通信系统、基站、用户装置与装置对装置通信的发现方法与流程

文档序号:11845759阅读:141来源:国知局
本发明涉及一种装置对装置(Device-to-Device;D2D)通信技术,且特别涉及一种通信系统、基站、用户装置与装置对装置通信的发现方法。
背景技术
::现有技术的无线通信技术通常需通过核心网络来进行传递,将可能造成核心网络壅塞的问题,因此利用毋须通过基站的直接通信(DirectCommunication)技术便逐渐受到重视。装置对装置(Device-to-Device;D2D)(或称为装置间)通信是一种允许用户装置(userequipment;UE)彼此间直接通信的技术,且其不需要基站(如,eNodeB或增强型NodeB)在其间转发数据。D2D通信的应用可被分类为近端服务(proximity-basedservice;PBS;ProSe)(或称为邻近服务),这是因为仅有在彼此附近的用户装置才可应用此服务。D2D通信主要可区分为三个主要程序:装置发现(DeviceDiscovery)、装置之间的相互配对(Peering)以及通信(Communication)。另一方面,每个移动通信营运商皆会建置公众移动电话网络(Publiclandmobilenetwork;PLMN),以向用户提供通信服务。每个移动通信营运商所采用的通信接口及频段皆不相同,藉此以避免相互干扰等问题。图1是一种通信系统100的示意图。基站110与基站120分别属于不同移动通信营运商的公众移动电话网络。基站110的通信范围R1与基站120的通信范围R2内具有许多用户装置11~13、21~23以及31~33。然而,由于每个用户装置可能使用不同移动通信营运商的服务,且每个移动通信营运商所属的PLMN具备不同的通信界面及载波频段皆有所不同。例如,用户装置11与12可能通过载波频段为1800MHz来使用基站110所提供的移动网络服务,用户装置13则通过载波频段为700MHz来使用基站120所提供的移动网络服务,则用户装置11无法跨频段地得知用户装置13的相关信息。因此目前仅能使隶属于相同移动通信营运商的用户装置进行D2D通信,而无法让用户装置可以跨越移动通信营运商以及载波频段的限制来进行D2D通信。技术实现要素:本发明实施例公开一种通信系统、基站、用户装置与装置对装置通信的发现方法。本发明公开的通信系统一实施例包括一基站。此基站服务位于此基站的传输范围内的多个用户装置。每个用户装置使用多个载波频段的其中之一进行通信。所述基站通过这些载波频段以获得这些用户装置的装置对装置通信请求,依据这些用户装置的位置而区分这些用户装置为多个群组。所述基站配置位于预定载波频段的发现资源池给同一群组中的这些用户装置,使每个用户装置在此发现资源池中传输对应自身的发现信息。本发明公开的用户装置一实施例包括收发器以及处理器。所述收发器用以通过多个载波频段的其中之一来收发无线数据以进行通信。所述处理器操作性地耦接收发器。所述处理器通过所述收发器以传送所述用户装置的装置对装置通信请求至基站,通过所述收发器以从所述基站获得资源池信息。所述资源池信息用以指示预定载波频段的发现资源池配置给位于群组中的用户装置。每一群组中的用户装置在地域上相互邻近。所述处理器通过收发器以在所述发现资源池中传输所述用户装置的发现信息。本发明公开的另一个用户装置实施例包括收发器以及处理器。所述收发器用以通过多个载波频段的其中之一来收发无线数据以进行通信。所述处理器操作性地耦接收发器。所述处理器通过所述收发器以传送所述用户装置的装置对装置通信请求至一基站,通过所述收发器以从所述基站获得资源池信息。所述资源池信息用以指示预定载波频段的发现资源池配置给位于一群组中的用户装置。每一群组中的用户装置在地域上相互邻近,并且所述用户装置具备对应此发现资源池的优先权信息。所述处理器通过收发器来监控所述预定载波频段,并依据此优先权信息来选择性地接收其他用户装置的发现信息。本发明公开的基站一实施例包括发射器、接收器以及处理电路。所述发射器及所述接收器分别用以通过多个载波频段的其中之一来收发无线数据以进行通信。处理电路操作性地耦接发射器及接收器。处理电路藉由所述接收器以通过这些载波频段以获得多个用户装置的装置对装置通信请求,依据这些用户装置的位置而区分这些用户装置为多个群组,藉由所述发射器以配置 位于预定载波频段的发现资源池给同一群组中的用户装置。本发明公开的装置对装置通信的发现方法适用于基站。所述发现方法一实施例包括下列步骤。