CN105432108A - 用于在无线通信系统中选择邻近服务群组的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于在无线通信系统中选择设备对设备(D2D)群组的方法和装置。用户设备(UE)检测至少两个D2D群组，并且如果UE不具有支持至少两个D2D群组的能力，则UE基于来自于至少两个D2D群组的测量结果或者至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级中的至少一个选择至少两个D2D群组中的一个D2D群组。

Description

用于在无线通信系统中选择邻近服务群组的方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信，并且更加具体地，涉及一种用于在无线通信系统中选择邻近服务(ProSe)群组的方法和装置。
背景技术
通用移动通信系统(UMTS)是第三代(3G)异步移动通信系统，其基于欧洲系统、全球移动通信系统(GSM)以及通用分组无线电服务(GPRS)在宽带码分多址(WCDMA)中操作。UMTS的长期演进(LTE)通过标准化UMTS的第三代合作伙伴计划(3GPP)正在讨论当中。
3GPPLTE是用于使能高速分组通信的技术。为了包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和改进覆盖和系统容量的LTE目标已经提出了许多的方案。3GPPLTE要求减少每比特的成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简单结构、开放接口、以及终端的适当的功率消耗作为更高级的要求。
最近，已经对支持直接的设备对设备(D2D)通信产生了浓厚的兴趣。新的兴趣由数种因素激发，包括由社交网络应用主要地驱动的基于邻近的服务的流行、和其大部分是本地业务的对于蜂窝频谱的决定性的数据需求以及上行链路频带的利用不足。3GPP目标是LTE版本12中的D2D通信的可用性，以使LTE成为用于由第一批响应者使用的公共安全网络的竞争性的宽带通信技术。由于遗留问题和预算限制，在商业网络正在被快速迁移到LTE的同时，当前公共安全网络仍主要基于过时的2G技术。演进的差距以及对增强型服务的渴求已经导致升级现有的公共安全网络的全球尝试。与商业网络相比较，公共安全网络具有更多的严格的服务要求(例如，可靠性和安全性)，并且也要求直接通信，特别是在蜂窝覆盖失败或者不可用时。这个重要的直接模式特征当前在LTE中正在丢失。
从技术的角度来看，利用通信设备的自然邻近可以提供多个性能优势。首先，由于短程直接通信，D2D用户设备(UE)可以享受高数据速率和低端到端延迟。其次，与通过演进的节点B(eNB)和可能的核心网络的路由相比，对于邻近的UE来说，相互直接地通信有更高的资源效率。特别地，与正常的下行链路/上行链路蜂窝网络相比较，直接通信节省能量并且提高无线电资源利用率。再次，从基础设施路径到直接路径的切换卸载蜂窝业务，减轻拥塞，并且从而也对其它的非D2DUE有利。其它的好处可以想象，诸如经由UE对UE中继的范围扩展。
从经济学的角度来看，LTED2D应创造新的商业机会，尽管其商业应用在LTE版本12中不是焦点。例如，许多的社交网络应用依赖于发现邻近用户的能力，但是设备发现过程通常以非自发的方式工作。一旦启动应用，用户首先在中央服务器注册它们的位置信息。然后中央服务器使用该应用将被注册的位置信息分发给其它的用户。如果设备发现能够在没有手动的位置注册的情况下自发地工作，则对服务提供商来说是非常吸引人的。其它的示例包括电子商务，从而仅需要在双方、和大文件传输之间本地地共享私人信息，例如，在其它的附近的朋友当中共享的刚刚拍摄的视频剪辑。
迄今为止，已经指定和研究3GPP邻近服务(ProSe)和相对应的架构增强的使用情况。然而，UE如何选择检测到的ProSe群组中的一个没有被清楚地定义。因此，需要有用于选择ProSe群组的方法。
发明内容
本发明提供一种用于在无线通信系统中选择邻近服务(ProSe)群组的方法和装置。本发明提供一种用于如果用户设备(UE)不具有支持所检测到的ProSe群组的能力，则选择检测到的ProSe群组当中的一个ProSe群组的方法。
在一个方面中，提供一种用于在无线通信系统中通过用户设备(UE)选择设备对设备(D2D)群组的方法。该方法包括：检测至少两个D2D群组；以及如果UE不具有支持至少两个D2D群组的能力，则基于来自于至少两个D2D群组的测量结果或者至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级中的至少一个选择至少两个D2D群组中的一个D2D群组。
在另一方面中，提供一种无线通信系统中的用户设备(UE)。所述UE包括：射频(RF)单元，该射频(RF)单元用于发送或者接收无线电信号；和处理器，该处理器被耦合到RF单元，并且被配置成：检测至少两个D2D群组，并且如果UE不具有支持至少两个D2D群组的能力，则基于来自于至少两个D2D群组的测量结果或者至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级中的至少一个选择至少两个D2D群组中的一个D2D群组。
发明的有益效果
能够有效地选择ProSe群组。
附图说明
图1示出LTE系统架构。
图2示出典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图。
图3示出LTE系统的用户平面协议栈和控制平面协议栈的框图。
图4示出物理信道结构的示例。
图5和图6示出在没有延迟的情况下的ProSe直接通信场景。
图7示出用于ProSe的参考架构。
图8示出用于群组拥有者模式的ProSe通信的架构。
图9示出布置在ProSe群组中的启用ProSe的UE。
图10示出根据本发明的实施例的用于选择D2D群组的方法的示例。
图11示出根据本发明的实施例的用于选择ProSe群组的方法的另一示例。
图12是示出实现本发明的实施例的无线通信系统的框图。
具体实施方式
