技术领域

本发明涉及无线通信领域， 更具体地， 涉及一种用于分配邻居 发现资源的方法。

背景技术 设备至设备 ( Device-to-device: D2D ) 通信作为 3GPP版本 12 的技术正在被 3GPP SA和 RAN等标准化组织关注， 从而支持公共安 全和商业应用等各种场景。 D2D通信的必要的和核心的构成要素在于 周边的用户设备的邻居发现。 在目前阶段， 在 RAN1 中定义了两种邻 居发现的类型， 如下所述：

类型 1 : 发现过程基于非用户设备专用来分配用于发现 信号传 输的资源， 其中， 这些资源能够用于所有的用户设备或者一组用 户设 备；

类型 2: 发现过程基于用户设备专用来分配用于发现信 号传输 的资源， 其中：

a) 类型 2A: 资源被动态分配至每个专用的邻居发现信号传 输 实例；

b) 类型 2B: 资源被半持续性地分配至每个专用的邻居发现 信 号实例。

从以上定义可知， 类型 1的发现是一种基于竟争的解决方案， 而类型 2的发现是一种基于非竟争的解决方案。 实际上， 以上两种类 型的发现过程各有其优点， 同时也有其缺点。 以下的表格示出了一些 关于以上两种类型的分析结果： 表 1 : 类型 1 类型 2的优缺点 类型 1 类型 2 优点 简单、 低开销、 可 低冲突、 紧凑的网 应用于休眠的用户 络控制 设备 缺点 高冲突可能性、 高 大开销、 不可应用 能量消耗、 不精确 于休眠的用户设备 的网络控制

但是， 迄今为止并未清楚地给出用于邻居发现的详细 的实施方 式。 并且由于其各自的优缺点也并未最终决定将在 3GPP中应用何种 发现类型， 而这些内容对于支持蜂窝网络下的设备至设备 通信至关重 要。 发明内容

根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理 解， 本发明提出 了一种用于邻居发现的详细的资源分配方法。 特别地， 在本发明中， 用于邻居发现的网絡将同时支持类型 1 (非用户设备专用） 的发现和 类型 2 (用户设备专用） 的发现。 基站能够根据网络条件 （诸如发现 负载状况、 用户设备特性、 发现碰撞状况等） 来半静态地分配类型 1 和类型 2的发现资源。基站应当借助于其系统广播信� �向所有的用户 设备广播类型 1的资源， 而将用户设备专用的类型 2的资源根据用户 邻居发现需求发送给特定的用户设备。

分配给类型 1 和类型 2 的邻居发现的资源能够以 TDM 或者 FDM或者联合的 TDM/FDM的方式来配置。 在类型 1的资源中， 用 户设备能够基于载波感测或者基于预定义的规 则来自治地传输发现 信号， 具体的基于用户设备标识和邻居发现子帧的预 定义规则将在后 续的实施例中给出。 为了减小传输碰撞， 基于用户设备标识的跳时方 案将被引入至发现周期中， 并且需要一些散列函数 （hash function ) 来确定用户设备应该在何时传输其发现信号。 而在类型 2的资源中， 基站能够明确地分配发现资源至每个 D2D用户设备。

附加地， 基站能够确定哪个用户设备能够使用哪个类型 的发现 资源。 典型地， 基于用户设备专用的和非竟争的类型 2的资源能够应 用于已连接状态的用户设备， 例如具有高碰撞可能性、 高订阅优先级 等的用户设备。 而例如休眠状态的用户设备以及具有低碰撞可 能性、 低订阅优先级等的已连接状态的用户设备能够 应用基于竟争的类型 1 的资源。

进一步地， 对于每个类型的发现机制来说， 允许具有不同的优 先级的用户设备在一个发现周期中传输其具有 不同的传输机会的发 现信号。 例如， 允许具有高订阅优先级的用户设备在一个发现 周期中 以高的传输机会来多次传输其发现信号。这将 能够增加这些用户设备 对于其他的周围的用户设备的发现可能性并且 提高潜在的 D2D通信 机会。 相反地， 允许具有低订阅优先级的用户设备在单个的发 现周期 中仅能传输其发现信号一次。 这将会带来对于网络的更多的发现灵活 性和对于用户来说的好的用户体验。

