移动通信系统、通信终端和方法与流程

本公开涉及移动通信系统、方法和通信终端，并且更具体地，涉及提供其中第一通信终端可充当中继节点以便为第二通信终端中继与基站的通信信息的布置。

本技术的实施例可提供在小小区(smallcell)环境中传送数据的方法，其中通信终端可被配置为执行设备到设备通信，并且通信终端可被配置为充当中继节点。

背景技术：

本文中提供的“背景技术”的描述是为了总体上呈现本公开的上下文的目的。就其描述程度而言，在本背景部分中描述的目前署名的发明人的工作以及在提交时可能未另外限定为现有技术的描述的方面，既不明示也不暗示地被承认作为本公开的现有技术。

诸如基于3gpp定义的umts和长期演进(lte)架构的第三代和第四代移动电信系统能够支持比由前几代移动电信系统提供的简单语音和消息收发服务更复杂的服务。例如，利用由lte系统提供改进的无线电接口和增强的数据速率，用户能够享受高数据速率应用，诸如以前只能经由固定线路数据连接可用的移动视频流传送和移动视频会议。因此，部署第三代和第四代网络的需求变得强烈，并且预期这些网络的覆盖区域(即，可接入网络的地理位置)将迅速增加。

预期的第三代和第四代网络的广泛部署已导致包括各种类别的设备、各种无线接入点单元以及可能需要不同数据速率、覆盖区域或传输功率的各种应用的大量新的基础设施架构的并行发展。与诸如智能电话的常规第三或第四代通信终端不同，具有降低的能力的mtc型终端优选地相对简单且便宜。最近开发的示例包括所谓的机器型通信(mtc)应用，其以相对不频繁地传送少量数据的半自主或自主无线通信设备(即，mtc设备)为代表。示例包括所谓的智能电表，其例如位于客户的房屋中并且定期地将关于消费者消耗诸如天然气、水、电等的公共设施的数据的信息传回至中央mtc服务器。其他示例包括为与基站进行通信的本地终端提供帮助的中继节点。

尽管具有解决来自不同移动网络用户的不同需求的不同系统可以是便利的，但是新基础设施和新服务的增加也可能产生基础设施问题，这在移动网络中是不期望的。

随着在移动网络中传输的数据的不断增长，网络容量的不断增加相对来说是行业所面临的问题。存在可被改变以增加无线电接入网络容量的三个参数：更高频谱效率、更多无线电频谱以及更密集小区布局。这三个参数中的前两个对现今的lte的预期收益具有限制，并且当然，量级以上的改进是不可能的。因此，为了满足所述的1000倍的容量目标，小小区受到很多关注[1]。

然而，尽管第四代网络的覆盖区域和容量预计会显著超出前几代通信网络，但是网络容量和这些网络可以服务的地理区域仍然存在限制。例如，在网络正在经受通信终端之间的高负载和高数据速率通信的情况下，或者当需要通信终端之间的通信但是通信终端可能不在网络的覆盖区域内时，这些限制可能是特别相关的。为了解决这些限制，在lte版本12中，将引入lte通信终端执行设备到设备(d2d)通信的能力。

当在覆盖区域之内时和当在覆盖区域之外时或者当网络出现故障时，d2d通信允许非常接近的通信终端彼此直接通信。该d2d通信能力可以通过避免由诸如基站的网络实体中继用户数据的需要，而允许在通信终端之间更有效地传送用户数据，并且还允许非常接近的通信终端彼此通信，即使它们可能不在网络的覆盖区域内。例如，通信终端在覆盖区域内部和外部操作的能力使得包含d2d能力的lte系统非常适合于诸如公共安全通信的应用。公共安全通信需要高度的稳健性，从而在拥塞的网络中以及当在覆盖区域外部时，设备可以继续彼此通信。

因此，与目前世界各地使用的诸如tetra的专用系统相比，已提出第四代网络作为公共安全通信的成本有效的解决方案。然而，常规lte通信和d2d通信在单个覆盖区域或网络内的潜在共存可能增加lte网络内的协调通信和资源分配的复杂性，并且还可能导致常规的和具有d2d能力的lte通信终端之间的潜在的兼容性问题。

因此，已经设想到需要在lte移动通信网络的覆盖区域外部的一组通信终端之间执行d2d通信，该通信终端可以使用重复请求通信协议等在设备之间进行通信。

技术实现要素：

根据本公开的示例性实施例，提供了包括基础设施设备(infrastructureequipment)和多个通信终端的移动通信系统。多个通信终端中的每一个包括发射器和接收器，该发射器被配置为经由无线接入接口将信号发送到基础设施设备并且经由无线接入接口将信号发送到其他通信终端，该接收器被配置为经由无线接入接口从基础设施设备接收信号并且经由无线接入接口从其他通信终端接收信号。多个通信终端中的第一通信终端被配置为基于当前经受的通信条件确定表示第一通信终端充当用于多个通信终端中的第二通信终端的中继节点的相对性能的多个预定优先级中的一个并且将所确定的优先级的指示发送到第二通信终端，以选择第一通信终端或多个其他通信终端之一中的一个充当用于第二通信终端的中继节点。

第二通信终端被配置为从第一通信终端接收所确定的优先级的指示；从其他通信终端中的一个或多个接收所确定的优先级的指示；选择第一通信终端或者其他通信终端中一个或多个中的一个充当用于第二通信终端的中继节点，其中，该选择包括确定从第一通信终端或其他通信终端中的哪一个接收到最佳优先级(bestprioritylevel)的指示，并且将表示数据的信号发送到所选择的通信终端用于传输到基础设施设备并且经由所选择的通信终端从基础设施设备接收表示数据的信号。采用基于优先级的小区选择/重选过程允许提高移动通信系统的效率。

