CN106233814A - 在无线通信***中由处于rrc连接状态的终端执行的装置到装置(d2d)操作方法以及使用该方法的终端 - Google Patents
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Abstract
提供了一种在无线通信***中由处于RRC连接状态的终端执行的装置到装置(D2D)操作方法以及使用该方法的终端。该方法通过以下步骤来表征:确定无线电资源控制(RRC)连接建立过程是否有问题;以及当所述RRC连接建立过程被确定为有问题时,利用例外资源来发送D2D信号。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信,并且更具体地,涉及一种在无线通信***中由处于RRC连接状态的终端执行的装置到装置(D2D)操作方法以及使用该方法的终端。
背景技术
在国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)中,一直在执行对作为第三代之后的下一代移动通信***的国际移动电信(IMT)-Advanced的标准化。IMT-Advanced目的旨在在停止和低速移动状态下以1Gbps的数据传输速率并且在高速移动状态下以100Mbps的数据传输速率支持基于网际协议(IP)的多媒体服务。
第三代合作伙伴计划(3GPP)正在准备为基于OFDMA(正交频分多址)/SC-FDMA(单载波-频分多址)传输方案的长期演进(LTE)的改进方案的LTE-Advanced(LTE-A)作为满足IMT-Advanced的要求的***标准。LTE-A是针对IMT-Advanced的一个重要候选。
近年来,对在装置之间执行直接通信的装置到装置(D2D)技术的兴趣不断增加。具体地,D2D作为用于公共安全网络的通信技术正备受关注。商用通信网络已迅速地向LTE转变,但是在与现有通信标准的冲突问题和成本方面,当前的公共安全网络基于2G技术。针对技术差距和改进服务的请求导致改进公共安全网络的努力。
与商用通信网络相比,公共安全网络具有高服务要求(可靠性和安全性)。具体地,当蜂窝通信的覆盖范围不足或者未被使用时,需要装置之间的直接信号发送/接收,即,D2D操作。
D2D操作可以是相邻装置之间的信号发送/接收,以具有各种优点。例如,D2D终端可以以高传输速率和低延迟执行数据通信。此外,D2D操作可以分发集中于基站的业务。如果D2D终端用作中继装置,则D2D终端可以用来扩展基站的覆盖范围。
此外,处于无线电资源控制(RRC)空闲状态的终端可以与不同的终端一起执行D2D操作。在执行D2D操作的同时,终端可以发起RRC连接建立过程以与特定小区建立RRC连接。然而,如果它未能在多于特定时间内与特定小区建立RRC连接,则终端执行介质访问控制(MAC)的重置或复位等的过程。当该过程被执行时,可以停止由终端执行的D2D操作。因为在D2D操作中着重公共安全,所以需要用于连续地执行D2D操作而不中断以保持可靠性的方法。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种在无线通信***中由终端执行的装置到装置(D2D)操作方法以及使用该方法的终端。
技术解决方案
在一个方面中,提供了一种用于在无线通信***中由用户设备(UE)执行的装置到装置(D2D)操作的方法。所述方法包括以下步骤:确定无线电资源控制(RRC)连接建立过程是否有问题;以及如果所述RRC连接建立过程有问题,则通过利用例外(exceptional)资源来发送D2D信号。
如果所述RRC连接建立过程失败,则可以确定所述RRC连接建立过程有问题。
在确定所述RRC连接建立过程是否有问题的步骤中,当所述UE发送RRC连接请求时所启动的定时器期满时,可以确定所述RRC连接建立过程有问题。
所述例外资源可以由***信息指示。
所述***信息可以由所述UE发起所述RRC连接建立过程的小区来广播。
所述D2D信号可以是D2D通信中使用的控制信息或数据。
所述UE可以处于RRC空闲状态。
当接收到针对所述UE的专用D2D配置或者接收到用于在所述RRC连接建立过程成功时释放RRC连接的命令时,可以停止利用所述例外资源。
在另一方面中,提供了一种用户设备(UE)。该UE包括:射频(RF)单元,该RF单元发送和接收无线电信号;以及处理器,该处理器在操作上联接至所述RF单元,其中,该处理器执行以下操作:确定无线电资源控制RRC连接建立过程是否有问题;以及如果确定所述RRC连接建立过程有问题,则通过利用例外资源来发送装置到装置(D2D)信号。
有益效果
根据本发明,在处于无线电资源控制(RRC)空闲状态的终端针对不同的终端执行装置到装置(D2D)操作的处理中,处于RRC空闲状态的所述终端尝试针对特定小区的RRC连接建立过程,并且即使这个过程失败,也能够连续地执行D2D操作而不必停止D2D操作。因此,能够提高用于支持D2D操作的网络的操作可靠性。
附图说明
图1示出应用了本发明的无线通信***。
图2是示出用于用户平面的无线协议架构的示图。
图3是示出用于控制平面的无线协议架构的示图。
图4是示出处于RRC空闲状态的UE的操作的流程图。
图5是示出建立RRC连接的过程的流程图。
图6是示出RRC连接重新配置过程的流程图。
图7是示出RRC连接重新建立过程的示图。
图8例示了终端可以在RRC_IDLE状态下具有的子状态以及子状态转变处理。
图9例示了用于ProSe的参考结构。
图10例示了执行ProSe直接通信的终端和小区覆盖范围的布置示例。
图11例示了用于ProSe直接通信的用户平面协议栈。
图12例示了用于D2D发现的PC 5接口。
图13例示了ProSe直接发现过程的实施方式。
图14例示了ProSe直接发现过程的另一实施方式。
图15例示了根据本发明的实施方式的UE的D2D操作方法。
图16例示了根据本发明的另一实施方式的UE的D2D操作方法。
图17例示了将图16的方法应用于处于RRC空闲状态的UE的示例。
图18例示了根据本发明的实施方式的UE的D2D操作方法。
图19例示了应用图18的方法的示例。
图20是根据本发明的实施方式的UE的框图。
具体实施方式
图1示出本发明所应用于的无线通信***。该无线通信***也可被称作演进UMTS地面无线电接入网络(E-UTRAN)或长期演进(LTE)/LTE-A***。
E-UTRAN包括向用户设备(UE)10提供控制平面和用户平面的至少一个基站(BS)20。UE 10可以是固定的或移动的,并且可被称作诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)、移动终端(MT)、无线装置等这样的另一术语。BS 20通常是与UE 10通信的固定站,并且可被称作诸如演进节点B(eNB)、基站收发机***(BTS)、接入点等这样的另一术语。
BS 20通过X2接口互连。BS 20还通过S1接口连接到演进分组核心(EPC)30,更具体地讲,通过S1-MME连接到移动性管理实体(MME)并通过S1-U连接到服务网关(S-GW)。
EPC 30包括MME、S-GW和分组数据网络网关(P-GW)。MME具有UE的接入信息或者UE的能力信息,这种信息通常用于UE的移动性管理。S-GW是以E-UTRAN作为终点的网关。P-GW是以PDN作为终点的网关。
UE与网络之间的无线电接口协议的层可基于通信***中熟知的开放***互连(OSI)模型的下面三层被分为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。在它们当中,属于第一层的物理(PHY)层利用物理信道提供信息传送服务,属于第三层的无线电资源控制(RRC)层用于控制UE与网络之间的无线电资源。为此,RRC层在UE与BS之间交换RRC消息。
图2是示出用于用户平面的无线协议架构的示图。图3是示出用于控制平面的无线协议架构的示图。用户平面是用于用户数据传输的协议栈。控制平面是用于控制信号传输的协议栈。
参照图2和图3,PHY层通过物理信道向上层提供信息传送服务。PHY层通过传输信道连接到作为PHY层的上层的介质访问控制(MAC)层。通过传输信道在MAC层与PHY层之间传送数据。传输信道根据如何通过无线电接口传送数据及其特性来分类。
数据在不同的PHY层(即,发送机的PHY层和接收机的PHY层)之间通过物理信道来移动。物理信道可根据正交频分复用(OFDM)方案来调制,并且使用时间和频率作为无线电资源。
MAC层的功能包括逻辑信道与传输信道之间的映射以及通过物理信道提供的传输块在属于逻辑信道的MAC服务数据单元(SDU)的传输信道上的复用和解复用。MAC层通过逻辑信道向无线电链路控制(RLC)层提供服务。
RLC层的功能包括RLC SDU的级联、分段和重组。为了确保无线电承载(RB)所需的各种类型的服务质量(QoS),RLC层提供三种类型的操作模式:透明模式(TM)、未确认模式(UM)和确认模式(AM)。AM RLC通过自动重传请求(ARQ)来提供纠错。
RRC层仅被定义于控制平面上。RRC层与无线电承载的配置、重新配置和释放关联,并且负责逻辑信道、传输信道和PHY信道的控制。RB表示由第一层(PHY层)和第二层(MAC层、RLC层和PDCP层)提供以便在UE与网络之间传送数据的逻辑路线。