更为具体地， 本发明的第一方面提出了在无线通信系统中的 基站 中用于分配邻居发现资源的方法， 其特征在于， 由所述基站形成的支 持邻居发现的网络同时支持基于用户设备非专 用的第一类型的发现 机制和基于用户设备专用的第二类型的发现机 制。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述基站根据网络条件半静态 地分配用于所述第一类型的邻居发现的资源和 用于所述第二类型的 邻居发现的资源。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述网络条件包括以下各项中 的至少一项： - 发现信号负载状况；

- 用户设备特性； 以及

- 发现信号碰撞状况。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述基站借助于系统广播信息 向所有的用户设备广播第一类型的资源。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述基站根据特定用户设备的 邻居发现需求向特定的用户设备发送第二类型 的资源。

在本发明的一个优选的实施例中 ,所述基站以 TDM或者 FDM或 者联合的 TDM/FDM 的方式来配置分配给所述第一类型和所述第二 类型的发现的资源。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述基站在发现周期内与发现 周期间应用基于用户设备标识或者基于邻居发 现子帧而决定的跳时 方案。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述跳时方案包括：

- 1 )= 11,(卜 1).^— /^modLNj , 其中， 指示在一个发现周 期中的用于所述第一类型邻居发现机制的发现 子帧的数量， t 为当前 的发现周期， M指示在每个发现子帧中的 PRB对数目， I表示允许的 传输机会的数量， （π^Ο,η^))分别为在第 i个传输期间使用的 PRB对 的索引和发现子帧并且 mi (ί) < M; (0 < ^； mi (-1) = 50， 并且休眠的用 户设备的 UE_ID为（IMSI mod 1024), 已连接的用户设备的 UEJD为 其 C-RNTI; 或者

- ！^ 二^+^ ）!^ ! ^」 ， 其 中 ， Jmod , ί = 0,·'',Ι— 1 ， Υ_ _] =ΌΕ identity≠0 , ,4 = 39827 , Ζ = 65537 并且 i = K/ ² J> 11 ₅ 是在一个无线帧中分配给邻居发现的时隙 的索引， 厶是 在传输机会之间预定义的时间间隔并且由网络 通过高层消息进行配 置。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述无线通信系统包括 LTE 系统和 IEEE 802.16m系统。

在本发明的一个优选的实施例中，相互正交地 配置用于所述第一 类型的发现的资源和用于所述第二类型的发现 的资源。

本发明的第二方面还提出了一种在无线通信系 统中的用户设备 中选择邻居发现的资源的方法， 其特征在于， 所述用户设备基于载波 侦听或者基于预定义的规则来自治地传输发现 信号。

在本发明的一个优选的实施例中， 所述预定义的规则包括以散列 函数为形式的跳时方案， 其中， 所述跳时方案包括：

- ^(0 = (111,.( -1).[/ — /Z^modLNj， 其中， 指示在一个发现周 期中的用于所述第一类型邻居发现机制的发现 子帧的数量， t 为当前 的发现周期， M指示在每个发现子帧中的 PRB对数目， I表示允许的 传输机会的数量， （1^(0,11 )）分别为在第 i个传输期间使用的 PRB对 的索引和发现子帧并且01 ）< ;1^( <^;1^(-1) = 50, 并且休眠的用 户设备的 UE_ID为（IMSI mod 1024), 已连接的用户设备的 UE_ID为 其 C-RNTI; 或者

- n _i (t) = (Y _i +i»A)mod [N,J ， 其中 ， Y _{ ^(A Y^ odD , i = , 7_j = UE identity≠ 0 , A = 9 21 , D = 65537 并且 i 是在一个无线帧中分配给邻居发现的时隙的索 引， △是 在传输机会之间预定义的时间间隔并且由网絡 通过高层消息进行配 置。