当通信终端与enodeb通信时，它可移动至覆盖范围之外。在这种情况下，需要使用中继节点来中继移动终端与enodeb之间的信号。优化中继通信的效率是在移动通信系统中考虑的重要领域。

在所附权利要求书中限定本技术的各种其他方面和特征，其包括控制移动通信系统中的通信的方法，形成移动通信系统的一部分的第一通信终端，操作形成移动通信系统的一部分的第一通信终端的方法，形成移动通信系统的一部分的第二通信终端，操作形成移动通信系统的一部分的第二通信终端的方法以及用于移动通信系统的电路。

上述段落是通过一般性介绍的方式提供的而并非旨在限制所附权利要求的范围。通过参考结合附图进行的以下详细描述，将最好地理解所描述的实施方式以及进一步的优点。

附图说明

在结合附图考虑时，由于通过参考以下详细描述变得被更好地理解，所以可以容易地获得对本公开及其许多附带的优点的更全面的了解，在附图中，贯穿几幅图，相同的附图标记表示相同或相应的部分，并且其中：

图1提供移动通信系统的示意图；

图2提供移动通信系统的无线接入接口的下行链路的结构的示意图；

图3提供移动通信系统的无线接入接口的上行链路的示意图；

图4提供其中通信终端可执行设备到设备通信的移动通信系统的示意图；

图5提供根据lte标准的示例的移动通信系统的示意图；

图6示意性地示出小小区环境的示例；

图7示出小小区环境的另一个示例；

图8示出用于与异构网络中的至少一个终端通信的示例系统；

图9示出根据本技术的示例移动通信系统；

图10示出根据本技术的用于支持覆盖扩展的ue到网络中继的示例；

图11示出根据本技术的ue虚拟小区的示例；以及

图12示出根据本技术的基于优先级的中继重选的示例。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本技术的优选实施方式。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对这些结构元件的重复说明。

设备到设备通信

图1提供了常规移动电信系统100的示意图，其中，系统包括移动通信终端101、基础设施设备102和核心网络103。基础设施设备例如还可以被称为基站、网元、增强节点b(enodeb)或协调实体，并且向覆盖区域或小区内的一个或多个通信终端提供无线接入接口。该一个或多个移动通信终端可以使用无线接入接口通过发送和接收表示数据的信号来传送数据。网络实体102通信地链接到核心网络组件，诸如服务网关支持节点103、分组数据网关103.2、移动性管理实体103.3，其可以连接到具有与由通信终端101和基础设施设备102形成的结构相似的结构的一个或多个其他通信系统或网络。核心网络还可以提供包括用于由网络实体服务的通信终端的认证、移动性管理、计费等的功能。图1的移动通信终端还可以被称为通信终端、用户设备(ue)、终端设备等，并且被配置成经由网络实体与由相同或不同的覆盖区域服务的一个或多个其他通信终端通信。可以通过在由线路104到109表示的双向通信链路上使用无线接入接口发送和接收表示数据的信号，来执行这些通信，其中，104、106和108表示从网络实体到通信终端的下行链路通信并且105、107和109表示从通信终端到网络实体的上行链路通信。通信系统100可以根据任何已知协议操作，例如，在一些示例中，系统100可以根据3gpp长期演进(lte)标准操作，其中，网络实体和通信终端通常被分别被称为enodeb和ue。

在以下段落中参考图2和图3说明lte无线接入接口的简要描述，以支持在下面段落中提供的本技术的示例性实施方式的说明。

图2提供了当通信系统根据lte标准操作时可以由图1的enodeb提供或与其相关联的无线接入接口的下行链路的结构的简化示意图。在lte系统中，从enodeb到ue的下行链路的无线接入接口是基于正交频分复用(ofdm)接入无线接口。在ofdm接口中，可用带宽的资源在频率上被划分为多个正交子载波，并且数据在多个正交子载波上并行发送，其中例如，1.25mhz与20mhz带宽之间的带宽可以划分为128到2048个正交子载波。每个子载波带宽可以取任何值，但在lte中被固定为15khz。如图2所示，无线接入接口的资源也在时间上划分为帧，其中，帧200持续10ms并细分成10个子帧201，每个子帧具有1ms的持续时间。每个子帧由14个ofdm符号形成，并且根据是否在ofdm符号之间利用正常或扩展循环前缀以减少符号间干扰，而划分成两个时隙，每个时隙包括六个或七个ofdm符号。时隙内的资源可以被划分为资源块203，每个资源块包括在一个时隙的持续时间内的12个子载波，并且这些资源块被进一步划分为跨越一个ofdm符号的一个子载波的资源元素204，其中，每个矩形204表示资源元素。

在图2的lte无线接入接口的下行链路的简化结构中，每个子帧201包括用于传输控制数据的控制区205、用于传输用户数据的数据区206、根据预定模式散布在控制区和数据区中的参考信号207和同步信号。控制区204可以包含用于传输控制数据的多个物理信道，诸如物理下行链路控制信道(pdcch)、物理控制格式指示符信道(pcfich)以及物理harq指示符信道(phich)。数据区可以包含用于传输数据的多个物理信道，诸如物理下行链路共享信道(pdsch)和物理广播信道(pbch)。虽然这些物理信道在资源分配方面为lte系统提供了广泛的功能，但本公开中pdcch和pdsch最相关。关于lte系统的物理信道的结构和运作的进一步信息可以在[3]中找到。

