分配用于与基站进行通信的资源的方法和装置制造方法
【专利摘要】提供了一种分配用于与基站进行通信的资源的方法和装置，该装置包括：接收器，用于接收关于在支持装置到装置（D2D）通信的无线通信系统中能够进行D2D通信的合作装置可提供的传输速率的消息；确定器，用于基于合作装置可提供的传输速率来确定由装置建议给合作装置的传输速率；以及发射器，用于向合作装置传输关于传输速率的消息，其中，所述确定器改变建议给合作装置的传输速率，直到由合作装置所能提供的传输速率收敛（converge），并且基于收敛的传输速率来确定建议给合作装置的最终的传输速率。
【专利说明】分配用于与基站进行通信的资源的方法和装置
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 此申请要求于2013年3月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No. 10-2013-0028821的权益，通过引用，将其公开的全部内容合并于此。
【技术领域】
[0003] 本公开涉及分配用于与基站进行通信的资源的方法和装置。
【背景技术】
[0004] 已经研究了在从基站向装置传输数据时，用于增加传输速率的技术。通过使用蜂 窝通信，基站和装置可以传输和接收数据。在此，在网络中包括的两个装置可以配对来从基 站接收分割的数据。通过使用多输入多输出（ΜΙΜΟ)技术，基站可以将分割的数据传输到两 个装置中的每一个。经由装置到装置（D2D)通信，两个装置传输和接收分割的数据。通过 使用D2D通信，可以在基站和装置之间有效地使用无线资源，并且可以保证高传输速率。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了分配用于与基站进行通信的资源的方法和装置。
[0006] 另外的方面将部分在下面的描述中被阐述，并且部分将从描述中显而易见，或者 可以通过所呈现的实施例的实践了解到。
[0007] 根据本发明构思的一个方面，装置包括：接收器，用于接收关于在支持装置到装置 (D2D)通信的无线通信系统中能够进行D2D通信的合作装置可提供的传输速率的消息；确 定器，用于基于合作装置可提供的传输速率来确定装置要建议给合作装置的传输速率；以 及发射器，用于向合作装置传输关于传输速率的消息，其中，所述确定器改变建议给合作装 置的传输速率，直到合作装置可提供的传输速率收敛（converge)为止，并且基于收敛的传 输速率来确定建议给合作装置的最终传输速率。
[0008] 根据本发明构思的另一个方面，提供了一种在支持装置到装置通信（D2D)的通信 系统中，分配用于在装置和基站之间的通信的资源的方法，所述方法包括：通过交换关于在 合作装置之间可提供的传输速率的消息，直到在合作装置之间可提供的传输速率的值收敛 为止，来从能够进行D2D通信的合作装置中确定与装置形成合作对的合作装置；以及基于 传输速率的收敛值来将资源分配给合作对。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 结合附图，从实施例的以下描述中，这些和/或其它方面将变得显而易见和更容 易理解，在附图中：
[0010] 图1是用于描述无线通信系统的图；
[0011] 图2是用于描述装置到装置（D2D)通信的图；
[0012] 图3是用于描述根据本发明构思的实施例的装置的图；
[0013] 图4是示出根据本发明构思的实施例的资源分配方法的流程图；
[0014] 图5是示出根据本发明构思的另一个实施例的资源分配方法的流程图；
[0015] 图6是用于描述根据本发明构思的实施例的资源分配方法的图；以及 [0016] 图7是用于描述根据本发明构思的另一实施例的资源分配方法的图。
【具体实施方式】
[0017] 现在将详细参考实施例，其示例在附图中示出，其中遍及附图相似的参考标号指 代相似的元件。在这方面，这些实施例可具有不同的形式，并且不应该被解释为限于这里所 阐述的描述。因此，在下文中，通过参考附图，仅仅对这些实施例进行描述以解释本描述的 各方面。
[0018] 图1是用于描述无线通信系统的图。参照图1，无线通信系统包括基站100和多个 第一装置210至第四装置240。在图1的无线通信系统中，数据不仅可以在基站100和第一 装置210至第四装置240之间传送，而且还可以在第一装置210至第四装置240之间传送。
[0019] 基站100是支持第一装置210至第四装置240的无线通信服务的无线通信设备。 基站100支持诸如码分多址（CDMA)、全球移动通信系统（GSM)、宽带码分多址（WCDMA)、或长 期演进（LTE)技术的通信技术。基站100通过使用诸如CDMA、GSM、WCDMA或LTE的通信技 术来将数据传输到第一装置210至第四装置240。
