DE112014005501T5

DE112014005501T5 - Kommunikation von Gerät zu Gerät mit Carrier-Aggregation

Info

Publication number: DE112014005501T5
Application number: DE112014005501.8T
Authority: DE
Inventors: Tarik Tabet; Ajoy K. Singh; Dawei Zhang
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2034-10-07
Also published as: US20150156693A1; CN105830523A; WO2015084483A1; US9264968B2; CN105830523B; DE112014005501B4

Abstract

Eine Kommunikation von Gerät zu Gerät (D2D) in Verbindung mit einer Carrier-Aggregation. Eine Basisstation (BS) kann eine D2D-Kommunikation zwischen zwei drahtlosen Benutzerausrüstungsvorrichtungen (UE-Vorrichtungen) koordinieren. Eine primäre Zelle kann für die Kommunikation mit jeder der UEs konfiguriert werden. Eine sekundäre Zelle kann für eine D2D-Kommunikation zwischen den beiden UEs konfiguriert werden. Die primäre Zelle und die sekundäre Zelle können verschiedene beteiligte Carrier verwenden. Außerdem kann eine Carrier-übergreifende Planung verwendet werden, so dass zumindest manche von den Steuerinformationen für die sekundäre Zelle über die primäre Zelle übermittelt werden.

Description

HINTERGRUND
Bereich
Die vorliegende Anmeldung betrifft kabellose bzw. drahtlose Vorrichtungen bzw. Geräte, und genauer ein System und ein Verfahren zur Verwendung einer Carrier-Aggregation für eine Kommunikation bzw. für Signalübertragungen von Gerät zu Gerät.
Beschreibung der verwandten Technik
Die Nutzung drahtloser Kommunikationssysteme nimmt rapide zu. Außerdem gibt es zahlreiche unterschiedliche Drahtloskommunikationstechniken und -standards. Zu Beispielen für Drahtloskommunikationsstandards zählen GSM, UMTS (WCDMA), LTE, LTE Advanced (LTE-A), 3GPP2 CDMA2000 (z. B. 1xRTT, 1xEV-DO, HRPD, eHRPD), IEEE 802.11 (WLAN oder Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), Bluetooth und weitere.
Einige dieser Standards sehen Verfahren vor für eine Kommunikation im „Infrastrukturmodus”, in dem die Kommunikation zwischen Endgeräten mittels einer oder mehrerer zwischengeschalteter Vorrichtungen (z. B. Zugangspunkte oder Basisstationen) durchgeführt wird, während manche Verfahren Signalübertragungen von „Peer-to-Peer”- oder „Gerät-zu-Gerät” vorsehen, wobei Endgeräte direkt miteinander kommunizieren.
KURZDARSTELLUNG
Hier vorgestellt werden Ausführungsformen von Verfahren zur Konfigurierung und Durchführung einer Kommunikation bzw. Signalübertragung von Gerät zu Gerät mittels Carrier-Aggregation und von Geräten bzw. Vorrichtungen, die dafür ausgelegt sind, die Verfahren zu implementieren.
Gemäß den hier beschriebenen Verfahren kann eine kabellose bzw. drahtlose Vorrichtung gemäß einer Funkzugangstechnik, beispielsweise LTE, mit einer Basisstation kommunizieren, um eine primäre Zelle einzurichten, die für Steuersignalübertragungen, Datensignalübertragungen usw. verwendet werden kann.
In bestimmten Situation (z. B. bei einem Sprachanruf, einem Dateitransfer usw.) kann die Einrichtung einer Verbindung zwischen der drahtlosen Vorrichtung und einer anderen drahtlosen Vorrichtung gewünscht sein. Falls sich die andere drahtlose Vorrichtung innerhalb einer Reichweite für eine direkte Kommunikation befindet, kann es ferner gewünscht sein, die Verbindung als Verbindung von Gerät zu Gerät einzurichten.
In einem solchen Fall kann sich die Basisstation mit den drahtlosen Vorrichtungen verständigen, um eine sekundäre Zelle einzurichten, die für die Kommunikation von Gerät zu Gerät zwischen den drahtlosen Geräten verwendet werden kann. Die sekundäre Zelle kann einen anderen Kanal nutzen als die primäre Zelle.
In manchen Fällen kann die sekundäre Zelle einen Kanal nutzen, der auf einem ganz anderen Frequenzband liegt. Wenn die primäre Zelle beispielsweise auf einem Kanal eines (z. B. für die Verwendung von LTE) lizenzierten Frequenzbands eingerichtet wird, könnte die sekundäre Zelle auf einem Kanal eines unlizenzierten (z. B. ISM-)Frequenzbands oder eines anderen (z. B. für eine 2G- oder 3G-Zelltechnik) lizenzierten Frequenzbands eingerichtet werden.
Die hier beschriebenen Verfahren können in einer Reihe unterschiedlicher Arten von Vorrichtungen implementiert und/oder verwendet werden, unter anderem in Mobiltelefonen, Tablet-Computern, am Körper tragbaren Rechenvorrichtungen, tragbaren Medienabspielvorrichtungen und beliebigen anderen Rechenvorrichtungen.
Diese Kurzfassung soll einen kurzen Überblick über einige der in diesem Dokument beschriebenen Gegenstände geben. Dementsprechend wird ersichtlich sein, dass die vorstehend beschriebenen Merkmale lediglich Beispiele darstellen und nicht als den Umfang oder Geist des hier beschriebenen Gegenstands in jedweder Weise einengend aufzufassen sind. Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile des hier beschriebenen Gegenstands werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, Figuren und Ansprüche ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein besseres Verständnis des vorliegenden Gegenstandes kann erreicht werden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
1 ein beispielhaftes (und vereinfachtes) Drahtloskommunikationssystem zeigt;
2 eine Basisstation (BS) zeigt, die mit einer Benutzerausrüstungs- bzw. einer Benutzerendgerätevorrichtung (UE-Vorrichtung) kommuniziert;
3 ein beispielhaftes Blockdiagramm einer UE zeigt;
4 ein beispielhaftes Blockdiagramm einer BS zeigt;
5 ein Beispiel für ein Carrier-Aggregationsschema zeigt;
6 ein Beispiel für ein Carrier-übergreifendes Planungsschema darstellt zeigt; und
7 ein Signalablaufdiagramm ist, das ein Beispiel für ein Kommunikationsverfahren von Gerät zu Gerät mittels Carrier-Aggregation darstellt.
Auch wenn die hier beschriebenen Merkmale vielfältigen Modifikationen und alternativen Formen unterworfen werden können, werden spezifische Ausführungsformen davon in beispielhafter Weise in den Zeichnungen gezeigt und hier detailliert beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen und die zugehörige detaillierte Beschreibung nicht als Beschränkung auf die jeweils offenbarte Form gedacht sind, sondern dass die Erfindung im Gegenteil alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken soll, die innerhalb des Gedankens und des Umfangs des Gegenstandes liegen, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Begriffe
Es folgt ein Glossar von Begriffen, die in dieser Offenbarung verwendet werden:
Speichermedium – Eine beliebige von unterschiedlichen, nicht-flüchtigen Arbeitsspeichervorrichtungen oder Datenspeichervorrichtungen. Der Begriff „Speichermedium” soll beinhalten: ein Installationsmedium, z. B. eine CD-ROM, Floppydisketten oder eine Bandvorrichtung; einen Computersystemspeicher oder einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff wie einen DRAM, DDR-RAM, SRAM, EDO-RAM, Rambus-RAM usw.; einen nicht-flüchtigen Speicher wie einen Flash-Speicher, magnetische Medien, z. B. ein Festplattenlaufwerk oder einen optischen Datenspeicher; einen Registerspeicher oder andere ähnliche Typen von Speicherelementen usw. Das Speichermedium kann auch andere Arten von nicht-flüchtigem Speicher sowie Kombinationen davon beinhalten. Darüber hinaus kann sich das Speichermedium in einem ersten Computersystem befinden, in dem die Programme ausgeführt werden, oder es kann sich in einem zweiten, anderen Computersystem befinden, das über ein Netz, wie das Internet, mit dem ersten Computersystem verbunden ist. In letzterem Fall kann das zweite Computersystem Programmanweisungen zum Ausführen an den ersten Computer ausgeben. Der Begriff „Speichermedium” kann zwei oder mehr Speichermedien einschließen, die sich an verschiedenen Orten befinden können, z. B. in verschiedenen Computersystemen, die über ein Netz verbunden sind. Im Speichermedium können Programmanweisungen gespeichert werden (z. B. in Form von Computerprogrammen), die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden können.
Trägermedium – ein Speichermedium wie vorstehend beschrieben sowie ein physikalisches Übertragungsmedium, wie ein Bus, ein Netz und/oder ein anderes physikalisches Übertragungsmedium, das Signale, wie elektrische, elektromagnetische oder digitale Signale, überträgt.
Programmierbares Hardware-Element – schließt vielfältige Hardware-Vorrichtungen ein, die mehrere programmierbare Funktionsblöcke umfassen, welche über eine programmierbare Zusammenschaltung verbunden sind. Zu Beispielen zählen FPGAs (Field Programmable Gate Arrays, anwenderprogrammierbare Gatteranordnungen), PLDs (Programmable Logic Devices, programmierbare Logikvorrichtungen), FPOAs (Field Programmable Object Arrays, anwenderprogrammierbare Objektanordnungen) und CPLDs (Complex PLDs, komplexe PLDs). Die programmierbaren Funktionsblöcke können von feingranulär (kombinatorische Logik oder Lookup-Tabellen) bis grobgranulär (arithmetische Logikeinheiten oder Prozessorkerne) reichen. Ein programmierbares Hardware-Element kann auch als „umkonfigurierbare Logik” bezeichnet werden.
Computersystem – ein beliebiges von verschiedenartigen Rechen- oder Verarbeitungssystemen, einschließlich eines Personal Computer Systems (PC), eines Großrechnersystems, einer Workstation, einer Network-Appliance, einer Internet-Appliance, eines persönlichen digitalen Assistenten (Personal Digital Assistant (PDA)), eines Fernsehsystems, eines Grid-Computing-Systems oder einer anderen Vorrichtung oder Kombinationen von Vorrichtungen. Im Allgemeinen kann der Begriff „Computersystem” weit definiert werden, um jede Vorrichtung (oder Kombination von Vorrichtungen) mit mindestens einem Prozessor einzuschließen, der Anweisungen aus einem Speichermedium ausführt.
Benutzerausrüstungsvorrichtung (UE) (oder „UE-Vorrichtung”) – eine beliebige von verschiedenartigen Computersystemvorrichtungen, die mobil oder tragbar sind, und die drahtlose Signalübertragungen durchführt. Beispiele für UE-Vorrichtungen beinhalten Mobiltelefone oder Smartphones (z. B. iPhone^TM, Telefone auf Basis von Android^TM), tragbare Spielvorrichtungen (z. B. Nintendo DS^TM, PlayStation Portable^TM Gameboy Advance^TM, iPhone^TM), Laptops, PDAs, tragbare Internet-Vorrichtungen, Musikabspielvorrichtungen, Datenspeichervorrichtungen oder andere handgeführte Vorrichtungen usw. Im Allgemeinen kann der Begriff „UE” oder „UE-Vorrichtung” breit definiert werden, so dass er jede elektronische, Rechen- und/oder Telekommunikationsvorrichtung (oder Vorrichtungskombination) umfasst, die von einem Anwender problemlos transportiert werden kann und die in der Lage ist, drahtlos zu kommunizieren.
