用于设备到设备通信的方法和装置与流程

本公开的非限制性和示例实施例一般涉及无线通信的技术领域，并且具体地涉及用于设备到设备(d2d)通信的方法、装置和计算机程序。

背景技术：

本节介绍了可有助于更好地理解本公开的各方面。因此，本节的陈述将以这种方式进行阅读，并且不应被理解为是承认现有技术中的内容或现有技术中没有的内容。

由于电信运营方正在努力满足来自移动用户的现有需求，所以新的数据密集型应用，例如接近感知服务正在出现。虽然当前的第四代(也被称为4g)蜂窝技术，例如由第三代合作伙伴计划(3gpp)开发的高级长期演进(lte-a)可以提供有效的物理(phy)层和媒体访问控制(mac)层解决方案和良好的性能，但是其仍然落后于移动用户的蓬勃发展的数据需求。已经考虑了对蜂窝网络的传统通信方法进行革新的新架构，并且在其中d2d通信似乎是针对下一代的有前途的解决方案。

在传统的蜂窝网络中，即使通信中涉及的双方彼此靠近，所有通信也必须通过基站(bs)，并且这适用于传统的低数据速率移动服务(诸如语音呼叫和文本消息)，和/或当用户不够接近以实施直接通信时。相反，d2d通信被定义为终端设备之间的直接通信，即，数据可以直接从一个终端设备发送到另一个终端设备而不通过基站。对于例如视频共享、游戏、接近感知社交网络之类的高数据速率服务有需求的移动用户可能潜在地位于足够短的范围内以进行直接通信(即，d2d通信)，并且在这种情况下，d2d通信可以被利用来改善无线网络的频谱效率、吞吐量、能量效率、延迟或公平性。

d2d通信可以在蜂窝频谱(即，专用于蜂窝通信的频带)中实现，或者它可以在非授权的共享频谱中实现。前者也被称为带内d2d部署，后者被称为带外d2d部署。d2d通信通常被认为是传统蜂窝通信的互补解决方案，并且因此在上面两种部署中，存在d2d通信和蜂窝通信共存的可能性。

在d2d通信和蜂窝通信二者共存的无线通信网络中，可能需要对d2d通信进行有效控制以避免对传统蜂窝通信的显着的负面影响。

技术实现要素：

最近，已经提出了在蜂窝基础设施下的d2d通信作为用于增加资源利用、改善用户吞吐量和延长用户设备的电池寿命的手段。然而，这种情况也给干扰管理带来了挑战。为了控制d2d通信以减少对非d2d通信(例如，传统蜂窝通信)的负面影响(例如，干扰)，在本公开中提供了方法、装置和计算机程序。应当理解，本公开的实施例不限于在蜂窝基础设施下部署d2d通信的示例场景，而是可以广泛应用于存在类似问题的其他场景。

本公开的各种实施例主要旨在提供用于促进无线通信网络中的d2d通信和蜂窝通信的共存而不会对蜂窝通信引起显著降级的方法、装置和计算机程序。当结合附图阅读时，从以下具体实施例的描述中还将理解本公开的实施例的其他特征和优点，附图通过示例的方式示出了本公开的实施例的原理。

在本公开的第一方面中，提供了一种在网络节点处实现的方法。该方法包括：获取网络节点与处于与该网络节点进行蜂窝通信中的第一终端设备之间的信道的第一信道状态信息，以及从设备到设备d2d通信设备集合到该网络节点和该第一终端设备之间进行蜂窝通信的接收机的信道的第二信道状态信息；基于该第一信道状态信息和该第二信道状态信息来联合确定用于该第一终端设备的蜂窝通信和该d2d通信二者的资源分配以及用于该d2d通信的第一传输功率，使得该第一终端设备的蜂窝通信的性能高于预定义的性能阈值；以及向该第一终端设备发送所确定的用于蜂窝通信的资源分配。

在一个实施例中，可以在以下条件中的至少一个条件下执行所述确定：用于该d2d通信设备集合的d2d通信的总传输功率被最小化，物理资源块被分配给处于与该网络节点进行蜂窝通信中的不多于一个终端设备，以及物理资源块被分配给用于d2d通信的不多于一个d2d对。

在另一个实施例中，所述确定可以包括：至少基于该第一信道状态信息、该第二信道状态信息和用于d2d通信的可调节传输功率，计算用于该第一终端设备与该网络节点之间的蜂窝通信的信号与干扰和噪声功率比sinr集合；以及从所计算出的sinr集合中选择高于预定义的性能阈值的最小sinr；以及将用于d2d通信的该第一传输功率确定为与所选择的最小sinr相对应的传输功率。

在又一个实施例中，所述确定可以包括：通过求解优化问题来确定资源分配和第一传输功率：

xj＝0，1

其中表示用于该d2d通信设备集合中的第j个d2d发射机的发射功率；如果第j个d2d发射机被分配了与该第一终端设备相同的资源块，则xj＝1，否则xj＝0；n是该d2d通信设备集合中的终端设备的数目；表示从该d2d通信设备集合中的第j个d2d发射机到该第一终端设备的信道增益，并且其由该第二信道状态信息来指示；pb表示该网络节点的传输功率；hbc表示从该网络节点到该第一终端设备的信道增益，并且其由该第一信道状态信息来指示，γmin表示用于该第一终端设备的预定义的性能阈值，并且在一个实施例中它可以是预定义sinr值，并且n表示该第一终端设备处的接收噪声功率。

