用于蜂窝通信系统中的设备对设备操作的系统和方法
用于蜂窝通信系统中的设备对设备操作的系统和方法
【专利说明】用于蜂窝通信系统中的设备对设备操作的系统和方法
[0001]本发明要求2012年11月20日递交的发明名称为“用于蜂窝网络中的设备对设备发送的系统和方法(System and Method for Device-to-Device Transmiss1n in aCellular Network) ”的第61/728，659号美国临时申请以及2013年11月19日递交的发明名称为“用于蜂窝通信系统中的设备对设备操作的系统和方法(System and Method forDevice-to-Device Operat1n in a Cellular Communicat1ns System)，，的第 14/084，474号美国非临时申请的优先权，这两个申请的内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本公开大体涉及数字通信，具体而言，涉及用于蜂窝通信系统中的设备对设备(D2D)操作的系统和方法。
【背景技术】
[0003]越来越多的机器被连接到互联网，并且预计机器对机器(M2M)通信需求会快速增长。M2M通信还可被称为D2D通信。在不久的将来，连接到互联网的机器的数目预计达到数十亿。如果(彼此接近的设备的)D2D通信得到促进，则许多这些通信需求被覆盖。D2D的现有方案包括使用不同的频带(例如，12Ghz)、使用电力线载波通信、使用WiFi类系统(感测和使用相同协议)、使用蜂窝频率作为具有认知能力的次级用户，以及根据情况和可用性由使用上行链路认可蜂窝网络所促进的D2D(例如，直接用户设备(UE))。
[0004]关于频谱的共享，当前多个设备共享工业，科学和医用(ISM)频段。在一些情况下，例如WiFi，先听后讲礼节(listen before talk courtesy)正在执行(例如，载波侦听多址访问(CSMA)协议的变量)。然而，大多数机器对机器通信流量通常是短包，而且在一些情况下可能需要一些服务质量(QoS)。
[0005]关于作为次级用户的认知系统，主用户(例如，TV广播设备)拥有的频谱可能被满足某些规则的次级用户使用。通常，该次级用户被要求感测信道，并且如果主用户的信号存在，则禁止发送。主网络的其它保护还可通过以下方式提供:禁止在一些地理区域中以某些频带进行二次发送，要求访问数据库以检查区域中的活动主发送器，禁止以它们的频带中进行发送，对辅助设备的发送功率施加严格限制，要求检查由主发送器设备发送的信标以确定它们是否是活动的，等等。
【发明内容】
[0006]本公开的示例实施例提供了一种用于蜂窝通信系统中的设备对设备(D2D)操作的系统和方法。
[0007]根据本公开的示例实施例，提供了一种用于操作蜂窝通信系统中的第一设备对设备(D2D)的设备的方法。所述方法包括:第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源，以及第一 D2D设备选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据地理位置信息来选择。所述方法还包括第一 D2D设备通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。
[0008]根据本公开的另一示例实施例，提供了一种用于操作蜂窝通信系统的通信控制器的方法。所述方法包括:通信控制器为所述蜂窝通信系统确定地理位置信息，地理位置信息包括蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源，以及通信控制器向在蜂窝通信系统的覆盖区域内操作的设备对设备(D2D)的设备发送地理位置信息。所述方法还包括通信控制器根据蜂窝用户的资源分配与在通信控制器的覆盖区域内操作的蜂窝用户进行通信。
[0009]根据本公开的另一示例实施例，提供了一种设备对设备(D2D)的设备。所述D2D设备包括接收器、可操作地耦合到接收器的处理器，以及可操作地耦合到处理器的发送器。接收器接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源。所述处理器选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据所述地理位置信息来选择。所述发送器通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。
[0010]实施例的一个优点是，即使蜂窝通信系统的资源被所述蜂窝通信系统充分利用，这些资源可以重用于D2D发送。
[0011]实施例的另一优点是，需要有限的信令开销来实施所述示例实施例，因此所述示例实施例的影响被最小化。
【附图说明】
[0012]为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中:
[0013]图1示出了根据本文所述的示例实施例的示例蜂窝通信系统；
[0014]图2a示出了根据本文所述的示例实施例的具有使用下行资源操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统；
[0015]图2b示出了根据本文所述的示例实施例的具有使用上行资源操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统230 ；
[0016]图2c示出了根据本文所述的示例实施例的具有使用在蜂窝通信系统中未用于通信的资源的子集的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统；
[0017]图2d示出了根据本文所述的示例实施例的的示例蜂窝通信系统，其中示出。具有不同发送功率电平的区域；
[0018]图3a示出了根据本文所述的示例实施例的当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第一示例操作的流程图；
[0019]图3b示出了根据本文所述的示例实施例的当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和控制信道信息而与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第二示例操作的流程图；
[0020]图3c示出了根据本文所述的示例实施例的当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和发送功率电平信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第三示例操作的流程图；
[0021]图4示出了根据本文所述的示例实施例的发生在支持D2D通信的蜂窝通信系统的实体中的示例操作的流程图；
[0022]图5示出了根据本文所述的示例实施例的示例第一通信设备；以及
[0023]图6示出了根据本文所述的示例实施例的示例第二通信设备。
【具体实施方式】
[0024]以下详细论述了当前示例实施例的操作和其结构。但应了解，本公开提供了可在广泛的特定环境中实施的许多适用发明概念。所论述的具体实施例仅仅说明本公开的具体结构以及用于运用本公开的具体方式，而不应限制本公开的范围。
[0025]本公开的一项实施例涉及蜂窝通信系统中的设备对设备(D2D)操作。例如，D2D设备接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，该地理位置信息包括蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和可用于蜂窝用户的蜂窝通信系统的资源。D2D设备选择所述资源避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，该资源根据地理位置信息选择，以及D2D通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。
[0026]本公开将参照特定环境中的示例实施例，即在蜂窝通信系统或类蜂窝通信系统的覆盖区域中操作的D2D设备，进行描述。本公开可应用于符合标准的通信系统，例如那些符合第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)等技术标准的通信系统，以及不符合标准的使用蜂窝通信技术来支持通信的通信系统。
[0027]图1示出了示例蜂窝通信系统100。蜂窝通信系统100包括服务多个用户设备(UE)(例如 UE 110、UE 112 和 UE 114)的演进型 NodeB (eNB) 105。eNB 105 可通过对至它的UE的资源分配(通常还称为发送机会)进行授权来控制器该UE的通信。由eNB服务的UE可以在被授权资源分配时(通过下行链路)接收发送或(通过上行链路)进行发送。使用资源分配控制通信是一种在蜂窝通信系统中使用的技术。蜂窝通信系统中的资源可以是时间资源、频率资源或组合时频资源。例如，蜂窝通信系统可具有包括10个频带的帧，而该帧可以划分为10个时隙。因此，每帧总共存在100个时频资源，而各个时频资源可由它们的频带和时间索引来寻址。
[0028]eNB通常还被称为NodeB、基站、接入点、控制器、通信控制器等，而UE通常还可被称为移动站、手机、终端、用户、订户等。
[0029]虽然可以理解通信系统可采用能够与多个UE通信的多个eNB，但是为了简单起见，仅示出了一个eNB、多个UE和两个D2D设备。
[0030]图1还示出了两个D2D设备，即D2D设备120和D2D设备122。D2D设备可互相直接通信，不必给予资源分配或不必通过媒介(如eNB进)行通信。D2D设备可简称为能够在多达几英尺或几十英尺的距离内互相进行通信的中近程设备，而蜂窝设备可以是能够与它们各自的位于多达一英里或更远的eNB进行通信的中远程设备。如图1所示，这两个D2D设备可在蜂窝通信系统100的覆盖区域内操作。当在D2D模式下操作时，这两个D2D设备可能与eNB 105或多个UE没有太多的交互。然而，在一些示例实施例中，D2D设备还可以是能够使用蜂窝通信系统100进行通信的UE。
[0031]根据示例实施例，蜂窝通信系统的资源重用于其它发送(例如用于D2D发送)，即使这些资源完全被蜂窝通信系统使用。在一些部署中，蜂窝通信的全部资源在高峰时期被完全加载。随着智能电话部署的增加和高速无线互联网接入的广泛使用，语音和数据业务均都将显著增长。因此，预计蜂窝通信系统的资源的使用只会变得更糟。事实上，在高峰时期，部署在许多人口稠密区域中的蜂窝通信系统可能不存在闲置资源。
[0032]蜂窝设备可具有地理定位能力(通过测量、遥测或其组合来确定蜂窝设备位置的能力)或能够从蜂窝通信系统中获取地理位置信息。这可能部分是因为政府规定，例如紧急服务提供商(E-911)。根据示例实施例，D2D设备还可以了解大概位置。D2D设备能够通过地理定位能力、从具有地理定位能力的其它设备中获取它们的位置、从蜂窝通信系统中获取它们的位置等方式来获得这些信息。其它技术还可用于获取地理位置信息，例如从相邻网络(例如，WiFi定位)中、从固定设备(例如装置等)的用户输入中获取地理位置信息。
[0033]在蜂窝通信系统中，资源的使用被精细控制以帮助减少干扰。例如，如果两个eNB是邻居，并且每个eNB向自己的UE进行发送(或接收)，这两个eNB可使用不同的资源向它们各自的UE进行发送(或接收)以便减少干扰。资源的控制可基于地理位置信息。
[0034]根据示例实施例，UE的地理位置信息可由蜂窝通信系统提供给D2D设备。蜂窝通信系统的操作员可使用以下系统:其通过控制子信道(物理或逻辑子信道)向UE提供媒体接入控制(MAC)层信息。该MAC层信息指配给UE的资源(即资源分配)通知给这些UE。除了资源分配，eNB和UE的位置还可由蜂窝通信系统提供。这种位置信息可通过控制信道发送，或存储在D2D设备能够访问的数据库中。
[0035]根据示例实施例，地理位置信息可用来实现蜂窝通信系统的资源的重用。根据另一示例实施例，蜂窝通信系统可在相同资源上提供D2D服务。蜂窝通信系统中的地理位置信息和资源使用感知可用于允许D2D设备使用蜂窝通信系统的资源。几乎所有eNB都服务于多个UE，通过使用不同资源(通常还称为资源块(RB))实现。在给定位置处，对于下行链路和/或上行链路，并不是所有资源都完全被蜂窝通信系统利用，因为一些资源可能被指配给不处于该位置的UE。控制信道和/或广播信道可以被解码以获取关于资源利用的信息。地理位置信息和资源使用感知，结合低发送功率电平和高级编码技术，能够支持D2D通信而不会对蜂窝通信系统产生 不当干扰。
[0036]当D2D设备使用下行资源时，只要UE足够靠该D2D设备，则该D2D发送对在同一资源中进行接收的UE产生干扰，从而遭受有害干扰。由于D2D发送相比于eNB的发送可以被设置在非常低的发送功率电平处，而且因为D2D天线通常不会被升高(与eNB的那些相同)，所以，如果到UE的距离保持足够大，则D2D发送对UE的干扰比来自使用同一资源的该UE的相邻eNB的干扰要小得多。因此，将下行资源用在D2D发送中可能是一个不错的选择。
[0037]当D2D设备使用上行资源时，对于eNB的任何扇区中使用同一资源的任意UE，D2D发送干扰该eNB。D2D发送还可对相邻eNB产生干扰。当发送功率电平在eNB处足够强以致于对来自UE的发送的接收产生负面影响时，该D2D发送会产生有害干扰。因此，D2D设备可能必须根据它们的位置、底层资源、UE发送功率电平、使用同一资源的UE的发送的期望速率等来控制和限制该D2D设备的发送功率电平。另外，来自UE的上行发送可在D2D设备处产生干扰，这可在D2D设备足够远离正在使用相同资源的UE时避免。
[0038]图2a示出了具有使用下行资源进行操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统200。蜂窝通信系统200包括eNB 205和eNB 207。eNB 205分别通过下行链路211、213和215向多个UE，包括UE 210,UE 212和UE 214进行发送。下行链路211出现在标识为资源块2和时间I (RB2，Tl)的资源上，下行链路213出现在标识为RBl，T2的资源上，而下行链路215出现在标识为RB1，Tl的资源上。蜂窝通信系统200还包括维护和提供地理位置信息的信息服务器206 (或一些其它专用D2D支持设备)。信息服务器206可向D2D设备提供地理位置信息。
[0039]D2D设备217向D2D设备219进行发送。由于D2D设备217和D2D设备219远离UE 214，所以D2D设备217使用与下行链路215相同的资源(RB1，T1)向D2D设备219进行发送，在图2中示为链路218。类似地，D2D设备220使用与下行链路211相同的资源(RB2，Tl)向D2D设备222进行发送，示为链路221。
[0040]尽管D2D设备217和D2D设备219远离UE214，但通过链路218的发送可能会在UE214处产生干扰(示为干扰223)。类似地，通过链路221的发送可能会在UE210处产生干扰(示为干扰224)。此外，从eNB 205到UE 214的发送可能会在D2D设备219处产生干扰(示为干扰225)，而从eNB 205到UE 210的发送会在D2D设备222处产生干扰(示为干扰 226)ο
