本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种应用于设备到设备 ( D2D )通信的信号发送 及接收方法、 设备及设备发现系统。 背景技术

在传统的移动通信系统中，釆取的是网络集中 控制方式，即用户设备（User Equipment, UE ) 的上下行数据都在网络的控制下进行发送和接 收， UE与 UE之间不存在直接的通信 链路， 两者之间的通信需要通过网络（例如， 演进型基站（ e B ) )进行转发和控制， 也不 允许 UE自行发送上行数据， 如附图 1所示。

现有技术中， 单纯的设备到设备（Device to Device, D2D ) 的通信， 是指终端和终端 之间通过蓝牙、 无线保真 （Wifi )等技术直接通信， 这种通信利用的是免授权频段资源， 是用户自身的行为， 不受网络运营商的管理和控制， 应用场景比较受限。

另一种模式下是将 D2D技术引入到移动通信运营商网络中，该通信 模式下终端之间允 许进行一定的直接通信， 这些直接通信链路可以是在网络控制或者辅助 下建立起来的， UE 之间通过该直接通信链路进行全部或部分的业 务传输。 该通信模式如附图 2所示， 在核心 网 （Core Network, CN ) 的控制下演进型基站（eNodeB, 筒称 eNB )分别与 UE1、 UE2 建立上 /下行通信链路（Uplink/Downlink )以对 UE1、 UE2进行配置， 配置后的两个 UE可 以基于配置信息 D2D通信。 通常情况下， D2D通信仅建立在距离接近、 且具有较好的直 接通信链路盾量的终端之间。

在长期演进 ( Long Term Evolution, LTE ) 系统中引入的 D2D通信模式需要在网络的 控制 /辅助下完成，主要原因在于： 1 )该 D2D通信所使用的是现有 LTE的运营商授权频段， 需要严格控制 D2D通信的行为， 减少或消除 D2D带来的负面影响， 例如额外的千扰、 资 源开销等； 2 ) 网络辅助能够减少 D2D终端操作和处理复杂度， 有利于终端节能等。

D2D通信可分为两个阶段： 第一阶段为终端发现； 第二阶段为直接通信。 该第一阶段 中， 终端在网络的辅助下探测周围是否有距离接近 的终端； 第二阶段中， 终端在网络的辅 助下， 在与探测到的近距离终端之间建立直接通信链 路， 并进行直接通信。

由此可见，终端发现是实现 D2D通信的第一步， 而现有技术中并没有给出如何进行终 端发现的具体实现。 发明内容

本发明提供一种信号发送及接收方法、 设备及设备发现系统， 用以提供设备之间互相 发现的具体实现。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种信号发送方法， 应用于设备到设备 D2D通信， 包括：

发送端设备接收网络侧的配置信息， 并根据所述配置信息配置发现信号；

所述发送端设备发送所述发现信号， 所述发现信号包括信号部分和保护时间部分， 所 述信号部分至少包括所述发送端设备的设备标 识， 所述保护时间部分占用的时长为保护时 间， 在所述保护时间内所述发送端设备不发送任何 信号。

一种信号接收方法， 应用于设备到设备 D2D通信， 包括：

接收端设备接收网络侧的配置信息， 所述配置信息中包括时频资源信息；

所述接收端设备在所述时频资源上接收发送端 设备的发现信号， 所述发现信号为上述 的发现信号。

一种发送端设备， 应用于设备到设备 D2D通信， 包括：

接收单元， 用于接收网络侧的配置信息， 并根据所述配置信息配置发现信号； 发送单元， 用于发送发现信号， 所述发现信号为上述的发现信号。

一种接收端设备， 应用于设备到设备 D2D通信， 包括：

接收单元， 用于接收网络侧的配置信息， 所述配置信息中包括时频资源信息， 以及在 所述时频资源上接收发送端设备的发现信号， 所述发现信号为上述的发现信号。

一种设备发现系统， 应用于设备到设备 D2D通信， 包括：

发送端设备， 用于接收网络侧的配置信息， 并根据所述配置信息配置发现信号， 以及 发送所述发现信号， 所述发现信号包括信号部分和保护时间部分， 所述信号部分至少包括 所述发送端设备的设备标识， 所述保护时间部分占用的时长为保护时间， 在所述保护时间 内所述发送端设备不发送任何信号；

