CN105103609B - 网络辅助的设备到设备通信 - Google Patents

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Abstract

一种用于可操作来在设备到设备(D2D)网络中通信的用户设备(UE)的技术。可以确定D2D协调器选择指定。可以从至少一个D2D UE接收D2D带宽分配请求。可以调度针对所述至少一个D2D UE的带宽。可以将D2D带宽分配消息传输到所述D2D网络内的所述至少一个D2D UE，从而使得所述至少一个D2D UE能够确定带宽何时被分配用于由所述至少一个D2D UE与所述D2D网络中的另一个D2D UE通信。

Description

网络辅助的设备到设备通信
相关申请
本申请要求递交于2013年5月9日的美国临时专利申请序列号61/821,635(代理人案卷号P56618Z)的权益，并因此通过引用将其合并于此。
背景技术
对诸如智能手机和平板设备之类的移动设备的使用的增加(伴有设备上所提供的扩大数量的无线服务)，已向无线网络添加了增加的数据负载和吞吐量要求。为了处理到越来越多数量的用户的越来越多量的无线服务，可以在在无线网络环境中采用各种多天线技术以满足增加的数据和吞吐量的需求。
为了处理到越来越多数量的用户的越来越多量的无线服务，有效地利用现有的无线电网络资源已变得重要。设备到设备(D2D)通信允许移动用户直接相互通信、从而减少了无线电网络资源上的负载。当位置接近的设备被启用来彼此直接通信(而不是使用诸如Wi-Fi或蜂窝通信系统之类的常规通信链路)时，D2D通信可以发生。某些类型的D2D通信的由蜂窝通信系统增强，因此需要D2D通信服务在蜂窝通信系统(例如增强节点B(eNB))的范围内。但是，存在其中eNB为不可用、或对信道分配为低效率的D2D通信情况。
附图说明
结合附图，从随后的详细描述中，本公开的特征和优势将是显而易见的，附图一起通过举例图示了本公开的特征；并且，其中：
图1图示了根据示例的、与中央控制器和UE的集中式调度方案；
图2图示了根据示例的下行链路无线电帧结构；
图3图示了根据示例的、使用具有独立和本地D2D连接的eNB的D2D通信系统；
图4图示了根据示例的、D2D通信系统中一组配对的UE设备；
图5图示了根据示例的竞争调度(contention scheduling)；
图6图示了根据示例的、由协调器做出的D2D调度；
图7图示了根据示例的协调器调度处理；
图8描绘了根据示例的、可操作来在D2D网络中通信的UE的计算机电路的功能；
图9描绘了根据示例的、可操作来在D2D网络中通信的UE的计算机电路的功能；
图10描绘了根据示例的、可操作来在D2D网络中通信的UE的计算机电路的功能；
图11图示了根据示例的、用于协调D2D通信的方法的流程图。
图12图示了根据示例的UE的图示。
现在将要参照所图示的示例性实施例，并且本文将使用特定的语言来描述相同内容。然而，应该理解的是不意在限制本发明的范围。
具体实施方式
在公开和描述本发明之前，应该理解的是本发明不限于特定的结构、处理步骤或本文所公开的材料，而是扩展至其中的等价形式，这将被相关领域的普通技术人员认识到。还应该理解的是本文所采用的术语仅被用于描述特定示例的目的并且不意在是限制性的。不同附图中的相同的标号表示相同的元件。流程图和过程中所提供的标号被提供用于清楚说明步骤和操作并且不一定指示特定的顺序或序列。
在D2D通信系统中存在一些这样的D2D通信系统方案：其中多个诸如用户设备(UE)之类的移动设备装置可以直接相互通信和/或与蜂窝通信系统(例如eNB或基站)通信。
一种D2D通信系统方案是集中式调度方案，其具有接收来自D2D通信系统中的所有UE的传输请求的中央控制器(例如eNB或基站)。蜂窝通信系统可以包括一个或多个蜂窝网络节点、以及以电气和电子工程师协会(IEEE)802.11-2012配置的一个或多个接入点。在一个实施例中，一个或多个蜂窝网络可以是第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)Rel.8、9、10、11或12的网络，和/或基于IEEE 802.16p、802.16n、802.16m-2011、802.16h-2010、802.16j-2009、802.16-2009的网络。控制器可以被配置为把所有的请求纳入考虑、并广播D2D通信调度到所有UE。广播D2D通信调度到所有UE的一个优点是，它将多轮(round)D2D设备之间的分布竞争组合为一轮并且减小竞争开销(overhead)。
图1图示了集中式控制器110的集中式调度方案。集中式控制器可位于或嵌入蜂窝通信系统(例如eNB或基站)的一部分中。集中式调度方案的集中式控制器110可以包括收发器120和计算机处理器130。图1还图示了UE 140可包括收发器150和计算机处理器160。
D2D通信系统可以向移动设备用户提供更好的服务质量(QoS)、新的应用程序、以及增加的移动性支持。为了提高效率并降低干扰，D2D系统中的UE可以同步其D2D通信。在一个实施例中，UE可被配置为使用无线电帧的结构(其在eNB和UE之间的下行链路或上行链路传输的物理(PHY)层中)来在D2D网络内进行同步。在一个实施例中，D2D通信可发生在用于通信的许可频带中。在一个实施例中，3GPP LTE帧结构被用于同步。在一个实施例中，一个或多个蜂窝网络可以是3GPP LTE Rel.8、9、10、11或12的网络，和/或IEEE 802.16p、802.16n、802.16m-2011、802.16h-2010、802.16j-2009、802.16-2009网络。
