CN111052852A - D2d通信中的无线资源池分配设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种D2D通信设备(201)，包括：通信接口(203)，用于使用多个无线资源池中至少一个无线资源池中的一个或多个无线资源与另一D2D通信设备通信；处理单元(205)，用于基于该D2D通信设备(201)在预定义空间区域中的空间位置确定标识符，并基于该标识符选择该至少一个无线资源池，其中，该标识符包括符号序列，每个符号标识该D2D通信设备(201)在预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
Description
技术领域
总体而言，本发明涉及D2D(设备到设备)通信。更具体地，本发明涉及D2D通信中的无线资源池分配设备及方法，尤其涉及一种D2D通信设备，网络管理实体及对应的方法。
背景技术
根据3GPP TS 36.300 V14.2.0“LTE；演进型通用陆地无线接入(E-UTRA)及演进型通用陆地无线接入网(UTRAN)；总体描述；阶段2”规范，V2X(车辆到一切)服务可以通过所谓的PC5接口直接提供(又称sidelink或D2D通信)和/或通过LTE-Uu接口间接提供(又称上行链路/下行链路)。基于PC5接口的V2X服务支持是通过V2X sidelink通信实现的。在该通信模式中，用户设备(UEs)，如汽车，之间可通过该PC5接口直接通信。UE在E-UTRAN中或UE在E-UTRA覆盖范围之外都支持该通信模式。关于V2X sidelink通信的更多细节，请参考3GPP TS23.303 V14.1.0规范。
支持V2X sidelink通信的UE可工作在两种sidelink无线资源分配模式下：在第一种模式下，称之为“定时资源分配”，UE向基站，又称演进型基站(eNB)，请求无线传输资源；基站向该UE分配专用无线传输资源。在第二种模式中，称之为“UE自主资源选择”，UE从(预)配置的资源池中自行选择无线资源。
为保证采用UE自主资源选择(又称“模式4”)进行V2X sidelink传输时的低干扰性，3GPP TS 36.331 V14.2.2“无线资源控制”规范中引入了两种特性：第一种特性与分区相关：将世界划分为地理分区，一个分区是周期性重复的地理区域(用经纬度表示)。UE基于其所在的分区选择无线资源池。第二种特性与侦听相关：基于在所选无线资源池中的信道侦听，UE从该池中选择特定的sidelink无线资源用于传输。
每个无线资源池配置有zoneID，用于标识可能使用该池的分区。UE基于其位置根据以下等式得到其所在分区的标识：
zoneID＝y1Nx+x1,
其中，x1与y1由以下等式定义：
其中，x表示UE的当前位置与地理坐标(0，0)在经度上的距离，y表示UE的当前位置与地理坐标(0，0)在纬度上的距离，L表示分区长度(zoneLength)，W表示分区宽度(zoneWidth)，Nx表示相对于经度(zoneIdLongiMod)配置的分区数量，Ny表示相对于纬度(zoneIdLatiMod)配置的分区数量。
地理坐标(0,0)及参数L，W，Nx及Ny可由网络运营商配置或预配置在该UE中；然后UE选择配置有对应zoneID的无线资源池。
图1示出了一种示例性常规分区配置的示意图，其中，Nx＝Ny＝4，L＝W，每个正方形中的数字指示该分区的标识，即zoneID。可以看到每个zoneID周期性重复。
但是3GPP TS 36.331规范中提出的分区配置方法有以下局限性：首先，资源池与zoneID相关联，该zoneID标识周期性重复的地理区域。从控制信令开销的方面讲，这是有利的，因为单独一个zoneID就可以指示多个可能使用资源池的地区。但是由于其周期性，zoneID没有唯一标识特定地理区域。由于流量需求通常并不是均匀分布的，在空间上也没有周期性模式，因此一种唯一标识特定(非周期的)地理区域的方法会非常有用。有些高需求的区域，如用户密度高的热区，可能会比用户密度低的其它区域需要更多更大的无线资源池。
其次，分区的大小一致且经常为矩形。有大小各异的分区和/或形状不定的分区，对于更好地适应本地几何结构并因此更好地适应流量需求的空间分布是大有裨益的。在实践中实现大小各异的分区和/或形状不定的分区的一种方法是给特定资源池提供zoneID列表而不仅仅是一个zoneID。但是这可能会带来大量控制信令开销。
最后，分区的理念仅限于二维(2D)区域。但是，将垂直维度(即海拔)也考虑进去，即三维(3D)区域，对有些应用(比例无人机)有益。
