在D2D通信系统中选择用于D2DUE的副链路授权的方法及其装置与流程

文档序号:11291904阅读:404来源:国知局
在D2D通信系统中选择用于D2D UE的副链路授权的方法及其装置与流程

本发明涉及无线通信系统,更具体地,涉及在d2d(装置对装置)通信系统中选择用于d2due的副链路授权的方法及其装置。



背景技术:

简要地描述第三代合作伙伴计划长期演进(下文中,被称为lte)通信系统作为可应用本发明的移动通信系统的示例。

图1是示意性地示出作为示例性无线电通信系统的e-umts的网络结构的视图。演进型通用移动电信系统(e-umts)是传统的通用移动电信系统(umts)的高级版本并且其基本标准当前是在3gpp中进行的。e-umts可以通常被称为长期演进(lte)系统。至于umts和e-umts的技术规范的细节,可以参考“3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork”的版本7和版本8。

参照图1,e-umts包括位于网络(e-utran)的末端处并且与外部网络连接的用户设备(ue)、enodeb(enb)和接入网关(ag)。enb可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。

每个enb可以存在一个或更多个小区。小区被设置成在诸如1.25、2.5、5、10、15和20mhz这样的带宽之一中操作并且在该带宽中向多个ue提供下行链路(dl)或上行链路(ul)发送服务。不同的小区可以被设置成提供不同的带宽。enb控制将数据发送到多个ue或者从多个ue接收数据。enb向对应的ue发送dl数据的dl调度信息,以将假定发送dl数据的时域/频域、编码、数据大小和混合自动重传请求(harq)相关信息告知ue。另外,enb向对应的ue发送ul数据的ul调度信息,以将ue可以使用的时域/频域、编码、数据大小和harq相关信息告知ue。可以在enb之间使用用于发送用户业务或控制业务的接口。核心网络(cn)可以包括用于进行ue的用户注册的ag和网络节点等。ag基于跟踪区(ta)来管理ue的移动性。一个ta包括多个小区。

装置对装置(d2d)通信是指在不使用诸如基站这样的基础设施的情况下,将业务在相邻节点之间传递的分布式通信技术。在d2d通信环境中,诸如便携式终端这样的每个节点发现与其物理相邻的用户设备并且在设置通信会话之后发送业务。以这种方式,由于d2d通信可以通过分布集中在基站中的业务来应对业务过载,因此d2d通信可以作为4g之后的下一代移动通信技术的基础技术而受到关注。为此原因,诸如3gpp或ieee这样的标准协会已经开始基于lte-a或wi-fi创建d2d通信标准,并且qualcomm已经开发出其自身的d2d通信技术。

预期dd2d通信有助于增加移动通信系统的吞吐量并且创建新的通信服务。另外,d2d通信可以支持基于接近的社交网络服务或网络游戏服务。可以通过使用d2d链路作为中继站来应对位于阴影区处的用户设备的链路问题。以这种方式,预期d2d技术将在各种领域中提供新的服务。

已经使用了诸如红外通信、zigbee、射频识别(rfid)和基于rfid的近场通信(nfc)这样的d2d通信技术。然而,由于这些技术只支持有限距离(约1m)内的特定对象的通信,因此这些技术难以被严格视为是d2d通信技术。

虽然如上已经描述了d2d通信,但还未启示用相同资源来发送来自多个d2d用户设备的数据的方法的细节。



技术实现要素:

技术问题

被设计以解决该问题的本发明的目的在于一种用于在d2d通信系统中选择用于d2due的副链路授权的方法和装置。本发明所解决的技术问题不限于上述技术问题,并且本领域技术人员可从以下描述中理解其它技术问题。

问题的技术方案

本发明的目的能够通过提供一种用于在无线通信系统中由设备操作的方法来实现,所述方法包括以下步骤:配置其中所述ue选择副链路授权以用于发送副链路数据的资源池;以及从所述资源池选择用于第一副链路控制周期(sc周期)的第一组副链路授权以发送副链路数据;以及如果不能在所述第一sc周期中使用所述第一组副链路授权当中的剩余副链路授权来发送预定量的可用副链路数据,则从所述资源池选择用于第二sc周期的第二组副链路授权,其中,所述第一组副链路授权当中的所述剩余副链路授权是在从所述ue选择第二副链路授权的子帧开始到所述第一sc周期的最后一个子帧的所述第一sc周期内的一个或更多个子帧中配置的副链路授权。

本文提供的本发明的另一方面是在无线通信系统中操作的ue,该ue包括:rf模块;以及处理器,所述处理器被配置为控制所述rf模块,其中,所述处理器被配置为配置其中所述ue选择副链路授权以用于发送副链路数据的资源池,从所述资源池选择用于第一副链路控制周期(sc周期)的第一组副链路授权以发送副链路数据,并且如果不能在所述第一sc周期中使用所述第一组副链路授权当中的剩余副链路授权来发送预定量的可用副链路数据,则从所述资源池选择用于第二sc周期的第二组副链路授权,其中,所述第一组副链路授权当中的所述剩余副链路授权是在从所述ue选择第二副链路授权的子帧开始到所述第一sc周期的最后一个子帧的所述第一sc周期内的一个或更多个子帧中配置的副链路授权。

优选地,所述第二组副链路授权被选择用于发送除了能够在所述第一sc周期中使用所述剩余副链路授权发送的副链路数据之外的可用副链路数据。

优选地,如果能够在所述第一sc周期中使用所述第一组副链路授权当中的剩余副链路授权来发送预定量的可用副链路数据,则在所述第一sc周期中使用所述第一组副链路授权当中的所述剩余副链路授权来发送所述副链路数据。

