CN105474558B - 无线通信系统中的中继器操作方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统。更具体地，公开了一种中继器操作方法和设备。根据本发明的实施方式的用于在无线通信系统中由基站支持中继器的方法可以包括以下步骤：确定是否需要关于目标用户设备(UE)的中继通信；以及向一个或更多个中继器候选发送中继器激活消息。所述激活消息可以包括针对所述一个或更多个中继器候选的激活周期、位置或者信号强度阈值当中的一个或更多个参数。在所述一个或更多个中继器候选当中的满足由所述一个或更多个参数给出的条件的中继器能够被激活为用于所述目标UE的中继器。

Description

无线通信系统中的中继器操作方法和设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，更具体地，涉及一种中继器操作方法和设备。
背景技术
中继是在施主基站和用户设备之间执行辅助信号发送和接收的功能的实体。可以出于扩展服务覆盖范围、提高小区边缘处的吞吐量的目的而引入中继。
根据相关技术，通过考虑中继在固定位置处操作来设计并使用中继。然而，在移动中继的情况下，应该不仅考虑可变位置而且考虑高速移动来设计中继。例如，可能存在中继位于高速火车中的情况。具体地，在中继的位置根据时间变化的情况下，由中继形成的小区可以具有移动性并且该小区可以被称为移动小区。此外，为了实现这样的移动中继，已经讨论了将用户设备用作中继的方法。
邻近服务(ProSe)意指支持在物理上邻近装置之间的通信的方法。具体地，ProSe旨在支持发现在邻近装置之间运行的应用并且在装置之间交换应用相关数据的操作。例如，认为ProSe适用于社交网络服务(SNS)、商务、游戏等的应用。
而且，ProSe还可以被称作装置对装置(D2D)通信。D2D通信意指使得多个装置(例如，用户设备(UE))能够在没有网络的情况下，以在装置之间建立直接链路的方式直接交换用户数据(例如，语音数据、多媒体数据等)的通信方案。ProSe通信可以包括UE对UE通信、对等通信等。另外，ProSe通信可以适用于机器对机器(M2M)通信、机器型通信(MTC)等。因此，ProSe被认为是一种能够解决由迅速增加的数据业务而导致的基站的负担的方法。此外，如果引入ProSe，则可以期望诸如基站的过程的减少、参与ProSe的装置的功耗的减少、数据传输速度的增加、网络容量的增加、负载分布、小区覆盖范围扩展等的效果。
ProSe技术包括UE中继技术，而UE中继技术意指一种用于支持能够用作中继的UE的技术(在下文中，称作UE中继(UE-R))。
发明内容
技术任务
本发明的技术任务在于提供一种在确定适合执行作为中继的功能的UE的情况下，针对网络发现具有UE的最小化功耗的优化UE中继的方法。
从本发明可获得的技术问题不限于上述技术问题。并且，本发明所属技术领域的普通技术人员能够根据下面的描述清楚地理解其它未提到的技术问题。
技术方案
在本发明的第一技术方面，本文中提供了一种在无线通信系统中由基站支持的支持中继的方法，所述方法包括确定是否需要针对目标用户设备(UE)的中继通信；以及向一个或更多个中继候选发送中继激活消息的步骤。所述激活消息可以包括从由针对所述一个或更多个中继候选的激活周期、位置以及信号强度的阈值组成的组中选择的至少一个参数。在所述一个或更多个中继候选当中，可以将满足由所述至少一个参数给出的条件的中继激活为用于所述目标UE的中继。
在本发明的第二技术方面，本文中提供了一种被配置为在无线通信系统中支持中继的基站设备，所述基站设备包括收发器模块和处理器。所述处理器可以被配置为确定是否需要针对目标用户设备(UE)的中继通信，并且使用所述收发器模块向一个或更多个中继候选发送中继激活消息。所述激活消息可以包括从由针对所述一个或更多个中继候选的激活周期、位置以及信号强度的阈值组成的组中选择的至少一个参数。在所述一个或更多个中继候选当中，满足由所述至少一个参数给出的条件的中继可以被激活为针对所述目标UE的中继。
本发明的第一技术方面和第二技术方面可以包括下面的事项。
可以基于从由来自所述目标UE的请求、所述目标UE的状态信息、以及周边小区的情况信息组成的组中选择的至少一个，来确定是否需要所述中继通信。
来自所述目标UE的请求可以包括从由指示对于所述中继通信的必要程度的信息、所述目标UE的位置信息、以及指示所述目标UE需要的资源的量的信息组成的组中选择的至少一个信息。
所述目标UE的状态信息可以包括关于针对所述目标UE的距离的信息和关于针对所述目标UE的链路质量的信息中的至少一个信息。
所述周边小区的情况信息可以包括所述周边小区的负载信息和关于所述周边小区是否被激活的信息中的至少一个信息。可以通过从由除了所述目标UE以外的一个或更多个不同的UE、不同的基站、以及核心网组成的组中选择的至少一个来提供所述周边小区的情况信息。
所述激活消息可以与发送到所述一个或更多个中继候选中的每一个的专用消息或发送到所述一个或更多个中继候选的广播信号对应。
所述中继可以与移动中继或UE中继对应。
在本发明的第三技术方面，本文中提供了一种在无线通信系统中操作中继的方法，所述方法包括以下步骤：从基站接收包括从由激活周期、位置以及信号强度的阈值组成的组中选择的至少一个参数的中继激活消息；以及如果满足由所述至少一个参数给出的条件，则执行作为用于目标用户设备(UE)的中继的激活。
在本发明的第四技术方面，本文中提供了一种被配置为在无线通信系统中操作的中继设备，所述中继设备包括收发器模块和处理器。所述处理器可以被配置为使用所述收发器模块从基站接收中继激活消息，所述中继激活消息包括从由激活周期、位置以及信号强度的阈值组成的组中选择的至少一个参数。如果满足由所述至少一个参数给出的条件，则所述处理器可以被配置为执行激活为针对目标用户设备(UE)的中继。
本发明的第三技术方面和第四技术方面可以包括下面的事项。
执行所述激活的步骤可以包括根据来自所述基站的所述激活消息，启动针对所述目标UE的中继通信的步骤。
执行所述激活的步骤可以包括发送用于在周围宣告所述中继的中继能力的步骤。
执行所述激活的步骤可以包括监视来自所述中继周围的UE的中继请求。
所述方法还可以包括：发送关于所述中继的信令的步骤。所述信令可以包括从由所述中继的负载信息、所述中继的位置信息、以及关于所述中继周围的中继请求UE的统计信息组成的组中选择的至少一项。
所述中继可以与移动中继或UE中继对应。
要理解的是，本发明的前面的简要描述和下面的详细描述二者是示例性和说明性的，并且旨在提供对要保护的本发明的进一步说明。
有益效果
根据本发明，能够提供在确定适合执行作为中继功能的UE的情况下，针对网络发现具有UE的最小化功耗的优化UE中继的方法。
从本发明可获得的效果不限于上述效果。并且，本发明所属技术领域的普通技术人员能够根据下面的描述清楚地理解其它未提到的效果。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是用于包括演进型分组核心(EPC)的演进型分组系统(EPS)的示意结构的图。
图2是作为无线通信系统的示例的连接到EPC的E-UTRAN(演进型通用陆地无线电接入网)的结构的示意图。
图3是基于3GPP无线接入网络标准的UE和E-UTRAN之间的无线接口协议的控制和用户平面的结构的图。
图4是在3GPP系统中使用的物理信道和使用该物理信道的一般信号传输方法的图。
图5是用于在LTE系统中使用的无线帧的结构的图。
图6是用于支持中继的E-UTRAN的示意结构的图。
图7是关于中继的资源分割的图。
图8是用于EPS中的两个UE之间通信的缺省数据路径的图。
图9是基于ProSe的两个UE之间的直接模式数据路径的图。
图10是基于ProSe的两个UE之间的本地路由数据路径的图。
图11是描述两种类型的UE中继的图。
图12是描述确定用作UE到网络中继的UE的情况的图。
图13是描述确定用作UE到UE中继的UE的情况的图。
图14是根据本发明的描述UE中继相关操作的图。
图15是用于根据本发明的优选实施方式的用户设备和网络节点装置的配置的图。
具体实施方式
下面的实施方式通过以预定类型组合本发明的结构元件和特征来实现。除非单独说明，否则各个组成元素或特征应该被选择性地考虑。可以执行各个组成元素或特征而无需与其它结构元件或特征组合。此外，可以将一些组成元素和/或特征彼此进行组合，以组成本发明的实施方式。可以改变本发明的实施方式中所述操作的次序。一个实施方式中的一些组成元素或特征可以包括在另一实施方式中，或者由另一实施方式的相应组成元素或特征来代替。
