CN109845331B

CN109845331B - 无线设备到设备通信方法

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Publication number: CN109845331B
Application number: CN201780063858.4A
Authority: CN
Inventors: V.布罗伊尔; F.邓青; U.杜曼; L.韦迈尔
Original assignee: Talit Sinterien Germany GmbH
Current assignee: Talit Sinterien Germany GmbH
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: EP3527005A1; US10912134B2; EP3527005B1; CN109845331A; EP3310098A1; WO2018073218A1; US20200045758A1

Abstract

本发明涉及一种与蜂窝网络的基站通信的用于无线终端的方法，无线终端以增强覆盖模式操作并且被配置为通过直接通信链路和使用第二无线终端的侧链路通信链路中的至少一个与基站建立通信会话，该方法包括以下步骤：‑确定与基站的直接通信链路的质量，‑确定到第二无线终端的通信链路的质量，第二无线终端能够与基站通信，‑发起向基站的链路质量消息的传输，链路质量消息包括与通信链路的所述质量相关的信息，‑从基站接收指示是使用直接通信链路还是侧链路通信链路的响应消息，‑经由所指示的通信链路请求通信会话。

Description

无线设备到设备通信方法

技术领域

本发明涉及用于执行与基站的通信的用于无线终端的方法。本发明还涉及使用所述方法的无线终端。

本发明还涉及用于执行与无线终端的通信的用于基站的方法。本发明还涉及使用所述方法的基站。

背景技术

在无线蜂窝通信领域中，目前正在进行如下的开发，即：即使当无线终端位于不良覆盖条件的地方时，也处理无线终端与蜂窝网络的基站的通信。为了克服该问题，引入了增强覆盖的概念，其包括重复接收或发送信息以通过累积来克服发送器和接收器之间的高耦合损耗。该概念在上行链路和下行链路方向上操作。

该概念的缺点是重复次数越多，用于给定量的发送或接收数据的功耗也越高。对于具有有限电源资源的无线终端来说，这里需要优化。此外，网络资源消耗通常也大量增加。

此外，对于即将到来的技术标准，自3GPP版本12/13开始，还引入了执行设备到设备通信的能力。这种能力主要专用于在这样的无线终端之间直接交换数据，而不涉及基站。但是，设备到设备通信的定义还包括所谓的侧链路（sidelink）特征，其意味着通过使用第二无线终端从第一无线终端到基站的通信，其中第一无线终端和第二无线终端通过设备到设备通信方法进行通信，而第二无线终端通过公共上行链路或下行链路无线通信方法与基站通信。

对于在增强的覆盖范围内操作的无线终端，该侧链路路径也可以是选项，并且如果到第二无线终端的无线链路比到基站的直接路径需要更少的电力，则甚至将开辟节省电力资源的可能性。要解决的问题是无线终端要弄清楚哪个路径（直接通信链路或侧链路通信链路）是有利的，特别是在功耗方面以及从蜂窝网络的拥塞侧考虑。

因此，本发明的目的是找到用于标识无线终端与蜂窝网络的基站的最佳通信链路的解决方案。

此外，相应地，其他替代和有利的解决方案在本领域中将是期望的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种与蜂窝网络的基站通信的用于无线终端的方法，该无线终端以增强覆盖模式操作并且被配置为通过使用第二无线终端的侧链路通信链路和直接通信链路中的至少一个与基站建立通信会话，

该方法包括以下步骤：

-确定与基站的直接通信链路的质量，

-确定到第二无线终端的通信链路的质量，第二无线终端能够与基站通信，

-发起向基站的链路质量消息的传输，链路质量消息包括与通信链路的所述质量相关的信息，

-从基站接收指示是使用直接通信链路还是侧链路通信链路的响应消息，

-经由所指示的通信链路请求通信会话。

本发明涉及能够通过至少直接链路或侧链路通信与蜂窝网络的基站一起操作的无线终端。

无线终端是具有通过接收和发送电路与蜂窝网络的至少基站无线通信的能力的固定或非固定设备。无线终端特别是机器对机器(M2M)或IoT（物联网）终端，其允许其可以主要独立于人类交互进行操作。

在至少一种操作模式中，无线终端能够以增强覆盖模式操作，其包括重复接收或发送信息以通过累积来克服发送器和接收器之间的高耦合损耗。增强覆盖模式特别由增强覆盖水平来描绘，其中需要更多重复，设置更高的增强覆盖水平。优选地，无线终端在房屋的地下室中固定操作，比如计量设备、停车场的自动售货机等。