优选地,如果能够在所述第一sc周期中使用所述第一组副链路授权当中的剩余副链路授权来发送预定量的可用副链路数据,则所述ue不从所述资源池选择所述第二组副链路授权。

优选地,当所述ue从所述资源池选择所述第二组副链路授权时,所述ue认为所述第二组副链路授权与在所述ue选择所述第二组副链路授权的子帧之后的至少4个子帧处开始的第二sc周期相关联。

在本发明的另一方面,本文提供一种用于在无线通信系统中操作的ue(用户设备)的方法,该方法包括以下步骤:配置其中所述ue选择副链路授权以用于副链路控制信息(sci)和副链路业务信道(stch)传输的资源池;以及如果在stch中可用的数据比能够在当前副链路控制周期(sc周期)中发送的数据多,则从所述资源池选择副链路授权。

要理解的是,本发明的以上总体描述和以下详细描述二者都是示例性和说明性的,并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。

本发明的有益效果

根据本发明,能够在特定条件下在d2d通信系统中高效地执行选择用于d2due的副链路授权。具体地,当ue检查是否存在在stch中可用的数据时,ue仅考虑要在与sl授权关联的下一sc周期中发送的数据。

本领域技术人员将理解的是,通过本发明能够实现的效果不限于已在上文中具体描述的效果,并且本发明的其它优点将根据结合附图进行的以下详细描述被更清楚地理解。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解,并且被并入本申请中并构成本申请的一部分,附图例示了本发明的实施方式,并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。

图1是示出作为无线通信系统的示例的演进型通用移动电信系统(e-umts)的网络结构的图;

图2a是例示演进型通用移动电信系统(e-umts)的网络结构的框图,并且图2b是描绘典型e-utran和典型epc的架构的框图;

图3是示出基于第三代合作伙伴计划(3gpp)无线电接入网络标准的ue与e-utran之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图;

图4是在e-umts系统中使用的示例物理信道结构的图;

图5是根据本发明的实施方式的通信设备的框图

图6是用于正常通信的默认数据路径的示例;

图7和图8是用于邻近通信的数据路径场景的示例;

图9是例示非漫游参考架构的概念图;

图10是例示用于副链路的层2结构的概念图;

图11a是例示用于prose直接通信的用户平面协议栈的概念图,并且图11b是用于prose直接通信的控制平面协议栈;

图12是例示用于prose直接发现的pc5接口的概念图;

图13是用于下行链路的lte协议架构的总体概况的图;

图14是根据本发明的实施方式的在d2d通信系统中选择用于d2due的副链路授权的图;以及

图15a和图15b是根据本发明的实施方式的在d2d通信系统中选择用于d2due的副链路授权的示例。

具体实施方式

通用移动电信系统(umts)是在基于欧洲系统的宽带码分多址(wcdma)、全球移动通信系统(gsm)和通用分组无线电服务(gprs)中进行操作的第三代(3g)异步移动通信系统。umts的长期演进(lte)是通过使umts标准化的第三代合作伙伴计划(3gpp)进行讨论的。

3gpplte是使得能够进行高速分组通信的技术。已经针对lte目的提出了许多方案,包括旨在降低用户和供应商成本、提高服务质量并且扩展并提高覆盖范围和系统能力的方案。3glte需要降低每个比特的成本,增加服务可用性,灵活使用频带,简单结构、开放接口和作为上级要求的终端的足够功耗。

下文中,将根据本发明的实施方式来容易地理解本发明的结构、操作和其它特征,在附图中例示了这些实施方式的示例。随后描述的实施方式是本发明的技术特征应用于3gpp系统的示例。

虽然在本说明书中使用长期演进(lte)系统和高级lte(lte-a)系统描述了本发明的实施方式,但它们仅仅是示例性的。因此,本发明的实施方式适用于与以上定义对应的任何其它通信系统。另外,虽然在本说明书中本发明的实施方式是基于频分双工(fdd)方案来描述的,但本发明的实施方式可以容易地被修改并应用于半双工fdd(h-fdd)方案或时分双工(tdd)方案。

图2a是例示演进型通用移动电信系统(e-umts)的网络结构的框图。e-umts还可被称为lte系统。通信网络被广泛地部署,以通过ims和分组数据提供诸如语音(voip)这样的各种通信服务。

如图2a中所示,e-umts网络包括演进型umts陆地无线电接入网络(e-utran)、演进型分组核心(epc)和一个或更多个用户设备。e-utran可以包括一个或更多个演进型nodeb(enodeb)20,并且多个用户设备(ue)10可以位于一个小区中。一个或更多个e-utran移动管理实体(mme)/系统架构演进(sae)网关30可以设置在网络的末端并且与外部网络连接。

如本文中使用的,“下行链路”是指从enodeb20到ue10的通信,并且“上行链路”是指从ue到enodeb的通信。ue10是指用户携带的通信设备并且还可以被称为移动站(ms)、用户终端(ut)、订户站(ss)或无线装置。

图2b是描绘典型e-utran和典型epc的架构的框图。

如图2b中所示,enodeb20向ue10提供用户平面和控制平面的端点。mme/sae网关30针对ue10提供会话和移动管理功能的端点。enodeb和mme/sae网关可经由s1接口连接。

enodeb20通常是与ue10通信的固定站,并且还可以被称为基站(bs)或接入点。可以每个小区部署一个enodeb20。可以在enodeb20之间使用用于发送用户业务或控制业务的接口。

mme提供各种功能,包括至enodeb20的nas信令、nas信令安全、as安全控制、用于3gpp接入网络之间的移动性的cn间节点信令、空闲模式ue可达性(包括寻呼重新发送的控制和执行)、跟踪区列表管理(针对空闲和激活模式下的ue)、pdngw和服务gw选择、与mme改变进行切换的mme选择、用于切换至2g或3g3gpp接入网络的sgsn选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对于pws(包括etws和cmas)消息发送的支持。sae网关主机提供各式各样的功能,包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检查)、合法拦截、ueip地址分配、下行链路中的传输级分组标记、ul和dl服务级计费、选通和速率执行、基于apn-ambr的dl速率执行。为了清晰起见,mme/sae网关30将在本文中被简称为“网关”,但要理解,该实体包括mme和sae网关二者。