可以提供在以下描述中使用的特定术语以帮助本发明的理解。并且，在本发明的技术构思的范围内，特定术语的使用可以被修改为其它形式。
有时，为了避免使得本发明的构思变得模糊，可以跳过公众已知的结构和/或装置，或者将其表示为以结构和/或装置的核心功能为中心的框图。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示说明书中的相同或相似的部件。
本发明的实施方式可以由电气与电子工程师学会(IEEE)802系统、3GPP系统、3GPPLTE系统、LTE-A系统和3GPP2系统中的至少一个所公开的标准文献来支持。具体地，本发明的实施方式中的为了清楚地揭示本发明的技术构思而没有解释的步骤或部分可以由以上文献支持。此外，本文中公开的所有术语可以由以上标准文献支持。
下面的技术可以被用于各种无线通信系统。为了清楚起见，虽然下面的描述将基于3GPP LTE和3GPP LTE-A系统进行，但是将要理解的是，本发明的技术精神不限于3GPPLTE和3GPP LTE-A系统。
在本说明书中使用的术语将被定义如下。
-UMTS(通用移动电信系统)：基于由3GPP开发的全球移动通信系统(GSM)的第三代移动通信技术。
-EPS(演进型分组系统)：包括演进型分组核心(EPC)和接入网络(诸如LTE和UTRAN)的网络系统，所述EPC是基于IP的分组交换核心网。这个系统是UMTS的演进版的网络。
-NodeB：GERAN/UTRAN的基站。这个基站被安装在室外并且它的覆盖范围具有宏小区的规模。
-eNodeB：LTE的基站。该基站被安装在室外并且它的覆盖范围具有宏小区的规模。
-UE(用户设备)：UE可以被称为终端、移动设备(ME)或移动站(MS)等。另外，UE可以是诸如笔记本电脑、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话和多媒体装置这样的便携式装置。另选地，UE可以是诸如个人计算机(PC)和车载装置这样的非便携式装置。UE能够通过诸如LTE的3GPP频谱和/或诸如Wi-Fi和用于公共安全的频谱的非3GPP频谱来通信。
-RAN(无线电接入网)：包括NodeB、eNodeB和用于在3GPP网络中控制NodeB和eNodeB的无线电网络控制器(RNC)的单元。RAN存在于UE与核心网之间并且提供到核心网的连接。
-RANAP(RAN应用部分)：RAN与用于负责核心网的控制的节点(移动性管理实体/服务GPRS(通用分组无线服务)支持节点/移动交换中心(MME/SGSN/MSC))之间的接口。
-PLMN(公用陆地移动网)：旨在向个体提供移动通信服务的网络。该网络可以针对每个运营商配置。
-HNB(家庭NodeB)：提供UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)覆盖范围的客户驻地设备(CPE)。更多详细事项可以参照标准文献TS 25.467来理解。
-HeNodeB(家庭eNodeB)：提供演进型UTRAN(E-UTRAN)覆盖范围的客户驻地设备(CPE)。更多详细事项可以参照标准文献TS 36.300来理解。
-CSG(封闭订户组)：被许可作为H(e)NB的成员接入公用陆地移动网(PLMN)内的一个或更多个CSG小区的订户组。
-PDN(分组数据网)连接：表示为一个IP地址(一个IPv4地址和/或一个IPv6前缀)的UE与表示为接入点名称(APN)的PDN之间的逻辑连接。
-邻近服务或基于邻近服务(ProSe)：使得能实现物理上相邻的装置之间的发现，以及直接通信/经由基站的通信/经由第三方的通信的服务。在这种情况下，用户平面数据通过直接数据路径或直接模式数据路径交换而不用经由3GPP核心网(例如，EPC)。ProSe也被称作装置对装置(D2D)服务。
-邻近：基于预定邻近基准是否被满足，来确定UE是否邻近于另一UE。邻近基准可以针对ProSe发现和ProSe通信而被不同地给出。此外，邻近基准可以被设定为服务提供商的控制目标。
-启用ProSe的UE：支持ProSe发现和/或ProSe通信的UE。在下文中，启用ProSe的UE被称为UE。
-启用ProSe的网络：支持ProSe发现和/或ProSe通信的网络。在下文中，启用ProSe的网络被称为网络。
-ProSe通信：在使用ProSe通信路径的两个或更多个邻近的启用ProSe的UE之间的通信。除非单独且明确地限定，否则“ProSe通信”可以意指下面通信类型中的至少一种：仅两个启用ProSe的UE之间的ProSe E-UTRA通信；公共安全启用ProSe的UE之间的ProSe组通信或ProSe广播通信；以及ProSe辅助WLAN直接通信。
-ProSe E-UTRA通信：使用ProSe E-UTRA通信路径的ProSe通信。
-ProSe广播通信：授权的公共安全启用ProSe的UE之间的一对所有ProSe E-UTRA通信。可以使用在以上提到的UE之间建立的公共ProSe E-UTRA通信路径。
-ProSe组通信：两个或更多个邻近的启用ProSe的UE之间的一对多ProSe通信。可以使用在以上提到的UE之间建立的公共通信路径。
-ProSe辅助WLAN直接通信：使用ProSe辅助WLAN直接通信路径的ProSe通信。
-ProSe通信路径：支持ProSe通信的通信路径。例如，ProSe E-UTRA通信中的通信路径(即，ProSe E-UTRA通信路径)可以使用E-UTRA直接建立在启用ProSe的UE之间。另选地，ProSe通信路径可以通过本地eNB(s)被路由。ProSe辅助WLAN直接通信中的通信路径(即，ProSe辅助WLAN直接通信路径)可以使用WLAN直接建立在启用ProSe的UE之间。
-EPC路径或基础设备数据路径：经由EPC的用户平面通信。
-ProSe发现：使用E-UTRA来区分启用Prose的UE是否与另一启用Prose的UE邻近的过程。ProSe发现可以意指ProSe直接发现和/或EPC水平Prose发现。
-ProSe直接发现：为了发现另一附近启用ProSe，而由启用Prose的UE执行的过程。根据版本12E-UTRA技术，可以仅使用两个UE的能力来执行该过程。ProSe直接发现可以包括开放ProSe直接发现和/或受限ProSe直接发现。
-EPC水平ProSe发现：EPC确定两个启用ProSe的UE的接近并通知这两个启用ProSe的UE关于这两个启用ProSe的UE的接近。EPC水平Prose发现可以包括开放EPC水平Prose发现和/或受限EPC水平Prose发现。
-开放ProSe发现：在没有明确地得到所发现的启用ProSe的UE的允许的情况下被执行的ProSe发现。
-受限ProSe发现：仅根据明确地得到所发现的启用ProSe的UE的允许而执行的ProSe发现。
-ProSe UE到网络中继：作为启用ProSe的公共安全UE，作为启用ProSe的公共安全UE和使用E-UTRA的启用ProSe的网络之间的通信中继而操作的中继。
-ProSe UE到UE中继：作为启用ProSe的公共安全UE，作为启用ProSe的公共安全UE之间的ProSe通信中继而操作的中继。
EPC(演进型分组核心)
图1是示意性地例示了包括演进型分组核心(EPC)的演进型分组系统(EPS)的架构的视图。
EPC是用于改进3GPP技术的性能的系统架构演进(SAE)的核心元件。SAE对应于用于决定在各种类型的网络当中支持移动性的网络结构的研究项。例如，SAE旨在提供支持基于IP的各种无线电接入技术并且提供改进的数据传送能力的优化的基于分组的系统。
具体地，EPC是用于3GPP LTE系统的IP移动通信系统的核心网，并且可以支持基于分组的实时和非实时服务。在传统的移动通信系统(例如，第二或第三代移动通信系统)中，核心网功能是通过两个分开的子域(例如，针对声音的电路交换(CS)子域和针对数据的分组交换(PS)子域)来实现的。然而，在从第三代通信系统演进的3GPP LTE系统中，CS子域和PS子域被统一成单个IP域。例如，在3GPP LTE系统中，有IP能力的UE能够经由基于IP的基站(例如，eNodeB(演进型节点B))、EPC、应用域(例如，IMS(IP多媒体子系统))连接。也就是说，EPC是实现端到端IP服务所必然需要的结构。
EPC可以包括各种组件，而图1例示了几个组件，例如，服务网关(SGW)、分组数据网网关(PDN GW)、移动性管理实体(MME)、服务GPRS(通用分组无线服务)、支持节点(SGSN)和增强型分组数据网关(ePDG)。
