CN105191177B - 用于无线通信系统中的装置至装置d2d通信的多媒体广播/多播服务方法和装置 - Google Patents

用于无线通信系统中的装置至装置d2d通信的多媒体广播/多播服务方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在无线通信系统中通过进行装置至装置D2D通信的第一UE来提供多媒体广播/多播服务MBMS的方法。具体来说，该方法包括以下步骤：通过第一UE接收用于D2D通信的控制信息；以及通过所述第一UE向旨在用于所述D2D通信的第二UE提供MBMS，其中，所述MBMS被配置成利用上行链路资源来发送。

Description

用于无线通信系统中的装置至装置D2D通信的多媒体广播/多 播服务方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且更具体地说，涉及在无线通信系统中用于装置至装置(D2D:device-to-device)通信的多媒体广播/多播服务方法，和用于该方法的装置。
背景技术
对本发明可以应用至的、作为无线通信系统的示例的第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)(在下文，称为“LTE”)通信系统进行简要描述。
图1是例示作为无线通信系统的示例的演进通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的图。E-UMTS是常规UMTS的演进版本，并且其基本标准化正在第三代合作伙伴计划(3GPP)下进行。E-UMTS可以被称为长期演进(LTE)系统。针对UMTS和E-UMTS的技术规范的细节可以参考“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification GroupRadio Access Network”版本7和版本8来理解。
参照图1，E-UMTS包括：用户设备(UE)、基站(eNode B；eNB),以及位于网络(E-UTRAN)的终端处并且连接至外部网络的接入网关(AG)。该基站可以同时发送用于广播服务、多播服务以及/或单播服务的多个数据流。
针对一个基站，存在一个或更多个小区。一个小区被设置成1.44MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz以及20MHz的带宽之一，并且向几个用户设备提供下行链路或上行链路传输服务。不同小区可以被设置成提供不同带宽。而且，一个基站控制针对多个用户设备的数据发送和接收。基站向对应用户设备发送下行链路数据的、用于向该对应用户设备通知将发送数据的时域和频域的下行链路(DL)安排信息，和有关编码、数据尺寸以及混合自动重复和请求(HARQ)的信息。而且，基站向对应用户设备发送上行链路数据的、用于向该对应用户设备通知可以被该对应用户设备使用的时域和频域的上行链路(UL)安排信息，和有关编码、数据尺寸以及HARQ的信息。可以在基站之间使用用于发送用户业务量或控制业务量的接口。核心网络(CN)可以包括用于对用户设备进行用户注册的AG和网络节点等。AG基于跟踪区域(TA)来管理用户设备的移动性，其中，一个TA包括多个小区。
尽管基于WCDMA开发的无线通信技术已经演进成LTE，但用户和提供者的请求和期望继续增加。而且，因为持续开发另一无线接入技术，所以需要新演进的无线通信技术供未来竞争所用。在这方面，需要缩减每比特成本、增加可用服务、使用适应频带、简单结构和开放型接口、用户设备的合适功耗等。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是，提供一种用于在无线通信系统中的装置至装置(D2D)通信的多媒体广播/多播服务方法，和用于该方法的装置。
可以通过本发明实现的技术目的不限于在上文具体描述的内容，而且本领域技术人员根据下面的详细描述更清楚地明白在此未描述的其它技术目的。
技术解决方案
在本发明的用于实现本发明的目的的一方面中，在此提供了一种用于在无线通信系统中通过执行装置至装置(D2D)通信的第一用户设备(UE)来提供多媒体广播/多播服务(MBMS)的方法，该方法包括以下步骤：接收用于D2D通信的控制信息；以及向与D2D通信的配对实体相对应的第二UE提供所述MBMS，其中，所述MBMS被配置成利用上行链路资源来发送。
所述控制信息可以被配置用于D2D发现和D2D数据通信。
所述MBMS可以被配置成包括以下各项中的至少一个：D2D授权、用于D2D通信的资源分配信息、D2D信号类型、以及发送功率。
可以基于所述第二UE的标识符来对所述MBMS进行解码。
可以利用扩展循环前缀来发送所述MBMS。
所述MBMS可以被配置成通过处于D2D空闲状态的UE或者处于无线电资源控制(RRC)空闲状态的UE来监测。
如果通过基站(BS)来接收所述MBMS，则所述BS可以通过下行链路资源来重新发送所述MBMS。所述方法还可以包括以下步骤：当接收到通过所述BS重新发送的所述MBMS时，基于所述第一UE的标识符来执行解码，并且如果解码成功，则所述第一UE可以确定已经将所述MBMS成功发送至所述第二UE。
可以通过利用单频网络(SFN)方案的基站(BS)来发送用于D2D的所述控制信息。所述第一UE和所述第二UE可以属于不同的BS，并且可以通过与所述第一UE和所述第二UE相对应的eNB来发送用于D2D通信的所述控制信息。所述第二UE可以不属于所述BS。所述MBMS可以被配置成包括以下各项中的至少一个：用于D2D通信的同步信号、用于D2D通信的时间信息、用于D2D通信的无线电资源分配信息、以及D2D通信的类型。
所述MBMS可以被半静态地发送。
所述第一UE和所述第二UE可以不存在于BS的覆盖范围中。
在本发明的用于实现本发明的目的的另一方面中，在此提供了一种用于在无线通信系统中通过执行装置至装置(D2D)通信的第一用户设备(UE)来提供多媒体广播/多播服务(MBMS)的第一用户设备(UE)，该第一UE包括：射频(RF)单元；以及处理器，其中，所述处理器被配置成，接收用于D2D通信的控制信息，以及向与D2D通信的配对实体相对应的第二UE提供所述MBMS，并且其中，所述MBMS被配置成利用上行链路资源来发送。