本发明提出了一种用于蜂窝网络的 D2D 邻居发现的资源分配 方法， 该方法使得网络能够根据网絡状况灵活地分配 邻居发现资源。 此外， 该分配能够基于订阅和碰撞可能性等来实现优 先级的区分， 进 而改善用户体验。 再者， 读方法使得已连接的用户设备和休眠的用户 设备均能支持邻居发现。 附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施 例的详细描述， 本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。

图 1示出了依据本发明的方法的应用场景； 以及

图 2示出了依据本发明的以 TDM为方式的类型 1和类型 2的 资源分配示意图；

图 3示出了依据本发明的以联合的 TDM/FDM为方式的类型 1 和类型 2的资源分配示意图；

图 4示出了在基站中区分发现资源的流程图；

图 5示出了应用跳时方案的类型 1和类型 2的资源分配示意图； 以及

图 6示出了依据本发明所述的基站与用户设备配� �使用的方法 流程图。

在图中， 贯穿不同的示图， 相同或类似的附图标记表示相同或 相似的装置 （模块） 或步骤。 具体实施方式 在以下优选的实施例的具体描述中， 将参考构成本发明一部分 的所附的附图。 所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本 发明的 特定的实施例。 示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有 实施 例。 可以理解， 在不偏离本发明的范围的前提下， 可以利用其他实施 例， 也可以进行结构性或者逻辑性的修改。 因此， 以下的具体描述并 非限制性的， 且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

图 1示出了依据本发明的方法的应用场景， 即 UE1和 UE2之 间会有相互发现的需求。

以下将描述详细的发现过程设计方案， 谅方案能够应用于 LTE 系统。 当然， 相似地， 本领域的技术人员应当理解， 该方案理应能够 应用于其他的系统， 例如 IEEE 802.16m系统。 以下^ ¹ 分三个方面介 绍本发明的主要思想， 分别为： 用于类型 1和类型 2的邻居发现的资 源分配、 发现传输机会以及获得订阅优先级。

1、 用于类型 1和类型 2的发现的资源分配

基站将基于当前的网络奈件以 TDM、 FDM 或者联合的 TDM/FDM的方式来分配类型 1和类型 2的发现资源。 图 2示出了依 据本发明的以 TDM为方式的类型 1和类型 2的资源分配示意图， 而 图 3示出了依据本发明的以联合的 TDM/FDM为方式的类型 1和类型 2的资源分配示意图。 在发现子帧中， 类型 1的资源和类型 2的资源 相互之间正交地配置。

资源配置能够是半静态的。 作为示例， 如果具有邻居发现需求 的用户设备的数量是小时，则能够配置更多的 类型 2的资源。相反地， 则能够配置更多的类型 1的资源。基站将在系统广播信息中向所有的 用户设备广播类型 1的资源， 例如在 SIB1中。 而对于类型 2的资源， 基站则发送明确的用户设备专用命令， 以标明用于发现的资源。

附加地， 基站能够基于每个用户设备确定哪些已连接的 用户设 备使用哪种类型的发现资源。 典型地， 类型 2的资源能够应用于处于 连接状态的用户设备， 例如具有高碰撞可能性、 高订阅优先级等的用 户设备。 而例如具有低碰撞可能性、 低订阅优先级等连接状态的用户 设备和休眠状态的用户设备能够应用基于竟争 的类型 1的资源。 图 4 示出了在基站中区分发现资源的流程图。

2、 发现传输机会

如上所示， 在一个发现周期中允许高优先级的用户设备多 时间 地传输发现信号， 从而使得其他的用户设备能够以高的可能性来 发现 该用户设备。 而上述的优先级能够由用户设备的订阅优先级 或者基站 自身的决定例如碰撞可能性等来确定。 特别地， 对于类型 1的基于竟 争的发现用户设备来说， 确定并且设计一些基于用户设备标识和邻居 发现子帧的规则是有利的。 在此， 将引入以散列函数为形式的跳时方 案来减小碰撞可能性。 以下给出了一个示例：

