CN104365035A - 能够实现蜂窝网络中的设备到设备(d2d)通信的装置和方法 - Google Patents

能够实现蜂窝网络中的设备到设备(d2d)通信的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种允许用户设备直接与其他用户设备发送信息的装置和方法，使用了设备到设备模式。定义了设备到设备空白子区域，其中能够发送设备到设备信息，而没有来自其他用户设备的干扰。可以建立设备到设备空白子区域，以使得如果认为设备到设备簇是高度干扰的则仅在专用模式中使用。设备可以通过使用信标传输间隔、控制传输间隔、以及数据传输间隔来加入设备到设备网络。

Description

能够实现蜂窝网络中的设备到设备(D2D)通信的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年9月28号提交的美国专利申请序号13/630,233的优先权权益，美国专利申请序号13/630,233要求2012年4月30号提交的美国临时专利申请序号61/640,404的优先权权益，通过引用的方式将它们全部并入本文中。
技术领域
实施例涉及无线通信。某些实施例涉及直接在两个或多个用户设备之间的无线通信。
背景技术
用户设备(UE)包括移动设备，诸如手机、平板电脑、电子书阅读器、膝上型电脑等，已经变得日益普及。伴随这样的设备的使用的增加，基于相近的应用和服务的使用已经增加。基于相近的应用和服务基于知晓两个或多个设备/用户与另一个接近并且期望彼此通信。示例性的基于相近的应用和服务包括社交网络、移动商务、广告、游戏等。在当前的技术中，这样的应用和服务使用传统的移动宽带网络。对于网络和UE两者，这样的移动宽带网络可能无法带来最佳性能。
附图说明
图1为本发明的实施例的例示的概述；
图2示出了一个实施例的所提处出的帧结构；
图3示出了另一个实施例的所提出的帧结构；以及
图4是示出实施例的操作的流程图。
具体实施方式
以下描述和附图充分示出了具体实施实施方式以使得那些本领域技术人员能够实施他们。其他的实施例可以结合结构的、逻辑的、电的、处理和其他变化。示例仅仅代表可能的变型。除非明确指出，单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。某些实施例的部分和特征可以包括在其他实施例的部分和特征中、或者被其他实施例的那些部分和特征所替代。权利要求中所陈述的实施例包括那些权利要求的所有可能的等同形式。
在以下具体描述中，给出了大量具体细节，从而提供对本发明的透彻理解。但是，本领域技术人员应当理解，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明。在其他例子中，没有具体描述公知的方法、过程、组件、以及电路，以避免使得本发明模糊不清。
尽管本发明的实施例不限于此，这里所使用的术语“多”和“多个”例如可以包括“多个”或“两个或更多个”。可以在说明书中通篇使用术语“多”或“多个”以描述两个或更多个组件、设备、元件、单元、参数、等。例如，“多个站”可以包括两个或更多个站。
第三代合作伙伴项目(3GPP)是1998年12月建立的合作协议，以集合目前包括无线工业及商贸联合会(ARIB)、中国通信标准化协会(CCSA)、欧洲电信标准化协会(ETSI)、电信工业解决方案联盟(ATIS)、电信技术联盟(TTA)、电信技术委员会(TTC)的大量电信标准实体，被称作“组织伙伴”。3GPP的建立通过签署“第三代合作伙伴项目协议”(“The3rdGeneration Partnership Project Agreement”)于1998年12月被正式化。
3GPP提供可全球应用的标准，如用于基于演进GSM核心网和他们支持的无线接入技术(例如，用于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式两者的通用陆地无线接入(UTRA))的第三代移动***的技术规范和技术报告。3GPP还提供用于维护和发展全球移动通信***(GSM)为包括演进无线接入技术(例如，通用分组无线服务(GPRS)和增强型数据速率GSM演进(EDGE))的技术规范和技术报告。用于涉及移动电话的当前标准的技术规范对于来自3GPP组织的公众一般可用。
