专利名称：用于在无线通信网络中分配资源的方法、设备和计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于在无线通信网络中分配资源的方法、设备和计算机程序产品，并且更具体地，涉及用于针对包括蜂窝网络和基于设备到设备(也称为“D2D”)ad-hoc网络的混合无线通信网络中的D2D直接通信用户设备和蜂窝用户设备分配和调度资源的方法、设备和计算机程序产品。
背景技术：
在当前的无线通信网络中，例如在第三代合作伙伴计划(3GPP)LTE(长期演进)蜂窝无线通信网络中，D2D直接通信是这样的一种通信模式，其中具有支持TDD模式的蜂窝收发器的用户设备通过共享/重用蜂窝通信网络的无线链路(上行链路或下行链路)资源来直接做出点到点(P2P)通信。在D2D直接通信中，存在多个信道接入策略以用于D2D用户 设备接入到无线通信信道。例如，在多数ad-hoc网络中作为典型信道接入策略使用的补充有RTS (请求发送)/CTS (清除发送)的载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)与蜂窝无线通信系统协作以支持D2D用户设备在蜂窝环境中的接入和直接通信。当一个D2D用户设备(发送方)打算向外围的另一个D2D用户设备(接收方)发送分组时，其首先经由控制信道发送请求数据信道的RTS分组。如果存在空闲的数据信道，则接收方以CTS分组答复。在发送方成功地接收到CTS分组后，其以发送实际的数据分组继续。在监听到由发送方发送的RTS分组后，在相同区域中的其他D2D用户设备将推迟它们自己的RTS分组的发送，以允许发送方具有足够长的时间段来接收由接收方作为响应发送的CTS分组。在监听到CTS分组后，其他D2D用户设备将RTS分组的传输延后相当长时间段，以允许接收方接收整个数据分组，由此实现D2D用户设备之间的直接通信而没有相邻D2D用户设备的干扰。在此类的D2D和蜂窝通信的混合环境中，资源将被分配给控制信道和数据信道以用于通信。以RTS/CTS接入策略为例，专用的资源分配用于RTS/CTS传输，从而保证带有RTS/CTS的D2D控制信道在没有其他信道的干扰下进行传输，并且相应数据信道的资源可以在D2D和蜂窝通信之间共享或重用。然而，在此类混合D2D和蜂窝网络中的一些现有问题正在减小系统效率。首先，关于资源划分，在D2D直接通信和蜂窝通信中的资源必须被合理地划分，以便能够获得有效的资源共享/重用。在不合理资源划分的情况下，例如，如果预留给D2D直接通信的资源被过高的估计，则将浪费稀缺的频率资源并且很有可能恶化蜂窝通信性能。另一方面，低估用于D2D直接通信的资源将导致D2D接入的拥塞，恶化D2D直接通信性能。因此，如何做出有效的资源分配，尤其是如何合理地分配用于D2D直接通信的资源对于获得高效的资源共享/重用很关键。当前，对于D2D用户设备和蜂窝用户设备的通信资源的分配通常基于某些静态的参数设置。例如，对于IOMHz LTE上行链路频带，2MHz可以被分配用于D2D通信，而剩余的8MHz被分配用于蜂窝通信。显然，此类的资源划分并不适于动态变化的通信环境，因为其相对固定并且因此缺乏灵活性和自适应性。
其次，关于干扰问题，由于补充有RTS/CTS的CSMA/CA可以有效地减小D2D用户设备之间的干扰，当前的D2D用户设备根据其所处的位置主要经历两种类型的干扰小区内蜂窝干扰和小区间蜂窝干扰。当D2D用户设备位于小区边缘时，由于蜂窝用户设备的高功率通信传输，与位于邻小区边缘处的蜂窝用户设备的资源重用可能遭受强的共信道蜂窝干扰。因此，在通过重用/共享上行链路资源的D2D直接通信的情况下，如何减小来自蜂窝用户设备的干扰，特别是减小来自邻小区中的蜂窝用户设备的干扰对于改进D2D直接通信性能来说最为重要。当前对于该问题并没有令人满意的解决方案。
发明内容
根据本发明的一个示例性实施方式，一种方法，包括
向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告；接收由基站基于通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。根据本发明的另一个不例性实施方式，一种方法，包括接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报告；基于通信信道状态报告生成资源分配指令；以及向用户设备发送资源分配指令，从而用户设备在分配的资源上执行设备到设备直接通信。根据本发明的一个不例性实施方式，一种设备，包括发送装置，用于向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告；接收装置，用于接收由所述基站基于所述通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及执行装置，用于在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。根据本发明的另一个示例性实施方式，一种设备，包括接收装置，用于接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报
