CN106465090B - 用于设备到设备的发现消息大小的可扩展解决方案 - Google Patents

用于设备到设备的发现消息大小的可扩展解决方案 Download PDF

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Abstract

一种用于为发现消息大小提供可扩展解决方案的方法，包括：在蜂窝网络中运行的用户设备的层一协议上确定封装体大小。将所述封装体大小转发给所述用户设备的层二协议，其中，在所述层二协议上调整所述封装体大小以适应层二开销。然后，将经调整的封装体大小转发给层三协议。

Description

用于设备到设备的发现消息大小的可扩展解决方案
技术领域
本发明一般涉及设备到设备通信，尤其涉及一种用于为设备到设备的发现消息大小提供可扩展解决方案的方法。
背景技术
基于接近的应用和服务代表了快速发展的社会和技术趋势，其可能会对蜂窝无线/移动宽带技术的发展产生重大影响。这些服务基于意识到两个设备、用户或其它通信实体相互靠近，并且可以包括诸如公共安全操作、社交网络、移动商务、广告、游戏、车-车等应用。蜂窝或长期演进(LTE)网络内的设备到设备(D2D)发现可以是实现D2D通信服务的第一步，或者可以用于实现其它不涉及D2D通信的接近服务。利用直接的D2D通信，用户设备(UE)可以在没有基站或演进型基站(eNodeB)参与的情况下彼此直接进行通信。设备发现包括在发现范围内发现一个或多个其它可发现的UE。设备发现还包括在发现范围内被一个或多个其它发现UE发现。
对于D2D通信的设备发现，特别是对于接近服务(ProSe)D2D发现，还存在许多未解决的问题，包括：资源分配和信令。一个主要的未解决问题在于发现消息大小。在设计发现消息时，发现消息大小是在很大程度上决定发现范围和资源消耗的关键参数。发现消息大小在物理资源块(PRB)和子帧的数量方面决定了消息的格式。发现消息大小是标准机构继续奋斗的难题之一。
发明内容
根据一实施例，一种用于在蜂窝网络中为设备到设备的发现消息大小提供可扩展解决方案的方法，包括：确定在蜂窝网络中运行的用户设备的层一协议上的封装体大小。将所述封装体大小转发给所述用户设备的层二协议。调整所述封装体大小以适应层二开销。然后，将经调整的封装体大小转发给层三协议。
本发明描述了许多优于常规发现消息传递技术的技术优势。例如，一个技术优势在于：确定封装体大小并将封装体大小提供给层三协议。另一技术优势在于：在层三协议上将发现信息置于一个或多个封装体单元中，其中，每个封装体单元的封装体大小使得发现信息的各个字段不重叠到两个封装体单元中。又一技术优势在于：维持层二协议上的发现信息透明度。通过以下附图、说明书和权利要求，其它技术优势对于本领域技术人员来说可以变得显而易见并且可辨别。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，现结合说明书附图参见以下描述，参考标记表示相同的部件，其中：
图1示出了蜂窝网络架构的简化示例；
图2示出了对在网络架构的无线链路上发送的信息进行定义的协议层架构；
图3示出了由用户设备在网络架构中执行以启动设备到设备通信的通告操作的流程；
图4示出了由用户设备在网络架构中执行以启动设备到设备通信的监控操作的流程；
图5示出了用于直接发现的网络架构中用户设备之间的协议栈；
图6示出了发现消息的结构的一个示例；
图7示出了包括在用于开放式发现的发现消息中的接近服务应用程序代码的一个示例性结构；
图8示出了用在公共安全环境中的发现信息的示例；
图9示出了协议层架构的上层如何将发现字段置于封装体单元中；
图10示出了用于将协议层架构下层中的封装体大小提供给上层的过程。
具体实施方式
以下讨论的图1至图10以及各实施例仅用于通过说明的方式描述本专利文件中所公开的本发明原理，而不应以任何方式理解为限制本发明的范围。本领域技术人员应理解，本发明原理可以在任何类型的适当布置的设备或***中进行实现。一幅图中所示出和讨论的特征可以适当地在一幅或多幅其它附图中进行实现。
