CN105027465A - 在设备到设备通信中用于分配设备标识的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种将设备到设备网络的设备ID分配给移动站的方法，包括：从确定所述设备ID所依据的参数的集合中选择子集；确定代表所述设备ID的、数目L个设备ID比特；将L个设备ID比特划分为l₁个指示符比特的组以及l₂个标识符比特的组；将所述l₂个标识符比特中的数目个分配给所述子集中的每个参数；以及向l₂个标识符比特赋予比特值。

Description

在设备到设备通信中用于分配设备标识的方法和装置

技术领域

本申请总体上涉及设备发现，并且更具体地，涉及将设备到设备(device-to-device，D2D)网络的设备标识(ID)分配给移动站。

背景技术

传统的无线通信网络包括与基站或接入点通信的设备。基站或接入点为地理区域或小区中的一组用户服务。设备到设备(D2D)网络是在利用或不利用接入点或基站的情况下支持设备到设备通信的无线通信网络。D2D通信可以被用来实施许多种类的服务，其是对主要通信网络的补充或者基于网络拓扑的灵活性提供新的服务。

发明内容

技术问题

在D2D无线通信网络中，需要设备发现以用于让设备了解网络拓扑和识别在该设备附近的其他设备。设备发现是由网络中的设备使用发现消息信令来实现的。若设备识别出在它附近的其他设备，那么该设备可以使用那个信息来建立与那些设备的通信链路。若在D2D网络中基站也被包括在设备的通信范围中，那么基站也可以辅助建立D2D通信链路。

在Wi-Fi直连的情况下，设备通过使用对等(P2P)设备地址来相互识别，该地址被设置为该设备的全球管理的MAC地址(IEEE标准802.11，2007)。

技术方案

本公开提供一种用于分配设备到设备(device--device，D2D)网络的设备标识(ID)的方法和装置。

在第一实施例中，提供了一种将设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)分配给移动站的方法。该方法包括：从确定所述设备ID所依据的参数的集合中选择子集，所述集合中的每个参数具有用于完整表示(completerepresentation)的若干比特，所述子集包括用于确定所述设备ID的N_d2d个参数；确定代表所述设备ID的、L个设备ID比特；将L个设备ID比特划分为l₁个指示符比特的组以及l₂个标识符比特的组；其中，l₂为设备ID比特的数目L与被分配给所述指示符比特组的比特数目l₁的差；向l₁个指示符比特赋予比特值；将所述l₂个标识符比特中的个分配给所述子集中的每个参数；以及，根据一个或多个函数，向l₂个标识符比特赋予比特值。

在第二实施例中，提供了一种将设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)分配给移动站的基站(eNB)。eNB包括处理电路，其被配置为：从确定所述设备ID所依据的参数的集合中选择子集，所述集合中的每个参数具有用于完整表示的若干比特，所述子集包括用于确定所述设备ID的N_d2d个参数；代表所述设备ID的、L个设备ID比特；将L个设备ID比特划分为l₁个指示符比特的组以及l₂个标识符比特的组；其中，l₂为设备ID比特的数目L与被分配给所述指示符比特的组的比特数目l₁的差；向l₁个指示符比特赋予比特值；将所述l₂个标识符比特中的个分配给所述子集中的每个参数；以及，根据一个或多个函数，向l₂个标识符比特赋予比特值。

在第三实施例中，提供了一种用于分配设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)的移动站。该移动站包括处理电路，被配置为：从确定所述设备ID所依据的参数的集合中选择子集，所述集合中的每个参数具有用于完整表示的若干比特，所述子集包括用于确定所述设备ID的N_d2d个参数；确定代表所述设备ID的、L个设备ID比特；将L个设备ID比特划分为l₁个指示符比特的组以及l₂个标识符比特的组；其中，l₂为设备ID比特的数目L与被分配给所述指示符比特组的比特数目l₁的差；向l₁个指示符比特赋予比特值；将所述l₂个标识符比特中的个分配给所述子集中的每个参数；以及，根据一个或多个函数，向l₂个标识符比特赋予比特值。

从以下附图、描述和权利要求中，其他技术特征可以是对本领域技术人员显而易见的。

在对下面的具体实施方式进行描述之前，对贯穿本专利文件中所使用的某些词和短语的定义进行阐明是有利的：术语“包括(include)”和“包含(comprise)”以及其派生词意味着包括而不是限制；术语“或”是包含性的，意味着和/或；短语“与……相关联”和“与其相关联”以及派生词可以意味着包括、被包括在内、与……互连，包含，被包含在内、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、可与……通信、与……合作、交错(interleave)、并列(juxtapose)、接近于…、绑定到或与……绑定、具有、具有…属性等；并且术语“控制器”指的是控制至少一个操作的任一设备、系统或其部分，这种设备可以实现在可由硬件、固件或软件、或者硬件、固件或软件中的至少两个的一些组合实现中。应该注意到，与任一特定控制器相关联的功能可以本地地或远程地集中或分布。贯穿该专利文件提供了某些词和短语的定义，本领域普通技术人员应该理解的是，在很多情况下，即使不是在大多数情况下，这些定义适用于这样限定的词和短语的现有的以及未来的使用。

附图说明

为了更全面地理解本公开及其优点，现提供结合附图的以下描述，附图中相同的附图标记代表相同的部件：

图1示出根据本公开的示例无线网络；

图2a和图2b示出根据本公开的示例无线发送和无线接收路径；

图3示出根据本公开的的示例用户设备；

图4，图5和图6示出根据本公开的实施例的设备到设备(D2D)网络的例子；

图7示出根据本公开的实施例的设备属性和网络参数以及发送模式之间的关系；

图8a和图8b示出根据本公开的实施例的两个相邻的物理小区和每个物理小区中的移动站；

图9是根据本公开的实施例的在移动站中的D2D通信的时间轴；

图10示出根据本公开的实施例的用于网络启动的设备发现的对等移动设备发现的时间-频率窗口的例子；

图11示出根据本公开的实施例的设备ID的结构；

图12示出根据本公开的实施例的、被划分为与代表PRS位置信息的3个比特相对应的子区域的、eNB周围的空间；

图13示出根据本公开的实施例的、被划分为与代表PRS位置信息的4个比特相对应的子区域的、eNB周围的区域；

图14是根据本公开的实施例的在被分配给移动站的设备ID中使用的GPS位置信息的映射；

图15示出根据本公开的实施例的在采用PRS和GPS位置的网络辅助设备ID分配(Network Assisted Device ID Assignment)中的设备ID的结构；

图16示出根据本公开的实施例的网络辅助设备ID分配中的设备ID结构，其中GPS位置信息是使用的唯一位置信息；

图17示出根据本公开的实施例的网络辅助设备ID分配中的设备ID结构，其中PRS位置信息是使用的唯一位置信息；

图18示出根据本公开的实施例的、没有使用位置信息的网络辅助设备ID分配中的设备ID结构；

图19示出根据本公开的实施例的在采用唯一UE-ID的网络辅助设备ID分配中的设备ID的结构；

图20示出根据本公开的实施例的、具有D2D通信和基于需要的设备发现的D2D网络；

图21示出根据本公开的实施例的在只采用网络参数的网络辅助D2D网络中的设备ID的结构；

图22和图23示出根据本公开的实施例的、使用GPS位置信息的自组织D2D网络中的设备ID结构；

图24示出根据本公开的实施例的、不使用GPS位置信息的自组织D2D网络中的设备ID结构；

图25示出根据本公开的实施例的两个相邻的物理小区以及每个物理小区中的eNB和移动站；

图26和图27示出根据本公开的实施例的与配置的例子相对应的混合D2D网络的设备ID结构；以及

图28示出根据本公开的实施例的由参数的数目不足而引起的设备ID冲突的例子。

具体实施方式

下面讨论的图1到图28以及在本专利文件中用来描述本公开原理的各种实施例仅仅是示例性的，不应以限制本公开范围的方式进行解释。本领域普通技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的无线通信网络中实现。

图1示出了根据本公开的一个实施例的无线网络100。图1中所示的无线网络100的实施例仅仅是用于说明的。无线网络100的其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。

eNB 102为eNB 102的覆盖区域120之内的第一多个用户设备(UE)提供到网络130的无线宽带接入。第一多个UE包括可以位于小型企业(SB)中的UE 111；可以位于企业(E)中的UE 112；可以位于WiFi热点(HS)中的UE 113；可以位于第一住宅(R)中的UE 114；可以位于第二住宅(R)中的UE 115；以及UE 116，其可以是诸如蜂窝电话、无线便携式计算机、无线PDA等等的移动设备(M)。eNB 103为eNB 103的覆盖区域125之内的第二多个UE提供到网络130的无线宽带接入。第二多个UE包括UE 115和UE 116。在一些实施例中，eNB 101-103中的一个或多个可以使用5G、LTE、LTE-A、WiMAX或其他高级无线通信技术来相互通信或者与UE111-116通信。

依赖于网络类型，其他公知的术语可以用来替代“演进节点B”或“eNB”，诸如“基站”或“接入点”。为了方便起见，术语“演进节点B”或“eNB”在这个专利文档中用来指代向远程终端提供无线接入的网络基础设施组件。同样，依赖于网络类型，其他公知的术语可以用来替代“用户设备”或“UE”，诸如“移动站”，“订户站”，“远程终端”，“无线终端”，或“用户设备”。为了方便起见，术语“用户设备”或“UE”在这个专利文档中用来指代无线接入eNB的远程无线装备，不论UE是移动设备(诸如移动电话或智能电话)还是一般认为的固定设备(诸如桌面计算机或自动贩卖机)。

虚线示出覆盖区域120和125的近似范围，其被示出为近似圆形仅仅是为了说明和解释的目的。应清楚地理解的是，依赖于eNB的配置和与自然和人造障碍相关联的无线环境中的变化，与eNB相关联的覆盖区域，诸如覆盖区域120和125，可以具有其他形状，包括不规则形状。

如以下更详细描述的，本公开的实施例提供了一种用于分配设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)的系统和方法。eNB 101-103中的一个或多个包括处理电路，其被配置为：从确定所述设备ID所依据的参数的集合中选择子集，所述集合中的每个参数具有用于完整代表的若干比特，所述子集包括用于确定所述设备ID的N_d2d个参数；确定代表所述设备ID的、L个设备ID比特；将L个设备ID比特划分为l₁个指示符比特的组以及l₂个标识符比特的组；其中，l₂为设备ID比特的数目L与被分配给所述指示符比特组的比特数目l₁的差；向l₁个指示符比特赋予比特值；将所述l₂个标识符比特中的个分配给所述子集中的每个参数；以及，根据一个或多个函数，向l₂个标识符比特赋予比特值。

虽然图1示出无线网络100的一个示例，但可以对图1作出各种改变。例如，无线网络100可以以任何适当的布置包括任意数目的eNB和任意数目的UE。同样，eNB 101可以与任意数目的UE直接通信，并且向这些UE提供到网络130的无线宽带接入。类似地，每个eNB 102-103可以与网络130直接通信，并且向UE提供到网络130的直接无线宽带接入。此外，eNB 101、102和/或103可以提供到其他或另外的外部网络的接入，诸如到外部电话网络或其他类型的数据网络的接入。