[0020] 基站100支持多输入多输出（ΜΜ0)技术。ΜΜ0技术通过使用多个天线来同时传 输分割的数据。基站100包括多个天线，以通过使用天线来传输分割的数据。基站100通 过使用不同的无线资源来将分割的数据传输到第一装置210至第四装置240。例如，基站 100通过使用多个天线可以在不同频带中同时传输分割的数据。在图1中，基站100包括第 一天线110和第二天线120,但在基站100中包括的天线的数量并不限于两个。
[0021] 第一装置210至第四装置240包括诸如智能手机、平板个人电脑（PC)、或膝上型电 脑的通信终端。第一装置210至第四装置240包括能够无线地或有线地向和从基站100或 相邻的装置传输和接收数据的任何电子装置。
[0022] 第一装置210至第四装置240不仅向和从基站100传输和接收数据，而且还与网 络中的另一装置进行通信。第一装置210至第四装置240向和从基站100传输和接收数据， 并且将接收的数据传输到其他装置，或从其他装置接收数据。
[0023] 基站100可以经由不同的频带来向第一装置210至第四装置240传输数据。在图 1中，基站100包括第一天线110和第二天线120,但在基站中包括的天线的数量可以是两 个以上。在图1中，参考标号h ab表示在基站100和第一装置210至第四装置240之间的无 线通信。在hab中，a是指示装置的索引，并且b是指示基站100的天线的索弓|。例如，参考 标号h 21表示在第二装置220和基站100的第一天线110之间的无线通信。通过hn、h21、 h31、和h41来表示基站100通过使用第一天线110与第一装置210至第四装置240进行通 信。另外，通过h 12、h22、h32、和h42来表示基站100通过使用第二天线120与第一装置210至 第四装置240进行通信。
[0024] 图2是用于描述装置到装置（D2D)通信的图。参照图2,第一装置210和第二装置 220形成合作对，并且第三装置230和第四装置240形成合作对。
[0025] 第一装置210与第二装置220形成合作对以便接收数据。当第一装置210和第二 装置220形成合作对时，第一装置210和第二装置220从基站100接收分割的数据。然后， 第一装置210和第二装置220交换接收的分割的数据的部分。换言之，从基站100向第一 装置210传输分割的数据的一部分，并且向第二装置220传输分割的数据的其余部分。在 此，第一装置210和第二装置220可以通过使用不同频率来从基站100接收分割的数据。
[0026] 第一装置210和第二装置220通过D2D通信来传输和接收数据。第一装置210和 第二装置220可以通过使用无线保真（WiFi)、蓝牙、或近场通信（NFC)来传输和接收数据。
[0027] 图3是用于描述根据本发明构思的实施例的装置300的图。参照图3,装置300包 括接收器310、确定器320、和发射器330。
[0028] 接收器310从基站100或合作装置410和420接收数据。接收器310从基站接收 分割的数据，并且从合作装置410和420中的任一个接收其余的数据。
[0029] 接收器310从基站100接收关于总的传输速率的消息。总的传输速率指示当装置 300与合作装置410和420的任何一个形成合作对时从基站100提供的传输速率或传输效 率。换句话说，总的传输速率指示当装置300与合作装置410和420的任何一个形成合作 对时，可分配给形成合作对的两个装置的传输速率。传输速率指示可分配的资源。例如，当 可分配给合作对的资源增加时，总的传输速率增加。可分配的资源可以指示可分配的频带。 接收器310向确定器320输出所接收的关于总的传输速率的消息。
[0030] 接收器310接收关于合作装置410和420可提供的传输速率的消息，其中合作装 置410和420能够在支持D2D通信的无线通信系统中进行D2D通信。合作装置410和420 表示能够与装置300进行D2D通信的装置。例如，合作装置410和420可以是通过被布置为 与装置300相邻而能够与装置300进行通信的无线装置。装置300从合作装置410和420 中的每一个接收关于合作装置410和420可提供的传输速率的消息。换句话说，合作装置 410和420从总的传输速率中计算可提供给装置300的传输速率，并且将关于计算的传输速 率的消息传输给装置300。
[0031] 接收器310可以是诸如天线的、在无线通信中用于传输或接收电磁波的装置组 件。
[0032] 接收器310从与装置300形成合作对的装置中接收分割的数据。当确定合作对 时，形成合作对的两个装置通过使用ΜΙΜΟ通信从基站100接收分割的数据。接收器310从 基站1〇〇接收分割的数据的一部分，并且从形成合作对的装置中接收分割的数据的其余部 分。
