CN104956742B - 无线通信系统中用于提供公共时间参考的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在无线通信系统中由终端执行设备到设备(D2D)通信的终端和方法。该方法包括：确定是否通过上行链路和下行链路中的至少一个接收到包括同步信息的信号；以及当没有接收到包括同步信息的信号时，发送包含同步信息的信号。

Description

无线通信系统中用于提供公共时间参考的方法和装置

技术领域

本发明总体上涉及用于自主地提供用于无线通信终端的设备到设备(D2D)通信的公共时间参考的过程、操作方法和装置。

背景技术

当今使用的无线移动通信系统主要是基于有线网络的，并且无线通信实际上被应用于在基站和终端之间的链路。因此，若无线移动通信系统所基于的有线网络在各种灾难发生时被破坏，那么就不可能提供正常的无线通信服务。在这种紧急条件下，设备到设备(D2D)无线通信可以被用作：提供现有的基于有线网络的无线通信服务的备份无线通信服务的一种方式。

第三代合作伙伴计划(3GPP)(异步蜂窝移动通信标准组)也正在研究在进行长期演进(LTE)版本12的标准化时对D2D通信进行支持。具体地，3GPP当前正针对LTE终端之间的D2D通信进行研发并标准化，该D2D通信支持基于接近度的应用和用于相对远距离处的终端的服务，以及终端之间的紧急备份通信服务。

为了实现D2D通信，最初，需要识别其他终端的存在的过程，这被称为发现过程。每个D2D终端发送发现信号以向其他终端通知它的存在。此外，每个D2D终端接收从其他终端发送的发现信号，从而识别出其他终端的存在。为了有效地执行这种操作，D2D终端发送/接收发现信号的具体时间区间(time interval)必须在相同的公共时间参考下被预定义。否则，D2D终端不能得知相邻D2D终端何时发送发现信号，因此必须一直监视发现信号，这导致终端的功耗的增加。

发明内容

技术问题

为了有效地执行用于D2D通信的发现过程，公共时间参考必须被提供给D2D终端。当蜂窝网络正常工作时，公共时间参考可以从由基站发送的同步信号获得。

然而，当蜂窝网络由于自然灾害等等不能正常工作时，或当终端位于蜂窝网络的覆盖区域之外时，存在如下问题：每个D2D终端不能从基站获得公共时间同步。

因此，存在对于向D2D终端提供公共时间参考的方式的需求。还需要考虑由D2D终端而不是由基站来提供公共时间参考的方法。

技术方案

已经实现本发明以解决至少上面提到的问题和缺点，提供至少如下描述的优点。因此，本发明的一方面将提供：支持提供公共时间参考的D2D终端的功能所需的操作方法、操作过程和装置。

根据本发明的一方面，提供一种由无线通信系统中的终端执行D2D通信的方法。该方法包括：确定是否通过上行链路和下行链路中的至少一个接收到包括同步信息的信号；以及当没有接收到包括同步信息的信号时，发送包含同步信息的信号。

根据本发明的另一方面，提供一种无线通信系统中用于执行D2D通信的终端。该终端包括：收发器，其向其他终端和基站发送信号并从其他终端和基站接收信号；以及控制器，其控制所述收发器以确定是否通过上行链路和下行链路中的至少一个接收到包括同步信息的信号；以及当没有接收到包括同步信息的信号时，发送包含同步信息的信号。

发明的有益效果

本发明的实施例使得D2D终端能够通过D2D同步信号自主地获得公共时间参考，并且在它们不能从蜂窝网络获得公共时间参考时有效地执行D2D通信。此外，由于能够在自主地提供公共时间参考的方面对D2D终端进行优先排序，可以减少由很多D2D终端都提供公共时间参考的情况所导致的混乱。此外，提供公共时间参考的D2D终端能够自主地识别正常工作的蜂窝网络，从而终止公共时间参考的提供并从相应的蜂窝网络获得公共时间参考。

附图说明

根据结合附图的以下详细描述，本发明的实施例的以上和其他方面、特征和优点将更加明显，在附图中：

图1示出基站通过其经由下行链路发送同步信号以及终端通过其经由下行链路发送D2D同步信号的资源的示例；

图2示出终端通过其经由上行链路发送D2D同步信号的资源的示例；

图3示出终端通过其经由上行链路发送D2D同步信号的资源的另一示例；

图4是示出根据本发明的无线通信系统中、D2D终端自主地提供公共时间参考的过程的示例的流程图；

图5是示出根据本发明的无线通信系统中、D2D终端自主地提供公共时间参考的过程的另一示例的流程图；

图6是示出根据本发明的无线通信系统中的、D2D终端自主地终止提供公共时间参考的过程的示例的流程图；

图7是示出根据本发明的无线通信系统中的、在已经被提供了公共时间参考的D2D终端丢失公共时间参考时执行的过程的示例的流程图；

图8示出根据本发明的无线通信系统中的、D2D终端基于最近从基站接收到的信令(其指示该终端是否能够提供公共时间参考)来提供公共时间参考的过程的示例的流程图；

图9是示出根据本发明的无线通信系统中D2D终端发送器的结构的框图；以及

图10是示出根据本发明的无线通信系统中D2D终端接收器的结构的框图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述本发明的各实施例。此外，在本发明的以下描述中，当并入本文的公知的功能和配置的详细描述可能使得本发明的主题不清楚时将被省略。以下描述的术语是考虑到本发明的功能来定义的，但可以根据使用者或操作者的意图而变化。因此，该定义需要基于本说明书的总体内容来确定。

