移動通信網絡中的設備到設備通信管理的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及通信系統。更具體而言，本發明設及無線或移動電信網絡領域。甚至 更具體而言，本發明設及移動通信設備之間直接通信（設備到設備通信或D2D通信）的管 理。
【背景技術】
[0002] -般而言，在移動（蜂窩）電信網絡中，移動設備（例如，移動電話、智能電話和 平板電腦）一一般被稱為用戶設備，或簡單地稱為肥-之間的通信通過電信網絡：連接到 網絡的相應的"服務"無線電收發器或"服務"小區（例如，在3GPP長期演進化TE) /高級 LTE化TE-A)系統中的相同或不同eNodeB-演進節點B的無線電收發器）的兩個肥，通過 在無線電收發器與肥之間設置并終止的（一條或更多條）物理通信信道彼此通信。
[0003] 作為對運種傳統"2-跳"通信的備選方案，最近，已經可W獲得當碰巧在相對短距 離內時還能夠直接在它們之間通信的肥，其中傳統的"2-跳"通信在下文中也被稱為"蜂窩 通信"。
[0004] 運種直接無線電通信通常被稱為"設備到設備"、或D2D通信并且是基于由兩個 (或更多個）肥直接建立的D2D通信鏈路。D2D通信與傳統蜂窩通信的區別在于信息是通 過在肥之間直接設置和終止的物理通信信道交換的，而無需經過網絡。
[0005] 特別地，D2D通信鏈路可W由肥獨立于各自的服務無線電收發器來建立（或者， 在原理上，甚至無需肥與無線電收發器的連接）。
[0006] 直接通信的肥之間的D2D通信鏈路一般是經蜂窩通信中所使用的通信頻率范圍 中所包括的頻率建立的。網絡，即，（一個或更多個）無線電收發器，通常不具有對D2D通 信的控制，并且不知道是否有任何運種D2D通信在它們的地理覆蓋區域內的肥之間發生。 因此，在執行D2D通信的肥附近執行蜂窩通信的肥會經歷不可忽略的干擾并且，尤其是當 肥在經用于D2D通信鏈路的相同和/或相鄰頻率執行蜂窩通信時；反之亦然，執行D2D通 信的肥會由于附近肥經相同或相鄰的頻率執行蜂窩通信而經歷干擾。
[0007] 由執行蜂窩通信的肥和執行D2D通信的肥經歷的相互干擾造成蜂窩和D2D通信 都整體上降級。
[0008] 用于減輕W上提到的問題的一些權宜之計已經在本領域中提出。
[0009] 例如，US2010/0009675公開了在無線網絡中建立設備到設備通信的裝置、方法和 計算機程序。方法包括從第一設備發送啟動與第二設備的設備到設備通信的啟動消息；接 收指示用于設置用于設備到設備通信的無線電資源的請求的消息；向第二設備發送消息， 該消息包括設置用于設備到設備通信的資源的請求并且，響應于利用該資源與第二設備建 立設備到設備通信，發送設備到設備通信已建立的確認。
[0010]US2012/0258703公開了用于在通信移動設備之間建立蜂窩連接之前檢測和評估 設備到設備值2D)潛能的解決方案。發起方移動設備的蜂窩無線電接入網絡信息是從接收 到的蜂窩數據通信的會話啟動信令的會話建立消息獲得的。所獲得的發起方移動設備的蜂 窩無線電接入網絡信息與獲取的終止方移動設備的蜂窩無線電接入網絡信息進行比較。基 于該比較，檢測發起方移動設備與終止方移動設備之間的接近度是否足W允許發起方移動 設備與終止方移動設備之間的本地蜂窩設備到設備數據通信。
[0011] WO2011/047956公開了用于便于設備到設備連接建立的方法、裝置和系統。方法 可W包括指引設備到設備注冊區域標識符的指示在構成由該設備到設備注冊區域標識符 所標識的設備到設備注冊區域的一個或更多個小區中的每一個當中進行廣播。該方法還可 W包括響應于指示的廣播而指引由第一終端裝置發起的設備到設備注冊請求的接收。第一 終端裝置可W位于注冊區域內。該方法還可W包括至少部分地基于設備到設備注冊請求來 注冊第一終端裝置。還提供了對應的裝置和系統。