[0033] 确定器320基于合作装置410和420可提供的传输速率，确定它建议给合作装置 410和420的传输速率。确定器320从接收器310接收合作装置410和420可提供的传输 速率。
[0034] 确定器320改变建议和可提供给合作装置410和420的传输速率，直到合作装置 410和420可提供的传输速率收敛为止，并且确定器320基于收敛的传输速率来确定最终 的传输速率(建议或者可提供给合作装置410和420的传输速率)。传输速率的收敛意指由 装置300从合作装置410和420接收的传输速率与装置300之前从合作装置410和420接 收的传输速率相同。或者，收敛意指从装置300传输到合作装置410和420的传输速率是 恒定的。换句话说，一旦在装置300和合作装置410和420之间交换关于传输速率的消息， 在消息中包括的传输速率的值就不再变化。当传输速率的值不再变化时，确定器320确定 传输速率已收敛，并且确定最终的传输速率。最终的传输速率表示当装置300通过MMO与 合作装置410和420的任何一个进行通信时，在装置300中所保证的传输速率。换句话说， 装置300将合作装置410和420中的一个确定作为合作对，S卩，装置300与合作装置410和 420的其中一个进行配对。最终的传输速率表示在装置300经由MM0与所确定的合作装置 进行通信的同时从基站100接收数据时的传输速率。
[0035] 确定器320从由合作装置410和420可提供的传输速率中将最高的传输速率确定 作为建议给合作装置410和420的最终的传输速率。当合作装置410和420可提供的传输 速率收敛时，确定器320从合作装置410和420可提供的传输速率中确定最高的传输速率。 然后，确定器320将最高的传输速率确定作为最终的传输速率。
[0036] 确定器320将能够提供最高的传输速率的合作装置确定作为合作对，S卩，作为用 于装置300与之形成合作对的合作装置。当合作装置410和420可提供的传输速率收敛 时，确定器320从合作装置410和420中确定能够提供最高的传输速率的合作装置。确定 器320与所确定的合作装置形成合作对。形成合作对之后，形成合作对的装置基于收敛的 传输速率来确定用于向和从基站1〇〇传输和接收数据的传输速率。换句话说，形成合作对 的装置在从基站100接收分割的数据的同时，基于对装置确定的传输速率来接收分割的数 据。形成合作对的装置作为具有两个发射器的一个虚拟装置来操作。因此，形成合作对的 装置可以作为一个虚拟装置经由ΜΜ0与基站100进行通信。
[0037] 发射器330从确定器320接收最终的传输速率，以向基站100传输最终的传输速 率。最终的传输速率表示在基站100和每个装置之间的传输速率。
[0038] 发射器330从确定器320接收关于哪一个合作装置与装置300形成合作对的信 息，并且将该信息传输到基站100。换句话说，发射器330向基站100传输关于合作装置410 和420中哪一个与装置300形成合作对的信息。
[0039] 发射器330向形成合作对的合作装置传输分割的数据。装置300从基站100接收 分割的数据，并且发射器330将接收的分割的数据传输到形成合作对的装置。
[0040] 基站100将分割的数据传输到形成合作对的每个装置。基站100从装置300接收 关于哪个装置已经形成了合作对的信息，以及关于形成合作对的装置的所确定的传输速率 的信息。基于确定的传输速率，基站100向形成合作对的装置分配无线资源。基站100使 用所分配的无线资源来将分割的数据传输给装置。换句话说，基站100将一块（piece)数 据分割成两块分割的数据，并且将两块分割的数据分别传输给装置。
[0041] 图4是示出根据本发明构思的实施例的资源分配方法的流程图。图4是用于描述 如由图3的装置300所执行的资源分配的流程图。因此，即使被省略，上述关于装置300的 详细信息也被应用到图4的方法中。
[0042] 在操作510中，装置300交换关于可以向和从能够进行D2D通信的合作装置提供 的传输速率的消息，直到传输速率收敛为止，以便从合作装置中确定与其形成合作对的合 作装置。基于收敛的传输速率，装置300确定与其形成合作对的合作装置。
[0043] 例如，能够进行D2D通信的合作装置是被布置与装置300相邻并且能够经由诸如 WiFi的通信来向和从装置300传输和接收数据的装置。装置300向合作装置传输关于装 置300可提供的传输速率的消息，并且合作装置向装置300传输关于合作装置可提供的传 输速率的消息。换句话说，装置300和合作装置交换关于可提供的传输速率的消息。
[0044] 装置300和合作装置交换关于可提供的传输速率的消息，直到可提供的传输速率 的值不再变化。换句话说，装置300和合作装置交换消息，直到可提供的传输速率的最近值 等于将要被传输的下一个可提供的传输速率的值为止。