SGW作为无线电接入网(RAN)与核心网之间的边界点，并且是执行用于维持eNodeB与PDG SW之间的数据路径的功能的元件。另外，如果UE移动跨越由eNodeB服务的区域，则SGW用作本地移动性锚点。也就是说，可以在3GPP版本8之后定义的演进型UMTS(通用移动电信系统)陆地无线电接入网(E-UTRAN)中针对移动性经由SGW路由分组。此外，SGW可以用作利用诸如在3GPP版本8之前定义的RAN(例如，UTRAN或GSM(全球移动通信系统)/EDGE(增强型数据速率GSM演进)无线电接入网(GERAN))的另一3GPP网络的移动性管理的锚点。
PDN GW(或P-GW)对应于针对分组数据网的数据接口的端点。PDN GW可以支持策略实施特征、分组过滤和计费支持。另外，PDN GW可以用作利用3GPP网络和非3GPP网络(例如，诸如联网无线局域网(I-WLAN)的不可信网络和诸如码分多址(CDMA)或WiMax的可信网络)的移动性管理的锚点。
尽管SGW和PDN GW在图1的网络架构中被配置为单独的网关，但是可以根据单个网关配置选项实现两个网关。
MME执行信令和控制功能以支持用于网络连接、网络资源分配、跟踪、寻呼、漫游和切换的UE的接入。MME控制与订户和会话管理有关的控制平面功能。MME管理大量的eNodeB并且执行用于选择典型网关以用于切换到另一2G/3G网关的信令。另外，MME执行安全过程、终端到网络会话处理、空闲终端位置管理等。
SGSN处理诸如用户针对另一3GPP网络(例如，GPRS网络)的移动性管理和认证的所有分组数据。
ePDG用作不可信非3GPP网络(例如，I-WLAN、Wi-Fi热点等)的安全节点。
如以上关于图1所描述的，有IP能力的UE可以经由基于非3GPP接入以及3GPP接入的EPC中的各种元件而接入由运营商提供的IP服务网络(例如，IMS)。
图1还例示了各种基准点(例如，S1-U、S1-MME等)。在3GPP系统中，连接E-UTRAN和EPC的不同功能实体的两个功能的概念链路被定义为基准点。表1列举了图1所例示的基准点。除表1的示例之外，可以根据网络架构存在各种基准点。
[表1]
在图1所例示的基准点当中，S2a和S2b对应于非3GPP接口。S2a是用于在可信非3GPP接入与PDNGW之间给用户平面提供相关控制和移动性支持的基准点。S2b是用于在ePDG与PDNGW之间给用户平面提供相关控制和移动性支持的基准点。
图2是作为无线通信系统的示例的连接到EPC的E-UTRAN的结构的示意图。演进型分组系统(EPS)是常规通用移动电信系统(UMTS)的演进版本，并且其基本标准化在3GPP下进行中。EPS可以被称为长期演进(LTE)系统。可以参照“3rd Generation PartnershipProject；Technical Specification Group Radio Access Network”的版本7和版本8来理解UMTS和EPS的技术规范的细节。
参照图2，EPS包括用户设备(UE)、eNode B(eNB)、以及位于网络(E-UTRAN)的端部处并连接至外部网络的接入网关(AG)。eNB可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
针对一个eNB，存在一个或更多个小区。一个小区被设定为1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz的带宽中的一个，以向多个UE提供下行链路或上行链路传输服务。可以将不同的小区设定为提供不同的带宽。另外，一个eNB控制多个UE的数据发送和接收。eNB向所对应的UE发送下行链路数据的下行链路(DL)调度信息，以向所对应的UE通知数据将被发送到的时域和频域以及与编码、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)有关的信息。另外，eNB向所对应的UE发送上行链路数据的上行链路(UL)调度信息，以向所对应的UE通知能够由所对应的UE使用的时域和频域以及与编码、数据大小和HARQ有关的信息。可以在eNB之间使用用于发送用户业务或控制业务的接口。核心网(CN)可以包括AG以及用于UE的用户登记的网络节点等。AG在跟踪区域(TA)基础上管理UE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演进为LTE，但是用户和提供商的请求和期望持续增加。另外，因为正在持续地开发另一无线接入技术，所以为了将来的竞争力将需要无线通信技术的新演进。在这方面，需要减小每比特成本、增加可用服务、使用可适应的频带、简单的结构和开放型接口、UE的适当功耗等。
近来，在3GPP中，正在进行LTE的先进技术的标准化。在本说明书中，以上技术将被称为“LTE-A”。LTE-A系统旨在支持最大100MHz的宽带。为此，LTE-A系统使用利用多个频率块来实现带宽的载波聚合(CA)技术。根据CA，多个频率块被用作用于较宽频率带宽的一个极大的逻辑频带。可以基于LTE系统中使用的系统块的带宽来定义每个频率块的带宽。每个频率块可以被称作分量载波(CC)或小区。
图3是例示了基于3GPP无线接入网标准的UE与E-UTRAN之间的无线接口协议的控制平面和用户平面的结构的图。控制平面意指发送控制消息的通路，其中，控制消息由UE和网络用于管理呼叫。用户平面意指发送在应用层生成的数据(例如，语音数据或互联网分组数据)的通路。
作为第一层的物理层使用物理信道来向上层提供信息传送服务。物理层经由传输信道连接至媒体接入控制(MAC)层，其中，媒体接入控制层位于物理层上方。数据经由传输信道在媒体接入控制层与物理层之间传送。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送。物理信道将时间和频率用作无线资源。更详细地，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。
第二层的媒体接入控制(MAC)层经由逻辑信道向位于MAC层上方的无线链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层可以作为MAC层内部的功能块被实现。为了在具有窄带宽的无线接口内使用诸如IPv4或IPv6的IP分组有效地发送数据，第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩，以减小不必要的控制信息的大小。
仅在控制平面中定义位于第三层的最低部分上的无线资源控制(RRC)层。RRC层与无线承载的配置、重配置和释放关联以负责控制逻辑信道、传输信道和物理信道。在这种情况下，无线承载意指由第二层提供的用于UE与网络之间的数据传送的服务。为此，UE和网络的RRC层彼此交换RRC消息。如果UE的RRC层与网络的RRC层之间存在RRC连接，则UE处于RRC连接模式。如果不是这样的话，则UE处于RRC空闲模式。位于RRC层上方的非接入层(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
构成eNB的一个小区被设定为1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz的带宽中的一个，并且向多个UE提供下行链路或上行链路发送服务。这时，可以将不同的小区设定为提供不同的带宽。
作为将数据从网络承载到UE的下行链路传输信道，提供了承载系统信息的广播信道(BCH)、承载寻呼消息的寻呼信道(PCH)和承载用户业务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或控制消息可以经由下行链路SCH或附加的下行链路多播信道(MCH)来发送。同时，作为将数据从UE承载到网络的上行链路传输信道，提供了承载初始控制消息的随机接入信道(RACH)以及承载用户业务或控制消息的上行链路共享信道(SCH)。作为位于传输信道上方并映射有传输信道的逻辑信道，提供了广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
图4是例示了在3GPP LTE系统中使用的物理信道以及使用这些物理信道的一般信号发送方法的图。
如果UE进入新小区或电力被接通，则UE执行诸如与eNB同步的初始小区搜索操作[S301]。为此，UE通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)来与eNB同步，并且获取诸如小区ID等的信息。此后，UE可以通过从eNB接收物理广播信道(PBCH)来获取小区内广播信息。同时，UE可以通过在初始小区搜索步骤接收下行链路基准信号(DLRS)来检查下行链路信道状态。