图2a和图2b示出根据本公开的示例无线发送和无线接收路径。在一些描述中，发送路径200可以被描述为在eNB(诸如eNB 102)中被实现，而接收路径250可以被描述为在UE(诸如UE 116)中被实现。然而，将理解的是，接收路径250可以在eNB中实现，而发送路径200可以在UE中实现。在一些实施例中，发送路径200和接收路径250被配置为：从确定所述设备ID所依据的参数的集合中选择子集，所述集合中的每个参数具有用于完整代表的若干比特，所述子集包括用于确定所述设备ID的N_d2d个参数；确定代表所述设备ID的、L个设备ID比特；将L个设备ID比特划分为l₁个指示符比特的组以及l₂个标识符比特的组；其中，l₂为设备ID比特的数目L与被分配给所述指示符比特组的比特数目l₁的差；向l₁个指示符比特赋予比特值；将所述l₂个标识符比特中的个分配给所述子集中的每个参数；以及，根据一个或多个函数，向l₂个标识符比特赋予比特值。

发送路径200包括信道编码和调制块205、串行到并行(S到P)块210、大小为N的逆快速傅里叶变换(IFFT)块215、并行到串行(P到S)块220、添加循环前缀块225、以及上变频器(UC)230。接收路径250包括下变频器(DC)255、除去循环前缀块260、串行到并行(S到P)块265、大小为N的快速傅里叶变换(FFT)块270、并行到串行(P到S)块275、以及信道解码和解调块280。

在发送路径200中，信道编码和调制块205接收信息比特集、应用编码(例如低密度奇偶校验(LDPC)编码)、并调制输入比特(例如，采用正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制(QAM))以产生频域调制符号的序列。串行到并行块210将串行的调制符号转换(诸如解复用)为并行数据以产生N个并行符号流，其中N是在eNB 102和UE 116中使用的IFFT/FFT的大小。大小为N的IFFT块215对N个并行符号流执行IFFT操作以产生时域输出信号。并行到串行块220转换(诸如复用)来自大小为N的IFFT块215的并行时域输出符号以产生串行的时域信号。添加循环前缀块225向时域信号插入循环前缀。上变频器230将添加循环前缀块225的输出调制(诸如上变频)到RF频率以用于经由无线信道的发送。该信号还可以在变频到RF频率之前在基带中被滤波。

从eNB 102发送的RF信号在穿过无线信道之后到达UE 116处，并且在eNB 102处执行的那些操作的逆操作，在UE 116处被执行。下变频器255将接收到的信号下变频到基带频率，并且去除循环前缀块260去除循环前缀以产生串行的时域基带信号。串行到并行块265将时域基带信号转换为并行时域信号。大小为N的FFT块270执行FFT算法以产生N个并行频域信号。并行到串行块275将并行的频域信号转换为调制的数据符号的序列。信道解码和解调块280解调和解码已调制的符号以恢复原始输入数据流。

基站101-103中的每一个可以实现类似于在下行链路中向UE 111-116发送的发送路径200，并且可以实现类似于在上行链路中从UE 111-116接收的接收路径250。类似地，UE 111-116中的每个可以实现用于在上行链路中向eNB 101-103发送的发送路径200，并且可以实现用于在下行链路中从基站101-103接收的接收路径250。

图2a和2b中的组件中的每个可以仅使用硬件或者使用硬件和软件/固件的组合来实现。作为具体示例，图2a和图2b中的至少一些组件可以实现在软件中，而其他组件可以通过可配置的硬件或软件与可配置的硬件的混合来实现。例如，FFT块270和IFFT块215可以实现为可配置的软件算法，其中可以根据实现来修改大小N的值。

此外，虽然被描述为使用FFT和IFFT，但这仅仅是为了说明并且不应被解释为限制本公开的范围。其他类型的变换，诸如离散傅立叶变换(DFT)和逆离散傅立叶变换(IDFT)函数可以被使用。将理解地是，对于DFT和IDFT函数，变量N的值可以是任一整数(诸如1、2、3、4等等)，而对于FFT和IFFT函数，变量N的值可以是作为二的幂的任一整数(诸如1、2、4、8、16等等)。

虽然图2a和图2b示出无线发送和无线接收路径的示例，但可以对图2a和图2b作出各种改变。例如，图2a和图2b中的各种组件可以被组合、进一步再划分或者省略，而且其他组件可以根据具体需要来添加。同样，图2a和图2b是为了示出能够在无线网络中使用的发送和接收路径的类型的示例。任何其他适合的架构可以被用来支持无线网络中的无线通信。

图3示出根据本公开的UE 116的示例。图3中所示的UE 116的实施例仅仅是用于说明的，并且图1中的UE 111-115可以具有相同或类似的配置。然而，UE以各种各样的配置呈现，并且图3并不将本公开范围限制为UE的任何具体实现方式。

如图3中所示，UE 116包括天线305、射频(RF)收发器310、发送(TX)处理电路315、麦克风320和接收(RX)处理电路325。UE 116还包括扬声器330、主处理器340、输入输出(I/O)接口(IF)345、小键盘350、显示器355和存储器360。存储器360包括基本操作系统(OS)程序361和一个或多个应用362。

RF收发器310从天线305接收由网络100的eNB发送的到来的RF信号。RF收发器310下变频到来的RF信号以生成中频(IF)或基带信号。IF或基带信号被发送给RX处理电路325，其通过滤波、解码和/或数字化基带或IF信号生成已处理的基带信号。RX处理电路325将已处理的基带信号发送到扬声器330(例如用于语音数据)或发送到主处理器340以进一步处理(诸如用于网络浏览数据)。

TX处理电路315接收来自麦克风320的模拟或数字语音数据，或者来自主处理器340的其他外出的基带数据(诸如网络数据、电子邮件、或交互视频游戏数据)。TX处理电路315解码、复用和/或数字化外出的基带数据，以生成已处理基带或IF信号。RF收发器310从TX处理电路315接收外出的已处理基带或IF信号，并且上变频该基带或IF信号为经由天线305发送的RF信号。

主处理器340可以包括一个或多个处理器或其他处理设备，并且运行在存储器360中存储的基本OS程序361以便控制UE 116的总体操作。例如，主处理器340可以根据众所周知的原理通过RF收发器310，RX处理电路325以及TX处理电路315，来控制正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。在一些实施例中，主处理器340包括至少一个微处理器或微控制器。

主处理器340还能够运行驻留在存储器360中的其他过程和程序，诸如分配设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)的操作。主处理器340可以安装运行过程所要求的将数据移入存储器360或从存储器360中移出。在一些实施例中，主处理器340被配置为基于OS程序361或者响应于从eNB或运营者接收的信号来运行应用362。主处理器340还被耦合到I/O接口345，其向UE 116提供与其他设备(诸如膝上型计算机和手持计算机)连接的能力。I/O接口345是这些附件和主控制器340的通信路径。

主处理器340还被耦合到键盘350和显示单元355。UE 116的操作者可以使用键盘350来向UE 116输入数据。显示器355可以是液晶显示器，或者其他能够渲染，诸如来自网站的，文本和/或至少有限的图形的显示器。

存储器360被耦合到主处理器340。存储器360的部分可以包括随机存取存储器(RAM)，而存储器360的另一部分包括快闪存储器或其他只读存储器(ROM)。

虽然图3示出UE 116的一个示例，但可以对图3作出各种改变。例如，图3中的各种组件可以被组合、进一步再划分或者省略，而且其他组件可以根据具体需要来添加。作为具体示例，主处理器340可以被划分为多个处理器，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(GPU)。此外，尽管图3示出被配置为移动电话或智能电话的UE 116，但UE能被配置以作为其他类型的移动或固定设备来操作。

毫米(mm)频谱可用于宽带移动通信系统。毫米波频带中的无线电波展现若干独特的传播特性。例如，与较低频率的无线电波相比，毫米波遭受更高的传播损耗，具有较差的穿透如建筑物、墙壁、植物的物体的能力，更容易受到大气吸收、由于空气中的粒子(例如，雨滴)引起的偏转和衍射的影响。考虑到这些传播特性，采用高增益(定向)天线来提供毫米波段通信是至关重要的。幸运的是，由于毫米波较小的波长，更多的天线可以容纳在相对小面积中，使得设计小外形尺寸的高增益天线是可行的。

毫米波频谱用于移动通信的商业可行性受到了如下事实的限制：毫米波RFIC的开发是基于昂贵的封装技术的并需要使用化合物半导体制程。直到最近，已经在使用低成本的封装技术以廉价的硅制程来开发毫米波收发器上取得进展。对于收发器使用低成本的封装技术的廉价的硅制程，激发了最近几个对毫米波频谱的商业开发的工程和商业努力，特别是在短距离无线通信的情境下。具体地，在几米之内(最多10米)以千兆位/秒(Gbps)的速率传输数据的某些技术和标准使用了未经授权的60GHz频段。也已经研制了目标在于类似的性能(例如，WirelessHD技术，ECMA-387和IEEE802.15.3c)的若干行业标准，同时其他几个组织也积极开发竞争的短距离60GHz Gbps的连接技术，如无线吉比特联盟(WGA)和IEEE802.11工作组ad(TGad)。基于集成电路(IC)的收发器现在也可用于这些技术中的一些。例如，低成本、低功率的60GHz RFIC和天线方案正在开发。

上述在低成本、低功率的毫米波RFIC和天线方案的开发中的技术进展为毫米波通信系统打开了新的出路。在第五代(5G)移动宽带通信系统中，描述对广阔的毫米波频谱的利用。5G系统的重要组成部分是演进节点B(eNB)和移动台(MS)之间的通信的定向性质，从而克服了在毫米波频率中遭遇的严重的传播损耗。通信的这个定向性质——其中与在移动系统中使用全向通信相反，演进节点B和MS使用波束(通常使用大量的天线来形成)进行通信，在通信系统的设计的一些方面提出了新的挑战并要求创新。在本公开中，我们聚焦于在设备到设备通信中分配设备ID的问题。具体地，本公开提供了针对为在设备到设备通信中发送发现信号的设备确定唯一设备ID的问题的方案。

图4，图5和图6示出根据本公开的实施例的设备到设备(D2D)网络的例子。本公开的实施例提供在D2D通信网络中各种设备ID分配的策略。在本公开中，描述了三种不同类型的D2D网络和用于这些网络的相应的设备ID分配。三种不同的D2D网络为：

1)网络辅助D2D通信(在图4中所示的例子)；

2)没有网络辅助的自组织(ad-hoc)D2D通信(在图5中所示的例子)；以及

3)混合D2D通信网络(在图6中所示的例子)。

图4示出根据本公开的实施例的eNB辅助D2D网络。虽然某些细节将参照eNB辅助D2D网络400的组件来提供，但应理解，其他实施例可以包括更多、更少或不同的组件。

eNB辅助D2D网络400包括eNB 410和网络中的移动站420。eNB 410向网络中的移动站420中的每个发送控制信号430。网络中的移动站420相互发送D2D发现信号440并执行网络辅助D2D通信。

图4中所示的移动站420的实施例仅仅是用于说明的。移动站的其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。网络中的移动站420的特征可以在其他移动站中使用，诸如MS 300、MS 111、MS 112、MS 113、MS 114、MS 115和MS 116中的任一个.

图4中所示的eNB 410的实施例仅仅是用于说明的。eNB的其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。eNB 410的特征可以在其他移动站中使用，诸如eNB 101、eNB 102和eNB 103中的任一个.

图5示出根据本公开的实施例的、没有eNB辅助的自组织D2D网络。虽然某些细节将参照自组织D2D网络500的组件来提供，但应理解，其他实施例可以包括更多、更少或不同的组件。

自组织D2D网络500包括多个移动站520。移动站520相互发送控制、发现和数据信号530并执行自组织D2D通信。图5中所示的移动站520的实施例仅仅是用于说明的。移动站的其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。移动站520的特征可以在其他移动站中使用，诸如MS 300、MS 111、MS 112、MS 113、MS 114、MS 115和MS 116中的任一个.