鉴于以上所述，需要为D2D通信中的无线资源池分配提供改进的设备及方法，使得可以为空间区域分配唯一的标识符并基于该标识符选择无线资源池。
发明内容
本发明的目的在于为D2D通信中的无线资源池分配提供改进的设备及方法，使得可以为空间区域分配唯一的标识符并基于该标识符选择无线资源池。
以上及其他目的是通过独立权利要求的主题实现的。进一步的实施形式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。
通常，本发明的实施例可以基于其在n维盒子中的位置并结合该盒子在多个层级上的正态定限划分，高效地唯一标识n维空间中可变大小的区域。该区域的唯一标识包括一序列，该序列的每个元素标识该区域在每个层级上所在的正态定限。
进一步地，根据本发明实施例，可通过预配置或网络管理实体，尤其是基站，向D2D通信设备提供以下信息：参考点(0，0)(2D)或(0,0,0)(3D)，该盒子的经纬度(及海拔，3D)维度，无线资源池与该盒子中特定(非周期)区域之间的映射，其中，区域的大小可能不同。D2D通信设备可基于其当前位置确定其所在的区域，且可以为V2X sidelink通信选择合适的无线资源池。
本发明实施例提供的主要优势在于：通过调节标识序列的长度，即通过选择合适的层级，即可标识可变大小的区域。
更具体地，根据第一方面，本发明涉及一种D2D通信设备。该D2D通信设备包括：通信接口，用于使用多个无线资源池中至少一个无线资源池中的一个或多个无线资源与另一D2D通信设备通信；处理单元，用于基于该D2D通信设备在预定义空间区域中的空间位置确定标识符，并基于该标识符选择该至少一个无线资源池，其中，该标识符包括符号序列，每个符号标识该D2D通信设备在该预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。在2D的情况下，每个符号可由两个比特组成。在3D的情况下，每个符号可由三个比特组成。
因此提供一种改进的D2D通信设备，使得可以为空间区域分配唯一的标识符并基于该标识符选择无线资源池。
在第一方面另一种可能的实施方式中，该处理单元用于基于该D2D通信设备的空间位置并基于网络管理实体提供的或该D2D通信设备中预配置的区域配置信息确定该标识符，其中，该区域配置信息包括该预定义空间区域的各个维度和/或该预定义空间区域的参考点的空间位置。
在第一方面另一种可能的实施方式中，该处理单元用于基于该标识符并基于该区域配置信息从该多个无线资源池中选择该至少一个无线资源池，其中，该区域配置信息包括分配给该预定义空间区域的多个子区域中每个子区域的多个无线资源池中各个无线资源池的信息。
在第一方面另一种可能的实施方式中，该空间位置为二维空间位置，该预定义空间区域及其空间细分区域是矩形，尤其是正方形。
在第一方面另一种可能的实施方式中，该空间位置为三维空间位置，该预定义空间区域及其空间细分区域是立方体，尤其是正方体。
根据第二方面，本发明涉及一种D2D通信设备的操作方法，其中，该方法包括：基于该D2D通信设备在预定义空间区域中的空间位置确定标识符；基于该标识符选择多个无线资源池中的至少一个无线资源池；使用所选的至少一个无线资源池中的一个或多个无线资源与另一D2D通信设备通信，其中，该标识符包括符号序列，每个符号标识该D2D通信设备在该预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
因此提供一种改进的方法，使得可以为空间区域分配唯一的标识符并基于该标识符选择无线资源池。
根据第三方面，本发明涉及一种网络管理实体，其中，该网络管理实体包括：处理单元，用于生成区域配置信息，其中，该区域配置信息定义了预定义空间区域的多个子区域并将一个或多个无线资源池分别分配给该多个子区域中的每个子区域；通信接口，用于将该区域配置信息提供给该D2D通信设备，其中，该多个子区域中的每个子区域都由标识符标识，该标识符包括符号序列，每个符号标识该子区域在该预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
因此提供一种改进的网络管理实体，用于将无线资源分配给D2D通信设备。
在第三方面另一种可能的实施方式中，该网络管理实体是基站或云服务器。