Basisstation – Der Begriff „Basisstation” besitzt die gesamte Breite seiner üblichen Bedeutung und schließt zumindest eine Drahtloskommunikationsstation ein, die an einem festen Ort installiert ist und als Teil eines drahtlosen Telefonsystems oder Funksystems zum Kommunizieren verwendet wird.
Verarbeitungselement – bezieht sich auf unterschiedliche Elemente oder Kombinationen von Elementen. Zu Verarbeitungselementen zählen zum Beispiel Schaltungen wie ASIC (Application Specific Integrated Circuit, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung), Abschnitte oder Schaltkreise einzelner Prozessorkerne, vollständige Prozessorkerne, einzelne Prozessoren, programmierbare Hardware-Vorrichtungen, wie eine anwenderprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA) und/oder größere Abschnitte von Systemen, die mehrere Prozessoren beinhalten.
Kanal – ein Medium, das verwendet wird, um Informationen von einem Absender (Sender) an einen Empfänger zu übertragen. Man beachte, dass die Eigenschaften des Begriffs „Kanal” gemäß verschiedenen Drahtlosprotokollen verschieden sein können, und dass der Begriff „Kanal”, wie er hier verwendet wird, daher so aufgefasst werden kann, dass er auf eine Weise verwendet wird, die konsistent ist mit dem Standard der Art von Vorrichtung, in Bezug auf die der Begriff verwendet wird. Bei manchen Standards können Kanalbreiten variabel sein (z. B. abhängig von der Kapazität der Vorrichtung, den Bandbedingungen usw.). Zum Beispiel kann LTE skalierbare Kanalbandbreiten von 1,4 MHz bis 20 MHz unterstützen. Im Gegensatz dazu können WLAN-Kanäle 22 MHz breit sein, während Bluetooth-Kanäle 1 MHz breit sein können. Andere Protokolle und Standards können davon verschiedene Kanaldefinitionen aufweisen. Des Weiteren können manche Standards mehrere Arten von Kanälen definieren und verwenden, z. B. verschiedene Kanäle für die Vorwärtsrichtung bzw. den Uplink oder die Rückwärtsrichtung bzw. den Downlink und/oder verschiedene Kanäle für verschiedene Zwecke, wie beispielsweise für Daten, Steuerungsinformationen usw.
Automatisch – bezieht sich auf die Durchführung einer Aktion oder Operation durch ein Computersystem (z. B. die Ausführung von Software durch das Computersystem) oder eine Vorrichtung (z. B. eine Schaltung, programmierbare Hardware-Elemente, ASICs usw.), für die keine Benutzereingabe, welche die Aktion oder die Operation direkt vorgibt oder durchführt, vorgenommen wird. Somit steht der Begriff „automatisch” im Gegensatz zu einer durch den Benutzer manuell durchgeführten oder vorgegebenen Operation, bei welcher der Benutzer eine Eingabe macht, um die Operation direkt durchzuführen. Ein automatischer Ablauf kann durch eine vom Benutzer gemachte Eingabe initiiert werden, die nachfolgenden Aktionen, die „automatisch” durchgeführt werden, werden jedoch nicht durch den Benutzer vorgegeben, d. h. sie werden nicht in dem Sinne „manuell” durchgeführt, dass der Benutzer jede einzelne durchzuführende Aktion vorgibt. Zum Beispiel füllt ein Benutzer, der ein elektronisches Formular ausfüllt, indem er die einzelnen Felder auswählt und eine Eingabe macht, die Informationen angibt (z. B. durch Eintippen von Informationen, Auswählen bzw. Aktivieren von Kontrollkästchen, Funkauswahl usw.), das Formular manuell aus, auch wenn das Computersystem das Formular als Reaktion auf die Benutzeraktionen aktualisieren muss. Das Formular kann automatisch durch das Computersystem ausgefüllt werden, wobei das Computersystem (z. B. auf dem Computersystem ausgeführte Software) die Felder des Formulars analysiert und das Formular ganz ohne eine Benutzereingabe, welche die Antworten auf die Felder vorgibt, ausfüllt. Wie vorstehend angegeben, kann der Benutzer das automatische Ausfüllen des Formulars aufrufen, ist jedoch nicht am eigentlichen Ausfüllen des Formulars beteiligt (z. B. gibt der Benutzer Antworten für Felder nicht manuell vor, sondern diese werden automatisch ausgefüllt). Die vorliegende Beschreibung gibt verschiedene Beispiele für Operationen an, die als Reaktion auf Aktionen des Benutzers automatisch durchgeführt werden.
Fig. 1 und Fig. 2 – Kommunikationssystem
1 zeigt ein beispielhaftes (und vereinfachtes) Drahtloskommunikationssystem. Man beachte, dass das System von 1 nur ein Beispiel eines möglichen Systems darstellt, und dass Ausführungsformen der Erfindung nach Wunsch in unterschiedlichen Systemen implementiert werden können, wie gewünscht.
Wie gezeigt, beinhaltet das beispielhafte Drahtloskommunikationssystem eine Basisstation 102A, die über ein Übertragungsmedium mit einer oder mehreren Benutzervorrichtungen 106A, 102B usw. bis 106N kommuniziert. Jede der Benutzervorrichtungen kann hier als „Benutzerausrüstung” (UE) bezeichnet werden. Somit werden die Benutzervorrichtungen 106 als UEs oder UE-Vorrichtungen bezeichnet.
Die Basisstation 102A kann eine Basis-Transceiver-Station (BTS) oder eine Funkzelle sein und Hardware beinhalten, die eine drahtlose Kommunikation mit den UEs 106A bis 106N ermöglicht. Die Basisstation 102A kann auch für eine Kommunikation mit einem Netz 100 ausgestattet sein (z. B. mit einem Kernnetz eines Mobilfunkdienstanbieters, einem Telekommunikationsnetz wie einem öffentlichen Telefonnetz (public switched telephone network (PSTN)) und/oder dem Internet, unter vielfältigen Möglichkeiten). Somit kann die Basisstation 102A die Kommunikation zwischen den Benutzervorrichtungen und/oder zwischen den Benutzervorrichtungen und dem Netz 100 erleichtern bzw. ermöglichen.
Der Kommunikationsbereich (oder der Versorgungsbereich) der Basisstation kann als „Zelle” bezeichnet werden. Die Basisstation 102A und die UEs 106 können dafür ausgelegt sein, unter Verwendung unterschiedlicher Funkzugriffstechniken (radio access technologies, RATs), die auch als Drahtloskommunikationstechniken oder Telekommunikationsstandards bezeichnet werden, wie GSM, UMTS (WCDMA, TD-SCDMA), LTE, LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2 CDMA2000 (z. B 1xRTT, 1xEV-DO, HRPD, eHRPD), Wi-Fi, WiMAX usw., über das Übertragungsmedium zu kommunizieren.
Die Basisstation 102A oder andere ähnliche Basisstationen (beispielsweise die Basisstationen 102B...102N), die gemäß dem gleichen oder einem anderen Funkkommunikationsstandard arbeiten, können somit als Netz von Zellen bereitgestellt werden, die einen kontinuierlichen oder fast kontinuierlichen überlappenden Dienst für die UEs 106A–N und ähnliche Vorrichtungen über einem breiten geographischen Gebiet über einen oder mehrere Funkkommunikationsstandards bereitstellen können.
Obwohl die Basisstation 102A als „Dienstzelle” für die UEs 106A–N fungieren kann, wie in 1 dargestellt ist, kann jede UE 106 somit auch in der Lage sein, Signale von (und womöglich innerhalb einer Kommunikationsreichweite von) einer oder mehreren anderen Zellen (die von den Basisstationen 102B–N und/oder anderen Basisstationen bereitgestellt werden können), die als „Nachbarzellen” bezeichnet werden können, zu empfangen. Solche Zellen können auch in der Lage sein, die Kommunikation zwischen Benutzervorrichtungen und/oder zwischen Benutzervorrichtungen und dem Netz 100 zu erleichtern bzw. zu ermöglichen. Solche Zellen können „Makro”-Zellen, „Mikro”-Zellen, „Pico”-Zellen und/oder Zellen beinhalten, die verschiedene andere Granularitäten einer Versorgungsbereichsgröße bereitstellen. Zum Beispiel könnten die Basisstationen 102A–B, die in 1 dargestellt sind, Makrozellen sein, während die Basisstation 102N eine Mikrozelle sein könnte. Andere Konfigurationen sind ebenfalls möglich.
Zusätzlich zu einer Kommunikation im „Infrastrukturmodus”, in dem UEs 106 indirekt über Basisstationen 102 miteinander und mit anderen Netzen/Vorrichtungen kommunizieren, können manche UEs auch in der Lage sein, in einem „Peer-to-Peer”-(P2P-Kommunikationsmodus) oder „Gerät-zu-Gerät”-Kommunikationsmodus (device-to-device, D2D-Kommunikationsmodus) zu kommunizieren. In einem solchen Modus können die UEs 106, wie die UE 106A und die UE 106B, direkt miteinander (z. B. statt mittels einer zwischengeschalteten Vorrichtung, beispielsweise einer Basisstation 102A) kommunizieren. Zum Beispiel können LTE D2D, Bluetooth („BT” einschließlich BT Low Energy („BLE”), Alternate MAC/PHY („AMP”) und/oder anderer BT-Versionen oder Funktionen), Wi-Fi ad-hoc/Peer-to-Peer und/oder ein beliebiges anderes Peer-to-Peer-Drahtloskommunikationsprotokoll verwendet werden, um direkte Signalübertragungen zwischen zwei UEs 106 zu ermöglichen.
Man beachte, dass ein UE 106 in der Lage sein kann, unter Verwendung mehrerer kabelloser Kommunikationsstandards zu kommunizieren. Zum Beispiel könnte ein UE 106 dafür ausgelegt sein, unter Verwendung von zwei oder mehreren von GSM, UMTS, CDMA2000, WiMAX, LTE, LTE-A, WLAN, Bluetooth, einem oder mehreren globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS, z. B. GPS oder GLONASS), einem oder mehreren Mobiltelevisionsfunkstandards (z. B. ATSC-M/H oder DVB-H), usw. zu kommunizieren. Andere Kombinationen aus Drahtloskommunikationsstandards (einschließlich von mehr als zwei Drahtloskommunikationsstandards) sind ebenfalls möglich.
2 stellt eine Benutzerausrüstung 106 (z. B. eine der Vorrichtungen 106A bis 106N) dar, die mit einer Basisstation 102 (z. B. einer der Basisstationen 102A bis 102N) kommuniziert. Bei der UE 106 kann es sich um eine Vorrichtung mit Fähigkeit zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise ein Mobiltelefon, eine handgeführte Vorrichtung, einen Computer oder ein Tablet, oder praktisch jede Art von kabelloser Vorrichtung handeln.
Die UE 106 kann einen Prozessor beinhalten, der dafür ausgelegt ist, in einem Speicher gespeicherte Programmanweisungen auszuführen. Die UE 106 kann jede der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen durchführen, indem sie solche gespeicherten Anweisungen ausführt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die UE 106 ein programmierbares Hardware-Element wie eine FPGA (anwenderprogrammierbare Gatteranordnung) beinhalten, die dafür ausgelegt ist, eine der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen oder einen Teil einer der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen durchzuführen.