下文描述的技术能够在各种无线通信系统中使用，诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。CDMA能够以诸如通用陆上无线电接入(UTRA)或者CDMA-2000的无线电技术来实现。TDMA能够以诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA能够以诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20、演进的UTRA(E-UTRA)等的无线电技术来实现。IEEE802.16m是IEEE802.16e的演进，并且基于IEEE802.16e提供与系统的后向兼容性。UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPPLTE在下行链路中使用OFDMA，并且在上行链路中使用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是3GPPLTE的演进。
为了清楚起见，以下的描述将集中于LTE-A。然而，本发明的技术特征不受限于此。
图1示出LTE系统架构。通信网络被广泛地部署以通过IMS和分组数据提供诸如互联网协议语音(VoIP)的各种通信服务。
参考图1，LTE系统架构包括一个或者多个用户设备(UE10)、演进的UMTS陆上无线电接入网络(E-UTRA)以及演进分组核心(EPC)。UE10指的是用户携带的通信设备。UE10可以是固定的或者移动的，并且可以被称为其它术语，诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)、无线设备等。
E-UTRAN包括一个或者多个演进节点-B(eNB)20，并且多个UE可以位于一个小区中。eNB20向UE10提供控制平面和用户平面的端点。eNB20通常是与UE10通信的固定站并且可以被称为其它术语，诸如基站(BS)、基站收发器系统(BTS)、接入点等。每个小区可以部署一个eNB20。在eNB20的覆盖范围内存在一个或者多个小区。单个小区被配置成具有从1.25、2.5、5、10、以及20MHz等频率带宽中选择的带宽中的一个，并且将下行链路或者上行链路传输服务提供给数个UE。在这样的情况下，不同的小区能够被配置成提供不同的带宽。
在下文中，下行链路(DL)表示从eNB20到UE10的通信，并且上行链路(UL)表示从UE10到eNB20的通信。在DL中，发射器可以是eNB20的一部分，并且接收器可以是UE10的一部分。在UL中，发射器可以是UE10的一部分，并且接收器可以是eNB20的一部分。
EPC包括负责控制平面功能的移动性管理实体(MME)，和负责用户平面功能的系统架构演进(SAE)网关(S-GW)。MME/S-GW30可以被定位在网络的末端处并且被连接到外部网络。MME具有UE接入信息或者UE性能信息，并且这样的信息可以主要被用于UE的移动性管理。S-GW是其端点是E-UTRAN的网关。MME/S-GW30提供用于UE10的会话和移动性管理功能的端点。EPC可以进一步包括分组数据网络(PDN)网关(PDN-GW)。PDN-GW是其端点是PDN的网关。
MME向eNB20提供包括非接入层(NAS)信令、NAS信令安全、接入层(AS)安全性控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的核心网络间(CN)节点信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和活跃模式下的UE)、P-GW和S-GW选择、对于利用MME变化的切换的MME选择、切换到2G或者3G3GPP接入网络的服务GPRS支持节点(SGSN)选择、漫游、鉴权、包括专用承载建立的承载管理功能、支持公共预警系统(PWS)(包括地震和海啸预警系统(ETWS)和商用移动报警系统(CMAS))消息传输的各种功能。S-GW主机提供包括基于每个用户的分组过滤(通过例如，深入分组检查)、合法侦听、UE互联网协议(IP)地址分配、在DL中的传输等级分组标记、UL和DL服务级别计费、门控和速率增强、基于APN-AMBR的DL速率增强的各类功能。为了清楚，在此MME/S-GW30将会被简单地称为“网关”，但是理解此实体包括MME和S-GW。
用于发送用户业务或者控制业务的接口可以被使用。UE10和eNB20借助于Uu接口被连接。eNB20借助于X2接口被互连。相邻的eNB可以具有网状结构，其具有X2接口。eNB20借助于S1接口被连接到EPC。eNB20借助于S1-MME接口被连接到MME，并且借助于S1-U接口被连接到S-GW。S1接口支持在eNB20和MME/S-GW之间的多对多关系。
图2示出典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图。参考图2，eNB20可以执行对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关30的路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(BCH)信息的调度和发送、在UL和DL两者中到UE10的资源的动态分配、eNB测量的配置和提供、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC)、以及在LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，并且如在上面所注明的，网关30可以执行寻呼发起、LTE_IDLE状态管理、用户平面的加密、SAE承载控制、以及NAS信令的加密和完整性保护的功能。
图3示出LTE系统的用户平面协议栈和控制平面栈的框图。图3-(a)示出LTE系统的用户平面协议栈的框图，并且图3-(b)示出LTE系统的控制平面协议栈的框图。
基于在通信系统中公知的开放系统互连(OSI)模型的下面的三个层，在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的层可以被分类成第一层(L1)、第二层(L2)、以及第三层(L3)。在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议可以被水平地划分成物理层、数据链路层、以及网络层，并且可以被垂直地划分成用于控制信号传输的协议栈的控制平面(C面)和用于数据信息传输的协议栈的用户平面(U面)。在UE和E-UTRAN处，无线电接口协议的层成对地存在，并且负责Uu接口的数据传输。
