用于控制網(wǎng)絡(luò)外設(shè)備到設(shè)備通信的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 本發(fā)明要求保護(hù)2014年5月10日由Philippe Sartori等人遞交的發(fā)明名稱為 "System and Methods for Controlling Out-of-Network Communications"的美國非臨時(shí) 申請案第14/274, 697號以及2013年5月10日由Philippe Sartori等人遞交的發(fā)明名稱 為"System and Method for a Controller for Out-of-Network D2D Communications'，的 美國臨時(shí)申請案第61/822, 119號的權(quán)益，該兩個申請的內(nèi)容在本文中通過引用結(jié)合于此， 如其全文再現(xiàn)的那樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，并且在特定的實(shí)施例中，涉及用于控制網(wǎng)絡(luò)外設(shè) 備到設(shè)備（D2D)通信的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 由于具備提供新服務(wù)、提高系統(tǒng)吞吐量以及提供更好的用戶體驗(yàn)的能力，所以設(shè) 備到設(shè)備（D2D)技術(shù)越來越有吸引力。D2D技術(shù)的看起來有前景的一個方面是D2D鄰近發(fā) 現(xiàn)。利用D2D鄰近發(fā)現(xiàn)，用戶設(shè)備（UE)嘗試發(fā)現(xiàn)鄰近UE或其它實(shí)體。這種信息可以用于 提高各種場景中的通信性能，并且實(shí)現(xiàn)更好的社交網(wǎng)絡(luò)（例如，在社交、本地、移動環(huán)境（也 被稱為S0L0M0)中）、個性化廣告以及其它應(yīng)用。D2D的潛在用例還包括如在第三代合作伙 伴計(jì)劃（3GPP)技術(shù)報(bào)告（TR) 22. 803 V12. 0. 0中描述的啟用基于鄰近的服務(wù)（ProSe)的公 共安全UE。需要用于控制這種和其它相關(guān)場景中的D2D通信的高效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)實(shí)施例，一種由用戶設(shè)備（UE)實(shí)施的用于選擇用于設(shè)備到設(shè)備（D2D)通信的 同步主設(shè)備的方法包括：接收包括定時(shí)參考的發(fā)現(xiàn)信號，并且確定發(fā)現(xiàn)信號的發(fā)射器。所述 方法還包括，根據(jù)對發(fā)現(xiàn)信號的發(fā)射器的確定，執(zhí)行以下之一：同步至發(fā)現(xiàn)信號中的定時(shí)參 考；以及傳輸?shù)诙l(fā)現(xiàn)信號。
[0005] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于選擇D2D通信的同步主設(shè)備的UE包括：至少一個處理 器；以及存儲用于由所述至少一個處理器執(zhí)行的程序的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。所 述程序包括用于執(zhí)行以下操作的指令：接收包括定時(shí)參考的發(fā)現(xiàn)信號，并且確定發(fā)現(xiàn)信號 的發(fā)射器。根據(jù)對發(fā)現(xiàn)信號的發(fā)射器的確定，所述UE被配置為執(zhí)行以下之一：同步至發(fā)現(xiàn) 信號中的定時(shí)參考；以及傳輸?shù)诙l(fā)現(xiàn)信號。
[0006] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種由UE實(shí)施的用于選擇用于D2D通信的同步主設(shè)備的方法包 括：接收標(biāo)識第二UE的發(fā)現(xiàn)信號，并且識別所述發(fā)現(xiàn)信號的信號質(zhì)量。根據(jù)信號質(zhì)量傳輸 第二發(fā)現(xiàn)信號。第二發(fā)現(xiàn)信號指示允許所述UE與所述第二UE之間的時(shí)間同步的定時(shí)參考。
[0007] 根據(jù)又一實(shí)施例，一種用于選擇D2D的同步主設(shè)備的UE包括：至少一個處理器； 以及存儲用于由所述至少一個處理器執(zhí)行的程序的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。所述程 序包括用于執(zhí)行以下操作的指令：接收標(biāo)識第二UE的發(fā)現(xiàn)信號，并且識別發(fā)現(xiàn)信號的信號 質(zhì)量。所述程序還包括用于執(zhí)行以下操作的指令：根據(jù)信號質(zhì)量來傳輸?shù)诙l(fā)現(xiàn)信號，第二 發(fā)現(xiàn)信號指示允許所述UE與所述第二UE之間的時(shí)間同步的定時(shí)參考。