在一个实施例中，所述确定可以包括：通过求解优化问题来确定资源分配和第一传输功率：

xj＝0，1

其中表示用于该d2d通信设备集合中的第j个d2d发射机的发射功率；如果第j个d2d发射机被分配了与该第一终端设备相同的资源块，则xj＝1，否则xj＝0；n是该d2d通信设备集合中的终端设备的数目，表示从第j个d2d发射机到该网络节点的信道增益，并且它由该第二信道状态信息来指示；pc表示该第一终端设备的传输功率，hcb表示从该第一终端设备到该网络节点的信道增益并且它由该第一信道状态信息来指示，γmin表示用于该第一终端设备的预定义的阈值，并且在一个实施例中它可以是预定义的sinr值，并且n表示该网络节点处的接收噪声功率。

在另一个实施例中，所确定的第一传输功率是针对该d2d通信所允许的最大传输功率。

在一些实施例中，该方法进一步可以包括：向该d2d通信设备集合发送所确定的用于d2d通信的资源分配和该第一传输功率。

在一个实施例中，该方法进一步可以包括：获取从该第一终端设备和该网络节点之间的蜂窝通信的发射机到该d2d通信设备集合中的d2d通信设备的信道的第三信道状态信息，以及用于该d2d通信设备的d2d通信的信道的第四信道状态信息；基于所确定的第一传输功率、该第三信道状态信息和该第四信道状态信息，确定用于该d2d通信设备的d2d通信的信号与干扰和噪声功率比sinr；以及向该d2d通信设备发送所确定的sinr。

在本公开的第二方面，提供了一种在终端设备中实现的方法。该方法包括从网络节点接收用于d2d通信的配置和用于d2d通信的资源分配，该配置指示传输功率或信号与噪声和干扰功率比sinr；基于所接收的配置来选择用于d2d通信的调制和编码方案；以及根据资源分配和所选择的调制和编码方案来实施d2d通信。

在一个实施例中，所述基于所接收的配置来选择用于d2d通信的调制和编码方案包括以下中的至少一项：从预定义的调制和编码方案集合中选择能够由该配置支持的最高调制和编码方案；以及如果所指示的传输功率或sinr低于阈值，则选择未被包括在该预定义的调制和编码方案集合中的编码方案。

在另一个实施例中，该方法进一步可以包括：向该网络节点发送第一信号和第二信号，该第一信号指示从蜂窝通信的发射机到终端设备的信道的信道状态信息，并且该第二信号指示用于该终端设备的d2d通信的信道的信道状态信息。

在本公开的第三方面，提供了一种网络节点。该网络节点包括：第一获取单元，该第一获取单元被配置为获取该网络节点与处于与该网络节点进行蜂窝通信中的第一终端设备之间的信道的第一信道状态信息，以及从设备到设备d2d通信设备集合到该网络节点和该第一终端设备之间进行蜂窝通信的接收机的信道的第二信道状态信息；确定单元，该确定单元被配置为基于该第一信道状态信息和该第二信道状态信息来联合确定用于该第一终端设备的蜂窝通信和d2d通信二者的资源分配以及用于d2d通信的第一传输功率，使得该第一终端设备的蜂窝通信的性能高于预定义的性能阈值；以及第一发送单元，该第一发送单元被配置为向该第一终端设备发送所确定的用于蜂窝通信的资源分配。

在本公开的第四方面，提供了一种终端设备。该终端设备包括：接收单元，该接收单元被配置为从网络节点接收用于d2d通信的配置和用于d2d通信的资源分配，该配置指示传输功率或信号与噪声和干扰功率比sinr；mcs选择单元，该mcs选择单元被配置为基于所接收的配置来选择用于d2d通信的调制和编码方案；以及d2d通信单元，该d2d通信单元被配置为根据资源分配和所选择的调制和编码方案来实施d2d通信。

在本公开的第五方面，提供了一种网络节点。该网络节点包括至少一个处理器和至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码；该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使得该装置至少执行根据本公开的第一方面的方法。

在本公开的第六方面，提供了一种终端设备。该终端设备包括至少一个处理器和至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码；该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使得该装置至少执行根据本公开的第二方面的方法。

在本公开的第七方面，提供了一种装置，包括用于执行根据本公开的第一方面的方法的部件。

在本公开的第八方面，提供了一种装置，包括用于执行根据本公开的第二方面的方法的部件。

在本公开的第九方面，提供了包括其上存储有程序代码的至少一个计算机可读非暂态存储器介质，该程序代码在由装置执行时，使得该装置执行根据本公开的第一方面的方法。

在本发明的第十方面，提供了包括其上存储有程序代码的至少一个计算机可读非暂态存储器介质，该程序代码在由装置执行时，使得该装置执行根据本公开的第二方面的方法。

根据如上所提及的各个方面和实施例，可以减少从d2d通信到蜂窝通信的负面影响。

附图说明

通过示例，从以下参考附图的详细描述中，本公开的各种实施例的以上和其他方面、特征和益处将变得更加明显，其中相同的附图标记或字母用于指明相同或等同的元件。附图被示出以便于更好地理解本公开的实施例，并且附图不一定按比例绘制，在附图中：

