用于设备间通信的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开内容涉及无线网络中的设备间通信。
【背景技术】
[0002] 随着智能电话和平板电脑的广泛使用，对无线网络中的数据容量的需求已经显著 增加。除传统的语音服务外，消费者现在期望能使用他们的无线设备来观看通常以高清格 式的流式视频、实时玩在线游戏以及输送大文件。这增加了无线网络的另外的负担，并且尽 管蜂窝技术的进步（例如，4G网络的部署，IEEE 802. 11系列标准的较新版本的使用），但 容量仍然是运营商必须考虑的问题。
【附图说明】
[0003] 图1是可以实施本发明的各个实施例的通信系统的示例。
[0004] 图2是图示根据本发明的实施例的网络实体的某些方面的框图。
[0005] 图3是图示本发明的实施例中的UE的方面的框图。
[0006] 图4A是根据本发明的实施例的帧结构。
[0007] 图4B是根据本发明的实施例的资源块。
[0008] 图5是根据本发明的实施例的上行链路子帧。
[0009] 图6是根据本发明的实施例的下行链路子帧。
[0010] 图7A是根据本发明的实施例的载波。
[0011] 图7B是根据本发明的实施例的分量载波的聚合。
[0012] 图8A是根据本发明的实施例的无线网络。
[0013] 图8B不出根据本发明的实施例的帧、子帧和特殊子帧。
[0014] 图9、10和11示出根据本发明的实施例的D2D通信方案。
[0015] 图12、13、15和16图示根据本发明的实施例在D2D通信期间所采用的步骤。
[0016] 图14图示根据本发明的实施例的HARQ缓冲。
【具体实施方式】
[0017] 蜂窝网络，诸如LTE和UMTS传统上在网络控制无线电通信的模型上操作。例如， 假定UE1和UE2在传统蜂窝网络中操作，并且网络包括eNBl和eNB2, UE1连接到eNBl，以 及UE2连接到eNB2。当UE1传送用于UE2的数据时，数据从UE1传播到eNBl，然后该eNBl 将该数据中继到eNB2。然后，eNB2将消息中继到UE2。因此，数据从UE1到UE2,在蜂窝网 络上花费两跳（hop) (UEl->eNBl) (eNB2->UE2)。还可以存在由路由所需的另外的跳导致的 进一步延迟。即使两个UE连接到同一 eNB，这些延迟也可能发生。
[0018] 然而，如果UE能使用所谓的设备间（D2D)通信，相互直接通信，数据从UE1到UE2， 将仅花费一跳（UE1->UE2)。
[0019] 在本发明的实施例中，UE相互直接通信，而不通过网络或其他中间实体。为执行 这种D2D通信，UE使用网络的资源（例如蜂窝频谱）。然而，UE可能保持与网络的常用连 接（例如，每一 UE可能仍然连接到蜂窝网络的eNB)。
[0020] 蜂窝网络中的D2D通信的好处包括（1)增加的蜂窝系统吞吐量（例如，D2D业务 使用更少资源来传递相同数据量），以及（2)提高用户体验（例如，更快数据输送和减少延 迟）。
[0021] 根据上文，提供一种用于设备间通信的方法和装置。在本发明的实施例中，第一用 户设备（UE)根据其第一能力分割配置而在载波（例如，蜂窝上行链路或下行链路载波）上 与网络元件（例如，eNB)无线通信。第一 UE根据其第二能力分割配置加入在载波上与第 二UE的直接无线通信。
[0022] 第一 UE还可根据第二UE能力分割配置加入与第二UE的直接无线通信。此类通 信的示例包括向/从第二UE传送/接收经编码的分组；以及对此类分组进行编码/解码。 第一 UE还可经由第二载波从网络元件获取关于第二UE的能力分割配置的信息。
[0023] 在某些实施例中，UE的第一和第二能力分割配置是第一和第二缓冲器分割配置。 可能的缓冲器配置包括：第一 UE将用于与第二UE (或网络元件）通信的HARQ过程的最大 数目；第一 UE将用于与第二UE (或网络元件）通信的软缓冲器的大小；以及第一 UE将用于 与第二UE (或网络元件）通信的软信道位的数目。
[0024] 在某些实施例中，第一 UE经由第一载波向网络元件传送关于其能力配置中的一 个或多个的信息，经由第二载波从网络元件（或第二UE)接收关于第二UE的能力分割配置 的信息。第一 UE根据第二UE的能力分割配置和第一 UE的能力分割配置加入在第一载波 上与第二UE的直接无线通信。
