用于分配上行链路无线资源的网络节点和方法
【技术领域】
[0001]本文实施例涉及网络节点及其中的方法。具体地，本文实施例涉及为设备到设备型(D2D)设备对分配上行链路(UL)无线资源。
【背景技术】
[0002]诸如无线设备的设备也称为，例如，用户设备(UE)、移动终端、无线终端和/或移动台。设备能够在无线通信系统或者有时也称为蜂窝无线系统或蜂窝网络的无线通信系统中进行无线通信。经由包括在无线通信系统中的无线接入网络(RAN)以及可能的一个或多个网络，可在例如两个设备、设备和固话和/或设备和服务器之间执行通信。
[0003]设备还可称为移动电话、蜂窝电话、或者具有无线功能的膝上型计算机等，仅在此列出一些其他示例。当前上下文中的设备可以是，例如，能够经由RAN与另一个实体(例如设备或服务器)通信语音和/或数据的便携式、口袋可存放、手持、包括在计算机中或者车载的移动设备。
[0004]无线通信系统覆盖可分为小区区域的地理区域，其中每个小区由基站服务，例如无线基站(RBS)，根据所用技术和术语，基站有时可称为“eNB”、“eN0deB”、“N0deB”、“B节点”或BTS (基站收发站)。基站可具有不同类型，例如，基于传输功率从而还基于小区大小的宏eNodeB、家庭eNodeB或微微(pico)基站。小区是由基站站点处的基站提供无线覆盖的地理区域。基站站点处的一个基站可服务一个或多个小区。此外，每个基站可支持一种或多种通信技术。基站通过在无线频率上操作的空中接口与基站范围内的设备通信。
[0005]在一些RAN中，多个基站可通过例如陆地线路或微波与无线网络控制器(例如，通用移动电信系统(UMTS)中的无线网络控制器(RNC))相连，和/或彼此相连。无线网络控制器有时也称为基站控制器(BSC)(例如GSM中)，可监管并协调与其相连的多个基站的各种活动。GSM是全球移动通信系统(原为:特别移动组)的缩写。
[0006]在第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)中，基站可称为eNodeB或eNB，并可与一个或多个核心网相连。
[0007]UMTS是从GSM演进的第三代移动通信系统，旨在基于宽带码分多址(WCDMA)接入技术提供改进的移动通信服务。UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)本质上是一种为设备使用宽带码分多址的无线接入网络。3GPP已承担使基于UTRAN和GSM的无线接入网络技术进一步演进。
[0008]根据3GPP GSM EDGE无线接入网络(GERAN)，设备具有多时隙类(mult1-slotclass)，所述多时隙类确定上行链路和下行链路方向的最大传输速率。EDGE是增强数据速率 GSM 演进(Enhanced Data rates for GSM Evolut1n)的缩写。在 2008 年年末，完成了3GPP长期演进(LTE)标准的第一个公开版(Release 8)，还完成了后续版本。
[0009]3GPP LTE的最新发展促进了家庭、办公室、公共热点以及甚至户外环境中的基于互联网协议(IP)服务的本地服务。本地IP接入和本地连接的重要使用情形之一包括邻近(通常在数十米以内，但有时相互距离达到几百米)设备间的直接通信。
[0010]在网络控制的所谓设备到设备(D2D)通信中，诸如无线接入网络的网络辅助彼此相邻的无线设备发现对方。这一过程也称为设备发现。然后，无线设备可建立直接链路(称为D2D承载建立)，而非经由基站的链路。事实上，当两个设备经由蜂窝基站相互通信时，通信路径包括上行跳和下行跳。这两种跳都具有关联资源，这与单跳直接D2D链路不同。在本公开的上下文中，词语“下行链路”(DL)用于从基站到无线设备的传输路径。词语“上行链路”(UL)用于相反方向，即，从无线设备到基站的传输路径。
[0011 ] 可通过无线接入网络或D2D对的任一个无线设备来发起D2D链路建立。在网络发起的D2D链路建立中，该网络意识到两个通信无线设备彼此相邻。在设备发起的D2D链路建立中，无线设备发现彼此邻近还发现使它们建立D2D链路所需的一些能力，如蓝牙。
[0012]在网络控制的D2D通信中，网络控制功能执行以下至少一项:(a)提供在两个设备间使用以确定它们相邻和/或D2D链路估计的发现信号；(b)用于D2D发现信号和/或D2D数据信道和/或D2D控制信道的资源指派；(c)至少两个设备之间的信息中继；以及(d)D2D链路的至少两个设备的连接参数配置，例如，功率设置(如实际、最小、最大)、编码和调制方案、分段(segmentat1n)配置(如传输块大小)、用于加密/完整性保护的参数和/或安全密钥以及协议参数。
[0013]LTE或演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)中的传输基于正交频分复用(OFDM)，其格式可建模为OFDM时频网格。OFDM时频网格包括在一个频率值轴和另一个时间轴之中。频率轴细分为多个频率载波，间隔一般地可以对应于15kHz，而时间轴可通过OFDM符号间隔来细分。