图6示出根据本公开的实施例的混合D2D网络。虽然某些细节将参照混合D2D网络600的组件来提供，但应理解，其他实施例可以包括更多、更少或不同的组件。

混合D2D网络600包括eNB、网络中的移动站420、620，以及范围之外(out-of-range)的移动站630。eNB 610向网络中的移动站420发送控制和配置信号430。eNB 610向网络中的移动站620发送部分的控制和配置信号640。网络中的移动站620通过经由双向通信链路650发送D2D发现信号和D2D数据通信，来建立与范围之外的移动站630的混合D2D通信链路650。图6中所示的eNB 10的实施例仅仅是用于说明的。eNB的其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。eNB 610的特征可以在其他移动站中使用，诸如eNB 101、eNB 102和eNB 103中的任一个.

某些网络中的移动站420相互发送D2D发现信号430并执行网络辅助D2D通信。某些网络中的移动站620向范围之外的移动站630发送D2D发现信号640并执行混合D2D通信。某些网络之外的移动站520相互发送控制、发现和数据信号并执行自组织D2D通信。

图6中所示的移动站620和630的实施例仅仅是用于说明的。移动站的其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。移动站620和630的特征可以在其他移动站中使用，诸如MS 300、MS 111、MS 112、MS 113、MS 114、MS 115和MS 116中的任一个.

Wi-Fi直连不利用集中的或同步的发现协议。使用集中的或同步的发现协议的优点是，包括设备ID分配在内的相关D2D参数可以被适配为各种各样的网络拓扑、用户密度和使用情况。另外，频谱可以被更有效地利用，因为D2D发现和通信可以与总体蜂窝通信协议直接地集成。在D2D通信设备发现中，监听设备尝试破译发送发现信号的设备的设备ID。D2D通信网络中的设备标识(ID)可以以各种方式来分配，如以下更具体地描述的。

图7示出根据本公开的实施例的设备属性和网络参数710(在此，设备属性和网络参数通过参考编号710来共同或单独地引用)、设备ID 720(或模式ID)以及发送模式730之间的关系。网络eNB 740、410、610可以建立D2D通信链路或者可以建立设备发现过程。D2D通信比起其他蜂窝通信更受到范围的限制。因此，对于移动设备，知晓网络中它的相邻移动设备是很重要的。

设备发现过程是建立和维持D2D通信的重要步骤。D2D通信中的设备发现过程可以，或者是网络启动的或者是设备启动的。在用户启动的设备发现的情况下，移动站420、620可以在建立设备发现过程中区分有网络辅助还是没有辅助。本公开描述了三种不同的设备发现方法，它们可以由移动站来实施：

1)网络启动的设备发现；

2)用户启动的网络辅助的设备发现；以及

3)没有网络辅助的用户启动的设备发现。

在D2D网络中，相互通信并与网络eNB 740、410、610通信的移动设备需要相互识别。基于不同的网络和设备参数，移动站720a-d被分配了设备ID 720。D2D网络中的移动站720a-d被分配了发送模式(transmission pattern)730，并每个移动站720a-d使用所分配的发送模式730来发送。移动站720a-d通过识别发送模式730来尝试相互识别。发送模式730可以代表移动设备发送发现信号的时间/频率资源的集合。在D2D网络的高通公司的FLASHLINQ实施方式中，移动设备被分配了它们在其中发送发现信号的时间频率资源的集合。监听所发送的发现信号的其他移动设备可以解码发现信号序列并识别发送发现信号的设备。也就是说，移动设备通过它们的发送模式被识别。

如图7中所示，网络701包括eNB 740、诸如eNB 410或610，以及多个移动站750a-d。每个移动站750a-d具有相应的物理设备属性710，诸如小区ID、位置(例如：全球定位系统(GPS)坐标)，或者国际移动站设备身份(IMEI)号。

在D2D网络701中，诸如网络400或600，eNB 740向网络中移动设备750a-d中的每个分配设备ID 720(或模式ID)。设备ID 720(或模式ID)是使用网络和设备参数的集合的函数来确定的。也就是说，D2D网络701中的D2D用户设备的设备ID 720可以被确定为各种不同参数的函数，所述参数包括但不限于：

1)服务小区的物理小区标识(PCI)；

2)小区无线网络临时标识(C-RNTI)；

3)基于PRS(定位参考信号)的位置信息；

4)基于GPS(全球定位系统)或GNSS(全球导航卫星系统)的位置信息；

5)相邻小区的PCI；以及

6)唯一UE ID(诸如国际移动设备身份(IMEI)号或媒体访问控制(MAC)地址)。

依赖于设备ID的大小(如比特数)以及D2D网络中的移动设备的数目，该函数可以或者是一对一映射函数，或者是多对一映射函数。在图7所示的例子中，四(4)为D2D网络701中的移动设备750a-d的数目。

eNB 740将模式ID 720映射到设备的发送模式730。模式ID 720到发送模式730的映射也可以或者是一对一函数或者多对一函数。发送模式730还可以是随时间变化的(例如，根据预定于的模式跳变规则，设备的发送模式随子帧演化而从一个发送模式变为另一发送模式)。在此情况下，在此情况下，发送模式730为设备ID 720和时间索引(例如，子帧索引，无线帧索引等)的函数。

eNB 740将与第一发送模式相对应的第一设备ID 00分配给第一设备750a。eNB 740将与第二发送模式相对应的第二设备ID 01分配给第二设备750b。eNB 740将与第三发送模式相对应的第三设备ID 10分配给第三设备750c。eNB 740将与第四发送模式相对应的第四设备ID 11分配给第四设备750d。每个设备ID 720与由eNB 740分配的其他设备ID不同；因此，每个网络中移动设备750a-d具有唯一的设备ID。每个发送模式730对应于模式ID 720，并且与由eNB 710分配的发送模式彼此不同。

本公开的实施例包括从设备和系统参数到发送模式730的直接映射，这是更有挑战的设计。本公开的某些实施例包括：包括设备/模式ID 720的映射函数，该设备/模式ID 720为网络和设备参数的紧凑表示(compactrepresentation)。

设备属性和网络参数710可以被分组到各个类别，诸如网络配置的参数、位置参数和唯一UE ID。网络配置的参数包括PCI和C-RNTI。物理小区身份(PCI)指定小区的标识符。LTE中，存在从0到503的504个PCI值。C-RNTI为由eNB 740配置的小区之内的设备的唯一标识符。LTE中，为C-RNTI标识符分配了16比特。作为基准配置方法，eNB 740将PCI和C-RNTI标识符连在一起(concatenate)来代表D2D网络中的设备的设备ID。

除了网络配置的参数之外，位置参数也可以在代表设备ID 720中被使用。位置参数包括由定位参考信号(PRS)，GPS服务，GNSS服务，和PCI的比较强度提供的位置信息。

由PRS提供的位置信息可以在代表设备ID 720中使用。移动设备750a-d接收由所指示的(经由PCI指示)相邻基站的集合发送的PRS。PRS测量由测量所指示的相邻小区和参考小区(服务小区)的参考信号时间差(RSTD)构成。所测量的小区的RSTD接着在14比特的字段中被发送到eNB 740。RSTD的单位是RSTD×3×T_s，其中T_s＝l/(15000×2048)秒。eNB 740接着将测量结果转发给计算位置的位置服务器。依赖于PRS信号质量，精确度为50-200m。

一些移动设备750a-d具有内置的GPS或GNSS服务，其提供位置信息。这个GPS或GNSS的位置信息也可以在设备ID分配720中被使用。可以向具有这种服务的移动设备750a-d请求，经由21比特的字段(单位是几分之一毫秒(即，范围是1-2²¹毫秒))来提供每个GNSS卫星(最多8个)的GNSS测量。接着将这些测量转发给计算位置的位置服务器。可替代地，可以向移动设备请求，由其自身计算它的位置并发送所计算的位置给eNB 740，在此情况下，移动设备使用用于纬度的23比特和用于经度的24比特来转发位置信息。

若最强相邻小区的PCI是已知的，则也能够表示移动设备750a-d的位置信息。可以假设由相隔较大距离的移动设备具有不同的最强相邻小区。

唯一的UE ID可以在代表设备ID 720中被使用。某些唯一的UE ID可以在代表移动设备ID 720中被使用。UE ID的例子包括移动设备的MAC地址或IMEI ID。MAC地址通常为48比特的字段，而IMEI身份通常为19位十进制字段。

从中确定D2D网络的设备ID的参数的总的集合由P来表示。特定的D2D网络可能不会使用P中的所有参数来确定网络中的设备的设备ID。由特定D2D网络使用的参数的集合由P_d2d来表示。在设备ID的分配中，由D2D网络中的移动设备使用的参数的集合依赖于D2D网络的类型。例如，如果诸如400、600的D2D网络包括网络范围中的网络中移动设备420并且eNB 410、610能够建立D2D通信链路，那么PCI和C-RNTI可以是集合P_d2d的元素。另一方面，若D2D网络500包括在没有网络辅助的情况下以自组织方式来通信的移动设备520，那么基于PCI、C-RNTI和PRS的位置信息不是集合P_d2d的元素。集合P的参数的总数由Np来表示。集合P_d2d的参数的数目同样由N_d2d来表示。

作为非限制性的例子，在D2D网络中，或者是eNB 410、610或者是移动设备，使用以下七个参数中的任一个来确定分配给移动站的设备ID 720：PCI、C-RNTI、PRS、GPS、GNSS、MAC地址、IMEI ID。因此，这七个参数建立了集合P＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS,GNSS,MAC地址,IMEI ID}，并且集合P包括总计N_p＝7个参数。若D2D网络是eNB辅助的D2D网络400，那么集合P_d2d＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS,GNSS,MAC地址,IMEI ID}并且N_d2d＝7。若D2D网络为自组织网络500，那么集合P_d2d＝{PRS,GPS,GNSS,MAC地址,IMEI ID}并且N_d2d＝5。若D2D网络为混合D2D网络600，那么集合P_d2d＝{PCL C-RNTI,PRS,GPS,GNSS,MAC地址,IMEI ID}并且N_d2d＝7。

应注意到，集合P_d2d中的所有参数可能不会在特定的D2D网络的所有设备的设备ID分配中被使用。例如，D2D网络可能包括一些具有GPS位置信息的移动设备，以及不具有GPS位置信息的其他移动设备。在这种网络中，GPS位置可以被包括在集合P_d2d中。那么，具有GPS位置信息的移动设备可以在它们的设备ID分配中使用GPS位置信息以及其他参数，而不具有GPS位置信息的其他移动设备在它们的设备ID分配中仅使用其他参数。

图8a和图8b示出根据本公开的实施例的两个相邻的物理小区和每个物理小区中的移动站。图8a中，移动设备A 810在第一物理小区815中，并且移动设备B 820在第二物理小区825中，然而移动设备A 810和B 820二者具有相同C-RNTI ID。

在分配设备ID中包括许多参数有几个原因。小区中的移动设备在无线资源控制连接(RRC连接)模式(假如移动设备在eNB的覆盖区域中)期间被分配了唯一的C-RNTI ID。然而，C-RNTI自身可能不足以代表D2D网络中的设备ID。这是因为D2D通信可能会在处于不同物理小区中的设备之间发生，例如，如图8a中所示的，其中移动设备具有相同的C-RNTI。

图8b示出不同场景，其中移动设备A 810和移动设备C 830具有相同的C-RNTI，并且给想要发现移动设备810和830二者的设备B 840造成不确定性。移动设备A 810在第一物理小区815中，并且第二物理小区835包括移动设备C 830和移动设备B 840。移动设备B 840很接近相邻小区815和835之间的边界。为了避免设备B 840中的不确定性，设备ID 720包括PCI以及C-RNTI二者。

图9是根据本公开的实施例的在移动站，诸如MS 420、520、620中的D2D通信的时间轴。图9中所示的时间轴900的实施例仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。