用户平面上的分组数据会聚协议(PDCP)层的功能包括用户数据的传送以及头压缩和加密。用户平面上的PDCP层的功能还包括控制平面数据的传送和加密/完整性保护。
RB被配置为什么意指定义无线协议层和信道的特性以便提供特定服务并且配置各个详细参数和操作方法的过程。RB可被分为信令RB(SRB)和数据RB(DRB)两种类型。SRB用作在控制平面上发送RRC消息的通道,DRB用作在用户平面上发送用户数据的通道。
如果在UE的RRC层与E-UTRAN的RRC层之间建立RRC连接,则UE处于RRC连接状态。如果不是,则UE处于RRC空闲状态。
用于从网络向UE发送数据的下行链路传输信道包括用于发送***信息的广播信道(BCH)以及用于发送用户业务或控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可通过下行链路SCH来发送,或者可通过另外的下行链路多播信道(MCH)来发送。此外,用于从UE向网络发送数据的上行链路传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)以及用于发送用户业务或控制消息的上行链路共享信道(SCH)。
位于传输信道上方并被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
物理信道包括时域中的多个OFDM符号和频域中的多个子载波。一个子帧包括时域中的多个OFDM符号。RB是资源分配单位,包括多个OFDM符号和多个子载波。另外,各个子帧可将对应子帧的特定OFDM符号(例如,第一OFDM符号)的特定子载波用于物理下行链路控制信道(PDCCH),即,L1/L2控制信道。传输时间间隔(TTI)是子帧传输的单位时间。
下面描述UE的RRC状态和RRC连接方法。
RRC状态意指UE的RRC层是否与E-UTRAN的RRC层逻辑连接,UE的RRC层与E-UTRAN的RRC层逻辑连接的情况被称为RRC连接状态。UE的RRC层没有与E-UTRAN的RRC层逻辑连接的情况被称为RRC空闲状态。由于处于RRC连接状态的UE具有RRC连接,所以E-UTRAN可检查各个小区中对应UE的存在,因此可有效地控制UE。相比之下,E-UTRAN无法检查处于RRC空闲状态的UE,核心网络(CN)在各个跟踪区域(即,比小区更大的区域单元)中管理处于RRC空闲状态的UE。即,仅针对各个大的区域来检查是否存在处于RRC空闲状态的UE。因此,UE需要转变为RRC连接状态以便提供诸如语音或数据这样的常用移动通信服务。
当用户首先接通UE的电源时,UE首先搜索合适的小区并且在对应小区中保持在RRC空闲状态下。处于RRC空闲状态的UE在需要建立RRC连接时通过RRC连接过程来与E-UTRAN建立RRC连接,并且转变为RRC连接状态。处于RRC空闲状态的UE需要建立RRC连接的情况包括多种情况。例如,所述情况可包括出于诸如用户尝试呼叫的原因而需要发送上行链路数据以及作为对从E-UTRAN接收的寻呼消息的响应发送响应消息。
位于RRC层上面的非接入层面(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理这样的功能。
在NAS层中,为了管理UE的移动性,定义了两种类型的状态:EPS移动性管理-REGISTERED(EMM-REGISTERED)和EMM-DEREGISTERED。这两种状态被应用于UE和MME。UE初始处于EMM-DEREGISTERED状态。为了接入网络,UE通过初始附接过程来执行向对应网络注册UE的处理。如果附接过程成功执行,则UE和MME变为EMM-REGISTERED状态。
为了管理UE与EPC之间的信令连接,定义了两种类型的状态:EPS连接管理(ECM)-IDLE状态和ECM-CONNECTED状态。这两种状态被应用于UE和MME。当处于ECM-IDLE状态的UE与E-UTRAN建立RRC连接时,该UE变为ECM-CONNECTED状态。处于ECM-IDLE状态的MME在它与E-UTRAN建立S1连接时变为ECM-CONNECTED状态。当UE处于ECM-IDLE状态时,E-UTRAN没有关于UE的上下文的信息。因此,处于ECM-IDLE状态的UE执行与基于UE的移动性有关的过程(例如,小区选择或小区重选),而无需从网络接收命令。相比之下,当UE处于ECM-CONNECTED状态时,响应于来自网络的命令来管理UE的移动性。如果处于ECM-IDLE状态的UE的位置不同于网络所知的位置时,UE通过跟踪区域更新过程将其对应位置告知给网络。
下面描述***信息。
***信息包括为了UE接入BS,UE需要知道的必要信息。因此,UE需要在接入BS之前接收所有***信息,并且需要总是具有最新***信息。另外,由于***信息是要被一个小区中的所有UE知道的信息,所以BS周期性地发送***信息。***信息被分成主信息块(MIB)和多个***信息块(SIB)。
MIB可以包括当需要从小区获得其它信息时最必要并且被最频繁地发送的有限数目的参数。UE在下行链路同步之后首先搜索MIB。MIB可以包括信息,诸如支持下行链路信道带宽、PHICH配置和同步并且作为定时准则和eNB发送天线配置的SFN。可以通过广播在广播信道(BCH)上发送MIB。
所包括的SIB的SystemInformationBlockType1(SIB1)被包括在“SystemInformationBlockType1”消息中并发送。除SIB1以外的剩余SIB被包括在***信息消息中并发送。为了将SIB映射到***信息消息可以通过包括在SIB1中的调度信息列表参数来灵活地配置。在这种情况下,这些SIB中的每一个被包括在单个***信息消息中。并且仅具有相同的调度要求值(例如,周期)的SIB可以被映射到相同的***信息消息。此外,SystemInformationBlockType2(SIB2)总是被映射到与调度信息列表的***信息消息列表内的第一条目对应的***信息消息。可以在同一周期内发送多个***信息消息。SIB1和所有***信息消息在DL-SCH上发送。
除了广播传输之外,在E-UTRAN中,SIB1可以在它包括像现有配置值一样配置的参数的状态下用专用信号通知。在这种情况下,SIB1可以被包括在RRC连接重新配置消息中并发送。
SIB1包括与UE小区接入有关的信息,并且限定其它SIB的调度。SIB1可包括与网络的PLMN标识符、跟踪区域代码(TAC)和小区ID、指示小区是否为能够被驻留的小区的小区限制状态、小区内所需的最低接收水平(被用作小区重选准则)以及其它SIB的传输时间和周期有关的信息。
SIB2可以包括为所有类型UE所共有的无线电资源配置信息。SIB2可以包括与上行链路载波频率和上行链路信道带宽、RACH配置、寻呼配置、上行链路功率控制配置、探测基准信号配置、支持ACK/NACK传输的PUCCH配置以及PUSCH配置有关的信息。
UE可以仅对主小区(PCell)应用用于获得***信息并且检测***信息的改变的过程。在辅小区(SCell)中,当对应SCell被添加时,E-UTRAN可以通过专用信令提供与RRC连接状态操作有关的所有条***信息。当与所配置的SCell有关的***信息发生改变时,E-UTRAN可以释放所考虑的SCell并且随后添加经改变的***信息。这可以与单个RRC连接重新配置消息一起被执行。E-UTRAN可以通过专用信令来配置与已被考虑的SCell内广播的值不同的参数值。
UE需要保证特定类型的***信息的有效性,并且这种***信息被称作必需***信息。可以定义必需***信息如下。
-如果UE处于RRC空闲状态:除了SIB2至SIB8之外,UE还需要被保证以使得它具有MIB和SIB1的有效版本。这可以遵照所考虑的无线电接入技术(RAT)的支持。
-如果UE处于RRC连接状态:UE需要被保证以使得它具有MIB、SIB1和SIB2的有效版本。
通常,可以在获得***信息之后最多3小时以内保证***信息的有效性。
通常,由网络提供给UE的服务可分成如下三种类型。另外,UE根据可向UE提供什么服务来不同地识别小区的类型。在以下描述中,首先描述服务类型,然后描述小区的类型。
1)有限服务:此服务提供紧急呼叫以及地震和海啸预警***(ETWS),并且可由可接受的小区提供。
2)合适服务:此服务意指一般用途的公共服务,可由合适小区(或正常小区)提供。
3)运营商服务:此服务意指用于通信网络运营商的服务。此小区仅可由通信网络运营商使用,不可由一般用户使用。
与小区所提供的服务类型有关,小区的类型可如下分类。
1)可接受小区:此小区是可向UE提供有限服务的小区。此小区是从对应UE的角度未被禁止并且满足UE的小区选择标准的小区。
2)合适小区:此小区是可向UE提供合适服务的小区。此小区满足可接受小区的条件,也满足附加条件。附加条件包括合适小区需要属于对应UE可接入的公共陆地移动网络(PLMN)并且合适小区是UE的跟踪区域更新过程的执行未被禁止的小区。如果对应小区是CSG小区,则该小区需要是UE可作为CSG的成员接入的小区。
3)禁止小区:此小区是通过***信息来广播指示被禁止的小区的信息的小区。
4)保留小区:此小区是通过***信息来广播指示被保留的小区的信息的小区。
图4是示出处于RRC空闲状态的UE的操作的流程图。图4示出初始接通电源的UE经历小区选择过程,向网络注册,然后必要时执行小区重选的过程。
