无线通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及无线通信系统。公开了一种操作包括一个或更多个基站的无线通信系统的方法，每个基站都被配置成在使用中提供对应的覆盖范围，所述基站中的特定基站为一个或更多个覆盖范围内终端提供覆盖范围，在所述特定基站所提供的覆盖范围之外存在一个或更多个覆盖范围外终端，该方法包括以下步骤：确定与所述覆盖范围内终端和所述覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信相关的条件是否得到了满足；以及如果所述条件得到了满足，则改变所述特定基站的覆盖范围和所述一个或更多个基站中的另一个基站的覆盖范围中的至少一个，以便为所述覆盖范围外终端中的一个或更多个提供覆盖范围。
【专利说明】无线通信系统
【技术领域】
[0001]本申请的实施方式总体上涉及无线通信系统，尤其但并不排他地涉及对由这种无线通信系统的基站所提供的覆盖范围进行管理。
【背景技术】
[0002]无线通信系统是众所周知的，其中基站(或接入点)无线地与在基站的覆盖范围内的终端(还被称作用户设备、移动站或订户站)进行通信。由基站所覆盖的地理区域一般地被称为小区，并且典型地许多基站被提供在适当的位置以便与相邻和/或交叠小区一起或多或少无缝地覆盖更宽的地理区域。小区的尺寸会受到包括发射功率、路径损耗、干扰等等在内的许多因素的影响。终端可能同时会在数个基站范围内(即能够直接地与其进行通信)，但在最简单的情况下终端与一个“服务”基站进行通信。
[0003]尽管大量努力集中于针对无线通信系统的覆盖范围规划以便实现基站的最佳放置，但是需要用于管理由无线通信系统的现有基站所提供的覆盖范围的技术进行改进。
【发明内容】
[0004]在一个实施方式中，提供了一种操作包括一个或更多个基站的无线通信系统的方法，每个基站都被配置成在使用中提供对应的覆盖范围，所述基站中的特定基站为一个或更多个覆盖范围内终端提供覆盖范围，在所述特定基站所提供的覆盖范围之外存在一个或更多个覆盖范围外终端，该方法包括以下步骤:确定与所述覆盖范围内终端和所述覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信相关的条件是否得到了满足；以及如果所述条件得到了满足，则改变所述特定基站的覆盖范围和所述一个或更多个基站中的另一个基站的覆盖范围中的至少一个，以便为所述覆盖范围外终端中的一个或更多个提供覆盖范围。
[0005]通过使用与覆盖范围内终端和覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信有关的条件，能够有效地管理由现有基础设施资源所提供的覆盖范围。
[0006]无线通信系统可以包括多个无线通信系统(或网络)的基础设施资源。例如，无线通信系统可以包括LET蜂窝基站和WiFi基站(接入点)的混合。
[0007]术语“覆盖范围”或“覆盖区域”在本文中被用来表示基站与终端之间、无论直接的还是经由中继终端的通信能力。可以例如在满足诸如信号与干扰和噪声比SINR等的要求的信道质量度量方面规定通信能力。此外，尽管在本文中参考了改变由基站所提供的覆盖范围，但是在一些实施方式中例如当先前未被服务的终端被接纳时基站的能力被改变了，即活跃终端的数目发生了改变。因此，在适当的地方术语“覆盖范围”和“能力”可以被互换地使用。
[0008]所述条件可以包括以下各项中的一个或更多个:由覆盖范围内终端从覆盖范围外终端所接收到的针对设备到设备通信的请求的数目；被配置和/或启用来支持直接设备到设备无线通信的覆盖范围内终端的数目；以及具有充当特定基站与覆盖范围外终端之间的中继的可用资源的覆盖范围内终端的数目。所述条件能够因此充当如何改变覆盖范围的指示符。对于前述判据中的任一个，所述数目可以是一个或一个以上。
[0009]在一个实施方式中，所述方法还包括所述特定基站从覆盖范围内终端接收与覆盖范围外终端有关的信息。这使得能够做出如何服务覆盖范围外终端的更明智的决定。
[0010]改变覆盖范围可以包括扩展服务基站的覆盖范围。例如，能够通过改变服务基站的工作参数以允许该服务基站直接地与覆盖范围外终端中的至少一个进行通信来扩展该服务基站的覆盖范围。可替换地或者附加地，能够通过选择覆盖范围内终端中的至少一个来充当服务基站与覆盖范围外终端中的至少一个之间的中继来扩展服务基站的覆盖范围。基站因此可以要么直接地通过没有中间物的通信路径要么间接地通过包括直接设备到设备通信链路的通信路径来对覆盖范围外终端进行服务。
[0011]在一个实施方式中，改变覆盖范围包括以下各项中的至少一个:向所述覆盖范围外终端提供新的无线资源；向所述覆盖范围外终端提供现有的无线资源；以及对于直接基站到终端通信使用第一无线资源并且对于间接基站到终端通信使用第二无线资源。