物理(PHY)层属于L1。PHY层通过物理信道给较高层提供信息传输服务。PHY层通过传输信道被连接到作为PHY层的较高层的媒介接入控制(MAC)层。物理信道被映射到传输信道。通过传输信道在MAC层和PHY层之间传送数据。在不同的PHY层，即，发射器的PHY层和接收器的PHY层之间，使用无线电资源通过物理信道传送数据。使用正交频分复用(OFDM)方案调制物理信道，并且利用时间和频率作为无线电资源。
PHY层使用数个物理控制信道。物理下行链路控制信道(PDCCH)向UE报告关于寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配、以及与DL-SCH相关的混合自动重传请求(HARQ)信息。PDCCH可以承载用于向UE报告关于UL传输的资源分配的UL授权。物理控制格式指示符信道(PCFICH)向UE报告被用于PDCCH的OFDM符号的数目，并且在每个子帧中被发送。物理混合ARQ指示符信道(PHICH)承载响应于UL传输的HARQ肯定应答(ACK)/否定应答(NACK)信号。物理上行链路控制信道(PUCCH)承载诸如用于DL传输的HARQACK/NACK、调度请求、以及CQI的UL控制信息。物理上行链路共享信道(PUSCH)承载UL-上行链路共享信道(SCH)。
图4示出物理信道结构的示例。物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波组成。一个子帧由时域中的多个符号组成。一个子帧由多个资源块(RB)组成。一个RB由多个符号和多个子载波组成。另外，每个子帧可以使用相应的子帧的特定符号的特定子载波用于PDCCH。例如，子帧的第一符号可以被用于PDCCH。PDCCH承载动态分配的资源，诸如物理资源块(PRB)和调制和编码方案(MCS)。作为用于数据传输的单位时间的传输时间间隔(TTI)可以等于一个子帧的长度。一个子帧的长度可以是1ms。
根据是否信道被共享，传输信道被分类成公共传输信道和专用传输信道。用于将来自于网络的数据发送到UE的DL传输信道包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)、用于发送用户业务或者控制信号的DL-SCH等。DL-SCH通过变化调制、编码以及发射功率，和动态和半静态资源分配两者支持HARQ、动态链路自适应。DL-SCH也可以使能整个小区的广播和波束赋形的使用。系统信息承载一个或者多个系统信息块。可以以相同的周期性发送所有的系统信息块。通过DL-SCH或者多播信道(MCH)可以发送多媒体广播/多播服务(MBMS)的业务或者控制信号。
用于将来自于UE的数据发送到网络的UL传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)、用于发送用户业务或者控制信号的UL-SCH等。UL-SCH通过变化发射功率和可能的调制和编码支持HARQ和动态链路自适应。UL-SCH也可以使能波束赋形的使用。RACH通常被用于对小区的初始接入。
MAC层属于L2。MAC层经由逻辑信道将服务提供给作为MAC层的较高层的无线电链路控制(RLC)层。MAC层提供将多个逻辑信道映射到多个传输信道的功能。MAC层也通过将多个逻辑信道映射到单个传输信道来提供逻辑信道复用的功能。MAC子层在逻辑信道上提供数据传输服务。
根据被发送的信息的类型，逻辑信道被分类成用于传送控制平面信息的控制信道和用于传送用户平面信息的业务信道。即，为通过MAC层提供的不同数据传输服务定义逻辑信道类型的集合。逻辑信道位于传输信道的上方，并且被映射到传输信道。
控制信道仅被用于控制平面信息的传输。通过MAC层提供的控制信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)以及专用控制信道(DCCH)。BCCH是用于广播系统控制信息的下行链路信道。PCCH是传送寻呼信息的下行链路信道并且当网络没有获知UE的位置小区时被使用。不具有与网络的RRC连接的UE使用CCCH。MCCH是被用于将来自于网络的MBMS控制信息发送到UE的点对多点下行链路信道。DCCH是在UE和网络之间发送专用的控制信息的由具有RRC连接的UE使用的点对点双向信道。
业务信道仅被用于用户平面信息的传输。由MAC层提供的业务信道包括专用的业务信道(DTCH)和多播业务信道(MTCH)。DTCH是点对点信道，专用于一个UE用于用户信息的传输并且能够在上行链路和下行链路两者中存在。MTCH是用于将来自于网络的业务数据发送到UE的点对多点下行链路信道。
在逻辑信道和传输信道之间的上行链路连接包括能够被映射到UL-SCH的DCCH、能够被映射到UL-SCH的DTCH和能够被映射到UL-SCH的CCCH。在逻辑信道和传输信道之间的下行链路连接包括能够被映射到BCH或者DL-SCH的BCCH、能够被映射到PCH的PCCH、能够被映射到DL-SCH的DCCH、以及能够被映射到DL-SCH的DTCH、能够被映射到MCH的MCCH、以及能够被映射到MCH的MTCH。
RLC层属于L2。RLC层提供调整数据的大小的功能，通过在无线电分段中级联和分割从较高层接收到的数据，以便适合于较低层发送数据。另外，为了确保由无线电承载(RB)所要求的各种服务质量(QoS)，RLC层提供三种操作模式，即，透明模式(TM)、否定应答模式(UM)、以及肯定应答模式(AM)。为了可靠的数据传输，AMRLC通过自动重传请求(ARQ)来提供重传功能。同时，利用MAC层内部的功能块能够实现RLC层的功能。在这样的情况下，RLC层可以不存在。
分组数据会聚协议(PDCP)层属于L2。PDCP层提供报头压缩的功能，此功能减少不必要的控制信息使得通过采用诸如IPv4或者IPv6的IP分组发送的数据在具有相对小的带宽的无线电接口上能够被有效地发送。通过仅发送在数据的报头中的必要的信息，报头压缩增加无线电分段中的传输效率。另外，PDCP层提供安全性的功能。安全性的功能包括防止第三方的检查的加密，和防止第三方的数据处理的完整性保护。
