CN103650624A - 一种用于移动通信***中的设备到设备通信路由建立的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于移动通信***内的设备到设备通信路由建立的方法和装置。在该方法中，移动节点确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内。移动节点确定需要目标节点发送数据消息。移动节点向基站发送请求消息。在回复中，移动节点接收包括到目标节点的路由的消息。所述路由至少包括远程节点的标识符。移动节点从基站获得用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源。于是，移动节点使用所获得的无线电资源向远程节点发送数据消息。

Description

一种用于移动通信***中的设备到设备通信路由建立的装置和方法

技术领域

本发明涉及移动通信网络、最终用户设备之间的设备到设备通信，并且涉及用于移动通信***中的设备到设备通信路由建立的装置和方法。

背景技术

数据通信领域近年来处于动荡之中。新的技术正在被引入，而旧的技术正在被废弃。具体而言，无线移动通信***中的数据率近年来在不断地快速提高。由3G合作伙伴项目（3GPP）标准化的长期演进（LTE）代表了无线移动通信***中的巨大飞跃。LTE的主要目的之一在于提供至少100Mbps的下行链路数据率和至少50Mbps的上行链路数据率。LTE工作在两种模式下，即频分双工（FDD）和时分双工（TDD）。在FDD中，上行链路传输和下行链路传输使用被分隔开一定频率偏移的不同的频带。因而，FDD工作在成对的频带中。从移动节点（即用户设备）的角度而言，存在两个载波频率，一个用于上行链路发送，另一个用于下行链路接收。下行链路接收和上行链路发送同时发生。下行链路接收使用正交频分多路复用（OFDMA），而上行链路发送使用单载波频分多路复用（SC-FDMA）。在上行链路发送中使用SC-FDMA的原因在于OFDMA信号发送中的高峰值与平均值功率比（PAPR）。OFDMA发送器中的放大器必须通过使用额外的功率回退（back-off）来保持在放大器的线性区域中。这导致电池消耗的增加或者较短的上行链路距离。较短的上行链路距离对于远离基站的移动节点来说可能是个问题。在FDD中，这个问题是需要有足够的无线电频谱可用于成对的频带。因此，TDD已被标准化为FDD的替代方案。TDD使用相同的频带进行发送和接收，以使得基站和移动节点轮流进行发送。TDD在实际上本质为半双工的传输中仿真全双工传输。因为传输方向的快速变化，所以这是可能的。

最终用户终端之间的设备到设备通信的可能性已在LTE标准化中有所讨论。使用设备到设备通信提供了某些优点。首先，它允许节省上行链路和下行链路无线电资源（例如要被释放的OFDMA或SC-FDMA）并且从而提高可用于为了它们自身的目的而不能使用设备到设备通信的用户的整体容量，例如如果用户正在从远距离服务器下载文件。第二，设备到设备通信可能发生在具有传输功率上限的频带内，例如在TV白空间（TVWS）中与工作TV频道相邻的TV频道。第三，设备到设备通信可以被用于将基站小区的覆盖区域增大到基站不能到达的区域，例如没有配备有基站的隧道、洞穴和建筑物。这通过使用结束于实际上在基站小区的覆盖区域内的设备的最终用户设备链来实现。第四，使用设备到设备通信与常规的上行链路传输相比需要较少的传输功率并且进而减少了电池消耗。第五，在一些情况下，设备到设备通信可以提供更好的无线电信道质量，这进而导致用于用户的更好的服务质量（QoS）。

为了能够建立设备到设备通信，发起设备必须请求用于探测目标设备的无线电资源。所述探测涉及向目标设备发送测试信号。如果测试信号的质量是足够的，则设备可以使用用于设备到设备通信的无线电资源开始通信。如果测试传输未能到达目标设备或者质量太低，则设备必须按传统方式通过基站和核心网络进行通信。很明显，这种事件触发的设备到设备通信建立过程涉及到蜂窝***的大量的信令开销以及很长的通信建立延迟，尤其是当测试传输失败时。多跳的设备到设备通信路径的建立可能涉及非常大的延迟。

能够例如在设备到设备通信频繁发生的区域内预先建立关于到移动通信***的可能的设备到设备通信路由的信息将是有益的。预先建立的信息将加速建立设备到设备通信路由的过程。通信路由可能涉及经由不同的最终用户设备的多个跳或者路由可以只是两个最终用户设备之间的直接连接。如果路由包括多个跳，则更大的益处被实现。

在自适应网络的区域中，特定的路由方法已经被研发，所述自适应网络指包括移动设备作为可能的路由器的网络。在诸如高动态目标序列距离向量路由协议（DSDV）之类的主动路由方法中，路由表被维护在作为路由器的每个节点上。路由表使用由网络中的所有节点分发的路由广告被构建。路由表包括关于目的地、下一跳、距离和序号的信息以确定路由信息的时期。主动路由方法的缺点包括为了维护实时的路由表节点所必须交换的数据量和路由广告的数目。主动路由方法对自适应网络拓扑变化和设备间的链路故障的反应也很慢。主动路由方法的其它示例包括作为第2层无线网格路由协议的自适应无线分配服务（AWDS）和方向转发路由（DFR）。

作为对比，存在源发起的点播协议，也可以被称为反应式路由协议。这种协议的示例有用于针对IPv4的移动自适应网络的动态源路由协议（DSR）。源发起的点播协议在向新的目标发送分组时通过用路由请求分组对网络进行洪泛来找到路由。路由请求分组记录被遍历的节点。目标用包含到目标的严格的逐个节点的路由的路由回复分组进行回复。这种算法的缺点是在寻找路由时的高延迟时间和对路由请求分组的过度洪泛可能导致网络拥塞这一事实。源发起的点播协议的另一示例是RSRP：用于移动自适应网络的稳健安全路由协议（RSRP）。

发明内容

根据本发明的一方面，该发明为一种方法，包括：确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内；在移动节点中确定需要向目标节点发送数据消息；向基站发送请求消息；从基站接收包括到目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符；向基站发送对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；从基站接收向移动节点的无线电资源的分配；以及使用无线电资源向远程节点发送所述数据消息。

根据本发明的另一方面，该发明为一种方法，包括：接收给基站的对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示；将关于无线电链路的信息添加到链路状态数据结构中；接收给基站的请求消息；使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符；使用链路状态数据结构确定从移动节点到目标节点的路由，所述路由包括远程节点；从基站发送包括到所述路由的回复消息，所述路由去往目标节点并且所述路由至少包括远程节点的标识符；从移动节点接收对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；以及向移动节点发送用于移动节点的无线电资源的分配。

根据本发明的另一方面，本发明是一种装置，该装置包括：至少一个处理器，该处理器被配置为：确定远程节点在所述装置的无线电覆盖内；确定需要向目标节点发送数据消息；向基站发送请求消息；从基站接收包括到目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符；向基站发送对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；从基站接收向该装置的无线电资源的分配；以及使用无线电资源向远程节点发送数据消息。

根据本发明的另一方面，本发明是一种包括所述装置的移动节点。

根据本发明的另一方面，本发明是一种装置，该装置包括：至少一个处理器，该处理器被配置为：接收对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示，向链路状态数据结构更新关于无线电链路的信息以接收请求消息，使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符，使用链路状态数据结构确定从移动节点到目标节点的路由，所述路由包括远程节点，发送包括到目标节点的所述路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符，从移动节点接收对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求，以及向移动节点发送用于移动节点的无线电资源的分配。

根据本发明的另一方面，本发明是一种包括所述装置的基站。

根据本发明的另一方面，本发明是一种装置，该装置包括：用于确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内的装置；用于确定需要向目标节点发送数据消息装置；用于向基站发送请求消息的装置；用于从基站接收包括到目标节点的路由的回复消息的装置，所述路由至少包括远程节点的标识符；用于向基站发送对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求的装置；用于从基站接收向移动节点的无线电资源的分配的装置；以及用于使用无线电资源向远程节点发送数据消息的装置。