蜂窝网络是用于无线通信的网络，优选地支持LTE或更高的技术标准，并且包括至少一个基站或eNodeB，其支持所述技术标准中的至少一个。

至少一个基站是蜂窝网络到无线终端的空中接口的接口，并且至少包括发送和接收电路。基站还能够支持增强覆盖模式。优选地，基站具有其准备执行的最大增强覆盖水平。

此外，基站被配置为通过直接通信链路或侧链路通信链路支持与无线终端的通信。

直接通信意味着无线终端与基站之间的通过空中接口的通信的常见方式。这包括正常模式和增强覆盖模式下的通信。

侧链路通信意味着经由第二无线终端建立通信，其然后构建到基站的通信。用于无线终端之间的第一通信链路的技术被称为设备到设备(D2D)并且在从版本12开始的3GPPLTE中被标准化，并且在版本13中被增强，以用于将来自一个无线终端的通信经由第二无线终端中继到基站。这是优选的，因为初始无线终端可能在适当基站的覆盖范围之外，而在第二无线终端的覆盖范围之内。

关于Rel.-13 D2D的实际标准化状态的概述在以下文档中描述：

-R2-156216介绍eSL，作者：三星电信，CR 36.331 12.7.0 1936-B，3GPP TSG-RANWG2会议＃92

-R2-156579 eD2D的介绍，作者：爱立信，CR 36.321 12.7.0 0806-B，3GPP TSG-RAN WG2会议＃92

-R2-156796 TP至36.304：eD2D的介绍，作者：LG，3GPP TSG-RAN WG2＃92

这样的文档描述了想要建立通信会话的无线终端在基站的覆盖范围之外的情况。当无线终端仅处于建立与以深度增强覆盖的基站的通信的位置时，问题得不到解决，这导致需要大量重复。这将需要在功耗和网络负载方面的高资源。因此，当侧链路通信链路和增强覆盖中的直接通信链路的两个选项都可用时，要决定是通过直接通信链路还是侧链路通信链路来建立无线终端到基站的连接。

这里介绍本发明方法。

根据这一点——优选地，当无线终端即将建立通信会话时——其需要至少一次的选择直接通信链路还是侧链路通信链路用于建立所述通信会话的决定。为了做出决定，提出了本发明方法，其中无线终端执行以下步骤。

作为第一方法步骤，确定与基站的直接通信链路的质量。

根据优选实施例，提出了通信链路的质量涉及以下中的至少一个：

-增强覆盖水平，

-信号质量，

-功耗，

-服务质量，

-堵塞（jamming）概率，

-接入限制（barring）级别。

该实施例特别意味着两个无线终端之间的通信链路也可以以增强覆盖模式进行。为此，两个无线终端都需要以相应的增强覆盖水平支持增强覆盖模式。

增强覆盖的水平或增强覆盖水平表示在基站和无线终端之间可靠地发送数据包所需的重复次数，反之亦然。为此，无线终端评估到基站的直接通信链路，并且特别是计数能够解码来自基站的信号所需的重复至少一次。

这样的信号特别可以包括广播信号，例如系统信息。这是优选的，因为它不需要附加的将导致更多拥塞的样本通信。

另外，优选地，通过从基站接收的所述系统信息，无线终端检查基站是否支持侧链路通信。优选地，与该侧链路能力相关的系统信息字段比其他系统信息字段更频繁地被发送。通过其，以增强覆盖模式操作的无线终端能快速地知道侧链路能力而无需过多重复。

另外，通信链路的质量涉及信号质量。这涉及无论如何在无线终端处被测量以用于向基站提交测量报告的比如RSCP的度量。

优选地，不断地确定无线终端的功耗，并且特别地涉及来自无线终端的应用部分的给定配额。这在电池供电的无线终端的情况下特别相关。

服务质量是用于评价先前参数的附加参数，因为它形成在服务可用性、保证数据速率和/或时间性方面的要求。当一个通信链路的信号质量指示保证预期服务质量的更高可能性时，即使功耗高于另一个通信链路，也可能偏向该一个通信链路。

当通信链路中的至少一个示出堵塞的指示时，考虑堵塞概率。利用已知方法，可以检测这样的威胁，并因此相应地处理。

利用接入限制级别，评估基站是否特别经由系统信息广播来指示特别是以某个增强覆盖水平操作的某个无线终端可能被限制。

该确定步骤结合建立所设想的通信会话直接执行不是强制性的。相反，特别是对于固定操作的无线终端，不久之前（特别是比预定时间间隔少的时间之前）的先前测量。

利用确定的重复次数，最终评定增强覆盖的水平。优选地，无线终端将所确定的增强覆盖的水平和/或重复次数存储在无线终端的存储器中。

在本发明方法的下一步骤中，提出了评估到第二无线终端的潜在通信链路的质量。这在无线终端知道支持经由侧链路到基站的通信链路的第二无线终端能力的情况下是成立的。利用被预见用于侧链路通信的直接发现机制，通过监视来自第二无线终端的发现消息或者由第一无线终端（尚未指定）请求来优选地检测第二无线终端的这种能力。特别地，通信链路的质量从先前的通信会话（特别是D2D会话）来确定。