In manchen Ausführungsformen kann die UE 106 dafür ausgelegt sein, unter Verwendung von einer von mehreren Funkzugangstechniken/Drahtloskommunikationsprotokollen zu kommunizieren. Zum Beispiel kann die UE 106 dafür ausgelegt sein, unter Verwendung von zwei oder mehr von GSM, UMTS, CDMA2000, LTE, LTE-A, WLAN, Wi-Fi oder GNSS zu kommunizieren. Andere Kombinationen von Drahtloskommunikationstechniken sind ebenfalls möglich.
Die UE 106 kann eine oder mehrere Antennen zum Kommunizieren unter Verwendung eines oder mehrerer Drahtloskommunikationsprotokolle beinhalten. In manchen Ausführungsformen kann die UE 106 einen oder mehrere Teile einer Empfangs- und/oder Sendekette jeweils für mehrere Drahtloskommunikationsstandards verwenden. Die für mehrere verwendete Funkeinrichtung kann eine einzige Antenne beinhalten oder kann mehrere Antennen (z. B. für MIMO) zum Durchführen drahtloser Signalübertragungen beinhalten. Alternativ dazu kann die UE 106 für jedes Drahtloskommunikationsprotokoll, mit dem zu kommunizieren es ausgelegt ist, separate Sende- und/oder Empfangsketten beinhalten (z. B. einschließlich separater Antennen und anderer Funkkomponenten). Als eine weitere Alternative kann die UE 106 mindestens eine Funkvorrichtung, die jeweils von mehreren Drahtloskommunikationsprotokollen genutzt wird, und mindestens eine Funkvorrichtung, die jeweils ausschließlich durch ein einziges Drahtloskommunikationsprotokoll genutzt wird, beinhalten. Andere Konfigurationen sind ebenfalls möglich.
Fig. 3 – Beispiel für ein Blockdiagramm einer UE
3 zeigt ein Beispiel für ein Blockdiagramm einer UE 106. Wie dargestellt, kann die UE 106 ein System auf einem Chip (system on chip (SOC)) 300 beinhalten, das Abschnitte für verschiedene Zwecke beinhalten kann. Wie gezeigt, kann das SOC 300 zum Beispiel beinhalten: mindestens einen Prozessor 302, der Programmanweisungen für die UE 106 ausführen kann, und eine Anzeigeschaltung 304, die eine Grafikverarbeitung durchführen und Anzeigesignale an die Anzeige 360 ausgeben kann. Der mindestens eine Prozessor 302 kann zudem mit einer Speicherverwaltungseinheit (memory management unit (MMU)) 340 gekoppelt sein, die dafür ausgelegt sein kann, Adressen von dem mindestens einen Prozessor 302 zu empfangen und diese Adressen in Speicherorte (z. B. in einem Speicher 306, einem Nur-Lese-Speicher (read only memory, ROM) 350, einem NAND-Flash-Speicher 310) und/oder andere Schaltungen oder Vorrichtungen, wie die Anzeigeschaltung 304, eine Drahtloskommunikationsschaltung 330, eine Verbinderschnittstelle 320 und/oder eine Anzeige 360 umzusetzen. Die MMU 340 kann dafür ausgelegt sein, einen Speicherschutz und eine Seitentabellenumsetzung oder -einrichtung durchzuführen. In manchen Ausführungsformen kann die MMU 340 als ein Teil des mindestens einen Prozessors 302 enthalten sein.
Wie gezeigt, kann das SOC 300 mit verschiedenen anderen Schaltkreisen der UE 106 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die UE 106 verschiedenartige Speicher (z. B. einschließlich eines NAND-Flash 310), eine Verbinderschnittstelle 320 (z. B. zum Koppeln mit einem Computersystem, einem Dock, einer Ladestation usw.), die Anzeige 360 und eine Drahtloskommunikationsschaltung (z. B. eine Funkvorrichtung) 330 (z. B. für LTE, Wi-Fi, GPS usw.) beinhalten.
Die UE-Vorrichtung 106 kann mindestens eine Antenne, und in manchen Ausführungsformen mehrere Antennen, zur Durchführung einer Drahtloskommunikation mit Basisstationen und/oder anderen Vorrichtungen beinhalten. Zum Beispiel kann die UE-Vorrichtung 106 eine Antenne 335 verwenden, um die drahtlose Kommunikation durchzuführen. Wie oben angegeben, kann die UE in manchen Ausführungsformen dafür ausgelegt sein, unter Verwendung mehrerer Drahtloskommunikationsstandards drahtlos zu kommunizieren.
Wie hier weiter unten beschrieben, kann die UE 106 Hardware- und Softwarekomponenten zum Implementieren von Merkmalen zur Verwendung einer Carrier-Aggregation in Verbindung mit einer Kommunikation von Gerät zu Gerät beinhalten, beispielsweise solche, wie sie hier unter anderem unter Bezugnahme auf 7 beschrieben sind. Der Prozessor 302 der UE-Vorrichtung 106 kann dafür ausgelegt sein, einen Teil oder alle der hier beschriebenen Verfahren zu implementieren, indem er z. B. auf einem Speichermedium (z. B. einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermedium) gespeicherte Programmanweisungen ausführt. In anderen Ausführungsformen kann der Prozessor 302 als ein programmierbares Hardware-Element gestaltet sein, beispielsweise als FPGA (anwenderprogrammierbare Gatteranordnung) oder als ASIC (anwenderspezifische integrierte Schaltung). Alternativ dazu (oder zusätzlich) kann der Prozessor 302 der UE-Vorrichtung 106 dafür ausgelegt sein, in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen Komponenten 300, 304, 306, 310, 320, 330, 335, 340, 350, 360 einen Teil oder alle der hierein beschriebenen Merkmale zu implementieren, beispielsweise die Merkmale, die hier unter anderem unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
Fig. 4 – Beispiel für ein Blockdiagramm einer Basisstation
4 zeigt ein Beispiel für ein Blockdiagramm einer Basisstation 102. Man beachte, dass die Basisstation aus 4 nur ein Beispiel für eine mögliche Basisstation ist.
Wie dargestellt, kann die Basisstation 102 mindestens einen Prozessor 404 einschließen, der Programmanweisungen für die Basisstation 102 ausführen kann. Der mindestens eine Prozessor 404 kann zudem mit einer Speicherverwaltungseinheit (memory management unit, MMU) 440 gekoppelt sein, die dafür ausgelegt sein kann, Adressen von dem mindestens einen Prozessor 404 zu empfangen und diese Adressen in Speicherorte (z. B. in einem Speicher 460 und einem Nur-Lese-Speicher (read only memory, ROM) 450) oder andere Schaltungen oder Vorrichtungen umzusetzen.
Die Basisstation 102 kann mindestens einen Netzport 470 beinhalten. Der Netzport 470 kann dafür ausgelegt sein, eine Kopplung mit einem Telefonnetz herzustellen und mehreren Vorrichtungen, wie den UE-Vorrichtungen 106, Zugang zum Telefonnetz zu verschaffen, wie vorstehend in den 1 und 2 beschrieben.
Der Netzport 470 (oder ein zusätzlicher Netzport) kann zudem oder alternativ dazu für eine Kopplung mit einem Mobilfunknetz, z. B. einem Kernnetz eines Mobilfunkdienstanbieters ausgelegt sein. Das Kernnetz kann eine Vielzahl von Vorrichtungen, wie den UE-Vorrichtungen 106, mobilitätsbezogene Dienste und/oder andere Dienste bereitstellen. In manchen Fällen kann sich der Netzport 470 über das Kernnetz einem Telefonnetz koppeln, und/oder das Kernnetz kann ein Telefonnetz bereitstellen (z. B. unter anderem UE-Vorrichtungen, die durch den Mobilfunkdienstanbieter versorgt werden).
Die Basisstation 102 kann mindestens eine Antenne 434 und womöglich mehrere Antennen beinhalten. Die mindestens eine Antenne 434 kann für eine Funktion als ein drahtloser Transceiver ausgelegt sein, und kann ferner dafür ausgelegt sein, über eine Funkvorrichtung 430 mit den UE-Vorrichtungen 106 zu kommunizieren. Die Antenne 434 kommuniziert mit der Funkvorrichtung 430 über eine Kommunikationskette 432. Bei der Kommunikationskette 432 kann es sich um eine Empfangskette, eine Sendekette oder beides handeln. Die Funkvorrichtung 430 kann dafür ausgelegt sein, über verschiedene Drahtlostelekommunikationsstandards zu kommunizieren, unter anderem über LTE, LTE-A, UMTS, CDMA2000 usw.
Wie hier weiter unten beschrieben, kann die BS 102 Hardware- und Software-Komponenten zum Implementieren von Merkmalen für die Anwendung einer Carrier-Aggregation in Verbindung mit einer Kommunikation von Gerät zu Gerät beinhalten, beispielsweise solche, die hier unter anderem unter Bezugnahme auf 7 beschrieben sind. Der Prozessor 404 der Basisstation 102 kann dafür ausgelegt sein, einen Teil oder alle von den hier beschriebenen Verfahren zu implementieren, indem er z. B. Programmanweisungen ausführt, die auf einem Speichermedium (z. B. einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermedium) gespeichert sind. Alternativ dazu kann der Prozessor 404 als ein programmierbares Hardware-Element ausgelegt sein, beispielsweise als FPGA (anwenderprogrammierbare Gatteranordnung) oder ASIC (anwenderspezifische integrierte Schaltung) oder als Kombination davon. Alternativ (oder zusätzlich) dazu kann der Prozessor 404 der BS 102 dafür ausgelegt sein, in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen Komponenten 430, 432, 434, 440, 450, 460, 470 einen Teil oder alle der hierein beschriebenen Merkmale, beispielsweise die hier unter anderem unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen Merkmale, zu implementieren.
Fig. 5 – Carrier-Aggregation
Carrier-Aggregation ist ein Schema, bei dem mehrere Carrier bzw. Träger (z. B. Frequenzkanäle) für eine drahtlose Kommunikation mit einer UE gemäß einer Drahtloskommunikationstechnik verwendet werden können. 5 zeigt ein Beispiel für ein Carrier-Aggregationsschema (das z. B. gemäß der LTE-Funkzugangstechnologie verwendet werden kann), das gemäß anderen Aspekten dieser Offenbarung verwendet werden kann, beispielsweise mit Bezug auf 7.
In dem dargestellten Schema können bis zu fünf beteiligte Carrier (Carrier 504, 506, 508, 510, 512) für ein und dieselbe Benutzervorrichtung gebündelt werden (beispielsweise eine der UEs 106, die in den 1 bis 3 dargestellt und mit Bezug darauf beschrieben sind). Jeder beteiligte Carrier kann eine Kanalbreite von bis zu 20 MHz nutzen. Als eine Möglichkeit kann jeder beteiligte Carrier ein Carrier der LTE-Version 8 sein. Somit kann einer UE gemäß dem Beispielsschema eine Bandbreite von 100 MHz zugewiesen werden. In vielen Fällen kann ein solches Carrier-Aggregationsschema einer UE, die daran beteiligt ist, einen höheren Durchsatz ermöglichen als dies ohne ein solches Schema möglich wäre.