已完成初始小区搜索的UE可以通过根据PDCCH上承载的信息接收物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)，来获取更详细的系统信息[S302]。
同时，如果UE初始接入eNB或者如果不存在用于信号发送的资源，则UE可以针对eNB执行随机接入过程[S303至S306]。为此，UE可以通过物理随机接入信道(PRACH)发送特定序列作为前导码[S303和S305]，并且可以响应于该前导码，通过PDCCH和对应的PDSCH来接收响应消息[S304和S306]。在基于争用的RACH的情况下，可以执行额外的争用解决过程。
作为发送上行链路/下行链路信号的通常的过程，已执行上述步骤的UE可以接收PDCCH/PDSCH[S307]并且发送物理上行链路共享信道/物理上行链路控制信道(PUSCH/PUCCH)[S308]。具体地，UE通过PDCCH接收下行链路控制信息(DCI)。在该情况下，DCI包括UE上的诸如资源分配信息的控制信息并且可以根据其用途而在格式上不同。
同时，在上行链路/下行链路中由UE发送到eNB或从eNB接收的控制信息包括ACK/NACK信号、CQI(信道质量指示符)、PMI(预编码矩阵索引)、RI(秩指示符)等。在3GPP LTE系统的情况下，UE能够通过PUSCH和/或PUCCH发送上述诸如CQI、PMI、RI等的控制信息
图5是用于在LTE系统中使用的无线帧的结构的图。
参照图5，无线帧具有10ms(327200×Ts)的长度并且构建有等尺寸的10个子帧。每个子帧具有1ms的长度并且构建有两个时隙。每个时隙具有0.5ms(15360×Ts)的长度。在该情况下，Ts指示采样时间并且表示为Ts＝1/(15kHz×2048)＝3.2552×10-8(大约33ns)。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)。在LTE系统中，一个资源块包括“12个子载波×7个或6个OFDM符号”。作为发送数据的单位时间的发送时间间隔(TTI)可以被确定为至少一个子帧单位。上述无线帧的结构仅是示例性的。并且，包括在无线帧中的子帧的数量、包括在子帧中的时隙的数量和/或包括在时隙中的OFDM符号的数量可以以各种方式改变。
在正常循环前缀的情况下，一个子帧可以包括14个OFDM符号。根据子帧配置，前三个OFDM符号可以用作控制区域，而后三个OFDM符号可以用作数据区域。分配给控制区域的控制信道可以包括PCFICH(物理控制格式指示符信道)、PHICH(物理混合ARQ指示符信道)、PDCCH(物理下行链路控制信道)等。
PDCCH是物理下行链路控制信道并且被分配给子帧的前n个OFDM符号。在这种情况下，“n”是等于或大于1的整数并且由PCFICH指示。PDCCH向每个UE或UE组通知关于与传输信道对应的PCH(寻呼信道)和DL-SCH(下行链路共享信道)的资源分配信息、上行链路调度授权、HARQ信息等。PCH(寻呼信道)和DL-SCH(下行链路共享信道)通过PDSCH发送。因此，eNB或UE通过PDSCH正常发送或接收除了特定控制信息或特定服务数据之外的数据。
通过将指示UE(一个或多个UE)接收PDSCH的数据的信息、指示UE如何接收PDSCH数据并对其解码的信息等包括在PDCCH中而发送。例如，假设使用RNTI(无线电网络临时标识符)“A”对特定PDCCH执行CRC掩码，并且在特定子帧中发送与将使用无线资源“B”发送的数据和DCI格式“C”有关的信息，即，发送格式信息(例如，传输块大小、调制方案、编码信息等)。如果这样的话，小区监视器PDCCH中的UE使用它自己的RNTI信息对PDCCH执行盲解码。如果至少一个UE具有RNTI“A”，则UE接收PDCCH，然后通过所接收的PDCCH的信息接收由“B”和“C”指示的PDSCH。
此外，上行链路子帧可以被划分成分配有承载控制信息的PUCCH(物理上行链路控制信道)的区域和分配有承载用户数据的PUSCH(物理上行链路共享信道)的区域。子帧的中间部分被分配给PUSCH，而频域中的数据区域的两侧部分被分配给PUSCH。PUCCH上承载的控制信息可以包括用于HARQ的ACK/NACK、指示下行链路信道状态的CQI(信道质量指示符)、用于MIMO的RI(秩指示符)、作为上行链路资源分配请求的SR(调度请求)等。
中继
出于扩展快速数据速率覆盖范围、增强组移动性、临时网络布置、提高小区边界吞吐量、以及引入用于新区域的网络覆盖范围的目的，可以引入中继。
图6是用于支持中继的E-UTRAN的示意结构的图。
在前面参照图1的描述中提到的事项能够同样应用于图6的(a)中的MME/S-GW与(e)NB(或施主(e)NB)之间的基准点。
将在(e)NB和UE之间发送或接收的中继节点(RN)转发数据和具有不同属性的两种类型的链路(即，回程链路和接入链路)分别应用于载波频带。回程链路是中继与(e)NB(例如，施主eNB(D(e)NB))之间的链路并且包括X2和/或Uu基准点。中继可以通过D(e)NB接入网络并且在D(e)NB与中继节点之间可以存在S1基准点。
中继(RN)针对D(e)NB用作UE(即，中继型UE)并且针对由RN服务的UE用作(e)NB。D(e)NB需要多个附加的功能以向RN提供服务。在RN接入D(e)NB的情况下，D(e)NB可以通过执行重配置、经由专用信令来提供RN所必须的信息和系统信息。
如图6的(b)所示，宏eNB是服务于UE1的eNB并且可以通过在下行链路中向UE1发送以及在上行链路中从UE1接收来与UE1执行通信。另一方面，宏eNB相对于中继执行D(e)NB的功能。通过回程下行链路和回程上行链路执行D(e)NB与中继之间的通信，并且通过接入下行链路和接入上行链路执行中继与UE2之间的通信。
上行链路接收和下行链路发送的功能对于eNB而言是必须的，而上行链路发送和下行链路接收的功能对于UE而言是必须的。另一方面，去往eNB的回程UL发送的功能、从UE进行的接入UL接收的功能、从eNB进行的回程DL接收的功能以及去往UE的接入DL发送的功能对中继而言是必须的。
同时，关于中继的带(或谱)的使用，其操作可以被分类为“带内”和“带外”。对于带内RN而言，回程链路在与接入链路的频带相同的频带上操作。如果回程链路和接入链路在不同的频带中操作，则RN为带外RN。在带内和带外二者中，需要UE(或传统的UE)在常规LTE系统(例如，版本8)中操作以能够接入施主小区。
为了中继在带内操作，必须为回程链路预留时间-频率空间中的指定资源，并且这些资源可以被配置为不用于接入链路。该配置被称作“资源分割”。
与中继中的资源分割有关的通用原理可以被描述如下。首先，回程下行链路和接入下行链路可以通过时分复用(TDM)方案(即，在特定时间激活的回程下行链路或接入下行链路)在单个载波频率上一起被复用。类似地，回程上行链路和接入上行链路可以通过TDM方案(即，可在特定时间激活回程上行链路或接入上行链路)在单个载波频率上一起被复用。
在带内中继的情况下，例如，如果在指定频带上同时执行从eNB接收回程下行链路和向UE发送接入下行链路，则从中继的发送端发送的信号可以被中继的接收端接收，从而在中继的RF前端会发生信号干扰或RF干扰。类似地，如果在指定频带上同时执行从UE接收接入上行链路和向eNB发送回程上行链路，则在中继的RF前端会发生信号干扰。因此，除非接收的信号和发送的信号之间提供充足的间隔(例如，以彼此充分隔开的方式(例如，安装在地上或地下)安装发送天线和接收天线)，否则可能难以在中继实现单个频带上的同时发送和接收。
作为上述信号干扰问题的解决方案，中继可以在从施主小区接收信号的同时不向UE发送信号。具体地，在从中继向UE发送时产生间隙，并且UE(包括传统的UE)可以被配置为在该间隙期间不期望来自中继的任何发送。参照图7，在与正常子帧对应的第一子帧1010中，从中继向UE发送下行链路(即，接入下行链路)控制信号和数据。在与MBSFN(多播广播信号频率网络)子帧对应的第二子帧1020的情况下，在下行链路子帧的控制区域1021中从中继向UE发送控制信号，但是在下行链路子帧的其它区域1022中从中继向UE不发送任何信号或数据。这样做，由于传统的UE期望在所有下行链路子帧中发送物理下行链路控制信道(PDCCH)(即，由于中继必须在中继的覆盖范围内支持传统的UE，以在每个子帧中接收PDCCH并且执行器测量功能)，所以为了每个传统的UE正确地操作，必须在所有下行链路子帧中发送PDCCH。因此，在针对从eNB发送到中继的下行链路(即，回程下行链路)配置的子帧(即，第二子帧1020)中，中继需要在第N个OFDM符号(N＝1、2或3)中执行接入下行链路发送而非接收回程下行链路。为此，由于PDCCH在第二子帧的控制区域1021中从中继被发送到UE，所以PDCCH可以提供与由中继服务的传统UE的向后兼容。虽然在第二子帧的其它区域1022中从中继向UE不发送信号，但是中继可以从eNB接收发送。因此，上述资源分割方案能够防止接入下行链路发送和回程下行链路接收被带内中继同时执行。
