CN104937966A - 无线通信系统中的设备间通信授权和数据嗅探 - Google Patents

无线通信系统中的设备间通信授权和数据嗅探 Download PDF

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Abstract

提供了无线通信系统中用户设备(UE)的用于设备间通信授权和数据嗅探的系统和方法。当邻近时，UE可以通过直接的设备间通信链路与另一UE进行直接通信。UE可以从网络实体(例如移动管理实体(MME))接收与设备间通信链路相对应的数据嗅探相关参数。UE可以将通过设备间通信链路交换的数据存储到缓冲器中，并周期性地或在从网络接收到请求时将所存储的数据上载至网络中的安全服务器。长期演进(LTE)下行链路或上行链路无线电资源可以用于设备间通信链路上的数据交换。

Description

无线通信系统中的设备间通信授权和数据嗅探
技术领域
本公开大体上涉及无线通信系统中的通信，并且更具体地涉及无线通信系统中的设备间通信授权和数据嗅探。
背景技术
在诸如长期演进(LTE)和LTE高级通信网络等的无线网络中，用户设备(UE)可以经由基站和演进分组核心(EPC)网与其他UE进行通信。例如，UE可以在上行链路上向其服务基站发送数据分组。服务基站可以将该数据分组转发到EPC网络，并且EPC网络可以将该数据分组转发到另一基站或转发到正在对另一UE进行服务的相同基站。UE之间的数据传递是通过基站和EPC进行路由的。UE之间的通信是通过由管理网络的运营商设置的策略来控制的。
当UE相邻近并能访问另一无线电接入技术(RAT)时，UE可以使用该另一RAT(例如无线局域网(WLAN)或蓝牙)相互直接通信。然而，该多RAT通信需要该另一RAT的可用性和UE以该另一RAT操作的能力。此外，从蜂窝技术到其他RAT的切换会导致服务中断和掉话。
附图说明
并入说明书并构成说明书一部分的附图连同描述说明并用于解释各种示例。
图1示出了可以实现根据本公开的方法和系统的示例性蜂窝无线通信系统。
图2示出了根据本公开的示例的示例性接入节点设备。
图3示出了根据本公开的示例的示例性用户设备装置。
图4示出了根据本公开的示例的支持设备间通信链路的数据嗅探的示例性蜂窝无线通信系统。
图5示出了根据本公开的示例的用于触发设备间通信链路的数据嗅探的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及蜂窝无线通信系统中用于设备间通信的系统、方法和装置。在当前蜂窝通信系统中，UE之间的数据传递必须通过基站和核心网进行路由。当邻近的UE相互通信时，UE经由它们之间的直接设备间通信链路进行通信而不是经由网络传递数据将是有益的。通过提供UE之间的直接设备间通信链路，可以实现改进的整个谱效率。此外，与向基站进行发送相比，UE之间的直接链路需要UE处的较低发射功率，从而导致在UE处的省电。此外，通过UE之间的直接链路的通信可以提高服务质量(QoS)。
尽管UE可能能够通过使用另一RAT(例如WLAN、蓝牙等)的直接通信链路进行通信，其需要另一RAT的服务的可用性，并还需要在UE处的另一RAT的实现。此外，从不同RAT之间的交换或切换可能造成服务中断和掉话。因此，能够实现通过使用相同蜂窝无线电接入技术并在相同无线电频带中操作的设备间通信链路的通信会是有益的。
现在将详细参考根据本公开实现的示例性方案；示例在附图中描述。在任何可能的情况下，将在整个附图中使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。
图1示出了可以实现根据本公开的系统和方法的示例性蜂窝无线通信系统100。图1中所示的蜂窝无线通信系统100包括一个或更多个基站(即112a和112b)。在图1的LTE示例中，尽管基站在任意无线通信系统(包括例如宏小区、毫微微小区、中继小区和微微小区)中操作，该基站被示出为演进NodeB(eNB)112a和112b。基站是可以为移动设备(在本文中还被称为用户设备)或为其他基站中继信号的节点。基站还可以被称为接入节点设备。图1的示例性LTE电信环境100包括：一个或更多个无线电接入网110、核心网(CN)120和外部网络130。在某些实现中，无线电接入网可以是演进通用地面无线电接入网(EUTRAN)。此外，核心网120可以是演进分组核心(EPC)。此外，如所示，一个或更多个移动电子设备102a、102b在LTE系统100中操作。在某些实现中，2G/3G系统140(例如全球移动通信系统(GSM)、临时标准95(IS-95)、通用移动电信系统(UMTS)和码分多址(CDMA2000))同样可以集成于LTE电信系统100中。