图1示出了在其中可以实现本公开的实施例的示例无线通信网络100；

图2a-图2b分别示意性地示出了蜂窝上行链路场景和蜂窝下行链路场景中对d2d通信的干扰/来自d2d通信的干扰；

图3a-图3c示出了根据本公开的实施例的在网络节点处实现的方法的流程图；

图4示出了根据本公开的实施例的信令流的示例；

图5a-图5b示出了根据本公开的实施例的在终端设备处实现的方法的流程图；

图6示出了信号与干扰和噪声功率比(sinr)和调制和编码方案(mcs)之间的映射关系的示例；

图7示出了根据本公开的实施例的作为网络节点/在网络节点中实现的装置的示意性框图；

图8示出了根据本公开的实施例的作为终端设备/在终端设备中实现的装置的示意性框图；以及

图9示出了可以体现为网络节点/在网络节点中的装置以及可以体现为终端设备/在终端设备中的装置1120的简化框图。

具体实施方式

在下文中，将参考说明性实施例描述本公开的原理和精神。应当理解，所有这些实施例仅是为了本领域技术人员更好地理解和进一步实践本发明而给出的，而不是用于限制本发明的范围。例如，作为一个实施例的一部分而示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。为了清楚起见，在本说明书中并未描述实际实现的所有特征。

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些短语不一定指的是同一个实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，应该提出，结合无论是否明确描述的其他实施例影响这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围之内。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”和“第二”等等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列术语的任何和所有组合。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“涵盖”和/或“含有”，当在本文中使用时，指定所述特征、元件和/或组件等等的存在，但不排除一个或多个其他特征、元件、组件和/或其组合的存在或添加。

在以下描述和权利要求中，除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。

如本文所使用的，术语“无线通信网络”指的是遵循任何合适的无线通信标准的网络，诸如长期演进(lte)、高级lte(lte-a)、宽带码分多址(wcdma)、高速分组接入(hspa)等。此外，可以根据任何合适的各代通信协议来执行无线通信网络中的网络节点和终端设备之间的通信，包括但不限于第一代(1g)、第二代(2g)、2.5g、2.75g、第三代(3g)、第四代(4g)、4.5g、未来的第五代(5g)通信协议、和/或当前已知或将来开发的任何其他协议。

如本文所使用的，术语“网络节点”指的是无线通信网络中的节点，终端设备经由该节点接入网络和/或从其中接收控制或服务。网络节点可以指的是基站(bs)或接入点(ap)，例如节点b(nodeb或nb)、演进型nodeb(enodeb或enb)、远程无线电单元(rru)、无线电头(rh)、远程无线电头(rrh)、中继、诸如毫微微、微微的低功率节点等等。

术语“终端设备”指的是可以接入无线通信网络并从其中接收服务的任何终端设备。作为示例而非限制，终端设备可以是用户设备(ue)，其可以是订户站(ss)、便携式订户站、移动站(ms)或接入终端(at)。终端设备可以包括但不限于移动电话、蜂窝电话、智能手机、平板电脑、可穿戴设备、个人数字助理(pda)、便携式计算机、诸如数码相机的图像捕获终端设备、游戏终端设备、音乐储存和回放设备、可穿戴终端设备、车载无线终端设备等。

在以下描述中，术语“终端设备”、“终端”、“用户设备”和“ue”可以互换使用。

图1示出了在其中可以实现本公开的实施例的示例无线通信网络100。如图1中所示，无线通信网络100可以包括一个或多个网络节点，例如网络节点101，其可以是enb的形式。应当理解，网络节点101也可以是节点b、bts(基站收发信台)和/或bss(基站子系统)、接入点(ap)等的形式。网络节点101向多个终端设备例如在其覆盖范围内的蜂窝ue(在图1和此后也被表示为cue)102-105提供无线连接。无线通信网络100还可以包括能够进行d2d通信的一个或多个终端设备，例如d2d通信设备(在图1中也被表示为due，并且在下文中被称为due的d2d设备)106-109。d2d通信使得能够在包括d2d发射机(tx)与对应的d2d接收机(rx)的d2d对之间进行直接通信。图1中的due之间的d2d通信可用于提高无线通信网络100的资源利用效率，并通过改善用户吞吐量和延长用户设备的电池寿命来改善用户体验。

作为示例，无线通信网络100可以是4glte网络。在该示例中，从enb101(tx)到cue(rx)例如(cue102和103)的下行链路(dl)传输，经由正交频分多址(ofdma)框架多路复用，并且从cue(tx)(例如cue104)到enb101(rx)的上行链路(ul)传输使用单载波频分多址(sc-fdma)技术。

在lte网络中，系统带宽可以被划分为多个资源块(rb)，并且每个下行链路/上行链路传输或d2d通信可以被分配一个或多个rb。如果d2d用户占用未被cue占用的资源，则它们不会对cue引起干扰，并且不会经历来自cue的干扰。另一方面，如果d2d用户使用与cue相同的资源，则它们可能对cue引起干扰/经历来自cue的干扰。图1中示出了示例干扰信号111-114。

在图2a-图2b中，针对无线系统200分别针对dl传输场景和ul传输场景示出了针对/来自d2d通信设备的潜在干扰。如图2a中所示，在dl时段期间，将看到两种类型的干扰，其中之一是从d2d发射机(例如，图2a中的due203或206)到正在从网络节点(例如，enb201)接收的蜂窝ue(例如，cue202)的干扰，其中的另一种是从网络节点到d2d接收机(例如，due204或205)的干扰。由于enb的最大传输功率大于d2d发射机的最大传输功率，因此在一些实施例中，从d2d发射机到cue的干扰可能仅导致微不足道的性能损失，但是，如果d2d发射机非常靠近cue，则干扰可能不可忽视。如图2b中所示，在ul时段期间，同一rb中的d2d对和cue的共存也引起两种类型的干扰。一种是从d2d发射机(例如，图2a中的due203或206)到正在从cue(例如，cue202)接收的enb的干扰，并且另一种是从cue到due(例如due204或205)的干扰。所有这些干扰都可能降级整体系统性能。因此，干扰管理在从d2d通信中获得潜在利益方面起着关键作用，并且如果干扰得不到很好的控制，则整个系统容量和效率甚至可能降级。

