CN104871632A - 用于设备到设备通信的设备发现 - Google Patents

Abstract

的主题的实施例提供了一种用于设备到设备(D2D)通信中的设备发现的方法和装置。该方法的一个实施例包括：响应于来自第一用户设备的用以被认证用于与一个或多个第二用户设备的D2D通信的请求，生成指示第一同步信号的第一信息。第一信息对应于被用来生成用于由用于第一用户设备的服务小区发射的主同步信号的序列。该方法的这个实施例还包括：向第一用户设备提供第一信息，使得第一用户设备能够发射第一同步信号。

Description

用于设备到设备通信的设备发现

技术领域

本申请一般性地涉及通信系统，并且更特别地，涉及无线通信系统。

背景技术

无线通信系统使用互连的接入节点或基站的网络来向用户设备提供无线连接性。通过用户设备与基站之间的空中接口的通信根据各种达成一致的标准和/或协议而发生。例如，第三代合作伙伴计划(3GPP、3GPP2)已经规定了被称为长期演进(LTE)的用于分组交换无线通信系统的一组标准。LTE标准支持包括单载波频分多址(SC-FDMA)的接入方案。多个用户能够使用非交叠的傅里叶系数或者子载波的不同集合来同时接入SC-FDMA网络。SC-FDMA的一个区分特征是它导致了单分量载波的发射信号。LTE标准还支持使用部署在发射机和/或接收机处的多个天线通过空中接口的多输入/多输出(MIMO)通信。LTE所支持的载波带宽是大约20MHz，20MHz能够支持大约100Mbps的下行链路峰值数据率和大约50Mbps的上行链路的峰值数据率。

用户设备可以实施收发机，这些收发机包括用于朝向网络发射上行链路信号的发射机以及用于接收由网络发射的下行链路信号的接收机。实施在用户设备中的收发机可以使用非交叠的傅里叶系数或者子载波的不同集合来根据SC-FDMA标准或协议进行通信。用户设备常规地借助于通过通信路径来发射信号而相互通信，该通信路径起始于第一用户设备的发射机处，通过上行链路(或者反向链路)行进至网络基站中的接收机，前进至接收基站或另一基站中的发射机，并且然后通过下行链路(或者前向链路)而被发射给第二用户设备中的接收机。

发明内容

下文提出了所公开的主题的简化概述，以便提供对所公开的主题的一些方面的基本理解。这个概述不是所公开主题的详尽概观。其不被意图为识别所公开的主题的关键或紧要的元素，或者划定所公开的主题的范围。其唯一的目的是以简化的形式来提出一些概念，作为稍后讨论的更详细的描述的前序。

如本文所讨论的，用户设备通常通过经由用户设备之间的通信路径中所包括的网络元件而交换信号来相互通信。然而，由一个用户设备发射的上行链路信号可以由其他用户设备接收，就像它们是由网络发射的下行链路信号。用户设备因此可以实施不一定要求网络来调停通信会话的设备到设备通信。当用户设备相互非常接近时，它们经由网络进行通信可能会使用比它们建立直接连接用户设备的空中连接将使用的资源更多的资源。此外，在诸如紧急情形或自然灾难的一些境况中，网络可能不可用于调停用户设备之间的通信。未来几代的无线通信协议因此很可能支持不一定将网络包括在通信路径中的设备到设备通信。当前的用户设备不能发现其他用户设备的存在来发起设备到设备通信。所公开的主题针对解决上面阐述的问题中的一个或多个问题的影响。

在一个实施例中，一种方法被提供用于设备到设备(D2D)通信中的设备发现。该方法的一个实施例包括：响应于来自第一用户设备的用以被认证用于与一个或多个第二用户设备的D2D通信的请求，生成指示第一同步信号的第一信息。第一信息对应于被用来生成用于由用于第一用户设备的服务小区发射的主同步信号的序列。该方法的这个实施例还包括：向第一用户设备提供第一信息，使得第一用户设备能够发射第一同步信号。该方法的实施例可以被实施在控制器中。

在另一实施例中，一种方法被提供用于D2D通信中的设备发现。该方法的一个实施例包括：从第一用户设备提供用以被认证用于与至少一个第二用户设备的设备到设备(D2D)通信的请求。该方法的这个实施例还包括：在第一用户设备处并且响应于该请求，接收指示第一同步信号的第一信息，第一信息对应于被用来生成用于由用于第一用户设备的服务小区发射的主同步信号的序列。该方法的实施例可以被实施在用户设备中。

在又另一实施例中，一种方法被提供用于D2D通信中的设备发现。该方法的一个实施例包括：在第二用户设备处，检测由被认证用于设备到设备(D2D)通信的第一用户设备发射的第一同步信号。第一同步信号对应于被用来生成用于由用于第一用户设备的服务小区发射的主同步信号的序列。该方法的这个实施例还包括：响应于检测到第一同步信号，从第二用户设备发射确认前导码。该方法的实施例可以被实施在用户设备中。