有利效果
根据本发明，可以有效地执行在用于无线通信系统中的D2D通信的多媒体广播/多播服务。
根据本发明的效果不限于在上文具体描述的内容，而且本领域技术人员根据下面的详细描述更清楚地明白在此未描述的其它优点。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，附图例示了本发明的实施方式，并与本描述一起用于说明本发明的原理。
图1是例示作为无线通信系统的示例的演进通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的图。
图2是例示基于3GPP无线电接入网络标准的用户设备与E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制层面和用户层面的结构的图。
图3是例示在3GPP LTE系统中使用的物理信道和用于利用该物理信道发送信号的一般方法的图。
图4是例示在LTE系统中使用的无线电帧的结构的图。
图5是用于说明利用寻呼消息的一般发送和接收方法的图。
图6例示了发送MBMS控制信道(MCCH)信息的方案。
图7例示了DL时隙的资源网格。
图8例示了DL子帧的结构。
图9例示了LTE系统中的UL子帧的结构。
图10和11例示了D2D通信。
图12是根据本发明的被引用以说明用于多个D2D组的信号格式的图。
图13是根据本发明的被引用以说明通过利用UL资源的MBMS的覆盖范围扩展的图。
图14和15是根据本发明的、被引用以说明执行UE的D2D广播/组播(groupcast)的实施例的图。
图16是例示小区间D2D通信的图。
图17是根据本发明的实施方式的、被引用以说明分配给利用UL资源来接收MBMS的每一个UE的发现子帧的图。
图18是被引用以说明利用UL资源的U_MBMS的半持久性安排(SPS)方案的D2D通信的图。
图19例示了可应用于本发明的实施方式的BS和UE。
具体实施方式
下列技术可以被用于各种无线接入技术，如CDMA(码分多址)、FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、OFDMA(正交频分多址)，以及SC-FDMA(单载波频分多址)。CDMA可以通过诸如UTRA(通用陆基无线电接入)或CDMA 2000这样的无线电技术来实现。TDMA可以通过诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电业务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)这样的无线电技术来实现。OFDMA可以通过诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20，以及演进UTRA(E-UTRA)这样的无线电技术来实现。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS(E-UMTS)的一部分，并且在下行链路中采用OFDMA，而在上行链路中采用SC-FDMA。LTE-advanced(LTE-A)是3GPP LTE的演进版本。
为清楚描述起见，尽管下列实施方式将基于3GPP LTE/LTE-A来进行描述，但要明白的是，本发明的技术精神不限于3GP LTE/LTE-A。而且，提供了下文在本发明实施方式中使用的具体术语，以帮助理解本发明，并且在不脱离本发明的技术精神的范围内，可以在这些具体术语中进行各种修改。
图2是例示基于3GPP无线电接入网络标准的用户设备与E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制层面和用户层面的结构的图。控制层面意指发送控制消息的通道，其中，该控制消息被用户设备和网络用于管理呼叫。该用户层面意指发送在应用层中生成的数据(例如，语音数据或因特网包数据)的通道。
作为第一层的物理层利用物理信道向上层提供信息传递服务。该物理层经由传输信道连接至介质接入控制(MAC)层，其中，该介质接入控制层位于物理层上。数据经由传输信道在介质接入控制层与物理层之间传递。数据经由物理信道在发送侧的一个物理层与接收侧的另一物理层之间传递。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。更详细地说，物理信道在下行链路中根据正交频分多址(OFDMA)方案来调制，而在上行链路中根据单载波频分多址(SC-FDMA)方案来调制。
第二层的介质接入控制(MAC)层经由逻辑信道向MAC层上的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠数据发送。RLC层可以被实现为MAC层内的功能块。为了有效地在具有窄带宽的无线电接口内利用诸如IPv4或IPv6这样的IP包发送数据，第二层的包数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩，以缩减不必要的控制消息的尺寸。
位于第三层的最底部上的无线电资源控制(RRC)层仅限定在控制层面中。RRC层与配置、重新配置以及释放要负责控制逻辑信道、传输信道以及物理信道的无线电承载体(“RB”)相关联。在这种情况下，RB意指由第二层提供的、用于用户设备与网络之间的数据传递的服务。为此，用户设备与网络的RRC层彼此交换RRC消息。如果用户设备的RRC层与网络的RRC层RRC连接，则用户设备处于RRC连接模式。如果不是这样，则用户设备处于RRC空闲模式。位于RRC层上的非接入层(NAS)执行诸如会话管理和移动性管理这样的功能。
构成基站eNB的一个小区被配置成1.4MHz、3.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz，以及20MHz的带宽之一，并且向若干用户设备提供下行链路或上行链路发送服务。这时，不同小区可以被配置成提供不同带宽。
