通讯装置、装置对装置通讯系统及其无线通信方法

通讯装置、装置对装置通讯系统及其无线通信方法
【专利摘要】本发明揭露一种通讯装置、装置对装置通讯系统及其无线通信方法。通讯装置包括一无线模块、一计数器以及一控制器模块，执行与一第一邻近通讯装置的装置对装置(Device-to-Device，D2D)无线通信。无线模块执行无线传输与接收。计数器具有一计数值以及一门槛值。控制器模块依据计数值与门槛值的一比对结果，判断是否要透过无线模块广播传送邻近信号，其中，当计数值达到门槛值时，控制器模块判定透过无线模块广播送出一第一邻近信号至第一邻近通讯装置，且其中计数器的计数值是依据第一邻近通讯装置所广播送出的一第二邻近信号产生变化。
【专利说明】通讯装置、装置对装置通讯系统及其无线通信方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种可执行装置对装置通讯的通讯装置、系统及其相关装置对装置无线通信的方法。
【背景技术】
[0002]在典型的无线通信系统中，用户装置(User Equipment, UE)可透过基地台与服务网络进行语音以及/或数据服务的无线通信，其中，用户装置与服务网络之间的无线通信可根据各式无线技术来进行，例如:全球移动通讯系统(Global System for Mobilecommunications, GSM)技术、通用封包无线服务(General Packet Radio Service, GPRS)技术、全球增强型数据传输(Enhanced Data rates for Global Evolution, EDGE)技术、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA)技术、码分多址-2000(Code Division Multiple Access2000，CDMA2000)技术、时分同步码分多址(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SCDMA)技术、全球互通微波接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)技术、长期演进(LongTerm Evolution, LTE)技术、进阶版长期演进(LTE-Advanced, LTE-A)技术等等。
[0003]作为下一世代的无线通信系统，第三代合作伙伴计划(Third GenerationPartnership Project, 3GPP)的LTE可提供关于高数据率与高系统容量的相关技术。另夕卜，LTE-A是定义为可支持新组件给LTE，以便其可符合较高的通讯需求。装置对装置(Device-to-Device,以下简称D2D)通讯为用于LTE-A的技术组件。D2D通讯可允许彼此邻近(in proximity)的两个或两个以上的装置,可称之为邻近装置(proximity devices/neighboring devices),透过自发方式形成一随意式网络(ad hoc network)或者透过一基地台协调，来建立直接本地连线来进行相互通讯及/或直接数据传输。
[0004]然而，在D2D通讯的概念可以被实作且商业化之前，有许多事情必须要先考虑。其中一件要考虑的事情是，如何发现装置彼此邻近。最近，3GPP已提出适用于LTE无线通信系统中D2D通讯的适地性服务(proximity based service, Prose)的研究。然而，现有LTE无线通信系统的研究中，很少看到针对分布式D2D邻近发现方法(proximity discovery)提出解决方案。此外，在现有LTE无线通信系统中，必须使用不同的信号信息才能够找出具有足够强度的D2D装置、找出具有相同应用程序喜好(interest)及/或需求的D2D装置、以及在不同D2D装置之间进行同步。

【发明内容】

[0005]有鉴于此，本发明一实施例提供一种执行装置对装置通讯的通讯装置及系统及其装置对装置无线通信的方法。
[0006]本发明一实施例提供一种通讯装置，可执行与一第一邻近通讯装置的装置对装置无线通信。上述通讯装置包括一无线模块、一计数器以及一控制器模块。无线模块执行无线传输与接收。计数器具有一计数值以及一门槛值。控制器模块依据计数值与门槛值的一比对结果，判断是否要透过无线模块广播传送邻近信号，其中，当计数值达到门槛值时，控制器模块判定透过无线模块广播送出一第一邻近信号至第一邻近通讯装置，且其中计数器的计数值是依据第一邻近通讯装置所广播送出的一第二邻近信号产生变化。
[0007]本发明一实施例另提供一种执行装置对装置无线通信的装置对装置通讯系统，其包括至少一第一通讯装置与一第二通讯装置，其中第一通讯装置与第二通讯装置之中每一者包括执行无线传输与接收的一无线模块、具有一计数值以及一门槛值的一计数器、以及一控制器模块。控制器模块依据计数值与门槛值的一比对结果，判断是否要透过无线模块广播传送邻近信号，其中，第一通讯装置的控制器模块是于第一通讯装置所对应的计数值达到上述门槛值时，判定透过上述第一通讯装置的上述无线模块广播送出一第一邻近信号至上述第二通讯装置，且其中上述第一通讯装置所对应的上述计数值是依据上述第二通讯装置所广播送出的一第二邻近信号产生变化。
[0008]本发明一实施例更提供一种装置对装置无线通信的方法，适用于一装置对装置通讯系统，其包括至少一第一通讯装置与一第二通讯装置，包括下列步骤:第一通讯装置依据第一通讯装置的一计数器所对应的一计数值与一门槛值的一比对结果，判断是否要广播传送一第一邻近信号至第二通讯装置；以及于第一通讯装置所对应的计数值达到门槛值时，第一通讯装置判定广播送出第一邻近信号至第二通讯装置，其中第一通讯装置所对应的计数值是依据第二通讯装置所广播送出的一第二邻近信号产生变化。
[0009]关于本发明其他附加的特征与优点，此领域的熟悉技术人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据本发明实施方法中所揭露的装置对装置通讯装置以及相关装置对装置无线通信的方法做些许的更动与润饰而得到。
