性设备可以表示NICD或ICD。
无线设备1100一般是具有语音和数据通信能力的双向无线通信设备。无线设备1100通常具有与其他计算机系统通信的能力。根据所提供的准确功能，无线设备可以例如被称为：数据消息传输设备、双向寻呼机、无线电子邮件设备、具有数据消息传输能力的蜂窝电话、无线因特网装置、用户设备、移动设备或数据通信设备。
在无线设备1100能够用于双向通信时，其可以集成通信子系统1111，通信子系统1111包括至少一个接收机1112和发射机1114、以及相关联的组件，例如一个或更多个天线元件1116和1118、本地振荡器(LO)1113以及处理模块(例如，数字信号处理器(DSP)1120)。将对通信领域的技术人员来说是显而易见的是，通信子系统1111的具体设计将取决于设备预期操作的通信网络或ad hoc网络。通信子系统1111的射频前端可以是上述任意实施例中的任意一个。
对于ICD，网络接入需求也将根据网络1119的类型而变化。在一些网络中，网络接入与无线设备1100的订户或用户相关联。无线设备可以需要可移除用户识别模块(RUIM)或订户识别模块(SIM)卡，以在网络上操作。SIM/RUIM接口1144通常与SIM/RUIM卡可以插入或弹出的卡槽类似。SIM/RUIM卡可以具有存储器，并保存很多关键配置1151和其他信息1153，例如，标识和与订户有关的信息。
当所需的网络注册或激活过程已经完成时，无线设备1100可以在网络1119上发送和接收通信信号。如图11所述，网络1119可以由与无线设备进行通信的多个基站构成。这些基站可以包括用于固定网络和ad hoc网络的基站。
天线1116通过通信网络1119接收的信号输入到接收机1112，接收机1112可以执行常用接收机功能，例如信号放大、下变频、滤波、信道选择等。接收信号的A/D转换允许更复杂的通信功能，例如要在DSP 1120中执行的解调和解码。以类似方式，处理要发送的信号，包括：例如由DSP 1120进行调制和编码，并输入到发射机1114，以进行数模转换、上变频、滤波、放大并经由天线1118发射。DSP 1120不仅处理通信信号，还提供接收机和发射机控制。例如，可以通过在DSP 1120中实现的自动增益控制算法自适应地控制在接收机1112和发射机1114中对通信信号应用的增益。
无线设备1100一般包括处理器1138，处理器1138控制设备的整体操作。通过通信子系统1111执行包括数据和语音通信的通信功能。处理器1138也与其他设备子系统进行交互，例如显示器1122、闪存1124、随机存取存储器(RAM)1126、辅助输入/输出(I/O)子系统1128、串口1130、一个或更多个键盘或键区1132、扬声器1134、麦克风1136、其他通信子系统1110(例如近距离通信子系统)和统称为1142的任意其他设备子系统。串口1130可以包括USB端口或本领域技术人员已知的其他端口。
图11中示出的一些子系统执行与通信有关的功能，而其他子系统可以提供“驻留的”或设备上功能。注意，一些子系统(例如键盘1132和显示器1122)可以用于与通信有关的功能(例如输入用于通过通信网络传输的文本消息)和设备驻留功能(例如计算器或任务列表)。
处理器1138使用的操作系统软件可以存储在持久存储设备(例如闪存1124)中，持久存储设备也可以是只读存储器(ROM)或类似存储元件(未示出)。本领域技术人员将理解，操作系统、特定设备应用或其部分可以临时地加载到易失性存储器(例如RAM 1126)中。所接收的通信信号还可以存储在RAM 1126中。
如所示，闪存1124可以分隔为用于计算机程序1158和程序数据存储1150、1152、1154和1156的不同区域。这些不同存储设备类型指示：每个程序可以针对它们自身的数据存储需求分配闪存1124的一部分。除其操作系统功能之外，处理器1138能够执行UE上的软件应用。通常可以在制造期间将控制基本操作的预定应用集合(例如至少包括数据和语音通信应用)安装在无线设备1100上。可以随后地或动态地安装其他应用。
应用和软件可以存储在任意计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以是有形的或在瞬时性/非瞬时性介质(例如光存储器(例如，CD、DVD等)、磁存储器(例如，磁带)或其他本领域已知的其他存储器)中。
一个软件应用可以个人信息管理器(PIM)应用，PIM应用具有组织和管理与无线设备的用户有关的数据项(例如，但不限于，电子邮件、日历事件、语音邮件、约会和任务项目)的能力。自然地，一个或更多个存储器可用在无线设备上以有利于PIM数据项的存储。这种PIM应用可以具有经由无线网络1119发送和接收数据项的能力。还可以通过网络1119、辅助I/O子系统1128、串口1130、近距离通信子系统1140或任意其他合适子系统1142将其他应用记载到UE 1100上，并且用户可以将其他应用安装在RAM 1126或非易失性存储器(未示出)上，以供处理器1138执行。这种应用安装上的灵活性增加设备的功能，并可以提供增强型设备上功能、与通信有关的功能或两者。例如，安全通信应用能够实现电子商务功能和要使用无线设备1100执行的其他这种金融交易。