接收端设备， 用于接收网络侧的配置信息， 以及在所述配置信息包含的时频资源上接 收所述发送端设备的所述发现信号。

基于上述技术方案， 本发明实施例中， 通过设计发现信号， 发送端设备根据网络侧的 配置信息配置该发现信号后发送该发现信号， 使得其它设备能够通过接收该发现信息发现 该发送端设备， 从而实现设备之间的互相发现。 附图说明

图 1为现有技术中网络控制 UE之间通信的示意图；

图 2为现有技术中网络控制 UE进行 D2D通信的示意图；

图 3为本发明实施例提供的发现信号的结构示意� �；

图 4为本发明实施例提供的另一发现信号结构示� �图；

图 5为本发明实施例中 FDM复用方式示意图；

图 6为本发明实施例中 TDM复用方式示意图；

图 7为本发明实施例中 FDM与 TDM结合的复用方式示意图；

图 8为本发明实施例中信号发送方法流程图；

图 9为本发明实施例中发现信号在下行资源上发� �的示意图；

图 10为本发明实施例中发现信号在上行资源上发� ��的示意图；

图 11为本发明实施例中发现信号检测范围示意图� ��

图 12为本发明实施例中信号接收方法流程图；

图 13为本发明实施例中处理未包含循环前缀部分� ��发现信号的示意图；

图 14为本发明实施例中处理包含循环前缀部分的� ��现信号的示意图；

图 15为本发明实施例中网络节点传输发现信号的� ��意图；

图 16为本发明实施例中发送端设备的结构示意图� ��

图 17为本发明实施例中接收端设备的结构示意图� ��

图 18为本发明实施例中设备发现系统架构示意图� �� 具体实施方式

本发明实施例提供了一种应用于 D2D通信的信号发送及接收方法、设备及设备发 现系 统， 用以提供设备之间互相发现的具体实现。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详 细说明。

本发明实施例中， 提供了一种发现信号， 如附图 3所示， 该发现信号至少包括信号部 分和保护时间 （Guard Time, GT )部分。

其中， 信号部分至少包括发送端设备的设备标识， 保护时间部分占用的时长为保护时 间， 在保护时间内发送端设备不发送任何信号。

较佳地， 信号部分还包括发送端设备的业务标识， 和 /或， 需要发送的除业务标识和设 备标识之外的信息。 例如， 该信息可以是一个特定的序列， 如 Zadoff-chu序列等； 也可以 是一组经过调制的比特序列， 且在该信息为经过调制的比特序列时， 信号部分还包括用于 解调的参考信号。

其中， 信号部分占用的时域资源的长度与发现信号的 检测距离成正比。 例如， 在设定 的检测概率要求下， 如果希望在更大的地理范围内能够检测到发现 信号， 信号部分占用的 时间长度越长。

具体地， 信号部分占用的时域资源包括但不限于以下任 意一种： 占用一个子帧或时隙 内的全部正交频分复用（ Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM )符号（ OFDM 符号筒称 OS ); 占用一个以上连续子帧或时隙内的一个以上连 续 OFDM符号； 占用一个子 帧或时隙内的部分连续 OFDM符号。该 OFDM符号可以是整数的 OFDM符号的时间长度， 也可以是非整数个 OFDM符号的时间长度。

其中， 保护时间部分在时间上位于信号部分之后， 保护时间部分占用的时域资源的长 度（即保护时间的长度） 与发现信号的检测距离成正比， 设计的检测距离越大， 则需要的 保护时间越长。

