用于直接通信的无线电通信设备和蜂窝广域无线电基站的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开的各个方面一般涉及无线电通信设备和蜂窝广域无线电基站。
【背景技术】
[0002] 3GPP(第三代合作伙伴计划）目前在研究用例和识别针对运营商控制的紧密邻近 的移动设备的发现以及紧密邻近的移动设备之间的直接通信的潜在需求的过程中。该活动 通常被称为"ProSe"(ProximityService，邻近性服务）。预期在对3GPPRel-12的工作开 始时对该主题的相应的技术阶段2工作立刻开始。直接UE到UE通信的可能用例是例如： 商业使用、社交使用、网络卸载、用作移动中继的UE(例如，为了扩展覆盖范围、减缓接入技 术不匹配以及类似的目的）、公共安全等。
[0003] "ProSe"主题可以被分成两个部分：
[0004]-邻近性检测（这可以用基础设施协助）：该程序确定给定的邻近标准是否被满足 ("例如，UE(用户设备）邻近于另一个UE"）。该目的是双重的：发现两个或多个UE的通 常的邻近度，并且明确直接UE到UE通信是否是可能的。针对发现和UE到UE通信的标准 可以是不同的。
[0005] -UE到UE通信（这可以在移动网络运营商（MN0)的连续控制之下进行）。
[0006] 直接UE到UE通信还被称为"设备到设备通信"或"D2D通信"。原则上存在两种 替代方案实现这种移动设备之间的直接通信路径：D2D空中接口（在本说明书中被称为 Ud)可以由某一类型的短距离技术实现，其频带与蜂窝网络使用的频带不同（例如，蓝牙或 WiFi);或者可以通过复用LTE技术实现，其可以针对D2D通信使用与蜂窝网络所使用的相 同的频带。
[0007] 目前，通过长期演进（LTE)移动无线电通信网络中的所谓的Ud接口来参与一些种 类的直接通信设备到通信设备（D2D)活动（例如，D2D邻近性检测或D2D通信）的移动无 线电通信终端设备（例如，用户设备（UE))不能通知通信网络特定的随机接入过程（或特 定的RRC连接建立程序）与它们一侧上的D2D活动相关。
【发明内容】
[0008] -种无线电通信终端设备可以包括：蜂窝广域无线电通信技术电路，该蜂窝广域 无线电通信技术电路被配置为根据蜂窝广域无线电通信技术来提供通信；电路，该电路被 配置为提供直接通信设备到通信设备通信；以及消息生成器，该消息生成器被配置为生成 消息，消息包括由电路提供的直接通信设备到通信设备通信的信息。
【附图说明】
[0009] 在附图中，相似的参考字符通常指的是贯穿不同视图的相同部分。附图不需要按 比例绘制，而是通常把重点放在说明本发明的原理上。在下面的描述中，参考如下附图描述 了本发明的各种实施例，其中：
[0010] 图1示出了通信系统；
[0011] 图2示出了状态图；
[0012] 图3示出了协议结构；
[0013] 图4示出了第一协议结构和第二协议结构；
[0014] 图5示出了更详细的通信系统；
[0015] 图6a和图6b示出了说明了两种双工方法的原理的图示；
[0016] 图7示出了通信系统；
[0017] 图8示出了说明了RRC连接建立程序的消息流图；
[0018] 图9示出了RRC连接建立程序和随机接入程序之间的关系；
[0019] 图10示出了通信终端设备；
[0020] 图11示出了蜂窝广域无线电基站；
[0021] 图12示出了说明由蜂窝广域无线电基站执行的过程的第一流程图；
[0022] 图13示出了说明由蜂窝广域无线电基站执行的过程的第二流程图；
[0023] 图14示出了说明由蜂窝广域无线电基站执行的过程的第三流程图；
[0024] 图15示出了说明由蜂窝广域无线电基站执行的过程的第四流程图；
[0025] 图16示出了通信系统。
[0026] 具体实现方式
[0027] 下面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施本发明 的具体细节和实施例。
[0028] 词"示例性"在本文被用于表示"用作示例、实例或说明"。本文中被描述为"示例 性"的任何实施例或设计不一定被解释为优选于或胜过其它实施例或设计。
[0029] 在下文中，"电路"可以被理解为任何种类的逻辑实现实体，逻辑实现实体可以是 任何硬件、软件、固件或它们的任何组合。因此"电路"可以是硬接线逻辑电路或可编程逻 辑电路（例如，可编程处理器），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）。如下面将更详细描述的，"电路"还可以是由处理器实 现或执行的软件（例如，任何种类的计算机程序，如使用诸如Java之类的虚拟机器代码的 计算机程序）。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被理 解为"电路"。
[0030] 术语"耦合"或"连接"旨在相应地包括直接"耦合"或直接"连接"以及间接"耦 合"或间接"连接"。