根据本发明的另一方面，本发明是一种装置，该装置包括：用于接收到所述装置的对在移动节点和远程节点之间存在无线电链路的指示的装置；用于将关于无线电链路的信息添加到链路状态数据结构中的装置；用于接收给所述装置的请求消息的装置；用于使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符的装置；用于使用链路状态数据结构确定从移动节点到目标节点的路由的装置，所述路由包括远程节点；用于从所述装置发送包括到目标节点的路由的回复消息的装置，所述路由至少包括远程节点的标识符；用于从移动节点接收对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求的装置；以及用于向移动节点发送针对移动节点的无线电资源的分配的装置。

根据本发明的另一方面，本发明是包括所述装置的基站。

根据本发明的另一方面，本发明是一种计算机程序，包括被适配为当在数据处理***上被执行时导致如下操作的代码：确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内；在移动节点中确定向目标节点发送数据消息的需求；向基站发送请求消息；从基站接收包括到目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符；向基站发送对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；从基站接收到移动节点的无线电资源的分配；以及使用无线电资源向远程节点发送数据消息。

根据本发明的另一方面，本发明是一种包括所述计算机程序的计算机程序产品。

根据本发明的另一方面，本发明是一种计算机程序，包括被适配为当在数据处理***上被执行时导致如下操作的代码：接收给基站的对在移动节点和远程节点之间存在无线电链路的指示；将关于无线电链路的信息添加到链路状态数据结构中；接收给基站的请求消息；使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符；使用链路状态数据结构确定从移动节点到目标节点的路由，所述路由包括远程节点；从基站发送包括到目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符；从移动节点接收对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；以及向移动节点发送用于移动节点的无线电资源的分配。

根据本发明的另一方面，本发明是一种包括所述计算机程序的计算机程序产品。

根据本发明的另一方面，本发明是一种包括如下操作的方法，或者本发明是一种包括被适配为当在数据处理***上被执行时导致如下操作的代码的计算机程序：接收对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示；将关于无线电链路的信息添加到链路状态数据结构中；接收请求消息；使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符；使用链路状态数据结构确定从移动节点到目标节点的路由，所述路由包括远程节点；发送包括到目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符。

根据本发明的另一方面，本发明是一种网络节点，该网络节点包括：至少一个处理器，该处理器被配置为：接收对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示，将关于无线电链路的信息添加到链路状态数据结构中，接收请求消息，使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符，使用链路状态数据结构确定从移动节点到目标节点的路由，所述路由包括远程节点，以及发送包括到目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）还包括至少一个射频电路。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如基站）还包括至少一个射频电路。

在本发明的一个实施例中，确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内的步骤包括从远程节点接收测试信号以及向远程节点发送对测试信号的响应。

在本发明的一个实施例中，确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内的步骤包括从移动节点发送测试信号以及从远程节点接收对测试信号的响应。

在本发明的一个实施例中，所述装置中的所述至少一个处理器还被配置为从基站接收对执行测试信号的发送的请求。

在本发明的一个实施例中，移动节点与远程节点之间存在无线电链路是指移动节点和远程节点在彼此的覆盖区域内。存在无线电链路不一定指存在被分配用于移动节点与远程节点之间的通信的无线电资源或者移动节点与远程节点之间存在无线电链路层连接。

在本发明的一个实施例中，远程节点和目标节点是单独的节点。

在本发明的一个实施例中，无线电资源至少包括一个正交频分多路接入资源单元。所述至少一个资源单元可以在相邻的子载波上或者在相邻的符号中。资源单元可以被看作资源网格中的单元。

在本发明的一个实施例中，所述无线电资源包括至少一个资源区块，例如正交频分多路接入资源区块或者单载波频分多路接入资源区块。时隙中发送的信号可以用具有给定数目的子载波（例如12个子载波）以及给定数目的符号（例如5、6或7个符号）的资源网格来描述。这样的无线电资源可以被用于发送数据消息或测试信号。

在本发明的一个实施例中，无线电资源包括至少一个资源单元，例如正交频分多路接入资源单元或者子载波频分多路接入资源单元。所述至少一个资源单元可以被包括在资源网格中或者资源区块中。在资源网格中或者在资源区块中，行可以代表子载波，列可以代表符号。这样的无线电资源可以被用于发送数据消息、测试信号和对测试信号的响应中的至少一个。

在本发明的一个实施例中，无线电资源可以包括信道、频带、子载波、载波、符号和时隙中的至少一个。

在本发明的一个实施例中，目标节点用例如请求消息中的目标方标识符来标识。目标方标识符可以是例如网络地址，例如IPv4地址或者IPv6地址。目标方标识符也可以是目标节点的标识符，例如目标移动节点的标识符。目标节点标识符可以通过例如使用订户身份实体（例如模块、存储器、卡或者任意电路）指定移动订户的认定方式与目标节点相关联。该实体可以是可移除的。

在本发明的一个实施例中，目标节点用被用于标识无线电接入网络中的目标节点的标识符来标识，例如国际移动订户标识（IMSI）或者由无线电接入网络分配给目标节点的临时标识符。

在本发明的一个实施例中，远程节点用被用于标识无线电接入网络中的远程节点的标识符来标识，例如国际移动订户标识（IMSI）或者由无线电接入网络分配给远程节点的临时标识符。

在本发明的一个实施例中，目标节点标识符或目标方标识符被包括在数据消息中并且被任意给定的移动节点用来与路由一起确定数据消息是否去往给定的移动节点。

在本发明的一个实施例中，移动节点与远程节点之间的无线电链路使用移动节点和远程节点的标识符来确定。移动节点标识符可以是网络地址或者移动节点用被用于标识无线电接入网络中的远程节点的标识符来标识，例如国际移动订户标识（IMSI）或者由无线电接入网络分配给远程节点的临时标识符。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个处理器还被配置为从基站接收执行测试信号的发送的请求。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个处理器还被配置为使用正交频分多路接入发送器（换言之，使用正交频分多路接入传输）发送数据消息和测试信号中的至少一个。所述至少一个处理器还可以被配置为使用正交频分多路接入接收器从远程节点接收对测试信号或者任意消息的响应。发送器和接收器可以是收发器的部件。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个处理器还被配置为使用单载波频分多路接入发送器（换言之，使用单载波频分多路接入传输）发送数据消息。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个处理器还被配置为确定无线电资源中的质量劣化以及向基站发送对移动节点与远程节点之间不存在无线电链路的指示。

在本发明的一个实施例中，目标方标识符包括如下各项中的至少一项：互联网协议地址、目标节点的用户的逻辑名、域名、统一资源标识符和移动订户综合业务数字网络（ISDN）号。统一资源标识符（URI）也可以是Tel-URI或者会话发起协议（SIP）URI。

在本发明的一个实施例中，远程节点的标识符是如下各项中的至少一项移动订户标识、国际移动订户标识、临时移动订户标识、全球唯一临时用户设备标识和无线电网络临时标识符。

在本发明的一个实施例中，移动节点还包括至少一个射频电路。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个处理器还被配置为在移动节点与远程节点之间发送至少一个测试信号以确定移动节点和远程节点是否在为移动节点与远程节点之间的通信提供足够的无线电质量的范围内。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个处理器还被配置为从基站接收执行所述至少一个测试信号的发送的请求并将所述至少一个测试信号的接收质量报告给基站。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个射频电路和所述至少一个处理器中的至少一个还被配置为切换到在移动节点中的无线电资源上的接收并且在无线电资源上接收从远程节点到移动节点的数据信号。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个射频电路和所述至少一个处理器中的至少一个还被配置为使用正交频分多路接入发送器使用无线电资源向远程节点发送数据消息。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个射频电路和所述至少一个处理器中的至少一个还被配置为使用单载波频分多路接入发送器向远程节点发送数据消息。

