CN105075382B - 无线电链路建立 - Google Patents

Abstract

一种在无线通信网络内的被配置为经由直接无线电链路与其他用户设备进行通信的用户设备之间建立关联的方法、一种可操作为执行该方法的计算机程序产品以及用户设备。该方法包括：在被配置为经由直接无线电链路进行通信的用户设备中的一个用户设备处，监测对来自其他用户设备中的一个用户设备的信标信号的接收；以及如果接收到这样的信标信号，则向发射所接收的信标信号的用户设备通告接收到信标信号，来与发射所接收的信标信号的用户设备建立关联；以及如果没有接收到信标信号，则开始发射信标信号并且监测对所发射的信标信号已经被其他用户设备中的一个用户设备接收到的通告的接收，来与负责发射该通告的其他用户设备建立关联。所描述的方面和实施例可以允许希望与其他用户设备建立设备到设备链路的用户设备发现彼此，而无需每个都必须发射信标信号。

Description

无线电链路建立

技术领域

本发明涉及一种在无线通信网络内的被配置为经由直接无线电链路与其他用户设备进行通信的用户设备之间建立关联的方法；可操作为执行该方法的计算机程序产品和用户设备。

背景技术

无线电信网络的组件通常包括通过该无线电信网络进行漫游的用户设备。基站(例如，eNodeB)被提供，它们支持无线电覆盖的区域。多个这样的基站被提供并且在地理上进行分布，以便于向用户设备提供宽广的覆盖区域。

当用户设备在由基站服务的无线电覆盖的区域内时，通过相关联的无线电链路，通信可以建立在用户设备与基站之间。每个基站通常支持在服务的地理区域内的多个扇区。

网络内的无线电覆盖在一些情况中可能是不可靠的，这可能导致在用户设备之间建立通信的困难。

发明内容

第一方面提供了一种在无线通信网络内的被配置为经由直接无线电链路与其他用户设备进行通信的用户设备之间建立关联的方法，该方法包括：在被配置为经由直接无线电链路进行通信的用户设备中的一个用户设备处，监测对来自其他用户设备中的一个用户设备的信标信号的接收；如果接收到这样的信标信号，则向发射所接收的信标信号的用户设备通告对该信标信号的接收，来与发射所接收的信标信号的用户设备建立关联；以及如果没有接收到信标信号，则开始发射信标信号并且监测对所发射的信标信号已经被其他用户设备中的一个用户设备接收到的通告的接收，来与负责发射该通告的其他用户设备建立关联。

该第一方面认识到无线电信网络内的用户设备可操作为发射和接收设备，并且尽管通过无线电链路的通信可能由网络和相关联的核心架构利用集中化的决定做出过程而最有效地加以监视，但是可能存在对于用户设备而言可操作使得它们能够经由直接无线电链路进行通信可能是有利的场合。如果被配置为进行操作来与其他类似被配置的用户设备进行通信，将有必要以高效且最低破坏性的方式来建立通向在一个区域中进行操作的其他用户设备的这种直接通信链路。该第一方面提供了一种方法，根据该方法，在一个区域中并不是所有用户设备都必然需要操作为发射信标以向该区域中的其他用户设备通知它们的存在。通过在发射它们自己的信标之前监测对信标的接收，用户设备可以减小在一个地区中引起的干扰，并且可以例如确保节约它自己的电池寿命。

可操作为执行根据该第一方面的方法的用户设备可以自主地形成全部被配置为进行操作以建立直接无线电通信链路的用户设备的群集或者集群。将意识到，这种集群的大小可能被用户设备正在发射的信标信号的发射强度所限制。如果信标信号没有强到足以被另一用户设备成功地接收到，则怀着与另一用户建立直接通信链路的希望，该用户它自己将开始发射信标信号。

在一个实施例中，该关联包括在接收到信标信号的所述用户设备与发射所述信标信号的所述用户设备之间建立直接无线电链路。该直接无线电链路可以例如包括连续的无线电链路，意味着消息收发不断地在这两个相关联的用户设备之间传递，或者可以例如包括不连续的无线电链路。例如，在一些方面和实施例中，信标持有者可以操作为根据所选择的不连续发射和/或接收(DTX和DRX)周期D₁来发射主信标。在组内不是信标持有者(即，它没有正发射信标信号)的用户设备可以操作为发射次信标，该次信标由信标持有者所辨识。在一个组内能够使用多于一个次信标。可以利用所选择的DRX周期D₂以较低速率来发射次信标，其中D₂>D₁。这样的次信标可以由信标持有者用来确定是维持还是丢弃已有D2D组内的非信标持有者用户设备。使用不连续发射或接收周期来发射信标可以帮助节约可操作为发射信标的用户设备的电池寿命。

在一个实施例中，关联包括由发射所述信标信号的所述用户设备维护的用户设备集群列表的成员资格，所述集群列表包括发射所述信标信号的所述用户设备与之具有直接无线电链路的用户设备的列表。因此，用户设备一经发现发射信标信号的用户设备就可以实质上发现信标信号持有用户与之具有关联的所有其他用户设备的存在。因此，对于一个用户而言可能不需要自主地维持与一个地区中的所有其他用户设备的直接链路，因为信标持有者可以操作为指令它已经与之关联的用户设备来创建它们之间的直接链路，或者充当用于在经由发射信标信号的用户而被关联的两个用户之间的直接通信的中继。类似地，发射信标信号的用户可以维护集群列表，从而它能够在如下的网络内操作为关键或控制节点，在该网络中，用户装置已经被配置为在设备到设备通信模式中进行操作。