[0010]为使本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出依据本发明的实施范例，并配合所 附附图，作详细说明如下。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1显示依据本发明一实施例的D2D通讯系统的示意图；
[0012]图2显示依据本发明一实施例的适用于一 D2D通讯系统上的进行邻近发现的D2D通讯方法的流程图；
[0013]图3A显示依据本发明一实施例的D2D通讯方法的流程图，于D2D通讯系统的触发程序中配置D2D装置；
[0014]图3B显示依据本发明一实施例的邻近信号的随机接入信道码或前置码的指定的示意图；
[0015]图3C显示依据本发明一实施例的不同D2D UE群组间的资源分配情形的示意图；
[0016]图4显示依据本发明一实施例的表示于同步程序中一 D2D群组中D2D装置间的计数值的变化情形的表格的示意图；
[0017]图5A显示依据本发明一实施例的保持连线程序的流程图；
[0018]图5B显示依据本发明一实施例的保持连线信令机制的示意图；
[0019]图6A显示依据本发明一实施例的触发程序的流程图；以及
[0020]图6B显示依据本发明一实施例的触发机制的示意图。
[0021]【符号说明】[0022]100~装置对装置通讯系统；
[0023]110~通讯装置；
[0024]112~无线模块；
[0025]114~控制器模块；
[0026]116~计数器；
[0027]12 0、130、140 ~通讯装置；
[0028]200~服务网络；
[0029]212~基地台；
[0030]S202、S204、…、S210 ~步骤；
[0031]S302、S304 ~步骤；
[0032]Code#l-Code#5~随机接入信道码；
[0033]400 ~表格；
[0034]UE、UE#1_UE#4 ~用户装置；
[0035]S502、S504、S506、S508 ~步骤；
[0036]t0-t3 ~时间；
[0037]S602、S604 ~步骤；以及
[0038]Signal_Blue、Signal_Red ~邻近信号。
【具体实施方式】
[0039]为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出依据本发明的实施范例，并配合所附附图，作详细说明如下:
[0040]如前述，在D2D通讯的概念可以被实作且商业化之前，有许多事情必须要先考虑。其中一件要考虑的事情是，如何发现装置彼此邻近。邻近发现(proximity discovery)可分类为实体通讯层级邻近发现以及应用层级邻近发现。实体通讯层级的邻近发现是着重于无线通信的连线。假设两个D2D装置可以发现彼此，或于彼此之间交换无线信号，这两个D2D装置就可视为“邻近”(in proximity) 0应用层级的邻近发现则着重于对应用程序的喜好(interest)，其中共享相同的喜好于特定应用程序的D2D装置可视为“邻近”。
[0041]由于可以减少信令(signaling)程序，因此需要整合前述两种邻近发现方式。举例来说，实体通讯层级的邻近发现要求信号可以在不同D2D装置间进行交换。这是为了确保这些D2D装置为地理上邻近并且能够交换信令信息。另外，为了在D2D装置间交换信号，也可强制进行时序对齐。应用层级的邻近发现则要求D2D装置可以找到其他具有相同喜好的D2D装置。一般而言，这类的D2D装置会执行相同的应用程序并且也愿意与其他D2D装置建立连线。前述两种情况可视为在实体或应用层级进行同步，如此将会产生大量的信令信息。
[0042]因此，本发明一实施例提供可于D2D通讯环境中进行邻近发现的方法，其可透过在一个D2D通讯系统的不同D2D装置间邻近信号(proximity signal)的传送与侦测来达到应用层级的邻近发现的目的。本发明一实施例除了用于邻近发现之外，也可更进一步用于促进D2D装置间的同步、保持D2D装置的连线(alive)或者在D2D装置间触发应用程序或数据传输。适用于本发明D2D通讯的无线通信系统并不限定于移动式用户装置，固定式的用户装置仍可适用。
[0043]图1显示依据本发明一实施例的D2D通讯系统100的示意图。在D2D通讯系统100中，通讯装置110是透过空间接口无线地连接至服务网络200的基地台212以取得无线接入服务。一般来说，通讯装置110又称为用户装置(UE)以及基地台212可为基站或接入站台、或者为长期演进系统的进化型基地台(eNB)。于此实施例中，通讯装置110可为具有D2D通讯能力的装置，其为可支持D2D通讯并且可与其他具有D2D通讯能力的装置120-140或系统进行D2D通讯的装置。通讯装置120-140为可具有与通讯装置110类似的通讯硬件架构与功能的具有D2D通讯能力的装置，并且通讯装置120-140是邻近(inproximity)于通讯装置110,因此可称为通讯装置110的邻近装置(proximity devices/neighboringdevices)。通讯装置110可包括无线模块112，执行与基地台212或其他具有D2D通讯能力的装置之间的无线传输与接收。无线模块112可进一步包括一基频(baseband)单元(未绘示)与一射频(Radio Frequency, RF)模块(未绘示),基频单元可包括多个硬件装置以执行基频信号处理，包括模拟数字转换(analog to digital conversion, ADC) /数字模拟转换(digital to analog conversion,DAC)、增益(gain)调整、调变与解调变、以及编码/译码等。射频模块可接收射频无线信号，并将射频无线信号转换为基频信号以交由基频模块进一步处理，或自基频信号模块接收基频信号，并将基频信号转换为射频无线信号以进行传送。射频模块亦可包括多个硬件装置以执行上述射频转换，举例来说，射频模块可包括一混频器(mixer)以将基频信号乘上通讯系统的射频中的一震荡载波，其中该射频可为宽带码分多址系统所使用的900兆赫、1900兆赫、或2100兆赫，或长期演进系统所使用的900兆赫、2100兆赫、或2600兆赫，或视其它无线接取技术的标准而定。另外，通讯装置110还包括控制器模块114，控制无线模块112以及其它功能模块(例如:提供人机接口的显示单元以及/或按键(keypad)、储存应用程序与通讯协议的程序代码的储存单元等)的运作状态。