接近服务(ProSe)由发现物理上接近的移动设备以及带有或不带有来自LTE网络监控的用户之间的直接通信所构成。接近服务通过提供发现物理上非常接近并且希望进行直接通信的用户的能力来支持公共安全需要，包括针对消防员、警察和急救人员的关键服务。此外，接近发现被视为一系列新的和创新接近服务的潜在促成者，接近服务例如增强型社交网络、增强型位置服务、车到车(vehicle-to-vehicle)通信和其它应用。ProSe的***促成者包括EPC级ProSe发现、针对WLAN直接发现和通信的EPC支持、直接发现以及直接通信。在ProSe通信中，彼此靠近的UE可以直接通信，而不是通过蜂窝网络进行通信。ProSe发现过程识别彼此靠近的UE，并且使运营商能够提供高功效、私密、高频谱效率和可扩展的接近发现平台。网络对用于发现的资源使用情况进行控制。信号定时、发现信号设计、有效载荷定义、资源分配以及资源选择是发现设计的一部分。
如上所述，本领域技术人员可以理解，已经出现了对于不依赖发现消息中使用的总比特数来解决发现消息大小的技术的需求。根据本发明，公开了一种用于为发现消息大小提供可扩展解决方案的方法，大大减少并基本上消除了与当前的发现消息大小技术相关的问题。
图1示出了蜂窝网络架构100的简化示例。网络架构100包括空中接口网络101、演进分组核心(EPC)网络102、演进型通用陆地无线接入网(E-UTRAN)103和服务网络104。E-UTRAN 103包括一个或多个管理空中接口网络101内多个小区108的演进型基站(eNodeB)元件106。在小区108内，各用户设备(UE)110使用网络架构100进行通信。eNodeB元件106提供无线资源管理、向UE 110分配资源以及向EPC 102中的服务网关路由用户平面数据的功能。多个eNodeB 106彼此连接以便对UE 110的从一个小区108到另一个的切换管理。
EPC 102实现与因特网112的分组通信。EPC 102包括服务网关(S-GW)114、分组网关(P-GW)116、移动管理实体(MME)118、归属用户服务(HSS)服务器120、安全用户平面(SUPL)定位平台(SLP)服务器123、策略和计费规则功能(PCRF)服务器122和接近服务(ProSe)功能服务器124。S-GW114这一节点终止到E-UTRAN 103的接口，并提供分组路由转发、针对切换操作的本地移动锚点以及用户计费。P-GW 116执行UE 110 IP地址分配、针对下行传输的传输层分组标记、以及上行/下行服务水平计费、门控和速率增强。PCRF 122检查传输至UE 110的服务质量与UE 110的订阅简档(subscription profile)兼容。MME 118处理UE 110和EPC 102之间的信令，包括寻呼信息、UE标识和位置、通信安全和负载平衡。HSS 120验证UE 110标识和运营商订阅。SLP 123获取UE 110的位置信息。
在由HSS 120授权之后，ProSe功能服务器124生成ProSe用户的ID并处理这些ID及其对应的应用层用户ID。ProSe功能服务器124也对授权使用EPC级ProSe发现的应用程序ID列表进行存储。ProSe功能服务器124还起定位服务客户端(SLP代理)的作用，其与SLP 123进行通信以便了解UE 110的位置并且以便能确定其接近。
服务网络104包括ProSe应用服务器126。ProSe应用服务器126包括一个或多个可基于相应的应用程序接口(API)为ProSe提供服务的应用程序。UE 110从ProSe应用服务器126中下载ProSe应用。ProSe应用服务器126还存储ProSe用户的标识，如在网络层中所定义的，并且将这些标识映射到应用层的用户标识，其中应用层用户标识对应用程序内的特定用户进行标识。此外，在ProSe应用服务器126中也保存每个用户对应的ProSe功能ID。
对网络架构100中元件之间的接口进行如下定义。UE 110和ProSe应用服务器126中ProSe应用程序之间的PC1接口用于定义应用级信令要求。ProSe应用服务器126和ProSe功能服务器124之间的PC2接口用于EPC级ProSe发现。UE 110和ProSe功能服务器124之间的PC3接口依靠EPC用户平面以在授权ProSe直接发现和EPC级ProSe发现请求的过程中进行传输，并且对用于ProSe直接发现的ProSe应用程序标识所对应的ProSe应用程序代码进行分配。PC3接口还用于针对ProSe直接发现(适用于公共安全和非公共安全)以及UE 110和ProSe功能服务器124间通信(适用于公共安全)定义每个公共陆地移动网络(PLMN)的授权策略。HSS 120和ProSe功能服务器124之间的PC4a接口用于提供订阅信息以便基于每个PLMN对用于ProSe直接发现和ProSe直接通信的接入进行授权，并对用于检索与EPC级ProSe发现相关的用户数据的接入进行授权。