参照图4,UE选择UE与公共陆地移动网络(PLMN)(即,向UE提供服务的网络)通信的无线电接入技术(RAT)(S410)。关于PLMN和RAT的信息可由UE的用户选择,并且可使用存储在通用订户识别模块(USIM)中的信息。
UE选择具有最大值并且属于测量的BS以及信号强度或质量大于特定值的小区的小区(小区选择)(S420)。在这种情况下,电源关闭的UE执行小区选择,这可被称为初始小区选择。小区选择过程稍后详细描述。在小区选择之后,UE接收由BS周期性地发送的***信息。所述特定值表示在***中为了确保数据发送/接收中的物理信号的质量而定义的值。因此,所述特定值可根据所应用的RAT而不同。
如果需要网络注册,则UE执行网络注册过程(S430)。UE向网络注册它的信息(例如,IMSI)以便从网络接收服务(例如,寻呼)。UE不是每次选择小区时向网络注册,而是在包括在***信息中的关于网络的信息(例如,跟踪区域标识(TAI))不同于UE所知的关于网络的信息时向网络注册。
UE基于小区所提供的服务环境或者UE的环境来执行小区重选(S440)。如果基于向UE提供服务的BS测量的信号的强度或质量的值低于基于邻近小区的BS测量的值,则UE选择属于其它小区并且提供比UE所接入的BS的小区更好的信号特性的小区。此过程区别于第二过程的初始小区选择,被称为小区重选。在这种情况下,为了响应于信号特性的改变而频繁地重选小区,设置时间限制条件。小区重选过程稍后详细描述。
图5是示出建立RRC连接的过程的流程图。
UE将请求RRC连接的RRC连接请求消息发送给网络(S510)。网络发送RRC连接建立消息作为对该RRC连接请求的响应(S520)。在接收到RRC连接建立消息之后,UE进入RRC连接模式。
UE向网络发送用于检查RRC连接的成功完成的RRC连接建立完成消息(S530)。
图6是示出RRC连接重新配置过程的流程图。RRC连接重新配置用于修改RRC连接。这用于建立/修改/释放RB、执行切换以及建立/修改/释放测量。
网络向UE发送用于修改RRC连接的RRC连接重新配置消息(S610)。作为对该RRC连接重新配置消息的响应,UE向网络发送用于检查RRC连接重新配置的成功完成的RRC连接重新配置完成消息(S620)。
以下描述公共陆地移动网络(PLMN)。
PLMN是由移动网络运营商设置并运营的网络。各个移动网络运营商运营一个或更多个PLMN。各个PLMN可由移动国家代码(MCC)和移动网络代码(MNC)标识。小区的PLMN信息被包括在***信息中并被广播。
在PLMN选择、小区选择和小区重选中,终端可考虑各种类型的PLMN。
归属PLMN(HPLMN):具有与终端IMSI的MCC和MNC匹配的MCC和MNC的PLMN。
等同HPLMN(EHPLMN):用作HPLMN的等同物的PLMN。
注册PLMN(RPLMN):成功完成位置注册的PLMN。
等同PLMN(EPLMN):用作RPLMN的等同物的PLMN。
各个移动服务消费者在HPLMN中订阅。当通过HPLMN或EHPLMN向终端提供一般服务时,终端不处于漫游状态。此外,当通过除了HPLMN/EHPLMN以外的PLMN向终端提供服务时,终端处于漫游状态。在这种情况下,PLMN表示访问PLMN(VPLMN)。
当UE初始接通电源时,UE搜索可用公共陆地移动网络(PLMN)并且选择能够向UE提供服务的合适PLMN。PLMN是由移动网络运营商部署或运营的网络。各个移动网络运营商运营一个或更多个PLMN。各个PLMN可由移动国家代码(MCC)和移动网络代码(MNC)来标识。关于小区的PLMN的信息被包括在***信息中并被广播。UE尝试向所选择的PLMN注册。如果注册成功,则所选择的PLMN变为注册PLMN(RPLMN)。网络可将PLMN列表用信号通知给UE。在这种情况下,包括在PLMN列表中的PLMN可被视为诸如RPLMN的PLMN。向网络注册的UE需要能够总是被网络可达的。如果UE处于ECM-CONNECTED状态(同样,RRC连接状态),则网络识别出向UE提供服务。然而,如果UE处于ECM-IDLE状态(同样,RRC空闲状态),则UE的情形在eNB中无效,而是被存储在MME中。在这种情况下,通过跟踪区域(TA)的列表的粒度仅向MME告知处于ECM-IDLE状态的UE的位置。单个TA由跟踪区域标识(TAI)来标识,该TAI由TA所属于的PLMN的标识符以及在PLMN内唯一地表示TA的跟踪区域代码(TAC)形成。
以下,UE选择属于所选择的PLMN所提供的小区并且具有能够向UE提供合适服务的信号质量和特性的小区。
以下是由终端选择小区的过程的详细描述。
当电源被打开或者终端位于小区中时,终端执行通过选择/重选合适质量小区来接收服务的过程。
处于RRC空闲状态的终端应该通过总是选择合适质量的小区来准备好通过该小区来接收服务。例如,刚打开电源的终端应该选择合适质量的小区来向网络注册。如果处于RRC连接状态的终端进入RRC空闲状态,则终端应该选择小区以用于停留在RRC空闲状态。这样,由终端选择满足特定条件的小区以便处于诸如RRC空闲状态的服务空闲状态的过程表示小区选择。由于在处于RRC空闲状态下的小区当前未确定的状态下执行小区选择,所以重要的是尽可能快地选择小区。因此,如果小区提供预定水平或更高的无线信号质量,则尽管该小区没有提供最佳无线信号质量,在终端的小区选择过程期间也可选择该小区。
参照3GPP TS 36.304V8.5.0(2009-03)“User Equipment(UE)procedures inidle mode(Release 8)”描述在3GPP LTE中由终端选择小区的方法和过程。
小区选择过程基本上分为两种类型。
首先是初始小区选择过程。在此过程中,UE没有关于无线信道的初步信息。因此,UE搜索所有无线信道以便找出合适小区。UE在各个信道中搜索最强的小区。此后,如果UE仅需要搜索满足小区选择标准的合适小区,则UE选择对应小区。
接下来,UE可利用所存储的信息或者利用由小区广播的信息来选择小区。因此,与初始小区选择过程相比,小区选择可快速。如果UE仅需要搜索满足小区选择标准的小区,则UE选择对应小区。如果通过这种过程没有检索到满足小区选择标准的合适小区,则UE执行初始小区选择过程。
小区选择标准可如下式1定义。
[式1]
Srxlev>0并且Squal>0
其中:
Srxlev=Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)-Pcompensation
Squal=Qqualmeas-(Qqualmin+Qqualminoffset)
在这种情况下,在式1中,这些变量可以如下表1定义。
[表1]
Qrxlevminoffset和Qqualminoffset(即,用信号通知的值)是在UE驻留在VPLMN内的正常小区上的同时对具有更高优先级的PLMN的周期性发现的结果,并且仅当小区选择被评估时才可以被应用。如上所述,在对具有更高优先级的PLMN的周期性发现期间,UE可以利用从具有这种更高优先级的PLMN的另一小区存储的参数值来执行小区选择评估。
在UE通过小区选择过程选择任何小区之后,UE与BS质检的信号的强度或者质量可能由于UE的移动性或者无线电环境的改变而改变。如果所选择的小区的质量发生改变,则UE可以选择提供更好质量的另一小区。
在UE通过小区选择过程选择特定小区之后,UE与BS之间的信号的强度或质量可由于UE的移动性或无线环境的改变而改变。因此,如果所选择的小区的质量劣化,则UE可选择提供更好质量的另一小区。如果如上所述重选小区,则UE选择提供比当前选择的小区更好的信号质量的小区。这种过程被称为小区重选。通常,小区重选过程的基本目的是从无线电信号的质量的角度选择向UE提供最佳质量的小区。
除了无线电信号的质量的角度以外,网络可确定与各个频率对应的优先级并且可将所确定的优先级告知UE。接收到所述优先级的UE在小区重选过程中与无线电信号质量标准相比优先考虑优先级。
如上所述,存在根据无线环境的信号特性来选择或重选小区的方法。在重选小区时选择小区以用于重选时,可根据小区的RAT和频率特性存在下面的小区重选方法。
-频率内小区重选:UE重选具有与RAT(例如,UE驻留的小区)相同的中心频率的小区。
-频率间小区重选:UE重选具有与RAT(例如,UE驻留的小区)不同的中心频率的小区。
-RAT间小区重选:UE重选使用与UE驻留的RAT不同的RAT的小区。
小区重选过程的原理如下。
首先,UE测量服务小区和邻近小区的质量以用于小区重选。
其次,基于小区重选标准执行小区重选。小区重选标准具有与服务小区和邻近小区的测量有关的下列特性。
频率内小区重选基本上基于排序。排序是定义用于评估小区重选的标准值并且根据标准值的大小利用标准值对小区进行编号的任务。具有最佳标准的小区通常被称为最佳排序小区。小区标准值基于由UE测量的对应小区的值,并且如果需要可以是应用了频率偏移或小区偏移的值。
频率间小区重选基于由网络提供的频率优先级。UE尝试驻留在具有最高频率优先级的频率。网络可通过广播信令来提供将由小区内的UE共同应用的频率优先级,或者可通过UE专用信令向各个UE提供频率特定优先级。通过广播信令提供的小区重选优先级可表示公共优先级。由网络针对各个终端设定的小区重选优先级可表示专用优先级。如果接收到专用优先级,则终端可一起接收与专用优先级关联的有效时间。如果接收到专用优先级,则终端启动按照一起接收的有效时间设定的有效性定时器。在有效定时器运行的同时,终端在RRC空闲模式下应用专用优先级。如果有效定时器届满,则终端丢弃专用优先级并且再次应用公共优先级。