3GPP目前正在研究3G移动***的演进并且考虑面向UTRA网络(UTRAN)的演进的贡献(观点和提议)。3GPP工作组确定了一系列高级别的要求，包括：减少的每比特的成本；增加的服务提供(即，具有更好的质量的更低成本下的更多的服务)；使用已有的和新的频带的灵活性；具有开发接口的简化的架构；以及减少的/合理的终端功耗。UTRA&UTRAN长期演进(UTRAN-LTE，也称作3GPP-LTE和E-UTRA)上的研究开始于2004年12月，具有朝高数据速率、低延迟以及分组优化的无线接入技术发展演进的3GPP无线接入技术的框架的目标。研究考虑无线接口物理层(下行和上行)的修正，诸如支持高达20MHz的灵活的传输带宽、引入新的传输方案、以及先进的多天线技术的手段。
3GPP LTE基于并入正交频分复用(0FDM)技术的无线接口。OFDM为使用大量密集的空间正交子载波以携带各自的用户数据信道的数字多载波调制格式。每个子载波以当与射频(RF)传输速率相比时(相对)低的符号速率、以传统的调制方案调制，诸如正交幅度调制(QAM)。在实践中，OFDM信号使用快速傅里叶变换(FFT)算法来生成。
在使用基于相近的应用的一个示例性情景中，具有移动设备的或用户设备(UE1)的用户变得物理上接近另一移动设备(UE2)。用户可能希望从UE1向UE2传送文件、玩游戏、或者其他方面的通信。替代由用户发起，UE1与UE2之间的连接可以由应用来自动地发起。在传统的通信网络中，这样的通信通常通过诸如为基站收发台、节点B、或者演进节点B(eNodeB或者eNB)的中央协调器来发生。
但是，存在多种因素可能使得基于相近的通信不同。例如，设备之间的距离通常较小并且通信可能是应用驱动的，而非用户发起的(例如，当运行相同应用的第二设备在附近时自动通信的应用)。这些是基于相近的通信能够被优化的方面。
图1示出了组合设备到设备(“D2D”)网络和诸如为长期演进(LTE)网络之类的无线接入网络的***。移动宽带网络100包括中央协调器，这里示出为eNB102。用户设备(UE)104和106经由通信信道108来与eNB102通信。
同样在图1中示出的是D2D簇110、120、130、140、以及150。D2D簇中的每个包括不需要通过eNB102的通信也能够彼此通信的多个UE。在图1中，示出了D2D簇的若干不同的布局。应该理解，D2D簇的其他配置同样是可能的。还应该理解，单个eNB能够支持众多比图1中所示出的多的D2D簇。
微微eNB112耦合到eNB102。耦合到微微eNB112的为D2D簇110和D2D簇120。在D2D簇110内的为D2D协调器115和UE116和117。D2D协调器115用来管理UE116/117与微微eNB112之间的通信。在D2D簇120内的为D2D协调器125和UE126和127。同样耦合到微微eNB112的为UE122。UE122不与D2D簇110或D2D簇者120耦合。
UE116和117具有彼此之间的D2D连接，其中UE116和UE117之间的通信不需要涉及微微eNB112或eNB102。或者，信息直接在UE116与UE117之间发送。这一安排提供了种种优点。例如，因为UE116和UE117彼此极为相近，他们不需要自始至终发送到eNB102——因此，一个或两个设备能够使用低功率收发机模式，延长UE116和117的电池寿命。另外，因为在UE116和UE117之间的传输中不涉及eNB112和eNB102，不使用eNB102和微微eNB112的有限的带宽能力。如果UE116或者UE117需要通信到eNB102或者微微eNB112，这样的通信通过D2D协调器115来发生。尽管图1示出了涉及D2D协调器的使用的若干情形，应该理解，设备之间的通信可以在没有任何D2D协调器的情况下，直接在eNB的控制之下执行，该eNB诸如为eNB102或者微微eNB112。在这样的情形中，三个设备仅仅占用将否则被三个设备使用的空间。类似的配置在D2D簇120中、在UE126与UE127之间给出。应该理解，D2D协调器与UE116和117之间存在连接，只是从图1中省略了该连接。