作为从网络至用户设备运送数据的下行链路传输信道，提供有运送系统信息的广播信道(BCH)、运送寻呼消息的寻呼信道(PCH)，以及运送用户业务量或控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或广播服务的业务量或控制消息可以经由下行链路SCH或附加下行链路多播信道(MCH)来发送。此时，作为从用户设备至网络运送数据的上行链路传输信道，提供有运送初始控制消息的随机接入信道(RACH)，和运送用户业务量或控制消息的上行链路共享信道(UL-SCH)。作为位于传输信道之上并且与传输信道映射的逻辑信道，提供有广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCCH)、以及多播业务信道(MTCCH)。
图3是例示在3GPP LTE系统中使用的物理信道和用于利用该物理信道发送信号的一般方法的图。
在步骤S301，用户设备在其最近进入小区或者接通电力时，执行诸如与基站同步这样的初始小区搜索。为此，用户设备通过从基站接收主同步信道(P-SCH)和次同步信道(S-SCH)来与基站同步，并且获得诸如小区ID这样的信息等。然后，用户设备可以通过从基站接收物理广播信道(PBCH)来获取该小区内的广播信息。此时，用户设备可以通过在初始小区搜索步骤接收下行链路基准信号(DL RS)来标识下行链路信道状态。
在步骤S302，已经完成初始小区搜索的用户设备可以通过接收根据物理下行链路控制信道(PDCCH)的物理下行链路共享信道(PDSCH)和该PDCCH中运送的信息，来获取更详细的系统信息。
然后，用户设备可以执行诸如步骤S303至S306的随机接入过程(RACH)，以完成针对基站的完整接入。为此，用户设备可以通过物理随机接入信道(PRACH)来发送前同步码(S303)，并且可以通过PDCCH和与该PDCCH相对应的PDSCH来接收针对该前同步码的响应消息(S304)。对于基于争用的RACH的情况来说，用户设备可以执行争用解决过程，如发送(S305)附加物理随机接入信道和接收(S306)物理下行链路控制信道和与该物理下行链路控制信道相对应的物理下行链路共享信道。
已经执行前述步骤的用户设备可以接收物理下行链路控制信道(PDCCH)/物理下行链路共享信道(PDSCH)(S307)，并且发送物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)(S308)，作为发送上行链路/下行链路信号的一般过程。从用户设备向基站发送的控制信息被称为上行链路控制信息(UCI)。该UCI包括：HARQ ACK/NACK(混合自动重复和请求确认/否定确认)、SR(安排请求)、CSI(信道状态信息)等。在本说明书中，HARQACK/NACK被称为HARQ-ACK或ACK/NACK(A/N)。HARQ-ACK包括以下各项中的至少一个：肯定确认(简称为ACK)、否定ACK(NACK)、DTX以及NACK/DTX。该CSI包括：CQI(信道质量指示符)、PMI(预编码矩阵索引)、RI(秩指示)等。尽管UCI通常经由PUCCH来发送，但如果应当同时发送控制信息和业务量数据，则其可以经由PUSCH来发送。而且，用户设备可以根据网络的请求/命令，非周期性地经由PUSCH发送UCI。
图4是例示在LTE系统中使用的无线电帧的结构的图。
参照图4，在蜂窝OFDM无线电分组通信系统中，上行链路/下行链路数据包发送以子帧为单位来执行，其中，一个子帧根据包括多个PFDM符号的给定时间间隔来限定。3GPPLTE标准支持可应用于频分双工(FDD)的1型无线电帧结构，和可应用于时分双工(TDD)的2型无线电帧结构。
图4的(a)是例示1型无线电帧的结构的图。该下行链路无线电帧包括10个子帧，其中每一个子帧在时域中包括两个时隙。为发送一个子帧所需的时间被称为发送时间间隔(TTI)。例如，一个子帧可以具有1ms的长度，而一个时隙可以具有0.5ms的长度。一个时隙在时域中包括多个OFDM符号并且在频域中包括多个资源块(RB)。因为3GPP LTE系统在下行链路中使用OFDM，所以OFDM符号表示一个符号间隔。该OFDM符号可以被称为SC-FDMA符号或符号间隔。作为资源分配单元的资源块(RB)在一个时隙中可以包括多个连续子载波。
包括在一个时隙中的OFDM符号的数量可以根据循环前缀(CP)的配置而变。该CP的示例包括扩展CP和正常CP。例如，如果OFDM符号根据正常CP来配置，则一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以为7。如果OFDM符号根据扩展CP来配置，则因为一个OFDM符号的长度增加，所以包括在一个时隙中的OFDM符号的数量小于正常CP情况下的OFDM符号数。例如，对于扩展CP的情况来说，一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以为6。如果信道状态像用户设备高速移动的情况一样不稳定，则可以使用扩展CP，以缩减符号间干扰。
如果使用正常CP，则因为一个时隙包括7个OFDM符号，所以一个子帧包括14个OFDM符号。这时，每一个子帧中的最初最大三个OFDM符号可以被分配给物理下行链路控制信道(PDCCH)，而其它OFDM符号可以被分配给物理下行链路共享信道(PDSCH)。
图4的(b)是例示2型无线电帧的结构的图。该2型无线电帧包括两个“半帧”，其中每一个都包括四个一般子帧，该一般子帧包括两个时隙和一专用子帧，该专用子帧包括：下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)以及上行链路导频时隙(UpPTS)。
在专用子帧中，DwPTS被用于用户设备处的初始小区搜索、同步或信道估计。UpPTS被用于基站处的信道估计和用户设备的上行链路发送同步。换句话说，将DwPTS用于下行链路发送，而将UpPTS用于上行链路发送。尤其是，将UpPTS用于PRACH前同步码或者SRS发送。而且，保护时段是要去除因下行链路信号在上行链路与下行链路之间的多路径延迟而造成在上行链路中出现的干扰。
特定子帧的配置在当前3GPP标准文献中进行了定义，如下表1所示。表1例示了在Ts＝1/(15000×2048)的情况下的DwPTS和UpPTS，而另一区域被配置用于保护时段。
[表1]