[0041]存在若干种方式来确定eNB (如eNB205)正在使用的资源。资源指配可以动态地、半静态地或静态地进行。在动态资源指配中，资源指配可以迅速改变并且可以在每个TTI内进行。D2D设备必须侦听广播或控制信道并使用同一信道中的资源。在半静态资源指配中，指配之后，该资源指配在某一时间内可能是固定的，例如持续性调度。在这种场景下，特定消息可用在广播信道中以通知设备(例如，UE、D2D设备等)关于活动资源指配。活动资源指配可包括当前和/或未来资源指配。在静态资源指配中，资源指配可以是固定的或者仅在很长一段时间过后改变。在这种场景中，资源指配可以在区域性的互联网、网络或数据库中通告。根据示例实施例，这些资源可以划分到组中并被指配给不同的地理区域。D2D设备可使用指配给远离它们的地理区域的资源。将资源划分成指配给不同地理区域的组可以通过静态方式执行，其中通常在较长时间后缓慢发生改变。
[0042]根据示例实施例，当使用下行资源时，D2D设备可访问地理位置信息数据库以获取活动UE的位置信息，并确定待使用的资源以及发送功率电平。或者，该地理位置信息可由蜂窝通信系统广播，使得侦听范围内的D2D设备可以接收地理位置信息，或该地理位置信息可被加密，使得只有预先认可的D2D设备或D2D设备组可以接收该地理位置信息。
[0043]图2b示出了具有使用上行资源操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统230。蜂窝通信系统230包括eNB 235和eNB 237。eNB 235分别通过上行链路240、242和244从多个UE，包括UE 239,UE 241和UE 243进行接收。下行链路240发生在标识为RB2，Tl的资源上，下行链路242发生在标识为RBl，T2的资源上，而下行链路244发生在标识为RBl，Tl的资源上。蜂窝通信系统200还包括维护和提供地理位置信息的信息服务器236 (或一些其它专用D2D支持设备)。信息服务器236可向D2D设备提供地理位置信息。
[0044]D2D设备245向D2D设备247进行发送。由于D2D设备245和D2D设备247远离UE243，所以D2D设备245使用与上行链路244相同的资源(RB1，T1)向D2D设备246进行发送，在图2b中示为链路246。类似地，D2D设备248使用与上行链路240相同的资源(RB2，Tl)向D2D设备250进行发送，示为链路249。
[0045]尽管D2D设备245和D2D设备247远离eNB 235，但通过链路246的发送可能会在eNB 235处产生干扰(示为干扰255)。类似地，通过链路249的发送会在eNB 235处产生干扰(示为干扰254)。此外，从UE 239到eNB 235的发送会在D2D设备250处产生干扰(示为干扰252)，而从UE 243到eNB 235的发送会在D2D设备247处产生干扰(示为干扰253) ο
[0046]根据示例实施例，到遥远蜂窝设备的D2D设备发送所产生的干扰可以通过降低D2D设备的发送功率电平来减轻。类似地，蜂窝设备到D2D设备的干扰或同时发生D2D发送所引起的干扰可通过使用高级信号编码技术，例如将长码(long code)用于D2D发送等来减轻。
[0047]根据示例实施例，蜂窝通信系统可配置成避免在限定的地理区域内使用资源的子集。作为说明性示例，在蜂窝通信系统的第一地理区域中，不使用第一资源子集；在蜂窝通信系统的第二地理区域中，不使用第二资源子集；在蜂窝通信系统的第三地理区域中，不使用第三资源子集，等等。在相应的地理区域中操作的D2D设备可使用在该地理区域中不使用的资源子集进行通信。根据替代性示例实施例，代替指定在地理区域中避免使用的资源子集，可指定在地理区域中使用的资源子集。在地理区域中操作的D2D设备可使用除资源子集中的资源之外的资源来进行通信。
[0048]在这种情况下，D2D设备只需要知道哪些地理区域使用哪些特定资源。该信息本质上可以是静态的(或半静态的)，因为对于地理区域的资源分配不会连续变化。蜂窝通信系统的覆盖区域可被划分为有重叠或没有重叠的地理区域。在地理区域中不使用的(或使用的)资源可由蜂窝通信系统的操作员配置。不使用的(使用的)资源的配置可随时间而改变以避免频率选择调度(FSS)增益的损失。D2D设备可将未使用的资源与设置在指定的发送功率电平下的D2D发送一起使用。这种技术可以通过上行和/或下行资源使用。
[0049]如前所述，通信系统的操作员可通过多个方式配置资源，包括a)指定在给定地理区域中使用的资源，以及b)指定在给定地理区域中不使用的资源。
[0050]在操作员指定在给定地理区域中使用的资源的情况下，即使D2D设备不使用那些特定资源，D2D设备通常无法保证对UE没有干扰，因为位于地理区域边界处的D2D设备会对在相邻地理区域中操作的UE产生大量干扰。D2D设备可能需要拥有额外信息，例如在相邻地理区域中使用的资源。例如，D2D设备可能只使用在遥远地理区域中使用的资源。此夕卜，将资源限制到特定地理区域降低了网络效率，因为降低了指配的灵活性。尽管通信系统可重用在相隔足够距离的地理区域中使用的资源，但由于先前所述的那些原因，这可能不是一个有吸引力的方案。因此，指示不使用的资源的地理区域由于资源利用率更高可能是一个更好的选择。
[0051]图2c示出了具有使用未在蜂窝通信系统260中利用的资源的子集进行通信的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统260。如图2c所示，蜂窝通信系统260包括eNB 265和三个地理区域，区域270、区域272和区域274。区域270中的蜂窝设备可能不使用标识为RB6至10的资源进行通信，区域272中的蜂窝设备可能不使用标识为RB 11至15的资源进行通信，以及区域274中的蜂窝设备可能不使用标识为RB I至5的资源进行通信。在区域272中操作的D2D设备275和D2D设备277可使用RB 11至15进行通信，因为区域272中的蜂窝设备不使用那些在通信中的资源。蜂窝通信系统260还可包括用于维护和提供地理位置信息的信息服务器。应注意，地理区域不需要根据位置或距离单独限定。例如，地理区域可根据eNB的接收信号功率、UE和eNB之间的通信信道的路损等来限定。
[0052]根据示例实施例，蜂窝通信系统可配置成，例如取决于与eNB的距离在蜂窝通信系统的不同区域使用不同的发送功率电平。使用相对较低的发送功率电平(例如，对于向靠近eNB的UE或小区中心UE (CCU)的eNB发送)时的通信比使用高发送功率电平(例如，对于向远离eNB的UE或小区边缘UE (CEU)的eNB发送)时的通信更容易受到干扰。因此，D2D通信在使用低发送功率电平时(即，在D2D设备靠近eNB时)可能被禁止，而在使用高发送功率电平时(即，在D2D设备远离eNB时)被启用。
[0053]根据示例实施例，蜂窝通信系统(例如蜂窝通信系统260)的eNB可分别拥有多个地理区域，而且每个地理区域可具有在该地理区域不使用的资源子集。各个eNB之间的协调可协助准备地理区域和每个地理区域的资源子集。或者，每个地理区域可拥有在该地理区域中使用的资源子集。此外，蜂窝通信系统可包括利用地理区域以及伴随的资源子集的一些eNB以及不利用地理区域的一些eNB。关于地理区域和子集的信息可由单个eNB(例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。
[0054]图2d示出了图示不同发送功率电平的区域的示例蜂窝通信系统280。蜂窝通信系统280包括eNB 285。如图2d所示，eNB 285可使用两个不同的发送功率电平:用于在eNB285附近(示为区域287)操作的UE的、相对较低的第一发送功率电平，以及用于远离eNB285 (示为区域289)操作的UE的、较高的第二发送功率电平。在区域289中操作的D2D设备290和292可互相进行发送。蜂窝通信系统280还可包括用于维护和提供地理位置信息的信息服务器。
[0055]根据示例实施例，D2D设备可检查以确定在使用上行资源进行通信时它是否在高干扰区域(或低干扰区域)中操作或在使用下行资源进行通信时它是否在高发送功率电平区域(或低发送功率电平区域)中操作。蜂窝通信系统(例如蜂窝通信系统280)可发送干扰水平或发送功率电平的指示。应注意，多个干扰水平或发送功率电平可由多个eNB发送。例如，当D2D设备使用上行资源时，对于某些资源来说，蜂窝通信系统只允许对相邻小区的低干扰，使得对于那些资源来说，相邻小区可以将那些资源用于它们自身的小区边缘UE。因此，D2D设备还可利用这些资源与UE 一起进行发送，因为干扰限制通常很高。当对资源的容许干扰很小时，D2D设备也许无法使用那些资源或需要通过较低的发送功率来使用它们。关于干扰水平和发送功率电平的信息可由单个eNB (例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。
[0056]当D2D设备使用下行蜂窝资源时，存在类似的技术，例如部分频率复用(FFR)，其中对于某些频带，使用低发送功率电平，而对于某些其它频带，使用高功率电平。高功率频带中的发送可能由于高干扰而不适用于靠近eNB的D2D通信，因此，高功率频带可能更适用于小区边缘用户。但是发送可以受限于在特定区域中使用的资源以避免对UE 产生干扰。对于低功率频带，甚至可以允许相对靠近的D2D通信，因为存在区域分割以使UE与D2D干扰隔离。
[0057]图3a示出了当第一D2D设备使用蜂窝通信系统所提供的地理位置信息与第二D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第一示例操作300的流程图。操作300可表示，当第一 D2D设备，例如D2D设备217、220、245、248、275和290使用蜂窝通信系统所提供的地理位置信息与第二 D2D设备通信时发生在该第一 D2D设备中的操作。
[0058]操作300可开始于第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息(方框305) ο该第一 D2D设备可接收来自一个或多个eNB (例如位于第一 D2D设备附近的eNB)的地理位置信息。该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间处向所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间处向所述蜂窝用户提供资源分配，等等。地理位置还可包括关于分配给UE的资源的信息。第一 D2D设备可在广播消息或多播消息中接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息。地理位置信息可存储在数据库中，该数据库可以根据需要动态更新以满足变化的环境条件，例如由于UE移动性、新添加的eNB、故障eNB等带来的改变。
[0059]根据示例实施例，地理位置信息可包括关于根据地理区域的资源分割(或划分)的信息，其中地理区域包括在该地理区域内不使用的资源子集。当第一 D2D设备在该地理区域中时可使用该资源子集。与资源分割有关的地理位置信息可能是相对静态的并且可在指定时间内或发生事件时改变。
[0060]根据从蜂窝通信系统中得出的信息，以及第一 D2D设备自己的能力，第一 D2D设备能够确定它自己的位置为大约200至300米，这对于大多数目的来说是足够的。与来自蜂窝通信系统的地理位置信息和关于即将到来的UE的信息和资源指配一起，第一 D2D设备还可以确定靠近第一 D2D设备的UE的资源(避免使用的资源列表)。第一 D2D设备可避免在即将到来的D2D发送中使用这些资源，从而产生用于即将到来的D2D发送的可能资源列表。
[0061]根据示例实施例，可以使用来自多个UE的路损值(而不是或结合地理位置信息)来执行地理区域的划分。应注意，在该示例实施例中，地理区域可以是虚拟的，因为实际地理信息可能不用于划分地理区域。在这种场景中，UE到eNB的路损值可用来将UE分类到不同的地理区域中。然后，一种将D2D设备指配到特定地理区域中的方法可以是使用类似于用于UE的分类技术，其中使用了到eNB的路损值。另一技术可涉及使用D2D设备的地理位置信息，其中eNB可能已经具有用于将可能的D2D地理位置信息映射到地理区域的映射功能。例如，可使用D2D设备的历史干扰信息。
[0062]第一 D2D设备可根据地理位置信息选择可供使用的蜂窝通信系统的资源(方框307)。例如，第一 D2D设备可选择在第一 D2D设备(和第二 D2D设备)的一定距离内不使用的蜂窝通信系统的资源。该一定距离可由蜂窝通信系统的操作员指定，或可根据性能度量来设置。该性能度量可以是在eNB或UE处测量的干扰、eNB或UE的误差率，等等。
[0063]作为说明性示例，第一 D2D设备可利用它自身的预期发送功率电平从避免使用的资源列表和与可用资源有关的信息中确定许可资源列表。例如，第一 D2D设备可选择不在避免使用的资源列表中的可用资源并被指配给远离第一 D2D设备的UE，其中第一 D2D设备的发送功率电平对实际值产生较大影响。第一 D2D设备选择的资源可宣布为许可资源。
[0064]作为另一说明性示例，对于下行资源，第一 D2D设备可为每个附近的UE U估计由附近的干扰eNB对U的聚合干扰1?。可假设路损模型，并可使用eNB的最大发送功率电平。作为替代的说明性示例，蜂窝通信系统可在地理位置信息或在单独广播中提供eNB的实际发送功率电平。第一 D2D设备可确定它自己对U的干扰Iu (D2D)，并且如果IuAu(DZD)大于指定的阈值TD，选择资源RB作为U的许可资源。如果资源RB对于所有附近的已经被指配有资源RB的UE是许可的，则第一 D2D设备可宣布资源RB为许可的。此外，第一 D2D设备可为每个许可资源确定分数S。例如，可配置分数S，使得受到第一 D2D设备的D2D发送的较少干扰的许可资源具有较高的分数S。
[0065]随后，对于每个指配给许可资源RB的UE U，确定由最接近干扰eNB对U的聚合干扰、和由第一 D2D设备对U的干扰I υ (D2D)。资源RB的分数S可以被设置为IuAu (D2D)的最小值，其中最小值用于所有指配给资源RB的UE U。可使用其它可能的分数函数。
[0066]例如，资源的选择可基于许可资源的分数S执行。第一 D2D设备可使用具有最高分数S的资源RB进行发送，从而确保第一 D2D设备对蜂窝通信系统(具体而言，是蜂窝通信系统的下行链路)产生最少量的有害干扰。然而，其它许可资源(具有较低分数S)上的第一 D2D设备的D2D发送也可能没有产生有害干扰。
[0067]此外，如果多个靠近的D2D设备使用相同资源进行发送，可能会发生冲突。发送冲突可使用解冲突解决算法来解决。出于讨论目的，用于第一 D2D设备的许可资源可标记为BpB2、……、By分数为SpS2、……、&。另一种方法是第一 D2D设备生成值为i = 1、2、……、r的随机变量X和概率密度函数P (i) = f (Si)Aj = (Sj)，其中f(.)是预选择的正非减函数。随后，第一 D2D设备可选择资源Bpi = 1、2……r和概率p(i)(例如，基于X的随机结果)。可以选择函数f(.)以提供所有许客资源有可能是相同的(即，对于所有X，f(x) = I)的场景，或支持具有较高分数的许可资源(例如，对于某些λ>0，f(x)=exp (λ X))的场景。这允许附近D2D设备有可能使用不同的可用资源并减少潜在的冲突。
[0068]作为说明性示例，对于上行资源来说，D2D发送可能会干扰UE的发送，这些UE在地理上相距遥远但仍然位于eNB或相邻eNB的覆盖区域内。附近的定义可以针对上行资源调整。对于第一 D2D设备而言，附近eNB可包括拥有实际上包括第一 D2D设备的覆盖区域的eNB S，以及上行发送可对eNB S产生干扰的eNB。与在下行场景中的一样，蜂窝通信系统可提供eNB和上行UE的地理位置信息，以及指配给上行UE的资源。
