CN105359555B - 终端的直接设备对设备通信的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本文献公开在无线通信***中通过使用随机接入过程，用于使用直接设备对设备(D2D)通信发送/接收信号的方法及其设备。为此，本发明的一个方面提供一种在无线通信***中基站支持空闲模式终端的设备对设备(D2D)通信的方法，根据该方法的基站：从D2D发送终端接收对应于在用于D2D通信的预先确定数目的签名之中一个的第一消息；和将包括用于D2D信号接收的控制信息的第二消息发送到包括空闲模式终端的一个或多个D2D接收终端，其中第二消息允许该空闲模式终端接收包括由D2D发送终端发送的D2D广播或者组播信号的第三消息。

Description

终端的直接设备对设备通信的方法及其设备
技术领域
本发明涉及无线通信***，尤其是，涉及用于在无线通信***中通过空闲设备使用设备对设备通信发送和接收信号的方法及其装置。
背景技术
作为本发明可适用于的无线通信***的一个示例，将示意地描述第三代合作项目(3GPP)长期演进(LTE)通信***。
图1是示出作为无线通信***的一个示例的演进的通用移动电信***(E-UMTS)的网络结构的示意图。
E-UMTS是传统UMTS的演进形式，并且已经在3GPP中标准化。通常，E-UMTS还被称作LTE***。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，参考“3rd Generation PartnershipProject；Technical Specification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴计划，技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、演进的节点B(e节点B或者eNB)，和接入网关(AG)，其位于演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)的一端，并且连接到外部网络。eNB可以同时地发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
一个或多个小区可以存在每个eNB。小区被设置为在诸如，1.25、2.5、5、10、15和20MHz的带宽的一个中工作，并且在该带宽中提供下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。eNB控制往返于多个UE的数据发送或者接收。eNB将DL数据的DL调度信息发送到相应的UE，以便通知UE DL数据假设要发送的时间/频率域、编码、数据大小，和混合自动重复和请求(HARQ)相关的信息。此外，eNB将UL数据的UL调度信息发送到相应的UE，以便通知UE可以由UE使用的时间/频率域、编码、数据大小，和HARQ相关的信息。用于传送用户业务或者控制业务的接口可以在eNB之间使用。核心网络(CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点等等。AG在跟踪区(TA)基础上管理UE的移动。一个TA包括多个小区。
以上所述的传统LTE通信***的无线通信集中于在e节点B(eNB)和UE之间的通信方案。但是，近来对在UE之间直接通信方案的技术开发的需要已经增长。
图2是图示在UE之间直接通信概念的图。
参考图2，UE1和UE2执行在其间直接通信，并且UE3和UE4也执行在其间直接通信。eNB可以经由适当的控制信号控制用于在UE之间直接通信的时间/频率资源位置、发射功率等等。在下文中，在UE之间的直接通信将称为设备对设备(D2D)通信。
D2D通信在各种方面中具有不同于常规的LTE通信方案的需求。
发明内容
技术问题
基于以上描述的论述，以下的描述提出用于在无线通信***中使用D2D通信发送和接收信号的方法及其装置。
技术方案
根据本发明的一个方面，在此处所提供的是一种用于在无线通信***中通过基站(BS)支持空闲用户设备(UE)的设备对设备(D2D)通信的方法，包括：从D2D发送(Tx)UE接收对应于用于D2D通信的预先确定数目的签名中的一个的第一消息，以及将包括用于D2D信号接收的控制信息的第二消息发送到包括空闲UE的一个或多个D2D接收(Rx)UE，其中第二消息使空闲UE接收包括由D2D Tx UE发送的D2D广播或者组播信号的第三消息。
根据本发明的另一个方面，在此处所提供的是一种用于在无线通信***中由空闲用户设备(UE)接收设备对设备(D2D)信号的方法，包括：在开启持续时间期间从基站(BS)接收包括用于D2D信号接收的控制信息的第二消息，和基于第二消息的控制信息，从发送(Tx)UE接收包括D2D广播或者组播信号的第三消息，其中第二消息考虑到空闲UE的寻呼组被确定。
根据本发明的再一个方面，在此处所提供的是一种用于在无线通信***中由空闲发送用户设备(UE)执行设备对设备(D2D)通信的方法，包括：由没有无线电资源控制(RRC)连接的空闲UE，通过随机地选择的用于D2D通信的预先确定数目的签名中的一个经由在预先确定的时间-频率资源之中随机选择的资源将第一消息发送到基站(BS)，从BS接收包括用于D2D广播或者组播信号传输的控制信息的第二消息，以及使用经由第二消息接收的控制信息，将包括D2D广播或者组播信号的第三消息发送到一个或多个接收(Rx)UE。
有益效果
根据本发明的实施例，D2D通信可以在无线通信***中有效地减轻干扰时执行。
本领域技术人员应该理解，借助于本发明可以实现的效果不局限于在上文中已经特别地描述的，并且本发明的其它的优点将从结合附图进行的以下详细的描述中更加清楚地理解。
附图说明
图1是图示作为无线通信***的一个示例的演进的通用移动电信***(E-UMTS)的网络结构的示意图。
图2是图示在UE之间直接通信概念的图。
图3是图示在3GPP***中使用的物理信道和使用其的一般信号传输方法的图。
图4和5是用于详细地解释在本发明中使用的RACH过程的图。
图6和7是图示根据本发明的一个示例用于经由伪RACH过程执行D2D通信过程的图。
图8至10是图示根据本发明的另一个示例用于经由伪RACH过程执行D2D通信过程的图。
图11是在本发明的一个示例中用于解释两个或更多个UE尝试同时执行广播从而产生冲突情形的图。
图12是根据本发明的一个方面用于解释降低msg3的编码速率方法的图。
图13至15是根据本发明的一个实施例用于解释重传效果的图。
图16至18是用于解释通过接收机的msg3组合处理的图。
图19是当eNB用来中继msg3时用于解释Rx UE的接收操作过程的图。
图20图示Tx UE从Rx UE经由msg4接收用于msg3接收成功或者故障反馈和通知eNBmsg3接收结果的方案。
图21图示eNB经由msg4直接从Rx UE接收用于msg3接收成功或者故障反馈的方案。
图22是根据本发明的一个示例用于解释在到各种传输的链接中用于确定msg4传输资源概念的图。
图23至25图示根据本发明的每个实施例在msg2和msg3的发送时序之间的关系。
图26是根据本发明一个实施例的通信设备的方框图。
具体实施方式
在下文中，本发明的结构、操作和其它的特点将从本发明的实施例容易地理解，其中示例在伴随的附图中图示。在下文中将描述的实施例是本发明的技术特征适用于其的3GPP***的示例。
虽然本发明的实施例将基于LTE***和高级LTE(LTE-A)***描述，LTE***和LTE-A***仅仅是示范性的，并且本发明的实施例可以适用于对应于前面提到的定义的任何通信***。
为了有效地执行以上描述的D2D通信方案，用于执行D2D通信的无线电资源将能够有效地分配给UE。尤其是，D2D通信需要用于在紧急情况下没有延时信号而迅速地发送信号的方法。本公开提供用于满足这样的需求的方法。
为此，首先描述用于在本发明可适用于的LTE***中操作的概述，并且提出了在LTE***中使用随机接入信道(RACH)过程用于有效地执行D2D通信的方法。
图3是图示在3GPP***中使用的物理信道和使用其的通用信号传输方法的图。
当UE上电或者进入新的小区时，UE执行初始小区搜索，诸如，与eNB的同步建立(S301)。为此，UE可以从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)，与eNB建立同步，并且获得信息，诸如小区标识(ID)。其后，UE可以从eNB接收物理广播信道(PBCH)以获得在小区中广播的信息。同时，UE可以在初始小区搜索过程中接收DL参考信号(RS)以确认下行链路信道状态。