在本发明的一个实施例中，所述装置（例如移动节点）的所述至少一个射频电路和所述至少一个处理器中的至少一个还被配置为从基站接收在移动节点处停止使用无线电资源的请求。

在本发明的一个实施例中，移动节点包括长期演进（LTE）用户设备。

在本发明的一个实施例中，远程节点是远程移动节点，例如LTE用户设备（UE）。远程节点也可以是台式机、台式计算机或服务器。

在本发明的一个实施例中，基站的至少一个处理器还被配置为检测在由基站控制的小区中所包括的区域内的设备到设备通信建立的数目，所述数目超过预定义的阈值，以及响应于所述检测发起对第一被请求移动节点与第二被请求移动节点之间的至少一个测试传输的请求，第一被请求移动节点和第二被请求移动节点中的至少一个被请求移动节点在所述区域内。

在本发明的一个实施例中，所述区域包括如下各项中的至少一项：小区、小区扇区、小区区域的一部分、距离基站特定距离范围的区域以及地理区域。

在本发明的一个实施例中，所述地理区域由基站使用对第一被请求移动节点和第二被请求移动节点中的至少一个的定位来确定。

在本发明的一个实施例中，基站的至少一个处理器还被配置为确定在链路状态数据结构中的从移动节点到目标节点的路由包括超过预定义的阈值的跳数；确定具有少至少一跳的至少一个备选路由，该备选路由具有第一候选移动节点和第二候选移动节点，所述第一候选移动节点与第二候选移动节点之间存在具有未被测试的状态的链路；以及请求第一候选移动节点与第二候选移动节点之间的测试传输以确定所述路由是否可以被缩短。

在本发明的一个实施例中，使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符的步骤还包括将请求消息中的目标方标识符映射到目标节点的标识符。

在本发明的一个实施例中，链路状态数据结构被存储在可通信地连接到基站的远程核心网络节点中。

在本发明的一个实施例中，链路状态数据结构是具有指示链路状态的矩阵元素和指示移动节点的行和列的矩阵。

在本发明的一个实施例中，目标方标识符包括互联网协议地址、所述目标节点的用户的逻辑名、域名、统一资源标识符和移动订户综合业务数字网络（ISDN）号中的至少一个。

在本发明的一个实施例中，所述符号是OFDMA或单载波频分多路接入（SC-FDMA）符号。

在本发明的一个实施例中，移动节点包括长期演进（LTE）用户设备。移动节点中的至少一个处理器可以被配置为执行以上所公开的方法步骤。与发送和接收相关的方法步骤可以由所述至少一个射频电路执行。

在本发明的一个实施例中，基站是包括多个基站接收器和/或发送器以及基站节点的装置。基站节点可以是基站服务器或中心单元。

在本发明的一个实施例中，基站的至少一个射频电路被包括在基站接收器中并且基站的至少一个处理器被包括在基站节点中。基站接收器也可以包括发送器。

在本发明的一个实施例中，基站包括演进的UMTS无线电接入网络（E-UTRAN）节点，例如演进的NodeB。基站节点中的至少一个处理器可以被配置为执行以上所讨论的方法步骤。发送和接收可以由至少一个射频电路执行。

在本发明的一个实施例中，所建立的通信可以是连接，例如传输层连接，例如TCP连接或者流控制传输协议（SCTP）连接。通信也可以是独立分组的流，例如UDP分组流。UDP分组流可以代表例如与多媒体会话相关联的媒体组分。在本发明的一个实施例中，通信可以在任何协议层上被搭建或建立，例如通信也可以例如在点到点的协议（PPP）层上或者逻辑链路层上被建立。

在本发明的一个实施例中，基站包括OFDMA无线电网络节点或者SC-FDMA无线电网络节点。

在本发明的一个实施例中，移动节点中的至少一个射频（RF）电路也可以被称为至少一个电路。

在本发明的一个实施例中，基站节点中的至少一个射频（RF）电路也可以被称为至少一个电路。

在本发明的一个实施例中，诸如用户设备（UE）之类的移动节点包括移动台或者一般是移动终端。在本发明的一个实施例中，移动终端的用户使用订户模块来标识，例如用户业务标识模块（USIM）或者订户标识模块（SIM）。移动设备（ME）和订户模块的组合可以被称为移动订户。移动订户可以使用IMSI来标识。IP地址可以被分配或者与移动订户相关联。

在本发明的一个实施例中，与远程节点相关联的远程方的标识符包括远程方的标识符被分配给远程节点。远程节点的标识符可以是被分配给远程节点的地址。地址分配可以例如由地址分配服务器执行。地址可以被存储在分组数据网关（P-GW）中。地址可以被用于经由P-GW将分组路由到远程节点。地址可以是IP地址，例如IPv4或IPv6地址。

在本发明的一个实施例中，远程方标识符是或者包括移动订户标识，例如国际移动订户标识（IMSI）。

在本发明的一个实施例中，远程方标识符是或者包括远程方的标识符或者地址，例如统一资源标识符、移动订户ISDN（MSISDN）号、逻辑名、名字、电子邮件地址或者任何其它标识。

在本发明的一个实施例中，所述装置是移动终端，例如移动手持机。

在本发明的一个实施例中，所述装置是半导体电路、芯片或芯片组。

在本发明的一个实施例中，移动节点是芯片或芯片组。

在本发明的一个实施例中，基站被配置为用在4G***中，例如LTE演进的分组***（EPS）。

在本发明的一个实施例中，用于传输或者用于设备到设备的传输的无线电资源可以是特定信道、给定数目的子载波上的给定数目的符号、符号时间内的给定数目的子载波、多个资源单元或者多个资源区块。就频率和时间而言的无线电资源位置可以由基站指示。

在本发明的一个实施例中，计算机程序被存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是但不限于可移除的存储卡、可移除的存储器模块、磁盘、光盘、全息照相存储器或者磁带。可移除存储器模块可以例如是USB存储棒、PCMCIA卡或者智能存储卡。

在本发明的一个实施例中，计算机程序产品被存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是但不限于可移除的存储卡、可移除的存储器模块、磁盘、光盘、全息照相存储器或者磁带。可移除存储器模块可以例如是USB存储棒、PCMCIA卡或者智能存储卡。

之前所描述的本发明的实施例可以按照彼此的任意组合被使用。这些实施例中的若干实施例可以被组合在一起来构成本发明的另一实施例。本发明所涉及的方法、基站、装置、计算机程序或计算机程序产品可以包括之前所描述的本发明的实施例中的至少一个。

应当理解以上实施例或修改中的任意实施例或修改可以单独被应用或者与它们所指代的相应方面组合地被应用，除非它们被明确说明排除替代物。

本发明的益处与以下两个方面有关，一个方面是通过更多地使用设备到设备通信来代替与基站的上行链路和下行链路通信实现移动通信***中数据传输容量的增加，另一方面是在建立涉及多个跳数的设备到设备通信时的延迟减少。本发明还涉及在设备到设备通信中路由相关消息的数目的减少。

附图说明

被包括以提供对本发明的更多理解并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例并且与本描述一起帮助解释本发明的原理。在附图中：

图1示出了在本发明的一个实施例中的移动通信***内的小区和多个通信移动节点；

图2示出了在本发明的一个实施例中的移动通信***中的两个小区，多个通信的移动节点在所述两个小区的区域内；

图3A示出了在本发明的一个实施例中的设备到设备的链路状态数据结构以及将该数据结构用于两个移动节点之间的路由；

图3B示出了在本发明的一个实施例中的设备到设备的链路状态数据结构、将该数据结构用于两个移动节点之间的路由以及对两个设备到设备的链路的状态的探测；

图4是示出了在本发明的一个实施例中的在移动节点中用于设备到设备通信的方法的流程图；

图5是示出了在本发明的一个实施例中的在基站中用于设备到设备通信路由的方法的流程图；以及

图6示出了在本发明的一个实施例中的装置。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，这些实施例的示例在附图中被示出。