[0069]对于每个资源RB和每个被指配使用资源RB的附近UE来说，假设UE U以它的最大发送功率电平进行发送，则第一 D2D设备可估计在eNB (U)处的接收功率Pu,该eNB接收来自UE U的上行发送。假设附近UE以它们的最大发送功率电平进行发送，则第一 D2D设备还可再次估计在eNB(U)处、在相同资源RB上进行发送的其他附近UE的聚合接收功率匕。第一D2D设备可确定其能够在以下情形小进行发送的最大功率Pm(D2D，U):第一 D2D设备的发送以低于Ρ</Τ的接收功率到达eNB (U)，其中T是预定阈值。例如，阈值T可以由蜂窝通信系统的操作员指定或由蜂窝通信系统通过测量确定。如果Pm(D2D，U)大于或等于Pmin(D2D)，资源RB可以是用于UE U的许可资源，其中Pmin(D2D)是第一 D2D设备的最小所需发送功率电平。
[0070]如果允许所有附近UE U被指配使用资源RB，则资源RB对于第一 D2D设备是许可的。假设Pb(D2D) = Hiinu (Pm (D2D，U))，其中最小值通过所有这些UE U测量。显然，PB(D2D)是第一 D2D设备可以在没有产生有害干扰的情况下进行发送的最大功率。此外，Pb(D2D)大于或等于Pmin (D2D)。与下行场景一样，第一 D2D设备可以下述方式为每个许可资源RB生成分数S:第一 D2D设备的D2D发送产生较少干扰的许可资源被授予较高分数的方式。设置分数S的示例技术是使用Pb(D2D)的值并将较高的分数指配给具有较高Pb (D2D)值的资源RB。还可使用其它可能的函数。
[0071]例如，资源的选择可基于许可资源的分数S执行。例如，第一 D2D设备可在具有最高分数S的资源RB中进行发送。许可资源的选择还可通过概率方式执行，与在下行场景中的一样。在不失一般性的情况下，假设第一 D2D设备的许可资源标记为1^、132、......、!^，分数为Sp S2、……、Sr。随后第一 D2D设备生成值为i = 1、2……r的随机变量X和概率密度函数P(i) Zf(Si)Z^j = Hf(Sj),其中f(.)是预选择的正非减函数。第一 D2D设备可选择资源Bi, i = 1、2、……、r和概率P (i)(例如，基于X的随机结果)。此外，选择不同的函数f(.)可以为不同的资源提供不同的权重。
[0072]第一 D2D设备可设置其发送的发送功率电平(方框309)。根据示例实施例，在第一 D2D设备使用上行资源的情况下，第一 D2D设备可侦听蜂窝通信系统的广播信道以确定D2D通信的干扰限制。第一 D2D设备可将其发送功率电平设置为低于干扰限制的较低功率电平。该干扰限制可根据蜂窝通信系统中有多少D2D设备来指定。
[0073]第一 D2D设备可执行检查以确定它是否已经接收到来自蜂窝通信系统的减少警告(方框311)。当蜂窝通信系统已经确定来自D2D发送的干扰超过指定限制时，该减少警告可以是由蜂窝通信系统发送的指示。蜂窝通信系统可通过监控干扰水平和通过使用混合自动重发(HARQ)等技术来生成减少警告。该减少警告可使第一 D2D设备降低它们的发送功率电平以减少由它们发送产生的干扰。指定限制可由技术标准限定，或由蜂窝通信系统的操作员限定。指定限制还可根据度量，例如eNB或UE的误差率、在eNB或UE处测量的干扰等被设置。如果第一 D2D设备已经接收减少警告，则第一 D2D设备可将它的发送功率电平调整到较低值以减少对蜂窝通信系统的干扰(方框313)。
[0074]根据示例实施例，第一 D2D设备接收到的减少警告可根据出现在多个eNB (例如相邻eNB)处的干扰水平来生成。每个相邻eNB可观察它们自己的干扰水平，并且如果干扰水平达到阈值，则生成减少警告。eNB可协调以共享它们的减少警告。服务eNB可组合减少警告并提供组合的减少警告给第一 D2D设备。例如，如果任何一个相邻eNB已经生成减少警告，则服务eNB可生成组合的减少警告。又例如，如果指定百分比的相邻eNB生成减少警告，则服务eNB可生成组合的减少警告。该指定百分比可以是由蜂窝通信系统的操作员指定的值或可根据蜂窝通信系统的性能数据进行动态地更新。用于生成减少警告的干扰水平可以是多值阈值。例如，如果存在少量相邻eNB，则干扰水平可能较高。干扰水平可随着相邻eNB的数目增加而减少。减少警告和/或组合的减少警告可由单个eNB (例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。第一 D2D设备还可组合来自各个eNB自身的减少警生口 ο
[0075]如果第一 D2D设备没有接收到减少警告或在第一 D2D设备已经调整它的发送功率电平之后，则第一 D2D设备可执行检查以确定是否可以进行发送(方框315)。可以进行发送可能是蜂窝通信系统可以使用来减少由D2D通信产生的干扰的另一种技术。作为说明性示例，可以进行发送可实施为由蜂窝通信系统提供的发送概率。发送概率可由蜂窝通信系统生成以概率地控制进行发送的D2D设备的数目。换言之，发送概率可用于设置蜂窝通信系统中的可接受干扰水平。第一 D2D设备随后可生成范围从O到I的随机值并对比该随机值和发送概率。如果该随机值小于或等于发送概率，则第一 D2D设备可以进行发送，而如果该随机值大于发送概率，则第一 D2D设备不可以进行发送。应注意，发送概率的论述、随机值的生成，以及随机值和发送概率的对比是可以进行发送的一个示例实施方式，并且其它实施方式是可能的。如果第一 D2D设备可以进行 发送，则第一 D2D设备向第二 D2D设备进行发送(方框317)。如果第一 D2D设备不可以进行发送，则操作300可终止。
[0076]根据示例实施例，发送概率可根据由多个eNB (例如相邻eNB)提供的发送概率来确定。相邻eNB可根据它观察到的干扰确定它自己的发送概率。由于相邻eNB可观察到不同的干扰水平，所以来自相邻eNB的发送概率可能不同。相邻eNB可协调并共享发送概率，而第一 D2D设备的服务eNB可生成聚合发送概率。例如，聚合的发送概率可能是最小(最大)共享发送概率。又例如，聚合的发送概率可能比最小(最大)共享发送概率更小(更大)。服务eNB可提供聚合的发送概率给第一 D2D设备。
[0077]根据示例实施例，上行资源、下行资源或上行和下行资源可用于进行D2D通信。例如，根据第一 D2D设备的位置可使用上行和/或下行资源，其中上行资源用于靠近eNB的覆盖区域的边缘的D2D设备，而下行资源用于靠近eNB自己的D2D设备。
[0078]图3b示出了当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和控制信道信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第二示例操作320的流程图。操作320可表示，当第一 D2D设备(例如D2D设备217、220、245、248、275和290)使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和控制信道信息与第二 D2D设备通信时发生在该第一 D2D设备中的操作。
[0079]操作320可开始于第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息(方框325) ο该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间内处所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间内处所述蜂窝用户提供资源分配，等等。该地理位置还可包括关于分配给蜂窝用户的资源的信息。第一 D2D设备可在广播消息或多播消息中接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息。
[0080]第一 D2D设备还可解码控制信道以确定关于活动发送、预期发送等的发送信息(方框327)。蜂窝通信信道可使用控制信道向UE发送资源分配的指示。第一 D2D设备进行控制信道的解码可允许第一 D2D设备确定在蜂窝发送中用于或将要用于eNB，或由eNB使用或将要使用的资源。作为说明性示例，控制信道的解码可向第一 D2D设备提供与紧接在帧的时隙后被分配以供UE使用的资源有关的信息。
[0081]根据示例实施例，控制信道可划分为多个部分，其中每个部分对应于地理区域。第一 D2D设备可能只需要解码对应于其位于的地理区域的一部分控制信道。根据替代性示例实施例，可能存在多个控制信道，其中每个控制信道对应于地理区域。第一 D2D设备可能只需要解码对应于其所位于的地理区域的控制信道。
[0082]根据示例实施例，第一 D2D设备可解码多个eNB (例如相邻eNB)的多个控制信道。对多个eNB的多个控制信道进行解密可为第一 D2D设备提供靠近该D2D设备的资源的资源利用率的更清晰图片。例如，第一 D2D设备可在它的服务eNB的覆盖区域边缘附近操作，这样由相邻eNB服务的UE还可接近第一 D2D设备。除非第一 D2D设备解码它的相邻eNB的控制信道，否则第一 D2D设备可能无法确定靠近UE的资源使用情况。服务eNB和相邻eNB可协调以共享信息。
[0083]根据示例实施例，第一 D2D设备可接收关于解码哪个控制信道或控制信道的哪部分的信息。该信息可从第一 D2D设备的服务eNB接收。该信息可帮助第一 D2D设备简化它对控制信道的解码。该信息可包括哪些资源将用于传送控制信道，以及结合控制信道使用的任何代码或序列，这可防止第一 D2D设备必须执行盲检测以找到和解码控制信道。关于控制信道的信息可由单个eNB (例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。
[0084]第一 D2D设备可根据地理位置信息和发送信息选择可供使用的蜂窝通信系统的资源(方框329)。例如，第一 D2D设备可选择在第一 D2D设备(和第二 D2D设备)的一定距离内的在活动发送、预期发送等中不使用的蜂窝通信系统的资源。该一定距离可由蜂窝通信系统的操作员指定，或可根据性能度量来设置。该性能度量可以是在eNB或UE处测量的干扰、eNB或UE的误差率，等等。
[0085]第一 D2D设备可设置它的发送的发送功率电平(方框331)。第一 D2D设备可侦听蜂窝通信系统的广播信道以确定用于D2D通信的干扰限制。第一 D2D设备可设置其发送功率电平为低于干扰限制的较低功率电平。
[0086]第一 D2D设备可执行检查以确定它是否已经接收到来自蜂窝通信系统的减少警告(方框333)。当蜂窝通信系统已经确定来自D2D发送的干扰超过指定限制时，该减少警告可以是由蜂窝通信系统发送的指示。蜂窝通信系统可通过监控干扰水平和通过使用诸如HARQ等技术来生成减少警告。该减少警告可使第一 D2D设备降低它们的发送功率电平以减少由它们发送所产生的干扰。指定限制可由技术标准限定，或由蜂窝通信系统的操作员限定。指定限制还可根据度量，例如eNB或UE的误差率、在eNB或UE处测量的干扰等来设置。如果第一 D2D设备已经接收减少警告，则第一 D2D设备可将它的发送功率电平调整到较低值以减少对蜂窝通信系统的干扰(方框335)。
[0087]如果第一 D2D设备没有接收减少警告或在第一 D2D设备已经调制它的发送功率电平之后，第一 D2D设备可执行检查以确定是否可以进行发送(方框337)。如果第一 D2D设备可以进行发送，则第一 D2D设备向第二 D2D设备进行发送(方框339)。如果第一 D2D设备不可以进行发送，则操作320可终止。
[0088]图3c示出了当第一 D2D设备使用蜂窝通信系统提供的地理位置信息和发送功率电平信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第三示例操作340的流程图。操作340可表示，当第一 D2D设备(例如D2D设备217、220、245、248、275和290)使用蜂窝通信系统提供的地理位置信息和发送功率电平信息与第二 D2D设备通信时发生在该第一 D2D设备中的操作。
[0089]操作340可开始于第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息(方框345) ο该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间处向所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间处向所述蜂窝用户提供资源分配，等等。该地理位置还可包括与分配给蜂窝用户的资源有关的信息。第一 D2D设备可在广播消息或多播消息中接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息。
[0090]第一 D2D设备可根据地理位置信息选择可供使用的蜂窝通信系统的资源(方框347) ?例如，第一 D2D设备可选择在第一 D2D设备(和第二 D2D设备)的一定距离内不使用的蜂窝通信系统的资源。该一定距离可由蜂窝通信系统的操作员指定，或可根据性能度量设置。该性能度量可以是在eNB或UE处测量的干扰、eNB或UE的误差率，等等。
[0091]第一 D2D设备可设置它的发送的发送功率电平(方框349)。第一 D2D设备可侦听蜂窝通信系统的广播信道，例如与上行发送有关的广播信道，以确定用于D2D通信的干扰限制。第一 D2D设备可设置其发送功率电平为低于干扰限制的较低功率电平。
[0092]第一 D2D设备可执行检查以确定当使用上行资源进行发送时它是否在高(或低)干扰区域中操作，或当使用下行资源进行发送时它是否在高或低发送功率电平区域中操作(方框351)。蜂窝通信系统可发送它的发送的干扰水平或功率电平的指示。第一 D2D设备可接收来自多个eNB或来自单个eNB (例如，它的服务eNB)的多个干扰水平和/或发送功率电平。例如，在上行链路中，对于某些资源，蜂窝系统只允许UE对相邻小区产生少量干扰，使得相邻小区可以使用这些资源用于它们自己的小区边缘UE。D2D设备还可利用这些资源以与UE —起进行发送，因为干扰限制通常较高，因此来自D2D设备的影响较低。当对资源的允许的干扰很小时，D2D设备可能无法使用那些资源或需要通过较低的发送功率使用它们(方框353) ο
[0093]对于下行链路，类似的技术，例如FFR，存在于蜂窝系统中，其中在一些频带中，使用低发送功率电平，而对于某些其它频带，使用高功率电平。高功率频带中的发送可能由于来自UE的高干扰而不适合于靠近eNB的D2D通信。因此，该频带可能更适合于小区边缘UE。但是发送可能受限于在该区域中使用的资源以避免对UE的干扰。对于低功率频带，甚至可能发生靠近的D2D通信，因为存在区域分割以使UE与D2D干扰隔离。
[0094]如果第一 D2D设备在高干扰区域或高发送功率电平区域中操作，则第一 D2D设备可执行检查以确定它是否已经接收来自蜂窝通信系统的减少警告(方框355)。当蜂窝通信系统已经确定来自D2D发送的干扰超过指定限制时，该减少警告可以是由蜂窝通信系统发送的指示。该减少警告可使第一 D2D设备降低它们的发送功率电平以减少由它们发送产生的干扰。指定限制可由技术标准限定，或由蜂窝通信系统的操作员限定。指定限制还可根据度量，例如eNB或UE的误差率、在eNB或UE处测量的干扰等来设置。如果第一 D2D设备已经接收减少警告，则第一 D2D设备可将它的发送功率电平调整到较低值以减少对蜂窝通信系统的干扰(方框357)。
[0095]如果第一 D2D设备没有接收减少警告或在第一 D2D设备已经调整它的发送功率电平之后，第一 D2D设备可执行检查以确定是否可以进行发送(方框359)。如果第一 D2D设备可以进行发送，则第一 D2D设备向第二 D2D设备进行发送(方框361)。如果第一 D2D设备不可以进行发送，则操作340可终止。