In vielen Fällen können beteiligte Carrier aneinander angrenzende Frequenzkanäle nutzen. Man beachte jedoch, dass es auch möglich ist, eine Carrier-Aggregation zu implementieren, für die nicht-kontinuierliche Frequenzkanäle genutzt werden, die womöglich nicht-kontinuierliche Frequenzkanäle innerhalb desselben Frequenzbands und/oder Frequenzkanäle innerhalb verschiedener Frequenzbänder beinhalten.
Man beachte, dass das in 5 dargestellte, als Beispiel dienende Schema und die zugehörige Beschreibung als Beispiel für eine mögliche Art und Weise der Implementierung einer Carrier-Aggregation angegeben werden, dass sie aber nicht die Offenbarung als Ganzes beschränken sollen. Zahlreiche Alternativen dazu und Varianten der Einzelheiten davon sind möglich und sollten als im Bereich der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet werden. Als Beispiel: Es können Carrier-Aggregationsschemata in Verbindung mit anderen Drahtloskommunikationstechniken implementiert werden; es können Carrier gemäß anderen LTE-Versionen oder anderen Funkzugangstechnologien gemeinsam verwendet werden; es können Carrier mit voneinander verschiedenen Kanalbreiten verwendet werden; es kann eine andere Anzahl beteiligter Carrier unterstützt werden; und/oder es sind auch viele andere Alternativen und Varianten des dargestellten Schemas möglich.
Fig. 6 – Carrier-übergreifende Planung
Für Systeme, die eine Carrier-Aggregation implementieren, sind verschiedene Steuerungsschemata/-mechanismen möglich. Eine Möglichkeit ist, eine unabhängige Zelle an jedem beteiligten Carrier zu implementiert, beispielsweise dadurch, dass ein Steuerkanal mit Datenplanungs- und anderen Steuerungsmerkmalen für jede Zelle an dem beteiligten Carrier für diese Zelle bereitgestellt wird. Eine weitere Möglichkeit ist, einige oder alle Steuerungsfunktionen zu zentralisieren. Zum Beispiel könnte eine „primäre Zelle” an einem beteiligten Carrier implementiert werden, während „sekundäre Zellen” an zusätzlichen beteiligten Carriers implementiert werden können, so dass einige oder alle Steuerungsinformationen für die sekundären Zellen über die primäre Zelle kommuniziert werden.
Ein solches Schema kann als „Carrier-übergreifende Planung” bezeichnet werden, und 6 zeigt ein solches Beispielsschema (das z. B. gemäß der LTE-Funkzugangstechnologie verwendet werden kann). Man beachte, dass das in 6 dargestellte, als Beispiel dienende Schema und die zugehörige Beschreibung als Beispiel für eine mögliche Art und Weise der Implementierung eines Carrier-übergreifenden Planungsmechanismus angegeben werden, dass sie aber nicht die Offenbarung als Ganzes beschränken sollen. Es sind zahlreiche Alternativen und Varianten für diese als Beispiele genannten Einzelheiten möglich, und sie sollten als im Bereich der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet werden.
Wie dargestellt, kann in dem als Beispiel angegebenen Schema eine Benutzervorrichtung (z. B. ein UE 106, wie es in den 1 bis 3 dargestellt und mit Bezug darauf beschrieben ist) drei aktive Carrier als Teil ihrer Verbindung mit einem Netz aufweisen (z. B. mittels einer oder mehrerer Basisstationen 102, wie sie in den 1 bis 2 und 4 dargestellt und mit Bezug darauf beschrieben sind), welches als eine primäre Zelle 602 und zwei sekundäre Zellen 604, 606 implementiert sein kann. Das Netz kann über einen Steuerkanal der primären Zelle 602 Steuerdaten 608 (z. B. für die Planung der Übermittlung von Benutzerdaten, für die Durchführung von mit Mobilität im Zusammenhang stehenden Funktionen usw.) für alle drei Zellen bereitstellen. Zum Beispiel können die Steuerdaten 608 über einen physischen Downlink-Steuerkanal (physical downlink control channel, PDCCH) der primären Zelle 602 übermittelt werden.
Das Netz kann Benutzerdaten 610 (z. B. Anwendungsdaten für Netzanwendungen wie Webbrowser-Anwendungen, E-Mail-Anwendungen, Sprachanrufanwendungen, Video-Chat-Anwendungen, Spieleanwendungen usw.) für die UE 106 an einer beliebigen oder allen der Zellen 602, 604, 606 bereitstellen. Zum Beispiel können verschiedene Teile der Benutzerdaten 610 über einen gemeinsamen physischen Downlink-Kanal (physical donwlink shared channel, PDSCH) sowohl der primären Zelle 602 als auch der sekundären Zellen 604, 606 übermittelt werden.
Somit kann eine Carrier-übergreifende Planung in Verbindung mit einer Carrier-Aggregation verwendet werden, um (mindestens einen Teil) der Steuersignalübertragungen an einer Zelle) zu zentralisieren. Diese Technik kann in vielen Fällen für Signalübertragungen im Infrastrukturmodus zwischen einer UE und einem Netz verwendet werden, wie sie in dem Beispielsschema von 6 dargestellt sind. Außerdem kann eine Carrier-übergreifende Planung in Verbindung mit einer Carrier-Aggregation verwendet werden, um eine netzgesteuerte hybride Kommunikation im Infrastrukturmodus/von Gerät zu Gerät zwischen zwei UEs 106 bereitzustellen. Hier werden nachstehend verschiedene weitere Aspekte eines solchen Verfahrens mit Bezug auf das Verfahren von 7 beschrieben.
Fig. 7 – Kommunikationsablaufdiagramm
7 ist ein Kommunikations-/Signalablaufdiagramm, das ein Schema für eine netzgesteuerte Kommunikation von Gerät zu Gerät mittels Carrier-Aggregation darstellt. Das in 7 gezeigte Schema kann unter anderen Vorrichtungen in Verbindung mit beliebigen der in den vorstehenden Figuren gezeigten Computersystemen oder Vorrichtungen verwendet werden. Wie dargestellt, kann das Schema zwei Benutzervorrichtungen (wie z. B. UE 106A und UE 106B, die in 1 dargestellt sind und die hier auch als „erstes UE” bzw. „zweites UE” bezeichnet werden können) mit der Fähigkeit zur Durchführung einer direkten Kommunikation von Gerät zu Gerät unter der Steuerung eines Mobilfunknetzes (z. B. mittels einer Basisstation, wie der in 1 dargestellten Basisstation 102) vorstehen.
In verschiedenen Ausführungsformen können einige der dargestellten Elemente gleichzeitig, in einer anderen Reihenfolge als gezeigt durchgeführt oder ausgelassen werden. Zudem können nach Wunsch zusätzliche Elemente durchgeführt werden. Wie gezeigt kann das Schema wie folgt funktionieren.
In 702 kann die BS 102 eine primäre Zelle mit der ersten UE 106A einrichten (z. B. konfigurieren). In 704 kann die BS 102 eine primäre Zelle mit der zweiten UE 106B einrichten. Anders ausgedrückt kann die BS 102 eine primäre Zelle sowohl für die Kommunikation mit der ersten UE 106A als auch mit der zweiten UE 106B konfigurieren. Jede primäre Zelle kann gemäß einer ersten Funkzugangstechnik (RAT), beispielsweise LTE, eingerichtet werden.
Jede primäre Zelle kann einen bestimmten Kanal (z. B. einen Frequenzkanal) als Carrier verwenden. Somit kann die primäre Zelle zwischen der BS 102 und der ersten UE 106A einen ersten Kanal als Carrier verwenden. Bei den Kanälen, die für die primären Zellen verwendet werden, kann es sich um ein und denselben Kanal handeln (z. B. kann die BS 106 in einem Mehrfachzugriffs-Mobilkommunikationssystem mit mehreren Benutzervorrichtungen unter Verwendung ein und desselben Kanals kommunizieren), oder es kann sich dabei um verschiedene Kanäle handeln.
Zumindest in manchen Fällen können die Kanäle, die für die primären Zellen ausgewählt werden, in einem lizenzierten Frequenzband liegen, das hier auch als „erstes Frequenzband” bezeichnet werden kann. Zum Beispiel kann ein Mobilfunknetzanbieter eine Lizenz für ein bestimmtes Frequenzband (möglicherweise speziell zur Verwendung in Verbindung mit einer bestimmten Funkzugangstechnologie, beispielsweise LTE-A, LTE, WCDMA, CDMA2000, GSM usw.) lizenziert haben und ein Mobilfunknetz bereitstellen, das in erster Linie innerhalb des lizenzierten Frequenzbands arbeitet. Ein solches lizenziertes Frequenzband kann weniger Störungen von außen unterworfen sein als ein nicht-lizenziertes Frequenzband. Zum Beispiel kann ein nicht-lizenziertes Frequenzband einer Störung von anderen Drahtloskommunikationstechniken und/oder von anderen Mobilfunknetzbetreibern, die eine ähnliche oder die gleiche Kommunikationstechnik verwenden, unterliegen, während ein lizenziertes Frequenzband einer solchen Störung von externen Quellen nicht unterworfen sein muss, z. B. wenn das lizenzierte Frequenzband zur ausschließlichen Verwendung durch einen bestimmten Mobilfunknetzanbieter lizenziert ist.
Jede primäre Zelle kann einer Benutzervorrichtung eine Infrastrukturmodus-Kommunikationsverbindung zum Mobilfunknetz bereitstellen. Zum Beispiel kann jede primäre Zelle eine Verbindung zu einem Kernnetz bereitstellen, z. B. von einem Mobilfunknetzanbieter, mit dem ein Benutzer der UE 106 einen Subskriptions- und/oder anderen Vertrag über die Bereitstellung von Mobilfunkdiensten hat. Das Mobilfunknetz kann somit eine Konnektivität zwischen den einzelnen Benutzervorrichtungen und verschiedenen Diensten und/oder Vorrichtungen, die mit dem Mobilfunknetz verbunden sind, beispielsweise anderen Benutzervorrichtungen, einem öffentlichen Telefonnetz, dem Internet, verschiedenen Cloud-basierten Diensten usw. bereitstellen. Jede primäre Zelle kann für Steuersignalübertragungen zwischen einer jeweiligen UE 106 und der BS 102 verwendet werden und kann auch für Übertragungen von Daten (z. B. Benutzerdaten) verwendet werden.
Man beachte, dass die Basisstation 102 als Teil eines solchen Mobilfunknetzes in Verbindung mit zahlreichen anderen Basisstationen (die andere Zellen bereitstellen können) und anderer Netz-Hardware und -Software zusammenarbeiten kann, um einen kontinuierlichen (oder fast kontinuierlichen) überlappenden Drahtlosdienst über einem breiten geografischen Bereich bereitzustellen. Zumindest in manchen Fällen kann bzw. können die erste UE 106A und/oder die zweite UE 106B eine Zelle mit der BS 102, die als die primäre Zelle eingerichtet werden soll, aus mehreren Zellen innerhalb einer Drahtloskommunikationsreichweite der ersten UE 106A und/oder der zweiten UE 106B, die von nahe gelegenen Basisstationen bereitgestellt werden können, auswählen. Zum Beispiel kann jede Benutzervorrichtung in der Lage sein, manche oder alle von mehreren benachbarten Zellen zu entdecken, Signale von ihnen zu erfassen und womöglich mit ihnen zu kommunizieren, z. B. abhängig von einer Signalstärke/-qualität, einer Berechtigung, einer technologischen Kompatibilität usw. Die primäre Zelle kann auf Basis einer oder mehrerer Signalstärke- und/oder Signalqualitätsmessungen der primären Zelle und/oder anderer nahegelegener Zellen, unter anderen möglichen Kriterien (z. B. einem Stau drahtlos übertragener Daten an der Zelle bzw. den Zellen, dem Betreiber der Zelle(n), der Drahtlostechnik, gemäß der die Zelle(n) arbeitet bzw. arbeiten, usw.), ausgewählt und konfiguriert/eingerichtet werden.