图1示出了在本发明的一个实施例中的移动通信***内的小区和多个通信移动节点。图1示出了提供小区132的基站130。该小区可以被包括在LTE移动通信***中，该***包括例如演进的UMTS无线电接入网络（E-UTRAN）。在图1中，只示出了来自E-UTRAN的基站130。可以存在多个其它基站以及它们的小区。E-UTRAN中的基站130被称为演进的节点B（eNB）。基站130可以包括与基站130内的基站服务器（未被示出）通信的至少一个远程无线电头端（RRH）（未被示出）。在小区130的区域中，示出了移动节点101－108。移动节点也可以被称为用户设备（UE）、移动台、手持机或者移动终端。移动节点可以包括例如无线调制解调器、移动电话、掌上设备、膝上型设备、台式计算机、服务器和刀片服务器。移动节点101－108被配置用于设备到设备的传输。设备到设备的传输是指例如直接发生在诸如UE之类的设备之间的无线电通信，所述设备也可以同时或者单独接收来自诸如基站130之类的基站的下行链路传输。在图1中，移动节点101－108是它们各自覆盖区域111－118的中心点。这些覆盖区域仅仅为了图示的目的而被假设为对称的圆形区域。在实践中，针对无线电发送器的覆盖区域的形状（即无线电发送器的踪迹）可能复杂得多。在图1中，在任意两个移动节点之间不存在备选路由。如图1的示例中所示，移动节点之间的通信遵循顺时针或者逆时针的圆形路径。任意给定的移动节点在仅仅两个其它移动节点的到达范围内以进行设备到设备通信。图中示出了例如移动节点106和移动节点102不具有重叠的覆盖区域。相反，它们必须依赖它们互相到中间移动节点的通信。它们必须经由其它移动节点进行通信，例如移动节点103、移动节点104和移动节点105或者作为备选经由移动节点101、移动节点108和移动节点107进行通信。相邻移动节点之间的设备到设备通信链路用图1中的箭头121－128来示出。

基站130被可通信地连接到核心网络（CN）（未被示出），该核心网络包括服务网关（S-GW）、分组数据网关（P-GW）和移动性管理实体（MME）。S-GW被可通信地连接到分组数据网关（P-GW），分组数据网关被可通信地连接到IP网络（未被示出）。

在LTE中，诸如基站130之类的eNB执行无线电资源管理，包括无线电承载体控制、无线电许可控制、连接移动性控制和到诸如移动节点101－108之类的UE的无线电资源的动态分配（即指定）。eNB还执行用户平面数据流量的IP头部压缩和加密。当在UE附接时根据UE所提供的信息不能确定到MME的路由时，eNodeB选择在UE附接时的MME。eNB还使用MME执行移动性管理信令发送。eNB将用户平面数据路由至S-GW。MME执行移动性管理相关的功能，例如网络附接过程和跟踪区域更新的处理。

在图1中，移动节点101－108起先连接到与基站130相关联的核心网络并且它们的位置被告知给基站130和被可通信地连接到基站130的MME。起初，移动节点101－108中的两个移动节点之间的多个通信被建立。这些通信可以由基站130优化以变成设备到设备通信或者这些通信被指示为在通信建立之前移动节点用户的设备到设备通信。根据设备到设备通信的数目，即设备到设备通信的数目超过预定义的阈值这一事实，基站130可以确定其可以填充（即开始填充）关于在设备到设备的传输范围内的移动节点的至少一个设备到设备的链路状态数据结构或数据库。基站130还可以确定设备到设备通信与移动节点的通信组有关，通信组可以指等同类，其中该等同类的等同关系用之前的通信在预定义的时间框内发生在类成员之间来表示。注意在等同类中，等同关系具体为对称的和传递性的。基站130可以使用时间框来过滤等同类以使得例如在核心通信组以外的非常旧的随机通信不导致向通信组中添加不活动的移动节点。基站130还可以确定设备到设备通信与特定的地理区域有关，所述特定的地理区域例如使用执行了设备到设备通信的移动节点在基站130所提供的小区内这一事实，使用网络或移动节点所发起的对移动节点的定位，使用针对圆锥形小区的定时提前或往返时间值或者例如基于卫星的定位的任何其它定位方法被确定。基于移动节点的特定地理区域的移动节点选择和基于移动节点的通信组中的成员关系的移动节点选择中的至少一个的结果是基站130产生用于存储在设备到设备的链路状态数据库或数据结构中的候选移动节点列表。

基站130还可以确定足够的无线电资源可用于测试用于设备到设备通信的移动节点之间的相互可到达性。所述测试可以针对候选移动节点列表中的移动节点被执行或者针对已知位于基站130所提供的小区132中的全部移动节点被执行。基站130向多个移动节点发布测试传输请求。如果移动节点在距离发送移动节点的足够的覆盖范围内，则移动节点向对测试传输做出响应的其它移动节点发送测试传输。接收到响应的移动节点向基站130报告首先接收到响应的事实或者所接收到的响应的无线电质量。基站130可以向可以接收测试传输的所有可能的移动节点指示被用于发送测试传输的实际的无线电资源。然后，可能的接收移动节点可以调谐到无线电资源。无线电资源可以是特定信道、给定数目的子载波上的给定数目的符号、符号时间内的给定数目的子载波、多个资源单元或者多个资源区块。就频率和时间而言的无线电资源位置可以由基站130指示。如果基站130所请求的来自移动节点的测试传输可以具有多个接收方而基站130没有为移动节点指定要被包括在测试传输中的特定接收方，则仲裁过程可以被使用以确定对测试传输的响应的顺序或时间调度，以使得来自不同移动节点的响应不会彼此干扰。该过程可以例如基于根据接收方移动节点标识符计算的顺序。所计算的顺序可以基于例如所计算的移动节点标识符的哈希码和哈希码的顺序。响应移动节点可以应用载波感知来确定无线电资源可用于传输。在载波感知之后的预定时间之后，响应移动节点可以确定无线电资源可用于其对测试传输做出响应。时间调度可以指定用于发送来自不同的响应移动节点的响应的多个时刻。这些时刻可以使用根据接收方移动节点标识符所计算出的顺序在响应移动节点中被确定。所计算的顺序可以基于例如所计算的移动节点标识符的哈希码和哈希码的顺序。测试传输和对测试传输的响应可以运送在另一端的移动节点的标识符，即例如发送或接收移动节点的标识符。从移动节点到基站130的响应标识出测试的发送方和接收方。从而，基站130可以使用与两个移动节点之间的链路相关联的链路状态填充设备到设备的链路状态数据结构。针对其有响应被接收的链路被标记为启用。针对其没有响应被接收的链路被标记为断开。针对其没有进行测试的链路被标记为未知或者不确定。数据结构可以是矩阵或者稀疏矩阵。第一行和第一列列出了移动节点标识符。其它矩阵元素表示在相应的行和列中被标识的移动节点之间的链路状态。移动节点标识符可以是如下各项中的至少一项：移动节点IP地址、移动订户标识、国际移动订户标识、临时移动订户标识和全球唯一临时用户设备标识。只有当IP地址已通过P-GW被分配给移动节点时，移动IP地址才可以被使用。

在本发明的一个实施例中，也可以被称为数据库的设备到设备的链路状态数据结构被存储在数据库中或者远程核心网络节点（例如MME）的存储器中。该数据结构可以被基站130和其它基站查询。在本发明的一个实施例中，对该数据结构的任意改变可以被发布给处理预定义区域的所有基站，针对所述预定义区域，该数据结构被更新。在本发明的一个实施例中，移动节点与远程核心网络结构之间的与数据结构相关的过程也可以通过诸如基站130之类的基站被中继，所述过程例如候选移动节点的确定、移动节点之间的测试传输的执行的排序、与链路状态变化相关的对数据结构的更新以及来自移动节点的路由请求。