生P=I ;生成装置，用于基于通信信道状态报告生成资源分配指令；以及发送装置，用于向用户设备发送资源分配指令，从而用户设备在分配的资源上执行设备到设备直接通信。根据本发明的一个不例性实施方式，一种设备，包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述存储器和计算机程序代码配置成利用处理器，使得设备至少执行向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告；接收由基站基于通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。根据本发明的另一个示例性实施方式，一种设备，包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述存储器和计算机程序代码配置成利用处理器，使得设备至少执行
接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报告；基于通信信道状态报告生成资源分配指令；以及向用户设备发送资源分配指令，从而用户设备在分配的资源上执行设备到设备直接通信。根据本发明的一个示例性实施方式，一种计算机程序产品，包括其上存储有计算机可读程序代码部分的至少一个计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码部分包括用于向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告的程序代码指令；用于接收由基站基于通信信道状态报告生成的资源分配指令的程序代码指令；以及 用于在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信的程序代码指令。根据本发明的另一个示例性实施方式，一种计算机程序产品，包括其上存储有计算机可读程序代码部分的至少一个计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码部分包括用于接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报告的程序代码指令；用于基于通信信道状态报告生成资源分配指令的程序代码指令；以及用于向用户设备发送资源分配指令，从而用户设备在分配的资源上执行设备到设备直接通信的程序代码指令。通过实施本发明的各种示例性实施方式，可以更为有效地使用包括蜂窝系统和具有补充的RTS/CTS的CSMA/CA的ad-hoc系统的混合网络中的资源，可以进一步改进无线通信系统的频谱效率，可以提升无线资源的使用，并且可以减小混合网络中的D2D用户设备和蜂窝用户设备之间的干扰。此外，根据不同的通信信道状态条件，可以实现自适应资源分配和调度调节，并且本发明的各种示例性实施方式可以有效地应用于包括自配置、自优化和自治愈功能的自组织网络(SON)。另外，其可以最小化驱动测试(MDT)工作量。
已经总体上描述了本发明的各种示例性实施方式。为了更好地和全面地理解本发明，将参考下面的附图进行详细地描述，这些附图不必按比例绘制，其中图I图示出其中实现本发明的一些实施方式的示例性无线通信系统；图2图示出根据本发明的一个示例性实施方式的LTE上行链路频带的示例性划分；图3图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源并且相应地调节用于蜂窝用户设备的资源调度的方法的详细流程图；图4图示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源并且相应地调节用于蜂窝用户设备的资源调度的方法的详细流程图；图5图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的方法的简化流程图；图6图示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的方法的简化流程图；图7图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的设备的框图；图8图示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的设备的框图；以及图9图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的设备的交互的示意框图。
具体实施例方式将参考附图更为详细地描述本发明的各种实施方式。本发明的各种实施方式可以以不同的形式来体现并且因此不应解释为限于本公开中所公开的实施方式。相反，在这里提供这些实施方式以使得本公开在内容上满足可应用的法律要求。图I图示出其中本发明的一些实施方式被实现的示例性无线通信系统。无线通信系统被示为具有三个小区，每个小区包括基站(BS或eNB)和多个用户设备，这些用户设备执行D2D直接通信和执行与小区中的基站的蜂窝通信(S卩，D2D用户设备和蜂窝用户设备)。如图I中所示，用于D2D直接通信的用户设备可能遭遇来自两个方面的干扰一个是来自于恰好处于D2D直接通信的其他用户设备的干扰，而另一个是来自于恰好处于与基站进行蜂窝通信的蜂窝用户设备，其中在小区边缘的用于D2D直接通信的用户设备可能遭遇来自相邻区域中的邻小区中的蜂窝用户设备的强干扰。图2图示出根据本发明的示例性实施方式的LTE上行链路频带的示例性划分。在图中所示的LTE FDD(频分双工)上行链路频带中，专用的频带被分配给D2D用户设备的公共控制信道(CCCH)，并且蜂窝用户设备不能在该频带上进行任何的传输，由此确保携带RTS/CTS的D2D公共控制信道不遭受任何的干扰。