[0031] 术语"协议"旨在包括被提供用来实现通信定义的任何层的部分的任何软件片段。 "协议"可以包括下面的层中的一个或多个的功能：物理层（第1层）、数据链路层（第2 层）、网络层（第3层）、或所提到的层的任意其它子层或任意上层。
[0032] 将在下文中描述的通信协议层和它的相应的实体可以在硬件中被实现、在软件中 被实现、在固件中被实现、或部分地在硬件中被实现、和/或部分地在软件中被实现、和/或 部分地在固件中被实现。在本公开的一个方面中，一个或多个通信协议层和它的相应的实 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以由一 个或多个电路共同实现。
[0033] 在本公开的各个方面中，移动无线电通信网络基础设施（在LTE(长期演进）的情 况下，包括E-UTRAN(演进型通用陆地无线接入网络）和EPC(演进分组核心））可以被通知 关于针对执行随机接入的特定移动无线电通信终端设备（例如，用户设备（UE))(或一般地 说：针对启动RRC(无线电资源控制）连接建立程序）的任何通信设备到通信设备（还可以 被称为D2D)通信相关的原因。这些原因可以是：
[0034] -UE可能想要建立RRC连接以便通知基础设施关于它当前涉及的正在进行的D2D 邻近操作（这可能例如引起重新配置相应的UE)。
[0035] -UE可能想要建立RRC连接以便通知基础设施关于D2D邻近性检测的结果（这可 能例如引起网络侧上的给定的具有D2D功能的UE的上下文更新）。
[0036] -UE可能想要建立RRC连接以便请求允许参与D2D通信（这可能例如引起无线电 资源重新配置）。
[0037] -UE可能想要建立RRC连接以便通知基础设施（例如，通信网络的实体）关于正在 进行的D2D通信（这可能例如引起通信网络侧上的给定D2D集群的上下文更新）。
[0038] -UE可能想要建立RRC连接以便从基础设施（例如，通信网络的实体）寻求关于如 何通过所谓的Ud接口继续直接UE到UE通信的指导（这可能例如引起D2D重新配置），这 将在下文更详细地描述。
[0039] -UE可能想要建立RRC连接以便从基础设施请求从通过Ud接口（一个空中接口） 的直接UE到UE通信切换到通过涉及基站的两个Uu接口（两个空中接口）的"传统"通信 (这也被称为"会话转移（sessiontransfer) "）。这可能例如引起对关于Ud和/或Uu链 路质量的辅助数据的交换，以帮助基础设施（例如，通信网络的实体）做出这样的决定。
[0040] 在一些实现方式中，对原因的指示纯粹是告知性质的，而其它示例将示出UE还可 以从通信网络基础设施侧请求D2D相关的动作（例如，以便维护或重新配置正在进行的D2D 连接）。
[0041] 一些用例需要基础设施侧的快速反应以便避免服务的延迟并且以便相应地保证 服务连续性。例如在"通信会话转移"场景中，当可以提供（例如，需要或涉及）对其它UE 的寻呼时，性能得益于并行的程序。
[0042] 在一些示例中，对原因的指示可以被详述，通过区分"用于公共安全的D2D"和"用 于商业用例的D2D"来允许通信网络基础设施侧做出有意义的决定，这将在下文更详细地描 述。
[0043]目前，通过长期演进（LTE)移动无线电通信网络中的所谓的Ud接口来参与某一类 型的直接通信设备到通信设备（D2D)活动（例如，D2D邻近性检测或D2D通信）的移动无 线电通信终端设备（例如，用户设备（UE))不能向通信网络通知特定的随机接入过程（或 特定的RRC连接建立程序）与它们一侧上的D2D活动相关。因此，通信网络基础设施不具 有用于确定到来（incoming)请求的优先次序或用于准备D2D专用处理的方法。
[0044] 如下文将更详细描述的，具有D2D活动的无线电通信终端设备（例如，用户设备 (UE))可被使得能够向基础设施指示执行随机接入（或一般地说：启动RRC连接建立程序 或RRC连接建立（RRC:无线电资源控制））的（一个或多个）原因。新的通信连接建立原因 可以被引入。另外，RRC连接建立请求消息或RRC连接重新建立请求消息中的新的消息参 数（例如，"D2D-Inf〇-Available"、"D2D-Action-Requested"、"D2D-Session-Transfer"、 "D2D-Public_Safety"和"D2D_Commercial"）被提供，这将在下文更详细地描述。
[0045] 为了简单起见，在下文中，将使用LTE和相应的实体（例如，E-UTRAN、EPC和UE) 给出说明，然而，要注意的是如将在下文更详细描述的，还可以使用另一蜂窝广域无线电通 信技术和它的相应的实体来提供各个方面。