多个节点可以经由s1接口连接在enodeb20和网关30之间。enodeb20可以经由x2接口彼此连接,并且相邻的enodeb可以具有包括x2接口的网状网络结构。

如所示出的,enodeb20可以执行选择网关30、在无线电资源控制(rrc)启动期间朝着网关路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(bcch)信息的调度和发送、上行链路和下行链路二者中的朝着ue10的资源动态分配、enodeb测量的配置和设置、无线电承载控制、无线电准入控制(rac)和lte_active状态下的连接移动性控制的功能。在epc中,并且如上所述,网关30可以执行寻呼发起、lte-idle状态管理、用户平面的加密、系统架构演进(sae)承载控制以及非接入层(nas)信令的加密和完整性保护的功能。

epc包括移动管理实体(mme)、服务网关(s-gw)和分组数据网络-网关(pdn-gw)。mme具有关于ue的连接和能力的信息,该信息主要用于管理ue的移动性。s-gw是以e-utran作为端点的网关,并且pdn-gw是以分组数据网络(pdn)作为端点的网关。

图3是示出基于3gpp无线电接入网络标准的ue和e-utran之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的示图。控制平面是指用于发送用于管理ue和e-utran之间的呼叫的控制消息的路径。用户平面是指用于发送应用层中生成的数据(例如,语音数据或互联网分组数据)的路径。

第一层的物理(phy)层使用物理信道向较高层提供信息传递服务。phy层经由传输信道与位于较高层上的介质访问控制(mac)层连接。数据经由传输信道在mac层和phy层之间传输。数据经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传输。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。详细地,在下行链路中使用正交频分多址(ofdma)方案对物理信道进行调制,并且在上行链路中使用单载波频分多址(sc-fdma)方案对物理信道进行调制。

第二层的mac层经由物理信道向较高层的无线电链路控制(rlc)层提供服务。第二层的rlc层支持可靠的数据发送。可以由mac层的功能块来实现rlc层的功能。第二层的分组数据汇聚协议(pdcp)层执行报头压缩功能,以减少用于在具有相对小的带宽的无线电接口中高效地发送诸如ip版本4(ipv4)分组或ip版本6(ipv6)分组这样的网际协议(ip)分组的不必要的控制信息。

仅在控制平面中限定位于第三层底部的无线电资源控制(rrc)层。rrc层与无线电承载(rb)的配置、重新配置和释放有关地控制逻辑信道、传输信道和物理信道。rb是指第二层提供的用于ue和e-utran之间的数据发送的服务。为此,ue的rrc层和e-utran的rrc层彼此交换rrc消息。

enb的一个小区被设置成在诸如1.25、2.5、5、10、15和20mhz这样的带宽之一中操作,并且在该带宽中向多个ue提供下行链路或上行链路发送服务。不同的小区可以被设置成提供不同的带宽。

用于将数据从e-utran发送到ue的下行链路传输信道包括用于发送系统信息的广播信道(bch)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(pch)和用于发送用户业务或控制消息的下行链路共享信道(sch)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可以通过下行链路sch进行发送,并且还可以通过单独的下行链路多播信道(mch)进行发送。

用于将数据从ue发送到e-utran的上行链路传输信道包括用于发送初始控制消息的随机存取信道(rach)和用于发送用户业务或控制消息的上行链路sch。限定在传输信道上并且映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(bcch)、寻呼控制信道(pcch)、公共控制信道(ccch)、多播控制信道(mcch)和多播业务信道(mtch)。

图4是示出e-umts系统中使用的物理信道结构示例的视图。物理信道在时间轴上包括多个子帧并且在频率轴上包括多个子载波。这里,一个子帧在时间轴上包括多个符号。一个子帧包括多个资源块,并且一个资源块包括多个符号和多个子载波。另外,每个子帧可以使用针对物理下行链路控制信道(pdcch)(也就是说,l1/l2控制信道)的子帧的特定符号(例如,第一个符号)的特定子载波。在图4中,示出了l1/l2控制信道发送区域(pdcch)和数据区域(pdsch)。在一个实施方式中,使用10ms的无线电帧并且一个无线电帧包括10个子帧。另外,一个子帧包括2个连续的时隙。一个时隙的长度可以是0.5ms。另外,一个子帧包括多个ofdm符号,并且多个ofdm符号的一部分(例如,第一个符号)可以用于发送l1/l2控制信息。作为用于发送数据的单位时间的传输时间间隔(tti)是1ms。

基站和ue主要使用作为传输信道的dl-sch经由作为物理信道的pdsch来发送/接收数据,除了特定控制信号或特定服务数据外。指示被发送pdsch数据的ue(一个或多个ue)以及ue如何接收并解码pdsch数据的信息在被包括在pdcch中的状态下进行发送。

例如,在一个实施方式中,特定pdcch是用无线电网络临时标识(rnti)“a”进行crc掩码的,并且经由特定子帧使用无线电资源“b”(例如,频率位置)和发送格式信息“c”(例如,发送块大小、调制、编码信息等)来发送关于数据的信息。然后,位于小区中的一个或更多个ue使用pdcch的rnti信息来监测pdcch。另外,具有rnti“a”的特定ue读取pdcch,然后接收pdcch信息中的用b和c指示的pdsch。

图5是根据本发明的实施方式的通信设备的框图。

图5中示出的设备可以是适于执行以上机制的用户设备(ue)和/或enb,但是它可以是用于执行相同操作的任何设备。

如图5中所示,设备可以包括dsp/微处理器(110)和rf模块(收发器;135)。dsp/微处理器(110)与收发器(135)电连接并且对它进行控制。该设备基于其实现方式和设计者的选择还可以包括电力管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘(120)、sim卡(125)、存储装置(130)、扬声器(145)和输入装置(150)。

