CN105934897B - 配置用于d2d通信系统的mac pdu的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统。更具体地，本发明涉及一种构建用于D2D通信系统的MAC PDU的方法及装置，该方法包括以下步骤：由第一UE构建MAC PDU，所述MAC PDU包括源ID、目标ID、多个逻辑信道ID以及多个MAC SDU，其中，各个MAC SDU是从由所述源ID识别的所述第一UE经由由所述多个逻辑信道ID中的一个识别的逻辑信道被发送到由所述目标ID识别的各个第二UE的；经由接口向至少一个第二UE发送所述MAC PDU，其中，所述接口被直接配置在所述第一UE与所述至少一个第二UE之间。

Description

配置用于D2D通信系统的MAC PDU的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，且更具体地，涉及一种配置用于D2D(装置到装置)通信系统的MAC PDU(介质访问控制协议数据单元)的方法及其装置。
背景技术
作为本发明所适用的移动通信系统的示例，对第3代合作伙伴计划长期演进(以下，称之为LTE)通信系统进行简要说明。
图1是示意性示出作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进的通用移动电信系统(E-UMTS)是传统的通用移动电信系统(UMTS)的高级版本，并且目前正在3GPP中进行其基本标准化。E-UMTS通常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，可以参照“第3代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网(3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork)”的版本7和版本8。
参照图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、eNode B(eNB)以及位于网络(E-UTRAN)的端部并且被连接到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。
每个eNB可以存在一个或更多个小区。该小区被设置成在诸如1.25、2.5、5、10、15以及20MHz的带宽之一中操作，并在该带宽中向多个UE提供下行链路(DL)或上行链路(UL)传输服务。不同小区可以被设置成提供不同的带宽。eNB控制向多个UE的数据发送或从多个UE的数据接收。eNB向相应的UE发送DL数据的DL调度信息，以便向UE通知发送DL数据应在的时域/频域、编码、数据大小以及与混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。另外，eNB向相应的UE发送UL数据的UL调度信息，以便向UE通知UE可用的时域/频域、编码、数据大小以及与HARQ相关的信息。在eNB之间可以使用用于发送用户业务或控制业务的接口。核心网(CN)可以包括用于UE的用户登记的AG以及网络节点等。AG基于跟踪区域(TA)来管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
装置到装置(D2D)通信是指分布式通信技术，其直接在相邻的节点之间传输业务，而不使用诸如基站的基础设施。在D2D通信环境中，诸如便携式终端的各个节点发现与其物理相邻的用户设备，并在设置通信会话后发送业务。这样，由于D2D通信可以通过分配集中到基站中的业务来解决业务过载，因此作为4G之后的下一代移动通信技术的元技术，D2D通信可能已受到关注。为此，诸如3GPP或IEEE的标准协会已进行基于LTE-A或Wi-Fi来建立D2D通信标准，并且高通已开发出他们自己的D2D通信技术。
预计D2D通信有助于增加移动通信系统的吞吐量并且创建新的通信服务。而且，D2D通信可以支持基于邻近的社交网络服务或网络游戏服务。可以通过将D2D链接用作中继来解决位于遮蔽区的用户设备的链接问题。这样，预计D2D技术将在各个领域提供新的服务。
已经使用诸如红外通信、紫蜂(ZigBee)、射频识别(RFID)以及基于RFID的近场通信(NFC)的D2D通信技术。然而，由于这些技术仅支持有限距离(约1m)内的特定对象的通信，所以严格上来说该技术很难被视为D2D通信技术。
虽然以上已描述了D2D通信，但还没有提出用于从具有相同资源的多个D2D用户设备发送数据的方法的细节。
发明内容
技术问题
设计解决问题的本发明的目的在于配置用于D2D通信系统的MAC PDU的方法和装置。本发明所解决的技术问题不限于以上技术问题，并且本领域技术人员从下面的描述中可以理解其它的技术问题。
技术方案
本发明的目的可以通过提供一种用户设备(UE)在无线通信系统中进行操作的方法来实现，该方法包括以下步骤：由第一UE构建MAC PDU，所述MAC PDU包括源ID、目标ID、多个逻辑信道ID以及多个MAC SDU(服务数据单元)，其中，各个MAC SDU是从由所述源ID识别的所述第一UE经由由所述多个逻辑信道ID中的一个识别的逻辑信道被发送到由所述目标ID识别的各个第二UE的；经由接口向至少一个第二UE发送所述MAC PDU，其中，所述接口被直接配置在所述第一UE与所述至少一个第二UE之间。