一旦完成初始小区搜索，UE可以根据在PDCCH中携带的信息接收物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)，从而获得更加详细的***信息(S302)。
同时，当UE最初地接入eNB或者没有用于信号传输的无线电资源时，UE可以相对于eNB执行RACH过程(S303至S306)。为此，UE可以经由物理随机接入信道(PRACH)发送作为前导的特定的序列(S03和S305)，并且经由PDCCH和对应于PDCCH的PDSCH接收对前导的响应消息(S304和S306)。在基于冲突的RACH的情况下，可以另外执行冲突解决过程。
已经执行以上所述过程的UE可以接收PDCCH和/或PDSCH(S307)，并且作为一般的UL/DL信号传输过程发送物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理上行链路控制信道(PUCCH)(S308)。尤其是，UE经由PDCCH接收下行链路控制信息(DCI)。DCI包括控制信息，诸如用于UE的资源指配信息，并且其格式根据其用途不同。
同时，UE经由UL发送到eNB的控制信息，或者UE从eNB接收的控制信息包括DL/UL肯定应答(ACK)/否定应答(NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等等。在3GPP LTE***中，UE可以经由PUSCH和/或PUCCH发送控制信息，诸如，CQI/PMI/RI。
图4和5是用于详细地解释要在本发明中使用的RACH过程的图。
首先，UE执行RACH过程，
–当UE在没有与eNB的无线电资源控制(RRC)连接的情况下执行初始接入时，
–当UE在切换期间最初地接入目标小区时，
–当RACH过程通过eNB的命令请求时，
–当UL时间同步没有建立时，或者在没有分配用于请求无线电资源指定的无线电资源的情形下存在要在UL上发送的数据，或者
–当由于无线电链路故障或者切换故障执行恢复过程时。
在选择随机接入前导的过程中，LTE***提供基于冲突的RACH过程(其中UE在特定的集合中有选择地使用随机接入前导的任何一个)和基于非冲突的RACH过程(其中UE使用通过eNB分配给其的随机接入前导)两者。但是，基于非冲突的RACH过程可以仅仅在切换过程期间，或者经由命令应eNB的请求使用。
同时，UE相对于特定的eNB执行的RACH过程可以包括：(1)将随机接入前导发送到eNB(在下文中，第一消息(消息1)传输过程，除非引起混淆)的过程，(2)响应于随机接入前导，从eNB接收随机接入响应消息的过程(在下文中，第二消息(消息2)接收过程，除非引起混淆)，(3)使用在随机接入响应消息中接收的信息发送UL消息的过程(在下文中，第三消息(消息3)传输过程，除非引起混淆)，和(4)响应于UL消息，从eNB接收消息的过程(在下文中，第四消息(消息4)接收过程，除非引起混淆)。
图4是图示在基于非冲突的RACH过程中在UE和eNB之间的详细操作过程的图。
(1)随机接入前导指配
如上所述，基于非冲突的RACH过程可以(1)在切换过程期间，和(2)经由命令应eNB的请求执行。很明显，基于冲突的RACH过程可以甚至在以上所述的两种情形下执行。
首先，对于基于非冲突的RACH过程，对于UE来说重要的是接收没有与eNB冲突可能性的指定的随机接入前导。指示随机接入前导的方法包括经由切换命令指示随机接入前导的方法和经由PDCCH命令指示随机接入前导的方法。因此，UE接收随机接入前导(S401)。
(1)第一消息的传输
UE接收仅仅从如上所述的eNB分配给其的随机接入前导，然后将该前导发送到eNB(S402)。
(2)第二消息的接收
在步骤S402中发送随机接入前导之后，UE经由***信息或者切换命令尝试在由eNB指示的随机接入响应接收窗口内接收随机接入响应(S403)。更具体地说，随机接入响应可以以媒质访问控制(MAC)分组数据单元(PDU)的形式发送，并且MAC PDU可以在PDSCH上传送。为了适当地接收经PDSCH发送的信息，期望UE监测PDCCH。也就是说，PDCCH期望包括有关应当接收PDSCH的UE、PDSCH的无线电资源的频率和时间信息，PDSCH的传输格式的信息。一旦UE成功地接收发送到其的PDCCH，UE可以根据在PDCCH上携带的信息适当地经PDSCH接收随机接入响应。该随机接入响应可以包括随机接入前导ID(例如，随机接入无线电网络临时标识(RA-RNTI))、指示UL无线电资源的UL许可、临时小区ID(临时C-RNTI)，和时序提前命令(TAC)。
因为一个随机接入响应可以包含用于一个或多个UE的随机接入响应信息，所以该随机接入前导ID需要在随机接入响应中指示UL许可、临时C-RNTI和TAC对于哪个UE是有效的。在这个步骤中假设UE选择对应于由此在步骤S402中选择的随机接入前导的随机接入前导ID。
在基于非冲突的RACH过程中，UE可以确定RACH过程已经通过接收随机接入响应信息正常地执行，并且完成RACH过程。
图5是用于解释在基于冲突的RACH过程中在UE和eNB之间的操作过程的图。
(1)第一消息的传输
首先，UE可以从经由***信息或者切换命令指示的一组随机接入前导中随机地选择一个随机接入前导，并且有选择地发送随机接入前导可以在其上发送的PRACH资源(S501)。
(2)第二消息的接收
接收随机接入响应信息的方法类似于在以上描述的基于非冲突的RACH过程。也就是说，在如在步骤S401中发送随机接入前导之后，UE尝试经由***信息或者切换命令在由eNB指示的随机接入响应接收窗口内接收随机接入响应，并且经由相应的RA-RNTI(S402)接收PDSCH(S502)。然后，UE可以接收UL许可、临时C-RNTI，和TAC。
(3)第三消息的传输
一旦收到有效的随机接入响应，UE处理包括在随机接入响应中的信息。也就是说，UE应用TAC，并且存储临时C-RNTI。此外，UE使用UL许可将数据(即，第三消息)发送到eNB(S403)。第三消息将包括UE ID。在基于冲突的RACH过程中，由于eNB无法判断哪个UE执行RACH过程，因此eNB需要识别执行RACH过程的UE以避免稍后在UE之间冲突。
已经论述二个方法在第三消息中包括UE的ID。一个方法是如果在RACH过程之前UE具有由相应的小区分配的有效的C-RNTI，则UE经由对应于UL许可的UL传输信号发送其C-RNTI。另一方面，如果在RACH过程之前有效的C-RNTI没有分配给UE，则UE在数据中发送其唯一的ID(例如，SAE临时移动预订标识(S-TMSI)或者随机ID)。通常，唯一的ID比C-RNTI更长。如果UE发送对应于UL许可的数据，则UE启动冲突解决定时器。
(4)第四消息的接收
在UE根据包括在随机接入响应中的UL许可发送包括其ID的数据之后，UE等待从eNB接收用于冲突解决命令。也就是说，UE尝试接收PDCCH以便接收特定的消息(S404)。对于PDCCH接收，已经考虑两种方法。当UE根据如上所述的UL许可，使用C-RNTI发送包括其ID的第三消息时，UE尝试使用C-RNTI接收PDCCH。如果包括在第三消息中的ID匹配UE ID，则UE可以尝试使用包括在随机接入响应中的临时C-RNTI接收PDCCH。在前者的情形下，如果在冲突解决定时器期满之前，UE使用C-RNTI接收PDCCH，则UE确定RACH过程已经正常地执行，并且完成RACH过程。在后者的情形下，如果在CR定时器期满之前，UE使用临时C-RNTI接收PDCCH，则UE检查在由PDCCH指示的PDSCH上发送的数据。如果数据包括UE ID，则UE确定RACH过程已经正常地执行，并且完成RACH过程。
用于D2D通信的资源可以由eNB分配。为此，如果执行D2D通信的发送(Tx)UE请求eNB分配无线电资源，并且eNB响应于该请求分配资源，Tx UE可以发送信号给一个或多个接收(Rx)UE。在以下的描述中，与正常D2D通信方案不同，或者类似于另外描述的RACH过程，提出了Tx UE通过随机接入eNB启动D2D通信的方法。
本发明的一个实施例提出通过如下改变常规的RACH过程的第一至第四消息，用于实现广播、组播或者分组通信服务方案的D2D通信的方法。为了描述的方便起见，第一至第四消息可以分别地由msg1、msg2、msg3和msg4表示。
在以下的描述中，msg1、msg2、msg3和msg4指示在如下所述的相应的步骤中发送的信息或者信号。以下的步骤是在各种提出的方法中通常应用的过程，并且该过程可以不必与特定的提出的方法相同。但是，为了描述的方便起见，该步骤被分类如下。