具体地， 保护时间部分占用的时域资源包括但不限于以 下任意一种： 占用一个子帧或 时隙内的全部 OFDM符号； 占用一个以上连续子帧或时隙内的一个以上连 续 OFDM符号； 占用一个子帧或时隙内的部分连续 OFDM符号。该 OFDM符号可以是整数的 OFDM符号 的时间长度， 也可以是非整数个 OFDM符号的时间长度。

其中， 信号部分与保护时间部分占用的频率资源相同 。

具体地， 信号部分占用的频率资源包括但不限于以下任 意一种： 占用一个资源块 ( Resource Block, RB ) 内的所有子载波； 占用一个 RB 内的一个以上连续子载波； 占用 一个 RB内的部分连续子载波。

实际应用中， 信号部分的时域资源和频率资源的占用方式可 以任意组合， 得到信号部 分实际占用的时频资源。 具体实现中， 在系统支持多种格式的信号部分时， 则不同格式的 信号部分占用的时频资源大小不同， 需要通过网络等方式确定实际发送的信号部分 的格式 以及所占用的时频资源。 例如， 在信号部分为格式类型 1时， 配置该格式类型的信号部分 占用一个时隙；在信号部分为格式类型 2时，配置该格式类型的信号部分占用一个子� �等。

与信号部分相似， 在系统支持多种格式的保护时间部分时， 则不同格式的保护时间部 分占用的时频资源大小不同， 需要通过网络配置等方式确定实际发送的保护 时间部分的格 式及其占用的时频资源。 例如， 在保护时间部分为格式类型 1时， 配置该格式类型的保护 时间部分在时间上占用一个 OFDM符号； 在保护时间部分为格式类型 2时， 配置该格式类 型的保护时间部分在时间上占用两个 OFDM符号等。

优选地， 发现信号在信号部分之前还包括信号部分的循 环前缀（Cyclic Prefix, CP ) 部分， 该循环前缀部分为将信号部分最后的设定时间 段的信号复制到信号部分之前获得。 如附图 4所示， 将信号部分最后 t时间段的信号复制到信号部分之前进行发送� �

其中， 循环前缀部分的时长与保护时间的差值不大于 设定阈值， 且循环前缀部分与信 号部分、 保护时间部分占用的频率资源相同。 实际应用中， 某一设备发送的发现信号所占用的时域资源在 无线帧中的位置是预先确 定的， 确定方式可以是协议约定、 网络通知等方式中的一种或者多种的组合。 具体地， 发 现信号所占用的时域资源在无线帧中的位置信 息可以包括： 发送周期信息、 发送子帧的位 置信息、频域 RB的位置信息、一个物理资源块对（ PRB Pair; PRB, Physical Resource Block ) 内部的资源单元（Resource Element, RE )位置信息等。

其中，发现信号可以在网络中的上行资源上发 送，如 FDD系统中的上行载波或者 TDD 系统中的上行子帧； 也可以在网络中的下行资源上发送， 如 FDD 系统中的下行载波， 或 者 TDD系统中的下行子帧。

较佳地， 在发现信号占用的时频资源较小时 （例如小于一个 PRB Pair ), 为了充分利 用物理资源， 需要支持多个发现信号复用同一时频资源， 例如多个发现信号复用一个 PRB Pair。 具体地， 多个发现信号复用时频资源的方式包括但不限 于以下任意一种： 时间复用 ( TDM )方式；频率复用（ FDM )方式； TDM方式与 FDM方式的结合；码复用（ Code Division Multiplexing, CDM ) 方式。 其中， 附图 5所示为 FDM复用方式示意图， 附图 6所示为 TDM复用方式示意图， 附图 7所示为 FDM与 TDM结合的复用方式示意图。