在本发明的以下实施例中，将给出对于如下内容的描述：一种无线通信系统中用于由能够支持D2D通信的终端(在下文中被称为“D2D终端”)自主地提供用于D2D通信的公共时间参考的过程和操作方法。

首先，作为D2D终端提供公共时间参考的手段的示例，D2D同步信号被定义。当蜂窝网络不可用时，D2D同步信号提供了与现有的从基站发送的同步信号相同的功能。也即，D2D同步信号允许在终端之间D2D通信的同步获取，并且传送指示由谁提供了公共时间参考的、ID相关的信息。在本发明的实施例中，当蜂窝网络正常工作时，D2D终端可以从它们所属的基站获得公共时间参考并使用所获得的公共时间参考。作为示例，在LTE系统的情况下，在访问基站时，终端通过检测包括从基站发送的主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)的同步信号来获得与它所属的小区的时间同步以及该小区的小区ID，并且所获得的时间同步可以被用作公共时间参考。

根据本发明的实施例的操作D2D终端的方法包括如下过程，其中，当D2D终端在特定的时间段之内、或者特定次数的尝试、或者预定的计时器期满后不能从蜂窝网络获得公共时间参考，并且随后在另一特定的时间段之内、或者另一特定次数的尝试、或者另一预定的计时器期满后不能从任何其他D2D终端获得公共时间参考时，该D2D终端自主地提供公共时间参考。

在本发明的实施例中，D2D终端是否获得从蜂窝网络提供的公共时间参考，可以通过D2D终端是否成功检测来自基站的同步信号和系统信息或者D2D终端是否成功检测同步信号来确定。

在本发明的实施例中，D2D终端自主地提供公共时间参考的手段是从相应D2D终端发送的D2D同步信号。此外，D2D同步信号是与由基站发送的同步信号不同的信号。

在本发明的实施例中，D2D终端是否从另一D2D终端获得公共时间参考可以通过D2D终端是否成功检测另一D2D终端发送的公共时间参考来确定。

根据本发明的实施例的操作D2D终端的方法包括如下过程，其中，当D2D终端在特定的时间段之内、或者特定次数的尝试、或者预定的计时器期满后不能获得或者来自蜂窝网络的公共时间参考或者来自任何其他D2D终端的公共时间参考时，该D2D终端自主地提供公共时间参考。

根据本发明的其他实施例的操作D2D终端的方法包括如下过程，其中，D2D终端开始提供公共时间参考，然后在特定的周期处，或者特定的时间段、特定的提供公共时间参考的次数或预定定时器期满之后，自主地尝试获得来自蜂窝网络的公共时间参考以及来自另一D2D终端的公共时间参考二者。若相应D2D终端获得了公共时间参考，那么它停止提供公共时间参考，并遵循所获得的公共时间参考。

在本发明的实施例中，最近从基站接收到一直提供公共时间参考的配置设置的D2D终端遵循从基站或另一D2D终端获得的公共时间参考，并且同时，该D2D终端自身也可以提供与相应公共时间参考相对应的公共时间参考。这允许D2D终端用作迂回路径，以用于向因为位于基站的覆盖区域的阴影区域而不能从基站获得公共时间参考的D2D终端提供公共时间参考。

在本发明的实施例中，是否从蜂窝网络获得公共时间参考可以具有比是否从任何其他D2D终端获得公共时间参考高的优先级，但这可以根据配置来改变。此外，蜂窝网络可以包括通过经由基站发送和接收的LTE或3G信号发送和接收数据。

在自主地提供公共时间参考方面，通过根据诸如D2D终端的类型或用户的各种因素来不同的设置直到每个D2D终端可以自主地提供公共时间参考为止所需的、预定时间段或预定的获取尝试的数目，对D2D终端优先排序。

本发明的实施例包括用于由支持D2D通信功能的终端自主地提供公共时间参考的操作过程和方法。

当D2D终端在给定条件下不能从蜂窝网络获得公共时间参考，并且随后在给定条件下不能从任何其他D2D终端获得公共时间参考时，该D2D终端自主地提供公共时间参考。可替代地，当D2D终端在给定条件下不能成功地获取来自蜂窝网络的公共时间参考和来自任何其他D2D终端的公共时间参考时，D2D终端自主地提供公共时间参考。D2D终端自主地提供公共时间参考的手段是从相应D2D终端发送的D2D同步信号，并且该D2D同步信号是与从基站发送的同步信号不同的信号。本发明包括用于有效地经由下行链路和上行链路发送D2D同步信号的方法。

