Lted2d通信系统及方法

Lted2d通信系统及方法
【专利摘要】本发明涉及在LTE环境下进行终端间通信。即，不使用LTE基站，而是在终端之间直接进行通信的LTED2D通信系统及方法，LTED2D通信系统包括以无线方式提供移动通信服务的第1基站以及从第1基站接受移动通信服务的第1终端，第1终端包括：与从第1基站以无线方式接受移动通信服务的第2终端、从在与第1基站不同的区域以无线方式提供移动通信服务的第2基站接受移动通信服务的第3终端以及无法接受移动通信服务的第4终端中的至少任意一个进行D2D通信的装置。
【专利说明】LTE D2D通信系统及方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及LTE D2D通信系统及方法，详细涉及在LTE环境下进行终端间通信。即，不使用LTE基站，而是在终端之间直接进行通信的LTE D2D通信系统及方法。

【背景技术】
[0002]随着LTE技术的发展，数据的无线传送中数据传送量继续增加。并且，与宏单元连接的终端之间也频繁发生收发很多数据的情况。此时，宏基站无线占有两个终端，导致无线资源的效率降低。从而研究一种以不发生无线资源浪费的方式使对于宏基站的影响最小化，来在终端之间收发数据的方法。
[0003]作为这样的技术之一，在移动通信系统中考虑一种提供位于同一单元(cell)或者周边单元的半径I?2 [km]内的邻近终端间直接通信(Device-to-DeviceCommunicat1ns)的技术。
[0004]终端间直接通信(Device to Device通信；以下与D2D通信混合使用)是指以不经过基站的方式在邻近的两个终端之间直接进行数据收发的通信方式。即，D2D通信技术是一种在邻近器件之间通过使用移动通信频带的移动通信无线接口设定D2D无线链路后，不经由基站而是通过D2D无线链路在器件之间直接收发数据的技术。
[0005]这样的D2D通信技术所具有的优点有多种。不同于现有的WiFi直连(WiFiDirect)、蓝牙(Bluetooth)、无线个域网(Zigbee)等技术只能支持数百米以内的器件之间的通信，D2D通信技术以移动通信无线接口所提供的中/长距离传送能力为基础，在位于半径I?2 [km]内的器件之间能够进行直接通信。
[0006]而且，由于邻近器件之间的通信不经由网络，所以能够减少网络的负荷。并且，在位于单元边界区域的邻近器件经由基站来互相通信的情况下，只能够进行低速数据传送，然而在器件进行直接通信的情况下，根据在邻近器件之间的明显改善的信号环境而能够进行高速数据传送，因此能够向用户提供性能进一步提高的服务。
[0007]作为一个例子,韩国专利公开公报第10-2013-0134821号中公开了一种在通信系统中用于终端间直接通信的资源调度方法，包括:按照分割基站所占有的移动通信资源的信道来选择与基站通信的移动通信终端的过程；假设在位于按照信道来选择的移动通信终端以及基站的服务区域内的终端间直接通信中使用的终端对分别被分配的情况来计算移动通信终端的信号与干扰噪声比的过程；比较按照信道来计算的移动通信终端的信号与干扰噪声比和第I临界值，来按照信道将具有超过第I临界值的信号与干扰噪声比的终端对决定为共享该信道的组合的候补成员的过程；以及决定是否对于按照信道决定的组合的候补成员分别分配该信道的过程。
[0008]然而，在该情况下，也需要解决如下问题:在D2D通信中所需要的信道分配、干扰消除、终端间分组、广播数据发送方法、频率共享问题、D2D终端搜索方法、多跳(multi hop)方法、与蜂窝之间的干扰、D2D的设置问题、覆盖区、D2D通信信道运用方法以及同步问题。
[0009]韩国专利公开公报第10-2013-0134821 号(2013.12.10)


【发明内容】

[0010]本发明的目的在于，提供一种在LTE环境下进行终端间数据通信的LTE D2D通信系统及方法。
[0011]本发明的另一目的在于，提供一种不使用LTE基站，而是在终端之间直接进行通信以高效地使用无线信道的LTE D2D通信系统及方法。
[0012]根据本发明的LTE D2D通信系统包括以无线方式提供移动通信服务的第1基站以及从第1基站接受移动通信服务的第1终端，第1终端包括与下述终端中的至少任意一个进行D2D通信的装置:从第1基站以无线方式接受移动通信服务的第2终端、从在与第1基站不同的区域以无线方式提供移动通信服务的第2基站接受移动通信服务的第3终端；以及无法接受移动通信服务的第4终端。
[0013]其中，为了第1终端能够进行D2D通信，第1基站使用分配新的频率、在同一频率内进一步分配子信道、以及在同一频率内共享同一信道中的任意一个，D2D间的同步信号使用由上行链路信道提供、由下行链路信道提供、以及由上行链路和下行链路同时提供的信号中的任意一个，作为用于防止第1基站的无线信道和第1终端进行的D2D的无线信道的干扰的方法，使用信道分配方法、信道管理方法、以及双工方法中的至少任意一个。
[0014]并且，第1终端通过PBCH进行D2D数据的发送，包含在PBCH的信息包含下述信息中的至少任意一个:与从第1基站向第1终端发送的PBCH内容相同的信息；用于D2D的下行信号的信道频宽；用于D2D的PHICH信道的详细结构；用于D2D的SFN ;用于D2D的天线使用信息；限制用于D2D的终端的发送电力的信息；以及在周边基站使用的D2D的信息。
[0015]其中，D2D的信息包含D2D终端所使用的频率、带宽、使用基站、以及与D2D终端同时以D2D进行通信的终端的数量中的至少任意一个。
[0016]并且，第1终端通过roSCH进行D2D数据的发送，包含在TOSCH的信息包含下述部分中的至少任意一个:与从第1基站向第1终端发送的roSCH内容相同的信息；用于D2D终端的系统信息；用于D2D终端的无线资源设定信息；用于D2D终端的单元选择公共基准信息；用于D2D终端的同一频率内周边单元信息；以及用于D2D终端的同一LTE内不同频率的周边单元信息。
[0017]其中，第1终端进行:D2D频率请求动作，向第1基站请求用于与第2终端之间的D2D通信的公共频率；D2D频率分配动作，作为对于D2D频率请求动作的响应，分配公共频率；以及D2D频率共享动作，向第2终端发送D2D频率分配动作的结果。
[0018]并且，第1终端控制RF开关，以便与第2终端之间的发送和接收的时机互相相反。