以下实施例中所涉及的发现信号均为本发明所 提供的上述发现信号。

本发明第一实施例中， 如附图 8所示， 提供了一种信号发送方法， 该方法的详细流程 如下：

步骤 801 : 发送端设备接收网络侧的配置信息， 并根据该配置信息配置发现信号。 具体地， 发送端设备根据配置信息配置发现信号， 可以有以下两种方式： 发送端设备 釆用配置信息指定的时频资源配置发现信号的 时频资源， 以及釆用配置信息指定的序列配 置发现信号携带的序列； 或者， 发送端设备在配置信息中指定的资源集合中， 按照配置信 息中包含的设定规定与其它设备竟争获得发现 信号的时频资源以及发现信号携带的序列。

例如， 发送端设备从指定的资源集合中等概率随机挑 选发现信号的时频资源以及发现 信号携带的序列。

步骤 802: 发送端设备发送发现信号。

具体地， 发送端设备按照预定时长周期性发送发现信号 ， 或者， 发送端设备检测到触 发事件时发送发现信号。

在一个具体实现中， 发送端设备在网络的下行资源上发送发现信号 。 具体地， 发送端 设备以下行子帧定时为准， 在时频资源上发送发现信号。 其中， 若发送端设备为已接入网 络中的终端， 下行子帧定时为发送端设备接收到网络的下行 信号的定时； 若发送端设备为 网络节点， 下行子帧定时为发送端设备的下行子帧定时。

在另一个具体实现中， 发送端设备在网络的上行资源上发送发现信号 。 具体地， 发送 端设备以上行子帧定时为准， 在时频资源上发送发现信号。 其中， 若发送端设备为已接入 网络中的终端， 上行子帧定时为发送端设备向网络发送上行信 号的定时。

例如， 如附图 9所示为发现信号在下行资源上发送的示意图� � TD_1 为作为发送端的 UE1相对于 eNB的传播延时 （单位为时间， 如 秒， 下同）， TD_2为作为接收端的 UE2 相对于 eNB的传播延时， 同样， TD_3为作为接收端的 UE3相对于 eNB的传播延时， 其 中 TD_12为 UE1和 UE2之间的传播延时， 则 UE2可正确检测 UE1发送的发现信号的前 提条件为： UE1与 UE2之间的传播延时不超过（ GT+TD_2-TD_1 ), 这也就限制了能够互 相发现的设备之间的最远距离。

例如， 如附图 10所示为发现信号在上行资源上发送的示意图� �� TA_1为作为发送端的 UE1相对 eNB的定时提前量（即传播延时， 单位为时间， 如^ 秒， 下同）， TA_2为作为接 收端的 UE2相对 eNB的定时提前量， 同样， TA_3为作为接收端的 UE3相对 eNB的定时 提前量， TD_12为 UE1和 UE2之间的传播延时，则 UE2可正确检测 UE1发送的发现信号 的前提条件为： UE1与 UE2之间的传播延时不超过（ GT+TA_1-TA_2 ), 这也就限制了能 够互相发现的设备之间的最远距离。

由以上定时分析可知， 发现信号检测成功要求两 UE之间的距离有所限制， 该限制与 系统设备的保护时间长度直接相关， 图 11所示给出了网络中 UE1、 UE2以及与 eNB之间 的各个通信链路的传播延时， 以发现信号在下行资源上发送为例， 其中， UE1发送的发现 信号能够被检测到的最大范围为由最大传播延 时 TD_12_max确定的有效半径 Y内 （ Y为 距离）， 根据图中的位置关系以及公式 （ GT+TD_2-TD_1 )可知， 需要满足 TD_12_max< ( GT+TD 2-TD 1 ), 即若需要保证 UE2在有效半径内的任何位置均能正确搜索到 UE1发 送的发现信号， 则要求 GT>=2Y/C, 其中， C为光速。 若发现信号在上行资源上发送， 则 可得出相同的结论， 此处不再赘述。

