CN111885552A - 电子设备、无线通信方法、存储介质和无线通信系统 - Google Patents

电子设备、无线通信方法、存储介质和无线通信系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及电子设备、无线通信方法、存储介质和无线通信系统。根据本公开的用户设备侧的电子设备与目标用户设备进行设备到设备D2D通信，并且所述电子设备包括：处理电路，被配置成获取来自基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数指示用于所述电子设备执行D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述电子设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率；以及基于所述第一功率参数确定用于在所述电子设备与所述目标用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率，所述D2D传输功率与所述电子设备与目标用户设备之间的路径损耗无关。

Description

电子设备、无线通信方法、存储介质和无线通信系统
本申请为于2014年12月2日提交、申请号为201410721310.2、发明名称为“无线通信系统中的电子设备和无线通信方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及无线通信的技术领域，具体地涉及无线通信系统中的用户设备侧的电子设备、基站设备侧的电子设备和用于在无线通信系统中进行无线通信的方法。
背景技术
这个部分提供了与本公开有关的背景信息，这不一定是现有技术。
用户数据的暴发式增长提高了对数据传输速率和传输效率的要求，用户和基站之间通信负荷不断增加，在这样的背景下，提出了D2D(Device-to-Device，设备到设备)通信技术。D2D通信技术是指蜂窝通信用户设备通过终端直通的方式直接进行数据交互的信息传输方式。与传统蜂窝通信相比，D2D通信技术复用频谱资源、传输距离短、信息不经过基站中转，因而D2D通信技术可以增加频谱利用率，减少用户设备发射功率及基站负载，同时由于通信距离小使得信号较优，有利于降低对其他设备的通信干扰。
然而，D2D通信改变了传统的用户—基站的通信模式，将基站的部分功能移植到了用户设备上，因此无论是从物理层，MAC(Media AccessControl,介质访问控制)层还是高层协议的设计都将是一个挑战。尤其是D2D通信中的功率控制需要进一步的规范和设计。
发明内容
这个部分提供了本公开的一般概要，而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。
根据目前的标准化进程，已经一致同意D2D的通信将发生在上行资源中。然而对于D2D通信的功率控制，存在以下的不足：
(1)在现有标准中的PUSCH(物理上行数据信道)上行功率控制中，为了节约频繁的信令交互，仅仅根据终端与基站之间的路径损耗来进行功率控制。然而D2D通信是终端通过直通的方式直接进行数据交互，此时，考虑终端与基站之间的路径损耗，而不考虑终端之间的路径损耗来控制D2D终端的发射功率是不准确的。
(2)由于D2D通信的引入，在蜂窝通信中存在的小区内及小区间干扰的情景下，又将引入D2D设备和蜂窝网设备间的干扰，这使得干扰的情况更为复杂。在这种场景下，仅仅根据路径损耗、而不考虑干扰的功率控制可能是不够的。因此需要设计一种功率控制方法，可以根据干扰来控制D2D终端的发射功率，同时减少其信令交互。
(3)对于同时分配到各资源块的D2D终端和蜂窝网终端，由于其各自的传输特性不尽相同，如果到达接收端的不同资源块的功率相差很大，则可能造成数据解码不成功。不同资源块之间的干扰称为带内辐射(in-band emission)，这在D2D终端的功率控制中应当考虑。
(4)PHR(Power Headroom Report，功率余量报告)是为了辅助基站进行MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码方案)以及分配资源块大小决策使用时，由终端向基站定期汇报其功率使用情况。由于D2D的引入，为了对D2D的MCS及其资源分配进行优化，PHR也是一个需要改进的过程。在蜂窝网中，将定时器的过期与下行路损的变化超过某阈值联合触发PHR。然而这个触发条件并不适合D2D通信。首先，D2D存在广播，因此单链路的触发条件并不能简单地扩展到广播场景，否则会引起很多不必要的触发；其次，对于D2D单播，由于D2D通信发生在上行，此时采用基站与D2D终端的下行路损作为衡量链路变化情况进而触发PHR显然也不合理。因此D2D终端的PHR过程也需要进行设计和规范，以区别于现有的蜂窝网终端PHR上报过程。
本公开的目的在于提供一种无线通信系统中的用户设备侧的电子设备、基站设备侧的电子设备和用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，设计了D2D通信中功率控制的方法，从而解决上面提到的技术问题中的至少一个。
根据本公开的一方面，提供了一种无线通信系统中的用户设备侧的电子设备，所述电子设备与目标用户设备进行设备到设备D2D通信，并且所述电子设备包括：路径损耗报告单元，被配置成获取所述电子设备与目标用户设备之间的路径损耗，并且将关于所述路径损耗的信息报告给基站设备；以及功率确定单元，被配置成获取来自所述基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数与所述路径损耗有关，并且被配置成基于所述第一功率参数确定用于在所述电子设备与所述目标用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线通信系统中的基站设备侧的电子设备，包括：路径损耗获取单元，被配置为获取所述基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗；功率参数确定单元，被配置为基于所述路径损耗为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线通信系统中的用户设备侧的电子设备，包括：通信质量检测单元，被配置为检测与目标用户设备的设备到设备D2D通信质量；以及功率余量报告单元，被配置为基于所述D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告，其中，所述电子设备的D2D通信由所述主用户设备调度。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线通信系统中的用户设备侧的电子设备，所述电子设备与目标用户设备进行设备到设备D2D通信，并且所述电子设备包括：处理电路，被配置成获取来自基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数指示用于所述电子设备执行D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述电子设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率；以及基于所述第一功率参数确定用于在所述电子设备与所述目标用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率，所述D2D传输功率与所述电子设备与目标用户设备之间的路径损耗无关。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线通信系统中的基站设备侧的电子设备，包括：处理电路，被配置为与所述基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗无关地，为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数，其中，所述D2D传输功率参数包括第一功率参数，所述第一功率参数指示用于所述第一用户设备执行D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述第一用户设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：第一用户设备获取所述第一用户设备与第二用户设备之间的路径损耗，所述第一用户设备与所述第二用户设备进行设备到设备D2D通信；所述第一用户设备将关于所述路径损耗的信息报告给基站设备；所述第一用户设备获取来自所述基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数与所述路径损耗有关；以及所述第一用户设备基于所述第一功率参数确定用于在所述第一用户设备与所述第二用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：基站设备获取所述基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗；以及所述基站设备基于所述路径损耗为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：第一用户设备检测与第二用户设备的设备到设备D2D通信质量；以及所述第一用户设备基于所述D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告，其中，所述第一用户设备的D2D通信由所述主用户设备调度。