D2d通信同步信道的传输方法及系统、发送端及接收端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种设备到设备(Device-to-Device,简称D2D)通信同步信道的传输方法及系统、发送端及接收端。
【背景技术】
[0002]蜂窝通信系统由于实现了对有限频谱资源的复用，从而使得无线通信技术得到了蓬勃发展。在蜂窝系统中，当两个用户设备(User Equipment,简称为UE)之间有业务需要传输时，用户设备I (UEl)到用户设备2 (UE2)的业务数据，会首先通过空口传输给基站1，基站I通过核心网将该用户数据传输给基站2，基站2再将上述业务数据通过空口传输给UE2。UE2到UEl的业务数据传输采用类似的处理流程。如图1所示，当UEl和UE2位于同一个蜂窝小区，那么虽然基站I和基站2是同一个站点，然而一次数据传输仍然会消耗两份无线频谱资源。
[0003]由此可见，如果用户设备I和用户设备2位于同一小区并且相距较近，那么上述的蜂窝通信方法显然不是最优的通信方式。而实际上，随着移动通信业务的多样化，例如，社交网络、电子支付等在无线通信系统中的应用越来越广泛，使得近距离用户之间的业务传输需求日益增长。因此，设备到设备(Device-to-Device，简称为D2D)的通信模式日益受到广泛关注。所谓D2D，如图2所示，是指业务数据不经过基站进行转发，而是直接由源用户设备通过空口传输给目标用户设备。这种通信模式区别于传统蜂窝系统的通信模式。对于近距离通信的用户来说，D2D不但节省了无线频谱资源，而且降低了核心网的数据传输压力。基于蜂窝网的D2D通信是一种在系统的控制下，在多个支持D2D功能的终端设备之间直接进行通信的新型技术，它能够减少系统资源占用，增加蜂窝通信系统频谱效率，降低终端发射功耗，并在很大程度上节省网络运营成本。
[0004]在D2D通信中，D2D业务数据的接收端可能是单个UE，也可能是多个UE，也即D2D通信可能是单播(Unicast)通信,也可能是广播通信(Broadcast)或者组播(Groupcast或Group Communicat1n)或者多播(Multicast)通信。在D2D通信方案的考虑中，对于上述通信模式的支持都需要考虑。
[0005]长期演进(Long Term Evolut1n,简称为LTE)系统、高级长期演进(LTE-Advanced,简称为LTE-A)系统和高级国际移动通信(Internat1nal MobileTelecommunicat1n Advanced,简称为IMT-Advanced)系统都是以正交频分复用(Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing,简称为 0FDM)技术为基础，OFDM 系统为时频两维的数据形式。一个1ms的无线巾贞(frame)由10个子巾贞组成，I个子巾贞(subframe)由2个连续时隙(slot)组成，即子巾贞i包括时隙2i和2i+l。正常循环前缀(Normal CyclicPrefix，简称为Normal CP)时，I个下行子帧由14个OFDM符号组成，I个上行子帧由14个SC-FDMA (single carrier-Frequency Divis1n Multiple Access,单载波-频分多址)符号组成；扩展CP (Extended CP)时，I个下行子帧由12个OFDM符号组成，I个上行子帧由12 个 SC-FDMA 符号。
[0006]其中，一个资源块(Resource Block，简称为RB)由频域上连续的12个子载波，以及时域上连续I个时隙内的所有0FDM/SC-FDMA符号组成；一个资源块对(Resource Blockpair,简称为RB pair)由频域上连续的12个子载波，以及时域上连续I个子巾贞内的所有0FDM/SC-FDMA符号组成。每个0FDM/SC-FDMA符号上对应一个子载波的资源称为资源单元(Resource Element,简称为 RE)。
[0007]在LTE/LTE-A蜂窝通信中，小区搜索是移动通信中非常关键的步骤，是终端与基站建立通信链路的前提。无论是终端在服务小区中初始上电，还是在通信过程中进行小区切换，都需要通过小区搜索过程和基站建立连接。小区搜索过程主要是为了使终端和所在小区取得时间同步和频率同步并获得物理小区ID，系统带宽及其它小区广播信息。通常终端通过同步信号，首先获得时间同步、频率同步，而后获得当前所处小区的相关信息，如带宽、小区ID、帧时钟信息、小区天线配置、CP长度等。
[0008]在D2D通信中，源用户设备和目标用户设备进行数据传输的首要前提是实现收发两端的时频同步，目前关于D2D同步的相关设计只有一个大致的同步过程，即D2D接收端根据D2D发送端发送的设备到设备同步信号(D2DSynchronizat1n Signal,简称D2DSS)获取与发送端的时频同步之后，进一步要接收来自D2D发送端发送的物理设备到设备同步信道(Physical D2D Synchronizat1n Channel,简称 H^DSCH),从而获得 D2D 发送端更为详细的系统消息以及和后续数据接收相关的控制信息。然而，还没有任何具体的实现细节，其中包括D2DSS和TO2DSCH如何传输，D2DSS和TO2DSCH之间的关联等。由于D2D通信采用上行资源(即FDD的上行频带或者TDD的上行子帧)进行传输，因此D2D UE之间的同步过程和同步信令的设计都和LTE/LTE-A系统中的同步有很大区别。
【发明内容】
[0009]本发明需要解决的技术问题是提供一种D2D通信同步信道的传输方法及系统、发送端及接收端，解决各种覆盖外场景下(覆盖外以及覆盖内/半覆盖场景下)设备到设备之间的同步问题。