图2图示了3GPP LTE下行链路无线电帧结构。在另一实施例中，可类似地使用的上行链路无线电帧结构。在下行链路无线电帧结构的示例中，用于传输数据的信号的无线电帧200可以被配置为具有10毫秒(ms)的持续时间为Tf。每个无线电帧可以分段或分割为每个长度为1ms的十个子帧210i。每个子帧可以进一步细分为两个时隙220a和220b，每时隙具有0.5毫秒的持续时间Tslot。第一时隙(#0)220a可以包括传统物理下行链路控制信道(PDCCH)260和/或PDSCH 266，并且第二时隙(#1)220b中可以包括使用PDSCH传输的数据。
由节点和无线设备所使用的分量载波(CC)的每个时隙可包括：基于CC频率带宽的多个RB 230a、230b、230i、230m、和230n。CC可以具有具有带宽和中心频率的载波频率。CC的每个子帧可以包括：在传统PDCCH中找到的下行控制信息(DCI)。当使用传统PDCCH时，控制区域中传统PDCCH可以在每个子帧或物理RB(PRB)中包括第一OFDM符号的一个到三个列。子帧中剩余的11至13个OFDM符号(或不使用传统PDCCH时，14个OFDM符号)可以被分配给数据的PDSCH(短或正常循环前缀)。
每个RB(RB物理或PRB)230i可针对每个时隙包括12-15kHz的子载波236(在频率轴上)、以及和6或7个正交频分复用(OFDM)符号232(在时间轴上)。如果采用短或正常循环前缀，RB可以使用7个OFDM符号。如果使用了延长的循环前缀，RB可以使用6个OFDM符号。RB可以使用短或正常的循环前缀来映射到84个资源元素(RE)240i，或RB可以使用延长的循环前缀来映射到72个RE(未图示)。RE可以是一个OFDM符号242乘以一个子载波(即15kHz)246的单元。
正交相移键控(QPSK)调制的情况下，每个RE可以传输2个位250a和250b的信息。可以使用其它类型的调制，例如使用16正交幅度调制(QAM)或64QAM来在每个RE中传输更大数量的比特，或者使用二相移相键控(BPSK)调制来在每个RE中传输更少数量比特(单比特)。RB可以针对从eNB到UE的下行链路传输来配置，或RB可以针对从UE到eNB的上行链路传输来配置。
在彼此通信的同时，每个UE可以在发送和接收模式之间切换以分别用于发送和接收消息。在一个实施例中，D2D通信可以在蜂窝网络的上行链路带通信期间进行。在该实施例中，发送和接收模式之间的顺序切换可以使UE能够在上行链路带通信期间执行D2D通信。在下行链路带通信期间，eNB以相对由UE的传输的信号较高的功率进行传输。这种高功率信号可能导致对正传输较低功率信号的UE造成显著干扰。然而，在上行链路带通信期间，只有其它UE传输较低功率的信号。在上行链路带通信期间传输可以使得D2D以显著较低量的干扰的形式发生。
使用IEEE 802.11无线保真(WiFi)系统的另一D2D通信系统方案是分布式信道接入方案，例如载波接入(CA)方案或载波侦听多路访问(CSMA)方案。分布式CA方案可以是强健且部署灵活的，但调度效率可能不像使用蜂窝系统的集中式调度的效率那么高。此外，对于分布式调度方案，支付某些竞争开销后，每一对UE只调度其自身的传输，即使该UE对也可以侦听到其它UE的传输请求且可以与其它UE协调。此外，对于使用WiFi的D2D通信系统方案，D2D设备之间的传输是从突发到突发(burst to burst)调度的。
对于突发到突发调度，D2D接收器典型地在所有时间处于唤醒模式，因为它不知道何时分组将到达。持续处于唤醒模式的D2D设备会带来高功耗。另外，由于WiFi发送功率并不适应链路距离，所以WiFi可能浪费发送功率并引起增加量的干扰。在分布式CA方案中，丧失某些竞争开销后，每一对UE可以调度其自身的传输，尽管该UE对也可以侦听其它UE的传输请求并且能够帮助其它UE。
存在这样的D2D通信情况：其中使用集中式调度方案或分布式信道接入方案用于D2D通信是次优的，例如如果对于信道分配eNB或WiFi不可用或是低效的。图3图示了使用具有若干独立的、本地的D2D连接的eNB的D2D通信系统的实施例。图3中所描绘的D2D连接的一个示例是D2D集群(cluster)#1 310。D2D集群#1 310图示了UE(例如两个UE)之间的直接通信。针对D2D集群#1 310，UE 340和UE 350在彼此直接通信中。D2D集群#1 310也与蜂窝通信系统(例如eNB 330)通信。在一个实施例中，D2D集群#1 310可以由eNB 330辅助来在蜂窝网络中传输数据或信息。在另一实施例中，D2D集群#1 310可以由eNB 330辅助来在UE 340和UE 350之间同步或建立直接D2D通信。
在另一实例中，D2D集群#2 320描绘了彼此处于D2D通信中的多个D2D设备(例如用户设备360、370和380)。在一个实施例中，UE 360和UE 380与UE 370在直接通信中。在另一实施例中，UE 360和UE 380可以经由诸如UE 370之类的中间D2D通信设备来彼此进行间接D2D通信。在另一实施例中，D2D集群#2 320也可以与eNB 330通信。在一个实施例中，D2D集群#2 320可以由eNB 330辅助来在蜂窝网络中传输数据或信息。在另一实施例中，D2D集群#2 320可以由eNB 330辅助来在UE 360、UE 370和/或UE 380之间同步或建立直接D2D通信。
