CN113038617A - 用于电信网络中资源管理的资源控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电信网络中的资源管理的资源控制器，该电信网络提供用于蜂窝通信的资源第一集合和用于UE之间的直接设备到设备D2D通信的资源的第二集合，资源控制器包括：被布置为请求由至少一个用户设备执行测量的测量请求单元，测量指示所述资源的第二集合的容量利用率；以及被布置为根据所执行的测量来适配资源的第一集合和资源的第二集合的资源池适配单元。特别地，在没有资源可用于D2D通信的情况下，UE可以请求承载建立，并且作为响应提供用于D2D通信的适当资源。

Description

用于电信网络中资源管理的资源控制器

本申请是申请日为2015年10月19日，申请号为201580056700.5、发明名称为“用于电信网络中资源管理的资源控制器”的中国专利申请的分案申请。

背景技术

本发明针对用于电信网络中的无线电资源管理的资源控制器。具体地，本发明涉及这样的网络布置：允许用于使得用户设备能够建立直接通信和/或蜂窝连接的动态资源分布，特别是在与设备到设备(D2D)通信和邻近服务(ProSe)有关的3GPP长期演进(LTE)标准的背景下。此外，本发明提供了用于操作所述资源控制器和用户设备的相应方法。本发明还针对用于无线电资源管理的用户设备和基站。此外，提供了涉及所提出的用户设备和基站的电信网络布置。

本发明为蜂窝电话制造商和相应的经销商以及网络提供商以及组件供应商提供益处。在移动电信系统的技术领域中提出了一种新颖的方法，该方法考虑到特定网络情况，特别是在使用移动电话功能达到其全容量的情况下，执行资源的负载平衡。虽然在集群技术和客户端/服务器结构的背景下若干平衡资源和负载的方法是已知的，但是本方法直接针对移动设备和相应的移动电信网络。根据本发明，将移动电话(更一般地称为用户设备)的硬件和控制逻辑用于测量实际的资源需求(例如，将该资源需求用信号传达到基站)。因此，本发明根据实际且当前的使用场景和使用情况来利用移动电话容量和关于资源需求的具体的(可能取决于位置的)当前情况。因此，针对所涉及的设备的最佳功能顾及了用户需求并提供了资源以用于满足以用户为中心的系统行为。所支持的用例涉及在设备到设备通信和蜂窝通信之间重复切换，例如，根据LTE规范。本发明还可以有利地应用于设备到设备通信以及蜂窝通信这两种方法的同时操作。因此，可以将诸如近场通信、蓝牙、WLAN、LTE以及其它技术的现有技术集成为单个方法以避免这些技术普遍共存。通过对可用资源进行优化分布来达到硬件效率。所提出的模块可以分布在底层网络的硬件设备中以及分布在所涉及的用户设备之间。

在LTE中可以提供两种资源池。用于所涉及的用户设备(也被称为移动电话)与蜂窝网络之间的蜂窝通信的第一池和用于直接通信的第二池。LTE资源池可以被视为对用于传输的可用资源块和/或资源元素进行分配。一般来说，LTE资源池可以被视为信道带宽(子载波的数量)的不同部分与LTE资源网格内的一定量的时间(n个符号的持续时间)的组合。所述分配可以包括将用于传输的分配的资源限制到一个或多个定义的时间间隔。所述直接通信也被称为D2D，其被设计为提供邻近服务(简称ProSe)。D2D通信在两个移动设备之间直接完成，而蜂窝通信还涉及建立并协调至少两个设备之间的间接通信的至少一个中央单元(例如，基站)。在D2D/ProSe的一些变型中，用户设备应该有机会针对其当前所需要的D2D/ProSe服务从第二池中独立地选择资源。这种在用户设备之间的直接LTE发现由3GPP的技术规范TR 36.843，版本12.0.1，章8.1提供，以及同样由3GPP的另外的技术规范TR 36.843，版本12.0.1，节9.1.2，描述LTE直接通信-模式2(describing LTE direct communication-mode 2)提供。

可以从网络侧用信号传达该D2D/ProSe资源池。用信号传达资源池产生这样的可能性：可以动态地改变所分配的资源量。在对资源的高需求下，可以使得资源可用。可以出于另一个目的(例如，蜂窝使用)将未使用的D2D/ProSe资源进行分配。通过由用户设备对D2D/ProSe资源进行独立分配，资源控制器没有总体资源使用的概况。

US 2014/0094183 A1描述了用于D2D通信的资源分配的机制。一旦已经分配了D2D资源，则对当前资源利用率进行检测以确定合适的资源是否可用。如果不能检测到合适的资源，则可以向eNB用信号传达过载。

3GPP TS 23.303，版本12.1.0提供了与邻近服务(ProSe)有关的组服务和系统方面的技术规范。根据该技术教导，D2D通信指示在一对用户设备之间的通信模式，其使得用户设备能够在没有蜂窝网络的帮助的情况下与相邻的用户设备直接通信交换数据，并且用于D2D通信的每个用户设备对用户设备的信息进行广播，以便向其它用户设备通知关于其本身的信息。举例来说，用于向其它用户设备通知关于其本身的信息的用户设备的自身信息可以包括诸如标识符的信息。此外，用户设备通过从相邻用户设备接收的表示来获取关于对方用户设备的信息，并且当从该信息中发现对方用户设备感兴趣时尝试执行D2D通信。