具体地,图5可以表示包括被配置成从网络接收请求消息的接收器(135)和被配置成将发送或接收定时信息发送到网络的发送器(135)的ue。这些接收器和发送器可以构成收发器(135)。ue还包括与收发器(135:接收器和发送器)连接的处理器(110)。

另外,图5可以表示包括被配置成向ue发送请求消息的发送器(135)和被配置成从ue接收发送或接收定时信息的接收器(135)的网络设备。这些发送器和接收器可以构成收发器(135)。网络还包括与发送器和接收器连接的处理器(10)。该处理器(110)可以被配置成基于发送或接收定时信息来计算等待时间。

近来,已经在3gpp中讨论了基于接近的服务(prose)。prose使得不同的ue能够仅通过enb(而没有进一步通过服务网关(sgw)/分组数据网络网关(pdn-gw,pgw))或者通过sgw/pgw彼此(直接)连接(在诸如认证的适当过程之后)。因此,使用prose,可以提供装置对装置直接通信,并且预期每个装置将与无所不在的连接相连接。距离近的装置之间的直接通信可以减轻网络的负担。近来,基于接近的社交网络服务已经引起公众注意,并且可以涌现新型的基于接近的应用并且这些应用可以形成新的业务市场和收入。对于第一步,在市场中需要公共安全和关键通信。群组通信也是公共安全系统中的关键组成之一。所要求的功能是:基于接近的发现、直接路径通信和群组通信管理。

使用情况和情形是例如:i)商业/社交使用、ii)网络卸载、iii)公共安全、iv)当前基础设施服务的集成,其用于确保包括可达性和移动性方面的用户体验的一致性以及v)在没有覆盖eutran的情况下的公共安全(经受区域调节和运营商策略,并且限于特定的公共安全指定频带和终端)。

图6是用于两个ue之间的通信的默认数据路径的示例。参照图6,即使当紧邻的两个ue(例如,ue1、ue2)彼此通信时,它们的数据路径(用户平面)也经由运营商网络前进。因此,用于通信的典型数据路径涉及enb和/或网关(gw)(例如,sgw/pgw)。

图7和图8是用于接近通信的数据路径情形的示例。如果无线装置(例如,ue1、ue2)彼此接近,则它们能够使用直接模式数据路径(图7)或本地路由数据路径(图8)。在直径模式数据路径中,无线装置在没有用enb和sgw/pgw的情况下彼此直接连接(在诸如认证这样的适当过程之后)。在本地路由数据路径中,无线装置仅通过enb彼此连接。

图9是例示用于非漫游参考架构的概念图。

pc1至pc5表示接口。pc1是ue中的prose应用和prose应用服务器之间的参考点。pc1用于限定应用级信令要求。pc2是prose应用服务器和prose功能之间的参考点。pc2用于限定prose应用服务器和由3gppeps经由prose功能而提供的prose功能之间的交互。一个示例可以是在prose功能中针对prose数据库进行应用数据更新。另一个示例可以是3gpp功能和应用数据(例如,名称翻译)之间的互相作用中供prose应用服务器使用的数据。pc3是ue和prose功能之间的参考点。pc3用于限定ue和prose功能之间的交互。一个示例可以是用于配置prose发现和通信。pc4是epc和prose功能之间的参考点。pc4用于限定epc和prose功能之间的交互。可能的使用情况可以是建立ue之间的一对一通信路径时或者实时验证用于会话管理或移动性管理的prose服务(授权)时。

pc5是用于发现和通信、用于转发和一对一通信的控制和用户平面的ue与ue之间(直接地在ue之间以及通过lte-uu在ue之间)的参考点。最后,pc6是可以用于针对不同plmn预订的用户之间的诸如prose发现这样的功能的参考点。

epc(演进型分组核心)包括诸如mme、s-gw、p-gw、pcrf、hss等这样的实体。epc这里表示e-utran核心网络架构。还可以影响epc内部的接口,尽管这些接口没有在图9中明确示出。

应用服务器(即用于建立应用功能的prose能力的用户)例如在公共安全情况下可以是特定代理(psap)或者在商业情况下可以是社交媒体。这些应用被限定在3gpp架构之外,但是可以存在针对3gpp实体的参考点。应用服务器可以针对ue中的应用进行通信。

ue中的应用使用用于建立应用功能的prose能力。示例可以是用于公共安全组的成员之间的通信或者用于请求寻找接近的伙伴的社交媒体应用。由3gpp限定的网络(作为eps的一部分)中的prose功能具有针对prose应用服务器、针对epc和ue的参考点。

功能可以包括但不限于例如:

-经由针对第三方应用的参考点进行相互作用

-用于发现和直接通信的ue的授权和配置

-启用epc级prose发现的功能

-与prose相关的新订户数据和/或处理数据存储;还处理prose标识;

-与安全相关的功能

-针对与策略相关的功能,提供针对epc的控制

-提供用于计费的功能(经由epc或在epc之外,例如,离线计费)

尤其是,下面的标识用于prose直接通信:

-源层2id识别pc5接口处的d2d分组的发送方。源层2id用于识别接收方rlcum实体;

-目的地层2id识别pc5接口处的d2d分组的目标。目的地层2id用于过滤mac层处的分组。目的地层2id可以是广播、组播或单播标识;以及

-pc5接口处的调度指派(sa)中的sal1id标识。sal1id用于过滤物理层处的分组。sal1id可以是广播、组播或单播标识。

不要求将接入层信令用于群组信息并且在ue中配置源层2id和目的地层2id。该信息是由较高层提供的。

在组播和单播的情况下,mac层将把识别目标(群组、ue)的较高层proseid(即,prose层2组id和proseueid)转换成两个位串,这两个位串中的一个可以被转发到物理层并且被用作sal1id,而另一个被用作目的地层2id。为了进行广播,l2按照与组播和单播相同的格式向l1指示它是使用预定sal1id进行广播发送。