在本发明的另一方面，本文提供了一种用于在无线通信系统中执行随机接入过程的UE(用户设备)，该UE包括：RF(射频)模块；以及处理器，该处理器被配置成控制所述RF模块，其中，所述处理器被配置成构建MAC PDU，且经由接口向至少一个第二UE发送所述MACPDU，所述MAC PDU包括源ID、目标ID、多个逻辑信道ID以及多个MAC SDU，其中，各个MAC SDU是从由所述源ID识别的所述第一UE经由由所述多个逻辑信道ID中的一个识别的逻辑信道被发送到由所述目标ID识别的各个第二UE的，其中，所述接口被直接配置在所述第一UE与所述至少一个第二UE之间。
同时，在本发明的另一方面，本文提供了一种用户设备(UE)在无线通信系统中进行操作的方法，该方法包括以下步骤：由第二UE经由接口从至少一个第一UE接收MAC PDU，所述MAC PDU包括源ID、目标ID、多个逻辑信道ID以及多个MAC SDU，其中，所述接口被直接配置在所述第二UE与所述至少一个第一UE之间；处理所述MAC PDU，其中，各个MAC SDU是从由所述源ID识别的所述第一UE经由由所述多个逻辑信道ID中的一个识别的逻辑信道被发送到由所述目标ID识别的各个第二UE的。
在本发明的另一方面，本文提供了一种用于在无线通信系统中执行随机接入过程的UE(用户设备)，该UE包括：RF(射频)模块；以及处理器，该处理器被配置成控制所述RF模块，其中，所述处理器被配置成经由接口从至少一个第一UE接收MAC PDU，且处理所述MACPDU，所述MAC PDU包括源ID、目标ID、多个逻辑信道ID以及多个MAC SDU，其中，所述接口被直接配置在所述第二UE与所述至少一个第一UE之间，其中，各个MAC SDU是从由所述源ID识别的所述第一UE经由由所述多个逻辑信道ID中的一个识别的逻辑信道被发送到由所述目标ID识别的各个第二UE的。
优选地，分别地，所述源ID在第一字段中，所述目标ID在第二字段中，所述逻辑信道ID在多个第三字段中，以及所述多个MAC SDU在多个第四字段中。
优选地，所述源ID和所述目标ID为在MAC实体中使用的ID。
优选地，该方法还包括以下步骤：如果所述目标ID与由所述第二UE管理的任何ID均不匹配，则丢弃所述MAC PDU。
优选地，该方法还包括以下步骤：如果所述目标ID与由所述第二UE管理的一个ID相匹配，则解析所述MAC PDU。
要理解的是，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述两者均是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
有益效果
根据本发明，可以在D2D通信系统中有效地配置MAC PDU。本领域技术人员将意识到，本发明实现的效果不限于上文中所具体描述的内容，并且从下面的详细描述并结合附图，将更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用来阐释本发明的原理。
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的视图；
图2A是示出演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图，以及图2B是描绘典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图；
图3是示出基于第3代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网标准的UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的视图；
图4是在E-UMTS系统中使用的示例性物理信道结构的视图；
图5是根据本发明的实施方式的通信设备的框图；
图6是用于常规通信的默认数据路径的示例；
图7和图8是用于邻近通信的数据路径场景的示例；
图9是示出非漫游参考架构的概念图；
图10是示出侧行链路的层2结构的概念图；
图11A是示出用于ProSe直连通信的用户面协议栈的概念图，以及图11B是用于ProSe直连通信的控制面协议栈；
图12是示出用于ProSe直连发现的PC5接口的概念图；
图13A至图13C是示出MAC PDU结构的概念图；
图14是根据本发明的实施方式的配置用于D2D通信的MAC PDU的概念图；以及
图15和图16是根据本发明的实施方式的MAC PDU结构的示例。
具体实施方式
通用移动电信系统(UMTS)是在基于欧洲系统的宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线电服务(GPRS)中运行的第3代(3G)异步移动通信系统。对UMTS进行标准化的第3代合作伙伴计划(3GPP)正在讨论UMTS的长期演进(LTE)。
3GPP LTE是用于能实现高速分组通信的技术。针对包含旨在降低用户和供应商成本、提高服务质量以及扩大并提高覆盖范围和系统容量的LTE目标，已提出了许多方案。作为上层要求，3G LTE需要降低每比特的成本、增加服务可用性、频带的灵活使用、简单的结构、开放的接口以及终端的合适功耗。
下文中，根据本发明的实施方式，本发明的结构、操作和其它特征将很容易被理解，在附图中示出了这些实施方式的示例。稍后描述的实施方式是本发明的技术特征应用于3GPP系统的示例。
尽管在本说明书中利用长期演进(LTE)系统和LTE-高级(LTE-A)系统来描述本发明的实施方式，但它们仅是示例性的。因此，本发明的实施方式可应用于与上述定义对应的任何其它通信系统。另外，尽管本说明书中基于频分双工(FDD)方案来描述本发明的实施方式，但本发明的实施方式可以被很容易地修改并且应用于半双工FDD(H-FDD)方案或时分双工(TDD)方案。