无线电资源控制(RRC)属于L3。RLC层位于L3的最低部分，并且仅被定义在控制平面中。RRC层起到控制UE和网络之间的无线电资源的作用。为此，UE和网络通过RRC层交换RRC消息。RRC层控制与RB的配置、重新配置、以及释放有关的逻辑信道、传输信道以及物理信道。RB是通过L1和L2提供的用于UE和网络之间的数据传送的逻辑路径。即，RB表示用于UE和E-UTRAN之间的数据传输的为L2提供的服务。RB的配置暗指用于指定无线电协议层和信道特性以提供特定服务并且用于确定相应详细参数和操作的过程。RB被分类成两种类型，即，信令RB(SRB)和数据RB(DRB)。SRB被用作在控制平面中发送RRC消息的路径。DRB被用作在用户平面中发送用户数据的路径。
参考图3-(a)，RLC和MAC层(在网络侧上的eNB中被终止)可以执行诸如调度、自动重传请求(ARQ)、以及混合自动重传请求(HARQ)的功能。PDCP层(在网络侧上的eNB中终止)可以执行诸如报头压缩、完整性保护、以及加密的用户平面功能。
参考图3-(b)，RLC和MAC层(在网络侧上的eNB中被终止)可以执行用于控制平面的相同功能。RRC层(在网络侧上的eNB中被终止)可以执行诸如广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动性功能、以及UE测量报告和控制的功能。NAS控制协议(在网络侧上的网关的MME中被终止)可以执行诸如SAE承载管理、鉴权、LTE_IDLE移动性处理、LTE_IDLE中的寻呼发起、以及用于网关和UE之间的信令的安全性控制的功能。
RRC状态指示UE的RRC层是否在逻辑上被连接到E-UTRAN的RRC层。RRC状态可以被划分成诸如RRC连接状态和RRC空闲状态的两种不同的状态。当在UE的RRC层和E-UTRAN的RRC层之间建立RRC连接时，UE是处于RRC_CONNECTED中，否则UE是处于RRC_IDLE中。因为处于RRC_CONNECTED中的UE具有通过E-UTRAN建立的RRC连接，所以E-UTRAN可以识别处于RRC_CONNECTED中的UE的存在并且可以有效地控制UE。同时，E-UTRAN可以不识别处于RRC_IDLE中的UE，并且核心网络(CN)以比小区大的区域TA为单位管理UE。即，以大区域为单位仅识别处于RRC_IDLE中的UE的存在，并且UE必须转变到RRC_CONNECTED以接收诸如语音或者数据通信的典型的移动通信服务。
在RRC_IDLE状态下，在UE指定由NAS配置的非连续的接收(DRX)的同时，UE可以接收系统信息和寻呼信息的广播，并且UE已经被分配唯一地识别跟踪区域中的UE的标识(ID)，并且可以执行公共陆地移动网络(PLMN)选择和小区重选。而且，在RRC_IDLE状态下，在eNB中没有存储RRC上下文。
在RRC_CONNECTED状态下，UE在E-UTRAN中具有E-UTRANRRC连接和上下文，使得将数据发送到eNB并且/或者从eNB接收数据变成可能。而且，UE能够向eNB报告信道质量信息和反馈信息。在RRC_CONNECTED状态下，E-UTRAN获知UE所属于的小区。因此，网络能够将数据发送到UE并且/或者从UE接收数据，网络能够控制UE的移动性(切换和利用网络辅助小区重选(NACC)到GSMEDGE无线电接入网络(GERAN)的无线电接入技术(RAT)间小区重选顺序)，并且网络能够执行针对相邻小区的小区测量。
在RRC_IDEL状态下，UE指定寻呼DRX周期。具体地，UE在每个UE特定寻呼DRX周期的特定寻呼时机监测寻呼信号。寻呼时机是期间寻呼信号被发送的时间间隔。UE具有其自身的寻呼时机。
寻呼消息在属于相同的跟踪区域的所有小区上被发送。如果UE从一个TA移动到另一TA，则UE将跟踪区域更新(TAU)消息发送到网络以更新其位置。
当用户最初开启UE时，UE首先搜寻合适的小区并且然后在该小区中保持处于RRC_IDLE中。当存在建立RRC连接的需求时，保持在RRC_IDLE中的UE通过RRC连接过程与E-UTRAN的RRC建立连接并且然后可以转变到RRC_CONNECTED。当由于用户的呼叫尝试等等，上行链路数据传输是必需时，或者当在从E-UTRAN接收寻呼消息之后存在发送响应消息的需求时，保持在RRC_IDLE中的UE可能需要建立与E-UTRAN的RRC连接。
众所周知，不同的原因值可以被映射到用于在UE和eNB之间发送消息的签名序列，并且信道质量指示符(CQI)或者路径损耗和原因或者消息大小是用于在初始前导中包括的候选。
当UE想要接入网络并且确定要被发送的消息时，消息可以被链接到用途并且原因值可以被确定。理想的消息的大小也可以通过识别所有可选的信息和不同的替选大小，诸如通过去除可选信息而被确定，或者可替选的调度请求消息可以被使用。
UE获取前导的发送、UL干扰、导频发射功率以及在接收器处的前导检测所要求的信噪比(SNR)的必要的信息或者其组合。此信息必须允许前导的初始发射功率的计算。为了确保相同的信道被用于消息的传输，从频率点的角度来看，在前导的附近发送UL消息是有益的。
UE应考虑UL干扰和UL路径损耗以便于确保网络接收具有最小SNR的前导。UL干扰能够仅在eNB中被确定，并且因此，必须在前导的发送之前通过eNB广播并且通过UE接收。UL路径损耗能够被视为与DL路径损耗类似，并且当对于UE来说已知小区的相同导频序列的发射功率时，能够通过UE从接收到的RX信号强度来估计。
用于前导的检测的所要求的ULSNR通常应取决于eNB配置，诸如Rx天线的数目和接收器性能。这更有利于发送导频的静态发射功率和与变化的UL干扰相分离的必要的ULSNR以及在前导和消息之间所要求的可能的功率偏移。
根据下面的公式能够粗略地计算前导的初始发射功率。
发射功率＝TransmitPilot-RxPilot+ULInterference+Offset+SNRRequired
因此，SNRRequired(所需SNR)、ULInterference(UL干扰)、TransmitPilot(发送导频)以及Offset(偏移)的任何组合能够被广播。原则上，仅一个值必须被广播。这在当前UMTS系统中是重要的，尽管3GPPLTE中的UL干扰将主要是可能比UMTS系统更加恒定的相邻小区的干扰。