在图3中的通信环境另一示例中，诸如UE 390之类的UE可以与eNB 330直接通信和/或与蜂窝网络中的其它设备的D2D进行间接D2D通信。在一个示例中，一个UE 390可以经由eNB 330与另一UE 395进行间接D2D通信。在另一示例中，UE 390可以与D2D集群#1 310和/或D2D集群#2 320进行间接D2D通信。在另一示例中，D2D集群#1 310可以与D2D集群#2320进行间接D2D通信。
图3中的D2D设备之间的网络辅助的D2D通信可能产生D2D设备通信之间的相互干扰。在一个实施例中，基于网络辅助的D2D通信系统可以不为公共安全环境工作，并且D2D的UE可能不得不在无蜂窝网络或WiFi网络协助的情况下通信。在另一实施例中，eNB或基站可以知道D2D UE的位置，从而可以分配用于D2D通信的区域或位置。
在一个实施例中，经协调的D2D调度可用于分布式D2D网络中的信道接入。在一个实施例中，用于分布式D2D网络中的信道接入的、经协调的D2D调度允许D2D UE能够被选择为用于D2D通信的D2D资源分配调度器。经协调的D2D调度的一个优势可以是使用所接收的针对每个D2D设备的信息的能力、以及一次发送多个决定的能力。因为涉及的UE还在竞争期间侦听分布式调度中其它UE的传输请求，所以可以利用所接收的信息来提高调度效率。
对于公共安全的情况，经协调的D2D调度可以是有利的，因为经协调的D2D调度系统的D2D设备可以使用时间和/或频率同步的前导码(preamble)，例如针对时间和/或频率同步D2D设备不依赖于蜂窝系统或WiFi系统。经协调的D2D调度的优势还可以包括：冲突概率的减少，因为D2D设备在一段时间内被选作调度器；没有向选定的调度程序引入额外的复杂性，例如调度器可以是具有低的复杂度的正常D2D设备；最小化用于传输和空闲模式的功率消耗；以及灵活的信道分配，例如对空间再使用的支持和资源分配的可变尺寸。
图4示出了D2D通信系统400中一组配对的UE设备。在图4中存在传输(Tx)UE(即传输数据分组的UE)、以及接收(Rx)UE(即接收数据分组的UE)。在一个实施例中，D2D通信系统400中存在至少一个Tx UE和Rx UE对。图4图示了三个Tx UE和Rx UE对：tx1 410与rx1 420配对；tx2 430与rx2 440配对；并且tx3 450与rx3 460配对。在一个实施例中，Tx UE和RxUE之间存在链路。每个链路可以具有能被指定有独特的连接ID(CID)的一个Tx UE和一个RxUE。在另一实施例中，Tx UE可以与多个接Rx UE通信，其中每个Rx UE被指定有针对Tx UE和Rx UE之间的链路的独特的CID。在一个实施例中，针对Tx UE和Rx UE对，发生D2D通信的竞争调度。在一个实施例中，存在对于D2D通信系统400中的D2D UE和/或UE D2D对的数量的所定义或选择的阈值。
图5图示了竞争调度一个实施例。在一个实施例中，针对D2D通信分配资源，资源被分配给的D2D数据通信，其中，所分配的资源可包括数据传输时隙或流量时隙510。对于每个流量时隙510，存在由发送块530(Tx-块)和接收块540(Rx-块)(例如阶调矩阵(tonematrix)550)组成的竞争调度头部520。竞争调度头部520使UE能够竞争数据段。每个Tx UE和Rx UE指定有唯一的连接ID(CID)并且分配有阶调对，一个在Tx-块530中并且一个在Rx-块540中。当Tx UE有数据要发送时，该Tx UE可以将Tx-块的阶调上的信号作为请求发送，并且如果在Rx UE希望确认它，则该Rx UE能够发送Rx-块的阶调上的信号。当Tx UE接收到确认信号时，该Tx UE能够发送数据段560中的数据。
为了解决当多个Tx UE要发送数据时的竞争，不同的优先级可以被指定给每个阶调，从而具有较高优先级的阶调的Tx UE将具有更高或增大的、具有分配用于其数据传输的资源的概率。在一个实施例中，阶调-CID映射可以被从时隙到时隙(slot-by-slot)随机化以确保Tx UE间的公平性。
在一个实施例中，对于一组D2D设备，阶调优先和/或资源分配可以由协调设备(协调器)针对一段时间Tcoordination确定。在一个实施例中，协调器可以是Tx UE或Rx UE。在一个实施例中，Tcoordination可以是1-2秒的持续时间。在一个实施例中，协调器可使用定义的标准来选择。例如，每个活跃D2D UE能够基于每个D2D设备的设备ID、使用定义的协调器顺序或列表来被指定为协调器。例如，具有最高或最低的设备ID的D2D UE可以被指定为第一协调器，随后继续在列表中向下指定随后的协调器。
在另一实施例中，在先协调器可以从活跃D2D设备列表中随机地选择后继协调器。例如，先前的协调器可以选择其它UE D2D作为D2D网络中的下一协调器。在一个实施例中，初始或第一协调器是竞争中的具有Rx UE的最高优先级的Rx UE。在另一实施例中，蜂窝网络的eNB或基站可以指定第一协调器。在一个实施例中，先前的协调器可以向D2D网络中的UE广播、单播、或传输协调器选择。在另一实施例中，下一个或所选的协调器可以在协调器已被选出之后向D2D网络中的UE广播、单播、或传输协调器选择。
在另一实施例中，对每一个竞争，具有竞争中的UE的最高优先级的UE(例如Tx UE或Rx UE)可以被指定为协调器。在一个实施例中，优先级可以使用指定给每个UE的CID来确定。例如，具有最少数量或第一指定的CID的Rx UE可以具有最高优先级。在另一实例中，每个UE优先级随机映射至每个UE的CID。在一个实施例中，由于UE可以基于其优先级来独立确定它是否是为协调器，则在协调器是基于映射到UE的CID优先级确定的情况下，不存在由UE接收的协调器指定。