进一步，鉴于D2D用户设备在小区中的不同位置，不同的频带(B卩，资源池)被分配给D2D数据信道(DCH)，其与蜂窝用户设备共享/重用上行链路资源，以便在执行数据直接传输时，使用位于小区边缘或小区中央的D2D用户设备。此类的划分也避免了在小区的不同位置处的D2D用户设备之间的干扰。不同于在小区中央处的D2D用户设备，位于小区边缘处的D2D用户设备不能监听来自于基站的针对蜂窝用户的上行链路调度，从而它们不能像位于小区中央的D2D用户设备被自动地调度到不与蜂窝用户设备干扰的资源，由此要求基站分配资源，使得位于小区边缘处的D2D用户设备可以工作在不与蜂窝用户干扰的频率上。图3图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源并且相应地调节用于蜂窝用户设备的资源调度的方法的详细流程图。如图3中所示，初始地，在步骤300中，基站(也称为服务基站)确定RTS/CTS碰撞的状态报告的配置。由于RTS/CTS碰撞的状态报告可以包括多个项目，因此初始基站可以配置这些项目以确定RTS/CTS碰撞状态报告应该包含什么类型的项目，以及用于发送该报告的周期和条件。RTS/CTS碰撞的状态报告包括碰撞比和碰撞指示符的至少一个,其中碰撞比是在一段时间中D2D用户设备尝试D2D直接通信但失败的次数与用于尝试D2D直接通信的总次数的比值，而碰撞指示符用于指示单次的D2D直接通信尝试成功与否。RTS/CTS碰撞的状态报告可以进一步包括碰撞信道索引、时间戳、位置信息、小区边缘/中央指示符和邻小区列表等的任意组合。这些额外的项目可以帮助基站更为精确地确定碰撞发生的情形。关于项目，碰撞信道索引指示碰撞发生在哪个通信信道上、时间戳指示尝试发生的时间、位置信息指示小区中当前D2D用户设备的位置、小区边缘/中央指示符表示当前的D2D用户设备是位于小区边缘还是位于小区中央并且因此表示当前由D2D用户设备使用的资源池(这里的资源池表示如图2中划分的不同频带)，并且邻小区列表列出邻近于D2D用户设备的邻小区。
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小区边缘/中央指示符可以通过基于以下各项的任意一项的权值来确定，这些项目包括路径损耗、UPH(用户设备功率余量，其指示可以用于用户设备数据传输的功率)、干扰电平(接收到的干扰功率的大小)、G因子(S卩，几何因子，用于指示D2D用户设备离基站的距离并且可以通过方程式G = Ior/ (Ioc+NO)表达,其中Ior是总的基站发送功率,而Ioc是小区间干扰的功率，而NO是噪声功率)和数据分组大小(根据离基站的距离来选择不同的分组大小以用于数据传输)，由此基于此确定D2D用户设备的相应资源池(例如，如图2中所示的频带)。接着，在步骤305中，基站向其服务的小区中的D2D用户设备发送关于RTS/CTS碰撞的状态报告的配置信息。D2D用户设备根据上述的配置信息来向基站发送RTS/CTS碰撞的状态报告。在步骤310中，基站确定D2D直接通信和蜂窝通信的资源划分，例如，如图2中所绘出的资源划分。随后，在步骤315中，基站向D2D用户设备发送用于D2D直接通信的资源分配指令。在步骤320中，根据接收到的资源分配指令，小区中的D2D用户设备通过携带在D2D直接通信的公共控制信道上的RTS/CTS请求使用相应的D2D直接通信数据信道。这里，不同的D2D直接通信公共控制信道对应于它们各自的不同D2D直接通信数据信道。应该理解的是上述步骤所涉及的基站和D2D用户设备之间的初始化过程对于本发明的实现并不是必需的。这些初始配置信息可以在基站和D2D用户设备处预先设置，从而这些初始步骤可以被省略。在步骤325中，D2D用户设备根据实际的通信情况更新RTS/CTS碰撞的状态报告中的统计信息。具体地，例如，当D2D用户设备A尝试与另一个D2D用户设备B进行D2D直接通信时，其向用户设备B发送RTS。当存在空闲的数据信道时，用户设备B向用户设备A发送CTS，指示用户设备A可以发送数据，由此用户设备A可以更新RTS/CTS碰撞的状态报告中的D2D直接通信尝试的总次数(例如，加I)，或可以将碰撞指示符设置为1，以指示此次的D2D直接通信尝试是成功的。当没有接收到从用户设备B发送回的CTS，则该指示此次没有空闲的数据信道，由此用户设备A可以将碰撞指示符设置为零，以指示此次的D2D直接通信尝试失败，并且同时更新D2D直接通信尝试的总次数和D2D直接通信尝试的失败次数，由此计算碰撞比。类似地，D2D用户设备可以额外地记录上述附加的项目，例如，记录碰撞发生在哪个信道上(根据RTS/CTS控制信道和数据信道的对应性)，碰撞发生的位置(例如，由GPS信号提供或经由无线测量)，时间戳(碰撞发生的特定时间)和邻小区列表等。在步骤330中，D2D用户设备根据接收的RTS/CTS碰撞的状态报告的配置信息中的报告发送条件来确定是否发送报告。可替代地，报告的发送可以是周期性地(例如，10秒)或由事件触发(例如，当碰撞比到达预定的阈值)。在D2D用户设备的D2D直接通信期间，基站根据在步骤310中做出的资源划分在步骤335中合理地调度蜂窝用户设备，以避免与D2D用户设备干扰。该步骤可以紧接在步骤310后执行，以便快速地将划分的资源应用于蜂窝用户设备。在步骤340中，D2D用户设备例如通过LTE的PUSCH (物理上行链路共享信道)来向基站发送RTS/CTS碰撞的状态报告。