D2D簇130包括D2D控制器135、UE136、以及UE137。在D2D簇130中，UE136和137可以直接彼此通信以及与D2D控制器135通信。D2D135用来控制UE136和UE137之间的D2D连接。D2D135还可以组织与UE136或者UE137的多播/广播传输。如上，UE136和137以及D2D协调器135通过使用与单个传统的UE相同的空间来空出eNB102的带宽。不同于D2D簇110和D2D簇120，没有任何微微eNB耦合到D2D簇130。
D2D簇140包括微微eNB141、UE142和143；D2D控制器145；以及UE146和147。UE142和143耦合到微微eNB141，但是不耦合到任何其他UE。D2D控制器145同样耦合到微微eNB142。UE146和147在多跳配置中——仅仅UE146耦合到D2D控制器145。如果微微eNB想要发送数据到UE146，其能够通过D2D协调器/控制器UE145来发送数据。如果D2D控制器需要发送信号到UE147，则首先将信号发送到UE146。
D2D簇150包括彼此耦合成网状的UE152、154、156、以及158，其中UE152、154、156、以及158中的每个如所示出地彼此耦合。如果UE需要发送数据到其不直接耦合到的UE(例如UE152和156)，其能够通过其连接到的UE(例如，UE154)来发送数据。正如图1中所示出的所有的连接，D2D控制器并不是必须的。
由于每个D2D簇110、120、130、140、以及150都是各自独立操作地，eNB102不需要处理太多的业务量，由此允许eNB102服务比可能的其他情况更多的UE和/或提供更高的吞吐量给其他UE。但是，多个D2D簇的存在将带来小区间干扰的增加。
D2D资源分配
存在允许D2D簇以对LTE网络最小干扰进行操作的若干方法。在一个实施例中，各种资源专用于D2D操作。能够专用于D2D操作的多个类型的资源可以包括1)一个载波内的资源块的集合，2)帧或子帧的集合，或者3)1和2的组合。可以将资源的一个子集分配给D2D操作。网络经由eNB通知UE为D2D操作预留了资源的集合。这一预留可以通过使用信令、广播消息等来产生。此后，仅仅特定eNB的小区内的D2D通信使用所预留的资源块。结果是对于D2D簇而言更少的干扰，该D2D簇不需要与eNB竞争那些资源块中的业务量。
在另一个实施例中，在常规的LTE业务量与D2D传输之间共享资源。在这一情形中，在与传统的LTE资源相同的资源上支持D2D传输。能够单独地将D2D传输分配给下行(DL)资源，能够单独地将D2D传输分配给上行(UL)资源，或者DL和UL资源两者。被共享资源不需要为可用资源的全部，可以仅仅共享交叠的LTE/D2D网络内的可用蜂窝资源的子集。可用资源的子集的示例包括载波的子集、帧/子帧的子集、资源块的子集、或以上子集的组合。
在另一个实施例中，取决于条件，可以同时和动态地分配专用资源和共享资源两者。这一实施例的优点在于随着UE改变位置，干扰条件改变。资源的动态分配允许UE维持可能的与其他UE和eNB两者的最佳可能连接。
LTE帧结构中的D2D传输的支持
LTE帧结构包括可以是下行(DL)或者上行(UL)传输方向的十个子帧。每个子帧携带多个数据或者控制信息并且同时服务于到多个终端的传输以及来自多个终端的传输。在这一发明的实施例中，预留的D2D传输区域由网络分派并且经由更高层信令来发送或者使用***信息消息来广播。D2D传输区域是LTE子帧或帧的集合，其中，支持D2D通信。为了D2D通信的目的，能够使用整个子帧或者能够分派仅仅子帧内的部分频率资源(例如，预配置的物理资源块)。如上所述，那些资源可以是共享或者专用的。
D2D传输区域自身可以包含具有不同功能的多个D2D操作区或者子区域。多个D2D操作区/子区域能够被分配和用作不同的目的，包括但不限于：用于支持设备发现、信道质量测量、接近感测、数据传输、到D2D控制器/协调器的连接、信道接入、以及其他功能。
D2D传输区域的结构可以由此在时间上重复，类似于基于当前的LTE帧的传输设想。D2D操作区/子区域以及其D2D子帧可以重用已有的LTE子帧的物理结构。另外，D2D操作区和其D2D子帧可以额外地携带用于同步、信道估计、和信道质量测量以及用于接近感测和设备发现过程的信标传输的信号。