此外，若满足给定条件，正提供公共时间参考的D2D终端自主地尝试从蜂窝网络或另一D2D终端获得公共时间参考，并且当成功地获得公共时间参考时，停止提供公共时间参考并遵循所获得的公共时间参考。

在以上过程中，是否从蜂窝网络获得公共时间参考可以具有比是否从另一D2D终端获得公共时间参考高的优先级。此外，在自主地提供公共时间参考方面，D2D终端通过不同地设置每个D2D终端可以自主地提供公共时间参考的条件来进行优先排序。

本发明的实施例提供一种在终端不能接收蜂窝网络服务的情况下有效地获得公共时间参考的方法。

图1示出根据本发明的实施例的无线通信系统中，基站经由下行链路发送同步信号并且D2D终端也经由相同的下行链路发送D2D同步信号的示例。

下面的描述将在无线通信系统为LTE系统的假设下给出。然而，应清楚的是，本领域普通技术人员还可以容易地将本发明的实施例应用于其他系统。

参照图1，在LTE系统中，一组多个符号构成时间资源单元，称为时隙100。此外，作为大于时隙100的时间资源单元存在的子帧101包括两个时隙100。此外，数据以子帧101为单位来发送信令。最后，10个子帧101共同地构成更大的时间资源单位，称为无线帧102。由于LTE下行链路使用基于OFDM的传输方案，频率资源可以包括多个子载波。

在以上提及的时间资源配置下，基站在子帧0和5中经由下行链路发送现有的LTE同步信号。由基站发送的同步信号(在下文中被称为“BS同步信号”)可以包括两个同步信号，主同步信号(PSS)103和辅同步信号(SSS)104。

PSS 103和SSS 104在子帧0和5的每个第一时隙中通过最后两个符号来发送，并且在频域中，占据位于信道带宽105的中间部分的特定数目的子载波资源。此外，PSS 103和SSS 104中的每个包括与特定数目的子载波相对应的长度的序列，并且相应序列可以包括小区ID相关信息。PSS 103和SSS 104的序列被配置为彼此不相同。

也即，SSS 104对应于小区群组ID，并且PSS 103对应于一个小区群组中的N个元素之一。因此，当小区群组的数目为M时，M×N个小区ID之一可以从PSS 103和SSS 104中提取。

PSS 103以相同的方式在子帧0和5中被发送，这使得使用PSS 103来获得子帧定时成为可能。此外，SSS 104被配置以使得两个短序列分别被映射到偶数编号的和奇数编号的子载波，当SSS 104在子帧0中发送时两个短序列的映射以及当SSS 104在子帧5中发送时两个短序列的映射被交换，这使得通过使用SSS 104获得无线帧定时成为可能。

为了在已经存在BS同步信号的状况下，新引入将由D2D终端经由下行链路发送的D2D同步信号，如在上述的LTE系统中，下面的方法可以被应用。D2D同步信号包括主D2D同步信号106和辅D2D同步信号107。

这些D2D同步信号被分配给除了BS的同步信号的资源之外的资源。作为示例，D2D同步信号通过最后两个符号来发送，例如，在子帧0和5的每个第二时隙中。在频域中，D2D同步信号占据位于信道带宽105的中间部分的、特定数目的子载波资源。该特定数目的子载波可以被设置为对应于系统能支持的最小信道带宽。因此，当执行D2D通信而没有获取基站系统信息时，D2D同步信号发送和接收过程以及之后的D2D通信过程可以在最小信道带宽的假设下被执行。此外，D2D同步信号可以包括与BS的同步信号的序列不同的序列。

此外，为了使得D2D终端能够在获取同步时在BS同步信号和D2D同步信号之间进行区分，主D2D同步信号106和辅D2D同步信号107中的每个包括可与PSS 103和SSS 104的序列区别的序列。主D2D同步信号106和辅D2D同步信号107的序列还被配置成可相互区别。此外，主D2D同步信号106和辅D2D同步信号107包括识别哪个设备发送D2D同步信号的ID相关信息，该ID相关信息包括关于群组ID的信息和在一个群组中的元素数目中的至少一个。

主D2D同步信号106以相同的方式在子帧0和5中被发送，这使得通过使用主D2D同步信号106获得子帧定时成为可能。此外，辅D2D同步信号107被配置以使得两个短序列分别被映射到偶数编号的和奇数编号的子载波，当辅D2D同步信号107在子帧0中发送时两个短序列的映射以及当辅D2D同步信号107在子帧5中发送时两个短序列的映射被交换，这使得通过使用辅D2D同步信号107获得无线帧定时成为可能。