Man beachte außerdem, dass gemäß manchen Ausführungsformen eine Zellenauswahl eine anfängliche Zellenauswahl sein kann, z. B. nach dem Einschalten einer Benutzervorrichtung (oder möglicherweise nach dem Verlassen eines beschränkten Betriebs- oder „Flugzeugmodus”). Alternativ dazu kann die Zellenauswahl Teil eines Zellenneuwahlprozesses sein. Zum Beispiel könnte eine Benutzervorrichtung auf Basis einer durchgemachten Herabsetzung der Signalstärke und/oder -qualität in einer bisherigen primären Zelle einen Zellenneuwahlprozess durchführen, um eine neue Zelle mit besserer Signalstärke und/oder -qualität als primäre Zelle auszuwählen, z. B. als Ergebnis einer Bewegung aus einem Versorgungsbereich der bisherigen primären Zelle in einen Versorgungsbereich der neuen primären Zelle.
Sobald eine Benutzervorrichtung eine primäre Zelle eingerichtet hat und somit kommunikationsfähig mit dem Mobilfunknetz verbunden ist, kann die Benutzervorrichtung fordern, dass das Netz eine Kommunikationsverbindung mit einer anderen Benutzervorrichtung bereitstellt. Zum Beispiel kann eine Benutzervorrichtung (wie die erste UE 106A) einen Sprachanruf oder Video-Chat mit einer anderen Benutzervorrichtung (beispielsweise der zweiten UE 106B) initiieren.
Um Benutzervorrichtungen als Reaktion auf solch eine Forderung miteinander zu verbinden, kann das Mobilfunknetz die Standorte der einzelnen Benutzervorrichtungen bestimmen. Häufig können die Benutzervorrichtungen entfernt voneinander sein und können demzufolge mittels verschiedener Infrastrukturkomponenten des Mobilfunknetzes, unter anderem mittels Basisstationen, die primäre Zellen für jede der Benutzervorrichtungen bereitstellen, verbunden sein. Anders ausgedrückt kann eine Benutzerkonnektivität (z. B. mit anderen Vorrichtungen, dem Internet, Cloud-basierten Diensten usw.) in solchen Situationen mittels einer Basisstation (oder mehrerer Basisstationen) bereitgestellt werden.
Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Benutzervorrichtungen sehr nahe beieinander liegen (z. B. unterhalb eines vorgegebenen oder konfigurierbaren Abstandsschwellenwerts, wenn sie von derselben Basisstation versorgt werden, oder wenn anderweitig bestimmt wird, dass sie möglicherweise innerhalb einer solchen Reichweite liegen, dass sie eine direkte Kommunikation von Gerät zu Gerät durchführen können), kann das Netz bestimmen, dass eine direkte Gerät-zu-Gerät-Verbindung (device-to-device, D2D) zwischen den Benutzervorrichtungen eingerichtet werden soll. Man beachte, dass das, was als ausreichende Nähe für eine D2D-Kommunikation betrachtet wird, mindestens zum Teil von der verwendeten D2D-Kommunikationstechnik abhängig sein kann. Um ein Beispiel für eine Reichweite zu geben, so können in Verbindung mit manchen Drahtloskommunikationstechniken Vorrichtungen, die nicht weiter als etwa 1 km voneinander entfernt sind, als potenziell fähig zur Durchführung einer D2D-Kommunikation betrachtet werden. Andere Reichweiten (unter anderem z. B. kürzere Reichweiten wie 800 m, 500 m usw., oder längere Reichweiten, wie zwei 2 km, 3 km usw.) sind ebenfalls möglich.
Es kann verschiedene Möglichkeiten geben, eine solche D2D-Verbindung zwischen Benutzervorrichtungen einzurichten. Eine Möglichkeit ist, eine direkte Kommunikation unter Verwendung von Wi-Fi (z. B. Wi-Fi Peer-to-Peer) durchzuführen. Jedoch kann es sein, dass ein Mobilfunknetz nicht dazu in der Lage ist, eine solche Kommunikation zu planen oder anderweitig zu steuern, was zu einer Störung zwischen verschiedenen Vorrichtungspaaren und/oder einer anderen Wi-Fi-Kommunikation aufgrund fehlender Koordination (ihren könnte. Ferner kann Wi-Fi eine relativ kurze Reichweite haben, was seine potenzielle Nützlichkeit und Attraktivität beschränkt, und kann bei größeren Reichweiten auch relativ energieineffizient sein (z. B. kann es eine Batterie einer Vorrichtung relativ schnell leeren).
Als weitere Möglichkeit könnte eine direkte D2D-Kommunikation unter Verwendung einer Mobilfunkkommunikation durchgeführt werden, aber auf dezentralisierte Weise. Jedoch könnte in einer solchen Situation das Mobilfunknetz wiederum nicht in der Lage sein, die Funkressourcen der Vorrichtungen, die an der Kommunikation von Gerät zu Gerät teilnehmen, zu steuern, was zu einer unerwünschten Störung anderer Vorrichtungen im Mobilfunksystem führen könnte.
Eine weitere Möglichkeit ist, eine direkte D2D-Kommunikation unter Verwendung einer Mobilfunkkommunikation unter Netzsteuerung durchzuführen. Diese kann möglicherweise Auswirkungen auf Netzfunktionen und die verfügbare(n) Bandbreite/Ressourcen haben, da das Netz Ressourcen für sowohl normale (z. B. Infrastrukturmodus-Kommunikationen) Kommunikationen als auch D2D-Kommunikationen planen kann. Wenn eine Carrier-Aggregation in Verbindung mit einer D2D-Kommunikation implementiert wird, beispielsweise so, dass eine D2D-Kommunikation an einer sekundären Zelle durchgeführt wird, die an einem anderen Carrier implementiert ist als die primäre Zelle, kann dies allerdings ermöglichen, dass das Netz die D2D-Kommunikation steuert, ohne die für Infrastrukturmodus-Kommunikationen an der primären Zelle verfügbaren Ressourcen zu beschränken.
So kann die BS 102 in 706 und 708 die erste UE 106A bzw. die zweite UE 106B so konfigurieren, dass diese eine direkte gegenseitige Kommunikation von Gerät zu Gerät unter Verwendung einer sekundären Zelle durchführen. Die sekundäre Zelle kann einen Kanal (z. B. einen Frequenzkanal) als Carrier verwenden, der ein anderer ist als bei jeder primären Zelle (nämlich ein „zweiter” Kanal). Der sekundäre Kanal kann ein Kanal auf demselben Frequenzband sein wie der erste Kanal oder auf einem ganz anderen Frequenzband liegen. Zum Beispiel kann der zweite Kanal auf einem nicht-lizenzierten Frequenzband, beispielsweise auf einem Frequenzband für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Zwecke (ISM) oder einem anderen lizenzierten Frequenzband, liegen. Man beachte insbesondere, dass die Nutzung eines Kanals auf einem anderen Frequenzband, beispielsweise einem nicht-lizenzierten Frequenzband, als Carrier für die sekundäre Zelle das Mobilfunknetz in die Lage versetzen kann, die D2D-Kommunikation zu koordinieren, ohne die Ressourcenlast auf dem ersten Frequenzband zu erhöhen.
Die BS 102 kann die erste UE 106A und die zweite UE 106B so konfigurieren, dass diese die sekundäre Zelle für eine gegenseitige D2D-Kommunikation über die primäre Zelle nutzen. Das Konfigurieren der sekundären Zelle beinhaltet verschiedene Schritte, deren Natur (unter verschiedenen möglichen Faktoren) von dem Frequenzband abhängen kann, auf dem der sekundäre Kanal liegt.
Als Teil der Konfigurierung der sekundären Zelle kann die BS 102 einen Auswahlprozess durchführen, um einen Kanal als „zweiten Kanal” auszuwählen, auf dem die sekundäre Zelle eingerichtet wird. Der Auswahlprozess kann zumindest in manchen Fällen das Auswählen des zweiten Kanals aus möglichen Kanälen in Mehrfrequenzbändern beinhalten. Zum Beispiel könnte die BS 102 gemäß verschiedenen möglichen Implementierungen den zweiten Kanal aus einer Kombination aus dem ersten Frequenzband, mindestens einem nicht-lizenzierten (z. B. ISM-)Frequenzband und/oder mindestens einem anderen lizenzierten Frequenzband (z. B. aus Frequenzbändern, auf denen der Mobilfunknetzanbieter gerade ein Mobilfunknetz gemäß einer oder mehreren Funkzugangstechnologien früherer Generationen betreibt oder bisher betrieben hat) auswählen.
Falls die sekundäre Zelle auf einem nicht-lizenzierten Frequenzband eingerichtet wird (oder werden könnte), das einer Störung durch eine andere drahtlose Kommunikation, die keiner Netzsteuerung unterliegt, (z. B. womöglich durch eine oder mehrere andere Drahtloskommunikationstechniken) unterliegen könnte, kann eine Kanalauswahl eine oder mehrere Abtastungen/Messungen des nicht-lizenzierten Frequenzbandes auf eine oder mehrere Arten einer Störung durch die drahtlose Kommunikation beinhalten.
Insbesondere kann es zumindest in manchen Fällen wünschenswert sein, eine Prüfung auf eine Wi-Fi-Störung an einem nicht-lizenzierten Frequenzband durchzuführen, falls ein Kanal, der auf diesem nicht-lizenzierten Frequenzband liegt, für die Auswahl als zweiter Kanal in Betracht gezogen wird. In einem solchen Fall könnte die BS 102 einen oder mehrere Wi-Fi-Kanäle auf einem Frequenzband abtasten, in dem üblicherweise eine Wi-Fi-Kommunikation durchgeführt werden kann. Falls gewünscht, kann die BS 102 mit einer Wi-Fi-Kommunikationsschaltung ausgestattet werden, die speziell für einen solchen Zweck (und/oder für andere Zwecke) gedacht ist. Das Abtasten der Wi-Fi-Kanäle kann das Messen von verschiedenen Kanalzustandsmetriken und/oder Metriken, die verwendet werden können, um Störpegel zu messen oder abzuleiten, wie RSSI, beinhalten. Eine Möglichkeit ist, dass die BS 102 eine Leistungsspektrumsdichteerfassung an einem solchen nicht-lizenzierten Frequenzband durchführen kann.