图6图示了使用协调器的D2D调度的实施例。在本实施例中，Rx UE检测第一符号中其它Rx UE的CID码610来找到该Rx UE的CID码610。在一个实施例中，在Rx UE检测到其它RxUE的CID码610的情况下，该Rx 610 UE还可以接收关于其它Rx UE的带宽请求(BW Req，例如BW Req 630、640、和650)的信息。在一个实施例中，具有最高优先级的Rx UE被指定为协调器。作为协调器，Rx UE可以为其它UE分配资源和/或为其自己的通信分配资源。相较基于优先级选择协调器，由先前的协调器来选择协调器的一个优势是功率消耗的降低。在一个实施例中，由于针对基于CID优先级的协调器选择，每个UE在该UE知晓其是否是协调器之前解码CID码，这将消耗额外的功率；因此功率消耗可得以被降低。
在竞争窗的一个实施例中，有数据或控制消息要发送的每个Tx UE可以发送BWReq至协调器。每个Tx UE的BW Req(例如BW Req 630、640、和650)可以包括诸如一个或多个CID和/或所请求的资源尺寸之类的参数或信息。在一个实施例中，空间再使用或多播可以被使用，并且多个CID可以被调度用于同一资源块。在另一实施例中，每个CID可以被映射到唯一的优先级水平，使得的CID能够基于优先顺序进行分类。
在一个实施例中，针对具有高优先级的链路的Tx UE的BW Req可以在针对具有较低优先级的链路的Tx UE的BW Req之前得到响应。在一个实施例中，优先级可以被映射到CID以使每个UE能具有平等的机会传输数据。例如，优先级映射可以周期性进行随机化，从而每个Tx UE和Rx UE对具有平等的机会来访问信道以传输数据。在另一实施例中，优先级被基于QoS映射到CID。
一旦检测到或接收了BW REQ，协调器就可以基于每个带宽请求的优先级来分配通信信道。当协调器已分配了通信信道，该协调器可以发送或广播带宽(BW)准许消息630到D2D网络的UE。在一个实施例中，D2D网络中的活跃UE可以被配置为唤醒以接收BW许可消息。每个UE可确定资源是否已被分配用于由UE发送和/或接收数据。在一个实施例中，如果没有资源被分配用于由UE发送和/或接收数据，则该UE可以进入或重新进入休眠模式。
在一个实施例中，BW许可消息可包括一个或多个BW分配消息，其中，每个BW分配消息针对一个或多个经调度的CID。在一个实施例中，BW分配消息可包括资源分配起始点和/或资源分配的经调度的(一个或多个)CID的大小。在一个其中使用空间重使用的实施例中，多个CID可以在相同的资源分配上来调度。
在一个实施例中，数据信道或数据窗口692和694可以跟随在竞争窗口期间出现的资源分配之后。在一个实施例中，在数据信道的窗口期间，至少一个Tx UE和Rx UE对在指定的时间唤醒来传输数据680或690。在一个实例中，Tx UE可以在所分配的资源时间段期间使用定义的传输功率来发送数据分组(如数据680和690)一段定义的时间段，未被调度用于该资源分配的其它Tx UE和Rx的UE可以进入休眠模式以节省功率，直到针对相应UE的资源分配时间段到来。在另一示例中，没有数据要传输的UE可以被配置为仅在竞争窗口期间唤醒以接收资源分配调度。UE可以被配置为在剩余的时间处于休眠模式。
在一个实施例中，UE可以被配置为仅在如果该UE没有数据要传输、或者如果该UE未被选作协调器的情况下为活跃的或唤醒的以接收BW许可消息。未被选作协调器和没有数据要传输的UE(使得UE仅仅唤醒来接收BW许可消息)的一个优势是，相较基于WiFi的D2D通信系统(其具有顺序突发到突发竞争，其中UE必须一直是唤醒的以接收通信)它们具有显著功率节省。
在一个实施例中，由于协调器和与Tx UE之间链路质量差，协调器可能不会收到BWReq。如果BW Req没有由协调器接收或BW Req低于质量阈值，虽然协调器被选为当前协调器，但是没有针对各个Tx UE分配带宽。在一个实施例中，Tx UE能够通过从协调器接收信号、并测量该协调器的信号的接收信号功率，来确定该协调器没有接收带宽请求。在一个实施例中，Tx UE能够进入休眠模式直到选出新的协调器。TX UE可以进入休眠模式以节省功率。在一个实施例中，由于活跃D2D的UE轮流作为协调器，针对每个UE的公平或相等传输机会仍然可以实现。
在一个实施例中，Tx UE和/或Rx UE可以使用所分配的信道来执行功率控制和/或链路适配。例如，针对Tx和Rx对的分配的资源的第一部分可以由Tx UE用来发送参考信号660和/或由Rx UE用来反馈670信道估计、定时/频率同步、功率控制、链路自适应、和/或MIMO反馈。在一个实施例中，D2D链路可以使用针对蜂窝系统开发的CQI/RI/PMI反馈机制和/或功率调整的一部分。
在一个实施例中，空间再使用可以用于D2D通信。例如在竞争窗口中，具有较高优先级CID的Rx UE可以检测或确定存在对Rx UE没有干扰或干扰可忽略的另一个Tx UE，该RxUE从它有效连接到的Tx接收器接收数据。当Rx UE确定其它Tx UE将不会造成任何的干扰或将造成低于选定或限定的阈值的干扰，该Rx UE可以使用交换控制消息来与其它Tx UE通信、以通知其它Tx UE其可以使用针对D2D通信的空间再使用。在一个实施例中，Tx UE能够包括附加的CID作为其BW Req消息中的空间再使用对。协调器可考虑(一个或多个)允许的重使用对，该允许的重使用对导致干扰小于调度传输中的定义阈值或针对D2D Tx UE和RxUE对的通信调度的定义阈值。例如，协调器可以向能够容忍来自其它D2D UE的干扰的多个链路分配相同的资源块。