时间轴900包括一系列的后面跟随D2D数据通信时间-频率资源窗口920的D2D对等设备发现时间-频率资源窗口910。在某些D2D网络中，网络eNB配置了对等设备发现时间/频率窗口910。也就是说，一组时间/频率资源910周期性地被分配用于D2D设备发现，并且在这些资源中不发生数据通信。在周期性的数据通信资源920中不发生D2D对等设备发现。D2D通信中的数据通信部分920和设备发现部分910是交替的。在小型小区网络(诸如城市微型小区(urban micro))，其中小区大小可能是较小的(小于100米)，如果两个相隔距离为1km的设备想要相互通信，那么使用PCI和C-RNTI可能不足以去除不确定性。其他参数，诸如来自GPS和PRS信号的位置信息(如以下讨论的，在具有单独网络配置的设备发现时间/频率窗口的D2D网络中是有用的)以及唯一UE ID，诸如MAC ID或IMEI ID(在具有用户启动的对等设备发现的网络中或当移动设备不在网络范围中是有用的)。包括位置信息在设备发现和D2D通信中具有若干技术优势。

图10示出根据本公开的实施例的用于网络启动的设备发现的对等移动设备发现的时间-频率窗口，诸如D2D对等设备发现时间-频率窗口910，的例子。图10中所示的时间-频率窗口1000(也被称为资源图)的实施例仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。

时间-频率窗口1000包括十六(16)个子帧1010(SF1-SF16)。每个子帧包括示出为列的多个时隙1020的组，以及示出为子载波的组(由行来代表)的、N个资源块1030。每个移动设备在16个资源元素中发送它的发现信号，在这种情况下，移动设备的发现信号将具有长度16。发现信号的长度等于被分配给每个用户设备或移动设备的时间/频率资源元素的数目。

在已配置的发现时间/频率窗口1000中，每个移动设备被分配了一组资源元素1050，在其上移动设备中的每个发送它们的发现信号。发送发现信号(也称为发送模式)的一组资源元素1050可以显式地由网络(或eNB)来配置，或者一组资源元素105可以根据UE的设备ID 720来确定。设备ID分配是用于确定发送模式的过程。

黑体的设备1060(即，由实体黑色阴影线代表的移动设备)在所有16个子帧中在第一子载波上在第一OFDM符号中发送。黑体的设备1060的发现信号可以由子载波编号(其为1)以及编号的序列(即，(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1))其中每个编号表示子帧中设备在其中进行发送的OFDM符号的编号，来代表。在另一例子中，蓝色设备的发现信号(即，由水平交叉线代表的移动设备)可以由子载波编号(其为1)以及编号的序列(3,2,……,14))来代表。

在图10所示的例子中，发现信号长度等于16，并且每个设备在每个子帧在一个资源元素中发送。然而，发现信号长度可以小于16。在另一例子中，发现信号长度为8并且16个子帧被分配用于设备发现，并且向移动设备分配8个时间-频率资源以发送它的发现信号。在那个例子中，移动设备的发现信号由16个编号的序列来代表，诸如(1,0,2,0,5,0,1,0,7,0,3,0,8,0,10,0)，其中零表示设备在那个子帧中不发送。

当移动设备不发送它的发现信号时，移动设备监听由其他用户发送的发现信号。跨越若干时间-频率资源元素扩展发现信号克服了以下潜在的问题，其他移动设备可能不能监听特定设备的所有传输。通过扩展跨越若干时间/频率资源元素的传输，其他设备能够通过监听来自特定设备的某一最小数目的传输来发现该设备。

在支持网络配置的设备发现时间/频率窗口的D2D网络中，每个设备被分配了发送它的发现序列的特定时间/频率资源。移动设备的发送模式被绑定到设备ID。在D2D网络中的设备发现设计的主要目标之一是最大化检测到位于特定移动设备附近的对等移动设备的可能性。与蜂窝通信相比，D2D通信可能更加受到距离的限制，并且因此，很可能移动设备将选择只与在其附近或非常接近的其他移动设备进行通信。移动设备的发现信号的发送模式被小心地配置以满足这个目标。为了让两个移动设备在设备发现过程中相互发现，移动设备的发现发送模式不应重叠得超过阈值。可以看出的是，发送模式中的重叠程度越高，设备检测的可能性越低。因此，使用位置信息，减少了彼此靠近的设备的发送模式之间的重叠。

图11示出根据本公开的实施例的设备ID，诸如设备ID 720的结构。图11中所示的设备ID 1100的实施例仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。根据本公开的实施例，分配设备ID的不同方法被用于不同的D2D网络场景。D2D网络中的设备的设备ID由L个比特构成，其被确定为参数集合P_d2d中的参数的函数。

在设备ID分配的一个方法中，L个比特可以被分割为两个组，例如：第一组初始化比特1110(也被称为指示符比特)以及第二组标识符比特1120。第一组1110包括l₁个比特，其是指定在设备ID分配中使用的参数的指示符比特1015。第二组1120包括剩余的l₂＝L-l₁比特，其为主ID(标识符)比特1125。初始化比特1110的组可以是位图，位图的每个比特指示特定参数(如，5个参数(PCI参数；C-RNTI参数；PRS参数；基于相邻小区的PRS或GPS或GNSS或PCI的位置信息参数；以及UE唯一ID参数)中的一个)是否在第二组1125中被使用。然而，这仅仅是设备ID分配的一个例子。

在某些实施例中，指示符比特的组1110也可以指在设备ID分配中使用的参数，而没有精确位图。例如，若参数集合P_d2d具有4个参数并且所有设备具有从4个参数的4个可能组合中确定的设备ID，那么在设备ID分配中使用的参数组合可以只使用2个比特来指定。指示符比特的数目l₁可以为零。这可能发生在D2D网络中的所有移动设备都使用相同参数来确定它们的设备ID时。

本公开描述了在D2D网络中设备ID分配的这个过程的各种实施例。在混合网络600中，根据本公开的设备ID分配的方法区分网络中设备420、620以及网络外设备520(范围之外的移动设备630)。通常，期望网络中设备在它们的设备ID分配中使用网络参数，诸如PCI，C-RNTI，而网络外的设备将不能使用这些网络参数，诸如，例如PCI、C-RNTI。

图11可以被用于示出使用位图构造指示符比特以指示用于设备ID构建的参数集合的方法。对于图11所示的示例设备ID结构1100，并且参数集合由下式给出：P_d2d＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS,UE唯一ID}；被用于表示D2D网络中的设备的设备ID的L＝36比特；指示符比特的组1110的l₁＝5比特1115；以及第二组1120包括的剩余的l₂＝L-l₁个标识符比特1125。也就是说，36比特被分割为两个组——5个最高有效的比特是指定在设备ID分配中使用的参数的初始化比特。剩余31比特为主设备ID比特。

在这个示例中，指示符比特1115被用来指定哪些参数被用于形成设备ID 1110。也就是说，b₃₅被用来指示在导出设备ID时是否已使用了PCI。若PCI在分配设备ID时已被使用，那么初始化比特1115b₃₅被设置为1，并且若PCI在分配设备ID时没有被使用(当设备不在网络的范围中时)，那么b35被设置为0。类似地，b₃₄、b₃₃、b₃₂和b₃₁被用来分别地指示参数C-RNTI、来自PRS信号的位置信息、GPS位置信息、唯一UE ID是否在设备ID的分配中被使用。剩余的标识符比特指定主设备ID。不同的设备ID分配方法在下文被描述并在不同实施例中阐述。被用于表示不同参数的比特的数目依赖于设备ID分配方法。

在图11中的例子中，5个指示符比特被用来提供关于在设备ID分配中被使用的5个参数的信息。这意味着其中总共2⁵＝32种参数配置可以在设备ID分配中被设备使用的情况。然而，这可能不总是这样的情况。

表1可以被用来示出使用编码构建初始化比特以指示用于设备ID构建的参数集合的方法的例子。表1为参数到指示符比特的映射。表1中，指示符比特不是在设备ID分配中使用的参数的位图。参数集合包含与在图11的例子中所使用的相同的5个参数(即P_d2d＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS,UE唯一ID})。在这个示例中，所有移动设备在设备ID分配中只使用4个可能的参数配置。这4个参数配置由P₁、P₂、P₃和P₄来表示。例如，这4个参数配置可以为P₁＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS,UE唯一ID}、P₂＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS}、P₃＝{GPS,UE唯一ID}以及P₄＝{UE唯一ID}。在这个示例中，少至l₁＝2个比特可以被用来表示在设备ID分配中使用的参数。当移动站发送它的设备ID时，指示符比特向接收该设备ID发送的移动站告知该发送移动站是网络中MS还是网络外MS。也就是说，响应于接收到与都包括网络参数(PCI和C-RNTI)的P₁或P₂相对应的设备ID发送，该接收移动站确定该发送移动站是在网络中的。同样，响应于接收到与都不包括网络参数(PCI和C-RNTI)的P₃或P₄相对应的设备ID发送，该接收移动站确定该发送移动站是在网络之外的。

[表1]

设备ID分配中使用的参数	指示符比特
		P1＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS,UE唯一ID}	00
P2＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS}	01
		P3＝{GPS,UE唯一ID}	10
P4＝{UE唯一ID}	11

在构建初始化比特的方法的另一例子中，零比特被用于初始化比特(即，l₁＝0)。在这个设备ID分配的方法中，没有使用指示符比特。这可能发生所有网络中的移动设备在它们的设备ID分配中都使用相同参数时。那么，指示符比特的存在是不必要的，而设备ID中的所有比特都被用来代表不同的参数。一个例子是网络辅助的D2D网络400，其中网络中的所有设备都具有eNB辅助并且所有设备都有权访问GPS和PRS位置信息。那么，所有网络中移动设备420在它们的设备ID分配中都使用由P_d2d＝{PCI,C-RNTI,PRS位置,GPS位置,唯一UE ID}给出的、相同的参数集合。在另一场景中，当移动设备没有从在设备ID分配中使用的参数获得关于移动设备的属性的许多信息时，网络可以选择在设备ID结构1100中不使用指示符比特1110。这个场景参照实施例8来更详细地描述。

设备ID中的指示符比特1110提供了若干技术优势，如以下更具体地描述的。若指示符比特存在，则发送移动设备的若干属性可以从设备ID中推导。在混合D2D网络600中，网络中设备420、620以及网络之外的设备520(包括范围之外的设备630)可以通过使用指示符比特1110来区分。如果使用了指示符比特1110，则移动设备在确定设备ID时是否使用位置信息可以使用指示符比特1110来确定。关于移动设备在确定设备ID时是否使用位置信息的信息可以被其他移动设备用来确定发送移动设备的位置信息。位置信息可以用于确定与其他移动设备的距离，并且因此，可以确定与其他移动设备进行D2D通信的可行性。例如，D2D设备可以只在设备ID的子集上搜索相邻设备，其中设备ID的子集是采用接近该设备的位置值的位置值来构建的。通过这种方式，移动设备搜索(发现过程)的复杂度可以大大地减少。指示符比特1110的使用不需要限制于仅仅指定在设备ID分配中使用的参数。这仅仅是在本公开的若干实施例中描述的一个特定的使用。指示符比特可以被用于其他目的，例如，指示设备的性质、由设备提供的服务、关于设备ID的其余部分的其他信息，例如用于代表不同参数的比特数、等等。在一个可选方法中，参数到指示符比特的映射表由LTE标准来定义。在另一可选方法中，参数到指示符比特的映射由eNB经由RRC配置消息来指示给移动站。