图2A是示出演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS也可以被称为LTE系统。通信网络被广泛部署，以提供各种通信服务，例如通过IMS和分组数据的语音(VoIP)。
如图2A所示，E-UMTS网络包括演进的UMTS陆地无线电接入网(E-UTRAN)、演进分组核心网(EPC)以及一个或更多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或更多个演进的NodeB(eNodeB)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或更多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统架构演进(SAE)网关30可以位于网络的端部并被连接到外部网络。
如本文所使用，“下行链路”是指从eNodeB 20到UE 10的通信，以及“上行链路”是指从UE到eNodeB的通信。UE 10是指用户所携带的通信设备，并且也可以被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)或无线装置。
图2B是描绘典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
如图2B所示，eNodeB 20向UE 10提供用户面和控制面终点。MME/SAE网关30为UE10提供会话的终点以及移动管理功能。eNodeB和MME/SAE网关可以经由S1接口连接。
eNodeB 20通常是与UE 10通信的固定站，并且也可以被称为基站(BS)或接入点。每个小区可以部署一个eNodeB 20。eNodeB 20之间可以使用用于发送用户业务或控制业务的接口。
MME提供以下各种功能，包括：到eNodeB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全控制、用于3GPP接入网之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE的可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(针对空闲模式和激活模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、针对具有MME变化的切换的MME选择、针对向2G或3G 3GPP接入网的切换的SGSN选择、漫游、认证、包含专用承载建立的承载管理功能、对PWS(包括ETWS和CMAS)消息传输的支持。SAE网关主机提供以下各种功能，包括：基于每个用户的分组过滤(例如，通过深度分组检测)、合法监听、UE IP地址分配、下行链路中的传输级别分组标记、UL和DL服务等级计费、UL和DL服务等级门限控制(gating)以及UL和DL速率控制(enforcement)、基于APN-AMBR的DL速率控制。为了清楚起见，本文中MME/SAE网关30将被简称为“网关”，但要理解的是，这个实体包括MME和SAE网关两者。
多个节点可以经由S1接口在eNodeB 20和网关30之间连接。eNodeB 20可以经由X2接口彼此连接，并且相邻的eNodeB可以具有网状网络结构，该网状网络结构具有X2接口。
如图所示，eNodeB 20可以执行以下功能：对网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关的路由、调度并发送寻呼消息、调度并发送广播信道(BCCH)信息、在上行链路和下行链路二者中向UE 10的资源的动态分配、eNodeB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LTE激活状态中的连接移动性控制。如上所述，在EPC中，网关30可以执行以下功能：寻呼的发起、LTE空闲状态管理、用户面的加密、系统架构演进(SAE)承载控制以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护。
EPC包括移动管理实体(MME)、服务网关(S-GW)以及分组数据网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和功能(主要是在管理UE的移动性时使用)的信息。S-GW是将E-UTRAN作为终点的网关，并且PDN-GW是将分组数据网络(PDN)作为终点的网关。
图3是示出基于3GPP无线电接入网标准的UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的视图。控制面是指用于发送控制消息的路径，这些控制消息被用于管理UE与E-UTRAN之间的呼叫。用户面是指用于发送应用层中生成的数据(例如，语音数据或互联网分组数据)的路径。
第一层的物理(PHY)层利用物理信道向更高层提供信息传递服务。PHY层经由传输信道连接到位于更高层的介质访问控制(MAC)层。在MAC层与PHY层之间经由传输信道来传输数据。在发送方的物理层与接收方的物理层之间经由物理信道来传输数据。物理信道将时间和频率当作无线电资源来使用。具体地，在下行链路中利用正交频分多址(OFDMA)方案来对物理信道进行调制，并且在上行链路中利用单载波频分多址(SC-FDMA)方案来对物理信道进行调制。
第二层的MAC层经由逻辑信道向更高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可以通过MAC层的功能块来实现。为了在具有相对小的带宽的无线电接口中有效地传输诸如IP版本4(IPv4)分组或IP版本6(IPv6)分组的互联网协议(IP)分组，第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能以减少不必要的控制信息。