服务网络200可包括一控制节点，控制至少一接入节点的运作。服务网络200的运作可依循一通讯协议。于一实施例中，服务网络200可为长期演进系统网络，而通讯装置110可为依循长期演进技术的其中一种规格标准书的用户装置，且本发明不限于此。另外，通讯装置110可还包括一计数器(counter) 116，判断是否需要广播传送或何时广播传送邻近信号至其他具有D2D通讯能力的装置。计数器116可具有一计数值以及一门槛值，其中计数值可随时间递增(例如:每个时槽递增一既定数量)，门槛值则针对计数器116而设。举例来说，计数器116可以一个分布式计数器来实作或一个积分器来实作等，但本发明不限于此。其中，不同的D2D装置的计数器数值的增加速率可能也会不同。侦测到邻近信号的装置将会以一既定/固定数量递增其计数器所对应的计数值。当一个D2D装置的计数器计数达到门槛值时，此D2D装置将会广播送出邻近信号，并且在送出邻近信号之后，重置计数器的计数值为零。邻近信号接着广播传送至邻近的D2D装置，以增加这些邻近的D2D装置所对应的计数值。于一些实施例中，可将所有D2D装置的计数器的数值增加速率以及门槛值设为不同。前述邻近信号的广播传送与侦测程序将会持续进行，直到所有D2D装置的信号广播传送周期达到同步。
[0044]举例来说，控制器模块114是控制无线模块112以与其他邻近D2D装置执行一邻近发现程序来进行D2D通讯。
[0045]于一些实施例中，控制器模块114可于其计数值达到设定的门槛值时，判定透过无线模块112广播送出一第一邻近信号至一第一邻近通讯装置(例如:通讯装置120)，其中其计数器的计数值是依据第一邻近通讯装置(proximity communication devices/neighboring communication devices)所广播送出的一第二邻近信号产生变化。控制器模块114可更进一步于接收到第一邻近通讯装置所广播送出的第二邻近信号时，侦测出其与第一邻近通讯装置邻近。于一实施例中，第一与第二邻近信号可为相同的邻近信号或者可为不同的邻近信号。
[0046]图2显示依据本发明一实施例的适用于一 D2D通讯系统上的进行邻近发现的D2D通讯方法的流程图。于此实施例中,D2D通讯方法可适用于图1所示的D2D通讯系统100中的每个通讯装置上，其中无线模块112是执行与网络实体(network entity)(例如:基地台212)或其他邻近装置之间的无线传输与接收。于此实施例中，假设计数器116的计数值初始设为O。
[0047]首先，如步骤S202，控制器模块114周期性地随着时间以一第一既定数量递增计数器116的计数值并且接着如步骤S204，持续地侦测是否有广播送出或接收/接收到任何邻近信号。举例来说，其计数值随着时间以一固定速率递增(例如:每个时槽以一既定数量“1”递增)。当控制器模块114接收到从其他邻近装置(例如:通讯装置130)所送出的一接收信号时(步骤S204的是)，如步骤S206，控制器模块114对每个接收/侦测到的邻近信号执行一次以一第二既定数量递增计数器116的计数值的操作。举例来说，假设第一既定数量设为I且第二既定数量设为3，则当控制器模块114从邻近装置中的其中一个接收到一个邻近信号时，计数值将从O变为4，而当控制器模块114同时从邻近装置中的其中两个接收到两个邻近信号时，计数值将从O变为7。接着，控制器模块114进一步依据计数值与门槛值的比对结果，判断是否要广播传送邻近信号。如步骤S208，控制器模块114进一步判断计数器116的计数值是否已超过门槛值。当计数值尚未超过门槛值时(步骤S208的否)，表示没有接收信号将会被广播传送，控制器模块114于是回到步骤S202进行后续的计数器数值递增。当计数值达到门槛值时(步骤S208的是)，如步骤S210，控制器模块114便广播送出邻近信号，并且于送出信号之后重置计数器的数值为O。在计数器被重置为O时，控制器模块114于是回到步骤S202进行后续的计数器数值递增。其他装置(例如:通讯装置120-140)侦测到通讯装置110所广播送出的邻近信号时，若它们也是执行或喜好与通讯装置HO所执行或喜好的相同应用程序时，则会以一既定/固定数量递增其所对应的计数器的计数值。可了解的是，假设通讯装置130可接收或侦测到通讯装置110所广播送出的邻近信号时，则通讯装置130必定邻近于通讯装置110。类似地，假设通讯装置110可接收或侦测到通讯装置130所广播送出的邻近信号时，则通讯装置110必定邻近于通讯装置130。因此，通讯装置110可于接收到通讯装置130所广播送出的邻近信号时，侦测出其是与通讯装置130邻近。
[0048]于前述实施例中，控制器模块114可依据通讯装置110的储存单元中所储存的预安装的设定参数来递增计数值。于一些实施例中，D2D通讯系统100可更提供一网络实体，管理或设定D2D通讯系统100里的所有D2D装置，并且控制器模块114可依据网络实体送出的信令信息递增其计数值。其中，网络实体可为通讯装置110的服务基地台(例如:基地台212)、MME或服务网络200中的特定节点。网络实体(例如:基地台212或MME)也可促进本发明一实施例所提的各项操作(例如:邻近信号指定以及无线资源分配等)支持网络设定。
[0049]图3A显示一依据本发明一实施例的D2D通讯方法的流程图，于D2D通讯系统的触发程序中配置D2D装置。于此实施例中，触发程序可适用于D2D通讯系统100中的每个通讯装置上，例如图1所示的通讯装置110。当通讯装置110的控制器模块114透过无线模块112，自网络实体接收到包含配置数据的任何配置请求时(步骤S302)，控制器模块114先取得配置请求中所含的配置数据并接着将配置数据应用至通讯装置110上(步骤S304)。之后，控制器模块114便使用所应用的配置数据来继续前述的侦测与计数器数值递增程序。