[0019]其中，第1终端进行:D2D频率请求动作，向第1基站请求用于与服务提供商不同的第3终端之间的D2D通信的公共频率；D2D频率分配请求动作，根据D2D频率请求动作的请求，向第2基站请求D2D频率分配；D2D频率分配响应动作，以D2D频率分配请求动作的响应，来对D2D频率分配进行响应；以及D2D频率共享动作，向第3终端发送D2D频率分配响应动作的结果。
[0020]并且，第1终端控制RF开关，以便与第3终端之间的发送和接收的时机互相相反。
[0021]其中，第1终端利用在第1基站中使用的AMC方法、TTI绑定、反复传送、代码扩散、RLC分割、低阶编码、低阶调制方式、电力增长、以及电力密度增长中的至少任意一个方法，来向第2终端发送AMC信息。
[0022]并且，第2终端利用与从第I基站传送的相同的方法、TTI绑定、反复传送、代码扩散、RLC分割、低阶编码、低阶调制方式、电力增长、以及电力密度增长中的至少任意一个，来向第I终端传送用于设定AMC的接收侧的CNR、SNR, MER,以及HARQ的结果。
[0023]其中，第I终端进行:D2D频率请求动作，向第I基站请求用于与服务提供商和使用频率不同的第3终端之间的D2D通信的公共频率；D2D频率分配请求动作，根据D2D频率请求动作的请求，向第2基站请求D2D频率分配；D2D频率分配响应动作，以D2D频率分配请求动作的响应，对D2D频率分配进行响应；以及D2D频率共享动作，向第3终端发送D2D频率分配响应动作的结果。
[0024]并且，第I终端包括控制RF开关，以便与第3终端之间的发送和接收的时机互相相反的部分。
[0025]其中，第I终端在从第I基站接收同步信号后，至少0.001 [msec]以后，向与第I终端进行D2D通信的第2终端发送用于探索D2D终端的探索信号。
[0026]并且，第I终端在与第2终端进行通信时，以终端之间距离、能见距离、以及接收电平中的至少任意一个为基础，来使用抽样速度的I倍至8，192倍的CP长度。
[0027]其中，第I终端将同步信号的多跳次数限制为I次至6次。
[0028]并且，在从第I基站发送的同步信号和从第I终端发送的同步信号同时被接收的情况下，第2终端选择使用从第I基站发送的同步信号。
[0029]其中，
[0030]第I终端以与从第I基站发送的同步信号不同的方式使用时间配置、频率配置、以及伪噪音种类中的至少任意一个来发送同步信号。
[0031]并且，第I终端将配置在时间和频率的同步信号向第2终端至少反复发送I次至16次。
[0032]其中，第I终端将探索信号和探索消息按时间以及频率中的至少任意一个区分，来同时向第2终端发送探索信号以及探索消息。
[0033]并且，第I终端最多反复至2?128次传送探索信号。
[0034]其中，第I终端将用于D2D通信的分组(grouping)决定为基站的覆盖区半径的2倍以内，以便终端之间的距离最多不超过10?2，000[m]。
[0035]并且，第I基站存储进行D2D通信的终端设备的组来向第I终端传送D2D通信组信息，并向第2基站传送D2D通信组信息。
[0036]其中，第I终端将从第I终端发送的探索信号与下述信息中的至少任意一个以上同时发送:第I终端ID、第2终端ID、广播信息、多路广播信息、以及第I终端的特定的信肩、O
[0037]根据本发明的LTE D2D通信系统及方法具有在LTE环境下进行终端间数据通信的优点。
[0038]或者，根据本发明的LTE D2D通信系统及方法具有不使用LTE基站，而是在终端之间直接进行通信以能够高效地使用无线信道的优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0039]图1是根据本发明的一实施例的LTE D2D传送系统的构成图。
[0040]图2是表示图1的第1终端利用PBCH来传送数据的方法的流程图。
[0041]图3是表示图1的第1终端利用H)SCH来传送数据的方法的流程图。
[0042]图4是表示在图1的第1终端与第2终端的使用频率互相不同的情况下传送数据的方法的流程图。
[0043]图5是表示向图1的第1终端和第3终端提供服务的服务提供商互相不同时传送数据的方法的流程图。
[0044]图6是表示图1的第1终端可靠地传送AMC的方法的流程图。
[0045]图7是表示向图1的第1终端和第3终端提供服务的服务提供商以及使用频率均不同的情况下传送数据的方法的流程图。
[0046]图8是表示图1的第1终端向第2终端传送探索信号的方法的流程图。
[0047]图9是表示图1的第1终端生成CP的方法的流程图。
[0048]图10是表示图1的第1终端进行多跳(multi hopping)的方法的流程图。
[0049]图11是表示图1的第1终端排列时机的方法的流程图。
[0050]图12是表示图1的第1终端区分同步信号的方法的流程图。
[0051]图13是表示图1的第1终端映射同步信号的方法的流程图。
[0052]图14是表示图1的第1终端探索第2终端并发送消息的方法的流程图。
[0053]图15是表示图1的第1终端向第2终端发送探索信号的方法的流程图。
[0054]图16是表示将图1的第1终端、第2终端、以及第3终端分组的方法的流程图。
[0055]图17是表示将包括图1的第1终端的组进行存储的方法的流程图。
[0056]图18是表示图1的第1终端传送探索第2终端的消息的方法的流程图。

【具体实施方式】
[0057]参照附图来说明用于实施本发明的实施例。
[0058]能够对本发明施加多种变形，并且本发明能够具有多种实施例，将特定实施例示于附图中，并且在说明书中进行详细说明。应理解为，这并不是用于对本发明限定在特定的实施方式，而是包括包含在本发明的思想以及技术范围内的所有变形、等效物以及替代物。
[0059]以下，参照附图来详细说明根据本发明的LTE D2D通信系统及方法。
[0060]在本发明中说明的终端还可以被称为用户器件或者用户设备(UE)，其可以是蜂窝电话机、卫星电话机、无线电话机、会话启动协议(SIP)电话机、无线本地环路(WLL)站、个人信息终端设备(PDA)、具有无线连接功能的掌上器件、计算装置、或者与无线调制解调器连接的其他处理器件。
[0061]并且，在本发明中说明的基站可用于与终端(多个终端)之间的通信，并且还能够被称为访问点、节点B、提高的基站(eBS)或者一些其他用语。