图7图示了协调器调度处理的实施例。在图7中，Rx3 UE 710已被指定为协调器710。在这个示例中，在带宽请求阶段770，Tx1 UE 730、Tx2 UE 760和Tx3 UE 720中的每个可以向协调器710发送D2D带宽分配请求。协调器710随后可以针对Rx1 UE 740和Tx1 UE730之间的链路、以及Rx2 UE 750和Tx2 UE 760之间的链路调度带宽。在带宽许可阶段780，调度器710随后可以将带宽分配消息发送到具有针对D2D通信分配的带宽的每个Rx UE和TxUE。
在图7的实施例中，Rx3 UE 720和Tx3 UE 710之间的链路不具有针对数据通信调度的带宽。在一个实例中，由于Tx3 UE 710可能没有任何要与Rx3 UE 720通信的数据，可以不针对Rx3 UE 720和Tx3 UE 710之间的链路调度任何带宽。在另一实例中，由于Rx3 UE720和Tx3 UE 710之间的链路可能不具有足够高的优先级(该优先级足以由协调器710调度Rx3 UE 720和Tx3 UE 710之间的D2D通信)，可以不针对Rx3 UE 720和Tx3 UE 710之间的链路调度任何带宽。在控制和数据传输阶段790，每个链接的Tx UE和Rx UE对(即Tx1 UE 730与Rx1 UE 740配对以及Tx2 UE 760与Rx2 UE 750配对)中的每个可以在该对的所分配的带宽期间传输数据。
另一实施例提供了可操作来在D2D网络中通信的UE的计算机电路的功能800，如图8中的流程图所示。功能可以作为方法实现、或者功能可以作为机器上的指令来执行，其中指令被包括在至少一种计算机可读介质或一种非暂态计算机可读存储介质上。计算机电路可以被配置为确定D2D协调器选择指定，如框810中所示。在一个实施例中，计算机电路可以被配置为通过从先前的D2D协调器或eNB接收D2D协调器选择指定，来确定D2D协调器选择指定。在另一实施例中，计算机电路可以被配置为基于在D2D网络中的具有最高优先级分级的UE，来确定D2D协调器选择指定。计算机电路还可以被配置为从至少一个D2D UE接收D2D带宽分配请求，如框820中所示。
计算机电路也可以被配置为调度针对至少一个D2D UE的带宽，如框830中所示。在一个实施例中，计算机电路可以配置为基于来自至少一个D2D UE的D2D带宽分配请求的优先级水平，来为至少一个D2D UE调度带宽。在另一实施例中，D2D带宽分配请求可包括针对D2D协调器和至少一个D2D UE之间的链路的独特连接标识(CID)、以及D2D带宽分配的大小。在另一实施例中，计算机电路可以被配置为将CID映射到针对至少一个D2D UE的所选的随机确定的优先级。计算机电路也可以被配置为将D2D带宽分配消息传输到D2D网络中的至少一个D2D UE，从而使得所述至少一个D2D UE能够确定带宽何时被分配用于由所述至少一个D2D UE与D2D网络中的其它D2D UE通信，如框840中所示。在一个实施例中，计算机电路可以被配置为从D2D传输机UE接收数据。在另一实施例中，UE可操作来在D2D无线电接入网1(RAN1)中通信。
另一实施例提供了可操作来在D2D网络中通信的UE的计算机电路的功能900，如图9的流程图所示。功能可以作为方法实现、或者功能可以作为机器上的指令来执行，其中指令被包括在至少一种计算机可读介质或一种非暂态计算机可读存储介质上。计算机电路可以被配置为传输D2D带宽分配请求到D2D协调器UE，如框910中所示。在一个实施例中，计算机电路可以包括收发器、发送器、或接收器。计算机电路还可以被配置为从D2D协调器UE接收D2D带宽分配消息，如框920中所示。计算机电路也可以被配置为基于在D2D带宽分配消息中接收的信息，来在选定时间处将数据从UE传输到其它D2D UE，如框930中所示。
在一个实施例中，计算机电路还被配置为：基于D2D带宽分配消息，使用选定的功率水平来将数据从UE传输到其它D2D UE一段选定的持续时间。在另一实施例中，D2D带宽分配消息包括指示何时开始将数据从UE传输到其它D2D UE的资源分配起始点。在另一实施例中，计算机电路还被配置为在接收D2D带宽分配消息后启动休眠模式，当到达资源分配起始点时将数据传输至D2D网络中的其它D2D UE，以及在将数据传输至D2D网络中的其它D2D UE之后重启动休眠模式。
在一个实施例中，计算机电路还被配置为建立UE和其它D2D UE之间的链路，并接收针对该链路的独特的CID。在另一实施例中，计算机电路还被配置为建立与多个其它D2DUE的链路，并基于CID来识别每个链路。在一个实施例中，D2D带宽分配请求包括UE和D2D接收器UE之间的链路的独特的CID和/或一个D2D带宽分配的大小。在另一实施例中，计算机电路还被配置为将CID映射到UE的所选优先级。
在另一实施例中，计算机电路还被配置为随机地确定UE的所选优先级。随机选择的所选优先级可以由每个D2D UE以分布的方式确定，其中，每个D2D UE使用用于确定和映射的优先级的相同算法，以确保每个D2D UE知道D2D网络中的其它D2D UE的优先级水平。在一个实施例中，计算机电路还被配置为在从D2D协调器UE接收的分配周期期间接收来自其它D2D UE的参考信号。参考信号可以用于信道估计、定时同步、频率同步、功率控制、链路适配、或MIMO反馈。在另一实施例中，计算机电路还被配置为：基于在D2D带宽分配消息中接收到的信息，来针对选定的持续时间、或在选定信道上，在选定时间处将数据从UE传输到多个其它D2D UE。