[0096]根据示例实施例，D2D设备可配置成在与蜂窝通信系统的帧时间相同的时间的一部分(例如一般)内使用发送系统。因此，即使蜂窝通信系统改变每帧的资源使用，D2D设备仍然可以在确定资源不在特定地理区域中使用之后使用该部分帧时间进行它们自己的D2D通信。
[0097]图4示出了发生在支持D2D通信的蜂窝通信系统实体中的示例操作400的流程图。操作400可表示，当蜂窝通信系统支持D2D通信时发生在蜂窝通信系统实体例如eNB205、eNB 235、eNB 265 和 eNB 285 中的操作。
[0098]操作400可开始于该实体发送地理位置信息(方框405)。该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间处向所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间处向所述蜂窝用户提供资源分配，等等。该地理位置还可包括关于分配给蜂窝用户的资源的信息。
[0099]该实体可发送发送概率(方框407)。该发送概率可以是用于控制执行发送的D2D设备的数目的数值，从而控制蜂窝通信系统得知的干扰。例如，发送概率可以是范围从O到I的值，其中较小的发送概率表明执行发送的D2D设备的数目较小。
[0100]该实体可发送减少警告(方框409)。减少警告可以是蜂窝通信系统得知的干扰已经超过指定限制的指示符。减少警告可以是通知D2D设备降低发送功率电平以减少干扰的指示符。
[0101]该实体可发送发送功率指示符(方框411)。发送功率指示符可以是蜂窝通信系统中的eNB的发送功率电平的指示符。发送功率指示符可指示蜂窝通信系统中的一些或所有eNB的发送功率电平。发送功率电平可向D2D设备指示根据它们的位置它们是否可以进行D2D发送。
[0102]该实体可发送关于控制信道上的资源分配的信息(方框413)。该控制信道可用于向UE发送关于待定的活动资源分配的信息。活动资源分配可包括当前和/或未来资源指配。控制信道可由D2D设备解码以确定资源使用并帮助D2D设备选择资源以在D2D发送中使用而不对蜂窝通信系统产生很多(或任何)干扰。该实体可以使用资源分配与U E通信。
[0103]图5示出了示例第一通信设备500。通信设备500可以是D2D设备等的实施方式。通信设备500可用于实施本文所述的各种实施例。如图5所示，发送器505配置成发送包等。通信设备500还包括配置成接收包、地理位置信息、发送概率、减少警告、发送功率电平等的接收器510。
[0104]地理位置信息处理单元520配置成处理从蜂窝通信系统接收的地理位置信息。地理位置信息处理单元520配置成从地理位置信息得出通信设备500的位置。资源处理单元522配置成根据地理位置信息确定许可资源。资源处理单元522配置成根据通信设备500的发送功率电平确定许可资源。发送功率处理单元524配置成根据由通信设备500进行发送所生成的干扰来设置通信设备500的发送功率电平。发送功率处理单元524配置成如果接收到减少警告，则降低通信设备500的发送功率。控制信道解码单元526配置成解码控制信道或控制信道的一部分以确定活动资源分配。活动资源分配可包括当前和/或未来资源指配。
[0105]资源选择单元528配置成根据地理位置信息、发送功率电平、测量的干扰、估计的干扰、分数等选择许可资源。操作区域处理单元530配置成确定通信设备500的操作区域的干扰水平和/或发送功率电平，以确定通信设备500是否能够进行发送。如果操作区域的干扰水平和/或发送功率电平较低，则通信设备500可避免发送。发送概率处理单元532配置成概率地控制通信设备500的发送以帮助阻止对蜂窝通信系统产生不当干扰。存储器535配置成存储地理位置信息、资源信息、许可资源信息、发送功率电平、控制信道、控制信道信息、测量的干扰、估计的干扰、分数、蜂窝通信系统发送功率电平、发送概率等。
[0106]通信设备500的元件可实施为特定的硬件逻辑块。在替代性实施例中，通信设备500的元件可实施为在处理器、控制器、专用集成电路等中执行的软件。在另一替代性实施例中，通信设备500的元件可实施为软件和/或硬件的组合。
[0107]例如，接收器510和发送器505可实施为特定的硬件块，而地理位置信息处理单元520、资源处理单元522、发送功率处理单元524、控制信道解码单元526、资源选择单元528、操作区域处理单元530和发送概率处理单元532可以是在微处理器(例如处理器515)或定制电路或现场可编程逻辑阵列的定制编译逻辑阵列中执行的软件模块。地理位置信息处理单元520、资源处理单元522、发送功率处理单元524、控制信道解码单元526、资源选择单元528、操作区域处理单元530和发送概率处理单元532可以是存储在存储器535中的模块。
[0108]图6示出了示例第二通信设备600。通信设备600可以是eNB、控制器、基站、NodeB等的实施方式。通信设备600可用于实施本文所述的各种实施例。如图6所示，发送器605配置成发送包、地理位置信息、发送概率、减少警告、发送功率电平等。通信设备600还包括配置成接收包等的接收器610。
[0109]地理位置信息管理单元620配置成管理和/或提供蜂窝通信系统的地理位置信息。发送概率管理单元622配置成生成概率以在概率地控制D2D设备的发送中使用，从而调节来自D2D发送对蜂窝通信系统的干扰。资源管理单元624配置成管理资源指配。资源管理单元624配置成将资源指配给UE。资源管理单元624配置成指配不同地理区域的资源使用情况。干扰管理单元626配置成确定对通信设备600产生的干扰，以及在该干扰超过指定阈值的情况下减少来自D2D通信的干扰。干扰管理单元626生成减少警告以压制D2D发送的发送功率电平并减少对通信设备600的干扰。控制信道管理单元628配置成生成控制信道以对UE进行活动资源指配(即，活动资源分配)。控制信道管理单元628配置成为多个地理区域生成多个控制信道或为多个地理区域生成具有多个部分的单个控制信道。存储器635配置成存储地理位置信息、资源信息、许可资源信息、发送功率电平、控制信道、控制信道信息、测量的干扰、估计的干扰、蜂窝通信系统发送功率电平、发送概率等。
[0110]通信设备600的元件可实施为特定的硬件逻辑块。在替代性实施例中，通信设备600的元件可实施为在处理器、控制器、专用集成电路等中执行的软件。在另一替代性实施例中，通信设备600的元件可实施为软件和/或硬件的组合。
[0111]例如，接收器610和发送器605可实施为特定的硬件块，而地理位置信息管理单元620、发送概率管理单元622、资源管理单元624、干扰管理单元626和控制信道管理单元628可以是在微处理器(例如处理器615)或定制电路或现场可编程逻辑阵列的定制编译逻辑阵列中执行的软件模块。地理位置信息管理单元620、发送概率管理单元622、资源管理单元624、干扰管理单元626和控制信道管理单元628可以是存储在存储器635中的模块。
[0112]虽然已详细地描述了本公开及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本公开的精神和范围的情况下对本公开做出各种改变、替代和更改。
【主权项】
1.一种用于操作蜂窝通信系统中的第一设备对设备(D2D)设备的方法，所述方法包括: 所述第一 D2D设备接收来自所述蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，所述地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和可用于所述蜂窝用户的所述蜂窝通信系统的资源； 所述第一 D2D设备选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据所述地理位置信息选择；以及 所述第一 D2D设备通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地理位置信息进一步包括基于地理区域的至少一个资源划分信息、基于从蜂窝用户到演进型NodeB的路损信息的资源划分信息、基于地理区域的演进型NodeB的发送功率电平信息，以及基于地理区域的D2D设备的最大发送功率电平信息。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地理位置信息还包括基于地理区域的演进型NodeB的发送功率电平信息，并且其中如果包含第一 D2D设备和第二 D2D设备的第一地理区域的演进型NodeB的第一发送功率电平较高，则发生向所述第二 D2D设备的发送。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述发送功率电平信息包括所述蜂窝通信系统的资源的子集的发送功率电平。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，从数据库中获取活动资源使用信息，并且其中所述资源根据所述活动资源使用信息来选择。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，解码由所述蜂窝通信系统中的第二实体广播的第一控制信道以得出活动资源使用信息，并且其中所述资源根据所述活动资源使用信息来选择。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，解码包括所述第一控制信道的多个控制信道，所述多个控制信道由所述蜂窝通信系统中的多个实体发送。8.根据权利要求6所述的方法，其中，存在包括所述第一控制信道的多个控制信道，并且其中所述第一控制信道与包含所述第一 D2D设备和所述第二 D2D设备的第二地理区域关联。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 接收由所述蜂窝通信系统中的第三实体广播的发送概率；以及 生成随机值，以及其中如果所述随机值小于或等于所述发送概率，则发生所述发送。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送发生在上行链路上，并且其中所述方法进一步包括: 接收来自所述蜂窝通信系统中的第四实体的干扰限制；以及 将用于所述发送的第二发送功率电平设置为低于所述干扰限制。11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，设置用于所述发送的第三发送功率电平。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括，响应于接收来自所述蜂窝通信系统的减少警告，减少所述第三发送功率电平。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地理位置信息进一步包括不在地理区域中使用的资源，并且其中所述选择包括选择不使用的资源中的一个资源。14.一种用于操作蜂窝通信系统的通信控制器的方法，所述方法包括: 所述通信控制器确定所述蜂窝通信系统的地理位置信息，所述地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和所述蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源； 所述通信控制器向在所述蜂窝通信系统的覆盖区域内操作的设备对设备的(D2D)设备发送所述地理位置信息；以及 所述通信控制器根据所述蜂窝用户的资源分配而与在所述通信控制器的覆盖区域内操作的蜂窝用户进行通信。15.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述地理位置信息包括生成所述地理位置信息。16.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述地理位置信息包括从数据库中获取所述地理位置信息。17.根据权利要求14所述的方法，进一步包括: 测量由所述D2D设备进行的D2D发送所产生的干扰水平；以及 向所述D2D设备发送减少警告。18.根据权利要求14所述的方法，进一步包括: 生成与可接受干扰水平成正比的发送概率；以及 向所述D2D设备发送所述发送概率。19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述资源分配是动态资源分配，并且其中所述方法进一步包括在控制信道中发送关于所述资源分配的信息。20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述资源分配是静态资源分配，并且其中所述方法进一步包括广播关于所述资源分配的信息。21.根据权利要求14所述的方法，其中，所述资源分配是静态资源分配，并且其中所述方法进一步包括将关于所述资源分配的信息存储在数据库中。22.根据权利要求14所述的方法，进一步包括，与其它通信控制器协调以生成所述地理位置信息。23.—种设备对设备(D2D)的设备，包括: 接收器，配置成接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，所述地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和可用于所述蜂窝用户的所述蜂窝通信系统的资源； 可操作地耦接至所述接收器的处理器，所述处理器配置成选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据所述地理位置信息选择；以及 可操作地耦接至所述处理器的发送器，所述发送器配置成通过所选择的资源向第二D2D设备进行发送。24.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述处理器配置成解码由所述蜂窝通信系统中的第二实体广播的控制信道以得出活动资源使用信息，并且其中所述资源根据所述活动资源使用信息来选择。25.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述接收器配置成接收由所述蜂窝通信系统中的第三实体广播的发送概率，并且所述处理器配置成生成随机值，并且其中如果所述随机值小于或等于所述发送概率，则所述发送器进行发送。26.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述发送器在上行链路上进行发送，并且其中所述接收器配置成接收来自所述蜂窝通信系统中的第四实体的干扰限制，并且所述处理器配置成将所述发送器的第二发送功率电平设置为低于所述干扰限制。27.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述接收器配置成接收来自所述蜂窝通信系统的减少警告，并且其中所述处理器配置成减少所述发送器的第三发送功率电平。
【专利摘要】一种用于操作蜂窝通信系统中的第一设备对设备(D2D)的设备的方法，包括：接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，所述地理位置信息包括蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源，选择资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，该资源根据地理位置信息选择，以及通过所选择的资源向第二D2D设备进行发送。
【IPC分类】H04W72/04
【公开号】CN104904289
【申请号】CN201380059934