[0050]于一实施例中，网络实体可配置进行邻近信号传输时的编码或前置码(preambles)。于此实施例中，网络实体可更配置一第一邻近信号给一第一群组的通讯装置以及配置一第二邻近信号给一第二群组的通讯装置，其中第一群组的通讯装置请求一第一服务以及第二群组的通讯装置请求一第二服务，且第一邻近信号以及第二邻近信号为使用不同的随机接入信道(Random Access CHannel,简称RACH)码的两个信号。图3B显不依据本发明一实施例的邻近信号的随机接入信道码或前置码的指定的示意图。于一些实施例中，邻近信号可以透过其他信令机制，例如=CDMA码、特定的射频信号型式(pattern)或其他可识别信号等来加以实现。网络实体也可配置不同的随机接入信道码给特定的D2D群组使用。举例来说，于此实施例中，不同的群组是指定不同的编码。另外，两个或两个以上的编码可指定给相同群组，协助进行物理层同步以及应用程序事件的触发。如图3B所示，网络实体可分别设定一 RACH码code#l与一 RACH码code#3来供第一 UE群组#1的物理层同步使用与应用程序事件的触发使用、设定一 RACH码Code#2来供第二 UE群组#2的物理层同步使用、以及分别设定一 RACH码codeM与一 RACH码code#5来供第三UE群组#3的物理层同步使用与应用程序事件的触发使用。网络实体可更于一网络服务器/数据库(未绘示)中注册与管理一编码与应用程序喜好的匹配信息(code-1nterest mapping information)(例如:关于记录有哪个码是用于表示哪一种应用程序喜好的信息)。也就是说，编码与应用程序喜好的匹配信息记录有不同服务与RACH码之间的对应关系或不同服务与其所对应RACH资源之间的对应关系。举例来说，编码与应用程序喜好的匹配信息可记录有RACH码#1对应于一第一应用程序，RACH码#2对应于一第二应用程序等等。
[0051]于另一实施例中，网络实体也可管理并配置无线资源(例如:RACH资源)，以便周期性地传送邻近信号。于此实施例中，网络实体可更配置一第一邻近信号给第一群组的通讯装置以及配置一第二邻近信号给第二群组的通讯装置，其中上述第一群组的通讯装置透过一第一资源请求一第一服务以及上述第二群组的通讯装置透过一第二资源请求一第二服务，其中第一资源以及第二资源为不同的RACH资源。举例来说，于一些实施例中，不同的群组可配置使用不同的无线资源，以便减少随机访问代码或前置码的消耗，如图3C所示。图3C显示依据本发明一实施例的不同D2D UE群组间的资源分配情形的示意图。如图3C所示，网络实体可分别设定一 RACH码code#l与一 RACH码code#3来供第一 UE群组#1中的D2D装置透过第一载波来进行物理层同步与应用程序事件的触发。网络实体可更设定此相同的RACH码code#l来供第二 UE群组#2中的D2D装置与第三UE群组#3中的D2D装置分别透过第二载波与第三载波来进行物理层同步。
[0052]网络实体(例如:基地台212)可更调整D2D通讯系统100所用的同步策略与参数。网络实体可透过一控制信令信道(例如:控制信令信道可为一广播信道或一单播(unicast)控制信道)来分派用于同步的策略以及/或设定数据。举例来说，网络实体可调整的范例参数可包含:计算计数器的公式、加速或减速同步程序的参数、触发邻近信号传输的准则、传送一邻近信号之后的计数值的调整量、以及计数值的周期性调整量(例如:计数器可以每秒以一数值Parameter_Increment来递增)，但本发明并不限于此。
[0053]当不需要进行任何设定时，网络实体(例如:基地台212)是处于闲置(IDLE)状态。当具有采用本发明所提的机制的D2D装置的D2D通讯系统100需要进行设定时，网络实体可分派设定数据给D2D装置中的一或多个装置，以便设定一部分或全部的D2D装置。在完成设定分派之后，网络实体将返回闲置状态。前述设定可于服务开始前在脱机状态下、于服务开始时、或动态地完成，以提供适性操作。另外，网络实体所指定的策略、参数设定或编码指派可于操作中维持或更新。
[0054]如前述，除了邻近发现之外，本发明的D2D通讯方法也可协助进行D2D装置间的同步、保持D2D装置的连线或在一组的D2D装置同步之后在这些D2D装置间触发应用程序或传输。于一实施例中，使用相同邻近信号的D2D装置将会被分类为一个相同群组。
[0055]于一不范实施例中，本发明是可提供用于一 D2D通讯系统(例如:D2D通讯系统100)的同步机制。其中，D2D装置间(例如:通讯装置110-140)的同步可通过将D2D装置所用的邻近信号的传送与接收时序同步化来达成。每个D2D装置可分别传送邻近信号至其邻近装置，以作为邻近发现与同步的用途。邻近信号可，例如，以一周期性方式，进行传送，或者邻近信号可依据一 D2D装置的计数值或接收到邻近信号时传送。每个D2D装置可利用一计数器，判断何时应该传送邻近信号。于一些实施例中，计数器的计数值可周期性地递增或者可于接收到另一装置所发出的邻近信号时改变。D2D装置可依据计数值来传送一邻近信号。举例来说，D2D装置可于计数值达到门槛值时送出一邻近信号，或者可在送出一邻近信号之后，减少计数值一特定常数值或将计数值重置为O。
[0056]于一些实施例中，通讯装置110是利用一第三信号与第一邻近通讯装置(例如:通讯装置120)达成同步，致使通讯装置110与第一邻近通讯装置可同时第三邻近信号。
[0057]图4显不依据本发明一实施例的一表格400的不意图，其中表格400表不于同步程序中通讯装置(或可称为D2D装置)UE#1-UE#3的计数值的变化情形。于此实施例中，假设有三个使用相同邻近信号且初始时并未同步的D2D装置UE#1、UE#2与UE#3，其中每个计数器的门槛值设为一既定值10且于未接收到任何信号时，计数器的相递增速率设为每个时槽加I。此外，当每接收到一个邻近信号时，计数器的递增量设为一既定值3。
[0058]如图4所示，当同步程序开始时，三个D2D装置UE#1、UE#2与UE#3的计数器的值分别为2、8以及9。明显地，这三个D2D装置尚未同步。在时间t=l时，第三D2D装置UE#3的计数器达到预设的门槛值10，因此，第三D2D装置UE#3送出邻近信号至其他D2D装置UE#1与UE#2。在接收到D2D装置UE#3所送出的邻近信号之后，D2D装置UE#1与UE#2的计数器除了本来的递增量加I之外，也会得到递增量加3。这使得D2D装置UE#2的计数值也达到门槛值，因此，D2D装置UE#2也送出一邻近信号至其他D2D装置UE#1与UE#3。在送出邻近信号之后，UE#2与UE#3两个装置的计数值将会重置为O。观察在时间t=l时的相位变化可知，D2D装置UE#1的计数值正好增加UE#2与UE#3所产生的两个递增量。再者，此时UE#2与UE#3的相位已经达成同步了。