在图1中所示的示例性LTE系统中，EUTRAN 110包括eNB 112a和eNB 112b。小区114a是eNB 112a的服务小区，小区114b是eNB 112b的服务小区。用户设备(UE)102a和102b在小区114a中操作，并由eNB112a服务。EUTRAN 110可以包括一个或更多个eNB(例如eNB 112a和eNB 112b)，而一个或更多个UE(例如UE 102a和UE 102b)可以在小区中操作。eNB 112a和eNB 112b直接与UE 102a和UE 102b进行通信。在一些实现中，eNB 112a或eNB 112b可以与UE 102a和UE 102b是一对多的关系，例如示例性LTE系统100中的eNB 112a可以服务其覆盖区域小区114a内的多个UE(即UE 102a和UE 102b)，但UE 102a和UE102b中的每一个一次只可以连接到一个服务eNB 112a。在一些实现中，eNB 112a和eNB 112b可以与UE是多对多的关系，例如UE 102a和UE102b可以连接到eNB 112a和eNB 112b。eNB 112a可以连接到eNB112b，使得如果UE 102a和UE 102b中的一个或两者例如从小区114a行进到小区114b，则可以进行切换。UE 102a和UE 102b可以是端用户用于例如在LTE系统100内通信的任意无线电子设备。
UE 102a和UE 102b可以发送语音、视频、多媒体、文本、web内容和/或任意其他用户/客户端特定内容。一些内容(例如视频和web内容)的发送会需要高信道吞吐量以满足端用户的需要。然而，在一些实例中，UE 102a、102b和eNB 112a、112b之间的信道可能被多径衰落(由于无线环境中的许多反射导致的多信号路径)影响。因此，UE的发送可以自适应于无线环境。简言之，UE 102a和UE 102b可以生成请求、发送响应或以不同手段通过一个或更多个eNB 112a和eNB 112b与演进分组核心(EPC)120和/或因特网协议(IP)网络130进行通信。
在一些实现中，当UE 102a和UE 102b相互邻近时，UE 102a和UE102b可以通过设备间通信链路进行通信，而不需要通过eNB 112a来对数据进行路由。设备间通信链路的距离的界限可以受UE的发射功率的限制。在一个示例中，邻近可以是几米。在另一示例中，邻近可以是几十米。在一些环境中，邻近还可能意味着较大距离，例如几百米。例如，UE 102a和UE 102b可以直接通过设备间通信链路104进行通信，而不是通过它们与eNB 112a的链路(即分别是106和108)来相互通信。设备间通信链路还可以被称为设备到设备(D2D)通信链路。UE 102a和UE 102b可以同时保持与eNB 112a的活动通信链路，使得当通过直接设备间链路相互通信时，UE 102a和UE 102b仍可以接收来自eNB或其他UE的消息。
UE的示例包括但不限于移动电话、智能电话、电话、电视机、遥控器、机顶盒、计算机监视器、计算机(包括平板计算机(例如Playbook平板计算机)、桌面型计算机、手持或膝上型计算机、上网本计算机)、个人数字助理(PDA)、微波、冰箱、立体声系统、磁带录音机或播放器、DVD播放器或录音机、CD播放器或录音机、VCR、MP3播放器、收音机、摄录像机、摄像机、数字摄相机、便携式存储芯片、洗衣机、烘干机、洗衣/烘干机、复印机、复印机、扫描仪、多功能外设、腕表、时钟、游戏设备等。UE 102a或UE 102b可以包括设备和可移除存储模块，例如包括订户身份模块(SIM)应用、通用订户身份模块(USIM)应用、或可移除用户身份模块(R-SIM)应用的通用集成电路卡(UICC)。备选地，UE 102a或UE 102b可以包括不具有这种模块的设备。术语“UE”还可以指代可以端接用户的通信会话的任意硬件或软件组件。此外，本文可以同义地使用术语“用户设备”、“UE”、“用户设备装置”、“用户代理”、“UA”、“用户设备”以及“移动设备”。
无线电接入网是实现无线电接入技术(例如通用移动电信系统(UMTS)、CDMA2000和第三代合作伙伴计划(3GPP)LTE)的移动电信系统。在许多应用中，LTE电信系统100中包括的无线电接入网(RAN)被称为EUTRAN 110。EUTRAN 110可以位于UEs 102a、102b和EPC 120之间。EUTRAN 110包括至少一个eNB 112a或112b。eNB可以是系统的固定部分中可以控制所有或至少一些无线电相关功能的无线电基站。eNB 112a或eNB 112b中的一个或更多个可以提供它们的覆盖区域或小区内UE 102a、102b用于通信的无线电接口。eNB 112a和eNB 112b可以分布在整个蜂窝网络中以提供宽的覆盖区域。eNB 112a和eNB 112b可以与一个或更多个UE 102a、UE 102b、其他eNB和EPC120直接通信。