为了减少干扰，可以使用各种方案，包括功率控制、自适应调度和跨层优化。在分别管理功率控制和资源分配的传统解决方案中，可能很难在enb侧进行优化决策。此外，大多数传统解决方案未能同时考虑cue和due的性能。

为了解决至少部分上述问题，本文已经提出了方法、装置和计算机程序。利用本公开的一些实施例，可以通过联合控制due的资源分配和传输功率来保证正常的蜂窝ue通信的性能。利用一些其他实施例，可以在确保正常蜂窝通信的条件下最小化d2d设备的功率。

应当理解，本公开的实施例不限于图1或图2a和图2b中所示的示例无线通信网络100或200，而是可以更广泛地用于存在类似问题的任何应用场景。

现在参考图3a-图3c，其示出了无线通信网络(例如，图1中所示的无线通信网络100)中的方法300的流程图。在一个实施例中，方法300可以由网络节点(例如，图1中所示的网络节点101或图2a-图2b中所示的网络节点201)来实现。

如图3a中所图示，方法300包括在框310处获得网络节点(例如，图1中的enb101)与处于与网络节点进行蜂窝通信中的第一终端设备(例如，图1中所示的cue105)之间的信道的第一信道状态信息，以及从d2d通信设备集合(例如，图1中所示的due106-109)到网络节点与第一终端设备之间的蜂窝通信的接收机的信道的第二信道状态信息。可以理解，蜂窝通信的接收机是用于下行链路通信的第一终端设备和用于上行链路通信的enb。在框320处，网络节点基于第一信道状态信息和第二信道状态信息来联合确定用于第一终端设备的蜂窝通信和d2d通信二者的资源分配以及用于d2d通信的第一传输功率，使得第一终端设备的蜂窝通信的性能高于预定义的性能阈值。在框330处，网络节点向第一终端设备发送所确定的用于蜂窝通信的资源分配。

利用方法300，可以通过联合确定用于第一终端设备和d2d通信二者的资源分配以及用于d2d通信的传输功率来保证第一终端设备(例如，图1中所示的cue105)的正常蜂窝通信。

可以理解，第一终端设备可以是无线通信网络中的任何蜂窝通信设备，并且方法300可以应用于确定用于多于一个蜂窝ue的资源分配。假设基站服务于小区中的n个蜂窝ue和m个ue，则蜂窝ue集合可以被表示为c＝{1，2，...，n}，并且d2d通信设备集合可以被表示为d＝{1，2，...，m}。在一个实施例中，参考图3a和方法300描述的第一终端设备可以是集合c中的任何cue(例如，集合c中的第i个终端设备)，并且可以执行方法300以确定用于集合c中的所有或一些ue的资源分配。在另一个实施例中，参考方法300描述的d2d通信设备集合可以是集合d或其子集。在某些情况下，due的数目可以大于cue的数目，例如，m>>n。

在一个实施例中，在框310处，网络节点可以通过从第一终端设备接收信道状态信息报告来获得第一信道状态信息和第二信道状态信息。例如，在下行链路时段中，第一终端设备可以测量来自d2d通信设备集合中的网络节点和d2d发射机的导频信号(或参考信号(rs))，评估对应信道的信道状态信息并经由上行链路将其报告给网络节点。

在另一个实施例中，在框310处，网络节点可以通过在上行链路时段期间在网络节点侧测量来自第一终端设备和d2d通信设备集合中的d2d发射机的导频信号(或参考信号(rs))来获得第一信道状态信息和第二信道状态信息。可以理解，在一些实施例中，网络节点可以通过测量来自第一终端设备的数据传输来获得第一信道状态信息，和/或通过测量来自d2d通信设备集合中的d2d通信设备的前导码或发现信号来获得第二信道状态信息。实施例不限于网络节点获得第一信道状态信息和第二信道状态信息的任何特定方式。

尽管在下面描述的一些实施例中，第一信道状态信息和第二信道状态信息采取可以被表示为h的信道响应的示例形式，但是可以理解，实施例不限于此。例如，在一些实施例中，第一信道状态信息和/或第二信道状态信息可以是能够指示对应信道的信道状态的任何指示。例如，信道状态信息可以是但不限于路径损耗、信道响应或距离。在一些其他实施例中，第一信道状态信息和/或第二信道状态信息可以是对应信道中经历的干扰水平的指示。

在一个实施例中，在框320处，网络节点可以在以下条件中的至少一个条件下确定资源分配和第一传输功率：

-用于d2d通信设备集合的d2d通信的总传输功率被最小化，

-物理资源块被分配给处于与网络节点进行蜂窝通信中的不多于一个终端设备，以及

-物理资源块被分配给用于d2d通信的不多于一个d2d对。

第一个条件有利于将d2d设备的功耗保持在最小水平，而其他两个条件可以促进简化的计算，并且从而降低在网络侧的计算复杂度。

如图3b中所示，在一个实施例中，在框320处，网络节点可以通过以下子框3201-3203确定用于d2d通信的传输功率。

在子框3201处，网络节点可以至少基于第一信道状态信息、第二信道状态信息和用于d2d通信的可调节传输功率pd，来计算用于第一终端设备和网络节点之间的蜂窝通信的信号与干扰和噪声功率比(sinr)集合。例如，假设第一终端设备是cue集合中的第i个终端设备，则可以使用以下等式(1)来计算针对第i个cue(即，第一终端设备)的dlsinr：