附图说明

所公开的主题可以通过结合附图地参考以下的描述来进行理解，在附图中相似的参考标号标识相似的元件，并且在附图中：

图1概念性地图示了无线通信系统的一个示例性实施例；

图2概念性地图示了可以被用于通过空中接口的频分双工发射的无线电帧的一个示例性实施例；

图3概念性地图示了可以被用于通过空中接口的时分双工发射的无线电帧的一个示例性实施例；

图4概念性地图示了时隙的一个示例性实施例；

图5概念性地图示了多个符号；

图6概念性地图示了多个符号；

图7概念性地图示了可以被实施在控制器(诸如图1中所示出的D2D控制器)中的方法的一个示例性实施例；

图8概念性地图示了可以被实施在用户设备中的方法的一个示例性实施例；以及

图9概念性地图示了可以被实施在用户设备中的方法的一个示例性实施例。

尽管所公开的主题易受各种修改和替换形式的影响，但是它们的具体实施例已经通过附图中的示例的方式被示出并且在本文中详细地被描述。然而，应当理解，本文对具体实施例的描述不意图为将所公开的主题限制为所公开的特定形式，而是相反地，意图是覆盖落在所附权利要求的范围内的所有修改、等价物、以及替换物。

具体实施方式

下面描述说明性的实施例。为了清楚，本说明书中没有描述实际实施方式的所有特征。将当然地意识到，在任何这样的实际实施例的开发中，应当做出众多特定于实施方式的决定以实现开发者的具体目标，诸如符合与系统有关的以及与商业有关的限制，这些限制将从一个实施方式到另一实施方式而变化。此外，将意识到，这样的开发工作可能是复杂且费时的，但是对于得到了本公开内容的益处的本领域的普通技术人员而言将不过是例行任务。本描述和附图仅说明了被权利要求的主题的原理。应当因此意识到，本领域的技术人员可以能够设计出尽管在本文中没有明确描述或示出但是体现了本文所描述的原理并且可以被包括在被权利要求的主题的范围内的各种布置。此外，本文所记载的所有示例主要意图为用于教导的目的，以辅助读者理解被权利要求的主题的原理以及由(多位)发明人为了促进本领域而贡献的概念，并且将被解释为没有对这样具体记载的示例和条件作出限制。

参考附图来描述所公开的主题。仅出于解释的目的并且为了不以对本领域的技术人员而言是公知的细节使本描述晦涩难懂，在示图中示意性地描绘了各种结构、系统和设备。然而，所附的示图被包括以描述和解释所公开的主题的说明性示例。本文所使用的词语和短语应当被理解和解释为具有与相关领域的技术人员对这些词语和短语的理解相一致的含义。没有术语或短语的特殊定义(即与由本领域的技术人员所理解的普通和惯用含义不相同的定义)被意图为由本文中对该术语或短语的一致使用所暗示。就术语或短语被意图为具有特殊含义(即除了本领域的技术人员所理解的含义之外的含义)的方面来说，这样的特殊定义明确地以定义性的方式被阐述在本说明书中，该定义性的方式直接地并且不含糊地提供用于该术语或短语的该特殊定义。另外，如本文所使用的，术语“或者”是指非排他的“或者”，除非另有指示(例如，“或者别的”或者“或者在替换物中”)。此外，本文所描述的各种实施例不一定是相互排斥的，正如一些实施例能够与一个或多个其他实施例进行组合以形成新的实施例。

如本文所讨论的，未来几代的无线通信协议很可能支持不一定将网络包括在通信路径中的设备到设备(D2D)通信。在支持设备到设备通信的系统中进行操作的用户设备应当能够发现其他用户设备，从而该用户设备能够建立通过空中接口的通信链路。在一些实施例中，用户设备可以能够在发现过程期间与网络进行通信，并且在一些情况中，网络可以监测D2D通信，例如，以用于无线电资源管理和计费目的。然而，在其他实施例中，诸如在紧急情形或者自然灾难中，用户设备应当能够无需来自网络的辅助而发现彼此。在任一种情况中，用于在允许用户设备参与D2D通信之前对它们进行认证的机制应当是可用的。

本文所描述的无线通信系统的实施例因此可以向用户设备分配第一同步信号，从而该用户设备能够发射该第一同步信号以指示它可用于与其他用户设备的D2D通信。在一个实施例中，该第一同步信号可以是通过将所分配给该用户设备的加扰序列与和用于该用户设备的服务小区相关联的频域序列进行组合而形成的第一特定于UE的同步信号。该第一特定于UE的同步信号能够由接收UE进行自相关，来发现发射UE并且估计用于D2D通信的定时。在一个实施例中，第二同步信号可以被分配给该用户设备。该第二同步信号可以是可以被用来确定帧定时边界的第二特定于UE的同步信号。在一个实施例中，还可以向用户设备指配用于D2D通信的探测参考信号。用户设备可以使用这些探测参考信号来估计D2D通信中所涉及的用户设备之间的信道的质量。响应于发起D2D通信的请求，第一特定于UE的同步信号、第二特定于UE的同步信号、或者探测参考信号可以被分配给用户设备。可替换地，可以在发起D2D通信之前向用户设备提供这个信息，例如，用户设备可以被预配置用于D2D通信。用户设备可以在帧中的时隙的可配置符号中发射第一特定于UE的同步信号、第二特定于UE的同步信号、或者探测参考信号。