在确定通信链路的质量之后，提出了发起向基站的链路质量消息的传输。假设链路质量消息包括与无线终端和第二无线终端之间的通信链路的质量相关的信息。

该消息由第一无线终端或第二无线终端提供给基站。这意味着第一无线终端将链路质量消息直接发送到基站，或者替代地指令第二无线终端发送链路质量消息。在后一种情况下，优选使用侧链路机制，但本实施例也包括其他替代方案。

此外，优选的是，在链路质量消息中包括与增强覆盖水平相关的确定步骤的结果。然而，这不是强制性步骤，因为基站还具有确定与无线终端的增强覆盖水平的部件。

进一步的信息（特别是与无线终端相关的）优选地与链路质量消息一起提交。

根据另一个优选实施例，提出该方法还包括从基站接收会话标识符的步骤，并且其中发起所述传输的步骤包括提供所述会话标识符以便与链路质量消息一起传输。

根据该实施例，基站在建立通信会话之前的某个时间点处提供会话标识符。优选在注册或驻留在基站上时提供会话标识符。

当无线终端现在向基站与链路质量消息一起提供会话标识符（特别是临时会话标识符，比如TMSI）时，则基站具有即使链路质量消息由第二无线终端提供也标识请求无线终端的部件。此外，基站然后处于考虑与无线终端和或直接通信链路相关的附加信息的位置。该信息特别包括与直接通信链路相关的增强覆盖水平和/或其他质量度量。

当链路质量消息被发送到基站时，无线终端预期来自基站的响应，其包括是使用直接通信链路还是侧链路通信链路的指示。

一旦直接或间接经由第二无线终端接收到该响应，无线终端就遵循该指示并通过所指示的通信链路开始所设想的通信会话。为了这样做，无线终端通过所指示的通信链路（即直接地或经由第二无线终端）在基站处请求通信会话。

利用该发明方法，考虑到无线终端和基站的情况，保证使用最优通信链路。从一开始，所涉及的通信方、第一无线终端、第二无线终端和基站中任何一个都不具有通信链路的质量和/或基站的情况的完整概述。因此，都不可以决定选择的最佳通信链路是哪个。因此，一旦无线终端中的一个想要启动通信会话，则基站被通知无线终端之间的通信链路，并且基站基于所提供的信息及其关于最佳通信的可用信息来做出决定。与其他方法相比，这种方法是最重要的，因为它避免了不必要的信令，作为代替，仅在即将建立通信会话时提交链路质量消息。

基站可以针对所请求的决定进一步考虑其情况，优选地考虑来自其他小区组件的数据。这样的信息将仅在附加努力的情况下可用于另一方，其可以做出决定。

根据另一个优选实施例，提出第二无线终端在与第一无线终端正在其上操作的基站不同的基站上操作。

该实施例涉及第二无线终端驻留在与第一无线终端不同的基站上的情况。

本发明还涉及该场景，其涉及无线终端驻留在其上的基站和第二无线终端驻留在其上的基站具有进行通信的部件。优选地，另一个蜂窝网络组件（例如移动管理实体(MME)）处理这样的通信或从两个受影响的基站收集信息，并决定无线终端将采用哪个通信链路。

该实施例是有利的，因为它不将侧链路通信限制于其中第一无线终端和第二无线终端驻留在同一基站上的那些情况。

在另一有利实施例中，提出在响应消息指示直接通信链路和侧链路通信链路可并行使用的情况下，

-请求直接通信链路和侧链路通信链路两者的通信会话。

假设无线终端能够通过多于一个通信链路执行通信会话，则来自所请求的基站的可能响应是使用两个通信链路（直接通信链路和侧链路通信链路）的指示。在无线终端设想比利用通信链路之一而可能的数据速率更高的两个数据速率或替代地请求更高数据传输可靠性的情况下，这样的分布式通信可能是有利的。

优选地，并行通信按时间交错执行，这意味着一次经由一个链路执行传输，下一次通过另一个链路执行传输，或者以各种其他基于时间的方案执行传输。

优选地，无线终端的能力预先（特别是在注册或驻留在基站上时）或作为链路质量消息的一部分提交给基站。

在优选实施例中，提出在无线终端以高移动性状态操作的情况下，发起传输的步骤包括将链路质量消息发送到第二无线终端，并且接收的步骤包括从第二无线终端接收响应消息，其包括第二无线终端与基站之间的通信链路的质量的指示，