[0012]在一个实施方式中，改变覆盖范围包括允许覆盖范围外终端中的至少一个进入到系统。在另一实施方式中，改变覆盖范围包括将覆盖范围外终端中的至少一个从邻近特定基站的基站中的一个切换到该特定基站。这样的邻近基站可以切断一个或更多个资源或者将其置于备用。这实现了基站的能耗的降低。
[0013]特定基站和邻近基站可以共享与覆盖范围外终端(其相对于邻近基站可以是覆盖范围内终端)有关的信息。基站因此能够协调以确保覆盖范围没有损失或者覆盖范围的损失最小。
[0014]在一个实施方式中，改变覆盖范围包括激活另一个基站以将覆盖范围提供给覆盖范围外终端中的至少一个。以这种方式，经激活的基站可以被用来填充基站的覆盖范围间隙。基站可以响应于来自覆盖范围内终端中的至少一个的请求或指令而被激活。
[0015]在一个实施方式中，所述方法还包括覆盖范围内终端中的至少一个发送表明它能够充当特定基站与覆盖范围外终端之间的中继的发现信号。这提供了一种使覆盖范围内终端将它们充当中继的能力通告给覆盖范围外终端的机制。
[0016]所述方法还可以包括服务基站对覆盖范围内终端进行调度以发送发现信号。这允许基站保持对发现信号的发送的控制程度。
[0017]发送发现信号的覆盖范围内终端可以由服务基站基于吞吐量判据来选择。吞吐量判据可以包括例如缓冲器的填充水平、SNR、电池电平以及覆盖范围内终端的移动性中的一个或更多个。满足一个或更多个吞吐量判据的覆盖范围内终端例如具有低缓冲器填充水平、高SNR、高电池水平，和/或是基本上不动的，更可能适合于充当覆盖范围外终端的中继。
[0018]在一个实施方式中，发现信号是由覆盖范围内终端使用跳频方案来发送的。这增加了被覆盖范围外终端发现的机会，覆盖范围外终端被配置成支持相对窄且不同的发现带宽。可替换地或者此外，能够以可配置时间间隔例如由服务基站设置的周期性时间间隔来发送发现信号。
[0019]在一个实施方式中，周期性时间间隔的长度是根据发送条件来设置的，所述发送条件包括以下各项中的一个或更多个:覆盖范围内终端最近曾被调度来发送发现信号，以及覆盖范围内终端的估计信道质量大于预定阈值。例如，如果覆盖范围内终端最近曾被调度来发送发现信号和/或如果估计信道质量大于预定阈值，则能够设置较长的时间间隔。以这种方式，能够节俭地使用通信资源。
[0020]在一个实施方式中，由覆盖范围内终端发送的发现信号指示了由此提供的通信参数的值。这允许覆盖范围外终端判断覆盖范围内终端是否适合于它的需要。
[0021 ] 在一个实施方式中，发现信号是参考信号。它可能是诸如探测参考信号的上行链路参考信号。根据实施方式的发现信号可以与诸如被服务基站用于信道估计的规则探测参考信号的规则参考信号穿插。
[0022]在一个实施方式中，提供了一种包括一个或更多个基站的无线通信系统，每个基站都被配置成在使用中提供对应的覆盖范围，所述基站中的至少一个被配置成:确定与在所述基站的覆盖范围内的一个或更多个覆盖范围内终端和在所述基站的覆盖范围外的一个或更多个覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信有关的条件是否得到了满足，并且如果该条件得到了满足则改变覆盖范围以向覆盖范围外终端中的一个或更多个提供覆盖范围。
[0023]在一个实施方式中，提供了一种在无线通信系统中使用的基站，包括:通信单元，所述通信单元被配置成将覆盖范围提供给一个或更多个覆盖范围内终端；以及控制器，所述控制器被配置成确定与在覆盖范围内终端和在其覆盖范围外的一个或更多个覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信相关的条件是否得到了满足，并且配置成如果条件得到了满足则控制通信单元改变覆盖范围。
[0024]在一个实施方式中，提供了一种在无线通信系统中使用的终端，所述无线通信系统包括一个或更多个基站，每个基站都被配置成在使用中提供对应的覆盖范围，所述终端包括:通信单元；控制器，所述控制器被配置成当终端位于由特定基站提供的覆盖范围中时，控制通信单元向特定基站发送与在特定基站所提供的覆盖范围外部的一个或更多个覆盖范围外终端有关的信息。
[0025]在一个实施方式中，提供了一种在包括一个或更多个基站的无线通信系统中通告中继能力的方法，每个基站都被配置成在使用中提供对应的覆盖范围，所述一个或更多个基站中的特定基站将覆盖范围提供给一个或更多个覆盖范围内终端，在由特定基站所提供的覆盖范围外存在一个或更多个覆盖范围外终端，所述方法包括覆盖范围内终端中的至少一个发送表明它能够充当服务基站与覆盖范围外终端之间的中继的信号。
[0026]一个实施方式提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品，所述计算机可执行指令在被计算机执行时，使所述计算机执行如在上面所陈述的方法。所述计算机程序产品可以用载体介质来体现，所述载体介质可以是存储介质或信号介质。存储介质可以包括光学存储装置或磁存储装置或电子存储装置。