同时，2型无线电帧的结构(即，TDD系统中的上行链路/下行链路配置(UL/DL配置)如下表2所示。
[表2]
在上表2中，D意指下行链路子帧，U意指上行链路子帧，而S意指专用子帧。而且，表2还例示了每一种系统的采用上行链路/下行链路子帧配置的下行链路-上行链路切换周期。
前述无线电帧的结构仅仅是示例性的，并且可以在包括在无线电帧中的子帧的数量、包括在子帧中的时隙的数量、或者包括在时隙中的符号的数量上进行各种修改。
图5是用于说明利用寻呼消息的一般发送和接收方法的图。
参照图5，寻呼消息包括具有寻呼原因和UE标识的寻呼记录。当接收到寻呼消息时，UE可以执行断续接收(DRX)操作，以便缩减功耗。
具体来说，网络在称作寻呼DRX周期的每个时间周期中配置多个寻呼时机(PO)，而特定UE仅接收特定PO并获取寻呼消息。UE不接收除了该特定PO以外的其它PO中的寻呼信道，而是可以处于休眠状态，以便缩减功耗。一个PO对应于一个TTI。
eNB和UE使用寻呼指示符(PI)，作为指示发送寻呼消息的特定值。eNB可以将特定标识(例如，寻呼无线电网络临时标识(P-RNTI))定义为PI，并且向UE通知寻呼信息发送。例如，UE在每个DRX周期唤醒，并且接收一个子帧，以确定是否存在指向其的寻呼消息。在所接收子帧中的L1/L2控制信道(PDCCH)上存在P-RNTI时，UE获知寻呼消息存在于该子帧的PDSCH上。当该寻呼消息包括UE的ID(例如，国际移动订户标识(IMSI))时，UE通过响应于eNB(例如，建立RRC连接或接收系统信息)来接收服务。
接下来，对系统信息进行描述。该系统信息应当包含UE应当获知接入eNB的必不可少的信息。因此，UE应当在接入eNB之前接收所有系统信息，并且应当始终具有最新系统信息。因为小区中的所有UE应当获知系统信息，所以eNB周期性地发送该系统信息。
系统信息可以被划分成：主信息块(MIB)、安排块(SB)以及系统信息块(SIB)。MIB使得UE能够识别对应小区的物理配置(例如，带宽)。SB指示SIB的发送信息，例如，发送周期。SIB是相关系统信息的聚合。例如，特定SIB仅包含邻近小区的信息，而另一SIB仅包括被UE使用的UL无线电信道的信息。
下面，对多媒体广播多播服务(MBMS)进行描述。MBMS是用于同时向多个UE发送多媒体数据包的服务，作为广播/多播服务。在本文档中使用的“广播/多播服务”或“MBMS”可以用诸如“点至多点服务”和“多播和广播服务(MBS)”的其它术语来替换。该MBMS基于IP多播，其中，UE通过共享用于数据包发送所需的资源来接收相同多媒体数据。因此，当相同小区中存在利用MBMS的给定级别UE时，可以提升资源效率。MBMS与RRC连接状态无关，并由此，处于空闲状态的UE还可以接收MBMS。
作为用于MBMS的逻辑信道的MBMS控制信道(MCCCH)或MBMS业务信道(MTCCH)可以映射至作为传输信道的MBMS信道(MCH)。MCCH发送包括与MBMS有关的公共控制信息的RRC消息，而MTCH发送特定MBMS的业务。一个MCCH存在于用于发送相同MBMS信息或业务的一个MBMS单频网络(MBSFN)区域中。如果在一个小区中设置有多个MBSFN区域，则UE可以接收多个MCCH。图7例示了发送MCCH信息的方案。
参照图6，如果在特定MCCH信道中改变MBMS相关RRC消息，则PDCCH发送MBMS无线电网络临时标识(M-RNTI)和指示该特定MCCH的MCCH指示符。支持MBMS的UE可以经由PDCCH接收M-RNTI和MCCH指示符，检查MBMS相关RRC消息已经在该特定MCCH中改变，并且接收该特定MCCH。MCCH的RRC消息可以根据改变周期改变，并且可以每一个重复周期重复广播。
此时，MCCH发送当前进行中的MBMS会话，和指示与MBMS会话相对应的RB配置的MBSFN区域配置(MBSFNAreaConfiguration)消息。MCCH还可以在接收或希望接收一个或更多个MBMS的RRC连接状态下，发送用于计数UE的数量的MBMS计数请求(MBMSCountingRequest)消息。
另外，特定MBMS控制信息可以经由BCCH发送。具体来说，该特定MBMS控制信息可以被包括在经由BCCH广播的系统信息块type13中。
图7例示了DL时隙的资源网格。
参照图7、DL时隙在时域中包括个OFDM符号，并且在频域中包括个RB。每一个RB都包括个子载波，并由此，DL时隙包括按频域的个子载波。尽管图7例示了其中DL时隙包括7个OFDM符号和RB包括12个子载波的情况，但本发明不限于此。例如，DL时隙中包括的OFDM符号的数量可以根据CP长度而不同。
该资源网格上的每一个元素都被称为资源元素(RE)。一个RE用一个OFDM符号索引和一个子载波索引来指示。一个RB包括个RE。包括在DL时隙中的RB的数量取决于小区中配置的DL带宽。
图8例示了DL子帧的结构。
参照图8，DL子帧的第一时隙的开头处的直至三个或四个OFDM符号被用作分配了控制信道的控制区，而DL中子中的其它OFDM符号被用作分配了PDSCH的数据区。针对LTE系统定义的DL控制信道包括：物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、以及物理混合ARQ指示符信道(PHICH)。PCFICH在子帧的第一OFDM符号中发送，运送有关用于该子帧中的控制信道发送的OFDM符号的数量的信息。PHICH递送HARQ ACK/NACK信号，作为针对UL发送的响应。
PDCCH上运送的控制信息被称作下行链路控制信息(DCI)。DCI输送用于UE或UE组的资源分配信息和其它控制信息。例如，DCI包括：DL/UL安排信息、UL发送(Tx)功率控制命令等。