Auf Basis der Abtastung der Wi-Fi-Kanäle kann die BS 102 einen oder mehrere Kanäle im nicht-lizenzierten Frequenzband als potenzielle Kanäle, auf denen die sekundäre Zelle eingerichtet werden könnte, auswählen (z. B. Wi-Fi-Kanäle oder Kanäle gemäß der ersten RAT (wie LTE-Kanäle), deren Frequenzen denen von einem oder mehreren der Wi-Fi-Kanäle entsprechen/diese überlappen können). Der mindestens eine ausgewählte Kanal kann einer sein, von dem bestimmt worden ist, dass an ihm eine Wi-Fi-Störung weniger wahrscheinlich und/oder vorherrschend ist, beispielsweise ein Kanal, für den RSS; SNR oder Nicht-IEEE-Interferenz auf entsprechenden WiFi-Kanälen unter einem gewünschten Schwellenwert liegen.
Nachdem die BS 102 einen oder mehrere Kanäle als potenzielle Carrier für die sekundäre Zelle ausgewählt hat, kann sie eine Meldung dieser Kanäle an sowohl die erste UE 106A als auch die zweite UE 106B ausgeben. Zum Beispiel kann die BS 102 eine Liste potenzieller Kanäle in einem nicht-lizenzierten Frequenzband an sowohl die erste UE 106A als auch die zweite UE 106B in einer Konfigurationsmeldung (z. B. einem RRC-Konfigurationsobjekt) über die jeweilige primäre Zelle für sowohl die erste UE 106A als auch die zweite UE 106B ausgeben. Die UEs 106 können eine solche Liste potenzieller Kanäle speichern und sich selbst konfigurieren, um Carrier auf einem beliebigen der potenziellen Kanäle einzurichten, nachdem sie einen weiteren Befehl/eine weitere Meldung dazu von der BS 102 empfangen haben. Anders ausgedrückt können die UEs 106 jeden Kanal auf der Liste als möglichen Carrier konfigurieren, obwohl sie ,inaktiv' und als eigentliche Carrier ungenutzt bleiben, bis sie ausdrücklicher aktiviert werden.
In manchen Fällen kann eines oder können beide von der ersten UE 106A und von der zweiten UE 106B zusätzlich eine Rückmeldung (z. B. über die primäre Zelle) in Bezug auf solch eine Liste potenzieller Kanäle in einem nicht-lizenzierten Frequenzband, auf dem die sekundäre Zelle eingerichtet werden könnte, an die BS 102 ausgeben. Zum Beispiel kann eines oder können beide von der ersten UE 106A und von der zweiten UE 106B eine oder mehrere Messungen (z. B. auf Störung/Signalstärke/RSSI-Abtastungen/eine von verschiedenen anderen Kanalzustandsmetriken) an manchen oder allen von den potenziellen Kanälen durchführen, um Kanalzustände für diese Kanäle, die an der ersten UE 106A und/oder an der zweiten UE 106B liegen, zu bestimmen, z. B. um zu bestätigen, dass diese Kanäle in der Nähe der ersten UE 106A und/oder der zweiten UE 106B auch relativ frei sind von Störungen. Somit könnte(n) eine oder beide von der ersten UE 106A und der zweiten UE 106B solche Kanalzustandsinformationen an die BS 102 ausgeben, eine reduzierte (oder möglicherweise nicht reduzierte) Liste unterstützter Kanäle ausgeben und/oder auf andere Weise eine Rückmeldung/Informationen in Bezug auf die Liste potenzieller Kanäle im nicht-lizenzierten Frequenzband, auf dem die sekundäre Zelle eingerichtet werden könnte, an die BS 102 ausgeben.
Ein weiteres Beispiel ist, dass die Fähigkeiten zur drahtlosen Kommunikation bei einer bzw. beiden von der ersten UE 106A und der zweiten UE 106B begrenzt sein können, weswegen es nicht möglich sein könnte, Signalübertragungen gemäß der ersten RAT auf einem bestimmten Frequenzband durchzuführen. Falls mindestens eine der ersten UE 106A oder der zweiten UE 106B oder beide nicht in der Lage ist/sind, eine der potenziellen Kanäle, die von der BS 102 gemeldet bzw. angegeben werden, zu nutzen, können solche Informationen (z. B. über die primäre Zelle) an die BS 102 übermittelt werden, beispielsweise mittels einer reduzierten Liste unterstützter Kanäle oder einer Liste nicht-unterstützter Kanäle oder in beliebigen anderen von verschiedenen Rückmeldungsformen.
Man beachte, dass bei potenziellen Kanälen auf lizenzierten Frequenzbändern eine Interferenz durch eine drahtlose Kommunikation, die keiner Netzsteuerung unterliegt, kein Problem sein muss. Zum Beispiel kann das Netz die vollständige Kontrolle über die möglichen Kanäle an diesem Frequenzband haben und kann somit bereits Kenntnis von etwaigen Drahtloskommunikationsaktivitäten an solchen Kanälen haben. Wenn Kanäle in einem oder mehreren solcher lizenzierten Frequenzbänder für die Auswahl als zweiter Kanal in Betracht gezogen werden, kann es sein, dass eine Anfangsabtastung der Kanäle an solchen Bändern nicht nötig ist.
Sobald etwaige Abtastungen/Kanalmessungen (falls nötig, z. B. wenn eines oder mehrere nicht-lizenzierte Frequenzbänder in Betracht gezogen werden) durch die BS 102 durchgeführt worden sind, und möglicherweise außerdem auf Basis von etwaigen Rückmeldungen, die von den UEs 106 empfangen werden (z. B. wiederum falls nötig), dann kann die BS einen Kanal (d. h. den zweiten Kanal) auswählen, auf dem die sekundäre Zelle einzurichten ist. Die Auswahl kann auf einer oder mehreren Abtastungen/Kanalmessungen, etwaigen Rückmeldungen, die von den UEs 106 empfangen werden, und/oder mehreren typischen Überlegungen in Bezug auf die Zuweisung von Netzressourcen basieren (z. B. unter verschiedenen Überlegungen, auf einer bekannten Belastung/Nutzung von netzgesteuerten Signalübertragungen und Ressourcenverfügbarkeit).
Sobald der zweite Kanal ausgewählt worden ist, kann die BS 102 durch Ausgeben einer Meldung zum Einrichten der sekundären Zelle auf dem zweiten Kanal an die UEs 106 die UEs 106 so konfigurieren, dass sie direkt über die sekundäre Zelle kommunizieren. Auf Basis der Konfiguration durch die BS 102 können die erste UE 106A und die zweite UE 106B die sekundäre Zelle für eine direkte gegenseitige Kommunikation von Gerät zu Gerät einrichten.
Man beachte außerdem, dass die sekundäre Zelle gemäß der ersten RAT oder gemäß einer zweiten (d. h. anderen) RAT konfiguriert werden kann. Wenn der Mobilfunknetzbetreiber beispielsweise Mobilfunknetze hat, die parallel gemäß einer anderen Funkzugangstechnologie (z. B. einer anderen Generation) arbeiten, kann es in manchen Fällen (z. B. abhängig von der Netzressourcennutzungsverteilung/-verfügbarkeit) auf einem Frequenzband, auf dem die RAT funktioniert, wünschenswert sein und kann somit die sekundäre Zelle gemäß dem zweiten RAT konfigurieren. Als ein solches Beispiel könnte die erste RAT LTE sein, während die zweite RAT HSPA sein könnte; wenn die zweite RAT eine ältere Drahtloskommunikationstechnik (z. B. eine 3G-RAT, wie HSPA) ist, während die erste RAT eine neuere Drahtloskommunikationstechnik (z. B. LTE) ist, ist es möglich, dass das Frequenzband, auf dem das Netz gemäß der zweiten RAT arbeitet, eine geringere Belastung/mehr verfügbare Kapazität hat (z. B. weil viele Benutzervorrichtungen bevorzugt die neuere Drahtloskommunikationstechnik verwenden könnten), und somit kann das Einrichten/Konfigurieren der sekundären Zelle gemäß der zweiten RAT eine effiziente Nutzung von Netzressourcen darstellen.
In 710 können die erste UE 106A und die zweite UE 106B über die sekundäre Zelle direkt miteinander kommunizieren. Die D2D-Kommunikation kann unter Verwendung der gleichen Drahtloskommunikationstechnik (der ersten RAT) durchgeführt werden, die auch für die Kommunikation mit der BS 102 über die jeweilige primäre Zelle der ersten UE 106A und der zweiten UE 106B verwendet wird, oder sie kann gemäß einer anderen Drahtloskommunikationstechnik (der zweiten RAT) durchgeführt werden, z. B. wenn die sekundäre Zelle gemäß der zweiten RAT konfiguriert ist.
In manchen Fällen kann das Mobilfunknetz eine Carrier-übergreifende Planung anwenden, um der ersten UE 106A und der zweiten UE 106B D2D-Ressourcen zuzuweisen. Zum Beispiel kann die BS 102 Planungsinformationen (z. B. Uplink- und/oder Downlink-Bewilligungen) zum Einplanen von Ressourcen für eine D2D-Kommunikation für die sekundäre Zelle sowohl an die erste UE 106A als auch die zweite UE 106B über die jeweilige primäre Zelle ausgeben. Die Verwendung einer Carrier-übergreifenden Planung kann das Netz in die Lage versetzen, die Kontrolle über die Ressourcenzuweisung für die D2D-Kommunikation zu behalten, was eine effizientere Ressourcennutzung erleichtern bzw. ermöglichen kann, z. B. da das Netz in der Lage ist, verschiedene UE-Paare zu koordinieren, um eine gegenseitige Störung zu vermeiden.
Man beachte, dass eine Planung der D2D-Kommunikation auf Benutzerebene anders funktionieren kann als bei einer Kommunikation im Infrastrukturmodus. Zum Beispiel könnte eine Basisstation 102 zumindest in manchen Fällen eine Uplink- und Downlink-Kommunikation mit einer UE 106 (zumindest zum Teil) auf Basis des Pufferzustands ihres lokalen Puffers und des Uplink-Puffers der UE 106 (z. B. auf Basis einer UE-Pufferzustandsberichts) planen; die Downlink- und Uplink-Kommunikation kann auf Basis dessen geplant werden, welche Daten für eine Übertragung in der Downlink- bzw. Uplink-Richtung verfügbar sind. Jedoch kann es im Falle der D2D-Kommunikation sein, dass die Basisstation 102 keine Downlink-Daten an die UE 106 zu senden hat, oder dass die UE 106 keine Uplink-Daten an die BS 102 zu senden hat, da die D2D-Kommunikation direkt zwischen zwei UEs 106 ablaufen kann.
Eine Möglichkeit ist, dass eine BS 102 einfach fortlaufend Ressourcen an UEs 106 vergeben kann, die eine D2D-Kommunikation durchführen. In einem solchen Fall kann eine UE 106 einen Auslöser/eine Meldung zum Einrichten einer D2D-Kommunikation mit einer anderen UE 106 an die BS 102 schicken, auf dessen bzw. deren Basis die BS 102 Funkressourcen für die D2D-Kommunikation einrichten kann. Die BS 102 kann dann periodisch Ressourcen für die D2D-Kommunikation an der sekundären Zelle an die UE 106 vergeben, bis von der UE 106 eine weitere Meldung zum Beenden der D2D-Kommunikation mit dieser einen UE 106 empfangen wird (z. B. eine Meldung, dass sie nicht mehr an einer D2D-Kommunikation mit dem ausgewählten Peer interessiert ist).