D2D设备发现
将还期望D2D设备察觉到在极其相近区域中的其他D2D设备。存在若干可能的D2D发现机制：(1)网络辅助的D2D发现；(2)自主的D2D互发现；以及(3)使用(1)和(2)的混合D2D发现。
在网络辅助的D2D发现中，UE发送消息到eNB，通知eNB其能够进行D2D传输并且希望参与D2D传输。eNB接着能够发送消息到UE，所述消息具有关于同样想要参与D2D传输的其他UE的信息。
在自主的D2D互发现中，UE广播指示其想要参与D2D传输的信息。邻居UE接收消息并且发起D2D会话。能够将这一消息限制到满足一定准则的UE。例如，能够将消息限制到特定UE或者满足一定准则的UE的集合。通过将消息限制到特定UE或者UE的集合，避免了其中过多UE尝试建立D2D连接的情形。
可能需要引入诸如为D2D信标之类的额外的信令，从而支持D2D发现过程。当被引入时，D2D区域可以包括D2D数据和D2D信标子区域两者。在一个实施例中，D2D传输区域可以具有信标传输间隔(“BTI”)，其中发生站的发现，并且其中终端执行一个或多个信标传输。信标传输可以使用已有的LTE参考信号，诸如探测参考信号、解调参考信号、随机接入信道，或者使用具体设计用于接近感测和设备发现的信号。信标传输可以紧跟有控制传输间隔(“CTI”)，其中，发送D2D协调器与D2D设备之间或者D2D设备之间的控制和管理信息。D2D传输区域的剩余部分可以包括数据传输间隔(“DTI”)，该据传输间隔(“DTI”)可以具有基于竞争的接入周期和数据交换周期。
图2示出了用于FDD模式的D2D区域示例，假定一个D2D区域占用UL载波的整个帧。其还示出了BTI、CTI以及DTI分配的一个实施例。注意，D2D区域和内部区的大小受制于高层配置并且可以不同于图2中所示的大小。
帧210示出了常规帧结构。其由帧212和多个子帧214组成，帧212和多个子帧214由一个或多个时隙216组成。帧230示出了使用共享资源的上行帧的实施例。帧230包含共享资源238和专用资源242。共享资源238为由特定eNB服务的所有UE之间共享的那些资源。专用资源242为仅用于D2D设备的那些资源。
帧250示出了上行帧的另一个实施例，该上行帧示出了若干间隔：信标传输间隔252；控制传输间隔256；以及数据传输间隔260。数据传输间隔260可以包括各种不同的域，包括包含控制信息的头部字段258。如上所述，数据传输间隔260可以包含数据交换周期262和竞争接入周期264。
图3示出了另一个示例性的帧结构。在帧结构300中，在LTE帧的子帧集合中分配D2D区域。LTE帧302包含若干LTE子帧310、D2D区域306、以及D2D空白子区域308。应该理解，图2和3中所示出的帧结构仅是示例性的并能够由其他帧结构替代。
D2D RAT和LTE PHY层传输方案
D2D操作可以使用LTE无线接入技术(“RAT”)或者使用在来自LTE网络的某些控制之下操作的另一RAT来在相同的频谱中实现(例如，LTE可以提供网络辅助的初始D2D连接信息、网络辅助的切换等)。
尽管在本说明书中若干实施例提及LTE RAT，但是，实施例可以归纳到其他RAT，例如WiFi。假定基于LTE的D2D设备具有与传统的UE终端类似的复杂度并且执行类似的功能，正交频分复用接入(OFDMA)或者单载波频分复用接入(SC-FDMA)方案可以用于D2D链路上的传输。因为LTE中不对称的PHY设计(DL中OFDMA对比UL中的SC-FDMA)，LTE网络中的D2D设备可以被配置为支持两个调制方案，例如，使用SC-FDMA来与eNB通信，并且使用OFDMA或者SC-FDMA来与D2D链路通信，或者反之亦然。可以引入额外的信令以促进同步和D2D链路信道质量测量。从UE设备简化的观点看，OFDMA调制接收机的重用可以具有一定的优点，因为在接收机侧，所有的UE已经使用这一调制。为了执行D2D链路自适应，能够重用用于信道质量测量的已有的LTE机制(R8-R11)。在D2D链路上的数据传输之前可以增加***额外的训练信号(前导)，以执行同步和信道估计。
D2D连接建立