该方法还包括至少基于所确定和接收的质量来确定使用直接通信链路或侧链路通信链路中的哪个的用于无线终端的步骤。

利用该实施例，建议了用于从直接通信链路和侧链路通信链路中找到适当的通信链路的替代解决方案。特别是当无线终端以高移动性状态或任何其他模式操作从而计及连接质量的高波动性时，将决定做出分配给所涉及的无线终端中的至少一个是有利的。此外，在经由侧链路方法连接多于两个无线终端的情况下，这种方法是有利的。

无线终端的决定可能没有考虑基站的拥塞情况。因此建议给基站准许推翻可能性。

该推翻的一个选项是接入限制，特别是考虑到增强覆盖水平。如果基站检测到过载情况，则其偏向摆脱具有高重复率的连接。如果在这种情况下无线终端选择具有影响基站的相当高的增强覆盖水平的通信链路，则基站通过具有某种增强覆盖水平的无线终端的接入限制来拒绝该选择。如果第二通信链路在基站处提供较少增强覆盖（但是在两个无线终端之间的通信链路上可能更高）则无线终端被轻推以切换到具有对基站的较少影响的通信链路。

该解决方案特别适用于未来的技术标准，比如5G/New Radio，其采用更加以设备为中心的方法。

根据本发明的第二方面，提出了一种用于通过直接通信链路和使用第二无线终端的侧链路通信链路中的至少一个与蜂窝网络的基站以增强覆盖模式在蜂窝网络中操作的无线终端，为了建立通信会话，该无线终端被配置为：

-确定与基站的直接通信链路的增强覆盖的水平，

-从基站接收响应消息，其指示是使用直接通信链路还是侧链路通信链路，

-经由所指示的通信链路请求通信会话。

本发明的第二方面具有第一方面的优点。

根据本发明的该方面的无线终端特别包括发送器和接收器电路，优选地嵌入在一个硬件单元中，收发器电路与至少一个天线连接。由此，无线终端执行到比如其他无线终端或基站的其他实体的空中接口信令。

无线终端还包括至少一个控制电路和至少一个存储器，特别是易失性存储器芯片，以及另外包括永久存储卡或驱动器。控制电路被配置为执行存储在存储器中的软件程序，并且由此控制收发器电路。这样的软件程序包括支持的技术标准的协议栈。

根据本发明的第三方面，提出了一种用于与无线终端通信的用于蜂窝网络的基站的方法，该方法包括以下步骤，在接收到与第一无线终端和第二无线终端之间的通信链路相关的链路质量消息时：

-确定到第一无线终端的直接通信链路和到第二无线终端的直接通信链路的通信链路的质量，

-将到第一无线终端的直接通信链路的通信链路的确定质量与根据侧链路通信链路考虑与第一无线终端和第二无线终端之间的通信链路相关的通信链路的接收质量的到第二无线终端的直接通信链路的通信链路的质量进行比较，

-取决于比较步骤的结果向第一无线终端发送指示直接通信链路或侧链路通信链路的响应消息。

该方面涉及蜂窝网络的基站。蜂窝网络被配置为至少支持LTE的技术标准，并且这还涉及基站。基站具有结合本发明的第一方面所述的能力。

基站处的方法开始于接收从驻留在基站上的无线终端接收的链路质量消息。这样的链路质量消息包括与所述请求无线终端和第二无线终端之间的通信链路的信号质量相关的信息。这样的通信链路是D2D通信链路，并且设想请求无线终端或第二无线终端想要通过到基站的直接通信链路或者经由其他无线终端到基站的侧链路通信链路发起通信会话。

为了弄清楚两个通信链路中的哪个最适合所有涉及单元的需要，基站需要在本发明方法的第一步骤中确定到第一无线终端和第二无线终端的直接通信链路的信号质量。为简单起见，假设第一无线终端发起了通信会话的建立，而第二无线终端发送了链路质量消息。这不是将本发明限制于该场景，作为代替，第一无线终端也可以将链路质量消息发送到基站。

优选地，在该方法步骤期间，基站确定与增强覆盖水平、信号质量和/或功耗相关的通信链路的质量。

对于该确定步骤，基站优选地测量基站和无线终端之间的通信链路。

结合第二无线终端的测量，特别是发起了场景的那个，提出了当链路质量消息包括会话标识符时，比较的步骤包括利用会话标识符与另一个蜂窝网络组件联系，其中蜂窝网络组件提供与到第一无线终端的直接通信链路的通信链路的质量相关的指示。