[0014]在这种网格中，物理资源块(PRB或RB)是包括频域中的12个连续子载波和时域中的一个时隙(0.5ms)的传输资源单元。
[0015]直接通信模式或D2D通信能够相对于传统小区技术实现多个可能增益，因为相比必须经由蜂窝接入点(如基站)进行通信的蜂窝设备，D2D设备彼此更为接近。
[0016].容量增益:首先，可以重用无线资源，例如，D2D和蜂窝层之间的OFDM RB，S卩，重用增益。其次，D2D链路在发射点和接收点之间使用单跳，这与经由蜂窝接入点的2跳链路不同，即，跳增益。
[0017].峰值速率增益:由于邻近以及可能更好的传播条件，可以应用更高阶的调制和解码方案(MCS)，以便可进一步改善最大可实现数据速率，即，邻近增益。
[0018]?延时增益:当设备通过直接链路通信时，不需要基站转发并且可以降低端到端延时。
[0019]根据当前LTE协议，网络节点通过例如无线资源控制(RRC)信令对无线通信网络中的无线设备的信令传输进行控制。存在两种类型的RRC信令:广播信令(例如，系统信息块/主信息块(SIB/MIB))以及设备专用信令。继而，网络中的无线设备通过HARQ信令向网络节点反馈信令，以通过确认(ACK)来确认信令的正确接收或者通过否定确认(NACK)来确认信令的不正确接收，不正确接收将导致对未正确接收信令的重传请求。具体地，无线设备可在上行链路(UL)物理上行链路控制信道(PUCCH)上反馈肯定确认/否定确认(ACK/NACK)。由于HARQ信令的内容明显依赖于特定无线设备的接收，向多个设备信号发送的广播信令不适合携带这种类型的信令。另一方面，专用信令由于其专用于特定设备，所以更适合HARQ信令。
[0020]然而，当前规范(例如当前的LTE协议)不提供针对D2D通信的控制和HARQ信令处理的优化性能。
【发明内容】
[0021]因此本文实施例的目的在于，提供一种改进包括蜂窝和D2D通信的无线通信网络中的性能的方法。
[0022]根据本文实施例的第一方面，该目的通过一种网络节点中用于为D2D设备对分配UL无线资源的方法来实现。所述D2D设备对包括第一无线设备和第二无线设备。所述网络节点和所述D2D对包括在无线通信网络中。所述网络节点为所述D2D设备对指派公共DL控制信令消息。然后所述网络节点为所述第一无线设备和所述第二无线设备分配UL无线资源，使得分配给所述第一无线设备的UL无线资源与分配给所述第二无线设备的UL无线资源分开。这通过在为所述第一无线设备分配的UL无线资源和为所述第二无线设备分配的UL无线资源之间应用时间偏移、频率偏移和码分复用偏移中的一个或多个来实现。基于所述公共DL控制信令消息来分配UL无线资源。
[0023]根据本文实施例的第二方面，该目的通过一种用于为D2D设备对分配上行链路无线资源的网络节点来实现。所述D2D设备对包括第一无线设备和第二无线设备。所述网络节点和所述D2D对包括在无线通信网络中。所述网络节点包括被配置为为所述D2D设备对指派公共DL控制信令消息的指派电路。所述网络节点还包括被配置为为所述第一无线设备和所述第二无线设备分配UL无线资源，使得分配给所述第一无线设备的UL无线资源与分配给所述第二无线设备的无线资源分开的分配电路。这通过在为所述第一无线设备分配的UL无线资源和为所述第二无线设备分配的UL无线资源之间应用时间偏移、频率偏移和码分复用偏移中的一个或多个来实现，其中基于所述公共DL控制信令消息来分配UL无线资源。
[0024]由于网络节点110为D2D设备对指派公共DL控制信令消息，所以节约了 DL无线资源，例如下行链路控制信息(DCI)和物理下行链路共享信道(PDSCH)。
[0025]通过根据本文实施例节约DL无线资源，优点在于:通过增加系统容量和降低延时改进了系统性能。
[0026]此外，由于网络110为D2D对的每个成员分配UL无线资源，使得这些资源分开，所以避免了来自D2D对这两个成员的同时进行的UL信令的冲突。因此，根据本文实施例的另一个优点在于，保持了与蜂窝HARQ信令系统的后向兼容性。此外，通过降低信令干扰改进了系统性能。
[0027]根据本文实施例的另一个优点在于，通过提供具有改进性能的系统，提高了订户满意度。
【附图说明】
[0028]以下参考附图详细描述本文实施例，其中:
[0029]图1是示出无线通信系统中的实施例的示意框图。
[0030]图2是示出网络节点中的方法实施例的流程图。
[0031]图3是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0032]图4是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0033]图5是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0034]图6是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0035]图7是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0036]图8是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0037]图9是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0038]图10是示出UL无线资源分配的实施例的示意图。