在一个实施例中，集群列表进一步包括与集群内的用户设备有关的信息。这样的信息可以例如包括：UE ID、UE路径损耗、以及其他类似的参数。

在一个实施例中，该方法进一步包括：交换在接收到信标信号的用户设备与发射该信标信号的用户设备之间所建立的直接无线电链路的无线电条件的指示符。因此，通过监测或者评估与所建立的直接无线电链路有关的信息，对于用户设备而言有可能执行与维护两个用户设备之间的关联有关的进一步动作。该交换可以包括：非信标用户向发射信标信号的用户设备发射路径损耗的指示符。该交换可以包括：发射信标信号的用户设备接收由非信标用户所经历的路径损耗的指示符。

在一个实施例中，如果在接收到信标信号的用户设备与发射该信标信号的用户设备之间建立的直接无线电链路的无线电条件的指示符满足边缘准则，则接收到信标信号的用户设备由发射该信标信号的用户设备指令为开始发射它自己的信标信号。因此，

在一个实施例中，该方法进一步包括：确定无线电条件的指示符是否没有满足链路维持准则，并且如果没有，则终止在接收到信标信号的用户设备与发射该信标信号的用户设备之间的所建立的关联。关联的终止可能致使用户设备不能接收到信标信号。这样的非信标信号用户可以然后可操作为开始发射信标信号并且建立能够进行设备到设备通信的用户设备的新集合或集群。

在一个实施例中，该方法进一步包括：确定无线电条件的指示符是否没有满足链路维持准则，并且如果没有，则确定用户设备正在以指示到达信标信号覆盖的边缘的强度从所述其他用户设备之一接收所述信标信号，并且开始发射信标信号。

在一个实施例中，发射信标信号的用户设备可以指令它与之具有关联的用户设备开始发射信标信号。因此，电池电源耗尽或者希望退出设备到设备通信模式的信标持有者确保了设备到设备功能可以高效地维持在网络的一个地区内。

在一个实施例中，在由发射所述信标信号的所述用户设备维护的集群列表内的被配置为经由直接无线电链路与其他用户设备进行通信的用户设备之间的直接无线电链路通信，经由发射所述信标信号的所述用户设备，在所述集群列表内的用户设备之间被路由。因此，发射信标信号的用户设备可以与它的集群列表中的每个用户设备维持直接链路，并且集群列表内的用户设备可以经由通过信标持有者加以中继的消息来联系彼此。

在一个实施例中，对关联的建立包括：请求与发射所述信标信号的所述用户设备建立直接无线电链路，并且等待对建立请求的所述直接无线电链路的确认。因此，直接链路可以建立在信标信号发射用户设备与非信标信号发射用户之间。通过请求关联，如果没有满足适当的关联准则，则信标信号发射用户可以能够拒绝创建关联，例如，用户可能已经具有满的集群列表，所报告的可能直接链路的强度可能不足够强，用户可能不具有适当的用户类型，以及其他类似的建立准则。

在一个实施例中，对关联的建立包括：接收对于与发射所述信标信号的用户设备建立直接无线电链路的请求，并且如果满足集群或建立准则，则发射对建立所请求的直接无线电链路的确认。

在一个实施例中，该请求包括在接收用户设备处的所接收的信标信号的强度的指示。这种对强度的指示可以例如包括对所经历的路径损耗的指示。

在一个实施例中，对关联的建立包括：从发射信标信号的用户设备接收与被包括在集群列表中的用户设备有关的信息。因此，建立新关联的用户可以接收与已经和发射信标信号的用户具有关联的所有用户设备有关的信息。在一个实施例中，每次新的关联由发射信标信号的用户做出或者终止，发射信标信号的用户可以采取步骤来向集群列表中的那些其他用户设备发射经更新的集群列表的指示。在一个实施例中，该方法进一步包括：发射与由发射所述信标信号的用户设备包括在所述集群列表中的用户设备有关的信息。

在一个实施例中，监测对来自其他设备中的一个设备的信标信号的接收包括：监测来自其他设备中的一个设备的不连续信标信号。因此，将意识到，可以连续地或者不连续地发射信标信号。不连续发射可以导致电源节省。此外，在一个实施例中，开始发射信标信号包括：开始发射不连续信标信号。

在一个实施例中，监测对来自其他设备中的一个设备的信标信号的接收包括：监测来自其他设备中的一个设备的包括所选择的用户类型签名的信标信号。在一个实施例中，开始发射信标信号包括：开始发射包括所选择的用户类型签名的信标信号。多个方面和多个实施例可以允许对信标内的签名进行编码，以识别将被指示的D2D用户的“类型”或者D2D用户设备要求的服务类型。每种类型的能够进行D2D的用户设备可以因此在发射信标时使用签名集合中的一个或多个签名。在紧急情况中需要来自公共安全警察的帮助的能够进行D2D的用户设备可以操作为在它的信标内广播适当的签名。在一些实施方式中，不属于公共安全警察的用户设备不可操作为搜索公共安全签名，并且因此将不可操作为与发射这种签名的设备建立不必要的无线电链路。类似地，不属于公共安全警察的用户设备可以操作为监测信标中的适当签名的存在，并且仅与发射这种适当签名的用户设备建立D2D无线电链路。

