通信终端设备、通信设备、通信网络服务器以及控制方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及通信终端、网络组件、基站、以及通信方法。
【背景技术】
[0002] 无线电通信终端设备可以与蜂窝无线电通信系统中的基站直接通信。此外，另配 备有短距离无线收发器的通信终端设备可以绕过蜂窝无线电通信系统的（一个或多个）基 站直接与附近的其它通信终端设备直接通信。
[0003] 驻留于例如LTE-FDD(长期演进频分双工）小区之类的覆盖范围中、并且想要参与 例如小区的频带中的一个中的直接的基于TDD(时分双工）的UE到UE的通信（D2D)的无 线电通信终端设备（例如用户设备（UE))，可能暴露于由经由各个小区中的空中接口（Uu接 口）的流量造成的干扰之下。同时，通过UE到UE接口的D2D流量也可能会对，例如经由Uu 接口获得服务的其它UE造成本地干扰。
【发明内容】
[0004] 可以提供一种通信终端设备。通信终端设备可以包括蜂窝广域无线电通信技术电 路。蜂窝广域无线电通信技术电路可以被配置为根据蜂窝广域无线电通信技术来提供通 信。通信可以是通信终端设备（例如移动设备）和蜂窝广域无线电通信网络的通信设备 (例如基站）之间的蜂窝广域无线电通信。通信终端设备还可以包括电路。该电路可以被 配置为根据经由无线电接入网络接收的信息来提供绕过无线电接入网络的、通信终端设备 到通信终端设备的直接通信连接。通信终端设备还可以包括消息生成器。消息生成器可以 被配置为生成要发送到基站的消息。该消息可以包括至少一个消息字段，该消息字段指定 有关提供通信终端设备的通信终端设备到通信终端设备的直接通信的至少一种能力的信 息。可以针对网络通信协议来生成消息。
【附图说明】
[0005] 在附图中，类似标号通常指贯穿不同视图的相同的部件。附图不一定是按比例绘 制的，替代地重点在于说明本发明的原理。在下文的描述中，本发明的各种实施例将参考以 下附图进行描述，其中：
[0006] 图1示出了通信系统；
[0007] 图2示出了状态图；
[0008] 图3示出了协议结构；
[0009] 图4示出了第一协议结构和第二协议结构；
[0010] 图5示出了更详细的通信系统；
[0011] 图6a和图6b示出了说明两种双工方法的原理的图示；
[0012] 图7示出了通信系统；
[0013] 图8示出了通信终端设备；
[0014] 图9示出了说明UE能力转移的流程图；
[0015] 图10示出了通信终端设备；
[0016] 图11不出了通彳目设备，例如基站；
[0017] 图12示出了通信网络服务器；并且
[0018] 图13示出了用于控制通信终端设备的方法的流程图。
[0019]
[0020] 下文的详细描述参考了附图，附图以说明性的方式示出了在其中可以实践本发明 的实施例和具体细节。
[0021] 词语"示范性"在本文中意味着"用作示例、实例或说明"。任何本文中描述为"示 例性"的实施例或设计并不一定要被解释为优选于或胜过其它实施例或设计。
[0022] 通信设备的组件和/或通信终端设备（例如振荡器、精度确定器、信号检测器、控 制器）可例如由一个或多个电路实现。"电路"可被理解为实现实体的任意种类的逻辑，其 可以是执行存储在存储器中的指令的专用电路、处理器、固件、及其任意组合。因此，"电路" 可以是硬连线逻辑电路或诸如可编程处理器之类的可编程逻辑电路，例如微处理器（例如 复杂指令集计算机（CISC)处理器、或精简指令集计算机（RISC)处理器）。"电路"也可以 是执行软件（例如任何计算机程序，如使用诸如Java之类的虚拟机器代码计算机程序）的 处理器。将在下文更详细地描述的各个功能的任何其它种类的实现方式也可以理解为"电 路"。
[0023] 下文的详细描述参考了附图，附图以说明性的方式示出了在其中可以实践本发明 的实施例和具体细节。本公开的这些方面描述地足够详细以使本领域的技术人员能够实践 本发明。本公开内容的其它方面可以得到利用，并且可以在不脱离本发明的范围做出结构、 逻辑和电方面的改变。本公开的各个方面并不一定相互排斥，因为本发明的一些方面能够 与本发明的一种或多种其它各方面组合以形成新的方面。