多个基站所使用的数据结构的区域可以包括至少两个小区或者至少来自至少两个小区的小区踪迹的若干部分。在本发明的一个实施例中，离开预定义区域的移动节点从所述数据结构中被移除。离开可以指跟踪区域更新到另一小区或者脱离网络。

在本发明的一个实施例中，设备到设备的链路状态数据结构被存储在数据库中或者基站130内的存储器中。

在本发明的一个实施例中，基站130指针对测试传输的请求中的目标移动节点标识符。

在本发明的一个实施例中，基站130向多个移动节点指示这些移动节点是来自移动节点的测试传输的目标。基站130可以指示无线电资源、供移动节点发送对发送移动节点的响应的顺序或时间安排。

在本发明的一个实施例中，基站130指示针对一批测试传输的请求中的多个目标移动节点标识符。在负责发送测试传输的移动节点完成所述一批测试传输之后，结果被报告给基站130。

应当注意图1中的网络元件和移动节点的数目只是为了图示的目的。可以存在图1中所示的任意个网络元件。

之前结合图1所描述的本发明的实施例可以按照彼此的任意组合被使用。这些实施例中的若干实施例可以被组合在一起来构成本发明的另一实施例。

图2示出了在本发明的一个实施例中的移动通信***中的两个小区，多个通信的移动节点在所述两个小区的区域内。在图2中，存在提供小区202B的基站202和提供小区204B的基站204。在图2中，还存在移动节点N1－N6。基站202和204被可通信地连接到移动性管理实体（MME）210。设备到设备的链接状态数据结构220可以被存储在数据库中或者被存储在基站202中或者基站204中的存储器中，或者被存储在MME210中。然而，在图2中，假设设备到设备的链接状态数据结构220被存储在MME210中。MME210可以被配置为获得来自基站202和基站204的报告，该报告关于经基站202或基站204优化以变成被确定为移动节点自身内的设备到设备通信的设备到设备通信的通信。根据经由基站报告给MME210的设备到设备通信的数目，确定可以填充关于在设备到设备的传输范围内的移动节点对的设备到设备的链路状态数据结构。MME210还可以确定设备到设备通信与移动节点的通信组有关，通信组可以指等同类，该等同类的等同关系是发生在两个移动节点之间的之前的通信例如在诸如一天或一周之类的特定的时间窗口或者时间框内。用于向通信组中添加移动节点的另一标准可以包括到通信组中的至少一个成员的通信的阈值数目。MME210还可以确定设备到设备通信与特定地理区域（简言之即地理区域）有关。该特定地理区域可以跨越至少两个小区或者可以跨越单个小区。该地理区域使用移动节点的定位来确定，例如使用针对已根据稍后被报告给MME210的设备到设备通信无线电资源分配得到的通信的小区标识符，使用移动节点的定位或者使用针对例如圆锥形小区中的移动节点的定时提前（TA）或往返时间（RTT）值。针对移动节点的其它定位方法包括小区标识符和往返时间（RTT）确定、到达角度确定、小区标识符和参考信号功率预算（RSPB）、小区标识符和接收到的信号码功率（RSCP）、观察到的到达时间差（OTDOA）和诸如全球定位***（GPS）之类的基于卫星的定位中的至少一个。基于卫星的定位或者移动节点所执行的任何其它定位可以由移动节点响应于来自基站的移动节点位置的查询而执行。查询也可以源自于MME210并且可以经由基站被路由。针对查询的响应可以从移动节点被提供给基站和MME210。特定地理区域也可以被确定为包括主小区和至少一个邻居小区。主小区可以是小尺寸的小区，例如微微小区或者纳米小区。邻居小区可以是更大的小区，例如伞状小区。也可以有多个主小区。可能存在例如一组移动节点频繁地进行主小区内的通信的情况。主小区可以由建筑物内（例如在给定层上）的基站提供。邻居小区可以是例如在一些邻近的建筑物的房顶上的基站所提供的更大的小区。邻近小区可能偶尔提供在主小区的计划踪迹内的更好的无线电接收。因此，主要在主小区的计划踪迹的区域中的设备到设备通信路由可能涉及使用来自邻近小区的无线电资源的链路。

在指定的时间框内已至少执行了预定义的数目个移交、小区更新或者主小区与至少一个邻居小区之间的其它小区变化的移动节点被包括在用于存储在数据结构220中或者只是用于确定设备到设备的链路的一组候选移动节点中。特定地理区域也可以被确定为包括主小区和距离邻居小区的至少一个距离范围，该距离范围在相对于主小区的指定距离内。区域确定可以在至少一个基站（例如基站202和204）中或者在MME210中被执行。

基于特定地理区域的移动节点选择和基于移动节点的通信组中的成员关系的移动节点选择中的至少一个的结果可以是MME210产生用于存储在设备到设备的链路状态数据库或者数据结构220中的候选移动节点列表。

图2中的起始点是MME210已确定设备到设备的链路状态数据结构220必须就候选移动节点或者简单地为特定小区内的移动节点而被收集（即被填充）。起初，数据结构220中的代表链路的元素被设置为不确定的值，在图2中被表示为“?”。MME210可能已经向基站202和基站204发布了请求以开始确定可能的设备到设备的链路，即探测。MME210向基站202指示选自于在MME210中所确定的一组候选节点的一组候选移动节点。类似地，MME210向基站204指示选自于在MME210中所确定的一组候选节点的一组候选移动节点。候选节点的确定可以基于以上所指出的标准。基站202和204还可以首先确定足够的无线电资源可用于测试用于设备到设备通信的移动节点之间的相互可到达性。基站202和基站204向在它们各自的小区内的多个移动节点发布测试传输请求。如果对测试传输做出响应的其它移动节点在相对于发送移动节点的足够的覆盖范围内，则发送移动节点向所述其它移动节点发送所述测试传输。已接收到响应的移动节点向基站202和204报告首先接收到响应的事实或者接收到的响应的无线电质量。基站202例如向移动节点N2指示移动节点N2必须执行到移动节点N3的测试传输，等待来自移动节点N3的响应并且将结果报告回基站202。类似的过程可以例如基于对移动节点N3和N6在距离基站204的特定距离以外，移动节点N2也在距离基站202的特定距离以外并且源自于小区202A和202B的小区播送指向相反方向的了解而从移动节点N2到移动节点N6被重复。在图2中，假设从移动节点N2到移动节点N3的测试传输导致来自移动节点N3的回复并且该测试的成功被报告给基站202。基站202还向MME210发送成功报告，因为在本发明的一个实施例中，MME210存储设备到设备的链路状态数据结构220。成功报告使得在行N2列N3处和行N3列N2处的矩阵元素被设置为指示链路启用的值“1”。总得来说，第一行和第一列指示移动节点标识符并且其它矩阵元素指示链路状态。即使在从基站明确请求两个移动节点之间的测试传输之后还是没有关于成功的报告的链路被设置为“0”，以指示该链路断开。在图2中移动节点N2与N6之间是这种情况。如果没有特定接收方的测试传输从移动节点处被发送，则对于答复的移动节点，链路状态被设置为“1”，而对于其余的节点，链路状态可以保持“?”，指示该链路尚未使用测试传输被确定。进一步被中继到MME210的从移动节点到基站的响应标识测试的发送方和接收方。从而，MME210可以使用与两个移动节点之间的链路相关联的链路状态填充设备到设备的链路状态数据结构。移动节点标识符可以是移动节点IP地址、移动订户标识、国际移动订户标识、临时移动订户标识和全球唯一临时用户设备标识中的至少一个。只有当IP地址已通过P-GW被分配给移动节点时，移动节点IP地址（具体为IPv4地址）才可以被使用。除了通过P-GW被分配的IPv6地址以外，IPv6地址不使用并且可以只为了设备到设备通信的目的而被分配给移动节点。