在覆盖中的UE(即，网络中的移动站420、620)的情况下，网络(或eNB 410、610)辅助覆盖中的UE确定它的设备ID。三个实施例包括：

1)显式指示：网络中的移动站420、620从eNB 410、610接收它的完整的设备ID。作为例子，设备ID作为初始RRC连接建立的部分被指示给网络中的移动站420、620。作为另一例子，设备ID，作为在已配置发现时段之前由eNB 410发送的发现建立消息(DSM)中的字段，被指示给网络中的移动站420、620。

2)初始化配置：UE可以从eNB接收关于哪些参数用于设备ID创建的指示。作为例子，设备ID的指示符比特作为初始RRC连接建立的部分被指示给网络中的移动站420、620。作为另一例子，设备ID的指示符比特，作为在已配置发现时段之前由eNB 410、610发送的发现建立消息(DSM)中的字段，被指示给网络中的移动站420、620。

3)另外的参数配置：UE从eNB接收另外的参数，其指定在某些特定状况中如何配置设备ID。例如，若存在具有设备ID＝ID1的网络中的设备A并且该网络确定在常规条件下不同的设备B也可能被配置有相同的设备ID，那么该网络(或eNB)可以配置另外的参数给设备B，从而设备B能够修改它的设备ID以不同于设备A的设备ID。作为例子，另外的参数可以是在更高层(RRC)中传送的1比特消息，其向设备B指示设备B应在它的设备ID上加1。在此情况下，设备B将具有的设备ID为ID1+1。作为另一例子，eNB 410、610可以发送全新的设备ID给设备B，作为另外的参数。

在覆盖之外的UE(即，覆盖之外的移动站520和覆盖之外的移动站630)的情况下，覆盖之外的UE可以基于参数(位置信息等)的可用性从参数的集合中选择，或者当设备在网络覆盖之内时，可以仅选择由LTE标准定义的或者之前由该网络配置的参数的单个集合。也就是说，覆盖之外的UE可以生成并发送包括基于当现在在覆盖之外的UE原来在网络覆盖之内时的网络参数的设备ID比特的设备ID。

以下，描述基于不同D2D网络设置的不同的设备ID分配方法。实施例1至4包括网络辅助的D2D网络400，其中该网络中的所有设备都被假设为在网络范围中(诸如在eNB 410的覆盖区域中)。实施例5和6包括没有网络辅助的自组织D2D网络500中的设备ID分配。实施例7包括混合D2D网络600——其中移动设备可以在或不在网络覆盖中(诸如在eNB 610的覆盖区域中)——中的设备ID分配。实施例1-7包括使用标识符比特的设备ID分配。实施例8中，设备ID分配方法不使用指示符比特。

第一实施例：采用GPS/PRS位置信息以及采用唯一UE ID的网络辅助的设备ID分配

某些实施例(表示为“实施例一”)包括：在具有网络辅助的D2D网络400中并且其中移动设备有权访问GPS或PRS位置信息，为网络中的移动设备(诸如移动设备420)分配设备ID的方法。也就是说，D2D网络400中的所有设备都在网络范围中并且具有C-RNTI ID。参数集合P_d2d由下式给出：P_d2d＝(PCI,C-RNTI,PRS位置,GPS位置,唯一UE ID}.

因此，假设PCI和C-RNTI总是在设备ID分配中被使用。还假设所有设备都具有在设备ID分配中被使用的唯一UE ID。唯一UE ID可以是设备的MAC ID或IMEI ID或不同的唯一ID，或者是MAC ID、IMEI ID和其他不同的唯一ID的组合。

两个初始化比特被用于指定PRS和GPS位置信息是否在设备ID分配中被使用。基于PRS和GPS位置信息是否被使用，4个不同的设备ID分配产生。也就是说，使用2个指示符比特在设备ID中代表PRS和GPS位置信息中的每个的存在，一个指示符比特用于PRS位置信息并且一个指示符比特用于GPS位置信息。所使用的2个指示符比特实质上是参数PRS和GPS位置信息的位图。若L是设备ID中使用的比特的总数，那么b_L-1和b_L-2分别为参数PRS和GPS位置信息的位图。参数配置号被定义以指示在设备ID分配中使用的确切的参数以及因此所使用的指示符比特。若设备ID包括l₁个指示符比特，那么由j表示的参数配置号由数学公式1给出。

数学公式1

$j=\underset{i=-l_1}{\overset{-1}{\Σ}}{b}_{L+i}{2}^{i+l_1}$

如果设备ID分配中参数配置的数目等于一，或者如果没有使用指示符比特，那么网络eNB将参数配置号设置为等于1。参数配置号j实质上是指示符比特的十进制表示。在这个实施例中，指示符比特到参数配置号的映射在表2中被描述。

表2

所使用参数	指示符比特	参数配置号
			{PCI,C-RNTI,UE id}	00	0
{PCI,C-RNTI,UE id，GPS}	01	1
			{PCI,C-RNTI,UE id,PRS}	10	2
{PCI,C-RNTI,UE id,PRS,GPS}	11	3

在实施例1-7中，如以上参照图11描述的，设备ID被分解为指示符比特1100和标识符比特1120(也被称为实际ID比特)。ID比特1120进一步被分解为与用来确定设备ID的不同参数相对应的不同部分。若5个参数在设备ID分配中被使用，那么ID比特被分解为5个部分。更具体地，当参数集合P_d2d具有5个参数时，标识符比特的组1120被划分为5个部分，每个部分对应于相应参数。

代表设备ID的比特的总数(即L)以及用来表示不同参数的比特数(即l₁个指示符比特)可以依赖于在表示该设备ID中使用的参数(即，P_d2d)。在一个例子中，用于表示设备ID的比特的总数可以是相同的，不论GPS或PRS位置信息是否在设备ID分配中被使用。在此情况下，一个方案是使用相同数目的比特来表示不同的参数并给缺失的参数分配默认比特设置。也就是说，若5个比特被分配以表示GPS信息，并且GPS对特定设备是不可用的，那么设备ID可以包括默认的5比特的序列以表示GPS信息。表3示出另一方案，其调整被分配给所使用的其他参数的比特数，从而比特的总数保持相同。表3中，36个比特表示设备ID，不论GPS和PRS位置信息是否可用。

表3

表4示出向参数分配比特的另一例子，其中用于参数的比特数是固定的同时允许比特总数(l₂和L)根据使用的参数而变化。例子呈现在表4中。

表4

当移动设备的设备ID使用所有的5个参数PCI、C-RNTI、PRS位置、GPS位置和唯一UE ID——同时使用PRS和GPS位置信息二者，来确定时，并且网络eNB 410将与PRS和GPS位置信息相对应的两个初始化比特设置成值为1。在一个方法中，网络eNB 410使用两个最高有效比特来代表初始化比特。其由数学公式2来代表。

数学公式2

b_L-1＝b_L-2＝1

因此，参数配置号等于3。剩余比特被确定为5个参数值的函数。其由数学公式3来代表。

数学公式3

(b_L-3,b_L-4,…,b₁,b₀,)＝f(PCI,C-RNTI,PRS,GPS,UE-id)

在设备ID分配的一个方法中，l₂＝L-2个比特被划分为大小为和个比特的5个组。在中，其中i代表实施例编号(例如实施例1至8)，j表示实施例中参数组合号，并且p表示参数。在实施例一中，i＝1，并且j取4个值(0,1,2,3)。相应地，表示用于参数p的比特数。

LTE网络中，PCI信息比特()在0到503之间取值。eNB使用函数(PCI)将PCI信息转换为个比特。这些比特由数学公式4来代表。

数学公式4

$(b_{L_{1,3}^{pci}-1}^{pci},\mathrm{...},b_0^{pci})=f_{1,3}^{pci}\left(PCI\right)$

在一个例子中，PCI的个最低有效比特被使用，并且为这些比特的十进制表示。其由数学公式5来代表。

数学公式5

$d_{1,3}^{pci}={\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{L_{1,3}^{pci}}{b}_i^{pci}{2}^i$

LTE网络中的每个设备在RRC期间被分配了16比特的C-RNTI ID。网络eNB 410使用函数(C-RNTI)将设备的C-RNTI ID转换为将在设备ID中使用的个比特。这些比特由数学公式6来代表。

数学公式6

$(b_{L_{1,3}^{crnti}-1}^{crnti},\mathrm{...},b_0^{crnti})=f_{1,3}^{crnti}(C-RNTI)$

作为例子，网络eNB 410可以在设备ID分配中使用C-RNTI的个最低有效比特，并且为这些比特的十进制表示。其由数学公式7来代表。

数学公式7

$d_{1,3}^{crnti}={\Σ}_{i=0}^{L_{1,3}^{crnti}}{b}_i^{crnti}{2}^i$

LTE网络中的移动设备从若干eNB接收PRS位置信息。移动设备使用接收这些信号的过程中的时间偏移来确定其相对于eNB的相对位置。这个时间偏移信息也被报告给eNB。函数(PRS)被用来根据数学公式8将PRS相对位置信息转换为个比特。

数学公式8

$(b_{L_{1,3}^{prs}-1}^{prs},\mathrm{...},b_0^{prs})=f_{1,3}^{prs}\left(PRS\right)$

图12示出根据本公开的实施例的eNB 410周围的空间1200、其被划分为与代表PRS位置信息的3个比特相对应的子区域。图12中所示的空间1200的划分的实施例仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。在图12中所示的例子中，网络中移动设备420、620的eNB 410周围的空间1200被划分为六个子区域1210。PRS的比特1220可以用来指示移动设备所在的子区域。三个(3)比特1220用来指示每个子区域1210。

图13示出根据本公开的实施例的eNB 410周围的区域1300，其被划分为与代表PRS位置信息的4个比特相对应的子区域。图13中所示的空间1300的划分的实施例仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。在图13中所示的例子中，区域1300被划分为16个子区域1310，并且4个比特1320用来指示每个子区域1310。因此，数学公式9中，为比特1320的十进制表示。

数学公式9

$d_{1,3}^{prs}={\Σ}_{i=0}^{L_{1,3}^{prs}}{b}_i^{prs}{2}^i$

图14是根据本公开的实施例的在被分配给移动站的设备ID中使用的GPS位置信息的映射。在图14中所示的例子中，区域1400被划分为具有四个子区域1420的可重复模式1410，并且2比特1430用来指示子区域。图14中所示的映射1400的实施例仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。

GPS位置信息根据数学公式10被转换为个比特。

数学公式10

$(b_{L_{1,3}^{gps}-1}^{gps},\mathrm{...},b_0^{gps})=f_{1,3}^{gps}\left(GPS\right)$

eNB 410向具有GPS或GNSS服务的移动设备请求，经由21比特的字段(单位是毫秒的几分之一(即，范围为1到2²¹毫秒))来提供每个GNSS卫星(最多8个)的GNSS测量。在某些实施例中，eNB 410将GNSS测量转发给计算位置的位置服务器。在某些实施例中，eNB 410向移动设备420请求，计算移动设备420自身的位置，并发送所计算的位置到eNB 410。移动设备使用用于纬度的23比特和用于经度的24比特来转发位置信息。

本公开提供将GPS位置信息映射到设备ID中使用的比特的各种方法。在一个示例方法中，分配的/2比特代表维度而/2比特代表经度信息。在另一示例方法中，其类似于用于代表PRS相对位置信息的方法，eNB 410的覆盖区域之内的整个空间(诸如控制1200或区域1300)被划分为具有子区域的可重复模式，并且比特被用来指示该发送移动设备存在于哪个子区域(诸如子区域1210或1310)中。指示映射1400的子区域1420的比特1430可以根据数学公式11由十进制表示来代表。