根据一些实施例，一个或多个D2D信标签名可以被指配给一种类型的用户设备或者服务级别，并且那些信标签名组合可以由用户设备用来在服务的级别或者用户设备的类型之间进行区分。

在一个实施例中，信标信号包括等级的指示，并且在用户设备处接收到多于一个信标信号的情况中，该方法进一步包括：评估与信标信号相关联的等级的指示，并且向发射被评估为具有最高等级的所接收的信标信号的用户设备通告接收到该信标信号，来与发射具有最高等级的所接收的信标信号的用户设备建立关联。

根据一些实施方式，例如，高等级的警察可以被配置为进行操作使得适当的信标签名被选取来识别用户等级，并且能够进行D2D的用户设备可以操作使得高等级的用户设备充当对于属于具有适当信标签名的公共安全组的一组用户设备而言的主要接触点。信标签名组合可以提供一种机制，该机制用于高等级警察在D2D组内承担信标角色并且允许其他“较低”等级的已有信标优先于这种高等级信标被移除。

在一个实施例中，一个组内的所有信标签名可以具有共同的共性(denominator)。例如，信标签名的第一部分可以是共同的并且剩余部分可能跨越一个组而不同，并且被用来识别在该组内进行操作的用户设备的“级别”。用户设备可以因此可操作为仅关于共同部分来执行初始搜索，以便于能够辨识适当的组信标。一旦用户设备已经基于检测到适当的共同签名而识别了一个组，它就对该信标签名执行进一步的信标解码，以确定广播这种信标的用户设备的级别。

第二方面提供了一种计算机程序产品，当在计算机上执行时可操作为执行该第一方面的方法。

第三方面提供了一种可操作为与在无线通信网络内的被配置为经由直接无线电链路与其他用户设备进行通信的其他用户设备建立关联的用户设备，该用户设备包括：监测逻辑，被配置为监测对来自其他用户设备的信标信号的接收；通告逻辑，被配置为如果接收到这样的信标信号，则向发射所接收的信标信号的其他用户设备通告接收到该信标信号，来与发射所接收的信标信号的用户设备建立关联；以及发射和接收逻辑，被配置为如果没有接收到信标信号，则开始发射信标信号并且监测对所发射的信标信号已经被其他用户设备接收到的通告的接收，来与负责发射该通告的其他用户设备建立关联。

在一个实施例中，该关联包括在接收到信标信号的用户设备与发射该信标信号的用户设备之间建立直接无线电链路。

在一个实施例中，该关联包括由发射该信标信号的用户设备维护的用户设备集群列表的成员资格，该集群列表包括发射该信标信号的用户设备与之具有直接无线电链路的用户设备的列表。

在一个实施例中，该用户设备包括：无线电条件逻辑，可操作为交换在接收到信标信号的用户设备与发射信标信号的用户设备之间所建立的直接无线电链路的无线电条件的指示符。

在一个实施例中，如果发射逻辑从发射信标信号的用户设备接收到开始发射它自己的信标信号的指令，则它可操作为开始发射信标信号并且监测对所发射的信标信号已经被其他用户设备接收到的通告的接收，来与负责发射该通告的其他用户设备建立关联。

在一个实施例中，该用户设备包括：确定逻辑，可操作为确定所接收的无线电条件的指示符是否满足链路维持准则，并且如果没有，则终止在接收到信标信号的用户设备与发射信标信号的用户设备之间的所建立的关联。

在一个实施例中，该用户设备包括：通信逻辑，可操作为经由它自己与由发射信标信号的用户设备维护的集群列表内的用户设备之间的直接无线电链路通信来路由集群列表内的用户设备之间的通信。

在一个实施例中，该用户设备包括：建立逻辑，可操作为通过请求与发射信标信号的用户设备建立直接无线电链路并且等待对建立所请求的直接无线电链路的确认来建立关联。

在一个实施例中，该用户设备包括：建立逻辑，可操作为接收对于建立直接无线电链路的请求，并且如果满足集群准则，则发射对建立所请求的直接无线电链路的确认。

在一个实施例中，该请求包括在接收用户设备处所接收的信标信号的强度的指示。

在一个实施例中，该建立逻辑可操作为从发射信标信号的用户设备接收与被包括在集群列表中的用户设备有关的信息。

在一个实施例中，该建立逻辑可操作为向请求建立关联的用户设备发射与被包括在它的集群列表中的用户设备有关的信息。

在一个实施例中，该用户设备包括：监测逻辑，可操作为通过监测来自其他设备中的一个设备的不连续信标信号，来监测对来自其他用户设备中的一个用户设备的信标信号的接收。

在一个实施例中，该发射逻辑可操作为通过开始发射不连续信标信号来开始发射信标信号。

在一个实施例中，该发射逻辑可操作为，如果它确定用户设备正在以指示到达信标信号覆盖的边缘的强度从所述其他用户设备之一接收所述信标信号，则开始发射信标信号。

在一个实施例中，该用户设备包括：控制逻辑，可操作为如果所述用户设备正在发射信标信号，则指配或指令它的集群列表中的成员来发射信标信号。

在一个实施例中，该监测逻辑可操作为，通过监测来自其他设备中的一个设备的包括所选择的用户类型签名的信标信号，来监测对来自所述其他设备中的一个设备的信标信号的接收。

在一个实施例中，该发射逻辑可操作为开始发射包括所选择的用户类型签名的信标信号。

在一个实施例中，信标信号包括等级的指示，并且在用户设备处接收到多于一个信标信号的情况中，该控制逻辑可操作为评估与信标信号相关联的等级的指示，并且向发射被评估为具有最高等级的所接收的信标信号的用户设备通告接收到信标信号，来与发射具有最高等级的所接收的信标信号的用户设备建立关联。