Msg1(步骤1)：
步骤1可以限定指示广播/组播信号(其将在步骤3中发送)的传输稍后将根据确定的规则尝试的信号。为了方便起见，在此处提及的信号可以称为msg1。这个信号可以从D2DUE发送到特定的eNB。取决于许多方法，其它的D2D UE可以接收msg1(旁听)。
Msg2(步骤2)：
步骤2发送对于已经请求步骤1的D2D UE所必需的信息，以发送对应于msg3的广播/组播信号(例如，资源分配、功率控制、时序提前、循环前缀(CP)长度等等)的信息，作为eNB对步骤1的响应。在此处提及的信号(信息)可以称为msg2。
Msg3(步骤3)：
步骤3是已经请求步骤1的D2D Tx UE发送广播/组播信号给D2D Rx UE的过程。在某些情形下，广播/组播信号可以发送到限制的D2D Rx UE(一组限制的UE)(Rx UE是受限的)。在其它的情形下，eNB可以被配置为接收广播/组播信号以执行恰当的操作(中继或者重传)。在此处提及的信号可以称为msg3。
Msg4(步骤4)：
步骤4是用于帮助步骤3，使得步骤3可以正常地执行，并且根据是否在步骤3中信号已经成功地接收，或者当在步骤3中信号没有正常地接收时，根据哪个信道已经在某种程度上错误地接收，而执行相关的操作的操作。在某些情形下，eNB可以在步骤4的发送时序广播/组播已经在步骤3发送的消息(msg3)给D2D Rx UE或者Rx UE组。在此处提及的信号可以称为msg4。
以上描述的步骤类似于如下所述的PRACH过程。但是，在PRACH过程中使用的术语和过程仅仅是为了描述方便起见引入，并且以上步骤的整个操作和功能可以不同于PRACH过程的那些。这指的是PRACH过程和功能被重用，除非以下的描述中另外指定。
使用以上描述的步骤(消息)的D2D通信方案的应用示例将在下面参考附图描述。
图6和7是图示根据本发明的一个示例用于经由伪RACH过程执行D2D通信过程的图。
在图6和7中，Tx UE可以在预置的资源区中将类似于随机接入前导的msg1发送到eNB以便启动D2D通信。从Tx UE接收msg1的eNB可以是服务eNB，其提供服务给Tx UE，并且可以支持用于Tx UE的D2D通信的广播/组播。
在图6和7中，eNB可以将包括诸如用于Tx UE的msg3传输的资源指配的信息的msg2作为对msg1的响应发送到Tx UE。
在图6图示的示例中，已经接收msg2的Tx UE发送msg3给Rx UE的预先确定的组。也就是说，在图6的示例中，无需经过eNB，Tx UE可以使用经由msg2分配的资源等等直接发送msg3给Rx UE。一旦收到msg3，必要时，Rx UE可以发送msg4给Tx UE以指示是否msg3已经被成功地接收。
同时，在图7图示的示例中，与图6的示例相对比，服务eNB，而不是Tx UE，发送msg3给Rx UE的预先确定的组。一旦收到msg3，必要时，Rx UE可以发送指示是否msg3已经被成功地接收的msg4给eNB。
图8至10是图示根据本发明的另一个示例用于经由伪RACH过程执行D2D通信过程的图。
类似于图6，在图8中Tx UE直接发送广播/组播信号。但是，图8另外示出服务eNB也接收由Tx UE发送的msg3，并且必要时，发送msg4的过程。以这种方法，如果eNB接收msg3，则eNB以及Tx UE还可以根据HARQ重传请求(在下面将描述其)，重传混合自动重复请求(HARQ)。
图9图示Tx UE和eNB完全地/有选择地发送广播/组播信号(msg3)的方案。也就是说，eNB可以中继Tx UE的msg3，然后Rx UE可以组合二个路径的信号。在Tx UE预先发送有关广播/组播信号的信息给eNB之后，或者在eNB旁听有关广播/组播信号的信息之后，这个方案导致Tx UE和eNB两者发送如图9中图示的广播/组播信号，使得Rx UE可以组合该信号。
虽然在图9中eNB中继Tx UE的信号，但另一个设备以及eNB可以执行中继功能。
在图9的示例的时间过程中，优选地，Tx UE发送(广播)msg3的时序和eNB发送msg4的时序被不同地设置。在图9中，在Tx UE发送msg3之后，eNB将包括msg3的msg4中继给RxUE。在这种情况下，Tx UE可以在相应的时序重传msg3。
在时分双工(TDD)***中，由于使用相同的频率，所以如果TxUE和eNB在msg3发送时序发送msg3，则eNB将从Tx UE接收msg3，并且同时，发送msg3。因此，这样的设计是不合需要的，因为在实施方面困难。但是，由于甚至在TDD***中有可能不执行同时传输，所以eNB可以接收和存储在不同时序发送的信号，并且使用该信号以利用使用软组合(CC，chasecombining)或者增量冗余(IR)提高编码增益。从这个视点，发送广播消息给Rx UE的目的和发送msg3消息/内容(用于中继广播)给eNB的目的可以通过发送msg3一次同时实现。
但是，在频分双工(FDD)***中，由于D2D Tx UE使用UL频谱，并且eNB使用DL频谱，所以在时间上的设计比TDD***更自由。更确切地，eNB可以同时地提供用于中继msg3的服务给Rx UE，同时从Tx UE接收msg3。因此，在时序设计期间，FDD***具有相对于TDD***能够降低延迟的部分。
同时，可以考虑在通过eNB的msg4的发送时序的通过Tx UE的msg3的同时传输。通过这样做，由于Rx UE在相同的频率上接收通过不同的发射机组合的信号，因此将获得信号组合增益。在这种情况下，可以简单使用采用相同格式的传输方法，可以使用叠加编码，或者可以使用两者的混合形式。
在这个示例中图示的msg4可以在作用方面与在其它的示例中的msg4不同。如果TxUE认为msg4是对msg3的响应，则通过Tx UE的msg4的接收时序(在D2D msg4的时序像RACH消息4的发送/接收时序预先确定的情形下)将不同于通过eNB的包括msg3的msg4的发送时序。在eNB确认msg3已经从Tx UE安全地接收之后(D2D msg4的原始目的，在其它的示例中的msg4)，eNB将在由预先确定的规则确定的特定的msg4(新的msg4信号，其具有与msg3相同的格式，或者被设计成能包括msg3的内容)的发送时序发送msg4。因此，在其它的示例中使用msg4的情形下，包括要发送到Rx UE的Tx UE的msg3的msg4可以通过称为msg5来区分。
在这种情况下，如果具有与msg3相同格式的msg5被中继或者重复，则Tx UE也可以在与在图9中图示的相同的时序上发送msg3，从而提高增益。当发送具有与msg3不同格式的msg5时，所期待的是如果Tx UE产生具有不同格式的msg5，并且发送msg5，则将获得相同的组合增益。在这种情况下，考虑到Rx UE的寻呼和不连续接收(DRX)周期，msg5的传输可以被重复多次。然后，Rx UE从睡眠模式中唤醒，并且可以接收这样的广播信号至少一次。
同时，图10图示虽然Tx UE产生广播/组播信号，但eNB实际地发送该信号给Rx UE的示例。也就是说，eNB经由msg3从D2D Tx UE接收广播信息，然后直接广播/组播给Rx UE。在这种情况下，获得在Tx UE的功耗降低方面的增益。
此外，为了有效地关于msg3的传输委托eNB，可以考虑发送包括广播消息的msg1的方案。
在下文中，将基于以上的描述给出更加详细的示例。首先，将详细描述需要msg4的情形和不需要msg4的情形。
图11是在本发明的一个示例中用于解释两个或更多个UE尝试同时地执行广播从而产生冲突情形的图。
特别地，第一D2D Tx UE 1110和第二D2D Tx UE 1120可以根据伪RACH过程将msg1至msg4同时地发送到eNB以便启动D2D广播。在LTE中由第一D2D Tx UE 1110发送的Msg1和由第二D2D Tx UE 1120发送的msg1可以不必像在随机接入前导中一样通过Tx UE区分，并且可以被设计成能仅仅通过msg1的发送时序和频率区分。在这种情况下，由于eNB无需在TxUE之间区分发送msg2，可能存在冲突。通过与eNB交换msg3和msg4，类似于在LTE中的冲突解决，可以解决这样的冲突。在这个实施例中，假设冲突通过由Rx UE的msg4的传输，以及利用eNB的冲突解决过程来解决。也就是说，所提出的是已经识别两个或更多个Tx UE的广播信号冲突的Rx UE 1130也发送msg4，从而解决相应的冲突。
在下文中，将更详细地描述在使用以上描述的伪RACH过程的D2D通信方案中msg1至msg4的详细配置。
Msg 1
所提出的是根据本发明的实施例的msg1被配置，使得Tx UE在经由类似于LTE的随机接入前导的***信息接收的预先确定的签名之中随机选择适宜的签名，并且经由在预先确定的时间-频率资源之中随机选择的资源发送选择的签名。