通过多个载波频段以获得多个用户装置的装置对装置通信请求,其中此基站使用所述载波频段的其中之一与这些用户装置进行通信。依据这些用户装置的位置而区分这些用户装置为多个群组。以及,配置位于预定载波频段的发现资源池给同一群组中的这些用户装置。本发明公开的装置对装置通信的发现方法适用于用户装置。所述发现方法一实施例包括下列步骤。传送用户装置的装置对装置通信请求至基站。从基站获得资源池信息,其中此资源池信息用以指示预定载波频段的发现资源池配置给位于同一群组中的用户装置,每一群组中的用户装置在地域上相互邻近。在此发现资源池中传输此用户装置的此发现信息。基于上述,本发明实施例所公开的通信系统及其发现方法,可藉由地域性来将这些用户装置区分为不同群组,使隶属于不同移动通信供应商的用户装置能够跨越不同的载波频段以及公众移动电话网络(PLMN)设备进行近端服务装置对装置通信的装置发现。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是一种通信系统的示意图。图2是依照本发明一实施例的一种通信系统的示意图。图3绘示预定载波频段、资源分配信息以及优先权信息的一实施例示意图。图4是依照本发明一实施例的一种基站的功能方块图。图5是依照本发明一实施例的用户装置的功能方块图。图6是依照本发明一实施例的一种装置对装置通信的发现方法的流程示意图。图7是图6中基站对于装置对装置通信的发现方法一实施例的步骤流程图。图8是图6中用户装置UE1对于装置对装置通信的发现方法一实施例的步骤流程图。图9是图6中用户装置UE2对于装置对装置通信的发现方法一实施例的步骤流程图。【符号说明】11~13、121~23、31~33、UE、UE1~UE2:用户装置100:通信系统110、120、210:基站320:表示资源分配信息的表格330:表示优先权信息的表格410:发射器420:接收器430:处理电路510:收发器520:处理器S610~S670、S810~S830、S910~S930:步骤具体实施方式图2是依照本发明一实施例的一种通信系统200的示意图。如图2所示,通信系统200包括基站210以及多个用户装置11~13、21~23及31~33,这些用户装置中的部分用户装置隶属于不同移动通信供应商。用户装置11~13、21~23及31~33位于基站210的传输范围内。为清楚描述本发明实施例,用户装置11~13的位置地理上相互邻近,用户装置21~23的位置地理上相互邻近,且用户装置31~33的位置地理上相互邻近。依照本发明的基站210可以是演进节点B(EvolvedNodeB;eNB或eNodeB),其通信范围为R1。在其他实施例中,基站210也可选用其他类型的技术或硬件来实现,例如,其他类型的基站210可为高级基站(advancedbasestation;ABS)、基站收发系统(basetransceiversystem;BTS)、接入点、归属基站、中继器、中间节点、中间设备、基于卫星的通信基站、移动性管理实体(MobilityManagementEntity;MME)、服务网关(ServingGateway;S-GW)、分组数据网关(PacketDataNetworkGateway;PDN-GW)、服务GPRS支持节点(ServingGPRSSupportNode;SGSN)、网关GPRS支持节点(GatewayGPRSSupportNode;GGSN)、移动交换中心(MobileSwitchingCenter;MSC) 以及归属用户服务器(HomeSubscriberServer;HSS)或对有关用户信息的数据库进行维护的节点等等。基站210所使用的移动网络技术可以是长期演进技术(LongTermEvolution;LTE)。而依照本发明实施例的用户装置11~13、21~23及31~33则可以同时采用LTE以及D2D直连通信技术。用户装置11~13、21~23及31~33可以代表多种电子设备,这些实施例(例如)可以包含(但不限于)移动台、高级移动台(advancedmobilestation,AMS)、服务器、用户端、台式计算机、膝上型计算机、网络计算机、工作站、个人数字助理(personaldigitalassistant,PDA)、平板计算机(tabletPC)、扫描仪、电话装置、呼叫器、照相机、电视、掌上型视频游戏装置、音乐装置、无线传感器等。