根据第四方面，本发明涉及一种为D2D通信设备分配无线资源的方法。该方法包括：用于生成区域配置信息，其中，该区域配置信息定义了预定义空间区域的多个子区域并将一个或多个无线资源池分别分配给该多个子区域中的每个子区域；将该区域配置信息提供给该D2D通信设备，其中，该多个子区域中的每个子区域都由标识符标识，该标识符包括符号序列，每个符号标识该子区域在该预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
因此提供一种改进的为D2D通信设备分配无线资源的方法。
根据第五方面，本发明涉及一种计算机程序，包括程序代码，其中，当在计算机中执行该程序代码时，执行第二或第四方面所述的方法。
本发明可通过硬件和/或软件实现。
附图说明
本发明的具体实施方式将结合以下附图进行描述，其中：
图1示出了根据现有技术的示例性分区配置的示意图；
图2示出了根据一实施例的D2D通信设备及根据一实施例的网络管理实体的示意图；
图3A示出了根据一实施例的由D2D通信设备确定的二维预定义空间区域的细分区域的层级的示意图；
图3B示出了根据一实施例的由D2D通信设备确定的三维预定义空间区域的细分区域的层级的示意图；
图4示出了根据一实施例的一种D2D通信设备的操作方法的示图；
图5示出了根据一实施例的一种为D2D通信设备分配无线资源的方法的示图。
在不同附图中，相同的附图编号用于指示相同或至少功能上等效的特性。
具体实施方式
以下结合附图进行描述，所述附图是描述的一部分，并通过图解说明的方式示出可以实施本发明的具体方面。可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其他方面，并可以做出结构上或逻辑上的改变。因此，以下详细的描述并不当作限定，本发明的范围由所附权利要求书界定。
可以理解的是，与所描述的方法有关的内容对于与用于执行方法对应的设备或系统也同样适用，反之亦然。例如，如果描述了一个具体的方法步骤，对应的设备可以包括用于执行所描述的方法步骤的单元，即使此类单元未在图中详细阐述或说明。
并且在下文具体描述及权利要求中，阐述了具有不同功能块或处理单元的实施例，这些功能块或处理单元相互连接或交互信号。可以理解的是，本发明也包括其它实施例，这些实施例包括设置在以下实施例中所述的功能块或处理单元之间的其它功能块或处理单元。
最后，应理解，除非另外具体指出，否则本文中描述的各种示例性方面的特征可彼此组合。
如下文详细描述，本发明实施例涉及包括D2D通信设备和网络管理实体的通信网络，使得可以唯一地标识空间区域并高效选择其中的无线资源池。
图2示出了根据一实施例的包括D2D通信设备201的通信网络200及根据一实施例的网络管理实体231的示意图。该D2D通信设备201用于通过sidelink(或D2D)通信信道与其它D2D通信设备(图2中未示出)通信，并通过上行/下行通信信道与该网络管理实体231通信。
在图2所示实施例中，该D2D通信设备201可通过汽车或汽车的通信模块的形式实现。但是可以理解的是本发明实施例同样适用于汽车之外的D2D通信设备。在一示例性实施例中，该网络管理实体231可以是基站或云服务器。
如图2所示，该D2D通信设备201包括通信接口203，用于使用多个无线资源池中至少一个无线资源池中的一个或多个无线资源与另一D2D通信设备通信。
此外，该D2D通信设备201包括处理单元205。如图3A及3B上下文的详细描述，该处理单元205用于基于该D2D通信设备201在预定义空间区域中的空间位置确定标识符，并基于该标识符选择该至少一个无线资源池，其中，该标识符包括符号序列，每个符号标识该D2D通信设备201在预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)
从图2中可以看出，该网络管理实体231包括处理单元235，用于生成区域配置信息，其中，该区域配置信息定义了预定义空间区域的多个子区域并将一个或多个无线资源池分别分配给该多个子区域中的每个子区域。
该网络管理实体231还包括通信接口233，用于通过下行信道将该区域配置信息提供给该D2D通信设备201。而且，该多个子区域中的每个子区域都由标识符标识，该标识符包括符号序列，每个符号标识该子区域在该预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
该D2D通信设备201的处理单元205还可用于基于该D2D通信设备201的空间位置并基于该网络管理实体231提供的或该D2D通信设备201中预配置的区域配置信息确定该标识符，其中，该区域配置信息包括该预定义空间区域的各个维度和/或该预定义空间区域的参考点的空间位置。例如，该区域配置信息可包括该预定义空间区域的长度和/或宽度信息。
