用于设备到设备通信的方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及在无线网络中设备到设备通信。
【背景技术】
[0002] 随着智能手机和平板电脑的广泛使用，无线网络中数据容量的需求已经显著增 加。除了传统的语音服务之外，消费者现在希望能够使用他们的无线设备上往往W高清晰 度格式观看流送视频，实时玩在线游戏，和传输大文件。该对无线网络施加了额外的负载， 并且尽管蜂窝技术进步（例如，4G网络的部署，使用较新版本的IE邸802. 11标准族），但 是容量仍是供应商必须考虑的一个问题。
【附图说明】
[0003] 图1是可W实现本发明的各种实施例的通信系统的示例。
[0004] 图2是示出根据本发明实施例的网络实体的某些方面的框图。
[0005] 图3是示出本发明实施例中的肥的各个方面的框图。
[0006] 图4A是根据本发明实施例的帖结构。
[0007] 图4B是根据本发明实施例的资源块。
[000引图5是根据本发明实施例的上行链路子帖。
[0009] 图6是根据本发明实施例的下行链路子帖。
[0010] 图7A是根据本发明实施例的载波。
[0011] 图7B是根据本发明实施例的分量载波的聚合。
[0012] 图8A是根据本发明实施例的无线网络。
[0013] 图8B示出根据本发明实施例的帖、子帖和特殊子帖。
[0014] 图9、图10和图11示出根据本发明实施例的D2D通信方案。
[0015] 图12、图13、图15和图16示出根据本发明的各种实施例的D2D通信期间采取的 步骤。
[0016] 图14示出根据本发明实施例的HARQ缓冲。
【具体实施方式】
[0017] 诸如LTE和UMTS的蜂窝网络传统上在网络控制无线电通信的模型上操作。例如， 假设肥1的和肥2在传统蜂窝网络中操作，并且该网络包括eNBl和eNB2,其中，肥1连接 至IJeNBl，并且肥2连接到eNB2。当肥1发射意在用于肥2的数据时，该数据从肥1行进至 eNBLeNBl再将该数据中继到eNB2。然后，eNB2将消息中继给肥2。因此，在蜂窝网络上数 据从肥1到达肥2需要至少两跳扣El-〉eNBl) (eNB2->肥2)。路由需要的额外跳数可能造成 进一步的延迟。即使两个肥连接到相同eNB，也可能会发生该样的延迟。
[0018] 然而，如果肥能够使用所谓的设备到设备值2D)通信彼此直接通信，则数据从肥1 到达肥2将仅需要一跳（肥1-〉肥2)。
[0019] 在本发明的实施例中，肥在不经过网络或其它中间实体的情况下直接彼此通信。 为了执行该种D2D通信，UE使用网络的资源（例如，蜂窝频谱）。然而，UE可W保持其通常 与网络的连接（例如，每个肥可W仍然连接到蜂窝网络的eNB)。
[0020] 蜂窝网络中D2D通信的好处包括；（1)增加蜂窝系统吞吐量（例如，D2D业务使用 较少的资源来进行相同数据量的通信），和（2)改进用户体验（例如，更快的数据传输和减 少的等待时间）。
[0021] 按照上述内容，提供一种用于设备到设备通信的方法和装置。根据本发明的实施 例，第一用户设备扣巧和第二肥中的一个或两个通过载波（例如，上行链路或下行链路蜂 窝载波）与网络元件（例如，eNB)进行通信。第一肥和第二肥还使用已经由网络实体分 配给它们的载波资源参与D2D通信。使用分配的资源，第一肥和第二肥使用具有第一组 符号和第二组符号的子帖进行通信。
[0022] 第一组符号被配置用于第一肥到第二肥的直接无线传输。第二组符号被配置用 于第二肥到第一肥的直接无线传输。第一组符号和第二组符号之间是保护间隔。在一些 实施例中，在保护间隔期间，第一UE和第二UE中的至少一个从向其他UE发射数据切换到 从其他肥接收数据。在其他实施例中，在保护间隔期间，第一肥和第二肥都不向其他肥 发射。
[0023] 在一些实施例中，该方法设及经由第二载波（例如，上行链路载波或下行链路蜂 窝载波）将关于子帖的配置的信息发射到UE中的一个或两个。第一载波和第二载波可W 是相互排斥的，原因在于它们各自的信道带宽不重叠。
[0024] 在各种实施例中，基于一个或多个因素确定对于第一肥和第二肥之间的直接无 线通信的需要，所述一个或多个因素包括；第一肥和第二肥相对彼此的位置；由所述肥中 的一个或两个发射的参考信号的质量；用户请求；小小区标识符对第一UE和第二UE中的 一个或多个的可见性。