利用该实施例，提出了针对两个无线终端驻留在不同基站上的情况的解决方案。在该情况下，接收链路质量消息的基站无法直接确定与其他无线终端的通信链路的质量，因为它没有驻留在基站上。因此，根据该实施例，涉及另一个蜂窝网络组件（特别是MME）以便指令其他无线终端驻留在其上的基站。为了这样做，分析与链路质量消息一起提供的会话标识符，以便弄清楚哪个无线终端和/或哪个基站（例如利用小区标识符）涉及在到另一个无线终端的直接通信链路中。

优选地，仅在两个无线终端驻留在不同基站上的情况下提供会话标识符。

替代地，基站被配置为从所接收的会话标识符导出无线终端没有驻留在该基站上。这特别是从作为会话标识符的一部分的指示导出的，其优选地指示无线终端驻留在其上的基站。

此外，建议基站具有用于标识正在发起通信会话但不向基站发送链路质量消息的无线终端的部件。

因此，特别地，基站能测量直接通信链路的信号质量和/或所述通信链路的增强覆盖水平。

最终，基站进行直接通信链路与侧链路通信链路的比较，以得到比较步骤的结果。该结果优选地包括两个通信链路中的哪个是优选的指示。

优选地，通信链路的比较基于以下中的至少一个的比较来进行：

-覆盖增强水平，

-第一无线终端的电力情况，

-整体网络资源消耗，

-服务质量要求，

-所请求服务的类型。

该实施例是有利的，因为它不仅考虑了仅信号质量，而且还考虑了可能变得至关重要的多得多的参数。利用覆盖增强水平，它与重复量相关，这可能影响基站的负载，而且还影响无线终端的功耗。

然而，无线终端的电力情况还受到电源情况的影响。当无线终端利用可充电电池工作时，并且特别是另外具有按每个时间单元预定义的功率预算时，则在比较步骤期间也需要考虑到这一点。

这也适用于网络资源消耗，特别是基站的业务负载，和/或蜂窝网络的至少一个其他基站或其他组件。这意味着，当前分配的网络资源越多，覆盖增强水平的每次增加会越大地损害蜂窝网络。

另外，考虑服务质量要求以便弄清楚响应时间、优先级、所需可靠性等。因此，基站可以在满足这样的服务质量要求的能力方面评估两个通信链路。

另外，考虑了服务类型（例如语音呼叫、数据会话等）以进行比较。

取决于需要考虑用于比较步骤的参数的类型，还需要提供有助于比较步骤的这样的参数到基站或任何其他蜂窝网络组件。

优选地，无线终端相关参数在注册或无线终端在蜂窝网络中第一次注册时在无线终端和蜂窝网络之间交换。对于不经常改变的静态参数特别如此。优选地，这是无线终端提供的能力的一部分。

替代地，特别是对于随时间变化的那些参数，信息优选地与链路质量消息一起提供给基站。

根据另一个优选实施例，提出在基站提供多个链路能力的情况下，响应消息指示直接通信链路和侧链路通信链路可并行使用。

当基站能够经由多个链路与无线终端进行通信时，则基站可以——取决于比较步骤的结果——也向请求无线终端指示通过两个通信链路（直接通信链路和侧链路通信链路）执行所意图的通信会话。

优选地，基站需要针对这样的指示考虑无线终端的能力。

此外，当服务质量要求非常高但是整体网络资源消耗相对较低时，指示这样的多个链路通信是优选的。

其示出比较的结果有效地为针对所意图的通信会话偏向哪个通信链路的决定在蜂窝网络中（特别是基站中）最佳进行，因为这里所有与这种决定相关的信息在没有显著增加信令的情况下来到一起。

根据本发明的第四方面，提出了一种用于在接收到与第一无线终端和第二无线终端之间的通信链路相关的链路质量消息时与无线终端通信的蜂窝网络的基站，该基站被配置为：

第四方面共享第三方面的优点。基站具有针对本发明的第一方面描述的结构。

如图所示，本发明有利地解决了所描绘的问题，并提供了一种解决方案，该解决方案灵活地允许考虑所有相关参数选择适当的通信链路但不会在蜂窝网络和无线终端上造成太多附加负载。

附图说明

以下描述和附图详细阐述了某些说明性方面，并且仅指示了可以采用实施例的原理的各种方式中的几种。当阅读作为说明性而非限制性示例给出的有利实施例的以下描述和附图时，本发明的特性和优点将显现。