图1概念性地图示了无线通信系统100的一个示例性实施例。在所图示的实施例中，无线通信系统100包括被配置为向对应小区115中的用户设备110提供无线连接性的一个或多个基站105。所图示的无线通信系统100的实施例还包括用于促进网络元件之间的通信的网络120，这些网络元件诸如基站105以及系统100内的其他元件或者系统100外部的元件。可以根据由第三代合作伙伴计划(3GPP、3GPP2)为分组交换无线通信系统所定义的长期演进(LTE)标准或协议，来执行基站105与用户设备110之间的通信。然而，得到本公开内容的益处的本领域的普通技术人员应当意识到，这些标准或协议意图为是示例性的，并且替换的实施例可以使用其他标准或协议用于支持无线通信系统100内的通信。

每个小区115被细分为可以独立地被服务的扇区122、123。例如，基站105可以实施或部署允许不同扇区122、123中的用户设备110独立地被服务的天线配置以及硬件、固件、或软件。用户设备110可以当它们在不同扇区122、123之间转移时进行切换。尽管小区115在图1中被描绘为完美的六边形，并且扇区122、123被描绘为将小区115完美细分的相同的平行四边形，但是得到本公开内容的益处的本领域的普通技术人员应当意识到，实际的小区115或者扇区122、123可能具有由于地理、地形、环境条件、基站105的配置、变化的天线配置、或者其他因素而可以在时间上变化的不规则形状。

通过空中接口的发射被划分为帧，以促进基站105与用户设备110之间的通信的同步。

图2概念性地图示了无线电帧200的一个示例性实施例，无线电帧200可以用于通过空中接口的频分双工发射。在所图示的实施例中，帧200被划分为子帧，这些子帧进一步被划分为时隙。图3概念性地图示了无线电帧300的一个示例性实施例，无线电帧300可以用于通过空中接口的时分双工发射。帧300被划分为半帧，这些半帧进一步被划分为多个子帧。这些子帧的一个子集可以被划分为两个时隙。特殊子帧可以包括被用来运送下行链路导频信号(DwPTS)和上行链路导频信号(UpPTS)的时隙。这些上行链路导频信号时隙和下行链路导频信号时隙由保护带(GP)分开。

图4概念性地图示了时隙400的一个示例性实施例。在所图示的实施例中，时隙400是用于通过空中接口的单载波频分多址(SC-FDMA)通信的上行链路分量载波。各结构(诸如图4中所描绘的时隙400的结构)的实施例也可以用于下行链路时隙。图4描绘了一个示例性的上行链路时隙T_slot。每个时隙中的所发射的信号由个子载波和个SC-FDMA符号的一个或若干网格405来描述。数量取决于小区中所配置的上行链路发射带宽，并且在符合于3GPP标准的实施例中，该数量满足条件：

$N_{\mathrm{RB}}^{\min ,\mathrm{UL}}\≤N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}\≤N_{\mathrm{RB}}^{\max ,\mathrm{UL}}$

其中和分别是由当前版本的规范所支持的最小上行链路带宽和最大上行链路带宽。一个时隙中的SC-FDMA符号的数目可以取决于由更高层参数UL-CyclicPrefixLength所配置的循环前缀长度。

资源网格405中的每个元素可以被称为资源元素并且能够由一个时隙中的索引对(k,l)唯一地定义，其中和分别是频域和时域中的索引。天线端口p上的资源元素(k,l)对应于复值在没有混淆的风险或者没有指定特定的天线端口时，可以省略索引p。与没有用于发射一个时隙中的物理信道或物理信号的资源元素相对应的数量可以被设置为零。物理资源块可以被定义为时域中的个连续SC-FDMA符号和频域中的个连续子载波。和的示例性值由表格1给出。在所图示的实施例中，上行链路中的物理资源块包括个资源元素，对应于时域中的一个时隙和频域中的180kHz。

表格1：示例性资源块参数

频域中的物理资源块数目n_PRB与一个时隙中的资源元素(k,l)之间的关系可以由如下的公式给出：

回头参考图1，基站105可以发射各种信号，这些信号能够用于建立上行链路或下行链路通信信道、使通过空中接口的通信同步、估计信道质量，等等。在所图示的实施例中，基站105可以发射主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)、探测参考信号(SRS)、共同参考信号(CRS)、或者其他信号。PSS和SSS可以用于发起定时获取、小区识别、以及循环前缀(CP)长度检测。SRS或CRS可以用于时间跟踪、频率同步、RRM测量、或者其他目的。在一个实施例中，可以使用基站105的物理小区标识来生成这些信号中的一些信号。例如，物理小区标识可以被定义为：

$N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{CELL}}={3N}_{\mathrm{ID}}^{\left(1\right)}+N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}$

其中是物理层小区标识组(其具有范围能够是从0到167的值)并且是该组内的标识(其具有范围能够是从0到2的值)。物理小区标识因此能够定义504用于基站105的唯一物理小区标识。然而，得到本公开内容的益处的本领域的普通技术人员应当意识到，这种识别方案是说明性的，并且替换的实施例可以使用其他的识别方案。