总得来说，在本发明的一个实施例中，移动节点与MME210之间的数据结构相关的过程通过诸如基站202之类的基站被中继，所述移动节点与MME210之间的数据结构相关的过程例如用于存储在设备到设备的链路状态数据结构220中的候选移动节点的确定、移动节点之间的测试传输的执行的排序、关于链路状态变化对数据结构220的更新以及来自移动节点的路由请求。

在本发明的一个实施例中，被分配用于设备到设备通信的无线电资源使用LTE TDD传输。该传输可以使用OFDMA。在本发明的一个实施例中，该传输还可以使用SC-FDMA。

在本发明的一个实施例中，如果TDD传输未被使用或者如果可能容易受移动节点之间的两个传输方向上的不同无线电状况的影响的任何其它传输技术被使用，则矩阵不是对称的。针对不同方向的不同频带可能具有不同的干扰。

之前结合图1和图2所描述的本发明的实施例可以按照彼此的任意组合被使用。这些实施例中的若干实施例可以被组合在一起来构成本发明的另一实施例。

具体而言，如果基站所请求的来自移动节点的测试传输可以具有多个接收方而基站没有为移动节点指定要被包括在测试传输中的特定接收方，则图1的仲裁过程可以被使用。如所解释的，该仲裁过程可以被用于确定对测试传输的响应的顺序或时间调度，以使得来自不同移动节点的响应不会彼此干扰。该过程可以例如基于根据接收方移动节点标识符计算的顺序。

图3A示出了在本发明的一个实施例中的设备到设备的链路状态数据结构以及将该数据结构用于两个移动节点之间的路由。设备到设备的链路状态数据结构也可以被称为设备到设备链路状态指示表或矩阵。

在图3A中，示出了例如结合图1和图2解释的被确定的设备到设备的链路状态数据结构220。该数据结构220可以被存储在基站中或者移动性管理实体中。在图3A中，可以假设存储数据结构220的网络节点已接收到用于确定从移动节点N1到移动节点N6的路由的路由请求。该拓扑结构被假设为与针对移动节点N1－N6的图2相类似，然而，例如如果基站202的播送覆盖了全部移动节点N1－N6，则数据结构220也可以被存储在诸如基站202之类的基站中。一旦接收到路由请求，网络节点从列N1开始，在垂直方向上逐个元素地前进并且确定N2作为唯一向前的路径，因为行N2列N1处的元素是唯一一个指示活动链路的元素。从行N2开始，网络节点在水平方向上逐个元素地前进并且确定N3作为唯一向前的路径，因为行N2列N3处的元素是唯一一个指示活动链路的元素。从行N2列N3开始，存在经由行N4列N3或者经由行N5列N3的两个可能的向前的路径。这反映了从移动节点N3开始经由移动节点N4或者直接到达移动节点N5的两个活动链路。在路由分叉点处，可以针对每个可能的路径而开始对数据结构220的单独遍历。第一次遍历在垂直方向上前进到行N5列N3并且从那里开始在水平方向上前进到行N5列N6，如箭头302所示。第二次遍历在垂直方向上前进到行N4列N3并且从那里开始在水平方向上前进到行N4列N5，并且从那里开始在垂直方向上前进到行N6列N5，如箭头301所示。该矩阵通过交替进行直到活动链路被找到之前对行元素的检查和直到活动链路被找到之前对列元素的检查而被遍历。基于矩阵的复杂性、处理时间和大小，在预定义的数目的反复之后，该遍历可以被终止。

使用对数据结构220的遍历所确定的路由从基站被指示给请求该路由的移动节点。如果数据结构220被存储在移动性管理节点中，则所述请求可能已被中继给移动性管理节点。

图3B示出了在本发明的一个实施例中的设备到设备的链路状态数据结构、将该数据结构用于两个移动节点之间的路由以及对两个设备到设备的链路的状态的探测。

在本发明的一个实施例中，如果路由显得非常长，则用于两个移动节点之间的链路确定的探测过程可以以获得为至少一个路由提供较短路径的活动链路为目的而被启动。该探测过程可以在以下情况中的至少一种情况下被启动：当得到对存储数据结构220的网络节点的路由请求并且用于找到路由的遍历显示该路由具有超过预定义的阈值的跳数时，当通过没有路由请求的网络节点进行路由遍历时，当向数据结构220添加新的移动节点时，以及当向数据结构220添加新的移动节点并且找到具有超过预定义的阈值的跳数的至少一个路由时。

用于链路确定的探测过程指向与可能链路相关联的任一移动节点发送测试传输请求以及从该移动节点接收关于测试传输成功的回复，例如结合图1和图2所解释的。该探测过程可以由基站执行或者在数据结构220在移动性管理实体中被维护的情况下，在移动性管理实体的请求下由基站执行。探测过程可以只在其中已确定有足够的无线电资源可用于执行所述探测（即用于发送测试传输和它们的回复）的基站的小区中被启动。

在本发明的一个实施例中，特定的一组无线电资源被允许用于所述探测。该特定的一组无线电资源可以包括至少一个资源单元、至少一个资源区块或者特定信道。该特定的一组无线电资源可以被用于其它目的，例如使用用户数据的设备到设备通信。

在图3B中，为了得到直接路径，保存数据结构220的网络元件（基站或移动性管理实体）启动移动节点N1与移动节点N6之间和之后的移动节点N1与移动节点N5之间的探测过程。这些探测过程用框310和312表示。第一探测过程的结果可能导致移动节点N1和N6之间的链路的激活以及将在行N6列N1处和行N1列N6处的矩阵元素设置为指示活动的设备到设备的链路的值“1”。因此，存在直接从移动节点N1到移动节点N6的单跳路由。第二探测过程的结果可能导致移动节点N1和N5之间的链路的激活以及将在行N5列N1处和行N1列N5处的矩阵元素设置为指示活动的设备到设备的链路的值“1”。从移动节点N1到存储数据结构220的节点的失败报告将导致将相应的元素设置为值“0”。

之前结合图1、图2、图3A和3B所描述的本发明的实施例可以按照彼此的任意组合被使用。这些实施例中的若干实施例可以被组合在一起来构成本发明的另一实施例。

图4是示出了在本发明的一个实施例中用于移动节点中的设备到设备通信的方法的流程图。

在步骤400处，移动节点确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内。所述确定可以基于从远程节点接收到移动节点的测试信号或者从远程节点接收对移动节点所发送的测试信号的响应。所述确定可以包括移动节点的至少一个射频电路检测测试信号或者对测试信号的响应信号。所述检测可以被报告给移动节点的至少一个处理器。

在本发明的一个实施例中，移动节点接收来自远程节点的对测试信号的响应。该响应被用于确定在移动节点与远程节点之间是否有足够的信号质量。

在本发明的一个实施例中，关于在移动节点与远程节点之间存在无线电链路或相互无线电覆盖的指示被发送给基站。移动节点和远程节点可以被相同的基站服务。

在本发明的一个实施例中，如果移动节点向远程节点发送对测试信号的响应，则移动节点可以从远程节点接收远程节点已向基站指示在移动节点与远程节点之间存在无线电链路或相互无线电覆盖的确认。

在本发明的一个实施例中，相互无线电覆盖指例如移动节点和远程节点在彼此的无线电覆盖内。

在步骤402处，移动节点确定需要向目标节点（例如目标移动节点）发送数据消息。该数据消息可以与用户平面数据分组连接或会话相关联。

在步骤404处，移动节点向基站发送请求消息。该请求消息可以是路由请求消息。该请求消息可以包括目标方的标识符，例如目标方的IP地址或逻辑名（例如URI、Tel-URI或MSISDN）。目标方标识符可以与目标节点相关联，该目标节点可以用目标节点标识符来标识，所述目标节点标识符可以是被用在无线电接入网络和设备到设备通信中的至少一个中的目标节点的标识符。