pdsch内的资源可以由enodeb分配给enodeb服务的通信终端(ue)。例如，可以向ue分配pdsch的多个资源块，以便ue可以接收其先前请求的数据或由enodeb向其推送的数据，诸如无线电资源控制(rrc)信令。在图2中，ue1已经分配了数据区206的资源208、ue2资源209和ue资源210。可以给lte系统中的ue分配pdsch的可用资源的一小部分，并且因此，需要通知ue其在pdsch内的被分配的资源的位置，使得仅检测和估计pdsch内的相关数据。为了通知ue其被分配的通信资源的位置，指定下行链路资源分配的资源控制信息以被称为下行链路控制信息(dci)的形式通过pdcch传送，其中，在同一子帧中，在前面的pdcch实例中传送用于pdsch的资源分配。在资源分配过程中，ue因此监控pdcch以针对对其寻址的dci，并且一旦检测到这种dci，则接收dci并从pdsch的相关部分检测和估计数据。

图3提供了可以由图1的enodeb提供或与图1的enodeb相关联的lte无线接入接口的上行链路的结构的简化示意图。在lte网络中，上行链路无线接入接口是基于单载波频分复用fdm(sc-fdm)接口，并且下行链路无线接入接口和上行链路无线接入接口可以由频分双工(fdd)或时分双工(tdd)提供，其中，在tdd实现方式中，根据预定义的模式，子帧在上行链路子帧与下行链路子帧之间切换。然而，不论所使用的双工形式如何，都利用了一个公共的上行链路帧结构。图3的简化结构示出了在fdd实现方式中的这种上行链路帧。帧300被划分为10个持续时间为1ms的子帧301，其中，每个子帧301包括持续时间为0.5ms的两个时隙302。然后，每个时隙由七个ofdm符号303形成，其中，循环前缀304以与下行链路子帧中的方式相同的方式插入在每个符号之间。在图3中，使用正常循环前缀，并且因此，在子帧内有七个ofdm符号，然而，如果要使用扩展循环前缀，则每个时隙将仅包含六个ofdm符号。上行链路子帧的资源也以与下行链路子帧相似的方式划分为资源块和资源元素。

每个上行链路子帧可以包括多个不同的信道，例如，物理上行链路共享信道(pusch)305、物理上行链路控制信道(pucch)306以及物理随机接入信道(prach)。例如，物理上行链路控制信道(pucch)可以向enodeb运送用于下行链路发送的诸如ack/nack的控制信息、希望成为被调度的上行链路资源的针对ue的调度请求指示符(sri)以及下行链路信道状态信息(csi)的反馈。pusch可以运送ue上行链路数据或一些上行链路控制数据。pusch的资源经由pdcch授予，这种授予通常由向网络传送准备在ue处的缓冲器中发送的数据量来触发。prach可以根据在下行链路信令(诸如系统信息块)中可以发信号给ue的多个prach模式中的一个，而在上行链路帧的任何资源中被调度。除了物理上行链路信道之外，上行链路子帧还可以包括参考信号。例如，解调参考信号(dmrs)307和探测参考信号(srs)308可以存在于上行链路子帧中，在该子帧中，dmrs占据其中发送pusch的时隙的第四符号并且用于pucch和pusch数据的解码，并且其中，srs用于enodeb处的上行链路信道估计。有关lte系统的物理信道的结构和运作的进一步信息可以在[1]中找到。

以与pdsch的资源类似的方式，pusch的资源需要由服务enodeb调度或授权，并且因此，如果要由ue发送数据，则需要由enodeb向ue授权pusch的资源。在ue处，通过向ue的服务enodeb发送调度请求或缓冲状态报告来实现pusch资源分配。在用于ue发送缓冲状态报告的上行链路资源不足时，当不存在用于ue的现有pusch分配时经由在pucch上传输上行链路控制信息(uci)，或者当存在用于ue的现有pusch分配时通过在pusch上直接传输，可以作出调度请求。响应于调度请求，enodeb被配置成向请求的ue分配足够用于传递缓冲器状态报告的pusch资源的一部分，并且然后，经由pdcch中的dci通知ue缓冲器状态报告资源分配。一旦或者如果ue具有足够来发送缓冲器状态报告的pusch资源，则将缓冲器状态报告发送到enodeb，并向enodeb给出关于ue处的一个或多个上行链路缓冲器中的数据量的信息。在接收到缓冲器状态报告之后，enodeb可以向发送的ue分配pusch资源的一部分，以便发送ue的缓冲的上行链路数据中的一些，并且然后，经由pdcch中的dci通知ue资源分配。例如，假设ue与enodeb具有连接，则ue将首先以uci的形式在pucch中发送pusch资源请求。然后，ue将监控pdcch用于适合的dci，提取pusch资源分配的细节，并且在分配的资源中发送上行链路数据，首先包括缓冲状态报告和/或稍后包括缓冲的数据的一部分。

尽管在结构上与下行链路子帧相似，但是上行链路子帧具有与下行链路子帧不同的控制结构，特别是为控制信令而不是下行链路子帧的初始符号，保留上行链路子帧的上子载波/频率/资源块309和下子载波/频率/资源块310。此外，虽然用于下行链路和上行链路的资源分配过程相对相似，但是可以分配的资源的实际结构可能由于分别在下行链路和上行链路中使用的ofdm和sc-fdm接口的不同特性而变化。在ofdm中，每个子载波被单独调制，并且因此不需要频率/子载波分配是连续的，然而，在sc-fdm子载波中是组合的调制，并且因此，如果要进行可用资源的有效地使用，则每个ue的连续频率分配是优选的。