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：第一用户设备获取来自基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数指示用于所述第一用户设备执行与第二用户设备的D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述第一用户设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率；以及所述第一用户设备基于所述第一功率参数和带内辐射确定用于在所述第一用户设备与所述第二用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率，所述D2D传输功率与所述第一用户设备与第二用户设备之间的路径损耗无关。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：基站设备，与该基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗无关地，为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数，其中，所述D2D传输功率参数包括第一功率参数和基于带内辐射确定的第二功率参数，所述第一功率参数指示用于所述第一用户设备执行D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述第一用户设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理电路，该处理电路被配置为执行以下操作：获取所述电子设备与目标用户设备之间的路径损耗，所述电子设备与所述目标用户设备进行设备到设备D2D通信；将关于所述路径损耗的信息报告给基站设备；获取来自所述基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数与所述路径损耗有关；以及基于所述第一功率参数确定用于在所述电子设备与所述目标用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理电路，该处理电路被配置为执行以下操作：获取基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗；以及基于所述路径损耗为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理电路，该处理电路被配置为执行以下操作：检测与目标用户设备的设备到设备D2D通信质量；以及基于所述D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告，其中，所述电子设备的D2D通信由所述主用户设备调度。
根据本公开的另一方面，提供了一种机器可读存储介质，其上携带有根据本公开的程序产品，该程序产品包括存储在其中的机器可读指令代码，其中，所述指令代码当由计算机读取和执行时，能够使所述计算机执行根据本公开的用于在无线通信系统中进行无线通信的方法。
使用根据本公开的无线通信系统中的用户设备侧的电子设备、终端侧的电子设备和用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，能够根据D2D终端与终端之间的路径损耗来计算D2D终端的发射功率，相比于传统的根据基站设备与终端设备之间的路径损耗来进行功率控制的方法，本发明的发射功率的计算要精确很多。同时，本发明的D2D终端的发射功率的计算还考虑了干扰和带内辐射的影响，将功率控制分为粗调和微调两种方式，其中粗调能够避免频繁的功率控制，节省信令开销，微调能够使得功率控制更加精确。最后，本发明还规范了在不同的资源分配模式下D2D功率控制信令的交互及PHR的上报过程，该PHR上报过程更加适用于D2D通信系统。总之，本发明能够更为精确地进行D2D通信的功率控制，提高D2D通信数据传输的可靠性并增强其与蜂窝网的共存。
从在此提供的描述中，进一步的适用性区域将会变得明显。这个概要中的描述和特定例子只是为了示意的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。在附图中：
图1是根据本公开的实施例的用于确定D2D传输功率的场景的示意图；
图2是图示根据本公开的实施例的用户设备侧的电子设备的结构的框图；
图3是图示根据本公开的实施例的用于D2D终端上报PHR的场景的示意图；
图4是图示根据本公开的实施例的基站设备侧的电子设备的结构的框图；
图5是图示根据本公开的另一个实施例的用户设备侧的电子设备的结构的框图；
图6是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中进行无线通信的方法的流程图；以及
图7是其中可以实现根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中进行无线通信的方法的通用个人计算机的示例性结构的框图。
虽然本公开容易经受各种修改和替换形式，但是其特定实施例已作为例子在附图中示出，并且在此详细描述。然而应当理解的是，在此对特定实施例的描述并不打算将本公开限制到公开的具体形式，而是相反地，本公开目的是要覆盖落在本公开的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是，贯穿几个附图，相应的标号指示相应的部件。
具体实施方式
现在参考附图来更加充分地描述本公开的例子。以下描述实质上只是示例性的，而不旨在限制本公开、应用或用途。
提供了示例实施例，以便本公开将会变得详尽，并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本公开的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是，不需要使用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式来实施，它们都不应当被解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。
本公开涉及无线通信网络中的D2D(Device-to-Device，设备到设备)通信。本公开所涉及的用户设备包括但不限于移动终端、计算机、车载设备等具有无线通信功能的终端。此外，本公开中所涉及的基站设备可以例如是eNodeB或者是eNodeB中的部件如芯片。
图1是根据本公开的实施例的用于确定D2D传输功率的场景的示意图。
如图1所示，DUE1与DUE2是进行设备到设备D2D通信的两个用户设备，eNB为DUE1的服务基站，在该D2D通信的场景中，通信资源由eNB基于DUE1反馈的通信状态进行分配。如图1所示的场景仅仅是作为例子，本公开并不限于此。例如，在eNB的服务范围内可以存在多个DUE，也可以用DUE簇的簇头来代替eNB。
根据本公开的一个实施例，eNB根据DUE1与DUE2之间的D2D链路的路径损耗控制D2D通信的发射功率，例如设置D2D通信的D2D标称功率(Nominal Power)，DUE根据标称功率与其他的调整参数/偏移量控制D2D发射功率。在本发明的一个示例中，通过D2D终端间的参考信号测量两个D2D终端的路损大小。例如，参考信号的发射功率对于通信双方是已知的，当DUE1与DUE2需要进行D2D通信时，DUE1向DUE2发送参考信号，DUE2测量参考信号的接收功率(RSRP)，例如基于路损＝参考信号的发送功率-参考信号的接收功率测得DUE1与DUE2之间的路径损耗。在一个可选的示例中，DUE2根据测量结果生成DUE1到DUE2的D2D链路质量测量报告，随后DUE1基于DUE2的测量结果确定DUE1到DUE2的路径损耗，并将关于该路径损耗的信息发送到基站设备eNB。在另一个可选的示例中，DUE2直接将测量得到的路径损耗与发送参考信号的DUE1的唯一标识(如D2D-RNTI)一起通过PUCCH发送给eNB。eNB至少基于该路径损耗的信息确定功率控制信息，并将该功率控制信息发送到DUE1，随后DUE1至少基于该功率控制信息确定DUE1与DUE2之间D2D传输的传输功率。
在此实施例的又一个示例中，所有D2D终端在D2D通信起始阶段默认采用预先设置的D2D通信最大发送功率，DUE1测量DUE2发送的数据信号而获得路损。该测量报告的发送以及触发条件可以如上述。
在上述实施例中，DUE对于包含路径损耗信息的测量报告可以与传统的蜂窝通信网测量报告过程不同。通常蜂窝网的测量结果是需要通过层3过滤的机制保证此结果不受阴影衰落的影响，但是由于D2D通信终端的通信距离非常近，因此可以近似认为不用考虑该衰落的影响。所以在本发明的一个示例中，DUE对于D2D链路的测量结果不进行层3过滤，例如不通过RRC层进行过滤和迭代，DUE将一个相对短期的测量结果(例如仅进行层1过滤的测量结果)向控制端例如eNB上报。关于D2D链路测量结果的上报触发条件，在一个例子中为针对每次测量逐次上报，优选地，可以设置上报准则，例如测量结果的变化门限，当与前一次的测量结果的变化超过此门限时，才发送此次测量报告。
此外，在另一个示例中，基站可以根据获得的D2D终端的地理位置信息以及信号传播模型，直接估算出两个终端间的路损而不需要终端进行报告。
在本发明中，D2D终端的传输功率是由D2D终端基于网络控制端例如上述的eNB提供的功率控制参数进行运算而确定的。eNB提供的功率控制参数包括D2D标称功率，以及基于带内辐射(in-band emission)的调整参数、基于调制编码方案(MCS)的调整参数与基于PDCCH的功率调整参数中至少之一。相应地，D2D终端在D2D标称功率的基础上，结合路损补偿系数、基于带内辐射(in-band emission)的调整参数、基于调制编码方案(MCS)的调整参数与基于PDCCH的功率调整参数中至少之一确定用于向对方D2D终端发射信号的功率。