D2D簇中的设备之间的链路建立可以借助服务eNB的辅助或者在特殊D2D协调器的控制之下来执行。D2D协调器的功能可以由传统UE终端或者专用D2D协调器来执行。D2D协调器可以执行以下功能中的一个或多个：1)D2D簇的组织，其中可以建立并复用多个D2D链路；2)D2D簇内的D2D链路上的传输的协调；3)与服务小区(eNB)的传输的协调；4)相近区域中的D2D连接建立；以及5)广播/多播以及数据跳跃(中继)到D2D簇节点。
D2D链路的建立可以通过经由eNB来重定向控制面消息到网络和/或通过直接携带用户面消息到在一对对等设备之间建立的D2D链路(对等数据传输)来完成。
D2D成簇和空间重用
小区区域内的多个D2D簇可以通过依赖空间重用的服务eNB来建立。换而言之，远离彼此的D2D簇能够使用相同的资源，即使那些D2D簇由相同的eNB服务。那些D2D簇能够同时地操作在一个D2D传输区域或者不同的区域，或者一个区域内的资源可以由服务eNB分派给每个簇。D2D簇内的操作可以由D2D协调器来控制或者直接由服务eNB来控制。使用多个簇的优点在于能够提高小区频谱效率，特别在簇间干扰低或者由服务节点控制时。D2D簇中***的小区区域还可以通过在服务eNB处应用不同的地理调度策略来潜在地最小化eNB的性能对UE链路的影响。可以在D2D簇内允许不同的D2D传输模式，例如，多跳、簇广播、多播、以及单播。
接近感测和设备发现
对于将操作在D2D模式中的UE，需要存在与之进行通信的另一个UE。因而，需要存在用于UE找到其他UE的方法。接近感测方法可以通过监视UE附着关联到特定小区来由网络、或者通过使用基于位置的服务和协议来实现。除了这些传统的方法，新的基于相近的功能性可以添加到D2D协调器的功能中。例如，可以在D2D传输区域中分配特殊设备发现区，其中，设备发现信令用于辅助D2D簇组织和D2D链路建立。发现区可以包括一个或多个专用于这样的信令的子帧。例如，如上所述，发现区可以包括信标传输间隔。
图4是示出网络如何能够为接近感测和发现来分配发现区的一个实施例的流程图。在块402处，演进节点B分配用于在D2D通信中使用的帧资源。eNB接着配置D2D区域。在块404处，在D2D区域内，eNB分配D2D发现区，其允许UE发现能够操作在D2D模式中的其他UE。在块406，eNB广播D2D区域配置信息以及其他网络辅助数据。这简化了UE的发现过程。在块408处，eNB分派区域给D2D簇。对于每个D2D簇，这些可以是不同的区域。在块410处，eNB允许D2D协调器(如果存在)或者UE开始D2D区域的D2D发现区内的信标信号的传输。在块412处，UE接收信标信号并确定D2D链路的质量。
干扰管理
在本发明的实施例中将必须避免的一个可能的问题是与其他通信的干扰。如果UE正在D2D模式中与另一个UE通信，这样的通信不应该影响小区内的其他UE。另外，从eNB到UE的通信不应该影响D2D簇。存在若干可能的方法以管理D2D链路与传统的eNB-UE链路之间的干扰。
在一个实施例中，可以引入新的D2D小区间干扰协调(“DICIC”)方案，以当与蜂窝网络交叠时能够进行有效的D2D操作。DICIC方案可以包括对已有的小区间干扰协调(“ICIC”)的新的增强或者原本用于宏-微微和宏-毫微微异构网络的增强的小区间干扰协调(“eICIC”)机制。新的D2D-空白子区域(DBS)可以定义成帮助小区区域与D2D网络或D2D簇之间的干扰协调/减轻。DBS可以由用于蜂窝与D2D网络之间的干扰协调/减轻目的的蜂窝/D2D网络内的可用蜂窝资源的子集组成。例如，DBS可以由载波的子集、帧或子帧的子集、资源块的子集、或它们的组合组成。在DBS内，蜂窝网络可能需要减少传输功率或者取消蜂窝传输以减轻对(多个)D2D簇的干扰。仅仅非常有限量的信息在DBS中发送。以这样的方式，D2D簇能够在DBS中发送和接收信息，而没有来自宏eNB或者微微eNB的干扰。DBS可以与几乎空白子帧(ABS)交叠或者可以不同于几乎空白子帧(ABS)。如果D2D传输区域与来自服务eNB的DL数据传输交叠，则eNB可以使用ABS的eICIC机制以减少那些D2D子帧中的干扰。
在可选的实施例中，可以使用ICIC方法，其中，服务站可以减少其传输功率。传输功率中的这一减少带来对D2D簇更少的干扰。额外地，D2D子区域和ABS子帧可以共同地用于不同的异构和D2D网络组合之间的干扰协调。例如，他们可以用在具有宏、微微、以及D2D组件的网络、或者具有宏、毫微微、以及D2D的网络中。在这样的情形中，ABS将用于小区的一个部分并且DBS将由D2D簇使用。