图1表示本发明应用于其作为实施例的类型的无线终端和本发明应用于其作为实施例的类型的基站；

图2示出根据本发明的优选实施例的无线终端和基站的示意情况。

图3表示图示本发明的优选实施例的序列图。

图4示出根据本发明的优选实施例的无线终端和基站的另一示意情况。

图1示意性地示出了本发明应用于其作为实施例的类型的无线终端UE1和作为根据本发明的第三方面的示例性实施例的基站BS处于互通操作。

基站是蜂窝网络的一部分，蜂窝网络包括多个附加基站，并且与比如MME的其他无线电接入组件和比如HSS的核心网络组件对接。蜂窝网络是长期演进(LTE)网络，但是可以另外支持其他技术标准，优选地与其他基站一起。

除了可能的其他组件之外，基站BS还包括收发器3、控制器2和存储器1。此外，收发器还连接到天线4。收发器的任务是通过空中接口与多个无线终端UE1通信。它还承担调度通信和认证期望在蜂窝网络中注册的无线终端的所有任务。

为了这样做，收发器3由控制器2控制，控制器2运行存储在存储器1中的软件程序。存储器1优选地提供易失性部分和永久性部分。

经由天线4，基站被配置为维持直接通信链路L1到无线终端UE1。

根据示例性实施例，无线终端UE1包括天线5和至少收发器6、控制7和存储器8。通常，取决于无线终端的目的，比如用户接口等的其他元件也是可用的。进一步普遍并且本发明包括无线终端由包括存储器和控制处理器的控制实体以及无线模块构成，所述无线模块包括收发器和附加控制处理器和存储器。在本发明所解决的问题的背景下的无线终端的典型示例是计量终端，其具有测量电、气体等的消耗的任务，并且经由通信单元定期将其存储的测量结果发送到远程服务中心。在这种情况下，需要所有单元来执行和管理这种测量。

另外，示出了另一个UE2，其通常包括相同的内部结构。然而，实施例也包括不同的结构。通常，UE2提供像UE1的类似无线通信组件，特别是收发器和天线。就其他终端组件而言，差异是可能的。特别地，UE2可以是路由器，其主要用于计量设备。除了建立到基站的直接通信链路的能力之外，UE2还具有建立设备到设备链路L2a的能力。

通常，预见设备到设备链路L2a在无线终端UE1和UE2之间交换数据。根据优选实施例，该能力被用于建立用于从一个无线终端经由第二无线终端到基站的通信的所谓的侧链路通信。

该通信路径在图2中详细示出。这里，无线终端UE1位于建筑物的地下室中。这优选地示例性地是计量设备。它具有与基站BS的直接通信链路L1。由于无线终端UE1所处的不良接收条件，该直接通信链路L1以增强覆盖模式操作。

另外，无线终端UE2位于更好的情况下。在此示例中，其是路由器设备。无线终端UE2能够通过直接通信链路L2b驻留在基站上。

此外，无线终端UE1、UE2两者都能够建立设备到设备通信链路L2a。为了这样做，优选使用侧链路发现机制。

涉及无线终端UE2的两个通信链路也可以在增强覆盖范围内操作。

无线终端UE1具有用于建立通信会话的两个选择，特别是用于将测量数据发送到远程服务器，所述远程服务器连接到其中基站BS是直接通信链路L1或侧链路通信链路L2a-L2b的一部分的蜂窝网络。

无线终端UE1可以做出与其直接涉及其中的通信链路（L1和L2a）相关的估计。对于关于到基站的通信链路的选择，无线终端可以比较两个通信链路的链路质量，特别是增强覆盖水平。

在用于通过通信链路L1进行发送的说明性示例中，需要15次重复以将数据可靠地发送到基站。与此相反，对于到无线终端UE2的通信链路L2a，仅需要12次重复。从无线终端的角度来看，特别是在功耗方面，侧链路通信链路将是优选的。但是，这没有考虑UE2通过通信链路L2b发送数据所需的重复以及基站上的拥塞。在需要达到一定服务质量或数据传输可靠性的情况下，无线终端UE1并不具有决定哪个通信链路是优选的所有信息。

根据本发明方法的过程在图3中的优选示例性实施例中示出。

在所示的序列图中，无线终端UE1和UE2驻留在基站BS上。作为注册或驻留的一部分，无线终端UE1请求消息M1以及会话标识符（其特别是临时的）。会话标识符特别是临时移动订户标识(TMSI)。利用消息M2，基站将所述会话标识符提供给请求无线终端UE1。

为了建立通信会话，无线终端UE1首先利用消息M3评估链路质量特别是直接通信链路(L1)的增强覆盖水平。

然后，利用测量结果M4评估设备到设备通信链路L2a的链路质量。对于该测量，可以涉及无线终端UE2。优选地，在此之前执行发现请求以便将UE2标识为能够支持侧链路通信。然后，为了发起通信会话，无线终端UE1将链路质量消息M5发送到基站BS。在所示实施例中，无线终端UE1本身通过直接通信链路L1发送链路质量消息M5。替代地，无线终端UE1可以发送指令无线终端UE2将链路质量消息M5发送到基站的消息。