[0027]实施方式可以被结合到特定硬件设备、由适合的软件所配置的通用设备或两者的组合中。诸方面能够用软件产品来体现，要么作为完整的软件实施方式，要么作为对于现有软件的修改或增强的附加组件(诸如插件)。这样的软件产品能够用载体介质来体现，所述载体介质诸如存储介质(例如，光盘或诸如FLASH存储器的大容量存储存储器)或信号介质(诸如下载)。适合于实施方式的特定硬件设备能够包括诸如ASIC、FPGA或DSP的专用设备、或其它专用功能硬件装置。
[0028]此外，能够提供所描述的特征、功能和/或操作的任何组合。
[0029]附加的方面和/或优点在以下的描述中将被部分地阐述，并且部分地，从本描述将是显而易见的，或者可以通过本发明的实践来学习。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]将在附图的基础上在下面更详细地描述特定实施方式。
[0031]图1示出了 LTE无线通信系统的示意图示；
[0032]图2a和2b示意性地示出了根据实施方式的基站的覆盖范围如何能够被改变；
[0033]图3是示出了根据实施方式的改变基站的覆盖范围的方法的步骤的流程图；
[0034]图4a和4b示意性地示出了根据实施方式的无线通信系统的基站的覆盖范围如何能够被改变；
[0035]图5是示出了依照实施方式的改变无线通信系统的基站的覆盖范围的方法的步骤的流程图；
[0036]图6a和6b示意性地示出了根据实施方式的基站的覆盖范围如何能够被改变；
[0037]图7a和7b示意性地示出了根据实施方式的基站的覆盖范围如何能够被改变；
[0038]图8是依照实施方式的基站的示意框图；
[0039]图9是依照实施方式的终端的示意框图。
【具体实施方式】
[0040]实施方式能够被例如应用于基于第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)标准的无线通信系统，其中基站被称作eNodeB (eNB)并且终端被称作用户设备(UE)。为了提供对实施方式的更好理解，因此参考图1在下面提供依照第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)标准的无线通信系统的简要描述。然而，应该理解的是，实施方式能够被应用于其它无线通信系统。因此，本文中所用的术语“无线通信系统”、“基站”以及“终端”不限于3GPP LTE 系统、eNB 以及 UE。
[0041]如图1中所示，符合3GPP LTE标准的系统100在一起构成演进分组系统的演进的通用陆地无线接入(E-UTRAN)网络105与演进分组核心(EPC) 106之间在功能上被分开。如所图示的那样，E-UTRAN网络1 5包括借助于X2接口互连到彼此的eNB 1 2-1、1 2-2。eNB102-l、102-2还借助于SI接口连接到EPC。EPC106包括(未示出)服务网关、移动性管理实体、分组数据网络网关以及策略计费规则功能。如上面所指出的那样，eNB102-l、102-2在相应覆盖范围104-1、104-2中朝向UE108-1U08-2提供无线电接口。在图1中，覆盖范围被表示为圆，但是应当领会的是，实际上覆盖范围典型地不是规则形状(无论圆形的、六角形的还是另外的形状)。
[0042]典型地，当UE108-1、108-2与彼此进行通信时它们经由服务eNB102_l、102-2这样做。然而，3GPP最近已开始研究对于UE之间的直接的对等通信使用特许频谱(licensedspectrum)ο接近的UE之间的发现和通信在接近服务(Proximity Service)的一般庇护下被研究，还常常被称为设备到设备(D2D)通信。在这个上下文中，当满足一个或更多个接近判据时确定接近(“某个UE在另一个UE附近”)。接近判据对于发现和通信来说可以是不同的。判据的示例例如包括通信范围、信道条件以及能实现的QoS。为得到另外的细节，读者可以参考3GPP TR22.803 “第三代合作伙伴计划；技术规范组服务和系统方面；接近服务(ProSe)可行性研究”(版本12)，其通过引用整体地结合在本文中。
[0043]改变基站的覆盖范围
[0044]图2a和2b示意性地示出了根据实施方式的基站的覆盖范围如何能够被改变。
[0045]无线通信系统200包括具有覆盖范围204的基站202。如先前所指出的那样，“覆盖范围”(或“覆盖区域”)在本文中表示基站与终端之间的通信能力。为了方便，将简单地使用术语覆盖范围。
[0046]如图2a中所图示的那样，终端208-1是在基站202的覆盖范围204内因此将被称为覆盖范围内终端，而终端208-2、208-3在基站202的覆盖范围204外因此将被称为覆盖范围外终端。在这里，终端208-1位于由基站202所提供的覆盖范围204的边缘。终端208-2,208-3中的每一个都被假定为在终端208-1附近。UE能够发现它们接近的方式可以是常规的并且因此将在这里未被讨论。如上面所指出的那样，可以在例如地理位置、通信范围、信道条件或能实现的QoS方面定义接近。