在另一个实施例中，为了执行用于D2D交叠网络的干扰管理，网络能够将D2D用户簇划分为(1)“高度干扰的(HI)”簇、或者(2)“非高度干扰的(NI)”D2D用户簇。HI簇可以包含来自宏网络的更严重干扰之下的D2D用户，例如，接近eNB或者接近其他D2D簇。NI簇可以为来自宏网络的更低的干扰之下的D2D用户。网络可以将DBS用于HI簇，并将非空白资源(即，非-DBS)用于NI簇。网络还能够考虑将共享资源用于NI簇并将专用资源(例如，D2D子帧)用于HI簇。高度干扰的簇和非高度干扰的簇的定义可以随着技术的改变而变化，其允许设备在彼此更近处进行操作。
在另一个实施例中，控制UE的传输功率以最小化eNB-UE链路上的影响是有益的。因为D2D设备的相近，可能不需要使用高功率信号。因此，低功率信号可以用于D2D传输。这用来提高UE的电池寿命和减少干扰其他UE和eNB。在当前的LTE规范中，功率控制机制被应用于UL的通信。根据这一方法，UE根据UE与eNB之间的路径损耗发送功率调整，其中，取决于配置设置，能够应用全部或者部分路径损耗补偿。当为D2D通信应用功率控制时，可以考虑更多的因素，诸如：到服务eNB的路径损耗、小区间干扰的水平、以及将涉及到D2D通信中的UE之间的路径损耗。
D2D测量集合
D2D传输区域的优化的分配可能需要定义多个测量集合。那些集合还可以用于帮助D2D传输区域和将由小区区域中的每个D2D簇使用的资源的配置。在D2D簇建立期间，服务eNB可以请求D2D协调器或者相关联的D2D设备执行不同的测量并且分析来自小区间干扰对D2D性能的影响。作为例子，可以建立DL测量集合和/或UL测量集合，以单独地分析来自DL和UL干扰和小区内干扰的影响。当ABS可用时，可以建立额外的测量集合以为eICIC操作的情况而测量干扰水平。除了所描述的测量集合，还可以定义D2D簇测量集合以在正常的网络操作期间最小化D2D簇对彼此的影响。
以下示例关于进一步的实施例。
在一个实施例中，用于减少操作在长期演进(LTE)小区内的设备到设备簇中的干扰的方法可以包括：在LTE帧结构内定义设备到设备区域；在设备到设备区域内定义设备到设备空白子区域(DBS)。设备到设备簇包括被配置为与另一个UE直接通信的多个用户设备(UE)；DBS包括LTE小区内的可用资源的子集；在所定义的DBS期间，与LTE小区相关联的eNB发送最小信息；以及在所定义的DBS期间，该多个UE被配置为直接发送信息到另一个UE。
在另一个实施例中，可用资源的子集包括以下中的一个或者多个：载波的子集；帧或者子帧的子集；以及资源块或者资源元素的子集。在另一实施例中，DBS与几乎空白子帧(ABS)交叠。在另一个实施例中，在定义DBS之前，确定设备到设备簇内的干扰，其中如果干扰在预定水平之上，则将其标记为“高度干扰的”。如果设备到设备簇为“高度干扰的”，则可以限制设备到设备簇仅在DBS中发送设备到设备信息。反之，就允许设备到设备簇在DBS之外发送设备到设备信息。
在另一个实施例中，在定义DBS之前，确定设备到设备簇内的干扰。接着，确定干扰对服务小区和邻居小区的影响。如果设备到设备簇为“高度干扰的”，则限制设备到设备簇使用专用资源。反之，就允许设备到设备簇使用共享资源。
在另一个实施例中，用于连接用户设备(UE)与设备到设备簇的方法包括：从UE发送指示期望加入设备到设备簇的消息。消息可以包括信标传输间隔、控制传输间隔、以及数据传输间隔。UE被配置为在信标传输间隔期间发送信标信息。UE可以进一步被配置为在控制传输间隔期间发送控制和管理信息。UE可以进一步被配置为在数据传输间隔期间发送数据。
在另一个实施例中，被配置为协调设备到设备簇与演进节点B(eNB)的装置可以包括：组织器，被配置为组织设备到设备簇；协调器，被配置为协调设备到设备簇内的设备到设备链路上的传输；第二协调器，被配置为协调设备到设备簇与eNB之间的传输；以及处理器，被配置为建立设备到设备连接。装置可以进一步包括被配置为向eNB进行报告的收发机。装置可以进一步包括被配置为进行广播、多播、以及数据跳跃到设备到设备簇的收发机。