【发明人】法伊德·特若克, 倪麦尔·伽米尼·瑟纳瑞斯, 朱佩英, 马江镭, 默罕默德哈迪·巴里
【申请人】华为技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】EP2918125A1, EP2918125A4, US20140141789, WO2014079355A1
【专利说明】用于蜂窝通信系统中的设备对设备操作的系统和方法
[0001]本发明要求2012年11月20日递交的发明名称为“用于蜂窝网络中的设备对设备发送的系统和方法(System and Method for Device-to-Device Transmiss1n in aCellular Network) ”的第61/728，659号美国临时申请以及2013年11月19日递交的发明名称为“用于蜂窝通信系统中的设备对设备操作的系统和方法(System and Method forDevice-to-Device Operat1n in a Cellular Communicat1ns System)，，的第 14/084，474号美国非临时申请的优先权，这两个申请的内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本公开大体涉及数字通信，具体而言，涉及用于蜂窝通信系统中的设备对设备(D2D)操作的系统和方法。
【背景技术】
[0003]越来越多的机器被连接到互联网，并且预计机器对机器(M2M)通信需求会快速增长。M2M通信还可被称为D2D通信。在不久的将来，连接到互联网的机器的数目预计达到数十亿。如果(彼此接近的设备的)D2D通信得到促进，则许多这些通信需求被覆盖。D2D的现有方案包括使用不同的频带(例如，12Ghz)、使用电力线载波通信、使用WiFi类系统(感测和使用相同协议)、使用蜂窝频率作为具有认知能力的次级用户，以及根据情况和可用性由使用上行链路认可蜂窝网络所促进的D2D(例如，直接用户设备(UE))。
[0004]关于频谱的共享，当前多个设备共享工业，科学和医用(ISM)频段。在一些情况下，例如WiFi，先听后讲礼节(listen before talk courtesy)正在执行(例如，载波侦听多址访问(CSMA)协议的变量)。然而，大多数机器对机器通信流量通常是短包，而且在一些情况下可能需要一些服务质量(QoS)。
[0005]关于作为次级用户的认知系统，主用户(例如，TV广播设备)拥有的频谱可能被满足某些规则的次级用户使用。通常，该次级用户被要求感测信道，并且如果主用户的信号存在，则禁止发送。主网络的其它保护还可通过以下方式提供:禁止在一些地理区域中以某些频带进行二次发送，要求访问数据库以检查区域中的活动主发送器，禁止以它们的频带中进行发送，对辅助设备的发送功率施加严格限制，要求检查由主发送器设备发送的信标以确定它们是否是活动的，等等。
【发明内容】
[0006]本公开的示例实施例提供了一种用于蜂窝通信系统中的设备对设备(D2D)操作的系统和方法。
[0007]根据本公开的示例实施例，提供了一种用于操作蜂窝通信系统中的第一设备对设备(D2D)的设备的方法。所述方法包括:第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源，以及第一 D2D设备选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据地理位置信息来选择。所述方法还包括第一 D2D设备通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。
[0008]根据本公开的另一示例实施例，提供了一种用于操作蜂窝通信系统的通信控制器的方法。所述方法包括:通信控制器为所述蜂窝通信系统确定地理位置信息，地理位置信息包括蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源，以及通信控制器向在蜂窝通信系统的覆盖区域内操作的设备对设备(D2D)的设备发送地理位置信息。所述方法还包括通信控制器根据蜂窝用户的资源分配与在通信控制器的覆盖区域内操作的蜂窝用户进行通信。
[0009]根据本公开的另一示例实施例，提供了一种设备对设备(D2D)的设备。所述D2D设备包括接收器、可操作地耦合到接收器的处理器，以及可操作地耦合到处理器的发送器。接收器接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源。所述处理器选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据所述地理位置信息来选择。所述发送器通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。
[0010]实施例的一个优点是，即使蜂窝通信系统的资源被所述蜂窝通信系统充分利用，这些资源可以重用于D2D发送。
[0011]实施例的另一优点是，需要有限的信令开销来实施所述示例实施例，因此所述示例实施例的影响被最小化。
【附图说明】
[0012]为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中:
[0013]图1示出了根据本文所述的示例实施例的示例蜂窝通信系统；
[0014]图2a示出了根据本文所述的示例实施例的具有使用下行资源操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统；
[0015]图2b示出了根据本文所述的示例实施例的具有使用上行资源操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统230 ；
[0016]图2c示出了根据本文所述的示例实施例的具有使用在蜂窝通信系统中未用于通信的资源的子集的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统；
[0017]图2d示出了根据本文所述的示例实施例的的示例蜂窝通信系统，其中示出。具有不同发送功率电平的区域；
[0018]图3a示出了根据本文所述的示例实施例的当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第一示例操作的流程图；
[0019]图3b示出了根据本文所述的示例实施例的当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和控制信道信息而与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第二示例操作的流程图；
[0020]图3c示出了根据本文所述的示例实施例的当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和发送功率电平信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第三示例操作的流程图；
[0021]图4示出了根据本文所述的示例实施例的发生在支持D2D通信的蜂窝通信系统的实体中的示例操作的流程图；
[0022]图5示出了根据本文所述的示例实施例的示例第一通信设备；以及
[0023]图6示出了根据本文所述的示例实施例的示例第二通信设备。
【具体实施方式】
[0024]以下详细论述了当前示例实施例的操作和其结构。但应了解，本公开提供了可在广泛的特定环境中实施的许多适用发明概念。所论述的具体实施例仅仅说明本公开的具体结构以及用于运用本公开的具体方式，而不应限制本公开的范围。
[0025]本公开的一项实施例涉及蜂窝通信系统中的设备对设备(D2D)操作。例如，D2D设备接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，该地理位置信息包括蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和可用于蜂窝用户的蜂窝通信系统的资源。D2D设备选择所述资源避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，该资源根据地理位置信息选择，以及D2D通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。
[0026]本公开将参照特定环境中的示例实施例，即在蜂窝通信系统或类蜂窝通信系统的覆盖区域中操作的D2D设备，进行描述。本公开可应用于符合标准的通信系统，例如那些符合第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)等技术标准的通信系统，以及不符合标准的使用蜂窝通信技术来支持通信的通信系统。
[0027]图1示出了示例蜂窝通信系统100。蜂窝通信系统100包括服务多个用户设备(UE)(例如 UE 110、UE 112 和 UE 114)的演进型 NodeB (eNB) 105。eNB 105 可通过对至它的UE的资源分配(通常还称为发送机会)进行授权来控制器该UE的通信。由eNB服务的UE可以在被授权资源分配时(通过下行链路)接收发送或(通过上行链路)进行发送。使用资源分配控制通信是一种在蜂窝通信系统中使用的技术。蜂窝通信系统中的资源可以是时间资源、频率资源或组合时频资源。例如，蜂窝通信系统可具有包括10个频带的帧，而该帧可以划分为10个时隙。因此，每帧总共存在100个时频资源，而各个时频资源可由它们的频带和时间索引来寻址。
[0028]eNB通常还被称为NodeB、基站、接入点、控制器、通信控制器等，而UE通常还可被称为移动站、手机、终端、用户、订户等。
[0029]虽然可以理解通信系统可采用能够与多个UE通信的多个eNB，但是为了简单起见，仅示出了一个eNB、多个UE和两个D2D设备。
[0030]图1还示出了两个D2D设备，即D2D设备120和D2D设备122。D2D设备可互相直接通信，不必给予资源分配或不必通过媒介(如eNB进)行通信。D2D设备可简称为能够在多达几英尺或几十英尺的距离内互相进行通信的中近程设备，而蜂窝设备可以是能够与它们各自的位于多达一英里或更远的eNB进行通信的中远程设备。如图1所示，这两个D2D设备可在蜂窝通信系统100的覆盖区域内操作。当在D2D模式下操作时，这两个D2D设备可能与eNB 105或多个UE没有太多的交互。然而，在一些示例实施例中，D2D设备还可以是能够使用蜂窝通信系统100进行通信的UE。
[0031]根据示例实施例，蜂窝通信系统的资源重用于其它发送(例如用于D2D发送)，即使这些资源完全被蜂窝通信系统使用。在一些部署中，蜂窝通信的全部资源在高峰时期被完全加载。随着智能电话部署的增加和高速无线互联网接入的广泛使用，语音和数据业务均都将显著增长。因此，预计蜂窝通信系统的资源的使用只会变得更糟。事实上，在高峰时期，部署在许多人口稠密区域中的蜂窝通信系统可能不存在闲置资源。
[0032]蜂窝设备可具有地理定位能力(通过测量、遥测或其组合来确定蜂窝设备位置的能力)或能够从蜂窝通信系统中获取地理位置信息。这可能部分是因为政府规定，例如紧急服务提供商(E-911)。根据示例实施例，D2D设备还可以了解大概位置。D2D设备能够通过地理定位能力、从具有地理定位能力的其它设备中获取它们的位置、从蜂窝通信系统中获取它们的位置等方式来获得这些信息。其它技术还可用于获取地理位置信息，例如从相邻网络(例如，WiFi定位)中、从固定设备(例如装置等)的用户输入中获取地理位置信息。
[0033]在蜂窝通信系统中，资源的使用被精细控制以帮助减少干扰。例如，如果两个eNB是邻居，并且每个eNB向自己的UE进行发送(或接收)，这两个eNB可使用不同的资源向它们各自的UE进行发送(或接收)以便减少干扰。资源的控制可基于地理位置信息。
[0034]根据示例实施例，UE的地理位置信息可由蜂窝通信系统提供给D2D设备。蜂窝通信系统的操作员可使用以下系统:其通过控制子信道(物理或逻辑子信道)向UE提供媒体接入控制(MAC)层信息。该MAC层信息指配给UE的资源(即资源分配)通知给这些UE。除了资源分配，eNB和UE的位置还可由蜂窝通信系统提供。这种位置信息可通过控制信道发送，或存储在D2D设备能够访问的数据库中。
[0035]根据示例实施例，地理位置信息可用来实现蜂窝通信系统的资源的重用。根据另一示例实施例，蜂窝通信系统可在相同资源上提供D2D服务。蜂窝通信系统中的地理位置信息和资源使用感知可用于允许D2D设备使用蜂窝通信系统的资源。几乎所有eNB都服务于多个UE，通过使用不同资源(通常还称为资源块(RB))实现。在给定位置处，对于下行链路和/或上行链路，并不是所有资源都完全被蜂窝通信系统利用，因为一些资源可能被指配给不处于该位置的UE。控制信道和/或广播信道可以被解码以获取关于资源利用的信息。地理位置信息和资源使用感知，结合低发送功率电平和高级编码技术，能够支持D2D通信而不会对蜂窝通信系统产生 不当干扰。
[0036]当D2D设备使用下行资源时，只要UE足够靠该D2D设备，则该D2D发送对在同一资源中进行接收的UE产生干扰，从而遭受有害干扰。由于D2D发送相比于eNB的发送可以被设置在非常低的发送功率电平处，而且因为D2D天线通常不会被升高(与eNB的那些相同)，所以，如果到UE的距离保持足够大，则D2D发送对UE的干扰比来自使用同一资源的该UE的相邻eNB的干扰要小得多。因此，将下行资源用在D2D发送中可能是一个不错的选择。
[0037]当D2D设备使用上行资源时，对于eNB的任何扇区中使用同一资源的任意UE，D2D发送干扰该eNB。D2D发送还可对相邻eNB产生干扰。当发送功率电平在eNB处足够强以致于对来自UE的发送的接收产生负面影响时，该D2D发送会产生有害干扰。因此，D2D设备可能必须根据它们的位置、底层资源、UE发送功率电平、使用同一资源的UE的发送的期望速率等来控制和限制该D2D设备的发送功率电平。另外，来自UE的上行发送可在D2D设备处产生干扰，这可在D2D设备足够远离正在使用相同资源的UE时避免。
[0038]图2a示出了具有使用下行资源进行操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统200。蜂窝通信系统200包括eNB 205和eNB 207。eNB 205分别通过下行链路211、213和215向多个UE，包括UE 210,UE 212和UE 214进行发送。下行链路211出现在标识为资源块2和时间I (RB2，Tl)的资源上，下行链路213出现在标识为RBl，T2的资源上，而下行链路215出现在标识为RB1，Tl的资源上。蜂窝通信系统200还包括维护和提供地理位置信息的信息服务器206 (或一些其它专用D2D支持设备)。信息服务器206可向D2D设备提供地理位置信息。
[0039]D2D设备217向D2D设备219进行发送。由于D2D设备217和D2D设备219远离UE 214，所以D2D设备217使用与下行链路215相同的资源(RB1，T1)向D2D设备219进行发送，在图2中示为链路218。类似地，D2D设备220使用与下行链路211相同的资源(RB2，Tl)向D2D设备222进行发送，示为链路221。
[0040]尽管D2D设备217和D2D设备219远离UE214，但通过链路218的发送可能会在UE214处产生干扰(示为干扰223)。类似地，通过链路221的发送可能会在UE210处产生干扰(示为干扰224)。此外，从eNB 205到UE 214的发送可能会在D2D设备219处产生干扰(示为干扰225)，而从eNB 205到UE 210的发送会在D2D设备222处产生干扰(示为干扰 226)ο