[0047]现还参考图3，图3是示出了改变基站的覆盖范围的方法的步骤的流程图。该方法从覆盖范围外终端向覆盖范围内终端(例如，终端208-1)发送建立D2D链路的请求而开始(步骤S3-2)。能够例如在覆盖范围外终端有要发送的数据或者需要服务时做出这样的请求。覆盖范围内终端然后向其服务基站(例如，基站202)请求扩展的覆盖范围和/或将所接收到的D2D请求转发到基站(步骤S3-4)。基站然后决定是否扩展覆盖范围(步骤S3-6)，如果决定是肯定的，则扩展覆盖范围(步骤S3-8)。
[0048]扩展覆盖范围的决定可以是例如基于超过特定阈值的D2D请求的数目。D2D请求的数目因此可以涉及请求的总数、从特定覆盖范围内终端接收到的请求的总数(其可以指示许多覆盖范围外终端位于特定区域中)等等。此外，为了帮助基站做出决定，覆盖范围外和/或覆盖范围内终端可以提供诸如信道测量、缓冲器状态以及QoS要求之类的信息。
[0049]在实施方式中，可以使用覆盖范围内终端作为中继终端和/或通过改变基站的操作参数来扩展覆盖范围，以扩展基站与终端之间的直接通信路径能够被建立的覆盖范围。
[0050]稍后将更详细地讨论覆盖范围内终端作为中继终端的使用，尽管简要地提到，能够支持较高吞吐量的终端一般地更适合于用作中继终端。
[0051]在本文中，术语“操作参数”指的是能够被基站设置以影响其覆盖范围的任何参数而无论是硬件、固件、软件或其任何组合。因此，改变基站的操作参数例如可以包括:
[0052]-提高发射功率，可能考虑到这会引起的干扰增加。例如，通过利用加扰码所提供的CDMA小区之间的干扰保护不可用在窄带OFDMA传输中，这让窄带信号易受窄带干扰。然而，小区协调它们的窄带调度的能力为干扰避免提供了某种潜力。对于小区之间的资源块(RB)分配在下行链路中的协调的支持随着相对窄带发射功率(RNTP)指示符的包含而在版本8中被引入。这个支持特征是能够通过X2接口在基站期间被共享的位图。它表示了基站想要将其输出功率限制为可配置上限持续一些商定时间段所针对的那些RB ；
[0053]-切换到不同的例如较低的载波频率；
[0054]-使用较低的调制和编码方案(MCS)，假设小区间干扰是低的；和/或
[0055]-改变天线倾斜。
[0056]在本公开中，由虚线所描绘的覆盖范围表示在其内能够建立基站与终端之间的直接通信路径的已扩展覆盖范围。出于清楚的原因，并未描绘利用中继终端所提供的已扩展覆盖范围。此外，由实线和虚线所描绘的覆盖范围被示出为全向覆盖范围，但是应当理解的是，覆盖范围中的任一个或两者都可替换地可能是定向的，例如细分为不同的扇区(被分区)。这意味着一个或更多个扇区的覆盖范围能够被选择性地扩展，例如以便为位于特定区域中的多个覆盖范围外终端提供覆盖范围。
[0057]因此，如图2b中所示，终端208-3可以经由到(中继)终端208_1的D2D链路与基站202进行通信，而终端208-2成为由基站202在已扩展覆盖区域205内所服务的“规则”终端。可替换地或者附加地，例如取决于网络和/或设备条件，终端208-2可以经由到终端208-1的D2D链路与基站202进行通信。
[0058]为了采用D2D链路，实施方式可以利用诸如通告(advertise)并建立D2D链路的机制。这些机制本身可以是常规的，除了如本文中所描述的那样，并且因此除了如可能在理解实施方式时是必要的或有帮助的那样在本文中未被更详细地描述。(然而，将稍后被更详细地描述的一个实施方式提出了针对有D2D能力的设备(其能够作为用于覆盖范围外设备的中继)如何能够通告这个能力(例如通过利用类似信标的信号)的设计。)进一步地，技术人员将知道频谱(时间和频率)资源如何可以在单个小区内的D2D链路与“规则”(终端到接入点)链路之间被共享，并且将不做出进一步的陈述。
[0059]改变多个基站的覆盖范围
[0060]上面所描述的原理同样地能够被应用于具有多个邻近基站的无线通信系统。术语“覆盖范围外终端”和“覆盖范围内终端”一般是相对于其中一个基站而被定义的，也就是说终端是在该基站的覆盖范围外还是在该基站的覆盖范围内。并且，在无线通信系统是无线蜂窝通信系统的情况下，基站可以被称为“小区站点”，基站的覆盖范围可以被称为“小区”并且在覆盖范围的边缘处的终端可以被称为“小区边缘终端”。
[0061]因此，用图3描述的方法能够适于这样的情况。例如，扩展基站的覆盖范围的决定可以考虑改变操作参数例如提高发射功率是否将对邻近覆盖范围导致不可接受的干扰，如果是，则是否有可能通过替代地将覆盖范围内终端用作中继终端来扩展覆盖范围。
[0062]在实施方式中，由轻负载(lightly-loaded)基站所服务的终端被切换到邻近基站并且轻负载基站被切断，如在下面更详细地描述的那样。
[0063]图4a示意性地示出了包括分别提供各自的覆盖范围404-1、404-2、404_3的多个邻近基站402-1、402-2、402-3的无线蜂窝通信系统400。尽管在这个示例中描绘了三个基站，但是应当领会的是，无线通信系统可以具有少于或多于三个基站。此外，基站402-1、402-2,402-3的覆盖范围404-1、404-2、404_3可以与彼此交叠。
