CN105075386A - 使用d2d能力信息的网络辅助的d2d通信 - Google Patents

使用d2d能力信息的网络辅助的d2d通信 Download PDF

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CN105075386A CN201480016879.7A CN201480016879A CN105075386A CN 105075386 A CN105075386 A CN 105075386A CN 201480016879 A CN201480016879 A CN 201480016879A CN 105075386 A CN105075386 A CN 105075386A
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Abstract

公开了与蜂窝通信网络中装置对装置(D2D)通信相关的设备和方法。在一个实施例中，基站获得无线装置的D2D能力信息，其中D2D能力信息指示无线装置物理上能够进行D2D通信。基站还从第一无线装置接收D2D请求，并作为响应确定要执行D2D初始化过程。响应于确定要执行D2D初始化，基站向第一无线装置传送肯定D2D决定，其包含使第一无线装置能够与第二无线装置建立D2D通信的信息，其中第二无线装置是物理上能够进行D2D通信的无线装置之一。

Description

使用D2D能力信息的网络辅助的D2D通信
相关申请
本申请要求2013年1月18日提交的临时专利申请序列号61/754,316的权益，该临时申请的公开据此通过参考全部结合在本文中。
技术领域
本公开涉及网络辅助的装置对装置(D2D)通信。
背景技术
由蜂窝通信网络支持的频谱中的装置对装置(D2D)通信具有增大频谱和能量效率以及通过利用所谓的接近度和再用增益允许新对等服务的潜力。D2D的可能情形例如包含基于接近度的社交网络、装置之间的快速数据传送、装置之间的接近度使能的通信、点对多点通信中的应用以及国家安全和公共安全应用。第三代合作伙伴项目(3GPP)当前研究蜂窝频谱中的D2D通信以实现接近度感知网间互通服务。在3GPP中，D2D也被称为“长期演进(LTE)直接”。
学术界和研究已经刺激了D2D通信领域中相当大的研究努力。在这个领域中技术上的最大挑战可被归类成两个方面：邻居发现过程和无线电资源管理算法。相对于邻居发现过程，彼此接近的具有D2D能力的装置需要检测彼此并且同步。检测远非不重要，因为潜在地连接到蜂窝通信网络的数千、数百万或数十亿无线装置中的任一个都可能是有效的D2D候选。通常，通过基于某个特定内容标识符或可用服务，周期性地从对发现其它具有D2D能力的装置(例如其它具有D2D能力的UE、路由器、毫微微增强节点B(eNB)等)感兴趣的具有D2D能力的装置(例如用户设备(UE))广播信号(例如信标)来执行装置发现。
至于无线电资源管理算法，引入具有D2D能力装置对(即，D2D对)之间的D2D通信在现有LTE蜂窝通信网络中生成了新干扰模式。例如，在以正交频分复用(OFDM)系统为特征的D2D通信中，一些D2D链路可再用其中一些OFDM时频物理资源块(PRB)以更好地充分利用对应D2D对的接近度。这引起失去小区内正交性，这在一些情形下不能忽略不计。在此情形下，正确调度资源分配、功率控制算法以及模式选择策略(其决定是应该使用D2D链路还是正常蜂窝链路传递候选D2D对)是至关重要的。
利用蜂窝通信网络的频谱的D2D通信提出了新挑战，因为相对于蜂窝通信情形，系统需要应对新干扰情形，其中两个具有D2D能力的装置经由直接D2D链路而不是经由蜂窝通信网络彼此通信。而且，以遗留LTE蜂窝通信网络为特征的许多特征不直接应用到D2D通信(例如，无线电资源管理(RRM)/功率控制/链路自适应算法、混合自动重传请求(HARQ)重发、不连续接收(DRX)、时间对准、随机接入等)。
对于支持D2D通信(例如eNB和UE)的无线电接入网(RAN)实体的基本要求是，它们应该能够与遗留RAN实体共存，因为D2D特征被逐渐引入到现有RAN基础设施中。所以，应该考虑现有LTE基础设施来实现D2D相关功能性。换句话说，支持D2D通信的RAN实体必须服从现有遗留RAN，并且同时向最终用户提供新能力。
因此，存在对于支持蜂窝通信网络中D2D通信的RAN实体的期望。
发明内容
公开了与蜂窝通信网络中装置对装置(D2D)通信相关的系统和方法。在一个实施例中，基站获得了无线装置的D2D能力信息，其中D2D能力信息指示无线装置物理上能够进行D2D通信。基站还从第一无线装置接收D2D请求，并作为响应确定要执行D2D初始化过程。响应于确定要执行D2D初始化，基站向第一无线装置传送肯定D2D决定，其包含使第一无线装置能够与第二无线装置建立D2D通信的信息，其中第二无线装置是物理上能够进行D2D通信的无线装置之一。
在一个具体实施例中，确定要执行D2D初始化过程包含确定第一无线装置与第二无线装置之间的D2D通信是可行的，其中第二无线装置是物理上能够进行D2D通信的无线装置之一。在另一实施例中，确定要执行D2D初始化过程包含确定第二无线装置物理上能够共享在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体内容项目、在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体内容类型、在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体服务和/或在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体服务类型。在又一具体实施例中，确定要执行D2D初始化过程包含确定第一无线装置与第二无线装置之间的D2D通信是可行的，其中第二无线装置是物理上能够进行D2D通信的无线装置之一，并且确定第二无线装置物理上能够共享在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体内容项目、在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体内容类型、在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体服务和/或在来自第一无线装置的D2D请求中请求的具体服务类型。
在一个实施例中，D2D请求包含指示由第一无线装置请求的具体内容项目、由第一无线装置请求的具体内容类型、由第一无线装置请求的具体服务和/或由第一无线装置请求的具体服务类型。在另一实施例中，D2D请求附加地或备选地包含第一无线装置的地理位置。
在一个实施例中，确定要执行D2D初始化过程包含选择包含第二无线装置的一个或多个无线装置，它们是与来自物理上能够进行D2D通信的无线装置的第一无线装置的D2D通信的候选。肯定D2D决定然后包含选择作为与第一无线装置的D2D通信的候选的一个或多个无线装置的标识符列表。在一个实施例中，标识符列表反映了指配给一个或多个无线装置用于与第一无线装置进行D2D通信的属性。在一个实施例中，指配给一个或多个无线装置的优先级基于与第一无线装置的接近度。
在一个实施例中，蜂窝通信网络是长期演进(LTE)蜂窝通信网络，并且肯定D2D决定包含指示由第一无线装置和第二无线装置要用于在第一无线装置与第二无线装置之间交换用于D2D通信的功率控制命令的物理上行链路控制信道(PUCCH)资源的信息、指示要由第一无线装置用于发现第二无线装置的D2D发现过程的物理随机接入信道(PRACH)资源的信息和/或指示要由第一无线装置用于发现第二无线装置的D2D发现过程的PRACH功率设立的信息。
在一个实施例中，蜂窝通信网络是LTE蜂窝通信网络，并且D2D请求被包含在来自第一无线装置的无线电资源控制(RRC)连接请求中。此外，在一个实施例中，在RRC设立消息中将肯定D2D决定传送到第一无线装置。