对于频率间小区重选,网络可针对各个频率向UE提供小区重选中所使用的参数(例如,频率特定偏移)。
对于频率内小区重选或频率间小区重选,网络可向UE提供用于小区重选的邻近小区列表(NCL)。NCL包括用于小区重选的小区特定参数(例如,小区特定偏移)。
对于频率内小区重选或频率间小区重选,网络可向UE提供用于小区重选的小区重选黑名单。UE对黑名单中所包括的小区不执行小区重选。
下面描述小区重选评估过程中执行的排序。
用于给出小区的优先级的排序准则如式2定义。
[式2]
RS=Qmeas,s+Qhyst,Rn=Qmeas,n-Qoffset
在式2中,Rs是UE现在驻留的服务小区的排序准则,Rn是邻近小区的排序准则,Qmeas,s是由UE测量的服务小区的质量值,Qmeas,n是由UE测量的邻近小区的质量值,Qhyst是用于排序的滞后值,Qoffset是两个小区之间的偏移。
在频率内小区重选中,如果UE接收到服务小区与邻近小区之间的偏移“Qoffsets,n”,则Qoffset=Qoffsets,n。如果UE没有接收到Qoffsets,n,则Qoffset=0。
在频率间小区重选中,如果UE接收到对应小区的偏移“Qoffsets,n”,则Qoffset=Qoffsets,n+Qfrequency。如果UE没有接收到Qoffsets,n,则Qoffset=Qfrequency。
如果服务小区的排序准则Rs和邻近小区的排序准则Rn在相似状态下改变,则作为改变结果,排序优先级频繁改变,并且UE可能交替地重选这两个小区。Qhyst是给予小区重选滞后以防止UE交替地重选两个小区的参数。
UE根据上式来测量服务小区的Rs和邻近小区的Rn,将具有最大排序准则值的小区当作最佳排序小区,并重选该小区。
根据该基准,可以查看小区的质量是小区重选中的最重要标准。如果所重选的小区不是合适小区,则UE从小区重选目标中排除对应频率或对应小区。
在下文中,将描述无线电链路故障(RLF)。
UE继续执行测量以便保持与UE从其接收服务的服务小区的无线电链路的质量。UE确定在当前情形下是否由于与服务小区的无线电链路的质量劣化而无法进行通信。如果由于服务小区的质量过低而几乎无法进行通信,则UE将当前情形确定为RLF。
如果确定RLF,则UE放弃保持与当前服务小区的通信,通过小区选择(或小区重选)过程选择新小区,并且尝试与该新小区重新建立RRC连接。
在3GPP LTE的规范中,以下示例被当作无法进行正常通信的情况。
-UE基于UE的PHY层的无线电质量测量结果确定下行链路通信链路的质量存在严重问题的情况(在执行RLM的同时确定PCell的质量低的情况)。
-上行链路传输由于在MAC子层中随机接入过程继续失败而成问题的情况。
-上行链路传输由于在RLC子层中上行链路数据传输继续失败而成问题的情况。
-确定切换失败的情况。
-UE所接收到的消息没有通过完整性检查的情况。
下面更详细地描述RRC连接重新建立过程。
图7是示出RRC连接重新建立过程的示图。
参照图7,UE停止使用信令无线电承载(SRB)#0以外已配置的所有无线电承载,并且将接入层面(AS)的各种类型的子层初始化(S710)。另外,UE将各个子层和PHY层配置为默认配置。在此过程中,UE保持RRC连接状态。
UE执行用于执行RRC连接重新配置过程的小区选择过程(S720)。RRC连接重新建立过程的小区选择过程可按照与处于RRC空闲状态的UE执行的小区选择过程相同的方式来执行,但是UE保持RRC连接状态。
在执行小区选择过程之后,UE通过检查对应小区的***信息来确定对应小区是否为合适小区(S730)。如果确定所选择的小区是合适的E-UTRAN小区,则UE将RRC连接重新建立请求消息发送给对应小区(S740)。
此外,如果通过用于执行RRC连接重新建立过程的小区选择过程确定所选择的小区是使用与E-UTRAN不同的RAT的小区,则UE停止RRC连接重新建立过程并进入RRC空闲状态(S750)。
UE可被实现为完成通过小区选择过程以及所选择的小区的***信息的接收来检查所选择的小区是否为合适小区。为此,UE可在RRC连接重新建立过程开始时驱动定时器。如果确定UE选择了合适小区,则该定时器可停止。如果定时器届满,则UE可认为RRC连接重新建立过程失败,并且可进入RRC空闲状态。这种定时器以下被称作RLF定时器。在LTE规范TS 36.331中,称为“T311”的定时器可用作RLF定时器。UE可从服务小区的***信息获得定时器的设定值。
如果从UE接收到RRC连接重新建立请求消息并且接受该请求,则小区将RRC连接重新建立消息发送给UE。
从小区接收到RRC连接重新建立消息的UE利用SRB1重新配置PDCP子层和RLC子层。另外,UE计算与安全设置有关的各种密钥值,并且将负责安全的PDCP子层重新配置为新计算出的安全密钥值。因此,UE与小区之间的SRB1是开放的,UE和小区可交换RRC控制消息。UE完成SRB1的重启,并且将指示RRC连接重新建立过程已完成的RRC连接重新建立完成消息发送给小区(S760)。
相比之下,如果从UE接收到RRC连接重新建立请求消息并且未接受该请求,则小区将RRC连接重新建立拒绝消息发送给UE。
如果成功执行RRC连接重新建立过程,则小区和UE执行RRC连接重新配置过程。因此,UE恢复在执行RRC连接重新建立过程之前的状态,最大程度地确保服务的连续性。
图8例示了终端可以在RRC_IDLE状态下具有的子状态以及子状态转变处理。
参照图8,终端执行初始小区选择处理(S801)。当不存在存储的关于PLMN的小区信息或者未找到适合的小区时,可以执行初始小区选择处理。
如果在初始小区选择处理中未找到适合的小区,则终端转变为任何小区选择状态(S802)。可选小区选择状态表示不驻留在适合的小区和可接受的小区二者上的状态。可选小区选择状态是由终端尝试以便找到可以驻留的可选PLMN的可接受的小区。当终端未找到可以驻留的小区时,终端被连续地保持在可选小区选择状态下,直到找到可接受的小区为止。
如果在初始小区选择处理中找到适合的小区,则状态转变为正常驻留状态(S803)。正常驻留状态表示驻留在正常小区上的状态。寻呼信道是根据通过***信息给出的信息而选择以监视的,并且可以执行针对小区重选的评估处理。
在正常驻留状态(S803)下,如果导致了小区重选评估处理(S804),则执行小区重选评估处理(S804)。如果在小区重选评估处理中找到适合的小区(S804),则终端再次转变为正常驻留状态(S803)。
如果在任何小区选择状态下找到可接受的小区(S802),则终端转变为任何小区驻留状态(S805)。任何小区驻留状态(S805)表示驻留在可接受的小区上的状态。
在任何小区驻留状态(S805)下,终端可以根据通过***信息给出以监视的信息来选择寻呼信道,并且可以执行小区重选评估处理(S806)。如果在小区重选评估处理中未找到可接受的小区(S806),则终端转变任何小区选择状态(S802)。
在下文中,将描述D2D操作。在3GPP LTE-A中,与D2D操作有关的服务是指基于邻近的服务(ProSe)。在下文中,ProSe是具有D2D操作的等同概念,并且可以与D2D操作一起兼容地使用ProSe。现在对ProSe进行描述。
ProSe包括ProSe直接通信和ProSe直接发现。ProSe直接通信表示由两个或更多个相邻终端执行的通信。终端可以利用用户平面的协议来执行通信。支持ProSe的UE意指用于支持与ProSe的需求有关的处理的UE。除非另外定义,否则支持ProSe的UE包括公共安全UE和非公共安全UE二者。公共安全UE表示用于支持公共安全指定的功能和ProSe处理二者的UE。非公共安全UE是支持ProSe处理但是不支持公共安全指定的功能的终端。
ProSe直接发现是支持ProSe的UE发现另一支持ProSe的UE的处理。在这种情况下,使用仅两个支持ProSe的UE的能力。EPC级ProSe发现表示EPC确定2个支持ProSe的终端是否彼此靠近并且将其靠近状态报告给这两个支持ProSe的终端的处理。
在下文中,ProSe直接通信可以是指D2D通信,并且ProSe直接发现可以是指D2D发现。
图9例示了用于ProSe的参考结构。
参照图9,用于ProSe的参考结构包括具有E-UTRAN的多个终端、EPC以及ProSe应用程序、ProSe应用(APP)服务器和ProSe功能。
EPC是E-UTRAN的代表性示例。EPC可以包括MME、S-GW、P-GW、策略和计费规则功能(PCRF)以及归属订户服务器(HSS)。
ProSe应用服务器是ProSe的用户,以便使应用运转。ProSe应用服务器可以与终端中的应用程序进行通信。终端中的应用程序可以使用ProSe能力来使应用运转。
ProSe功能可以包括以下功能中的至少一种,但是不限于此。
-经由朝向第三方应用的基准点交互工作
-用于发现和直接通信的UE的授权和配置
-启用EPC级ProSe发现的功能
-ProSe相关新订户数据和数据存储的处理,以及ProSe标识的处理
-安全性相关功能
-对用于策略相关功能的EPC提供控制
-提供用于计费的功能(经由EPC或者在EPC外部,例如,离线计费)