[0008] 前述內(nèi)容已相當(dāng)廣泛地概述了本發(fā)明的實(shí)施例的特征，以便可以更好地理解接下 來對本發(fā)明的詳細(xì)描述。下文將描述本發(fā)明實(shí)施例的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)，這構(gòu)成了本發(fā)明 的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解，所公開的概念和特定實(shí)施例可以易被用 作對用于實(shí)施與本發(fā)明相同的目的的其它結(jié)構(gòu)或過程進(jìn)行修改或設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員還應(yīng)意識到，這種等效構(gòu)造不脫離所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的精神和范 圍。
【附圖說明】
[0009] 為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，在附圖 中：
[0010] 圖1為示出在網(wǎng)絡(luò)布置中操作的設(shè)備的圖；
[0011] 圖2為示出D2D通信的場景的圖；
[0012] 圖3為示出D2D通信的另一場景的圖；
[0013] 圖4為示出用于D2D通信的設(shè)備操作的方法實(shí)施例的流程圖；
[0014] 圖5為示出用于D2D通信的設(shè)備操作的另一方法實(shí)施例的流程圖；
[0015] 圖6為示出用于D2D通信的設(shè)備操作的另一方法實(shí)施例的流程圖；
[0016] 圖7為示出用于D2D通信的設(shè)備操作的另一方法實(shí)施例的流程圖；
[0017] 圖8為示出用于D2D通信的設(shè)備操作的另一方法實(shí)施例的流程圖；
[0018] 圖9為示出用于D2D通信的設(shè)備操作的另一方法實(shí)施例的流程圖；
[0019] 圖10為示出用于D2D通信的設(shè)備操作的另一方法實(shí)施例的流程圖；
[0020] 圖11為示出網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀態(tài)的圖；
[0021] 圖12為示出用于確定自通電后設(shè)備狀態(tài)的示例方法的流程圖；
[0022] 圖13為示出用于上行鏈路通信和下行鏈路通信的示例子幀的圖；以及
[0023] 圖14為可以用于實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施例的處理系統(tǒng)的圖。
[0024] 除非另有指示，否則不同附圖中的對應(yīng)標(biāo)號和符號通常指代對應(yīng)部分。繪制各圖 是為了清楚地說明實(shí)施例的相關(guān)方面，而未必是按比例繪制的。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下文將詳細(xì)論述當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的形成和使用。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明提供可以在 各種具體情境下實(shí)施的許多適用的發(fā)明性概念。所論述的具體實(shí)施例僅僅說明用以形成和 使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0026] 于2012年12月公布的3GPP TR 22. 803 V12. 0· 0中的3GPP系統(tǒng)方面（SA)工作 組I(WGl)已經(jīng)識別出D2D的潛在用例。例如，3GPP TR 22. 803的第55段陳述了如下："當(dāng) ProSe發(fā)現(xiàn)中所涉及的一些或全部UE在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍外時(shí)，啟用了 ProSe發(fā)現(xiàn)的ProSe啟 用公共安全UE應(yīng)能夠發(fā)現(xiàn)其它可發(fā)現(xiàn)的公共安全UE"。還列出了與網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍外（OOC) 設(shè)備相關(guān)的其它要求。3GPP TR 22. 803的第58段陳述了如下："假設(shè)兩個公共安全UE處 于無線電范圍內(nèi)并被認(rèn)證和授權(quán)，則他們應(yīng)能夠建立安全直接連接，并在專用于ProSe服 務(wù)的公共安全頻譜上交換用戶流量"。