由于上述无线接口结构和操作，一个或多个ue可以经由协调的enodeb彼此传送数据，从而形成常规蜂窝电信系统。虽然蜂窝通信系统(诸如基于先前发布的lte标准的系统)已经在商业上成功，但是许多缺点与这种集中式系统相关联。例如，如果两个非常接近的ue希望彼此通信，则需要足够来传送数据的上行链路和下行链路资源。因此，系统的资源的两部分用于传送数据的单个部分。第二个缺点是如果ue(即使在非常接近的情况下)希望彼此通信，则需要enodeb。当系统正在经受高负载或enodeb覆盖区域不可用时(例如，在远程区域中或当enodeb不正确地运作时)，这些限制可能是有问题的。克服这些限制可以增加lte网络的容量和效率，但也可导致lte网络运营商创造新的收入机会。

d2d通信提供了解决用于lte设备之间的通信的网络容量和网络覆盖要求的前述问题的可能性。例如，如果可以在ue之间直接传送用户数据，则仅需要一组资源来传送数据，而不是上行链路和下行链路资源。此外，如果ue能够直接通信，即使在enodeb提供的覆盖区域之外时，在彼此范围内的ue也可以进行通信。由于这些潜在的益处，已经提出了将d2d能力引入lte系统中电信。

图4提供了与参考图1描述的移动通信系统基本相似的移动通信系统400的示意图，但是其中ue401、402、403也可经操作以执行与彼此的直接设备到设备(d2d)通信。d2d通信包括ue在没有用户的情况下在彼此之间直接传送数据和/或控制数据经由诸如enodeb的专用协调实体传送。例如，在图4中，ue401、402、403、415以及enodeb404之间的通信根据现有的lte标准，但是除了经由上行链路和下行链路405至410通信之外，当ue401至403在彼此的范围内时，它们也可以经由d2d通信链路411至414彼此直接通信。在图4中，d2d通信链路由虚线表示，并且示出为存在于401与402之间以及402与403之间，而不存在于401与403之间，这是因为这些ue没有足够靠近在一起来直接向彼此发送信号并且从彼此接收信号。由于ue415不能够进行d2d通信，所以d2d通信链路也示出为不存在于415与其他ue之间。诸如图4所示的情况可能存在于lte网络中，其中，ue415是不符合d2d操作的规范的设备。

为了建立d2d通信链路，从ue402到ue403的这种单向d2d通信链路414需要执行多个步骤。首先，启动ue对范围内的其他具有d2d能力的ue的了解是有益的。在lte系统中，这可以例如由每个ue向彼此周期性地发送包含识别ue的唯一“发现”标识符的发现信号来实现。可替换地，服务enodeb或协调实体可以编译在其覆盖区域内的能够执行d2d通信的ue的列表，并将该列表分发到其覆盖区域内的适当的ue。凭借上述过程中的任一个，ue401可以发现ue402，ue402可以发现ue401和403，并且ue403可以发现ue402。一旦ue402知道ue403的存在，则可以继续与ue403建立d2d通信链路。

中继节点

图5提供使用例如3gpp定义的umts和/或长期演进(lte)架构的常规移动电信网络的一些基本功能性的示意图。图5的移动电信网络/系统500根据lte原理操作，并且可以适合于实现本公开的实施方式，如下文进一步描述的。图5的各种元件及其相应的操作模式在由3gpp(rtm)主体管理的相关标准中是众所周知的并且被定义的，并且在许多关于该主题的书籍中描述，例如，holmah.和toskalaa[2]。应当理解，下面没有具体描述的电信网络的操作方面可以根据任何已知技术(例如，根据相关标准)来实现。

网络500包括连接到核心网络502的多个基站501。每个基站提供覆盖区域503(即，小区)，在该区域内数据可传送自终端设备504和传送到该终端设备504。数据经由无线电下行链路从基站501发送到该基站501的相应覆盖区域503内的终端设备504。数据经由无线上行链路从终端设备504发送到基站501。使用被许可由网络500的运营商使用的无线电资源进行上行链路通信和下行链路通信。核心网络502经由相应的基站501将数据路由到终端设备504以及路由来自终端设备504的数据，并且提供诸如认证、移动性管理、计费等功能。

诸如根据3gpp定义的长期演进(lte)架构的那些布置的移动电信系统使用用于无线电下行链路的基于正交频分复用(ofdm)的接口(所谓的ofdma)和用于无线电上行链路的基于正交频分复用(ofdm)的接口(所谓的sc-fdma)。

图5的基站501可被实现为任何类型的演进节点b(enodeb)，诸如宏enodeb和小型enodeb。小型enodeb可为enodeb，诸如微微enodeb、微enodeb和覆盖小区比宏小区小的毫微微enodeb。相反，基站501可被实现为任何其他类型的基站，诸如nodeb和基站收发器(bts)。基站501可包括控制无线电通信的主体(也被称为基站设备)以及设置在与主体不同的位置的一个或多个远程无线电头端(rrh)。另外，下面将要描述的各种类型的终端均可以通过暂时或半持续性地执行基站功能来作为基站501进行操作。

通信终端504中的任一个可被实现为移动终端诸如智能电话、平板个人计算机(pc)、笔记本pc、便携式游戏终端、便携式/电子狗类型移动路由器和数字相机，或者车载终端诸如汽车导航设备。通信终端504还可被实现为执行机器对机器(m2m)通信的终端(也称为机器型通信(mtc)终端)。此外，终端设备504可为安装在每个终端上的无线电通信模块(诸如包括单个芯片的集成电路模块)。