eNB 112a和eNB 112b可以是面向UE 102a、102b的无线电协议的端点，并可以在无线电连接和去往EPC 120的连接之间中继信号。eNB和EPC之间的通信接口通常被称为S1接口。在某些实现中，EPC 120是核心网(CN)的中心组件。CN可以是骨干网，骨干网可以是电信系统的中心部分。EPC 120可以包括移动管理实体(MME)、服务网关(S-GW)以及分组数据网络网关(PGW)。MME可以是EPC 120中的主控元件，其负责包括与订户和会话管理相关的控制面功能的功能。SGW可以用作本地移动性锚点，使得通过该点来路由分组用于内EUTRAN 110移动性和与其他传统2G/3G系统140的移动性。S-GW功能可以包括用户面隧道管理和交换。PGW可以向包括外部网络130(例如IP网络)的服务域提供连接性。UE 102a、102b、EUTRAN 110和EPC120有时被称为演进分组系统(EPS)。将理解，LTE系统100的架构性演进集中于EPS。功能性演进可以包括EPS和外部网络130。
尽管关于图1进行描述，本公开不限于这种环境。通常，蜂窝电信系统可以被描述为由多个无线电小区或分别由基站或其他固定收发机服务的小区组成的蜂窝网络。小区用于覆盖不同位置以在区域上提供无线电覆盖。示例性蜂窝电信系统包括：全球移动通信系统(GSM)协议、通用移动电信系统(UMTS)、3GPP长期演进(LTE)等。除了蜂窝电信系统之外，无线宽带通信系统还可以适于本公开中描述的各种实现。示例性无线宽带通信系统包括IEEE 802.11 WLAN、IEEE802.16 WiMAX网络等。
图2示出了根据本公开的某些方面的示例性接入节点设备200。接入节点设备200包括：处理模块202、有线通信子系统204和无线通信子系统206。处理模块202可以包括可操作用于执行与管理IDC接口相关联的指令的一个或更多个处理组件(备选地被称为“处理器”或“中央处理单元”(CPU))。处理模块202还可以包括其他辅助组件，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、次级存储设备(例如硬盘或闪存)。此外，处理模块202可以执行某些指令和命令，以使用有线通信子系统204或无线通信子系统206来提供无线通信或有线通信。本领域技术人员将易于理解，在不背离本公开的原理的前提下，各种其他组件同样可以被包括在示例性接入节点设备200中。
图3示出了根据本公开的某些方面的示例性用户设备装置300。用户设备装置300包括：处理单元302、计算机可读存储介质304(例如ROM或闪存)、无线通信子系统306、用户接口308和I/O接口310。
处理单元302可以包括组件并执行与结合图2所描述的处理模块202类似的功能。无线通信子系统306可以被配置为：为由处理单元302提供的数据信息或控制信息提供无线通信。无线通信子系统306可以包括例如：一个或更多个天线、接收机、发射机、本地振荡器、混频器和数字信号处理(DSP)单元。在一些实现中，无线通信子系统306可以通过直接设备间通信链路来接收或发送信息。在一些实现中，无线通信子系统306可以支持MIMO发送。
用户接口308可以包括例如屏幕或触摸屏(例如液晶显示器(LCD)、发光显示器(LED)、有机发光显示器(OLED)、微电机系统(MEMS)显示器)、键盘或小键盘、跟踪设备(例如跟踪球、跟踪板)、扬声器和麦克风中的一个或更多个。
I/O接口310可以包括例如通用串行总线(USB)接口。本领域技术人员将容易理解，在示例性UE装置300中还可以包括各种其它组件。
对于通过直接设备间通信链路进行通信的UE，在UE之间启用设备间通信链路。直接设备间通信链路允许UE之间的数据交换，而不需要通过基站和核心网来对数据进行路由。现在将描述关于根据本公开的某些示例的无线通信系统中用于设备间通信授权和数据嗅探的方法。
在设备间通信期间，UE可以保持与其服务eNB或相关联的eNB的活动链路并同时与eNB进行通信，同时通过设备间链路与其他UE进行通信。如稍后将描述，该同时通信使网络能够在UE之间建立安全的通信链路，以嗅探通过直接设备间通信链路交换的数据分组用于选择性的数据监控。
网络运营商例如可以利用来自所指定的机构的批准，指派设备间通信能力。例如，这种机构可以是政府机关，例如基于司法权的本土安全/国防部门。所指定的机构还可以是向雇员供应设备的雇主。网络可以嗅探通过设备间链路交换的来自进行中的设备间通信链路的数据或在需要时通过先前建立的设备间呼叫发送的数据。所嗅探的数据可以加载到网络服务器用于由机构进行进一步评估。网络可以在没有使用该设备的用户的知识的情况下，启用数据嗅探功能。该数据嗅探的过程可以由政府电信机构(例如联邦通信委员会(FCC))授权，并可以在某些授权的设备上禁用。
网络可以在任意时间启用或禁用UE中的该数据嗅探功能。在一个备选中，可以以实时的方式进行数据嗅探。例如，通过设备间通信链路交换的数据可以直接传递到网络服务器用于分析。在另一示例中，可以将与通过设备间通信链路交换的数据有关的一些属性(例如发射机和接收机的ID、数据量、数据类型等)传递到网络。在又一示例中，可以仅将通过设备间通信链路交换的数据的一部分传递给网络服务器。在又一示例中，可以对所交换的数据进行预处理，并将处理结果传送到网络服务器。网络可以向UE配置数据嗅探操作和参数。