其中pb表示enb的发射功率；表示在d2d设备集合中的第j个d2d发射机的发射功率；是enb与第i个cue(即，第一终端设备)之间的信道增益(或信道响应)，并且它可以由在框310处由网络节点(例如，图1中的enb101)获得的第一信道状态信息来指示；表示从第j个d2d发射机到第i个cue的信道增益；n表示在cue处的接收噪声功率，在一些实施例中其可以被假设为加性高斯白噪声(awgn)；并且xi,j指示第j个d2d发射机和第i个cue是否共享相同的(一个或多个)资源块，并且如果相同的(一个或多个)rb被分配给它们，则xi,j＝1，否则xi,j＝0。对于的每个候选值，网络节点可以获得针对sinr的值在一个实施例中，网络节点可以针对的每个候选值和xi,j的每个候选值计算sinr值在另一个实施例中，网络节点可以首先确定xi,j的值，然后基于的每个候选值和所确定的xi,j来计算sinr值

在子框3202处，网络节点可以从计算出的sinr集合中选择高于预定义的性能阈值的最小sinr。仅作为示例，在一个实施例中，预定义的性能阈值可以是可以保证第i个ue(即，第一终端设备)的性能要求的sinr阈值。在另一个实施例中，预定义的性能阈值可以是可以保证第一终端设备的最小蜂窝通信的sinr阈值。

备选地，在一些实施例中，预定义的性能阈值可以是关于误码率(ber)、误块率(bler)、吞吐量或数据速率的阈值。

在子框3203处，网络节点可以将用于d2d通信的第一传输功率确定为与所选择的最小sinr相对应的传输功率。

作为另一示例，在一个实施例中，在框320处，网络节点可以在等式(2)中所示的条件(约束)下确定资源分配和第一传输功率：

其中，表示用于第一终端设备的预定义的性能阈值，其在一个实施例中可以是预定义的sinr值。

在一个实施例中，在框320处，网络节点可以通过求解下面的等式(2a)中所示的优化问题来执行确定：

可以基于以上等式(2)和等式(1)中所示的针对的定义来获得等式(2a)。在等式(2a)中，表示在d2d通信设备集合中的第j个d2d通信设备的发射功率；在一个实施例中，因为我们仅将第i个cue视为第一终端设备，然后为了简单起见，索引i可以被省略；在这种情况下，如果第j个d2d通信设备被分配了与第一终端设备相同的资源块，则xj＝1，否则xj＝0；n是d2d通信设备集合中的终端设备的数目；表示从d2d通信设备集合中的第j个d2d发射机到第一终端设备的信道增益，并且其由第二信道状态信息来指示；pb表示网络节点的传输功率；hbc表示从网络节点到第一终端设备的信道增益，并且其由第一信道状态信息来指示，γmin表示用于第一终端设备的预定义的性能阈值(例如，sinr阈值)，并且n表示第一终端设备处的接收噪声功率。

在该实施例中，由网络节点在框320处执行的确定保证了第一终端设备的合理的dl通信性能。

为了解决上述低复杂度的这个问题，可以将等式概括为换零钱问题，这是背包问题的变型之一。例如，网络节点可以预先设置每个d2d发射机的最小发射功率(被表示为)，然后让并且c＝(pbhbc)/γmin-n，然后可以获得用于优化的以下等式(2b)：

这种换零钱问题针对固定金额找零钱，并将零钱数目最小化。每个零钱的单位用wj表示，并且总金额为c。换零钱问题可以通过本领域技术人员已知的各种方法容易地求解，诸如动态规划算法、贪婪方法，对应的特定原理和实现可以在对应的参考文献中找到，并且本公开的实施例不限于用于求解公式化的等式(2b)的任何特定方法，因此在本文中将省略细节。

求解方程后，如果xj等于1，则due将使用预设的最小功率在此rb处发送数据，如果xj等于0，则due将不会在此rb处发送数据，因此通过最小化xj的总和，due的总传输功率将被最小化。

备选地地或另外地，在另一个实施例中，可以对第一终端设备的ul通信执行优化。对于上行链路，可以使用等式(3)来计算在网络节点处的sinr，例如：

其中，表示在d2d通信设备集合中的第j个d2d发射机的发射功率；如果第j个d2d通信设备被分配了与第一终端设备(在该示例中为第i个cue)相同的资源块，则xi,j＝1，否则xi,j＝0；n是d2d通信设备集合中的终端设备的数目，表示从第j个d2d发射机到网络节点的信道增益，并且其由第二信道状态信息来指示；表示第一终端设备的传输功率，表示从第一终端设备到网络节点的信道增益并且其由第一信道状态信息来指示，并且n表示网络节点处的接收噪声功率。

作为一个示例，类似于上面参考dl通信所描述的，网络节点可以在等式(4)中所示的以下条件下在框320处进行确定，以便保证用于第一终端设备的ul的可接受性能：

在一个实施例中，在框320处，网络节点可以通过求解下面的等式(4a)中所示的优化问题来执行确定：

其中，如果第j个d2d通信设备被分配了与第一终端设备相同的资源块，则xj＝1，否则xj＝0；pc表示第一终端设备的传输功率，hcb表示从第一终端设备到网络节点的信道增益，并且它由第一信道状态信息来指示，并且γmin表示用于第一终端设备的预定义的阈值。