[0062]图1是根据本发明的一实施例的LTE D2D通信系统的构成图。其中，图2至图18是用于详细说明图1的流程图。
[0063]以下，参照图1至图18来说明根据本发明的一实施例的LTE D2D通信系统。
[0064]首先，参照图1，根据本发明的一实施例的LTE D2D通信系统包括以无线方式提供移动通信服务的第1基站310以及从第1基站310接收移动通信服务的第1终端130，第1终端130包括与下述终端中的至少任意一个进行D2D通信的装置:以无线方式从第1基站310接收移动通信服务的第2终端110、从在与第1基站310不同的区域以无线方式提供移动通信服务的第2基站320接收移动通信服务的第3终端240、以及无法接收移动通信服务的第4终端140。
[0065]其中，为了第1终端130能够进行D2D通信，第1基站310使用下述中的任意一个:分配新的频率、在同一频率内进一步分配子信道、以及在同一频率内共享同一信道，D2D间的同步信号使用下述中的任意一个:在上行链路信道中的提供、在下行链路信道中的提供、以及在上行链路和下行链路中的同时提供，作为用于防止第1基站310的无线信道与第1终端130所进行的D2D的无线信道的干扰，可以使用信道分配方法、信道管理方法、以及双工方法中的至少任意一个。
[0066]D2D通信可以分为为了 D2D数据通信而找出D2D终端的探索(discovery)和以后实际通信的 D2D 通信(D2D communicat1n)。
[0067]首先，探索(Discovery)在找出D2D终端所需的信号以及在消息内部包含探索信息以及信道预测信息。
[0068]用于探索的消息以及序列的帧能够与LTE上行链路的PUSCH类似地使用，短距离下的探索使用正常循环前缀(normal cyclic prefix),在扩展范围下的探索使用扩展的循环前缀(extended cyclic prefix)。
[0069]为了传送探索的消息以及序列，使用QPSK、Turbo码、交织(Interleaver)、以及CRC-24。
[0070]以相同的频率在相同的时间传送探索的消息和序列。
[0071]另一方面，D2D通信用于进行D2D通信，包括用于终端之间的同步以及通信的物理信道的使用。
[0072]D2D通信的同步用于发送D2D同步信号来实现终端之间的同步，终端之间使用相同的频率和时间。
[0073]D2D通信的同步序列包含ZC序列或者Μ序列中的至少任意一个。
[0074]D2D通信的同步内容包括送出同步信号的同步源的ID、同步源的形式、控制信号的资源分配、数据中的至少任意一个。
[0075]用于D2D通信的物理信道包括至少任意一个:发送D2D同步信号的D2DSS(D2D Synchronizat1n Signal)的物理 D2D 同步信道即 PD2DSCH (Physical D2DSynchronizat1n Channel)、族首(cluster head)控制信道即 CH-CCH(Cluster headcontrol channel)、集群数据信道即 CH-DCH (Cluster head data channel)、D2D数据信道、以及请求资源的REQ(request)信道中的至少任意一个。
[0076]其中，D2DSS从由D2D终端构成的集群的同步源即簇首发送并提供基准同步。
[0077]并且，在簇首(cluster head)，PD2DSCH包含同步信息，即SFN、同步状态等和设定信息，即信道带宽、资源设定信息等。
[0078]另一方面，CH-CCH从簇首向集群内部的发送终端以及接收终端传送，其包含用于发送的传送信息，但不包括用于解码的控制部分。
[0079]并且，CH-DCH也从簇首向集群内部的发送终端以及接收终端传送，并且根据CH-CCH的调度来传送欲传送的数据。
[0080]D2D数据信道为集群内部的发送终端向接收终端发送数据的信道，其监控CH-CCH信息并通过所分配的资源来进行传送。
[0081]REQ信道为发送终端向簇首请求资源分配时使用的信道。这里，请求D2D缓冲状态、在发送终端测量的干扰信息、能够使用的发送电力等，多个发送终端的REQ信道按频率分离并传送至簇首。
[0082]从而，在从集群向终端传送时所使用的D2DSS、PD2DSCH、CH-CCH、以及CH-SCH和从终端向簇首传送时所使用的REQ信道、以及在终端之间所使用的D2D数据信道使用LTE的PBCH、PSS/SSS、PDCCH、PUCCH 中的任意一个。
[0083]图2是表示图1的第I终端130利用PBCH来传送数据的方法的流程图。其中，第I终端130通过PBCH进行D2D数据的发送，包含在PBCH的信息能够包含下述信息中的至少任意一个:与从第I基站310向第I终端130发送的PBCH内容相同的信息；用于D2D的下行信号的信道频宽；用于D2D的PHICH信道的详细结构；用于D2D的SFN ;用于D2D的天线使用信息；限制用于D2D的终端的发送电力的信息；以及在周边基站使用的D2D的信息。
[0084]其中，D2D的信息能够包含D2D终端所使用的频率、带宽、使用基站、以及同时与D2D终端以D2D进行通信的终端的数量中的至少任意一个。
[0085]基站PBCH信息S102是从第I基站310向第I终端130发送的广播信息，基站PBCH信息S302是向第2终端110发送的广播信息。基站PBCH信息S102与基站PBCH信息S302包含相同的内容，是在LTE基站中用于广播通常基站信息等的信息。
[0086]另一方面，基站PBCH信息S202是从第2基站320向第3终端240发送的广播信息，包含与从第I基站310发送的基站PBCH信息S102不同的信息。
[0087]D2D PBCH信息S402是从第I终端130向第2终端110发送的广播信息，其除了包含在LTE基站通常使用的内容以外，还包含与D2D相关的信息。D2D PBCH信息S502是从第I终端130向第3终端240发送的广播信息，并且包含与D2D PBCH信息S402相同的内容。并且，D2D PBCH信息S602也是从第I终端130向第4终端140发送的广播信息，并且包含与D2D PBCH信息S402相同的内容。