[0059]在时间t=2时，D2D装置UE#1的计数器因为周期性地加I的步骤，使其计数值达至丨J门槛值，因此，D2D装置UE#1送出邻近信号。D2D装置UE#1所送出的邻近信号也同时将D2D装置UE#2与UE#3的计数器的计数值从I变为4。之后，D2D装置UE#1的计数器将会重置其值为O。从时间t=3到时间t=7这段时间中，由于没有装置的计数值达到门槛值，因此不会接收到任何邻近信号。因此，三个D2D装置将于每个时槽以原来设定的速率I增加其计数器。在时间t=8时，由于D2D装置UE#2与UE#3的时间已经同步了，因此UE#1所接收到的邻近信号为两倍的强度。因此，D2D装置腿将一次增加两个递增量，使得D2D装置UE#1的计数器的值如同其他D2D装置一般的达到门槛值。此时，三个装置UE#1、UE#2与UE#3已达成同步。在数个步骤之后，所有具有相同邻近信号的D2D装置UE#1、UE#2与UE#3将会达到一个邻近信号的时序正好对齐的状态。也就是说，D2D装置UE#1知道D2D装置UE#2与UE#3传送邻近信号的时间点，而D2D装置UE#2与UE#3也知道其他D2D装置传送邻近信号的时间点。因此，D2D装置UE#1、UE#2与UE#3是透过邻近信号时序的对齐达成同步。在D2D装置UE#1、UE#2与UE#3达成同步之后，由于邻近信号的时序为对齐的，D2D装置UE#1、UE#2与UE#3最终将会于同时送出邻近信号。
[0060]于一些实施例中，在D2D装置达到同步之后，可更进一步于已同步的D2D装置间进行各种通讯活动。
[0061]于另一示范实施例中，本发明是可提供用于一 D2D通讯系统的保持连线(keepalive)信令机制。前述保持连线信令机制可应用于检查相同群组中所有D2D装置的状态，例如:一邻近D2D装置是否存在或与一邻近D2D装置的无线连线是否存在等等。具体来说，前述保持连线信令机制可应用于检查具有相同应用程序喜好的邻近D2D装置是否存在。在此例中，邻近信号可表示邻近D2D装置是否存在、与一邻近D2D装置的无线连线是否存在、或具有相同应用程序喜好的邻近D2D装置是否存在。前述保持连线信令机制的实现可透过跳过邻近信号的一些传输的方式来侦测邻近装置是否仍保持连线(alive)。当可侦测到邻近装置所广播送出的邻近信号时判定此邻近装置为连线状态；反的，便判定此邻近装置为未连线状态(not alive)(或死机状态)。于一实施例中，邻近信号是采用周期性跳过的传送方式进行传送。于另一实施例中，邻近信号是采用随机跳过的传送方式进行传送。于又一实施例中，网络实体可设定如何跳过邻近信号的传送。
[0062]于一些实施例中，通讯装置110有一第二邻近通讯装置与其邻近，并且通讯装置、第一邻近通讯装置与第二邻近通讯装置三者是于利用一第四邻近信号完成同步之后形成一 D2D群组，且D2D群组更执行前述保持连线程序，检查上述第二邻近通讯装置是否存在，其中，D2D群组执行上述保持连线程序是透过以下步骤:于一第一时间周期中，跳过一次第四邻近信号的传送、于上述第一时间周期中，侦测第二邻近通讯装置是否未传送此第四邻近信号、以及依据上述侦测的一判断结果，判定上述第二邻近通讯装置为连线状态或未连线状态。
[0063]图5A显示一依据本发明一实施例的保持连线程序的流程图。于此实施例中，保持连线程序可适用于图1所示的D2D通讯系统100中的每个通讯装置(或称D2D装置)上。保持连线程序可包括以下步骤:于一第一时间周期中，跳过一次第四邻近信号的传送(步骤S502)并且于第一时间周期中是否可侦测到任何邻近通讯装置所广播送出的邻近信号(步骤S504)。若可侦测到一邻近通讯装置所广播送出的邻近信号时(步骤S504的是)，便判定此邻近装置为连线状态(步骤S506)。若无法侦测到一邻近通讯装置所广播送出的邻近信号时(步骤S504的否)，便判定此邻近装置为未连线状态(步骤S508)。
[0064]图5B显示依据本发明一实施例的保持连线机制的示意图。如图5B所示，D2D装置UE#1-UE#4四者是形成一 D2D群组。于此例中，假设D2D装置UE#1_UE#4已利用一邻近信号达成同步，因此在时间周期t0时，这些D2D装置传送邻近信号的时间点是相同的。D2D装置UE#1-UE#4接着于完成同步之后，执行前述保持连线程序，检查其他各个D2D装置是否存在。具体来说，D2D装置UE#1-UE#4可跳过邻近信号的传输来侦测邻近装置是否仍保持连线。举例来说，可跳过邻近信号的一些广播传送以便侦测邻近装置UE#2-UE#4的存在性、无线连线或对于特定服务的喜好。在图5B中，因为D2D装置UE#4在时间周期tl、t2与t3中皆漏掉所有的邻近信号的传送，因此D2D装置UE#1可知道D2D装置UE#4为死机或者未连线状态。类似地，因为D2D装置UE#2只在时间周期t2中跳掉邻近信号的传送，因此D2D装置UE#1可知道D2D装置UE#2仍为连线状态。
[0065]于一些实施例中，上述D2D群组可更执行一触发程序，利用一第五邻近信号，触发一指定服务，其中，上述D2D群组可透过传送第五邻近信号至第二通讯装置，以触发上述指定服务的步骤来执行上述触发程序。于另一实施例中，D2D装置可在利用一第一邻近信号达成同步之后，更执行一触发程序，触发一特定服务，其中上述触发程序可还包括传送触发一特定服务的一第二邻近信号至其他邻近装置的步骤。图6A显示一依据本发明一实施例的触发程序的流程图。于此实施例中，触发程序可适用于图1所示的D2D通讯系统100中的每个通讯装置上。首先，广播传送一第一邻近信号，使执行一第一应用程序的不同D2D装置间达成同步(步骤S602)。接着，传送一第二邻近信号至一指定的装置，触发该指定的装置所执行的第一应用程序中的一特定服务(步骤S604)。请参见图6B。图6B显示依据本发明一实施例的触发机制的示意图。如图6B所示，D2D装置UE#1-UE#4四者是形成一 D2D群组。此D2D群组提供两种服务:同步与数据区段(data session)。D2D装置UE#1_UE#4间的同步是利用一第一邻近信号Signal_Blue来实现，而数据区段的初始化是利用一第二邻近信号Signal_Red来实现。其中，举例来说，第一与第二邻近信号可为不同的RACH码。举例来说，可使用两个不同的编码(例如:一对的RACH码)来传送邻近信号，其中一个码可表示待命并持续作为同步及/或保持连续程序用途，而另一码可触发其他事件(例如:当此启动码被送出时，其他装置可知道将启动一个数据区段)。在D2D装置UE#1-UE#4利用第一邻近信号Signal_Blue达成同步之后，若D2D装置UE#1想要与D2D装置UE#2建立数据区段，则D2D装置UE#1可传送第二邻近信号Signal_Red至D2D装置UE#2，初始化数据区段服务。举例来说，执行同样的特定应用程序的D2D装置UE#1-UE#4可先利用第一邻近信号达成同步之后，接着D2D装置腿可传送第二邻近信号至D2D装置UE#2，在此特定应用程序中初始化与UE#2的数据区段服务。