仅在控制面中定义位于第三层的底部的无线电资源控制(RRC)层。RRC层控制与无线电承载体(RB)的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。RB是指第二层提供的用于UE与E-UTRAN之间的数据传输的服务。为此，UE的RRC层和E-UTRAN的RRC层彼此交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz的带宽之一中操作，并在该带宽中向多个UE提供下行链路传输服务或上行链路传输服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于从E-UTRAN至UE的数据传输的下行链路传输信道包括用于系统信息传输的广播信道(BCH)、用于寻呼消息传输的寻呼信道(PCH)以及用于用户业务或控制消息传输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通过下行链路SCH来发送，并且也可以通过单独的下行链路多播信道(MCH)来发送。
用于从UE至E-UTRAN的数据传输的上行链路传输信道包括用于初始控制消息的传输的随机接入信道(RACH)以及用于用户业务或控制消息的传输的上行链路SCH。定义于传输信道之上并被映射到传输信道的逻辑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)和多播业务信道(MTCH)。
图4是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图。物理信道包括在时间轴上的几个子帧以及在频率轴上的几个子载波。此处，一个子帧包括在时间轴上的多个符号。一个子帧包括多个资源块，并且一个资源块包括多个符号和多个子载波。另外，每个子帧可以使用用于物理下行链路控制信道(PDCCH)(即，L1/L2控制信道)的子帧的特定符号(例如，第一符号)的特定子载波。在图4中，示出了L1/L2控制信息传输区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)。在一个实施方式中，使用10ms的无线电帧，并且一个无线电帧包括10个子帧。另外，一个子帧包括两个连续时隙。一个时隙的长度可以是0.5ms。另外，一个子帧包括多个OFDM符号，并且多个OFDM符号的一部分(例如，第一符号)可以用于发送L1/L2控制信息。传输时间间隔(TTI)是用于发送数据的单位时间，其为1ms。
基站和UE主要利用DL-SCH(其作为传输信道)经由PDSCH(其作为物理信道)来发送/接收除了特定控制信号或特定服务数据以外的数据。在被包含于PDCCH的状态中发送指示向哪些UE(一个或多个UE)发送PDSCH数据并且指示UE如何接收和解码PDSCH数据的信息。
例如，在一个实施方式中，利用无线电网络临时标识符(RNTI)“A”对特定PDCCH进行CRC掩蔽，并且利用无线电资源“B”(例如，频率位置)和传输格式信息“C”(例如，传输块大小、调制、编码信息等)并经由特定子帧来发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或更多个UE利用其RNTI信息来监测PDCCH。而且，具有RNTI“A”的特定UE读取PDCCH，且然后接收由PDCCH信息中的B和C指示的PDSCH。
图5是根据本发明的实施方式的通信设备的框图。
图5中所示的设备可以是适于执行上述机制的用户设备(UE)和/或eNB，但它可以是任何用于执行同样操作的设备。
如图5所示，该设备可以包括DSP/微处理器(110)和RF模块(收发器；135)。DSP/微处理器(110)与收发器(135)电连接并且控制它。基于该设备的实施和设计者的选择，该设备还可以包括功率管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘(120)、SIM卡(125)、存储装置(130)、扬声器(145)和输入装置(150)。
具体地，图5可以代表包括配置成接收来自网络的请求消息的接收器(135)和配置成向网络发送发射或接收定时信息的发送器(135)的UE。这些接收器和发送器可以构成收发器(135)。UE还包括连接到收发器(135：接收器和发送器)的处理器(110)。
另外，图5可以代表包括配置成向UE发送请求消息的发送器(135)和配置成从UE接收发送或接收定时信息的接收器(135)的网络设备。这些接收器和发送器可以构成收发器(135)。该网络还包括连接到发送器和接收器的处理器(110)。该处理器(110)可以被配置成基于发送或接收定时信息来计算时延。
近来，已经在3GPP中讨论了基于邻近的服务(ProSe)。ProSe能使不同的UE(在合适的过程(例如，认证)之后)仅通过eNB(而不是进一步通过服务网关(SGW)/分组数据网络网关(PDN-GW，PGW))或通过SGW/PGW来(直接)彼此连接。因此，使用ProSe，可以提供装置到装置直连通信，并且预计每个装置将利用普遍存在的连接性进行连接。近距离的装置之间的直连通信可以减轻网络的负荷。近来，基于邻近的社交网络服务已获得公众关注，并且可能会出现新类型的基于邻近的应用以及可以创建新的商业市场和收入。对于第一步，市场中需要公共安全和关键通信。群组通信也是公共安全系统中的关键部分之一。需要的功能有：基于邻近的发现、直连路径通信以及群组通信的管理。