UE确定用于前导的发送的初始UL发射功率，如上面所解释的。与小区中的干扰相比较，eNB中的接收器能够估计绝对接收功率以及相对接收功率。如果与干扰相比较的接收信号功率在eNB已知阈值以上，则eNB将认为检测到前导。
UE执行功率渐增以便于确保能够检测到UE，即使前导的最初估计的发射功率不是适当的。如果在下一次随机接入尝试之前UE没有接收到ACK或者NACK，则另一前导将很有可能会被发送。前导的发射功率能够被增加，并且/或者在不同的UL频率上能够发送前导以便于增加检测的可能性。因此，将被检测的前导的实际发射功率不必对应于如通过UE最初计算的前导的初始发射功率。
UE必须确定可能的UL传输格式。可以包括MCS和UE应使用的资源块的数目的传输格式主要取决于两个参数，具体地，在eNB处的SNR和要被发送的所述消息的要求的大小。
实际上，最大UE消息大小、或者载荷、以及所要求的最小SNR对应于每种传输格式。在UMTS中，UE根据估计的初始前导发射功率、在前导和传输块之间的要求的偏移、最大允许或者可用的UE发射功率、固定偏移和附加的裕量，确定在前导的发送之前是否能够为了发送选择传输格式。在UMTS中的前导不需要包含关于通过UE选择的传输格式的任何信息，因为网络不需要保留时间和频率资源，并且因此，与被发送的消息一起指示传输格式。
eNB必须知道UE意图发送的消息的大小和UE可实现的SNR，以便于一旦接收前导就选择正确的传输格式，并且然后保留必要的时间和频率资源。因此，eNB不能够根据接收到的前导估计UE可实现的SNR，因为考虑到UE为了确定初始前导发射功率将很有可能考虑DL中的被测量的路径损耗或者一些等效测量，与最大允许的或者可能的UE发射功率相比较的UE发射功率对于eNB来说不是已知的。
eNB可以计算被比较的DL中估计的路径损耗和UL的路径损耗之间的差。然而，如果功率渐增被使用，则此计算是不可能的，并且用于前导的UE发射功率不对应于最初计算的UE发射功率。此外，实际UE发射功率和UE意图发射的发射功率的精确度非常低。因此，已经提出在签名中编码路径损耗或者下行链路的CQI估计和消息大小或者UL中的原因值。
描述邻近服务(ProSe)。可以参考3GPPTR23.703V0.4.1(2013-06)。ProSe可以是包括设备对设备(D2D)通信的概念。在下文中，通过与设备对设备(D2D)混合可以使用ProSe。
ProSe直接通信意指，借助于经由没有横越任何网络节点的路径使用E-UTRAN技术的用户平面传输，在启用ProSe的邻近的两个或者多个UE之间的通信。除非另有明文规定，启用ProSe的UE指的是非公共安全UE和公共安全UE。启用ProSe的公共安全UE意指也支持ProSe过程和公共安全特定的功能的启用ProSe的UE。启用ProSe的非公共安全UE意指支持ProSe过程但是不支持公共安全特定的功能的UE。ProSe直接发现意指由启用ProSe的UE采用的通过仅使用两个具有3GPPLTE版本12E-UTRAN技术的UE的能力发现它的附近的其它的启用ProSe的UE的过程。EPC级ProSe发现意指通过其EPC确定两个启用ProSe的UE的邻近并且通知它们其邻近的过程。
当考虑被注册的公共陆地移动网络(PLMN)、ProSe直接通信路径以及覆盖状态(在覆盖中或者在覆盖外)时，存在大量的不同的可能的场景。直接数据路径和在覆盖中和在覆盖外的不同组合可以被考虑。
图5和图6示出在不具有延迟的情况下的ProSe直接通信场景。图5-(a)示出UE1和UE2在覆盖外的情况。图5-(b)示出UE1在覆盖中并且在PLMNA中并且UE2在覆盖外的情况。图5-(c)示出UE1和UE2在覆盖中并且在PLMNA中，并且UE1和UE2共享相同的PLMNA和相同的小区的情况。图5-(d)示出UE1和UE2在覆盖中并且在相同的PLMNA中，但是UE1和UE2彼此在不同的小区中的情况。图6-(a)示出UE1和UE2在覆盖中，但是UE1和UE2彼此在不同的PLMN(即，PLMNA/B)和不同的小区中的情况。UE1和UE2是处于小区的覆盖中。图6-(b)示出UE1和UE2是在覆盖中，但是UE1和UE2彼此在不同的PLMN(即，PLMNA/B)和不同的小区中的情况。UE1是处于两个小区的覆盖中并且UE2处于服务小区的覆盖中。图6-(c)示出UE1和UE2是处于覆盖中，但是UE1和UE2彼此是在不同的PLMN(即，PLMNA/B)和不同的小区中的情况。UE1和UE2是处于其自己的服务小区的覆盖中。在上面的描述中，“在覆盖中并且在PLMNA中”意指UE驻留在PLMNA的小区上并且在PLMNA的控制下。
在上面描述的ProSe直接通信场景可能没有覆盖所有可能的ProSe通信场景。应添加附加的场景。在上面描述的ProSe直接通信场景在网络共享的情况下都是可应用的。其是用于进一步研究是否在上面描述的场景应被增强或者附加的附图应被添加以进一步说明与网络共享有关的场景。其是用于进一步研究是否在上面描述的ProSe直接通信场景应被增强或者对于群组通信，新的ProSe通信场景是否应被添加。其是用于进一步研究是否在上面描述的ProSe直接通信场景应被增强或者新的ProSe通信场景应被添加以覆盖进一步的漫游情况。
用于ProSe直接通信一对一的两种不同模式可以被支持。
–网络独立的直接通信：这种用于ProSe直接通信的操作模式不要求任何网络协助以授权连接并且通过仅使用UE本地的功能和信息执行通信。此模式仅可应用于预先授权的启用ProSe的公共安全UE，不论是否通过E-UTRAN服务UE。
–经授权网络的直接通信：这种用于ProSe直接通信的操作模式始终要求网络协助并且当对于公共安全UE仅一个UE“由E-UTRAN服务”时也可以应用。对于非公共安全UE，两个UE必须“由E-UTRAN服务”。
图7示出用于ProSe的参考架构。参考图7，用于ProSe的参考架构包括E-UTRAN、EPC、具有ProSe应用的多个UE、ProSe应用服务器、以及ProSe功能。EPC表示E-UTRAN核心网络架构。EPC可以包括诸如MME、S-GW、P-GW、政策和收费规则功能(PCRF)、家庭用户服务器(HSS)等等的实体。ProSe应用服务器是用于构建应用功能的ProSe功能的用户。在公共安全情况下，它们可以是特定的代理(PSAP)，或者在商业情况下，它们可以是社交媒体。这些应用可以被限定在3GPP架构外但是可以存在朝向3GPP实体的参考点。应用服务器能够朝向UE中的应用通信。UE中的应用使用用于构建应用功能的ProSe功能。示例可以是用于在公共安全组的成员之间的通信或者用于请求找到邻近的伙伴的社交媒体应用。