此外，该处理单元205还用于基于该标识符并基于该区域配置信息从该多个无线资源池中选择该至少一个无线资源池，其中，该区域配置信息包括分配给该预定义空间区域的多个子区域中每个子区域的多个无线资源池中各个无线资源池的信息。例如，该区域配置信息可包括分配给不同无线资源池的不同频带的信息。
几何学上，n维欧几里得空间中的正态定限(或超卦限)相当于平面中的象限或三维中的卦限。通常，n维中的正态定限可看成n个相互正交的半空间的交集。通过半空间符号的独立选择，n维空间中有2n个正态定限。
根据本发明一实施例，可以基于n维正态定限的层级结构唯一地标识多维盒子(又称棱正交的多胞形)中的区域，如矩形或立方体。
图3A及3B分别示出根据本发明实施例的由D2D通信设备201确定的二维及三维空间区域的示意图。可使用比特串标识n维盒子中的每个区域。在该比特串中，每个连续的n比特子串对应连续的层级，并从其层级的2n个正态定限中选择其一(例如，从2维的4个象限中选择其一，从3维的8个卦限中选择其一)。比特串越长区域越小。图3A及3B中分散的点表示D2D通信设备的位置。可以看出，D2D通信设备的空间分布可以非常不均匀。在这种场景下，具有为大小各异的独特(非周期性的)子区域分配无线资源池的能力会大有裨益。
更具体的，采用比特串标识层级K上的每个棱正交的多胞形om(m＝1，...，22K)，其中，该比特串包括K个子串s(k)，如下：
s(1)s(2)...s(K)
每个n比特的子串s(k)标识层级k上的k级棱正交的多胞形。
根据一实施例，假设原点(0，0，...，0)及参数L1，L2，...，Ln定义了该n维盒子的维度，位于该盒子中任意点的物体
如该D2D通信设备201，可以根据以下公式确定出其所在的k级矩形(二维)或立方体(三维)的标识：
其中，
然后使用该标识为该区域执行合适的动作，即选择分配给该区域的无线资源池。
因此，在一实施例中，该D2D通信设备201的空间位置可以是二维空间位置(如在图3A所示的示例中)，该预定义空间区域及其空间细分区域可以是矩形，尤其是正方形。
或者，该D2D通信设备201的空间位置可以是三维空间位置(如在图3B所示的示例中)，该预定义空间区域及其空间细分区域可以是立方体，尤其是正方体。
图4示出了根据一实施例的一种D2D通信设备201的对应操作方法400的示图；该方法400包括以下步骤：401基于该D2D通信设备201在预定义空间区域中的空间位置确定标识符，其中，该标识包括符号序列，每个符号标识该D2D通信设备201在该预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)；403基于该标识符选择多个无线资源池中的至少一个无线资源池；405使用所选的至少一个无线资源池中的一个或多个无线资源与另一D2D通信设备通信。
图5示出了根据一实施例的一种为D2D通信设备201分配无线资源的对应方法500的示图。该方法500包括以下步骤：501生成区域配置信息，其中，该区域配置信息定义了预定义空间区域的多个子区域并将一个或多个无线资源池分别分配给该多个子区域中的每个子区域，其中，该多个子区域中的每个子区域都由标识符标识，该标识符包括符号序列，每个符号标识该子区域在该预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)；503将该区域配置信息提供给该D2D通信设备201。该方法500可由上述网络管理实体231执行。
尽管本发明的特定特征或方面可能已经仅结合几种实施方式或实施例中的一种进行公开，但此类特征或方面可以和其它实施方式或实施例中的一个或多个特征或方面相结合，只要对于任何给定或特定的应用是有需要或有利。而且，在一定程度上，术语“包括”、“有”、“具有”或这些词的其他变形在详细的说明书或权利要求书中使用，这类术语和所述术语“包含”是类似的，都是表示包括的含义。同样，术语“示例性地”，“例如”仅表示为示例，而不是最好或最佳的。可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应当理解，这些术语可以用于指示两个元件彼此协作或交互，而不管它们是直接物理接触还是电接触，或者它们彼此不直接接触。
尽管本文中已说明和描述特定方面，但所属领域的技术人员应了解，多种替代和/或等效实施方式可在不脱离本发明的范围的情况下所示和描述的特定方面。该申请旨在覆盖本文论述的特定方面的任何修改或变更。
尽管以上权利要求书中的元件是利用对应的标签按照特定顺序列举的，除非对权利要求的阐述另有暗示用于实施部分或所有这些元件的特定顺序，否则这些元件不必限于以所述特定顺序来实施。