在一个实施例中，物理上能够进行D2D通信的无线装置包含物理上能够进行D2D通信并且位于由基站服务的小区内的无线装置。此外，在一个实施例中，基站通过从那些无线装置接收D2D能力信息来获得物理上能够进行D2D通信并且位于由基站服务的小区内的无线装置中的至少一些的D2D能力信息。在一个实施例中，基站通过在那些无线装置切换到由基站服务的小区期间从蜂窝通信网络接收那些无线装置的D2D能力信息，来获得物理上能够进行D2D通信并且位于由基站服务的小区内的无线装置中的至少一些的D2D能力信息。
在一个实施例中，物理上能够进行D2D通信的无线装置包含物理上能够进行D2D通信并且位于邻近由基站服务的小区的一个或多个相邻小区内的无线装置。此外，在一个实施例中，基站通过从服务于对应相邻小区的对应基站接收那些无线装置中每个的D2D能力信息，来获得物理上能够进行D2D通信并且位于邻近由基站服务的小区的一个或多个相邻小区内的无线装置中的至少一些的D2D能力信息。
本领域技术人员在结合所附的附图阅读优选实施例的如下详细描述之后，将认识到本公开的范围并意识到其附加方面。
附图说明
合并到此说明书中并形成其一部分的附图图示了本公开的几个方面，并与说明书一起用来说明本公开的原理。
图1图示了根据本公开一个实施例实现装置对装置(D2D)通信的蜂窝通信网络；
图2图示了根据本公开一个实施例的图1的蜂窝通信网络的操作；
图3图示了根据本公开一个实施例包含D2D请求的无线电资源控制(RRC)ConnectionRequest消息的一个示例；
图4图示了根据本公开一个实施例将D2D决定从基站传递到无线装置的RRCConnectionSetup消息的一个示例；
图5A和5B图示了根据本公开一个实施例的图4的RRCConnectionSetup消息的RadioResourceConfigDedicated信息元素(IE)；
图6A和6B图示了根据本公开一个实施例的图4的RRCConnectionSetup消息的D2DPhysicalConfigDedicatedIE；
图7是根据本公开一个实施例图示基站接收并处理来自无线装置的D2D请求的操作的流程图；
图8是根据本公开一个实施例图示无线装置请求并建立D2D连接的操作的流程图；
图9图示了根据本公开一个实施例在建立的D2D连接期间在无法建立D2D连接或经历D2D连接失败之后由无线装置传送的请求D2D连接的RRCConnectionReestablishmentRequest消息；
图10图示了根据本公开一个实施例基站从物理上能够进行D2D通信并且位于对应小区内的无线装置获得D2D能力信息的操作；
图11图示了根据本公开一个实施例用于请求来自无线装置的D2D能力信息的用户设备(UE)CapabilityEnquiry消息；
图12图示了根据本公开一个实施例用于从无线装置向蜂窝通信网络传送D2D能力信息的UECapabilityInformation消息；
图13图示了根据本公开一个实施例在切换请求中在基站之间交换D2D能力信息；
图14A和14B图示了根据本公开一个实施例包含在从一个基站传送到另一基站的切换请求中的信息，其包含D2D能力信息；
图15图示了根据本公开一个实施例包含在图14A和14B的切换请求中的D2D能力信息；
图16图示了根据本公开一个实施例的图1的蜂窝通信网络实现相邻小区中两个无线装置之间的D2D通信的操作；
图17图示了根据本公开一个实施例的图1的蜂窝通信网络实现相邻小区中两个无线装置之间的D2D通信的操作；
图18图示了图16和17的寻呼消息的一个实施例；
图19图示了根据本公开一个实施例的蜂窝通信网络在基站之间交换D2D能力信息的操作；
图20是根据本公开一个实施例的图1的蜂窝通信网络的基站之一的框图；以及
图21是根据本公开一个实施例的图1的无线装置之一的框图。
具体实施方式
下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实行实施例的必要信息，并且图示了实行实施例的最佳模式。在按照所附附图阅读如下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念，并将认识到在本文中未具体解决的这些概念的应用。应该理解，这些概念和应用落在本公开和所附权利要求书的范围内。
公开了用于网络辅助的装置对装置(D2D)通信的系统和方法。具体地说，公开了用于网络辅助的装置发现的系统和方法。装置发现(其有时被称为邻居发现或对等体发现)是使彼此接近或在附近的无线装置能够彼此检测到并且然后建立D2D通信的过程。虽然本公开不限于任何具体类型的蜂窝通信网络，但预期装置发现在将由未来第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)高级特征(诸如D2D通信)支持的新对等或D2D服务中扮演重要角色。如本文所使用的，D2D通信是经由直接无线电链路(即，D2D承载)在彼此接近的无线装置之间的直接无线通信。D2D通信承诺是支持现代无线对等服务的良好候选，其中例如最终用户可与它们周围区域中的其它用户共享内容和/或服务(例如，共享大量数据、共享商业和娱乐兴趣(诸如例如社交网络)、共享诸如游戏应用等应用)。
在这点上，图1图示了根据本公开一个实施例提供用于D2D通信的网络辅助的装置发现的蜂窝通信网络10。在本文描述的许多实施例中，蜂窝通信网络10是3GPPLTE蜂窝通信网络，并且因此，有时使用3GPPLTE术语。然而，本公开不限于3GPPLTE。而是，本文公开的概念可用在期望提供网络辅助的装置发现的任何适合类型的蜂窝通信网络。如所图示的，蜂窝通信网络10包含服务于对应小区14-1和14-2(一般在本文统称为小区14并且单独称为小区14)的基站12-1和12-2(一般在本文统称为基站12并且单独称为基站12)。对于LTE，基站12优选是增强节点B(eNB)。然而，基站12之一或二者备选地可以是低功率基站(例如微微或毫微微基站)。要指出，虽然为了讨论的清晰和方便仅图示了两个基站12，但蜂窝通信网络10一般包含许多基站12。
基站12操作以提供用于D2D通信的网络辅助的装置发现。要指出，虽然下面的讨论聚焦在基站12操作以提供网络辅助的装置发现的实施例上，但应指出，本文相对于网络辅助的装置发现描述的基站12的功能性可附加地或备选地由蜂窝通信网络10中的其它类型节点(例如中继站)执行。在此具体示例中，基站12-1执行无线装置(WD)16-1发现与无线装置16-1接近的无线装置16-2的网络辅助的装置发现过程。作为装置发现过程的结果，使无线装置16-1能够与无线装置16-2建立D2D通信。此外，在此示例中，基站12-1和12-2执行无线装置16-3发现与无线装置14-3接近但位于不同小区14(即小区14-2)中的无线装置16-4的装置发现过程。作为装置发现过程的结果，使无线装置16-3能够与无线装置16-4建立D2D通信。
无线装置16-1与16-2之间的D2D通信和无线装置16-3与16-4之间的D2D通信可使用蜂窝通信网络10的得到许可的频带(例如，蜂窝通信网络10的上行链路频带或下行链路频带)或不同于蜂窝通信网络10的得到许可的频带的某个频带(例如，另一蜂窝通信网络的未得到许可的频谱或频带)。要指出的是，当使用不同于蜂窝通信网络10的得到许可的频谱中的频带的频带时，将要经由D2D链路通信的无线装置16-1至16-4(一般在本文统称为无线装置16并且单独称为无线装置16)可使用蜂窝通信网络10的同步信号以及由蜂窝通信网络10为了信令目的(即，装置检测、直接连接建立、到D2D连接的资源分配、连接(链路)维护等)广播或以其它方式提供的其它信号。比如，可使用得到许可的频带执行同步、装置检测和资源分配，而可在未得到许可的频带中执行数据交换。
图2图示了根据本公开一个实施例提供网络辅助的装置发现的蜂窝通信网络10的操作。在此具体示例中，基站(BS)12-1执行无线装置16-1发现无线装置16-2的网络辅助的装置发现过程。如所图示的，基站12-1获得物理上能够进行D2D通信的若干无线装置16的D2D能力信息(步骤100)。物理上能够进行D2D通信的无线装置16包含位于小区14-1中物理上能够进行D2D通信的无线装置16，在一些实施例中还有位于相邻小区14(例如小区14-2)中物理上能够进行D2D通信的无线装置16。如本文所使用的，如果无线装置16包含配置成在蜂窝通信网络10的辅助下提供与其它无线装置16的D2D通信的硬件，在一些实施例中还有软件，则无线装置16“物理上能够进行D2D通信”。