在下文中,将在用于ProSe的参考结构中描述基准点和基准接口。
-PC1:终端中的ProSe应用程序与ProSe应用服务器中的ProSe应用程序之间的基准点。PC1用于定义应用级方面的信令要求。
-PC2:是ProSe应用服务器与ProSe功能之间的基准点。PC2用于定义ProSe应用服务器与ProSe功能之间的交互。ProSe功能的ProSe数据库的应用数据更新可以是交互的示例。
-PC3:是终端与ProSe功能之间的基准点。PC3用于定义终端与ProSe功能之间的交互。用于ProSe发现和通信的配置可以是交互的示例。
-PC4:是EPC与ProSe功能之间的基准点。PC4用于定义EPC与ProSe功能之间的交互。交互可以例示用于1:1通信的路径或者用于实时会话管理或移动性管理的ProSe服务何时被授权。
-PC5:是用于使用终端之间的发现、通信和中继以及1:1通信的控制/用户平面的基准点。
-PC6:是用于使用诸如包括在不同的PLMN中的用户之间的ProSe发现这样的功能的基准点。
-SGi:可以被用于应用数据和应用级控制信息交换。
<ProSe直接通信(D2D通信)>
ProSe直接通信是两个公共安全终端可以通过PC 5接口执行直接通信的通信模式。可以在E-UTRAN的覆盖范围内接收服务的情况或者在使E-UTRNA的覆盖范围分离的情况二者下支持该通信模式。
图10例示了执行ProSe直接通信的终端和小区覆盖范围的布置示例。
参照图10(a),UE A和UE B可以位于小区覆盖范围之外。参照图10(b),UE A可以位于小区覆盖范围内并且UE B可以位于小区覆盖范围之外。参照10(c),UE A和UE B二者可以位于小区覆盖范围内。参照图10(d),UE A可以位于第一小区的覆盖范围内并且UE B可以在第二小区的覆盖范围内。
如上所述,可以在被设置在各个位置处的终端之间执行ProSe直接通信。
此外,可以在ProSe直接通信中使用以下ID。
源第2层(source layer-2)ID:源第2层ID标识PC 5接口中的分组的发送者。
目的第2层(purpose layer-2)ID:目的第2层ID标识PC 5接口中的分组的目标。
SA L1ID:SA L1ID表示PC 5接口中的调度指派(SA)中的ID。
图11例示了用于ProSe直接通信的用户平面协议栈。
参照图11,PC 5接口包括PDCH层、RLC层、MAC层和PHY层。
在ProSe直接通信中可能不存在HARQ反馈。MAC报头可以包括源第2层ID和目的第2层ID。
<针对ProSe直接通信的无线电资源指派>。
关于针对ProSe直接通信的资源指派,支持ProSe的终端可以使用以下两种模式。
1.模式1
模式1是用于从基站接收调度用于ProSe直接通信的资源的模式。为了发送数据,终端应该根据模式1处于RRC_CONNECTED状态。终端向基站请求发送资源,并且基站对用于调度指派和数据发送的资源进行调度。终端可以向基站发送调度请求,并且可以发送缓冲器状态报告(ProSe BSR)。基站具有终端将执行ProSe直接通信的数据,并且确定是否需要用于发送该数据的资源。
2.模式2
模式2是用于选择直接资源的模式。终端从资源池中直接选择用于ProSe直接通信的资源。资源池可以由网络配置,或者可以被预先确定。
此外,当终端包括服务小区时,即,当终端与基站处于RRC_CONNECTED状态或者位于处于RRC_IDLE状态的特定小区中时,终端被认为是位于基站的覆盖范围内。
如果终端位于覆盖范围之外,则仅模式2是适用的。如果终端位于覆盖范围内,则可以根据基站的设置来使用模式1或模式2。
如果不存在例外条件,则仅当基站被配置时,终端才可以将模式从模式1改变为模式2或者从模式2改变为模式1。
<ProSe直接发现(D2D发现)>
ProSe直接发现表示用于发现支持ProSe的终端何时发现其它支持ProSe的邻近终端的处理,并且是指D2D直接发现或D2D发现。在这种情况下,可以使用通过PC 4接口的E-UTRAN无线信号。在下文中,用于ProSe直接发现的信息是指发现信息。
图12例示了用于D2D发现的PC 5。
参照图12,PC 5接口包括MAC层、PHY层以及作为上层的ProSe协议层。用于发现信息的通告和监视的权限在上层ProSe协议中被处理。发现信息的内容对接入层(AS)是透明的。ProSe协议使得仅有效的发现信息被传送到AS以便通告。
MAC层从上层ProSe协议接收发现信息。IP层未用于发送发现信息。MAC层确定为了通告从上层接收到的发现信息而使用的资源。MAC层做出协议数据单元(MAC PDU)并且将其发送到物理层。MAC报头未被添加。
存在用于通告发现信息的两种类型的资源指派。
1.类型1
类型1是被指派为使得用于通告发现信息的资源不是终端特定的并且基站向终端提供用于通告发现信息的资源池配置的方法。该配置可以被包括在要在广播方案中用信号通知的***信息块(SIB)中。另选地,该配置可以被包括在要提供的终端特定RRC消息中。另选地,该配置可以是来自RRC消息的不同层的终端特定信号通知的或者广播信号通知的。
终端从指示的资源池中选择资源,以利用所选择的资源来通告发现信息。终端可以通过在每个发现周期期间可选地选择的资源来通告发现信息。
2.类型2
类型2是用于通告发现信息的资源是以终端特定的方式指派的方法。处于RRC_CONNECTED状态的终端可以通过RRC信号向基站请求用于通告发现信息的资源。基站可以将用于通告发现信息的资源指派为RRC信号。可以在终端中指派配置的资源池中的用于监视发现信息的资源。
针对处于RRC_IDLE状态的终端,基站1)可以将用于通告发现信号的类型1资源池报告为SIB。允许ProSe直接发现的终端在RRC_IDLE状态下使用类型1资源池来通告发现信息。另选地,基站2)通过SIB报告基站支持ProSe直接发现但是可以不提供用于通告发现信息的资源。在这种情况下,终端应该进入RRC_CONNECTED状态以便通告发现信息。
针对处于RRC_CONNECTED状态的终端,基站可以通过RRC信号来配置是否使用类型1资源池或类型2资源池来通告发现信息。
图13例示了ProSe直接发现过程的实施方式。
参照图13,在终端A和终端B中假定了支持ProSe的应用程序***作,并且终端A和终端B是按照彼此为朋友关系(即,能够在应用程序中允许彼此的D2D通信的关系)来配置的。在下文中,终端B可以被表达为终端A的朋友。例如,应用程序可以是社交联网程序。3GPP层与用于利用根据3GPP调节的ProSe发现服务的应用程序的功能对应。
终端A与终端B之间的ProSe直接发现可以执行以下过程。
1.首先,终端A执行与应用服务器的正常应用层通信。上述通信是基于应用编程接口(API)执行的。
2.终端A的支持ProSe的应用程序接收具有朋友关系的应用层ID的列表。应用层ID通常可以具有网络接入ID的形式。例如,终端A的应用层ID可以具有诸如“[email protected]”这样的形式。
3.终端A请求用户的私有表达代码以及该用户的朋友的私有表达代码。
4.3GPP层向ProSe服务器发送表达代码请求。
5.ProSe服务器可以将从运营商或第三应用服务器提供的应用层ID映射到私有表达代码。例如,诸如“[email protected]”这样的应用层ID。可以基于从网络的应用服务接收到的参数(例如,映射算法、密钥值等)来执行映射。
6.ProSe服务器用所获得的表达代码对3GPP层做出响应。3GPP层向支持ProSe的应用程序报告依次接收到针对所请求的应用层的表达代码。此外,应用层ID与表达代码之间的应用表被生成。
7.支持ProSe的应用程序请求3GPP层启动发现过程。也就是说,当朋友中的一个位于靠近终端A并且可以执行直接通信时,支持ProSe的应用程序尝试发现。3GPP层通告终端A的私有表达代码(即,作为以上示例中的“[email protected]”的私有表达代码的“GTER543$#2FSJ67DFSF”)。在映射对应应用程序的应用层ID和私有表达代码时,映射关系可以由预先接收到的朋友知道,并且可以执行映射。
8.假定终端B正在操作与终端A的支持ProSe的应用程序相同的支持ProSe的应用程序,并且可以执行以上步骤3至步骤6。包括在终端B中的3GPP层可以执行ProSe发现。
9.当终端B从终端A接收到以上通告时,终端B确定包括在该通告中的私有表达代码被终端B知道还是被映射到应用层ID。如步骤8中所例示,因为终端B执行步骤3至步骤6,所以终端B知道关于终端B的私有表达代码、私有表达代码到应用层ID的映射以及哪一个是对应的应用程序。因此,终端B可以从终端A的通告中发现终端B。终端B中的3GPP层向支持ProSe的应用程序通告“[email protected]”被发现。
图13例示了通过考虑终端A和终端B、ProSe服务器以及应用服务器的发现过程。仅描述了终端A与终端B之间的操作侧。终端A发送被称作通告的信号(该过程可以表示通告),并且终端B接收通告以发现终端A。也就是说,图13中的由每个终端执行的操作当中的与另一终端直接有关的操作中的发现过程可以是指一个步骤的一侧的单个步骤发现过程。
图14例示了ProSe直接发现过程的另一实施方式。
在图14中,假定了终端1至终端4可以被包括在特定组通信***启用程序(GCSE)组中。假定终端1是发现者并且终端2、3和4是被发现者(discoveree)。终端5是与发现过程无关的终端。