Eine weitere Möglichkeit ist, dass UEs 106, die an einer D2D-Kommunikation unter der Steuerung einer BS 102 teilnehmen, „D2D-Pufferzustandsberichte” (z. B. analog zu Pufferzustandsberichten für eine Kommunikation im Infrastrukturmodus) an die BS 102 senden können (z. B. über einen Steuerkanal der primären Zelle), um anzugeben, wie viele Daten an jedem UE 106 zum Senden an das andere UE 106 verfügbar sind. Die BS 102 kann dann jedem UE 106 Ressourcen für die D2D-Kommunikation auf Basis dieser Informationen zuweisen. Man beachte, dass auch zahlreiche Alternativen, Hinzufügungen und/oder Modifikationen für diese als Beispiele angegebenen Planungsverfahren auf Benutzerebene möglich sind und nach Wunsch verwendet werden können.
Da im Falle einer Carrier-übergreifenden Planung Steuerinformationen für sowohl die primäre Zelle als auch die sekundäre Zelle über die primäre Zelle an jede UE 106 ausgegeben werden können, kann es von Vorteil sein, zwischen einer Bewilligung/Ressourcenzuweisung für die sekundäre Zelle (z. B. einer D2D-Bewilligung/-Ressourcenzuweisung) und einer Bewilligung/Ressourcenzuweisung für die primäre Zelle unterscheiden zu können. Als eine Möglichkeit zum Erreichen einer solchen Unterscheidung (z. B. in einem LTE-Mobilfunksystem) kann die zyklische Redundanzprüfung (cyclic redundancy check, CRC) des physischen Downlink-Steuerkanals (physical downlink control channel, PDCCH) mit einer D2D-spezifischen temporären Mobilfunknetzkennung (C-RNTI) für auf D2D bezogene Steuerinformationen kodiert werden, während eine normale C-RNTI für nicht auf D2D bezogene Steuerinformationen verwendet werden kann.
In anderen Fällen kann es sein, dass das Mobilfunknetz keine Carrier-übergreifende Planung verwendet. Wenn die sekundäre Zelle zum Beispiel gemäß einer anderen RAT arbeitet als die primäre Zelle, können Planungs- und andere Steuerfunktionen für die sekundäre Zelle durch das Netz gesteuert werden, das gemäß der zweiten RAT arbeitet, oder sie können direkt von den UEs 106 gesteuert werden. Man beachte, dass es in einem solchen Szenario immer noch sein kann, dass die primären Zellen verwendet werden, um die sekundäre Zelle zu entdecken und einzurichten.
Während die sekundäre Zelle aktiv ist, können die UEs 106 eine oder mehrere Verbindungsqualitätsmetriken (z. B. Signalstärke- und/oder -qualitätsmetriken wie RSRP und/oder RSRQ, Paketverlustrate usw.) der sekundären Zelle überwachen und können die Ergebnisse (z. B. in einem Verbindungsqualitätsbericht) einer solchen Überwachung an die BS 102 zurückmelden (z. B. über die primäre Zelle). Eine solche Überwachung und Berichterstattung kann von der BS 102 gesteuert/konfiguriert werden (z. B. unter Verwendung von Meldungen/Anforderungen, die über die primären Zellen gesendet werden) und/oder sie können von den UEs 106 auf eine Weise durchgeführt werden, die von den UEs 106 gesteuert wird. Man beachte außerdem, dass eine solche Überwachung und Berichterstattung zeitbasiert (z. B. periodisch in bestimmten vorkonfigurierten oder dynamisch konfigurierten Intervallen durchgeführt), ereignisbasiert (z. B. durch bestimmte Ereignisse aktiviert) oder eine Kombination aus zeitbasiert und ereignisbasiert sein kann.
Zumindest zum Teil auf Basis der Verbindungsqualität der sekundären Zelle kann die BS 102 bestimmen, ob oder ob nicht eine Übergabe bzw. ein Handover von der sekundären Zelle initiiert werden soll. Irgendwann kann die Verbindungsqualität des zweiten Kanals unter ein gewünschtes Niveau sinken. In einem solchen Fall kann die BS 102 bestimmen, dass die sekundäre Zelle an einen anderen Carrier übergeben werden soll. Die Bestimmung, dass die Verbindungsqualität des zweiten Kanals schlechter geworden ist, kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden; zum Beispiel kann das Sinken einer überwachten Verbindungsqualitätsmetrik unter einen zuvor konfigurierten Schwellenwert so aufgefasst werden, dass die Verbindungsqualität des zweiten Kanals auf ein unerwünschtes Niveau gesunken ist. In einer solchen Situation kann die BS 102 bestimmen, dass die D2D-Kommunikation auf einen anderen D2D-Kanal oder eine Verbindung im Infrastrukturmodus wechseln oder springen soll (z. B. wenn die Benutzervorrichtungen nicht mehr in einer Reichweite liegen, wo sie direkt kommunizieren können), und kann dementsprechend eine Übergabe konfigurieren.
Die Auswahl von Übergabekennwerten/eines Übergabeverfahrens kann der Natur nach in manchen oder allen Aspekten der anfänglichen Auswahl des zweiten Kanals ähneln. Zum Beispiel können verschiedene potenzielle D2D-Kanäle auf verschiedenen möglichen Frequenzbändern (z. B. lizenzierten und/oder unlizenzierten, zur Verwendung in Verbindung mit der ersten RAT und/oder der zweiten RAT) ebenso wie Optionen für die Umwandlung der D2D-Verbindung in Verbindungen des Infrastrukturmodus (z. B. über die BS 102 und/oder eine oder mehrere andere Basisstationen) in Betracht gezogen und evaluiert werden (z. B. auf Basis von Kanalabtastungen, Rückmeldungen von Vorrichtungen, eines Netzressourcen-Algorithmus und/oder verschiedener anderer Überlegungen), und die Einzelheiten der Übergabe können demgemäß bestimmt werden.
Man beachte, dass auch dann, wenn nur eine von den UEs 106 eine Verschlechterung von Bedingungen durchmacht und bewirkt, dass eine Übergabe der sekundären Zelle initiiert wird, die BS 102 sowohl der ersten UE 106A als auch der zweiten UE 106 melden kann, dass eine Übergabe durchgeführt werden soll (z. B. einen Übergabebefehl, beispielsweise RRC-Konfigurationsinformationen über die primäre Zelle ausgeben kann), wie vom Netz in einem solchen Fall bestimmt, da sowohl die erste UE 106A als auch die zweite UE 106B die sekundäre Zelle für die D2D-Kommunikation nutzen. Dies kann im Gegensatz zu einer Verbindung im Infrastrukturmodus stehen, bei der die Übergabe einer Benutzervorrichtung von einer Zelle eines Mobilfunknetzes auf eine andere keine der Vorrichtungen, die mit dieser Benutzervorrichtung über das Mobilfunknetz kommuniziert, betreffen muss.
Man beachte auch, dass auch im Falle einer Übergabe von einer D2D-Verbindung auf eine Verbindung im Infrastrukturmodus IP-Adressen, die den UEs 106 vom Kernnetz zugewiesen werden (z. B. von einem Evolved Packet Core (EPC) eines LTE-Netzes) den IP-Adressen, die den UEs 106 auf der D2D-Verbindung zugeteilt werden, gleich sein können, z. B. um die Kontinuität zu gewährleisten. Eine solche Kontinuität der IP-Adressen kann einen nahtlosen Wechsel der D2D-Kommunikation auf eine Kommunikation im Infrastrukturrmodus und umgekehrt ermöglichen. Wenn sich zum Beispiel die IP-Adresse einer UE 106 wegen des Wechsels vom D2D-Modus auf die Kommunikation im Infrastrukturmodus nicht ändert, können aktive Anwendungen der UE 106 in der Lage sein, ihre Funktion unterbrechungsfrei fortzusetzen, wenn die D2D-Kommunikationsverbindung in eine Kommunikationsverbindung im Infrastrukturmodus gewechselt wird, und umgekehrt.
Sobald die UEs 106 eine Meldung zur Durchführung einer Übergabe mit Einzelheiten zu der Übergabe empfangen haben, können sowohl die erste UE 106A als auch die zweite UE 106B eine Übergabe durchführen (z. B. gemäß den in der Meldung bereitgestellten Einzelheiten).
Somit können die UEs gemäß dem Schema von 7 in der Lage sein, eine D2D-Kommunikation unter vollständiger Netzkontrolle bzw. -steuerung durchzuführen. Ferner kann durch die Nutzung von Carrier-Aggregationsverfahren die D2D-Kommunikation an einem Carrier durchgeführt werden, bei dem es sich nicht um eine Verbindung mit dem Mobilfunknetz im Infrastrukturmodus handelt. Dadurch kann möglicherweise eine Erhöhung der Belastung eines oder mehrerer lizenzierter Frequenzbänder eines Netzbetreibers vermieden werden, z. B. wenn ein unlizenziertes Frequenzband für die D2D-Kommunikation verwendet wird, und ein Netzbetreiber kann allgemeiner gesprochen in die Lage versetzt werden, verfügbare Ressourcen (die möglicherweise ein oder mehrere vom Netzbetreiber lizenzierte Frequenzbänder und ein oder mehrere unlizenzierte Frequenzbänder beinhalten) auf effiziente und kostengünstige Weise zu verteilen.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in einer von vielfältigen Formen verwirklicht werden. Zum Beispiel können manche Ausführungsformen als ein computerimplementiertes Verfahren, ein computerlesbares Speichermedium oder ein Computersystem verwirklicht werden. Weitere Ausführungsformen können unter Verwendung einer oder mehrerer benutzerangepasster Hardware-Vorrichtungen, wie ASICs, verwirklicht werden. Noch weitere Ausführungsformen können unter Verwendung eines oder mehrerer programmierbarer Hardware-Elemente, wie FPGAs, verwirklicht werden.
In manchen Ausführungsformen kann ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium dafür ausgelegt sein, Programmanweisungen und/oder Daten zu speichern, wobei die Programmanweisungen, wenn sie durch ein Computersystem ausgeführt werden, bewirken, dass das Computersystem ein Verfahren durchführt, z. B. eine beliebige der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen oder eine Kombination der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen oder ein Teilsatz einer der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen oder eine Kombination solcher Teilsätze.
In manchen Ausführungsformen kann eine Vorrichtung (z. B. eine UE 106) so ausgelegt sein, dass sie einen Prozessor (oder einen Satz von Prozessoren) und ein Speichermedium beinhaltet, wobei in dem Speichermedium Programmanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor dafür ausgelegt ist, die Programmanweisungen aus dem Speichermedium zu lesen und auszuführen, wobei die Programmanweisungen ausführbar sind, um eine der verschiedenen hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen (oder eine Kombination der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen oder einen Teilsatz einer der hier beschriebenen Verfahrensausführungsformen oder eine Kombination solcher Teilsätze) zu implementieren. Die Vorrichtung kann in einer von vielfältigen Formen verwirklicht werden.
Obwohl die Ausführungsformen vorstehend in beträchtlicher Detaillierung beschrieben wurden, sind für den Fachmann zahlreiche Variationen und Modifikationen ersichtlich, nachdem die vorstehende Offenbarung vollständig verstanden ist. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche so interpretiert werden, dass alle solchen Variationen und Modifikationen eingeschlossen sind.