WO 2014/116083 A1提供了一种用于由用户设备执行设备到设备(D2D)通信并由通信实体支持D2D通信的方法和装置。

US 2014/0187165 A1提供了一种用于在无线通信系统中针对第一用户设备来处理设备到设备通信的方法，该方法包括：建立与无线通信系统的网络的无线电资源控制(RRC)协议连接，以及接收第一RRC消息，该消息指示第一用户设备使用基于邻近的服务(ProSe)的第一数据无线电承载来与无线通信系统的第二用户设备通信。

WO 2014/115951 A1针对一种用于在无线通信系统中使用的装置中的方法，并且因此具体地针对一种执行ProSe的发现过程的方法以及装置，其中执行对一个或多个无线局域网络接入点的扫描。

与LTE D2D中的资源分配有关的另外的文档包括题为“Resource Allocation forLTE-Direct Broadcast of Periodic Vehicular Safety Messages”的Eurecom ResearchReport RR-13-290，其中该分配是准静态的，但是可以由网络根据其需求进行修改。在G.Fodor等人所著的题为“Design Aspects of Network Assisted Device-to DeviceCommunications”(IEEE Communications Magazine，May 2011，pp 2-9)的论文中，网络负载、信道条件以及小区间干扰情况被示为在分配资源时应该考虑的因素。

发明内容

已知的是，必须在D2D场景中提供无线电资源分配，并且因此必须提供对资源进行分配的无线电资源控制器。现有技术还认识到，用户设备可以从资源池中选择资源以传输直接数据和直接控制信息，但是无法提供如何检测到这种对另外资源的需求的解决方案。考虑到现有技术，需要一种包括协议的方法，其使得能够在运行时间进行动态资源分配。典型地，出现的情况是不能根据实际需求来调整用于设备到设备通信的资源池。因此，可能出现用户或用户设备没有发现任何可用的空闲资源的情况。此外，情况可能是这样的：尽管当前出于另一个目的需要资源，但是资源闲置未被网络使用。

因此，本发明的目的在于提供改进的资源控制器以及用于其操作的相应方法。特别地，本发明的目的在于提供一种改进的方法，其允许在运行时进行动态的资源分配，平衡D2D通信和蜂窝通信的实际需求，特别是在移动电信网络中。

这些目的由用于具有根据权利要求1的特征的电信网络中的无线电资源管理的资源控制器来解决。

因此，提供了用于电信网络中的无线电资源管理的资源控制器，该电信网络提供用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于用户设备之间的直接设备到设备通信的资源的第二集合，该资源控制器包括被布置为请求由至少一个用户设备来执行测量的测量请求单元，测量指示资源的第二集合的容量利用率(即，容量利用的程度或所占用的资源的量)，并且该资源控制器包括被布置为根据所执行的测量来适配资源的第一集合和资源的第二集合的资源池适配单元。

网络被布置为向用户设备请求测量，其指示在第二资源池中被管理的共享D2D/ProSe资源的实际使用。用户设备被配置为执行所请求的测量并将结果用信号传达回网络。基于接收到的测量结果，网络被布置为确定所需要的设备到设备资源，并随即用信号传送用于D2D用户设备的适配的资源的量。这表示网络可以选择通过减少第一池中的资源的量来增加第二池中的资源的量，反之亦然。

此外，用户设备被布置为向资源控制器RC请求关于第二池的资源的增加。这在由第二池(即D2D/ProSe池)提供的所有资源都被占用的情况下是有利的。此外，可以由资源控制器RC将该消息用于确定第二池中所需要的D2D/ProSe资源的量，并随即向D2D设备用信号传达适配的(这里指增加的)空闲资源的量。

此外，用户设备被布置为向网络通知第二池的未使用的资源。这在由第二池提供大部分资源，即D2D/ProSe池闲置未被使用(至少在预定义的时间量内)的情况下是有利的。还可以由资源控制器RC将该消息用于调节第二池中所需要的D2D/ProSe资源的量，并随即向D2D设备用信号传达适配的(这里指减少的)资源的量。

在这两种情况下(第二资源池没有提供足够的资源，或者第二资源池提供了过多的资源)，UE中的定时器是有帮助的，以便防止UE过快地通知网络和/或过于频繁地请求资源的适配。可以由资源控制器RC对UE中的定时器进行配置。

在这种情况下，用信号传达表示例如通过相应的消息来传输控制信息。增加和减少第一池或第二池表示对池中的一个池的资源进行分配，其先前由相应的其它池来分配。此外，将闲置未被使用的一个池的空闲可用的资源重新分配给对另外的资源具有增加的需求的另一个池是有利的。

资源的概念解决物理实体问题，特别是数据传输的时间和频率。提供资源的特征解决了所涉及的数据存储的处理时间和存储空间、数据缓冲器等的分配问题。提供关于时间或频率的资源可以涉及诸如时分复用(TDMA)和/或频分复用(FDMA)的另外的技术。可以通过建立在某个频谱、频带、信道等之上传输的许可来执行频率的分配。本领域的技术人员可以理解如何提供关于在电信场景中建立通信的资源的另外的示例。本领域技术人员还可以理解，特别地，从移动电信系统的意义上来说无线电信系统适合于实现本发明。本发明的应用场景是提供LTE网络。

在所涉及的设备本身的协调下执行设备到设备通信。与此相反，蜂窝通信需要另一个中央设备，其建立小区并且将相应的通信协调并同步为中间设备。这可以指示静态小区(例如，由路由器或基站提供的)，或者移动小区(例如，由建立小区的另一个中间设备提供的)。