[0010]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种设备到设备通信同步信道的传输方法，包括:
[0011]设备到设备D2D发送端发送设备到设备同步信号D2DSS和物理设备到设备同步信道TO2DSCH，其中，在发送所述TO2DSCH时，所述TO2DSCH在子帧中的频域位置和所述D2DSS在子帧中的频域位置保持一致，或者所述TO2DSCH在子帧中的频域位置由所述D2DSS确定。
[0012]进一步地，所述D2DSS包括:D2D主同步信号TO2DSS和/或D2D辅同步信号SD2DSS ;其中，所述TO2DSS和所述SD2DSS均以序列的形式发送，所述TO2DSS的序列种类为M，M为小于等于3的正整数；所述SD2DSS的序列种类为N，N为大于或等于D2D传输带宽所对应的RB总数的正整数。
[0013]进一步地，所述TO2DSCH在子帧中的频域位置和所述D2DSS在子帧中的频域位置保持一致，包括:
[0014]子帧中所述H)2DSCH在频域上所占用的起始数据块RB索引和RB个数与所述D2DSS在频域上所占用的起始RB索引和RB个数均相同。
[0015]进一步地，所述TO2DSCH在子帧中的频域位置由所述D2DSS确定，包括:
[0016]子帧中一个D2DSS对应一个或多个H)2DSCH ;所述D2DSS分别指示每个H)2DSCH在子帧中频域上所占用的起始RB索引以及所占用的RB个数。
[0017]进一步地，所述D2DSS分别指示每个H)2DSCH在子帧中频域上所占用的起始RB索引以及所占用的RB个数，包括:
[0018]所述TO2DSS的每种序列对应一个H)2DSCH在子帧中频域上所占用的RB个数；
[0019]所述SD2DSS的每种序列对应一个H)2DSCH在子帧中频域上所占用的起始RB索引。
[0020]进一步地，所述SD2DSS的每种序列对应每个H)2DSCH在子帧中频域上所占用的起始RB索引，包括:
[0021]如果N等于D2DSS传输带宽所对应的RB总数，则所述SD2DSS的第N种序列对应每个H)2DSCH在子帧中频域上所占用的起始RB索引；
[0022]如果N大于D2DSS传输带宽所对应的RB总数，则利用N对所述RB总数取膜得到值L，所述SD2DSS的第L种序列对应TO2DSCH在子帧中频域上所占用的起始RB索引，其中，所述L为小于等于D2DSS传输带宽所对应的RB总数的正整数。
[0023]进一步地,所述方法还包括:
[0024]在发送所述TO2DSCH时，所述TO2DSCH在时域上从所述TO2DSS或所述SD2DSS所占时域符号之后或之前的第一个可用单载波-频分多址SC-FDMA符号开始的一个或连续多个可用SC-FDMA符号上发送，其中，所述TO2DSCH所占的一个或连续多个可用SC-FDMA符号的个数由网络侧预先固定配置。
[0025]进一步地，所述D2DSCH所占的一个或连续多个可用SC-FDMA符号的个数为4或5或6。
[0026]进一步地，所述方法还包括:
[0027]无覆盖场景下，D2D发送端对D2DSS的可用资源进行监听，如果监听到空闲资源，则选择一个空闲的资源发送所述D2DSS和所述TO2DSCH ;如果没有监听到可用资源，则等待下一时刻重新监听；或者有覆盖/部分覆盖场景下，D2D发送端在网络侧调度的可用资源上发送D2DSS。
[0028]为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种设备到设备通信同步信道的传输方法，包括:
[0029]设备到设备D2D接收端接收来自D2D发送端发送的设备到设备同步信号D2DSS和物理设备到设备同步信道H)2DSCH，其中，在接收所述TO2DSCH时，在和所述D2DSS所在的频域位置相同的频域位置上接收TO2DSCH ;或者在由所述D2DSS确定的频域位置上接收PD2DSCH。
[0030]进一步地，所述D2DSS包括:D2D主同步信号TO2DSS和/或D2D辅同步信号SD2DSS ;其中，PD2DSS和SD2DSS均以序列的形式接收，PD2DSS的序列种类为M，M为小于等于3的正整数；SD2DSS的序列种类为N，N为大于或等于D2D传输带宽所对应的RB总数的正整数。
[0031]进一步地，所述在和所述D2DSS所在的频域位置相同的频域位置上接收H)2DSCH，包括:
[0032]在和所述D2DSS所占用的起始数据块RB索引上接收H)2DSCH，且所述TO2DSCH在频域所占用的RB个数与所述D2DSS所占用的RB个数相同。
[0033]进一步地，所述在由所述D2DSS确定的频域位置上接收H)2DSCH，包括:
[0034]获取SD2DSS的序列对应的ro2DSCH在子帧中频域上所占用的起始RB索引和PD2DSS的序列对应的H)2DSCH在子帧中频域上所占用的RB个数；
[0035]在所述起始RB索引和所述RB个数对应的频域位置上接收所述H)2DSCH。
[0036]进一步地，所述方法还包括:
[0037]在时域上从所述TO2DSS或所述SD2DSS所占时域符号之后或之前的第一个可用SC-FDMA符号开始的连续4或5或6个可用SC-FDMA符号上接收并解调所述H)2DSCH。
[0038]进一步地,所述方法还包括:
[0039]D2D接收端在所有D2DSS可用资源上监听并接收D2DSS，完成和发送端之间的初步时频率同步；
[0040]在接收并解调所述TO2DSCH后，根据所述TO2DSCH中的信息完成对业务信道的接收。
[0041]为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种设备到设备通信的发送端，包括:
[0042]生成模块，用于生成设备到设备同步信号D2DSS和物理设备到设备同步信道PD2DSCH ；