由3GPP定义的网络(作为EPS的部分)中的ProSe功能具有朝向ProSe应用服务器、朝向EPC和UE的参考点。功能可以包括下述中的至少一个。但是功能可以不被限制为下述：
–经由朝向第三方应用的参考点的交相作用
–用于发现和直接通信的UE的授权和配置
–启用EPC级ProSe发现的功能
–ProSe有关的新用户数据和数据存储的处理，以及ProSe标识的处理
–安全有关的功能
–提供用于与策略有关的功能的朝向EPC的控制
–提供用于计费的功能(经由EPC或者在EPC外，例如，离线计费)
描述用于ProSe的参考架构的参考点/接口。
–PC1：其是在UE中和在ProSe应用服务器中的ProSe应用之间的参考点。其被用于定义应用级信令要求。
–PC2：其是在ProSe应用服务器和ProSe功能之间的参考点。其被用于定义在ProSe应用服务器和经由ProSe功能通过3GPPEPS提供的ProSe功能之间的交互。一个示例可以是用于ProSe功能中的ProSe数据库的应用数据更新。另一示例可以是在3GPP功能和应用数据之间的交互作用中由ProSe应用服务器使用的数据，例如，名称转换。
–PC3：其是在UE和ProSe功能之间的参考点。其被用于定义UE和ProSe功能之间的交互。示例可以是要用于ProSe发现和通信的配置。
–PC4：其是在EPC和ProSe功能之间的参考点。其被用于定义EPC和ProSe功能之间的交互。可能的使用情况可以是当设立UE之间的一对一通信路径时或者当实时确认用于会话管理或者移动性管理的ProSe服务(授权)时。根据所需要的功能，PC4可以在不同的EPC实体中终止并且可以重用现有的接口。
–PC5：其是在被用于控制的UE到UE和用于发现和通信，用于中继和一对一通信的用户平面之间(直接在UE之间和在通过LTE-Uu的UE之间)的参考点。
–PC6：此参考点可以被用于在被注册到不同的PLMN的用户之间的诸如ProSe发现的功能。
–SGi：除了经由SGi的相关功能之外，其可以被用于应用数据和应用级控制信息交换。
上面的接口/参考点的应用可以取决于对于ProSe所开发的解决方案。
对于ProSe通信，已经讨论了各种解决方案。已经讨论了用于ProSe通信、在群组拥有者模式中的ProSe通信的解决方案之一。ProSe群组拥有者模式可以解决“ProSe一对多通信”，其是ProSe通信的关键问题之一。ProSe一对多通信指的是ProSe群组通信和ProSe广播通信。一对多通信也可以在没有优先级发现的情况下工作。其被设计为在网络覆盖中或者网络覆盖外工作。此外，无论何时存在稳定的群组关系的可能性，诸如中继使用情况(即，UE到UE中继和UE到网络中继)，ProSe群组拥有者模式可以被使用。在此意义上，ProSe群组拥有者模式可以解决“用于公共安全ProSe的中继”的关键问题。中继对于公共安全使用情况是特定的。中继能够被用于ProSe通信一对一和一对多。此外，ProSe群组拥有者模式也可以被用于ProSe一对一通信，并且因此，ProSe群组拥有者模式可以解决“ProSe直接通信一对一”关键问题。
图8示出用于群组拥有者模式中的ProSe通信的架构。参考图8，用于群组拥有者模式中的ProSe通信的架构包括ProSe群组，并且ProSe群组包括多个UE，即，UE1、UE2、以及UE3。UE3充当ProSe群组的群组拥有者(GO)。与图7相比较，参考点PC5已经被增强。在图8中，参考点PC5是在UE和充当ProSeGO的UE之间的“较低层”(ProSe)参考点。其在两个UE之间提供基本的IP连接性。
在两个或者多个启用ProSe的UE之间能够建立直接通信之前，这些UE需要变成相同的ProSe群组的成员。本质上，ProSe群组是通过能够与任何基于IP的应用安全地通信的一个或者多个成员UE组成的私有IP网络。各个ProSe群组其特征在于本地唯一的标识。通过其创建新的ProSe群组的过程被称为群组形成过程。
在ProSe群组中的UE之一发挥GO(在图8中UE3)的作用，即，实现有助于群组形成和操作的特殊功能。GO与无线接入路由器相似。即，其宣告群组(例如，通过广播确定的群组标识)并且准入或者拒绝请求成为群组成员的新的UE。也对新的群组成员进行鉴权并且给它们提供IP配置数据。GO以伪随机形式创建群组标识使得群组标识能够被假定为本地唯一的，即，跨越在相同区域中操作的所有其它的群组中是唯一的。GO是处在所有ProSe群组成员的传输范围内，然而，普通的(非GO)ProSe群组成员不需要在彼此的传输范围内。
存在清楚的ProSe群组形成过程，因此单独的成员通过执行与GO的相互鉴权加入ProSe群组，或者通过GO各个ProSe群组成员被指配IP地址/前缀，或者ProSe群组成员形成个别的IP子网。
经由GO转发在ProSe群组内交换的所有业务。GO也起到通信桥梁的作用，即，其从群组成员接收所有的传输并且(如有必要)将传输转发到其它的群组成员(例如，基于L2或者L3目的地地址)。由普通ProSe群组成员发送的多播业务(即，被指定给一些或者全部ProSe群组成员的业务)在单播模式下被发送给GO，其随后将其分发给所有的ProSe群组成员。来自于GO的分发能够处于单播或者多播模式中(例如，取决于ProSe群组成员的数目)。GO可以处于执行来自于GO的集中化的无线电资源控制的位置中。GO能够提供一些的QoS支持。
强大的安全可以是用于群组拥有者中的ProSe通信的架构的显著特征。GO可以处于在群组形成过程期间单独地鉴权各个UE并且生成安全材料的位置。
群组拥有者模式中的ProSe一对多通信是以IP为基础。在层-2帧内封装IP分组。作为最小值，层-2帧报头是由下述字段组成。
–目的地层-2ID：此标识符能够采用单独的(单播)或者群组(多播)标识符的形式。当从GO到群组成员的数据分发是处于多播模式中时多播标识符被使用。
–源层-2ID：此标识符始终被设置为发送者的设备的单独的(单播)标识符。
在群组形成过程期间参与加入相同的ProSe群组的UE获知它们的各自的层-2ID。使用应用层信令指配多播层-2ID(仅当GO依赖于对其它的ProSe群组成员的多播分发时使用)。