另一实施例提供了可操作来在D2D网络中通信的UE的计算机电路的功能1000，如图10的流程图所示。功能可以作为方法实现、或者功能可以作为机器上的指令来执行，其中指令被包括在至少一种计算机可读介质或一种非暂态计算机可读存储介质上。计算机电路可以被配置为从D2D协调器UE接收D2D带宽分配消息，如框1010中所示。计算机电路还可被配置为使用带宽分配消息来识别用于从D2D网络中的另一个D2D UE接收数据的接收信息，如框1020中所示。
计算机电路也可以被配置为使用接收信息来从其它D2D UE接收数据，如框1030中所示。在一个实施例中，接收信息包括用于接收数据的所选信道或持续时间。在一个实施例中，计算机电路还被配置为从D2D协调器UE或eNB接收D2D协调器选择指定。在另一实施例中，计算机电路还被配置为在接收D2D带宽分配消息之后启动休眠模式，在资源分配起始点处从D2D网络中的其它D2D UE接收数据，以及在从D2D网络中的其它D2D UE接收数据之后重启动休眠模式。在另一实施例中，计算机电路还被配置为在时间段期间从其它D2D UE接收反馈信号，其中反馈信号包括信道估计、定时同步、频率同步、信道质量指示、功率控制、链路适配、或MIMO反馈。在另一实施例中，计算机电路还被配置为建立UE和其它D2D UE之间的n链路、并收接收针对该链路的独特的CID。
图11提供了用于协调D2D通信的方法的流程图1100。方法可以包括：在D2D协调器UE处接收D2D协调器选择指定，如框1110中所示。方法还可以包括：在D2D协调器UE处从多个D2D Tx UE接收D2D带宽分配请求，如框1120中所示。方法还可以包括：为多个D2D UE中的每个调度带宽分配，如框1130中所示。方法还可以包括：将D2D带宽分配消息传输至D2D网络内的多个D2D UE，如框1140中所示。
在一个实施例中，D2D带宽分配消息使得多个D2D UE能够确定针对每个D2D UE的带宽分配，从而与D2D网络中的至少一个其它D2D UE通信。在另一实施例中，针对多个D2DUE中的D2D UE调度的带宽分配的大小，不同于针对多个D2D UE中的其它D2D UE调度的带宽分配的大小。针对多个D2D UE中的D2D UE调度的带宽分配的大小可以是可变的。在另一实施例中，方法还包括：使用空间重使用来为多个D2D UE中的超过一个D2D UE调度基本相同的带宽分配。在一个实施例中，方法还包括：基于每个带宽请求的优先级来为多个D2D UE中的每个调度带宽分配。在另一实施例中，方法还包括：以增强节点B(eNB)或D2D协调器UE来同步多个UE的时间和/或频率。在另一实施例中，方法还包括：在选定时间段已过去之后选择D2D UE为下一个D2D协调器UE，并且向所选择的D2D UE传输D2D协调器UE指定。选定时间段可以是协调器的工作周期或占空比。
图12提供了UE设备(例如，移动终端(MT)、移动节点、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动无线设备、移动通信设备、平板计算机、手持机、或其它类型的无线设备)的示例图示。无线设备可以包括一个或多个天线，一个或多个天线被配置为与节点、宏节点、低功率节点(LPN)、或传输站(例如，基站(BS)、演进节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线电设备(RE)、中继站(RS)、无线电设备(RE)、远程无线电单元(RRU)、中央处理模块(CPM)或其它类型的无线广域网(WWAN)接入点)进行通信。无线设备可以被配置为使用至少一个无线通信标准(包括3GPP LTE、WiMAX、高速分组接入(HSPA)、蓝牙和WiFi)进行通信。无线设备可以使用单独的天线(针对每个无线通信标准)或共享天线(针对多个无线通信标准)进行通信。无线设备可以在无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)和/或WWAN中进行通信。
图12还提供了麦克风和一个或多个扬声器(可以被用于音频输入和来自无线设备的音频输出)的图示。显示屏可以是液晶显示器(LCD)屏幕、或其它类型的显示屏(例如，有机发光二极管(OLED)显示器)。显示屏可以被配置为触摸屏。触摸屏可以使用电容触摸屏技术、电阻触摸屏技术或另一类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器可以被耦合到内部存储器，以提供处理和显示功能。非易失性存储器端口还可以被用于给用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口还可以被用于扩展无线设备的存储能力。键盘可以与无线设备集成或被无线连接到无线设备，以提供额外的用户输入。虚拟键盘还可以使用触摸屏来被提供。
各种技术或其中的某些方面或部分可以采取被体现在有形介质(例如，软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、硬盘驱动器、非暂态计算机可读存储介质、或其中的任何其它机器可读存储介质)中的程序代码(即，指令)的形式，当程序代码被加载到机器(例如，计算机)中并且由机器执行时，机器变成用于实施各种技术的装置。电路可以包括硬件、固件、程序代码、可执行代码、计算机指令和/或软件。非暂态计算机可读存储介质可以是不包括信号的计算机可读存储介质。在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备可以包括处理器、可由处理器读取的存储介质(包括易失性存储器和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备、以及至少一个输出设备。