进一步的特定和优选的方面在所附独立权利要求和从属权利要求中加以阐述。从属权利要求的特征在适当时可以与独立权利要求的特征进行组合，以及采用除了在权利要求中明确阐述的那些组合以外的组合。

在装置特征被描述为可操作为提供一种功能的场合，将意识到，这包括提供该功能或者被适配或被配置为提供该功能的装置特征。

附图说明

现在将参考附图来进一步描述本发明的实施例，在附图中：

图1示意性地图示了根据一个实施例的被配置为在设备到设备通信模式中进行操作的用户设备；

图2示意性地图示了根据一个实施例的被配置为在设备到设备通信模式中进行操作的用户设备；

图3示意性地图示了根据一个实施例的可能的设备到设备级别用户；以及

图4示意性地图示了根据一个实施例的可能的设备到设备级别用户操作。

具体实施方式

无线电信网络的组件通常包括通过该无线电信网络进行漫游的用户设备。基站(例如，eNodeB)被提供，它们支持无线电覆盖的区域。多个这样的基站被提供并且在地理上进行分布，以便于向用户设备提供宽广的覆盖区域。

当用户设备在由基站服务的无线电覆盖的区域内时，通过相关联的无线电链路，通信可以建立在用户设备与基站之间。每个基站通常支持在服务的地理区域内的多个扇区。

通常，基站内的不同天线支持每个相关联的扇区。每个基站具有多个天线。将意识到，可以实施不同的网络架构，包括：例如，UMTS系统、WiMAX系统、或者长期演进(LTE)系统。一般而言，跨越这些架构，由上面所描述的网络节点提供的功能由被不同地命名但是具有类似功能的网络节点来提供。

已经认识到，可能存在基站不能在一个地理地区中供应无线电覆盖的场景，以及可能期望在网络中的用户之间提供通信。在这样的场景中，可能有可能实施设备到设备(D2D)通信。在D2D模式中，用户设备(UE)可以操作为彼此建立直接无线电链路用于通信。因为用户设备是相对低电源的发射和接收设备，所以直接无线电通信可能依赖于在彼此的范围内的用户设备。相比于跨越短距离使用无线网络架构解决方案，D2D通信链路可以提供用户装置之间的通信延迟上的减小，因为没有经由网络在用户设备之间传递消息的需要。此外，如果用户设备被定位使得它们接近在一起，则设备到设备通信技术还可以减小用户设备发射电源，导致对潜在有限的电池电源的节省。

尽管设备到设备通信技术可以提供一些优点，但是它们可能导致不想要的或意外的问题。设备到设备技术的一个方面是一种机制，根据该机制，一个用户设备可操作为发现通信范围内的另一用户设备。

有可能牵涉到网络内的元件，使得一个用户设备能够向网络提供一个或多个测量，并且网络然后可操作为将由网络确定为在用于通过直接链路的通信的适合范围之内的两个用户设备进行配对。

在这样的设立过程中牵涉到网络元件可能增加信令开销和延迟两者，因为需要在用户设备与在建立设备到设备直接通信链路中牵涉到的每个网络元件之间发送测量报告和信令消息。

还有可能通过允许用户设备发射信标或导频信号并且允许用户设备进行操作使得它们搜索由另一用户设备广播的信标或导频信号，来允许用户设备发现彼此。用户设备信标发射的配置是共同的，使得所有的用户设备都知道如何搜索这样的信标。

被分配用以发射这种信标的资源可以由网络来配置。这种方法可以支持相比于如果建立这种链路是由网络来组织而言更加快速地建立用户设备之间的直接无线电链路。

用户设备信标可能充当对在一个区域中进行操作的其他用户设备的干扰。如果存在许多用户设备在一个区域内进行发射，则由每个用户设备信标引起的结果干扰可能引起用户设备信标基本上是不可解码的。

上面所描述的两种方法为了安全目的可能要求与网络的通信。当然，有可能采用混合的方法，使得网络被牵涉并且要求由用户设备对信标的广播。然而，可能存在网络不可用或者用户设备不具有可用的网络覆盖的场景。可以有用地建立设备到设备通信链路，而无需网络元件的援助。这种场景的一个示例是在网络覆盖可能缺失的灾难地区处的紧急情形。

概述

在以任何更多细节讨论实施例之前，首先将提供一个概述。所描述的方面和实施例可以将一个区域中的能够进行设备到设备通信的用户设备分组在一起。在这样的一个组内，一个用户设备或者有限数目的用户设备可操作为发射信标。这样的组被称为D2D组，并且在一个组内可操作为发射信标的用户设备被称为信标持有者(holder)。相比于其中接近于彼此定位的许多用户设备自主地开始发射信标而没有对在附近操作的其他用户设备的任何考虑的场景，用以在这样的D2D组中进行操作的用户设备的布置可以帮助减小干扰。多个方面和多个实施例还可以为用户设备提供自动地和/或自主地加入和离开D2D组的灵活性。此外，如果满足改变条件，多个实施例可以允许信标持有者自动地或者自主地加以改变。