在另一备选中，网络可以预配置数据嗅探操作和相关参数。网络还可以配置报告操作和相关参数。例如，网络可以配置UE以报告通过具有相关ID的设备间通信链路的所有数据呼叫，并以特定间隔报告该数据。例如，报告周期可以设为每天。然后，UE记录通过设备间通信链路的数据呼叫，并每天报告给服务器。该预配置可以由网络动态地更新。网络还可以定义一些报告事件。每当报告事件被触发时，UE可以启动对应的报告操作。例如，报告事件可以是：每当UE与特定UE进行通信时，应当存储交换的数据，并发送给网络服务器。通常，报告可以是基于事件的或基于周期的。报告还可以是基于请求的。例如，每当存在来自网络的针对数据嗅探的请求时，UE可以相应地执行数据嗅探。数据嗅探功能可以是与报告操作分离地定义的。
网络可以启用/禁用/配置/重配置UE中的数据嗅探功能及其相关参数。通常，这些消息是NAS消息。此外，在一些实现中，仅参与设备间通信的一个UE被配置有数据嗅探功能，而另一个UE未被配置有数据嗅探功能。在一些其他实现中，两个UE都可以被配置有数据嗅探功能。用户可能未注意到数据嗅探功能正在UE上运行。可以不向用户收取所导致的用于将所嗅探的数据传递给网络服务器的收费，这使操作几乎对用户透明。然而，在一些实例中，用户(例如一些特定授权的用户)可以选择禁用UE中的数据嗅探功能。为了禁用该功能，用户可能需要特殊的密码和授权。
图4示出了根据本公开的示例的支持设备间通信链路的数据嗅探的示例性蜂窝无线通信系统400。UE(UE0、UE1和UE2)经由小区-S和小区-N连接到LTE EPC。UE0和UE1经由小区-5连接到EPC，并且UE2经由小区-N连接到EPC。如图4所示，LTE网络可以经由小区-S 402从UE1或UE0或UE1和和UE0嗅探UE1和和UE0之间交换的数据，并且可以将该数据传送到安全服务器。在将数据传送到安全服务器之前，设备可以对该数据进行加密。类似地，可以经由小区-S 402从UE0或经由小区-N 404从UE2获取UE0和UE2之间交换的数据。可以将所嗅探的数据路由到核心网406中的安全服务器用于进一步评估。
可以在设备间呼叫设立期间发起数据嗅探功能。通常，数据嗅探功能的激活或去激活对操作设备的用户不可见。缺省地在设备内的安全缓冲器中存储在设备间呼叫期间交换的数据。安全缓冲器可以与用于存储各种加密和安全密钥的安全缓冲器类似。使用设备的用户无法访问这些安全缓冲器。该数据可以存储在非易失性存储器(例如EEPROM)中，使得甚至在设备掉电之后数据仍可用，当针对数据存储的计时器到期时数据是可擦除的，以及当新数据到达时该存储器是可重写的。用于擦除或重写该存储器中包含的数据的控制对操作该设备的用户不可用，并且通常不能被超控(overriden)。
图5示出了根据本公开的示例的用于触发设备间通信链路的数据嗅探的示例性方法的流程图500。在所述示例中，网络实体可以接收来自用户设备(UE)的用于发起设备间通信链路的非接入层(NAS)请求；并向UE发送用于建立设备间通信链路的NAS响应消息，该NAS响应消息包括与设备间通信链路相对应的一个或更多个数据嗅探相关参数。UE可以从网络实体接收NAS消息，NAS消息包括与设备间通信链路相对应的一个或更多个数据嗅探相关参数；将通过设备间通信链路交换的数据存储到缓冲器中；并将所存储的数据上载至网络中的安全服务器中。
如图5所示，在502处，UE0经由服务eNB向MME发送NAS消息，以发起与UE1的直接D2D链路。例如，用于发起与其他UE的直接D2D链路的NAS消息可以被称为D2D链路建立请求消息。D2D链路建立请求消息可以包括针对直接通信链路的特定信息，例如针对直接设备间通信链路的带宽要求、数据速率信息、服务质量(QoS)信息、持续时间等。NAS消息还可以包括直接设备间通信链路中涉及的其他UE的信息。例如，NAS消息可以包括所述示例中的其他UE(即UE1)的UE标识(ID)信息。UE ID可以是例如电话号码或设备PIN码等。
在接收到来自UE0的NAS消息之后，在504处，MME可以在D2D链路建立请求消息中将UE请求转发到HSS。MME和HSS之间的通信接口可以被称为S6a接口。MME还可以将与UE有关的信息包括在在504处向HSS发送的D2D链路建立请求消息中。
在接收到来自MME的消息之后，HSS可以检查UE所请求的针对设备间通信链路的QoS要求，并在506处向MME发送D2D链路建立响应消息。HSS可以检查用于验证UE/设备是否被授权与另一设备建立直接设备间通信链路的设备能力。如果UE被授权与另一UE直接通信，UE可以支持数据嗅探功能。如果HSS对MME否定响应，则MME可以向UE0发送具有否定确认的NAS D2D链路建立响应消息，指示设备间通信链路的未成功建立。在NAS消息中，MME还可以指示拒绝原因。于是，UE0可以基于该原因，重新发起设备间通信链路。