终端1以及终端2至终端4可以在发现过程中执行以下操作。
首先,终端1广播目标发现请求消息(在下文中,被称为“发现请求消息”或“M1”),以便发现包括在GCSE组中的可选终端是否位于终端1附近。目标发现请求消息可以包括特定GCSE组的唯一应用程序组ID或第2层组ID。此外,目标发现请求消息可以包括终端1的唯一ID,即,应用程序私有ID。目标发现请求消息可以由终端接收。
终端5不发送响应消息。包括在GCSE组中的终端2、3和4发送目标发现响应消息(在下文中,被称为发现响应消息或M2)作为对目标发现请求消息的响应。目标发现响应消息可以包括发送该消息的终端的唯一应用程序私有ID。
将描述终端在图14中所例示的ProSe发现过程中的操作。发现者(UE 1)发送目标发现请求消息,并且接收作为该目标发现请求消息的响应的目标发现响应消息。另外,如果被发现者(例如,UE 2)接收到目标发现请求消息,则该被发现者发送作为该目标发现请求消息的响应的目标发现响应消息。因此,每个终端执行第二步骤的操作。在以上方面中,图14的ProSe发现过程可以是指发现过程。
除了图14中所例示的发现过程之外,如果终端1(发现者)发送发现确认消息(在下文中可以是指M3)作为对目标发现响应消息的响应,则这可以是指第三步骤发现过程。
现在,对本发明进行描述。
假定基于D2D操作的信号通过利用要由处于UE已与网络建立RRC连接的状态下的网络调度的资源来发送。然而,可能发生与网络的连接在D2D操作期间有问题并因此UE不再能够从网络接收被调度为用于发送基于D2D操作的信号的资源的情形。因此,可以停止D2D操作。
为了方便理解,假定UE处于模式1,即,处于D2D发送由网络调度的模式。可能存在连接到网络的UE具有在其连接方面的问题或者由于与网络连接的失败而不能够从网络获得针对模式1D2D发送的调度的情况。在这种情况下,UE不能够执行模式1D2D发送,结果,D2D发送被停止。
更具体地,当UE打算为了D2D发送而建立RRC连接时,可能存在由于RRC连接的失败而不能够发起D2D发送的情况。当网络在UE的D2D发送中通过仅利用由针对UE的专用配置指示的资源来允许D2D发现时,如果UE在RRC空闲状态下在用于建立RRC连接的RRC连接建立过程中失败,则UE不能够发起D2D发送,直到RRC连接建立过程在稍后的时间成功为止。
如果D2D发送被主要用于公共安全,则D2D发送的可靠性是显著重要的。然而,有问题地,可以停止D2D发送或者可能存在不能够发起D2D发送的情形。本发明提供了用于使停止发送的这种情形最小化的方法和设备。
根据本发明,UE的D2D发送操作可以具有在正常情形下执行D2D发送的模式1以及在特定异常情形下执行D2D发送的模式2。
作为定义模式1和模式2的示例,可以将模式1发送定义为在由网络调度的资源中发送D2D信号(其暗指用于D2D操作的控制信息和/或数据)。可以将模式2发送定义为通过利用由UE在特定资源池中自主地定义的资源来发送D2D信号。因为网络的调度通常能够由处于RRC连接状态的UE来执行,所以划分模式的目的是为了提出通过例外地在UE不能够经历来自网络的调度以便于D2D发送的情形下自主地确定资源来执行D2D发送的操作。
以上定义可以被概括如下。也就是说,模式1发送可以暗指在正常状态下通过利用由网络指示的资源来发送D2D信号的正常发送,并且模式2发送可以暗指在除正常状态以外的例外条件下通过利用例外资源来发送D2D信号的例外发送。例如,如果网络被配置为使得D2D发送仅在RRC连接状态下是可能的,则模式1发送可以暗指当UE处于RRC空闲状态时不允许D2D发送的正常发送模式,并且模式2发送可以暗指即使UE处于RRC空闲状态也例外地允许D2D发送的例外发送模式。
针对定义模式1和模式2的另一示例,可以将模式1发送定义为UE通过在应用于正常情形并且从由网络指示的资源中选择的资源当中确定发送资源来发送D2D信号的发送,并且可以将模式2发送定义为UE在例外情形下通过在由网络指示的资源当中确定发送资源来发送D2D信号的发送。如果由网络指示的资源被配置为由处于RRC空闲状态的UE使用,则可以在UE处于RRC空闲状态时应用以上定义。如果由网络指示的资源被配置为由处于RRC连接状态的UE使用,则可以在UE处于RRC连接状态时应用以上定义。
仅当能够在模式2下使用的D2D发送资源被配置给UE时,UE根据以上定义从模式1改变为模式2的操作才是可能的。网络可以通过针对UE的广播或专用信令来将能够由处于模式2的UE使用的D2D资源配置给UE。
在下文中,描述了使得UE能够自主地执行从模式1到模式2或者从模式2到模式1的模式切换的条件。尽管在下文中为了说明的方便使用术语“模式切换”,然而这终究是用于指示如何确定在D2D信号的发送中使用的资源。
首先,描述能够在本发明中使用的定时器。下表描述了本发明中使用的各种定时器。
[表2]
现在,描述使得UE能够自主地执行从模式1到模式2的模式改变的条件。在下文中,假定UE处于模式1。
首先,当RRC连接建立失败时,UE可以将模式从模式1改变为模式2。如果UE出于执行D2D发送的目的而尝试RRC连接建立但是在RRC连接建立方面失败,则UE可以出于发起D2D发送的目的而将模式改变为模式2。
可以在UE发起RRC连接建立时启动特定定时器。这个定时器在RRC连接建立成功时被停止,并且当定时器期满时,UE可以确定RRC连接建立已失败。当定时器期满时,UE可以通过将D2D操作模式从模式1改变为模式2来发起/重新开始D2D发送。
用于确定UE在RRC连接建立方面失败的定时器值确定当UE的RRC连接建立已失败时UE发起/重新开始D2D发送的时间。通常,不期望将定时器值设置为显著短的值,以充分地确保UE用于RRC连接建立尝试。然而,当定时器值被设置为长时,发起/重新开始D2D发送的时间在UE在RRC连接建立方面失败时也被延迟。为了防止这个问题,可以在UE在RRC连接建立方面失败之前事先发起/重新开始D2D发送。在这种情况下,当UE发起RRC连接建立过程时,可以在启动现有定时器的同时启动附加定时器。附加定时器可以具有比现有定时器短的值。如果附加定时器在RRC连接建立失败之前期满,则可以将模式从模式1改变为模式2,并且因此可以更迅速地发起/重新开始D2D发送。
假定定时器是T300D2D。由T300D2D指示的时间可以比由表2中所描述的T300指示的时间短。然后,当T300D2D期满时,UE可以自主地执行从模式1到模式2的模式切换,而不是认为RRC连接建立已失败。结果,UE可以在RRC连接建立失败的声明之前自主地执行从模式1到模式2的模式切换。
当网络执行通过要广播的***信息在D2D发送资源上用信号通知时,在T300期满时,UE可以执行通过利用要由网络广播的***信息所指示的资源当中的能够在例外条件下使用的资源(例如,例外资源)来发送D2D信号的模式2发送,而不是通过利用要广播的***信息所指示的资源来发送D2D信号的模式1发送。下面参照图16对此进行描述。
当网络不执行通过广播在D2D发送资源上用信号通知时,在T300期满时,UE可以执行在RRC空闲状态下通过利用由网络指示的资源当中的能够在例外条件下使用的资源(例如,例外资源)来发送D2D信号的模式2发送,而不是在RRC空闲状态下不允许的模式1发送。
定时器值可以由网络用信号通知。另选地,可以预先确定定时器值。网络可以指示UE是否能够应用关于定时器T300D2D说明的操作。另选地,如果RRC连接重新建立已失败,则UE可以将模式从模式1改变为模式2。
另选地,UE可以在检测到物理层问题时启动的定时器期满时将模式从模式1改变为模式2。假定定时器是T310D2D。由T310D2D指示的时间可以比由表2中所描述的T310指示的定时器短。然后,UE可以在T310D2D期满时自主地执行从模式1到模式2的模式切换,而不必声明无线电链路故障(RLF)。更具体地,在T310D2D期满之后并且在T310期满之前,即,在T310正在运行期间,可以执行在例外条件下通过利用例外资源来发送D2D信号的模式2发送,而不是在由网络调度的资源中发送D2D信号的模式1发送。下面参照图15对此进行描述。结果,UE可以在RLF的声明之前自主地执行从模式1到模式2的模式切换。定时器的值可以由网络用信号通知。另选地,可以预先确定定时器的值。网络可以通过***信息来指示UE是否能够应用关于定时器T310D2D描述的操作。
另选地,UE可以在接收到切换命令时启动的定时器期满时将模式从模式1改变为模式2。附加定时器可以是T304D2D。由T304D2D指示的定时器可以比由表2中所描述的T304指示的定时器短。然后,UE在T304D2D期满时不声明切换失败,并且可以在切换失败在T304期满时被声明之前自主地执行从模式1到模式2的模式切换。定时器的值可以由网络用信号通知,或者可以被预先确定。网络可以通过***信息来指示UE是否能够应用关于定时器T304D2D描述的操作。
另选地,当由于切换失败、无线电链路故障、RRC连接重新配置失败等而发起RRC连接重新建立过程时,UE可以执行从模式1到模式2的模式切换。
另选地,当UE发起RRC连接建立时,UE可以执行从模式1到模式2的模式切换。