在本发明的实施例中，由于D2D同步信号在与BS同步信号相同的子帧中被发送，D2D同步信号的引入对数据调度的影响能够被最小化。也即，在子帧0和5，调度限制已被放置在被用于发送BS同步信号的符号中的、特定数目的子载波资源上，该特定数目的子载波资源位于信道带宽105的中间部分。具体地，当数据调度以子帧为单位来执行时，还存在如下可能，调度器可以被实施为不向子帧0和5的频率区域分配数据，所述子帧0和5中的每个中发送了BS同步信号。因此，已经具有调度限制的子帧被用于发送D2D同步信号。然而，在本发明的一些实施例中，还可能将D2D同步信号设于其他子帧中，并且D2D终端可以通过基于D2D同步信号获得同步来容易地执行与其他D2D终端的发现过程。

根据本发明的一个实施例，若没有发送BS同步信号的其他子帧被用于D2D同步信号的传输，那么调度限制可以另外地被放置在相应的子帧上。

图2示出根据本发明的实施例的无线通信系统中，其中D2D终端经由上行链路发送D2D同步信号的示例。

下面的描述将在无线通信系统为LTE系统的假设下给出。时间和频率资源配置与图1中的相同，并且图2中的上行链路同步信号对应于D2D同步信号，因为BS同步信号经由下行链路来发送。

在本发明的实施例中，D2D终端根据来自基站的配置，在探测传输是可能的子帧的最后符号区间中发送探测信号。D2D终端可以在与探测信号相对应的区间中发送和接收D2D同步信号。

如图2中所示，在子帧0、1、5和6中的每个的最后符号中，D2D同步信号通过特定的子载波区域来发送，该子载波区域位于信道带宽200的中间部分。该特定的子载波区域可以被设置为对应于系统能支持的最小信道带宽。因此，当执行D2D通信而没有获取基站系统信息时，D2D同步信号发送和接收过程以及之后的D2D通信过程可以在最小信道带宽的假设下被执行。

将D2D同步信号分配给传输子帧的最后符号的原因是为了充分利用已经用于探测传输的符号。由于探测信号一般具有很长的传输周期，并且具有以下优点，传输资源可以容易地通过来自基站的配置来调整，故与使用数据或控制信号资源的方法相比，D2D同步信号可以被引入同时调度复杂度和现有系统受到D2D同步信号的引入的影响较少。

若在距离发送D2D同步信号的终端特定距离之内，由基站所服务的另一终端发送探测信号，那么探测信号和该D2D同步信号之间的冲突可能发生。因此，为了防止这个情况，基站可以配置在它的覆盖半径之内的终端，以不在发送D2D同步信号的子帧中发送探测信号。此外，在本发明的一些实施例中，基站向终端发送指示是否发送D2D同步信号或者是否发送探测信号的配置，并且这种配置可以根据通信条件来不同地确定。

在四个子帧中的每个的最后符号中发送的D2D同步信号包括主D2D同步信号201和辅D2D同步信号202。在本发明的实施例中，这两个同步信号可以在频域中划分的子载波区域中独立地发送。

作为示例，在位于信道带宽200的中间部分并且被分配用于D2D同步信号传输的频率区域中，主D2D同步信号201被映射到偶数编号的子载波，并且辅D2D同步信号202被映射到奇数编号的子载波。被划分的子载波区域可以具有各种配置，诸如偶数编号的/奇数编号的子载波和上/下子载波。

如图2中所示，D2D同步信号在一个无线帧中被发送四次，并且主D2D同步信号201和辅D2D同步信号202所映射的子载波区域可以根据这些发送D2D同步信号的时间点而变化。作为示例，子帧{0,1}中的、两个D2D同步信号所分别映射的子载波区域可以与子帧{5,6}中的那些互换，或者子帧{0,5}中的、两个D2D同步信号所分别映射的子载波区域可以与子帧{1,6}中那些的互换。无线帧定时可以使用根据D2D同步信号传输的时间点的映射变化来获得。

此外，主D2D同步信号201包括在所有的子帧{0,1,5,6}中发送的、相同的一个序列，并且辅D2D同步信号包括两个短序列，其中之一在子帧{0,1}中发送并且其中的另一个在子帧{5,6}中发送。主D2D同步信号201和辅D2D同步信号202被交织以构成每个序列。使用这个，能够获得子帧定时。依据用于D2D同步信号传输的子帧的数目和位置以及在D2D同步信号传输的每个时间点处的传输模式，可以对上述方法做出各种改变和修改。

与图1相比，在一个无线帧中的D2D同步信号传输的次数从2次增加到4次的原因，是为了保证D2D同步信号的检测性能。也即，图1中，主D2D同步信号和辅D2D同步信号中的每个完全地使用被分配用于D2D同步信号传输的全部频率区域，但在图2中在相同的频率区域中两个D2D同步信号共同存在，因而与图1相比，由主D2D同步信号和辅D2D同步信号中的每个使用的频率区域的大小被减半，因此，为了对此进行补偿，传输的次数被增加为两倍。然而，在本发明的一些实施例中，D2D同步信号传输的次数可以被改变。

图3示出根据本发明的实施例的无线通信系统中，其中D2D终端经由上行链路发送D2D同步信号的另一示例。

参照图3，以下描述将在无线通信系统为LTE TDD(时分双工)系统的假设下给出。然而，对本领域技术人员，将显而易见的是，如以下图3中所述的根据本发明的实施例的方法可以被应用于其他通信系统。