有关用于D2D通信的msg1的***信息可以类似于如下LTE的PRACH。为了描述方便起见，该***信息称为D2D-PRACH配置信息，但是可以称为适宜的名称。
[表1]
在以上描述的***信息中，根索引的数字A、物理配置的数字B、零相关区配置的数字C，和频率偏移的数字D可以根据需要具有任意值。此外，这仅仅是示范性的，并且以上所述的***信息的一部分可以被省略。
Msg 2(作为调度命令的msg2的作用)
以下的描述对于在正常调度命令和用于(紧急)广播的调度命令可以不同的假设之下的两种情形给出。即使命令具有相同的调度格式，调度命令可以被配置为根据目的在由每个命令中的每个位字段表示或者解释的方案方面不同。在在首先执行解码之后，用于在(紧急)广播和正常调度之间区分的指示符字段(例如，一别)可以放置在相应的字段中。
A.用于广播/组播的Msg2调度命令内容
-(非常简化的)资源指配信息
-(非常简化或者截取的)调制和编码方案(MCS)
–跳跃标记
–优先级指示符(在紧急情况下)
–功率控制命令(或者如稍后描述的固定的/最大功率值)(可配置的值)
–时序提前或者部分时间同步信息
–必要时，带内发射信息
-基于UE ID的处理
–组播HARQ信息
–优先级计数信息(公平的信息)
–其它的字段
B.用于正常调度的msg2调度命令内容
-(非常简化的)资源指配信息
-(非常简化或者截取的)MCS
–跳跃标记
–优先级指示符(在非紧急情况下)
–功率控制命令(或者如稍后描述的固定的/最大功率值)(可配置的值)
–时序提前或者部分时间同步信息
–必要时，带内发射信息
-基于UE ID的处理
–组播HARQ信息
–优先级计数信息(公平的信息)
–其它的字段
同时，如果使用常规的RACH过程的基于随机接入响应(RAR)的RACH调度命令，则以下的字段的使用可以不同地配置。
20比特UL许可(RAR许可)
–跳跃标记–1比特
–固定大小资源块指配–10比特
–截取的MCS–4比特
–用于PUSCH传输的发射功率控制(TPC)命令–3比特
–UL延迟–1比特
-CSI请求–1比特
由于1比特CSI请求字段实际不可能用于D2D广播，所以可以通过设置CSI请求字段为特定的比特，并且使用该特定的比特作为虚拟的编码比特获得编码增益。做为选择，CSI请求字段可以用作如上所述相互区分(紧急)广播/组播的指示符。作为一个示例，CSI请求字段可以设置如下。
-比特状态“A”：(紧急)广播/组播调度许可
-比特状态“B”：正常调度许可
Msg3和msg4
Msg3和msg4可以如在以上的过程中描述的分别地对应于Tx UE将实质上上经由广播发送的消息和对该消息的接收响应。在下文中，将另外描述引入有效地发送广播消息的过程和技术。
有代表性的LTE广播消息包括携带***信息的PBCH。在LTE广播消息之中，主信息块(MIB)消息考虑到其重要性，使用重复的编码保持非常低的编码速率。
Msg3、D2D广播消息期望在以上所述的方面中保持低的编码速率。用于保持低的编码速率的提出的方法将通过发送msg3n次(这里n＝1、2、...、N_repetition，由较高层或者物理层信号可配置)充分地确保编码速率(编码增益)。
图12是根据本发明的一个方面用于解释降低msg3的编码速率方法的图。
作为用于在如上所述的Rx UE中降低编码速率的一个方法，可以使用HARQ机制，使得Tx UE直接执行msg3的重传，或者诸如接收msg3的eNB或者中继站的设备可以中继传输msg3。也就是说，Tx UE可以执行msg3的重发或者重传，eNB可以执行msg3的重发或者重传，Tx UE和eNB两者可以执行msg3的重发或者重传。在图12图示的示例中，Rx UE以组合方式接收由eNB发送的msg3和由Tx UE发送的msg3。
在从多个信源接收的msg3将被组合的情形下，在FDD中，由Tx UE发送的msg3使用UL频带，并且由eNB中继的msg3使用DL频带。因此，作为Tx UE的msg3发送时序和作为eNB的msg3重传时序不必相等。有效的组合增益可以通过组合在不同的频带中发送的msg3获得。
类似地，甚至在TDD中，不必为Tx UE和eNB强制地执行同步传输或者重复。但是，如果可能的话，在相同的时序通过Tx UE和eNB的msg3的传输就资源消耗而言可能更加有效。
图13至15是根据本发明的一个实施例用于解释重传效果的图。特别地，图13至15示出在对两次发送的msg3没有响应之后，msg3第三次发送成功的情形。
在图13中，例如，因为没有由eNB执行的中继服务，所以D2D Tx UE直接执行msg3的重传。这样的重传不同于在通过相同的发明人的另一个发明中公开的用于允许多个UE每当唤醒时以寻呼组为单元旁听寻呼信号的重传方法，因为由于寻呼信号的特征，UE无法同时地接收寻呼信号。这意义在于Rx UE一次或更多次，或者从超过一个节点(Tx UE、eNB或者中继站)重复地接收信号。做为选择，如果经由HARQ过程发送的数据具有错误，则重传与HARQ恢复处理有关，其中发射机发送相同的冗余版本(RV)或者不同的RV，并且接收机组合RV以恢复数据。
图13示出eNB不参与中继传输的情形，图14示出eNB参与中继传输的情形，和图15示出eNB和Tx UE两者参与重传的情形。
在图14中，虽然由Tx UE发送的第一msg3和由eNB发送的第二msg3是在不同的时序并且以不同的间隔发送的信号，但是可以通过适当地组合第一msg3和第二msg3而改善解码性能。例如，如果接收机使用CC或者IR，则编码增益可以提高。因此，在图13至15图示的方法中，即使msg3在不同的时序、相同的时序、在相同的传输位置，或者在不同的传输位置被发送，接收机经由适当的处理(例如，CC或者IR)和缓存管理将成功地解调msg3的概率可以大大地提高。
在以上所述的处理中，作为用于由Tx UE发送msg3给eNB的方法，Tx UE可以使用另外的资源和信道直接发送msg3，或者当D2D Tx UE广播msg3时，eNB可以旁听有关msg3的信息，并且在重传中涉及解码的值。在这种情况下，对于eNB来说所希望的是通过发送特定信息给Tx UE，向Tx UE发送能够发送指示“eNB已经成功地接收msg3，并且，如果稍后存在错误，则eNB本身将参与重传”含义的响应信号。这个信号可以经由较高层信号以及物理层信号实现。
图16至18是用于解释通过接收机的msg3组合过程的图。
在图16至18中，由Tx UE最初地发送或者重传的msg3被表示为msg3.ai(这里i＝0,1,2,…,N1_repetition)，并且由eNB发送的msg3被表示为msg3.bi(这里i＝1,2,3,…，N2_repetition)。
在图16中，由于仅仅Tx UE发送msg3，所以接收机缓存msg3，并且相对于随后抵达的msg3执行CC或者IR操作，从而获得适当的结果值。当考虑在msg3被发送多次之后，msg3的传输是成功的情形时，可以执行以下的两个操作。
(M1)CC或者IR相对于从Tx UE当前接收的msg3.a(i)和从Tx UE预先地接收的msg3.a(i-1)执行。该获得的结果在下一步中用作CC或者IR的输入值。
(M2)每当接收到新的值时，CC或者IR相对于所有接收和存储的msg3.ai执行。
在图17中，msg3被同时地从Tx UE和eNB重复地接收。甚至在这种情况下，CC或者IR可以以各种形式执行。以下的CC或者IR可以执行。
1)CC或者IR仅仅通过以上描述的M1或者M2方案相对于从Tx UE接收的msg3.a系列执行，并且CC或者IR仅仅通过以上描述的M1或者M2方案相对于从eNB接收的msg3.b系列执行。其后，CC或者IR相对于两个结果值(a系列和b系列)执行。
2)CC或者IR以接收信号的顺序相对于以上描述的M1或者M2方案执行，无论传输位置怎样。
在图18中，在Tx UE最初发送msg3之后，msg3的所有重传通过eNB执行。
在这种情况下，CC或者IR可以相对于msg3.a0、msg3.b1和msg3.b2的每个执行，并且也可以使用以上描述的M1或者M2方案。
以上所述的方案假设所有msg3如所示接收的情形。特定的UE可以被设计成能只接收msg3的一部分。在这种情况下，从以上提出的方案中丢弃的msg3被省略，并且在执行下一个处理时，执行CC或者IR。
LTE RACH已经设计使得已经最初发送msg1的UE监测msg2，并且发送用于msg2的msg3。由于根据这个实施例的方法使用msg3广播给Rx UE，因此Rx UE既不接收msg1，也不尝试监测msg2。此外，Rx UE不知道Tx UE已经发送msg3，并且将不尝试监测和接收msg3的事实。尤其是，与其它的情形(LTE RACH)相对比，msg3通常由UE发送，并且UE将接收msg3。