类似于dl场景的实现，在框320处，网络节点可以通过求解简化问题，即等式(4b)中所示的换零钱问题来确定资源分配和第一传输功率：

等式(4b)具有与等式(2b)相同的形式，不同之处在于以及

在一个实施例中，在框320处所确定的第一传输功率是针对d2d通信所允许的最大传输功率。也就是说，d2d设备只能以等于或低于第一传输功率的功率进行发送。

如图3c中所示，在另一个实施例中，方法300可以进一步包括框340，其中网络节点向d2d通信设备集合发送所确定的用于d2d通信的资源分配和第一传输功率。不总是需要框340。如果d2d通信设备集合当前没有d2d业务，则网络可能不向它们发送资源分配和第一传输功率。在另一个实施例中，网络节点可以改为向due指示确定的调制和编码方案。

备选地或另外地，在一个实施例中，方法300可以包括框350-370。在框350处，网络节点获得从第一终端设备和网络节点之间的蜂窝通信的发射机到d2d通信设备集合中的d2d通信设备的信道的第三信道状态信息，以及用于d2d通信设备的d2d通信的信道的第四信道状态信息。在一个实施例中，网络节点可以从due(例如，图1中所示的due109)获得第三信道状态信息和/或第四信道状态信息。例如，due可以测量来自网络节点(dl)或第一终端设备(ul)的蜂窝传输(例如，导频、rs)，并将估计的信道增益作为第三信道状态信息报告给网络节点。在另一个实施例中，网络节点可以通过测量来自due的信号来获得第三信道状态信息。due还可以测量d2d链路并将它作为第四信道状态信息报告给网络节点。

在框360处，网络节点可以基于在框320处确定的第一传输功率、在框350处获得的第三信道状态信息和第四信道状态信息，确定用于due的d2d通信的sinr。在一个实施例中，针对due的sinr可以如等式(5)计算：

其中pb表示网络节点的发射功率，表示第j个d2d发射机(即，针对其计算出sinr的due)的发射功率，是enb与due之间的信道功率增益，表示用于d2d通信的信道增益，n表示在due侧的接收噪声功率；并且xj指示d2d链路j是否重用蜂窝dl资源，如果duej和蜂窝通信二者使用相同的rb，则xj＝1，否则xj＝0。在等式(5)中，来自enb的传输被认为是对due的干扰。

备选地，在另一个实施例中，可以通过考虑来自一个或多个蜂窝ue的上行链路传输的干扰、使用等式(6)来计算针对due的sinr：

其中，表示icue的发射功率，是第i个蜂窝ue与due之间的信道功率增益，表示用于d2d通信的信道增益，n表示在due侧的接收噪声功率；并且xi,j指示d2d链路j是否重用第i个cue的ul资源，如果使用相同的rb，则xj＝1，否则xj＝0。在等式(6)中，来自一个或多个cue的ul传输被认为是对due的干扰。

在框370处，网络节点可以向d2d通信设备发送在框360处所确定的sinr。

现在参考图4，其示出了根据本公开的实施例的信令流的示例。如图4中所示，在下行链路中，例如在特殊子帧的导频时隙中，enb发送可以由cue和d2d设备两者测量的导频信号(如401-403所示)。ue可以基于从enb接收的下行链路导频信号来估计它们本身与enb之间的路径损耗或信道响应(如404和405所示)。例如，ue可以测量导频信号的接收信号强度。在一个实施例中，ue可以在406和407处使用上行链路导频时隙将导频信号发送回enb。在408处，enb可以基于所接收的导频信号(例如，导频信号的强度)来测量其自身与ue之间的信道增益。d2d接收机(rx)还可以通过分别侦听由cue和d2dtx发送的上行链路导频信号，在409处测量它们自身与cue之间的信道增益以及它们自身与d2d发射机(tx)之间的增益。在410处，d2d设备(例如，d2d接收机)可以向enb报告用于d2d通信的信道增益。在获取感兴趣信道的信道增益之后，在411处，例如，如参考方法300所描述的，enb可以确定用于d2d设备的资源分配cue和due和传输功率。在一个实施例中，enb可以在412处向cue发送计算出的资源分配信息。在另一个实施例中，enb还可以在413处将计算出的sinr和资源分配发送给due(例如，d2d接收机或d2d发射机或两者)。基于所指示的资源分配和传输功率，可以在414处由cue和due执行数据传输/接收。例如，cue可以在特定时隙和所分配的rb上开始ul传输过程，而due可以利用所指示的特定功率向d2d对中的其对等体发送。

现在参考图5a-图5b，其示出了在d2d终端设备(以下也被称为due，例如图1的due108或109)处实现的方法500的流程图。如图5a中所示，方法500包括框510，其中due从网络节点接收用于d2d通信的配置和用于d2d通信的资源分配，该配置指示传输功率或sinr。在一个实施例中，所指示的传输功率是针对due所允许的最大传输功率，和/或sinr是针对due的最大sinr。在框520处，due基于所接收的配置来选择用于d2d通信的调制和编码方案(mcs)；以及在框530处，due根据资源分配和所选择的mcs实施d2d通信。

在一个实施例中，如图5b中所示，在框520处，due可以在框5201处从预定义的调制和编码方案集合中选择能够由配置支持的最高调制和编码方案，和/或如果在5202处所指示的传输功率或sinr低于阈值，则选择未被包括在预定义的调制和编码方案集合中的编码方案。这使得能够基于所指示的传输功率或sinr在due侧进行自动自适应调制和编码(amc)。amc是用于改善系统容量的最重要技术之一，并且它是一种适应调制的信道感知技术。在传统蜂窝系统中，enb可以根据信道条件来调节调制和编码方案(mcs)，该信道条件可以例如经由信道质量指示符(cqi)报告由用户报告回。利用本公开的实施例，可以基于由enb所指示的传输功率和/或sinr在due侧执行amc。