PDCCH递送有关用于下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配和输送格式的信息、有关用于上行链路共享信道(UL-SCH)的资源分配和输送格式的信息、寻呼信道(PCH)的寻呼信息、有关DL-SCH的系统信息、有关在PDSCH上发送的诸如随机接入响应这样的高层控制消息的资源分配的信息、针对UE组中的个体UE的一组发送功率控制命令、Tx功率控制命令、因特网语音传输协议(VoIP)启用指示信息等。可以在控制区中发送多个PDCCH。UE可以监测多个PDCCH。PDCCH在聚合的一个或多个连续控制信道元素(CCE)上发送。CCE是用于按基于无线电信道状态的编码率提供PDCCH的逻辑分配单元。CCE包括多个资源元素组(REG)。PDCCH的格式和针对PDCCH的可用比特数根据CCE的数量来确定。eNB根据向UE发送的DCI来确定PDCCH格式，并将循环冗余校验(CRC)附接至控制信息。CRC根据PDCCH的拥有者或用途利用标识符(ID)(例如，无线电网络临时标识符(RNTI))来掩蔽。如果PDCCH被指定用于特定UE，则CRC可以利用该UE的小区-RNTI(C-RNTI)来掩蔽。如果PDCCH运送寻呼消息，则其CRC可以利用寻呼ID(P-RNTI)来遮蔽。如果PDCCH运送系统信息(具体地说，系统信息块(SIB))，则其CRC可以利用系统信息RNTI(SI-RNTI)来掩蔽。如果PDCCH被指定为随机接入响应，则其CRC可以利用随机接入RNTI(RA-RNTI)来遮蔽。
图9例示了LTE系统中的UL子帧的结构。
参照图9，UL子帧包括多个(例如，2个)时隙。时隙根据CP长度可以包括不同数量的SC-FDMA符号。UL子帧在频域中划分成控制区和数据区。数据区包括用于发送诸如语音这样的数据信号的PUSCH，而控制区包括用于发送UCI的PUCCH。PUCCH占用在频域中处于数据区的两个端部处的一对RB，并且该RB对在时隙边界上频跳。
PUCCH可以递送下列控制信息。
-SR：SR是请求UL-SCH资源的信息，并且利用开关键控(OOK)发送。
-HARQ ACK/NACK：HARQ ACK/NACK是针对在PDSCH上接收的DL数据包的响应信号，指示是否已经成功接收DL数据包。发送1比特ACK/NACK，作为针对单个DL码字的响应，而发送2比特ACK/NACK，作为针对两个DL码字的响应。
-CSI：CSI是有关DL信道的反馈信息。CSI包括CQI，并且多输入多输出(MIMO)相关反馈信息包括RI、PMI、预编码类型指示符(PTI)等。每子帧CSI占用20比特。
UE可以按子帧发送的UCI的量取决于可用于发送控制信息的SC-FDMA符号的数量。子帧中的、除分配给RS的SC-FDMA符号以外的剩余SC-FDMA符号可用于发送控制信息。如果该子帧运送SRS，则该子帧的末尾SC-FDMA符号在发送控制信息时也被排除。该RS被用于PUCCH的相干检测。
在下文，对用于在D2D通信被采用于上述无线通信系统(例如，3GPP LTE系统或3GPPLTE-A系统)时执行D2D通信的详细方法进行描述。
图10是用于概念性地说明D2D通信的图。图10的(a)例示了其中第一UE UE1可以在UL上向eNB发送数据，而eNB可以在DL上向第二UE UE2发送从第一UE UE1接收的数据的常规eNB为中心(eNB-centered)通信方案。
图10的(b)例示了作为D2D通信的示例的UE至UE通信方案，其中，UE可以在不经过eNB的情况下交换数据。直接建立在装置之间的链路可以被称为D2D链路。与常规eNB为中心通信方案相比，D2D通信具有减少等待时间，和缩减必需无线电资源的优点。
因为即使D2D通信是支持装置(或UE)之间的、不经过eNB的通信的通信方案，D2D通信也通过重新使用现有无线通信系统(例如，3GPP LTE/LTE-A)的资源来执行，所以D2D通信不应产生对现有无线通信系统的干涉或干扰。在相同背景下，还重要的是，最小化由在现有无线通信系统中操作的UE和eNB所产生的D2D通信干扰。
下面，基于上述陈述，对用于执行D2D通信的UE的、提供MBMS的操作或者利用MBMS或采用与MBMS类似的服务的操作进行描述。
参照图11，UE可以通过直接在UE之间形成链路而不经过eNB来执行直接通信(即，D2D通信)。尽管在图11中仅例示了一对一通信作为D2D通信，但一对多通信、多对一通信、或多对多通信可以被用作D2D通信。下面，为便于描述，对基于其中存在三类实体(包括eNB、中继以及UE)的情况进行描述。然而，本发明可以扩展至其它无线通信系统(即，通信链路)，如小小区通信链路、毫微微小区至毫微微小区通信链路、以及eNB至UE通信链路。
一般来说，在LTE-Rel.10下的无线通信系统中，MBMS基于称作MBSFN方案的多小区发送方案来执行。在MBSFN方案中，多个eNB同时在预先指示的资源区中执行同步发送，由此向UE提供改进的信号对干扰加噪声比(SINR)。如果MBMS通过高层信令来配置，则即使没有与eNB通信(即，即使在RRC_idle模式下)，UE也可以接收该MBMS。换句话说，因为MBMS通过不支持HARQ操作并且在多个小区中发送的物理多播信道(PMCH)来发送，所以MBMS增加了延迟扩展，而且仅使用扩展CP，或者在MBMS中执行QPSK发送。
本发明提供了一种用于通过利用针对D2D通信限定的UL资源(上行链路MBMS，在下文，U_MBMS)的MBMS而非利用DL资源MBSFN子帧的常规MBMS来执行D2D通信的方法。
例如，如果假定图11所示系统是FDD系统，则通过eNB提供的MBMS(在下文，eNB-MBMS)可以使用DL频带f1，而用于D2D通信的利用UL资源的MBMS(即，U_MBMS)可以使用UL频带f2。即，在蜂窝通信中，尽管UE原则上不接收UL频带或UL资源中的信号，但出于针对D2D通信的U_MBMS接收和信息接收的目的，在本发明中可以准许UL频带/资源上的信号接收。
图11所示的中继形成了具有与该中继相邻的至少一个UE的小小区。在这种情况下，假定中继的发送信号对UE而非小小区的影响经由中继与eNB之间的适当协调来限制。
在这种情况下，中继可以提基本信息，以使D2D UE可以通过U_MBMS执行D2D发现和数据通信操作，并且这种信息可以通过像上述eNB-MBMS的MBSFN方案来提供。即，如果将特定资源区被分配为U_MBMS资源，则所有UE或中继可以被配置成，除了用于所分配资源上的D2D通信的MBMS以外，不发送其它服务。
在这种情况下，单个中继或多个中继在该特定资源区中发送相同U_MBMS信号。例如，在其中中继通过来自eNB的更高层信令或数据信道预先接收要在U_MBMS中发送的数据的状态下，该中继可以按预先安排的U_MBMS时间来发送所接收的数据。