[0041]存在若干种方式来确定eNB (如eNB205)正在使用的资源。资源指配可以动态地、半静态地或静态地进行。在动态资源指配中，资源指配可以迅速改变并且可以在每个TTI内进行。D2D设备必须侦听广播或控制信道并使用同一信道中的资源。在半静态资源指配中，指配之后，该资源指配在某一时间内可能是固定的，例如持续性调度。在这种场景下，特定消息可用在广播信道中以通知设备(例如，UE、D2D设备等)关于活动资源指配。活动资源指配可包括当前和/或未来资源指配。在静态资源指配中，资源指配可以是固定的或者仅在很长一段时间过后改变。在这种场景中，资源指配可以在区域性的互联网、网络或数据库中通告。根据示例实施例，这些资源可以划分到组中并被指配给不同的地理区域。D2D设备可使用指配给远离它们的地理区域的资源。将资源划分成指配给不同地理区域的组可以通过静态方式执行，其中通常在较长时间后缓慢发生改变。
[0042]根据示例实施例，当使用下行资源时，D2D设备可访问地理位置信息数据库以获取活动UE的位置信息，并确定待使用的资源以及发送功率电平。或者，该地理位置信息可由蜂窝通信系统广播，使得侦听范围内的D2D设备可以接收地理位置信息，或该地理位置信息可被加密，使得只有预先认可的D2D设备或D2D设备组可以接收该地理位置信息。
[0043]图2b示出了具有使用上行资源操作的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统230。蜂窝通信系统230包括eNB 235和eNB 237。eNB 235分别通过上行链路240、242和244从多个UE，包括UE 239,UE 241和UE 243进行接收。下行链路240发生在标识为RB2，Tl的资源上，下行链路242发生在标识为RBl，T2的资源上，而下行链路244发生在标识为RBl，Tl的资源上。蜂窝通信系统200还包括维护和提供地理位置信息的信息服务器236 (或一些其它专用D2D支持设备)。信息服务器236可向D2D设备提供地理位置信息。
[0044]D2D设备245向D2D设备247进行发送。由于D2D设备245和D2D设备247远离UE243，所以D2D设备245使用与上行链路244相同的资源(RB1，T1)向D2D设备246进行发送，在图2b中示为链路246。类似地，D2D设备248使用与上行链路240相同的资源(RB2，Tl)向D2D设备250进行发送，示为链路249。
[0045]尽管D2D设备245和D2D设备247远离eNB 235，但通过链路246的发送可能会在eNB 235处产生干扰(示为干扰255)。类似地，通过链路249的发送会在eNB 235处产生干扰(示为干扰254)。此外，从UE 239到eNB 235的发送会在D2D设备250处产生干扰(示为干扰252)，而从UE 243到eNB 235的发送会在D2D设备247处产生干扰(示为干扰253) ο
[0046]根据示例实施例，到遥远蜂窝设备的D2D设备发送所产生的干扰可以通过降低D2D设备的发送功率电平来减轻。类似地，蜂窝设备到D2D设备的干扰或同时发生D2D发送所引起的干扰可通过使用高级信号编码技术，例如将长码(long code)用于D2D发送等来减轻。
[0047]根据示例实施例，蜂窝通信系统可配置成避免在限定的地理区域内使用资源的子集。作为说明性示例，在蜂窝通信系统的第一地理区域中，不使用第一资源子集；在蜂窝通信系统的第二地理区域中，不使用第二资源子集；在蜂窝通信系统的第三地理区域中，不使用第三资源子集，等等。在相应的地理区域中操作的D2D设备可使用在该地理区域中不使用的资源子集进行通信。根据替代性示例实施例，代替指定在地理区域中避免使用的资源子集，可指定在地理区域中使用的资源子集。在地理区域中操作的D2D设备可使用除资源子集中的资源之外的资源来进行通信。
[0048]在这种情况下，D2D设备只需要知道哪些地理区域使用哪些特定资源。该信息本质上可以是静态的(或半静态的)，因为对于地理区域的资源分配不会连续变化。蜂窝通信系统的覆盖区域可被划分为有重叠或没有重叠的地理区域。在地理区域中不使用的(或使用的)资源可由蜂窝通信系统的操作员配置。不使用的(使用的)资源的配置可随时间而改变以避免频率选择调度(FSS)增益的损失。D2D设备可将未使用的资源与设置在指定的发送功率电平下的D2D发送一起使用。这种技术可以通过上行和/或下行资源使用。
[0049]如前所述，通信系统的操作员可通过多个方式配置资源，包括a)指定在给定地理区域中使用的资源，以及b)指定在给定地理区域中不使用的资源。
[0050]在操作员指定在给定地理区域中使用的资源的情况下，即使D2D设备不使用那些特定资源，D2D设备通常无法保证对UE没有干扰，因为位于地理区域边界处的D2D设备会对在相邻地理区域中操作的UE产生大量干扰。D2D设备可能需要拥有额外信息，例如在相邻地理区域中使用的资源。例如，D2D设备可能只使用在遥远地理区域中使用的资源。此夕卜，将资源限制到特定地理区域降低了网络效率，因为降低了指配的灵活性。尽管通信系统可重用在相隔足够距离的地理区域中使用的资源，但由于先前所述的那些原因，这可能不是一个有吸引力的方案。因此，指示不使用的资源的地理区域由于资源利用率更高可能是一个更好的选择。
[0051]图2c示出了具有使用未在蜂窝通信系统260中利用的资源的子集进行通信的多个D2D设备的示例蜂窝通信系统260。如图2c所示，蜂窝通信系统260包括eNB 265和三个地理区域，区域270、区域272和区域274。区域270中的蜂窝设备可能不使用标识为RB6至10的资源进行通信，区域272中的蜂窝设备可能不使用标识为RB 11至15的资源进行通信，以及区域274中的蜂窝设备可能不使用标识为RB I至5的资源进行通信。在区域272中操作的D2D设备275和D2D设备277可使用RB 11至15进行通信，因为区域272中的蜂窝设备不使用那些在通信中的资源。蜂窝通信系统260还可包括用于维护和提供地理位置信息的信息服务器。应注意，地理区域不需要根据位置或距离单独限定。例如，地理区域可根据eNB的接收信号功率、UE和eNB之间的通信信道的路损等来限定。
[0052]根据示例实施例，蜂窝通信系统可配置成，例如取决于与eNB的距离在蜂窝通信系统的不同区域使用不同的发送功率电平。使用相对较低的发送功率电平(例如，对于向靠近eNB的UE或小区中心UE (CCU)的eNB发送)时的通信比使用高发送功率电平(例如，对于向远离eNB的UE或小区边缘UE (CEU)的eNB发送)时的通信更容易受到干扰。因此，D2D通信在使用低发送功率电平时(即，在D2D设备靠近eNB时)可能被禁止，而在使用高发送功率电平时(即，在D2D设备远离eNB时)被启用。
[0053]根据示例实施例，蜂窝通信系统(例如蜂窝通信系统260)的eNB可分别拥有多个地理区域，而且每个地理区域可具有在该地理区域不使用的资源子集。各个eNB之间的协调可协助准备地理区域和每个地理区域的资源子集。或者，每个地理区域可拥有在该地理区域中使用的资源子集。此外，蜂窝通信系统可包括利用地理区域以及伴随的资源子集的一些eNB以及不利用地理区域的一些eNB。关于地理区域和子集的信息可由单个eNB(例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。
[0054]图2d示出了图示不同发送功率电平的区域的示例蜂窝通信系统280。蜂窝通信系统280包括eNB 285。如图2d所示，eNB 285可使用两个不同的发送功率电平:用于在eNB285附近(示为区域287)操作的UE的、相对较低的第一发送功率电平，以及用于远离eNB285 (示为区域289)操作的UE的、较高的第二发送功率电平。在区域289中操作的D2D设备290和292可互相进行发送。蜂窝通信系统280还可包括用于维护和提供地理位置信息的信息服务器。
[0055]根据示例实施例，D2D设备可检查以确定在使用上行资源进行通信时它是否在高干扰区域(或低干扰区域)中操作或在使用下行资源进行通信时它是否在高发送功率电平区域(或低发送功率电平区域)中操作。蜂窝通信系统(例如蜂窝通信系统280)可发送干扰水平或发送功率电平的指示。应注意，多个干扰水平或发送功率电平可由多个eNB发送。例如，当D2D设备使用上行资源时，对于某些资源来说，蜂窝通信系统只允许对相邻小区的低干扰，使得对于那些资源来说，相邻小区可以将那些资源用于它们自身的小区边缘UE。因此，D2D设备还可利用这些资源与UE 一起进行发送，因为干扰限制通常很高。当对资源的容许干扰很小时，D2D设备也许无法使用那些资源或需要通过较低的发送功率来使用它们。关于干扰水平和发送功率电平的信息可由单个eNB (例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。
[0056]当D2D设备使用下行蜂窝资源时，存在类似的技术，例如部分频率复用(FFR)，其中对于某些频带，使用低发送功率电平，而对于某些其它频带，使用高功率电平。高功率频带中的发送可能由于高干扰而不适用于靠近eNB的D2D通信，因此，高功率频带可能更适用于小区边缘用户。但是发送可以受限于在特定区域中使用的资源以避免对UE 产生干扰。对于低功率频带，甚至可以允许相对靠近的D2D通信，因为存在区域分割以使UE与D2D干扰隔离。
[0057]图3a示出了当第一D2D设备使用蜂窝通信系统所提供的地理位置信息与第二D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第一示例操作300的流程图。操作300可表示，当第一 D2D设备，例如D2D设备217、220、245、248、275和290使用蜂窝通信系统所提供的地理位置信息与第二 D2D设备通信时发生在该第一 D2D设备中的操作。
[0058]操作300可开始于第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息(方框305) ο该第一 D2D设备可接收来自一个或多个eNB (例如位于第一 D2D设备附近的eNB)的地理位置信息。该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间处向所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间处向所述蜂窝用户提供资源分配，等等。地理位置还可包括关于分配给UE的资源的信息。第一 D2D设备可在广播消息或多播消息中接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息。地理位置信息可存储在数据库中，该数据库可以根据需要动态更新以满足变化的环境条件，例如由于UE移动性、新添加的eNB、故障eNB等带来的改变。
[0059]根据示例实施例，地理位置信息可包括关于根据地理区域的资源分割(或划分)的信息，其中地理区域包括在该地理区域内不使用的资源子集。当第一 D2D设备在该地理区域中时可使用该资源子集。与资源分割有关的地理位置信息可能是相对静态的并且可在指定时间内或发生事件时改变。
[0060]根据从蜂窝通信系统中得出的信息，以及第一 D2D设备自己的能力，第一 D2D设备能够确定它自己的位置为大约200至300米，这对于大多数目的来说是足够的。与来自蜂窝通信系统的地理位置信息和关于即将到来的UE的信息和资源指配一起，第一 D2D设备还可以确定靠近第一 D2D设备的UE的资源(避免使用的资源列表)。第一 D2D设备可避免在即将到来的D2D发送中使用这些资源，从而产生用于即将到来的D2D发送的可能资源列表。
[0061]根据示例实施例，可以使用来自多个UE的路损值(而不是或结合地理位置信息)来执行地理区域的划分。应注意，在该示例实施例中，地理区域可以是虚拟的，因为实际地理信息可能不用于划分地理区域。在这种场景中，UE到eNB的路损值可用来将UE分类到不同的地理区域中。然后，一种将D2D设备指配到特定地理区域中的方法可以是使用类似于用于UE的分类技术，其中使用了到eNB的路损值。另一技术可涉及使用D2D设备的地理位置信息，其中eNB可能已经具有用于将可能的D2D地理位置信息映射到地理区域的映射功能。例如，可使用D2D设备的历史干扰信息。
[0062]第一 D2D设备可根据地理位置信息选择可供使用的蜂窝通信系统的资源(方框307)。例如，第一 D2D设备可选择在第一 D2D设备(和第二 D2D设备)的一定距离内不使用的蜂窝通信系统的资源。该一定距离可由蜂窝通信系统的操作员指定，或可根据性能度量来设置。该性能度量可以是在eNB或UE处测量的干扰、eNB或UE的误差率，等等。
[0063]作为说明性示例，第一 D2D设备可利用它自身的预期发送功率电平从避免使用的资源列表和与可用资源有关的信息中确定许可资源列表。例如，第一 D2D设备可选择不在避免使用的资源列表中的可用资源并被指配给远离第一 D2D设备的UE，其中第一 D2D设备的发送功率电平对实际值产生较大影响。第一 D2D设备选择的资源可宣布为许可资源。
[0064]作为另一说明性示例，对于下行资源，第一 D2D设备可为每个附近的UE U估计由附近的干扰eNB对U的聚合干扰1?。可假设路损模型，并可使用eNB的最大发送功率电平。作为替代的说明性示例，蜂窝通信系统可在地理位置信息或在单独广播中提供eNB的实际发送功率电平。第一 D2D设备可确定它自己对U的干扰Iu (D2D)，并且如果IuAu(DZD)大于指定的阈值TD，选择资源RB作为U的许可资源。如果资源RB对于所有附近的已经被指配有资源RB的UE是许可的，则第一 D2D设备可宣布资源RB为许可的。此外，第一 D2D设备可为每个许可资源确定分数S。例如，可配置分数S，使得受到第一 D2D设备的D2D发送的较少干扰的许可资源具有较高的分数S。
[0065]随后，对于每个指配给许可资源RB的UE U，确定由最接近干扰eNB对U的聚合干扰、和由第一 D2D设备对U的干扰I υ (D2D)。资源RB的分数S可以被设置为IuAu (D2D)的最小值，其中最小值用于所有指配给资源RB的UE U。可使用其它可能的分数函数。
[0066]例如，资源的选择可基于许可资源的分数S执行。第一 D2D设备可使用具有最高分数S的资源RB进行发送，从而确保第一 D2D设备对蜂窝通信系统(具体而言，是蜂窝通信系统的下行链路)产生最少量的有害干扰。然而，其它许可资源(具有较低分数S)上的第一 D2D设备的D2D发送也可能没有产生有害干扰。
[0067]此外，如果多个靠近的D2D设备使用相同资源进行发送，可能会发生冲突。发送冲突可使用解冲突解决算法来解决。出于讨论目的，用于第一 D2D设备的许可资源可标记为BpB2、……、By分数为SpS2、……、&。另一种方法是第一 D2D设备生成值为i = 1、2、……、r的随机变量X和概率密度函数P (i) = f (Si)Aj = (Sj)，其中f(.)是预选择的正非减函数。随后，第一 D2D设备可选择资源Bpi = 1、2……r和概率p(i)(例如，基于X的随机结果)。可以选择函数f(.)以提供所有许客资源有可能是相同的(即，对于所有X，f(x) = I)的场景，或支持具有较高分数的许可资源(例如，对于某些λ>0，f(x)=exp (λ X))的场景。这允许附近D2D设备有可能使用不同的可用资源并减少潜在的冲突。
[0068]作为说明性示例，对于上行资源来说，D2D发送可能会干扰UE的发送，这些UE在地理上相距遥远但仍然位于eNB或相邻eNB的覆盖区域内。附近的定义可以针对上行资源调整。对于第一 D2D设备而言，附近eNB可包括拥有实际上包括第一 D2D设备的覆盖区域的eNB S，以及上行发送可对eNB S产生干扰的eNB。与在下行场景中的一样，蜂窝通信系统可提供eNB和上行UE的地理位置信息，以及指配给上行UE的资源。