资源控制器本身可以被实现为电信网络的一部分，或者可以被集成在公知的传统设备(例如，用户设备或公知的基站)中的一个设备中。所提出的资源控制器还可以借助于硬件适配或通过专用软件模块来实现。

可以将测量请求从资源控制器用信号传达给用户设备中的至少一个用户设备。在至少一个用户设备中实现自主测量请求单元也可以是有利的，该自主测量请求单元调用由至少一个用户设备执行的测量，然后将其发送到网络。因此，情况可以是这样的：在连接地耦合的分离设备上实现测量请求单元和资源池适配单元。基于硬件考虑，对于提供所述资源控制器布置来说，在一个单个模块上实现也是可能的选项。所执行的测量指示资源的第二集合的容量利用率。这样的容量利用率可以指示传输时间或传输频率，以及另外的硬件参数，例如，处理器的容量利用率或存储器分配。例如，测量可以传递这样的信息：硬件设备的缓冲器已满并且因此可能需要另外的缓冲器，或者其可能需要增加的传输资源以便清空缓冲器。替代地，测量可以传递这样的信息：在较长的时间段内这样的缓冲器是空的，并且因此可以将缓冲器空间提供为用于另一目的，或者可以减少传输资源并将其分配给其它设备或其它池。因此，使得对用于直接设备到设备通信或蜂窝通信的硬件容量进行动态重新分配成为可能。使得资源控制器布置能够在两个池之间动态地提供资源。

可以由资源池适配单元根据所提供的度量来解释接收到的测量，并且接收到的测量可以在资源的第一池和第二池之间平衡所提供的资源。这通过将所涉及的池中的一个池的资源分配给相应的其它池来实现。从这个意义上来说，池是对传输技术(即，直接设备到设备通信或蜂窝通信)中的一种传输技术的逻辑分配。因此，资源池适配单元是所涉及的硬件设备之间进行转达的资源代理。

因此，这样做是有利的：检测或测量到用户设备连接的直接用户设备的资源分配，并请求另外的(或更少的)资源分配，并且根据实际需求来配置到用户设备连接的直接用户设备的其共享的资源的使用。

根据本发明的方面，资源池适配单元被布置为针对资源的第一集合或资源的第二集合来动态地分配所提供的资源。这提供了以下优点：在运行时提供关于从资源的第一集合到资源的第二集合(反之亦然)的分配的动态资源管理。

根据本发明的另一个方面，资源控制器连接地耦合到至少一个网络设备以用于资源分配。这可以是有利的，因为可以应用传统基站和用户设备，并且还可以容易地集成根据本发明的资源控制器。

根据本发明的另一个方面，设备到设备通信提供邻近服务。这可以提供以下优点：可以应用受益于本发明的实施例的专门服务，并且可以应用邻近服务的现有规范来实现本发明。

根据本发明的另一个方面，电信网络根据一组标准中的一个标准来操作，该组包括GSM、UMTS以及与LIE相关的若干规范。这提供了以下优点：在使用已经提供的硬件的情况下本发明可以应用于更大的框架中。

根据本发明的另一个方面，用户设备由一组移动设备、移动电话、蜂窝电话、手持计算机、笔记本、上网本、PDA、寻呼机、平板计算机、导航系统以及娱乐设备中的一个形成。这提供了以下优点：本发明可以应用于各种使用场景。

根据本发明的另一个方面，在使用路由器、基站、接入点、热点、用户设备以及eNB(增强型节点B)发射机中的至少一个的情况下建立蜂窝通信。这提供了以下优点：可以在移动对移动场景中，以及位置静态场景中，或者其任何组合中实现本发明。

根据本发明的另一个方面，资源控制器被布置为在第一池和第二池的当前容量不足的情况下向网络请求附加资源。在网络能够提供超出由第一池和第二池分配的资源的附加资源的情况下，可以使得附加资源可用并将其分配给第一池或第二池。因此，最初提供的资源的量增加并分布在第一池和第二池之中。可以在阈值的基础上来实现对资源不足状态的检测，低于阈值则资源不足。另一方面，如果超过某个阈值的资源是可用的，则可以对资源进行释放。这提供了以下优点：在池的第一集合或池的第二集合不足的情况下，可以使得附加资源可用。

根据本发明的另一个方面，资源适配单元被布置为根据所提供的适配度量来适配资源的集合。这提供了以下优点：可以提供允许进行动态资源管理的若干算法或规则。

根据本发明的另一个方面，适配度量考虑以下中的至少一个：多个指示容量利用率的接收到的测量、位置戳、用户设备的地理位置、到至少一个另外的用户设备的距离、到至少一个另外的网络设备的距离、待由用户设备提供的服务、用户设备的等待周期以及网络配置。这提供了以下优点：各种各样的使用场景可以作为在另外的实施例中被定义的所提出的发明的基础。

此外，提供了一种用于电信网络中的资源管理的方法，该电信网络提供用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于用户设备之间的直接设备到设备通信的资源的第二集合，该方法包括请求由至少一个用户设备来执行测量，测量指示资源的第二集合的容量利用率，并且该方法包括根据所执行的测量来适配资源的第一集合和资源的第二集合。

此外，提供了用户设备和基站，其使用所提出的资源控制器布置以及由所提出的设备执行的相应的适配的方法。这些方法中的每一个方法都可以存储在计算机可读介质上，计算机可读介质包括使得一个或多个处理器执行所述方法的指令。