如果在506处HSS对MME进行肯定响应(指示接受UE0的针对与UE1的直接通信链路的请求)，则MME可以随后在508处向UE0的服务eNB发送D2D发起请求消息，用于启用UE0和UE1之间的直接通信链路。MME和eNB之间的通信接口通常被称为S1接口。MME可以将UE0和UE1之间的直接通信链路的QoS要求包括在D2D发起请求消息中。eNB可以检查所请求的设备间链路的QoS要求和在eNB处可用的无线电资源。然后，eNB可以利用可用无线电资源，基于QoS要求，确定是否可以启用UE0和UE1之间的直接通信链路。在508处的D2D发起请求消息还可以包括关于数据嗅探功能的信息。例如，该消息可以包括以下指示：是否启用了数据嗅探、是否在多个设备启用了数据分组嗅探等。如果启用了数据过滤，则还可以将数据过滤功能的类别包括在该消息中。服务eNB可以考虑该信息，以确定支持该设备间呼叫所需的无线电资源。相应地，在510处，eNB可以向MME发送包括肯定确认或否定确认的D2D发起请求确认消息。当向MME发送否定确认时，eNB可以将包括针对拒绝D2D发起请求的原因包括在D2D发起请求确认消息中。
如果在510处MME从eNB接收到肯定确认，则MME可以在512处向UE0发送具有肯定确认的D2D链路建立响应消息，指示接受来自UE0的用于发起与UE1的直接通信链路的请求。NAS D2D链路建立响应消息还可以包括D2D链路的标识和与设备间通信链路相对应的一个或更多个数据嗅探相关参数，例如指示数据嗅探的启用的指示符、用于上载通过设备间通信链路交换的数据的计时器、安全服务器描述符、数据过滤功能等。例如，该消息可以指示对所发送的分组应当被存储在缓冲器中的时间长度的限制。在计时器期满之后，可以擦除所存储的分组，并可以存储新的分组。网络可以负责请求在计时器期满之前要上载到服务器的数据。在另一场景中，该消息可以指示所存储的分组必须被上载到服务器的时间间隔。在另一场景中，网络还可以指示设备应当转发压缩版本的数据分组。例如，可以根据预定义的规则在分组中搜索特定词语或句子，并且可以将该搜索的结果上载到服务器。
除了定义用于上载通过直接设备间通信链路交换的数据的时间的这些计时器之外，网络还可以向设备发送特定加密密钥。在将所存储的数据发送到安全服务器之前，设备可以对所存储的数据进行加密。可以在发起设备内呼叫之后的任意时间，更新加密密钥和/或计时器。其他NAS消息还可以用于向UE发送数据嗅探相关参数。例如，可以在已经启动了通过设备间通信链路的数据交换之后，向UE发送数据嗅探相关参数。在一些实现中，网络还可以在已经启动了通过设备间通信链路的数据交换之后，向UE发送更新的数据嗅探相关参数。如果网络决定嗅探来自UE1的数据而不是来自UE0的数据，或除了来自UE0的数据之外还嗅探来自UE1的数据，则还可以向UE1发送D2D链路建立响应消息512。如果在512处的NAS消息不包含数据嗅探描述符，UE可以假定不需要将数据存储到安全缓冲器中并上载到安全服务器。
当eNB确定可以启用UE0和UE1之间的直接通信链路时，在514处，eNB可以向UE0发送RRC消息D2D连接设立。在514处，eNB可以使用UE0的小区无线电网络临时身份(C-RNTI)来向UE0发送该RRC消息。D2D连接设立消息可以包括针对直接通信链路的传输参数，例如UE1的C-RNTI、针对通过设备间通信链路进行通信的每个UE的临时发送点标识、用于通过设备间通信链路进行发送的最小发射功率电平和最大发射功率电平、用于标识直接设备间链路的设备到设备无线电网络临时身份(DD-RNTI)、针对直接设备间链路的发射功率步长、针对直接设备间链路的保护时间等。
在接收到RRC D2D连接设立消息之后，在516处，UE启动计时器T。在NAS D2D链路建立响应消息中，MME可以将设备到设备标识(D2D-ID)、Tdump、Tsend_min、Tsend_max和安全服务器描述符包括在消息中。D2D-ID是针对D2D通信链路的唯一ID。Tdump是用于丢弃在设备内的安全位置中存储的、在设备之间交换的IP分组的计时器。Tsend_min、Tsend_max是指示用于将数据上载至网络中的安全服务器的时限的计时器。该消息可以包括Tsend_min、Tsend_max或Tdump。Tsend_max指示针对要上载至安全服务器的、在设备之间交换的数据的最大时间延迟，Tsend_min指示针对要上载至安全服务器的、在设备之间交换的数据的最小时间延迟。当NAS D2D链路建立响应消息中未包括Tsend_min、Tsend_max时，UE可以假定网络可以在计时器Tdump到期之前的稍后时间请求数据传递。一旦计时器Tdump到期，可以擦除安全缓冲器中存储的数据。安全服务器描述符可以包括用于访问安全服务器并向安全服务器上载数据的所有相关信息。安全服务器描述符可以包括：服务器的IP地址、用于对数据进行加密以上载的密钥等。在对设备的任何供电中断的情况下，可以在设备上电之后向安全服务器上载所存储的数据。在另一备选中，可以针对每个数据分组启动计时器T。