[0039]图11是示出网络节点的实施例的示意框图。
【具体实施方式】
[0040]首先将阐述并讨论作为本文实施例开发一部分的一个问题。
[0041]在D2D网络中，可能存在对D2D对的D2D设备来说可能相同的信令，例如来自网络节点的控制信令。事实上，在D2D网络中引入了与【背景技术】部分所提到的控制信令类型不同的控制信令类型，用于涉及D2D对的控制信令的控制信令媒体访问控制控制单元(MACCE)和/或RRC信令。这种控制信号类型的示例为所述对的时分双工(TDD)配置或者所述对的信标/参考信号(RS)配置。如果以传统或专用方式向D2D对的每个D2D设备发送该相同信令，则无线资源(例如下行链路控制信息(DCI)和物理下行链路共享信道(PDSCH))将被浪费，从而影响系统的总容量和延时。依赖于周期性广播类型(例如SIB/MIB)也不可行，因为周期性传输将消耗比HARQ重传所需资源更多的资源。事实上，这甚至更糟，例如，如果无线通信网络中存在大量D2D对(未来为支持所有种类的无线通信，这是有可能的)。根据本文实施例，避免重复信令的一种方法可以是向D2D对的两个D2D设备发送公共信令，如下文中将详细描述的那样。这可以通过例如，使用对D2D对来说公共的单个标识符(例如，在这种情形中为无线网络临时标识符(RNTI))来实现。这样，两个设备可通过公共D2D-RNTI来解码DCI，因而只需要一个DCI。根据本文实施例，避免重复信令的第二种方法可以是使用对D2D对来说公共的物理下行链路共享信道(PDSCH)以携带信令，这还涉及避免I3DSCH的浪费。然而，在D2D设备对的每个D2D设备同时在UL上发送信令的情形中，这可能产生问题，因为这些传输可导致干扰问题。这正是响应于物理下行链路控制信道(PDCCH)传输的肯定确认/否定确认(ACK/NACK)的情形。在一些实例中，例在如ACK/NACK响应的情形中，根据D2D对的每个设备对公共信令的独立接收，对D2D对的每个设备的反馈可以不同。如果D2D对的每个设备对公共信令的独立接收有所不同，则公共的反馈响应不可行。在当前系统中，具体来说在ACK/NACK响应的情形中，由于通过相同的DCI来调度I3DSCH信令，所以基于DCI的资源位置来计算携带ACK/NACK响应的PUCCH的资源分配。这可能引起由两个设备可能同时发生的ACK/NACK响应的干扰。事实上，这就是为何SIB/MIB当前不支持ACK/NACK反馈的原因，因为SIB/MIB当前用于在服务小区中向所有的无线设备广播，所以考虑到接收无线设备的不同质量和状态，难以决定是否重传。如上所述，这一问题还适用于任何类型的响应于单个公共DL信令的、来自D2D对成员的同时信令。
[0042]当前规范不考虑使用这种公共标识符或D2D-RNTI以节省用于D2D对公共DL信令的DCI和roSCH，并且不考虑D2D发送和接收之间的UL干扰问题(例如，发生在ACK/NACK反馈中)。
[0043]因此，下文描述的实施例目的在于克服这一问题，并提供一种管理D2D控制信令的方法，以便最小化无线资源的使用，并且支持来自D2D设备对中的每个单独设备的同时UL发送(例如ACK/NACK反馈的情形)，同时避免干扰问题。
[0044]图1示出了可以实现本文实施例的无线通信网络100。无线通信网络100是诸如LTE、宽带码分多址(WCDMA)全球移动通信系统(GSM)网络、任何3GPP蜂窝网络、任何3GPP2蜂窝网络、全球微波接入互操作性(WiMAX)网络、WiFi网络、或任何无线网络或系统的无线通信网络。
[0045]无线通信网络100包括蜂窝网络和D2D网络。
[0046]无线通信网络100包括网络节点110。网络节点110可以是基站，例如eNB、eNodeB、或者家庭节点B、家庭eNodeB、毫微微基站、BS、微微基站或者能够为混合无线通信网络100中的设备或机器型通信设备服务的任何其他网络单元。在一些特定实施例中，网络节点110可以是固定中继节点、移动中继节点、或者诸如用户设备的设备。混合无线通信网络100覆盖分为小区区域的地理区域，其中每个小区区域由网络节点服务，尽管一个网络节点可能服务一个或多个小区。在图1示出的示例中，网络节点110是基站，网络节点110为小区115服务。基于传输功率及相应的小区大小，网络节点110可以有不同类型，例如宏eNodeB、家庭eNodeB或者微微基站。典型地，无线通信网络100可包括与115类似由它们各自的网络节点服务的多个小区。出于简化的目的，这在图1中未示出。网络节点110可支持一