[0066]于一些实施例中，更可提供从网络实体至D2D UE的信令设定方式。网络实体可利用一无线电资源控制(radio resource control, RRC)层或媒体访问控制(MAC)层的信令、系统信息区块(system information block, SIB)及/或主要信息区块(masterinformation block, MIB)、或广播/群播服务来设定D2D UE。在多数的通讯系统中，接收器可接收单播、广播或群播方式送出的数据传输。举例来说，多媒体广播与群播服务(MBMS)为一项服务，其中基地台在共享信道上传送一般喜好的信息，使得订阅该项服务的装置可接入MBMS信道来得到喜好的服务，例如:每日新闻服务或棒球比赛的分数结果服务等。[0067]在LTE系统中，RRC信令是控制特定UE的操作。因此，网络实体(其可为基地台或是核心网络中的一些节点如MME等)可初始化RRC信令来对想要的D2D UE进行设定。既定门槛值可透过RRC层来加以设定并且可在系统信息中进行广播传送。因此，通讯装置110可透过接收基地台212所广播送出的系统信息来得到既定门槛值的设定值。可了解的是，虽然没有以图标表示，控制器模块114可先透过无线模块112接收基地台212所广播送出的包含既定门槛值的系统信息，并据此设定其既定门槛值。
[0068]于另一实施例中，网络实体可设定部分或全部的D2D装置。举例来说，网络实体可只设定相同群组里的D2D装置、设定数个群组里的D2D装置或设定所有的D2D装置。网络实体可更利用系统信息来设定D2D装置。举例来说，可利用LTE系统中的MIB或SIB来设定基地台212的信号涵盖范围内的部分或全部的UE。
[0069]当网络实体并非服务中基地台(例如:基地台212)时，网络实体可透过请求特定基地台或一组的基地台来分派前述SIB或MIB。于另一实施例中，网络实体也可初始化一MBMS服务来设定订阅该项广播/群拨服务的所有D2D装置。
[0070]于一些实施例中，网络实体可更配置一第三邻近信号给一第一群组的通讯装置以及配置一第四邻近信号给一第二群组的通讯装置，其中第一群组的通讯装置请求一第一服务以及第二群组的通讯装置请求一第二服务，且第三邻近信号以及第四邻近信号为使用不同的随机接入信道码的两个信号。于一些实施例中，网络实体可更配置一第三邻近信号给一第一群组的通讯装置以及配置一第四邻近信号给一第二群组的通讯装置，其中第一群组的通讯装置透过一第一资源请求一第一服务以及第二群组的通讯装置透过一第二资源请求一第二服务，且第一资源以及第二资源为不同的随机接入信道资源。于一些实施例中，一第三邻近信号是用于一第一群组的通讯装置以及一第四邻近信号是用于一第二群组的通讯装置，其中第一群组的通讯装置请求一第一服务以及第二群组的通讯装置请求一第二服务，且第三邻近信号以及第四邻近信号为使用不同的随机接入信道码的信号。于一些实施例中，一第三邻近信号是用于一第一群组的通讯装置以及一第四邻近信号是用于一第二群组的通讯装置，其中第一群组的通讯装置透过一第一资源请求一第一服务以及第二群组的通讯装置透过一第一资源请求一第二服务，且第一资源以及第二资源为不同的随机接入信道资源。
[0071]因此，依据本发明的D2D通讯装置、系统及其D2D通讯方法，透过在D2D装置间邻近信号的传送以及侦测，可同时实现应用层级的邻近发现以及实体通讯层级的邻近发现，并且可于D2D装置间达到同步。再者，依据本发明的D2D通讯装置、系统及其D2D通讯方法除了应用于邻近发现之外，更可进一步促进D2D装置间的同步、保持D2D装置为连线状态、或者于D2D装置间触发应用程序或传输，因此可达到于D2D装置间进行D2D通讯的目的并且可大量地减少所需占用的网络资源。
[0072]上述方法可用程序代码实作并储存于机器可读取的储存媒体中，例如:磁带、半导体、磁盘、以及/或光盘(包括只读记忆光盘(Compact Disc Read-Only Memory)、数字多功能只读记忆光盘(Digital Versatile Disk Read-Only Memory)等)等等的机器可读取的储存媒体，且该程序代码经由处理单元、微控制器(Micro-Control Unit, MCU)、或由图1中的控制器模块114加载并执行时，便可于一 D2D系统中执行上述D2D通讯方法。此外，上述方法亦可运用于支持宽带码分多址技术、以及/或长期演进技术的任何具有D2D通讯能力的通讯装置。
[0073]本发明虽以各种实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非限定发明的范围，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非限定本发明的范围，本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种通讯装置，其特征在于，执行与一第一邻近通讯装置的装置对装置无线通信，上述通讯装置包括: 一无线模块，执行无线传输与接收； 一计数器，其具有一计数值以及一门槛值；以及 一控制器模块，依据上述计数值与上述门槛值的一比对结果，判断是否要透过上述无线模块广播传送邻近信号； 其中，当上述计数值达到上述门槛值时，上述控制器模块判定透过上述无线模块广播送出一第一邻近信号至上述第一邻近通讯装置，且其中上述计数器的上述计数值是依据上述第一邻近通讯装置所广播送出的一第二邻近信号产生变化。