在516处启动计时器T之后，在518处，UE0可以向eNB发送指示D2D连接设立消息的成功接收的D2D连接设立响应消息。在一些实现中，eNB还可以向UE1发送包括类似信息(例如DD-RNTI)的RRC消息D2D连接设立。在从eNB接收到D2D连接设立消息之后，UE1还可以向eNB发送指示D2D连接设立消息的成功接收的D2D连接设立响应消息。
在从UE0和UE1两者或发起D2D呼叫的UE(即UE0)接收到D2D连接设立响应消息之后，在520处，eNB可以发起与UE0和UE1的设备握手过程。在该过程期间，UE相互识别并发起链路参数调谐，使得可以在UE之间建立可靠的通信链路。在该步骤期间，获得针对直接的设备间通信链路的发送参数(例如发射功率、调制和编码方案等)。例如，可以设置针对该链路的发射功率，使得从UE的发送不与正在进行的网络设备通信和其他设备到设备通信链路干扰。
在成功完成设备握手过程之后，在522处，eNB可以向MME发送指示设备握手过程完成的D2D发起响应消息。随后，在524处，MME可以向S-GW传送直接设备间链路的QoS要求。在成功完成设备握手过程之后，eNB还可以确定并传送与要用于到UE0和UE1的设备间链路的资源有关的详情。然后，在526处，可以通过直接设备间通信链路进行UE0和UE1之间的网络辅助设备间通信。
在528处，UE还可以将通过直接设备间通信链路发送或接收的数据分组存储到安全缓冲器中。缓冲器的大小可以取决于应用的类型、网络设置的计时器等。通常，缓冲器的最大大小(针对支持直接设备间通信的UE)可以例如在相关的标准文档中定义，并且可以基于所需的QoS和在UE处可用的缓冲器大小来设置在网络处的计时器。这还可以取决于UE正在参与的同时的设备间呼叫的数量。为了减少在UE处所需的缓冲器的大小，网络可以仅指示发送UE或接收UE来存储数据分组。为了进一步减少缓冲器的大小，网络可以指示要存储并向安全服务器发送的数据分组的过滤版本或表示。例如，过滤器可以是数据分组中的词语查找。可以利用非常少的无线电资源向安全服务器发送与数据分组相关的这些压缩统计量。备选地，可以存储未通过安全敏感性测试的数据分组，并向安全服务器发送警告。进而，安全服务器可以要求全部数据分组用于进一步评估。UE可以周期性地或在从网络接收到请求时向网络中的安全服务器上载所存储的数据。例如，当计时器T大于Tsend_min时，在530处，UE可以设立上行链路传输和向网络中的安全服务器的数据传递。如果NAS消息中包括Tsend，并且如果T＞Tsend_min：设立UL传输，并向网络中的安全服务器传递数据直到T＝Tsend_max，此时重置缓冲器和计时器。如果NAS消息中包括Tdump，并且如果T＞Tdump：删除所存储的数据分组并用新的数据分组重写缓冲器。还重置计时器T。如果T＜Tdump：如果接收到向服务器上载数据的NAS消息，则UE可以开始向服务器上载数据直到T＝Tdump。
在根据本公开的一些实现中，网络可以通过向UE发送用于触发UE向安全服务器上载在安全缓冲器中存储的数据的NAS数据获取消息，访问所交换的数据。然后，在从网络接收到这种消息时，UE可以经由S-GW向安全服务器发送UE内的安全缓冲器中存储的数据。UE可以获得用于向安全服务器上载数据的所需UL无线电资源许可。网络可以向服务eNB指示启用了数据嗅探功能。服务eNB可以将该要求包括在针对直接通信中的UE的无线电资源预留中。在预留无线电资源的过程中，服务eNB可以确定要从多个设备还是仅从一个设备嗅探相同的数据。服务eNB还可以考虑要上载实际数据分组还是数据分组的过滤版本。网络可以向服务eNB和UE指示数据过滤功能的详情。各种数据过滤功能可以在标准中定义，并且可以将数据过滤功能的索引包括在去往eNB的NAS消息和D2D发起请求消息中。
UE和安全服务器之间的该数据传递过程可以是对用户透明的。换言之，UE的用户应当不能注意到或中断该数据传递。支持数据嗅探功能的设备可以自动地发送针对UL无线电资源许可的请求，使得可以在Tsend_max到期之前上载数据。此外，在预定时间段之后可以自动地擦除数据以便避免安全缓冲器位置内的任何存储器溢出问题。如果UE处于RRC_IDLE状态，则网络可以发送适合的RRC消息以将UE带入RRC_ACTIVE状态。
为了建立设备间链路上的安全通信，可以对设备间链路上的数据交换加密。例如，服务eNB可以导出用于设备间链路的附加加密密钥KeNB′。服务eNB可以通过eNB-to-UE链路在已经加密并且完整保护的RRC消息中向参与设备间通信的所有UE发送附加加密密钥KeNB′。然后，该加密密钥可以用于设备间通信。不能在呼叫期间对该密钥进行刷新，除非父密钥(parent key)被刷新。
上述系统和方法可以通过具有上述功能的任何硬件、软件、硬件和软件的组合来实现。软件代码(全部或部分)可以存储在计算机可读存储器中。