在本公开中，提供小小区的基站在基站提供的范围内通常大体上(并且有时是排他地)与常规基站不同。小小区包括例如也称为毫微微小区、微微小区或微小区的小区。换言之，小小区可以被认为与提供给终端的信道和特征中的宏小区相似，但是对于基站发送使用较少的功率，这导致较小的范围。因此，小小区可以是由小小区基站提供的小区或覆盖。在其他示例中，术语小小区还可以指当不止一个分量载波(componentcarrier)可用时的分量载波。

图6示出了小小区环境600的示例，其中，多个基站601至604可操作为与诸如终端611的终端进行通信。在该示例中，终端611与提供第一小小区的基站601通信，但是处于基站602、603和604中的每一个的小小区的范围内。结果，由基站601发送到终端611的信号可能遭受来自基站602至604发送的信号的干扰。虽然利用常规宏小区网络也可能具有相同类型的情况，但是实际上，移动运营商处于能够进行频率规划、以静态或动态方式在基站之间分配频率的位置。因此，对于宏小区可以显著降低干扰水平。另一方面，当处理小小区网络时，可能存在潜在的非常大量的基站，每个基站使用不同的功率，使得网络规划变得更加困难，并且随着在区域中的活动小小区数量的增加，复杂性也增加。特别地，如果在一个区域中有大量小小区是可用的，则很可能它们将不能被各自分配不同的非重叠频带以使来自不同小区的传输不会彼此干扰。此外，小小区网络具有另外的困难，小小区可以是移动的，即非固定的，而对于宏小区或传统毫微微/微微小区的网络规划通常基于静止或固定的基站。这也增加了试图显著降低干扰的复杂性。当然，当部署的小小区的数量增加时，小小区之间的干扰可能是显著的，使得在密集的小小区环境中，干扰减少可能是具有挑战性的。结果，在干扰影响小小区的同步信号或参考信号的情况下，终端甚至可能不能发现并连接到小小区。

在图7中示出了小小区环境700的示例，其中，在建筑物中或建筑物附近的基站701、由位于第一灯柱中的基站702、由位于第二灯柱中的基站703、由设在公交站中的基站705以及由设置在骑车人背包中的移动基站706提供的小小区相同的区域中，提供宏小区基站711。在该示例中，干扰的规划可以根据流量和时间而改变。例如，骑车人可能进入该区域的干扰区域。然而，如果服务于办公室，则基站701可能仅在上班时间使用，并可能在一天的其余时间或一周的其余时间关闭。因此，各种基站可以提供小型或宏小区，并且基站可以具有关于使用时间、频率能力、功率/范围、额外功能等的迥然不同的简档(profile)。

此外，移动网络还可包括中继节点，该中继节点可进一步增加移动系统的复杂性和减少小小区网络中的干扰的复杂性。图8示出用于与至少一终端831通信的示例性系统800。在该系统800中，基站801提供宏小区覆盖范围并且六个基站811至816提供小小区覆盖范围，其可以与基站801的覆盖范围重叠。此外，三个中继节点821至823被提供并且分别与基站801、814和812一起操作。中继节点通常可定义为用于中继传输的无线无线电接入点，并且因此其不实现基站的所有功能性。中继节点通常不直接连接到核心网络，而是使用用于回程链路的无线接入(带内或带外)来与基站连接。在其他示例中，回程链路还可通过有线连接提供。这与如上所述的小小区基站相反，其通常可像基站操作并且因此连接到核心网络，如由图8中在小小区基站811至816和服务网关“s-gw”之间的箭头所示。中继节点还可借助终端或基站发送或接收数据，从而形成自组织网络，这也可增加在如图8所示的环境中处理干扰的复杂性。

中继技术通常已知为提供这样的布置，其用于在移动通信网络中从基站接收信号以及将接收的信号重新发送到用户设备(ue，通信终端)，或用于接收从ue发送用于传输到移动通信网络的基站的信号。此类中继节点的目的是尝试将由移动通信网络提供的无线电覆盖区域扩展以到达否则将超出移动通信网络的范围的通信终端，或者改进在终端和基站之间的成功传输的比率。

覆盖范围中的设备(其可包括当前中继ue(作为中继节点操作的ue)或当前不充当中继节点但具有充当中继节点潜力的ue)可基于ue中每个取得的测量和/或诸如负载的其他标准来计算优先级。这些优先级可经由d2d同步信号(d2dss)或者发现或信标消息传送到远程、覆盖范围中或覆盖范围外的ue。当执行中继选择或中继重选时，远程ue可考虑所接收的优先级。

这可以是有利的，因为在执行中继选择或中继重选时，两个ue(pc5)之间的接口和在ue与enodeb(uu)之间的接口的链路质量均可被考虑，而非仅在远程ue和候选中继ue之间的链路的质量被考虑。避免过多信令开销，因为在中继ue和enodeb之间的链路质量测量仅需要广播给远程ue。在每个优先级具有唯一通信资源的情况下应将优先级传送到远程ue，然后远程ue不需要信号解码，以便远程ue确定哪个中继ue具有最高优先级。另外，中继ue和/或enodeb可在测量方面进行大部分评估，从而减少必须发送到远程ue的数据量以及要求远程ue进行的处理量。总体上，相比于先前公开的移动通信系统，本公开可提供包括基础设施设备(诸如enodeb或基站)和多个通信终端(或ue)的移动通信系统的更有效布置。

基于优先级的d2d中继选择

根据本公开的示例性实施例，提供了包括基础设施设备和多个通信终端的移动通信系统。通信终端中的每一个包括发射器和接收器，该发射器被配置为经由无线接入接口将信号发送到基础设施设备并且经由无线接入接口将信号发送到其他通信终端，该接收器被配置为经由无线接入接口从基础设施设备接收信号并且经由无线接入接口从其他通信终端接收信号。多个通信终端中的第一通信终端被配置为基于当前经受的通信条件确定多个预定优先级中的一个优先级，并且将所确定的优先级的指示发送到多个通信终端中的第二通信终端。