对于物理上能够进行D2D通信的每个无线装置16(在本文称为具有D2D能力的无线装置16)，对应D2D能力信息一般是指示无线装置16物理上能够进行D2D通信的信息(例如，指示无线装置16肯定地响应于来自蜂窝通信网络10的查询的信息)。此外，D2D能力信息可包含要由基站12-1结合网络辅助的装置发现过程使用的其它信息。比如，在一个实施例中，D2D能力信息对于物理上能够进行D2D通信的每个无线装置16都包含指示从具有D2D能力的无线装置16可用的内容和/或服务、无线装置16的地理位置、无线装置16的操作频谱和/或无线装置16的标识符(例如小区无线电网络临时标识符(CRNTI)或系统架构演进临时移动订户身份(S-TMSI))的信息。
基站12-1以任何期望的方式获得D2D能力信息。如下面所详细讨论的，在一个实施例中，基站12-1直接从至少一些以及可能所有具有D2D能力的无线装置16获得D2D能力信息。此外或备选地，基站12-1从蜂窝通信网络10(例如在对应无线装置16切换到由基站12-1服务的小区14-1期间，从其它基站12)获得至少一些具有D2D能力的无线装置16的D2D能力信息。
响应于某个触发事件，无线装置16-1向基站12-1传送D2D请求(步骤102)。触发事件例如可以是无线装置16-1的应用层中的事件(例如，来自无线装置16-1用户的触发D2D连接的请求)、无线装置16-1移动到蜂窝通信网络10内的新跟踪区域中或者无线装置16-1执行向由基站12-1服务的小区14-1的切换。在一个实施例中，D2D请求包含指示由无线装置16-1对于D2D通信期望的内容(例如具体内容项目，诸如具体视频、具体歌曲或具体游戏，或内容类型，诸如视频、音乐或游戏)的信息和/或指示由无线装置16-1对于D2D通信期望的服务(例如具体服务，诸如具体社交网络服务，或服务类型，诸如社交网络)的信息。此外或备选地，D2D请求可包含无线装置16-1的地理位置(例如，全球定位系统(GPS)坐标)。
D2D请求在蜂窝通信网络10的资源(即，时间和频率资源)内经由信令传送到基站12-1。在图2中图示的优选实施例中，D2D请求包含在修改的RRCConnectionRequest中。修改的RRCConnectionRequest优选地由无线装置16-1处的层3提交用于传送，并且在随机接入过程(即Msg3)期间在上行链路共享信道(UL-SCH)上在第一调度上行链路传送中多路复用。图3中图示了修改的RRCConnectionRequest的一个示例。如所图示的，修改的RRCConnectionRequest包含EstablishmentCause。为了传递D2D请求，RRCConnectionRequest的EstablishmentCause被设置成对应于D2D请求(在此示例中其是“D2DRequest”)的值。在此实施例中，在修改的RRCConnectionRequest消息中含有的D2D请求包含指示对于D2D通信期望的内容的内容标识符(“ContentID”)以及无线装置16-1的地理位置(“Position”)。
返回到图2，响应于接收到D2D请求，基站12-1解码D2D请求，并确定要执行D2D初始化过程(步骤104)。基站12-1解码D2D请求以首先确定接收的消息是D2D请求，并且然后，如果可应用，则从D2D请求中提取信息(例如ContentID和position)。基站12-1然后确定是否执行D2D初始化过程。换句话说，基站12-1确定任何适合的具有D2D能力的无线装置16是否可用于与无线装置16-1的D2D通信。
更确切地说，基站12-1基于对于与无线装置16-1的D2D通信必要的或期望的一个或多个准则确定是否要执行D2D初始化过程。一个或多个准则包含对于具有D2D能力的无线装置16与无线装置16-1之间的D2D通信可行必须满足的一个或多个可行性准则。对于具有D2D能力的无线装置16与无线装置16-1之间的D2D通信可行必须满足的一个或多个可行性准则可包含两个无线装置16必须在彼此相距预先定义的阈值地理距离内的准则和/或两个无线装置16必须在彼此相距预先定义的阈值无线电距离内的准则。两个无线装置16的地理位置可提供在对应D2D请求和D2D能力信息中，或由基站12-1使用任何适当的位置确定技术确定。两个无线装置16之间的无线电距离可基于任何适合的信息(例如，诸如在无线装置16测量的并报告给蜂窝通信网络10用于从基站12-1的下行链路(在一些实施例中还有从一个或多个相邻基站12的下行链路)的参考信号接收功率(RSRP)的统计)确定。
除了可行性准则，如果D2D请求包含标识由无线装置16-1期望的内容和/或服务的信息，则对于与无线装置16-1的D2D通信必需的或者期望的一个或多个准则还可包含具有D2D能力的无线装置16必须共享由无线装置16-1期望的内容和/或服务的准则。从而，例如，如果D2D请求指示无线装置16-1期望音乐，则基站12-1确定是否存在如下任何具有D2D能力的无线装置16：(1)充分靠近无线装置16-1以便与无线装置16-1的D2D通信是可行的；以及(2)共享由无线装置16-1期望的内容和/或服务。基站12-1可考虑的另一准则是用于D2D通信链路的资源(时间和频率)的可用性。
在此实施例中，基站12-1确定要执行D2D初始化过程，并且在这么做时，选择无线装置16-2(可能还有一个或多个附加具有D2D能力的无线装置16)作为与无线装置16-1进行D2D通信的候选。因此，基站12-1向无线装置16-1传送肯定D2D决定(步骤106)。在此实施例中，D2D决定一般包含使无线装置16-1能够执行由基站12-1选择作为与无线装置16-1进行D2D通信的候选的每一个具有D2D能力的无线装置16的D2D装置发现的信息。更确切地说，在一个实施例中，D2D决定包含由基站12-1选择作为与无线装置16-1进行D2D通信的候选的一个或多个具有D2D能力的无线装置16的标识符(例如CRNTI)列表。此外，基站12-1例如基于与无线装置16-1的接近度，对一个或多个具有D2D能力的无线装置16进行优先排序，其中优先级在标识符列表中指示。比如，标识符列表可基于对应具有D2D能力的装置16相对于与无线装置16-1的D2D通信的优先级进行分类。此外，D2D决定可包含指示专用于第一无线装置16-1与(在此示例中)无线装置16-2之间的D2D发现和/或D2D连接的资源(时间和频率)的信息。比如，D2D决定可包含标识以下的信息：
-专用于D2D连接的蜂窝通信网络10的上行链路或下行链路频带的资源块(RB)，在一些实施例中还有RB被激活的次序，
-D2D对可交换功率控制命令的物理上行链路控制信道(PUCCH)资源，以及
-要用于D2D装置发现的信息(例如，要用于D2D装置发现的物理随机接入信道(PRACH)资源、允许D2D装置发现的安全性信息和/或用于D2D装置发现的PRACH功率设置)。
要指出的是，D2D决定中的其中一些或所有信息也可被提供给无线装置16-2(以及选择作为与无线装饰16-1的D2D通信的候选的任何其它无线装置16(如果需要的话))。
D2D决定在蜂窝通信网络10的资源(即，时间和频率资源)内经由信令从基站12-1传送到无线装置16-1。在图2中图示的优选实施例中，D2D决定被包含在从基站12-1传送到无线装置16-1的RRCConnectionSetup消息中。图4中图示了包含D2D决定的RRCConnectionSetup消息的一个示例。如所图示的，RRCConnectionSetup消息包含由基站12-1选择作为与无线装置16-1进行D2D通信的候选的无线装置16的标识符(例如CRNTI)列表。此外，RRCConnectionSetup消息包含RadioResourceConfigDedicated信息元素(IE)，如图5A和5B中所图示的。RadioResourceConfigDedicatedIE除了其它事项还包含D2Ddrb-ToAddModList和D2DPhysicalConfigDedicated。D2Ddrb-ToAddModList指示RadioResourceConfigDedicated信息元素涉及的D2D数据无线电承载(DRB)。D2DDRB含有用D2D-DRB身份唯一索引的每个D2DDRB的无线电配置。每个D2D连接可具有不同D2D-DRB身份。原则上，甚至在多个D2D连接(即多个D2D承载)中可涉及相同的具有D2D能力的无线装置16。D2D身份可由eNB用于唯一寻址某个D2DDRB，例如用于准许传送并分配用于那个D2DDRB的无线电资源。如图6A和6B中所图示的，D2DPhysicalConfigDedicated含有用于D2D通信链路的物理设立(例如用于D2D通信链路的时间和频率资源)、D2D对可交换功率控制命令的PUCCH资源、要用于D2D装置发现的PRACH资源以及当执行D2D装置发现时使用的PRACH功率设置的信息。对于每个D2D连接定制D2DPhysicalConfigDedicated。