因此，需要特定的动作，以便UE接收msg3。特别地，需要对解码和解调msg3说来必需的信息。以这种方法，优选地，Rx UE接收起用于msg3的调度许可作用的msg2。也就是说，所希望的是将包括对解码和解调msg3说来必需的信息(资源指配、MCS、HARQ、发送时序、时序提前、CP长度、紧急指示符、跳跃指示符、优先级指示符、msg3传输的数目、重传时序、HARQ响应方法等等)的msg2发送到Rx UE。此外，在有关msg2的信息或者解码和解调信息被发送到Rx UE之前，Rx UE需要接收msg2，并且优选地，Tx UE通知Rx UE有关msg2发送或者msg2很可能发送的时序的信息、RNTI相关的信息(如果msg2的PDCCH被以RNTI掩蔽，则诸如用于解掩蔽PDCCH的RNTI值或者预留用于D2D Tx UE的RA-RNTI值的范围或者特定指配值的信息)、Tx UE ID(必要时)、Tx UE的msg1传输信息(时间频率资源索引、子帧、无线电帧、UE ID，或者国际移动订户标识(IMSI))，以及尤其是，用于加扰和掩蔽msg2的信息。
做为选择，Tx UE可以预先通知Rx UE有关msg2经由广播在其中发送的子帧的信息(固定或者可配置的值)，并且Rx UE需要通过不断地监测相应的子帧或者无线电帧来解码和解调msg3。
同时，当msg3经由中继被发送到Rx UE时，由于存在msg3被以msg4的形式发送的概率，所以Rx UE将在msg4发送时序继续执行监测，以便通过解码和解调msg4(具有包括有关msg3信息的格式，或者包括msg3在其中发送的情形)最后获得广播消息。
做为选择，如果广播信号被以与msg3相同的格式发送，则msg4实际上不存在，并且这可以被认为是msg3的重传或者重复的传输。
接下来，假设msg3已经通过接收msg2正常地发送。Msg3可以从Tx UE发送到eNB和Rx UE。一旦接收到msg3，eNB可以将msg4发送到Tx UE以指示是否msg3已经被成功地接收。甚至在组播的情况下，一旦接收到msg3，Rx UE可以发送msg4(其是由Rx UE发送到Tx UE的消息，并且可以与由eNB发送到Tx UE的消息相同，但不限于此)给Tx UE以指示是否msg3已经被成功地接收。但是，在广播的情况下，Rx UE可以省略发送msg4的过程。做为选择，Rx UE可以通知eNB是否msg4(msg3)已经被接收，并且eNB可以采集这样的信息，以及将该信息发送到Tx UE。这是以eNB可以相对好的接收所有Rx UE的信号的假设为基础。在这种情况下，eNB可以是用于进行是否msg3已经接收的最后决定的设备。甚至当msg3没有适当地发送时，eNB可以通过再次调度msg2使Tx UE重新尝试发送msg3。
作为另一个问题，可能存在对msg3传输不执行响应的情形，并且现在将分析这个问题。不执行响应的情形，也就是说，Tx UE无法接收msg4的情形可以大致地划分为由eNB发送的msg4无法解码PDCCH的情形，和PDSCH不能解码和解调的情形。
(1)在PDCCH出错(PDCCH检测故障)的情况下
尽管监测用于msg4的PDCCH，这种情形对应于msg4 PDCCH的非检测。当没有接收到msg3时，存在这种情形，并且可以被分成由于msg3冲突而没有适当地接收msg3的情形(一个或多个Tx UE发送msg1，并且同时地接收对msg2的响应，以及相应的Tx UE发送msg3)，和由于差的msg3传输无线电信道而没有适当地接收msg3的情形。因为D2D广播过程已经失败，简单的解决方法是继续执行从msg1的传输开始的过程。很明显，可以重复使用预先接收的参数和对于该参数的设置值。
做为选择，参数可以被强制为预先确定的水平，然后使用。例如，msg1的发射功率可以被提高为更高的功率水平，然后可以重启msg1的传输。做为选择，如果msg1的传输成功，则调度可以通过将用于msg2调度许可的TPC命令设置为更高的值尝试。
做为选择，当没有msg4响应时，msg1可以被跳过，并且msg2可以在被调度发送msg2(或者在这种情形中已知的调度的子帧)的子帧中被监测以重新接收msg3调度许可。
同时，可以使用用于消除msg4，并且只是广播msg3，然后完成过程的方法。虽然msg4被设计成能用于供msg3和RRC连接完成或者确认的HARQ操作，但是尤其当在D2D通信中执行广播时，可以不必需要响应。因此，可以不必需要msg4。尤其是，在外部网络覆盖的情况下，可以充分地执行没有msg4的操作。
(2)PDSCH出错情形(PDSCH解调故障)
msg4 PDCCH的成功的检测指的是msg3已经在紧接着先前的过程中正常地接收。因此，eNB或者Rx UE可能已经发送msg4 PDCCH。但是，如果在PDSCH中出现错误，则PDSCH的解调是不可能的。这种情形类似于在所谓的HARQ操作中的错误发生情形，并且通常地，将在正常HARQ操作中发送NACK。但是，在D2D广播中，与常规的RACH过程相对比，重传msg3可能是不必要的。如果Tx UE希望重传msg3，则Tx UE可以通过经由msg2发送供重传的调度许可，使用用于执行重传的方法，或者用于使用预先指定的调度许可信息自主地重传msg3的方法。
甚至当两个或更多个Tx UE发送msg3时，由Tx UE发送的msg3s的一个可以由eNB检测，并且可以成功地解调。在这种情况下，msg4响应可以发送到Tx UE，其已经成功地发送msg3。然后，已经成功接收msg3的eNB可以通过将指示是否已经成功地接收广播消息的msg4发送到成功的Tx UE而对msg3响应。然后，Tx UE结束广播消息传输过程。但是，如果Tx UE已经接收msg4响应，并且msg4响应不是用于Tx UE，则所希望的是Tx UE返回到msg1传输过程以继续执行广播消息传输过程。这是因为甚至eNB不知道哪个Tx UE已经发送广播消息，并且因此，eNB无法产生用于msg3的msg2调度许可。这个冲突解决过程当前使用RACH msg4执行。在这种情况下，如果Tx UE判断在接收到msg4之后没有其ID，则Tx UE再次执行msg1传输过程。
图19是用于解释当eNB用来中继msg3时Rx UE的接收操作过程的图。
中继的msg3可以对应于例如在RACH过程中的步骤4(msg4)。但是，由于msg4的内容是关于msg3，因此msg4表示为在图19中的中继的msg3。
D2D Rx UE具有不仅接收D2D广播，而且继续保持与eNB连接的可能性。因此，Rx UE可以从eNB接收经由PDCCH/EPDCCH调度的PDSCH。在这种情况下，Rx UE将确定是否接收D2D广播msg3(中继或者非中继的msg3)或者从eNB接收的正常PDSCH。
如果Rx UE具有接收能力，则Rx UE可以接收和处理D2D广播msg3和PDSCH两者。但是，如果其判断Rx UE将接收D2D广播msg3和PDSCH(特别地，在相同的载波、频带或者频谱上)的一个，则所希望的是接收中继的D2D广播msg3。当考虑广播消息是紧急信号的事实时，所希望的是优先考虑在D2D链路上接收。
但是，当存在多个载波时，在载波1保持在eNB和UE之间通信，并且载波2保持D2D通信的情形下，如果中继的D2D广播msg3被发送到载波2，则Rx UE期望接收中继的D2D广播msg3，并且同时接收在载波1上同时调度的PDSCH。
常规的RACH操作如下。
在LTE RACH操作中，如果RA-RNTI和C-RNTI或者半静态调度(SPS)-RNTI被分配在相同的子帧中，并且UE没有由多个时序提前组配置，则UE不需要解码通过具有由C-RNTI或者SPS-RNTI加扰的CRC的PDCCH指示的PDSCH。
[表2]
假设RA-RNTI用于与常规方案相反的D2D广播，即使C-RNTI或者SPS C-RNTI在特定的子帧中与RA-RNTI一起被检测，仅仅RA-RNTI可以被解码，并且C-RNTI或者SPS C-RNTI不可以被检测。也就是说，将增加不预期C-RNTI或者SPS C-RNTI检测的操作。
如果新的RNTI，诸如D2D RNTI，而不是RA-RNTI，被传入用于D2D广播去执行广播和组播，则可以强制地进行除D2D RNTI以外不存在调度给C-RNTI或者SPS C-RNTI的PDSCH的假设。
当考虑中继的msg3在解码时间上没有约束条件的事实时，可以根据需要执行用于接收和存储中继的msg3和解码中继的msg3的操作。例如，D2D RNTI可以与C-RNTI或者SPSC-RNTI同时接收，使得可以根据紧急或者优先级执行顺序的解码。