数学公式11

$d_{1,3}^{gps}={\Σ}_{i=0}^{L_{1,3}^{gps}}{b}_i^{gps}{2}^i$

唯一UE ID根据数学公式12被映射到比特。

数学公式12

$(b_{L_{1,3}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{1,3}^{ue-id}(UE-ID)$

所使用的UE ID依赖于D2D网络的类型和网络中的移动设备的类型。在一个例子中，被分配给移动设备的设备ID部分地基于作为唯一UE ID的移动设备的MAC ID。在另一例子中，被分配给移动设备的设备ID部分地基于移动设备的IMEI ID。在从UE ID导出比特中，使用UE ID的个最低有效比特。例如，这些比特的十进制表示使用数学公式13来确定。

数学公式13

$d_{1,3}^{ue-id}={\Σ}_{i=0}^{L_{1,3}^{ue-id}}{b}_i^{ue-id}{2}^i$

图15示出根据本公开的实施例的在采用PRS和GPS位置的网络辅助的设备ID分配中的设备ID，诸如设备ID 720，的结构。图15中的设备ID结构1500仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构1500包括两个初始化比特1510、接着依次为一组PCI比特1520、一组C-RNTI比特1530、一组PRS比特1540，一组GPS比特1550，和一组UE-ID比特1560。第一初始化比特1515代表GPS位置信息的存在，并且第二初始化比特1517代表PRS位置信息的存在。

被分配用于不同参数的比特数是设备ID分配过程中的重要准则。并不总是能够完整表示所有参数。作为示例基准实施方式，一些比特，诸如九(9)个比特被用于表示PCI，并且16个比特被用于表示移动设备的C-RNTI ID。其他参数经常太长(就比特数来说)以致于不能完整地被表示。在某些实施例中，通过分配较少的比特来表示本来需要较多比特来完整表示的参数，设备ID的大小被缩减至可管理的部分。

在基准实施方式中，用64比特来表示设备ID的基准，包括2个初始化比特、9比特代表PCI信息、16比特代表C-RNTI信息、12比特代表PRS位置信息、12比特代表GPS位置信息、以及13比特代表唯一UE ID。表5总结了在具有GPS和PRS位置信息的网络辅助的D2D网络中的、在设备ID分配中被使用的L个比特。

[表5]

图16示出根据本公开的实施例的网络辅助的设备ID分配中的设备ID结构，其中GPS位置信息是使用的唯一位置信息。在诸如网络400的网络辅助D2D网络中，没有使用PRS位置信息来生成被分配给移动设备的设备ID。图16中的设备ID结构1600仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构1600包括两个初始化比特1610、接着依次为一组PCI比特1620、一组C-RNTI比特1630、一组GPS比特1640，和一组UE-ID比特1650。

对于在网络范围中但仅通过GPS服务具有位置信息的移动设备(即，不具有完整的PRS位置信息并且因此PRS位置信息没有在设备ID的分配中被使用的该移动设备)，设备ID分配方法遵循与参照图15描述的方法同样的思路，图15描述的方法中PRS和GPS位置信息二者被用于确定的设备ID。

在根据图15和图16的设备ID分配方法之间存在两个主要区别。第一个区别为头两个初始化比特1610分别被设置为0和1。初始化比特为01指出在确定设备ID中不使用PRS位置信息并且使用GPS位置信息。对于这个参数组合，参数配置号j等于1。

第二个主要区别为剩余的l₂＝L-2个比特被划分为大小为和个比特的4个组以分别表示PCI、C-RNTI、GPS位置信息和UE-ID。设备ID中这些参数的表示(即，PCI、C-RNTI、GPS位置信息和UE-ID)遵循与如上所述相同的过程。在设备ID分配中被使用的比特按数学公式14至17来生成。

数学公式14

$(b_{L_{1,1}^{pci}-1}^{pci},\mathrm{...},b_0^{pci})=f_{1,1}^{pci}\left(PCI\right)$

数学公式15

$(b_{L_{1,1}^{crnti}-1}^{crnti},\mathrm{...},b_0^{crnti})=f_{1,1}^{crnti}(C-RNTI)$

数学公式16

$(b_{L_{1,1}^{gps}-1}^{gps},\mathrm{...},b_0^{gps})=f_{1,1}^{gps}\left(GPS\right)$

数学公式17

$(b_{L_{1,1}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{1,1}^{ue-id}(UE-ID)$

图17示出根据本公开的实施例的网络辅助的设备ID分配中的设备ID结构，其中PRS位置信息是使用的唯一位置信息。在诸如网络400的网络辅助的D2D网络中，不使用GPS位置信息来生成被分配给移动设备的设备ID。图17中的设备ID结构1700仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构1700包括两个初始化比特1710、接着依次为一组PCI比特1720、一组C-RNTI比特1730、一组PRS比特1740，和一组UE-ID比特1750。

设备ID结构1700适用于在网络范围中但仅通过PRS信令具有位置信息的移动设备。也就是说，设备ID结构1700适用于不具有完整GPS位置信息的移动设备，因此GPS位置信息在移动设备的分配中不使用。用于设备ID结构1700的设备ID分配方法遵循与参照图15描述的方法相同的思路，图15描述的方法中PRS和GPS位置信息二者被用于确定的设备ID。

在根据图15和图17的设备ID分配方法之间存在两个主要区别。第一个区别是头两个初始化比特1710分别被设置为1和0，从而指出在确定设备ID中使用PRS位置信息并且不使用GPS位置信息。对于这个参数组合，参数配置号j等于2。第二个主要区别为剩余的L-2个比特被划分为大小为 和个比特的4个组以分别代表PCI、C-RNTI、PRS位置信息和UE-ID。设备ID中的这些参数的表示遵循与如上所述相同的过程。设备ID中使用的比特按数学公式18至21来生成。

数学公式18

$(b_{L_{1,2}^{pci}-1}^{pci},\mathrm{...},b_0^{pci})=f_{1,2}^{pci}\left(PCI\right)$

数学公式19

$(b_{L_{1,2}^{crnti}-1}^{crnti},\mathrm{...},b_0^{crnti})=f_{1,2}^{crnti}(C-RNTI)$

数学公式20

$(b_{L_{1,2}^{gps}-1}^{prs},\mathrm{...},b_0^{prs})=f_{1,2}^{prs}\left(PRS\right)$

数学公式21

$(b_{L_{1,2}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{1,2}^{ue-id}(UE-ID)$

图18示出根据本公开的实施例的、不使用位置信息的网络辅助的设备ID分配中的设备ID结构。图18中的设备ID结构1800仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构1800包括两个初始化比特1810、接着依次为一组PCI比特1820、一组C-RNTI比特1830和一组UE-ID比特1840。

对于网络范围中但没有位置信息的移动设备，设备ID分配方法遵循参照图15描述的方法相同的思路，图15描述的方法中PRS和GPS位置信息二者被用于确定的设备ID。

在根据图15和图18的设备ID分配方法之间存在两个主要区别。第一个区别是头两个初始化比特分别被设置为0和0，从而指出在确定设备ID中不使用PRS位置信息并且也不使用GPS位置信息。对于这个参数组合，参数配置号j等于0。第二个主要区别为剩余的L–2个比特被划分为大小为和个比特的3个组以分别代表PCI、C-RNTI和UE-ID。设备ID中这些参数的表示遵循与如上所述相同的过程。设备ID中使用的比特按数学公式22至24来生成。

数学公式22

$(b_{L_{1,0}^{pci}-1}^{pci},\mathrm{...},b_0^{pci})=f_{1,0}^{pci}\left(PCI\right)$

数学公式23

$(b_{L_{1,0}^{crnti}-1}^{crnti},\mathrm{...},b_0^{crnti})=f_{1,0}^{crnti}(C-RNTI)$

数学公式24

$(b_{L_{1,0}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{1,0}^{ue-id}(UE-ID)$

第二实施例：采用唯一UE ID并且不采用位置信息的网络辅助的设备ID分配

某些实施例(表示为“实施例二”)包括：在网络辅助的D2D网络中分配设备ID的方法，诸如具有网络辅助的D2D网络400中的移动设备420，并且其中只有PCI、C-RNTI ID和唯一UE ID被用于确定设备ID。在实施例二的D2D网络中，位置信息没有被用于设备ID分配。因此，实施例二的特定D2D网络所使用的参数的集合如下：P _d2d＝{PCI,C-RNTI,唯一UE id}。

按假设，D2D网络中的所有设备都有权访问PCI、C-RNTI ID和唯一ID信息，因此，设备ID分配不包括任何初始化比特。在设备ID分配的一个方法中，我们将总共L个比特分解为大小为和个比特的3个组，从而表示PCI、C-RNTI和唯一UE ID信息。

图19示出根据本公开的实施例的在采用唯一UE-ID的网络辅助的设备ID分配中的设备ID的结构。图19中的设备ID结构1900仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构1900包括一组PCI比特1910，接着为一组C-RNTI比特1920，接着为一组UE-ID比特1930，并且没有初始化比特。从PCI、C-RNTI和唯一UE ID信息中的设备ID分配遵循与参照实施例一描述的相同的过程。设备ID中使用的比特按数学公式25至27来生成。

数学公式25

$(b_{L_{2,1}^{pci}-1}^{pci},\mathrm{...},b_0^{pci})=f_{2,1}^{pci}\left(PCI\right)$

数学公式26

$(b_{L_{2,1}^{crnti}-1}^{crnti},\mathrm{...},b_0^{crnti})=f_{2,1}^{crnti}(C-RNTI)$

数学公式27

$(b_{L_{2,1}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{2,1}^{ue-id}(UE-ID)$

表6示出在采用UE-ID的网络辅助的D2D网络中被用于设备ID分配的比特总数(L)以及被分配给每个参数的比特数的不同组合。

表6

在其中网络eNB 410没有配置单独的时间-频率设备发现窗口用于设备发现的网络中，根据实施例二的设备ID分配方法是有用的。在这种网络中，当移动设备寻求与另一移动设备通信时，设备发现可以是设备启动的。

图20示出根据本公开的实施例的、基于需要具有D2D通信和设备发现的D2D网络。图20中的D2D网络2000仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。D2D网络2000包括具有覆盖区域2015的eNB 2010、发送移动站2020(也被称为U_T或发送设备)，以及接收移动站2030(也被称为U_R或接收设备)。也就是说，发送移动站2020和接收移动站2030在eNB 2010的物理小区之内。更具体地在具有网络辅助的设备发现的D2D网络2000中，诸如网络400中，eNB 2010响应于用户启动而实施设备发现方法。

在具有用户启动的和网络辅助的设备发现的D2D网络2000中，用户基于每次需要启动设备发现并且在设备发现的建立中使用网络辅助。当移动设备尝试与另一设备通信时，该设备传达它的意图给网络，该网络接着充当建立设备发现过程的桥梁以确定这两个设备是否在彼此的通信范围中。

在图20中所示的用户启动的设备发现的方法2050中，eNB 2010辅助建立设备发现和两个设备U_T2020和U_R 2030之间的D2D通信。网络2000之内的系统(eNB 2010和MS 2020和2030)实施开始于块2051的方法2050。

在块2051中，发送移动站2020(U_T)向eNB 2010发送发现请求2041。例如，响应于用户选择寻求与另一移动设备通信，发送移动站2020(U_T)发送发现请求2041。系统继续进行块2052。

在块2052中，响应于接收到发现请求2041，eNB 2010执行发现可行性测量。也就是说，eNB和网络中移动站2020和2030进行双向通信2042，以由网络(或eNB2010)确定建立和维持网络中的移动站2020和2030间D2D通信的可行性。例如，双向通信2042可以包括eNB 2010向移动站2020和2030发送位置信息的请求。双向通信2042还可以包括移动站2020和2030向eNB 2010提供位置信息的响应。系统继续进行块2053。