[0064]在这个示例中，假定基站402-1是轻负载基站并且终端408-1、408_2是表示由基站402-1所服务的终端中的绝大多数(如果不是全部)的小区边缘终端。在这里，通过切断轻负载基站402-1并且扩展终端408-1、408-2被切换到的基站402_2、404_3的覆盖范围来改变无线通信系统400的覆盖范围。
[0065]现还参考图4b和5，终端408-1、408-2将有D2D能力的终端408-3、408-4在邻近基站404-2、404-3的覆盖范围内的高可用性报告给基站402-1(步骤S5-2)。使用这些报告作为触发，基站402-1被切断(步骤S5-4)，并且终端408-1、408-2被切换到邻近基站404-2、404-3 (步骤S5-6)。切断的决定可以是基于超过阈值的报告数目。在一些实施方式中，终端408-3、408-4依赖于分别作为终端408_1、408_2与基站402_2、402_3之间的中继。也就是说，基站402-2、402-3的覆盖范围最初可以通过采用终端408-3、408-4作为中继来扩展，然后基站402-2、402-3中的一个或两者可以改变操作参数以允许与终端408-1、408_2直接通信。然而，情况不必是这样的，并且基站402-2、402-3中的一个或两者能够最初提供直接的覆盖范围，例如基于估计的干扰来提高发射功率。应当理解的是，终端408-1、408-2可以在基站402-1被切断之前或者基本上在基站402-1被切断的同时被切换到邻近基站404-2、404-3。因此，可以交换或者组合步骤S5-4和S5-6。
[0066]切断轻负载基站402-1的决定可能牵涉基站402-1、402-2、402_3之间的协调。例如，可以例如使用X2接口(未示出)与邻近基站402-2、4-2-3共享所报告的信息。这可以被邻近基站402-2、402-3可能与附加的信息相结合地用来确定是否切断轻负载基站402-1和/或如何最好地服务终端408-1、408-2。附加的信息可以包括例如终端408-1、408-2的发射功率、邻近基站402-2、402-3的业务负荷、一旦轻负载基站402-1被切断就使得可用的频率资源是否被“较好地”用于D2D通信或者用于扩展覆盖范围，以及是否一些终端通过这个切断而被留在覆盖范围外，这可能是不能接受的。
[0067]通过激活基站来改变覆盖范围
[0068]在实施方式中，基站被激活来填充由覆盖范围外终端做出的D2D请求所标识的覆盖范围间隙。
[0069]图6a示意性地示出了包括基站602的无线通信系统600，且存在位于基站602的覆盖范围604-1内的覆盖范围内终端606-1和位于基站602的覆盖范围604外的覆盖范围外终端608-1。系统600还包括毫微微蜂窝(femtocell)基站607。术语“无线通信系统”因此可以指的是对终端可用多个并且在一些情况下不同类型的网络的基础设施节点，诸如LTE蜂窝网络的eNB和WiFi网络的接入点。以其由不同网络运营商所服务的终端可以例如通过共享数据库以偏于使终端与多个网络相关联来合作的方式在本文中未被更详细地描述。
[0070]终端608-2 (它可以是许多覆盖范围外终端中的一个)请求与终端608-1的D2D通信，所述终端608-1类似地可以是许多覆盖范围内终端中的一个。作为响应，终端608-2，例如通过向毫微微蜂窝基站607命令或请求终端608-2的无线资源，来激活毫微微蜂窝基站607。在一个实施方式中，激活毫微微蜂窝基站607的决定是基于一旦被激活就位于毫微微蜂窝基站607的覆盖范围609内的请求D2D通信的终端的数目，如图6b中所示。覆盖范围609可以与基站602的覆盖范围604交叠。
[0071]在终端之间供应无线咨源
[0072]在实施方式中，覆盖范围的改变包括协调无线资源在覆盖范围内和覆盖范围外终端之间的使用。一般地说这能够包括将新的无线资源供应给覆盖范围外终端和/或将现有无线资源供应给覆盖范围外终端。现有无线资源可以是被供应以供覆盖范围内终端使用的无线资源，诸如未充分利用的或根本未使用的现有无线资源。例如，如图7a和7b中所示，当覆盖范围内终端708-2从覆盖范围外终端708-1接收到D2D请求时，能够以与参考图2a和2b所描述的实施方式的方式类似的方式相应地通知基站702。基站702然后将无线资源供应给覆盖范围外终端708-1。此外，对于基站702与终端708-1、708-2之间的直接和间接通信可以供应不同的无线资源。
[0073]在实施方式中，通过例如使用高级LTE (LTE-A)载波聚合(CA)提高传输带宽来扩展基站的覆盖范围以服务由D2D请求所标识的覆盖范围间隙，所述高级LTE (LTE-A)载波聚合(CA)的简要描述如下所示。