[0012]WO2012/114161公開了用于確定啟用無線的通信環境中客戶端節點的接近性的 設備和方法。第一客戶端節點包括包含與多個無線網絡訪問節點關聯的標識數據W及與該 客戶端節點和多個第二客戶端節點關聯的指紋數據的數據庫。當指紋信息被更新時，它被 第一客戶端節點處理，W識別具有匹配的或類似的指紋信息的第二客戶端節點。具有匹配 的或類似的指紋信息的客戶端節點被確定為在可行的設備到設備值2D)通信范圍內。
[0013]WO2010/049801公開了動態管理用于無線通信系統中多個無線通信設備之間直 接設備到設備通信的通信資源的分配的裝置、系統和方法。在一種實施例中，裝置包括通信 資源分配器，被配置為：選擇構成設備到設備組的多個無線通信設備中的主通信設備，為設 備到設備組提供便于其間的直接設備到設備通信的通信資源的分配。該裝置還包括消息發 生器，被配置為組裝包括通信資源的分配的消息。
[0014]WO2012/015698公開了用于在廣域網（WAN)中支持對等（P2P)通信的技術。一方 面，參與P2P通信的P2P設備與參與WAN通信的WAN設備之間的干擾協調可W基于網絡控 制的體系架構來執行。對于網絡控制的體系架構，P2P設備可W檢測其它P2P設備和/或 WAN設備并且可W向WAN(例如，服務基站）發送對檢測到的設備的測量（例如，對于路徑損 耗、干擾，等等）。WAN可W基于該測量來執行用于P2P設備的資源分區和/或關聯。關聯 可W包括對于給定P2P設備選擇P2P通信或WAN通信。資源分區可W包括，為了P2P通信， 資源向一組P2P設備的分配。WAN可W向P2P設備發送關聯和/或資源分區的結果，P2P設 備可W根據關聯和/或資源分區結果進行通信。
[0015]WO2011/036507提供了用于在設備到設備鏈路與2-跳蜂窩鏈路之間進行選擇的 方法和裝置，包括計算機程序產品。在一方面，提供了方法。該方法可W包括在用戶設備處 監視尋呼信號，該尋呼信號包括分配給另一用戶設備的隨機接入前導碼索引。用戶設備可 W被配置為使用被分配給另一用戶設備的隨機接入前導碼索引，并且接收包括隨機接入前 導碼的信號。用戶設備可W測量接收到的信號，W生成代表接收到的信號的質量的指示。基 于該指示而不是專用的探測器，可W作出關于是否建立直接到所述另一用戶設備的第一連 接的確定。還描述了相關的裝置、系統、方法和物品。

【發明內容】

[0016] 本申請人已經發現，上面提到的已知解決方案未能提供D2D通信的令人滿意的管 理，運是因為電信網絡不能適當地監督其整個執行，W及控制在D2D通信期間交換的數據 的量。
[0017] 因此，本申請人處理W下問題：當執行D2D通信的肥位于移動通信網絡的覆蓋區 域中時，設計適于使D2D通信盡可能地在移動通信網絡的控制之下的系統和方法。
[0018] 得益于根據本發明實施例的D2D通信控制，移動通信網絡可W連同在蜂窩通信中 用于肥的傳輸資源一起直接控制在D2D通信中用于肥的傳輸資源（傳輸功率、傳輸帶寬， 等等）。因此，移動通信網絡可W高效地分配無線電資源，W便減少D2D通信與蜂窩通信之 間的干擾并且優化無線電資源的功率頻譜效率（即，可W在特定的通信系統中經給定帶寬 被發送的數據率）。
[0019] 特別地，本發明的一方面提出了操作移動通信網絡的方法。移動通信網絡包括多 個為移動通信設備服務的無線電收發器站，移動通信網絡管理移動通信設備之間的通信。 該方法包括W下步驟。讓多個無線電收發器站中的第一無線電收發器站命令由它提供服務 的第一移動通信設備發送探測信號。讓第一無線電收發器站向第二移動通信設備提供對第 二移動通信設備接收由第一移動通信設備發送的探測信號有用的參數。讓第一無線電收發 器站執行由第一移動通信設備發送的探測信號的第一測量。讓第一無線電收發器站接收由 第一移動通信設備發送的探測信號的第二測量，該第二測量由第二移動通信設備執行。讓 第一無線電收發器站比較第一測量與第二測量。基于所述比較的結果，讓第一無線電收發 器站命令第一移動通信設備朝第二移動通信設備的通信切換成直接設備到設備通信。