根据本发明的一个实施例，eNB基于以上述方式获得的D2D链路路径损耗确定D2D标称功率。例如，eNB根据DUE如图1中的D2D接收端DUE2的信干噪比SINR要求，以及DUE1到DUE2的路损及其补偿系数,确定用于D2D发送端例如DUE1的D2D标称功率。具体地，以PO_PUSCH，D表示D2D标称功率(本发明中认为DUE之间通过PUSCH信道进行通信)，Th表示DUE2的SINR阈值，σ2表示通信系统中的热噪声，PL和α分别表示D2D路损及其补偿系数，具体的D2D标称功率确定方式如下式：
Figure BDA0002568869580000091
其中，本领域技术人员可以根据3GPP LTE标准中对于一般路损补偿系数的定义结合经验值确定D2D路损的补偿系数的具体数值，本发明不予限制。
在本实施例中，eNB根据具体控制对象如DUE1涉及的D2D链路的路损以及具体接收端DUE2的信号质量要求，精确且有针对性地设置D2D标称功率。此外，D2D的路损补偿在eNB对标称功率的设置中予以考虑，而无需如现有技术eNB通知用户设备路损补偿系数而再由用户设备进行路损补偿。
在一个示例中，与传统蜂窝通信的标称功率广播通知方式不同，eNB仅通过专用信令，例如RRC信令向DUE发送D2D标称功率而避免对其他用户设备的影响。
根据一个优选的示例，eNB还基于网络的干扰情况确定D2D标称功率，依据网络情况合理地提升D2D发射功率，从而降低网络中的干扰对D2D通信造成的不利影响。例如，基于具体D2D用户设备的干扰情况或者网络中的平均干扰情况设置D2D标称功率。具体地，例如基于以下公式确定D2D标称功率：
Figure BDA0002568869580000092
其中，E[I]表示网络中的平均干扰。值得注意的是，在现有蜂窝通信技术中eNB对标称功率的设置并没有考虑干扰，但是无论在包含D2D通信或是不包含D2D通信的网络中干扰是普遍存在的。因此，根据本发明公开的内容，也可以基于网络中的干扰来设置蜂窝用户设备的标称功率从而对其进行改进。例如，eNB基于网络干扰来设置用于整个小区覆盖范围(Cell specific)的标称功率PO_NOMINAL_PUSCH,C(如PO_NOMINAL_PUSCH,C＝Th·(σ2+E[I])，Th为一般UE的SINR阈值)，并将其通过系统消息SIB2(UplinkPowerControlCommon:p0-NominalPUSCH)广播给所有UE。具体的其他与现有技术中一致的内容将不在此描述，本领域技术人员可以例如参考3GPP LTE TS36系列标准。如上所述的，本发明中eNB通过专用信令例如RRC信令为D2D用户设备设置D2D标称功率，此种设置在一些示例中是半静态的，在D2D标称功率因为D2D用户设备间的路径损耗或干扰情况改变而变化的情况下，例如路损/干扰变化程度满足预设条件时，eNB重新发送RRC信令以对D2D标称功率进行更新。
D2D用户设备通过上述的专用信令获知其D2D标称功率，基于该D2D标称功率进一步确定其自身的发射功率(例如用于子帧i的发射功率PPUSCH，D(i))。
需注意的是，在本发明中预先设置有D2D用户设备的最大发射功率，例如PCMAX,D(i)，因此，基于D2D标称功率等参数所确定的PPUSCH，D(i)不应大于PCMAX,D(i)，否则应采用PCMAX,D(i)作为PPUSCH，D(i)。此外，在一些示例中，D2D用户设备在进行D2D通信的同时也与基站保持蜂窝数据通信或蜂窝控制通信，例如DUE向eNB发送PUSCH和/或PUCCH而占用最大发射功率的一部分，因此，在这样的情况下，基于D2D标称功率等参数所确定的PPUSCH，D(i)不应大于PCMAX,D(i)减去蜂窝PUSCH与蜂窝PUCCH所占用的功率份额。以下主要讨论在满足最大发射功率限制的情况下D2D发射功率的确定。
在一个示例中，DUE基于其分配到的D2D数据通信的带宽(资源块数目)、D2D标称功率、PDCCH中包含的TPC(传输功率控制)指示的调整确定D2D发射功率PPUSCH，D(i)。例如：
PPUSCH,D(i)＝10log10(MPUSCH,D(i))+PO_PUSCH,D+f(i)
其中，MPUSCH,D(i)表示分配给D2D数据通信的资源块数目，PO_PUSCH,D表示D2D标称功率，f(i)表示在闭环功率控制下通过从基站接收到的TPC对发射功率的进一步调整。这里，f(i)可以通过参考本领域现有的标准，例如3GPP TS36.213来定义。
在另一个示例中，DUE还基于MCS的补偿确定D2D发射功率PPUSCH，D(i)。例如：
PPUSCH,D(i)＝10log10(MPUSCH,D(i))+PO_PUSCH,D+ΔTF(i)+f(i)
其中，ΔTF(i)表示对不同MCS的补偿，具体可以通过参考本领域现有的标准，例如3GPP TS36.213来定义。
在本发明的又一个示例中，基站向DUE提供带内辐射(In-band emission)有关的功控参数例如Δin_band_emission，DUE基于对带内辐射确定D2D发射功率PPUSCH，D(i)。
带内辐射表示已分配的RB(资源块)对未分配的RB的干扰情况。在本发明的通信系统中，由基站为各个D2D用户设备分配用于各个子帧的资源块，若在同一时间，要将未使用的RB分配给不同D2D终端，由于此时基站对已经分配的RB以及还未分配的RB已知，基站设备可以计算在这些未分配的RB上面的带内辐射的值。这里，可以基于本领域中公知的技术来计算带内辐射的值，本文对此不做限定。随后，基站设备基于计算出的带内辐射的值来设置Δin_band_emission的取值，使得所有在同一时间待分配的RB上的干扰值相当，例如，所有在同一时间待分配的RB上的干扰值处于同一数量级，或者相等，从而避免带内辐射在各个RB上的差异过大而导致的例如某些信号被其他信号淹没。
基站例如通过RRC信令半静态地将带内辐射相关功控参数提供至D2D用户设备。或者，优选地，基站例如通过PDCCH中包含的上行授权信息元素UL-grant将带内辐射相关功控参数提供至D2D用户设备以实现对每一次D2D传输的发射功率的动态微调。具体地，例如在UL-grant中增加新的字段来表示带内辐射相关功控参数。在UL-grant中传送带内辐射相关功控参数的实施方式中，对于D2D用户设备同时发送PUCCH的情况，基站针对分配给DUE的用于D2D通信的而靠近PUCCH的RB，设置Δin_band_emission时除了满足与其他RB干扰水平相当，还可以使之低于预先设定的门限以减少对PUCCH的干扰。
在D2D用户设备侧，D2D用户设备根据接收到的包含带内辐射相关功控参数的RRC信令或PDCCH信令，确定D2D发射功率。例如基于下式确定：
PPUSCH,D(i)＝10log10(MPUSCH,D(i))+PO_PUSCH,D+f(i)+Δin_band_emission
其中，在本发明的一些示例中，PO_PUSCH，D为采用如上述示例的方式(考虑D2D路损)确定的D2D标称功率；在本发明的另一些示例中，PO_PUSCH，D可以是根据现有技术中的方式确定的标称功率，相应地，D2D用户设备还可进一步基于现有标称功率进行D2D路损补偿。
图2是图示根据本公开的实施例的用户设备侧的电子设备200的结构的框图。
在这个实施例中，电子设备200可以是进行D2D通信的用户设备(例如图1中的DUE1)侧的电子设备。如图2所示，电子设备200可以包括发送单元210、接收单元220、路径损耗报告单元230和功率确定单元240。电子设备200可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。电子设备200还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，电子设备200可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
根据本公开的实施例，电子设备200可以与目标用户设备(例如图1中的DUE2)进行D2D通信。特别地，路径损耗报告单元230可以获取电子设备200与目标用户设备之间的路径损耗，并且将关于路径损耗的信息报告给基站设备(例如图1中的eNB)。这里，路径损耗的计算可以基于本领域中公知的各种路径损耗算法来进行，本文对此不做特殊限制。
另外，功率确定单元240可以获取来自基站设备的关于第一功率参数的信息，其中第一功率参数与路径损耗有关。并且，功率确定单元240可以基于第一功率参数确定用于在电子设备200与目标用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。
发送单元210可以向目标用户设备(例如如图1所示的DUE2)发送数据和/或控制信息，以进行D2D通信。在本公开的实施例中，发送单元210可以向目标用户设备发送参考信号。
接收单元220可以从目标用户设备(例如如图1所示的DUE2)接收数据和/或控制信息，以进行D2D通信。在本公开的实施例中，接收单元220可以从目标用户设备接收作为对接收到的参考信号的响应的响应信号。这样一来，路径损耗报告单元230就可以基于参考信号和响应信号获取电子设备200与目标用户设备之间的路径损耗。
在本公开的实施例中，路径损耗报告单元230可以经由发送单元210将关于路径损耗的信息发送到基站设备。另外，接收单元220可以从基站设备接收关于第一功率参数的信息，并且将其提供给功率确定单元240。
发送单元210还可以向基站设备(例如如图1所示的eNB)发送数据和/或控制信息，以根据蜂窝通信协议进行蜂窝通信。这里的蜂窝通信协议例如可以是LTE-A(Long TermEvolution advanced)、LTE-U等，本公开对此并没有特殊限制。
接收单元220还可以从基站设备(例如如图1所示的eNB)接收数据和/或控制信息，以根据蜂窝通信协议进行蜂窝通信。这里的蜂窝通信协议例如可以是LTE-A(Long TermEvolution advanced)、LTE-U等，本公开对此并没有特殊限制。