在另一个实施例中，由演进节点B执行以在LTE/设备到设备网络中分配资源的方法可以包括：向设备到设备簇分配资源的集合；广播有关分配的信息；其中所述资源的集合选自：一个载波内的资源块的集合；帧或子帧的集合；以及资源块的集合与帧/子帧的集合的组合。
在另一个实施例中，由eNB执行以允许设备在设备到设备模式下进行操作的方法可以包括：向设备到设备区域分配帧资源的子集；在设备到设备区域内分配发现区；以及广播包括帧资源的子集和发现区的设备到设备区域配置信息。发现区包括帧内的子帧的集合。
在另一个实施例中，由第一用户设备执行以在设备到设备模式下进行操作的方法可以包括：从eNB接收包括帧资源的子集和发现区的区域配置信息；基于所接收的区域配置信息来配置用户设备；以及在发现区内广播信标信号以允许第二用户设备找到第一用户设备。发现区可以包括帧内的一个或多个子帧。
在另一个实施例中，保存在设备到设备模式下进行操作的第一用户设备中的功率的方法可以包括：确定正由用户设备发送的数据是否被直接发送到第二用户设备；以及使用低功率传输模式来直接发送数据到第二用户设备。该方法还可以包括使用高功率传输模式来发送数据到演进节点B。
方法可以进一步包括：确定用户设备与第二用户设备之间的路径损耗；以及基于路径损耗来调整在低功率传输模式中使用的功率。该方法可以进一步包括确定第一用户设备与第二用户设备之间的小区间干扰的水平；以及基于小区间干扰的水平来进一步调整在低功率传输模式下所使用的功率。
在另一个实施例中，计算机程序产品包括计算机可用介质，所述计算机可用介质具有包含于其中的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码适于被执行以实现用于在LTE/设备到设备网络中分配资源的方法。该方法包括：向设备到设备簇分配资源的集合；广播有关所述分配的信息；其中所述资源的集合选自：一个载波内的资源块的集合；帧或子帧的集合；以及资源块的集合与帧/子帧的集合的组合。
在另一个实施例中，所执行的方法进一步包括：向设备到设备区域分配帧资源的子集；在设备到设备区域内分配发现区；以及广播包括帧资源的子集和发现区的设备到设备区域配置信息。
在另一个实施例中，用于实现长期演进(LTE)小区中的设备到设备通信的***可以包括：演进节点B，被配置为在LTE帧结构内定义设备到设备区域；在设备到设备区域内定义设备到设备空白子区域(DBS)；以及多个用户设备(UE)，被配置为直接与另一个UE通信。DBS包括LTE小区内的可用资源的子集；在所定义的DBS内，演进节点B发送最小信息；以及在所定义的DBS内，该多个UE被配置为直接向另一个UE发送信息。
虽然这里已经示出和描述了本发明的某些特征，但是对于本领域技术人员可以想到多种变型、替代、改变、以及等同形式。因此，应当理解，所附权利要求意图覆盖落入本发明的真实精神内的所有的这样的变型和改变。

Claims (18)

1.一种用于减少在长期演进(LTE)小区内进行操作的设备到设备簇中的干扰的方法，所述方法包括：
在LTE帧结构内定义设备到设备区域；
在所述设备到设备区域内定义设备到设备空白子区域(DBS)；其中
所述设备到设备簇包括被配置为与另一个用户设备(UE)直接通信的多个UE；
所述DBS包括所述LTE小区内的可用资源的子集；
在所定义的DBS内，与所述LTE小区相关联的演进节点B(eNB)发送最小信息；以及
在所定义的DBS内，所述多个UE被配置为直接向另一个UE发送信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述可用资源的子集包括以下中的一个或多个：
载波的子集；
帧的子集或子帧的子集；以及
资源块的子集或资源元素的子集。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述DBS与几乎空白子帧(ABS)交叠。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在定义DBS之前，确定所述设备到设备簇内的所述干扰，其中，如果干扰在预定水平之上，则将所述干扰标记为“高度干扰的”；
如果所述设备到设备簇是“高度干扰的”，则将所述设备到设备簇限制为仅在DBS期间发送设备到设备信息；并且