使用MBSFN子帧的第二子帧1022将被详细描述如下。原则上，MBSFN子帧是用于多媒体广播和多播服务(MBMS)的子帧，并且MBMS意指多个小区同时发送相同信号的服务。第二子帧的控制区域1021可以被称作中继非听觉(non-hearing)间隔。具体地，中继非听觉间隔可以意指中继发送接入下行链路信号而不是接收回程下行链路信号的间隔。如在前面的描述中提到的，该中继非听觉间隔可以被配置为具有1个OFDM、2个OFDM或3个OFDM的长度。中继在中继非听觉间隔1021中向UE发送接入下行链路，并且可以在其它区域1022中从eNB接收回程下行链路。这样做，由于中继无法在相同频带上执行发送和接收二者，所以可能需要时间来使中继能够从发送模式切换到接收模式。因此，必须配置保护时间(GT)以使中继能够在回程下行链路接收区域1022的第一部分间隔中执行发送/接收模式切换。类似地，即使中继以从eNB接收回程下行链路和向UE发送接入下行链路的方式操作，也可以配置用于中继的发送/接收模式切换的保护时间(GT)。保护时间的长度可以被限定为时域中的值。例如，GT的长度可以被限定为k个时间采样(T)(其中，k≥1)或者可以被设定为至少一个或更多个OFDM符号的长度。另选地，在连续配置或根据指定子帧时序对齐关系配置中继的回程下行链路子帧的情况下，可以限定或可以不配置子帧的最后部分的保护时间。为了保持向后兼容，该保护时间可以仅被限定在针对回程下行链路子帧发送配置的频域中。(即，如果保护时间被配置在接入下行链路间隔中，则无法支持传统的UE。)在除了保护时间以外的回程下行链路接收间隔1022中，中继可以从eNB接收PDCCH和PDSCH。具体地，为了将在回程下行链路子帧的数据区域中从eNB发送到中继的PDCCH与常规PDCCH区别开来，可以将前者称为R-PDCCH(中继-PDCCH)。
同时，移动中继是对宏eNB和UE之间的信号发送和接收进行中继的中继，这与通用中继类似，但是不固定在指定位置。移动中继的示例包括安装在传输装置(例如，车辆、公共汽车、火车等)或者执行相对于另一UE的中继功能的具有移动性的UE中的中继。如果引入移动中继，则中继和由该中继服务的UE可以一起移动。具体地，由于中继的移动可以引起服务于该中继的eNB(例如，D(e)NB)的改变，所以需要确保中继的移动性。
邻近服务(ProSe)
本发明提出了用于在诸如3GPP EPS(演进型分组系统)的移动通信系统中支持邻近服务(ProSe)或D2D服务的控制机制。
近来，由于与社会网络服务(SNS)等有关的用户需求的增加，导致出现了对物理上相邻用户/装置和特殊应用/服务(例如，基于邻近的应用/服务)之间的检测/发现的需求。在3GPP移动通信系统中，正在讨论ProSe的潜在使用情况和情景以及提供这样的服务的潜在服务要求。
ProSe的潜在使用情况可以包括商业/社会服务、网络卸载、公共安全、当前基础设备服务的集合(以保证包括可达性和移动性方面的用户体验的一致性)。此外，也正在讨论不存在EUTRAN覆盖范围的情况下对于公共安全的使用情况和潜在要求(在这种情况下，它们将使关于特定区域的规程和关于服务提供商的政策匹配，并且也被限制于针对公共安全指定的特定频带和特定用户设备)。
具体地，在3GPP中关于ProSe的讨论的范围中，假设基于邻近的应用/服务经由LTE或WLAN提供，并且假设在服务提供商/网络的控制下在装置之间执行发现和通信。
图8是用于EPS中的两个UE之间通信的缺省数据路径的视图。换言之，图8例示了在一般情况(即，UE-1与UE-2之间不应用ProSe)下的UE-1与UE-2之间的数据路径。这个缺省路径经过基站(例如，eNodeB或家庭eNodeB)和网关节点(例如，EPC或服务提供商网络)。例如，如图8所示，当UE-1和UE-2彼此交换数据时，可以经由eNodeB-1、S-GW/P-GW和eNodeB-2向UE-2发送UE-1的数据，并且同样地，可以经由eNodeB-2、S-GW/P-GW和eNodeB-1向UE-1发送UE-2的数据。尽管在图8中例示了UE-1和UE-2驻留在不同的eNodeB上，但是UE-1和UE-2可以驻留在相同的eNodeB上。另外，尽管在图8中例示了两个UE由相同的S-GW和P-GW服务，但是这里允许服务的各种组合。具体地，UE可以由相同的S-GW和不同的P-GW、由不同的S-GW和相同的P-GW或者由不同的S-GW和不同的P-GW服务。
在本发明中，这个缺省数据路径可以被称为基础设施路径、基础设施数据路径或基础设施通信路径。另外，通过基础设施数据路径的通信可以被称为基础设施通信。
图9是基于ProSe的两个UE之间的直接模式数据路径的图。这个直接模式数据路径不经过基站(例如，eNodeB或家庭eNodeB)和网关节点(例如，EPC)。
图9的(a)例示了UE-1和UE-2驻留在不同的eNodeB(例如，eNodeB-1和eNodeB-2)上并且通过直接模式数据路径彼此交换数据的情况。图9的(b)例示了UE-1和UE-2驻留在相同的eNodeB(例如，eNodeB-1)上并且通过直接模式数据路径彼此交换数据的情况。
应该注意，用户平面的数据路径被直接建立在UE之间，而不经过如图9所示的基站或网关节点，但是能够通过经过基站和核心网建立控制平面路径。通过控制平面路径交换的控制信息可以是关于会话管理、认证、授权、安全、计费等的信息。在如图9的(a)所例示的由不同eNodeB服务的UE之间的ProSe通信的情况下，可以经由eNodeB-1与核心网的控制节点(例如，MME)交换关于UE-1的控制信息。并且，可以经由eNodeB-2与核心网的控制节点(例如，MME)交换关于UE-2的控制信息。在如图9的(b)所例示的由相同的eNodeB服务的UE之间的ProSe通信的情况下，可以经由eNodeB-1与核心网的控制节点(例如，MME)交换关于UE-1和UE-2的控制信息。
图10是基于ProSe的两个UE之间的在本地路由的数据路径的图。如图10所例示的，UE-1与UE-2之间的ProSe通信数据路径是通过经过eNodeB-1建立的，但是不经过由服务提供商操作的网关节点(例如，EPC)。另一方面，在控制平面路径的情况下，如果如图10所例示的那样在由相同的eNodeB服务的UE之间建立了在本地路由的数据路径，则可以经由eNodeB-1与核心网的控制节点(例如，MME)交换关于UE-1和UE-2的控制信息。
在本发明中，在前面参照图9和图10的描述中提到数据路径可以被称为直接数据路径、用于ProSe的数据路径、基于ProSe的数据路径或ProSe通信路径。另外，通过该直接数据路径的通信可以被称为直接通信、ProSe通信或基于ProSe的通信。
UE中继技术
图11是描述两种类型的UE中继的图。
图11的(a)例示了UE-R(UE中继)处于E-UTRAN的覆盖范围的情况，而图11的(b)例示了UE-R不在E-UTRAN的覆盖范围的情况。
图11的(a)中例示的UE-R可以属于UE到网络中继类型(即，以虚线示出的通信路径)或UE到UE中继类型(即，以实线示出的通信路径)。图11的(b)中例示的UE-R仅属于UE到UE中继类型。UE到UE中继意指UE-R在两个UE彼此直接通信的情况下中继两个UE之间的通信。并且UE到网络中继意指UE-R中继UE和网络节点(例如，(e)NB)之间的通信。
与UE用作简单UE的情况相比，为了将UE用作中继，UE需要附加的功耗。具体地，附加功耗必须执行中继通信操作(即，将两个不同的实体之间的通信进行中继的操作)、监视需要中继的UE的操作、中继能力宣告操作等。
在3GPP标准化中，讨论了UE中继激活类型。到目前为止，已经限定了针对公共安全的UE中继的使用。然而，期望将通过标准化过程讨论关于应用UE中继以提供除公共安全以外的其它服务的方法。在下面的描述中，将解释目前为止已经讨论的UE中继激活类型。
具有中继能力的公共安全ProSe UE可以被配置为用作UE中继，以扩展用于公共安全的通信的范围，并且可以用作UE到UE中继或UE到网络中继。为此，可以使用中继发现功能和中继公共安全ProSe通信功能。