根据本公开的实施例，第一功率参数可以指示用于电子设备200进行D2D通信的标称功率，并且功率确定单元240可以基于标称功率进行功率调整以确定D2D传输功率。优选地，功率确定单元240为确定D2D传输功率执行的功率调整不包括基于路径损耗的调整。
在另一个实施例中，第一功率参数还可以与电子设备200所处的无线电环境中的干扰有关。例如，基站设备还基于电子设备200与用户设备所属的无线通信网络的平均干扰来确定第一功率参数PO_PUSCH,D。具体地，基站设备基于以下公式来确定第一功率参数PO_PUSCH,D：
Figure BDA0002568869580000131
其中，σ2表示热噪声。PL表示基站设备接收到的路径损耗，α是路径损耗的补偿系数，Th表示D2D通信的接收端(例如图1中的DUE2)的SINR阈值，E[I]表示电子设备200与用户设备所属的无线通信网络的平均干扰。
在本公开的实施例中，对电子设备200与用户设备所属的无线通信网络进行建模并获得该网络中用户终端的距离的分布。这里，可以基于现有技术中公知的建模方法对该无线通信网络进行建模。在本公开的实施例中，假设D2D网络中用户终端的密度为λ，则对于密度为λ的均匀的m维泊松点过程，该网络中任一用户终端距离它的第n个邻居用户终端的距离Rn的累积分布函数cdf分布
Figure BDA0002568869580000133
为：
Figure BDA0002568869580000132
其中，Γ(...)表示伽玛函数，Γic(...,...)表示不完全伽玛函数，cmrm表示半径为r的m维球体的体积。
则电子设备与用户设备所属的无线通信网络的平均干扰E[I]为：
Figure BDA0002568869580000141
其中，α是路径损耗的补偿系数，∑表示求和公式，
Figure BDA0002568869580000142
表示对
Figure BDA0002568869580000143
求期望值。
在本公开的实施方式中，功率确定单元240基于第一功率参数PO_PUSCH,D确定用于在电子设备200与用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。具体地，功率确定单元240基于以下公式确定D2D传输功率PPUSCH,D：
PPUSCH,D＝min(PCMAX,D(i),10log(MPUSCH,D(i))+PO_PUSCH,D+ΔTF(i)+f(i)) (4)
其中，i表示子帧号，PCMAX,D(i)表示D2D终端的最大发射功率，例如31dBm，MPUSCH,D(i)表示分配给D2D数据通信的资源块数目，PO_PUSCH,D表示第一功率参数，ΔTF(i)表示对不同MCS(调制和编码机制)的补偿，f(i)表示在闭环功率控制下通过TPC(传输功率控制)对发射功率的进一步调整。这里，MPUSCH,D(i)、ΔTF(i)和f(i)可以通过本领域现有的标准，例如3GPPTS36.213来定义。
在本公开的实施方式中，在路径损耗以及干扰中至少之一的变化超过阈值的情况下，功率确定单元240可以获取来自基站设备的关于更新的第一功率参数的信息，并且基于更新的第一功率参数确定D2D传输功率。具体地，当路径损耗PL或者平均干扰E[I]的变化超过阈值时，基站设备更新第一功率参数PO_PUSCH,D，接收单元220从基站设备接收关于更新的第一功率参数PO_PUSCH,D的信息，并且功率确定单元240基于更新的第一功率参数PO_PUSCH,D重新确定D2D传输功率。根据本公开实施方式计算的第一功率参数PO_PUSCH,D，只有当网络的用户终端数量有比较明显的变化，即λ变化导致E[I]变化，或者当两个D2D终端之间的路径损耗PL有比较明显的变化时，才会触发基站设备向电子设备200发送更新后的第一功率参数PO_PUSCH,D，因此避免了对电子设备200频繁地进行功率控制，节省了信令开销，这可以看成是对D2D终端功率控制的粗调。
在本公开的实施方式中，电子设备200可以通过解析来自基站设备的专用信令来获取关于第一功率参数的信息。例如，电子设备200中的接收单元220通过无线资源控制RRC信令来接收关于第一功率参数的信息。
在另一个实施例中，功率确定单元240还可以获取来自基站设备的关于第二功率参数的信息，其中第二功率参数指示基于待分配到电子设备200的资源块的带内辐射而确定的功率调整值。而且，功率确定单元240还可以基于第二功率参数确定D2D传输功率。
具体地，接收单元220还可以从基站设备接收关于第二功率参数的信息。其中，基站设备至少基于待分配到电子设备200的资源块的带内辐射确定第二功率参数Δin_band_emission。
在D2D的通信过程中，In-band emission(带内辐射)表示已分配的RB(资源块)对未分配的RB的干扰情况。在同一时间，对于要将未使用的RB分配给不同D2D终端，由于此时基站设备对已经分配的RB以及还未分配的RB已知，基站设备可以计算在这些未分配的RB上面的In-band emission的值。这里，可以基于本领域中公知的技术来计算In-bandemission的值，本文对此不做限定。随后，基站设备基于计算出的In-band emission的值来设置Δin_band_emission的取值，使得所有在同一时间待分配的RB上的干扰值相当，例如，所有在同一时间待分配的RB上的干扰值处于同一数量级，或者相等。
在本公开的实施例中，功率确定单元240还基于第二功率参数Δin_band_emission确定用于在电子设备200与用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。具体地，功率确定单元240基于以下公式确定D2D传输功率PPUSCH,D：
PPUSCH,D＝min(PCMAX,D(i),10log(MPUSCH,D(i))+PO_PUSCH,D+ΔTF(i)+f(i)+Δin_band_emission) (5)
其中，i表示子帧号，PCMAX,D(i)表示D2D终端的最大发射功率，例如31dBm，MPUSCH,D(i)表示分配给D2D数据通信的资源块数目，PO_PUSCH,D表示第一功率参数，ΔTF(i)表示对不同MCS(调制和编码机制)的补偿，f(i)表示在闭环功率控制下通过TPC(传输功率控制)对发射功率的进一步调整，Δin_band_emission表示第二功率参数。这里，MPUSCH,D(i)、ΔTF(i)和f(i)可以通过本领域现有的标准，例如3GPP TS36.213来定义。
在本公开的实施例中，基站设备基于待分配到电子设备200的资源块的带内辐射确定第二功率参数，对电子设备200进行功率控制，使得对电子设备200的功率控制更加精确，可以看成是对D2D终端功率控制的微调。
在本公开的实施例中，电子设备200可以通过无线资源控制RRC信令或者物理下行控制信道PDCCH来接收关于第二功率参数的信息。例如，电子设备200中的接收单元220通过无线资源控制RRC信令或者物理下行控制信道PDCCH，例如PDCCH中的UL-grant来接收关于第二功率参数的信息。
在另一个实施例中，在电子设备200与目标用户设备进行D2D通信的同时，电子设备200还可以与基站设备进行蜂窝通信。此时，功率确定单元240还可以基于电子设备200的最大发射功率和蜂窝通信的传输功率来确定D2D传输功率。
特别地，电子设备200在与用户设备进行D2D通信的同时，还与基站设备(例如图1中的eNB)进行蜂窝通信，功率确定单元240还基于电子设备200的最大发射功率和蜂窝通信的传输功率来确定D2D传输功率。具体地，功率确定单元240基于下述公式(6)与(7)之一来确定D2D传输功率：
PPUSCH,D＝min(PCMAX,D(i)-PPUSCH,C(i),10log(MPUSCH,D(i))+PO_PUSCH,D+ΔTF(i)+f(i))(6)
Figure BDA0002568869580000161
其中，i表示子帧号，PCMAX,D(i)表示D2D终端的最大发射功率，例如31dBm，PPUSCH,C(i)表示蜂窝通信的PUSCH(物理上行共享信道)的传输功率，MPUSCH,D(i)表示分配给D2D数据通信的资源块数目，PO_PUSCH,D表示第一功率参数，ΔTF(i)表示对不同MCS(调制和编码机制)的补偿，f(i)表示在闭环功率控制下通过TPC(传输功率控制)对发射功率的进一步调整，Δin_band_emission表示第二功率参数。这里，MPUSCH,D(i)、ΔTF(i)和f(i)可以通过本领域现有的标准，例如3GPP TS36.213来定义。
在另一个实施例中，蜂窝通信可以包括电子设备200与基站设备间的物理上行控制信道PUCCH上的控制通信以及物理上行数据信道PUSCH上的数据通信至少之一。而且，功率确定单元240还可以响应于正在进行的控制通信以及/或者数据通信的传输功率来确定D2D传输功率。
特别地，电子设备200在与用户设备进行D2D通信的同时，还有PUCCH(物理上行控制信道)传输，功率确定单元260还基于PUCCH上的传输功率来确定D2D传输功率。具体地，功率确定单元260基于下述公式(8)与(9)之一来确定D2D传输功率：
Figure BDA0002568869580000171
Figure BDA0002568869580000172
其中，i表示子帧号，PCMAX,D(i)表示D2D终端的最大发射功率，例如31dBm，PPUSCH,C(i)表示蜂窝通信的PUSCH(物理上行共享信道)的传输功率，PPUCCH(i)表示PUCCH上的传输功率，MPUSCH,D(i)表示分配给D2D数据通信的资源块数目，PO_PUSCH,D表示第一功率参数，ΔTF(i)表示对不同MCS(调制和编码机制)的补偿，f(i)表示在闭环功率控制下通过TPC(传输功率控制)对发射功率的进一步调整，Δin_band_emission表示第二功率参数。这里，MPUSCH,D(i)、ΔTF(i)和f(i)可以通过本领域现有的标准，例如3GPP TS36.213来定义。