第二通信终端被配置为从第一通信终端接收所确定的优先级的指示，从其他通信终端中的一个或多个接收所确定的优先级的指示以确立相关联的通信终端，其中，确立相关联的通信终端包括确定从其他通信终端中的哪个接收到最佳优先级的指示，并且将包括数据的信号发送到相关联的通信终端以便传输到基础设施设备并且经由相关联通信终端从基础设施设备接收包括数据的信号。图9示出根据本公开的布置的示例移动通信系统900。

该系统包括enodeb901和四个通信终端，或者ue902至ue906。前四个ue902至905作为中继ue操作，并且能够在enodeb901和作为远程ue操作的第五ue906之间中继信号。中继ue902至中继ue905被配置为将信号907发送到enodeb901和从enodeb901接收信号907。这些中继ue902至905被配置为基于当前经受的通信条件确定优先级，该优先级反映它们用于在远程ue906与enodeb901之间中继信号的候选资格或性能。这些当前经受的通信条件包括但不限于基于由中继ue902至中继ue905正在发送和接收的当前数据量的中继ue902至中继ue905中的每个的业务负载量，由中继ue902至中继ue905当前正在服务的远程ue906的数量以及在中继ue902至中继ue905中的每个和enodeb901之间的通信链路的所测量的质量，其可在发送和接收信号907时由中继ue902至中继ue905测量。然后，中继ue902至905被配置为将其优先级的指示908发送到远程ue906。

远程ue906被配置为从中继ue902至905中的每一个接收相对优先级的指示908。然后，远程ue906被配置为基于这些预定优先级以及在远程ue906与中继ue902至905中每一个之间的通信链路的所测量的质量来确定中继ue902至905中哪个是在远程ue906与enodeb901之间中继信号的最佳候选者。在该示例布置中，远程ue906确定第二中继ue902是最佳选择，并且因此通过发送关联消息909来确立与第二中继ue902的关联。现在，远程ue906可将表示数据的信号发送到中继ue903用于传输到enodeb901，并且经由中继ue903从enodeb901接收信号。

存在待处理的若干移动场景。除了对覆盖范围外的远程ue进行的初始中继ue选择之外，在设备从覆盖范围移动到覆盖范围外(这将需要连接到从enodeb移动到中继ue)时以及在设备从一个中继ue的覆盖范围移动到另一个中继ue的覆盖范围时(要求连接从初始中继ue移动到新中继ue)，需要选择和连接到中继ue的方式。可设想类似于在enodeb之间的切换或重选的过程，目标为新ue到网络中继而非enodeb，并且该源为enodeb或当前ue到网络中继。

在图10中总结了根据本公开的ue到网络中继场景的示例。先前可与enodeb1001通信的ue1003当前在enodeb1001的覆盖区域1004之外。然而，ue1003在中继1002的覆盖区域1005内，该中继1002也在enodeb1001的覆盖区域1004内。因此，ue1003将其自身与中继1002相关联，从而建立通信链路。信号现在可由ue1003发送并且由中继1002中继到enodeb1001。反过来，可由1003经由中继1002接收由enodeb1001发送的信号。

图11展示根据本公开的移动通信系统中的5g网络(第五代移动网络)的ue虚拟小区用例的示例。图11的移动通信系统包括具有覆盖区域1105的enodeb1101和三个ue1102至1104。ue1102具有覆盖区域1106并且为ue虚拟小区。ue虚拟小区1102主要基于ue到网络的中继，其中主要差异主要在于用于ue虚拟小区1102的用例是增加网络容量，同时保持enodeb1101的覆盖范围。

ue虚拟小区1102维护与宏网络enodeb1101的单个控制平面连接，并且被授予管理连接到它的ue1103、ue1104的权利，如同enodeb1101将(例如控制移动性、资源分配等)。换句话讲，来自驻留在虚拟小区1102上的ue1103、ue1104的控制平面1107在虚拟小区1102处终止，而虚拟小区1102借助enodeb1101具有独立控制平面1108。用户平面1109被中继到enodeb1101。

需要管理移动性的方法使得驻留在ue虚拟小区上的ue可选择另一个虚拟小区，或者驻留在enb上的ue可驻留在虚拟小区上。3gppran2分组确认：

·对于覆盖范围内和覆盖范围外的场景中的中继发现和中继选择，远程ue均可被寻址。

·对于ue正在从覆盖范围内转移到覆盖范围外以及正在从覆盖范围外到覆盖范围内移动的情况，需要针对潜在最小化服务中断进行讨论。

·中继ue将始终在覆盖范围内。处于该无线电电平的enodeb可控制ue是否可充当中继。进一步研究的是确定网络控制是每个中继ue，每个小区(广播配置)，还是两者皆有。

在中继选择方面，人们同意：

·远程ue可进行pc5无线电链路质量(在远程ue和中继ue之间)的无线电电平测量。对于覆盖范围外，无线电电平测量连同其他较高层标准可由远程ue使用来执行中继选择。

·对于覆盖范围内，进一步研究的是，确定如何使用这些测量结果(例如，测量结果可由ue使用以执行类似于覆盖范围外情况下的选择，或者其可被报告至enodeb)。

·进一步研究的是，确定如何处理重选和执行重选决策，以及确定是否需要uu链路(在ue和enodeb之间)质量以便选择/重选目的。

为了避免中继ue不得不将过多信息广播至远程ue，并且为了避免远程ue在执行重选计算时执行额外的处理，中继ue首先基于uu链路质量的测量结果(即，enodeb下行链路信号的测量结果，其中更好质量意指更高优先级)来计算优先级且/或基于负载(例如，如果中继已经服务于一个或多个ue，则为较低优先级)计算优先级。例如基于由中继向enb报告的测量结果，优先级可由enb明确设置，而非在ue中计算。可存在一组预定优先级，从中可选择一个优先级。