包括在U_MBMS中的信息可以是D2D授权(启用/停用)命令、要用于D2D发现和数据通信的资源分配(例如，频带、子帧以及跳跃模式)、D2D信号的类型(例如，公共安全或非公共安全)、以及发送功率。这种信息基本上按广播/多播形式发送给所有UE，并且可以根据本发明利用更少资源发送给多个UE。还可以分配附加资源、可以使用比QPSK更高的调制(例如，8PSK、16QAM等)，或者可以附加地通过增加码率，经由复用来发送广播/多播信息和单播信息。
另外，即使按广播/多播形式发送信号，UE或UE组业可以识别相同信号(即，相同的U_MBMS信号)，作为独立(例如，不同)的含义。例如，尽管UE根据UE标识来接收相同比特，但UE可以解释如表3所示比特。
[表3]
D2D授权比特 UE_1 UE_2
0 D2D关闭 D2D关闭
1 D2D打开 D2D关闭
2 D2D关闭 D2D打开
即，即使用D2D授权指示的信息(例如，比特)和“1”相同，UE(即，UE_1和UE_2)业可以不同地解释启用/停用(开/关)D2D通信。因此，上述操作可以在所有D2D UE被划分成多个组并且各个组交替启用/停用时加以使用。
图12是被引用以说明发送用于多个D2D组的控制信息的图。如上所述，D2D UE可以被预先定义为至少一个组，并且可以广播/多播针对所有组的控制信息。因为针对每一个组的信号用组ID扰频，所以每一个UE组可以通过仅解码属于其的信号来获取控制信息。
而且，当eNB发送U_MBMS时，因为每一个UE与具有不同定时提前(TA)值的eNB同步，并由此UE可以确定延迟扩展增加，所以合意地使用扩展CP。
eNB可以在正常控制/数据信道上发送用于D2D通信的控制信息，而不执行U_MBMS。然而，如果根据本发明通过U_MBMS发送控制信息，则向多个UE发送的特定重复信息可以利用广播/多播特征来发送，而不浪费附加资源。如果尽管不执行蜂窝通信(即，RRC_idle模式)，但启用U_MBMS，则因为UE接收U_MBMS信号，所以eNB可以在紧急情况下，同时向空闲模式UE指示D2D通信。如果启用U_MBMS，则不仅蜂窝空闲UE而且D2D空闲UE都可以接收U_MBMS信号。因此，因为不使用蜂窝通信或者最小化地用于D2D通信，所以可以缩减UE的功耗。另外，如果多个eNB或中继利用MBSFN方案发送信号，则因为覆盖范围扩展，所以根据D2D通信的信息可以在紧急情况下向更多UE发送。
根据本发明，不仅通过中继发送的U_MBMS，而且直接通过UE-中继(指示UE能够执行用于D2D通信的中继操作)发送的U_MBMS都可以加以限定。即，可以预先确定特定UL子帧，以使被用于U_MBMS和具有诸如扩展CP的特性的U_MBMS，而且在该特定UL子帧中可以不发送HARQ操作。而且，即使在eNB覆盖范围中仅存在UE-中继，该UE-中继可以首先从eNB接收信息，并接着利用U_MBMS向另一UE发送该信息，以使可以扩展D2D覆盖范围。
在这种情况下，通过U_MBMS，UE-中继可以进行如下操作：i)请求配对UE发送/接收D2D发现，或者ii)发送UE-中继的D2D发现信号或D2D相关基本信息(例如，要用于D2D通信的资源分配和跳跃模式、D2D时段、有关公共安全/非公共安全的信息等)。如果D2D操作如在蜂窝操作中被分类成空闲状态和连接状态，则处于D2D空闲状态的UE可以通过监测U_MBMS资源区(U_MBMS子帧)来确定是否请求D2D通信。如果确认D2D请求，则该空闲模式UE可以被配置成开始D2D发现操作。
上述U_MBMS不应被仅局限地解释为用于UE-中继，并且本发明可以扩展至利用UL资源执行U_MBMS的eNB。另外，本发明可以应用至这样的情况，即，eNB、UE-中继、毫微微小区或者UE可以向针对常规DL MBMS的一些资源区发送上述D2D控制信息，或者向针对常规DLMBMS的所有资源区发送上述D2D控制信息。
根据本发明的U_MBMS发送可以在蜂窝区的覆盖范围之外执行。即，当U_MBMS在其中仅UE存在于小区覆盖范围之外的情况下发送时，这些UE中的一个可以用作主UE，并且发送U_MBMS。在这种情况下，假定蜂窝覆盖范围之外的UE与发送U_MBMS的UE(即，主UE)的同步信号相同步，或者与UE发送的同步基准相同步。
例如，用作主UE的UE(在下文，主UE)可以经由U_MBMS发送同步信号、(主UE的)发现信号以及每一个UE的安排信息。接着，从主UE接收U-MBMS的、与从UE相对应的UE(在下文，从UE)可以发送根据同步的响应信号、接收主UE的发现信号、以及安排信息(到主UE)。
另选的是，主UE发送同步信号、其它UE的D2D发现请求、关于其它UE是否执行D2D通信(即，启用/停用)的信息、以及每一个UE的安排信息，并且从UE执行与主UE的同步。接着，已经接收到D2D请求的(从)UE可以执行适于安排信息的D2D发现。
而且，U_MBMS可以被用于扩展eNB-MBMS和D2D通信的覆盖范围。参照图13，假定执行D2D通信的UE(在下文，dUE)位于遮蔽区，使得dUE不能接收来自eNB的MBMS。
在这种情况下，如图13的(a)所示，已经确保来自eNB的链接的宏UE(mUE)和中继可以预先接收来自该eNB的MBMS信息，向dUE通知U_MBMS的发送定时和发送资源，并且执行U_MBMS发送。被用于扩展覆盖范围的U_MBMS合意地在和针对eNB-MBMS发送的子帧相同的子帧中发送，以保持MBMS的广播/多播的同时特性。
中继可以接收eNB-MBMS，而不附加接收MBMS信息，并且在预定时间之后重新发送该信息(即，eNB-MBMS)，如图13的(b)所示。在这种情况下，存在的优点是，在eNB与中继之间不需要附加信号。
图14和15是根据本发明的实施方式的、被引用以说明其中UE执行D2D广播/组播的情况的图。
如图14所示，本发明甚至可以应用至其中UE包括广播/组播信息的情况。即，在本发明中，当UE出于紧急情况(或者广告或公共信息)的目的，尝试使用D2D广播/组播功能时，D2D UE可以通过修改常规RACH过程来执行广播/组播。