[0069]对于每个资源RB和每个被指配使用资源RB的附近UE来说，假设UE U以它的最大发送功率电平进行发送，则第一 D2D设备可估计在eNB (U)处的接收功率Pu,该eNB接收来自UE U的上行发送。假设附近UE以它们的最大发送功率电平进行发送，则第一 D2D设备还可再次估计在eNB(U)处、在相同资源RB上进行发送的其他附近UE的聚合接收功率匕。第一D2D设备可确定其能够在以下情形小进行发送的最大功率Pm(D2D，U):第一 D2D设备的发送以低于Ρ</Τ的接收功率到达eNB (U)，其中T是预定阈值。例如，阈值T可以由蜂窝通信系统的操作员指定或由蜂窝通信系统通过测量确定。如果Pm(D2D，U)大于或等于Pmin(D2D)，资源RB可以是用于UE U的许可资源，其中Pmin(D2D)是第一 D2D设备的最小所需发送功率电平。
[0070]如果允许所有附近UE U被指配使用资源RB，则资源RB对于第一 D2D设备是许可的。假设Pb(D2D) = Hiinu (Pm (D2D，U))，其中最小值通过所有这些UE U测量。显然，PB(D2D)是第一 D2D设备可以在没有产生有害干扰的情况下进行发送的最大功率。此外，Pb(D2D)大于或等于Pmin (D2D)。与下行场景一样，第一 D2D设备可以下述方式为每个许可资源RB生成分数S:第一 D2D设备的D2D发送产生较少干扰的许可资源被授予较高分数的方式。设置分数S的示例技术是使用Pb(D2D)的值并将较高的分数指配给具有较高Pb (D2D)值的资源RB。还可使用其它可能的函数。
[0071]例如，资源的选择可基于许可资源的分数S执行。例如，第一 D2D设备可在具有最高分数S的资源RB中进行发送。许可资源的选择还可通过概率方式执行，与在下行场景中的一样。在不失一般性的情况下，假设第一 D2D设备的许可资源标记为1^、132、......、!^，分数为Sp S2、……、Sr。随后第一 D2D设备生成值为i = 1、2……r的随机变量X和概率密度函数P(i) Zf(Si)Z^j = Hf(Sj),其中f(.)是预选择的正非减函数。第一 D2D设备可选择资源Bi, i = 1、2、……、r和概率P (i)(例如，基于X的随机结果)。此外，选择不同的函数f(.)可以为不同的资源提供不同的权重。
[0072]第一 D2D设备可设置其发送的发送功率电平(方框309)。根据示例实施例，在第一 D2D设备使用上行资源的情况下，第一 D2D设备可侦听蜂窝通信系统的广播信道以确定D2D通信的干扰限制。第一 D2D设备可将其发送功率电平设置为低于干扰限制的较低功率电平。该干扰限制可根据蜂窝通信系统中有多少D2D设备来指定。
[0073]第一 D2D设备可执行检查以确定它是否已经接收到来自蜂窝通信系统的减少警告(方框311)。当蜂窝通信系统已经确定来自D2D发送的干扰超过指定限制时，该减少警告可以是由蜂窝通信系统发送的指示。蜂窝通信系统可通过监控干扰水平和通过使用混合自动重发(HARQ)等技术来生成减少警告。该减少警告可使第一 D2D设备降低它们的发送功率电平以减少由它们发送产生的干扰。指定限制可由技术标准限定，或由蜂窝通信系统的操作员限定。指定限制还可根据度量，例如eNB或UE的误差率、在eNB或UE处测量的干扰等被设置。如果第一 D2D设备已经接收减少警告，则第一 D2D设备可将它的发送功率电平调整到较低值以减少对蜂窝通信系统的干扰(方框313)。
[0074]根据示例实施例，第一 D2D设备接收到的减少警告可根据出现在多个eNB (例如相邻eNB)处的干扰水平来生成。每个相邻eNB可观察它们自己的干扰水平，并且如果干扰水平达到阈值，则生成减少警告。eNB可协调以共享它们的减少警告。服务eNB可组合减少警告并提供组合的减少警告给第一 D2D设备。例如，如果任何一个相邻eNB已经生成减少警告，则服务eNB可生成组合的减少警告。又例如，如果指定百分比的相邻eNB生成减少警告，则服务eNB可生成组合的减少警告。该指定百分比可以是由蜂窝通信系统的操作员指定的值或可根据蜂窝通信系统的性能数据进行动态地更新。用于生成减少警告的干扰水平可以是多值阈值。例如，如果存在少量相邻eNB，则干扰水平可能较高。干扰水平可随着相邻eNB的数目增加而减少。减少警告和/或组合的减少警告可由单个eNB (例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。第一 D2D设备还可组合来自各个eNB自身的减少警生口 ο
[0075]如果第一 D2D设备没有接收到减少警告或在第一 D2D设备已经调整它的发送功率电平之后，则第一 D2D设备可执行检查以确定是否可以进行发送(方框315)。可以进行发送可能是蜂窝通信系统可以使用来减少由D2D通信产生的干扰的另一种技术。作为说明性示例，可以进行发送可实施为由蜂窝通信系统提供的发送概率。发送概率可由蜂窝通信系统生成以概率地控制进行发送的D2D设备的数目。换言之，发送概率可用于设置蜂窝通信系统中的可接受干扰水平。第一 D2D设备随后可生成范围从O到I的随机值并对比该随机值和发送概率。如果该随机值小于或等于发送概率，则第一 D2D设备可以进行发送，而如果该随机值大于发送概率，则第一 D2D设备不可以进行发送。应注意，发送概率的论述、随机值的生成，以及随机值和发送概率的对比是可以进行发送的一个示例实施方式，并且其它实施方式是可能的。如果第一 D2D设备可以进行 发送，则第一 D2D设备向第二 D2D设备进行发送(方框317)。如果第一 D2D设备不可以进行发送，则操作300可终止。
[0076]根据示例实施例，发送概率可根据由多个eNB (例如相邻eNB)提供的发送概率来确定。相邻eNB可根据它观察到的干扰确定它自己的发送概率。由于相邻eNB可观察到不同的干扰水平，所以来自相邻eNB的发送概率可能不同。相邻eNB可协调并共享发送概率，而第一 D2D设备的服务eNB可生成聚合发送概率。例如，聚合的发送概率可能是最小(最大)共享发送概率。又例如，聚合的发送概率可能比最小(最大)共享发送概率更小(更大)。服务eNB可提供聚合的发送概率给第一 D2D设备。
[0077]根据示例实施例，上行资源、下行资源或上行和下行资源可用于进行D2D通信。例如，根据第一 D2D设备的位置可使用上行和/或下行资源，其中上行资源用于靠近eNB的覆盖区域的边缘的D2D设备，而下行资源用于靠近eNB自己的D2D设备。
[0078]图3b示出了当第一 D2D设备使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和控制信道信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第二示例操作320的流程图。操作320可表示，当第一 D2D设备(例如D2D设备217、220、245、248、275和290)使用由蜂窝通信系统提供的地理位置信息和控制信道信息与第二 D2D设备通信时发生在该第一 D2D设备中的操作。
[0079]操作320可开始于第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息(方框325) ο该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间内处所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间内处所述蜂窝用户提供资源分配，等等。该地理位置还可包括关于分配给蜂窝用户的资源的信息。第一 D2D设备可在广播消息或多播消息中接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息。
[0080]第一 D2D设备还可解码控制信道以确定关于活动发送、预期发送等的发送信息(方框327)。蜂窝通信信道可使用控制信道向UE发送资源分配的指示。第一 D2D设备进行控制信道的解码可允许第一 D2D设备确定在蜂窝发送中用于或将要用于eNB，或由eNB使用或将要使用的资源。作为说明性示例，控制信道的解码可向第一 D2D设备提供与紧接在帧的时隙后被分配以供UE使用的资源有关的信息。
[0081]根据示例实施例，控制信道可划分为多个部分，其中每个部分对应于地理区域。第一 D2D设备可能只需要解码对应于其位于的地理区域的一部分控制信道。根据替代性示例实施例，可能存在多个控制信道，其中每个控制信道对应于地理区域。第一 D2D设备可能只需要解码对应于其所位于的地理区域的控制信道。
[0082]根据示例实施例，第一 D2D设备可解码多个eNB (例如相邻eNB)的多个控制信道。对多个eNB的多个控制信道进行解密可为第一 D2D设备提供靠近该D2D设备的资源的资源利用率的更清晰图片。例如，第一 D2D设备可在它的服务eNB的覆盖区域边缘附近操作，这样由相邻eNB服务的UE还可接近第一 D2D设备。除非第一 D2D设备解码它的相邻eNB的控制信道，否则第一 D2D设备可能无法确定靠近UE的资源使用情况。服务eNB和相邻eNB可协调以共享信息。
[0083]根据示例实施例，第一 D2D设备可接收关于解码哪个控制信道或控制信道的哪部分的信息。该信息可从第一 D2D设备的服务eNB接收。该信息可帮助第一 D2D设备简化它对控制信道的解码。该信息可包括哪些资源将用于传送控制信道，以及结合控制信道使用的任何代码或序列，这可防止第一 D2D设备必须执行盲检测以找到和解码控制信道。关于控制信道的信息可由单个eNB (例如，它的服务eNB)或由各个eNB提供给D2D设备。
[0084]第一 D2D设备可根据地理位置信息和发送信息选择可供使用的蜂窝通信系统的资源(方框329)。例如，第一 D2D设备可选择在第一 D2D设备(和第二 D2D设备)的一定距离内的在活动发送、预期发送等中不使用的蜂窝通信系统的资源。该一定距离可由蜂窝通信系统的操作员指定，或可根据性能度量来设置。该性能度量可以是在eNB或UE处测量的干扰、eNB或UE的误差率，等等。
[0085]第一 D2D设备可设置它的发送的发送功率电平(方框331)。第一 D2D设备可侦听蜂窝通信系统的广播信道以确定用于D2D通信的干扰限制。第一 D2D设备可设置其发送功率电平为低于干扰限制的较低功率电平。
[0086]第一 D2D设备可执行检查以确定它是否已经接收到来自蜂窝通信系统的减少警告(方框333)。当蜂窝通信系统已经确定来自D2D发送的干扰超过指定限制时，该减少警告可以是由蜂窝通信系统发送的指示。蜂窝通信系统可通过监控干扰水平和通过使用诸如HARQ等技术来生成减少警告。该减少警告可使第一 D2D设备降低它们的发送功率电平以减少由它们发送所产生的干扰。指定限制可由技术标准限定，或由蜂窝通信系统的操作员限定。指定限制还可根据度量，例如eNB或UE的误差率、在eNB或UE处测量的干扰等来设置。如果第一 D2D设备已经接收减少警告，则第一 D2D设备可将它的发送功率电平调整到较低值以减少对蜂窝通信系统的干扰(方框335)。
[0087]如果第一 D2D设备没有接收减少警告或在第一 D2D设备已经调制它的发送功率电平之后，第一 D2D设备可执行检查以确定是否可以进行发送(方框337)。如果第一 D2D设备可以进行发送，则第一 D2D设备向第二 D2D设备进行发送(方框339)。如果第一 D2D设备不可以进行发送，则操作320可终止。
[0088]图3c示出了当第一 D2D设备使用蜂窝通信系统提供的地理位置信息和发送功率电平信息与第二 D2D设备通信时发生在第一 D2D设备中的第三示例操作340的流程图。操作340可表示，当第一 D2D设备(例如D2D设备217、220、245、248、275和290)使用蜂窝通信系统提供的地理位置信息和发送功率电平信息与第二 D2D设备通信时发生在该第一 D2D设备中的操作。
[0089]操作340可开始于第一 D2D设备接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息(方框345) ο该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间处向所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间处向所述蜂窝用户提供资源分配，等等。该地理位置还可包括与分配给蜂窝用户的资源有关的信息。第一 D2D设备可在广播消息或多播消息中接收来自蜂窝通信系统的地理位置信息。
[0090]第一 D2D设备可根据地理位置信息选择可供使用的蜂窝通信系统的资源(方框347) ?例如，第一 D2D设备可选择在第一 D2D设备(和第二 D2D设备)的一定距离内不使用的蜂窝通信系统的资源。该一定距离可由蜂窝通信系统的操作员指定，或可根据性能度量设置。该性能度量可以是在eNB或UE处测量的干扰、eNB或UE的误差率，等等。
[0091]第一 D2D设备可设置它的发送的发送功率电平(方框349)。第一 D2D设备可侦听蜂窝通信系统的广播信道，例如与上行发送有关的广播信道，以确定用于D2D通信的干扰限制。第一 D2D设备可设置其发送功率电平为低于干扰限制的较低功率电平。
[0092]第一 D2D设备可执行检查以确定当使用上行资源进行发送时它是否在高(或低)干扰区域中操作，或当使用下行资源进行发送时它是否在高或低发送功率电平区域中操作(方框351)。蜂窝通信系统可发送它的发送的干扰水平或功率电平的指示。第一 D2D设备可接收来自多个eNB或来自单个eNB (例如，它的服务eNB)的多个干扰水平和/或发送功率电平。例如，在上行链路中，对于某些资源，蜂窝系统只允许UE对相邻小区产生少量干扰，使得相邻小区可以使用这些资源用于它们自己的小区边缘UE。D2D设备还可利用这些资源以与UE —起进行发送，因为干扰限制通常较高，因此来自D2D设备的影响较低。当对资源的允许的干扰很小时，D2D设备可能无法使用那些资源或需要通过较低的发送功率使用它们(方框353) ο
[0093]对于下行链路，类似的技术，例如FFR，存在于蜂窝系统中，其中在一些频带中，使用低发送功率电平，而对于某些其它频带，使用高功率电平。高功率频带中的发送可能由于来自UE的高干扰而不适合于靠近eNB的D2D通信。因此，该频带可能更适合于小区边缘UE。但是发送可能受限于在该区域中使用的资源以避免对UE的干扰。对于低功率频带，甚至可能发生靠近的D2D通信，因为存在区域分割以使UE与D2D干扰隔离。
[0094]如果第一 D2D设备在高干扰区域或高发送功率电平区域中操作，则第一 D2D设备可执行检查以确定它是否已经接收来自蜂窝通信系统的减少警告(方框355)。当蜂窝通信系统已经确定来自D2D发送的干扰超过指定限制时，该减少警告可以是由蜂窝通信系统发送的指示。该减少警告可使第一 D2D设备降低它们的发送功率电平以减少由它们发送产生的干扰。指定限制可由技术标准限定，或由蜂窝通信系统的操作员限定。指定限制还可根据度量，例如eNB或UE的误差率、在eNB或UE处测量的干扰等来设置。如果第一 D2D设备已经接收减少警告，则第一 D2D设备可将它的发送功率电平调整到较低值以减少对蜂窝通信系统的干扰(方框357)。
[0095]如果第一 D2D设备没有接收减少警告或在第一 D2D设备已经调整它的发送功率电平之后，第一 D2D设备可执行检查以确定是否可以进行发送(方框359)。如果第一 D2D设备可以进行发送，则第一 D2D设备向第二 D2D设备进行发送(方框361)。如果第一 D2D设备不可以进行发送，则操作340可终止。