本发明第二实施例中， 如附图 12 所示， 还提供了一种信号接收方法， 该方法的详细 流程如下：

步骤 1201 : 接收端设备接收网络侧的配置信息， 该配置信息中包括时频资源信息。 步骤 1202: 接收端设备在时频资源上接收发送端设备的发 现信号。

具体地， 接收端设备与网络完成下行同步， 以下行子帧定时为准， 在网络确定并通知 的时频资源上接收并处理发现信号。

其中， 接收端设备可以是周期性接收并处理发现信号 ， 也可以是由事件触发接收并处 理发现信号。

本实施例中， 接收端设备接收发现信号时， 在处理窗口 （ Processing Window ) 内检测 发现信号。

具体地， 若发现信号不包含循环前缀部分， 接收端设备以自身帧定时确定的与信号部 分和保护时间部分对应的时间段为处理窗口检 测发现信号； 若发现信号包含循环前缀部分， 接收端设备以自身帧定时确定的与信号部分对 应的时 间段为处理窗口检测发现信号。

例如， 如附图 13 所示为接收端设备处理未包含循环前缀部分的 发现信号的示意图， 其中 UE2、 UE3发送的发现信号占用一个子帧， 即子帧 1 , UE1接收该发现信号， 并设置 处理窗口占用一个子帧且占用 UE1帧定时确定的子帧 1 ; 如附图 14所示为接收端设备处 理包含循环前缀部分的发现信号的示意图， 其中， UE2、 UE3发送的发现信号占用一个子 帧， 即子帧 1 , UE1接收该发现信号， 并在 UE1帧定时确定的子帧 1中与发现信号的信号 部分对应的时间段设置处理窗口。

可选地， 接收端设备检测到发现信号后， 将检测到的发现信号反馈给网络侧， 例如， 接收端设备反馈检测到的发现信号的标识信息 给网络侧。

以上实施例中提供的方法除可用于终端之间互 相发现之外， 还适用于网络节点之间的 发现， 以及终端与网络节点之间的发现。 例如， 网络节点 （如 基站等）通过发送本发明 设计的发现信号使得终端识别到该网络节点的 存在， 如附图 15所示。

基于同一发明构思， 本发明实施例还提供了一种发送端设备， 发送端设备的具体实施 可参见上述方法中发送端设备的实施， 重复之处不再赘述， 如附图 16 所示， 该发送端设 备主要包括以下单元：

接收单元 1601 , 用于接收网络侧的配置信息， 并根据该配置信息配置发现信号； 发送单元 1602, 用于发送发现信号。

其中， 接收单元 1601 具体用于： 将配置信息指定的时频资源配置为发现信号的 时频 资源， 以及将配置信息指定的序列配置为发现信号携 带的序列；

或者， 在配置信息中指定的资源集合中， 按照配置信息中包含的设定规定与其它设备 竟争获得发现信号的时频资源以及发现信号携 带的序列。

其中， 发送单元 1602具体用于在网络的下行资源上发送发现信� �。

其中， 发送单元 1602具体用于： 以下行子帧定时为准， 在时频资源上发送发现信号。 其中， 发送单元 1602具体用于： 在网络的上行资源上发送发现信号。

其中， 发送单元 1602具体用于： 以上行子帧定时为准， 在时频资源上发送发现信号。 其中， 发送单元 1602具体用于： 按照预定时长周期性发送发现信号， 或者， 检测到 触发事件时发送发现信号。

基于同一发明构思， 本发明实施例还提供了一种接收端设备， 接收端设备的具体实施 可参见上述方法中接收端设备的实施， 重复之处不再赘述， 如附图 17 所示， 该接收端设 备主要包括以下单元：

接收单元 1701 , 用于接收网络侧的配置信息， 该配置信息中包括时频资源信息， 以及 在该时频资源上接收发送端设备的发现信号。 其中， 还包括检测单元 1702, 用于在处理窗口内检测发现信号。

其中， 检测单元 1702具体用于： 若发现信号不包含循环前缀部分， 以接收端设备的 自身帧定时确定的与信号部分和保护时间部分 对应的时间段为处理窗口检测发现信号； 若发现信号包含循环前缀部分， 以接收端设备的自身帧定时确定的与信号部分 对应的 时间段为处理窗口检测发现信号。