图10是例示用于副链路的层2结构的概念图。

副链路是用于prose直接通信和prose直接发现的ue对ue接口,与pc5接口对应。副链路包括ue之间的prose直接发现和prose直接通信。副链路使用与上行链路发送相似的上行链路资源和物理信道结构。然而,对物理信道进行下述的一些改变。e-utra限定两个mac实体:ue中一个mac实体以及e-utran中一个mac实体。这些mac实体附加地处理下面的传输信道:i)副链路广播信道(sl-bch)、ii)副链路发现信道(sl-dch)和iii)副链路共享信道(sl-sch)。

-基本发送方案:副链路发送使用与ul发送方案相同的基本发送方案。然而,副链路限于针对所有副链路物理信道进行单个集群发送。另外,副链路在每个副链路子帧的末端使用1个符号的间隙。

-物理层处理:传输信道的副链路物理层处理与ul发送的不同之处在于以下步骤:

i)加扰:对于psdch和pscch而言,加扰不是ue特定的;

ii)调制:对于副链路而言,不支持64qam。

-物理副链路控制信道:pscch被映射到副链路控制资源。pscch指示对于pssch而言供ue使用的资源和其它发送参数。

-副链路参考信号:对于psdch、pscch和pssch解调,与上行链路解调参考信号相似的参考信号在正常cp中在时隙的第四个符号中进行发送并且在扩展循环前缀中在时隙的第三个符号中进行发送。副链路解调参考信号序列长度等于被指派资源的大小(子载波的数量)。对于psdch和pscch,基于固定基础序列、循环移位和正交覆盖码来创建参考信号。

-物理信道过程:对于覆盖范围内的操作,副链路发送的功率谱密度可以受enb影响。

图11a是例示用于prose直接通信的用户平面协议栈的概念图,并且图11b是用于prose直接通信的控制平面协议栈。

图11a示出了用于用户平面的协议栈,其中pdcp、rlc和mac子层(在另一ue处终止)执行针对用户平面列举的功能(例如,报头压缩、harq重传)。如图11a所示,pc5接口由pdcp、rlc、mac和phy组成。

prose直接通信的用户平面细节:i)不存在针对prose直接通信的harq反馈,ii)rlcum被用于prose直接通信,iii)接收ue需要保持每个发送对等ue至少一个rlcum实体;iv)用于prose直接通信的接收prose-rlcum实体在接收第一rlcumdpdu之前不需要被配置;v)rohc单向模式被用于prose直接通信的pdcp中的报头压缩。

ue可建立多个逻辑信道。包含在mac子报头内的lcid唯一地识别一个信源层-2id和prose层-2组id组合的范围内的逻辑信道。没有配置用于逻辑信道优先级的参数。

图11b示出了用于控制平面的协议栈。

ue在prose直接通信之前不建立和保持与接收ue的逻辑连接。

为了执行同步,ue可发送同步信号和sbcch并且成为同步源。如图11b所示,在pc5接口中用于sbcch的接入层协议栈由rrc、rlc、mac和phy组成。

支持prose直接通信的ue能够在两种模式下操作以用于资源分配:

模式1是调度资源分配。在这种情况下,为了发送数据,ue需要成为rrc_connected以发送数据。ue从enb请求传输资源。enb调度传输资源以传输副链路控制和数据。ue向enb发送调度请求(d-sr或随机接入),接着是prosebsr。基于prosebsr,enb能够确定ue具有用于prose直接通信传输的数据,并且估计传输所需的资源。enb能够使用配置的sl-rnti来调度用于prose直接通信的传输资源。

模式2是自主资源选择。在这种情况下,ue独自从资源池选择资源来发送副链路控制和数据。当ue对prose直接通信感兴趣时,处于rrc_connected的ue可向enb发送prose直连指示。作为响应,enb可以用来sl-rnti配置ue。只要ue根据标准在公共安全prose载体上检测到小区,该ue就被视为处在prose直接通信的覆盖范围内。

当ue处于覆盖范围之外时,用于副链路控制的资源池被配置如下:i)预先配置用于接收的资源池;或者ii)预先配置用于传输的资源池。

当ue处于覆盖范围内时,用于副链路控制的资源池被配置如下:i)在广播信令中由enb经由rrc配置用于接收的资源池;或者ii)如果使用ue自主资源选择,则在专用或广播信令中由enb经由rrc配置用于传输的资源池;或者iii)如果使用调度资源分配,则在专用信令中由enb经由rrc配置用于传输的资源池。enb在配置的接收池内调度用于副链路控制传输的特定资源。

当ue处于覆盖范围之外时,用于数据的资源池被配置如下:i)预先配置用于接收的资源池;以及ii)预先配置用于传输的资源池。

当ue处于覆盖范围内时,用于数据的资源池被配置如下:i)如果使用ue自主资源选择,则在专用或广播信令中由enb经由rrc配置用于发送和接收的资源池;ii)如果使用调度资源分配,则不存在用于传输的资源池。

图12是例示用于prose直接发现的pc5接口的概念图。

prose直接发现被定义为由支持直接发现的ue使用的过程,以经由pc5使用e-utra直接无线电信号来发现其邻近的其它ue。仅当ue由e-utran服务时才支持prose直接发现。

ue可根据enb配置在rrc_idle和rrc_connected状态二者下参与发现消息的通告和监测。ue通告并监测其经受半双工限制的发现消息。

参与通告并监测发现消息的ue保持当前utc时间。在传输发现消息时,参与通告的ue考虑到utc时间来发送通过prose协议生成的发现消息。在监测ue中,在接收到prose功能的消息时,prose协议提供将与utc时间一起被验证的消息。