时间和频率资源配置与图1中的相同，并且图3中的上行链路同步信号对应于D2D同步信号，因为BS同步信号经由下行链路来发送。在LTE TDD系统中，一个无线帧中的子帧被划分为上行链路子帧和下行链路子帧，并且上行链路子帧和下行链路子帧被独立地使用。具体地，多个下行链路/上行链路配置根据无线帧中下行链路/上行链路子帧的数目和位置来预定义，并且基站选择它们中的一个并使用所选择的下行链路/上行链路配置。

如图3中所示，在子帧1和6中的每个的最后两个符号区间中，D2D同步信号通过特定的子载波区域来发送，该子载波区域位于信道带宽300的中间部分。特定的子载波区域可以被设置为对应于系统能够支持的最小信道带宽，并且可以根据本发明的实施例在位置上有改变。因此，当执行D2D通信而没有获取基站系统信息时，D2D同步信号发送和接收过程以及之后的D2D通信过程可以在最小信道带宽的假设下被执行。具体地，主D2D同步信号和辅D2D同步信号在不同的符号区间被发送。在图3的场景中，在子帧1和6发送D2D同步信号的原因如下。

由于子帧1和6是：可以被配置为用于上行链路和上行链路子帧之间的切换的专用子帧的子帧，并且这种子帧中的每个的最后少数符号可以被用于发送探测信号，所期望的是使用这些符号以用于D2D同步信号传输。若在距离发送D2D同步信号的终端特定距离之内，由LTE TDD系统所服务的另一终端发送探测信号，那么探测信号和D2D同步信号之间的冲突可能发生。因此，为了防止这个情况，基站可以配置在它的覆盖半径之内的终端，以不在发送D2D同步信号的子帧中发送探测信号。在本发明的一些实施例中，基站向终端发送指示如下内容的配置：是否发送D2D同步信号、D2D同步信号的传输定时以及是否发送探测信号。此外，这种配置可以相应于通信条件而可变地确定。

在本发明的实施例中，对于LTE TDD系统的所有下行链路/上行链路配置，子帧1可以被用于探测信号传输，并且，依赖于从基站接收到的配置，终端可以在子帧1的最后一个符号或两个符号中发送探测信号。然而，在本发明的一些实施例中，探测信号可以在其他子帧中被发送。

图3中所示示例假设，从基站接收到的配置指示探测信号可以在最后两个符号区间被发送，并且相应的符号区间被用于D2D同步信号传输。相反，根据下行链路/上行链路配置，子帧6是可能进行上行链路探测信号传输的子帧，或者被用作下行链路子帧。相应地，为了顺利地在子帧6中执行D2D同步信号传输，基站需要使用其中子帧6没有被用作下行链路子帧的下行链路/上行链路配置。在本发明的实施例中，D2D终端可以在子帧1和子帧6中发送D2D同步信号。

图4是示出根据本发明的无线通信系统中、D2D终端自主地提供公共时间参考的过程的示例的流程图。

在这个示例中，假设在蜂窝网络不能向终端提供服务的状况下，终端开始获得初始同步。

参照图4，在步骤400中，终端尝试从基站获得公共时间参考，并且确定在给定条件下公共时间参考是否被获得。在此，给定条件意指满足以下各项中的至少一者：经过特定时间段、到达获得公共时间参考的尝试的特定数目、以及预定定时器的期满。此外，通过根据终端和用户的类型不同地设置给定条件，终端可以在提供公共时间参考方面被优先排序。在本发明的实施例中，不同优先级可以被给予用户，并且具有更高优先级的终端可以优先地获得同步。

终端的优先级可以被设置为终端被制造时的唯一值，或者可以通过从基站接收到的配置来设置。例如，对于负责解决紧急状况的用户，诸如消防员、警察和军事人员，给定条件可以被设置为更短的时间段，并且由此可以给予他们比一般用户更高的优先级。当公共时间参考首先从具有更高优先级的终端被提供时，具有较低优先级的终端不会自主地提供公共时间参考，并且从具有更高优先级的终端获得公共时间参考以及应用所获得的公共时间参考。相应地，以这种方式，与具有更高优先级的终端相邻的其他终端可以基于从具有更高优先级的终端提供的公共时间参考获得同步。

此外，获得公共时间参考意指：来自基站的同步信号和系统信息被成功地检测，或者来自基站的同步信号被成功地检测。

若在步骤400中确定在给定条件下没有获得公共时间参考，那么终端继续进行步骤401，并且尝试基于从另一D2D终端接收到的信号来获得公共时间参考，并且确定在给定条件下是否获得公共时间参考。在此，给定条件与步骤400中描述的相同。然而，时间段的长度、获取尝试的数目的值或者定时器的期满时间可以与步骤400中不同地设置。此外，获得公共时间参考意指，来自另一D2D终端的D2D同步信号被成功检测到。