在没有任何网络介入的情况下或者在具有网络协助的情况下能够通过一个或者多个UE自发地形成ProSe群组。在ProSe群组需要被形成在网络覆盖外，例如，启用需要处理处于被隔离的区域或者网络覆盖不可用的紧急情况的公共安全UE之间的直接通信的场景下，自发的ProSe群组形成过程是特别有用的。
图9示出布置在ProSe群组中的启用ProSe的UE。参考图9，存在四种ProSe群组。ProSe群组A包括UE1和UE2，并且UE1充当ProSe群组A中的GO。ProSe群组B包括UE3、UE4以及UE5，并且UE4充当在ProSe群组B中的GO。ProSe群组C包括UE2、UE3以及UE6，并且UE6充当在ProSe群组C中的GO。ProSe群组D仅包括UE7，其充当ProSe群组D中的GO。
通过下述方式中的一种可以创建自发的ProSe群组。
–启用ProSe的UE可以通过自发地成为GO来创建ProSe群组(参考图9中的ProSe群组D)。此UE创建新的群组标识并且(例如，通过在被指定的无线电信道上广告群组标识)广告ProSe群组的存在并且服务来自于想要成为群组成员的其它的启用ProSe的UE的请求。在这样的情况下，ProSe群组开始作为单个成员群组(GO是唯一的初始成员)。
–在其发现在非常邻近的其它的启用ProSe的UE之后启用ProSe的UE可以启动ProSe群组。这两个UE谈判GO角色，即，它们中的一个被选举以作为GO。在这样的情况下，ProSe群组开始作为两个成员群组。
当其它的UE请求加入群组时或者当其它的UE被邀请加入群组时，能够扩大自发的ProSe群组。当两个UE需要直接地通信，但是他们不是公共的ProSe群组的成员时，群组的邀请是有用的。参考图9，例如，如果ProSe群组B中的UE5想要建立与不是ProSe群组B的成员的UE8的直接通信，UE5可以将邀请请求消息发送到UE8并且触发其加入ProSe群组B。
仅GO能够接受群组的新成员，因此所有的加入请求需要被发送到GO。GO能够通过它的广播传输被发现。当GO接受新的启用ProSe的UE以加入群组时，其将用于确保与GO的所有进一步的通信的必要的安全信息(预共享的密钥)提供给UE。
当两个启用ProSe的UE需要建立直接通信时，它们需要首先创建新的ProSe群组。这些UE中的一个将被指配GO的角色，并且，继相互鉴权之后，将会把IP配置信息提供给其它的UE。如有必要，通过拒绝其它的UE加入此群组，该群组可以被保持关闭。
通过使用E-UTRA版本12无线电技术能够创建自发的ProSe群组。
ProSe群组可以被视为簇。ProSe群组的GO也可以被视为簇头(CH)。此外，在下面的描述中启用ProSe的UE可以只被称为UE。
根据下述过程可以初始地创建ProSe群组。
1.UE1通过参考信号广播群组邀请。群组邀请可以包括群组ID和UE1的UEID。群组标识可以通过网络被指配给UE1、UE2和其它的UE，同时UE是处于网络覆盖中。
2.如果它们具有与被包括在群组邀请中的群组ID相同的群组ID，则UE2和其它的UE收听群组邀请并且然后基于通过UE1广播的参考信号确定D2D时序。
3.如果它们具有与被包括在群组邀请中的群组ID相同的群组ID，则UE2和其它的UE将加入请求发送到UE1。加入请求可以包括各个UE的UEID和群组ID。
4.UE1将加入响应发送到UE2和其它的UE。最后，UE1被视为临时的ProSeGO，并且其它的UE被视为ProSe群组成员。ProSe群组成员可以基于通过GO发送的参考信号确定D2D时序。GO也中继在群组成员和服务GO的E-UTRAN之间的D2D业务。
在下文中，描述根据本发明的实施例的用于选择ProSe群组的方法。在确定的情形下，UE可以检测多个ProSe群组，并且因此，UE应选择检测到的ProSe群组当中的一个ProSe群组。当UE没有加入任何ProSe群组时，UE可以选择检测到的ProSe群组当中的一个ProSe群组并且加入所选择的ProSe群组。可替选地，当UE加入一个ProSe群组时，UE可以选择检测到的ProSe群组当中的另一个的ProSe群组并且加入所选择的ProSe群组。
图10示出根据本发明的实施例的用于选择D2D群组的方法的示例。
在步骤S100中，UE检测至少两个D2D群组。UE可以基于来自于至少两个D2D群组的参考信号检测至少两个D2D群组。UE可以测量从至少两个D2D群组接收到的参考信号。此外，UE可以从网络接收至少两个D2D群组的ID。此外，UE可以从网络或者从至少两个D2D群组接收至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级。
在步骤S110中，如果UE不具有用于支持至少两个D2D群组的能力，则UE基于来自于至少两个D2D群组的测量结果或者至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级中的至少一个选择至少两个D2D群组当中的一个D2D群组。所选择的一个D2D群组可以具有比至少两个D2D群组当中的其它的D2D群组更高的优先级。或者，所选择的一个D2D群组可以具有比至少两个D2D群组当中的其它的D2D群组更好的测量信号质量。在选择一个D2D群组之后，UE可以将加入请求发送到所选择的一个D2D群组。UE可以离开先前加入的ProSe群组。
图11示出根据本发明的实施例的用于选择ProSe群组的方法的另一示例。假定UE1和UE3分别用作第一ProSe群组和第二ProSe群组的GO。
在步骤S200中，网络可以向UE2提供两个ProSe群组的ID，同时UE2处于网络覆盖中。网络也可以向UE2提供各个ProSe群组的群组优先级。例如，公共安全的ProSe群组可以具有比商业用途的ProSe群组更高的群组优先级。
在步骤S210中，例如，通过从UE1和UE3两者收听参考信号或者群组邀请消息，UE2可以在短的时间间隔中检测第一ProSe群组和第二ProSe群组两者。UE2可以经由群组邀请消息获取相对应的ProSe群组的群组优先级。