还可以通过资源控制器布置以及用于其操作的相应方法来解决该目的。因此，提出了一种用于电信网络中的分布式资源管理的资源控制器布置，该电信网络提供用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于用户设备之间的直接设备到设备通信的资源的第二集合，资源控制器布置还包括测量请求单元和资源池适配单元，测量请求单元被布置为请求由至少一个用户设备来执行测量，测量指示资源的第二集合的容量利用率(即，容量利用的程度)，资源池适配单元被布置为根据所执行的测量来适配资源的第一集合和资源的第二集合。

此外，描述了一种用于电信网络中的分布式资源管理的方法，该电信网络提供用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于用户设备之间的直接设备到设备通信的资源的第二集合，该方法包括请求由至少一个用户设备来执行测量，测量指示资源的第二集合的容量利用率，并且该方法包括根据所执行的测量来适配资源的第一集合和资源的第二集合。本领域技术人员可以理解，可以通过存储在计算机可读介质上的指令来描述这样的方法。

附图说明

现在将仅借助于参考附图的说明来描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的方面的用于电信网络中的资源管理的资源控制器布置；

图2示出了根据本发明的方面的用于操作用于电信网络中的资源管理的所述资源控制器布置的方法；

图3示出了根据本发明的方面的用于电信网络中的资源管理的方法的使用场景；

图4示出了根据本发明的另一个方面的用于电信网络中的资源管理的另一个方法的另一个使用场景；

图5示出了根据本发明的另一个方面的用于电信网络中的资源管理的另一个方法的另一个使用场景；

图6示出了根据本发明的方面的示出了用于电信网络中的资源管理的方法的序列协议；

图7示出了根据本发明的另一个方面的示出了用于电信网络中的资源管理的方法的另一个序列协议；以及

图8示出了根据本发明的另一个方面的示出了用于电信网络中的资源管理的方法的另一个序列协议。

在下文中，如果没有另外指出，则将使用相同的附图标记来表示相同的概念。

具体实施方式

图1示出了用于电信网络N中的资源管理的资源控制器布置100。电信网络N提供用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于用户设备UE之间的直接设备到设备通信的资源的第二集合，并且包括被布置为请求R由至少一个用户设备UE来执行测量的测量请求单元101，测量指示资源的第二集合的容量利用率，并且还包括被布置为根据所执行的测量来适配资源的第一集合和资源的第二集合的资源池适配单元102。

如图1所示，测量请求单元101以及资源池适配单元102可以驻留于共享设备上。因此，资源控制器布置100可以由单个资源控制器100形成。此外，情况可以是这样的：所有所涉及的单元(例如，单元101和单元102)都部署在若干设备之中。例如，提供用户设备UE可以是有利的，该用户设备UE保持测量请求单元101执行自动测量。此外，基站可以被提供用于实现资源池适配单元102。测量请求单元101和资源池适配单元102连接地耦合。因此，资源池适配单元102有可能调用对容量利用率的测量。在已经执行了该步骤之后，测量请求单元向至少一个用户设备UE请求执行这样的测量。用户设备UE可以可选地被布置为对用于执行所需要的测量的另外的单元进行寻址。

本领域技术人员可以理解，测量是非限制性概念，其可以类似地描述为对容量利用率进行检测。因此，可以通过读取存储器、配置文件或任何另外的硬件/传输状态来执行测量。在通过测量请求单元101读取这种状态的情况下，可以应用若干另外的测量单元(例如，分别布置的传感器)来进行测量。因此，应用指示容量利用率的检测可以是有利的。

参考图1可以看出，测量请求单元101连接地耦合到至少一个用户设备UE。因此，指示容量利用率的测量由一个单个用户设备UE执行或者由若干用户设备UE执行。情况可以是这样的：在小区中被订阅的所有用户设备UE都涉及对容量利用率的测量。因此，本发明使得能够对设备到设备通信和/或蜂窝通信所需要的资源进行感测。因此，有可能检测到设备到设备通信中涉及的用户设备UE的集合需要多少资源和确切地需要哪些资源，以及此外蜂窝通信需要多少资源和哪些资源。在该信息的基础上，资源池适配单元102决定如何适配用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于直接设备到设备通信的资源的第二集合。在资源的第一集合已经耗尽并且在资源的第二集合中检测到另外的可用资源的情况下，可以实现资源的重新分配，以提供更多的资源用于蜂窝通信并提供更少的资源用于直接设备到设备通信。相反在发现资源的第二集合已耗尽并且在资源的第一集合中存在空闲可用的资源的情况下，反向应用相同的操作。此外，还可能出现资源的两个集合都耗尽的情况，则资源池适配单元102必须向其它网络设备请求附加资源以增强两个资源池中的至少一个资源池。

根据另一个方面，在根据LTE/LTE-Advanced的移动电信系统中，例如，可以由另一个小区或频率层提供所述附加资源，即通过切换与直接设备到设备的连接相反仅需要蜂窝连接的那些用户设备UE中的一些用户设备UE。例如，其它小区可以是相同或不同的无线电接入技术的相邻小区，并且如果在相应位置提供了其它频率层，则可以通过载波聚合方法来提供其它频率层。