用于prose直接发现的无线电协议栈(as)仅由mac和phy组成。

as层执行以下功能:i)与上层(prose协议)接口:mac层从上层(prose协议)接收发现消息。ip层不用于发送发现消息,ii)调度:mac层确定要用于通告从上层接收的发现消息的无线电资源,iii)发现pdu生成:mac层建立承载发现消息的macpdu,并且将macpdu发送到物理层以在确定的无线电资源中进行传输。不添加mac报头。

在ue自主资源选择的情况下,enb向ue提供用于通告发现消息的资源池配置。可在广播或专用信令中用信号通知配置。ue从所指示的资源池中自主地选择无线电资源并且通告发现消息,并且ue能够在每个发现周期期间在随机选择的发现资源上通告发现消息。

此外,在调度资源分配的情况下,处于rrc_connected的ue可以经由rrc从enb请求用于通告发现消息的资源。enb经由rrc指派资源,并且在用于监测的ue中配置的资源池内分配资源。

对于处于rrc_idle的ue,enb可选择以下选项之一:i)enb可在sib19中提供用于基于ue自主资源选择的发现消息通告的资源池。针对prose直接发现授权的ue在rrc_idle使用这些资源来通告发现消息,ii)enb可在sib19中指示它支持prose直接发现,但是不提供用于发现消息通告的资源。ue需要进入rrc_connected以便请求用于发现消息通告的资源。

对于处于rrc_connected的ue,被授权执行prose直接发现通告的ue向enb指示它想要执行prose直接发现通告。enb使用从mme接收的ue上下文来验证ue是否被授权prose直接发现通告。enb可经由专用信令为ue配置用于针对发现消息通告的ue自主资源选择的资源池。enb可经由专用rrc信令按照用于发现消息通告的时间和频率索引的形式配置资源池连同专用资源。由enb分配的专用资源是有效的,直到enb通过rrc信令重新配置资源,或者ue进入rrc_idle为止。

被授权的处于rrc_idle和rrc_connected的接收ue监测用于ue自主资源选择的资源池和用于调度资源分配的资源池。enb提供用于在sib19中监测发现消息的资源池配置。sib19还可以包含用于在相邻的频内小区中通告的详细的prose直接发现配置。

支持同步和异步部署。发现资源能够跨小区交叠或不交叠

如果由nw授权,则ue能够仅在服务小区上通告发现消息。在相同或不同的plmn中,ue能够监测与服务小区相同的频率以及与服务小区不同的频率的发现资源。

图13是用于下行链路的lte协议架构的总体概况的图。

在图13中示出了用于下行链路的lte协议架构的总体概况。此外,尽管在传输格式选择和多天线传输方面存在差异,但是与上行链路传输有关的lte协议结构与图13中的下行链路结构类似。

要在下行链路中发送的数据在sae承载中的一个上以ip分组的形式进入(1301)。在通过无线电接口传输之前,进入的ip分组经过多个协议实体,在下面总结并在以下部分中更详细的描述:

*分组数据汇聚协议(pdcp,1303)执行ip报头压缩以减少通过无线电接口发送所需的比特数。报头压缩机制基于rohc、wcdma中使用的标准报头压缩算法以及其它几种移动通信标准。pdcp(1303)还负责所发送数据的加密和完整性保护。在接收器侧,pdcp协议执行相应的解密和解压缩操作。针对移动终端配置的每个无线电承载存在一个pdcp实体。

*无线电链路控制(rlc,1305)负责分段/串接、重传处理并且依次递送给较高层。与wcdma不同,rlc协议位于enodeb中,这是因为在lte无线电接入网络架构中只有一种类型的节点。rlc(1305)以无线电承载的形式向pdcp(1303)提供服务。针对终端配置的每个无线电承载存在一个rlc实体。

针对终端配置的每个逻辑信道存在一个rlc实体,其中每个rlc实体负责:i)rlcsdu的分段、串接和重组;ii)rlc重传;以及iii)依次递送并复制检测对应的逻辑信道。

rlc的其它显著的特征是:(1)处理变化的pdu大小;以及(2)混合arq和rlc协议之间的紧密交互的可能性。最后,每个逻辑信道一个rlc实体和每个分量载波一个混合arq实体的事实意指在载波聚合的情况下一个rlc实体可以与多个混合arq实体交互。

分段和串接机制的目的是从进入的rlcsdu生成适当大小的rlcpdu。一种可能性是定义固定的pdu大小、将导致折中的大小。如果该大小太大,则不可能支持最低的数据速率。另外,在一些情况下将需要过多的填充。然而,单个小的pdu大小将导致与每个pdu包括的报头的高开销。为了避免这些缺点,这在假定由lte支持的非常大的动态范围的数据速率的情况下尤其重要,rlcpdu的大小动态地改变。

在将rlcsdu分段并串联到rlcpdu中的处理中,在其它字段当中,报头包括通过重新排序和重传机制使用的序列号。在接收器侧的重组功能执行反向操作以从所接收的pdu重组sdu。

*介质访问控制(mac,1307)处理混合arq重传以及上行链路和下行链路调度。调度功能位于具有每个小区一个mac实体的enodeb中,以用于上行链路和下行链路二者。混合arq协议部分存在于mac协议的发送端和接收端二者。mac(1307)以逻辑信道(1309)的形式向rlc(1305)提供服务。

*物理层(phy,1311)处理编码/解码、调制/解调、多天线映射和其它典型的物理层功能。物理层(1311)以传输信道(1313)的形式向mac层(1307)提供服务。