2.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，上述控制器模块更进一步于接收到上述第一邻近通讯装置所广播送出的上述第二邻近信号时，侦测出其与上述第一邻近通讯装置邻近。
3.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，上述通讯装置与上述第一邻近通讯装置同时执行一第一服务，并且上述计数器的上述计数值是于尚未接收到任何邻近信号时周期性地以一第一数量递增以及上述计数器的上述计数值是于接收到上述第一邻近通讯装置所广播送出的上述第二邻近信号时以一第二数量递增。
4.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，上述控制器模块更于广播送出上述第一邻近信号之后，重置上述计数器。
5.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，上述控制器模块更周期性地广播送出上述第一邻近信号至上述第一邻近通讯装置或者依据上述计数器的上述计数值，广播送出上述第一邻近信号至上述第一邻近通讯装置。
6.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，上述第一邻近信号为一CDMA码或一前置码。
7.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，上述通讯装置是利用一第三邻近信号与上述第一邻近通讯装置进行同步，致使上述通讯装置与上述第一邻近通讯装置同时传送上述第三邻近信号。
8.根据权利要求7所述的通讯装置，其特征在于，上述通讯装置有一第二邻近通讯装置与其邻近，并且上述通讯装置、上述第一邻近通讯装置与上述第二邻近通讯装置三者于利用一第四邻近信号完成同步之后形成一装置对装置群组，且上述装置对装置群组更执行一保持连线程序，检查上述第二邻近通讯装置是否存在，其中，上述装置对装置群组执行上述保持连线程序是透过于一第一时间周期中，跳过上述第四邻近信号的传送、于上述第一时间周期中，侦测上述第二邻近通讯装置是否未传送上述第四邻近信号、以及依据上述侦测的一判断结果，判定上述第二邻近通讯装置为连线状态或未连线状态。
9.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，还包括一网络实体，配置上述通讯装置与上述第一邻近通讯装置，其中上述控制器模块更透过上述无线模块，自上述网络实体接收一包含配置数据的配置请求并依据上述配置请求，将上述配置数据应用至上述通讯装置上。
10.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，上述第一邻近信号以及上述第二邻近信号为使用不同随机接入信道码的两个信号。
11.一种执行装置对装置无线通信的装置对装置通讯系统，其特征在于，其包括至少一第一通讯装置与一第二通讯装置，其中上述第一通讯装置与上述第二通讯装置之中每一者包括: 一无线模块，执行无线传输与接收； 一计数器，其具有一计数值以及一门槛值；以及 一控制器模块，依据上述计数值与上述门槛值的一比对结果，判断是否要透过上述无线模块广播传送邻近信号； 其中，上述第一通讯装置的上述控制器模块是于上述第一通讯装置所对应的上述计数值达到上述门槛值时，判定透过上述第一通讯装置的上述无线模块广播送出一第一邻近信号至上述第二通讯装置，且其中上述第一通讯装置所对应的上述计数值是依据上述第二通讯装置所广播送出的一第二邻近信号产生变化。
12.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述第一通讯装置的上述控制器模块更进一步于接收到上述第二通讯装置所广播送出的上述第二邻近信号时，侦测出其与上述第二通讯装置邻近。
13.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述第一通讯装置与上述第二通讯装置同时执行一第一服务，并且上述第一通讯装置所对应的上述计数值是于尚未接收到任何邻近信号时周期性地以一第一数量递增且所对应的上述计数值是于接收到上述第二通讯装置所广播送出的上述第二邻近信号时以一第二数量递增。
14.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述第一通讯装置的上述控制器模块更于广播送出上述第一邻近信号之后，重置所对应的上述计数器。
15.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述第一通讯装置的上述控制器模块更周期性地广播送出上述第一邻近信号至上述第二通讯装置或者依据上述第一通讯装置所对应的上述计数值，广播送出上述第一邻近信号至上述第二通讯装置。
16.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述第一邻近信号为一 CDMA码或一前置码。
17.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述第一通讯装置与上述第二通讯装置是利用一第三邻近信号进行同步，致使上述第一通讯装置与上述第二通讯装置同时传送上述第三邻近信号。
18.根据权利要求17所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，还包括邻近于上述第一通讯装置的一第三通讯装置，并且上述第一、第二与第三通讯装置三者是于利用一第四邻近信号完成同步之后形成一装置对装置群组且上述装置对装置群组更执行一保持连线程序，检查上述第三通讯装置是否存在，其中，上述装置对装置群组执行上述保持连线程序是透过:于一第一时间周期中，跳过上述第四邻近信号的传送、于上述第一时间周期中，侦测上述第三通讯装置是否未传送上述第四邻近信号、以及依据上述侦测的一判断结果，判定上述第三通讯装置为连线状态或未连线状态。