根据一些方面和实施例，所指定的信标持有者能够维护包含与该组内的其他用户设备有关的信息的列表。这样的信息可以例如包括：UE ID、UE路径损耗、以及其他类似的参数。

根据一些实施方式，用户设备可以属于不同的组或者多于一个组。换句话说，组可以交叠。

根据一些方面和实施例，发现信标持有者的用户设备也将实质上“发现”属于该信标持有者的组的所有用户设备。根据一些实施例，一经例如通过使用在直接无线电链路上的用户设备之间的专属消息建立了初始的D2D关联，由信标持有者维护的列表就能够从该信标持有者传递给新的组成员。

如下面更详细地描述的，各种技术和方法可以被用来管理和维护网络内的D2D组。

选择信标持有者

根据一个实施例，已经被配置为在设备到设备模式中进行操作并且不属于任何信标组的用户设备可操作为监测可能的信标持有者。如果在监测时段T_BH之后没有接收到信标或导频，则这样的用户设备可以操作为开始发射信标。换句话说，该用户设备成为对于新D2D组而言的信标持有者。

在一些实施例中，用户设备可以操作为使得：如果在一个组内的非信标持有者与信标持有者之间的所确定的路径损耗超过预定义的触发阈值，则该非信标持有者能够成为另一信标持有者。这样的操作认识到，不是一个D2D组的成员的用户设备可能只是不在对于该组而言的信标持有者的范围内，但是它可能在该组的非信标持有者的范围内。

根据一些实施例，信标持有者可以属于另一信标持有者的组。在一些实施例中，每个信标持有者能够将成员接受到它的组中。这样的操作能够允许形成交叠的D2D组。也就是说，用户设备可以属于多于一个D2D组。

根据一些实施例，信标持有者可以操作为将它的组中的另一成员指配或指令为信标持有者。这样的操作可以允许信标持有者放弃它作为信标持有者的位置。例如，如果用户设备希望退出D2D操作并且退出所建立的D2D组，则这样的操作可以是有用的。

图1示意性地图示了根据一个实施例的被配置为在设备到设备通信模式中进行操作的用户设备。在图1中所示出的示例中，UE1是对于一个D2D组而言的信标持有者并且发射信标，该信标能够由跨越所示出的阴影覆盖地区的其他用户设备检测到。UE2和UE3位于该覆盖地区内并且因此属于具有UE1作为信标持有者的该D2D组。UE4位于所示出的覆盖地区的外部并且不是具有UE1作为信标持有者的该D2D组的成员。

图2示意性地图示了根据一个实施例的被配置为在设备到设备通信模式中进行操作的用户设备。在图2中所示出的示例中，UE1是对于一个D2D组而言的信标持有者并且发射信标，该信标能够由跨越所示出的阴影覆盖地区的其他用户设备检测到。UE2和UE3位于该覆盖地区内并且因此属于具有UE1作为信标持有者的该D2D组。UE4位于所示出的覆盖地区的外部并且不是具有UE1作为信标持有者的该D2D组的成员。UE2定位在由UE1的信标所提供的覆盖地区的边缘。UE4在这个D2D组的外部并且因为它不能检测到来自UE1的信标，所以它不能发现UE2，即便UE2在UE4通信范围内。通过允许在覆盖地区的边缘的用户设备发射信标，例如图2中的UE2，在已有D2D组的外部但是不在已有信标持有者的范围内的用户设备能够发现该已有D2D组内的用户设备。图2图示了已经由UE1指令为发射信标的UE2所支持的覆盖地区，由此允许UE4检测到UE2并且加入D2D组。

将意识到，在一些实施方式中，没有能够接收到由UE1发射的信标信号，UE4可操作为发射信标。在这样的实施方式中，UE2可以然后成为由UE1所拥有的D2D组以及由UE4所拥有的D2D的成员。

加入D2D组

如果被配置为在D2D模式中进行操作的用户设备经由接收到适当信标信号而发现了信标持有者，则根据多个实施例，它可以操作为与作为信标持有者进行操作的用户设备建立通信。已经发现了信标持有者的用户设备根据多个实施例可以请求加入由该信标持有者所支持的D2D组，并且如果这样的请求被该信标持有者接受，则该用户设备可以操作为向该信标持有者传递所选择的信息。

多个方面和多个实施例的实施方式可以是这样的：信标持有者可能具有在一个组内的用户设备的最大数目，并且因此如果已经达到了组成员的该最大数目，则它可以操作为拒绝加入该组的请求。

如先前所描述的，一经检测到从被配置为在D2D模式中进行操作的另一用户设备接收到信标信号，已有的信标持有者就可以操作为加入其他的D2D组。

已有的D2D组

根据一些实施例，一个组内的非信标持有者可以持续地监测由(多个)信标持有者发射的信标。如果由一个组成员接收到的信标的质量下降到低于所选择的通信质量阈值，则该非信标持有者可以通知相关的信标持有者。该信标持有者可以操作为然后从它的组中移除该非信标持有者。