若在步骤401中确定不能从任何其他D2D终端获得公共时间参考，那么终端继续进行步骤402，并且该终端自己提供公共时间参考。在本发明的一些实施例中，发送由终端自身提供的公共时间参考的方法可以包括：在终端或者随机或者以预定方式确定的、时间和频率区间中发送同步信号。

随后，终端结束根据本发明的算法。

若在步骤400中确定在给定条件下终端从基站获得公共时间参考，或者在步骤401中确定在给定条件下终端从另一D2D终端获得公共时间参考，那么终端继续进行步骤403，并且可以获得与从基站或另一D2D终端获得的公共时间参考相对应的同步。随后，终端结束根据本发明的算法。

在本发明的一些实施例中，发现过程可以在下一步骤中被执行。

图5是示出根据本发明的无线通信系统中、D2D终端自主地提供公共时间参考的过程的另一示例的流程图。

在这个示例中，假设在蜂窝网络不能向终端提供服务的状况下，终端开始获得初始同步。然而，即使当蜂窝网络能够向终端提供服务时，图5的过程也可以被实施。

参照图5，在步骤500中，终端尝试从基站和另一D2D终端中的任一个获得公共时间参考，并且确定在给定条件下公共时间参考是否被获得。在本发明的所有实施例中，终端可以尝试从基站和另一D2D终端中的至少一个获得公共时间参考。

在此，给定条件意指满足以下各项中的至少一者：经过特定时间段、到达获得公共时间参考的尝试的特定数目、以及预定定时器的期满。然而，时间段的长度、获取尝试的数目的值或者定时器的期满时间可以与图4中的示例中不同地设置。此外，获得公共时间参考意指：来自基站的同步信号和系统信息被成功地检测、来自基站的同步信号被成功地检测、或者来自另一D2D终端的D2D同步信号被成功地检测。

若在步骤500中确定不能成功地从基站和另一D2D终端中的任一个获得公共时间参考，那么终端继续进行步骤501，并且该终端自己提供公共时间参考。随后，终端结束根据本发明的算法。

若在步骤500中确定成功地从基站或者另一D2D终端获得公共时间参考，那么终端继续进行步骤502，并且获得与所获得的公共时间参考相对应的同步。当终端从基站和另一D2D终端二者都获得公共时间参考时，它可以优先遵循来自基站的公共时间参考。随后，终端结束根据本发明的算法。

在本发明的一些实施例中，发现过程可以在下一步骤中被执行。

图6是示出根据本发明的无线通信系统中的、D2D终端自主地终止提供公共时间参考的过程的示例的流程图。

参照图6，在步骤600中确定终端是否提供公共时间参考，并且当终端提供公共时间参考时，该终端继续进行步骤601。在步骤601中，终端确定是否满足尝试从基站或另一D2D终端获得公共时间参考的条件。在此，尝试获得公共时间参考的条件意指满足以下各项中的至少一者：经过尝试获得公共时间参考的特定周期时间段、从提供公共时间参考的时间点开始经过特定时间段、以及预定定时器的期满。

若在步骤601中确定尝试获得公共时间参考的条件被满足，那么终端继续进行步骤602，并且尝试从基站或另一D2D终端获得公共时间参考。随后，在步骤603中，终端确定在给定条件下是否从基站或另一D2D终端获得公共时间参考。在此，给定条件意指满足以下各项中的至少一者：预定周期，到达预定周期、经过特定时间段、到达获得公共时间参考的尝试的特定数目、以及预定定时器的期满。然而，时间段的长度、获取尝试的数目的值或者定时器的期满时间可以与图4和图5中的那些不同地设置。

若获得公共时间参考，则终端继续进行步骤604，并且该终端停止提供公共时间参考并且基于所获得的公共时间参考获得同步。当终端从基站和另一D2D终端二者都获得公共时间参考时，它可以优先遵循来自基站的公共时间参考。随后，终端结束根据本发明的算法。

此外，当终端从基站和另一D2D终端中的至少一个获得公共时间参考时，终端可以向另一终端或基站发送包括根据所获得的公共时间参考的公共时间参考信息的信号。在本发明的一些实施例中，可以以不同的方式来发送：在终端从基站获得公共时间参考时所发送的包括公共时间参考信息的信号、在终端从另一终端获得公共时间参考时所发送的包括公共时间参考信息的信号、以及在终端自身提供公共时间参考时所发送的包括公共时间参考信息的信号。更具体地，这些信号可以通过由图1至图3中所描述的信号传输方法发送来进行区分。

在本发明的实施例中，当终端获得多个公共时间参考时，它可以优先地使用基于从基站获得的公共时间参考所发送的信号中包括的公共时间参考信息。此外，终端可以优先地使用基于从另一终端获得的公共时间参考所发送的信号中包括的公共时间参考信息，而不是基于由终端自身提供的公共时间参考所获得的公共时间参考信息。

若在步骤600中确定终端没有提供公共时间参考，则终端继续进行步骤605，并且遵循从基站或另一D2D终端获得的公共时间参考。

此外，若在步骤601中确定不满足尝试获得公共时间参考的条件，或者在步骤603中确定在给定条件下没有从基站或另一D2D终端获得公共时间参考，那么终端可以继续提供公共时间参考。