[0088]图3是表示图1的第I终端130利用TOSCH来传送数据的方法的流程图。其中，第I终端130通过roSCH进行D2D数据的发送，包含在I3DSCH的信息能够包含下述信息中的至少任意一个:与从第I基站310向第I终端130发送的I3DSCH内容相同的信息；用于D2D终端的系统信息；用于D2D终端的无线资源设定信息；用于D2D终端的单元选择公共基准信息；用于D2D终端的同一频率内周边单元信息；以及用于D2D终端的同一 LTE内不同频率的周边单元信息。
[0089]基站roSCH信息S103是从第I基站310向第I终端130发送的下行链路信息，基站roSCH信息S303是向第2终端110发送的下行链路信息。基站I3DSCH信息S103和基站PDSCH信息S303包含相同的内容，并且是在LTE基站通常作为下行链路信息来使用的信息。
[0090]另一方面，基站roSCH信息S203是从第2基站320向第3终端240发送的下行链路信息，包含与从第I基站310发送的基站roSCH信息S103不同的信息。
[0091]D2D PDSCH信息S403是从第I终端130向第2终端110发送的下行链路信息，其除了包含在LTE基站通常使用的内容以外，还包含与D2D相关的信息。D2D PDSCH信息S503是从第I终端130向第3终端240发送的下行链路信息，其包含与D2D PDSCH信息S403相同的内容。并且，D2D PDSCH信息S603也是从第1终端130向第4终端140发送的下行链路信息，其包含与D2D PDSCH信息S403相同的内容。
[0092]图4是表示在图1的第1终端130与第2终端110的使用频率互相不同的情况下传送数据的方法的流程图。其中，第1终端130进行:D2D频率请求动作S104，向第1基站310请求用于与第2终端110之间的D2D通信的公共频率；D2D频率分配动作S304，作为对于D2D频率请求动作S104的响应而分配公共频率；以及D2D频率共享动作S404，向第2终端110发送D2D频率分配动作S304的结果。
[0093]并且，第1终端130能够控制RF开关，以便与第2终端110之间的发送和接收的时机互相相反。
[0094]另一方面，在D2D频率分配动作S304中的分配还能够分配为在第1终端130以及第2终端110中使用的频率以外的频率。
[0095]并且，第1终端130由于第2终端110从同一基站即第1基站310接收移动通信服务，所以为了第1终端130与第2终端110的D2D通信，还能够从第1基站310分配得到公共频率。
[0096]另一方面，由于第1终端130在没有解决与通过相同的基站不接收移动通信服务的第3终端240或者第4终端140之间的无线频率干扰问题的情况下，无法进行D2D通信，所以能够向第3终端240或者第4终端140请求D2D频率共享。
[0097]TDD (Time Divis1n Duplex,时分双工)方式下的新的无线资源是第1终端130与第2终端110能够公共使用的一个频率。该情况下，应该将第1终端130与第2终端110内部的RF开关控制成第1终端130与第2终端110的发送和接收时机能够互相相反。
[0098]FDD (Frequency Divis1n Duplex,频分双工)方式下的新的无线资源以不同的方式使用从第1终端130向第2终端110的频率和从第2终端110向第1终端130的频率。该情况下，应该将第1终端130与第2终端110内部的RF开关控制成第1终端130与第2终端110的发送和接收时机能够互相相反。
[0099]无线资源的分配结束后，通过LTE的基本无线信道即H)CCH、PDSCH、PUCCH、以及PUSCH中的任意一个来进行D2D通信。
[0100]图5是表示向图1的第1终端130和第3终端240提供服务的服务提供商互相不同时传送数据的方法的流程图。其中，第1终端130进行:D2D频率请求动作S105，向第1基站310请求用于与服务提供商不同的第3终端240之间的D2D通信的公共频率；D2D频率分配请求动作S205，根据D2D频率请求动作S105的请求，向第2基站320请求D2D频率分配；D2D频率分配响应动作S305，根据D2D频率分配请求动作S205的响应，对D2D频率分配进行响应；以及D2D频率共享动作S505，向第3终端240发送D2D频率分配响应动作S305的结果。
[0101]并且，第1终端130能够控制RF开关，以便与第3终端240之间的发送和接收的时机互相相反。
[0102]另一方面，在D2D频率分配响应动作S305下的响应还能够以与在第1终端130以及第3终端240使用的频率以外的频率接受响应。
[0103]TDD方式下的新的无线资源是第1终端130和第3终端240能够公共使用的一个频率。在该情况下，应该将第1终端130和第3终端240内部的RF开关控制成第1终端130和第3终端240的发送和接收时机能够互相相反。
[0104]FDD方式下的新的无线资源以不同方式使用从第I终端130向第3终端240的频率和从第3终端240向第I终端130的频率。在该情况下，应该将第I终端130和第3终端240内部的RF开关控制成第I终端130和第3终端240的发送和接收时机能够互相相反。
[0105]在无线资源的分配结束后，通过LTE的基本无线信道即roCCH、PDSCH、PUCCH、以及PUSCH中的任意一个来进行D2D通信。
[0106]图6是表示图1的第I终端130可靠地传送AMC的方法的流程图。其中，第I终端130能够通过在第I基站310使用的AMC方法、TTI绑定、反复传送、代码扩散、RLC分割、低阶编码、低阶调制方式、电力增长、以及电力密度增长等方法，来向第2终端110发送AMC信息。
[0107]并且，第2终端110能够通过与在第I基站310传送的方法相同的方法、TTI绑定、反复传送、代码扩散、RLC分割、低阶编码、低阶调制方式、电力增长、以及电力密度增长中的至少任意一个，来向第I终端130传送用于设定AMC的接收侧的CNR、SNR、MER、以及HARQ的结果。
[0108]其中，CNR(Carrierto Noise Rat1,载波噪声比)、SNR(Signal to Noise Rat1,信噪比)、MER(Message Error Rat1,消息错误率)是表示接收质量的尺度，HARQ(HybridARQ)是误差解调后还发送是否接收到误差的信息。
[0109]S卩，在第I终端130和第I基站310中使用的AMC设定信息S106以及AMC信息S206包含在第I终端130与第2终端110中使用的AMC设定信息S306以及AMC信息S406和与相同的信息，或者能够使用TTI绑定、反复传送、代码扩散、RLC分割、低阶编码、低阶调制方式、电力增长、以及电力密度增长等。