[0074]CA通过利用一个以上的载波来提高总体传输带宽，并且能够被用于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两者。每个聚合载波都被称为分量载波。在LTE-A中，分量载波能够具有1.4、3、5、10、15或20MHz的带宽并且能够聚合最多五个分量载波。从而最大带宽是10MHz0聚合载波的数目在上行链路(UL)和下行链路(DL)中可以是不同的，然而UL分量载波的数目从不大于DL分量载波的数目。各个分量载波还可以具有不同的带宽。布置聚合的一种方式是在相同的工作频带内使用连续分量载波(如针对LTE所定义的那样)。这被称为带内连续。布置聚合的另一方式是使用非连续分配，其可以是带内或带间。对于带内来说，分量载波属于相同的工作频带，但被频率间隙分离开。对于带间来说，分量载波属于不同的工作频带。
[0075]在CA中，分量载波被称为主分量载波(PCC)(下行链路主分量载波和关联的上行链路主分量载波，DL和UL PCC)和次分量载波(SCC)(所有其它的分量载波)。并且，由PCC所服务的小区被称为主服务小区并且由SCC所服务的小区被称为次服务小区。主和次服务小区的覆盖范围可以不同，都是预期(due)的分量载波频率而且来自功率规划。此外，不同的终端可以使用不同的载波，其中主分量载波的配置是终端特定的并且是根据各种载波上的载荷以及其它相关参数来确定的。此外，下行链路主载波与对应的上行链路主分量载波之间的关联是小区特定的。
[0076]因此，在一些实施方式中，覆盖范围704定义了主服务小区并且扩展的覆盖范围705定义了次服务小区。分量载波H、f2能够被用来与终端708-2进行通信，但是终端708-1并不在分量载波f I的覆盖范围内，而是在分量载波f2的覆盖范围内。可替换地，可以排除终端708-1使用分量载波fl，以便覆盖范围内和覆盖范围外终端708-1、708-2使用单独的分量载波。
[0077]中继能力的信令
[0078]在先前描述的实施方式中，覆盖范围内终端可以被采用为用于覆盖范围外终端的中继终端。一个实施方式提供了一种使得覆盖范围内终端能够使用D2D链路来通告它们用作中继终端的能力的机制。特别地，覆盖范围内终端可以使用类似信标的信号，诸如LTE-A的修改的UL探测参考信号(SRS)。
[0079]通过【背景技术】，3GPP LTE提供了两种类型的上行链路参考信号。第一类型的参考信号是解调参考信号(DM-RS)，其在eNB中被用于信道估计以便解调控制和数据信道。第二类型的参考信号是SRS，其主要用来提供上行链路信道质量信息以使得能够在基站中对决定进行调度。其中SRS被小区内的任何UE发送的子帧由小区特定的广播信令来指示:4位小区特定的“srsSubframeConfigurat1n”参数指示了其中SRS可以在每个无线巾贞内被发送的15个可能的子帧组。此外，能够在小区中完全地切断SRS。SRS传输是在已配置子帧中的最后一个单载波频分多址(SC-FDMA)符号中。LTE中的eNB要么可以从UE请求各个SRS发送要么配置UE以周期性地发送SRS直到被终止为止；1位UE特定的信令参数“持续时间”指示了请求SRS发送是单次还是周期性的。如果对于某个UE配置了周期性SRS发送，则周期可以是2，5、10、20、40、80、160或320ms中的任一个；在UE应该发送其SRS的周期内的SRS子帧偏移由称作“srs-Configlndex”的10位UE特定的专用信令参数来配置。在这里，上面描述的SRS信号将被称为“正常” SRS信号。
[0080]在实施方式中，除由具备D2D能力的终端在正常工作期间规则地传送的正常ULSRS之外，这样的终端还可以每隔N (可配置)秒发送特别编码的SRS以使得能实现被其它终端发现。这对于覆盖范围外终端而言是特别有用的。周期能够通过提高当前用于srsSubframeConfigurat1n参数的位的数目来用信号发送以便指示这是用于有D2D能力的终端发现的特殊SRS。同样有可能保持用于srsSubframeConfigurat1n参数的位的正常数目，但在这种情况下也许有必要发送srsSubframeConfigurat1n参数的多个实例，例如第一实例指示正常SRS的周期而第二实例指示特殊SRS的周期。
[0081]对于最近调度的终端和/或其信道不显著变化的那些终端参数N可以被做得较高，因为在那些情况下不需要频繁地执行UL信道质量估计并且因此一些SRS时隙能够被牺牲以用于D2D能力通告。这个特别编码的SRS不需要支持高探测带宽，因为它未被(单独)用于其主要目的-但在那种情况下寻找D2D伙伴的邻近设备可能需要知道对于这个特别编码的SRS哪些频率要扫描。
[0082]如果这个频率不是固定的则特别编码的SRS的带宽能够以跳频方式改变以增加正被希望建立D2D连接的设备接收的机会和/或以跨越被配置成支持相对窄的且不同的发现带宽的各式各样的设备传播发现的机会。然而如果这些设备支持宽的发现带宽，则被选择用于特殊SRS的子带能够指示特定参数的值，诸如D2D链路上的支持吞吐量或能够被提供的QoS。