基于同一发明构思， 本发明实施例还提供了一种设备发现系统， 其具体实施可参见上 述方法的具体实施， 重复之处不再赘述， 如附图 18所示， 该系统主要包括：

发送端设备 1801 , 用于接收网络侧的配置信息， 并根据该配置信息配置发现信号， 以 及发送该发现信号；

接收端设备 1802, 用于接收网络侧的配置信息， 以及在该配置信息包含的时频资源上 接收发送端设备的发现信号。

下面结合具体硬件结构， 对本发明实施例提供的发送端设备的结构、 处理方式进行说 明。

在图 16 的实施例中， 发送端设备包括收发信机、 以及与该收发信机连接的至少一个 处理器， 其中：

收发信机被配置用于接收网络侧的配置信息， 并将该配置信息传输至处理器进行处 理；

处理器被配置用于根据该配置信息配置发现信 号， 并触发收发信机发送该发现信号。 在实施中， 收发信机被配置具体用于将配置信息指定的时 频资源配置为发现信号的时 频资源， 以及将配置信息指定的序列配置为发现信号携 带的序列；

或者， 在配置信息中指定的资源集合中， 按照配置信息中包含的设定规定与其它设备 竟争获得发现信号的时频资源以及发现信号携 带的序列。

作为一种优选的实现方式， 收发信机被配置具体用于在网络的下行资源上 发送发现信 号；

其中， 收发信机被配置具体用于以下行子帧定时为准 ， 在时频资源上发送发现信号。 作为另一种优选的实现方式， 收发信机被配置具体用于在网络的上行资源上 发送发现 信号。

其中， 收发信机被配置具体用于以上行子帧定时为准 ， 在时频资源上发送发现信号。 基于上述两种优选的实现方式， 收发信机被配置具体用于按照预定时长周期性 发送发 现信号， 或者， 检测到触发事件时发送发现信号。

下面结合具体硬件结构， 对本发明实施例提供的接收端设备的结构、 处理方式进行说 明。

在图 17 的实施例中， 接收端设备包括收发信机、 以及与该收发信机连接的至少一个 处理器， 其中：

收发信机被配置用于接收网络侧的配置信息， 该配置信息中包括时频资源信息， 以及 在该时频资源上接收发送端设备的发现信号；

处理器被配置用于在处理窗口内检测发现信号 。

在实施中， 若发现信号不包含循环前缀部分， 处理器被配置具体用于以接收端设备的 自身帧定时确定的与信号部分和保护时间部分 对应的时间段为处理窗口检测发现信号； 若发现信号包含循环前缀部分， 处理器被配置具体用于以接收端设备的自身帧 定时确 定的与信号部分对应的时间段为处理窗口检测 发现信号。

基于上述技术方案， 本发明实施例中， 通过设计发现信号， 发送端设备根据网络侧的 配置信息配置该发现信号后发送该发现信号， 使得其它设备能够通过接收该发现信息发现 该发送端设备， 从而实现设备之间的互相发现。

本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产 品。 因此， 本发明可釆用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。 而且， 本发明可釆用在一个或多个其中包含有计算机 可用程序代码的计算机 可用存储介盾 （包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、 光学存储器等）上实施的计算机程 序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备（系统）、 和计算机程序产品的流程图 和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流 程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机 程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处 理器 以产生一个机器， 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的 处理器执行的指令产生用 于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能� � 装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机 或其他可编程数据处理设备以特定方 式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生 包括指令装 置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程 和 /或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他 可编程数据处理设备上， 使得在计算机 或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产 生计算机实现的处理， 从而在计算机或其他 可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程 图一个流程或多个流程和 /或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例， 但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性 概 念， 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以， 所附权利要求意欲解释为包括优选 实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改 。

显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属 于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。