易失性存储器和非易失性存储器和/或存储元件可以是随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存驱动器、光盘驱动器、磁硬盘驱动器、固态驱动器、或用于存储电子数据的其它介质。节点和无线设备还可以包括收发器模块(即，收发器)、计数器模块(即，计数器)、处理模块(即，处理器)、和/或时钟模块(即，时钟)或定时器模块(即，定时器)。可以实现或利用本文所描述的各种技术的一个或多个程序可以使用应用编程接口(API)、可重用的控制等。这样的程序可以在高度面向过程或对象的编程语言中被实现，以与计算机系统进行通信。然而，如果需要的话，一个或多个程序可以在汇编或机器语言中被实现。在任何情况下，语言可以是编译语言或解释语言，并且与硬件实施方式相结合。
应该理解，本说明书中所描述的很多功能单元已经被标记为模块，以便更具体地强调它们的实施独立性。例如，模块可被实现为硬件电路，硬件电路包括定制的超大规模集成(VLSI)电路或门阵列、现成的半导体(例如，逻辑芯片)、晶体管、或其它分立元件。模块还可以在可编程硬件设备(例如，现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等)中被实现。
模块还可以在由各种类型的处理器执行的软件中被实现。可执行代码的标识模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或功能。然而，标识模块的可执行文件不需要物理上位于一起，而是可以包括存储于不同位置中的不同的指令，当其在逻辑上被一起连接时，包括模块并且实现模块的规定目的。
实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或很多指令，并且甚至可以被分布在数个不同的代码段上、被分布在不同的程序中、以及跨数个存储器设备被分布。类似地，操作数据可以被标识并且在这里被图示在模块内，并且可以以任何适当的形式被体现和被组织在任何适当类型的数据结构内。操作数据可以称为单个数据集，或者可以被分布在不同的位置上(包括在不同的存储设备上)，并且可以仅作为系统或网络上的电子信号而(至少部分地)存在。模块可以是被动的或主动的，包括可操作来执行所需功能的代理。
整个说明书中对“一个实施例”或“示例性的”的参照意味着结合被包括在本发明的至少一个实施例中的示例所描述的特定的特征、结构、或特点。因此，贯穿本说明书在各种地方中的短语“在一个实施例中”或词语“示例性的”的出现不一定全部涉及相同的实施例。
如本文所使用的，方便起见，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以被呈现在共同的列表中。然而，这些列表好像应该被理解为列表的每个构件被分别标识为单独的和唯一的构件。因此，在没有相反指示的情况下，仅基于共同的组中它们的呈现，这样的列表中没有独立构件实际上应该被理解为相同列表的任何其它构件的等价形式。另外，本发明的各种实施例和示例在这里可以涉及与其中的各种组件的替代形式一起。应该理解的是这样的实施例、示例和替代形式事实上不应被理解为彼此的等价形式，而是被认为是本发明的单独的和自主的表示。
另外，所描述的特征、结构或特点可以以任何适当的方式被结合在一个或多个实施例中。在下面的描述中，提供了很多具体的细节，例如布局、距离、网络示例等的示例，以提供对本发明的实施例的彻底的理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本发明可以在没有一个或多个具体细节的情况下被实施，或利用其它方法、组件、布局等被实施。在其它示例中，公知的结构、材料、或操作未被图示或未被详细描述，以避免模糊本发明的各方面。
尽管在一个或多个特定应用中前述的示例是说明本发明的原理，但是对本领域的普通技术人员显而易见的是在不脱离本发明的原理和构思的情况下，可以对形式、用法和细节做出许多修改，而无需创造性劳动。因此，除了由下面提出的权利要求限制外，不意在对本发明进行限制。

Claims (23)

1.一种用于可操作来在设备到设备(D2D)网络中通信的UE的计算机电路，所述计算机电路包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述UE：
确定D2D协调器选择指定，其中所述D2D协调器选择指定是基于竞争中的UE的优先级确定的，并且其中所述优先级是使用指定给每个UE的独特连接标识(CID)确定的；
从至少一个D2D UE接收D2D带宽分配请求，所述D2D带宽分配请求包括针对所述D2D协调器和所述至少一个D2D UE之间的链路的CID；
基于来自所述至少一个D2D UE的所述D2D带宽分配请求的优先级水平，为所述至少一个D2D UE调度带宽，所述优先级水平基于所述D2D带宽分配请求中的所述CID被确定；并且
将D2D带宽分配消息传输到所述D2D网络内的至少一个D2D UE，从而使得所述至少一个D2D UE能够确定带宽何时被分配用于所述至少一个D2D UE与所述D2D网络中的另一个D2DUE通信，
其中所述计算机电路还被配置为：通过从先前的D2D协调器接收D2D协调器选择指定，来确定所述D2D协调器选择指定。
2.如权利要求1所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为基于在所述D2D网络中的具有最高优先级分级的UE，来确定所述D2D协调器选择指定。