可以根据下式从频域Zadoff-Chu序列来生成PSS序列：

$d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{e}^{-j\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{63}}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.$

对于PSS，根索引可以是25、29或34，从而不同的序列能够被用来覆盖3个不同的小区或者扇区，诸如扇区122(1-3)、123(1-3)。长度62的PSS序列映射至频谱的中央62个RE，诸如图4中所描绘的资源元素。对于诸如图2中所示出的帧结构类型1，主同步信号可以被映射至时隙0和10中的末尾OFDM符号。对于诸如图3中所示出的帧结构类型2，主同步信号可以被映射至子帧1和6中的第三个OFDM符号。所检测的PSS序列也可以被用作用于检测SSS的加扰序列。在一个实施例中，对于帧结构1和2两者，PSS分配位于时隙0和10中的末尾符号处的固定位置，以便UE识别帧边界。

可以通过将两个长度-31的序列进行组合来生成SSS。用来定义用于子帧0和子帧5的辅同步信号的序列可以是不同的：

其中0≤n≤30。可以根据下式从物理层小区标识组来导出索引m₀和m₁：

m₀＝m′mod 31

序列d(n)可以根据下式而被映射至资源元素(诸如图4中所示出的资源元素)：

a_k,l＝d(n),n＝0,...,61

$k=n-31+\frac{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}{N}_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}}{2}$

一旦检测到SSS中的小区ID组索引m₀和m₁，就可以导出物理小区标识符(PCID)。用户设备105然后可以开始解调共同参考信号(CRS)以用于在PCID获取之后对下行链路发射的获取和跟踪。

无线通信系统100包括用来配置或控制无线通信系统100内的D2D通信的一个或多个D2D控制器125。如本文所使用的，术语“D2D通信”是指用户设备110之间的不包括网络元件(诸如用户设备之间的通信路径中的基站105)的通信。因此，D2D通信通过在D2D通信会话中所涉及的用户设备110之间所建立的空中接口而发生。D2D通信能够通过两个用户设备之间所建立的空中接口或者通过由多于两个用户设备所共享的空中接口而发生。尽管在D2D通信期间诸如基站105的网络元件不在通信路径中，但是网络仍然可以参与或监测该通信。例如，网络可以提供网络定时，该网络定时能够由用户设备110用作参考时间以用于在D2D通信期间导出其他用户设备的定时。此外，网络可以监测两个或更多用户设备之间的D2D通信，例如，从而网络能够管理无线电资源并且控制用户以便“租赁”空中接口资源以用于D2D通信。

D2D控制器125在图1中被描绘为能够经由网络120与基站105进行通信的独立实体。然而，得到本公开内容的益处的本领域的普通技术人员应当意识到，在无线通信系统100的替换实施例中，D2D控制器125可以被部署在不同的位置或者以分布式方式部署在多个位置。例如，D2D控制器125的实施例可以被实施在基站105中或者无线通信系统100内的其他位置处。在一个实施例中，D2D控制器125可以用来在两种不同模式中认证用户设备以用于D2D通信：网络辅助模式和网络缺失模式。在网络辅助模式中，诸如基站105或D2D控制器125的网络侧元件是可用的并且能够与用户设备110进行通信。用户设备110因此可以使用网络定时参考以用于与网络的通信以及D2D通信。网络也可以在用户设备110以网络辅助模式发起D2D通信的同时，提供D2D认证、授权、通信参数等。在网络缺失模式中，网络不可用来向用户设备提供网络定时参考或其他信息，诸如信令控制和系统信息。因此，参与网络缺失D2D通信的用户设备110可能已经被预配置或者被预授权执行D2D通信，而在D2D通信会话的时候无需任何网络辅助或干预。

在实施网络辅助模式的一个实施例中，响应于来自用户设备110的请求并且在用户设备110执行设备发现以检测其他用户设备110之前，无线通信系统100可以授权用户设备110以用于D2D通信。在用户设备110被授权执行D2D设备发现或通信之前，请求用户设备110可能已经获取了LTE系统信息并且已经锁定至它的服务小区115的下行链路定时。请求用户设备110可以通过检测探测参考信号(SRS)来发现其他用户设备110，并且所以用户设备110可以被配置为以可配置的时间间隔来发射定期的SRS，该可配置的时间间隔可以由无线通信系统100中的其他设备所知晓。在所图示的实施例中，正请求D2D通信的用户设备110已经从LTE网络获取了用于帧或者子帧边界的参考时间。用户设备110因此可以使用LTE网络时间作为用于发现无线通信系统100中的设备的参考时间。然而，在一些实施例中，可以基于TA命令来提前用于用户设备110的上行链路发射时间，该TA命令可以创建下行链路系统定时与UE发射时间之间的偏移。在网络控制模式中的设备发现过程被考虑为是网络辅助的设备发现。