在块2053中，eNB 2010向发送移动站2020(U_T)发送发现建立消息2043，并向接收移动站2030(U_R)发送发现建立消息2043。系统继续进行块2054。

在块2054中，进行用户启动的设备发现过程2050的移动站2020和2030使用D2D发现协议相互通信2044。系统继续进行块2055。

在块2055中，发送移动站2020(U_T)向eNB 2010发送发现报告2045，并且移动站2030(U_R)向eNB 2010发送发现报告2045。发现报告2045向eNB 2010指示移动站2020和2030是否参与D2D通信的状态。

在这个方法2050中，位置信息没有在设备ID分配中被使用。即使来自GPS或上行链路PRS信令的位置信息在设备处是可用的，对于利用用户启动的设备发现的D2D网络，位置信息也不在分配设备ID中被使用。这是因为，由于设备基于每个需求来启动设备发现而不是所有设备在时间频率窗口1000中都尝试执行设备发现，故由于发现信号的重叠导致的缺失或不正确的检测的可能性是很小的。在设备ID分配中使用设备的唯一ID而不是位置信息，克服了由于设备具有相同的C-RNTI以及没有充足的物理小区ID(在小型小区网络中)所产生的不确定性。

第三实施例：只利用PCI和C-RNTI信息的网络辅助的设备ID分配

某些实施例(表示为“实施例三”)包括：在其中设备被假设为在网络覆盖中的、诸如网络400的网络辅助D2D网络中的设备ID分配的方法。只有PCI和C-RNTI ID被用于确定D2D网络中的设备的设备ID。根据实施例三，位置信息和UE ID信息没有被用于D2D网络中的设备ID分配。因此，实施例三的特定D2D网络所使用的参数的集合如下：P_d2d＝{PCI,C-RNTI}。

按假设，D2D网络中的所有设备有权访问PCI、C-RNTI ID(按假设)，因此，没有初始化比特在设备ID分配中被使用。在设备ID分配的一个方法中，将总共L比特划分为大小为和个比特的2个组从而分别地代表PCI和C-RNTI信息。从PCI和C-RNTI进行设备ID分配遵循与如实施例一所描述的相同的过程。

图21示出根据本公开的实施例的在只采用网络参数(PCI和C-RNTI)而不采用初始化比特、不采用位置信息并且不采用唯一UE-ID信息的网络辅助D2D网络中的设备ID的结构。图21中的设备ID结构2100仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构2100包括一组PCI比特2110，接着为一组C-RNTI比特2120。设备ID中使用的比特按数学公式28至29来生成。

数学公式28

$(B_{L_{3,1}^{pci}-1}^{pci},\mathrm{...},b_0^{pci})=f_{3,1}^{pci}\left(PCI\right)$

数学公式29

$(b_{L_{3,1}^{crnti}-1}^{crnti},\mathrm{...},b_0^{crnti})=f_{3,1}^{crnti}(C-RNTI)$

表7示出被用于设备ID的比特总数(L)以及被分配给每个参数的比特数的不同组合。

[表7]

由于设备ID只由PCI和C-RNTI ID构成，故更容易实施在设备ID中使用完整的PCI和C-RNTI信息的基准比特分配。此外，表7还包括除了基准比特分配之外的可替代的比特分配。

这个实施例的设备ID分配可以在其中跨越若干小区的D2D通信的机会很小的大型小区网络中使用。在大型小区网络中，设备的C-RNTI ID被用于在小区中的移动设备之间进行区分。为了区分不同小区中的移动设备，由PCI给出的小区标识符可以被用作区别。

第四实施例：使用基于相邻最强小区PCI的位置信息的网络辅助设备ID分配

在某些实施例(表示为“实施例四”)，移动设备存储相邻小区列表以用于移动性管理的目的。相邻小区列表包含从相邻小区测量获得的PCI以及来自各个相邻小区的接收信号功率强度或质量。作为技术优势，相邻小区列表信息可以在设备ID分配中被用作相对设备位置信息的代理。例如，由相同小区(即相同服务eNB)服务的两个移动设备将具有相同的服务小区PCI，但如果移动设备在服务小区中的不同位置，则两个移动设备中的每个中的相邻列表可以包含紧邻的两个最强小区的不同的PCI值。比起只利用服务小区PCI时，相邻PCI值可以用来进一步区分设备ID。

以下例子将用来解释以下描述的不同例子：UE1(诸如移动设备114)和UE2(诸如移动设备116)二者都有具有PCI＝PCI₁＝100100100的eNB(诸如eNB 102)服务。UE1具有PCI＝PCI₂＝110011001的最强相邻小区以及PCI＝PCI₃＝111010011的第二强相邻小区。UE2具有PCI＝PCI₄＝100100001的最强相邻小区以及PCI＝PCI₃的第二强相邻小区。在所考虑的这个例子中，PCI的k个最低有效比特被用于表示使用k比特的PCI。

表8示出在设备ID分配中使用相邻小区的PCI值的各种方法(或方案)。例如，在方案1a和1b中，设备ID中被保留用于PCI信息的比特被分割为包括服务小区的PCI以及相邻小区的K(即，K等于相邻小区的数目)个PCI值中的至少一个PCI值二者。在方案2a和2b中，设备ID中被保留用于PCI信息的比特被分割包括相邻小区的K个PCI值中的至少一个的PCI信息，而没有为服务小区的PCI信息保留比特。

[表8]

在方案1a中，被保留用于每个PCI值的比特数可以是相等并固定的。也就是说，K＝1。PCI比特被分割，从而5比特被分配以代表服务小区PCI而4比特被分配以代表相邻小区#1。没有比特被分配用于相邻小区#2。

在方案1b中，被保留用于每个PCI值的比特数是可配置的。在其中两个UE具有相同的相邻小区列表而eNB实施区分与两个UE相对应的设备ID的过程的情况下，这个可配置性可能是有益的。例如，对于UE1，K＝2个相邻小区。PCI比特被分割，从而3个比特被分配以代表服务小区PCI；3个比特被分配以代表相邻小区#1；并且3个比特被分配以代表相邻小区#2。对于UE2，K＝1个相邻小区。PCI比特被分割，从而6比特被分配以代表服务小区PCI；而3比特被分配以代表相邻小区#1。

在方案2a和2b中，设备ID中被保留用于PCI信息的比特被分割以包括相邻小区的至少K个PCI值。在方案2a中，被保留用于每个PCI值的比特数是相等并固定的。例如，K＝2个相邻小区。PCI比特被分割，从而5比特被分配以代表相邻小区#1PCI，而4比特被分配以代表相邻小区#2。

在方案2b中，被保留用于每个PCI值的比特数是可配置的。例如，对于UE1，K＝2个相邻小区。PCI比特被分割，从而6比特被分配以代表相邻小区#1的PCI；而3比特被分配以代表相邻小区#2的PCI。对于UE2，K＝1个相邻小区。PCI比特被分割，从而9比特被分配以代表相邻小区#1的PCI。

第五实施例：没有eNB辅助(使用GPS位置信息)的自组织D2D网络中的设备ID分配

某些实施例(表示为“实施例五”)包括：在其中网络eNB不辅助移动设备建立设备发现或D2D通信链路的D2D网络中，为诸如移动设备520的移动设备分配设备ID的方法。在实施例五中，设备以自组织方式来执行D2D通信。移动站520实施了D2D网络中的设备ID分配的过程，其中诸如PCI、C-RNTI和PRS位置信息的eNB网络相关参数在设备ID分配中没有被使用，如以下更具体地描述的。实施该过程移动站在确定设备ID中只使用设备的GPS位置信息和唯一UE ID信息。因此，由实施例五的特定D2D网络所使用的参数集合如下：P_d2d＝{GPS,UE-ID}。

由于GPS位置信息可能不是对所有设备都可用，GPS位置信息是在设备ID分配中可以被使用或者可以不被使用的可选参数。因此，单个初始化比特指示GPS位置信息是否在设备ID分配中被使用。若使用了GPS位置信息，则指示符比特被设置为1，若没有使用GPS位置信息，则指示符比特被设置为零。

图22和图23示出根据本公开的实施例的、使用GPS位置信息的自组织D2D网络中的设备ID结构。图22和图23中的设备ID结构2200和2300仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构2200和2300包括一个初始化比特2210、2310，之后为一组标识符比特1120。

在图22中，初始化比特2210具有为1的值以指出生成设备ID的过程使用GPS位置信息以及设备ID中的标识符比特1120包括GPS比特。设备ID结构2200包括单一初始化比特2210、接着为一组GPS比特2220、和一组UE-ID比特2230。

实施例一中详细描述了设备ID中的GPS位置和UE-ID信息的表示，在此不再重复。对于在生成设备ID分配中同时使用GPS位置信息和唯一UE-ID二者的移动设备，被用于设备ID中的不同参数的比特根据数学公式30和31来确定。

数学公式30

$(B_{L_{4,1}^{gps}-1}^{gps},\mathrm{...},b_0^{gps})=f_{4,1}^{gps}\left(GPS\right)$

数学公式31

$(b_{L_{4,1}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{4,1}^{ue-id}(UE-ID)$

在图23中，初始化比特2310具有为0的值以指出生成设备ID的过程没有使用GPS位置信息以及设备ID中的标识符比特1120不包括GPS比特。设备ID结构2300包括单一初始化比特2310、接着为一组UE-ID比特2320。该组UE-ID比特2320为该组标识符比特1120的全部。对于在生成设备ID分配中只使用唯一UE-ID的移动设备，被用于代表唯一UE-ID的比特由数学公式32给出。

数学公式32

$(b_{L_{4,0}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{4,0}^{ue-id}(UE-ID)$

表9示出设备ID中的比特总数(L)以及被分配每个参数的比特数的不同组合。

[表9]

第六实施例：没有eNB辅助(没有使用GPS位置信息)的自组织D2D网络中的设备ID分配

某些实施例(表示为“实施例六”)包括：在其中网络eNB不辅助移动设备建立设备发现或D2D通信链路的D2D网络中，向移动设备分配设备ID的方法。移动设备520以自组织方式来执行D2D通信。在这个实施例中，移动设备520在D2D网络中分配设备ID，其中诸如PCI、C-RNTI和PRS位置信息的eNB网络相关参数在设备ID分配中没有被使用。在实施例六中，设备可能无权访问GPS位置信息，而且GPS位置信息在设备ID分配中没有被使用。设备ID只使用唯一UE-ID来分配。因此，实施例六的特定D2D网络所使用的参数的集合如下：P_d2d＝{UE-ID}。

图24示出根据本公开的实施例的、不使用GPS位置信息的自组织D2D网络中的设备ID结构。设备ID结构包括一组UE-ID比特，并且在设备ID分配中没有使用初始化比特。图24中的设备ID结构2400仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。上文中参照实施例一描述了UE-ID信息到设备ID的映射。被用来代表UE唯一ID信息的比特根据数学公式33来确定。

数学公式33

$(b_{L_{6,1}^{ue-id}-1}^{ue-id},\mathrm{...},b_0^{ue-id})=f_{6,1}^{ue-id}(UE-ID)$

在没有采用GPS位置信息的自组织D2D网络中实施分配设备ID的方法的移动站520只使用一个参数来分配设备ID。因为标识符比特1125的总数(l₂＝L-l₁)没有在多个参数间进行划分，所以移动设备520使用更多比特来代表一个参数(即设备ID信息参数)。例如，移动设备可以分配16、24、32或48比特以代表UE-ID信息。