链路质量消息的一部分至少是确定步骤的结果M4。当发送会话标识符时，基站BS能评估到无线终端UE1本身的直接通信链路的链路质量。替代地，确定步骤的结果M3也与消息一起提供，从而使基站解除附加的测量任务。

即使在后一种情况下，在无线终端UE2驻留在不同于无线终端UE1的另一基站上的情况下，会话标识符也是有用的。

当基站BS接收到链路质量消息M5时，它开始用于将到请求无线终端UE1和/或UE2的通信链路进行比较的过程P1。这涉及优选地考虑附加信息，比如拥塞情况、无线终端UE1的电源情况、服务质量要求等。对于该潜在附加数据，需要进行确定。

在这样做并且考虑所有可用和/或相关参数做出决定之后，将结果与消息M6一起发送到无线终端UE1。结果包括应该由无线终端UE1使用哪个通信链路的指示。有效答案指示通信链路之一，但是也可以指示两个通信链路可以并行使用——在其由基站和无线终端UE1支持的情况下。

取决于消息M6中包括的指示，无线终端UE1然后遵循指示开始通信会话。这意味着发送用于侧链路通信链路的通信链路建立消息M7a和/或用于直接通信链路的消息M7b中的任何一个或两者。第一选项被发送到第二无线终端UE2，并且从那里将后续通信建立消息M7a'发送到基站BS。对于第二选项，通信建立消息M7b被直接发送到基站BS。

在图4中示出与上面相比的替代建立。这里，如之前图2中那样，示出具有设备到设备通信链路L2a的相同无线终端UE1和UE2。

不同之处在于，无线终端UE1驻留在与驻留在基站BS2上的无线终端UE2不同的基站BS1上。两个基站都经由蜂窝网络组件（在这种情况下是MME）连接。

在管理方面的差别是，当无线终端UE1发送链路质量消息给它分配的基站BS1时，则基站BS1不能对无线终端UE2和它分配的基站之间的直接通信链路L2b进行测量。因此，基站BS1用接收的TMSI并且优选地还用接收的小区标识符与MME接触，并且让基站BS2执行直接通信链路L2b的链路质量的测量。当接收到该测量时，则可以在MME或基站BS2处做出要采用哪个通信链路的决定。

当无线终端UE2向基站BS2发送包括无线终端UE1的TMSI的链路质量消息时，同样适用。然后，基站BS2将经由MME联系基站BS1以进行用于通信链路L1的链路质量确定。如上所述，然后所有参数可用于做出决定。

在以上详细描述中，参考了附图，附图通过图示的方式示出了其中可以实践本发明的特定实施例。足够详细地描述了这些实施例，以使本领域技术人员能够实施本发明。应理解，本发明的各种实施例虽然不同，但不一定是相互排斥的。例如，可以在不脱离本发明的范围的情况下在其他实施例内实现本文结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性。另外，应理解，可以在不脱离本发明的范围的情况下修改每个公开的实施例内的各个元件的位置或布置。因此，以上详细描述不应被视为具有限制意义，并且本发明的范围仅由所附权利要求（适当地解释）以及权利要求所赋予的等同物的全部范围来定义。

Claims

1.一种与蜂窝网络的基站(BS)通信的用于无线终端(UE)的方法，所述无线终端以增强覆盖模式操作并且被配置为通过直接通信链路(L1)和使用第二无线终端(UE2)的侧链路通信链路中的至少一个与所述基站建立通信会话，所述方法包括以下步骤：

-确定与基站的直接通信链路(L1)的质量，

-确定到第二无线终端的侧链路通信链路(L2a)的质量，第二无线终端能够与基站通信，

-发起向基站的链路质量消息(M5)的传输，链路质量消息包括与侧链路通信链路(L2a)的所述质量相关的信息，

-从基站接收指示是使用直接通信链路还是侧链路通信链路的响应消息(M6)，

-经由所指示的通信链路请求通信会话。

2.根据权利要求1所述的用于无线终端(UE)的方法，其中侧链路通信链路的质量涉及以下中的至少一个：

-增强覆盖水平，

-信号质量，

-功耗，

-服务质量，

-堵塞概率，

-接入限制级别。

3.根据前述权利要求中任一项所述的与基站(BS)通信的用于无线终端(UE)的方法，还包括从基站接收会话标识符的步骤，并且其中发起所述传输的步骤包括提供所述会话标识符以便与链路质量消息一起传输。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，第二无线终端(UE2)在与第一无线终端(UE)正在其上操作的基站(BS)不同的基站上操作。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，在响应消息指示直接通信链路(L1)和侧链路通信链路可并行使用的情况下：