对于公式(9)确定D2D传输功率，针对靠近PUCCH发送位置的分配给D2D终端的资源块，第二功率参数Δin_band_emission的设定除了应当满足所有在同一时间待分配的RB上的干扰值相当这一条件外，还应当低于某个预先设定的阈值。
图3是图示根据本公开的实施例的用于D2D终端上报PHR的场景的示意图。如图3所示，DUE3与DUE4是进行设备到设备D2D通信的两个用户设备，eNB为DUE3的服务基站，在该D2D单播通信的场景中，通信资源由eNB分配。如图3所示的场景仅仅是作为例子，本公开并不限于此。例如，可以用DUE簇的簇头来代替eNB。
在本公开的实施例中，DUE3可以包括如图2所示的电子设备200，其中，发送单元210可以向用户设备(例如图3中的DUE4)发送D2D信号。例如，电子设备200可以根据前述任意一个实施例所述的方法来确定与用户设备的传输功率，并基于该确定的D2D传输功率来向用户设备发送D2D信号。
在本公开的实施例中，电子设备200还可以包括功率余量报告单元(未示出)。功率余量报告单元可以基于目标用户设备反馈的关于D2D通信的信号接收质量参数，控制向基站设备的功率余量报告PHR信息的发送。
特别地，电子设备200的接收单元220还可以从用户设备接收表示该D2D信道的接收质量的接收质量参数。该接收质量参数可以是本领域中任意的表示接收信号质量的参数，包括但不限于信号与噪声比SNR和信号与干扰和噪声比SINR等。并且，电子设备200的发送单元210还可以基于该接收质量参数向基站设备(例如图3中的eNB)发送功率余量PHR信息。
在本公开的实施例中，功率余量报告单元可以基于信号接收质量参数的变化是否超过阈值，控制向基站设备的PHR信息的发送。例如，当接收质量参数的变化超过阈值时，发送单元210向基站设备发送PHR信息。随后，基站设备至少基于该PHR信息对电子设备200进行资源分配，例如功率控制等。
在本公开的实施例中，PHR的上报可以扩展到D2D广播的场景。例如，当位于广播覆盖范围边缘的D2D终端检测到接收到的SNR(或SINR)变化超过某个阈值时，可以认为该D2D广播的覆盖范围会发生较大变化，此时应该触发PHR发送。在本公开的实施例中，是以覆盖范围边缘的终端作为判断是否触发PHR的准则。在其它实施例中，还可以根据该广播的重要程度，以接收条件好的终端测量作为准则，或者根据不同终端的优先级，由基站指定某些高优先级的终端作为准则等。
在本公开的实施例中，电子设备200还可以包括PHR定时器，发送单元210还基于该PHR定时器向基站设备发送PHR信息。例如，当第一PHR定时器periodicDPHR-Timer过期时，触发向基站设备发送PHR信息；当第二PHR定时器prohibitDPHR-Timer过期、并且接收质量参数的变化超过阈值时，触发向基站设备发送PHR信息。
在另一个用于D2D终端上报PHR的场景中，仅仅存在进行设备到设备D2D通信的两个用户设备DUE3与DUE4，不存在基站设备eNB，在该D2D单播通信的场景中，通信资源由DUE3分配。
在本公开的实施例中，DUE3可以包括如图2所示的电子设备200，其中，发送单元210可以向用户设备(例如图3中的DUE4)发送D2D信号。例如，电子设备200可以根据前述任意一个实施例所述的方法来确定与用户设备的传输功率，并基于该确定的D2D传输功率来向用户设备发送D2D信号。
在本公开的实施例中，电子设备200还可以包括资源分配单元(未示出)。资源分配单元可以获取来自目标用户设备的功率余量报告PHR信息，并且基于PHR信息为用户设备确定D2D传输功率、调制编码方案与物理资源中至少之一。
特别地，电子设备200的接收单元220还可以从用户设备接收功率余量PHR信息。例如，当用户设备的接收质量参数的变化超过阈值时，向电子设备200发送PHR信息。该接收质量参数可以是本领域中任意的表示接收信号质量的参数，包括但不限于信号与噪声比SNR和信号与干扰和噪声比SINR等。随后，电子设备200至少基于该PHR信息对用户设备进行资源分配，例如功率控制等。
在本公开的实施例中，用户设备还可以包括PHR定时器，用户设备还基于该PHR定时器向电子设备200发送PHR信息。例如，当第一PHR定时器periodicDPHR-Timer过期时，触发向电子设备200发送PHR信息；当第二PHR定时器prohibitDPHR-Timer过期、并且接收质量参数的变化超过阈值时，触发向电子设备200发送PHR信息。
在另一个实施例中，还定义了PHR信息的格式，针对没有PUCCH传输的Type 1PHR，需要与蜂窝网PHR进行区别，因此需要占用一个保留比特来表示该PHR的类型。例如1表示蜂窝网通信的PHR，0表示D2D通信的PHR。也可以另外定义一个用于D2D PHR的MAC层控制命令。在本公开的实施例中，还可以增加N个比特的ID来标识该PHR是针对哪一个D2D通信连接的PHR。针对有PDCCH传输的PHR，需要定义一个新的PHR类型，例如Type 3PHR，其定义的格式如下：
表1 Type 3PHR格式
Figure BDA0002568869580000191
其中，PH(Type 3)表示有PDCCH传输的PHR，PH(Type 1)表示没有PDCCH传输的PHR，均可以表示PHR的类型，例如1表示蜂窝网通信的PHR，0表示D2D通信的PHR。PCMAX,D(i)表示D2D终端的最大发射功率，例如31dBm，PPUSCH,C(i)表示蜂窝通信的PUSCH(物理上行共享信道)的传输功率。
在本公开的实施例中，还计算了PHR的数值。针对没有PUCCH传输的Type 1PHR，根据下述公式来计算PHR的数值：
Figure BDA0002568869580000201
其中，PCMAX,D(i)表示D2D终端的最大发射功率，例如31dBm，PPUSCH,C(i)表示蜂窝通信的PUSCH(物理上行共享信道)的传输功率，，MPUSCH,D(i)表示分配给D2D数据通信的资源块数目，PO_PUSCH,D表示从基站设备接收的第一功率参数，ΔTF(i)表示对不同MCS(调制和编码机制)的补偿，f(i)表示在闭环功率控制下通过TPC(传输功率控制)对发射功率的进一步调整，Δin_band_emission表示第二功率参数。这里，MPUSCH,D(i)、ΔTF(i)和f(i)可以通过本领域现有的标准，例如3GPP TS36.213来定义。
针对有PUCCH传输的Type 3PHR，根据下述公式来计算PHR的数值：
Figure BDA0002568869580000202
其中，PCMAX,D(i)表示D2D终端的最大发射功率，例如31dBm；PPUSCH,C(i)表示蜂窝通信的PUSCH(物理上行共享信道)的传输功率；MPUSCH,D(i)表示分配给D2D数据通信的资源块数目；PO_PUSCH,D表示从基站设备接收的第一功率参数；ΔTF(i)表示对不同MCS(调制和编码机制)的补偿；f(i)表示在闭环功率控制下通过TPC(传输功率控制)对发射功率的进一步调整；Δin_band_emission表示从基站设备接收的第二功率参数；PO_PUCCH是一个参数，包括由高层配置的参数PO_NOMINAL_PUCCH和由高层配置的参数PO_UE_PUCCH的和；PLc是UE中计算的下行路损估计值，单位为dB；h(nCQI,nHARQ,nSR)是PUCCH的格式相关值，是nCQI、nSR和nHARQ的函数，其中nCQI对应于信道质量信息CSI的信息比特数，如果子帧i对于不具有任何相关的在上行共享信道上的传输块的UE配置用于SR,则nSR＝1，否则nSR＝0，除了UE被配置为多于一个服务小区，或者UE被配置为一个服务小区并且使用PUCCH格式3的情况外，nHARQ表示在子帧i中发送的HARQ-ACK比特数；ΔF_PUCCH(F)由高层定义并提供，每个ΔF_PUCCH(F)的值对应于一个相对于PUCCH格式1a的PUCCH格式(F)；如果高层配置用户设备在两个天线端口传输PUCCH，那么ΔTxD(F')的值由高层提供，其中F'表示PUCCH的格式，在其它情况下，ΔTxD(F')＝0；g(i)是当前PUCCH功率控制调整状态。这里，MPUSCH,D(i)、ΔTF(i)、f(i)、PO_PUCCH、PLc、h(nCQI,nHARQ,nSR)、ΔF_PUCCH(F)、ΔTxD(F')和g(i)均与本领域现有的标准3GPP TS36.213中定义的一致。
图4是图示根据本公开的实施例的基站设备侧的电子设备400的结构的框图。
在这个实施例中，电子设备400可以是进行D2D通信的用户设备(例如图1中的DUE1)的服务基站(例如图1中的eNB)侧的电子设备。如图4所示，电子设备400可以包括路径损耗获取单元410和功率参数确定单元420。
路径损耗获取单元410可以获取基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗。
进一步，功率参数确定单元420可以基于路径损耗为第一用户设备确定用于与第二用设备进行D2D通信的D2D传输功率参数。
根据本公开的实施例，电子设备400可以从用户设备(例如如图1所示的DUE1和DUE2)接收数据和/或控制信息，以根据蜂窝通信协议进行蜂窝通信。这里的蜂窝通信协议例如可以是LTE-A(Long Term Evolutionadvanced)、LTE-U等，本公开对此并没有特殊限制。在本公开的实施例中，路径损耗获取单元410可以从第一用户设备接收关于第一用户设备与第二用户设备之间的路径损耗的信息。其中，第一用户设备与第二用户设备进行设备到设备D2D通信。
根据本公开的实施例，D2D传输功率参数可以包括第一功率参数，指示第一用户设备用于进行D2D通信的标称功率。这里，D2D传输功率参数可以不包括对基站设备所服务的各个用户设备通用的功率参数。