3.如权利要求1所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为确定所述D2D协调器选择指定用于竞争。
4.如权利要求1所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为从D2D发送器UE接收数据。
5.如权利要求1所述的计算机电路，其中所述D2D带宽分配请求还包括D2D带宽分配的大小。
6.如权利要求5所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为将所述CID映射到针对所述至少一个D2D UE的所选的随机确定的优先级。
7.一种用于可操作来在设备到设备(D2D)网络中通信的UE的计算机电路，所述计算机电路包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述UE：
传输D2D带宽分配请求到D2D协调器UE，其中所述D2D带宽分配请求包括针对所述D2D协调器UE和所述UE之间的链路的独特连接标识(CID)，所述D2D协调器UE是通过从先前的D2D协调器UE接收的D2D协调器选择指定来确定的，其中所述D2D协调器选择指定是基于竞争中的UE的优先级确定的，并且其中所述优先级是使用指定给每个UE的CID确定的；
从所述D2D协调器UE接收与所述CID相关联的D2D带宽分配消息；并且
基于在所述D2D带宽分配消息中接收的信息，在选定时间将数据从UE传输到其它D2DUE。
8.如权利要求7所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为基于所述D2D带宽分配消息，使用选定的功率水平来将数据从所述UE传输到其它D2D UE一段选定的持续时间。
9.如权利要求7所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为：
在接收所述D2D带宽分配消息后启动休眠模式；
当到达资源分配起始点时将数据传输至所述D2D网络中的其它D2D UE；以及
在将数据传输至所述D2D网络中的其它D2D UE之后重启动所述休眠模式。
10.如权利要求7所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为：
建立所述UE和其它D2D UE之间的链路；并且
接收针对所述链路的CID。
11.如权利要求10所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为：
建立与多个其它D2D UE的链路；并且
基于所述CID来识别每个链路。
12.如权利要求10所述的计算机电路，其中所述CID是针对UE的空间重使用对。
13.如权利要求7所述的计算机电路，其中所述D2D带宽分配请求还包括D2D带宽分配的大小。
14.如权利要求13所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为将所述CID映射到针对所述UE的所选的随机确定的优先级。
15.如权利要求7所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为：
在从所述D2D协调器UE接收的分配时间段期间从其它D2D UE接收参考信号；以及
将所述参考信号用于信道估计、定时同步、频率同步、功率控制、链路适配、或MIMO反馈。
16.如权利要求7所述的计算机电路，其中所述计算机电路还被配置为：
基于在所述D2D带宽分配消息中接收到的信息，来针对选定的持续时间、或在选定信道上，在选定时间将数据从所述UE传输到多个其它D2D UE。
17.一种用于协调设备到设备(D2D)通信的方法，包括：
在D2D协调器UE处从先前的D2D协调器UE接收D2D协调器选择指定，其中所述D2D协调器选择指定是基于竞争中的UE的优先级确定的，并且其中所述优先级是使用指定给每个UE的独特连接标识(CID)确定的；
在所述D2D协调器UE处从多个D2D发送器UE接收D2D带宽分配请求，所述D2D带宽分配请求包括针对所述D2D协调器UE与所述多个D2D发送器UE之间的链路的CID；
基于所述D2D带宽分配请求中的所述CID，为多个D2D UE中的每个调度带宽分配；以及
将D2D带宽分配消息传输至D2D网络内的多个D2D UE，其中所述D2D带宽分配消息使得所述多个D2D UE能够确定针对每个D2D UE的带宽分配，从而与所述D2D网络中的至少一个其它D2D UE通信。
18.如权利要求17所述的方法，其中针对所述多个D2D UE中的D2D UE调度的所述带宽分配的大小不同于针对所述多个D2D UE中的其它D2D UE调度的所述带宽分配的大小。
19.如权利要求18所述的方法，其中针对所述多个D2D UE中的D2D UE调度的带宽分配的大小是可变的。
20.如权利要求17所述的方法，还包括使用空间重使用来为所述多个D2D UE中的超过一个D2D UE调度相同的带宽分配。
21.如权利要求17所述的方法，还包括基于每个带宽请求的优先级来为所述多个D2DUE中的每个调度带宽分配。
22.如权利要求17所述的方法，还包括以增强节点B(eNB)或所述D2D协调器UE来同步所述多个D2D UE的时间和频率。
23.如权利要求17所述的方法，还包括：
在选定时间段已过去之后选择D2D UE为下一个D2D协调器UE；并且
向所选择的D2D UE传输另一D2D协调器UE选择指定。
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