D2D模式中的电源管理

在一些方面和实施例中，信标持有者可以操作为根据所选择的不连续发射和/或接收(DTX和DRX)周期D₁来发射主信标。组内的不是信标持有者的用户设备可以操作为发射次信标，该次信标由信标持有者加以辨识。在一个组内能够使用多于一个次信标。可以利用所选择的DRX周期D₂以较低速率来发射次信标，其中D₂>D₁。这样的次信标可以由信标持有者用来确定是维持还是丢弃已有D2D组内的非信标持有者用户设备。使用不连续发射或接收周期来发射信标可以帮助节约可操作为发射信标的用户设备的电池寿命。

示例1

两个能够进行设备到设备的用户设备UE1和UE2在彼此的通信范围内。UE1开始在D2D模式中进行操作并且可操作为搜索可能的D2D信标信号。如果UE1在预定时间段内无法找到任何D2D信标，则UE1可操作为发起充当信标持有者并且开始发射信标信号。

如果UE2开始在D2D模式中进行操作，则它可操作为搜索D2D信标信号。在这个实例中，UE2进行该搜索并且找到UE1。UE2然后可操作为与UE1建立直接无线电链路并且请求加入由UE1所拥有的D2D组。在这个实施例中，UE1接受该请求并且形成了包括UE1和UE2的D2D组。

所描述的方面和实施例可以允许希望与其他用户设备建立设备到设备链路的用户设备发现彼此，而无需每个都必须发射信标信号。如果网络不可用或者如果在一个地理地区中不存在覆盖，则多个方面和多个实施例还可以允许D2D链路被建立。但是，即使网络是可用的，多个方面和多个实施例也可以被使用。

设备到设备通信的使用

对D2D通信的一种可能使用可以是关于公共安全。例如，在紧急情况中，一个警察(officer)可能需要从在他附近的来自相同服务部门(service)或者其他紧急服务部门的其他警察得到帮助。设备到设备通信方法可以在这样的场景中提供有用的服务，特别是在来自基站的覆盖受限制或者不可用的场所。

然而，如果用户设备D2D信标的格式跨越所有的用户设备是共同的，则一个警察可以检测到不属于其他公共安全警察的D2D用户设备，并且因此D2D链路可能建立在一个警察的用户设备与附近的其他一般的用户设备之间。这种不期望的直接链路浪费了资源并且可能延迟其他警察在紧急情况时的辅助或者到场。

多个方面和多个实施例可以允许对信标内的签名进行编码，以识别将被指示的D2D用户的“类型”或者D2D用户设备要求的服务类型。能够进行D2D的用户设备的每种类型可以因此在发射信标时使用签名集合中的一个或多个签名。在紧急情况中要求来自公共安全警察的帮助的能够进行D2D的用户设备，可以操作为在它的信标内广播适当的签名。在一些实施方式中，不属于公共安全警察的用户设备不可操作为搜索公共安全签名，并且因此将不可操作为与发射这种签名的设备建立不必要的无线电链路。类似地，确实属于公共安全警察的用户设备可以操作为监测信标中的适合签名的存在，并且仅与发射这种适合签名的用户设备建立D2D无线电链路。

根据一些实施例，一个或多个D2D信标签名可以被指配给一种类型的用户设备或者服务级别，并且那些信标签名组合可以由用户设备用来在服务的级别或者用户设备的类型之间进行区分。在与上面所略述的发生紧急情况的场景相类似的场景中，很有可能紧急情况的地点将被公共安全人员并且可能被公众成员挤满。通过提供不同的签名组合，可以改进在适当的能够进行D2D的用户设备之间的协调。

根据一些实施方式，例如，高等级(high ranking)的警察可以被配置为进行操作使得适当的信标签名被选取来识别用户等级，并且能够进行D2D的用户设备可以进行操作使得高等级的用户设备充当对于属于具有适当信标签名的公共安全组的一组用户设备而言的主要联系点。信标签名组合可以提供一种机制，该机制用于高等级警察在D2D组内承担信标角色并且允许其他“较低”等级的已有信标优先于这种高等级信标被移除。

在一个实施例中，一个组内的所有信标签名可以具有共同的共性(denominator)。例如，信标签名的第一部分可以是共同的，并且剩余部分可能跨越一个组而不同并且被用来识别在该组内进行操作的用户设备的“级别”。用户设备可以因此可操作为仅关于共同部分来执行初始搜索，以便于能够辨识适当的组信标。一旦用户设备已经基于检测到适当共同签名而识别了一个组，它就对该信标签名执行进一步的信标解码，以确定广播这种信标的用户设备的级别。

示例1

图3示意性地图示了根据一个实施例的可能的设备到设备级别用户。如图3中所示出的，UE1、UE2和UE3属于公共安全组。UE4和UE5属于公众成员。一经在具有来自任何网络的低劣无线电覆盖的区域中发生事故(被UE1目睹)，UE1就可操作为发起D2D模式并且尝试发现其他的D2D用户设备。UE1进行操作以开始发射具有信标签名的信标，该信标签名属于与公共安全组相关联的那些信标签名。UE1可以操作为连同该信标一起广播紧急情况消息。

UE2、UE3、UE4和UE5在由UE1发射的信标的无线电范围内。然而，仅UE2和UE3可操作为辨识出由UE1发射的信标的签名并且因此检测到UE1的信标。UE2和UE3能够解码由UE1发射的紧急情况消息因此来到援助UE1的持有者。