ProSe功能服务器124采用SLP服务器123和ProSe功能服务器124之间的PC4b接口来向SLP服务器123查询UE 110的位置信息。启用ProSe的UE110之间的接口PC5用于在执行ProSe直接发现和ProSe直接通信时的控制以及用户平面信息交换。HSS 120和MME 118之间的S6a接口用于在E-UTRAN附着过程中将与订阅信息相关的ProSe下载到MME 118，或者将HSS 120中发生的订阅信息变化通知给MME118。S1-MME接口用于向eNodeB 106提供授权UE 110使用ProSe直接发现的指示。S1-U接口是eNodeB 106和S-GW 114之间的用户平面业务链路。S5接口在S-GW 114和P-GW 116之间提供用户平面隧道和隧道管理。S5接口用于UE移动性引起的S-GW重定位，并且如果S-GW为了所需的分组数据网络(PDN)连接性需要连接到非并置式P-GW时进行使用。SGi接口使P-GW116和PDN或因特网112相互连接。PDN或因特网112可以是运营商外部的公共或专用分组数据网络或运营商内部分组数据网络。
图2示出了协议层架构200，对在网络架构100的无线链路上发送的信息进行定义。协议层架构分为用户平面协议栈202和控制平面协议栈204。用户平面202提供由UE 110应用程序生成的数据包。控制平面204为UE 110无线链路提供控制和信令信息。用户平面202和控制平面204共享物理(PHY)层协议206、媒体访问控制(MAC)层协议208、无线链路控制(RLC)层协议210和分组数据汇聚控制(PDCP)层协议212。用户平面202包括用于生成用户业务的互联网协议(IP)层214应用程序。控制平面204包括无线资源控制(RRC)协议216及非接入层(NAS)协议218。定义为层1协议的PHY层协议206负责物理信道和MAC层协议208所采用的传输信道之间的映射以便在eNodeB 106和UE 110之间的空中接口上进行接收和发送。层2协议包括MAC层协议208、RLC层协议210以及PDCP层协议212。MAC层协议208负责逻辑信道和传输信道之间的映射。RLC层协议210处理针对逻辑信道和无线承载之间映射的分割和重组。PDCP层协议212为IP层应用程序执行用户业务的报头压缩和解压缩。层3协议包括RRC层协议216、NAS层协议218以及任何其它上层应用协议。RRC层协议216广播有关非接入层和接入层的***信息，控制UE 110和eNodeB 106之间的RRC连接，并提供连接移动性过程。NAS层协议218是控制平面的最高层，并通过在UE 110和MME 108之间传输信令信息来执行连接、移动性以及会话管理。
RLC层协议210向上层提供三种数据传输服务。这些服务为透传模式、非确认模式以及确认模式的数据传输。通常，对于非确认模式和确认模式的数据传输，RLC层协议210从上层接收SDU。SDU被分割和/或连接到固定长度的PDU。RLC层协议210添加报头，PDU被置于重传缓冲和发送缓冲中。然后，对PDU进行调度以便传输到MAC层协议208，其中，一个逻辑信道上具有RLC控制PDU，另一个逻辑信道上具有数据PDU。重传缓冲从接收侧接收用于指示PDU的重传以及何时从重传缓冲中删除PDU的确认。在透传模式中，不执行RLC层协议分割。在发现中使用透传模式。
将ProSe直接发现定义为利用E-UTRA直接无线信号来检测并识别邻近的另一UE的过程。存在两种类型的ProSe直接发现：开放式和受限式。开放式是指不需要来自被发现的UE的明确许可的情况，而受限式发现只在有来自于被发现的UE的明确许可的情况下发生。ProSe直接发现可以是独立的服务使能者，例如，其可以将来自被发现的UE的信息用于本UE中允许使用该信息的特定应用，例如，“找附近的出租车”或者“给我找个咖啡厅”。另外，根据所得到的信息，ProSe直接发现可用于后续操作，例如，启动ProSe直接通信。