本发明实施例的通信系统200可统合隶属于不同移动通信供应商的用户装置11~13、21~23及31~33,使这些用户装置11~13、21~23及31~33能够跨越不同的载波频段以及公众移动电话网络设备,进行近端服务装置对装置通信的装置发现。依照本发明一实施例,基站210会通过这些移动通信供应商的多个载波频段来获得这些用户装置11~13、21~23及31~33的D2D通信请求。不同的载波频段及传输参数可隶属于不同的移动通信供应商,且每个用户装置11~13、21~23及31~33可使用这些移动通信供应商其中之一的移动通信服务。因此,为了能够跨越载波频段及公众移动电话网络的区别,基站210通过全部已知的载波频段来接收用户装置11~13、21~23及31~33的D2D通信请求。在部分实施例中,基站210也可由不同公众移动电话网络(PLMN)中的多个控制节点所组成。这些控制节点会将其所属的PLMN中的用户装置所发出的D2D通信请求通过核心网络或是互联网传送至特定基站210中。基站210在收到这些用户装置11~13、21~23及31~33的D2D通信请求之后,便会依据这些用户装置11~13、21~23及31~33的地理位置而将这些用户装置11~13、21~23及31~33区分为多个群组。本实施例中是以三个群组G1~G3作为举例。由于D2D通信属于近端服务,需要两用户装置相互邻近,因此基站210将相互邻近的用户装置区分为相同群组。例如,基站210将用户装置11~13分为群组G1、将用户装置21~23分为群组G2,以及将用户装置31~33分为群组G3。换句话说,每个群组G1~G3中的用户装置在地域上相互邻近。将这些用户装置依据地域性进行分组之后,基站210配置位于预定 (predefined)载波频段CF的发现资源池(discoveryresourcepool)给同一群组中的用户装置。图3绘示预定载波频段CF、资源分配信息以及优先权信息一实施例的示意图。请同时参照图2及图3,基站210可以从上述多个PLMN对应的载波频段中选择其中一个来做为预定载波频段CF,也可以通过公用的载波频段来作为预定载波频段CF。在部分实施例中,基站210也可以利用系统信息区块(Systeminformationblock;SIB)、无线资源控制(RRC)协议或是物理下行共享通道(PhysicalDownlinkSharedChannel;PDSCH)来通知各个用户装置11~13、21~23及31~33有关于预定载波频段CF以及相对应的发现资源池的信息。此发现资源池的信息可称为是资源池信息。基站210可在此预定载波频段CF中选择其中一个区块作为资源池RP1并分配给群组G1中的用户装置11~13;将资源池RP2分配给群组G2中的用户装置21~23;将资源池RP3分配给群组G3中的用户装置31~33。由于这些资源池RP1、RP2及RP3是提供给用户装置11~13、21~23、31~33传输D2D通信中的发现信息之用,因此这些资源池也可称为是发现资源池RP1、RP2及RP3。每个群组中的每个用户装置在得知其所属的资源池之后,便会依据基站210所提供的资源分配信息来传递其用户装置所对应的发现信息给其他用户装置。一实施例中的基站210可利用系统信息区块(SIB)、无线资源控制(RRC)协议或是物理下行共享通道(PDSCH)来将此资源分配信息通知对应的用户装置。在此以群组G3以及其中的用户装置31~33来做为举例,图2实施例中的基站210将对应资源池RP3的资源分配信息(如图3中所绘示的表格320)传递给群组G3中的用户装置31~33。在此详细说明资源分配信息(表格320),基站210所使用的通信技术可将每个发现资源池区分为多个资源块,每个资源块可分配给不同的用户装置来传递与其对应的发现信息。例如,对应资源池RP3的表格320中依序会让用户装置11、12以及13分别传递与其对应的发现信息DM11、DM12以及DM13。藉此,作为传递发现信息的用户装置便可得知该在何者资源块上传播D2D通信的发现信息,而不致干扰到其他用户装置。为了让用户装置可以选择性地接收及解码所需的发现讯息且忽略无关的发现信息,本发明一实施例还可针对每个用户装置提供对应不同资源池的优先权信息,用户装置可依据这些优先权数值来判断是否接收并解析位于表格320中的各种资源块的发现信息。优先权信息可如图3实施例中的表格330 所示。优先权信息(表格330)可包括分别针对表格320中各个资源块所具备的多个优先权数值(例如,表格330中的数值“1”、“2”、“3”、“n”,其中n为正整数)。