虽然以上的描述已经集中于msg4给出，但在D2D操作中就接收msg2(广播msg3调度许可)的D2D Tx UE而言，优先级将分配给D2D链路，并且因此，D2D Tx UE将首先接收D2Dmsg2在其上发送的链路，诸如，D2D RA-RNTI或者新的D2D RNTI。也就是说，可能不预期在相同的子帧中存在调度给C-RNTI或者SPS C-RNTI的PDSCH。
虽然以上的描述主要地已经提及D2D广播，但提出的技术可以适用于单播和组播。
在组播的情况下
本发明的一个实施例另外提出执行用于组播的HARQ ACK/NACK设计。特别地，组播UE可以与广播UE相反经由用于传输msg3的HARQ ACK/NACK管理组的成员。
因此，在组播的情况下，msg4被期望发送到Tx UE。但是，如果存在可以替换Tx UE的重传的设备，则msg4可以被发送到该设备，使得可以接收重传分组而无需发送到Tx UE。例如，eNB可以替换这样的作用。做为选择，其他相邻的中继UE可以执行重传。如果没有中继设备，则所希望的是将msg4发送到Tx UE。
用于发送消息给Tx UE的过程可以包括直接传输方法和间接传输方法。间接地通知Tx UE是否接收的消息包含错误，或者是否需要经由eNB或者其它的D2D UE重传是可能的。
同时，在广播的情况下，进一步所希望的是不反馈指示是否接收的消息包含错误的消息。因为消息被发送到多个未指定的实体，其并不总是有必要发射机知道某些实体没有适当地接收该消息的事实。
更详细地，如果Rx UE已经成功地接收msg3，则eNB不需要发送中继的msg3。如果某些Rx UE未能接收msg3，则eNB发送中继的msg3可能是有用的。对于重传，eNB需要先验知识。这样的信息可以从Tx UE获得，或者eNB可以从Rx UE直接接收该信息以确定是否执行重传。例如，如果Tx UE发送msg3，则某些Rx UE可以成功地接收msg3，并且其它的可以未能接收msg3。未能接收msg3的Rx UE将直接发送msg4给Tx UE以指示是否msg3已经被成功地接收。做为选择，如果Rx UE知道eNB的存在，和eNB将经由中继参与重传的事实，则Rx UE将发送msg4给eNB。从Rx UE发送的Msg4实际上可以对应于HARQ ACK/NACK信息，并且是以一组用于指示msg3信息的接收状态的参考。
如果仅仅Tx UE旁听msg4 ACK/NACK，则需要通知eNB msg4 ACK/NACK的信令处理。如果在eNB和Tx UE之间存在连接，则信令处理可以经由较高层信令或者经由MAC或者物理信令执行。
但是，eNB将在某种程度上经受延迟。由于这样的延迟有时候可能大大地影响***效率，所以对于eNB来说有可能从Rx UE直接接收msg4 ACK/NACK以便降低延迟。然后，eNB可以使用msg4 ACK/NACK确定是否将执行重传，或者基于接收的ACK/NACK的统计数值或者各个ACK/NACK反馈信息确定重传方案。
在分别控制UE的情况下，eNB可以尝试相对于各个UE执行重传，并且相对于一组UE作出一个响应。在后者的情形中的操作如下。如果UE组的ACK/NACK的统计数值示出超过P_AN％的是ACK，则eNB在所有UE已经接收消息的假设之下不执行重传，并且尝试执行下一个传输。相比之下，如果ACK/NACK的统计数值示出小于P_AN％的是ACK，则可以引入特定的阈值使得eNB尝试再次执行重传。做为选择，仅仅未能接收消息的UE可以发送NACK，使得eNB可以经由SFN组合接收NACK。因此，可以基于NACK信号的强度或者能量估算多少UE未能接收msg3，并且eNB可以确定是否去执行重传，以及基于该估算的结果确定重传方案。
图20图示Tx UE从Rx UE经由msg4接收用于msg3接收成功或者故障的反馈和通知eNB msg3接收结果的方案。
在这种情况下，eNB可以基于从Rx UE接收的msg4自主地确定是否重传msg3，并且可以根据该确定的结果重传msg3。
图21图示eNB经由msg4直接从Rx UE接收用于msg3接收成功或者故障的反馈的方案。
在这种情况下，eNB可以基于从Rx UE接收的msg4自主地确定是否重传msg3，并且可以将msg3重传给Rx UE。
在这种情况下，如果反馈信息被发送到eNB，则PUCCH可以实质上用作ACK/NACK资源。但是，考虑到Uu链路的PUSCH传输，如果存在同时传输情形，则可以使用用于搭载PUSCH的方案。PUCCH资源可以被分配给另外的PUCCH资源区，并且然后被管理。各个PUCCH资源指配可以在与msg3传输资源的链接中动态地选择。该资源区的开始位置可以通过提供N_pucch_offset预先指定，并且可以在区域内在与msg3传输资源位置等等(资源块(RB)索引、RB和子帧索引、UE ID和RB以及子帧索引等等)的链接中在每个子帧中新确定(例如，与PDCCH CCE到PUCCH索引链接相同的方案)。
做为选择，该资源区的开始位置可以在与msg2组RNTI和/或RAR索引的链接中确定。
图22是根据本发明的一个示例用于解释在与各种传输的链接中用于确定msg4传输资源概念的图。
也就是说，ACK/NACK在其上经由msg4 PUCCH发送的资源可以通过被映射到UE ID、msg2 RNTI、msg2 RAR索引、msg2 PDSCH RB位置，和/或msg4 RB位置被确定。在这种情况下，用于msg4传输的各个资源指配可以被省略。
如上所述，提出的方法可以适用于RRC空闲UE以及适用于RRC连接的UE。这是因为考虑到紧急情况，RRC空闲UE也能够参与D2D广播信号的发送和接收。
例如，由于根据当前的标准，无需建立RRC连接而由空闲UE发送广播信息是不可能的，除非空闲UE产生另外的D2D模式，并且以另外的D2D模式执行广播，否则空闲UE无法执行广播。因此，根据当前的标准，RACH过程对RRC连接是必要的，这对于空闲UE执行广播是需要的。
在这种意义上讲，如果空闲UE可以在RACH过程的中间发送广播信号，甚至没有实现RRC连接，则就延迟而言存在优点。因此，本发明的示例提出甚至在使用伪RACH过程完成RRC连接过程之前，空闲UE能够执行广播的方法。作为简单的示例，建议msg3被设置用于广播信号的传输，紧接着之后Tx UE发送msg1，以及从eNB接收msg2。
在下文中，图6至10的所有过程可以用于由空闲UE执行广播的过程，除非另外提及。
由于紧急情况等等或者由于分组通信的组播的原因，具有要广播/组播内容的D2DTx UE可以发送msg1给eNB。Msg1可以被认为是对发送广播信号必需的信号需求调度信息，并且可以在目的/序列配置方面与常规的前导不同。此外，eNB可以包括另外的序列、资源、模式等等以在msg1和前导之间区分。
在另一个示例中，msg2可以仅仅指的是在msg1中用于资源请求的许可。例如，如果广播传输资源、时间、频率等等被预先配置，或者可以隐含地知道(如果它们根据msg1信息不同，或者它们经由UEID、前导索引、传输资源位置/索引，或者其组合已知)，则在msg1的传输之后，msg2的接收对应于仅仅从eNB接收许可。然后，Rx UE将接收预先配置的广播信号，或者隐含地知道的时间和频率资源(在这种情况下，时间提前信息以及子帧和无线电子帧可以被认为是时间资源)。
作为用于msg3的隐含信息的一个示例，紧急或者专用的广播信号可以始终在特定的时间和频率资源上发送。因此，如果在相应的资源上检测到任何信号，则eNB可以将该信号视为紧急或者专用的广播信号，并且根据检测的信号采取行动。
在本发明的另一个示例中，msg2可以被设置为使用msg2携带对于msg3的传输所必需的调度信息，与以上所述的情形(其中msg2是用于msg1请求的简单许可)相反。同时，如果空闲UE不知道何时旁听msg3，则诸如寻呼的唤醒过程可以引入以通知空闲UE旁听的时序。D2D空闲UE经由寻呼被通知广播信号监测时机、子帧和无线电帧。也就是说，可以指示关于何时空闲UE将唤醒和旁听msg3的信息。
该信息在发送msg3之前将被指示给所有UE。这可以被认为是不同于常规的寻呼的另一个附加的寻呼。虽然当UE唤醒时寻呼已经确定，并且经由UE ID和较高层参数执行监测，但是根据当前的实施例的新的寻呼可以引入使所有UE在用于将旁听msg2的D2D Rx UE的特定的时序监测特定的资源的寻呼信号。为了最小化常规的寻呼操作的变化，寻呼可以同等地执行，但是，msg2可以发送多次，使得在不同的时序上唤醒的D2D Rx UE可以旁听msg2而不丢失msg2。因此，所有Rx UE可以具有至少一次旁听msg3的机会。优选地，消息的相同的内容发送多次的周期被设置使得旁听该内容的基本D2D Rx UE可以唤醒至少一次，并且旁听msg2。精确的周期可以根据msg2检测能力不同地设置。