[0020] 本發明的優選特征在從屬權利要求中闡述。
[0021] 在本發明的一種實施例中，探測信號的第一測量和第二測量是所述探測信號的強 度的測量，并且在所述比較表明與通過移動通信網絡的無線電收發器站的通信相比，第一 移動通信設備朝第二移動通信設備的運種直接設備到設備通信導致用于第一移動通信設 備的發送功率的減小的情況下，第一無線電收發器站命令第一移動通信設備朝第二移動通 信設備的通信的切換。
[0022] 在本發明的一種實施例中，該方法還包括W下步驟。讓所述多個無線電收發器站 中為第二移動通信設備服務的第二無線電收發器站命令第二移動通信設備發送探測信號。 讓第二無線電收發器站向第一移動通信設備提供對第一移動通信設備接收由第二移動通 信設備發送的探測信號有用的參數。讓第二無線電收發器站執行由第二移動通信設備發送 的探測信號的第=測量。讓第二無線電收發器站接收由第二移動通信設備發送的探測信號 的第四測量，該第四測量由第一移動通信設備執行。讓第二無線電收發器站比較第=測量 與第四測量。基于所述比較的結果，讓第二無線電收發器站命令第二移動通信設備朝第一 移動通信設備的通信切換成直接設備到設備通信。
[0023] 在本發明的一種實施例中，探測信號的第S測量和第四測量是所述探測信號的強 度的測量，并且在所述比較表明與通過移動通信網絡的無線電收發器站的通信相比，第二 移動通信設備朝第一移動通信設備的運種直接設備到設備通信導致用于第二移動通信設 備的發送功率的減小，則第二無線電收發器站命令第二移動通信設備朝第一移動通信設備 的通信的切換。
[0024] 在本發明的另一實施例中，讓第一無線電收發器站命令由其服務的第一移動通信 設備發送探測信號并且讓為第二移動通信設備提供服務的第二無線電收發器站命令第二 移動通信設備發送探測信號包括讓第一和第二無線電收發器站分別命令第一和第二移動 通信設備經移動通信網絡的網絡物理隨機接入信道發送所述探測信號，優選地該探測信號 是對移動通信網絡請求信號的訪問請求信號，甚至更優選地是該探測信號是經PRACH被發 送的。
[00巧]在本發明的一種實施例中，所述比較第一測量與第二測量包括比較第二測量與第 一測量的第一比率和第一闊值，并且所述比較第S測量與第四測量包括比較第四測量與第 =測量的第二比率和該第一闊值。在所述第一比率超過所述第一闊值的情況下，讓第一無 線電收發器站命令第一移動通信設備朝第二移動通信設備的通信切換成直接設備到設備 通信，并且在所述第二比率超過所述第一闊值的情況下，讓第二無線電收發器站命令第二 移動通信設備朝第一移動通信設備的通信切換成直接設備到設備通信。
[0026] 在本發明的另一實施例中，在所述直接設備到設備通信期間，讓移動通信網絡命 令第一移動通信設備和第二移動通信設備當中至少一個經物理上行鏈路共享信道，優選地 是PUSCH，直接向第二或第一移動通信設備發送數據報文。
[0027] 在本發明的一種實施例中，該方法還包括，在所述直接設備到設備通信期間，讓移 動通信網絡的第一和第二無線電收發器站接收分別從第一和第二移動通信設備發送的、針 對分別直接從第二和第一移動通信設備接收的數據報文的成功/不成功接收消息的確認， 并且讓移動通信網絡將成功/不成功接收消息的確認分別轉發到第二和第一移動通信設 備。
[0028] 在根據本發明的另一實施例中，所述接收成功/不成功接收消息的確認包括讓第 一和第二無線電收發器站經物理上行鏈路控制信道，優選地是PUCCH，接收成功/不成功接 收消息的確認，并且所述讓移動通信網絡轉發成功/不成功接收消息的確認包括讓移動通 信網絡經專用于接收的下行鏈路物理信道，優選地是PHICH，發送成功/不成功接收消息的 確認。