图7是示出根据本发明的无线通信系统中的、在已经被提供了公共时间参考的D2D丢失公共时间参考时所执行的过程的示例的流程图。

参照图7，在步骤700中，终端确定向其提供的公共时间参考是否丢失。在此，公共时间参考的丢失包括不能获得公共时间参考达到特定时间段或在预定定时器期满时的状况。若公共时间参考丢失，那么终端继续进行步骤701，并且尝试从基站或另一D2D终端获得公共时间参考。

随后，在步骤702中，终端确定在给定条件下是否从基站或另一D2D终端获得公共时间参考，并且当没有获得公共时间参考时，在步骤703中终端提供公共时间参考。在此，给定条件意指满足以下各项中的至少一者：预定周期，到达预定周期、经过特定时间段、到达获得公共时间参考的尝试的特定数目、以及预定定时器的期满。然而，时间段的长度、获取尝试的数目的值或者定时器的期满时间可以与图4至图6中的那些不同地设置。随后，终端结束根据本发明的算法。

若在步骤700中公共时间参考没有丢失，那么终端继续进行步骤704，并且维持与给定公共时间参考相对应的同步。若在步骤702中确定从基站或者另一D2D终端获得公共时间参考，那么终端继续进行步骤704，并且维持与所获得的公共时间参考相对应的同步。当终端从基站和另一D2D终端二者都获得公共时间参考时，它可以优先遵循来自基站的公共时间参考。随后，终端结束根据本发明的算法。

图8是示出根据本发明的无线通信系统中的、D2D终端基于最近从基站接收到的信令(其指示该终端是否能够提供公共时间参考)来提供公共时间参考的过程的示例的流程图。在这个示例中，假设在蜂窝网络不能向终端提供服务的状况下，终端开始获得初始同步。然而，当如在另一示例中的终端从基站获得公共时间参考时，图8中所描述的示例还可以以相同方式被应用，并且从基站接收配置，其指示终端是否能够提供公共时间参考。此外，即使当终端没有接收到指示终端是否能够提供公共时间参考的配置时，它可以基于预定条件来确定是否提供所获得的公共时间参考。

参照图8，在步骤800中，终端确定在给定条件下是否从基站或另一D2D终端获得公共时间参考。在此，给定条件意指满足以下各项中的至少一者：预定周期，到达预定周期、经过特定时间段、到达获得公共时间参考的尝试的特定数目、以及预定定时器的期满。

当没有成功获得公共时间参考时，终端继续进行步骤801，并且确定最近从基站接收到的配置是否被设置为能够提供公共时间参考。这种配置可以从另一D2D终端接收。此外，在本发明的一些实施例中，这种配置可以以从基站或另一D2D终端接收到的信号中的指示符的形式被包括，并且终端可以基于该指示符提供公共时间参考。

若从基站接收到的配置被设置为能够提供公共时间参考，那么终端继续进行步骤802，并且终端提供公共时间参考。随后，终端结束根据本发明的算法。在接收到被设置为能够提供公共时间参考的最近配置时，终端提供公共时间参考，然后即使在从基站或另一D2D终端获得公共时间参考时，也可以继续提供与所获得的配置相对应的公共时间参考，并且终端自身可以继续提供公共时间参考，只要该配置没有改变。在本发明的一些实施例中，可以假设终端在提供公共时间参考时从基站或另一D2D终端获得公共时间参考的情况。在这种情况中，终端可以执行以下各项中的至少一者：相应于新近获得的公共时间参考来调整同步的操作，以及向其他D2D终端提供新近获得的公共时间参考的操作。

若在步骤800中确定出在给定条件下获得了公共时间参考，那么终端继续进行步骤803，并且遵循所获得的公共时间参考。当终端从基站和另一D2D终端二者都成功获得公共时间参考时，它可以优先遵循来自基站的公共时间参考。随后，终端结束根据本发明的算法。

若在步骤801中确定从基站接收到的最近配置被设置为不能提供公共时间参考，那么终端不提供公共时间参考，并且返回步骤800并尝试获得公共时间参考。

图9是示出根据本发明的无线通信系统中D2D终端的D2D同步信号发送器的结构的框图。假设无线通信系统使用基于OFDM(正交频分复用)的传输技术。然而，在本发明的一些实施例中，终端可以使用任何其他传输技术。

参照图9，当D2D终端被确定为提供公共时间参考时，控制器900控制D2D终端以生成D2D同步信号作为提供公共时间参考的手段。当控制器900指令D2D同步信号生成器901生成D2D同步信号时，D2D同步信号生成器901生成构成D2D同步信号的主D2D同步信号和辅D2D同步信号。