在步骤406处，移动节点从基站接收包括到目标节点的路由的回复消息，该路由至少包括远程节点的标识符。远程节点可以是去往目标节点的路由中的第一跳。

在本发明的一个实施例中，移动节点可以将路由缓存预定的时间。如果在预定时间内使用被缓存的路由没有将通信建立请求路由到目标节点，则移动节点可以尝试向基站发送请求消息，该请求消息可以是路由请求消息。

在步骤408处，移动节点向基站发送对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求。移动节点从基站接收向移动节点的无线电资源的分配。该无线电资源可以包括资源单元、资源区块、时隙、子帧和帧中的至少一个。所述分配可以在指定时间内考虑资源单元、资源区块、时隙、子帧和帧中的至少一个或者考虑特定数目个这些无线电资源中的至少一个。

在步骤410处，移动节点使用被分配的无线电资源向远程节点发送数据消息。

在本发明的一个实施例中，目标方标识符可以是IP地址，例如IPv4或IPv6地址。目标节点通过到网络的注册与目标方标识符相关联，所述注册将目标方标识符与目标节点的标识符相关联。目标节点又可以使用诸如IMSI之类的订户标识来标识。订户标识可以通过存储订户标识的卡或存储器与例如移动终端的装置相关联。

在本发明的一个实施例中，移动节点确定在不尝试通过核心网络（即通过核心网络中的至少一个路由器或其它节点）建立通信的情况下到目标方的设备到设备通信的可能性。

在本发明的一个实施例中，移动节点使用对网络节点的单独查询确定设备到设备通信的可能性，所述单独查询将目标方标识符映射到目标节点的标识符。基站可以确定被标识的目标节点与移动节点在相同的小区内并且作为响应，向移动节点发布用于直接到移动节点的无线电传输的无线电资源的分配。

图5是示出了在本发明的一个实施例中的在基站中用于设备到设备通信路由的方法的流程图。

在步骤500处，基站接收对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示。

在步骤502处，基站将关于无线电链路的信息更新或添加至链路状态数据结构。链路状态数据结构可以被存储在诸如移动性管理实体之类的远程核心网络节点中。

在步骤504处，基站接收到基站的请求消息。该请求消息可以是路由请求消息。该请求消息可以被进一步发送到远程核心网络节点。

在步骤506处，基站或远程核心网络节点使用请求消息中的信息确定目标节点的标识符。

在步骤506处，基站远程或核心网络节点使用链路状态数据结构确定从移动节点到目标节点的路由，该路由包括远程节点。链路状态数据结构可以被存储在诸如移动性管理实体之类的远程核心网络节点中。在该步骤中，基站可以向远程核心网络节点发送路由请求。

在步骤508处，基站发送包括到目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括远程节点的标识符。所述回复消息可以源自于远程核心网络节点。

在步骤510处，基站从移动节点接收对用于移动节点与远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求。

在步骤510处，基站向移动节点发送针对移动节点的无线电资源的分配。无线电资源可以被用于设备到设备通信。

之前结合图4和图5所描述的本发明的实施例可以按照彼此的任意组合被使用。这些实施例中的若干实施例可以被组合在一起来构成本发明的另一实施例。

图6是示出了本发明的一个实施例中的装置的框图。在图6中，存在装置600，该装置例如是移动节点、用户设备、手持机、蜂窝电话、移动终端、专用集成电路（ASIC）、芯片或芯片组。装置600可以对应于图1、图2、图3A、图3B和图4中所示的移动节点。移动节点600的内部功能用框602示出。移动节点600可以包括至少一个天线610。可以有多个输入和输出天线。与移动节点相关联的有射频（RF）电路612。RF电路612也可以是任何电路或者可以被称为电路612。RF电路612被可通信地连接到至少一个处理器614。被连接到处理器614的可以是第一存储器620，该第一存储器例如是随机访问存储器（RAM）。还可以有第二存储器622，该第二存储器可以是非易失性存储器，例如光盘或磁盘。还可以有用户接口（UI）616和显示器618。在存储器620中可以存储有与功能实体632和634相关的软件。RF实体632与RF电路612通信以执行无线电资源分配、解除分配、信令平面和用户平面数据传输和接收。RF实体632通过协议栈634从基站接收对要被使用的无线电资源的指示和执行设备到设备的传输测试的请求。协议栈实体634包括与去往eNB或任一基站的接口相关的控制平面协议功能。协议栈实体634还包括与用户平面设备到设备的传输相关的协议功能。协议栈实体634可以是例如互联网协议栈。RF电路612可以包括用于SC-FDMA的发送器和用于OFDMA的接收器和发送器。RF电路612还可以包括用于SC-FDMA的接收器。

当所述至少一个处理器614执行与本发明相关联的功能实体时，存储器620包括诸如功能实体632和634中的任一个之类的实体。图6中所示的装置600内的功能实体可以用各种方式来实现。所述功能实体可以被实现为在网络节点的本地操作***下执行的过程。这些实体可以被实现为单独的过程或线程或者多个不同的实体使用一个过程或线程来实现。过程或线程可以是包括多个例程（即例如过程和函数）的程序块的实例。功能实体可以被实现为单独的计算机程序或者包括实现所述实体的若干个例程或函数的单个计算机程序。程序块被存储在至少一个计算机可读介质上，例如存储器电路、存储卡、磁盘或光盘。一些功能实体可以被实现为被链接到另一功能实体的程序模块。图4中的功能实体也可以被存储在单独的存储器中并且由单独的处理器执行，所述单独的处理器例如通过网络节点内的消息总线或内部网络通信。这种消息总线的示例有***组件互连（PCI）总线。

本发明的示例性实施例可以被包括在任何合适的设备内，例如包括能够执行示例实施例的过程的任何合适的服务器、工作站、PC、笔记本型计算机、PDA、互联网设备、手持设备、蜂窝电话、无线设备、其它设备等，并且这些设备可以通过一个或多个接口机制通信，包括例如互联网接入、任意合适形式的通讯（例如语音、调制解调器等）、无线通信介质、一个或多个无线通信网络、蜂窝通信网络、3G通信网络、4G通信网络、公共交换电话网（PSTN）、分组数据网络（PDN）、互联网、内联网、这些接口机制的组合等。

应当理解示例性实施例是为了示例的目的，因为如本领域技术人员可以理解的，被用于实现示例实施例的特定硬件的很多变形是可能的。例如，示例实施例的一个或多个组件的功能可以通过一个或多个硬件设备或者一个或多个诸如模块之类的软件实体来实现。

示例实施例可以存储与这里所描述的各个过程相关的信息。该信息可以被存储在一个或多个存储器中，例如硬盘、光盘、磁光盘、RAM等。一个或多个数据库可以存储关于所使用的循环前缀和所测得的时延扩展的信息。数据库可以使用被包括在这里所列出的一个或多个存储器或存储设备中的数据结构（例如记录、表、数组、字段、图、树、列表等）来组织。针对示例实施例所描述的过程可以包括用于将示例实施例的设备和子***的过程所收集和/或生成的数据存储在一个或多个数据库中的合适的数据结构。

如本领域技术人员将理解的，示例实施例的全部或一部分可以通过预备一个或多个专用集成电路或者通过互连合适的传统组件电路的网络来实现。

如上所述，示例实施例的组件可以包括根据本发明的教导的用于保存这里所描述的数据结构、表、记录和/或其它数据的计算机可读介质或存储器。计算机可读机制可以包括参与向处理器提供供执行的指令的任何合适的介质。这样的介质可以采用很多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质、传输介质等。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘、磁光盘等。易失性介质可以包括动态存储器等。传输介质可以包括同轴线缆、铜线、光纤等。传输介质也可以采用例如在射频（RF）通信、红外（IR）数据通信等期间所生成的那些声波、光波、电磁波等的形式。计算机可读介质的常见形式可以包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它合适的磁性介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其它合适的光介质、打孔卡、纸带、光标记片、具有孔图案或者其它光可识别的标记的任何其它合适的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其它合适的存储器芯片或盒式磁带、载波或者计算机可从中进行读取的任何其它合适的介质。