在D2D操作中,仅当要发送的D2D信号包含特定信息时才可以执行UE执行从模式1到模式2的切换的操作。例如,如果D2D发送是用于公共安全的通信,则对于UE可以允许操作。又如,如果D2D发送旨在通过车辆之间的直接通信来交换包括车辆导航信息/安全信息/紧急信息等的消息,则对于UE可以允许操作。根据业务类型或业务服务质量(QoS)要求,用于指示对于特定业务是否允许操作的条件或规则可能被配置给UE。
不同的模式切换条件可能是根据要由UE发送的D2D信号的信息应用的。例如,当D2D信号在两个UE之间传送用于控制D2D操作的信息时由UE使用的模式切换条件可以与当D2D信号在这两个UE之间传送诸如语音和视频这样的用户数据时由UE使用的模式切换条件不同。因为控制信息通常具有比用户数据高的优先级,所以可以应用更积极的模式切换条件(例如,在尝试RRC连接建立时允许模式切换),以使包含控制信息的D2D信号的D2D发送中断或D2D发送发起延迟最小化。
在下文中,描述用于将模式从模式1切换到模式2的条件的持续时间。该持续时间可以由定时器实现。
例如,可以在UE具有要通过D2D发送来发送的数据时启动定时器。另选地,可以在UE从高层接收到要通过D2D发送来发送的数据时启动定时器。另选地,可以在UE检测到物理层问题时启动定时器。另选地,可以在UE检测到无线电链路故障时启动定时器。定时器能够被应用于特定业务或者满足特定QoS要求的业务。也就是说,定时器能够通过确定业务优先级被应用于具有特定优先级的业务。例如,能够在当旨在通过车辆之间的直接通信来发送包括车辆导航信息/安全信息/紧急信息等的消息时发生的例外情况下应用定时器。也能够根据业务类型或QoS要求来应用不同的定时器值。可以使用用于启动前述各种定时器的条件中的一个,或者可以按照组合方式使用多个条件。可以在基于定时器的持续时间期满时执行从模式1到模式2的模式切换。
此外,可以考虑一个或多个条件以停止定时器。
例如,定时器在UE具有D2D发送机会并且通过D2D发送来发送结果数据时被停止。另选地,定时器在包括D2D配置的RRC连接被建立以对于UE允许D2D发送时被停止。
定时器的值可以由网络用信号通知。例如,定时器的值可以由网络广播,或者可以通过针对UE的专用信号来报告。另选地,可以针对UE预先确定定时器的值。如果定时器的值由网络用信号通知,则针对UE预先确定的定时器值可以用由网络用信号通知的定时器值替换。
现在,描述当执行从模式1到模式2的模式切换时的资源选择。
当UE决定自主地执行从模式1到模式2的模式切换时,如果UE具有对于模式2有效的资源信息,则UE使用通过所述资源信息定义的针对模式2的资源。在本文中,有效的资源信息可以暗指用于在UE处于RRC连接状态时在例外条件下发送D2D信号的例外资源。另选地,如果UE处于RRC空闲状态,则有效的资源信息可以意指通过要由网络广播的***信息指示的资源当中的仅在例外条件下应用于D2D信号发送的例外资源。有效的资源信息可以由网络与SIB类似地广播,或者可以通过针对UE的专用信号来提供。
另选地,当UE确定要自主地执行从模式1到模式2的模式切换时,如果UE不具有对于模式2有效的资源信息,则UE可以使用针对模式发送预先确定的资源。经预先确定的资源可以意指不是由诸如eN2B这样的网络用信号通知的资源,而是通过UE或内部存储介质等的通用订户标识模块(USIM)预先确定的资源。
如果满足从模式1到模式2的模式切换的条件并且如果UE通过模式1的有效资源来接收或者发送用于D2D操作的数据,则UE可以推迟从模式1到模式2的模式切换,直到资源不再有效为止或者直到调度的D2D发送/接收彻底地完成为止。
现在,更具体地描述将前述本发明应用于支持D2D操作的UE的示例。首先,描述执行在例外条件下通过使用例外资源来发送D2D信号的模式2发送而不是在T310正在运行的同时在由网络调度的资源中发送D2D信号的模式1发送的情况。在下文中假定UE处于在D2D通信中使用的频率下的小区覆盖范围内。
图15例示了根据本发明的实施方式的UE的D2D操作方法。
参照图15,UE确定它是否是RRC连接模式(S210)。
如果它是RRC连接模式并且特定定时器正在运行,则UE通过利用例外资源来发送D2D信号(S220)。在本文中,D2D信号可以是用于D2D操作的控制信息和/或数据。此外,特定定时器可以是表2的前述T310或T311。也就是说,该特定定时器可以是当UE检测到物理层问题时启动的定时器或者当在声明了无线电链路故障之后发起小区选择处理时启动的定时器或者当小区被选择并且在声明了无线电链路故障之后发送RRC连接重新建立请求消息时启动的定时器。因此,当据说特定定时器正在运行时,可能意味着在UE与eNB之间的通信链路中存在问题。
例如,UE可以通过利用例外资源来发送D2D信号,直到T310在检测到关于主小区的物理层问题时被启动并期满为止或者直到T311通过在发生无线电链路故障(RLF)时发起RRC连接重新建立过程被启动并期满为止。
可以将例外资源包括在要由在被检测到物理层问题或RLF的主小区广播的***信息中。另选地,可以将例外资源包括在要由UE发起RRC连接重新建立过程的小区广播的***信息中。
下表举例说明了包括例外资源的***信息。
[表3]
在上表3中,“commRxPool”指示使得UE能够仅在RRC空闲状态和RRC连接状态期间接收D2D信号的资源。“commTxPoolNormalCommon”指示使得UE能够在RRC空闲状态下发送基于D2D通信的信号的资源或者使得UE能够在RRC连接状态下通过不是主频率而是其它频率来发送基于D2D操作的信号的资源。“commTxPoolExceptional”指示使得UE能够在例外条件下发送基于D2D通信的信号的资源。也就是说,尽管UE通常通过利用由“commTxPoolNormalCommon”指示的资源来发送基于D2D操作的信号,然而在例外条件下,例如,如果如图15中所描述的那样它是RRC连接模式并且特定定时器正在运行,则可以通过利用例外资源(即,由“commTxPoolExceptional”指示的资源)来发送基于D2D通信的信号。UE可以在确定通信链路被恢复时停止对例外资源的使用。在本文中,通信链路的恢复可能意指物理层问题被解决或者RRC连接重新建立过程完成。
接下来,描述应用执行通过利用通过要由网络广播的***信息指示的资源当中的仅在例外条件下应用的例外资源来发送D2D信号的模式2发送而不是在T300期满之后通过利用由网络广播的***信息所指示的资源当中的在正常情形下应用的公共资源来发送D2D信号的模式1发送的方法的示例。假定UE位于D2D通信中使用的频率下的小区覆盖范围内。
图16例示了根据本发明的另一实施方式的UE的D2D操作方法。
参照图16,UE确定它是否是RRC空闲模式(S310)。
如果它是RRC空闲模式并且RRC连接建立定时器期满,则UE通过利用例外资源来发送D2D信号(S320)。在本文中,RRC连接建立定时器可以是表2的前述T300。也就是说,如果RRC连接建立过程有问题,则UE可以通过利用例外资源来发送D2D信号。另外,D2D信号可以是用于D2D操作的控制信息和/或数据。
例如,UE可以在RRC空闲状态下执行D2D操作的同时向小区发送RRC连接请求(RRCConnectionRequest)以转变为RRC连接状态。T300在RRC连接请求被发送时启动。然而,如果UE在T300期满之前未能从小区接收到诸如“RRCConnectionSetup”或“RRCConnectionReject”这样的消息,则UE执行诸如MAC重置、MAC复位、RLC重新建立等这样的过程。在这种情况下,需要指定哪些资源被用于由UE执行的D2D操作。
也就是说,需要指定哪些资源被UE用来执行D2D操作,更具体地为D2D通信,直到在T300期满之后从小区接收到包括针对D2D操作的配置的“RRCConnectionReconfiguration”为止。
本发明提出UE在关于例外资源的信息被包括在由小区广播的***信息中的情况下通过利用例外资源在前述持续时间期间执行D2D通信。小区可以是UE发起RRC连接建立过程的小区。也就是说,小区可以是当UE发送RRC连接请求时的目标小区。
在上表3中举例说明了包括例外资源的***信息。尽管UE通常通过利用由“commTxPoolNormalCommon”指示的资源来发送基于D2D操作的信号,然而在例外条件下,例如,如果如图16中所描述的那样它是RRC空闲模式并且用于RRC连接建立的定时器期满,则可以通过利用例外资源(即,由表3的“commTxPoolExceptional”指示的资源)来发送基于D2D通信的信号。更具体地,UE可以在从用于RRC连接建立的定时器期满的时刻起直到接收到包括D2D操作的配置的“RRCConnectionReconfiguration”为止的持续时间期间通过利用由表3的“commTxPoolExceptional”指示的资源来发送基于D2D通信的信号。UE可以在RRC连接建立过程成功并因此接收到针对UE的专用D2D配置或者接收到用于释放RRC连接的命令时停止对例外资源的使用。
图17例示了将图16的方法应用于处于RRC空闲状态的UE的示例。
参照图17,网络广播包括指示例外资源的信息的***信息(S401)。以上在表3中对***信息进行了描述。
处于RRC空闲状态的UE向网络发送RRC连接请求(S402)。
在发送RRC连接请求时,UE的T300启动(S403)。