具体地，功率参数确定单元420可以确定用于控制第一用户设备的第一功率参数。在本公开的实施例中，功率参数确定单元420可以基于路径损耗确定第一功率参数。功率参数确定单元420可以从电子设备400的接收单元(未示出)获取路径损耗。
电子设备400可以向用户设备(例如如图1所示的DUE1和DUE2)发送数据和/或控制信息，以根据蜂窝通信协议进行蜂窝通信。这里的蜂窝通信协议例如可以是LTE-A(LongTerm Evolution advanced)、LTE-U等，本公开对此并没有特殊限制。在本公开的实施例中，电子设备400可以向第一用户设备发送关于第一功率参数的信息。随后，第一用户设备可以基于该第一功率参数确定用于在第一用户设备和第二用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。
在另一个实施例中，功率参数确定单元420还可以基于第一用户设备所处的无线电环境中的干扰来确定第一功率参数。特别地，功率参数确定单元420还可以基于第二用户设备的D2D信号接收质量要求以及干扰来确定第一功率参数。例如，功率参数确定单元420还基于第一用户设备与第二用户设备所属的无线通信网络的平均干扰来确定第一功率参数。具体地，功率参数确定单元420基于以下公式来确定第一功率参数Po_PUSCH,D：
Figure BDA0002568869580000221
其中，σ2表示热噪声。PL表示电子设备400接收到的路径损耗，α是路径损耗的补偿系数，Th表示D2D通信的接收端(例如图1中的DUE2)的SINR阈值，E[I]表示第一用户设备与第二用户设备所属的无线通信网络的平均干扰。
在本公开的实施例中，对第一用户设备与第二用户设备所属的无线通信网络进行建模并获得该网络中用户终端的距离的分布。这里，可以基于现有技术中公知的建模方法对该无线通信网络进行建模。在本公开的实施例中，假设D2D网络中用户终端的密度为λ，则对于密度为λ的均匀的m维泊松点过程，该网络中任一用户终端距离它的第n个邻居用户终端的距离Rn的累积分布函数cdf分布
Figure BDA0002568869580000222
为：
Figure BDA0002568869580000223
其中，Γ(.)表示伽玛函数，Γic(.,.)表示不完全伽玛函数，cmrm表示半径为r的m维球体的体积。
则第一用户设备与第二用户设备所属的无线通信网络的平均干扰E[I]为：
Figure BDA0002568869580000224
其中，α是路径损耗的补偿系数，∑表示求和公式，
Figure BDA0002568869580000231
表示对
Figure BDA0002568869580000232
求期望值。
在本公开的实施方式中，当路径损耗以及干扰中至少之一的变化超过阈值时，功率参数确定单元420还可以更新第一功率参数。具体地，当路径损耗PL或者平均干扰E[I]的变化超过阈值时，功率参数确定单元420更新第一功率参数PO_PUSCH,D，电子设备400向第一用户设备发送关于更新的第一功率参数PO_PUSCH,D的信息，以使得第一用户设备基于更新的第一功率参数PO_PUSCH,D确定D2D传输功率。根据本公开实施方式计算的第一功率参数PO_PUSCH,D，只有当网络的用户终端数量有比较明显的变化，即λ变化导致E[I]变化，或者当两个D2D终端之间的路径损耗PL有比较明显的变化时，才会触发电子设备400向第一用户设备发送更新后的第一功率参数PO_PUSCH,D，因此避免了对第一用户设备频繁地进行功率控制，节省了信令开销，这可以看成是对D2D终端功率控制的粗调。
在本公开的实施方式中，功率参数确定单元420还可以将第一功率参数的信息包含于无线资源控制RRC信令中。电子设备400还可以包括发送单元(未示出)，该发送单元可以向第一用户设备发送RRC信令。电子设备400中的发送单元可以通过下行信令来发送第一功率参数。例如，电子设备400中的发送单元可以通过无线资源控制RRC信令来发送关于第一功率参数的信息。
在另一个实施例中，D2D传输功率参数还包括第二功率参数，并且功率参数确定单元420还可以基于待分配到第一用户设备的资源块的带内辐射确定第二功率参数，以用于对标称功率的调整。
在D2D的通信过程中，In-band emission(带内辐射)表示已分配的RB(资源块)对未分配的RB的干扰情况。在同一时间，对于要将未使用的RB分配给不同D2D终端，由于此时基站设备对已经分配的RB以及还未分配的RB已知，基站设备可以计算在这些未分配的RB上面的In-band emission的值。这里，可以基于本领域中公知的技术来计算In-bandemission的值，本文对此不做限定。随后，电子设备400基于计算出的In-band emission的值来设置Δin_band_emission的取值，使得所有在同一时间待分配的RB上的干扰值相当，例如，所有在同一时间待分配的RB上的干扰值处于同一数量级，或者相等。
在本公开的实施例中，电子设备400基于待分配到第一用户设备的资源块的带内辐射确定第二功率参数，对第一用户设备进行功率控制，使得对第一用户设备的功率控制更加精确，可以看成是对D2D终端功率控制的微调。
在本公开的实施例中，功率参数确定单元420还可以将第二功率参数的信息包含于无线资源控制RRC信令中或者下行控制信息DCI中。具体地，电子设备400中的发送单元可以通过下行信令来发送第二功率参数。例如，电子设备400中的发送单元可以通过无线资源控制RRC信令或者物理下行控制信道PDCCH，例如PDCCH中的UL-grant来发送DCI(亦即关于第二功率参数的信息)。
在另一个实施例中，第一用户设备在与第二用户设备进行D2D通信的同时，还与电子设备400进行蜂窝通信，第一用户设备还基于第一用户设备的最大发射功率和蜂窝通信的传输功率来确定D2D传输功率。
如上所述，第一用户设备(例如图3中的DUE3)可以向基站设备侧的电子设备(例如图3中的eNB)发送PHR信息。此时eNB可以包括如图4所示的电子设备400。第一用户设备可以根据前述任意一个实施例所述的方法来确定与第二用户设备(例如图3中的DUE4)的传输功率，并基于该确定的D2D传输功率来向第二用户设备发送D2D信号。
在本公开的实施例中，第一用户设备还配置成从第二用户设备接收表示该D2D信道的接收质量的接收质量参数。该接收质量参数可以是本领域中任意的表示接收信号质量的参数，包括但不限于信号与噪声比SNR和信号与干扰和噪声比SINR等。并且，电子设备400的接收单元还配置成从第一用户设备接收功率余量PHR信息。该PHR信息是第一用户设备至少基于接收质量参数确定的。例如，当接收质量参数的变化超过阈值时，第一用户设备向电子设备400发送PHR信息。随后，电子设备400至少基于该PHR信息对第一用户设备进行资源分配，例如功率控制等。
图5是图示根据本公开的另一个实施例的用户设备侧的电子设备500的结构的框图。
在这个实施例中，电子设备500可以是进行D2D通信的用户设备(例如图1中的DUE25)侧的电子设备。如图5所示，电子设备500可以包括通信质量检测单元510和功率余量报告单元520。另外，电子设备500还可以包括路径损耗测量单元530和路径损耗报告单元540。同样地，电子设备500可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。电子设备500还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，电子设备500可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
根据本公开的实施例，通信质量检测单元510可以检测与目标用户设备的D2D通信质量。进一步，功率余量报告单元520可以基于D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告。这里，电子设备500的D2D通信由主用户设备调度。
根据本公开的实施例，主用户设备可以是目标用户设备或其他用户设备。
根据本公开的实施例，通信质量检测单元510可以检测目标用户设备到电子设备500的D2D通信信号的信噪比与信干噪比中至少之一以得到D2D通信质量。进一步，功率余量报告单元520可以基于D2D通信质量的变化是否超过预定阈值，确定是否触发向主用户设备的功率余量报告。
根据本公开的实施例，路径损耗测量单元530可以测量目标用户设备到电子设备500的路径损耗。进一步，路径损耗报告单元540可以将路径损耗相关信息以及目标用户设备的标识包含于D2D路径损耗报告中以向基站设备报告。
图6是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中进行无线通信的方法的流程图。
在步骤S610中，第一用户设备获取第一用户设备与第二用户设备之间的路径损耗。这里，第一用户设备与第二用户设备进行D2D通信。
接下来，在步骤S620中，第一用户设备将关于路径损耗的信息报告给基站设备。
接下来，在步骤S630中，第一用户设备获取来自基站设备的关于第一功率参数的信息。这里，第一功率参数与路径损耗有关。
最后，在步骤S640中，第一用户设备基于第一功率参数确定用于在第一用户设备与第二用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。
优选地，该方法还可以包括下述步骤：第一用户设备向第二用户设备发送参考信号；以及第一用户设备从第二用户设备接收作为对参考信号的响应的响应信号，其中，第一用户设备基于参考信号和响应信号获取第一用户设备与第二用户设备之间的路径损耗。。
优选地，第一功率参数可以指示用于第一用户设备进行D2D通信的标称功率，并且第一用户设备基于标称功率进行功率调整以确定D2D传输功率。
优选地，第一用户设备为确定D2D传输功率执行的功率调整可以不包括基于路径损耗的调整。