[0083]在实施方式中，可以选择能够支持较高吞吐量(并且因此更适合于作为用于另一终端的业务的中继)的终端，例如如果该终端展示了低缓冲器水平、高信噪比(SNR)、高电池水平、低移动性(即是相对不动的)或其任何组合的话。这些可以被报告给基站。因此，在实施方式中，SRS的修改是这样的，即eNB仅为能够展示这些特性中的一个或更多个的那些UE配置这个新的SRS。
[0084]设各结构
[0085]图8是图示了依照实施方式的基站800的示例的框图。基站包括连接到至少一个天线802的(一个或更多个)发射机/接收机单元804 (—起定义了通信单元)和控制器804。控制器例如可以是微处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或被编程或者以其它方式配置成执行诸如改变基站800的工作参数的上面所描述的各种功能的其它逻辑电路。例如，上面所描述的各种功能可以用存储在存储介质808中并且由控制器804所执行的计算机程序的形式体现。
[0086]图9是图示了依照实施方式的终端900的示例的框图。终端900可以包括可以被用上面所描述的无线通信系统中的任何类型的设备，并且可以包括蜂窝(或小区)电话(包括智能电话)、具有移动通信能力的个人数字助理(PDA)、具有移动通信组件的膝上型电脑或计算机系统和/或可操作来无线地通信的任何设备。终端900包括连接到至少一个天线802的(一个或更多个)发射机/接收机单元904 (—起定义了通信单元)和控制器904。控制器例如可以是微处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA、或被编程或者以其它方式配置成执行诸如控制通信单元传送SRS信号的上面所描述的各种功能的其它逻辑电路。例如，上面所描述的各种功能可以用存储在存储介质808中并且由控制器804所执行的计算机程序的形式体现。
[0087]尽管已经在3GPP LTE背景下对实施方式进行了描述，但是能够使用其它协议，包括例如诸如 GSM,GPRS 和 UMTS 以及 WiMAX (IEEE802.16)、CDMA 和 WiFi (IEEE802.11)的标准的3GPP族的其它协议。
[0088]已经描述了其中LTE-A的修改的UL探测参考信号(SRS)被用来使用D2D链路通告终端用作中继终端的能力的实施方式。可替换地能够使用其它UL信令，诸如修改的随机访问信道(RACH)，其中第一或后续消息包含与适用于邻近设备能够经由D2D链路访问这个设备的情况有关的指示的编码信息。在这种情况下，能够修改RACH行为使得，代替由RACH所触发的常规事件，RACH以所定义的重复频率来发送。当使用无争用RACH时，例如，有D2D能力的终端被分配了待用来指示其D2D/中继能力的专用前导码。这个前导码在物理随机访问信道(PRACH)中被周期性地传送。需要D2D连接的终端监控PRACH以得到(一个或更多个)特定专用前导码然后在握手程序中使用相同的前导码进行应答。
[0089]在实施方式中，通过切断基站而改变覆盖范围。可替换地，基站可以被置于备用状态(stand-by)。此外，包括硬件资源和无线资源(例如频率和/或时间资源)的一个或更多个基站资源可以被选择性地切断或者置于备用。
[0090]已经描述了其中当覆盖范围外终端具有待传送的数据或者要求服务时覆盖范围被改变的实施方式。然而，在其它实施方式中，当系统具有数据传送到覆盖范围外终端的数据时可以改变覆盖范围。在这样的实施方式中，覆盖范围内终端与覆盖范围外终端之间的设备到设备通信能够被用来寻呼覆盖范围外终端。
[0091]应当理解的是，一般而言，可以采用具有各种数量级的覆盖范围的基站，包括宏蜂窝基站、微蜂窝基站、微微蜂窝基站、毫微微蜂窝基站或其任何组合。示例例如包括eNB、家庭eNB以及W1-Fi接入点。基站的覆盖范围可以大于所激活的基站的覆盖范围，其可以被用来填充覆盖范围间隙。例如，基站可以是宏蜂窝基站并且所激活的基站可以是毫微微蜂窝基站O
[0092]虽然已经对特定实施方式进行了描述，但是这些实施方式已仅通过示例来呈现了并且不旨在限制本发明的范围。的确，本文中所描述的设备、方法以及产品可以用各种其它形式来体现；此外，在不背离本发明的精神的情况下可以在本文中所描述的方法和系统的形式上做出各种省略、代替以及改变。所附权利要求和它们的等同物旨在涵盖如将落入本发明的范围和精神内的这样的形式或修改。
【权利要求】
1.一种操作包括一个或更多个基站的无线通信系统的方法，各个基站都被配置为在使用中提供对应的覆盖范围，所述一个或更多个基站中的特定基站为一个或更多个覆盖范围内终端提供覆盖范围，在所述特定基站所提供的覆盖范围之外存在一个或更多个覆盖范围外终端，该方法包括以下步骤: 确定与所述覆盖范围内终端和所述覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信相关的条件是否得到了满足；以及 如果所述条件得到了满足，则改变所述特定基站的覆盖范围和所述一个或更多个基站中的另一个基站的覆盖范围中的至少一个，以便为所述覆盖范围外终端中的一个或更多个提供覆盖范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述条件包括以下各项中的一个或更多个: 由所述覆盖范围内终端从所述覆盖范围外终端接收到的针对设备到设备通信的请求的数目， 被配置和/或启用来支持直接设备到设备无线通信的所述覆盖范围内终端的数目，以及 具有用于充当所述特定基站与所述覆盖范围外终端之间的中继的可用资源的所述覆盖范围内终端的数目。