例如，使用情形和场景有：i)商业/社交使用；ii)网络减荷；iii)公共安全；iv)当前基础设施服务的集成，以确保包括可达性和移动性方面的用户体验的一致性；以及v)公共安全，以免缺少EUTRAN覆盖范围(受到地方法规和运营商策略限制，并被限制于特定公共安全指定的频带和终端)。
图6是用于两个UE之间的通信的默认数据路径的示例。参照图6，甚至当紧密靠近的两个UE(例如，UE1，UE2)彼此通信时，它们的数据路径(用户面)都要经过运营商网络。因此，用于通信的典型数据路径涉及eNB和/或网关(GW)(例如，SGW/PGW)。
图7和图8是用于邻近通信的数据路径场景的示例。如果无线装置(例如，UE1，UE2)彼此相邻近，它们可以能够使用直连模式数据路径(图7)或本地路由数据路径(图8)。在直连模式数据路径中，无线装置(在诸如认证的适当过程之后)直接彼此连接，而不需要eNB和SGW/PGW。在本地路由数据路径中，无线装置仅通过eNB彼此连接。
图9是示出非漫游参考架构的概念图。
PC1-PC5表示接口。PC1是UE中的ProSe应用与ProSe App服务器之间的参考点。它用于定义应用级信令要求。PC2是ProSe App服务器和ProSe功能之间的参考点。它用于定义ProSe App服务器和3GPP EPS经由ProSe功能提供的ProSe功能之间的交互。一个示例可以用于ProSe功能中的ProSe数据库的应用数据更新。另一示例可以是ProSe App服务器在3GPP功能与应用数据(例如，名称翻译)之间的交互工作中使用的数据。PC3是UE和ProSe功能之间的参考点。其用于定义UE和ProSe功能之间的交互。一个示例可以用于ProSe发现和通信的配置。PC4是EPC和ProSe功能之间的参考点。其用于定义EPC和ProSe功能之间的交互。可能的使用情形可以是当建立UE之间的一对一通信路径时或当实时验证用于会话管理或移动性管理的ProSe服务(认证)时。
PC5是针对中继和(直接在UE之间的以及通过LTE-Uu的UE之间的)一对一通信的、用于发现和通信的控制面和用户面的UE到UE之间的参考点。最后，PC6是可以用于订阅到不同PLMN的用户之间的诸如ProSe发现的功能的参考点。
EPC(演进分组核心)包括诸如MME、S-GW、P-GW、PCRF、HSS等的实体。这里EPC表示E-UTRAN核心网络架构。虽然图9中没有明确显示这些接口，但EPC内部的接口也可以是受影响的。
应用服务器是用于构建应用功能的ProSe能力的用户，例如，在公共安全情况中，它们可以是专用机构(PSAP)，或者在商业情况中，它们可以是社交媒体。这些应用是在3GPP架构之外定义的，但是可以有朝向3GPP实体的参考点。应用服务器可以针对UE中的应用进行通信。
UE中的应用使用用于构建应用功能的ProSe能力。示例可以用于公共安全群组的成员之间的通信，或用于请求找到附近伙伴的社交媒体应用。3GPP定义的网络(作为EPS的部分)中的ProSe功能具有针对ProSe App服务器的参考点，针对EPC和UE的参考点。该功能可以包括但不限于，例如：
-经由针对第3方应用的参考点的交互工作
-用于发现和直连通信的UE的授权和配置
-启用EPC级ProSe发现的功能
-ProSe相关的新订户数据和/数据存储的处理；以及ProSe标识的处理；
-安全相关的功能
-提供用于策略相关功能的对EPC的控制
-提供用于计费(经由或EPC的外部，例如，离线计费)的功能
图10是示出用于侧行链路(Sidelink)的层2结构的概念图。
侧行链路是用于ProSe直连通信和ProSe直连发现的UE到UE接口，与PC5接口对应。侧行链路包括UE之间的ProSe直连通信和ProSe直连发现。与上行链路传输相似，侧行链路使用上行链路资源和物理信道结构。然而，如下所述，对物理信道做出了一些改变。E-UTRA定义了两个MAC实体：一个在UE中以及一个在E-UTRAN中。此外，这些MAC实体处理下面的传输信道：i)侧行链路广播信道(SL-BCH)，ii)侧行链路发现信道(SL-DCH)，以及iii)侧行链路共享信道(SL-SCH)。
-基本传输方案：侧行链路传输使用与UL传输方案基本相同的传输方案。然而，对于所有的侧行链路物理信道，侧行链路被限制于单个集群传输。而且，侧行链路在每个侧行链路子帧的末尾使用1个符号间隙。
-物理层处理：在下面的步骤中，传输信道的侧行链路物理层处理与UL传输不同：
i)加扰：用于PSDCH和PSCCH，加扰不是UE专用的；
ii)调制：侧行链路不支持64QAM。
-物理侧行链路控制信道：PSCCH被映射到侧行链路控制资源。PSCCH指示被UE用于PSSCH的资源和其它传输参数。
-侧行链路参考信号：对于PSDCH、PSCCH和PSSCH解调，在常规CP中的时隙的第4个符号中和在扩展循环前缀中的时隙的第3个符号中发送与上行链路解调参考信号相似的参考信号。侧行链路解调参考信号序列长度等于所分配资源的大小(子载波的数量)。对于PSDCH和PSCCH，基于固定的基本序列、循环移位和正交掩码来创建参考信号。
-物理信道过程：对于覆盖范围内的操作，侧行链路传输的功率谱密度可以被eNB影响。
图11A是示出用于ProSe直连通信的用户面协议栈的概念图，以及图11B是用于ProSe直连通信的控制面协议栈。
ProSe直连通信是通信的一种模式，凭借该模式，UE可以通过PC5接口彼此直接通信。当UE由E-UTRAN提供服务时以及当UE在E-UTRA的覆盖范围之外时，支持这种通信模式。仅被授权用于公共安全操作的那些UE可以执行ProSe直连通信。