优选地，第一功率参数还可以与第一用户设备所处的无线电环境中的干扰有关。
优选地，在路径损耗以及干扰中至少之一的变化超过阈值的情况下，第一用户设备可以获取来自基站设备的关于更新的第一功率参数的信息，并且可以基于更新的第一功率参数确定D2D传输功率。
优选地，第一用户设备可以通过解析来自基站设备的专用信令来获取关于第一功率参数的信息。
优选地，第一用户设备还可以获取来自基站设备的关于第二功率参数的信息，其中第二功率参数指示基于待分配到第一用户设备的资源块的带内辐射而确定的功率调整值，并且第一用户设备还可以基于第二功率参数确定D2D传输功率。
优选地，第一用户设备可以通过RRC信令或者PDCCH来接收关于第二功率参数的信息。
优选地，在第一用户设备与第二用户设备进行D2D通信的同时，第一用户设备还可以与基站设备进行蜂窝通信，并且第一用户设备还可以基于第一用户设备的最大发射功率和蜂窝通信的传输功率来确定D2D传输功率。
优选地，蜂窝通信可以包括第一用户设备与基站设备间的PUCCH上的控制通信以及PUSCH上的数据通信至少之一，并且第一用户设备还可以响应于正在进行的控制通信以及/或者数据通信的传输功率来确定D2D传输功率。
优选地，第一用户设备还可以基于第二用户设备反馈的关于D2D通信的信号接收质量参数，控制向基站设备的PHR信息的发送。
优选地，第一用户设备可以基于信号接收质量参数的变化是否超过阈值，控制向基站设备的PHR信息的发送。
优选地，第一用户设备可以获取来自第二用户设备的PHR信息，并且基于PHR信息为第二用户设备确定D2D传输功率、调制编码方案与物理资源中至少之一。
优选地，信号接收质量参数可以包括SNR以及SINR中至少之一。
接下来描述另一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法。该方法包括：基站设备获取基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗；以及基站设备基于路径损耗为第一用户设备确定用于与第二用设备进行D2D通信的D2D传输功率参数。
优选地，D2D传输功率参数可以包括第一功率参数，指示第一用户设备用于进行D2D通信的标称功率。
优选地，D2D传输功率参数可以不包括对基站设备所服务的各个用户设备通用的功率参数。
优选地，基站设备还可以基于第一用户设备所处的无线电环境中的干扰来确定第一功率参数。
优选地，基站设备还可以基于所述用户设备的D2D信号接收质量要求以及干扰来确定第一功率参数。
优选地，当路径损耗以及干扰中至少之一的变化超过阈值时，基站设备还可以更新第一功率参数。
优选地，基站设备还可以将第一功率参数的信息包含于RRC信令中，并且基站设备还可以向第一用户设备发送RRC信令。
优选地，D2D传输功率参数还可以包括第二功率参数，并且基站设备还可以基于待分配到第一用户设备的资源块的带内辐射确定第二功率参数，以用于对标称功率的调整。
优选地，基站设备还可以将第二功率参数的信息包含于RRC信令中或者DCI中，并且可以向第一用户设备发送RRC信令或者通过PDCCH来发送DCI。
接下来描述另一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，该方法包括：第一用户设备检测与第二用户设备的D2D通信质量；以及第一用户设备基于D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告，其中，第一用户设备的D2D通信由主用户设备调度。
优选地，主用户设备可以是目标用户设备或其他用户设备。
优选地，第一用户设备可以检测第二用户设备到第一用户设备的D2D通信信号的信噪比与信干噪比中至少之一以得到D2D通信质量，并且可以基于D2D通信质量的变化是否超过预定阈值，确定是否触发向主用户设备的功率余量报告。
优选地，第一用户设备可以测量第二用户设备到第一用户设备的路径损耗，并且可以将路径损耗相关信息以及第二用户设备的标识包含于D2D路径损耗报告中以向基站设备报告。
根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中进行无线通信的方法的上述各个步骤的各种具体实施方式前面已经作过详细描述，在此不再重复说明。
根据本公开的实施例，还可以提供一种电子设备，该电子设备包括处理电路或一个到多个处理器，该处理电路或一个到多个处理器被配置为执行以下操作：获取所述电子设备与目标用户设备之间的路径损耗，所述电子设备与所述目标用户设备进行设备到设备D2D通信；将关于所述路径损耗的信息报告给基站设备；获取来自所述基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数与所述路径损耗有关；以及基于所述第一功率参数确定用于在所述电子设备与所述目标用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率。
根据本公开的实施例，还可以提供一种电子设备，该电子设备包括处理电路或一个到多个处理器，该处理电路或一个到多个处理器被配置为执行以下操作：获取基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗；以及基于所述路径损耗为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数。
根据本公开的实施例，还可以提供一种电子设备，该电子设备包括处理电路或一个到多个处理器，该处理电路或一个到多个处理器被配置为执行以下操作：检测与目标用户设备的设备到设备D2D通信质量；以及基于所述D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告，其中，所述电子设备的D2D通信由所述主用户设备调度。
应当了解，上述电子设备还可以执行上文所述的本公开的其他技术方案，为简洁起见，不在此一一赘述。
显然，根据本公开的用于在无线通信系统中进行无线通信的方法的各个操作过程可以以存储在各种机器可读的存储介质中的计算机可执行程序的方式实现。
而且，本公开的目的也可以通过下述方式实现：将存储有上述可执行程序代码的存储介质直接或者间接地提供给系统或设备，并且该系统或设备中的计算机或者中央处理单元(CPU)读出并执行上述程序代码。此时，只要该系统或者设备具有执行程序的功能，则本公开的实施方式不局限于程序，并且该程序也可以是任意的形式，例如，目标程序、解释器执行的程序或者提供给操作系统的脚本程序等。
上述这些机器可读存储介质包括但不限于：各种存储器和存储单元，半导体设备，磁盘单元例如光、磁和磁光盘，以及其它适于存储信息的介质等。
另外，计算机通过连接到因特网上的相应网站，并且将依据本公开的计算机程序代码下载和安装到计算机中然后执行该程序，也可以实现本公开的技术方案。
图7是其中可以实现根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中进行无线通信的方法的通用个人计算机的示例性结构的框图。
如图7所示，CPU 701根据只读存储器(ROM)702中存储的程序或从存储部分708加载到随机存取存储器(RAM)703的程序执行各种处理。在RAM 703中，也根据需要存储当CPU701执行各种处理等等时所需的数据。CPU 701、ROM 702和RAM 703经由总线704彼此连接。输入/输出接口705也连接到总线704。
下述部件连接到输入/输出接口705：输入部分706(包括键盘、鼠标等等)、输出部分707(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，以及扬声器等)、存储部分708(包括硬盘等)、通信部分709(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分709经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器710也可连接到输入/输出接口705。可拆卸介质711比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器710上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分708中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质711安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图7所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质711。可拆卸介质711的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 702、存储部分708中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
如上所述，本公开提出了一种无线通信系统中的用户设备侧的电子设备、终端侧的电子设备和用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，能够根据D2D终端与终端之间的路径损耗来计算D2D终端的发射功率，相比于传统的根据基站设备与终端设备之间的路径损耗来进行功率控制的方法，本发明的发射功率的计算要精确很多。同时，本发明的D2D终端的发射功率的计算还考虑了干扰和带内辐射的影响，将功率控制分为粗调和微调两种方式，其中粗调能够避免频繁的功率控制，节省信令开销，微调能够使得功率控制更加精确。最后，本发明还规范了在不同的资源分配模式下D2D功率控制信令的交互及PHR的上报过程，该PHR上报过程更加适用于D2D通信系统。总之，本发明能够更为精确地进行D2D通信的功率控制，提高D2D通信数据传输的可靠性并增强其与蜂窝网的共存。