在数据通信模式中，通信子系统1111将处理所接收的信号(例如文本消息或网页下载)，并将其输入到处理器1138，处理器1138可以进一步处理所接收的信号，以将其输出到显示器1122或备选地输出到辅助I/O设备1128。
无线设备1100的用户也可以使用与显示器1122以及可能的辅助I/O设备1128连接的键盘1132来编写数据项目(例如电子邮件消息)，键盘1132可以是完全字母数字键盘或电话类型键盘等。然后，可以通过通信子系统1311在通信网络上传输这些编写的项目。
对于语音通信，除了一般会将所接收的信号输出到扬声器1134并由麦克风1136生成用于传输的信号之外，UE 1100的整体操作是类似的。还可以在无线设备1100上实现备选的语音或音频I/O子系统，例如语音消息记录子系统。虽然一般主要通过扬声器1134完成语音或音频信号输出，显示器1122还可以用于提供：例如，对呼叫方的身份的指示、语音呼叫的持续时间或其他与语音呼叫有关的信息。
图11中的串口1130是可选设备组件，其可以使用户能够通过外部设备或软件应用设置偏好，并通过向无线设备1100提供信息或软件下载(而不是通过无线通信网络)来扩展无线设备1100的能力。可以使用例如备选下载路径来通过直接的并因此是可靠的和可信任的连接将密钥记载到设备上，以从而能够实现安全设备通信。本领域技术人员将理解，串口1130还可以用于将无线设备连接到计算机以用作调制解调器或用于对设备充电。
其他通信子系统1140(例如近距离通信子系统)是另一可选组件，其可以在无线设备1100于不同系统或设备(不一定需要是类似设备)之间提供通信。例如，子系统1140可以包括用于提供与具有类似功能的系统和设备进行通信的红外设备及相关联的电路和组件或蓝牙TM通信模块。子系统1140还可以包括非蜂窝通信(例如WiFi、WiMAX)或近场通信(NFC)。
本文描述的实施例是具有与本申请技术的要素相对应的要素的结构、系统或方法的示例。本书面说明书可以使本领域技术人员能够制作和使用具有与本申请的技术的要素同样相对应的备选要素的实施例。因此，本申请的技术的期望范围包括不与本文描述的本申请的技术不同的其他结构、系统或方法，并还包括与本文描述的本申请的技术具有非实质性差异的其他结构、系统或方法。

Claims (11)

1.一种在基站控制之外的无线非覆盖内设备NICD处的方法，所述方法包括：
在预定时间段利用下行链路频带边缘的下行链路频谱的一部分内的预定下行链路资源发送设备存在信号DPS；
利用与所述预定下行链路资源互补的上行链路资源发送离线网络存在信号NPS-O，以指示所述NICD已检测到附近NICD发送DPS；
在与所述预定下行链路资源互补的上行链路资源上监听由基站控制内的覆盖内无线设备ICD响应于发送的所述DPS而发送的网络存在信号NPS；以及
在与所述预定下行链路资源互补的上行链路资源上监听由附近NICD响应于发送的所述DPS而发送的NPS-O。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上行链路资源和下行链路资源是频分复用资源。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DPS的发送是利用针对突发发送的预定持续时间和突发发送之间的时段来预配置的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DPS的发送被预配置用于要使用的无线电频谱的一部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用直接序列扩频信号在频率中扩展所述DPS。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述NPS采取随机接入响应的形式。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述NPS包括对以下至少一项的指示：所述NICD要用于响应的资源；针对进一步控制和数据传输的标识符；定时提前；功率控制指令；或针对要在下一传输中从所述NICD发送的信息的配置信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述要在下一传输中从所述NICD发送的信息包括以下至少一项：设备标识符；附近服务标识符；或组标识符。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述NPS提供针对所述NICD的时钟信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述NPS包括主同步信号和辅同步信号中的至少一个。
11.一种在基站控制外的无线非覆盖内设备NICD，包括处理器，其中，所述处理器被配置为执行前述任一权利要求所述的方法。
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