针对容量利用率测量的请求R可以通过直接调用这种测量来执行，或者可以根据预定义的时间表来完成(即，由定时器来触发测量)。在特定用户行为的基础上调用这样的测量(即，由事件来触发测量)也可以是有利的。例如，用户设备UE示出某种传输行为，并且随即执行测量，例如，在每个发送和/或传输步骤之前。因此，测量请求单元触发关于所提供的度量的测量。在本图1中，测量被交回给测量请求单元101。本领域的技术人员可以理解，可以将所得到的测量值直接或间接地交回给资源池适配单元102。例如，这可以通过与任何网络设备(例如，作为基站的中间网络设备)的通信来执行。将这样的测量值存储在数据库DB中以用于进一步处理也是有利的。根据本发明的另一个方面，这样的数据库还可以被布置为提供用于使得资源控制器布置100或另外的单元(例如，测量请求单元101和资源池适配单元102)根据本发明来执行的指令。数据库DB(例如，任何本单元的服务器或存储器)被连接地耦合到所述单元或资源控制器布置100中的至少一个。因此，可以在所提出的单元中的一个单元上物理地实现数据库DB。数据库DB还可以是任何网络设备(例如，基站)的一部分，并通过无线网络提供指令。

虽然根据图1的本实施例示出了测量请求单元101和资源池适配单元102在单个共享模块上的实现，在一个用户设备UE上或若干用户设备UE之间提供这样的单元也是有利的。这使得也可以在移动设备到设备通信场景中执行根据本发明的方法。因此，可以在没有蜂窝通信网络的情况下完成这样的使用场景，并且因此不用提供中央单元N。在用户设备UE执行直接设备到设备通信的情况下，情况可以随着用户设备UE关于地理位置的改变而改变。虽然在第一时间点时只有设备到设备通信是可能的，但是还可以出现这样的情况：在不同的地理位置处进行对蜂窝通信的订阅，并且资源的第一集合的附加资源是可用的。因此，可以在整个用户设备UE和所涉及的基站中冗余地提供测量请求单元101和资源池适配单元102中的每一个。虽然在第一时间点时，诸如测量请求单元101和/或资源池适配单元102的用户设备的单元用于完成所提出的方法，但是在第二时间点时可以使用基站的测量请求单元101和/或者资源池适配单元102。因此，所涉及的单元也可以存在于用户设备UE以及电信网络N中，并且可以根据用户设备UE的地理位置的非常具体的情况来对其进行寻址。

虽然在第一时间点时只有直接设备到设备通信可以是可能的，但是在另外的第二时间点时蜂窝通信也可以是可用的，并且因此需要对资源的两个集合进行动态适配。所提出的资源控制器布置100被布置为根据每个特定的用户设备UE情况来适配所提供的池。这提供了以下优点：在资源被需要的情况下没有资源闲置未被使用，并且此外可以通过对所提供的池中的每一个池进行相应地重新布置来共享公共资源。

参考本图1，本领域技术人员可以理解，可能需要其它单元(未在本图中示出)，并且此外也可以以不同的方式来执行如由箭头指示的数据流。例如，可以以替代方式实现所提供的箭头，以使得所指示的逻辑或物理接口可以被布置为物理总线系统或通过无线通信。

图2示出了根据本发明的方面的用于电信网络中的无线电资源管理的方法。在第一可选步骤200中提供了电信网络，并且用户设备的集合订阅到基站或者建立直接设备到设备通信作为电信网络的典型使用场景。在另一个方法步骤201中触发测量请求，这会调用测量，随即在方法步骤202中由至少一个用户设备执行测量。为了执行所述测量，可能需要另外的方法步骤以用于对用户设备进行同步，以使得用户设备提供一个或多个测量，该一个或多个测量指示用于直接设备到设备通信所需要的资源的容量利用率。在步骤203中将这些测量结果移交给资源池适配单元。在另一个步骤204中，资源池适配单元将测量解释为是在步骤203中提供的，并且在进一步的步骤中对相应的可用资源进行重新适配。因此，在步骤205中建立重新分配配置。在步骤206中，可以使得资源第一池的资源可用。在步骤207中将这些资源重新分配为用于直接设备到设备通信的资源池的一部分。在附加的可选方法步骤208中，如果容量利用率现在处于平衡，则可以调用另外的测量来进行检测，这会结束所提出的方法。还可以测量出，根据所提出的要求分配仍然是不合适的，并且需要另一个重新分配步骤。

本领域的技术人员可以理解，可以迭代地执行上述方法步骤或者至少部分地以不同的顺序执行上述方法步骤。执行单个步骤(例如，迭代地执行容量利用率测量步骤)而仅在检测到不适当的容量利用率时才完成对资源集合的重新适配是有利的。在任何步骤中，底层网络的配置也有可能改变，并且因此在任何所提供的步骤之后完成方法步骤200。如果根据从一个基站到另一个基站的切换来对网络进行改变或者附加的用户设备可用于直接的设备到设备通信，则是这种情况。

图3示出了根据本发明的方面的用于电信网络中的资源管理的方法的使用场景。特别地，示出了对全部现有资源进行划分的资源池。在本实施例中，由六个矩形来指示资源。在第一时间点时，分配两个资源单元用于直接设备到设备通信，并且因此这两个资源单元是被占用的OCC。此外，四个资源单元被分配为蜂窝资源CR。在第一步骤301中，因为用户设备UE本身需要另外的第二池的直接设备到设备资源(也被称为D2D-ProSe资源)，所以用户设备UE可能通过其本身的运动来执行资源分配测量，资源分配测量也被称为容量利用率测量(或容量利用率测量)。也可以由资源控制器RC来执行测量的调用，其可以是eNB或ProSe功能的一部分。ProSe功能可以根据标准TS 23.303，版本12.0.1操作。在对用户设备UE进行测量时检测到当前是高资源利用率的情况并且没有资源可用。在方法步骤302中将这种情况用信号传达给资源控制器RC。随即资源控制器RC以第二池接收附加资源(例如，通过减少第一池的资源分配)的方式对资源集合进行配置。在方法步骤303中，将该适配用信号传达给其它用户设备。如在该图的底部可以看到的，蜂窝资源CR减少了一个资源单元。被表示为“空闲”的这一个单个资源单元之后被分配给资源的第二池。因此，在最终的资源配置中，第二池包括两个被占用的OCC资源单元和一个空闲可用的资源单元。