在步骤345中，在基站接收到用户设备的RTS/CTS碰撞的状态报告后，其将基于报告相应地调节用户设备的资源。具体地，当基站基于RTS/CTS碰撞的状态报告中的一些项 目(例如，碰撞比或者碰撞指示符)确定小区中存在碰撞，例如当若干个碰撞发生在小区中的一些特定区域中时(结合报告中的位置信息或时间戳确定)，其判断是否根据报告中的碰撞比或碰撞指示符重新分配D2D用户设备的资源。例如，当在基站处收集的碰撞比或碰撞指示符信息大于某个阈值时，基站可以确定增加相应的D2D用户设备资源，例如向D2D用户设备分配更多的空闲频带，由此减小D2D用户设备的D2D直接通信碰撞比并且改进资源的利用率。此外，基站可以同时考虑将没有用于D2D直接通信的资源调度给给定区域中的蜂窝用户设备，或者将分配给D2D直接通信的资源调度给不干扰或稍微干扰D2D用户设备的蜂窝用户设备，由此改进资源的利用率。当结合RTS/CTS碰撞的状态报告中的邻小区列表、位置信息和小区边缘/中央指示符，基站确定当前小区中D2D用户设备的D2D直接通信的失败是由与邻小区的D2D用户设备的碰撞造成的，其将通过例如X2接口与邻小区的基站协调后，将重新分配提供给D2D用户设备的资源。例如，本小区的基站基于RTS/CTS碰撞的状态报告中的碰撞信道索引信息确定碰撞发生在哪些资源上并且将这方面的信息向邻小区的基站报告，而邻小区的基站在获得这样的信息后，将不同于此类信息的资源分配给位于其小区边缘的D2D用户，以避免小区间的D2D直接通信碰撞。可替代地，两个基站可以确定联合地向它们各自的小区边缘的D2D用户设备分配更多相同的资源(例如，更大部分的公共频带)。这样，两个基站将不会调度小区边缘处的蜂窝用户使用小区边缘处的D2D直接通信资源，由此减小它们与D2D用户设备的干扰。接着，在步骤350中，在基于RTS/CTS碰撞的状态报告做出上述的确定后，基站相应地更新D2D直接通信和蜂窝通信的资源划分。在步骤355中，根据碰撞中的D2D用户设备的数目，基站可以经由专用信令或以广播的形式向D2D用户设备发送资源分配指令。在步骤360中，基站基于更新的资源分配来合理地调度蜂窝用户设备，并且在步骤365，D2D用户设备在基站的重分配的资源上执行接入和用户设备间的D2D直接通信。通过上述的方法，根据当前的D2D用户设备的当前通信情况，可以完成资源的自适应分配，并且蜂窝用户设备的资源调度可以相应地自适应调度。
图4图示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源并且相应地调节用于蜂窝用户设备的资源调度的方法的详细流程图。如图4中所示，初始在步骤402中，基站(也称为服务基站以区别于邻小区中的基站)确定由D2D用户设备发送的数据传输质量的状态报告的配置。类似于RTS/CTS碰撞的状态报告的上述配置，数据传输质量的状态报告可以包括多个项目，由此初始基站可以配置它们以确定报告应该包含什么类型的项目，以及用于发送该报告的周期和条件。数据传输质量的状态报告包括BLER (误块率)、数据信道上的干扰电平以及质量指示符的至少一个，其中BLER是发送的数据块中错误发生的比率，数据信道上的干扰电平表示在数据信道上接收的干扰功率，而质量指示符指示此次的数据传输是否成功。替代地，数据传输质量的状态报告可以包括以下项目的任意组合，这些项目包括碰撞信道索引(碰撞这里指的是蜂窝用户设备和D2D用户设备之间的干扰)、时间戳、位置信息、小区边缘/中央指示符和邻小区列表。这些项目具有与RTS/CTS碰撞的状态报告中 的那些项目类似的含义。通过这些额外的报告项目，服务基站可以更为准确和透彻地理解当前D2D用户设备的数据传输状态。在步骤404中，服务基站向D2D用户设备发送包含上述若干项的数据传输质量的报告状态的配置信息。进一步，在步骤406中，服务基站确定D2D直接通信和蜂窝通信的资源划分，例如，如图2中所示的示例性资源划分。接着，在步骤408中，服务基站向D2D用户设备发送D2D直接通信资源分配指令。在步骤410中，根据资源分配指令，D2D用户设备通过携带在控制信道上的RTS/CTS来请求使用相应的D2D直接通信数据信道，并且进一步，在步骤412中，在成功地使用RTS/CTS后(即，在发送RTS后成功地接收到CTS)，D2D用户设备在相应地数据信道上执行与另一个D2D用户设备的D2D直接通信。在步骤414中，D2D用户设备更新数据传输质量的状态报告中的项目的相应统计信息。具体地，D2D用户设备可以记录每次发送的数据块的BLER，在数据信道上接收到的干扰功率以及数据传输的成功或失败。进一步，在步骤416中，通过判断用于发送报告的条件是否得到满足，确定是否向服务基站发送报告。例如，通过判断记录的BLER是否小于某个阈值、干扰功率是否大于某个阈值、数据传输的成功或失败的次数来确定是否发送报告。在步骤422中，当在数据传输质量的状态报告的配置信息中指定的报告发送条件被满足时(例如，当满足上述的多个判断条件)，向服务基站发送数据传输质量的状态报告。替代地，周期性地或通过事件触发向服务基站发送数据传输质量的状态报告。当服务基站从D2D用户设备接收数据传输质量的状态报告时，其基于接收的报告确定D2D用户设备的当前数据传输情形。由于D2D用户设备仅在成功使用RTS/CTS后才执行数据传输，用于数据传输的D2D用户设备通常不受到来自其他D2D用户设备的干扰，并且由于本小区的基站的调度，来自于本小区中的蜂窝用户设备的干扰概率被显著地减小。