返回到图2，响应于接收到D2D决定，无线装置16-1处理D2D决定(步骤108)。更确切地说，无线装置16-1处理D2D决定以获得包含在D2D决定中的信息(例如，由基站12-1选择的无线装置16的标识符列表、要用于D2D装置发现的信息等)。在此实施例中，无线装置16-1指示D2D装置发现过程使用包含在D2D决定中的信息(步骤110)要指出的是，如果D2D决定包含两个或更多无线装置16的列表，则在此实施例中无线装置16-1从列表中选择无线装置16-2。如果列表被优先排序，则无线装置16-1优选选择具有最高优先级的无线装置16。
在一个实施例中，无线装置16-1通过使用专用于D2D对(即无线装置16-1和无线装置16-2)的D2D装置发现的资源向无线装置16-2传送D2D接入请求来发起D2D装置发现过程。在一个具体实施例中，专用于D2D对的D2D装置发现的资源包含专用PRACH资源。此外，可以规定的PRACH功率设置传送D2D接入请求。PRACH资源和PRACH功率设置都可包含在肯定D2D决定中。作为响应，无线装置16-2返回D2D接入确认。如果由于某种原因无线装置16-1不能够与无线装置16-2建立D2D通信，则无线装置16-1然后可执行包含在肯定D2D决定中的无线装置16列表中的另一无线装置16(例如具有下一个最高优先级的无线装置16)(如果有的话)的D2D装置发现。
在完成D2D装置发现过程之后，在无线装置16-1与16-2之间建立D2D通信链路。在此实施例中，无线装置16-1向基站12-1发送D2D连接设立完成消息，以便通知基站12-1已经成功建立D2D连接(步骤112)。在图2中图示的优选实施例中，D2D连接设立完成消息包含在RRCConnectionComplete消息中。此外，无线装置16-1和16-2在建立的D2D通信链路上经由D2D通信进行通信(步骤114)。
图7是图示根据本公开一个实施例基站12之一(例如图2的基站12-1)接收和处理D2D请求的操作的流程图。首先，基站12从基站12服务的小区14中的无线装置16之一接收D2D请求(步骤200)。如上面所讨论的，在一个实施例中，D2D请求包含指示由无线装置16对于D2D通信期望的内容(例如具体内容项目，诸如具体视频、具体歌曲或具体游戏，或内容类型，诸如视频、音乐或游戏)的信息和/或指示由无线装置16对于D2D通信期望的服务(例如具体服务，诸如具体社交网络服务，或服务类型，诸如社交网络)的信息。此外或备选地，D2D请求可包含无线装置16的地理位置(例如，GPS坐标)。D2D请求在蜂窝通信网络10的资源(即，时间和频率资源)内经由信令由无线装置16传送并由基站12接收。如上面所讨论的，在一个优选实施例中，D2D请求被包含在修改的RRCConnectionRequest中。
响应于接收到D2D请求，基站12解码D2D请求以首先确定消息是D2D请求，并且然后如果可应用的话，则从D2D请求中提取信息(步骤202)。基站12然后确定是否要执行D2D初始化过程(步骤204)。在这么做时，如上面所讨论的，基站12确定是否存在对于与从中接收D2D请求的无线装置16进行D2D通信可用的任何适合的具有D2D能力的无线装置16。从而，如果存在满足用于与从中接收D2D请求的无线装置16进行D2D通信的一个或多个准则的一个或多个具有D2D能力的无线装置16，则基站12确定要执行D2D初始化过程。一个或多个准则包含具有D2D能力的无线装置16与从中接收D2D请求的无线装置16之间的D2D通信可行的准则。此外，一个或多个准则可包含有关由从中接收D2D请求的无线装置16期望的内容和/或服务、用于D2D通信的资源可用性等的一个或多个准则。
如果不存在满足用于与从中接收D2D请求的无线装置16的D2D通信的具有D2D能力的无线装置16(或者如果基站12以其它方式确定不执行D2D初始化过程)，则基站12确定不执行D2D初始化过程。相反，如果基站12确定一个或多个具有D2D能力的无线装置16满足与无线装置16进行D2D通信的一个或多个准则，则基站12标识或选择那些具有D2D能力的无线装置16作为与无线装置16进行D2D通信的候选，并确定要执行D2D初始化过程。
如果不执行D2D初始化过程，则基站12向从中接收D2D请求的无线装置16传送否定D2D决定(步骤206)。在蜂窝通信网络10的资源内使用信令将否定D2D决定传送到无线装置16(例如，响应于含有D2D请求标志的RRCConnectionRequest消息，在适当无线电资源控制(RRC)消息中，诸如比如RRCConnectionReject消息中)。如果执行D2D初始化过程，则基站12向从中接收D2D请求的无线装置16传送肯定D2D决定(步骤208)。如上面所讨论的，在一个实施例中，D2D决定一般包含使无线装置16能够执行由基站12选择作为与无线装置16进行D2D通信的候选的每一个具有D2D能力的无线装置16的D2D装置发现的信息。基站12在蜂窝通信网络10的资源(即，时间和频率资源)内经由信令传送D2D决定。在一个优选实施例中，D2D决定被包含在从基站12传送到无线装置16的RRCConnectionSetup消息中。
在传送肯定D2D决定之后，基站12确定无线装置16是否已经返回D2D连接设立完成消息(步骤210)。如果是，则过程结束。如果否，则基站12确定无线装置16D2D连接设立是否失败(步骤212)。在一个实施例中，如果无线装置16不能够与包含在肯定D2D决定中的任何具有D2D能力的无线装置16建立D2D连接，则无线装置16向基站12传送指示D2D连接设立失败的消息。如下面所讨论的，在一个实施例中，这个消息包含在RRCConnectionReestablishment请求中。如果存在D2D连接设立失败，则过程返回到步骤204，并且被重复。如果不存在D2D连接设立失败，则过程返回到步骤210，使得基站12继续等待D2D连接设立完成或D2D连接设立失败。
图8是图示根据本公开一个实施例的图1的无线装置16之一执行网络辅助的D2D装置发现的操作的流程图。响应于某个触发事件，无线装置16向正在服务于无线装置16位于的小区14的基站12传送D2D请求(步骤300)。如上面所讨论的，触发事件例如可以是无线装置16的应用层中的事件(例如，来自无线装置16用户的触发D2D连接的请求)、无线装置16移动到蜂窝通信网络10内的新跟踪区域中或者无线装置16执行向由基站12服务的小区14的切换。在一个实施例中，D2D请求包含指示由无线装置16对于D2D通信期望的内容的信息和/或指示由无线装置16对于D2D通信期望的服务的信息。此外或备选地，D2D请求可包含无线装置16的地理位置(例如，GPS坐标)。无线装置16在蜂窝通信网络10的资源(即，时间和频率资源)内经由信令向基站12传送D2D请求。如上面所讨论的，在一个优选实施例中，D2D请求被包含在修改的RRCConnectionRequest中。
在传送D2D请求之后，无线装置16从基站12接收D2D决定(步骤302)，并确定D2D决定是肯定D2D决定还是否定D2D决定(步骤304)。如果D2D决定时否定D2D决定，则过程结束。然而，如果D2D决定是肯定D2D决定，则在此实施例中，无线装置16从D2D决定中获得用于D2D装置发现的参数(步骤306)。对于LTE，用于D2D装置发现的参数包含要用于D2D装置发现的PRACH资源，并且如果期望的话还有当执行D2D装置发现时要使用的PRACH功率设置。用于D2D装置发现的参数还可包含其它参数，诸如例如要用于D2D装置发现的PRACH前导码。