物理层向mac和更高层提供信息传输服务。通过如何经由无线电接口传送特性数据以及传送什么特定数据来描述物理层传输服务。对此的适当术语是“传输信道”。

-下行链路传输信道类型有:

1.广播信道(bch),其特征在于:i)固定的、预定义的传输格式,ii)要求在小区的整个覆盖区域中广播。

2.下行共享信道(dl-sch),其特征在于:i)支持harq,ii)通过改变调制、编码和发送功率来支持动态链路适配,iii)在整个小区中广播的可能性,iv)使用波束成形的可能性,v)支持动态和半静态资源分配,vi)支持ue不连续接收(drx)以使得ue能够省电。

3.寻呼信道(pch),其特征在于:i)支持ue不连续接收(drx)以使得ue能够省电(drx周期由网络向ue指示),ii)要求在小区的整个覆盖区域中广播,iii)映射到还能够动态地用于业务/其它控制信道的物理资源。

4.多播信道(mch),其特征在于:i)要求在小区的整个覆盖区域中广播,ii)支持在多个小区上进行mbms传输的mbsfn组合,iii)支持半静态资源分配,例如,具有长循环前缀的时间帧。

-上行链路传输信道类型有:

1.上行链路共享信道(ul-sch),其特征在于:i)使用波束成形的可能性,ii)通过改变发送功率和潜在的调制和编码来支持动态链路自适应,iii)支持harq,iv)支持动态和半静态资源分配。

2.随机接入信道(rach),其特征在于:i)有限的控制信息,ii)冲突风险。

副链路传输信道类型有:

1.副链路广播信道(sl-bch),其特征在于:预定义的传输格式。

2.副链路发现信道(sl-dch),其特征在于:i)固定大小、预定义的格式周期性广播传输,ii)支持ue自主资源选择和通过enb的调度资源分配,iii)由于支持ue自主资源选择而产生的冲突;当ue由enb分配专用资源时,没有冲突。

3.副链路共享信道(sl-sch),其特征在于:i)支持广播传输,ii)支持ue自主资源选择和由enb调度资源分配二者,iii)由于支持ue自主资源选择而产生的冲突风险;当ue由enb分配专用资源时,没有冲突,iv)支持harq组合,但是不支持harq反馈,v)通过改变发送功率、调制和编码来支持动态链路自适应。

-sl-sch数据传输

为了在sl-sch上进行发送,ue必须具有副链路授权。副链路授权被如下选择:

i)如果ue在pdcch或epdcch上动态地接收副链路授权,则ue将使用所接收的副链路授权来确定发生副链路控制信息的传输和第一传输块的传输的子帧的集合,认为所接收到的副链路授权是在第一可用sc周期的起始处开始的那些子帧中发生的配置的副链路授权,所述第一可用sc周期在接收到副链路授权的子帧之后的至少4个子帧处开始,如果可用,则ue覆写在同一sc周期中发生的先前配置的副链路授权,并且在对应的sc周期结束时清除所配置的副链路授权。

ii)如果ue由上层配置以使用所指示的资源池来发送,并且数据在stch中可用,并且如果ue没有配置的副链路授权,则ue将从由上层配置的资源池随机地选择副链路授权。随机函数将使得被允许的选择中的每一个可以以相等的概率被选择,使用所选择的副链路授权来确定其中发生副链路控制信息的传输和第一传输块的传输的子帧的集合,认为所接收的副链路授权是在第一可用sc周期的起始处开始的那些子帧中发生的配置的副链路授权,并且在对应的sc周期结束时清除所配置的副链路授权,所述第一可用sc周期在接收到副链路授权的子帧之后的至少4个子帧处开始。

如果ue具有在该子帧中发生的配置的副链路授权,则对于每个子帧,如果所配置的副链授权与副链路控制信息的传输对应,则ue将指示物理层发送与所配置的副链路授权对应的调度指派。否则,如果所配置的副链路授权与第一传输块的传输对应,则ue将所配置的副链路授权和关联的harq信息递送给用于该子帧的副链路harq实体。

sl-sch数据接收

在pscch上发送的调度指派指示sl-sch上是否存在传输,并且提供相关的harq信息。

对于ue监测pscch的每个子帧,如果在pscch上已经接收到用于该子帧的调度指派以用于对该ue感兴趣的副链路调度指派标识,则ue将存储作为对于与每个传输块的第一传输对应的子帧有效的调度指派的调度指派和关联的harq信息。

对于ue具有有效调度指派的每个子帧,ue将调度指派和关联的harq信息递送给副链路harq实体。

在d2d中,对于在模式2操作中的ue,数据传输可被总结如下:i)如果在stch中存在数据并且ue没有用于下一sc周期的配置的副链路授权,则ue选择sl授权,ii)使用所选择的sl授权,ue确定发送sct和第一tb的子帧,iii)ue认为所选择的sl授权是配置的sl授权。

由于sci包括数据传输的信息,因此原则上,在没有数据发送的情况下不需要发送sci。一旦模式2中的发送ue选择sl授权,则该ue将向接收ue发送sci。从接收ue的角度来看,如果接收ue接收到sci,则即使不存在接收的tb,ue也不必要执行harq处理。因此,只有在存在可用于在与sl授权关联的sc周期中传输的数据的情况下,才希望ue选择sl授权。

图14是根据本发明的实施方式的在d2d通信系统中选择用于d2due的副链路授权的图。

在本发明中,为了选择sl授权,当ue检查是否存在在stch中可用的数据时,ue仅考虑在与sl授权关联的下一sc周期中发送的数据。为此,当ue检查是否存在在stch中可用的数据时,ue将不考虑能够在当前正在进行的sc周期中发送的数据。

ue配置其中ue选择副链路授权以用于发送副链路数据的资源池(s1401),并且从资源池选择用于当前sc周期的第一组副链路授权,以发送副链路数据(s1403)。

enb配置ue以由ue自身选择sl授权,并且enb为ue配置其中ue选择sl授权以用于sci和stch数据传输的资源池。

如果ue被配置为由ue自身选择第二sl授权,则ue检查是否不能在当前sc周期中使用第一组副链路授权当中的剩余副链路授权来发送预定量的可用副链路数据(s1405)。