由于此表格330对应资源池RP3的表格320,因此此优先权信息应提供给用户装置31~33其中之一(在此假设提供给用户装置31)。在此举例,当优先权数值越低,则用户装置31便会优先地接收及解析此优先权数值所对应资源池RP3的资源块当中的发现信息。例如,用户装置31在参考优先权信息(表格330)之后,便会优先地接收及解析发现信息DM32,之后第二优先顺位才是发现信息DM33。如此一来,用户装置31便不需要将资源池RP3中所有资源块当中的发现信息皆逐一接收及解析,而可选择性地忽略或延后接收并未具有优先权的发现信息,藉以提升用户装置在进行近端服务D2D通信的使用效能。在本发明中,优先权信息可以已经预先设定在用户装置当中。举例来说,用户装置31~33可预先设定资源池RP3中前五个资源块为优先权数值最高者,务必要首先接收并解析。另一方面,本发明的优先权信息也可以依照D2D通信的现实情况来动态地被调整后由基站210传送给不同的用户装置。举例来说,基站210可查看这些用户装置的D2D通信请求的类型。若为特殊的急难救助类型,基站210则将此D2D通信请求所对应的资源块的优先权数值设定为最高(例如为数值“1”),并通过同步传输协议(如系统信息区块(SIB)、无线资源控制(RRC)协议或是物理下行共享通道(PDSCH))将已修改后的优先权信息提供至各个用户装置。本发明的优先权信息可以藉由表格330来呈现,基站210也可以仅传输一个或数个优先权数值(例如,仅传输优先权数值“1”、“2”、“n”及其对应的表格栏位)至对应的用户装置来更新表格330。换句话说,本发明实施例并未限制优先权信息的呈现方式以及传输方法,应用本实施例者可以依其设定来进行信息传递及信息更新。在本发明中,优先权信息中的优先权数值可通过发出发现信息的用户装置的通信用途类型、公众移动电话网络的类型或是发现信息的信息强度来决定。用户装置的通信用途类型主要可分为急难救助(Publicsafety)以及非急难救助两种类型。当用户装置的通信用途类型为急难救助的话,表示该用户装置的用户有紧急事故发生及需他人协助,因此才会使用D2D通信来搜寻与发现附近的人员协助。因此,通过通信用途类型为急难救助来提出D2D通信的发现信息应为最高优先权数值。公众移动电话网络的类型则与用户装置本 身所在的公众移动电话网络有关。例如,当用户装置31位于PLMN1中,且用户装置31想要与同属于PLMN1的用户装置(如,用户装置32)相互通信时,则在产生或更新优先权信息时,应可提高与用户装置31具备相同PLMM类型的其他用户装置的优先权数值,藉以能够让相同PLMM类型的多个用户装置进行D2D通信。有关于PLMN的相关信息,基站210可通过SIB19来传输给各个用户装置。优先权信息中的优先权数值还可通过发现信息的信息强度来决定。虽然基站210已经依照地理上相互邻近的用户装置进行区分,但在同一群组中的各个用户装置仍然具备不同的距离。因此,可通过参考信号接收功率(ReferenceSignalReceivingPower;RSRP)技术或是参考信号接收质量(ReferenceSignalReceivingQuality;RSRQ)技术来测量发现资源池中各个资源块的信号强度,进而动态调整优先权信息中的各个优先权数值。用户装置可透过信号强度量测来得知该些发现信息的信息强度。另一方面,由于用户装置在接收与离其最近的用户装置的发现信息时应可获得最强的信号强度,因此可让邻近的用户装置能够尽速发现到对方,并进而较快地进行D2D通信。图4是依照本发明一实施例的一种基站210的功能方块图。基站210主要包括发射器410、接收器420以及处理电路430。发射器410及接收器420分别用以通过多个载波频段的其中之一来收发无线数据以进行通信。发射器410及接收器420中可包含相应载波频段的天线及控制芯片。处理电路430操作性地耦接发射器410及接收器420,藉以执行本发明实施例关于基站210的相应动作流程。图5是依照本发明一实施例的用户装置UE的功能方块图。此处的用户装置UE为图2中用户装置11~13、21~23、31~33的举例。用户装置UE包括收发器510以及处理器520。收发器510可包含相应载波频段的天线及控制芯片。收发器510通过多个载波频段的其中之一来收发无线数据以进行通信。处理器520则操作性地耦接收发器510,藉以执行本发明实施例中关于用户装置UE的相应动作流程。