3.根据权利要求 1或2所述的方法，该方法还包括以下步骤:所述特定基站从所述覆盖范围内终端接收与所述覆盖范围外终端有关的信息。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改变所述覆盖范围包括以下各项中的至少一个:向所述覆盖范围外终端提供新的无线资源；向所述覆盖范围外终端提供现有的无线资源；以及对于直接基站到终端通信使用第一无线资源并且对于间接基站到终端通信使用第二无线资源。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改变所述覆盖范围包括允许所述覆盖范围外终端中的至少一个进入所述系统。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，改变所述覆盖范围包括将所述覆盖范围外终端中的至少一个从所述一个或更多个基站中邻近所述特定基站的一个切换到所述特定基站，优选地所述特定基站和该邻近基站共享与所述覆盖范围外终端有关的信息。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，改变所述覆盖范围包括例如响应于来自所述覆盖范围内终端中的至少一个的请求或指令，激活另一个基站来为所述覆盖范围外终端中的至少一个提供覆盖范围。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括以下步骤:所述覆盖范围内终端中的至少一个发送表明它能够充当所述特定基站与覆盖范围外终端之间的中继的发现信号。
9.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括以下步骤:所述特定基站对所述覆盖范围内终端中的所述至少一个进行调度以发送所述发现信号；和/或所述特定基站基于吞吐量判据来选择所述覆盖范围内终端中的所述至少一个。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述发现信号是由所述覆盖范围内终端根据由所述特定基站设置的周期性时间间隔来发送的，优选地所述周期性时间间隔的长度是根据发送条件来设置的，所述发送条件包括以下各项中的一个或更多个:所述覆盖范围内终端最近曾被调度来发送所述发现信号；以及所述覆盖范围内终端的估计信道质量大于预定阈值。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，由所述覆盖范围内终端中的所述至少一个发送的所述发现信号表明了由此提供的通信参数的值。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述发现信号包括参考信号，优选地是诸如探测参考信号的上行链路参考信号。
13.一种无线通信系统，该无线通信系统包括: 一个或更多个基站，每个基站都被配置成在使用中提供对应的覆盖范围，所述一个或更多个基站中的至少一个被配置成: 确定与位于所述基站的覆盖范围内的一个或更多个覆盖范围内终端和位于所述基站的覆盖范围外的一个或更多个覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信有关的条件是否得到了满足，并且 如果所述条件得到了满足，则改变所述覆盖条件以便向所述覆盖范围外终端中的一个或更多个提供覆盖范围。
14.一种在无线通信系统中使用的基站，该基站包括: 通信单元，该通信单元被配置成向一个或更多个覆盖范围内终端提供覆盖范围；以及 控制器，该控制器被配置成确定与所述覆盖范围内终端和在其覆盖范围外的一个或更多个覆盖范围外终端之间的直接设备到设备无线通信有关的条件是否得到了满足，并且被配置成如果所述条件得到了满足则控制所述通信单元来改变所述覆盖范围。
15.一种在无线通信系统中使用的终端，所述无线通信系统包括一个或更多个基站，每个基站都被配置成在使用中提供对应的覆盖范围，所述终端包括: 通信单元；以及 控制器，该控制器被配置成当所述终端位于由特定基站提供的覆盖范围内时，控制所述通信单元向所述特定基站发送与位于由所述特定基站提供的所述覆盖范围外的一个或更多个覆盖范围外终端有关的信息。
【文档编号】H04W16/24GK104080097SQ201410102704
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】M·特萨诺维奇, P·巴克内利, H·谢波 申请人:富士通株式会社