19.根据权利要求18所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述装置对装置群组执行一触发程序，利用一第五邻近信号，触发一指定服务，其中，上述装置对装置群组执行上述触发程序是透过:传送上述第五邻近信号至上述第二通讯装置，以触发上述指定服务。
20.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，还包括一网络实体，配置上述第一通讯装置与上述第二通讯装置，其中每一上述第一与第二通讯装置的上述控制器模块更透过其所对应的上述无线模块，自上述网络实体接收一包含配置数据的配置请求并依据上述配置请求，将上述配置数据应用至所对应的上述第一通讯装置或上述第二通讯装置上。
21.根据权利要求20所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述网络实体更配置一第三邻近信号给一第一群组的通讯装置以及配置一第四邻近信号给一第二群组的通讯装置，其中上述第一群组的通讯装置请求一第一服务以及上述第二群组的通讯装置请求一第二服务，且上述第三邻近信号以及上述第四邻近信号为使用不同的随机接入信道码的两个信号。
22.根据权利要求20所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述网络实体更配置一第三邻近信号给一第一群组的通讯装置以及配置一第四邻近信号给一第二群组的通讯装置，其中上述第一群组的通讯装置透过一第一资源请求一第一服务以及上述第二群组的通讯装置透过一第二资源请求一第二服务，且上述第一资源以及上述第二资源为不同的随机接入信道资源。
23.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，上述网络实体更管理记录有不同服务与随机接入信道码之间的对应关系或不同服务与其所对应随机接入信道资源之间的对应关系的编码与服务喜好的匹配信息。
24.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，一第三邻近信号是用于一第一群组的通讯装置以及一第四邻近信号是用于一第二群组的通讯装置，其中上述第一群组的通讯装置请 求一第一服务以及上述第二群组的通讯装置请求一第二服务，且上述第三邻近信号以及上述第四邻近信号为使用不同的随机接入信道码的两个信号。
25.根据权利要求11所述的装置对装置通讯系统，其特征在于，一第三邻近信号是用于一第一群组的通讯装置以及一第四邻近信号是用于一第二群组的通讯装置，其中上述第一群组的通讯装置透过一第一资源请求一第一服务以及上述第二群组的通讯装置透过一第一资源请求一第二服务，且上述第一资源以及上述第二资源为不同的随机接入信道资源。
26.一种装置对装置无线通信方法，其特征在于，适用于一装置对装置通讯系统，上述装置对装置通讯系统包括至少一第一通讯装置与一第二通讯装置，上述装置对装置无线通信方法包括下列步骤: 上述第一通讯装置依据上述第一通讯装置的一计数器所对应的一计数值与一门槛值的一比对结果，判断是否要广播传送一第一邻近信号至上述第二通讯装置；以及 于上述第一通讯装置所对应的上述计数值达到上述门槛值时，上述第一通讯装置判定广播送出上述第一邻近信号至上述第二通讯装置， 其中上述第一通讯装置所对应的上述计数值是依据上述第二通讯装置所广播送出的一第二邻近信号产生变化。
27.根据权利要求26所述的装置对装置无线通信方法，其特征在于，还包括: 于接收到上述第二通讯装置所广播送出的上述第二邻近信号时，上述第一通讯装置侦测出其与上述第二通讯装置邻近。
28.根据权利要求26所述的装置对装置无线通信方法，其特征在于，还包括:于尚未接收到任何邻近信号时，周期性地以一第一数量递增上述第一通讯装置所对应的上述计数值；以及 于接收到上述第二通讯装置所广播送出的上述第二邻近信号时，以一第二数量递增上述第一通讯装置所对应的上述计数值。
29.根据权利要求26所述的装置对装置无线通信方法，其特征在于，还包括: 于广播送出上述第一邻近信号之后，上述第一通讯装置重置所对应的上述计数器。
30.根据权利要求29所述的装置对装置无线通信方法，其特征在于，还包括: 上述第一通讯装置周期性地广播送出上述第一邻近信号至上述第二通讯装置或者依据上述第一通讯装置所对应的上述计数值，广播送出上述第一邻近信号至上述第二通讯装置。
31.根据权利要求30所述 的装置对装置无线通信方法，其特征在于，上述第一通讯装置与上述第二通讯装置是利用一第三邻近信号进行同步，致使上述第一通讯装置与上述第二通讯装置同时传送上述第三邻近信号。
32.根据权利要求31所述的装置对装置无线通信方法，其特征在于，上述装置对装置通讯系统还包括邻近于上述第一通讯装置的一第三通讯装置，其中上述第一、第二与第三通讯装置三者是于利用一第四邻近信号完成同步之后形成一装置对装置群组且上述装置对装置群组更执行一保持连线程序，检查上述第三通讯装置是否存在，其中，上述保持连线程序还包括下列步骤: 于一第一时间周期中，上述第一通讯装置跳过上述第四邻近信号的传送； 于上述第一时间周期中，上述第一通讯装置侦测上述第三通讯装置是否未传送上述第四邻近信号；以及 上述第一通讯装置依据上述侦测的一判断结果，判定上述第三通讯装置为连线状态或未连线状态。
33.根据权利要求32所述的装置对装置无线通信方法，其特征在于，上述装置对装置群组更执行一触发程序，利用一第五邻近信号，触发一指定服务，其中，上述触发程序还包括下列步骤: 上述第一通讯装置传送上述第五邻近信号至上述第二通讯装置，以触发上述指定服务。
34.根据权利要求26所述的装置对装置无线通信方法，其特征在于，上述装置对装置通讯系统还包括一网络实体，配置上述第一通讯装置与上述第二通讯装置，且上述方法还包括下列步骤: 上述网络实体传送一包含配置数据的配置请求至上述第一通讯装置；以及于从上述网络实体接收到上述配置请求时，上述第一通讯装置依据上述配置请求，于上述第一通讯装置上应用上述配置数据。
【文档编号】H04W8/00GK103974225SQ201410040148
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2013年2月1日
【发明者】魏宏宇, 周敬淳, 赵式隆 申请人:财团法人工业技术研究院