[0045] 在操作520中，装置300基于收敛的传输速率来将资源分配给合作对。装置300将 具有最高的可提供的传输速率的合作装置确定作为与其形成合作对的合作装置。装置300 基于可向与装置300形成合作对的合作装置提供的传输速率，向与装置300形成合作对的 合作装置分配资源。
[0046] 图5是示出根据本发明构思的另一实施例的资源分配方法的流程图。图5是用于 描述图3的装置300所执行的资源分配的流程图。因此，即使被省略，上述关于装置300的 详细信息也被应用到图5的方法中。
[0047] 在操作610中，装置300与能够进行D2D通信的合作装置交换关于相互可提供的 传输速率的消息。
[0048] 在操作620中，装置300确定传输速率的值是否已收敛。如果该值已经收敛，则执 行操作640,如果没有，则执行操作630。
[0049] 在操作630中，装置300改变可提供给合作装置的传输速率。在操作610中，经由 交换的消息，改变的传输速率被再次传输给合作装置。
[0050] 在操作640中，装置300从合作装置中确定能够提供最高传输速率的合作装置作 为与其形成合作对的合作装置。换句话说，装置300从合作装置接收多个关于传输速率的 消息。然后，装置300从多个消息中确定关于最高的传输速率的消息。装置300将传输所 确定的消息的合作装置确定为合作对。
[0051] 在操作650中，装置300基于与被确定为合作对的合作装置交换的最终的传输速 率来分配资源。基于最终的传输速率来分配用于从基站100向装置300和被确定为合作对 的合作装置传输数据的无线资源。换句话说，根据从被确定为合作对的合作装置向装置300 可提供的传输速率来确定基站100和装置300之间的无线资源。换言之，向装置300分配 用于保证所确定的传输速率的无线资源。还向被确定为合作对的合作装置分配用于保证装 置300可提供的传输速率的无线资源。
[0052] 从基站100接收分配给装置300和被确定为合作对的合作装置的总的无线资源。 换句话说，装置300预先接收当装置300与合作装置形成合作对时被提供的、在基站100和 合作对之间的总的传输速率。总的传输速率基于哪个合作装置与装置300形成合作对而不 同。
[0053] 图6是用于描述根据本发明构思的实施例的资源分配方法的图。在图6中，基站 100包括第一装置210至第四装置240。另外，在图6中，第一装置210到第四装置240被 表示为用线来彼此连接的圆圈。
[0054] 以线连接的装置表示它们能够进行D2D通信。例如，第一装置210能够与第二装 置220进行D2D通信，并且第二装置220能够与第一装置210和第三装置230进行D2D通 ?目。
[0055] 参考图6中的标记，i和j是用于对装置分类的索引。当装置i和装置^形成合作 对时， Wij表示当基站与形成合作对的装置通信时所保证的总的传输速率。mpi表示关于可 从装置j向装置i可提供的传输速率的消息。α、表示关于从装置i向装置j建议的传 输速率的消息。在此，t表不传输消息的次数或者传输消息所花费的时间。例如，w12表不 当形成合作对的第一装置210和第二装置220与基站100进行通信时所保证的总的传输速 率。m2^表示关于第二装置220可提供给第一装置210的传输速率的消息。α 23/1表示关 于第三个装置230建议给第一装置210的第二传输速率的消息。
[0056] 为了便于描述，在图6和7中，传输速率仅仅通过在线上指示数字来指示。在线的 中心上方指示A」。在线的左侧上方指示Illj ^，并且在线的右侧上方指示叫。在线的左侧 下方指示并且在线的右侧下方指示
[0057] 现在将参考图6来描述在第一装置210到第四装置240之间传送的关于传输速率 的消息。在图6中，第一装置210能够与第二装置220进行D2D通信。因此，如果第一装置 210不与第二装置220形成合作对，则D2D通信是不可能的。第二装置220能够与第一装置 210和第三装置230进行D2D通信。因此，第二装置220第一装置210和第三装置230交换 关于传输速率的消息，以便与来自第一装置210和第三装置230中的提供更高的传输速率 的装置形成合作对。第三装置230能够与第二装置220和第四装置240进行D2D通信。第 四装置240能够与第三装置230进行D2D通信。
[0058] 在图6和图7中所示的数字示出了传输速率的大小，其中，传输速率的单位可以是 任何形式，诸如bps、kbps或赫兹。在图6和7中，为了便于描述，仅仅示出了数字。
[0059] 图7是用于描述根据本发明构思的另一实施例的资源分配方法的图。参照图7， 示出了在第一装置210至第四装置240之间的传输速率的处理（dealing)。换句话说，通过 传输速率的招投标（bidding)，第一装置210至第四装置240对于确定它们将提供给彼此的 传输速率达成一致（make a deal)。在图7中，传输速率通过从t=0到最终的9个操作而收 敛。