[0027] 第65段陳述了如下："被授權(quán)的公共安全UE可以能夠充當(dāng)用于其它公共安全UE 的中繼器"。另外，第61段陳述了如下："假設(shè)公共安全UE處于傳輸范圍內(nèi)并被認(rèn)證和授 權(quán)，則它們應(yīng)能夠使用具有單一傳輸?shù)腜roSe組通信向一組公共安全UE傳輸數(shù)據(jù)"。
[0028] 雖然3GPP TR 22. 803 V12. 0· 0 (2012年12月）的第61段并沒有提及00C，但它 是相關(guān)的，因?yàn)樗m用于OOC單元。當(dāng)兩個設(shè)備是OOC時(shí)，有必要將一個OOC確立為主控制 器，以便為D2D通信提供高效的手段。本文中提供了用于通過確定主控制器來建立D2D通 信的實(shí)施例?？梢葬槍2D通信的不同方面來確立多個主設(shè)備。取決于功能性，主設(shè)備可 以不同。例如，可能存在一個用于定時(shí)的主設(shè)備，而不同的主設(shè)備用于資源分配。
[0029] 基于對基于鄰近的服務(wù)（ProSe)的描述，有可能基于相對于通信控制器的定位的 設(shè)備位置來設(shè)想各種場景，例如，演進(jìn)型n 〇deB(eNB)或其它基站技術(shù)/系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)接入無 線電節(jié)點(diǎn)。圖1示出位于eNB周圍的不同區(qū)域中的六個設(shè)備，被標(biāo)記為 81至86。設(shè)備^和 S2處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)（IC)，這意味著它們可以建立與eNB的通信鏈路。設(shè)備s 5和s 6處 于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍外（OOC)，這意味著它們無法建立任何與eNB的直接通信鏈路?？赡艽嬖?被稱為擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的區(qū)域，其中設(shè)備如&和S 4，可以觀察來自eNB的一些傳輸，但 它們可能無法建立與eNB的通信鏈路。設(shè)備可以是能夠與eNB交換無線信號的任何用戶設(shè) 備（UE)。設(shè)備的示例包括智能電話、平板計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、傳感器設(shè)備（例如，智能手 表）、或其它移動和無線通信設(shè)備。
[0030] 因?yàn)楣舶踩闆r已經(jīng)規(guī)定了某些特征，所以有必要定義關(guān)于這些覆蓋區(qū)域的行 為。對于公共安全設(shè)備，有可能存在單獨(dú)的定時(shí)主設(shè)備和資源主設(shè)備。需要用于對以下進(jìn) 行管理的規(guī)則：哪個設(shè)備成為定時(shí)主設(shè)備，何時(shí)成為定時(shí)主設(shè)備，以及設(shè)備何時(shí)成為資源主 設(shè)備。表1示出圖1至以下情況的映射。
[0031] 表1.圖1至ProSe情形的映射。


[0035] 當(dāng)至少一個設(shè)備是OOC (例如％和/或s 6)時(shí)，對涵蓋針對設(shè)備發(fā)現(xiàn)的各種可能性 的三種場景進(jìn)行定義是有用的。在以下場景中，兩個設(shè)備DJP D 2正嘗試在彼此之間建立鏈 路。對于這兩個設(shè)備存在的問題是，確定哪個設(shè)備將是主設(shè)備，而哪個設(shè)備將是從設(shè)備。與 該問題相關(guān)的另一問題是，設(shè)備如何對自身進(jìn)行分類（例如，IC、OOC或擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范 圍）。下文進(jìn)一步對分類進(jìn)行描述。
[0036] 在一種場景（在本文中被稱為場景1)中，D1*于覆蓋范圍內(nèi)，而D2處于覆蓋范圍 外。該場景在圖2中示出。在這樣的情況下，〇4皮確立為主設(shè)備，而0 2為從設(shè)備。因?yàn)镈1 是IC (如對應(yīng)于圖1中的S1)，所以D1可以與eNB進(jìn)行通信。因此，D 于享有特權(quán)的位置， 以提供認(rèn)證和安全功能。另外，D1也可以充當(dāng)中繼器，以使得02(如對應(yīng)于圖1中的S 5)能 夠與eNB進(jìn)行鏈接?？梢允沟?1成為用于D 2的定時(shí)主設(shè)備和資源分配主設(shè)備中的至少一 個。通過充當(dāng)中繼器，D1可以通過傳達(dá)D 2可以使用哪些資源來幫助使對蜂窩系統(tǒng)的潛在干 擾最小化。
[0037] 對于場景1，假設(shè)DJP D 2屬于同一 D2D類，例如兩者均為公共安全UE或兩者均為 消費(fèi)者長期演進(jìn)（LTE)設(shè)備。該場景的一種變型（本文中被稱為場景l(fā)a)是其中DJPD 2 屬于