[0110]图7是表示向图1的第I终端130和第3终端240提供服务的服务提供商以及使用频率均不同的情况下传送数据的方法的流程图。其中，第I终端130进行:D2D频率请求动作S107，向第I基站310请求用于与服务提供商和使用频率不同的第3终端240之间的D2D通信的公共频率；D2D频率分配请求动作S207，根据D2D频率请求动作S107的请求，向第2基站320请求D2D频率分配；D2D频率分配响应动作S307，根据D2D频率分配请求动作S207的响应，对D2D频率分配进行响应；以及D2D频率共享动作S507，向第3终端240发送D2D频率分配响应动作S307的结果。
[0111]并且，能够包括第I终端130控制RF开关，以便与第3终端240之间的发送和接收的时机互相相反。
[0112]另一方面，在D2D频率分配响应动作S307中的响应还能够以在第I终端130以及第3终端240中使用的频率以外的频率接受响应。
[0113]TDD方式下的新的无线资源是第I终端130和第3终端240能够公共使用的一个频率。在该情况下，应该将第I终端130和第3终端240内部的RF开关控制成第I终端130和第3终端240的发送和接收时机能够互相相反。
[0114]FDD方式下的新的无线资源以不同方式使用从第I终端130向第3终端240的频率和从第3终端240向第I终端130的频率。在该情况下，应该将第I终端130和第3终端240内部的RF开关控制成第I终端130和第3终端240的发送和接收时机能够互相相反。
[0115]无线资源的分配结束后，通过LTE的基本无线信道即H)CCH、PDSCH、PUCCH、以及PUSCH中的任意一个来进行D2D通信。
[0116]图8是表示图1的第1终端130向第2终端110传送探索信号的方法的流程图。其中，第1终端130能够在从第1基站310接收同步信号后的至少0.001 [msec]以后，向与第1终端130进行D2D通信的第2终端110发送用于D2D终端的探索的探索信号。
[0117]此时，在探索的信号小于0.001 [msec]的情况下，在第1基站310发生的同步信号被第2终端110接收时，根据无线环境衰退所导致的信号延迟，从而与在第1终端130发生的探索信号互相发生干扰，从而会影响探索信号的接收。
[0118]S卩，与第1基站310以FDD和TDD方式运用的情况无关地，仅在分配给第1终端130的探索信号时间才进行发送。
[0119]在TDD情况下，当第1基站310正在发送同步信号时，有第1终端130在第1基站310的正向时间内发送探索信号的方法和在第1基站310向反向进行动作时第1终端130发送探索信号的方法。
[0120]当第1终端130接收同步信号后，在正向时间发送探索信号的情况下，在预先定义的帧发送探索信号，以便能够发送探索信号。
[0121]并且，当在反向时间发送的情况下，调节RF电力，以便不影响第1基站310。
[0122]在FDD情况下，在第1基站310中正向和反向同时进行动作。此时，有第1终端130向正向信道发送探索信号的方法和向反向信道发送的方法。
[0123]第1终端130接收同步信号后，在正向时间发送探索信号的情况下，在预先定义的帧发送探索信号，以便能够发送探索信号。
[0124]并且，在向反向信道发送的情况下，第1终端130在接收同步信号后立即进行发送，并且调节RF电力，以便不影响第1基站310。
[0125]图9是表示图1的第1终端130生成CP的方法的流程图。其中，第1终端130能够以与第2终端110进行通信时的终端之间距离、能见距离、以及接收电平中的至少任意一个为基础，来使用抽样速度的1倍至8，192倍的CP长度。
[0126]g卩，第1终端130从第1基站310接收第2终端110的位置信息S109，并利用从第2终端110发送的信号的接收电平测量S209来判断能见距离的有无，从而进行CP长度定义S309以及将其向第2终端110通知CP长度S409。
[0127]另一方面，第1终端130与第2终端110间进行通信时，在终端的距离近的情况下，通过多路反射接收的信号的相对时间少，因此使用最小CP。另一方面，第1终端130与第2终端110进行通信时，在终端的距离远的情况下，通过多路反射接收的信号的相对时间较长，因此使用最大CP。
[0128]第1终端130与第2终端110之间进行通信时，在终端位于能见距离的情况下，具有主信号大于多路反射的特性，因此使用最小CP。另一方面，第1终端130与第2终端110进行通信时，在终端不在能见距离的情况下，在没有主信号的状态实现多路反射，因此使用最大CP。
[0129]第1终端130与第2终端110之间进行通信时，在接收等级高的情况下，终端之间距离近或者位于能见距离的可能性高，因此使用最小CP。另一方面，第1终端130与第2终端110进行通信时，在接收电平低的情况下，终端之间距离原或者不在能见距离的可能性高，因此使用最大CP。
[0130]图10是表示图1的第1终端130进行多跳的方法的流程图。其中，第1终端130能够同步信号的多跳次数限制为1次至6次。
[0131]第1终端130向第4终端140传送第1基站310的同步信号，第4终端140向第5终端160传送从第1终端130接收的同步信号。即，以多跳方式传送同步信号。
[0132]此时，随着多跳的次数增加，质量比从第1基站310提供的同步信号降低，从而发生时间同步问题。并且，时间同步问题的发生会影响信号接收质量或在其他终端引发干扰。
[0133]从而，应该限制同步信号的多跳，并且将多跳计数值与同步信号一同传送。尤其，测量同步信号的质量来将质量的参数与同步信号同时传送，从而在发生质量异常时限制同步信号的多跳。
[0134]能够使用同步信号的种类中的任意一个或利用另外的信道来传送多跳计数值和质量的参数。
[0135]图11是表示图1的第1终端130排列时机的方法的流程图。其中，在从第1基站310发送的同步信号S311与从第1终端130发送的同步信号S211同时被接收的情况下，第2终端110能够选择使用从第1基站310发送的同步信号S311。
[0136]第1终端130从第1基站310接收同步信号S111，并向与第1终端130连接的第2终端110重新发送同步信号S211。在该情况下，第2终端110同时从第1基站310和第1终端130接收同步信号。