例如，在本发明中，假定常规RACH过程中的消息按以下次序使用：msg1:PRACH，msg2：RAR，msg3：广播/组播内容，以及msg4：重新发送(ACK/NACK)。即，UE可以使用msg3来执行针对另一D2D UE的广播/组播，以代替向eNB发送msg3，并且msg4可以是通过eNB或已经接收msg3的D2D接收UE所发送的信号。可以使用MBMS，以便发送msg4，并且用于发送msg4的MBMS包括利用UL资源的MBMS(即，U_MBMS)，和利用DL资源的常规MBMS。
因此，参照图15，msg1和msg2在eNB与D2D发送(Tx)UE之间的过程中使用，而msg3在D2D Tx UE与D2D接收(Rx)UE之间的过程中使用。即，msg3因D2D覆盖范围的限制而仅被发送给与D2D Tx UE相邻的UE，作为广播/组播信息。在这种情况下，eNB可以和与D2D Tx UE相邻的UE一起同时接收msg3(即，广播/组播信号)，并且利用与msg4发送方法相对应的U_MBMS(重新)发送其(即，msg3)，由此扩展覆盖范围。即，正常的紧急信号将以UE所准许的最大发送功率或者接近该最大发送功率的功率值发送。接着，eNB可以成功接收广播/组播信号(即，msg3)，并且可以在解码msg3之后经由msg4(重新)发送msg3，使得D2D Rx UE可以根据追踪(chase)组合方案或增量冗余方案来提升接收性能。
因此，D2D Rx UE可以接收msg4的MBMS信号，并且通过与msg组合来提升广播/组播信息的接收速率。另外，D2D Tx UE可以接收msg4的MBMS信号。在成功解码MBMS信号(基于D2D Tx UE的ID)时，D2D Tx UE可以将该MBMS信号识别为ACK，并且停止发送广播/组播信号。在无法解码或接收msg4时，D2D Tx UE可以将该msg4信号识别为NACK，并且重新发送下一个广播/组播信号。当D2D Tx UE将msg4识别为NACK，并由此重新发送广播/组播信号时，尽管用于执行UE的D2D广播/组播的过程可以从msg1开始恢复，但诸如资源分配这样的过程(利用msg2)可以被省略，并且用于执行D2D广播/组播的过程可以从重新发送msg3的过程开始恢复。
图16例示了小区间D2D通信。下面，参照图16，对小区间D2D通信进行描述。根据本发明，信息可以经由U_MBMS发送给属于不同小区的D2D UE。即，可以发送小区间D2D的控制信息。
例如，假定诸如图16的D2D UE对{dUE3,dUE4}这样的UE属于不同小区，并且执行D2D通信。在这种情况下，如果eNB1和eNB2的系统帧数量不同，则由eNB指示的D2D子帧和D2D资源的范围被限制成小区内的范围(即，在eNB1的情况下为{dUE1、dUE2、dUE3}，而在eNB2的情况下为{dUE4})。因此，小区间D2D通信不能在不同UE之间执行。
因此，本发明提出了这样一种方法，即，两个(或更多个)eNB通过单频网络(SFN)方案，经由U_MBMS提供必需信息，如D2D定时(子帧号)、发送资源、与发送资源有关的分配信息、以及D2D服务类型，并且UE接收D2D信息，而与该UE所属于的小区无关。即，根据本发明，因为D2D信息利用U_MBMS同时发送给多个小区的UE，所以可以提供用于小区间D2D通信所需的信息。
在图16中，eNB1和eNB2向属于其的dUE通知诸如U-MBMS的定时和时段这样的信息，以使dUE可以接收该U_MBMS。尽管该信息可以根据特定(即，专用)方案经由更高层信号(例如，专用RRC)指示给每一个UE，但该信息可以经由MBMS发送给所有UE。因此，UE可以通过接收该信息而按所指示的U-MBMS定时接收该U_MBMS。因为eNB根据SFN方案发送U_MBMS，所以U_MBMS的覆盖范围包括两个小区(即，eNB1和eNB2)，并且该信息可以按相同定时发送给属于两个小区的UE。因此，尽管UE未获知哪个eNB发送U_MBMS，但UE可以执行D2D通信，而与小区无关。
U_MBMS可以按正常MBMS数据和D2D控制信息之一的形式来配置，并且可以按正常MBMS数据和D2D控制信息两者的形式来配置。
图17是被引用以说明其中接收U_MBMS的UE具有不同发现子帧的情况的图。如图17所示，当D2D控制信息(例如，D2D子帧分配、资源分配、初始发现功率等)被包含在U_MBMS的数据区中时，UE可以基于所接收的D2D控制信息来执行D2D操作。
图18是被引用以说明利用U_MBMS的半持久性安排(SPS)方案的D2D通信的图。
在图18中，eNB可以利用U_MBMS，半静态地控制D2D发现开/关的操作、发现资源分配、以及发现发送功率。如果U_MBMS的时段被配置成短的(例如，8ms、10ms等)，则eNB可以利用半动态特性来控制D2D通信。SPS D2D通信可以被用于控制数据通信，并且该操作对半静态数据通信来说特别有用。
即，用于D2D SPS的子帧或子帧候选集可以在U_MBMS中指定，并且UE可以在对应子帧中或者从该候选集中选择的特定子帧中按SPS形式执行D2D数据通信。因此，可以利用U_MBMS控制发现和SPS D2D通信两者。
而且，U_MBMS的信息可以被解释为基于dUE的ID的其它含义。例如，特定ID组可以按在接收MBMS时的定时(例如，N)，在子帧N+4中执行D2D通信，而另一组的dUE可以在子帧N+6中执行D2D通信。显见的是，D2D信息可以出于相同理由而发送至(DL)MBMS，而不是U_MBMS。期望地，D2D控制信息可以通过分配DL MBMS的数据区的一些资源来发送。
图19例示了可应用于本发明飞实施方式的BS和UE。如果无线通信系统包括中继，则回程链路中的通信在BS与中继之间执行，而接入链路中的通信在中继与UE之间执行。因此，根据情况，图13所示的BS或UE可以用中继来替换。
参照图19，无线通信系统包括BS 110和UE 120。BS110包括：处理器112、存储器114以及射频(RF)单元116。处理器112可以被配置成，执行所提出的根据本发明的过程和/或方法。存储器114连接至处理器112，并且存储与处理器112的操作有关的各类信息。RF单元116连接至处理器112，并且发送和/或接收无线电信号。UE 120包括：处理器122、存储器124、以及RF单元126。处理器122可以被配置成，执行所提出的根据本发明的过程和/或方法。存储器124连接至处理器122并且存储与处理器122的操作有关的各类信息。RF单元126连接至处理器122，并且发送和/或接收无线电信号。BS 110和/或UE 120可以包括单个天线或多个天线。