[0046] 这些来自UE的对原因的创新指示可以由基础设施元件（在LTE的情况下，为 E-UTRAN和EPC)以各种方式用来在网络侧准备（相关的某种）D2D活动。本公开的一方面 是在基站处对到来的RRC连接建立请求（或随机接入程序）进行分类（包括优先化和去优 先化）；本公开的另一方面是基于所指示的原因（不一定限于基站）来触发不同的动作，例 如从UE取回附加信息片段（例如，定位细节）或从数据库取回附加信息片段（例如，一般 D2D集群策略、或D2D订阅细节、或D2DUE能力等）、或触发对其它UE的寻呼（例如，在通 信会话转移的情况下）。
[0047] 图1示出了通信系统100。
[0048] 通信系统100可以是蜂窝移动通信系统（在下文中也被称为蜂窝无线电通信网 络），蜂窝移动通信系统包括无线接入网络（例如，根据LTE(长期演进）或高级LTE的 E-UTRAN、演进型UMTS(通用移动通信系统）陆地无线接入网络）101和核心网络（例如，根 据LTE或高级LTE的EPC、演进分组核心）102。无线接入网络101可以包括基站（例如，根 据LTE或高级LTE的基础收发器站点、eNodeB、eNB、家庭基站、家庭eNodeB、HeNB) 103。每 个基站103可以针对无线接入网络101中的一个或多个移动无线电小区104提供无线电覆 盖。换句话说：无线接入网络101的基站103可以跨越不同类型的小区104(例如，根据例 如LTE或高级LTE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）。
[0049] 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（换句话说操作移动无线电小区104)的基站103与核心网络102以及 其它移动终端105进行通信。换句说话，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(无线电链路控制）层、和MAC(媒体访 问控制）层，并且控制平面端包括RRC(无线电资源控制）层。
[0050] 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与 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）之间被传输。在LTE 空中接口 106上可以部署不同的双工方法，例如FDD(频分双工）或TDD(时分双工）。
[0051] 基站103通过第一接口 107 (例如，X2接口）彼此互连。基站103还以通过第二 接口 108(例如，S1接口）连接到核心网络102,例如经由S1-MME接口 108连接到MME(移 动性管理实体）109、以及通过S1-U接口 108连接到服务网关（S-GW) 110。S1接口 108支 持MME/S-GW109、110和基站103之间的多到多关系，即基站103可以被连接到一个以上的 MME/S-GW109、110,并且MME/S-GW109、110可以被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。
[0052] 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和核心网络102之间的用户数据的传输。
[0053] 在LTE的情况下，无线接入网络101 (即LTE情况下的E-UTRAN101)可以视为由基 站103 (即LTE情况下的eNB103)组成，基站103向UE105提供E-UTRA用户平面（H)CP/ RLC/MAC)以及控制平面（RRC)协议端。
[0054]eNB103可以例如托管以下功能：
[0055]-用于无线电资源管理的功能：无线承载（Bearer)控制、无线准入控制、连接移动 性控制、上行链路和下行链路两者中的资源到UE105的动态分配（调度）；
[0056]-用户数据流的IP头部压缩和加密；
[0057]-当无法从由UE105提供的信息确定到MME109的任何路由时，在UE105附着 (attachment)处选择MME109 ;
[0058]-向服务网关（S-GW) 110路由用户平面数据；
[0059]-调度和传输（源自于MME的）寻呼消息；
[0060]-调度和传输（源自于MME109或0&M(操作和维护）的）广播信息；
[0061]-针对移动性和调度的测量以及测量报告配置；
[0062]-调度和传输（源自于MME109的）PWS(公共预警系统）消息，PWS包括ETWS(地 震和海啸预警系统）以及CMAS(商业移动警报系统）；以及
[0063]-CSG(封闭订户组）处理。
[0064] 通信系统100的每个基站可以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（换句话说，以分配给移动无线电小区104的跟踪区域（TA)注册） 时，它与控制移动无线电小区104的基站103进行通信。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