用于无线通信系统中设备间通信的用户设备架构的制作方法_2

文档序号:9309071阅读:来源:国知局
UMTS)、CDMA2000 和第三代合作伙伴计划(3GPP)LTE)的移动电信系统。在许多应用中,LTE电信系统100中 包括的无线电接入网(RAN)被称为EUTRAN110。EUTRAN110可以位于UEs102a、102b和 EPC120之间。EUTRAN110包括至少一个eNB112a或112b。eNB可以是系统的固定部分 中可以控制所有或至少一些无线电相关功能的无线电基站。eNB112a或eNB112b中的一 个或更多个可以提供它们的覆盖区域或小区内UE102a、102b用于通信的无线电接口。eNB 112a和eNB112b可以分布在整个蜂窝网络中以提供宽的覆盖区域。eNB112a和eNB112b 可以与一个或更多个UE102a、UE102b、其他eNB和EPC120直接通信。
[0022] eNB112a和eNB112b可以是面向UE102a、102b的无线电协议的端点,并可以在 无线电连接和去往EPC120的连接之间中继信号。eNB和EPC之间的通信接口通常被称为 Sl接口。在某些实现中,EPC120是核心网(CN)的中心组件。CN可以是骨干网,骨干网可 以是电信系统的中心部分。EPC120可以包括移动管理实体(MME)、服务网关(S-GW)以及 分组数据网络网关(PGW)。MME可以是EPC120中的主控元件,其负责包括与订户和会话管 理相关的控制面功能的功能。SGW可以用作本地移动性锚点,使得通过该点来路由分组用于 内EUTRAN110移动性和与其他传统2G/3G系统140的移动性。S-GW功能可以包括用户面 隧道管理和交换。PGW可以向包括外部网络130 (例如IP网络)的服务域提供连接性。UE 102a、102b、EUTRAN110和EPC120有时被称为演进分组系统(EPS)。将理解,LTE系统100 的架构性演进集中于EPS。功能性演进可以包括EPS和外部网络130。
[0023] 尽管关于图1进行描述,本公开不限于这种环境。通常,蜂窝电信系统可以被描述 为由多个无线电小区或分别由基站或其他固定收发机服务的小区组成的蜂窝网络。小区用 于覆盖不同位置以在区域上提供无线电覆盖。示例性蜂窝电信系统包括:全球移动通信系 统(GSM)协议、通用移动电信系统(UMTS)、3GPP长期演进(LTE)等。除了蜂窝电信系统之 外,无线宽带通信系统还可以适于本公开中描述的各种实现。示例性无线宽带通信系统包 括IEEE802. 11WLAN、IEEE802. 16WiMAX网络等。
[0024] 图2示出了根据本公开的某些方面的示例性接入节点设备200。接入节点设备200 包括:处理模块202、有线通信子系统204和无线通信子系统206。处理模块202可以包括可 操作用于执行与管理IDC接口相关联的指令的一个或更多个处理组件(备选地被称为"处 理器"或"中央处理单元"(CPU))。处理模块202还可以包括其他辅助组件,例如随机存取 存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、次级存储设备(例如硬盘或闪存)。此外,处理模块202 可以执行某些指令和命令,以使用有线通信子系统204或无线通信子系统206来提供无线 通信或有线通信。本领域技术人员将易于理解,在不背离本公开的原理的前提下,各种其他 组件同样可以被包括在示例性接入节点设备200中。
[0025] 图3示出了根据本公开的某些方面的示例性用户设备装置300。用户设备装置300 包括:处理单元302、计算机可读存储介质304 (例如ROM或闪存)、无线通信子系统306、用 户接口 308和I/O接口 310。
[0026] 处理单元302可以包括组件并执行与结合图2所描述的处理模块202类似的功 能。无线通信子系统306可以被配置为:为由处理单元302提供的数据信息或控制信息提 供无线通信。无线通信子系统306可以包括例如:一个或更多个天线、接收机、发射机、本 地振荡器、混频器和数字信号处理(DSP)单元。在一些实现中,无线通信子系统306可以通 过直接设备间通信链路来接收或发送信息。在一些实现中,无线通信子系统306可以支持 Mnro发送。
[0027] 用户接口 308可以包括例如屏幕或触摸屏(例如液晶显示器(IXD)、发光显示器 (LED)、有机发光显示器(OLED)、微电机系统(MEMS)显示器)、键盘或小键盘、跟踪设备(例 如跟踪球、跟踪板)、扬声器和麦克风中的一个或更多个。