为了执行同步，SBCCH携带接收其它ProSe信道和信号所需的大部分必要系统信息。以40ms的固定周期发送与同步信号一起的SBCCH。当UE在网络覆盖范围内时，从eNB通过信令发送的参数中获得SBCCH的内容。当UE在覆盖范围之外时，如果UE选择另一UE作为同步参考，则从接收的SBCCH中获得SBCCH的内容；否则，UE使用预配置的参数。对于覆盖范围内的操作，每40ms仅有一个用于同步信号和SBCCH传输的子帧。SIB18提供了用于同步信号和SBCCH传输的资源信息。对于覆盖范围之外的操作，每40ms有两个预配置的子帧。如果基于定义的标准，UE成为同步源，则UE在一个子帧内接收同步信号和SBCCH，并且在另一子帧上发送同步信号和SBCCH。
UE在侧行链路控制周期期间定义的子帧上执行ProSe直连通信。侧行链路控制周期是产生资源的周期，该资源在小区内被分配以用于侧行链路控制和侧行链路数据传输。在侧行链路控制周期内，UE发送侧行链路控制并且之后发送数据。侧行链路控制指示层1ID以及传输的特性(例如，MCS、在侧行链路控制周期期间资源的位置、定时对准)。
UE按下面优先级递减的顺序来执行Uu和PC5的发送和接收：
-Uu发送/接收(最高优先级)；
-PC5ProSe直连通信发送/接收；
-PC5ProSe直连发现发送/接收(最低优先级)。
图12是示出用于ProSe直连发现的PC5接口的概念图。
ProSe直连发现被定义为支持直连发现的UE经由PC5使用E-UTRA直连无线电信号来发现其邻近的其它UE所使用的过程。仅当UE由E-UTRAN提供服务时，支持ProSe直连发现。
上层处理用于对发现消息的通知和监测的授权。发现消息的内容对接入层是透明的，并且在AS中没有对ProSe直连发现模型和ProSe直连发现的类型作出区分。
UE可以在RRC_IDLE和RRC_CONNECTED这两个状态下按照每个eNB的配置参与对发现消息的通知和监测。UE通知和监测其受到半双工限制的发现消息。
参与发现消息的通知和监测的UE维持当前的UTC时间。参与通知的UE发送发现消息，该发现消息是由在发现消息的传输时考虑UTC时间的ProSe协议所生成的。在监测UE中，ProSe协议在接收消息时向ProSe功能提供消息以与UTC时间一起被验证。
有三个范围等级。上层授权提供UE的可应用范围等级。各个范围等级的最大允许发送功率在SIB19中用信号通知。UE使用与其授权的范围等级对应的可应用的最大允许发送功率。这基于开环功率控制参数对确定的发送功率设定上限。
图13A至图13C是示出MAC PDU结构的概念图。
如图13A所述，MAC PDU由MAC报头、0个或更多个MAC服务数据单元(MAC SDU)、0个或更多个MAC控制元素以及可选的填充(padding)组成。MAC报头和MAC SDU二者具有可变的大小。
MAC PDU报头由一个或更多个MAC PDU子报头组成；各个子报头与MAC SDU、MAC控制元素或填充对应。
除了MAC PDU中的最后一个子报头以及固定大小的MAC控制元素之外，MAC PDU子报头由6个报头字段R/R/E/LCID/F/L组成。MAC PDU中的最后一个子报头以及固定大小的MAC控制元素的子报头仅由4个报头字段R/R/E/LCID组成。与填充对应的MAC PDU子报头由4个报头字段R/R/E/LCID组成。
MAC PDU子报头与对应的MAC SDU、MAC控制元素和填充具有相同的顺序。MAC控制元素总是被放置在任一MAC SDU之前。
除了当需要单个字节或两个字节的填充时之外，填充出现在MAC PDU的末尾处。填充可以具有任何值，并且UE将忽略它。当在MAC PDU的末尾执行填充时，允许0个或更多个填充字节。
当需要单个字节或2个字节的填充时，与填充对应的1个或2个MAC PDU子报头被放置在MAC PDU的起始处且在任何其它MAC PDU子报头之前。每个TB每个UE最多可以发送一个MAC PDU。每个TTI最多可以发送一个MCH MAC PDU。
MAC报头具有可变的大小，并且由以下字段组成：
1)LCID：分别如针对DL-SCH、UL-SCH和MCH的表1、表2和表3所述，逻辑信道ID字段识别对应的MAC SDU的逻辑信道实例或对应的MAC控制元素的类型或者填充。针对MAC PDU中所包含的各个MAC SDU、MAC控制元素或填充都有一个LCID字段。除此之外，当需要单个字节或两个字节的填充但不能通过在MAC PDU末尾处进行填充来实现时，MAC PDU中包含一个或两个附加的LCID字段。LCID字段的大小为5比特。
[表1]针对DL-SCH的LCID值
索引 LCID值
00000 CCCH
00001-01010 逻辑信道的标识
01011-11010 保留
11011 激活/去激活
11100 UE竞争解决标识
11101 定时提前命令
11110 DRX命令
11111 填充
[表2]针对UL-SCH的LCID值
索引 LCID值
00000 CCCH
00001-01010 逻辑信道的标识
01011-11000 保留
11001 扩展功率余量上报
11010 功率余量上报
11011 C-RNTI
11100 截短BSR
11101 短BSR
11110 长BSR
11111 填充
[表3]针对MCH的LCID值
2)L：长度字段以字节来指示对应的MAC SDU或大小可变的MAC控制元素的长度。除了最后一个子报头以及与固定大小的MAC控制元素对应的子报头之外，每个MAC PDU子报头都有一个L字段。L字段的大小由F字段来指示。
3)F：格式字段指示长度字段的大小，如表4所指示。除了最后一个子报头以及与固定大小的MAC控制元素对应的子报头之外，每个MAC PDU子报头都有一个F字段。F字段的大小为1比特。如果MAC SDU或大小可变的MAC控制元素的大小小于128字节，则F字段的值被设置为0，否则其被设置为1。