图6是依照本发明一实施例的一种装置对装置通信的发现方法的流程示意图,其适用于图2的通信系统200。请参照图6,图6中主要绘示基站210、用于传送发现信息的用户装置UE1以及用于接收发现信息的用户装置UE2。在步骤S610中,基站210的处理电路藉由接收器以通过多个载波频段以获得 多个用户装置(例如,用户装置UE1)的装置对装置通信请求。换句话说,用户装置UE1的处理器通过其收发器以传送用户装置UE1的装置对装置通信请求至基站210。步骤S620中,基站210的处理电路依据其传输范围内的用户装置的位置而区分这些用户装置为多个群组。在步骤S630中,基站210的处理电路藉由其发射器以配置位于预定载波频段的发现资源池给同一群组中的用户装置UE1及UE2。在此假设用户装置相互邻近且被分配到同一群组中。换句话说,用户装置UE1及UE2分别通过其自身的收发器以从基站210获得资源池信息。此资源池信息用以指示预定载波频段的发现资源池给位于相同群组中的用户装置。藉此,步骤S610至S630即可实现本发明实施例中装置对装置通信的发现方法。图6中的步骤S640至步骤S670则是更为详细说明本发明实施例中装置对装置通信的发现方法额外的功能,例如是,用户装置UE1、UE2可通过发现资源池的优先权信息来选择性地接收发现信息。在步骤S640中,基站210还可以利用系统信息区块(SIB)、无线资源控制(RRC)协议或是物理下行共享通道(PDSCH)将优先权信息提供至各个用户装置UE1及UE2。在部分实施例中,步骤S640也可以不用进行,因为优先权信息可能已预先设定在各个用户装置UE1及UE2中。在步骤S650中,用户装置UE1的处理器通过其收发器以在被分配的发现资源池中传输用户装置UE1的发现信息。在步骤S660中,用户装置UE2的处理器通过其自身的收发器来监控所述预定载波频段,并依据优先权信息来选择性地接收其他用户装置的发现信息。在步骤S670中,用户装置UE2便可依据所接收的发现信息来发现可进行近端服务装置对装置通信的其他用户装置(如,用户装置UE1),从而使用户装置UE1及UE2相互进行D2D通信而不需要基站210的中介。本发明实施例中各步骤的详细操作方式已公开于上述实施例中。图7是图6中基站210对于装置对装置通信的发现方法一实施例的步骤流程图。在步骤S710中,处理电路430藉由接收器420以通过多个载波频段以获得多个用户装置的装置对装置通信请求。在步骤S720中,处理电路430依据这些用户装置的位置而区分这些用户装置为多个群组。在步骤S730中,处理电路430藉由发射器410以配置位于预定载波频段的发现资源池给同一 群组中的用户装置。在一实施例中,处理电路430可藉由发射器410将优先权信息提供至各个用户装置。本发明实施例中各步骤的详细操作方式已公开于上述实施例中。图8是图6中用户装置UE1对于装置对装置通信的发现方法一实施例的步骤流程图。在步骤S810中,用户装置UE1的处理器传送用户装置UE1的装置对装置通信请求至基站210。在步骤S820中,用户装置UE1从基站210获得资源池信息,此资源池信息用以指示预定载波频段的发现资源池给位于相同群组中的用户装置。在步骤S830中,用户装置UE1的处理器在所述发现资源池中传输用户装置UE1的发现信息。本发明实施例中各步骤的详细操作方式已公开于上述实施例中。图9是图6中用户装置UE2对于装置对装置通信的发现方法一实施例的步骤流程图。在步骤S910中,用户装置UE2从基站210获得优先权信息。在步骤S920中,用户装置UE2依据此优先权信息来设定所要接收的发现信息。在步骤S930中,用户装置UE2监控此预定载波频段,并依据此优先权信息来选择性地接收其他用户装置的发现信息。本发明实施例中各步骤的详细操作方式已公开于上述实施例中。综上所述,本发明实施例所述的通信系统及其发现方法可藉由地域性来将这些用户装置区分为不同群组,使隶属于不同移动通信供应商的用户装置能够跨越不同的载波频段以及公众移动电话网络(PLMN)设备进行近端服务装置对装置通信的装置发现。用户装置还可通过属于发现资源池的优先权信息来选择性地接收及解码所需的发现信息,且忽略无关的发现信息,藉以提升用户装置在进行近端服务的使用效能。虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
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