作为相关的操作，每当发送msg2时可以发送msg3。这个操作可以实现，使得在发送msg2之后，在预先确定的时序之后发送msg3。做为选择，在msg2被发送多次之后，可以发送msg3一次。在这种情况下，msg2和msg3不需要是一一对应的关系，并且可以以多对一的对应关系的形式实现。包括t>0的时序关系可以不同地设置。时序关系可以与UE寻呼操作结合设置。
必须对msg3的接收操作分配比其它信号的接收操作更高的优先级。如果msg3是紧急信号和广播信号，则由于msg3的紧急，msg3需要去比其它的信号的发送和接收更加优先考虑。如果UL传输将在接收msg3的子帧中执行，则相应的信道可以在UE到eNB传输中跳过/丢弃/延时。
当eNB在相应的时序上发送信号给D2D UE时，因为优先考虑msg3的接收，所希望的是停止该信号的传输操作。甚至在这种情况下，相关的传输信道操作(例如，HARQ)可以跳过或者延时。这个操作可以在一个或多个子帧(多子帧)、在子帧组(或者集合)，或者在具有不规则循环模式的的基于子帧组(或者集合)或者子帧的循环单元中执行。
现在，将再次描述msg2。msg2的基本传输信息可以包括时序提前(TA)、时间/频率分配，和功率渐变信息。当广播Rx UE估算近似接收时序时，TA信息可能是有用的。例如，如果具有非常大值的TA的UE是广播Tx UE，并且Rx UE只接收子帧信息而不考虑TA，并且尝试基于其TA或者TA＝0执行接收，则由于时序失配，Rx UE不可以完全地接收广播信号。因此，随着TA提高，TA的重要性将进一步提高。
在这个方面中，所希望的是引入用于通知所有Rx UE该Tx UE的TA值的机制。Rx UE可以接收包括在msg2中的TA值，并且使用TA值接收该广播信号。也就是说，Tx UE将TA作为补偿/考虑的值发送，并且Rx UE接收该值。
必要时，CP长度可以被指示使得Tx/Rx UE可以使用CP长度。作为一个示例，当广播信号传输资源被固定为已知值，或者甚至在D2D通信中RA-RNTI使用RA_RNTI＝1+t_id+10*f_id确定时，如果要广播/组播的UE共享t_id和f_id，则UE可以使用相同的RA_RNTI解码msg2。在这种情况下，t_id表示特定的PRACH(0≤t_id<10)的第一子帧的索引，并且f_id以频率域的递减次序(0≤f_id<6)表示在相应的子帧内特定的PRACH的索引。
作为另一个示例，RA-RNTI可以在D2D通信中以另一个形式确定。实际上，由于msg2的内容在PDSCH上被发送，所以不难设计msg2使得包括为D2D广播信号的接收所必需或者有用的信息。基本上，可能需要关于何时将发送广播信号的信息和有关广播信号将在其上发送的资源区的信息。如先前描述的，由于UE在寻呼时机(PO)和寻呼帧(PF)方面不同，因此，如果广播信号被仅仅发送一次，则存在所有空闲UE无法同时旁听该信息的问题。因此，必须在特定的持续时间T期间发送msg2的相同的内容N次，使得所有Rx UE可以旁听msg2。
在这种情况下，即使msg2的内容是相同的，在传输期间封装可以不同地设置。不发送msg1的UE将接收msg2的事实不同于常规的操作。为此，可能需要另外的必要条件。
在组播的情况下，所有组UE可能需要接收msg2。在Rx UE已经从msg2获得为广播接收所必需的信息的假设之下，Tx UE在预先调度的时间/频率资源(为所有Rx UE所知)上发送广播信号。同时，如果msg1在以t_id和f_id配置的传输区域中被发送，则由于存在接收msg2的一个或多个RA_RNTI，所以UE尝试以常规标准技术接收具有一个匹配于t_id和f_id的RA_RNTI的msg2。
在多个t_id和f_id存在，并且msg1在多个msg1传输区域(特别地，对于广播信号预留用于msg1的值)中被发送的情形下，提出即使msg2被相对于RA-RNTI发送，通过尝试相对于多个RA_RNTI执行盲解码，用于由UE成功接收msg2的方法。这个方法可以通过确保msg1可以在其中发送的多个资源区，提高msg1传输的灵活性。但是，太多的t_id和f_id可以产生太多的RA_RNTI，从而增加UE要监测的ID值，并且增加复杂度。为了适当地管理t_id和f_id，优选地，使用有限数目的t_id和f_id。例如，如果存在几个t_id和f_id，则当UE执行盲解码时，其判断复杂性将不会太大地增加。
为了简化这个方法，所有特定的t_id和f_id值可以被设置为具有相同的RA-RNTI。换句话说，甚至当传输位置变化时，如果该位置已经在预先配置的特定的资源区中映射到一个RA-RNTI，则RAR消息(msg2)可以使用一个RA-RNTI获得。
如果以上所述的操作应用于RRC连接的UE，则该操作的一部分可以改善。虽然该操作应用于RRC连接的UE，但该操作可以被配置好像该操作应用于空闲UE。在这种情况下，获得限定新的操作的效果。
如果Tx UE处于连接模式之中，则无须执行PRACH过程。可以假设至少DL同步和TA已经在某种程度上跟踪。在这种情况下，广播请求可以使用除msg1以外的信号执行。
最基本方法是发送调度请求(SR)。这个信号可以被认为是用于相对于RRC连接的UE的空闲UE的msg1。为了满足所有Rx UE将旁听msg2的条件，msg2期望发送到公共搜索空间，像RA-RNTI。在这种情况下，需要特定的SR资源和对应于特定的SR资源的广播-RNTI。由于SR资源的特征通过循环移位(CS)索引和正交覆盖序列(OCS)索引确定，因此特定的索引组合可以用于特定的SR资源。
做为选择，以上描述的SR资源可以由较高层信号配置。正在用于SR的所有资源可以是可配置的资源。做为选择，特定的RB可以被设置为用于仅仅发送广播SR的RB，或者特定的索引范围可以被设置为用于发送广播SR的索引。此外，在正常CP和DELTA＝1的情况下，由于SF＝3的限制，对应于扩展因子(SF)＝3的符号和对应于SF＝4的符号的索引组合可以仅仅使用36个SR资源。这对应于在SF＝4的情况下在48个SR资源之中没有使用12个SR资源的结果。12个SR资源可以定义为在以上所述的示例中用于广播SR传输，并且然后使用的资源。
由于特别地确定的SR资源，所以eNB可以产生特定的RNTI，并且发送RNTI使得所有Rx UE可以检测RNTI。当使用特定的RNTI时，优选地，Rx UE识别RNTI。监测在每个子帧中特定的RNTI可能对UE变成负担。做为选择，D2D UE可以仅仅监测在每个子帧中特定的RNTI。这将仅仅在没有增加盲解码(BD)的范围内执行。
在msg2和msg3之间的时序关系
图23图示用于解释本发明的一个实施例，考虑寻呼组在msg2和msg3之间的发送时序关系。在图23的示例中，假设存在三个不同的寻呼组，并且该寻呼组在不同的时序上具有开/关持续时间。
作为用于在以上所述的情形下使所有Rx UE去接收msg2的一个方法，所有寻呼组D2D Rx UE可以具有单独的开启持续时间。在这种情况下，存在仅仅通过发送msg2一次发送必需的msg2信息的优点。接下来，在已经接收msg2信息的UE之中，Tx UE将在指定的时序上，在如由msg2指示的指定的资源上发送(广播)msg3，并且其它的Rx UE将在指定的时序上，在如由msg2指示的指定的资源上接收msg3。
在这个方法中，用于产生额外的持续时间的信令期望被定义以旁听msg2。此外，虽然在msg2的接收之后直至广播或者接收msg3的持续时间可以被设置以再次返回到睡眠/空闲模式(从DRX)，但是如果msg2的接收时序与msg3的发送时序有关(例如，在指定的时序之后，当存在可用的资源时执行传输)，并且如果该持续时间充分地短，则该持续时间可以保持在开启状态。这是因为UE可以使用在msg2和msg3之间的持续时间作为用于msg3广播准备或者接收准备的时间，也就是说，作为用于充分地保持时间和频率同步的时间。
此外，当执行在图9中图示的操作时，由于Rx UE需要从eNB接收msg4，所以至少在msg3发送时序之前，或者在msg4发送时序之前，已经接收msg2的空闲UE需要转变为开启状态，使得空闲UE可以准备接收相应的信号。在未能接收msg2时，UE可以返回到正常操作，并且在关闭持续时间期间省略所有接收操作，从而防止电池消耗。
图24图示根据本发明的另一个实施例，在UE的每个寻呼组的开启持续时间期间发送msg2，然后通过调度在指定的时序上发送msg3的示例。