例如，due可以将所接收的sinr用作针对其d2d通信的目标sinr，以选择调制方案和编码率。图6中示出了预定义的mcs集合的示例，并且每个mcs对应于特定的sinr值。d2d对的发射机可以为所分配的rb选择编码率和调制方案，例如，它可以选择可以由所指示的目标sinr支持的最大化的mcs和编码，目的是确保cue和d2d对的正常通信。

在一个实施例中，如果所指示的sinr低于阈值，例如sinr对应于预定义的mcs集合中的最低mcs，则due可以使用预定义的特殊编码方案用于其d2d通信。预定义的特殊编码方案可以是未被包括在预定义的调制和编码方案集合中的编码方案。例如，如果从enb接收的sinr低于-5.1db(对应于qpsk+1/8编码率的最低mcs)，则不能使用预定义的mcs集合中的mcs，并且在这种情况下，在框5202处，due可以回退到预定义的编码方案。预定义的特殊编码方案提供的数据速率低于由预定义的mcs集合的最低mcs所支持的数据速率。尽管本公开的实施例不限于任何特定的预定义的编码方案，但作为一个示例，它可以是重复编码方案。重复编码方案在编码之前重复源比特，并且重复可以进一步增加冗余以补偿无线信道的衰落。为此目的，due可以预先定义特定的重复规则。在一个实施例中，d2d发射机可以确定使用重复编码方案，并在d2d数据通信开始之前通过信令将其通知给对应的d2d接收机。

可选地，在一个实施例中，方法500进一步可以包括框540，其中due向网络节点发送第一信号和第二信号，第一信号指示从蜂窝通信的发射机(用于dl的enb或者用于ul的cue)到终端设备的信道的信道状态信息，并且第二信号指示用于终端设备的d2d通信的信道的信道状态信息。在一个实施例中，第一信号和第二信号可以在方法300的框360处向enb提供由enb使用的第三信道状态信息和第四信道状态信息。

现在参考图7，其示出了无线通信网络(例如，图1中所示的无线通信网络100)中的装置700的示意性框图。该装置可以被实现为网络节点/在网络节点中，例如，图1中所示的enb101。装置700可操作以执行参考图3a-图3c描述的示例方法300以及可能的任何其他过程或方法。还应理解，方法300不一定由装置700执行。方法300的至少一些步骤可以由一个或多个其他实体执行。

如图7中所图示，装置700包括第一获取单元701，被配置为获取网络节点(例如，图1的enb101)与处于与网络节点进行蜂窝通信中的第一终端设备(例如，图1的cue105)之间的信道的第一信道状态信息，以及从设备到设备d2d通信设备集合(例如，图1的due106-109)到网络节点和第一终端设备之间的蜂窝通信的接收机之间的信道的第二信道状态信息；确定单元702，被配置为基于第一信道状态信息和第二信道状态信息联合确定用于第一终端设备的蜂窝通信和d2d通信二者的资源分配以及用于d2d通信的第一传输功率，使得第一终端设备的蜂窝通信的性能高于预定义的性能阈值；以及第一发送单元703，被配置为向第一终端设备发送所确定的用于蜂窝通信的资源分配。

在一个实施例中，单元701、702和703可以被配置为分别执行方法300的框310、320和330的操作，因此，参考方法300和图3a-图3c提供的关于框310-330的描述也适用于此处，并且将不再重复细节。同样地，关于参考方法300提供的第一信道状态信息、第二信道状态信息和预定义的性能阈值的描述在此也可以应用于一些实施例中，因此将不再重复细节。

类似于参考方法300的框320所描述的，确定单元702可以被配置为在以下条件中的至少一个条件下执行确定：用于d2d通信设备集合的d2d通信的总传输功率被最小化，物理资源块被分配给处于与网络节点进行蜂窝通信中的不多于一个终端设备，以及物理资源块被分配给用于d2d通信的不多于一个d2d对。所应用的条件的一个示例可以在等式(2)或(4)中找到。

在另一个实施例中，确定单元702可以包括计算单元7021，被配置为基于至少第一信道状态信息、第二信道状态信息和用于d2d通信的可调节传输功率，计算用于第一终端设备与网络节点之间的蜂窝通信的信号与干扰和噪声功率比sinr的集合；sinr选择单元7022，被配置为从所计算出的sinr集合中选择高于预定义的性能阈值的最小sinr；以及功率确定单元7023，被配置为将用于d2d通信的第一传输功率确定为与所选择的最小sinr相对应的传输功率。

备选地，在另一个实施例中，确定单元702可以被配置为通过求解等式(2a)、(2b)、(4a)或(4b)中所示的优化问题来确定资源分配和第一传输功率。

在一个实施例中，确定单元702确定的第一传输功率是针对d2d通信所允许的最大传输功率。

可选地，在另一个实施例中，装置700进一步可以包括：第二发送单元704，被配置为向d2d通信设备集合发送所确定的用于d2d通信的资源分配和第一传输功率。

备选地或另外地，在又一个实施例中，装置700可以包括第二获取单元705，被配置为获取从第一终端设备与网络节点之间的蜂窝通信的发射机到d2d通信设备集合中的d2d通信设备的信道的第三信道状态信息，以及用于d2d通信设备的d2d通信的信道的第四信道状态信息；sinr确定单元706，被配置为基于所确定的第一传输功率、第三信道状态信息和第四信道状态信息来确定用于d2d通信设备的d2d通信的信号与干扰和噪声功率比sinr；以及第三发送单元707，被配置为向d2d通信设备发送所确定的sinr。