[0024] 术语"协议"是指包括提供来实现该通信定义的任何层的一部分的任何软件片段。 "协议"可包括以下一个或多个层的功能：或任何物理层（第1层）、数据链路层（第2层）、 网络层（第3层）、或上述层的任意其他子层或任意上层。。
[0025] 将在下文中描述的通信协议层和其各个实体可以在硬件中实现、在软件中实现、 在固件中实现、或部分地以硬件实现、和/或部分地以软件实现、和/或部分地以固件实现。 在本公开的一个方面中，一个或多个通信协议层和其各个实体可以由一个或多个电路来实 现。在本公开的一个方面中，至少两个通信协议层可由一个或多个电路共同实现。
[0026] 为简单起见，在下文中，说明将给定为使用LTE和相应的实体（例如E-UTRAN、EPC和UE)，然而应当注意，如将在下文更详细地描述的，各个方面也可以使用另一种蜂窝广域 无线电通信技术及其相应的实体来提供。
[0027] 3GPP(第三代合作伙伴计划）已经将LTE(长期演进）引入UMTS(通用移动电信系 统）标准的发行版本8中。
[0028]LTE通信系统的空中接口被称为E-UTRA(演进的通用陆地无线接入），并且通常被 称为"3. 9G"。在2010年12月，ITU(国际电信联盟）认可不符合"頂T-高级"aMT:国际 移动通信）的要求的LTE当前版本和其它发展3G的技术仍可被视为"4G" ；只要它们代表 至IJMT-高级的先驱、并且相对于已部署的初始第三代系统而言，在性能和功能上的实质性 水平的提升。LTE因此有时也被称为"4G"（主要出于营销的原因）。
[0029] 3GPP(第三代合作伙伴计划）已经将LTE-高级（即具有诸如载波聚合功能之类的 进一步增强的LTE)引入其通信标准集的发行版本10中。这是"真正的""4G"。
[0030] 与它的前身UMTS(通用移动电信系统）相比，LTE(长期演进）提供了空中接口， 该空中接口通过提高系统容量和频谱效率被进一步优化用于分组数据传输。除了其它增 强，最大净传输速率也已得到显著增加，即在下行链路传输方向上为300Mbps、并且在上行 链路传输方向上为75Mbps。LTE支持从1. 4到20MHz的可调节带宽，并且基于新的多访问 方式，如下行链路（塔（即基站）到手持设备（即移动终端））方向中的0FDMA(正交频分 多址）/TDMA(时分多址），以及如上行（手持设备到塔）方向中的SC-FDMA(单载波-频分 多访问）/TDMA。0FDMA/TDMA是多载波多址接入方法，其中订户（即移动终端）配备有频谱 中的定义数量的子载波、以及用于数据传输的目的的定义的传输时间。根据LTE的移动终 端（也被称为用户设备（UE)，例如蜂窝电话）的用于传输和接收的RF(射频）功能已被设 置为20MHz。物理资源块（PRB)是分配给LTE中定义的物理信道的基线单元。它包括12个 子载波以6或7个0FDMA/SC-FDMA符号的矩阵。在物理层处，一对0FDMA/SC-FDMA符号和 子载波被标示为"资源元素"。
[0031] 下文参考图1讨论了可根据本公开的各个方面而提供的通信系统（并且其例如可 以是根据LTE的通信系统）。
[0032] 图1示出了通信系统100。
[0033] 通信系统100可以是蜂窝移动通信系统（下文中也称为蜂窝式无线电通信网络）， 包括无线电接入网络（例如根据LTE(长期演进）的E-UTRAN演进型UMTS(通用移动通信系 统）陆地无线接入）101、以及核心网（例如根据LTE的EPC、演进分组核心）102。无线电接 入网络101可以包括基站（例如根据LTE的HeNB、或LTE-高级的基础收发器站点、eNodeB、 eNB、家庭基站网络站、家庭eNodeB) 103。每个基站103可以针对无线电接入网络101中的 一个或多个移动无线电小区104提供无线电覆盖。换言之：无线电接入网络101的基站103 可以跨越不同类型的小区104 (例如根据例如LTE、或LTE-高级的宏小区、毫微微小区、微微 小区、小小区、开放小区、封闭订户组小区、混合小区）。