[0096]根据示例实施例，D2D设备可配置成在与蜂窝通信系统的帧时间相同的时间的一部分(例如一般)内使用发送系统。因此，即使蜂窝通信系统改变每帧的资源使用，D2D设备仍然可以在确定资源不在特定地理区域中使用之后使用该部分帧时间进行它们自己的D2D通信。
[0097]图4示出了发生在支持D2D通信的蜂窝通信系统实体中的示例操作400的流程图。操作400可表示，当蜂窝通信系统支持D2D通信时发生在蜂窝通信系统实体例如eNB205、eNB 235、eNB 265 和 eNB 285 中的操作。
[0098]操作400可开始于该实体发送地理位置信息(方框405)。该地理位置信息可包括通信系统中的蜂窝用户(即，UE)的位置信息，其中eNB当前打算在给定时间处向所述蜂窝用户进行发送，打算在给定时间处向所述蜂窝用户提供资源分配，等等。该地理位置还可包括关于分配给蜂窝用户的资源的信息。
[0099]该实体可发送发送概率(方框407)。该发送概率可以是用于控制执行发送的D2D设备的数目的数值，从而控制蜂窝通信系统得知的干扰。例如，发送概率可以是范围从O到I的值，其中较小的发送概率表明执行发送的D2D设备的数目较小。
[0100]该实体可发送减少警告(方框409)。减少警告可以是蜂窝通信系统得知的干扰已经超过指定限制的指示符。减少警告可以是通知D2D设备降低发送功率电平以减少干扰的指示符。
[0101]该实体可发送发送功率指示符(方框411)。发送功率指示符可以是蜂窝通信系统中的eNB的发送功率电平的指示符。发送功率指示符可指示蜂窝通信系统中的一些或所有eNB的发送功率电平。发送功率电平可向D2D设备指示根据它们的位置它们是否可以进行D2D发送。
[0102]该实体可发送关于控制信道上的资源分配的信息(方框413)。该控制信道可用于向UE发送关于待定的活动资源分配的信息。活动资源分配可包括当前和/或未来资源指配。控制信道可由D2D设备解码以确定资源使用并帮助D2D设备选择资源以在D2D发送中使用而不对蜂窝通信系统产生很多(或任何)干扰。该实体可以使用资源分配与U E通信。
[0103]图5示出了示例第一通信设备500。通信设备500可以是D2D设备等的实施方式。通信设备500可用于实施本文所述的各种实施例。如图5所示，发送器505配置成发送包等。通信设备500还包括配置成接收包、地理位置信息、发送概率、减少警告、发送功率电平等的接收器510。
[0104]地理位置信息处理单元520配置成处理从蜂窝通信系统接收的地理位置信息。地理位置信息处理单元520配置成从地理位置信息得出通信设备500的位置。资源处理单元522配置成根据地理位置信息确定许可资源。资源处理单元522配置成根据通信设备500的发送功率电平确定许可资源。发送功率处理单元524配置成根据由通信设备500进行发送所生成的干扰来设置通信设备500的发送功率电平。发送功率处理单元524配置成如果接收到减少警告，则降低通信设备500的发送功率。控制信道解码单元526配置成解码控制信道或控制信道的一部分以确定活动资源分配。活动资源分配可包括当前和/或未来资源指配。
[0105]资源选择单元528配置成根据地理位置信息、发送功率电平、测量的干扰、估计的干扰、分数等选择许可资源。操作区域处理单元530配置成确定通信设备500的操作区域的干扰水平和/或发送功率电平，以确定通信设备500是否能够进行发送。如果操作区域的干扰水平和/或发送功率电平较低，则通信设备500可避免发送。发送概率处理单元532配置成概率地控制通信设备500的发送以帮助阻止对蜂窝通信系统产生不当干扰。存储器535配置成存储地理位置信息、资源信息、许可资源信息、发送功率电平、控制信道、控制信道信息、测量的干扰、估计的干扰、分数、蜂窝通信系统发送功率电平、发送概率等。
[0106]通信设备500的元件可实施为特定的硬件逻辑块。在替代性实施例中，通信设备500的元件可实施为在处理器、控制器、专用集成电路等中执行的软件。在另一替代性实施例中，通信设备500的元件可实施为软件和/或硬件的组合。
[0107]例如，接收器510和发送器505可实施为特定的硬件块，而地理位置信息处理单元520、资源处理单元522、发送功率处理单元524、控制信道解码单元526、资源选择单元528、操作区域处理单元530和发送概率处理单元532可以是在微处理器(例如处理器515)或定制电路或现场可编程逻辑阵列的定制编译逻辑阵列中执行的软件模块。地理位置信息处理单元520、资源处理单元522、发送功率处理单元524、控制信道解码单元526、资源选择单元528、操作区域处理单元530和发送概率处理单元532可以是存储在存储器535中的模块。
[0108]图6示出了示例第二通信设备600。通信设备600可以是eNB、控制器、基站、NodeB等的实施方式。通信设备600可用于实施本文所述的各种实施例。如图6所示，发送器605配置成发送包、地理位置信息、发送概率、减少警告、发送功率电平等。通信设备600还包括配置成接收包等的接收器610。
[0109]地理位置信息管理单元620配置成管理和/或提供蜂窝通信系统的地理位置信息。发送概率管理单元622配置成生成概率以在概率地控制D2D设备的发送中使用，从而调节来自D2D发送对蜂窝通信系统的干扰。资源管理单元624配置成管理资源指配。资源管理单元624配置成将资源指配给UE。资源管理单元624配置成指配不同地理区域的资源使用情况。干扰管理单元626配置成确定对通信设备600产生的干扰，以及在该干扰超过指定阈值的情况下减少来自D2D通信的干扰。干扰管理单元626生成减少警告以压制D2D发送的发送功率电平并减少对通信设备600的干扰。控制信道管理单元628配置成生成控制信道以对UE进行活动资源指配(即，活动资源分配)。控制信道管理单元628配置成为多个地理区域生成多个控制信道或为多个地理区域生成具有多个部分的单个控制信道。存储器635配置成存储地理位置信息、资源信息、许可资源信息、发送功率电平、控制信道、控制信道信息、测量的干扰、估计的干扰、蜂窝通信系统发送功率电平、发送概率等。
[0110]通信设备600的元件可实施为特定的硬件逻辑块。在替代性实施例中，通信设备600的元件可实施为在处理器、控制器、专用集成电路等中执行的软件。在另一替代性实施例中，通信设备600的元件可实施为软件和/或硬件的组合。
[0111]例如，接收器610和发送器605可实施为特定的硬件块，而地理位置信息管理单元620、发送概率管理单元622、资源管理单元624、干扰管理单元626和控制信道管理单元628可以是在微处理器(例如处理器615)或定制电路或现场可编程逻辑阵列的定制编译逻辑阵列中执行的软件模块。地理位置信息管理单元620、发送概率管理单元622、资源管理单元624、干扰管理单元626和控制信道管理单元628可以是存储在存储器635中的模块。
[0112]虽然已详细地描述了本公开及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本公开的精神和范围的情况下对本公开做出各种改变、替代和更改。
【主权项】
1.一种用于操作蜂窝通信系统中的第一设备对设备(D2D)设备的方法，所述方法包括: 所述第一 D2D设备接收来自所述蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，所述地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和可用于所述蜂窝用户的所述蜂窝通信系统的资源； 所述第一 D2D设备选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据所述地理位置信息选择；以及 所述第一 D2D设备通过所选择的资源向第二 D2D设备进行发送。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地理位置信息进一步包括基于地理区域的至少一个资源划分信息、基于从蜂窝用户到演进型NodeB的路损信息的资源划分信息、基于地理区域的演进型NodeB的发送功率电平信息，以及基于地理区域的D2D设备的最大发送功率电平信息。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地理位置信息还包括基于地理区域的演进型NodeB的发送功率电平信息，并且其中如果包含第一 D2D设备和第二 D2D设备的第一地理区域的演进型NodeB的第一发送功率电平较高，则发生向所述第二 D2D设备的发送。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述发送功率电平信息包括所述蜂窝通信系统的资源的子集的发送功率电平。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，从数据库中获取活动资源使用信息，并且其中所述资源根据所述活动资源使用信息来选择。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，解码由所述蜂窝通信系统中的第二实体广播的第一控制信道以得出活动资源使用信息，并且其中所述资源根据所述活动资源使用信息来选择。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，解码包括所述第一控制信道的多个控制信道，所述多个控制信道由所述蜂窝通信系统中的多个实体发送。8.根据权利要求6所述的方法，其中，存在包括所述第一控制信道的多个控制信道，并且其中所述第一控制信道与包含所述第一 D2D设备和所述第二 D2D设备的第二地理区域关联。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 接收由所述蜂窝通信系统中的第三实体广播的发送概率；以及 生成随机值，以及其中如果所述随机值小于或等于所述发送概率，则发生所述发送。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送发生在上行链路上，并且其中所述方法进一步包括: 接收来自所述蜂窝通信系统中的第四实体的干扰限制；以及 将用于所述发送的第二发送功率电平设置为低于所述干扰限制。11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，设置用于所述发送的第三发送功率电平。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括，响应于接收来自所述蜂窝通信系统的减少警告，减少所述第三发送功率电平。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地理位置信息进一步包括不在地理区域中使用的资源，并且其中所述选择包括选择不使用的资源中的一个资源。14.一种用于操作蜂窝通信系统的通信控制器的方法，所述方法包括: 所述通信控制器确定所述蜂窝通信系统的地理位置信息，所述地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和所述蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源； 所述通信控制器向在所述蜂窝通信系统的覆盖区域内操作的设备对设备的(D2D)设备发送所述地理位置信息；以及 所述通信控制器根据所述蜂窝用户的资源分配而与在所述通信控制器的覆盖区域内操作的蜂窝用户进行通信。15.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述地理位置信息包括生成所述地理位置信息。16.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述地理位置信息包括从数据库中获取所述地理位置信息。17.根据权利要求14所述的方法，进一步包括: 测量由所述D2D设备进行的D2D发送所产生的干扰水平；以及 向所述D2D设备发送减少警告。18.根据权利要求14所述的方法，进一步包括: 生成与可接受干扰水平成正比的发送概率；以及 向所述D2D设备发送所述发送概率。19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述资源分配是动态资源分配，并且其中所述方法进一步包括在控制信道中发送关于所述资源分配的信息。20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述资源分配是静态资源分配，并且其中所述方法进一步包括广播关于所述资源分配的信息。21.根据权利要求14所述的方法，其中，所述资源分配是静态资源分配，并且其中所述方法进一步包括将关于所述资源分配的信息存储在数据库中。22.根据权利要求14所述的方法，进一步包括，与其它通信控制器协调以生成所述地理位置信息。23.—种设备对设备(D2D)的设备，包括: 接收器，配置成接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，所述地理位置信息包括所述蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和可用于所述蜂窝用户的所述蜂窝通信系统的资源； 可操作地耦接至所述接收器的处理器，所述处理器配置成选择所述资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，所述资源根据所述地理位置信息选择；以及 可操作地耦接至所述处理器的发送器，所述发送器配置成通过所选择的资源向第二D2D设备进行发送。24.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述处理器配置成解码由所述蜂窝通信系统中的第二实体广播的控制信道以得出活动资源使用信息，并且其中所述资源根据所述活动资源使用信息来选择。25.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述接收器配置成接收由所述蜂窝通信系统中的第三实体广播的发送概率，并且所述处理器配置成生成随机值，并且其中如果所述随机值小于或等于所述发送概率，则所述发送器进行发送。26.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述发送器在上行链路上进行发送，并且其中所述接收器配置成接收来自所述蜂窝通信系统中的第四实体的干扰限制，并且所述处理器配置成将所述发送器的第二发送功率电平设置为低于所述干扰限制。27.根据权利要求23所述的D2D设备，其中，所述接收器配置成接收来自所述蜂窝通信系统的减少警告，并且其中所述处理器配置成减少所述发送器的第三发送功率电平。
【专利摘要】一种用于操作蜂窝通信系统中的第一设备对设备(D2D)的设备的方法，包括：接收来自蜂窝通信系统中的第一实体的地理位置信息，所述地理位置信息包括蜂窝通信系统的蜂窝用户的位置信息和蜂窝用户能够使用的蜂窝通信系统的资源，选择资源中避免对蜂窝发送产生干扰的一个资源，该资源根据地理位置信息选择，以及通过所选择的资源向第二D2D设备进行发送。
【IPC分类】H04W72/04
【公开号】CN104904289
【申请号】CN201380059934
【发明人】法伊德·特若克, 倪麦尔·伽米尼·瑟纳瑞斯, 朱佩英, 马江镭, 默罕默德哈迪·巴里
【申请人】华为技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】EP2918125A1, EP2918125A4, US20140141789, WO2014079355A1
最新回复(0)