[表4]F字段的值
索引 长度字段的大小(比特)
0 7
1 15
4)E：扩展字段是指示MAC报头中是否存在更多字段的标志。E字段被设置为“1”，以指示另一组的至少R/R/E/LCID字段。E字段被设置为“0”，以指示MAC SDU、MAC控制元素或填充起始于下一字节。
5)R：保留比特，设置为“0”。
在传统系统中，逻辑信道ID(LCID)被用于识别对应的MAC SDU的逻辑信道实例或对应的MAC控制元素的类型或者填充。针对MAC PDU中所包含的各个MAC SDU、MAC控制元素或填充都有一个LCID字段。当无线电承载体被建立时，为各个逻辑信道分配逻辑信道ID。目前，有8个值(3到10)可用于数据无线电承载体。
对于D2D通信，LCID应被分配到D2D无线电承载体(D2DRB)。可以有为UE配置的多个D2DRB。根据现有技术，LCID应被分配到各个D2DRB。然而，当UE在eNB覆盖范围之外时使用D2DRB，且因此，应在D2DRB被建立之前分配或预配置LCID。考虑到可用的LCID值的有限数量，为D2DRB分配或预配置多个LCID值有很大风险。
另外，对于D2D通信，为了更加迅速地通知多个目标装置当中UE是否是被源装置作为目标的目标UE，需要在MAC层核查其标识以确定其是否是被源装置作为目标的目标UE。即所谓的，可能需要引进MAC层的层过滤的概念。
图14是根据本发明的实施方式的配置用于D2D通信的MAC PDU的概念图。
如果第一UE和第二UE彼此通信，称之为D2D通信(S1401)，则第一UE构建包括源ID、目标ID、多个逻辑信道ID和多个MAC SDU的MAC PDU(S1403)。
优选地，第一UE是源UE，以及第二UE是目标UE。
优选地，分别地，源ID在第一字段中，目标ID在第二字段中，逻辑信道ID在多个第三字段中以及多个MAC SDU在多个第四字段中。
优选地，在S1403的步骤中，第一UE添加对应于同一目标ID的经由多个逻辑信道发送的所有MAC SDU，添加多个逻辑信道ID，并且添加指示第一UE的标识的源ID，且然后添加至少一个第二UE共用的目标ID，但不限于此。
源ID识别侧行链路ProSe直连通信中的数据的发送者。源ID为24比特长，并且与针对接收者中的RLC UM实体和PDCP实体的标识的ProSe层2组ID和LCID一起使用。
目标ID识别侧行链路ProSe直连通信中的数据的目标。目标ID为24比特长，并且在MAC层中被分成两个比特串：
i)一个比特串是目标ID的LSB部分(8比特)，并被作为侧行链路控制层1ID转发给物理层。它识别侧行链路控制中预期数据的目标并在物理层处被用于对分组的过滤。ii)第二比特串是目标ID的MSB部分(16比特)，并且被承载在MAC报头内。它用于在MAC层处对分组的过滤。
群组信息以及配置UE中的源ID、目标ID和侧行链路控制L1ID都不需要接入层信令。这些标识由更高层提供或者从更高层提供的标识中获得。在组播和广播的情况下，在MAC层中，由更高层提供的ProSe UE ID被直接用作源ID，以及由更高层提供的ProSe层2组ID被直接用作目标ID。
逻辑信道ID是为所有D2D逻辑信道分配的或预配置的LCID值。而且，由逻辑信道ID识别的一个MAC SDU可以包含多个D2D逻辑信道的有效载荷。
优选地，源ID和目标ID是MAC实体中使用的ID。
第一UE经由接口向至少一个第二UE发送MAC PDU(S1405)。
优选地，接口被直接配置在第一UE与所述至少一个第二UE之间。所述接口为PC5接口，但不限于此。
第二UE确定目标ID是否与第二UE所管理的任一ID相匹配(S1407)。
如果目标ID与第二UE所管理的任一ID都不匹配，则第二UE丢弃MAC PDU(S1409)。如果目标ID与第二UE所管理的任一ID相匹配，则UE考虑该MAC PDU目标针对其自身，并且开始解析该MAC PDU(S1411)。
S1407的步骤可以被称为MAC层的层过滤的概念。由于目标UE可以在MAC层中核查从源UE发送的MAC PDU是否针对目标UE，因此与目标UE在物理层中核查其标识相比，目标UE能更快速地确定解析MAC PDU还是丢弃MAC PDU。在包括多个UE的D2D通信系统的情况下，可能有干扰直连D2D通信的大量噪声。MAC层的层过滤可以是用于有效去除D2D通信系统的噪声的好方法。
图15和图16是根据本发明的实施方式的包括用于D2D通信的源ID和目标ID的MACPDU结构的示例。
图15示出了根据本发明的实施方式的包括用于D2D通信的源ID和目标ID的MAC子报头的情况。图15中的MAC子报头由7个报头字段V/R/R/R/R/SRC/DST组成。MAC报头具有可变的大小，并且由以下字段组成：i)“V”是MAC PDU格式版本号字段，其指示使用SL-SCH子报头的哪个版本。在本说明书的该版本中，仅定义了一种格式版本，且因此该字段应被设置为“0001”。该V字段大小为4比特，ii)“SRC”为携带源标识的源ID(或源层2ID字段)。其被设置为ProSe UE ID。SRC字段大小为24比特，iii)“DST”为携带目标ID(或目的层2ID)的16个最重要比特的DST字段。目的层2ID被设置为ProSe层2组ID，iv)“R”为预留比特，被设置为“0”。
图16示出了根据本发明的实施方式的包括用于D2D通信的源ID和目标ID的MACPDU的情况。
-LCID＝D2D(1601)：一个LCID值指示相关的MAC SDU包含D2D的用户数据或控制信息。