[0137]为了提高接收质量，第2终端110优先使用从第1基站310接收的同步信号S311。
[0138]同步信号的再生，可以再生1次以上，但是随着继续再生，因同步信号的时机在时间上摇晃的抖动等问题，从而质量降低。
[0139]从而，由于从第1基站310提供的同步信号S311的质量佳，因此，与从第1终端130提供的同步信号S211相比，第2终端110优先选择使用从第1基站310提供的同步信号 S311。
[0140]此时，区分同步信号的种类来使用，以便能够区分从第1基站310发送的同步信号和从第1终端130发送的同步信号。
[0141]图12是表示图1的第1终端130区分同步信号的方法的流程图。其中，第1终端130能够以与从第1基站310发送的同步信号不同的方式使用时间配置、频率配置、以及伪噪音种类中的至少任意一个来发送同步信号。
[0142]第2终端110从第1基站310接收同步信号S313，与此同时，从第1终端130接收同步信号S213。此时，为了选择质量佳的同步信号，第2终端110能够区分同步信号。
[0143]由于OFDM (Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing,正交频分复用)调制方式能够将时间和频率配置以不同的方式使用，所以能够以不同方式使用时间和频率配置来区分两个以上的同步信号。
[0144]并且，即使使用相同的时间和频率配置，也是以不同方式使用伪噪音，因此能够区分两个同步信号。
[0145]在LTE(Long Term Evolut1n，长期演进技术)，同步信号通过TO2DSCH以不同方式使用时间和频率配置，来传送同步信号。并且，能够使用伪噪音来区分同步信号。
[0146]图13是表示图1的第I终端130映射同步信号的方法的流程图。其中，第I终端130能够将配置在时间和频率的同步信号向第2终端110至少反复发送I次至16次。
[0147]在第2终端110的同步信号S214的接收灵敏度根据自第I终端130的距离而不同。即，同步信号的接收概率具有如下的分布:距离越远，接收灵敏度越低。
[0148]从而，若第I终端130根据第2终端110的距离来进行同步信号的反复，则能够相对提高在第2终端110接收的同步信号的信噪比。
[0149]在向第2终端110发送同步信号之前，第I终端130以相同的方式反复I次至16次适当地配置在时间和频率的同步信号。
[0150]反复次数根据第2终端110的距离而不同，其能够根据第2终端110的请求而受到控制，并且还能够在第I终端130测量第2终端110的接收电平来受到控制。
[0151]图14是表示图1的第I终端130探索第2终端110并发送消息的方法的流程图。其中，第I终端130能够将探索信号和探索消息按时间以及频率中的至少任意一个来区分，并同时向第2终端110发送探索信号以及探索消息S117。
[0152]S卩，在探索信号以及探索消息S117中，探索信号是用于从第I终端130找出第2终端110而向第2终端110发送的信号，探索消息是关于探索的信息。探索信号和探索消息构成探索信号以及探索消息S117，以便能够以不同方式使用时间以及频率来同时发送。
[0153]在将时间区分使用的情况下，具有耐频率选择性衰退的优点，在按频率来区分使用的情况下，具有耐时间上的突发错误的优点。
[0154]另一方面，在同时将时间和频率区分使用的情况下，具有耐频率选择性衰退和时间上的突发错误的优点。
[0155]对于探索信号和探索消息的区分是由第I基站310控制的，但是在第I基站310的信号无法达到的区域，则是由第I终端130控制的。
[0156]另一方面，探索信号以及探索消息S217是从第I终端130向第3终端240送出的例子，探索信号以及探索消息S317是从第I终端130向第4终端140送出的例子。
[0157]图15是表示图1的第I终端130向第2终端110发送探索信号的方法的流程图。其中，第I终端130能够将探索信号最多反复至2?128次传送。
[0158]第I终端130发送探索信号S218以用于找出第2终端110。探索信号S218使用在国际标准化机构的3GPP的Rel-8定义的PUSCHDMRS，将探索信号S218最多反复2?128次，来提高接收性能。
[0159]接收性能根据第I终端130与第2终端110的位置来决定，为了将无线信道占有得最小，终端设备还能够控制成逐渐增加反复次数。
[0160]第I基站310能够指定从第I终端130发送的探索信号S218的反复次数来向第I终端130发送关于探索信号反复次数的指定S118的信息，但是无法受到第I基站310的控制的第4终端140自行指定探索信号S318的反复次数来从第4终端140向第5终端160送出。
[0161]图16是表示将图1的第I终端130、第2终端110、以及第3终端240分组的方法的流程图。其中，第I终端130能够将用于D2D通信的分组决定为终端之间的距离在基站的覆盖区半径的2倍以内，以便最多不超过10?2，000 [m]。
[0162]在第I终端130与第2终端110通过第I基站310进行D2D通信的情况下，第I基站310控制D2D通信的分组，以便第1终端130的信号不影响第1基站310。
[0163]第1基站310能够将在第1终端130周围的第2终端110和第3终端240与第1终端130 —同分组S519来进行控制。通过分组S519指定的终端具有能够收发公共数据的特征。
[0164]另一方面，在第1终端130与第2终端110进行D2D通信时，在第1终端130与第2终端110的距离大的情况下，第1终端130的发送电力变大，从而会影响第1基站310。
[0165]第1基站310测量从第1终端130发送的电力，在影响第1基站310的无线信道的情况下，向第1终端130请求与第2终端110的信道占有解除。
[0166]图17是表示将包括图1的第1终端130的组进行存储的方法的流程图。其中，第1基站310存储进行D2D通信的终端设备的组，来向第1终端130传送D2D通信组信息S120,并且能够向第2基站320传送D2D通信组信息S320。
[0167]第1基站310存储在第1基站310周边进行D2D通信的组。此时，分别存储第1基站310能够控制的终端组和不能控制的终端组。
[0168]此时，第1基站310不能控制的终端组从能够控制的终端接收进行D2D通信的组信息。