如果UE用作UE中继，则UE中继可以消耗用于中继发现过程和中继通信的附加电力。由于电池的容量有限，导致UE中继的中继功能仅在需要的情况下被激活。为此，限定了三种激活类型。
-激活类型1(未执行中继发现)：每当公共安全UE具有源UE和激活的公共安全ProSe通信时，可以激活中继功能。中继的这种激活类型可以在不存在需要用于通信的中继的公共安全UE的情况下不必消耗电力。因此，这种激活类型适于应急通信或优先级高的通信。
-激活类型2(UE中继用作用于中继发现的监视UE)：在从请求发现公共安全中继的UE接收到宣告消息的情况下，可以激活中继功能。UE中继将监视中继发现数个周期，以在存在激活的公共安全ProSe通信的情况下随时立即激活/停用它的中继功能。可以周期性地触发针对请求中继(即，发送宣告消息)的UE的中继发现。另选地，该中继发现可以在由于不在与源UE通信的范围内而失去激活的公共安全ProSe通信的情况下被触发。
-激活类型3(UE中继用作用于在中继发现中发送宣告的UE)：在从请求发现公共安全中继的UE接收到确认消息的情况下，可以激活UE中继的中继功能。每当存在激活的公共安全ProSe通信时，UE中继将周期性地发送中继发现宣告消息，以通知它的存在。如果不存在邻近的公共安全UE，则UE中继的这种激活类型会消耗不必要的电力。
应该注意到，无论是激活类型2的监视UE还是激活类型3的宣告UE，设定为UE中继的公共安全UE都需要执行中继发现过程数个周期。因此，UE中继能够确定在它的中继通信范围内不存在公共安全UE的情况下，是否停用用于公共安全ProSe通信的中继功能。
配置中继功能的方法
本发明提出一种配置UE中继的中继功能的方法。具体地，提出一种能够最小化UE中继的电池消耗、根据网络状态来激活/停用中继功能、以及配置或调节用于执行以上操作的条件的方法。UE的中继功能包括在作为UE中继执行通信或针对另一UE的宣告操作之前的发现操作，以发现UE中继。
如在前面的描述中提到的，UE中继可以被分类为UE到网络中继类型和UE到UE中继类型。针对中继通信，必须确定或选择优化的中继。网络可以自主地确定/选择中继或者UE可以自主地确定/选择中继。
图12是描述确定用作UE到网络中继的UE的情况的图。
首先，参照图12中的示例描述了网络确定或选择UE中继的情况。
在图12的示例中，如果目标UE不在eNB的覆盖范围内，或者如果目标UE和eNB之间的链路质量(或信号强度)保持在指定水平(例如，无线链路失败(RLF))以下，则网络(例如，eNB)可以确定/选择合适的UE，然后将所确定/选择的UE用作针对目标UE的中继。在这种情况下，基于目标UE与UE中继之间的链路(或接入链路)的链路质量(或信号强度)和/或UE中继与网络之间的链路(或回程链路)的链路质量(或信号强度)，网络可以从候选UE选择用作UE中继的UE。在这种情况下，与确定/选择UE中继的基准对应的链路质量(或信号强度)会受到UE中继的位置的最显著的影响。
此外，为了选择UE中继，网络应该知晓候选UE的位置、每个候选UE的信号强度等。因此，处于与网络的连接模式下的UE可以成为候选UE。具体地，由于网络无法知晓处于空闲模式的UE的位置或信号强度，所以对应的UE无法成为候选UE。然而，在处于连接模式下的UE执行中继的角色的情况下，由于处于连接模式下的UE通常需要与网络进行通信，所以很可能在中继通信中引起延迟或质量劣化。此外，在优先执行中继通信的情况下，可能在用于UE中继的通信中引起延迟或质量劣化。因此，在整个网络的效率方面，不执行通信的、处于空闲模式下的UE可以被认为适于UE中继。
其次，参照图12中的示例描述了UE确定或选择UE中继的情况。
在图12的示例中，如果目标UE不在网络的覆盖范围内，则目标UE可以从在与目标UE的通信可用范围中存在的邻近UE中确定或选择合适的UE，然后根据UE到网络中继方案与网络进行通信。目标UE向邻近UE发送中继请求信号，然后可以确定/选择与中继请求信号对应的UE作为UE中继。另选地，目标UE向宣告其具有中继能力的UE发送中继请求信号，然后可以确定/选择该对应UE作为UE中继。
图13是描述确定用作UE到UE中继的UE的情况的图。
如图13的(a)所示，虽然源UE和目的地UE执行直接通信，但是如果由于这两个UE之间的距离增加而它们导致不在通信可用范围内，如图13的(b)所示，则可以以邻近的合适UE用作UE中继的方式支持源UE和目的地UE之间的UE到UE中继通信。
在网络针对UE到UE中继通信确定/选择UE中继的情况下，如果源UE和目的地UE由不同的eNB服务，则源UE和目的地UE将分别处于与eNB连接的模式。另外，每个eNB也将知晓源UE和目的地UE各自的位置。而且，由于UE的位置将被共享在eNB之间，所以可能需要复合信令。
在图12中的UE到网络中继方案或图13中的UE到UE中继方案的情况下，当UE自主地确定/选择中继时，有中继能力的UE将监视从源UE或目的地UE发送的中继请求，或者对邻近UE宣告它的中继能力。
此外，虽然处于连接模式的UE能够在与网络执行通信的同时监视来自不同UE的中继请求或者宣告它的中继能力，但是处于空闲模式的UE需要通过在每个指定的时间间隔处从空闲模式唤醒，来执行中继请求的监视或中继能力的宣告。
因此，即使有中继能力的UE不需要用作中继，有中继能力的UE也可以执行监视来自不同UE的中继请求或宣告它的中继能力的操作，以支持不同UE的自主中继确定/选择。因此，它可能引起对应UE的不必要的功耗。具体地，在UE处于空闲模式的情况下，由于UE在从空闲模式唤醒之后将重复进行发送和接收操作，所以不必要的功耗问题会变得更严重。此外，虽然需要中继的UE不存在，但是由于有中继能力的UE无法知晓UE的不存在，所以存在有中继能力的UE将保持不必要的功耗的问题。
为了解决上述为题，本发明提出用于最小化UE的功耗的方法。
首先，在UE中继是不必要的情况下，可以操作有中继能力的UE，以使中继请求的监视和中继能力宣告发送最小化。例如，在检查网络是否需要UE中继之后，如果有中继能力的UE确定UE中继是不必要的，则有中继能力的UE可以停用它的中继功能。另选地，可以应用对有中继能力的UE执行中继请求的监视和/或中继能力宣告发送的周期进行扩展的方法。
其次，可以应用网络发现优化的UE中继的方法。例如，通过针对需要UE中继的UE限定用于使网络能够确定/选择优化的UE中继的操作，能够提高整个网络的效率。
在下面的描述中，关于本发明提出的方法，将详细地解释针对网络执行触发(或者启动)的方法和针对UE执行触发(或者启动)的方法。
由网络进行触发的方法
在由网络(例如，eNB)的引导(或辅助)进行的UE中继确定/选择的情况下，如果由对应网络服务的UE的链路质量(或信号强度)劣化，则网络可以确定需要中继通信。因此，网络可以执行发现或搜索合适的UE的操作。
为此，网络可以包括指示在专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号(例如，通过SIB(系统信息块)提供的信息)中需要UE中继的信息，以唤醒位于与目标UE邻近的区域中的、处于空闲模式的UE(即，将被选择为UE中继的候选UE)。另外地或另选地，网络可以包括指示在专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号中需要UE中继的信息，以唤醒位于这样的区域中的、处于空闲模式的UE(即，将被选择为UE中继的候选UE)，即，在所述区域中，目标UE与所选择的UE中继之间的链路(或接入链路)的链路质量(或信号强度)和/或所选择的UE中继与网络之间的链路(或回程链路)的链路质量(或信号强度)能够保持等于或大于指定水平。如果UE(即，UE中继候选)接收到专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号，则UE可以用作UE中继或者向网络报告它的状态。
此外，网络可以包括指示专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号中的UE中继的期望位置的信息。该期望位置可以对应于期望保持用于中继通信的优化链路质量(或信号强度)的UE中继的位置。只有对应UE的位置与期望位置相邻或者相等时，接收专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号的UE(即，UE中继候选)才可以用作UE中继或向网络报告它的状态。
此外，如果目标UE识别到它的链路质量(或信号强度)的劣化，则目标UE可以向网络发送它的位置信息。因此，网络基于目标UE附近的位置或目标UE的位置来确定UE中继的优化位置，然后针对UE中继发送专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号。