因此，数据传输是否能够成功很大程度上取决于来自于邻小区中的蜂窝用户设备的干扰。当服务基站观察到数据传输质量的状态报告中的数据传输成功率很低或者干扰过高时，类似于关于RTS/CTS碰撞的状态报告执行的操作，其在步骤424和426中向邻小区中的基站发送资源调度指令并且与邻小区中的基站协调资源，从而邻小区中的基站针对蜂窝用户设备执行相应的资源调度调整，例如将小区边缘处的蜂窝用户设备调度到不与D2D用户设备干扰的资源，以阻止邻小区中的蜂窝用户设备与小区边缘处的D2D用户设备干扰。替代地，服务基站向邻小区中的基站发送数据传输质量的状态报告或其他形式的报告，以指示邻小区中的基站将其服务的蜂窝用户设备的资源调度到不与D2D用户设备干扰的资源。此后，在步骤430和432中，在相应的协调428后，服务基站和邻小区中的基站相应地更新它们各自的用于D2D直接通信和蜂窝通信的资源，即，资源重划分。在步骤440中，邻小区中的基站基于重划分的资源来对其蜂窝用户设备执行相应的资源调度调整，例如，邻小区的基站可以根据服务基站提供的关于时间戳和位置的信息来确定当干扰发生时，邻小区的哪些蜂窝用户设备与正在进行D2D直接通信的D2D用户设备干扰，即，调整这些蜂窝用户设备的资源调度以移除干扰。在步骤436中，D2D用户设备基于由服务基站在步骤434中发送的更新的D2D直接通信资源分配指令来执行在重分配资源上的新一轮D2D直接通信。在步骤438中，服务基站基于新的资源划分调度其服务的蜂窝用户设备并且执行针对蜂窝用户设备的相应资 源调度调整。类似地，上述步骤中涉及的服务基站、邻小区中的基站以及用户设备之间的上述初始过程对于本发明并不是必需的。初始配置信息可以在基站和用户设备上预先设置，从而这些初始步骤可以被省略。应该注意到这里在附图中公开的步骤和执行顺序仅仅是示例性的而非限制性的。本领域技术人员在本发明的教导下可以改变步骤，例如一些步骤、改变一些步骤的执行顺序或增加额外的步骤，从而适用于不同的应用需求。同时，为了使本发明更易于理解，上面的描述省略对于本领域技术人员熟知并且对于实现本发明所必需的一些技术细节。图5图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的方法的流程图。如图5中所示，在步骤510中，向基站发送关于D2D直接通信的通信信道状态报告。在步骤520中，接收由基站基于通信信道状态报告生成的资源分配指令。在步骤530中，执行在分配的资源上的用户设备之间的D2D直接通信。图6图示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的方法的简化流程图。如图6中所示，在步骤610中，接收来自D2D直接通信中的用户设备的通信信道状态报告。在步骤620中，基于通信信道状态报告生成资源分配指令。并且在步骤630中，向用户设备发送资源分配指令，从而用户设备在分配的资源上执行D2D直接通信。图7图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的设备700的框图。如图7中所示，设备700包括发送装置710、接收装置720和执行装置730，其中发送装置710用于向基站发送关于D2D直接通信的通信信道状态报告，接收装置720用于接收由基站基于通信信道状态报告生成的资源分配指令，以及执行装置730用于在分配的资源上执行用户设备间的D2D直接通信。图8图示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的设备800的框图。如图8中所示，设备800包括接收装置810、生成装置820和发送装置830，其中接收装置810用于在D2D直接通信中接收来自于用户设备的通信信道状态报告，生成装置820用于基于通信信道状态报告生成资源分配指令，以及发送装置830用于向用户设备发送资源分配指令，从而用户设备在分配的资源上执行D2D直接通信。图9图示出根据本发明的一个示例性实施方式的用于为D2D用户设备分配资源的设备的交互的示意框图。如图9的左手侧所示，除了包括以如图7中所示的多个装置相同方式操作的发送装置710、接收装置720和执行装置730以外，设备900包括处理器910和存储器920。类似地，如图9的右手侧所示，除了包括以如图8中所示的多个装置相同方式操作的接收装置810、生成装置820和发送装置830以外，设备930包括处理器940和存储器950。在本发明的示例性实施方式中，处理器910或940可以体现为、包括或者控制如上的多个装置以使得设备900或930通过空中接口以交互的方式来执行如图5和6中所示的方法(例如，如上所详细解释的，由D2D用户设备所执行的发送操作和由基站执行的接收操作)。例如处理器910或者940的处理器可以以不同的方式来体现。例如，处理器可以体现为各种处理装置的一个或多个，例如协处理器、微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、具有或不具有附带DSP的处理单元、或各种其他处理设备，包括例如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)、硬件加速计、专用计算机芯片的集成电路等。在本发明 的示例性实施方式中，处理器可以配置成执行存储在存储器例如存储器920或950中的指令，或否则可以由处理器接入。存储器可以例如包括一个或多个易失性和/或非易失性存储器。