UE可能不能够在由T300指示的时间期间从网络接收到诸如RRC连接配置等这样的消息。也就是说,T300期满(S404)。
UE在从T300期满的时刻起直到从网络接收到RRC连接重新配置为止的时间期间通过利用例外资源来发送D2D信号(S405)。
在下文中,描述使得UE能够自主地执行从模式2到模式1的模式切换的条件。
例如,假定UE在不能够从网络获得调度的情形下自主地执行从模式1到模式2的模式切换以使得能实现D2D发送。在这种情况下,如果该情形发生改变以使得UE能够从网络获得调度,则UE可能需要再次执行从模式2到模式1的模式切换。
因此,用于允许从模式2到模式1的模式切换的条件可以考虑以下情况中的一种或多种。
在模式2下操作的UE可以在预定持续时间期满时执行从模式2到模式1的模式切换。例如,在执行从模式1到模式2的模式切换之后,UE可以在预定持续时间期满时自主地执行再次从模式2到模式1的模式切换。
另选地,在从UE执行从模式1到模式2的模式切换的原因(即,各种故障)中恢复的情况下,UE可以执行从模式2到模式1的模式切换。例如,当RRC连接重新建立完成时,UE可以执行从模式2到模式1的模式切换。
现在,描述用于从模式2到模式1的模式切换的条件的持续时间。该持续时间可以由定时器实现。
当UE自主地执行从模式1到模式2的模式切换时,可以启动定时器。用于停止定时器的条件可能需要满足在以下描述的至少一个或两个条件。
如果UE从网络接收到针对UE的专用D2D配置,则可以停止定时器。该条件可以暗指定时器在检测到UE由网络控制时停止。
另选地,可以在UE从网络接收到专用配置(即,不是专用D2D配置)时停止定时器。UE可以通过诸如RRC或MAC这样的高层来接收专用配置,或者可以通过诸如物理层这样的低层来接收专用配置。该条件也可以暗指定时器在检测到UE由网络控制时停止。
当定时器停止时,处于RRC连接状态的UE从模式2返回到模式1。
此外,在针对UE所允许的最大持续时间期满之前,可以解决前述有问题的情形,即,RLF或物理层问题等的发生。在这种情况下,即使UE能够从模式2立即返回到模式1,(通过利用定时器)基于最大持续时间是否期满来确定是否返回到模式1也可能是更简单且更好的。这是因为频繁的模式切换可能导致UE的D2D操作的停止。因此,不必指定停止定时器的条件。
针对UE移动性(小区选择或小区重选或切换等)对定时器操作进行描述。UE可以在执行D2D操作的小区A中启动定时器B。此外,UE可能由于移动性而改变小区(例如,从小区A到小区B)。在这样的移动过程中,定时器B可以连续地运行以使得UE能够在模式2下连续地操作。在这样做时,可以防止可能导致D2D操作的停止的模式切换过度频繁地发生。
又如,假定了UE在执行D2D操作的小区B中启动定时器B。此外,假定了UE由于移动性而改变小区。在这种情况下,UE可以停止定时器B以重置定时器B,以严格地符合新小区中的网络配置。
如果满足从模式2到模式1的模式切换的条件并且如果UE通过模式2的有效资源来接收或者发送针对D2D操作的数据,则UE可以推迟从模式2到模式1的模式切换,直到资源不再有效或者模式调度的D2D发送/接收完成为止。
此外,尽管UE被配置为使得用于D2D发送的资源是针对网络而调度的,然而可能存在即使存在要利用D2D发送的数据UE也不能够经历来自网络的调度的情况。结果,可以停止D2D发送,因为UE的发送机会不可用,或者可能未启动D2D发送。这种现象可以最终导致D2D操作的停止,这可能产生D2D操作的可靠性方面的问题。
图18例示了根据本发明的实施方式的UE的D2D操作方法。
参照图18,UE从高层向低层传送与D2D操作有关的数据(S510)。该数据可以是服务数据单元(SDU)。在本文中,高层可以是RRC层。此外,低层可以是诸如PDCP、RLC和MAC层这样的第2层。假定UE被设置为模式1。
UE在低层中启动定时器(S520)。为了发送与D2D操作有关的数据,UE可以将诸如SDU这样的数据从高层传送给低层。每当高层将与D2D操作有关的数据传送给低层时,低层可以启动定时器。可以例如在PDCP层中定义定时器。在这种情况下,由定时器指示的时间需要比通过用于确定SDU的丢弃的丢弃定时器(discardTimer)指示的时间短。定时器在SDU通过D2D操作被成功地发送到另一UE时停止。
当定时器期满而不是停止时,UE通过利用模式2资源来发送D2D信号(S530)。模式2资源可以是以上图15和图16中所提及的例外资源。另选地,模式2资源可以是针对UE预先确定的资源或者是能够从预定资源池中自主地选择的资源。
例如,UE可以认为当定时器期满时满足从模式1切换到模式2的条件。然后,在定时器期满之后,可以通过利用模式2资源来发送D2D信号。
另选地,即使定时器期满,UE也可以认为模式1以没有更改的方式被设置,但是可以使用模式2资源,直到对应的SDU被成功地发送为止。
图19例示了应用图18的方法的示例。
参照图19,UE从作为高层的RRC层向作为低层的PDCP层发送SDU。在这种情况下,在PDCP层中启动定时器。当UE在由定时器指示的时间内通过D2D操作将SDU发送给不同的UE时,定时器停止。另一方面,如果SDU在该时间内未被通过D2D操作发送到不同的UE,则定时器最终期满。
在这种情况下,不是丢弃SDU,而是UE可以通过利用模式2资源来发送SDU。
图20是根据本发明的实施方式的UE的框图。
参照图20,UE 1100包括处理器1110、存储器1120和射频(RF)单元1130。处理器1110实现所提出的功能、处理和/或方法。例如,处理器1110确定无线电资源控制(RRC)连接建立过程是否有问题,并且如果确定RRC连接建立过程有问题,则通过利用例外资源来发送D2D信号。
RF单元1130连接到处理器1110,并且发送和接收无线电信号。
处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理器。存储器可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、存储卡、存储介质和/或其它存储装置。RF单元可以包括用于处理无线电信号的基带电路。当上述实施方式利用软件来实现时,可以使用执行以上功能的模块(进程或函数)来实现上述方案。模块可以被存储在存储器中并且由处理器执行。存储器可以被内部地或外部地布置到处理器并且使用各种公知手段连接到处理器。
Claims (15)
1.一种用于在无线通信***中由用户设备UE执行的装置到装置D2D操作的方法,该方法包括以下步骤:
确定无线电资源控制RRC连接建立过程是否有问题;以及
如果所述RRC连接建立过程有问题,则通过利用例外资源来发送D2D信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,如果所述RRC连接建立过程失败,则确定所述RRC连接建立过程有问题。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在确定所述RRC连接建立过程是否有问题的步骤中,当所述UE发送RRC连接请求时所启动的定时器期满时,确定所述RRC连接建立过程有问题。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述例外资源由***信息指示。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述***信息由所述UE发起所述RRC连接建立过程的小区来广播。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述D2D信号是D2D通信中使用的控制信息或数据。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述UE处于RRC空闲状态。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,当接收到针对所述UE的专用D2D配置或者接收到用于在所述RRC连接建立过程成功时释放RRC连接的命令时,停止利用所述例外资源。
9.一种用户设备UE,该UE包括:
射频RF单元,该RF单元发送和接收无线电信号;以及
处理器,该处理器在操作上联接至所述RF单元,其中,所述处理器执行以下操作:
确定无线电资源控制RRC连接建立过程是否有问题;以及
如果确定所述RRC连接建立过程有问题,则通过利用例外资源来发送装置到装置D2D信号。
10.根据权利要求9所述的UE,其中,在确定所述RRC连接建立过程是否有问题的过程中,当所述UE发送RRC连接请求时所启动的定时器期满时,所述UE确定所述RRC连接建立过程有问题。
11.根据权利要求9所述的UE,其中,所述例外资源由***信息指示。
12.根据权利要求11所述的UE,其中,所述***信息由所述UE发起所述RRC连接建立过程的小区来广播。
13.根据权利要求9所述的UE,其中,所述D2D信号是D2D通信中使用的控制信息或数据。
14.根据权利要求9所述的UE,其中,所述UE处于RRC空闲状态。
15.根据权利要求9所述的UE,其中,当接收到针对所述UE的专用D2D配置或者接收到用于在所述RRC连接建立过程成功时释放RRC连接的命令时,停止利用所述例外资源。
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