图4示出了根据本发明的另一方面的用于电信网络中的资源管理的所提出的方法的另一个使用场景。在该实施例中，如在左侧最上面的资源配置中所示，初始资源配置持有用于直接设备到设备通信的第二池中的四个资源单元。因此，提供蜂窝资源CR的第一池仅包括两个资源单元。第二资源池包括一个占用的资源单元OCC和三个空闲可用的资源单元。在方法步骤401中根据本实施例的用户设备UE执行对资源利用率的测量，并且在另一个方法步骤402中向资源控制器报告三个资源单元是空闲可用的。随即，资源控制器决定多分配两个资源单元用于蜂窝资源CR，在对两个池进行适配之后第一池包括四个资源单元。如先前在初始资源配置中，三个D2D资源可用，并且只对两个进行重新分配以使其包括在第一池中；作为结果一个D2D资源仍然空闲可用。

图5示出了根据本发明的另一个方面的用于电信网络中的资源管理的方法的另一个使用场景。在本实施例中，第一用户设备UE1报告缺失资源(用于D2D通信)，并且第二用户设备UE2报告空闲可用的资源(用于D2D通信)。这种情况发生在第一用户设备UE1紧邻各种各样的D2D用户设备并且此外第二用户设备UE2仅位于几个活动的D2D用户设备处的情况下。用户设备UE1和用户设备UE2都在相同小区内被订阅但定位远离，以使得不发生相互干扰。

在这种情况下，根据本发明可以应用两种方法。

首先，资源控制器RC进行多数决定。也就是说，当某些数量的用户设备报告资源过少时，资源控制器RC增加资源池(用于D2D通信)，而当很少或没有用户设备报告缺少资源时，资源控制器RC减少资源池(用于D2D通信)。在该示例中，在其中传输资源配置的整个小区上，资源配置总是活动的。除了多数或绝对数量的用户设备报告对资源的需求之外，资源控制器RC还可以包括其它决定标准。因此，在本实施例中多数决定仅作为示例提及。

其次，资源控制器RC确定位置相关的资源池。用户设备UE将其当前位置与测量报告一起发送到资源控制器RC。然后，如果UE1和UE2没有驻留在同一小区中，则资源控制器RC将增加第一用户设备UE1的位置处的设备到设备资源池，并减小第二用户设备UE2的位置处的相应池。在另一个实施例中，如果UE1和UE2驻留在同一小区中，则资源控制器RC将增加第一用户设备UE1的位置处的设备到设备资源池(通过将先前空闲的资源分配给所述资源池)，并减小第二用户设备UE2的位置处的设备到设备资源池(通过释放先前分配给D2D的资源)，同时使得用于蜂窝通信的第一资源池相同。因此，可以通过绝对定位信息或指示例如资源仅在一个用户设备与另一个用户设备紧邻的情况下可用的相对位置来增强资源配置。这可以在特定用户设备之间或在若干用户设备之间(例如，用户设备的集群)定义。因此，强制向第一池的资源(即，用于蜂窝通信的资源池)添加位置信息。可以确定需要蜂窝资源的用户设备是否邻近集群控制器。在用户设备紧邻的情况下，不将分配给该集群的D2D资源分配用于蜂窝传输。出于这样的目的，资源控制器必须检测已配置的设备到设备资源和诸如eNB的配置蜂窝资源的实例的相应集群控制器。在设备到设备用户设备的测量结果包含位置信息的情况下，该信息还可以用于如上文所述的另外的场景，以及用于资源控制器RC的相应决定。例如，资源控制器RC或eNB可以了解，小区的第一池的蜂窝资源或多或少未被使用，但是在缺少第二池的资源的特定位置处，这样的资源是空闲可用的。因此，进行对资源的高效重新分配。这通过用于直接设备到设备通信的资源集合501和用于蜂窝连接的池502之间的高效且动态的资源管理来实现。可以在基站BS中或者用户设备UE1或UE2之中实现这样的逻辑。

图6示出了根据本发明的另一个方面的用于电信网络中的资源管理的所提出的方法的使用场景。特别地，图6解决了在什么时间点执行测量的问题。根据本发明的方面，用户设备本身发起测量。因此，用户设备本身提供测量请求单元。在第一步骤600中，用户设备决定使用直接设备到设备通信。在另一个方法步骤601中，执行资源占用测量。在步骤602中没有发现空闲资源或发现了过少的空闲资源的情况下，将资源池重新配置请求用信号传达给资源控制器RC，其在步骤603中对潜在的资源配置进行评估。在方法步骤604中该资源池配置被交回给用户设备，该用户设备执行附加资源占用测量。此外，在方法步骤605中空闲可用的资源被占用。

在用户设备打算使用资源或当前使用这样的资源的情况下自发起的测量是有利的，因为其从结果中受益。在没有资源可用或少量资源可用的情况下，用户设备向资源控制器RC发送消息。资源控制器随即发起关于资源池的资源重新分配，并用信号传达所修改的资源池。