图8示出了装置800的示意性框图。装置800可以被实现为终端设备/在终端设备中，例如图1中所示的d2d终端设备108或109。装置800可以操作以执行参考图5a-图5b所描述的示例方法500以及可能的任何其他过程或方法。应当理解，方法500不一定由装置800执行。方法500的至少一些步骤可以由一个或多个其他实体执行。

特别地，如图8中所图示，装置800包括接收单元801，被配置为从网络节点(例如，图1中所示的enb101)接收用于d2d通信的配置和用于d2d通信的资源分配，该配置指示传输功率或者信号与噪声和干扰功率比sinr；mcs选择单元802，被配置为基于所接收的配置来选择用于d2d通信的调制和编码方案；以及d2d通信单元803，被配置为根据资源分配和所选择的调制和编码方案来实施d2d通信。

在一些实施例中，装置800可以操作以执行参考图5a-图5b所描述的示例方法500，因此，参考方法500所提供的相关描述也适用于此。

在一个实施例中，mcs选择单元802可以被配置为通过以下中的至少一项来选择mcs：从预定义的调制和编码方案集合中选择能够由该配置支持的最高调制和编码方案；以及如果所指示的传输功率或sinr低于阈值，则选择未被包括在预定义的调制和编码方案集合中的编码方案。

如图8中所示，在一些实施例中，装置800进一步可以包括反馈单元804，被配置为向网络节点发送第一信号和第二信号，第一信号指示从蜂窝通信的发射机(例如，图1中所示的cue105或enb101)到终端设备的信道的信道状态信息，并且第二信号指示用于终端设备的d2d通信的信道的信道状态信息。

图9示出了可以体现在网络节点中/作为网络节点(例如，图1中所示的enb101)的装置910，以及可以体现在终端设备中/作为终端设备(例如，图1中所示的d2d终端设备106-109之一)的装置920的简化框图。

装置910可以包括诸如数据处理器(dp)之类的至少一个处理器911和耦合到处理器911的至少一个存储器(mem)912。装置910进一步可以包括耦合到处理器911的发射机tx和接收机rx913。mem912可以是非暂态机器可读存储器介质，并且它可以存储程序(prog)914。prog914可以包括指令，当在相关联的处理器911上被执行时，使得装置910能够根据本公开的实施例进行操作，例如以执行方法300。至少一个处理器911和至少一个mem912的组合可以形成适于实现本公开的各种实施例(例如方法300)的处理装置915。

装置920包括诸如dp之类的至少一个处理器921，以及耦合到处理器921的至少一个mem922。装置920进一步可以包括耦合到处理器921的合适的tx/rx923。mem922可以是非暂态机器可读存储器介质并且它可以存储prog924。prog924可以包括指令，当在相关联的处理器921上被执行时，使得装置920能够根据本公开的实施例进行操作，例如以执行方法500。至少一个处理器921和至少一个mem922的组合可以形成适于实现本公开的各种实施例(例如方法500)的处理装置925。

本公开的各种实施例可以由能够由处理器911和921中的一个或多个可执行的计算机程序、软件、固件、硬件或其组合来实现。

作为非限制性示例，mem912和922可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何合适的数据储存技术来实现，诸如基于半导体的存储器终端设备、磁存储器终端设备和系统、光存储器终端设备和系统、固定存储器和可移动存储器。

作为非限制性示例，处理器911和921可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器dsp和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。

尽管以上描述中的一些是在操作于非授权频带中的无线系统的上下文中进行的，但是不应将其解释为限制本公开的精神和范围。本公开的原理和概念可以更一般性地适用于其他无线系统。

此外，本公开还可以提供包含如上所提及的计算机程序的存储器，其包括机器可读介质和机器可读传输介质。机器可读介质还可以被称为计算机可读介质，并且可以包括机器可读储存介质，例如，磁盘、磁带、光盘、相变存储器或如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪存设备、cd-rom、dvd、蓝光盘等的电子存储器终端设备。机器可读传输介质也可以被称为载体，并且可以包括例如电、光、无线电、声学或其他形式的传播信号——诸如载波、红外信号等。

本文所描述的技术可以通过各种手段来实现，使得实现利用实施例描述的对应装置的一个或多个功能的装置不仅包括现有技术部件，而且还包括用于实现利用实施例描述的对应装置的一个或多个功能的部件，并且它可以包括用于每个单独功能的单独部件，或者可以被配置为执行两个或更多功能的部件。例如，这些技术可以以硬件(一个或多个装置)、固件(一个或多个装置)、软件(一个或多个模块)或其组合来实现。对于固件或软件，可以通过执行本文所描述的功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。

上面已经参考方法和装置的框图和流程图图示描述了本文的示例实施例。将理解，框图和流程图图示的每个框以及框图和流程图图示中的框的组合可以分别通过包括计算机程序指令的各种部件来实现。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置上以产生机器，使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令创建用于实现在一个或多个流程图框中指定的功能的部件。

此外，尽管以特定顺序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面的讨论中包含若干具体实现细节，但是这些不应被解释为对本文所描述的主题的范围的限制，而是作为可以是对特定实施例而言是特定的特征的描述。在单独实施例的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管上面的特征可以被描述为以某些组合起作用并且甚至最初要求保护如此，但是在某些情况下可以从组合中切除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本发明构思可以以各种方式来实现。给出上述实施例是为了描述而不是限制本公开，并且应当理解，在不脱离本领域技术人员容易理解的本公开的精神和范围的情况下，可以采用修改和变型。这些修改和变型被认为是在本公开和所附权利要求的范围内。本公开的保护范围由所附权利要求限定。