UE4可以发起D2D模式并且广播具有信标签名的信标，该信标签名属于公众组并且不同于UE1使用的信标签名。UE5可以检测到由UE4发射的信标并且与UE4建立无线电链路。

示例2

图4示意性地图示了根据一个实施例的可能的设备到设备级别用户操作。在图4中，UE-S1、UE-S2、UE-S3、UE-S4和UE-S5属于公共安全组，而UE-P1、UE-P2和UE-P3属于公众组。发生了一个事故并且公共安全组的成员连同公众的成员一起到达现场。

表格1中示出了一种可能的公共安全信标签名。

表格1：用于公共安全组的信标签名

签名	共同序列	等级序列
			B1	10101010	00
B2	10101010	11

如在表格2中示出了一种用于公众的可能的信标签名(例如，由运营商所配置)。

表格2：用于公众的信标签名

签名

共同序列

等级序列

B3

1100110011

N/A

在所示出的示例中，UE-S1和UE-S2正在分别发射信标B1和B2。UE-P2正在发射信标B3。

UE-S1是高等级警察并且充当联系点或者组送信者(group bearer)，因为所有其他的公共安全用户设备可操作为成功地解码UE-S1的信标签名，并且辨识出UE-S1具有比它们自己的等级更高的等级。UE-S2和UE-S4因此可操作为与UE-S1建立D2D无线电链路。UE-S4在由UE-S1支持的覆盖地区之外，但是与UE-S2形成设备到设备无线电链路连接。因此，公共安全用户彼此具有通信链路。

UE-P3与UE-P2形成设备到设备通信链路。

可能例如由医师持有的UE-S5到达现场并且需要与公共安全组建立无线电链路。UE-S5如图4中所示出的定位在由UE-S1、UE-S2和UE-P2中的每个所发射的信标的覆盖之内。UE-S5可操作为搜索具有被指配给公共安全组的共同签名(即，10101010)的信标，并且由此避免了浪费资源于尝试与UE-P2建立设备到设备无线电链路。UE-S5检测到两个属于公共安全组的签名，即信标B1和B2。因为B1比B2更高等级，所以UE-S5与正在发射信标B1的UE-S1建立D2D无线电链路。

示例3

在进一步的实施例中，一个事故发生在汽车中，该汽车被装备具有在它撞车时能够呼叫求助的设备。如果这样的事故发生在具有非常低劣的无线电覆盖的区域中，则这样的设备可以能够发起D2D通信模式。根据多个实施例，这样的设备可以操作为实施两种方法之一：

根据第一种方法，该设备可以操作为发射具有签名的信标，该签名指示这样的设备立即要求援助，也就是说，该信标签名可以指示SOS。属于公共安全人员的用户设备可以操作为检测这样的紧急情况信标签名，并且如果检测到，则将立即发出警报。通信可以建立在公共安全警察用户设备与该智能设备之间以援助事故地点。

根据第二种方法，该设备可以操作为监测D2D信标，尤其是具有属于公共安全组的信标签名的那些D2D信标。这样的监测可以更好地保存设备电池电源并且可以按DRX方式加以执行。在该地区内执行定期检查的警察将总是开启他们的信标，从而在紧急情形中的任何设备都可以检测到适当信标并且对其进行响应。

所描述的方面和实施例可以允许能够进行D2D的用户设备识别要与之建立通信链路的用户设备的适当D2D组。多个方面和多个实施例可以按如下的方式来允许在一组D2D用户设备内的协调，该方式可以避免多个干扰信标的发射。

本领域的技术人员将会容易认识到，各种上面所描述的方法的步骤能够由经编程的计算机来执行。在本文中，一些实施例还意图为覆盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，它们是机器或计算机可读的并且编码指令的机器可执行或计算机可执行程序，其中所述指令执行所述上面所描述的方法的步骤中的一些步骤或者全部步骤。这些程序存储设备可以是，例如，数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬驱动器、或者光可读数字数据存储介质。这些实施例还意图为覆盖被编程为执行上面所描述的方法的所述步骤的计算机。

附图中所示出的各种元件的功能，包括被标记为“处理器”或“逻辑”的任何功能框，可以通过使用专属硬件以及能够执行软件的硬件与适当软件的联合来提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专属处理器、由单个共享处理器、或者由多个个体的处理器(其中的一些可以是共享的)来提供。此外，对术语“处理器”或“控制器”或“逻辑”的明确使用不应当被解释为排他地指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地不带限制地包括：数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、和非易失性存贮器。其他常规的和/或定制的硬件也可以被包括。类似地，附图中所示出的任何开关都仅是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专属逻辑、通过程序控制和专属逻辑的交互、或者甚至手动地来执行，特定的技术是由实施者在更加具体地从上下文进行理解时可选择的。

本领域的技术人员将意识到，本文的任何框图表示了体现本发明的原理的说明性电路的概念视图。类似地，将意识到，任何流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示了各种过程，这些过程可以基本上被表示在计算机可读介质中并且所以由计算机或处理器执行，不论这样的计算机或处理器是否明确地被示出。