接下来，无线装置16执行D2D装置发现(步骤308)。在一个实施例中，无线装置16-1通过使用专用于D2D对的D2D装置发现的资源向适当无线装置16(例如无线装置16-2)传送D2D接入请求来发起D2D装置发现过程。在一个具体实施例中，专用于D2D对的D2D装置发现的资源包含专用PRACH资源。此外，可以规定的PRACH功率设置传送D2D接入请求。PRACH资源和PRACH功率设置都可包含在肯定D2D决定中。要指出，在一个实施例中，D2D决定包含由基站12选择作为与无线装置16进行D2D通信的候选的具有D2D能力的无线装置16的标识符的优先排序的列表。在此实施例中，无线装置16优选按根据它们优先级的次序执行在D2D决定中标识的具有D2D能力的无线装置16的D2D装置发现，直到D2D装置发现成功，或者D2D装置发现已经对于在列表中标识的所有具有D2D能力的无线装置16都失败。
无线装置16然后确定D2D装置发现是否成功(步骤310)。如果是，则无线装置16向基站12传送D2D连接设立完成消息(步骤312)。在一个优选实施例中，D2D连接设立完成消息包含在RRCConnectionComplete消息中。如果D2D装置发现不成功，则无线装置16向基站12传送D2D连接重新建立请求(步骤314)，并且然后过程返回到步骤302。在一个优选实施例中，D2D连接重新建立请求包含在RRCConnectionReestablishmentRequest消息中。图9中图示了用于携带D2D连接重新建立请求的RRCConnectionReestablishmentRequest消息的一个示例。如所图示的，RRCConnectionReestablishmentRequest消息包含D2DReestablishmentCause、D2DphysCellID和D2Dc-RNTI。D2DReestablishmentCause含有重新建立的原因，例如D2D配置失败。D2DphysCellID含有在重新建立之前提供D2D支持/辅助的小区的ID。原则上，例如在小区间D2D通信的情况下，D2D小区可不同于无线装置16连接到的小区。D2Dc-RNTI是在重新建立之前的D2D连接的RNTI。要指出，无线装置16可使多个D2D承载/通信活动，并且并不是它们全都可能受重新建立过程影响。
图10图示了根据本公开一个实施例的基站12之一(其在此示例中是基站12-1)的操作，以从由基站12服务的小区14中的无线装置16获得D2D能力信息。这个过程可能是期望的，其中例如基站12-1不另外知晓位于小区14-1中的无线装置16的D2D能力。如所图示的，基站12-1广播对于D2D能力的请求(步骤400)。在一个实施例中，对于D2D能力的请求包含在用户元素(UE)CapabilityEnquiry消息中，诸如图11中图示的。如所图示的，UECapabilityEnquiry消息包含D2DCapabilityRequest。
作为响应，物理上能够进行D2D通信的基站12服务的小区14中的无线装置16(其在此示例中包含无线装置16-1、16-2和16-3)将对应的D2D能力信息返回到基站12-1(步骤402、404、406)。在一个实施例中，无线装置16-1、16-2和16-3在对应UECapabilityInformation消息中传送它们的D2D能力信息。图12中图示了UECapabilityInformation消息的一个示例。如所图示的，在图12的示例中，D2D能力信息包含标识经由D2D通信从对应无线装置16可用的内容的内容标识符(ContentID)。
除了在基站12-1存储无线装置16-1、16-2和16-3的D2D能力信息之外，或作为备选，D2D能力信息可登记在蜂窝通信网络10中的另一节点(例如移动管理实体(MME))处，并在跟踪区域改变时传送到其它基站12。而且，当无线装置16-1、16-2和16-3处于空闲模式时，此类信息可由基站12-1用于寻呼无线装置16-1、16-2和16-3。寻呼比如可根据某个专用无线装置标识符或内容/服务标识符执行。
虽然图10至12涉及基站12请求和接收来自基站12的小区14内的无线装置16的D2D能力信息的操作，但图13至15涉及在基站12之间发送D2D能力信息。具体地说，图13图示了根据本公开一个实施例基站12-2结合无线装置16从由基站12-2服务的小区14-2向由基站12-1服务的小区14-1切换向基站12-1提供无线装置16之一的D2D能力信息的操作。如所图示的，基站12-2确定要对于无线装置16执行切换(步骤500)。基站12-2确定要使用任何适合的技术执行切换。作为响应，基站12-2向基站12-1发送无线装置16的D2D能力信息(基站12-2之前例如从无线装置16或另一基站12获得的)(步骤502)。在一个实施例中，基站12-2在经由基站12-2的X2或S1接口(或任何适合的逻辑接口)交换的切换请求消息中发送无线装置16的D2D能力信息。
一般而言，LTE规范在3GPP技术规范(TS)36.423v.11.0.0中定义切换请求消息。图14A和14B图示了包含正在切换的无线装置16的D2D能力信息的图13的切换请求消息的一个示例。更确切地说，图14A和14B的切换请求消息包含D2D能力信息(UE能力信息)。图15详细图示了图14A和14B的切换请求消息的D2D能力信息。如所图示的，图15的D2D能力信息包含由无线装置16经由D2D通信共享的内容的内容ID(内容身份)、无线装置16的位置(UE位置)、对于D2D发现需要的无线装置16的操作频谱(UE频谱)、用于D2D装置发现的PRACH资源、无线装置16的标识符(UE身份)(其例如可以是CRNTI或S-TMSI)以及安全性信息(例如允许发现和无线装置/UE认证的密钥)。
图16和17图示了根据本公开实施例在执行D2D装置发现过程之前寻呼选择用于与无线装置16-1进行D2D通信的无线装置16-2的实施例。更确切地说，图16图示了寻呼无线装置16-2并由无线装置16-1发起D2D装置发现过程的实施例。如所图示的，在某个点，无线装置16-2进入空闲模式(步骤600)。如上面相对于图7的步骤200-206所讨论的，无线装置16-1向基站12-1传送D2D请求(步骤602)，基站12-1解码D2D请求并确定要执行D2D初始化过程(步骤604)，基站12-1向无线装置16-1传送肯定D2D决定(步骤606)，并且无线装置16-1处理D2D决定(步骤608)。此外，在此实施例中，基站12-1将寻呼消息传送到无线装置16-2，其是由基站12-1选择作为以上面描述的方式与无线装置16-1进行D2D通信的候选的具有D2D能力的无线装置16(步骤610)。寻呼消息优选包含无线装置16-1的标识符或由无线装置16-1期望的内容/服务的服务/内容标识符。
响应于寻呼消息，无线装置16-2决定接受D2D连接(步骤612)。此决定可基于任何适合的准则，诸如例如，应用层是否已经将无线装置16-2配置成接受D2D连接、无线装置16-2的电池寿命等。由于无线装置16-2已经决定接受D2D连接，因此无线装置16-2发起随机接入过程，通过该过程无线装置16-2从空闲模式转变到连接模式(步骤614)。此后，无线装置16-1发起D2D装置发现过程，通过该过程无线装置16-1发现无线装置16-2，并建立无线装置16-1与16-2之间的D2D通信链路(步骤616)。无线装置16-1然后向基站12-1传送D2D连接设立完成消息(步骤618)，并且无线装置16-1和16-2在建立的D2D通信链路上执行D2D通信(步骤620)。
图17的实施例基本上与图16的实施例相同，只是D2D装置发现由无线装置16-2而不是无线装置16-1发起。更确切地说，在某个点，无线装置16-2进入空闲模式(步骤700)。如上面相对于图7的步骤200-206所讨论的，无线装置16-1向基站12-1传送D2D请求(步骤702)，基站12-1解码D2D请求并确定要执行D2D初始化过程(步骤704)，基站12-1向无线装置16-1传送肯定D2D决定(步骤706)，并且无线装置16-1处理D2D决定(步骤708)。要指出，由于D2D装置发现过程由无线装置16-2而不是无线装置16-1发起，因此传送到无线装置16-1的肯定D2D决定可以不包含包含在图2的肯定D2D决定中的一些信息(例如，与D2D发现相关的一些信息(诸如例如PRACH相关信息)可能不需要，因为在此实施例中无线装置16-2执行发现)。