[0028]I/O接口 310可以包括例如通用串行总线(USB)接口。本领域技术人员将容易理 解,在示例性UE装置300中还可以包括各种其它组件。
[0029] 对于通过直接设备间通信链路进行通信的UE,在UE之间启用设备间通信链路。直 接设备间通信链路允许UE之间的数据交换,而不需要通过基站和核心网来进行路由。现在 将描述关于根据本公开的某些示例的蜂窝无线通信系统中用于支持设备间通信链路的UE 架构。
[0030] 为了支持设备间通信,UE可能需要设备内构建的额外功能。直接通信链路可以使 用下行链路(DL)无线电资源或上行链路(UL)无线电资源或两者。如果设备间通信使用 LTEDL子帧格式,则UE应当能够在与DL子帧格式兼容的DL频率上进行发送。类似地,如 果通过重用LTEUL子帧格式来启用设备间通信,则UE应当能够通过根据UL子帧格式的UL 频率进行接收。基于UL子帧格式和DL子帧格式两者,UE可以支持设备间通信。在本公开 中,假定UE在半双工模式中操作,在半双工模式中,UE不在相同频带处同时发送信号和接 收信号。换言之,避免UE在通过设备间通信链路监听其他UE时向基站进行发送。此外,避 免UE在通过设备间通信链路向其他UE进行发送时监听基站。
[0031] 图4示出了根据本公开的示例的用于设备间通信的示例性用户设备架构。如图4 所示,每一个UE包括一个接收(Rx)链(即402、408)和两个发送(Tx)链(即对于UEl的 404、406和对于UE2的410、412)。无线电链指代发送/接收信号处理必需的硬件,包括例 如射频(RF)处理组件、天线等。当DL频率用于设备间通信时,UE使用附加的发送链来通 过设备间链路发送与当前LTEDL兼容的正交频分复用(OFDM)子帧。UE(例如UE1)可以使 用第一发送链向基站发送第一信号,并使用第二发送链通过一个或更多个设备间通信链路 向一个或更多个UE(例如UE2)发送第二信号。另一方面,因为UE可以同时从eNB接收DL发送并通过设备间通信链路从另一UE接收DL发送,所以一个接收链是足够的。
[0032]eNB可以基于设备的位置重用DLD2D链路资源。如果D2D通信链路离eNB远,则 可以重用无线电资源。如果两个D2D通信链路相互距离较远,则同样可以在这些D2D通信 链路上重用无线电资源。当使用DL资源时,因为期望用于D2D链路的发送功率非常低,额 外的发送链可以具有低开销。可以使发送链的射频(RF)组件支持低发送功率。例如,功率 放大器的峰值发送功率额定值(rating)可以非常低,这可以允许较低功率组件的使用。附 加的发送链可以包括低功率RF硬件,该低功率RF硬件连接到与另一发送链相同的数字电 路/芯片组。如果特定子帧期间的发送去往另一UE,则数字信号或数模转换器(DAC)的输 出可以被路由到附加的低功率发送链。
[0033]UE应当能够在所指定的DL子帧期间与来自服务小区的DL发送同步地,通过与物 理下行链路共享信道(PDSCH)格式兼容的D2D链路向另一UE发送数据分组。因为假定设 备间通信涉及的UE邻近,针对D2D发送的接收定时应当与在UE处的针对eNB发送的接收 定时接近。在一些实现中,接收UE可能必须针对eNB至UE链路和针对D2D链路保持独立 的载波和定时跟踪环。在一些其他实现中,接收UE可以针对eNB至UE链路和针对D2D链 路保持一个载波和定时跟踪环。UE还可以保持针对这两个链路之间的载波和定时的一个或 更多个偏移值。
[0034] 图5示出了根据本公开的示例当UL频率(fj用于设备间通信时的示例性用户设 备架构500。如图5所示,每一个UE包括一个发送链(即504、510)和两个接收链(即对 于UEl的502、506和对于UE2的508、512)。UE使用附加的接收链来接收通过设备间链路 的UL发送。例如,附加的接收链可以被配置为接收通过设备间链路的与当前LTEUL兼容 的单载波正交频分复用(SC-OFDM)子帧。UE(例如UE1)可以使用第一接收链从基站接收 第一信号,并使用第二接收链通过一个或更多个设备间通信链路从一个或更多个UE(例如 UE2)接收第二信号。另一方面,因为UE可以同时通过eNB到U
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