而且，为了使其目标UE与UE中继之间的链路(或接入链路)的链路质量(或信号强度)和/或UE中继与网络之间的链路(或回程链路)的链路质量(或信号强度)大于指定水平的UE能够用作UE中继或者向网络报告它的状态，可以将指示针对链路质量(或信号强度)的阈值的信息包括在专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号中。
在前述示例中，UE中继候选可以包括处于连接模式并位于目标UE附近的UE和在空闲模式下接收专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号的UE。UE中继候选可以(在接入网络之后)向网络报告它的状态和/或能力信息。在从UE中继候选收集信息之后，网络可以将UE中继候选当中的优化UE确定/选择作为用作UE中继的UE。在这种情况下，优化UE可以是期望具有最高链路质量(或信号强度)的UE或者在考虑到UE的负载的情况下期望具有最佳吞吐量性能的UE。
附加地，用于网络触发UE中继的方法可以应用于使用UE中继扩展网络覆盖范围的情况。例如，eNB可以通过O&M(操作和维护)、X2信令和/或S1消息来了解周边eNB(或小区)的情况。例如，eNB可以获得关于周边小区的负载的信息、关于激活/停用状态的信息、和/或相关信息。因此，eNB可以确定它的小区覆盖范围是否需要扩展。如果确定小区覆盖范围需要扩展，则eNB可以触发UE中继激活。具体地，eNB可以激活分隔预定距离的UE中继或者远离小区覆盖范围的中心(即，位于与小区边界相邻的位置)的UE中继。在需要在特定方向上扩展覆盖范围的情况下，eNB可以仅选择并激活位于对应方向上的UE中继。并且，如果周边eNB(或小区)正常操作或新的eNB(或小区)被激活，则覆盖盲区可以消失。在这种情况下，eNB可以指示所激活的UE中继执行停用。
另外，用于网络触发UE中继的方法可以应用于IOPS(用于公共安全的孤立E-UTRAN操作)。IOPS是在3GPP标准化中当前正在讨论的技术并且存在包括在孤立E-UTRAN操作中的两个示例。第一示例与eNB和核心网之间的回程链路断开的情况对应。并且，第二示例与特定eNB被设定为用于公共安全的流浪eNB的情况对应。包括至少一个eNB的eNB组可以构成流浪eNB，并且位于该eNB组的边界处的eNB(或小区)可以激活UE中继以对位于覆盖范围外面的UE服务。
由UE进行触发的方法
当由UE自主地触发(或启动)UE中继确定/选择时，由于网络知道与UE到网络中继情况下的覆盖范围有关的信息，所以能够将合适的信息通知给UE。例如，如果周边小区(或小区)被停用或出现故障，则eNB确定需要扩展小区覆盖范围。随后，对应的eNB可以通过专用消息(例如，寻呼消息)或广播信号向有中继能力的UE发送激活命令，使得有中继能力的UE监视中继请求或宣告它的中继能力。
由于位于小区中心的UE用作中继的可能性低，所以当该UE和eNB之间的链路质量(或信号强度)小于或等于指定阈值时，或者当该UE和eNB之间的距离等于或大于指定阈值时，网络可以向该UE提供与针对链路质量(或信号强度)的阈值有关的信息和/或与针对距离的阈值有关的信息、以及启用/激活信息，以启用或激活中继功能。
此外，网络可以向该UE提供与执行中继能力宣告和/或监视中继请求的周期有关的信息。在由网络指示的周期短的情况下，由于有中继能力的UE频繁地执行监视中继请求或宣告中继能力的操作，所以需要中继的UE可以很快发现优化的中继。然而，在这种情况下，有中继能力的UE的功耗增加。相反，在由网络指示的周期长的情况下，由于有中继能力的UE很少执行监视中继请求或宣告中继能力的操作，所以有中继能力的UE的功耗减少。然而，由于需要中继的UE要花长时间去发现优化的中继，所以会使整个网络的吞吐量性能劣化。因此，通过考虑这样的权衡关系，网络可以根据当前情况(即，根据需要中继的UE是优先快速选择中继还是通过尽量减少功耗来操作)设定并提供周期的值。
另外，在UE确定由于在网络的覆盖范围内的链路质量(或信号强度)的劣化而导致UE需要中继通信的情况下，UE报告指示该情况的信息并且可以在以上信息中包括关于其位置的信息。因此，UE引导网络激活适合于对应的UE的UE中继。
另外，有中继能力的UE可以收集与中继请求有关的信息(例如，请求中继通信的UE的数量、对应UE的位置信息等)，所述请求通过附近的对应的有中继能力的UE接收(或监视)。因此，有中继能力的UE可以使得网络能够适当地执行UE中继激活控制。
用于中继激活的参数和配置方法
在下面的描述中，参照表2来解释限定和配置参数的方法，所述参数可以被包括在与通过网络(例如，eNB)进行的UE中继激活(例如，专用消息或广播信号)有关的信令中。例如，eNB可以向UE提供仅指示UE中继激活的信息。另选地，eNB可以包括所述信息中的以下参数中的至少一个参数。
[表2]
关于表2中的“宣告周期”参数，在宣告周期长的情况下，UE的功耗可以减小。然而，由于不同的UE要花长时间去发现UE中继，所以这会引起到不同UE的服务断开。相反，在宣告周期短的情况下，虽然UE的功耗增加，但是由于不同的UE能够快速地发现UE中继，所以能够保持针对不同的UE的服务或者更快地向不同的UE提供服务。
宣告周期可以包括中继请求监视周期或者可以基于宣告周期来确定中继请求监视周期。此外，由于根据中继的激活类型来执行宣告操作或监视操作，所以可以将宣告周期表述为用于通用名称的中继的激活周期。
表2中的“阈值”参数可以被定义为，例如，基准信号接收功率(RSRP)、基准信号接收质量等。阈值参数可以意指UE能够保持UE中继与网络之间的链路质量等于或大于指定的阈值，并且被配置为仅用作UE中继。另选地，在UE中继与网络之间的链路质量小于指定阈值的情况下，阈值参数可以意指用于指示UE中继在确定UE中继附近的UE需要中继服务时执行激活操作的值。另外，可以利用阈值参数将特定位置中的UE激活为UE中继。例如，如果将阈值设定的高，则很可能将与小区的中心相邻地定位的UE用作UE中继(或执行宣告UE中继能力的操作)。另一方面，如果将阈值设定的低，则与小区边界相邻地定位的UE很可能用作UE中继(或执行宣告UE中继能力的操作)。因此，eNB基于小区中是否存在覆盖盲区、小区覆盖范围的位置、大小、以及周边小区的状态来确定需要中继的位置。此后，eNB可以配置阈值参数的值，使得与对应位置相邻存在的UE作为UE中继来执行激活操作或宣告操作。
可以使用表2中的“位置信息”参数来将位于eNB(或小区)的特定区域中的UE激活为UE中继。在服务于UE的eNB确定在特定位置附近的周边小区被停用或发生故障的情况下，可以设定位置信息参数的值，以指示与对应周边小区相邻的UE用作UE中继(或执行宣告UE中继能力的操作)。此外，在特定UE通知eNB需要中继通信(或中继服务)的情况下，eNB可以设定位置信息参数的值，以将存在于对应的特定UE之间的优化的位置处的UE激活为UE中继。
虽然参照由eNB发送到UE(或UE中继)的专用消息与寻呼消息对应的情况解释了本发明的上述示例，但是本发明的范围不限于此。可以将本发明的示例应用于由eNB发送到UE(或UE中继)的、诸如附加响应消息、跟踪区域更新/路由区域更新(TAU/RAU)响应消息等这样的不同类型的专用消息。
在下面的描述中，将参照表3来解释限定和配置参数的方法，所述参数可以被包括在由向网络(例如，eNB)请求中继通信(或中继服务)的UE发送的信令中。例如，需要中继通信(或中继服务)的UE可以简单发送仅包括用于指示必要性的信息的信令。另选地，UE可以包括信令中的以下参数中的至少一个参数。
[表3]
参数名 描述
紧急 指示UE对中继通信的需要的程度的值。
位置信息 UE的位置信息。
需要的资源/吞吐量 UE需要的资源的量和/或需要的吞吐量。
可以将表3中的“紧急”(或“紧迫”)参数设定为反映需要中继通信的应用服务、需要中继通信的UE的订购级别等的值。该参数的值可以用作eNB配置包括在UE中继激活信令中的周期参数、阈值参数等的基础。
表3中的“位置信息”参数意指需要中继通信的UE的位置，并且可以使用GPS信息等来表述UE的位置。该参数的值可以用作eNB配置包括在UE中继激活信令中的周期参数、阈值参数等的基础。
表3中的“需要的资源/吞吐量”参数是指示需要中继通信的UE所需要的资源的量和/或吞吐量的值。
在下面的描述中，将参照表4来解释限定和配置参数的方法，所述参数可以被包括在由能够支持UE中继的候选UE向网络(例如，eNB)发送的信令中。例如，执行中继通信(或中继服务)的UE中继或有中继能力的UE可以发送包括以下参数中的至少一个参数的信令。