[0169]与此相同地，第1终端130从第1基站310接收存储在第1基站310的D2D通信组信息S120，并将其传送至周边的终端以及基站。
[0170]此时，第1终端130通过D2D通信向第2终端110传送D2D通信组信息S220，而向没有通过蜂窝链路而与第1基站310连接的第3终端240，则不传送D2D通信组信息。
[0171]第2基站320根据与第1基站310连接的基站间通信，来收发D2D通信组信息S320。
[0172]此时，D2D通信组信息S320包含终端设备的位置、终端设备的送出电力、组的生成时间、解除时间、D2D通信请求终端信息等至少任意一个信息。
[0173]图18是表示图1的第1终端130传送探索第2终端110的消息的方法的流程图。其中，第1终端130能够将从第1终端130发送的探索信号与下述信息中的至少任意一个以上同时发送:第1终端130ID、第2终端110ID、广播信息、多路广播信息、以及第1终端130的特定的信息。
[0174]其中，特定的信息可以是指年龄、公司种类、以及性别等关于第1终端130所有人的所有信息。从而，第1终端130除了传送探索信号外还传送特定的信息，从而只有在将其接收的D2D终端所需要的特定的信息的情况下才连接，因此能够简化连接过程。
[0175]第1终端130向第2终端110发送探索信号S121，探索信号S121与从第1终端130向第3终端240发送的探索信号S221和从第1终端130向第4终端140发送的探索信号S321是相同的信号。
[0176]第2终端110是相当于从第1终端130传送的探索信号S121的终端，其利用第1终端130来响应探索响应S421，由此进行D2D通信。
[0177]如上所述，根据本发明的LTE D2D通信系统及方法具有在LTE环境下进行终端间通信的优点，具有不使用LTE基站，而是在终端之间直接进行通信以能够高效地使用无线信道的优点。
[0178]应理解，任意示出的处理所包含的步骤的任意特定的顺序或者层级结构是接近示例性例子的一个例子。应理解，基于设计优先顺序，在本发明的范围内，处理所包含的步骤的特定的顺序或者层级结构能够重新排列。
[0179]作为示例性的顺序，所附的方法权利要求提供多种步骤的要素，但并不意味着限于所示出的特定的顺序或者层级结构。
[0180]对于在此示出的实施例进行说明的方法或者算法的步骤和/或动作能够直接由硬件实现，或者由通过处理器来执行的软件模块实现，或者由它们的结合来实现。
[0181 ] 软件模块能够常驻在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者公知技术中的任意的其他方式存储介质内。
[0182]示例性的存储介质能够与如(为了便于说明，能够被称为“处理器”的)计算机或者处理器等机器连接，其结果，处理器能够读取来自存储介质的信息(例如，软件命令)，并在存储介质中记录信息。可选地，存储介质还能够统一成处理器。
[0183]并且，在一些实施例中，处理器以及存储介质还能够包括于ASIC内。进而，ASIC能够包括于用户装置内。可选地，处理器以及存储介质能够作为个别插件来包括于用户装置内。
[0184]进而，在一些实施例中，方法或者算法的步骤和/或动作能够作为机械可读介质和/或计算机可读介质上的代码和/或命令中的一个或者任意的结合或组合来常驻。
[0185]在一个以上的实施例中，所说明的功能能够由硬件、软件、固件或者它们的任意结合来实现。在由软件实现的情况下，功能能够作为计算机-可读介质上的一个以上的命令或者代码来存储或者传送。
[0186]计算机-可读介质能够包括计算机存储介质以及包括能够将计算机程序容易地从一个位置向另一位置移动的任意的介质的通信介质全部。提供对于所示出的实施例的说明，以便所属【技术领域】的技术人员能够利用或者实施本发明。
[0187]对于所属【技术领域】的技术人员而言，对这样的实施例的变形是显而易见的，在此定义的一般原理能够在不超出本发明的范围的前提下，适用于其他实施例。
[0188]因此，本发明并不限于在此示出的实施例，应该在与在此示出的原理以及新的特征相关联的最大的范围内进行解释。
【权利要求】
1.一种LTE D2D通信系统，包括: 第I基站，其以无线方式提供移动通信服务；和 第I终端，其从所述第I基站接受移动通信服务， 其中，所述第I终端与下述终端中的至少任意一个进行D2D通信: 第2终端，其从所述第I基站以无线方式接受移动通信服务； 第3终端，其从第2基站接受移动通信服务，所述第2基站在与所述第I基站不同的区域以无线方式提供移动通信服务；以及第4终端，其无法接受移动通信服务。
2.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 为了使所述第I终端能够进行D2D通信，所述第I基站使用分配新的频率、在同一频率内进一步分配子信道以及在同一频率内共享同一信道中的任意一个， D2D间的同步信号使用由上行链路信道提供、由下行链路信道提供以及由上行链路和下行链路同时提供的信号中的任意一个， 作为用于防止所述第I基站的无线信道与所述第I终端进行的D2D的无线信道的干扰的方法，使用信道分配方法、信道管理方法以及双工方法中的至少任意一个。
3.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端通过PBCH进行D2D数据的发送， 所述PBCH所包含的信息包括下述信息中的至少任意一个: 与从所述第I基站向所述第I终端发送的PBCH内容相同的信息； 用于D2D的下行信号的信道频宽； 用于D2D的PHICH信道的详细结构； 用于D2D的SFN ； 用于D2D的天线使用信息； 限制用于D2D的终端的发送电力的信息；以及 在周边基站使用的D2D的信息。
4.根据权利要求3所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述D2D的信息包含: D2D终端所使用的频率、带宽、使用基站以及与所述D2D终端同时以D2D进行通信的终端的数量中的至少任意一个。
5.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端通过I3DSCH进行D2D数据的发送， 所述roscH所包含的信息包括下述信息中的至少任意一个: 与从所述第I基站向所述第I终端发送的roscH内容相同的信息； 用于D2D终端的系统信息； 用于所述D2D终端的无线资源设定信息； 用于所述D2D终端的单元选择公共基准信息； 用于所述D2D终端的同一频率内周边单元信息；以及 用于所述D2D终端的同一 LTE内不同频率的周边单元信息。