还可以有利的是，当要执行对资源分配的测量时，资源控制器RC向单个D2D用户设备或若干D2D用户设备发送消息(也被称为专用信令或广播信令)。

图7示出了根据本发明的方面的用于资源重新配置的所提出的方法的另一个使用场景。在该实施例中提供了测量调度，例如通过在用户设备中存储这样的调度。可以配置为在诸如每5分钟的时间段之后每个D2D设备执行测量，并且另外在其不使用直接通信的情况下在每60分钟的时间段之后每个D2D设备执行测量。可以立即将测量结果用信号传达到资源控制器，或者根据附加要求将测量结果用信号传达到资源控制器。因此，可以提供将两个测量分隔开的时间段P1。替代地，用户设备可以被配置为将多个(连续的)测量收集/写入日志文件中。因此，可以提供要存储的(连续的)测量的数量A。还可以提供将两个报告活动分隔开的时间段P2(将包含来自UE的测量的日志文件发送到资源控制器RC)。

正在进行发送或打算进行发送的用户设备执行测量并报告所述测量也可以是有利的。仅接收信号的用户设备可以不需要执行测量。因为在不限制所提供的功能的情况下减少了要发送的测量和报告的数量，所以这样做是有利的。

当执行这样的测量时，对设备到设备资源上的能量或信号强度进行检测可以是有利的。高的能量或信号强度指示被占用的资源。

此外，可以对设备到设备通信典型信号(例如，导频信号或参考信号)进行检测和评估。此外，可以有利的是，接收另外的信号并对其进行评估，例如，所测量的信号的发起者的ID，从而测量可以提供指示资源的用户的信息。可以将该信息提供给资源控制器RC。

可以针对使用D2D资源提供平均等待周期。较长的等待时间段指示D2D资源的强占用。

关于测量，必须在用于D2D通信(例如，LTE直接通信)的D2D资源的测量和用于D2D发现(例如，LIE直接发现)的D2D资源的测量之间进行区分。在用户设备中单独地对测量结果进行评估，并且之后在低于或超过预定义的阈值的情况下将测量结果报告给资源控制器。

在本图7中，在方法步骤700中生成占用测量调度，并还将其发送到用户设备。这样的占用测量调度可以包括如上文所述的周期以及测量的条件。占用测量调度还可以包括是否针对专用于D2D通信、D2D发现二者的资源执行测量，或者D2D使用是否为未定义。占用测量调度还可以包括关于要被测量的资源以及将先前提及或未提及的测量方法中的哪一个用于占用测量的详细信息。此外，占用测量调度还可以包括关于日志文件创建(例如，每个日志文件多少次测量等)和日志文件报告(多频繁触发报告等)的详细指令。在接收时，用户设备在方法步骤701中应用占用测量调度，并在方法步骤702中执行占用测量并且此外执行相应的报告。因此，占用测量报告被交回给资源控制器。在某一时间段P1之后，在方法步骤703中再次执行占用测量，并再次向资源控制器RC报告占用测量。

图8示出了根据本发明的用于电信网络中的资源管理的方法的另一个使用场景。在第一步骤800中执行资源占用测量，这在方法步骤801中导致没有发现空闲资源或发现过少的空闲资源的检测。随即将承载建立请求用信号传达给资源控制器。这种承载建立请求可以包括目标D2D设备、发送报告的相应原因(例如，缺失D2D资源)，并且还可以包括占用测量报告。然后在方法步骤802中对资源重新配置进行评估，这导致在根据本实施例的方法步骤803中决定使用D2D。在这种情况下，向UE发送具有“重新定向到D2D资源、资源池更新”的原因的承载建立拒绝消息，并且在方法步骤804中执行附加的资源占用测量。随即在方法步骤805中可以占用空闲可用的资源并建立D2D连接。

在本发明的另外的实施例中，打算使用直接设备到设备通信的用户设备决定究竟是否应该进行D2D通信，或者是否要通过蜂窝移动电信连接来执行到一个或多个其它D2D用户设备的连接。在对可用资源进行评估之后，在传输是可能的情况下可以立即做出决定，或者必须决定启动用于分配附加D2D资源的上文所提及的方法中的一个方法。

在该决定是针对设备到设备通信资源的使用的情况下，执行通过蜂窝移动电信网络的基础设施的连接建立。

在预期的D2D连接缺乏足够的D2D资源的情况下，组合消息是特别有利的。在这种情况下，用户设备发送请求建立到蜂窝网络的连接的消息。该消息包括目标是紧邻的终端设备的信息。通过指示设备到设备通信资源分配的测量结果的信息和建立蜂窝连接的原因(即，缺失设备到设备通信资源)来增强该消息。根据该设定，网络这样做是明智的决定：或者提供附加的设备到设备通信资源并通过设备到设备通信直接连接来替换蜂窝连接的建立，并且将这种情况用信号传达给用户设备；或者建立蜂窝连接并执行必要的步骤。

如上文所阐述的，提出了用于蜂窝通信和D2D(设备到设备)通信的设备。在可以检测到接近的设备并且可以交换信息以用于维持用于D2D通信的至少一个资源池的意义上来说，该设备能够执行邻近检测。