-请求直接通信链路和侧链路通信链路两者的通信会话。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，在无线终端(UE)以高移动性状态操作的情况下，发起传输的步骤包括将链路质量消息(M5)发送到第二无线终端(UE2)，并且接收的步骤包括从第二无线终端接收响应消息，其包括第二无线终端和基站之间的通信链路的质量的指示，

所述方法还包括至少基于所确定和接收的质量来确定使用直接通信链路或侧链路通信链路中的哪个的用于无线终端的步骤。

7.一种用于通过直接通信链路和使用第二无线终端的侧链路通信链路中的至少一个与蜂窝网络的基站(BS)以增强覆盖模式在蜂窝网络中操作的无线终端(UE)，

为了建立通信会话，所述无线终端包括：

-用于确定与基站的直接通信链路(L1)的增强覆盖的水平的部件，

-用于确定到第二无线终端(UE2)的侧链路通信链路(L2a)的质量的部件，第二无线终端能够与基站通信，

-用于发起向基站的链路质量消息(M5)的传输的部件，链路质量消息包括与侧链路通信链路的所述质量相关的信息，

-用于从基站接收响应消息(M6)的部件，其指示是使用直接通信链路还是侧链路通信链路，

-用于经由所指示的通信链路请求通信会话的部件。

8.根据权利要求7所述的无线终端(UE)，

其中侧链路通信链路的质量涉及以下中的至少一个：

-增强覆盖水平，

-信号质量，

-功耗，

-服务质量，

-堵塞概率，

-接入限制级别。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的无线终端(UE)，其中，无线终端还包括用于从基站(BS)接收会话标识符的部件，以及用于提供所述会话标识符以便与链路质量消息一起传输的部件。

10.根据权利要求7或8中任一项所述的无线终端(UE)，

其中，在响应消息指示直接通信链路和侧链路通信链路可并行使用的情况下，

所述无线终端还包括用于请求直接通信链路和侧链路通信链路两者的通信会话的部件。

11.一种用于与无线终端(UE)通信的用于蜂窝网络的基站(BS)的方法，所述方法包括以下步骤，在接收到与第一无线终端和第二无线终端之间的通信链路相关的链路质量消息(M5)时：

-确定到第一无线终端的直接通信链路(L1)和到第二无线终端(UE2)的直接通信链路(L2b)的通信链路的质量，

-将到第一无线终端的直接通信链路的通信链路的确定质量与考虑与第一无线终端和第二无线终端之间的侧链路通信链路(L2a)相关的接收质量的到第二无线终端的直接通信链路(L2b)的通信链路的质量进行比较，

-取决于比较步骤的结果向第一无线终端发送指示直接通信链路或侧链路通信链路的响应消息(M6)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，通信链路的比较基于以下中的至少一个的比较来进行：

-覆盖增强水平，

-第一无线终端的电力情况，

-整体网络资源消耗，

-服务质量要求，

-所请求服务的类型。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，

其中，当链路质量消息(M5)包括会话标识符时，比较的步骤包括利用会话标识符与另一个蜂窝网络组件(MME)联系，其中蜂窝网络组件提供与到第一无线终端(UE)的直接通信链路的通信链路的质量相关的指示。

14.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，

其中，在基站(BS)提供多个链路能力的情况下，响应消息指示直接通信链路和侧链路通信链路可并行使用。

15.一种用于与无线终端(UE)通信的蜂窝网络的基站(BS)，在接收到与第一无线终端和第二无线终端之间的侧链路通信链路相关的链路质量消息(M5)时，所述基站包括：

-用于确定到第一无线终端的直接通信链路(L1)和到第二无线终端的直接通信链路(L2b)的通信链路的质量的部件，

-用于将到第一无线终端的直接通信链路的通信链路的确定质量与考虑与第一无线终端和第二无线终端之间的侧链路通信链路相关的接收质量的到第二无线终端的直接通信链路的通信链路的质量进行比较的部件，

-用于取决于比较步骤的结果向第一无线终端发送指示直接通信链路或侧链路通信链路的响应消息(M6)的部件。

16.根据权利要求15所述的基站(BS)，

其中，当信号质量消息包括会话标识符时，所述基站还包括用于利用会话标识符与另一个蜂窝网络组件(MME)联系的部件，其中蜂窝网络组件提供与到第一无线终端(UE)的直接通信链路(L1)的通信链路的质量相关的指示。