通过以上启示，对于本领域技术人员来说，许多替代、修改和变化是显而易见的。当然，所属领域的技术人员容易认识到除本文所述的应用之外，还存在本发明的众多其它应用。虽然已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的前提下，仍可对本发明作出许多改变。因此，应理解，只要是在所附权利要求书及其等效物的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。
Claims (10)
1.一种D2D通信设备(201)，其特征在于，包括：
通信接口(203)，用于使用多个无线资源池中至少一个无线资源池中的一个或多个无线资源与另一D2D通信设备进行通信；
处理单元(205)，用于基于所述D2D通信设备(201)在预定义空间区域中的空间位置确定标识符，并基于所述标识符选择所述至少一个无线资源池；
其中，所述标识符包括符号序列，每个符号标识所述D2D通信设备(201)在所述预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
2.根据权利要求1所述的D2D通信设备(201)，其特征在于，所述处理单元(205)用于基于所述D2D通信设备(201)的空间位置并基于网络管理实体(231)提供的或所述D2D通信设备(201)中预配置的区域配置信息确定所述标识符，其中，所述区域配置信息包括所述预定义空间区域的各个维度和/或所述预定义空间区域的参考点的空间位置。
3.根据权利要求2所述的D2D通信设备(201)，其特征在于，所述处理单元(205)用于基于所述标识符并基于所述区域配置信息从所述多个无线资源池中选择所述至少一个无线资源池，其中，所述区域配置信息包括分配给所述预定义空间区域的所述多个子区域中每个子区域的所述多个无线资源池中各个无线资源池的信息。
4.根据上述任一权利要求所述的D2D通信设备(201)，其特征在于，所述空间位置为二维空间位置，所述预定义空间区域及其空间细分区域是矩形，尤其是正方形。
5.根据权利要求1至3任一项所述的D2D通信设备(201)，其特征在于，所述空间位置为三维空间位置，所述预定义空间区域及其空间细分区域是立方体，尤其是正方体。
6.一种D2D通信设备(201)的操作方法(400)，其特征在于，包括：
(401)基于所述D2D通信设备(201)在预定义空间区域中的空间位置确定标识符；
(403)基于所述标识符选择多个无线资源池中的至少一个无线资源池；
(405)使用所选的至少一个无线资源池中的一个或多个无线资源与另一D2D通信设备(201)通信；
其中，所述标识符包括符号序列，每个符号标识所述D2D通信设备(201)在所述预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
7.一种网络管理实体(231)，其特征在于，包括：
处理单元(235)，用于生成区域配置信息，其中，所述区域配置信息定义了预定义空间区域的多个子区域并将一个或多个无线资源池分别分配给所述多个子区域中的每个子区域；
通信接口(233)，用于将所述区域配置信息提供给D2D通信设备(201)；
其中，所述多个子区域中的每个子区域都由标识符标识，所述标识符包括符号序列，每个符号标识所述子区域在所述预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
8.根据权利要求7所述的网络管理实体(231)，其特征在于，所述网络管理实体(231)为基站或云服务器。
9.一种为D2D通信设备(201)分配无线资源的方法(500)，其特征在于，所述方法500包括：
(501)生成区域配置信息，其中，所述区域配置信息定义了预定义空间区域的多个子区域，并将一个或多个无线资源池分别分配给所述多个子区域中的每个子区域；
(503)将所述区域配置信息提供给所述D2D通信设备201；
其中，所述多个子区域中的每个子区域都由标识符标识，所述标识符包括符号序列，每个符号标识所述子区域在所述预定义空间区域的细分区域的多个层级的每个层级中所在的象限(2D)或卦限(3D)。
10.一种计算机程序，其特征在于，包括程序代码，其中，当在计算机上执行所述程序代码时，执行如权利要求6所述的方法(400)或如权利要求9所述的方法(500)。
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