[0060] 第一装置210至第四装置240的每一个计算可提供给相应的合作装置和向相应的 合作装置建议的传输速率。合作装置表示能够与相应的装置进行D2D通信的装置。例如， 第一装置210的合作装置是第二装置220,并且第二装置220的合作装置是第一装置210和 第三装置230。
[0061] 现在将描述装置计算可提供给合作装置的传输速率的方法的示例。通过使用下面 的等式1，第一装置210至第四装置240计算可提供给合作装置的传输速率。
[0062] [等式 1]
[0063]
【权利要求】
1. 一种装置，包括： 接收器，用于接收关于在支持装置到装置（D2D)通信的无线通信系统中能够进行D2D 通信的合作装置可提供的传输速率的消息； 确定器，用于基于合作装置可提供的传输速率来确定该装置要建议给合作装置的传输 速率；以及 发射器，用于向合作装置传输关于传输速率的消息， 其中，所述确定器改变建议给合作装置的传输速率，直到合作装置可提供的传输速率 收敛为止，并且基于收敛的传输速率来确定建议给合作装置的最终的传输速率。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述确定器从合作装置可提供的传输速率中确 定最高的传输速率作为建议给合作装置的最终的传输速率。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述确定器基于建议给合作装置的传输速率来 确定可提供给合作装置的传输速率，以及 所述发射器向合作装置传输可提供给合作装置的传输速率。
4. 根据权利要求1所述的装置，其中，当合作装置可提供的传输速率收敛时，所述确定 器将能够提供最高的传输速率的合作装置确定作为用于D2D通信的合作对。
5. 根据权利要求4所述的装置，其中，所述发射器将关于所确定的合作对以及最终的 传输速率的信息传输给基站。
6. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述接收器从基站接收在基站和合作对之间的 总的传输速率，其中，当所述装置与合作装置形成合作对时提供总的传输速率。
7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述确定器确定可提供给合作装置并且在总的 传输速率的范围内的传输速率。
8. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述接收器进一步接收由合作装置建议的传输 速率，并且 所述确定器基于由合作装置建议的传输速率以及建议给合作装置的传输速率来确定 可提供给合作装置的传输速率。
9. 根据权利要求1所述的装置，其中，根据与合作装置预先确定的比率，所述确定器分 配通过从在基站和合作装置之间的总的传输速率中排除由合作装置所建议的传输速率和 建议给合作装置的传输速率而获得的传输速率。
10. -种用于在支持装置到装置通信（D2D)的通信系统中，分配用于在装置和基站之 间的通信的资源的方法，所述方法包括： 通过交换关于在合作装置之间可提供的传输速率的消息，直到在合作装置之间可提供 的传输速率的值收敛为止，从能够进行D2D通信的合作装置中确定与所述装置形成合作对 的合作装置；以及 基于传输速率的收敛值来将资源分配给合作对。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述确定包括从合作装置中确定提供最高的 传输速率的合作装置作为合作对。
12. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述确定包括： 基于合作装置可提供的传输速率来确定由所述装置建议给合作装置的传输速率；以及 改变建议给合作装置的传输速率，直到建议给合作装置的传输速率的值收敛为止。
13. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述分配包括将与收敛的传输速率对应的资 源分配给所确定的合作对。
14. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述确定包括传输和接收关于由所述装置建 议给合作装置的传输速率以及可提供给合作装置的传输速率的消息。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，基于从合作装置接收的关于合作装置可提供 的传输速率的消息，来确定关于建议给合作装置的传输速率的消息。
【文档编号】H04W72/04GK104066184SQ201310396335
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年3月18日
【发明者】李尚炫, 金成珍 申请人:三星电子株式会社