仅优先级需要被传送到远程ue-例如8个优先级可使用3比特传送。

然后，远程ue将执行类似于现今针对频率间和rat间移动性使用的测量和重选规程。ue基于pc5(设备到设备)链路质量从所测量的最高优先级中继中选择最佳质量的中继。可替换地，远程ue从满足选择条件(例如，信号超出阈值)的一组中继中选择最高优先级中继。

在远程ue在enb的覆盖范围中的情况下，可将测量结果报告至enodeb并且由enodeb执行中继选择(例如，类似于切换)。

图12展示了根据本公开的在移动通信系统中基于优先级的中继重选过程的示例。移动通信系统包括具有覆盖区域1206的enodeb1201以及ue1202至1205。ue1202至1204是enodeb1201的覆盖区域1206内的中继ue，而ue1205是具有覆盖范围1207的远程ue。

在该过程的步骤一中，中继ue1202至1204基于uu链路质量测量结果和/或负载(根据业务负载或已经连接的远程ue的数量)或其他标准(诸如通信资源使用、uu接口吞吐量或中继设备性能诸如天线数量)来计算优先级。在测量结束被报告之后，计算优先级或者由enodeb1201分配优先级。

在该过程的步骤二中，将这些优先级传送到远程ue1205。

在该过程的步骤三中，远程ue1205执行pc5链路质量测量并且基于这些测量结果和所传送的优先级来执行选择和/或重选。

下面给出根据图12的过程的详细示例。

步骤1

需要根据一些标准来计算优先级。在根据本公开的示例场景中，可存在八个可能的优先级，并且根据uu链路质量测量结果以及中继ue是否已经服务于远程ue来计算优先级。可在没有与中继ue相关联的任何远程ue的情况下将优先级1至优先级6分配至中继ue，并且其余较低优先级7和优先级8可用于已经具有与其相关联的远程ue的中继ue。

中继需要在覆盖范围内，并且可为每个优先级定义测量的参考信号接收功率/质量rsrp/rsrq的多个范围。例如，

具有当前远程ue的中继ue：

qrxlevmin<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+30–优先级8。

qrxlevmin+30<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+60–优先级7。

无当前远程ue的中继ue：

qrxlevmin<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+10–优先级6。

qrxlevmin+10<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+20–优先级5。

qrxlevmin+10<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+30–优先级4。

qrxlevmin+10<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+40–优先级3。

qrxlevmin+10<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+50–优先级2。

qrxlevmin+10<＝qrxlev,meas<＝qrxlevmin+60–优先级1。

可通过中继ue执行上述计算。另选地，enodeb可接收测量结果报告并且将优先级分配至ue。

步骤2

优先级需要被传送到一个或多个远程ue。其中这一情况可被完成的示例方式可以是在d2dss中或者在可指示优先级的发现消息有效负载中包括一些比特。优先级可仅为在uu链路上测量的rsrp范围的指示，远程ue在执行重选时应考虑该指示。

可替换的方法可为针对每个优先级使用一些特定物理通信资源。与在发现有效负载或d2dss中包括一些比特相比，这具有优点，因为远程ue可基于单独信号的检测确定哪个中继ue属于哪个优先级(或uursrp范围)。仅基于物理层测量结果，在不解码任何有效负载的情况下，远程ue可考虑到由用于d2dss或发现信号的物理资源的选择隐含地指示的优先级来执行重选评估。可存在例如用于各优先级的资源池。

步骤3

一旦远程ue已经执行中继ue信号的rsrp测量并且接收了优先级的指示，则重选评估会发生。存在两个主要的替代方案-首先评估优先级，然后评估pc5，反之亦然。为了首先评估优先级，ue将从具有最高优先级的所测量中继中选择具有最佳pc5rsrp测量结果的中继。替代方案可为定义一些pc5rsrp范围，然后从落入最高范围内的那些中继中选择最高优先级的中继。

在本公开中，术语基础设施单元旨在参考可以在从源终端(不包括)到基站(包括)的部分上找到的在无线电接入网络中的任何网络节点。值得注意的是，虽然在传统网络中运行的传统终端不太可能被视为基础设施单元，但是在某些示例中，例如，在某些d2d情况下，终端有时可被视为基础设施单元，例如，如果中继数据或从其他终端到基站的传输(直接或间接)。因此，该术语可以包括宏小区的基站、小小区的基站、毫微微小区、微微小区、中继节点(在上行链路和/或下行链路中操作)、提供与一个或多个其他终端的连接的终端等。

如本文中所使用的，向元件发送信息或消息可以包括向元件发送一个或多个消息并且可以涉及将信息的一部分与剩余的信息分开发送。所涉及的“消息”的数量也会根据所考虑的层或粒度而变化。

根据本公开，当仅上行链路中继节点中继上行链路信号时，可以经由一个或多个节点(其中，中继的信号基于接收到的第一上行链路信号)向基站发送中继的信号。例如，可以经由一个或多个中继节点将信号发送到基站，其中，一些或全部信号可以在仅上行链路模式或上行链路和下行链路模式中的一个中操作。