上述本发明的实施方式是采用预定形式的本发明的部件和特征的组合。这些部件或特征可以被认为是选择性的，除非以其它方式提到。每一个部件或特征都可以在不需要与其它部件或特征相组合的情况下来具体实践。而且，本发明的实施方式可以通过组合这些部件和/或特征中的一部分来构造。在本发明的实施方式中描述的操作次序可以重新排列。任何一个实施方式的一些构造可以被包括在另一实施方式中，并且可以用另一实施方式的对应构造来替换。本领域技术人员显见的是，所附权利要求书中彼此未明确引述的权利要求可以在提交本申请之后，通过随后的修改而作为本发明的实施方式组合提出，或者被包括为新的权利要求。
本发明的实施方式可以通过各种部件实现，例如，硬件、固件、软件、或其组合。在硬件配置中，根据本发明示例性实施方式的方法可以通过一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。
在固件或软件配置中，本发明的实施方式可以按模块、过程、功能等的形式来实现。可以将软件代码存储在存储器单元中并且通过处理器执行。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知方式向和从该处理器发送和接收数据。
本领域技术人员应当清楚，在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下，与在此阐述的方式相比，本发明可以按其它特定方式来执行。上述实施方式由此要按如所示的全部方面来构成，并且不受限。本发明的范围应当通过所附权利要求书及其合法等同物而非通过上面的描述来确定，并且落入所附权利要求书的含义和等同范围的所有改变都被涵盖于此。
工业应用
虽然上述用于在无线通信系统中进行D2D通信的多媒体广播/多播服务方法和用于该方法的装置已经集中在应用至3GPP LTE系统的实施例上进行了描述，但本发明可应用于除了3GPP LTE系统以外的各种无线通信系统。

Claims (14)

1.一种用于在无线通信系统中通过第一用户设备UE来向多个用户设备UE发送广播D2D消息的方法，该方法包括以下步骤：
接收用于D2D通信的控制信息；
响应于所述控制信息向基站BS和与D2D通信的配对实体相对应的、所述多个用户设备UE当中的第二UE发送第一广播D2D消息，
其中，所述第一广播D2D消息被配置成利用上行链路资源来发送，
基于所述第一UE的标识符尝试对由所述BS发送的第二广播D2D消息进行解码，其中，所述第二广播D2D消息与所述第一广播D2D消息相同；以及
如果对所述第二广播D2D消息解码成功，则确定已经将所述第一广播D2D消息成功发送至所述第二UE。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述控制信息被配置用于D2D发现和D2D数据通信。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述第一广播D2D消息被配置成包括以下各项中的至少一个：D2D授权、用于D2D通信的资源分配信息、D2D信号类型、以及发送功率。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中，如果所述第一广播D2D消息被所述第二UE接收，则所述第二UE基于所述第二UE的标识符对所述第一广播D2D消息进行解码。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，利用扩展循环前缀来发送所述第一广播D2D消息。
6.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述第一广播D2D消息被配置成通过处于D2D空闲状态的UE或者处于无线电资源控制RRC空闲状态的UE来监测。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中，如果通过所述BS来接收所述第一广播D2D消息，则所述BS通过下行链路资源来发送所述第二广播D2D消息。
8.根据权利要求1所述的方法，
其中，通过利用单频网络SFN方案的所述BS来发送用于D2D的所述控制信息。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中，从所述BS向所述第一UE以及从第二BS向所述第二UE发送用于D2D通信的所述控制信息。
10.根据权利要求8所述的方法，
其中，所述第二UE不属于所述BS。
11.根据权利要求9或10所述的方法，
其中，所述第一广播D2D消息被配置成包括以下各项中的至少一个：用于D2D通信的同步信号、用于D2D通信的时间信息、用于D2D通信的无线电资源分配信息、以及D2D通信的类型。
12.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述第一广播D2D消息被半静态地发送。
13.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述第一UE和所述第二UE不存在于BS的覆盖范围中。
14.一种用于在无线通信系统中向多个用户设备UE发送广播D2D消息的第一用户设备UE，该第一UE包括：
射频RF单元；以及
处理器，
其中，所述处理器被配置成接收用于D2D通信的控制信息，
响应于所述控制信息向基站BS和与D2D通信的配对实体相对应的、所述多个用户设备UE当中的第二UE发送第一广播D2D消息，
其中，所述第一广播D2D消息被配置成利用上行链路资源来发送，
基于所述第一UE的标识符尝试对由所述BS发送的第二广播D2D消息进行解码，其中，所述第二广播D2D消息与所述第一广播D2D消息相同；并且
如果对所述第二广播D2D消息解码成功，则确定已经将所述第一广播D2D消息成功发送至所述第二UE。
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