存储器可以配置成存储信息、数据、应用、指令或类似地，以使得设备900或930根据本发明的示例性实施方式实施各种功能(例如，如上所述的方法的步骤)。例如，存储器920或950可以配置成存储指令而处理器910或940可以配置成通过存储在存储器920或950中的计算机程序指令(例如，软件和/或固件)来控制多个装置的功能。可以注意到，尽管本发明的一些示例性实施方式图示出通过增加D2D用户设备资源来进行资源分配，但本领域技术人员基于本公开可以理解这里的资源分配不仅包括添加D2D用户资源的情形，也包括其中D2D用户设备资源在某个时间处或基于通信信道状态自适应地减小的情形，或者保持不变的情形。例如，当向基站发送的通信信道状态报告(例如，RTS/CTS碰撞的状态报告或数据传输质量的状态报告)揭示碰撞率或BLER很低但此时小区中的蜂窝用户设备的通信业务量相对高，必要时可以减小分配给D2D用户设备的资源(包括携带RTS/CTS的控制信道的资源以及相应地数据信道资源)，以便由蜂窝用户设备使用。附加地，尽管示例性实施方式以RTS/CTS接入方案作为例子来说明本发明的概念和原理，应该注意到本发明不限于此。本领域技术人员可以容易理解到任意其他接入方案可以结合本发明使用而不会偏离本发明的精神和范围。如上所述并且如本领域技术人员所理解的，本发明的实施方式可以配置为系统、方法或电子设备。相应地，本发明的实施方式可以包括各种装置，包括完全的硬件、完全的软件、或软件和硬件的任意组合。进一步，本发明的实施方式可以采取计算机可读存储介质上的计算机程序产品，该计算机可读存储介质具有包括在存储介质中的计算机可读程序指令(例如，计算机软件)。可以使用任意合适的计算机可读存储介质，包括硬盘、CD-ROM、光存储器设备或磁存储器设备。已经参考方法、设备(即系统)和计算机程序产品的框图和流程图描述了本发明的示例性实施方式。将理解框图和流程图的每个框以及框图和流程图的框的组合分别可以由包括计算机程序指令的各种装置来实现。这些计算机程序指令可以加载在通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理设备上，以产生一种机器，使得运行在计算机上或者其他可编程数据处理装置上的指令产生用于实现在流程框或多个框中指定功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器引导计算机或其他可编程数据处理设备(例如处理器)来以特定的方式工作，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生制造的物品，该物品包括用于实现在流程框或多个框中指定功能的计算机可读指令。计算机程序指令也可以加载进计算机上或其他的可编程数据处理设备，以使得一系列的操作步骤在计算机或其他可编程设备上执行，以产生计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上运行的指令提供用于实现在流程框或多个框中指定功能的步骤。相应地，框图和流程图的框支持用于执行指定功能的装置的组合、用于执行指定功能的步骤的组合以及用于执行指定功能的程序指令装置。也将理解到框图和流程图的每 个框以及框图和流程图的框的组合可以通过执行指定的功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统来实现，或通过专用硬件和计算机指令的组合来实现。对于具有在上述的描述和附图中所呈现的教导的益处的本发明的这些实施方式所涉及的本领域技术人员将知道在这里描述的本发明的许多修改和其他实施方式。因此，将理解本发明的实施方式并不限于所公开的特定实施方式并且修改和其他的实施方式旨在被包括在所附权利要求的范围内。尽管这里使用了特定的术语，它们仅在一般和描述性意义上使用并且不用于限制的目的。
权利要求
1.一种方法，包括 向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告； 接收由所述基站基于所述通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及 在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述通信信道状态报告是请求发送/清除发送碰撞的状态报告或设备到设备直接通信中的用户设备的数据传输质量的状态报告。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告包括碰撞比和碰撞指示符的至少一个，其中所述碰撞比是在一段时间中设备到设备直接通信尝试失败的次数与设备到设备直接通信尝试的总次数的比值，并且所述碰撞指示符用于指示单次的设备到设备直接通信尝试成功与否。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述数据传输质量的状态报告包括误块率、数据信道上的干扰电平以及质量指示符中的至少一个。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告或所述数据传输质量的状态报告进一步包括碰撞信道索引、时间戳、位置信息、小区边缘/中央指示符和邻小区列表的任意组合。
6.根据权利要求I到4的任意一项所述的方法，其中经由专用信令或广播从所述基站接收资源分配指令。