该设备包括用于测量D2D资源的容量利用率等级(即，容量利用的程度)的模块。为此执行测量，测量传递诸如检测到的能量的信息，从在待测量的载波上读取的其它设备的D2D信息导出的信息，可选地包括时间戳或位置戳。该设备具有这样的模块：如果不满足某些条件，即不满足执行测量或请求资源的条件，则使用资源池经由D2D进行通信。此外，该设备包括这样的模块：如果满足关于测量的某些条件，则将测量报告给资源控制器。例如，这样的条件是发现过少的空闲资源用于执行所设想的D2D通信，或者占用的阈值在任一方向上交叉(这表示分配了过少或过多的资源)。

此外，在设备内提出了用于接收可以适配D2D的资源池的资源分配消息的模块以及用于相应地适配资源池的模块。另一个方面是，如果该池提供当前空闲可用于通信的资源，则设备包括的所提供的模块使用适配的资源池经由D2D进行通信，并且如果该池不提供这样的资源则不经由D2D进行通信。

根据所提出的设备(也被称为用户设备)，本发明提供了一种用于其操作的方法。该方法提供可选步骤，其中用户设备发送包含D2D占用测量的连接请求，并将其留给资源控制器，以决定是使用蜂窝通信还是D2D通信。底层网络被布置为相应地执行。

可以将所提出的资源控制器布置部署在若干用户设备之间，或者可以将其集成到一个单个的用户设备中。其中的至少一个模块也可以集成在网络设备中。因此，可以使用分布式组件来执行所提出的方法。根据所提出的方法允许信息交换的协议也在本申请的范围内。

本发明的另外的方面包括能够用于直接通信(所谓的D2D通信)的移动设备，还包括：用于接收针对容量利用率的测量请求(例如，从资源控制器RC)的模块，用于测量容量利用率的模块，用于报告容量利用率(例如，向资源控制器RC)的模块，用于根据所报告的容量利用率来接收资源池重新配置的模块，以及用于从已重新配置的资源池中选择用于通信的资源的模块。资源控制器被布置为相应地执行。还提出了用于操作该移动设备和/或资源控制器的方法。

Claims (13)

1.一种用于电信网络中的资源管理的资源控制器，所述电信网络提供用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于用户设备之间的直接设备到设备通信的资源的第二集合，所述资源控制器包括：

资源池适配单元，所述资源池适配单元被布置为适配所述资源的第一集合和/或所述资源的第二集合，

其特征在于，所述资源控制器被布置为，在接收到来自第一用户设备UE用于建立与第二UE的连接的、具有缺失设备到设备通信的资源的指示的承载建立消息时，做出关于是否使用所述资源池适配单元适配所述资源的第二集合的决定并相应地通知所述第一UE，以使得所述第一UE能够建立设备到设备通信或者执行连接建立。

2.根据权利要求1所述的资源控制器，其中，所述资源池适配单元被布置为针对所述资源的第一集合或所述资源的第二集合来动态地适配所提供的资源。

3.根据前述任一权利要求所述的资源控制器，其中，所述设备到设备通信提供邻近服务。

4.根据前述任一权利要求所述的资源控制器，其中，所述资源控制器被布置为，在所述资源的第一集合和所述资源的第二集合的当前容量不足的情况下，从所述网络要求附加资源。

5.根据前述任一权利要求所述的资源控制器，其中，所述资源池适配单元被布置为根据所提供的适配度量来适配所述资源的集合。

6.根据权利要求5所述的资源控制器，其中，所述适配度量考虑以下中的至少一个：多个接收到的指示容量利用率的测量、位置戳、时间戳、所述用户设备的地理位置、到至少一个另外的用户设备的距离、到至少一个另外的网络设备的距离、待由用户设备提供的服务、用户设备的等待周期、平均等待时间、在至少一个载波上被检测到的能量、在至少一个载波上的来自其它设备的设备到设备信息以及网络配置。

7.根据前述任一权利要求所述的资源控制器，其中，来自所述第一UE的所述消息包含所述第二UE邻近所述第一UE的信息。

8.根据权利要求7所述的资源控制器，其中，来自所述第一UE的所述消息包含指示设备到设备通信资源分配的测量结果的信息和缺失设备到设备通信资源的指示。

9.一种在资源控制器内执行的用于电信网络中的资源管理的方法，所述电信网络提供用于蜂窝通信的资源的第一集合和用于用户设备UE之间的直接设备到设备通信的资源的第二集合，所述方法包括：

接收来自第一UE用于建立与第二UE的连接的、具有缺失设备到设备通信的资源的指示的承载建立消息，

做出关于是否重新配置所述资源的第二集合的决定并相应地通知所述第一UE，以使得所述第一UE能够建立设备到设备通信或者执行连接建立。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，来自所述第一UE的所述消息包含所述第二UE邻近所述第一UE的信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，来自所述第一UE的所述消息包含指示设备到设备通信资源分配的测量结果的信息和缺失设备到设备通信资源的指示。

12.一种用于直接设备到设备通信的用户设备UE，包括：

用于测量容量利用率的模块；

其特征在于，所述UE被布置为，发送用于建立到第二UE的连接的、具有缺失设备到设备通信的资源的指示的承载建立消息，以及响应于具有改变的资源分配的指示的承载建立拒绝消息而建立设备到设备通信。

13.一种在用户设备UE中执行的用于建立设备到设备通信的方法，所述方法包括：

测量容量利用率；

其特征在于，所述方法还包括：发送用于建立与第二UE的连接的、具有缺失设备到设备通信的资源的指示的承载建立消息，以及响应于具有改变的资源分配的指示的承载建立拒绝消息而建立设备到设备通信。

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