尽管在本公开中已经提供了若干实现，应当理解的是，在不背离本公开的范围的前提下可以以很多其他特定的形式实现所公开的系统和方法。可以将本示例看作示意性的而不是限制性的，并且其意图不限于本文所给出的细节。例如，各种元件或组件可以合并或集成到另一系统中，或可以省略或不实现。可以以与本文所呈现的顺序不同的顺序实现方法步骤。
此外，在不背离本公开的范围的前提下，在各种实现中描述和阐述为离散或分离的技术、系统、子系统和方法可以与其他系统、模块、技术或方法合并或集成。示出为或讨论为耦合的或直接耦合的或相互通信的其他项目可以是间接耦合的，或通过一些接口、设备或中间组件，不管是电子地、机械地或以其他形式地通信。本领域技术人员可确定改变、代替和变更的其他示例，并且在不脱离本文公开的精神和范围的前提下，可以作出改变、代替和变更的其他示例。
尽管以上详细描述已经将本公开的基本的新颖性特征示出为、描述为并指出为应用于各种实现，将理解的是，在不脱离本公开的意图的前提下，本领域技术人员可以进行各种省略和替换以及对所述的系统的形式和细节的改变。尽管本公开中的所述特定示例可以仅示出两个UE，在不脱离本公开的范围的前提下，所描述的用于设备间通信的系统和方法可以应用于多于两个UE。

Claims (44)

1.一种在用户设备UE处的方法，包括：
从网络实体接收非接入层NAS消息，所述NAS消息包括与设备间通信链路相对应的一个或更多个数据嗅探相关参数；
将通过所述设备间通信链路交换的数据存储在缓冲器中；以及
将所存储的数据上载至网络中的安全服务器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个参数包括计时器，所述计时器指示用于将所存储的数据上载至所述安全服务器的时限。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个参数包括计时器，所述计时器指示在所述UE开始丢弃所述数据之前所述数据在所述UE中存储的时限。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在从所述网络实体接收所述NAS消息之前，向所述网络实体发送NAS设备间链路建立请求消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在从所述网络实体接收到所述NAS消息时，所述UE启动计时器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个参数包括所述安全服务器的描述符。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述UE的用户不能访问所述缓冲器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，当将所存储的数据上载至所述安全服务器时，包括所述设备间通信链路的设备到设备标识。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
擦除所述缓冲器中所存储的数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在将所存储的数据上载至所述安全服务器之后的预定时段，擦除所述缓冲器中所存储的数据。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，当通过所述设备间通信链路交换数据时，所述UE保持与相关联的基站的活动的通信链路。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，对通过所述设备间通信链路交换的数据进行加密，并且针对所述设备间通信链路的所述加密与针对所述UE和其服务基站之间的通信链路的加密不同。
13.一种在网络实体处的方法，包括：
从用户设备UE接收用于发起设备间通信链路的非接入层NAS请求消息；以及
向所述UE发送用于建立所述设备间通信链路的NAS响应消息，所述NAS消息包括与所述设备间通信链路相对应的一个或更多个数据嗅探相关参数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或更多个参数包括计时器，所述计时器指示用于将通过所述设备间通信链路交换的数据从所述UE上载至安全服务器的时限。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或更多个参数包括用于丢弃所述UE中通过所述设备间通信链路交换的数据的计时器。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或更多个参数包括安全服务器的描述符。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述描述符包括用于访问所述安全服务器并将通过所述设备间通信链路交换的数据上载至所述安全服务器的信息。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述网络实体是移动管理实体MME。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或更多个参数包括所述设备间通信链路的设备到设备标识。