[0034] 位于移动无线电小区104中的移动终端（例如UE) 105可以经由在移动无线电小 区104中提供覆盖（换言之操作移动无线电小区104)的基站103与核心网102以及其它 移动终端105通信。换言之，基站103操作移动终端105位于其中的移动无线电小区104， 基站103可以向移动终端105提供E-UTRA用户平面端以及控制平面端，E-UTRA用户平面端 包括H)CP(分组数据会聚协议）层、RLC(无线链路控制）层、和MAC(媒体访问控制）层， 并且控制平面端包括RRC(无线资源控制）层。
[0035] 控制数据和用户数据可以以多址接入方法为基础通过空中接口 106在基站103以 及移动终端105 (其位于由基站103所操作的移动无线电小区104中）之间进行传输。在 LTE空中接口 106处可以部署不同的双工方法，如FDD(频分双工）或TDD(时分双工）。
[0036] 基站103通过第一接口 107 (例如X2接口）彼此连接。基站103还以通过第二接 口 108 (例如SI接口）的方式连接到核心网102,例如以通过S1-MME接口 108的方式连接 到MME(移动管理实体）109、以及以通过S1-U接口 108的方式连接到服务网关（S-GW)llO。 S1接口 108支持MME/S-GWS109、110和基站103之间的多到多关系，例如基站103可被连 接到一个以上的丽￡/5-613 109、110，并且]\^/5-613 109、110可以连接到一个以上的基 站103。这使得LTE中的网络共享成为可能。
[0037] 例如，MME109可以负责控制位于E-UTRAN的覆盖范围中的移动终端的移动性，而 S-GW110可以负责处理移动终端105和核心网102之间的用户数据的传输。
[0038] 在LTE的情况下，无线电接入网络101 (即LTE的情况下的E-UTRAN101)可以视 为由基站103 (即LTE的情况下的eNB103)组成。基站103向UE105提供E-UTRA用户平 面（roCP/RLCMAC)以及控制平面（RRC)协议端。
[0039] 例如，eNB103可托管以下功能：
[0040] _用于无线资源管理的功能：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性控制、在 上行链路和下行链路两者中动态地向UE105分配资源（调度）；
[0041] -用户数据流的IP头部压缩和加密；
[0042] -当无法从由UE105提供的信息确定到MME109的任何路由时，选择UE105的附 接（attachment)处的MME109 ;
[0043] -向服务网关（S-GW) 110路由用户平面数据；
[0044] -调度和传输（源自于MME的）寻呼消息；
[0045] -调度和传输（源自于MME109或0&M(操作和维护）的）广播信息；
[0046] -针对移动性和调度的测量以及测量报告配置；
[0047] -调度和传输（源自于MME109的）PWS(公共预警系统）消息，PWS包括ETWS(地 震和海啸报警系统）以及CMAS(商业移动警报系统）；以及
[0048] -CSG(封闭订户组）处理。
[0049] 通信系统100的每个基站可控制其地理覆盖区域（即理想地由六边形形状表示的 移动无线电小区104)内的通信，。当移动终端105位于移动无线电小区104内、并驻留在 移动无线电小区104上（换言之以分配给移动无线电小区104的跟踪区域（TA)注册）的 时候，它与控制移动无线电小区104的基站103通信。当呼叫由移动终端105的用户发起 (移动始发呼叫）、或呼叫被发送给移动终端105 (移动终点呼叫）时，在移动终端105和基 站103之间建立无线电信道，基站103控制该基站位于其中的移动无线电小区104。如果移 动终端105移动离开原来的移动无线电小区104,其中呼叫被建立并且在原来的移动无线 电小区104中建立的无线电信道的信号强度减弱，则通信系统可以发起呼叫到另一移动无 线电小区104(移动终端105移动到该移动无线电小区104)无线信道的转移。
[0050] 随着移动终端105继续穿过整个通信系统100的覆盖区域的移动，对呼叫的控制 可以在相邻移动无线电小区104之间转移。对呼叫从移动无线电