被授权参与D2D通信的用户设备110可以被配置为发射同步信号，诸如特定于UE的主同步信号(U-PSS)或者特定于UE的辅同步信号(U-SSS)。在一个实施例中，被授权用于网络辅助的设备发现的用户设备110可以在与用于特定设备的所配置的SRS发射相同的子帧中发射U-PSS和U-SSS。在一个实施例中，可以使用恒定幅度的零自相关(CAZAC)函数，诸如使用由用于用户设备110的服务小区提供的参数所配置的Zadoff-Chu序列，来导出U-PSS和U-SSS。例如，用于发射U-PSS和U-SSS的根序列和符号分配可以被配置为对应于服务小区的PSS和SSS。在该情况中，可以使用与被用来配置用于服务小区的PSS和SSS的序列相同的参数或索引来配置U-PSS和U-SSS。附加的特定于UE的加扰序列s(n)然后可以被应用来识别特定的用户设备110。例如，可以从如下的函数来生成U-PSS：

$U\left(n\right)=S\left(n\right)d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}s\left(n\right)*e^{-j}\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{63}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ s\left(n\right)*e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.$

还可以使用对用于服务小区的SSS的类似一般化(generalization)，例如，使用SSS和特定于UE的加扰序列，来导出U-SSS。

U-PSS和U-SSS然后可以被分配给特定的资源块以用于通过空中接口的发射。例如，OFDM时隙中的一个符号的中央6个RB可以被分配用于通过空中接口的U-PSS的发射，并且OFDM时隙中的另一符号的中央6个RB可以被分配用于通过空中接口的U-SSS的发射。在一个实施例中，可以通过在发射U-PSS和U-SSS中应用特定于UE的OFDM符号偏移，来选择所分配的符号。例如，用户设备110可以在基于所配置的SRS循环移位而相对于SRS符号被偏移的符号中发射U-PSS和U-SSS。

图5概念性地图示了多个符号500。在所图示的实施例中，水平轴指示增加的时间并且竖直轴指示形成该符号的子载波的不同频率。在末尾符号中发射探测参考信号(SRS)505并且在相对于SRS 505的可配置偏移处发射U-PSS 510和U-SSS 515。在所图示的实施例中，以相对于SRS 505的五个符号偏移来发射U-PSS 510，并且以相对于SRS 505的七个符号偏移来发射U-SSS 515。然而，得到本公开内容的益处的本领域的普通技术人员应当意识到，替换的实施例可以使用不同的符号偏移，这些符号偏移可以是固定的或者动态分配的，从而偏移在不同的时隙中是不同的。在替换的实施例中，符号偏移也可以在固定的位置，例如，如果更高层信令提供了目标设备的SRS循环移位，则可以在时隙0和10的末尾符号中发射U-PSS。

回头参考图1，D2D控制器125可以在D2D通信的设置过程期间配置特定于UE的加扰序列。因为SRS的配置和循环移位在一个小区内可以是特定于UE的，所以用于U-PSS和U-SSS的可配置符号位置也可以是特定于UE的。一旦用于被授权的用户设备110的同步信号已经由D2D控制器125生成，D2D控制器125就可以向无线通信系统100内的其他用户设备110提供如下的信息，该信息指示了用于被授权的用户设备110的加扰序列。接收到该加扰序列的其他用户设备110然后可以执行小区搜索过程，以获取U-PSS和U-SSS的定时并且发现由该加扰序列所识别的用户设备110。用户设备110然后可以将所获取的U-PSS和U-SSS的定时与由无线通信系统100所提供的下行链路系统定时进行比较，并且确定相对于SRS发射的末尾符号的“符号偏移”。在一些情况中，因为发射U-PSS/U-SSS的用户设备110的定时基于相对于服务小区的CA命令，所以由于用户设备110之间的不同传播延迟，在符号偏移上可能存在一个范围的不确定性。在一个实施例中，如本文所讨论的，可以对U-PSS/U-SSS的发射功率进行功率控制，以避免对其他小区的干扰。用户设备110因此可以从PCID和循环移位来导出SRS根序列，该循环移位来自符号偏移，该符号偏移来自所检测的U-PSS/U-SSS。用户设备110也可以在获取SRS之后发现其他的用户设备以用于D2D通信，并且使用其他的同步信号来微调所接收的定时。在一个实施例中，如果在被调度来发射U-PSS/U-SSS的RB处存在PUSCH发射，则与U-PSS/U-SSS RE交叠的PUSCH RE可以被打孔，从而同步信号可以被发射。

在实施网络缺失模式的一个实施例中，无线通信系统100可以在用户设备110发起D2D通信之前授权用户设备110用于D2D通信特征，从而用户设备110被预授权或者被预配置为在网络变为不可用或者缺失的情况下用于D2D通信。网络缺失模式对支持在紧急情形中、在自然灾难期间、以及公共安全处于危险中的其他情形中的D2D通信可能是特别有用的。在网络缺失模式中进行操作之前，用户设备110可以由D2D控制器125预授权用于在网络不可用于辅助设备发现时的后续D2D通信。