[表4]
表4中的“负载信息”参数指示施加在用作中继以处理不同的通信(例如，UE中继与网络之间的通信和/或由UE中继提供的中继通信)的UE中继上的负载的程度。如果存在与请求中继通信(或中继服务)的UE相邻定位的多个有中继能力的UE，则该参数的值可以用作确定/选择多个有中继能力的UE当中的合适的UE中继的基础。
表4中的“位置信息”参数意指UE中继的位置并且可以使用GPS信息来表述UE中继的位置。该参数的值可以由eNB使用，以了解UE中继(或UE中继候选)的状态。因此，该参数的值可以被用作用于通过同时考虑与请求中继通信的UE的位置有关的信息来确定/选择优化的UE中继的基础。
可以将表4中的“中继请求UE的统计”参数设定为在UE中继周围请求中继通信(或中继服务)的UE的数量。另选地，该参数可以被设定为指示UE的数量是否大于指定阈值的值。该参数的值可以被用作针对eNB调节(例如，减小)用于UE中继激活的阈值并且调节(例如，激活更多UE中继)将被激活为UE中继的UE的数量的基础。
图14是描述根据本发明的UE中继相关操作的图。
在步骤S1410中，eNB可以确定用于目标UE的中继通信(或中继服务)是否是必要的。
可以基于来自需要中继通信(或中继服务)的目标UE的请求(例如，包括表3中的参数的请求消息)、目标UE的状态(例如，目标UE是否在eNB的覆盖范围以外或链路质量是否劣化)和/或与周边小区的情况有关的信息(这个信息可以由不同的UE、经由X2接口由不同的eNB/小区、或由核心网的网络节点来提供)来进行这样的确定。
如果确定用于目标UE的中继通信(或中继服务)是必要的，则eNB可以执行激活用于目标UE的UE中继的操作。另选地，在先前激活的UE中继适于目标UE的情况下，eNB可以执行保持激活状态的操作或将UE中继的激活操作的周期(例如，宣告中继能力的周期、监视外围中继请求的周期等)设定为相对小的值的操作。
如果确定用于目标UE的中继通信(或中继服务)是不必要的，则eNB可以停用先前激活的UE中继或者将UE中继的激活操作的周期(例如，宣告中继能力的周期、监视外围中继请求的周期等)设定为相对大的值。在不存在用于目标UE的激活的UE中继的情况下，eNB可以不执行任何操作。
在步骤S1420，eNB可以向能够提供用于目标UE的中继通信(或中继服务)的一个或更多个UE中继候选发送UE中继激活消息。可以通过专用消息(例如，寻呼消息、附加响应消息、TAU/RAU响应消息等)或广播信号来发送该激活消息。该激活消息可以包括表2中的参数中的至少一个参数。
在步骤S1430，可以将满足由激活消息给出的条件的UE中继候选激活为UE中继。
UE可以被激活为UE中继的情况可以包括以下情况中的至少一种情况：UE根据来自eNB的激活消息立即用作用于目标UE的UE中继(即，UE开始中继通信)的情况、UE中继执行宣告它的中继能力的操作(即，使周边UE(可以包括目标UE)能够发现UE中继的操作)的情况、以及UE中继执行监视来自周边UE的中继请求的操作(即，在附近发现需要UE中继的UE(可以包括目标UE)的操作)的情况。例如，可以根据UE中继的激活类型来执行上述操作中的一种操作。
在步骤S1440，目标UE可以通过eNB和UE中继来执行中继通信。
虽然图14中未示出，但是eNB可以执行从目标UE、UE中继(或UE中继候选)、不同的eNB/小区、或核心网接收信息的操作，该操作成为用于确定中继通信(或中继服务)是否必要的基础。
为了清楚起见，虽然图14中解释的示例性方法被表示为一系列操作，但是执行这些步骤的顺序可以步骤方法的限制。如果有必要的话，可以同时执行步骤中的每个步骤或者可以以彼此不同的顺序来执行每个步骤。并且，没有强制性地使在图14中例示的所有步骤实现由本发明提出的方法。
在参照图14描述的方法中，能够独立地应用根据本发明的各种实施方式的前述事项或者能够应用前述事项以同时实现两个或更多个实施方式。
图15是用于根据本发明的优选实施方式的用户设备和网络节点装置的配置的图。
参照图15，UE 100可以包括收发器模块110、处理器120和存储器130。收发器模块110可以被配置为向外部装置发送和从外部装置接收各种信号、数据和信息。UE 100可以通过有线和/或无线地连接至外部装置。处理器120可以控制UE 100的整体操作，并且可以用于在操作上处理要在UE 100与外部装置之间发送和接收的信息。此外，处理器120可以被配置执行本发明中提出的UE操作。可以用诸如缓冲器(附图中未示出)的元件代替的存储器130可以存储经处理的信息达预定时间。
参照图15，根据本发明的网络节点装置200可以包括收发器模块210、处理器220和存储器230。收发器模块210可以被配置为向外部装置发送和从外部装置接收各种信号、数据和信息。网络节点装置200可以通过有线和/或无线地连接至外部装置。处理器220可以控制网络节点装置200的整体控制，并且可以用于在操作上处理要在网络节点装置200与外部装置之间发送和接收的信息。此外，处理器220可以被配置为执行本发明中提出的网络节点操作。可以由诸如缓冲器(未示出)的元件代替的存储器230可以存储经处理的信息达预定时间。
可以实现UE 100和网络节点装置200的特定配置，使得可以独立地应用根据本发明的各种实施方式的前述事项或者可以应用前述事项以同时实现两个或更多个实施方式。为了清楚起见，将省略冗余描述。
本发明的实施方式可使用各种装置实现。例如，可以利用硬件、固件、软件和/或其任何组合来实现本发明的实施方式。
在利用硬件实现的情况下，可利用从由ASIC(专用集成电路)、DSP(设数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理装置)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等组成的组中选择的至少一种来实现根据本发明的每个实施方式的方法。
在利用固件或者软件实现的情况下，可利用用于执行上述功能或者操作的模块、过程、和/或功能来实现根据本发明的每个实施方式的方法。软件代码可以存储在存储器单元中，然后由处理器执行。存储器单元可以设置在处理器之内或者之外以通过公众已知的各种装置与处理器交换数据。
如在前面的描述中提到的，提供本发明的优选实施方式的详细描述以由本领域技术人员来实现。虽然文中已经参照本发明的优选实施方式描述并示出了本发明，但是对本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够对其进行各种修改和变形。因此，本发明不限于文中公开的实施方式的限制，而是旨在给出将本文中公开的原理和新颖特征匹配的最宽范围。
工业适用性
本发明的前述实施方式适用于各种移动通信系统。

Claims (5)

1.一种在无线通信系统中由基站支持用户设备UE到网络中继通信的方法，该方法包括：
确定需要所述UE到网络中继通信；并且
发送与所述UE到网络中继通信有关的系统信息块，
其中，所述系统信息块包含第一阈值，
其中，当在所述基站和能够作为中继UE操作的中继UE候选之间的基准信号接收功率RSRP低于所述第一阈值时，允许所述中继UE候选发送与中继相关的发现宣告，并且
其中，当在所述基站和所述中继UE候选之间的所述RSRP高于所述第一阈值时，不允许所述中继UE候选发送与中继相关的所述发现宣告。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一阈值用于所述中继UE候选确定是否允许所述中继UE候选发送与中继相关的所述发现宣告。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过广播消息来发送所述系统信息块。
4.一种在无线通信系统中由能够作为中继用户设备UE操作的UE支持UE到网络中继通信的方法，所述方法包括：
接收用于发送与中继相关的发现宣告的配置；以及
从基站接收与所述UE到网络中继通信有关的系统信息块，
其中，所述系统信息块包含第一阈值，
其中，当在所述基站和所述UE之间的基准信号接收功率RSRP低于所述第一阈值时，允许所述UE发送与中继相关的发现宣告，并且
其中，当在所述基站和所述UE之间的所述RSRP高于所述第一阈值时，不允许所述UE发送与中继相关的所述发现宣告。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过广播消息来发送所述系统信息块。
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