虽然已结合多个示例实施例和实现方式描述了本发明，但是本发明不受这些描述的限制，而是涵盖落在预期的权利要求的范围内的各种修改和等同布置。

之前结合所给出的附图描述的本发明的实施例可以按照彼此的任意组合被使用。这些实施例中的若干实施例可以被组合在一起来构成本发明的另一实施例。

对于本领域技术人员来说很明显的是随着技术的进步，本发明的基本思想可以用各种方式来实现。因而，本发明及其实施例不被局限于以上所描述的示例；相反，它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims (32)

1.一种方法，包括：

确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内；

在所述移动节点中确定需要向目标节点发送数据消息；

向基站发送请求消息；

从所述基站接收包括到所述目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括所述远程节点的标识符；

向所述基站发送对用于所述移动节点与所述远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；

从所述基站接收向所述移动节点的所述无线电资源的分配；以及

使用所述无线电资源向所述远程节点发送所述数据消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内的步骤包括：

从所述远程节点接收测试信号；以及

向所述远程节点发送对所述测试信号的响应。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内的步骤包括：

从所述移动节点发送测试信号；以及

从所述远程节点接收对所述测试信号的响应。

4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

从所述基站接收对执行所述测试信号的所述发送的请求。

5.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

向基站发送对所述移动节点与所述远程节点之间存在无线电链路的指示。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标节点用所述请求消息中的目标方标识符来标识。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述目标方标识符包括如下各项中的至少一项：互联网协议地址、所述目标节点的用户的逻辑名、域名、统一资源标识符以及移动订户综合业务数字网络（ISDN）号。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

使用正交频分多路接入传输发送所述数据消息。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

使用单载波频分多路接入传输发送所述数据消息。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

确定所述无线电资源中的质量劣化；以及

向所述基站发送对所述移动节点与所述远程节点之间不存在无线电链路的指示。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述远程节点的所述标识符是如下各项中的至少一项：移动订户标识、国际移动订户标识、临时移动订户标识、全球唯一临时用户设备标识和无线电网络临时标识符。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动节点包括长期演进（LTE）用户设备。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述远程节点是远程移动节点。

14.一种方法，包括：

在基站处接收对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示；

将关于所述无线电链路的信息添加到链路状态数据结构；

在所述基站处接收请求消息；

使用所述请求消息中的信息确定目标节点的标识符；

使用所述链路状态数据结构确定从所述移动节点到所述目标节点的路由，所述路由包括所述远程节点；

从所述基站发送包括到目标节点的所述路由的回复消息，所述路由至少包括所述远程节点的标识符；

从所述移动节点接收对用于所述移动节点与所述远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；以及

向所述移动节点发送用于所述移动节点的所述无线电资源的分配。

15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：

检测在由所述基站控制的小区中所包括的区域内的设备到设备通信建立的数目，所述数目超过预定义的阈值；以及

响应于所述检测来发起对第一被请求移动节点与第二被请求移动节点之间的至少一个测试传输的请求，所述第一被请求移动节点和所述第二被请求移动节点中的至少一个被请求移动节点在所述区域内。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述区域包括如下各项中的至少一项：小区、小区扇区、小区区域的一部分、距离所述基站特定距离范围的区域以及地理区域。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述地理区域由所述基站使用对所述第一被请求移动节点和所述第二被请求移动节点中的所述至少一个被请求移动节点的定位来确定。

18.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：

确定在所述链路状态数据结构中的从所述移动节点到所述目标节点的路由包括超过预定义的阈值的跳数；

确定具有少至少一跳的至少一个备选路由，所述备选路由具有第一候选移动节点和第二候选移动节点，所述第一候选移动节点与所述第二候选移动节点之间存在具有未被测试的状态的链路；以及

请求所述第一候选移动节点与所述第二候选移动节点之间的测试传输以便确定所述路由是否能够被缩短。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述使用所述请求消息中的信息确定所述目标节点的标识符的步骤还包括：

将所述请求消息中的目标方标识符映射到所述目标节点的所述标识符。

20.根据权利要求14所述的方法，其中所述链路状态数据结构被存储在远程核心网络节点中。

21.根据权利要求14所述的方法，其中所述链路状态数据结构是具有指示链路状态的矩阵元素和指示移动节点的行和列的矩阵。

22.根据权利要求14所述的方法，其中所述目标方标识符包括如下各项中的至少一项：互联网协议地址、所述目标节点的用户的逻辑名、域名、统一资源标识符以及移动订户综合业务数字网络（ISDN）号。

23.根据权利要求14所述的方法，其中所述远程节点的所述标识符是如下各项中的至少一项：移动订户标识、国际移动订户标识、临时移动订户标识、全球唯一临时用户设备标识和无线电网络临时标识符。

24.根据权利要求14所述的方法，其中所述移动节点包括长期演进（LTE）用户设备。

25.根据权利要求14所述的方法，其中所述远程节点是远程移动节点。

26.一种装置，包括：

至少一个处理器，所述处理器被配置为：

确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内，

确定需要向目标节点发送数据消息，

向基站发送请求消息，

从所述基站接收包括到所述目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括所述远程节点的标识符，

向所述基站发送对用于所述装置与所述远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求，

从所述基站接收向所述装置的所述无线电资源的分配，以及

使用所述无线电资源向所述远程节点发送所述数据消息。

27.一种装置，包括：

至少一个处理器，所述处理器被配置为：

接收对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示，

向链路状态数据结构更新关于所述无线电链路的信息以接收请求消息，

使用所述请求消息中的信息确定目标节点的标识符，

使用所述链路状态数据结构确定从所述移动节点到所述目标节点的路由，所述路由包括所述远程节点，

发送包括到目标节点的所述路由的回复消息，所述路由至少包括所述远程节点的标识符，

从所述移动节点接收对用于所述移动节点与所述远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求，以及

向所述移动节点发送用于所述移动节点的所述无线电资源的分配。

28.根据权利要求27所述的装置，其中所述装置包括基站。

29.一种计算机程序，包括被适配为当在数据处理***上被执行时导致如下操作的代码：

确定远程节点在移动节点的无线电覆盖内；

在所述移动节点中确定需要向目标节点发送数据消息；

向基站发送请求消息；

从所述基站接收包括到所述目标节点的路由的回复消息，所述路由至少包括所述远程节点的标识符；

向所述基站发送对用于所述移动节点与所述远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；

从所述基站接收向所述移动节点的所述无线电资源的分配；以及

使用所述无线电资源向所述远程节点发送所述数据消息。

30.根据权利要求29所述的计算机程序，其中所述计算机程序被存储在计算机可读介质上。

31.一种计算机程序，包括被适配为当在数据处理***上被执行时导致如下操作的代码：

接收给基站的对在移动节点与远程节点之间存在无线电链路的指示；

将关于所述无线电链路的信息添加到链路状态数据结构中；

接收给所述基站的请求消息；

使用所述请求消息中的信息确定目标节点的标识符；

使用所述链路状态数据结构确定从所述移动节点到所述目标节点的路由，所述路由包括所述远程节点；

从所述基站发送包括到目标节点的所述路由的回复消息，所述路由至少包括所述远程节点的标识符；

从所述移动节点接收对用于所述移动节点与所述远程节点之间的无线电通信的无线电资源的请求；以及

向所述移动节点发送用于所述移动节点的所述无线电资源的分配。

32.根据权利要求31所述的计算机程序，其中所述计算机程序被存储在计算机可读介质上。

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