[0029] 在本發明的一個實施例中，該方法還包括，在所述直接設備到設備通信期間，讓第 一無線電收發器站向第一移動通信設備發送并向第二移動通信設備轉發第一下行鏈路控 制信息消息，優選地是DCI，該第一下行鏈路控制信息消息包括被分配給第一移動通信設備 的、用于經物理上行鏈路共享信道向第二移動通信設備發送數據報文的資源的第一指示， W及讓第二無線電收發器站向第二移動通信設備發送并向第一移動通信設備轉發第二下 行鏈路控制信息消息，該第二下行鏈路控制信息消息包括被分配給第二移動通信設備的、 用于經物理上行鏈路共享信道向第一移動通信設備發送數據報文的資源的第二指示。
[0030] 在本發明的另一實施例中，第一下行鏈路控制信息消息還包括被分配給第一移動 通信設備的、用于經物理上行鏈路控制信道向第一收發器站發送控制報文和/或成功/不 成功接收消息的確認的資源的第一另外指示，并且第二下行鏈路控制信息消息還包括被分 配給第二移動通信設備的、用于經物理上行鏈路控制信道向第二收發器站發送控制報文和 /或成功/不成功接收消息的確認的資源的第二另外指示。
[0031] 在本發明的一種實施例中，該方法還包括，在所述直接設備到設備通信期間，讓移 動通信網絡從分配給第一和第二移動通信設備的、用于經數據上行鏈路物理信道和經物理 上行鏈路控制信道的傳輸的資源中排除傳輸時間窗口的預定傳輸間隔。
[0032] 在本發明的另一實施例中，該方法還包括，在所述直接設備到設備通信期間，讓移 動通信網絡在傳輸時間窗口的預定傳輸間隔中將資源分配給第一和/或第二移動通信設 備，所述預定傳輸間隔跟隨其中第一和/或第二移動通信設備分別接收到第一或第二下行 鏈路控制信息消息的傳輸間隔。
[0033] 在本發明的一種實施例中，第一下行鏈路控制信息消息還包括第一調節指示，第 二下行鏈路控制信息消息還包括第二調節指示，并且該方法還包括讓第一移動通信設備根 據所述第一調節指示來調節用于發送數據報文和/或成功/不成功接收消息的確認和控制 報文的第一上行鏈路發送功率，并且讓第二移動通信設備根據所述第二調節指示來調節用 于發送數據報文和/或成功/不成功接收消息的確認和控制報文的第二上行鏈路發送功 率。
[0034] 在本發明的另一實施例中，在所述直接設備到設備通信期間，該方法還包括W下 步驟。讓第二收發器站命令第二移動通信設備經物理上行鏈路共享信道向第一移動通信設 備發送第一解調參考信號，優選地是DMRS。讓第一無線電收發器站從第一移動通信設備接 收第一直接信道質量指示符，該第一直接信道質量指示符由第一移動通信設備基于接收到 的第一解調參考信號計算并發送。讓第一收發器站命令第一移動通信設備經物理上行鏈路 共享信道向第二移動通信設備發送第二解調參考信號。讓第二無線電收發器站從第二移動 通信設備接收第二直接信道質量指示符，該第二直接信道質量指示符由第二移動通信設備 基于第二解調參考信號計算并發送。
[0035] 在本發明的一種實施例中，在所述直接設備到設備通信期間，該方法還包括W下 步驟。基于用于經物理上行鏈路數據信道從第一移動通信設備朝第二移動通信設備發送數 據報文的第一直接信道質量指示符，讓移動通信網絡確定第一調制和編碼方案，優選地是 MCS。讓移動通信網絡向第一移動通信設備并向第二移動通信設備提供所述第一調制和編 碼方案。基于用于經物理上行鏈路數據信道從第二移動通信設備朝第一移動通信設備發送 數據報文的第二直接信道質量指示符，讓移動通信網絡確定第二調制和編碼方案。讓移動 通信網絡向第二移動通信設備并向第一移動通信設備提供所述第二調制和編碼方案。
[0036] 在本發明的另一實施例中，在所述直接設備到設備通信期間，該方法還包括W下 步驟。讓第一無線電收發器站經物理下行鏈路控制信道，優選地是PDCCH，向第一移動通信 設