6.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端进行: D2D频率请求动作，向所述第I基站请求用于与所述第2终端之间的D2D通信的公共频率； D2D频率分配动作,作为对于所述D2D频率请求动作的响应,分配所述公共频率；以及 D2D频率共享动作，向所述第2终端发送所述D2D频率分配动作的结果。
7.根据权利要求6所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端控制RF开关，以便与所述第2终端之间的发送和接收的时机互相相反。
8.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端进行: 所述D2D频率请求动作，向所述第I基站请求用于与服务提供商不同的所述第3终端之间的D2D通信的公共频率； D2D频率分配请求动作，根据所述D2D频率请求动作的请求，向所述第2基站请求D2D频率分配； 所述D2D频率分配响应动作，作为所述D2D频率分配请求动作的响应，而对所述D2D频率分配进行响应；以及 D2D频率共享动作，向所述第3终端发送所述D2D频率分配响应动作的结果。
9.根据权利要求8所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端控制RF开关，以便与所述第3终端之间的发送和接收的时机互相相反。
10.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端利用在所述第I基站使用的AMC方法、TTI绑定、反复传送、代码扩散、RLC分割、低阶编码、低阶调制方式、电力增长以及电力密度增长中的至少任意一个方法，来向所述第2终端发送AMC信息。
11.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第2终端利用与从所述第I基站传送的相同的方法、TTI绑定、反复传送、代码扩散、RLC分割、低阶编码、低阶调制方式、电力增长以及电力密度增长中的至少任意一个，来向所述第I终端传送用于设定AMC的接收侧的CNR、SNR, MER以及HARQ的结果。
12.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端进行: 所述D2D频率请求动作，向所述第I基站请求用于与服务提供商和使用频率不同的所述第3终端之间的D2D通信的公共频率； 所述D2D频率分配请求动作，根据所述D2D频率请求动作的请求，向所述第2基站请求D2D频率分配； 所述D2D频率分配响应动作，作为所述D2D频率分配请求动作的响应，而对所述D2D频率分配进行响应；以及 所述D2D频率共享动作，向所述第3终端发送所述D2D频率分配响应动作的结果。
13.根据权利要求12所述的LTED2D通信系统，其特征在于，包括: 所述第I终端控制RF开关，以便与所述第3终端之间的发送和接收的时机互相相反。
14.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端在从所述第I基站接收同步信号后，至少0.001 [msec]以后，向与所述第I终端进行D2D通信的所述第2终端发送用于探索D2D终端的探索信号。
15.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端在与所述第2终端进行通信时，以终端之间距离、能见距离以及接收电平中的至少任意一个为基础，来使用抽样速度的I倍至8，192倍的CP长度。
16.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端将同步信号的多跳次数限制为I次至6次。
17.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第2终端在从所述第I基站发送的同步信号和从所述第I终端发送的同步信号同时被接收的情况下，选择使用从所述第I基站发送的所述同步信号。
18.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端以如下方式发送同步信号，即，与从所述第I基站发送的同步信号使用不同的时间配置、频率配置以及伪噪音种类中的至少任意一个。
19.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端将配置于时间和频率的同步信号向所述第2终端至少反复发送I次至16次。
20.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端将探索信号和探索消息按时间以及频率中的至少任意一个区分，来向所述第2终端同时发送探索信号以及探索消息。
21.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端最多反复2?128次传送探索信号。
22.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端将用于D2D通信的分组决定为基站的覆盖区半径的2倍以内，以便终端之间的距离最多不超过10?2，000 [m]。
23.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I基站存储进行D2D通信的终端设备的组来向所述第I终端传送D2D通信组信息，并向所述第2基站传送D2D通信组信息。
24.根据权利要求1所述的LTED2D通信系统，其特征在于， 所述第I终端将从所述第I终端发送的探索信号与下述信息中的至少任意一个以上同时发送:所述第I终端ID、所述第2终端ID、广播信息、多路广播信息以及所述第I终端的特定的信息。
【文档编号】H04W8/14GK104284322SQ201410325512
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】李忠九, 李溶宰, 安畯培 申请人:数码士控股有限公司