此外，在此实施例中，基站12-1将寻呼消息传送到无线装置16-2，其是由基站12-1选择作为以上面描述的方式与无线装置16-1进行D2D通信的候选的具有D2D能力的无线装置16(步骤710)。寻呼消息优选包含无线装置16-1的标识符或由无线装置16-1期望的内容/服务的服务/内容标识符。响应于寻呼消息，无线装置16-2发起随机接入过程以连接到基站12-1，并且由此从空闲模式转变到连接模式(步骤712)，并且决定接受D2D连接(步骤714)。此决定可基于任何适合的准则，诸如例如，应用层是否已经将无线装置16-2配置成接受D2D连接、无线装置16-2的电池寿命等。此后，无线装置16-2发起D2D装置发现过程，通过该过程无线装置16-2发现无线装置16-1，并建立无线装置16-1与16-2之间的D2D通信链路(步骤716)。无线装置16-2(或备选地无线装置16-1)然后向基站12-1传送D2D连接设立完成消息(步骤718)，并且无线装置16-1和16-2在建立的D2D通信链路上执行D2D通信(步骤720)。
图18图示了根据本公开一个实施例的图16和17的寻呼消息的一个示例。如所图示的，寻呼消息包含PagingD2D-Identity，其可以是由正在寻呼的无线装置16共享的内容的D2D内容ID(PagingD2D-Identity)或正在寻呼的无线装置16的标识符，其在此示例中是正在寻呼的无线装置16的S-TMSI。
图19图示了根据本公开一个实施例的图1的蜂窝通信网络10实现位于相邻小区14-1和14-2中的无线装置16-3与16-4之间的D2D通信的操作。如所图示的，基站12-2在此示例中通过请求并接收来自无线装置16-4的D2D能力信息来获得无线装置16-4的D2D能力信息(步骤800和802)。如上面所讨论的，请求可以是对于由基站12-2广播的D2D能力信息的查询。要指出，无线装置16-4的D2D能力信息备选地可从蜂窝通信网络10中的另一节点(例如另一基站12)获得。基站12-2向基站12-1发送无线装置16-4的D2D能力信息(可选地还有由基站12-2服务的小区14-2中的其它无线装置16的D2D能力信息)(步骤804)。基站12-2例如可经由基站12-1的X2或S1接口发送D2D能力信息。虽然未图示，但基站12-1可以相同方式向基站12-2发送小区14-1中的无线装置16的D2D能力信息。除了无线装置16-4的D2D能力信息，基站12-1可以上面描述的方式获得物理上能够进行D2D通信的其它无线装置16的D2D能力信息。
响应于某个触发事件，无线装置16-3向基站12-1传送D2D请求(步骤806)。触发事件例如可以是无线装置16-3的应用层中的事件(例如，来自无线装置16-1用户的触发D2D连接的请求)、无线装置16-3移动到蜂窝通信网络10内的新跟踪区域中或者无线装置16-3执行向由基站12-1服务的小区14-1的切换。在一个实施例中，D2D请求包含指示由无线装置16-3对于D2D通信期望的内容的信息和/或指示由无线装置16-3对于D2D通信期望的服务的信息。此外或备选地，D2D请求可包含无线装置16-3的地理位置(例如，GPS坐标)。如上面所讨论的，D2D请求在蜂窝通信网络10的资源(即，时间和频率资源)内经由信令传送到基站12-1。在一个优选实施例中，D2D请求被包含在修改的RRCConnectionRequest中。
响应于接收到D2D请求，基站12-1解码D2D请求，并确定要执行D2D初始化过程(步骤808)。基站12-1解码D2D请求以首先确定接收的消息是D2D请求，并且然后，如果可应用，则从D2D请求中提取信息(例如ContentID和position)。基站12-1然后确定是否执行D2D初始化过程。换句话说，基站12-1确定任何适合的具有D2D能力的无线装置16是否可用于与无线装置16-3的D2D通信。
更确切地说，如上面所讨论的，基站12-1基于对于与无线装置16-3的D2D通信必要的或期望的一个或多个准则确定是否要执行D2D初始化过程。一个或多个准则包含对于具有D2D能力的无线装置16与无线装置16-3之间的D2D通信可行必须满足的一个或多个可行性准则。对于具有D2D能力的无线装置16与无线装置16-3之间的D2D通信可行必须满足的一个或多个可行性准则可包含两个无线装置16必须在彼此相距预先定义的阈值地理距离内的准则和/或两个无线装置16必须在彼此相距预先定义的阈值无线电距离内的准则。两个无线装置16的地理位置可提供在对应D2D请求和D2D能力信息中，或由基站12-1使用任何适当的位置确定技术确定。两个无线装置16之间的无线电距离可基于任何适合的信息(例如，诸如在无线装置16测量的并报告给蜂窝通信网络10用于从基站12-1的下行链路(在一些实施例中还有从一个或多个相邻基站12的下行链路)的RSRP的统计)确定。
除了可行性准则，如果D2D请求包含标识由无线装置16-3期望的内容和/或服务的信息，则对于与无线装置16-3的D2D通信必需的或者期望的一个或多个准则还可包含具有D2D能力的无线装置16必须共享由无线装置16-3期望的内容和/或服务的准则。从而，例如，如果D2D请求指示无线装置16-3期望音乐，则基站12-1确定是否存在如下任何D2D无线装置16：(1)充分靠近无线装置16-3以便与无线装置16-3的D2D通信是可行的；以及(2)共享由无线装置16-3期望的内容和/或服务。基站12-1可考虑的另一准则是用于D2D通信链路的资源(时间和频率)的可用性。
在此实施例中，基站12-1确定要执行D2D初始化过程，并且在这么做时，选择无线装置16-4(可能还有一个或多个附加具有D2D能力的无线装置16)作为与无线装置16-3进行D2D通信的候选。因此，基站12-1向无线装置16-3传送肯定D2D决定(步骤810)。在此实施例中，D2D决定一般包含使无线装置16-3能够执行由基站12-1选择作为与无线装置16-3进行D2D通信的候选的每一个具有D2D能力的无线装置16的D2D装置发现的信息。更确切地说，在一个实施例中，D2D决定包含由基站12-1选择作为与无线装置16-3进行D2D通信的候选的一个或多个具有D2D能力的无线装置16的标识符(例如CRNTI)列表。此外，基站12-1例如基于与无线装置16-3的接近度，对一个或多个具有D2D能力的无线装置16优先排序，其中优先级在标识符列表中指示。比如，标识符列表可基于对应具有D2D能力的无线装置16相对于与无线装置16-3的D2D通信的优先级进行分类。此外，D2D决定可包含指示专用于无线装置16-3与(在此示例中)无线装置16-4之间的D2D发现和/或D2D连接的资源(时间和频率)的信息。比如，D2D决定可包含标识以下的信息：
-专用于D2D连接的蜂窝通信网络10的上行链路或下行链路频带的RB，在一些实施例中还有RB被激活的次序，
-D2D对可交换功率控制命令的PUCCH资源，
-要用于D2D装置发现的PRACH资源，以及
-当执行D2D装置发现时要使用的PRACH功率设置。
要指出的是，D2D决定中的一些信息也可被提供给无线装置16-4(以及选择作为与无线装饰16-3的D2D通信的候选的任何其它无线装置16(如果需要的话))。D2D决定在蜂窝通信网络10的资源(即，时间和频率资源)内经由信令从基站12-1传送到无线装置16-3。在一个优选实施例中，D2D决定被包含在从基站12-1传送到无线装置16-3的RRCConnectionSetup消息中。
响应于接收到D2D决定，无线装置16-3处理D2D决定(步骤812)。更确切地说，无线装置16-3处理D2D决定以获得包含在D2D决定中的信息(例如，由基站12-1选择的无线装置16的标识符列表以及专用于D2D装置发现和D2D通信链路的资源)。在此实施例中，无线装置16-3指示D2D装置发现过程使用包含在D2D决定中的信息(步骤814)要指出的是，如果D2D决定包含两个或更多无线装置16的列表，则在此实施例中无线装置16-3从列表中选择无线装置16-4。如果列表被优先排序，则无线装置16-3优选选择具有最高优先级的无线装置16。