然后可以向被授权的用户设备110分配同步信号，这些同步信号可以由D2D控制器125生成。在一个实施例中，可以基于当前服务小区的物理小区标识符来预配置用于U-PSS或U-SSS的根序列。可以使用预配置的参数来确定SRS循环移位。在一个实施例中，可以在固定的符号位置发射U-PSS和U-SSS，并且所以也可以提前配置SRS循环移位。例如，SRS循环移位可以被配置为[0,7]内的随机循环移位。在该情况中，执行发现的设备可以执行8个可能的循环移位的假设测试，来确定UE在设备发现过程中的正确的循环移位。因为设备可能没有获取精细定时，所以对于该设备而言可能花费一些时间来执行假设测试并且导出正确的循环移位。使用随机循环移位的优点是，随机定位的用户设备110之间的SRS冲突可以减少。对于另一示例，SRS循环移位可以在预配置中针对一些或者所有的设备而被配置为是固定的循环移位。在该情况中，可以使用固定值的循环移位，例如0的循环移位。执行发现的设备然后可以在检测期间寻找预配置的循环移位值。使用固定值的循环移位的一个缺点是，当设备遍及无线通信系统100随机地分布时，SRS冲突概率(例如，相对于随机循环移位情况)可能增加。

响应于确定网络不可用或者不存在，用户设备110可以建立D2D通信的网络缺失模式。在一个实施例中，用户设备110可以朝向网络发射访问请求，并且可以在访问尝试的预配置数目的失败之后确定网络不存在。一旦用户设备110确定网络不存在，用户设备110就可以作为网络节点来发起网络缺失模式并且开始发射所分配的U-PSS和U-SSS而无需附加的特定于UE的加扰。可以使用相对于由用户设备110维持的本地振荡器的随机定时、子帧的预配置的定时、相对于由全球定位系统(GPS)提供的定时参考的预配置的子帧定时、或者其他的定时参考，来确定U-PSS和U-SSS发射的定时。用户设备110还被预配置为利用与U-PSS和U-SSS相同的子帧中的可配置时段来发射定期的SRS。因为在网络缺失模式中没有用于帧边界的参考是可用的，所以U-PSS和U-SSS可以被配置在与用于执行对用户设备110的预配置的服务小区的PSS/SSS的符号位置相同的符号位置处。例如，U-PSS和U-SSS可以被配置用于时隙0和10的末尾符号中的发射。U-PSS/U-SSS和U-SRS应当一起被配置。

U-PSS和U-SSS的发射功率指示了该设备的为了其他设备发现它的覆盖区域，并且适当的功率设定能够促进设备发现过程。用于同步信号的发射功率因此可以由D2D控制器125来配置。在一个实施例中，SRS 41的功率设定授权用户设备110可以允许其他用户设备110取回定时以便支持设备到设备通信。对于网络辅助的模式，可以在与配置根序列的相同时间来配置U-PSS和U-SSS的发射功率。网络可以知晓正在请求授权的用户设备110的位置，并且还可以知道其他用户设备110的位置或周边。因为SRS被功率控制至它的服务小区，所以邻近的用户设备110可以导出SRS功率与U-PSS/U-SSS之间的功率差量，并且使用这个功率差量来确定用于与被授权的用户设备110的D2D通信的功率设定。对于网络缺失模式，U-PSS/U-PSS和SRS的发射功率可以被预配置用于初始发射。在一个实施例中，功率斜坡过程也可以被预配置以允许来自被授权的用户设备110的发射功率的逐渐增加。例如，如果没有从其他用户设备110接收到握手确认，则发射功率可以在预配置的时段ΔT之后以ΔP的步长增加。如果发射功率达到了可配置的最大发射功率，并且没有从任何其他的用户设备110接收到握手确认，则功率设定可以循环回到初始发射功率。斜坡过程然后可以从初始发射功率再次开始。这种技术的实施例可以用来减少当没有其他用户设备110可用于D2D通信时在用户设备110中的功率消耗。

一旦目标用户设备110已经由发现用户设备110所发现，发现用户设备110就可以向目标用户设备110发送回确认前导码(AP)用于握手，以支持建立用户设备110之间的无线通信链路。对于网络辅助的模式，发现用户设备110可以(从网络)接收识别目标用户设备110的特定于UE的加扰序列。在所图示的实施例中，从与用于PSS的根索引相类似的根索引来导出AP，除了AP的根索引具有与PSS的根索引不同的值，例如，除了值25、29或34之外的值。AP还可以由用于发现用户设备110的特定于UE的加扰序列来加扰，从而用户设备110中的相同的小区搜索电路能够被重用于AP检测。例如，AP可以被定义为：

$\mathrm{AP}\left(n\right)=S\left(n\right)d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}s\left(n\right)*e^{-j}\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{63}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ s\left(n\right)*e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.$

在一个实施例中，AP根序列对于用于D2D通信的一些或所有的设备可以是固定的，或者可以由网络在设置期间配置。可以由发现用户设备110在U-PSS/U-SSS子帧之后的可配置的数目k个子帧处发射AP。可配置的数目k可以是固定值，或者可替换地是可以由网络可配置的可配置数目。在一个实施例中，AP在子帧内的符号位置可以是固定位置，例如，时隙0+2k或10+2k或网络配置的末尾符号。目标设备在被配置用于D2D通信并且发射U-PSS/U-SSS之后将尝试检测AP。

对于网络缺失模式，发现用户设备110可以从网络接收目标用户设备110的特定于UE的加扰序列。可以基于与PSS相类似但是使用除了值25、29或34之外的索引的函数来确定AP根索引。AP还可以由目标用户设备110的SRS循环移位序列C(n)来加扰：