7.根据权利要求5所述的方法，其中基于路径损耗、用户设备功率余量、干扰电平、几何因子和数据分组大小的任意一个的权值来确定所述小区边缘/中央指示符。
8.一种方法，包括 接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报告； 基于所述通信信道状态报告生成资源分配指令；以及 向所述用户设备发送所述资源分配指令，从而所述用户设备在分配的资源上执行设备到设备直接通信。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述通信信道状态报告是请求发送/清除发送碰撞的状态报告或设备到设备直接通信中的用户设备的数据传输质量的状态报告。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告包括碰撞比和碰撞指示符的至少一个，其中所述碰撞比是在一段时间中设备到设备直接通信尝试失败的次数与设备到设备直接通信尝试的总次数的比值，并且所述碰撞指示符用于指示单次的设备到设备直接通信尝试成功与否。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述数据传输质量的状态报告包括误块率、数据信道上的干扰电平以及质量指示符中的至少一个。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告或所述数据传输质量的状态报告进一步包括碰撞信道索引、时间戳、位置信息、小区边缘/中央指示符和邻小区列表的任意组合。
13.根据权利要求9到11的任意一项所述的方法，其中当基于所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告确定小区中的碰撞时，经由专用信令或广播向所述设备到设备直接通信中的用户设备发送所述资源分配指令，并且相应地为蜂窝用户设备调整资源调度。
14.根据权利要求9到11的任意一项所述的方法，其中当基于所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告确定与邻小区的碰撞时，在与所述邻小区的基站进行协调后，向所述设备到设备直接通信中的用户设备发送所述资源分配指令，并且相应地为蜂窝用户设备调整资源调度。
15.根据权利要求9到11的任意一项所述的方法，其中当基于数据传输质量的状态报告确定在设备到设备直接通信中的用户设备和邻小区的蜂窝用户设备之间存在干扰时，并且因此执行与邻小区中的基站的协调，从而所述邻小区中的基站相应地为其蜂窝用户设备调整资源调度时，在所述协调后，向所述设备到设备直接通信中的用户设备发送所述资源分配指令，并且相应地为小区中的所述蜂窝用户设备调整资源调度。
16.—种设备,包括 发送装置，用于向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告； 接收装置，用于接收由所述基站基于所述通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及 执行装置，用于在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述通信信道状态报告是请求发送/清除发送碰撞的状态报告或设备到设备直接通信中的用户设备的数据传输质量的状态报告。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告包括碰撞比和碰撞指示符的至少一个，其中所述碰撞比是在一段时间中设备到设备直接通信尝试失败的次数与设备到设备直接通信尝试的总次数的比值，并且所述碰撞指示符用于指示单次的设备到设备直接通信尝试成功与否。
19.根据权利要求17所述的设备，其中所述数据传输质量的状态报告包括误块率、数据信道上的干扰电平以及质量指示符中的至少一个。
20.根据权利要求18或19所述的设备，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告或所述数据传输质量的状态报告进一步包括碰撞信道索引、时间戳、位置信息、小区边缘/中央指示符和邻小区列表的任意组合。
21.根据权利要求16到19的任意一项所述的设备，其中所述接收装置进一步用于经由专用信令或广播从所述基站接收资源分配指令。
22.根据权利要求20所述的设备，其中所述设备进一步包括确定装置，用于基于路径损耗、用户设备功率余量、干扰电平、几何因子和数据分组大小的任意一个的权值来确定所述小区边缘/中央指示符。
23.根据权利要求16-19的任意一项所述的设备，其中所述设备是支持设备到设备直接通信的移动台。
24.一种设备，包括 接收装置，用于接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报告； 生成装置，用于基于所述通信信道状态报告生成资源分配指令；以及 发送装置，用于向所述用户设备发送所述资源分配指令，从而所述用户设备在分配的资源上执行设备到设备直接通信。
25.根据权利要求24所述的设备，其中所述通信信道状态报告是请求发送/清除发送碰撞的状态报告或设备到设备直接通信中的用户设备的数据传输质量的状态报告。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告包括碰撞比和碰撞指示符的至少一个，其中所述碰撞比是在一段时间中设备到设备直接通信尝试失败的次数与设备到设备直接通信尝试的总次数的比值，并且所述碰撞指示符用于指示单次的设备到设备直接通信尝试成功与否。