在步骤S220中，如果UE具有与第一ProSe群组和第二ProSe群组两者相对应的ProSe群组ID，并且如果UE2不具有同时支持两个ProSe群组的能力，例如，基于来自于UE1和UE3两者的参考信号的测量结果或者各个ProSe群组的群组优先级，UE2选择检测到的ProSe群组中的一个。UE2可以选择与其它的ProSe群组相比较具有更高的群组优先级和/或更好的测量到的信号质量的ProSe群组。如果UE2具有同时支持两个ProSe群组的能力，则UE2可以选择两个所选择的ProSe群组并且加入两个ProSe群组。
在步骤S230中，遵循在上面描述的ProSe群组初始化过程，UE2将加入请求发送到所选择的ProSe群组的GO(即，UE1和/或UE3)。
图12是示出实现本发明的实施例的无线通信系统的框图。
网络800可以包括处理器810、存储器820和射频(RF)单元830。处理器810可以被配置为实现在本说明书中描述的被提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器810中实现。存储器820可操作地与处理器810耦合，并且存储操作处理器810的各种信息。RF单元830可操作地与处理器810耦合，并且发送和/或接收无线电信号。
UE900可以包括处理器910、存储器920和RF单元930。处理器910可以被配置为实现在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器910中实现。存储器920可操作地与处理器910耦合，并且存储各种信息以操作处理器910。RF单元930可操作地与处理器910耦合，并且发送和/或接收无线电信号。
处理器810、910可以包括专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。存储器820、920可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质和/或其它存储设备。RF单元830、930可以包括基带电路以处理射频信号。当实施例以软件实现时，在此处描述的技术可以以执行在此处描述的功能的模块(例如，过程、功能等)来实现。模块可以存储在存储器820、920中，并且由处理器810、910执行。存储器820、920能够在处理器810、910内或者在处理器810、910的外部实现，在外部实现情况下，存储器820、920经由如在本领域已知的各种手段可通信地耦合到处理器810、910。
以在此处描述的示例性系统来看，已经参考若干流程图描述了按照公开的主题可以实现的方法。然而为了简化的目的，这些方法被示出和描述为一系列的步骤或者模块，应该明白和理解，所要求的主题不受步骤或者模块的顺序限制，因为一些步骤可以以与在此处描绘和描述的不同的顺序或者与其它步骤同时出现。另外，本领域技术人员应该理解，在流程图中图示的步骤不是排他的，并且可以包括其它步骤，或者在不影响本公开的范围和精神的情况下，示例流程图中的一个或多个步骤可以被删除。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信系统中通过用户设备(UE)选择设备对设备(D2D)群组的方法，所述方法包括：
检测至少两个D2D群组；以及
如果所述UE不具有支持至少两个D2D群组的能力，则基于来自于所述至少两个D2D群组的测量结果或者所述至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级中的至少一个选择所述至少两个D2D群组中的一个D2D群组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择的一个D2D群组具有比所述至少两个D2D群组当中的其它的D2D群组更高的优先级。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择的一个D2D群组具有比所述至少两个D2D群组当中的其它的D2D群组更好的测量信号质量。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
从网络接收所述至少两个D2D群组的标识(ID)。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
从网络接收所述至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
从所述至少两个D2D群组接收所述至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级。
7.根据权利要求6所述的方法，其中经由群组邀请消息接收所述至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级。
8.根据权利要求1所述的方法，其中来自于所述至少两个D2D群组的测量结果基于从所述至少两个D2D群组接收到的参考信号。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
将加入请求发送到所述选择的一个D2D群组。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
离开所述UE先前加入的D2D群组。
11.一种无线通信系统中的用户设备(UE)，所述UE包括：
射频(RF)单元，所述射频(RF)单元用于发送或者接收无线电信号；和
处理器，所述处理器被耦合到所述RF单元，并且被配置成：
检测至少两个D2D群组；并且
如果所述UE不具有支持所述至少两个D2D群组的能力，则基于来自于所述至少两个D2D群组的测量结果或者所述至少两个D2D群组中的每一个的群组优先级中的至少一个选择所述至少两个D2D群组中的一个D2D群组。
12.根据权利要求11所述的UE，其中所述选择的一个D2D群组具有比所述至少两个D2D群组当中的其它的D2D群组更高的优先级。
13.根据权利要求11所述的UE，其中所述选择的一个D2D群组具有比所述至少两个D2D群组当中的其它的D2D群组更好的测量信号质量。
14.根据权利要求11所述的UE，其中所述处理器被进一步配置成：
从网络接收所述至少两个D2D群组的标识(ID)。
15.根据权利要求11所述的UE，其中来自于所述至少两个D2D群组的测量结果基于从所述至少两个D2D群组接收到的参考信号。
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