$\mathrm{AP}\left(n\right)=S\left(n\right)d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}s\left(n\right)*e^{-j}\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{63}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ s\left(n\right)*e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.$

其中

AP根序列在无线通信系统100中的用户设备110的预配置中可以是固定的。在一个实施例中，可以由发现用户设备110在U-PSS/U-SSS子帧之后的可配置的数目k个子帧处发射AP。在替换的实施例中，可配置的数目k可以是在预配置中确定的固定值，或者它可以是动态可配置的数目。在一个实施例中，AP在子帧内的符号位置可以是固定位置，例如，由网络预配置的时隙0+2k或10+2k的末尾符号。目标用户设备110在被配置用于D2D通信并且发射U-PSS/U-SSS之后可以尝试检测AP。

图6概念性地图示了多个符号600。在所图示的实施例中，水平轴指示增加的时间，并且竖直轴指示形成该符号的子载波的不同频率。在时隙0+2k或10+2k的末尾符号610中发射确认前导码(AP)605。然而，得到本公开内容的益处的本领域的普通技术人员应当意识到，替换的实施例可以使用不同的符号用于发射AP 605，其可以是固定的或者动态分配的。

图7概念性地图示了可以在诸如图1中所示出的D2D控制器125的控制器中实施的方法700的一个示例性实施例。在所图示的实施例中，控制器(在705处)接收对授权用户设备用于D2D通信的请求。如本文所讨论的，在不同的实施例中，该请求可以用于网络辅助的D2D通信或者网络缺失的D2D通信。控制器(在710处)确定该用户设备是否被授权用于D2D通信。在替换的实施例中，不同的授权技术可以用来(在710处)确定该用户设备是否被授权。特定的技术是设计选取的事情。如果该用户设备没有被授权，则方法700可以(在715处)结束。控制器可以(在720处)生成用于被授权的用户设备的同步信号。在一个实施例中，如本文所讨论的，控制器(在720处)使用与用于该用户设备的服务小区相关联的参数来生成特定于UE的同步信号。控制器然后可以(在725处)例如通过向一个或多个基站提供指示该特定于UE的同步信号的信息以用于发射给该用户设备，来向该用户设备提供该特定于UE的同步信号。方法700然后可以(在730处)结束。

图8概念性地图示了可以在用户设备中实施的方法800的一个示例性实施例。在所图示的实施例中，用户设备(在805处)向网络发射对于用于D2D通信的授权的请求。如果(在810处)确定该用户设备没有被授权或者不能被授权用于D2D通信，则方法800可以(在815处)结束。被授权的用户设备可以(在820处)接收特定于UE的同步信号，如本文所讨论的，其可以由网络中的控制器使用与用于该用户设备的服务小区相关联的参数来生成。如本文所讨论的，被授权的用户设备然后可以(在825处)在可配置的时隙中通过空中接口来发射该特定于UE的同步信号。被授权的用户设备可以(在825处)继续定期地发射该特定于UE的同步信号，直到它(在830处)从另一用户设备接收到确认前导码。该用户设备然后可以(在835处)使用握手协议与另一用户设备建立D2D通信。如本文所讨论的，该通信可以是网络辅助的或者可以在网络缺失模式中进行。

图9概念性地图示了可以在用户设备中实施的方法900的一个示例性实施例。在所图示的实施例中，用户设备(在905处)向网络发射对于用于D2D通信的授权的请求。如果(在910处)确定该用户设备没有被授权或者不能被授权用于D2D通信，则方法900可以(在915处)结束。被授权的用户设备可以(在920处)接收特定于UE的加扰序列，如本文所讨论的，其可以由网络中的控制器使用与用于该用户设备的服务小区相关联的参数来生成。该加扰序列可以识别被授权用于D2D通信的其他用户设备，并且可以是使用该加扰序列加扰的发射的特定于UE的同步信号。如本文所讨论的，被授权的用户设备然后可以(在925处)在可配置的时隙中通过空中接口来监测该特定于UE的同步信号。被授权的用户设备可以(在925处)继续监测该特定于UE的同步信号，直到它(在930处)检测到已经使用该特定于UE的加扰序列加扰的特定于UE的同步信号。如本文所讨论的，被授权的用户设备可以(在935处)生成并且发射确认前导码。该用户设备然后可以(在940处)建立与另一用户设备的D2D通信链路。如本文所讨论的，该通信可以是网络辅助的或者可以在网络缺失模式中进行。

在软件或算法和对计算机存储器内的数据比特的操作的符号表示的方面呈现了所公开的主题的部分以及对应的详细描述。这些描述和表示是本领域的普通技术人员通过其而有效地将他们的工作的实质传达给本领域的其他普通技术人员的描述和表示。算法，如该术语在此处被使用的，并且如它一般性地被使用的，被设想为是导致所期望结果的自洽的步骤序列。这些步骤是要求对物理量的物理操纵的步骤。通常地，但不是必然地，这些量采取了能够被存储、传送、组合、比较、以及以其他方式操纵的光信号、电信号、或者磁信号的形式。已经被证明方便的是，主要为了平常使用的原因，有时候将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数目，等等。