值得注意的是，尽管在lte的上下文中论述了本公开，但其教导适用于但不限于lte或其他3gpp标准。特别地，即使本文中使用的术语通常与lte标准相同或相似，但是教导并不限于当前版本的lte，并且可以同样地适用于不基于lte和/或符合任何其他未来版本的lte或3gpp或其他标准的任何合适的布置。

在所附权利要求中限定了本技术的各种其他方面和特征。可以在所附权利要求的范围内对上述实施方式进行各种修改。例如，尽管已经呈现lte作为示例应用，但是将理解的是，其他移动通信系统可以被用于本技术可以用于的系统。

以下编号的段落提供了本技术的其他示例方面和特征：

段落1.一种移动通信系统，其包括基础设施设备和多个通信终端，其中，所述通信终端中的每一个包括：

发射器，被配置为经由无线接入接口将信号发送到所述基础设施设备并且经由所述无线接入接口将信号发送到其他通信终端中的一个或多个；以及

接收器，被配置为经由所述无线接入接口从所述基础设施设备接收信号并且经由所述无线接入接口从所述其他通信终端中的一个或多个接收信号，其中，所述多个通信终端中的第一通信终端被配置为：

基于当前经受的通信条件确定表示所述第一通信终端充当用于所述多个通信终端中的第二通信终端的中继节点的相对能力的多个预定优先级中的一个；并且

将所确定的优先级的指示发送到所述第二通信终端，以选择所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的一个充当用于所述第二通信终端的中继节点。

段落2.根据段落1所述的移动通信系统，其中，所述第二通信终端被配置为：

从所述第一通信终端接收所确定的优先级的指示；

从所述其他通信终端中的一个或多个接收所述多个预定优先级中的一个的指示；

选择所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的一个充当用于所述第二通信终端的中继节点，其中，所述选择包括确定从所述第一通信终端或一个或多个所述其他通信终端中的哪一个接收所确定的优先级中最佳的一个的指示；并且

将表示数据的信号发送到所选择的通信终端以传输至所述基础设施设备或者经由所选择的通信终端从所述基础设施设备接收表示数据的信号。

段落3.根据段落1或2所述的移动通信系统，其中，所述第二通信终端处于由所述基础设施设备提供的无线电覆盖区域之外。

段落4.根据段落1、2或3所述的移动通信系统，其其中，在满足预定条件时，所述第二通信终端被配置为：

取消对所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的所选择的一个通信终端充当中继节点的选择；

选择所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的另一个通信终端充当用于所述第二通信终端的中继节点；并且

将表示数据的信号发送到所选择的另一个通信终端以传输至所述基础设施设备或者经由所选择的另一个通信终端从所述基础设施设备接收表示数据的信号。

段落5.根据段落4所述的移动通信系统，其其中，所述预定条件包括确定所述第二通信终端不再具有至所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中所选择的一个通信终端的通信链路。

段落6.根据段落4所述的移动通信系统，所述预定条件包括确定所选择的另一个通信终端发送比所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的所选择的一个通信终端更好的所确定的优先级的指示。

段落7.根据段落1至6中任一项所述的移动通信系统，其中，选择所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的一个通信终端充当用于所述第二通信终端的中继节点包括：确定所述第二通信终端与所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的哪一个具有最佳通信链路。

段落8.根据段落1至7中任一项所述的移动通信系统，其中，选择所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的另一个通信终端充当中继节点包括：首先确定所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的哪个发送最佳的所确定的优先级的指示；并且因此确定所述第二通信终端与发送最佳的所确定的优先级的指示的所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的哪个具有所述最佳通信链路。

段落9.根据段落1至7中任一项所述的移动通信系统，选择所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的一个通信终端充当中继节点包括：首先确定所述第二通信终端与所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的哪一个具有质量高于预定阈值的通信链路；并且因此确定与所述第二通信终端具有高于所述预定阈值的质量的通信链路的所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的哪个发送最佳的所确定的优先级的指示。

段落10.根据段落1至9中任一项所述的移动通信系统，其中，所述基础设施设备被配置为：

从所述第一通信终端接收所确定的优先级的指示；

从所述其他通信终端中的一个或多个接收所确定的优先级的指示；并且

选择所述第一通信终端或所述其他通信终端之一中的一个通信终端充当中继节点。

段落11.根据段落1至10中任一项所述的移动通信系统，其中，所述当前经受的通信条件包括在所述第一通信终端与所述基础设施设备之间的通信链路的质量。

段落12.根据段落1至11中任一项所述的移动通信系统，其中，其中，所述当前经受的通信条件包括由所述第一通信终端发送和接收的数据量。

段落13.根据段落1至12中任一项所述的移动通信系统，其中，所述当前经受的通信条件包括所述多个通信终端的数量，所述多个通信终端已选择所述第一通信终端充当用于该数量的所述多个通信终端的中继节点。

段落14.根据段落1至13中任一项所述的移动通信系统，其中，所述基础设施设备被配置为：

从所述第一通信终端接收包括所述当前经受的通信条件的测量信息；

基于所述测量信息确定表示所述第一通信终端充当用于所述第二通信终端的中继节点的相对能力的所述多个预定优先级中的一个；并且

将所确定的优先级的指示发送到所述第一通信终端。

段落15.根据段落1至14中任一项所述的移动通信系统，其中，所确定的优先级的指示作为发现消息的一部分被发送到所述第二通信终端。

段落16.根据段落1至15中任一项所述的移动通信系统，其中，所确定的优先级的指示作为d2d同步信号的一部分被发送到所述第二通信终端。

段落17.根据段落1至16中任一项所述的移动通信系统，其中，所确定的优先级的指示以独立于所述多个预定优先级中任何其他确定的优先级的通信资源被发送到所述第二通信终端。

参考文献

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