参考图23描述的基本假设和方案同等地适用于图24的示例。但是，图24非常不同于图23之处在于，在寻呼组的开启持续时间期间，msg2发送多次。msg3发送时序通过调度确定，并且睡眠模式或者唤醒模式在这个时序期间是可允许的。此外，msg3发送时序可以通过如上所述的规则(例如，在k小时之后，msg3被发送)预先指定，或者可以根据调度时序/情形指定。做为选择，定时器可以被激活以在预先确定的时间内发送msg3。
图25是根据本发明的另一个实施例用于解释在msg2和msg3之间的时序关系的图。
图25不同于以上描述的示例之处在于，msg2在寻呼组的开启持续时间期间被分别地发送，但是在所有寻呼组接收msg2之后，msg3在适宜的时序上被发送。在当前的实施例中，由于msg3传输时序是最重要的，因此msg3发送时序将适当地确定。例如，在msg2在最后的寻呼组的开启持续时间期间被发送之后，msg3可以在预先确定的时间之后发送或者接收。类似地，可以应用所有以上提及的方案。
甚至在这种情况下，额外的指示将被提供，使得Tx UE和Rx UE两者可以在msg3发送时序旁听msg3。为此，调度节点(eNB或者簇头端)可以通知UE msg3发送/接收时序，或者最后的msg2发送时序。
在图25中，在寻呼组#1的情况下，由于直至msg3发送时序可能需要很长时间，因此在直至msg3发送时序的时间期间应当以何种模式寻呼组#1操作将是重要的。如果存在msg3发送时序经由其已知的信息，则寻呼组#1可以在预先确定的时间期间保持睡眠模式。
作为附加信息，如果存在有关存在多少寻呼组(为D2D广播的目的)或者msg2将发送多少次(当寻呼组分类是不确定时)的信息，则可以预测msg3发送/接收时序。有关寻呼组或者msg2传输的数目这样的信息可以由eNB发送到UE。发送广播/组播信号的UE可以识别msg2可以被发送预先确定的次数，并且在发送最后的msg2之后期望发送msg3。也就是说，即使UE在传输的中间检测msg2，所期望的是不发送msg3。
做为选择，指示稍后msg2将发送多少次的字段可以包括在由eNB发送的msg2中，并且该字段可以解释为用于在每个msg2之后要发送的msg2的数目的计数器。也就是说，当计数器值达到0时的msg2可以被认为是最后的msg2。做为选择，如果msg3发送时序可以经由msg2精确地指定(例如，在其中发送msg3的子帧和无线电帧)，则甚至当msg2被接收多次时，UE仅仅需要仅在由相应的msg2重复地指示的一个时序发送msg3。
作为额外的动作，在寻呼组之间的间隔(在寻呼组的开启持续时间之间的间隔)以及在寻呼组的开启持续时间和msg3之间的间隔可以基本上指定为寻呼组或者特定的单元的整数倍，或者msg3发送/接收时序可以被调度为具有指定的间隔。这样的提示对于时序验证是有用的。例如，用于寻呼组(PG)#1的msg2和用于PG#2的msg2可以确定为具有N个时间单元，用于PG#2的msg2和用于PG#3的msg2可以确定为具有M个时间单元，并且用于PG#3的msg2和msg#3可以确定为具有K个时间单元。在这种情况下，N、M和K期望是常规的时序单元的整数倍。时序单元可以是N、M或者K。做为选择，该时序单元可以是PO(PF)的最小公倍数或者最大公约数。
图26是根据本发明一个实施例的通信设备的方框图。
参考图26，通信设备可以包括处理器11、存储器12和射频(RF)模块13。通信设备可以与包括相同的配置21、22和23的另一个通信设备执行D2D通信。
图26的一个通信设备可以是Tx UE，并且图26的另一个通信设备可以是eNB或者RxUE。为了描述的方便起见，图示图26的通信设备，并且某些模块可以被省略。此外，该通信设备可以进一步包括必要的模块。
在该通信设备中，处理器11和21可以执行用于执行根据本发明的实施例方法的大部分控制操作。存储器12和22可以连接到处理器11和21以存储必需的信息，并且RF单元13和23可以发送和接收RF信号以发送RF信号给处理器11和21。
以上描述的实施例是本发明的元素和特征以预先确定的方式的组合。除非另作说明，元素或者特征的每个可以认为是有选择性的。每个元素或者特征可以无需与其它的元素或者特征结合来实践。此外，本发明的一个实施例可以通过组合元素和/或特征的一部分构成。在本发明的实施例中描述的操作顺序可以重新排序。任何一个实施例的某些结构可以包括在另一个实施例中，并且可以以另一个实施例的相应的结构替换。
根据本发明的实施例可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或者其组合实现。在硬件结构的情况下，本发明的实施例可以通过通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程序逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等等实现。
在固件或者软件结构的情况下，根据本发明的实施例的方法可以通过一种执行如上所述的功能或者操作的模块、过程或者功能实现。例如，软件代码可以存储在存储单元中，然后可以由处理器执行。该存储单元可以设置在处理器的内部或者外部，以经由各种公知的装置将数据传送到处理器和从处理器接收数据。
本发明可以不脱离本发明的精神和基本特征，以除在此处阐述的那些之外其他特定的形式实施。因此，以上的描述在所有的方面被解释为说明性的而不是限制性的。本发明的范围将由所附的权利要求书的合理的解释确定，并且落在本发明的等效范围内的所有变化是在本发明的范围之内。
工业实用性
虽然已经基于适用于3GPP LTE***的示例描述了用于在无线通信***中使用D2D通信发送和接收信号的以上所述的方法及其装置，但是该方法和装置可适用于除了3GPPLTE***之外的各种无线通信***。

Claims (12)

1.一种用于在无线通信***中通过基站(BS)支持空闲用户设备(UE)的设备对设备(D2D)通信的方法，该方法包括：
从D2D发送(Tx)UE接收第一消息，所述第一消息对应于用于D2D通信的预先确定数目的签名中的一个；和
将第二消息发送到包括所述空闲UE的一个或多个D2D接收(Rx)UE，所述第二消息包括用于D2D信号的接收的控制信息，
其中，考虑到所述空闲UE的开始持续时间，所述BS发送所述第二消息,
其中，所述第二消息使得所述空闲UE接收第三消息，所述第三消息包括由所述D2D TxUE发送的D2D广播或者组播信号，以及
其中，所述控制信息包括有关何时空闲UE应该唤醒以及旁听来自所述D2D Tx UE的所述第三消息的信息。
2.根据权利要求1的方法，
其中，所述第二消息还被发送到所述D2D Tx UE，并且另外包括用于D2D信号传输的控制信息。
3.根据权利要求1的方法，
其中，用于D2D通信的所述签名不同于用于随机接入前导的签名。
4.根据权利要求1的方法，
其中，在不同于所述空闲UE的每个寻呼组的开启持续时间的另外的开启持续时间期间，所述BS发送所述第二消息。
5.根据权利要求1的方法，
其中，在所述空闲UE的每个寻呼组的每个开启持续时间期间，所述BS重复地发送所述第二消息。
6.根据权利要求1的方法，
其中，所述第二消息包括有关所述第三消息在其上被发送的无线电资源的信息。
7.根据权利要求6的方法，
其中，所述第二消息将所述空闲UE的每个寻呼组的不同的时序指示为所述第三消息的接收时序。
8.根据权利要求6的方法，
其中，所述第二消息将所述第三消息的接收时序共同地指示给所述空闲UE的寻呼组。
9.根据权利要求1的方法，
其中，所述D2D Tx UE是所述空闲UE，并且所述BS将所述第二消息发送到所述一个或多个D2D Rx UE，使得在RRC连接建立完成之前，所述D2D Tx UE发送所述第三消息。
10.根据权利要求1的方法，
其中，所述BS从所述发送UE接收所述第三消息以另外地将所述第三消息发送到所述一个或多个D2D Rx UE。
11.一种用于在无线通信***中由空闲用户设备(UE)接收设备对设备(D2D)信号的方法，该方法包括：
在所述空闲UE的开启持续时间期间，从基站(BS)接收第二消息，所述第二消息包括用于D2D信号接收的控制信息，其中，所述第二消息使所述空闲UE接收包括来自发送(Tx)UE的D2D广播或组播信号的第三消息，其中所述控制信息包括有关何时空闲UE应该唤醒以及旁听所述第三消息的信息；和
基于所述第二消息的控制信息，接收第三消息，
其中，考虑到所述空闲UE的寻呼组来确定所述第二消息。
12.根据权利要求11的方法，
其中，所述开启持续时间是在用于所述空闲UE的DRX操作的开启持续时间中另外配置的持续时间，在所述开启持续时间期间所述第二消息被接收。
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