[0025] 在实施例中，第一 UE可以具有可能是同时的多个软缓冲器配置，诸如用于与网络 实体通信的第一软缓冲器配置和用于与第二UE通信的第二软缓冲器配置。
[0026] 在实施例中，第一或第二UE的软缓冲器配置是以下中的一个或多个（1)UE将用于 接收分组的HRAQ过程的最大数目（所需缓冲器分区的数目）；（2)UE将用于接收分组的软 缓冲器的大小；以及（3) UE将用于接收分组的软信道位的数目。
[0027] 本发明的实施例是包括收发机、存储器以及处理器的UE。存储器被通信链接到收 发机并被配置成存储表示UE的第一能力分割配置和UE的第二能力分割配置的数据。处理 器被通信链接到存储器和收发机，并被配置成从存储器检索数据，并且使用所检索的数据 控制收发机根据第一能力分割配置与网络元件通信并根据第二能力分割配置与另一 UE通 信。
[0028] UE还包括被通信链接到收发机的存储器。存储器被配置成存储表示所识别的资 源的数据。UE还包括被通信链接到存储器和收发机的处理器。处理器被配置成从存储器 检索数据，并且使用所检索的数据控制收发机使用第一载波的所识别的资源加入与第二UE 的直接无线通信。
[0029] 参考图1，现在，将描述其中可以使用本发明的实施例的无线通信网络的示例。网 络100被配置成使用一个或多个无线接入技术（RAT)，其示例包括E-UTRA、IEEE 802. 11和 IEEE 802. 16。网络100包括第一小区C1和第二小区C2。C1和C2的可能实现包括蜂窝网 络宏小区、毫微微小区、微微小区和无线接入点。第一小区C1由第一网络实体NE1管理，以 及第二小区C2由第二网络NE2管理。网络实体的可能实现包括E-UTRA基站、eNB、传输点、 远程无线电头（Remote Radio Head)、HeNB、802. 11AP 和 IEEE 802. 16 基站。
[0030] 在图1中还示出了用户设备（UE)UEl、UE2和UE3。UE的可能实现包括移动电话、 平板电脑、膝上型计算机和M2M(机器间）设备。NE1和NE2的每一个将信号传送到UE的一 个或多个以及从其接收信号。
[0031] 网络实体和UE之间的通信通常发生在UE位于网络实体的覆盖区内时。例如，NE1 通常与UE1和UE2通信，以及NE2通常与UE3通信。在某些情况下，每一网络实体可以将信 号传送到与其他网络实体相连的UE和从其接收信号。例如，如果UE3接近NE1的覆盖区， NE1能与UE3通信。
[0032] 图1的小区、网络实体和UE仅是代表性的，并且用来便于描述。事实上，网络100 可以具有许多小区和网络实体，并且与许多UE通信。
[0033] 在本发明的一些实施例中，由单一网络实体或相互协作的多个网络实体控制C1 或C2,例如当正使用载波聚合（CA)或多点协作通信（CoMP)时。此外，C1和C2中的一个或 多个可以是虚拟小区。虚拟小区是根据多个网络实体协作的结果而产生的小区。UE通常不 会察觉虚拟小区和非虚拟小区的任何区别。
[0034] 在本发明的实施例中，每一 UE (图1)是能经网络实体NE1和NE2向/从网络100 的其他元件发送和接收数据的无线通信设备。每一 UE还能经网络实体NE1和NE2中的一 个或多个与网络100上的其他UE通信。此外，UE中的一个或两个能加入D2D通信。
[0035] 在各个实施例中，图1的每一 UE能在UL载波上将用户数据和控制信息传送到网 络实体中的一个或多个，并且在DL载波上从网络实体的一个或多个接收数据和控制信号。 如在此所使用的，"控制信息"包括UE和网络100的各个元件用于便于信息，但不用来由用 户或用户应用访问的数据。"用户数据"在此是指用来由用户和用户应用访问的数据。
[0036] 在本发明的实施例中，UL载波由RF频率的第一集合组成，而DL载波由RF频率的 第二集合组成。在一些实施例中，UL载波的频率不与DL载波的频率重叠。UL和DL载波可 以是由监管部门、诸如联邦通信委员会（FCC)许可使用的频谱的一部分。UL和DL载波也可 以被分配由监管部门未许可使用的频谱。