在一个实施例中，无线装置16-3通过使用专用于D2D对(即无线装置16-3和无线装置16-4)的D2D装置发现的资源向无线装置16-4传送D2D接入请求来发起D2D装置发现过程。在一个具体实施例中，专用于D2D对的D2D装置发现的资源包含专用PRACH资源。此外，可以规定的PRACH功率设置传送D2D接入请求。PRACH资源和PRACH功率设置都可包含在肯定D2D决定中。作为响应，无线装置16-4返回D2D接入确认。如果由于某种原因无线装置16-3不能够与无线装置16-3建立D2D通信，则无线装置16-3然后可执行包含在肯定D2D决定中的无线装置16列表中的另一无线装置16(例如具有下一个最高优先级的无线装置16)的D2D装置发现。
在完成D2D装置发现过程之后，在无线装置16-3与16-4之间建立D2D通信链路。在此实施例中，无线装置16-3向基站12-1发送D2D连接设立完成消息，以便通知基站12-1已经成功建立D2D连接(步骤816)。在一个优选实施例中，D2D连接设立完成消息包含在RRCConnectionComplete消息中。此外，无线装置16-3和16-4在建立的D2D通信链路上经由D2D通信进行通信(步骤818)。
图20是根据本公开一个实施例的图1的基站12之一的框图。如所图示的，基站12包含无线电子系统18和处理子系统20。无线电子系统18一般包含用于向对应小区14内的无线装置16发送数据和从中接收数据的模拟组件，在一些实施例中还有数字组件。在具体实施例中，无线电子系统18可表示或包含能够向其它网络组件或节点无线传送适当信息并从中接收适当信息的一个或多个射频(RF)收发器，或单独的RF传送器和接收器。从无线通信协议的角度，无线电子系统18实现了至少一部分层1(即物理层或“PHY”层)。
处理子系统20一般实现了在无线电子系统18中未实现的层1的任何剩余部分，以及无线通信协议中更高层(例如层2(数据链路层)、层3(网络层)等)的功能。在具体实施例中，处理子系统20例如可包括用适当软件和/或固件编程以执行本文描述的基站12的一些或所有功能性的一个或几个通用或专用微处理器或其它微控制器。此外或备选地，处理子系统20可包括配置成执行本文描述的基站12的一些或所有功能性的各种数字硬件块(例如一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现成的数字和模拟硬件组件或它们的组合)。附加地，在具体实施例中，上面描述的基站12的功能性可整体或部分由处理子系统20实现，处理子系统30执行存储在非暂时性计算机可读介质(诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁存储装置、光存储装置或任何其它适当类型的数据存储组件)上的软件或其它指令。
最后，基站12包含一个或多个通信接口22。一个或多个通信接口22例如包含到核心网络中一个或多个组件的通信接口和/或到一个或多个其它基站12的通信接口。
图21是根据本公开一个实施例的图1的无线装置16之一的框图。如所图示的，无线装置16包含无线电子系统24和处理子系统26。无线电子系统24一般包含用于向基站12发送数据和从中接收数据的模拟组件，在一些实施例中还有数字组件。在具体实施例中，无线电子系统24可表示或包含能够向其它网络组件或节点无线传送适当信息并从中接收适当信息的一个或多个RF收发器，或单独的RF传送器和接收器。从无线通信协议的角度，无线电子系统24实现了至少一部分层1(即物理层或“PHY”层)。
处理子系统26一般实现层1的任何剩余部分以及无线通信协议中更高层(例如层2(数据链路层)、层3(网络层)等)的功能。在具体实施例中，处理子系统26例如可包括用适当软件和/或固件编程以执行本文描述的无线装置16的一些或所有功能性的一个或几个通用或专用微处理器或其它微控制器。此外或备选地，处理子系统26可包括配置成执行本文描述的无线装置16的一些或所有功能性的各种数字硬件块(例如，一个或多个ASIC、一个或多个现成的数字和模拟硬件组件，或它们的组合)。附加地，在具体实施例中，上面描述的无线装置16的功能性可整体或部分由处理子系统26实现，处理子系统34执行存储在非暂时性计算机可读介质(诸如RAM、ROM、磁存储装置、光存储装置或任何其它适当类型的数据存储组件)上的软件或其它指令。当然，每一个功能协议层的，从而还有无线电子系统24和处理子系统26的详细操作，将根据具体实现以及由无线装置16支持的标准或多个标准而变化。
本文公开的用于D2D通信的网络辅助的装置发现的系统和方法提供了许多优点。虽然不限于任何具体优点或受其限制，但可由本文公开的系统和方法提供的优点的一些示例是：从计算角度减轻了在无线装置处的装置发现的需要；实现了安全性过程的执行；以及为高数据速率应用提供了干扰受控环境。
此公开通篇使用如下首字母缩略词。
3GPP第三代合作伙伴项目
ASIC专用集成电路
BS基站
CRNTI小区无线电网络临时标识符
D2D装置对装置
DRX不连续接收
eNB增强节点B
GPS全球定位系统
HARQ混合自动重传请求
IE信息元素
LTE长期演进
MME移动管理实体
OFDM正交频分复用
PRACH物理随机接入信道
PRB物理资源块
PUCCH物理上行链路控制信道
RAM随机接入存储器
RAN无线电接入网
RB资源块
RF射频
ROM只读存储器
RRC无线电资源控制
RRM无线电资源管理
RSRP参考信号接收功率
S-TMSI系统架构演进临时移动订户身份
TS技术规范
UE用户元素
UL-SCH上行链路共享信道
WD无线装置。
本领域技术人员将认识到对本公开的优选实施例的改进和修改。所有此类改进和修改都被认为在本文公开的概念和随附权利要求书的范围内。

Claims (30)

1.一种蜂窝通信网络(10)的基站(12)的操作的方法，包括：
获得多个无线装置(16)的装置对装置能力信息，其指示所述多个无线装置(16)物理上能够进行装置对装置通信；
从第一无线装置(16)接收装置对装置请求；
确定要执行装置对装置初始化过程；以及
响应于确定要执行所述装置对装置初始化过程，向所述第一无线装置(16)传送肯定装置对装置决定，其包括使所述第一无线装置(16)能够与第二无线装置(16)建立装置对装置通信的信息，所述第二无线装置(16)是所述多个无线装置(16)之一。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定要执行所述装置对装置初始化过程包括确定所述第一无线装置(16)与所述第二无线装置(16)之间的装置对装置通信是可行的。
3.如权利要求1所述的方法，其中确定要执行所述装置对装置初始化过程包括确定所述第二无线装置(16)物理上能够共享由以下组成的组中的至少一项：在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体内容项目、在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体内容类型、在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体服务以及在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体服务类型。
4.如权利要求1所述的方法，其中确定要执行所述装置对装置初始化过程包括：
确定所述第二无线装置(16)物理上能够共享由以下组成的组中的至少一项：在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体内容项目、在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体内容类型、在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体服务以及在来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求中请求的具体服务类型；以及
确定所述第一无线装置(16)与所述第二无线装置(16)之间的装置对装置通信是可行的。