Claims

Erste kabellose Benutzerausrüstungsvorrichtung (UE-Vorrichtung), umfassend: eine Funkvorrichtung, die eine oder mehrere Antennen umfasst, die für eine drahtlose Kommunikation ausgelegt sind; ein Verarbeitungselement, das funktionsmäßig mit der Funkvorrichtung gekoppelt ist; wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement dafür ausgelegt sind, um: eine primäre Zelle für eine Steuerkommunikation mit einer Basisstation einzurichten, wobei die primäre Zelle einen ersten Kanal als Carrier verwendet; Informationen zu empfangen, die eine sekundäre Zelle für eine Kommunikation von Gerät zu Gerät (D2D) zwischen der ersten UE und der zweiten UE konfigurieren, wobei die sekundäre Zelle einen zweiten Kanal als Carrier nutzt, wobei der zweite Kanal ein anderer ist als der erste Kanal; und direkt mit der zweiten UE unter Verwendung der sekundären Zelle zu kommunizieren, wobei Ressourcen für die sekundäre Zelle von der Basisstation unter Verwendung der primären Zelle eingeplant werden.
Erste UE nach Anspruch 1, wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement ferner dafür ausgelegt sind, um: mindestens eine Kanalzustandsmetrik für den zweiten Kanal zu bestimmen; und Informationen, welche die mindestens eine Kanalzustandsmetrik für den zweiten Kanal umfassen, über die primäre Zelle an die Basisstation zu senden.
Erste UE nach Anspruch 1, wobei der erste Kanal ein Kanal auf einem ersten Frequenzband ist, wobei der zweite Kanal ein Kanal auf einem zweiten Frequenzband ist, wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement ferner dafür ausgelegt sind, um: Informationen, die eine Vielzahl von Kanälen des zweiten Frequenzbands angeben, über die primäre Zelle von der Basisstation zu empfangen; und Informationen, die angeben, dass die UE die Kommunikation auf mindestens einem der Vielzahl von Kanälen des zweiten Frequenzbands unterstützt, über die primäre Zelle an die Basisstation zu senden, wobei der mindestens eine der Vielzahl von Kanälen des zweiten Frequenzbands mindestens den zweiten Kanal umfasst.
Erste UE nach Anspruch 3, wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement ferner dafür ausgelegt sind, um: eine oder mehrere Kanalmessungen an jedem der Vielzahl von Kanälen des zweiten Frequenzbands durchzuführen; und Informationen, welche die Ergebnisse der einen oder der mehreren Kanalmessungen an jedem der Vielzahl von Kanälen des zweiten Frequenzbands umfassen, über die primäre Zelle an die Basisstation zu senden.
Erste UE nach Anspruch 1, wobei Kommunikationsvorgänge zwischen der ersten UE und der Basisstation an der primären Zelle unter Verwendung einer ersten Funkzugangstechnik durchgeführt werden, wobei Kommunikationsvorgänge zwischen der ersten UE und der zweiten UE an der sekundären Zelle ebenfalls unter Verwendung der ersten Funkzugangstechnik durchgeführt werden.
Erste UE nach Anspruch 5, wobei die erste Funkzugangstechnik LTE ist.
Erste UE nach Anspruch 1, wobei Kommunikationsvorgänge zwischen der ersten UE und der Basisstation an der primären Zelle unter Verwendung einer ersten Funkzugangstechnik durchgeführt werden, wobei Kommunikationsvorgänge zwischen der ersten UE und der zweiten UE an der sekundären Zelle unter Verwendung einer zweiten Funkzugangstechnik durchgeführt werden.
Erste UE nach Anspruch 1, wobei der zweite Kanal ein Kanal auf einem anderen Frequenzband ist als der erste Kanal.
Erste UE nach Anspruch 1, wobei der erste Kanal ein Kanal auf einem lizenzierten Frequenzband ist, wobei der zweite Kanal ein Kanal auf einem unlizenzierten Frequenzband ist.
Verfahren zum Betreiben einer drahtlosen Benutzerausrüstungsvorrichtung (UE-Vorrichtung), wobei das Verfahren umfasst: Einrichten einer primären Zelle mit einer Basisstation gemäß einer ersten Funkzugangstechnik (RAT), wobei die primäre Zelle einen ersten beteiligten Carrier nutzt; Empfangen von Informationen, die eine zweite Zelle konfigurieren, von der Basisstation, wobei die Informationen über die primäre Zelle empfangen werden, wobei die sekundäre Zelle eine Verbindung für eine Kommunikation von Gerät zu Gerät (D2D) gemäß der ersten RAT zwischen der ersten UE und einer zweiten UE bereitstellt, wobei die sekundäre Zelle einen zweiten beteiligten Carrier nutzt; und Durchführen einer D2D-Kommunikation mit der zweiten UE gemäß der ersten RAT über die sekundäre Zelle.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren ferner umfasst: Überwachen einer oder mehrere Verbindungsqualitätsmetriken der sekundären Zelle; Senden von mindestens einem Verbindungsqualitätsbericht für die sekundäre Zelle zur Basisstation über die primäre Zelle; und Empfangen einer Meldung zur Durchführung einer Übergabe der D2D-Kommunikationsverbindung von der Basisstation über die primäre Zelle.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Meldung zur Durchführung der Übergabe der D2D-Kommunikationsverbindung eine der folgenden Meldungen enthält: die sekundäre Zelle soll auf einen anderen Carrier in demselben Frequenzband wechseln, und die D2D-Kommunikationsverbindung gemäß der ersten RAT soll beibehalten werden; die sekundäre Zelle soll auf einen anderen Carrier in einem anderen Frequenzband wechseln, und die D2D-Kommunikationsverbindung gemäß der ersten RAT soll beibehalten werden; die sekundäre Zelle soll auf einen anderen Carrier in einem anderen Frequenzband wechseln, und die D2D-Kommunikationsverbindung soll modifiziert werden, so dass sie gemäß einer zweiten RAT arbeitet; die D2D-Kommunikationsverbindung soll in eine Kommunikationsverbindung im Infrastrukturmodus umgewandelt werden, wobei das Verfahren ferner das Durchführen einer Übergabe der D2D-Kommunikationsverbindung gemäß der Meldung zur Durchführung einer Übergabe der D2D-Kommunikationsverbindung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine IP-Adresse für die erste UE, wenn die D2D-Kommunikationsverbindung in die Kommunikationsverbindung im Infrastrukturmodus umgewandelt wird, die gleiche ist wie eine IP-Adresse, die der ersten UE für die D2D-Kommunikationsverbindung zugewiesen wird.
Basisstation (BS), umfassend: eine Funkvorrichtung, die eine oder mehrere Antennen umfasst, die für eine drahtlose Kommunikation ausgelegt ist/sind; ein Verarbeitungselement, das funktionsmäßig mit der Funkvorrichtung gekoppelt ist; wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement dafür ausgelegt sind, um: eine primäre Zelle für eine Kommunikation mit sowohl einer ersten Benutzerausrüstungsvorrichtung (UE-Vorrichtung) als auch einer zweiten UE zu konfigurieren; eine sekundäre Zelle für eine Kommunikation von Gerät zu Gerät (D2D) zwischen der ersten UE und der zweiten UE zu konfigurieren; und sowohl an die erste UE als auch die zweite UE über die jeweilige primäre Zelle Steuerinformationen zu senden, die Ressourcen für die sekundäre Zelle für die D2D-Kommunikation zwischen der ersten UE und der zweiten UE zuweisen.
BS nach Anspruch 14, wobei die sekundäre Zelle einen anderen Kanal als die primäre Zelle für die erste UE und die zweite UE verwendet.
BS nach Anspruch 14, wobei die primären Zellen für die erste UE und die zweite UE auf einem ersten Frequenzband liegen, wobei die sekundäre Zelle auf einem zweiten Frequenzband liegt, wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement ferner dafür ausgelegt sind, um: mehrere Kanäle auf dem zweiten Frequenzband abzutasten, wobei das Abtasten der Vielzahl von Kanälen das Messen mindestens einer Kanalzustandsmetrik für jeden der Vielzahl von Kanälen umfasst; mindestens einen Teilsatz der Vielzahl von Kanälen mindestens zum Teil auf Basis von Ergebnissen der Messung der mindestens einen Kanalzustandsmetrik für jeden der Vielzahl von Kanälen auszuwählen; für sowohl die erste UE als auch die zweite UE an die erste UE und die zweite UE über die jeweilige primäre Zelle Informationen zu senden, die den mindestens einen Teilsatz der Vielzahl von Kanälen angeben; für sowohl die erste UE als auch die zweite UE von der ersten UE und der zweiten UE über die jeweilige primäre Zelle Informationen zu empfangen, die angeben, welcher von dem mindestens einen Teilsatz der Vielzahl von Kanälen von sowohl der ersten UE als auch der zweiten UE unterstützt wird; und einen Kanal des zweiten Frequenzbands für die sekundäre Zelle zumindest zum Teil auf Basis der Informationen von der ersten UE und der zweiten UE, die angeben, welcher von dem mindestens einen Teilsatz der mehreren Kanäle von der ersten UE und der zweiten UE unterstützt wird, auszuwählen.
BS nach Anspruch 16, wobei das zweite Frequenzband ein unlizenziertes ISM-Band ist, wobei das Messen mindestens einer Kanalzustandsmetrik für jeden der Vielzahl von Kanälen das Messen einer Störung von einer Wi-Fi-Kommunikation an jedem der Vielzahl von Kanälen umfasst.
BS nach Anspruch 14, wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement ferner dafür ausgelegt sind, um: für sowohl die erste UE als auch die zweite UE über die jeweilige primäre Zelle Verbindungsqualitätsinformationen für die sekundäre Zelle von sowohl der ersten UE als auch der zweiten UE zu empfangen; zu bestimmen, ob oder ob nicht eine Übergabe von der sekundären Zelle initiiert werden soll, mindestens zum Teil auf Basis der Verbindungsqualitätsinformationen; und über die jeweilige primäre Zelle für sowohl die erste UE als auch die zweite UE einen Übergabebefehl sowohl an die erste UE als auch die zweite UE zu senden, nachdem bestimmt worden ist, dass eine Übergabe von der sekundären Zelle initiiert werden soll.
BS nach Anspruch 18, wobei die Funkvorrichtung und das Verarbeitungselement ferner dafür ausgelegt sind, um: ein Übergabeverfahren auszuwählen, nachdem bestimmt worden ist, dass eine Übergabe von der sekundären Zelle initiiert werden soll, wobei das Übergabeverfahren eines der folgenden umfasst: Springenlassen der sekundären Zelle auf einen anderen D2D-Kanal im selben Frequenzband; Springenlassen der sekundären Zelle auf einen anderen D2D-Kanal in einem anderen Frequenzband; oder Bewegen der ersten UE und der zweiten UE von einer D2D-Kommunikationsverbindung auf Kommunikationsverbindungen im Infrastrkturmodus.
BS nach Anspruch 14, wobei die BS, die erste UE und die zweite UE gemäß LTE arbeiten, wobei sowohl bei der ersten UE als auch der zweiten UE die Steuerinformationen, die Ressourcen für die sekundäre Zelle für die D2D-Kommunikation zuweisen, mit einer anderen C-RNTI kodiert werden als Steuerinformationen, die Ressourcen für die primäre Zelle zuweisen.