[0037] 在一个实施例中，UL载波和DL载波的至少一个由连续频率的单块组成。在另一 实施例中，UL载波和DL载波的至少一个由连续频率的多个非重叠块组成。
[0038] 仍然参考图1，网络100还包括回程系统（未示出）。回程系统包括有线和无线体 系结构元件，诸如光纤线路，其在网络100的各个部件各处，包括网络实体之间携载信号。 网络100还包括使用各种资源，控制网络100的操作的核心106,包括计费系统、归属位置寄 存器和互联网网关。在图1中图示若干核心资源。在LTE实现中，核心106的资源与E-UTRA 上的网络实体和其他网络通信。在图1中图示核心资源的示例。
[0039] 图2示例根据本发明的实施例的网络实体（来自图1)的配置。网络实体包括控制 器/处理器210、存储器220、数据库接口 230、收发器240、输入/输出（I/O)设备接口 250、 网络接口 260和由天线221表示的一个或多个天线。经一个或多个数据路径270,这些元件 的每一个相互可通信地链接。数据路径的示例包括导线、包括以微米测量其尺寸的导线、以 及无线连接。
[0040] 在网络实体的操作期间，收发器240从控制器/处理器210接收数据并且将表示 数据的RF信号经天线221发射。类似地，收发器240经天线221接收RF信号，将信号转换 成适当的格式数据，并且将数据提供给控制器/处理器210。控制器/处理器210从存储器 220检索指令，并且基于那些指令，将传出数据提供给收发器240,或从收发器240接收传入 数据。如果需要，控制器/处理器能经数据库接口 230,从数据库检索便于其操作的数据。
[0041] 仍然参考图2,控制器/处理器210能经耦接到回程网络的网络接口 260将数据传 送到网络100 (图1)的其他网络实体。控制器/处理器210还能从诸如外部驱动器的外部 设备经输入/输出接口 250接收数据并且将数据发送到该外部设备。
[0042] 控制器/处理器210可以是任何可编程处理器。控制器/处理器210例如可以实 现为通用或专用计算机、编程微处理器或微处理器、外围集成电路元件、专用集成电路或其 他集成电路、硬件/电子逻辑电路，诸如分立元件电路、可编程逻辑器件，诸如可编程逻辑 阵列、现场可编程门阵列等等。
[0043] 存储器220可以以各种方式实现，包括作为易失和非易失数据存储、电、磁光存储 器、随机存取存储器（RAM)、高速缓存、硬驱动或其他类型的存储器。数据存储在存储器220 中或独立的数据库中。数据库接口 230由控制器/处理器210使用来访问数据库。数据库 包含将UE连接到网络100 (图1)的任何格式数据。收发器240产生与UE的数据连接。
[0044] I/O设备接口 250可以连接到可以包括键盘、鼠标、笔操作触摸屏或监视器、语音 识别设备或接受输入的任何其他设备的一个或多个输入设备。I/O设备接口 250还可以连 接到一个或多个输出设备，诸如监视器、打印机、盘驱动、扬声器或被提供以输出数据的任 何其他设备。I/O设备接口 250可以从网络管理员接收数据任务或连接标准。
[0045] 网络连接接口 260可以连接到通信设备、调制解调器、网络接口卡、收发器或能从 网络100传送和接收信号的任何其他设备。网络连接接口 260可以用来将客户端设备连接 到网络。
[0046] 根据本发明的实施例，天线221是链接到一个或多个数据路径270的地理上位于 同一位置或临近物理天线元件集合中的一个，分别具有一个或多个发射机和一个或多个接 收机。网络实体具有的发射机的数目与网络实体具有的发射天线的数目有关。网络实体可 以使用多个天线来支持MM0通信。
[0047] 图3示例根据本发明的实施例的UE(诸如图1中图示的一个或多个UE)的框图。 UE包括能在网络100上发送和接收数据的收发器302。收发器链接到可以如图2的网络实 体的一个或多个天线配置的一个或多个天线303。UE可以支持MM0。
[0048] UE还包括执行所存储的程序的处理器304、以及易失存储器306和非易失存储器 308。易失存储器306和非易失存储器308由处理器304使用。UE包括可以包括元件，诸如 键盘、显示器、触摸屏等等的用户输入接口 310。UE还包括显示屏和可以包括诸如麦克风、 耳机和扬声器的元件的音频接口 312。UE还包括可