-目标ID(1603)：指示预期接收者的ID。如果目标ID与由目标UE管理的任一ID均不匹配，则UE丢弃MAC PDU。如果目标ID与由目标UE管理的一个ID相匹配，则目标UE考虑该MACPDU目标针对其自身，并且开始解析该MAC PDU。
-源ID(1605)：指示分组的发送者的ID。当向源发送分组时，源UE将源ID视为目标ID。
-D2D-LCID(1607)：识别UE递送MAC SDU的D2D逻辑信道，或者识别与D2D通信相关的控制信息。
-D2D-L(1609)：指示被D2D-LCID识别的有效载荷的长度。
工业实用性
虽然已经以应用于3GPP LTE系统的示例为核心描述了上述方法，但本发明也适用于除了3GPP LTE系统以外的各种无线通信系统。

Claims (12)

1.一种第一用户设备UE在无线通信系统中进行操作的方法，该方法包括以下步骤：
由所述第一UE生成介质访问控制协议数据单元MAC PDU，所述MAC PDU包括一个或更多个MAC子报头；以及
由所述第一UE经由接口向至少一个第二UE发送所述MAC PDU，其中，所述接口被直接配置在所述第一UE与所述至少一个第二UE之间，
其中，所述MAC子报头中的每一个对应于装置到装置介质访问控制服务数据单元D2DMAC SDU中的一个，并且包括为所有D2D逻辑信道分配的同一逻辑信道ID LCID值，并且
其中，所述D2D MAC SDU中的每一个包括标识所述至少一个第二UE的目标ID、标识所述第一UE的源ID、一个或更多个D2D逻辑信道ID D2D-LCID以及用于所述D2D-LCID中的每一个的有效载荷。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述源ID和所述目标ID在MAC实体中被使用。
3.一种第二用户设备UE在无线通信系统中进行操作的方法，该方法包括以下步骤：
由所述第二UE经由接口从至少一个第一UE接收介质访问控制协议数据单元MAC PDU，所述MAC PDU包括一个或更多个MAC子报头，其中，所述接口被直接配置在所述第二UE与所述至少一个第一UE之间；以及
由所述第二UE处理所述MAC PDU，
其中，所述MAC子报头中的每一个对应于装置到装置介质访问控制服务数据单元D2DMAC SDU中的一个，并且包括为所有D2D逻辑信道分配的同一逻辑信道ID LCID值，并且
其中，所述D2D MAC SDU中的每一个包括标识所述第二UE的目标ID、标识所述至少一个第一UE的源ID、一个或更多个D2D逻辑信道ID D2D-LCID以及用于所述D2D-LCID中的每一个的有效载荷。
4.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括以下步骤：
如果所述目标ID与由所述第二UE管理的多个ID中的任一个均不匹配，则丢弃所述MACPDU。
5.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括以下步骤：
如果所述目标ID与由所述第二UE管理的多个ID中的任一个相匹配，则解析所述MACPDU。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述源ID和所述目标ID在MAC实体中被使用。
7.一种用于在无线通信系统中进行操作的第一用户设备UE，所述第一UE包括：
射频RF模块；以及
处理器，该处理器可操作地与所述RF模块联接且被配置成：
生成介质访问控制协议数据单元MAC PDU，所述MAC PDU包括一个或更多个MAC子报头，并且
通过所述RF模块经由接口向至少一个第二UE发送所述MAC PDU，其中，所述接口被直接配置在所述第一UE与所述至少一个第二UE之间，
其中，所述MAC子报头中的每一个对应于装置到装置介质访问控制服务数据单元D2DMAC SDU中的一个，并且包括为所有D2D逻辑信道分配的同一逻辑信道ID LCID值，并且
其中，所述D2D MAC SDU中的每一个包括标识所述至少一个第二UE的目标ID、标识所述第一UE的源ID、一个或更多个D2D逻辑信道ID D2D-LCID以及用于所述D2D-LCID中的每一个的有效载荷。
8.根据权利要求7所述的第一UE，其中，所述源ID和所述目标ID在MAC实体中被使用。
9.一种用于在无线通信系统中进行操作的第二用户设备UE，所述第二UE包括：
射频RF模块；以及
处理器，该处理器被配置成：
通过所述RF模块经由接口从至少一个第一UE接收介质访问控制协议数据单元MACPDU，所述MAC PDU包括一个或更多个MAC子报头，其中，所述接口被直接配置在所述第二UE与所述至少一个第一UE之间，并且
处理所述MAC PDU，
其中，所述MAC子报头中的每一个对应于装置到装置介质访问控制服务数据单元D2DMAC SDU中的一个，并且包括为所有D2D逻辑信道分配的同一逻辑信道ID LCID值，并且
其中，所述D2D MAC SDU中的每一个包括标识所述至少第二UE的目标ID、标识所述至少一个第一UE的源ID、一个或更多个D2D逻辑信道ID D2D-LCID以及用于所述D2D-LCID中的每一个的有效载荷。
10.根据权利要求9所述的第二UE，其中，所述处理器还被配置成：如果所述目标ID与由所述第二UE管理的多个ID中的任一个均不匹配，则丢弃所述MAC PDU。
11.根据权利要求9所述的第二UE，其中，所述处理器还被配置成：如果所述目标ID与由所述第二UE管理的多个ID中的任一个相匹配，则解析所述MAC PDU。
12.根据权利要求9所述的第二UE，其中，所述源ID和所述目标ID在MAC实体中被使用。
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