然而，应当记住，所有的这些和类似术语将与适当的物理量相关联并且仅是被应用至这些量的方便标签。除非另有具体地陈述，或者正如从该讨论来看是明显的，诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等等的术语，是指计算机系统或者类似的电子计算设备的动作和过程，这些动作和过程把被表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理、电子量的数据操纵和变形为类似地被表示为计算机系统存储器或者寄存器或者其他这样的信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。

还要注意，所公开的主题的软件实施的方面通常被编码在某种形式的程序存储介质上，或者通过某种类型的传输介质而被实施。程序存储介质可以是磁性的(例如，软盘或者硬驱动器)或者光学的(例如，压缩盘只读存储器或“CD ROM”)，并且可以是只读的或者随机访问的。类似地，传输介质可以是双绞线对、同轴电缆、光纤、或者本领域已知的某种其他合适的传输介质。所公开的主题不受任何给定实施方式的这些方面的限制。

上面所公开的特定实施例仅是说明性的，因为所公开的主题可以按照对于得到文本的教导的益处的本领域的技术人员而言是明显的、不同但等价的方式进行修改和实行。此外，除了如在下面的权利要求中所描述的之外，没有限制被意图为是本文所示出的构造或设计的细节。因此显然的是，上面所公开的特定实施例可以被变更或者修改，并且所有这样的变化被考虑为在所公开的主题的范围内。相应地，本文所寻求的保护在下面的权利要求中所阐述。

Claims (12)

1.一种方法，包括：

响应于来自第一用户设备的用以被认证用于与至少一个第二用户设备的设备到设备(D2D)通信的请求，生成指示第一同步信号的第一信息，所述第一信息对应于被用来生成用于由用于所述第一用户设备的服务小区发射的主同步信号的序列；以及

向所述第一用户设备提供所述第一信息，使得所述第一用户设备能够发射所述第一同步信号。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：使用所述服务小区的物理层小区标识来生成指示第二同步信号的第二信息，并且向所述第一用户设备提供所述第二信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中生成指示所述第一同步信号的所述第一信息包括：生成指示与所述服务小区相关联的Zadoff-Chu序列的根索引的信息，所述方法进一步包括：针对与所述至少一个第二用户设备的D2D通信来认证所述第一用户设备，其中所述D2D通信使用网络定时参考。

4.一种方法，包括：

从第一用户设备提供用以被认证用于与至少一个第二用户设备的设备到设备(D2D)通信的请求；以及

在所述第一用户设备处并且响应于所述请求，接收指示第一同步信号的第一信息，所述第一信息对应于被用来生成用于由用于所述第一用户设备的服务小区发射的主同步信号的序列。

5.根据权利要求4所述的方法，包括：

接收指示使用所述服务小区的物理层小区标识所生成的第二同步信号的第二信息，其中接收所述第一信息包括接收识别所述第一用户设备的加扰序列；

以可配置的功率电平，使用网络定时参考，在子帧的可配置时隙的可配置符号中发射所述第一同步信号和所述第二同步信号；以及

发射探测参考信号，其中发射所述第一同步信号和所述第二同步信号包括：在距所述探测参考信号的可配置的符号偏移处并且在与所述探测参考信号相同的子帧中，发射所述第一同步信号和所述第二同步信号。

6.根据权利要求5所述的方法，包括：基于访问网络的失败尝试的可配置数目来确定所述网络不是可用的，并且响应于确定所述网络不是可用的来发射所述第一同步信号和所述第二同步信号，其中发射所述第一同步信号和所述第二同步信号包括：基于由所述第一用户设备中的振荡器所提供的随机定时参考、在所述网络变为不可用之前所配置的子帧定时、或者基于全球定位系统参考时间的子帧定时，来发射所述第一同步信号和所述第二同步信号。

7.根据权利要求6所述的方法，包括：响应于确定所述网络不是可用的来发射探测参考信号，其中发射所述探测参考信号包括：以相对于所述第一同步信号和所述第二同步信号的随机循环移位或者可配置循环移位，来发射所述探测参考信号。

8.根据权利要求7所述的方法，包括：响应于接收到确认前导码，建立所述第一用户设备与所述至少一个第二用户设备之间的D2D通信链路。

9.一种方法，包括：

在第二用户设备处，检测由被认证用于设备到设备(D2D)通信的第一用户设备发射的第一同步信号，其中所述第一同步信号对应于被用来生成用于由用于所述第一用户设备的服务小区发射的主同步信号的序列；以及

响应于检测到所述第一同步信号，从所述第二用户设备发射确认前导码。

10.根据权利要求9所述的方法，包括：

检测由所述第一用户设备发射的第二同步信号，其中使用所述服务小区的物理层小区标识来生成所述第二同步信号，

基于所述第一同步信号和所述第二同步信号来对所述第一用户设备和所述第二用户设备的定时进行同步，以及

基于经同步的定时来建立所述第一用户设备与所述第二用户设备之间的D2D通信链路。

11.一种可配置用于部署在网络中的控制器，所述控制器可配置为执行权利要求1所述的方法。

12.一种用户设备，可配置为执行权利要求4或权利要求9中的至少一项所述的方法。