[0025] 在本发明的另一个实施例中，无线通信系统的网络实体建立与至少第一肥的连 接，并且确定对于第一肥与第二肥之间的直接无线通信的需要。如果网络元件确定需要 在第一肥和所述第二肥之间的直接无线通信，则其指配要用于在载波上第一肥和第二 肥之间的直接无线链路的重复帖序列。在序列内对帖进行时分复用，并且每个重复帖包括 多个子帖，所述多个子帖中的一个或多个具有第一符号序列、第二符号序列、和第=符号序 列。
[0026] 第一符号序列被指配给第一肥W用于到第二肥的直接传输。第二符号序列被指 配给第二肥W用于到第一肥的直接传输。第S符号序列用作第一符号序列和第二符号序 列之间的过渡区。第一肥或第二肥使用过渡区来从无线信号的发射切换到接收。
[0027] 在本发明的实施例中，网络元件确定肥参与D2D和蜂窝通信两者的能力，并且至 少部分地基于所确定的能力来确定D2D子帖的时分复用模式。
[002引在另一个实施例中，网络元件确定由第一肥在第一符号序列上向第二肥发射所 使用的传输模式或传输方案。该确定可W基于第一肥参与直接无线通信的能力，W及第一 肥参与直接无线通信的同时参与蜂窝通信的能力。
[0029] 本发明的另一个实施例是具有收发器的第一肥，所述第一肥被配置为在第一载 波上将信息发射到网络元件，并且在第二载波上从网络元件接收信息。该信息识别已经分 配给第一肥w用于参与与第二肥的直接无线通信的第一载波的资源。所识别的资源包括 子帖，该子帖具有：第一组符号，该第一组符号被配置用于从第一UE到第二UE的直接无线 传输；第二组符号，该第二组符号被配置用于从第二UE到第一UE的直接无线传输；W及第 一组符号和第二组符号之间的保护间隔。
[0030] 肥还包括可通信地链接到收发器的存储器。该存储器被配置为存储表示所识别的 资源的数据。肥还包括可通信地链接到存储器和收发器的处理器。该处理器被配置为从存 储器检索数据，并且使用检索到的数据，控制收发器使用识别的第一载波的资源来参与与 第二肥的直接无线通信。
[0031] 参照图1，现将描述可W使用本发明实施例的无线通信网络的示例。网络100被 配置为使用一个或多个无线电接入技术（RAT)，其实例包括E-UTRA、IE邸802. 11和IE邸 802. 16。网络100包括第一小区C1和第二小区C2。C1和C2的可能实现方式包括蜂窝网 络宏小区、毫微微小区、微微小区和无线接入点。由第一网络实体NE1管理第一小区C1，并 且由第二网络肥2管理第二小区C2。网络实体的可能实现方式包括E-UTRA基站、eNB、发 射点、远程无线电头、化NB、802. 11AP、和IE邸802. 16基站。
[0032] 图1中还示出用户设备扣巧肥1、肥2和肥3。肥的可能实现方式包括移动电话、 平板计算机、膝上型计算机、和M2M(机器对机器）设备。肥1和肥2中的每一个将信号发射 到一个或多个肥W及从一个或多个肥接收信号。
[0033] 网络实体与肥之间的通信通常发生在肥位于网络实体的覆盖区域内时。例如， 肥1通常与肥1和肥2通信，并且肥2通常与肥3通信。在某些情况下，每个网络实体可W 将信号发射到连接到其它网络实体的肥，和从连接到其它网络实体的UE接收信号。例如， 如果肥3接近肥1的覆盖区域，则肥1能够与UE3进行沟通。
[0034] 图1的小区、网络实体和肥仅是代表性的，并且旨在便于描述。实际上，网络100 可W具有许多小区和网络实体，并且与许多肥通信。
[0035] 在本发明的一些实施例中，C1或C2通过单个网络实体来控制，或通过彼此协调的 多个网络实体来控制，例如，当使用载波聚合（CA)或协调多点通信（CoMP)时。此外，CI和 C2的一个或多个可W是虚拟小区。虚拟小区是多个网络实体合作的结果而创建的小区。UE 一般不会察觉虚拟小区和非虚拟小区之间的任何区别。
[0036] 在本发明的实施例中，每个肥（图1)是能够经由网络实体肥1和肥2将数据发送 到网络100的其他元件和从网络100的其他元件接收数据的无线通信设备。每个肥还能 够经由一个或多个网络实体肥1和肥2通过网络100与其它肥通信。此外，肥的一个或 两者能够参与D2D通信。