在本公开的系统和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上虽然结合附图详细描述了本公开的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本公开，而并不构成对本公开的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本公开的实质和范围。因此，本公开的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (28)

1.一种无线通信系统中的用户设备侧的电子设备，所述电子设备与目标用户设备进行设备到设备D2D通信，并且所述电子设备包括：
处理电路，被配置成
获取来自基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数指示用于所述电子设备执行D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述电子设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率；以及
基于所述第一功率参数确定用于在所述电子设备与所述目标用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率，所述D2D传输功率与所述电子设备与目标用户设备之间的路径损耗无关。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一功率参数还与所述电子设备所处的无线电环境中的干扰有关。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，在所述干扰的变化超过阈值的情况下，所述处理电路获取来自所述基站设备的关于更新的第一功率参数的信息，并且基于更新的第一功率参数确定所述D2D传输功率。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其中，所述电子设备通过解析来自所述基站设备的无线电资源控制信息来获取关于第一功率参数的信息。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路还配置成获取来自所述基站设备的关于第二功率参数的信息，其中所述第二功率参数指示基于待分配到所述电子设备的资源块受到的来自已分配的资源块的干扰而确定的功率调整值，并且所述处理电路还配置成基于所述第二功率参数确定所述D2D传输功率。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述电子设备通过物理下行控制信道PDCCH来接收关于第二功率参数的信息。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其中，在所述电子设备与所述目标用户设备进行D2D通信的同时，所述电子设备还与所述基站设备进行所述蜂窝通信，并且所述处理电路还配置成基于所述电子设备的最大发射功率和所述蜂窝通信的传输功率来确定所述D2D传输功率。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，所述蜂窝通信包括所述电子设备与所述基站设备间的物理上行控制信道PUCCH上的控制通信以及物理上行数据信道PUSCH上的数据通信至少之一，并且所述处理电路还配置成响应于正在进行的所述控制通信以及/或者数据通信的传输功率来确定所述D2D传输功率。
9.根据权利要求1所述的电子设备，所述处理电路还被配置为基于D2D通信的信号接收质量，控制向所述基站设备的功率余量报告PHR信息的发送。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中，所述处理电路基于所述信号接收质量的变化是否超过阈值，控制向所述基站设备的所述PHR信息的发送。
11.根据权利要求1所述的电子设备，所述处理电路还被配置为获取来自所述目标用户设备的功率余量报告PHR信息，并且基于所述PHR信息为所述用户设备确定D2D传输功率、调制编码方案与物理资源中至少之一。
12.根据权利要求9或10所述的电子设备，其中，所述信号接收质量由信号与噪声比SNR以及信号与干扰和噪声比SINR中至少之一指示。
13.一种无线通信系统中的基站设备侧的电子设备，包括：
处理电路，被配置为与所述基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗无关地，为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数，
其中，所述D2D传输功率参数包括第一功率参数，所述第一功率参数指示用于所述第一用户设备执行D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述第一用户设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中，所述处理电路还基于所述第一用户设备所处的无线电环境中的干扰来确定所述第一功率参数。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置成基于所述第二用户设备的D2D信号接收质量要求以及所述干扰来确定所述第一功率参数。
16.根据权利要求14所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置成当所述干扰的变化超过阈值时，更新所述第一功率参数。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为将所述第一功率参数的信息包含于无线资源控制信息中，并且
所述电子设备还包括收发电路，被配置为向所述第一用户设备发送所述无线资源控制信息。
18.根据权利要求13-16中任一项所述的电子设备，其中，所述D2D传输功率参数还包括第二功率参数，并且所述处理电路还被配置成基于待分配到所述第一用户设备的资源块受到的来自已分配的资源块的干扰确定所述第二功率参数，以用于对所述标称功率的调整。
19.根据权利要求18所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为将所述第二功率参数的信息包含于下行控制信息DCI中，并且
所述电子设备还包括收发电路，被配置为向所述第一用户设备通过物理下行控制信道PDCCH来发送所述DCI。
20.一种无线通信系统中的用户设备侧的电子设备，包括：
处理电路，被配置为
检测与目标用户设备的设备到设备D2D通信质量；以及
基于所述D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告，
其中，所述电子设备的D2D通信由所述主用户设备调度。
21.根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述主用户设备是所述目标用户设备或其他用户设备。
22.根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为检测所述目标用户设备到所述电子设备的D2D通信信号的信噪比与信干噪比中至少之一以得到所述D2D通信质量，并且
所述处理电路被配置为基于所述D2D通信质量的变化是否超过预定阈值，确定是否触发向所述主用户设备的功率余量报告。
23.根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为
测量所述目标用户设备到所述电子设备的路径损耗；以及
将所述路径损耗相关信息以及所述目标用户设备的标识包含于D2D路径损耗报告中以向基站设备报告。
24.一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：
第一用户设备获取来自基站设备的关于第一功率参数的信息，其中所述第一功率参数指示用于所述第一用户设备执行与第二用户设备的D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述第一用户设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率；以及
所述第一用户设备基于所述第一功率参数确定用于在所述第一用户设备与所述第二用户设备之间进行D2D通信的D2D传输功率，所述D2D传输功率与所述第一用户设备与第二用户设备之间的路径损耗无关。
25.一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：
基站设备，与该基站设备所服务的第一用户设备到第二用户设备的路径损耗无关地，为所述第一用户设备确定用于与所述第二用设备进行设备到设备D2D通信的D2D传输功率参数，
其中，所述D2D传输功率参数包括第一功率参数，所述第一功率参数指示用于所述第一用户设备执行D2D通信的D2D标称功率，所述D2D标称功率不同于用于所述第一用户设备执行与所述基站设备的蜂窝通信的蜂窝标称功率。
26.一种用于在无线通信系统中进行无线通信的方法，包括：
第一用户设备检测与第二用户设备的设备到设备D2D通信质量；以及
所述第一用户设备基于所述D2D通信质量确定是否触发向主用户设备的功率余量报告，
其中，所述第一用户设备的D2D通信由所述主用户设备调度。
27.一种计算机存储介质，存储有可被处理电路执行而运行如权利要求24-26中任一项所述的用于在无线通信系统中进行无线通信的方法的指令。
28.一种无线通信系统，包括：
根据权利要求1-12中任一项所述的电子设备；以及
根据权利要求13-19中任一项所述的电子设备。
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