第七实施例：使用位置信息的混合D2D网络中的设备ID分配

图25示出根据本公开的实施例的两个相邻的物理小区以及每个物理小区中的eNB和移动站。其中一些设备(诸如MS 620)在网络范围中并能在D2D通信链路的建立中接收来自eNB的辅助，而其他移动设备(诸如MS520)可以在网络范围外并且可能必须由其自身启动自组织D2D通信的混合D2D网络中，相邻物理小区2505和2515中的eNB和移动站实施分配设备ID的方法。图25中所示的相邻物理小区2505和2515仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。

eNB 2510(eNB1)在eNB 2510(eNB1)的覆盖区域之内建立物理小区2505。物理小区2505包括网络中移动设备A 420a和移动设备B 420b，它们在eNB 2510的范围中。eNB12510在建立两个移动设备420a-b之间的通信链路中与该设备对(即，移动设备420a-b)通信。物理小区2505还包括移动设备C 520c和移动设备D 520d，它们在eNB12510和eNB22520的范围之外。移动设备C 520c和移动设备D 520d在没有网络辅助的情况下建立它们之间的D2D通信，诸如自组织D2D通信链路2530。移动设备C 520c和移动设备D 520d经由自组织D2D通信链路2530在彼此之间发送和接收控制、发现和数据信号530。

eNB 2520(eNB2)在eNB22520的覆盖区域之内建立物理小区2515。物理小区2515包括网络中移动设备E 420e和移动设备F 420f，它们在eNB2520的范围中。eNB22520在建立两个移动设备420e-f之间的通信链路中与该设备对(即，移动设备420e-f)通信。物理小区2515还包括网络中移动设备G 620g以及范围之外的移动设备H 630h。也就是说，移动设备620g(G)在网络范围之内而移动设备630h(H)在eNB22520的范围之外。在这个示例中，移动设备620g(G)可以与eNB22520通信，但在建立移动设备620g(G)和移动设备630h(H)之间的D2D通信链路中，eNB22520可能不能提供全面的辅助。

由实施例七的特定D2D网络所使用的参数的集合在参数集合中包括5个参数，如下所示：

P_d2d＝{PCI,C-RNTI,PRS,GPS,UE-ID}。

所有移动设备只能保证有权访问一个参数——唯一UE-ID。其他参数(即，PCI、C-RNTI、PRS和GPS)依赖于设备类型和位置而可能是可用的或者可能是不可用的。若移动设备位于eNB的范围中，则设备有权访问网络参数PCI、C-RNTI和PRS。类似地，若设备有权访问GPS位置服务，那么移动设备具有可以在生成设备ID分配中使用的GPS位置信息。在实施例七中的用于D2D网络的设备分配中，4个指示符比特指示参数PCI、C-RNTI、PRS和GPS位置信息的使用或不使用。

图26和图27示出根据本公开的实施例的与配置的例子相对应的混合D2D网络的设备ID结构。图26示出配置15(即，j＝15)的例子，并且图27示出配置1(即，j＝1)的例子。图26和图27中的设备ID结构2600和2700仅仅是用于说明的。其他实施例可以被使用而不脱离此公开的范围。设备ID结构2600和2700包括四个初始化比特2610，接着为一组标识符比特1120。

在以上实施例一的描述中更具体地描述了参数到设备ID比特的映射。图26和27示出用于j＝1和j＝15的配置的两个例子。本公开的实施例包括基于在设备ID的确定中使用的确切参数的、若干可能的设备ID分配配置。例如，4个指示符比特2610可以代表最多16种设备ID分配的配置。若所有参数在设备ID分配中都被使用，那么指示符比特被设置为(1,1,1,1)并且参数配置号被设置为15。对于参数配置号j，用于参数p到比特的映射的函数由数学公式34给出。

数学公式34

$(b_{L_{7,j}^p-1}^p,\mathrm{...},b_0^p)=f_{7,j}^p\left(P\right)$

在图26中，初始化比特2610包括四个值为1的比特，其是配置号j＝15的二级制表示。同样，四个值为1的比特指示参数PCI、C-RNTI、PRS和GPS位置信息的使用。因此，标识符比特1120包括一组PC比特2620、一组C-RNTI比特2630、一组PRS比特2640和一组GPS比特2650。标识符比特1120还包括与唯一UE-ID参数相对应的UE-ID比特2660。

在图27中，初始化比特2610包括值0-0-0-1，其是配置号j＝1的二进制表示。同样，值为0-0-0-1的比特指示没有使用参数PCI、C-RNTI、和PRS，而使用GPS位置信息。因此，标识符比特1120包括一组GPS比特2720。标识符比特1120还包括与唯一UE-ID参数相对应的UE-ID比特2730。

在混合D2D网络中，必须有一种方式在设备的网络中和网络外状态之间进行区分。示例方案是在移动设备遭遇无线链路失效时确定移动设备在网络之外。另一示例方案是定义空闲模式的网络外状态，其中移动设备可以参与空闲模式D2D发现或通信。例如，在RRC空闲状态中时，移动设备能配置D2D发现参数。依赖于设备是在网络中还是在网络覆盖之外，设备ID可以按不同方法来配置。

第八实施例：不使用指示符比特的设备ID分配

某些实施例(表示为“实施例八”)包括设备ID中不使用指示符比特来指示在设备ID分配中被使用的参数的设备ID分配过程。指示符比特的使用帮助确定在设备ID分配中使用的参数。然而，在某些场景中，关于在设备ID分配中被使用的参数的信息可能是不必要的。例如，D2D网络中的接收移动设备可以通过与设备ID相对应的发现发送模式来识别发送移动设备。也就是说，具有不同设备ID的移动设备也具有不同发送模式。在确定发送移动设备的设备ID的某些场景中，不必知道发送移动设备的设备ID是如何配置的确切细节。

当在配置设备ID中使用多个参数(例如，4或5个参数)时，使用比特来展现所使用的确切参数可能是无效的，特别是当被用于设备ID分配的比特数受到约束或以其他方式受限时。例如，若约束要求设备ID中可以使用不超过16个比特，并且P_d2d中有4个参数，并且所有可能的参数配置在设备ID分配中都是可能的(如在混合D2D网络中)，那么16个可能比特中的4个指示符比特被用于指示在设备ID分配中使用的参数。设备ID中的参数的更好表示可以通过使用4比特更详细地代表参数来提供。对于使用用于设备ID分配的相同参数的设备，使用指示符比特以更好代表参数可能导致设备的更好区分，从而导致更少的设备ID冲突。

图28示出根据本公开的实施例的由于参数的数目不足而引起的设备ID冲突的例子。移动设备A 2810和移动设备B 2820中的每个在分配它的设备ID的过程中使用了PCI、C-RNTI、GPS位置信息和唯一UE-ID。在这个示例中，eNB 2825建立包括混合D2D网络的物理小区2800。因此，实施例八的特定D2D网络所使用的参数的集合如下：P_d2d＝{PCI,C-RNTI,GPS,UE-ID}。

移动设备2810(A)和移动设备2820(B)在它们的设备ID分配中都使用4个指示符比特并且使用相同的参数的集合，这意味着4个指示符比特对于设备2810和2820二者是相同的。在这个示例中，2比特被用于PCI，4比特被用于C-RNTI，3比特用于GPS，并且3比特用于UE-ID。代表每个参数的比特的不同分配可以被使用，而不脱离本公开。移动设备2810和移动设备2820(A和B)具有带有指示符比特的相同设备ID 2830。然而，在分配设备ID的过程中，当指示符比特被去除，并且替代为，使用3个用于PCI的比特、5个用于C-RNTI的比特、3个用于GPS的比特和5个用于UE-ID的比特时，移动设备2810(A)的设备ID 2840在4个比特位置上不同于移动设备2820(B)的设备ID 2845。

在其中不论所使用的参数而将恒定的比特数用于设备ID并且其中相同的比特数被用于代表每个参数的D2D设备分配方案中，默认比特序列被用于没有在设备ID分配中被使用的参数。在这个场景中，使用指示符比特来代表所使用的参数是不必要的，因为可以通过使用默认比特序列来推断不存在该参数。

以下描述设备ID中不使用指示符比特的优点和缺点。设备ID中不使用指示符比特的优点包括：

1.提供了代表参数的额外比特。

2.当比特总数和用于每个参数的比特数是固定的时，节省了冗余。

3.减少了在代表设备ID中使用类似参数的设备的设备ID冲突(图28中所示的例子)。

4.关于设备的重要信息可以使用更少的指示符比特来提供。例如，图28中，4个指示符比特代表4个参数的使用。然而，若仅有的必要信息是设备是在网络中还是在网络外，则这个信息可以由1比特来提供。

设备ID中不使用指示符比特的缺点包括：

1.没有关于参数的信息被用于形成设备ID(例如，在混合D2D网络中难以区分网络中和网络外设备)。

2.当两个设备在设备ID分配中使用不同参数时的偶尔的设备ID冲突。然而，应注意到，这种设备ID冲突的可能性低于我们通过更好的参数表示得到的益处。

3.指示符比特的使用可以允许设备ID范围中的灵活性。也就是说，指示符比特可以被用于指出设备ID大小中的变化。例如，我们可以使用配置0000来指示设备ID的大小为15比特，并且配置1111可以代表30比特的设备ID。

在本公开中，不同的设备ID分配方法被描述用于三种不同类别的D2D网络——eNB辅助的D2D网络、没有eNB辅助的自组织D2D网络以及混合D2D网络。

虽然已经利用实施例描述了本公开，但是本领域技术人员可以提出各种改变意图是本公开包含这种改变和修改为属于所附权利要求的范围。

Claims (12)

1.一种将设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)分配给移动站的方法，所述方法包括：

从确定所述设备ID所依据的参数的集合中选择子集，所述集合中的每个参数具有用于完整表示的若干比特，所述子集包括被用于确定所述设备ID的数目为N_d2d个的参数；

确定表示所述设备ID的、数目为L个的设备ID比特；

将所述L个设备ID比特划分为l₁个指示符比特的组以及l₂个标识符比特的组，其中，l₂为设备ID比特的数目L与被分配给所述指示符比特的组的、比特的数目l₁的差；

向l₁个指示符比特赋予比特值；

将所述l₂个标识符比特中的个分配给所述子集中的每个参数；以及

根据一个或多个函数，向l₂个标识符比特赋予比特值。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：从所述参数的集合中选择参数的子集中的参数包括：网络配置的参数、位置信息参数、以及唯一用户设备ID。

3.如权利要求1所述的方法，其中，l₁个指示符比特的组的二进制值被映射到相应的参数的子集。

4.如权利要求1所述的方法，其中，l₁个指示符比特的组中的每个比特，指示所述参数的子集中的一个或多个相应参数的存在。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个函数包括一对一映射函数和多对一映射函数中的一个。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个函数包括与所述参数的子集中的每个参数相对应的函数，并且

其中所述一个或多个函数包括与参数相对应的函数，所述函数将参数的完整二进制表示转换为具有比所述完整二进制表示更少比特的缩减的二进制表示，所述更少比特为被分配给该参数的l₂个标识符比特中的个比特。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：将所述设备ID映射到发送模式。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：

接收由第一组l₁个指示符比特和第二组l₂个标识符比特构成的设备ID，其中，所述l₂个标识符比特基于所述第一组l₁个指示符比特被映射到一个或多个所配置的参数。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

基于之前接收到的设备ID值和其他发送移动站的配置来生成设备ID。

10.一种用于将设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)分配给移动站的基站(eNB)，所述eNB被配置为执行权利要求1至9中所述方法中的至少一个。

11.一种用于接收设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)的方法，所述方法包括根据权利要求1至9中所述的方法中的至少一个来配置的处理电路。

12.一种用于接收设备到设备(D2D)网络的设备标识(ID)的移动站，所述移动站被配置有根据权利要求1至9中所述的方法中的至少一个来配置的处理电路。