27.根据权利要求25所述的设备，其中所述数据传输质量的状态报告包括误块率、数据信道上的干扰电平以及质量指示符中的至少一个。
28.根据权利要求26或27所述的设备，其中所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告或所述数据传输质量的状态报告进一步包括碰撞信道索引、时间戳、位置信息、小区边缘/中央指示符和邻小区列表的任意组合。
29.根据权利要求25到27的任意一项所述的设备，其中所述发送装置进一步用于当基于所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告确定小区中的碰撞时，经由专用信令或广播向所述设备到设备直接通信中的用户设备发送所述资源分配指令，并且所述设备进一步包括调度装置，用于相应地为蜂窝用户设备调整资源调度。
30.根据权利要求25到27的任意一项所述的设备，其中所述发送装置进一步用于当基于所述请求发送/清除发送碰撞的状态报告确定与邻小区的碰撞时，在与邻小区进行协调后，向所述设备到设备直接通信中的用户设备发送所述资源分配指令，并且所述设备进一步包括调度装置，用于相应地为蜂窝用户设备调整资源调度。
31.根据权利要求25到27的任意一项所述的设备，其中所述发送装置进一步用于当基于数据传输质量的状态报告确定在设备到设备直接通信中的用户设备和邻小区的蜂窝用户设备之间存在干扰，并且因此执行与邻小区中的基站的协调，从而所述邻小区中的基站相应地为其蜂窝用户设备调整资源调度时，在所述协调后向所述设备到设备直接通信中的用户设备发送所述资源分配指令，并且所述设备进一步包括调度装置，用于相应地为所述小区中的所述蜂窝用户设备调整资源调度。
32.根据权利要求24到27的任意一项所述的设备，其中所述设备是支持向设备到设备直接通信中的用户设备提供服务的基站。
33.一种设备,包括 至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器， 所述存储器和计算机程序代码配置成利用处理器，使得设备至少执行 向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告； 接收由所述基站基于所述通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及 在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。
34.一种设备，包括 至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器， 所述存储器和计算机程序代码配置成利用处理器，使得设备至少执行 接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报告； 基于所述通信信道状态报告生成资源分配指令；以及 向所述用户设备发送所述资源分配指令，从而所述用户设备在分配的资源上执行所述设备到设备直接通信。
35.一种计算机程序产品，包括其上存储有计算机可读程序代码部分的至少一个计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码部分包括用于向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告的程序代码指令；用于接收由所述基站基于所述通信信道状态报告生成的资源分配指令的程序代码指令；以及 用于在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信的程序代码指令。
36.一种计算机程序产品，包括其上存储有计算机可读程序代码部分的至少一个计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码部分包括 用于接收来自于设备到设备直接通信中的用户设备的通信信道状态报告的程序代码指令； 基于所述通信信道状态报告生成资源分配指令的程序代码指令；以及向所述用户设备发送资源分配指令，从而所述用户设备在分配的资源上执行设备到设备直接通信的程序代码指令。
全文摘要
本申请公开了用于向无线通信网络的设备到设备(D2D)直接通信用户设备分配资源的方法、设备和计算机程序产品，其中所述方法包括向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告；接收由基站基于通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。所公开的设备包括发送装置，用于向基站发送关于设备到设备直接通信的通信信道状态报告；接收装置，用于接收由基站基于通信信道状态报告生成的资源分配指令；以及执行装置，用于在分配的资源上执行用户设备间的设备到设备直接通信。通过使用本申请中公开的方法、设备和计算机程序产品，D2D用户设备和蜂窝用户设备之间的资源共享/分配碰撞可以被有效地减小并且可以改进资源的使用率。
文档编号H04W72/04GK102792745SQ200980162839
公开日2012年11月21日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者彭涛, 汪海明, 陈滔 申请人:诺基亚公司