[0037] 在各种实施例中，图1的每个肥能够在化载波上将用户数据和控制信息发射到 一个或多个网络实体，并且在化载波上从一个或多个网络实体接收数据和控制信号。如本 文所用，"控制信息"包括UE和网络100的各个元件用于促进信息的数据，但是该并不意在 由用户或由用户应用访问。本文的"用户数据"旨在是指由用户和用户应用访问的数据。 [003引在本发明的实施例中，化载波由第一组RF频率组成，而化载波由第二组RF频率 组成。在一些实施例中，化载波的频率与化载波的频率不重叠。化和化载波可W是由诸 如美国联邦通信委员会（FCC)的监管机构许可使用的部分频谱。对于监管机构未许可使用 的，也可W指配给化和化载波。
[0039] 在一个实施例中，化载波和化载波中的至少一个由连续频率的单块组成。在另 一个实施例中，化载波和化载波中的至少一个由多个非重叠连续频率块组成。
[0040] 仍参考图1，网络100还包括回程系统（未示出）。回程系统包括诸如光纤线路的 有线和无线基础结构元件，所述有线和无线基础结构元件在网络100的各部分，包括网络 实体之间，携带信号。网络100还包括核屯、106,核屯、106使用各种资源控制网络100的操 作，包括计费系统、归属位置寄存器和互联网网关。在图1描绘了几个核屯、资源。在LTE实 施例中，核屯、106的资源通过E-UTRA与网络实体通信W及与其它网络通信。图1描绘了核 屯、资源的示例。
[0041] 图2图示了根据本发明实施例的网络实体（来自图1)的配置。网络实体包括控制 器/处理器210、存储器220、数据库接口 230、收发器240、输入/输出（I/O)设备接口 250、 网络接口 260,和天线221表示的一个W上的天线。该些元件的每一个经由一个或多个数据 通路270可通信地彼此链接。数据通路的示例包括电线和无线连接，所述电线包括其尺寸 W微米测量的电线。
[0042] 在网络实体的操作期间，收发器240从控制器/处理器210接收数据并经由天线 221发射表示数据的RF信号。类似地，收发器240经由天线221接收RF信号，将信号转换 为适当格式的数据，并将数据提供给控制器/处理器210。控制器/处理器210从存储器 220检索指令，并且基于那些指令，将出站数据提供给收发器240,或从收发器240接收传入 数据。如果需要的话，则控制器/处理器可W经由数据库接口 230从数据库检索便于其操 作的数据。
[0043] 仍参考图2,控制器/处理器210可W经由网络接口260将数据发射到禪合到回程 网络的网络100 (图1)的其它网络实体。控制器/处理器210还可W经由输入/输出接口 250从诸如外部驱动器的外部设备接收数据，W及将数据发送到该外部设备。
[0044] 控制器/处理器210可W是任何可编程处理器。例如，控制器/处理器210可W 被实现为通用或专用计算机、编程微处理器或微处理器、外围集成电路元件、专用集成电路 或其他集成电路、硬件/电子逻辑电路（诸如离散元件电路）、可编程逻辑器件（诸如可编 程逻辑阵列）、现场可编程口阵列等。
[0045] 存储器220可各种方式来实现，包括易失性和非易失性数据存储、电磁光存 储器、随机存取存储器（RAM)、高速缓冲存储器、硬盘驱动器或其他类型的存储器。数据被存 储在存储器220中或单独的数据库中。控制器/处理器210使用数据库接口 230来访问数 据库。数据库包含任何格式化数据W将肥连接到网络100 (图1)。收发器240创建与肥 的数据连接。
[0046] I/O设备接口 250可W连接到一个或多个输入设备，该输入设备可W包括键盘、鼠 标、笔操作触摸屏或监视器、语音识别设备、或接受输入的任何其他设备。I/O设备接口 250 还可W连接到一个或多个输出设备，诸如监视器、打印机、磁盘驱动器、扬声器、或提供的用 于输出数据的任何其他设备。I/O设备接口 250可W接收来自网络管理员的数据任务或连 接准则。
[0047] 网络连接接口 260可W被连接到通信设备、调制解调器、网络接口卡、收发器、或 能够发射和从网络100接收信号的任何其它设备。网络连接接口 260可W用于将客户端设 备连接到网络。
[0048] 根据本发明的实施例，天线221是链接到一个或多个数据路径270的一组地理上 并置或近端物理天线元件中的一个，一个或多个数据路径2