否则允许设备到设备簇在所述DBS之外发送设备到设备信息。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在定义DBS之前，确定所述设备到设备簇内的所述干扰；
确定所述干扰对服务小区和邻居小区的影响；
如果所述设备到设备簇是“高度干扰的”，则将所述设备到设备簇限制为使用专用资源；并且
否则允许所述设备到设备簇使用共享资源。
6.一种被配置为协调设备到设备簇与演进节点B(eNB)的装置，所述装置包括：
组织器，所述组织器被配置为组织设备到设备簇；
协调器，所述协调器被配置为协调设备到设备簇内的设备到设备链路上的传输；
第二协调器，所述第二协调器被配置为协调所述设备到设备簇与所述eNB之间的传输；以及
处理器，所述处理器被配置为建立设备到设备连接。
7.如权利要求6所述的装置，进一步包括：
收发器，所述收发器被配置为向所述eNB进行报告。
8.如权利要求6所述的装置，进一步包括：
收发器，所述收发器被配置为进行广播、多播、以及数据跳跃至设备到设备簇。
9.一种由演进节点B执行以在LTE/设备到设备网络中分配资源的方法，包括：
向设备到设备簇分配资源集合；
广播与所述分配相关的信息；
其中，所述资源集合选自：一个载波内的资源块集合；帧集合或子帧集合；以及帧集合/子帧集合与资源块的组合。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：
向设备到设备区域分配帧资源的子集；
在设备到设备区域内分配发现区；以及
广播包括所述帧资源的子集和所述发现区的设备到设备区域配置信息。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述发现区包括帧内的子帧集合。
12.一种包括计算机可用介质的计算机程序产品，所述计算机可用介质具有包含于其中的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码适于被执行以实施用于在LTE/设备到设备网络中分配资源的方法，所述方法包括：
向设备到设备簇分配资源集合；
广播与所述分配相关的信息；
其中，所述资源集合选自：一个载波内的资源块集合；帧集合或子帧集合；以及帧集合/子帧集合与资源块的组合。
13.如权利要求12所述的计算机程序产品，其中，将被执行的方法进一步包括：
向设备到设备区域分配帧资源的子集；
在所述设备到设备区域内分配发现区；以及
广播包括所述帧资源的子集和所述发现区的设备到设备区域配置信息。
14.一种用于实施长期演进(LTE)小区中的设备到设备通信的***，包括：
演进节点B，所述演进节点B被配置为：
在LTE帧结构内定义设备到设备区域；
在所述设备到设备区域内定义设备到设备空白子区域(DBS)；以及
多个用户设备(UE)，所述多个用户设备(UE)被配置为与另一个UE直接通信；其中，
所述DBS包括所述LTE小区内的可用资源的子集；
在所定义的DBS内，所述演进节点B发送最小信息；以及
在所定义的DBS内，所述多个UE被配置为直接向另一个UE发送信息。
15.如权利要求14所述的***，其中，所述可用资源的子集包括以下的一个或多个：
载波的子集；
帧的子集或子帧的子集；以及
资源块的子集或资源元素的子集。
16.如权利要求14所述的***，其中，所述DBS与几乎空白子帧(ABS)交叠。
17.如权利要求14所述的***，进一步包括：
在定义DBS之前，确定所述设备到设备簇内的所述干扰，其中，如果干扰在预定水平之上，则将所述干扰标记为“高度干扰的”；
如果所述设备到设备簇是“高度干扰的”，则将所述设备到设备簇限制为仅在DBS期间发送设备到设备信息；以及
否则允许设备到设备簇在所述DBS之外发送设备到设备信息。
18.如权利要求14所述的***，进一步包括：
在定义DBS之前，确定所述设备到设备簇内的所述干扰；
确定所述干扰对服务小区和邻居小区的影响；
如果所述设备到设备簇是“高度干扰的”，则将所述设备到设备簇限制为使用专用资源；以及
否则允许所述设备到设备簇使用共享资源。
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