这两个D2D同步信号可以包括不同的序列。所生成的D2D同步信号被输入到D2D同步信号资源分配器902，并且D2D同步信号资源分配器902将D2D同步信号分配给传输的时间和频率资源区域，如结合图1至图3的示例所描述的。控制器900参与了资源区域映射，从而不同的映射模式可以根据D2D同步信号传输的时间点而被应用，如图2的示例中。在被映射到资源时，通过基于OFDM的信号生成器903，D2D同步信号被生成为OFDM符号,然后OFDM符号信号被发送。

图10是示出根据本发明的无线通信系统中D2D终端的D2D同步信号接收器的结构的框图。虽然无线通信系统被假设为LTE系统，终端可以在其他通信系统中操作。

参照图10，在控制器1000的控制下，接收的D2D同步信号被输入到D2D同步信号提取器1001，并且D2D同步信号提取器1001从在发送D2D同步信号时D2D同步信号所映射的、时间和频率资源区域中提取D2D同步信号。关于此，控制器1000考虑到根据D2D同步信号传输的时间点而不同地应用的映射模式来控制D2D同步信号提取器1001以提取D2D同步信号，如上所述。所提取的D2D同步信号最终由D2D同步信号检测器1002来检测。Rx(接收)终端可以获得同步和D2D同步信号提供者的ID。

本发明的实施例使得D2D终端能够通过D2D同步信号自主地获得公共时间参考，并且在它们不能从蜂窝网络获得公共时间参考时有效地执行D2D通信。此外，由于能够从自主地提供公共时间参考的角度对D2D终端进行优先排序，可以减少由很多D2D终端都提供公共时间参考的情况所导致的混乱。此外，提供公共时间参考的D2D终端能够自主地识别正常工作的蜂窝网络，从而终止公共时间参考的提供并从相应的蜂窝网络获得公共时间参考。

此外，在本发明的实施例中，D2D终端包括：收发器，其向基站和其他D2D终端的至少一个发送数据并从基站和其他D2D终端的至少一个接收数据；以及控制器模块，其基于经由收发器发送和接收的数据来控制收发器的操作并控制D2D终端的操作。

此外，在本发明的实施例中，基站包括：收发器，其向D2D终端和另一基站的至少一个发送数据并从D2D终端和另一基站的至少一个接收数据；以及控制器模块，其基于经由收发器发送和接收的数据来控制收发器的操作并控制D2D终端的操作。

虽然具体的实施例已在本发明的详细描述中进行了描述，但在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变和修改。因此，本发明的范围不应该限制于上述实施例，而是应该通过所附的权利要求及其等同物来确定。

Claims (10)

1.一种在无线通信系统中由终端执行设备到设备(D2D)通信的方法，所述方法包括：

识别是否从小区获得第一同步信息；以及

识别是否从所述小区获得控制终端的同步信息传输的信息；以及

如果从所述小区获得第一同步信息和用于控制终端的同步信息传输的信息，则基于第一同步信息发送第二同步信息，

其中，所述控制终端的同步信息传输的信息指示所述终端发送第二同步信息。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果未从所述小区获得第一同步信息，则试图从另一终端获取第三同步信息；以及

如果未从所述另一终端获得第三同步信息，则基于预定义的条件由终端获得同步信息。

3.如权利要求2所述的方法，其中，如果获得来自所述小区的第一同步信息，则基于该小区设置终端的参考时间，以及

其中，如果获得来自所述另一终端的第三同步信息，则基于所述另一终端来设置所述终端的参考时间。

4.如权利要求1所述的方法，其中，识别是否从所述小区获取第一同步信息包括：

基于特定时间段是否经过、是否执行了特定数目的尝试、以及预定定时器是否期满中的至少一者来识别是否获得了第一同步信息。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于用于同步传输的预配置信息来传输由终端获得的第二同步信息。

6.一种在无线通信系统中执行设备到设备(D2D)通信的终端，所述终端包括：

收发器，其向其他终端和基站发送信号并从其他终端和基站接收信号；以及

控制器，与收发器耦接并且被配置为：

识别是否从小区获得第一同步信息，

识别是否从所述小区获得控制终端的同步信息传输的信息，以及

如果从所述小区获得第一同步信息和用于控制终端的同步信息传输的信息，则基于第一同步信息发送第二同步信息，

其中，所述控制终端的同步信息传输的信息指示所述终端发送第二同步信息。

7.如权利要求6所述的终端，其中所述控制器还被配置为：

如果未从所述小区获得第一同步信息，则试图从另一终端获取第三同步信息；以及

如果未从所述另一终端获得第三同步信息，则基于预定义的条件由终端获得同步信息。

8.如权利要求7所述的终端，其中，如果获得来自所述小区的第一同步信息，则基于该小区设置终端的参考时间，以及

其中，如果获得来自所述另一终端的第三同步信息，则基于所述另一终端来设置所述终端的参考时间。

9.如权利要求6所述的终端，其中所述控制器还被配置为基于特定时间段是否经过、是否执行了特定数目的尝试、以及预定定时器是否期满中的至少一者来识别是否获得了第一同步信息。

10.如权利要求6所述的终端，其中，所述控制器还被配置为基于用于同步传输的预配置信息来传输由终端获得的第二同步信息。