图 5示出了应用跳时方案的类型 1和类型 2的资源分配示意图。 假设 N1指示在一个发现周期中的用于类型 1邻居发现机制的发现子 帧的数量， t为当前的发现周期， M指示在每个发现过程中的 PRB对 数目。 I表示允许的传输机会的数量。 （rrii (0,^(0)分别为在第 i个传输 期间使用的 PRB对的索引和发现子帧并且 mi O M^W A^有以下 公式来给定 ni(t), 即：

rij ( = (m, {t~ \) - UE_ ID) mod [N,」 ϊ = 0,1,..., 1-1 (1)

其中， 开始时 mi (-l)=50。 注意， 上述公式以周期 N1 来循环移 位。 并且由用户设备来自治地选择 111 ）。每个用户设备可以使用所选 择的 PRB对来传输其发现信号。

对于休眠的用户设备来说，以（IMSI mod 1024)来给定其 UEJD。 而对于已连接的用户设备来说， UE— ID即为其 C-RNTI本身。 上述公 式使得在相同的子帧上传输的用户设备由于引 入了 m^-l)而在下次 时并不在相同的子帧上传输。 这极大地增大了发现可能性。 如图 2所 示， 其中的优先级为 UE3>UE2>UE1。 并且相较于仅一次 UE1的发现 信号， 将会传输两次 UE2的发现信号和三次 UE3的发现信号。

在另一个实施示例中， 有以下公式来确定 η _; (ί) , 其类似于

PDCCH的搜索空间设计， 即：

！^ ^二^ + ）!!!。 !^」 ， 其 中 ， ， ί = 0,· · ·, 1 - 1 , 7_! - UE identity≠ 0 ， = 39827 , = 65537 并且 i = [n _s /2j , 是在一个无线帧中分配给邻居发现的时隙的索 引， △是 在传输机会之间预定义的时间间隔并且由网络 通过高层消息进行配 置。

接下来的附图 5 给出了上述公式的一个示例， 优先级为 UE3>UE2>UEL 并且相较于仅一次 UE1的发现信号， 将会传输两次 UE2 的发现信号和三次 UE3 的发现信号。 在此， Δ = ² 仅仅是示例性 的。

本领域的技术人员应当理解， 本发明并不限于以上公式。 基于

UEJD 以及可能带有已使用的发现子帧的其他形式的 公式和散列函 数也包含在本发明的覆盖范围之内。

对于类型 2 的发现用户设备来说， 基站能够明确地发送 ( πι _; (0, η _; (ή)形式的发现资源 , 从而发送其发现信号。

3、 获得订阅优先级

图 6示出了依据本发明所述的基站与用户设备配� �使用的方法 流程图。 其前四个步骤均为现有技术， 在此不再赘述。 在第 5个步骤 中基站将获取预定优先级， 并且在第 6个步骤中基于所获取的订阅优 先级来区分类型 1和类型 2的发现资源。

基站能够获得订阅优先级来确定发现资源分配 。 为此目的， 图 5示出了简化了的注册和认证过程。 在接入服务之后， 服务器确定订 阅优先级并且应该发送其确认消息至相应的基 站。 基于此， 基站能够 确定是否相应地为该用户设备分配类型 1或者类型 2的资源。

本发明提出了一种用于蜂窝网络的 D2D发现的资源分配方法， 谅方法使得网络根据网絡状况能够灵活地分配 发现资源。 此外， 该分 配能够基于订阅和碰撞可能性等来实现优先级 的区分， 进而改善用户 体验。 再者， 读方法使得已连接的用户设备和休眠的用户设 备均能支 持邻居发现。

对于本领域技术人员而言， 显然本发明不限于上述示范性实施 例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况 下， 能够以 其他的具体形式实现本发明。 因此， 无论如何来看， 均应将实施例看 作是示范性的， 而且是非限制性的。 此外， 明显的， "包括 "一词不排 除其他元素和步骤， 并且措辞"一个"不排除复数。 装置权利要求中陈 述的多个元件也可以由一个元件来实现。 第一， 第二等词语用来表示 名称， 而并不表示任何特定的顺序。