这意指ue如下地检查数据是否是在stch中可用:i)将不认为处于stch中并且要在当前正在进行的sc周期中发送的数据是“在stch中可用的数据”,ii)将认为处于stch中但是不能在当前正在进行的sc周期内发送的数据是“在stch中可用的数据”。

如果不能在第一sc周期中使用第一组副链路授权当中的剩余副链路授权来发送预定量的可用副链路数据,则ue从资源池选择用于下一sc周期的第二组副链路授权(s1407)。

优选地,第一组副链路授权当中的剩余副链路授权是在从ue选择第二副链路授权的子帧开始到第一sc周期的最后一个子帧的第一sc周期内的一个或更多个子帧中配置的副链路授权。

如果可在当前sc周期中使用第一组副链路授权当中的剩余副链路授权发送预定量的可用副链路数据,则使用第一组副链路授权当中的剩余副链路授权而不是从资源池选择用于下一sc周期的第二组副链路授权来在当前sc周期中发送副链路数据(s1409)。

换句话说,如果存在“在stch中可用的数据”,则ue在资源池中选择sl授权,并且认为sl授权与在ue选择sl授权的子帧之后的至少4个子帧处开始的第二sc周期相关联,如果不存在“在stch中可用的数据”,则ue不选择sl授权。

图15a和图15b是根据本发明的实施方式的在d2d通信系统中选择用于d2due的副链路授权的示例。

关于图15a,ue被配置为独自地选择sl授权(s1501a)。ue被配置有ue选择sl授权的资源池(s1503a)。在sc周期#1中,在stch中存在数据1、数据2、数据3。

ue可以使用针对sc周期#1配置的sl授权来发送数据1、数据2和数据3(s1505a)。

ue检查是否存在“在stch中可用的数据”(s1507a)

由于数据1、数据2和数据3能够在sc周期#1中被发送,所以ue不选择用于sc周期#2的sl授权(s1509a)

关于图15b,ue被配置为独自地选择sl授权(s1501b)。ue被配置有ue选择sl授权的资源池(s1503b)。在sc周期#1中,在stch中存在数据1、数据2、数据3。

ue能够使用针对sc周期#1配置的sl授权来发送数据1和数据2,但是ue不能使用针对sc周期#1配置的sl授权来发送数据3(s1505b)。

ue检查是否存在“在stch中可用的数据”(s1507b)。

由于不能在sc周期#1中发送数据3,因此ue认为存在“在stch中可用的数据”并且选择用于sc周期#2的sl授权(s1509b)。

总之,如果mac实体由上层配置以使用资源池进行发送,并且在stch中可用的数据比能够在当前sc周期中发送的数据多(或者除了能够在当前正在进行的sc周期中被发送的数据以外,更多的数据在stch中可用),并且如果mac实体没有配置的副链路授权,则mac实体应当:

i)从由上层配置的资源池随机地选择副链路授权。随机函数应使得被允许的选择中的每一个能够以相等的概率被选择;

ii)使用所选择的副链路授权来确定发生sci的传输和第一传输块的传输的子帧的集合;

iii)认为所选择的副链路授权是在第一可用sc周期的起始处开始的那些子帧中发生的配置的副链路授权,该第一可用sc周期在选择副链路授权的子帧之后的至少4个子帧处开始;

iv)在对应的sc周期结束时清除配置的副链路授权。

以下在本文中描述的本发明的实施方式是本发明的元件和特征的组合。除非另外提到,否则这些元件或特征可被视为是选择性的。每个元件或特征可以在不与其它元件或特征组合的情况下实践。另外,本发明的实施方式可以通过组合元件和/或特征的部分来构造。本发明的实施方式中描述的操作顺序可以被重排。任一个实施方式的某些构造可以被包括在另一个实施方式中并且可以被另一个实施方式的对应构造来取代。本领域的技术人员显而易见的是,在所附的权利要求中没有彼此明确引用的权利要求书可以按组合形式作为本发明的实施方式存在,或者在提交申请之后通过后续修改被包括作为新的权利要求。

在本发明的实施方式中,由bs执行的所描述的特定操作可以由bs的上节点执行。即,显而易见的是,在包括含有bs的多个网络节点的网络中,可以通过bs或者除了bs外的网络节点来执行被执行用于与ms通信的各种操作。术语“enb”可以被术语“固定站”、“nodeb”、“基站(bs)”、“接入点”等取代。

上述实施方式可以由各种装置(例如,由硬件、固件、软件或其组合)来实现。

在硬件构造中,根据本发明的实施方式的方法可以由一个或更多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理器件(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器或微处理器来实现。

在固件或软件构造中,根据本发明的实施方式的方法可以按照执行上述功能或操作的模块、程序、函数等的方式来实现。软件代码可以被存储在存储单元中并且由处理器来执行。存储单元可以位于处理器的内部或外部,并且可以经由各种已知手段将数据发送到处理器和从处理器接收数据。

本领域的技术人员应该领会的是,可以在不脱离本发明的精神和本质特征的情况下按照与本文中所阐述的方式不同的其它特定方式来执行本发明。以上实施方式因此被理解为在所有方面是例示性的,而非限制性的。本发明的范围应该由所附的权利要求及其法律等同物而非以上描述限定,并且落入所附的权利要求的含义和等同范围内的所有改变都应当被包含在本文中。

工业实用性

虽然上述方法集中在应用于3gpplte系统的示例被描述,但是本发明适用于除了3gpplte系统之外的各种无线通信系统。

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