本描述和多个示图仅说明了本发明的原理。将因此意识到，本领域的技术人员将能够设计出尽管本文没有明确描述或示出但是体现了本发明的原理并且被包括在其精神和范围内的各种布置。此外，本文所记载的所有示例主要明确地意图为仅用于教导的目的，以辅助读者理解本发明的原理和由(多位)发明人为了促进本领域所贡献的概念，并且将被解释为没有对这样明确记载的示例和条件做出限制。此外，记载了本发明的原理、方面、和实施例的本文的所有陈述，以及它们的具体示例，意图为涵盖它们的等价物。

Claims (11)

1.一种在无线通信网络内的被配置为经由直接无线电链路与其他用户设备进行通信的用户设备之间建立关联的方法，所述方法包括：

在被配置为经由直接无线电链路进行通信的所述用户设备中的一个用户设备处，监测对来自所述其他用户设备中的一个用户设备的信标信号的接收；

如果接收到这样的信标信号，则向发射所接收的所述信标信号的所述用户设备通告接收到所述信标信号，来与发射所接收的所述信标信号的所述用户设备建立关联；以及

如果没有接收到信标信号，则开始发射信标信号并且监测对发射的所述信标信号已经被所述其他用户设备中的一个用户设备接收到的通告的接收，来与负责发射所述通告的所述其他用户设备建立关联，所述关联包括：由发射所述信标信号的所述用户设备维护的用户设备集群列表的成员资格，所述集群列表包括发射所述信标信号的所述用户设备与之具有直接无线电链路的用户设备的列表；

所述方法进一步包括步骤：

发射信标信号的用户设备指令其已经与之建立关联的用户设备开始发射信标信号；以及

在接收到所述信标信号的所述用户设备与发射所述信标信号的所述用户设备之间交换建立的所述直接无线电链路的无线电条件的指示符，其中如果在接收到信标信号的所述用户设备与发射所述信标信号的所述用户设备之间建立的所述直接无线电链路的无线电条件的所述指示符满足边缘准则，即如果接收到所述信标信号的所述用户设备接收到指示到达信标信号覆盖边缘的强度的所述信号，则接收到信标信号的所述用户设备由发射所述信标信号的所述用户设备指令为开始发射其自己的信标信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述关联包括：在接收到信标信号的所述用户设备与发射所述信标信号的所述用户设备之间建立直接无线电链路。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括：确定无线电条件的所述指示符是否没有满足链路维持准则，并且如果没有，则终止在接收到信标信号的所述用户设备与发射所述信标信号的所述用户设备之间建立的所述关联。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在由发射所述信标信号的所述用户设备维护的集群列表内的被配置为经由直接无线电链路与其他用户设备进行通信的用户设备之间的直接无线电链路通信，经由发射所述信标信号的所述用户设备，在所述集群列表内的用户设备之间被路由。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中对关联的所述建立包括：请求与发射所述信标信号的所述用户设备建立直接无线电链路，并且等待对建立所述请求的直接无线电链路的确认。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述请求包括在所述接收用户设备处所接收的信标信号的强度的指示。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中对关联的所述建立包括：从发射所述信标信号的所述用户设备接收与被包括在所述集群列表中的用户设备有关的信息。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中监测对来自所述其他用户设备中的一个用户设备的信标信号的接收包括：监测来自所述其他用户设备中的一个用户设备的包括所选择的用户类型签名的信标信号。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述信标信号包括等级的指示，并且在用户设备处接收到多于一个信标信号的情况中，所述方法进一步包括：评估与信标信号相关联的所述等级的指示，并且向发射被评估为具有最高等级的接收的所述信标信号的所述用户设备通告接收到所述信标信号，来与发射具有所述最高等级的接收的所述信标信号的所述用户设备建立关联。

10.一种计算机可读存储介质，在其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令当在计算机上执行时，使所述计算机执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.一种在无线通信网络内的操作为经由直接无线电链路与其他用户设备建立关联的用户设备，所述用户设备包括：

监测处理器，被配置为监测对来自所述其他用户设备的信标信号的接收；

通告处理器，被配置为如果接收到这样的信标信号，则向发射所接收的信标信号的所述其他用户设备通告接收到所述信标信号，来与发射所接收的所述信标信号的所述用户设备建立关联；以及

发射和接收处理器，被配置为如果没有接收到信标信号，则开始发射信标信号并且监测对发射的所述信标信号已经被所述其他用户设备接收到的通告的接收，来与负责发射所述通告的所述其他用户设备建立关联，所述关联包括：由发射所述信标信号的所述用户设备维护的用户设备集群列表的成员资格，所述集群列表包括发射所述信标信号的所述用户设备与之具有直接无线电链路的用户设备的列表，其中所述发射和接收处理器进一步被配置为从发射信标信号的用户设备接收指令以开始发射信标信号；

所述用户设备进一步包括：

无线电条件处理器，被配置为在接收到所述信标信号的所述用户设备与发射所述信标信号的所述用户设备之间交换建立的所述直接无线电链路的无线电条件的指示符，其中如果在接收到信标信号的所述用户设备与发射所述信标信号的所述用户设备之间建立的所述直接无线电链路的无线电条件的所述指示符满足边缘准则，即如果接收到所述信标信号的所述用户设备接收到指示到达信标信号覆盖边缘的强度的所述信号，则接收到信标信号的所述用户设备由发射所述信标信号的所述用户设备指令为开始发射其自己的信标信号。

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