5.如权利要求1所述的方法，其中来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求包括指示由以下组成的组中的至少一项的信息：由所述第一无线装置(16)请求的具体内容项目、由所述第一无线装置(16)请求的具体内容类型、由所述第一无线装置(16)请求的具体服务以及由所述第一无线装置(16)请求的具体服务类型。
6.如权利要求1所述的方法，其中来自所述第一无线装置(16)的所述装置对装置请求包括指示所述第一无线装置(16)的地理位置的信息。
7.如权利要求1所述的方法，其中：
确定要执行所述装置对装置初始化过程包括选择包含所述第二无线装置(16)的一个或多个无线装置，它们对于与来自物理上能够进行装置对装置通信的所述多个无线装置(16)的所述第一无线装置(16)的装置对装置通信是优选的；以及
所述肯定装置对装置决定包括从所述多个无线装置(16)选择的作为对于与所述第一无线装置(16)的装置对装置通信是优选的所述一个或多个无线装置的标识符列表。
8.如权利要求7所述的方法，其中：
从所述多个无线装置(16)选择的作为对于与所述第一无线装置(16)的装置对装置通信是优选的所述一个或多个无线装置是两个或更多无线装置；
确定要执行所述装置对装置初始化过程还包括相对于与所述第一无线装置(16)的装置对装置通信对所述两个或更多无线装置优先排序；以及
所述肯定装置对装置决定中的所述标识符列表反映所述两个或更多无线装置相对于与所述第一无线装置(16)的装置对装置通信的优先级。
9.如权利要求8所述的方法，其中相对于与所述第一无线装置(16)的装置对装置通信对所述两个或更多无线装置优先排序包括基于与所述第一无线装置(16)的接近度对所述两个或更多无线装置优先排序。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述肯定装置对装置决定包括指示要用于所述第一无线装置(16)与所述第二无线装置(16)之间装置对装置通信的物理资源的信息。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述肯定装置对装置决定包括指示由所述第一无线装置(16)和所述第二无线装置(16)要用于在所述第一无线装置(16)与所述第二无线装置(16)之间交换用于装置对装置通信的控制命令的物理上行链路控制信道资源的信息。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述肯定装置对装置决定包括指示要由所述第一无线装置(16)用于发现所述第二无线装置(16)的装置对装置发现过程的物理随机接入信道资源的信息。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述肯定装置对装置决定包括指示要由所述第一无线装置(16)用于发现所述第二无线装置(16)的装置对装置发现过程的物理随机接入信道功率设立的信息。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述装置对装置请求被包含在来自所述第一无线装置(16)的无线电资源控制连接请求中。
15.如权利要求14所述的方法，其中向所述第一无线装置(16)传送所述肯定装置对装置决定包括在无线电资源控制设立消息中向所述第一无线装置(16)传送所述肯定装置对装置决定。
16.如权利要求1所述的方法，还包括：在成功设立与所述第二无线装置(16)的装置对装置通信之后，从所述第一无线装置(16)接收装置对装置连接设立完成消息。
17.如权利要求1所述的方法，还包括：响应于未成功设立装置对装置通信，从所述第一无线装置(16)接收对于另一装置对装置连接尝试的请求。
18.如权利要求1所述的方法，其中物理上能够进行装置对装置通信的所述多个无线装置(16)包括物理上能够进行装置对装置通信并且位于由所述基站(12)服务的小区(14)内的第一多个无线装置(16)。
19.如权利要求18所述的方法，其中获得所述装置对装置能力信息包括：对于所述第一多个无线装置(16)中的至少一些中的每个无线装置(16)，从所述无线装置(16)接收所述无线装置(16)的装置对装置能力信息。
20.如权利要求18所述的方法，其中获得所述装置对装置能力信息包括：对于所述第一多个无线装置(16)中的至少一些中的每个无线装置(16)，在所述无线装置(16)从由第二基站(12)服务的所述小区(14)切换到由所述基站(12)服务的小区(14)期间从所述蜂窝通信网络(10)接收所述无线装置(16)的装置对装置能力信息。
21.如权利要求18所述的方法，其中物理上能够进行装置对装置通信的所述多个无线装置(16)还包括物理上能够进行装置对装置通信并且位于邻近由所述基站(12)服务的所述小区(14)的一个或多个相邻小区内的第二多个无线装置(16)，其中相邻小区可以或者可以不在相同无线电频率操作。
22.如权利要求21所述的方法，其中获得所述装置对装置能力信息包括：对于所述第二多个无线装置(16)中的至少一些中的每个无线装置(16)，从服务于对应相邻小区的对应基站接收所述无线装置(16)的装置对装置能力信息。
23.如权利要求1所述的方法，其中如果所述第二无线装置(16)处于空闲模式，则所述方法还包括实现向所述第二无线装置(16)传送寻呼消息。
24.一种用于蜂窝通信网络(10)的基站(12)，包括：
无线电子系统(18)；以及
处理子系统(20)，与所述无线电子系统(18)关联，所述处理子系统(20)配置成：
获得能够进行装置对装置通信的多个无线装置(16)的装置对装置能力信息；
从第一无线装置(16)接收装置对装置请求；
确定要执行装置对装置初始化过程；以及
响应于确定要执行所述装置对装置初始化过程，向所述第一无线装置(16)传送肯定装置对装置决定，其包括使所述第一无线装置(16)能够与第二无线装置(16)建立装置对装置通信的信息，所述第二无线装置(16)是所述多个无线装置(16)之一。
25.一种蜂窝通信网络(10)的基站(12)的操作的方法，包括：
获得多个无线装置(16)的装置对装置能力信息，其指示所述多个无线装置(16)物理上能够进行装置对装置通信；
从第一无线装置(16)接收装置对装置请求；
确定要执行装置对装置初始化过程；以及
响应于确定要执行所述装置对装置初始化过程，实现从选择用于与所述第一无线装置(16)进行装置对装置通信的所述多个无线装置(16)向第二无线装置(16)传送消息，所述消息包括使所述第二无线装置(16)能够与所述第一无线装置(16)建立装置对装置通信的信息。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述消息是寻呼消息。
27.如权利要求26所述的方法，其中实现向所述第二无线装置(16)传送所述消息包括向所述第二无线装置(16)传送所述寻呼消息。
28.如权利要求26所述的方法，其中实现向所述第二无线装置(16)传送所述消息包括使第二基站(12)向所述第二无线装置(16)传送所述寻呼消息。
29.一种用于蜂窝通信网络(10)的基站(12)，包括：
无线电子系统(18)；以及
处理子系统(20)，与所述无线电子系统(18)关联，所述处理子系统(20)配置成：
获得多个无线装置(16)的装置对装置能力信息，其指示所述多个无线装置(16)物理上能够进行装置对装置通信；
从第一无线装置(16)接收装置对装置请求；
确定要执行装置对装置初始化过程；以及
响应于确定要执行所述装置对装置初始化过程，实现从选择用于与所述第一无线装置(16)进行装置对装置通信的所述多个无线装置(16)向第二无线装置(16)传送消息，所述消息包括使所述第二无线装置(16)能够与所述第一无线装置(16)建立装置对装置通信的信息。
30.一种无线装置(16)，包括：
无线电子系统(24)，配置成通信地将所述无线装置(16)耦合到蜂窝通信网络(10)；以及
处理子系统(26)，与所述无线电子系统(24)关联，所述处理子系统(26)配置成：
从所述蜂窝通信网络(10)的基站(12)接收寻呼消息，所述寻呼消息包括使所述无线装置(16)能够发起与第二无线装置(16)的装置对装置通信的信息。
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