20.根据权利要求13所述的方法，还包括：
从所述UE向订户服务器转发用于发起所述设备间通信链路的所述请求；以及
从所述订户服务器接收用于建立所述设备间通信链路的响应。
21.根据权利要求13所述的方法，还包括：
向所述UE发送NAS数据获取消息，所述消息被配置为使所述UE将在缓冲器中存储的数据上载至安全服务器，其中在缓冲器中存储的所述数据包括通过所述设备间通信链路交换的数据。
22.根据权利要求13所述的方法，还包括：
向所述UE发送NAS数据丢弃消息，所述消息被配置为使所述UE丢弃在安全缓冲器中存储的数据，其中在所述安全缓冲器中存储的数据包括通过所述设备间通信链路交换的数据。
23.一种用户设备UE，被配置为：
从网络实体接收非接入层NAS消息，所述NAS消息包括与设备间通信链路相对应的一个或更多个数据嗅探相关参数；
将通过所述设备间通信链路交换的数据存储在缓冲器中；以及
将所存储的数据上载至网络中的安全服务器。
24.根据权利要求23所述的用户设备，其中，所述一个或更多个参数包括计时器，所述计时器指示用于将所存储的数据上载至所述安全服务器的时限。
25.根据权利要求23所述的用户设备，其中，所述一个或更多个参数包括计时器，所述计时器指示用于在所述UE开始丢弃所述数据之前所述数据在所述UE中存储的时限。
26.根据权利要求23所述的用户设备，还被配置为：
在从所述网络实体接收所述NAS消息之前，向所述网络实体发送NAS设备间链路建立请求消息。
27.根据权利要求23所述的用户设备，其中，在从所述网络实体接收到所述NAS消息时，所述UE启动计时器。
28.根据权利要求23所述的用户设备，其中，所述一个或更多个参数包括所述安全服务器的描述符。
29.根据权利要求23所述的用户设备，其中，使用所述UE的用户不能访问所述缓冲器。
30.根据权利要求23所述的用户设备，其中，当将所存储的数据上载至所述安全服务器时，包括所述设备间通信链路的设备到设备标识。
31.根据权利要求23所述的用户设备，还被配置为：
擦除所述缓冲器中所存储的数据。
32.根据权利要求31所述的用户设备，其中，在将所存储的数据上载至所述安全服务器之后的预定时段，擦除所述缓冲器中所存储的数据。
33.根据权利要求23所述的用户设备，其中，当通过所述设备间通信链路交换数据时，所述UE保持与相关联的基站的活动的通信链路。
34.根据权利要求23所述的用户设备，其中，对通过所述设备间通信链路交换的数据进行加密，并且针对所述设备间通信链路的所述加密与针对所述UE和其服务基站之间的通信链路的加密不同。
35.一种网络实体，被配置为：
从用户设备UE接收用于发起设备间通信链路的非接入层NAS请求消息；以及
向所述UE发送用于建立所述设备间通信链路的NAS响应消息，所述NAS消息包括与所述设备间通信链路相对应的一个或更多个数据嗅探相关参数。
36.根据权利要求35所述的网络实体，其中，所述一个或更多个参数包括计时器，所述计时器指示用于从所述UE向安全服务器上载通过所述设备间通信链路交换的数据的时限。
37.根据权利要求35所述的网络实体，其中，所述一个或更多个参数包括用于丢弃所述UE中通过所述设备间通信链路交换的数据的计时器。
38.根据权利要求35所述的网络实体，其中，所述一个或更多个参数包括所述安全服务器的描述符。
39.根据权利要求38所述的网络实体，其中，所述描述符包括用于访问所述安全服务器并将通过所述设备间通信链路交换的数据上载至所述安全服务器的信息。
40.根据权利要求35所述的网络实体，其中，所述网络实体是移动管理实体MME。
41.根据权利要求35所述的网络实体，其中，所述一个或更多个参数包括所述设备间通信链路的设备到设备标识。
42.根据权利要求35所述的网络实体，还被配置为：
从所述UE向订户服务器转发用于发起所述设备间通信链路的所述请求；以及
从所述订户服务器接收用于建立所述设备间通信链路的响应。
43.根据权利要求35所述的网络实体，还被配置为：
向所述UE发送NAS数据获取消息，所述消息被配置为使所述UE将在缓冲器中存储的数据上载至安全服务器，其中在缓冲器中存储的所述数据包括通过所述设备间通信链路交换的数据。
44.根据权利要求35所述的网络实体，还被配置为：
向所述UE发送NAS数据丢弃消息，所述消息被配置为使所述UE丢弃在安全缓冲器中存储的数据，其中在所述安全缓冲器中存储的数据包括通过所述设备间通信链路交换的数据。
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