ProSe直接发现遵循两种工作模式-模式A(“我在这儿”)和模式B(“谁在那儿？”/“你在那儿吗？”)。在模式A中，参与到ProSe直接发现中的UE 110有两种角色：通告UE和监控UE。在通告角色中，UE 110通告特定信息，这些信息由被准许进行发现的那些邻近UE 110所使用。在监控角色中，UE 110监控通告UE附近的感兴趣的特定信息。在模式A中，通告UE 110以预定发现间隔广播发现消息，对这些消息感兴趣的监控UE 110读取并处理这些消息。UE仅在服务PLMN指定的频带内充当“通告UE”，但可在服务PLMN和本地PLMN的资源中充当“监控”UE。模式A被认为是“我在这儿”模式，因为通告UE 110会在发现消息中广播自身信息。在模式B中，参与到ProSe直接发现中的UE 110有两个角色：发现者UE和被发现者UE。在发者角色中，UE 110发送包括特定信息的请求，该特定信息是关于其想发现什么。在被发现者角色中，接收请求消息的UE 110可回复与发现者的请求相关的某些信息。模式B被认为是“谁在那儿/你在那儿吗”模式，因为发现者UE发送的信息是关于该发现者UE愿意从其接收响应的其它一些UE的，例如，该信息可以是关于与群组对应的ProSe应用程序标识，并且该群组的成员可以响应。
图3示出了通告操作的流程300。通告操作开始于UE 110请求发现服务授权302。如果ProSe功能服务器124不具有用于UE 110的上下文条目，ProSe功能服务器124向HSS 120发送订阅信息请求304。HSS 120将返回订阅信息306并且ProSe功能服务器124将创建用于UE 110的上下文条目。然后，ProSe功能服务器124将向UE 110发送ProSe授权消息308。如果UE被授权在其归属PLMN通告并且被触发进行通告，则UE建立与ProSe功能服务器124的安全连接，并发送发现请求消息310进行通告。发现请求消息310包括ProSe应用程序ID、UE标识、通告命令和应用程序ID。ProSe应用程序ID指示什么是UE有兴趣通告的。UE标识对发送该发现请求消息的UE进行标识。通告命令指示UE处于通告角色中。应用程序ID表示已经对发现请求消息的传输进行触发的UE应用程序的唯一标识符。ProSe功能服务器124再次检查应用程序ID所代表的应用程序的授权。如果不存在相关的UE上下文，ProSe功能服务器124利用HSS 120检查发现授权312，并为该UE 110创建包括必要订阅参数的新上下文。如果UE 110在设定时间段内未发出新的通知请求，ProSe功能服务器124移除与所请求的ProSe应用程序ID有关的上下文条目。如果发现请求被授权，则ProSe功能服务器124检查UE 110是否被授权使用包含在发现请求消息中的ProSe应用程序ID。如果UE 110被授权使用该ProSe应用程序ID，则ProSe功能服务器124回复发现响应消息314。发现响应消息314包括ProSe应用程序代码和有效性计时器。ProSe应用程序代码由ProSe功能服务器124提供，并与包含在发现请求消息中的ProSe应用程序ID相对应。有效性计时器指示此ProSe应用程序代码的有效时长。UE 110被授权在有效性定时器的持续时间内通告该ProSe应用程序代码，如果其仍在其归属PLMN中。当有效性计时器过期或者UE改变了其注册PLMN，UE 110需要请求新的ProSe应用程序代码。UE 110现在可以开始在其归属PLMN中使用无线资源通告316提供的ProSe应用程序代码，该无线资源由E-UTRAN授权并配置用于ProSe操作。
图4示出了监控操作的流程400。首先，使用与UE 110被授权进行监控的PLMN所对应的ProSe应用程序ID的数据结构对UE 110进行配置402。监控操作开始于UE 110以上述所讨论的用于通告操作的类似方式来请求发现服务授权404。如果ProSe功能服务器124不具有用于UE 110的上下文条目，ProSe功能服务器124向HSS 120发送订阅信息请求406。HSS120返回订阅信息408，并且ProSe功能服务器124创建用于UE 110的上下文条目。然后，ProSe功能服务器124将向UE 110发送ProSe授权消息410。如果UE110被授权在至少一个PLMN中进行监控，并有兴趣额监控一个或多个特定ProSe应用程序ID，UE 110建立与ProSe功能服务器124的安全连接，然后发送发现请求消息412以进行监控。发现请求消息412包括一个或多个ProSe应用程序ID、UE标识、监控命令和应用程序ID。ProSe应用程序ID指示UE有兴趣监控什么。UE标识对发送该发现请求消息的UE进行标识。监控命令指示UE处于监控角色中。应用程序ID表示触发该发现请求消息的传输的应用程序的唯一标识符。ProSe功能服务器124再次检查应用程序ID所代表的应用程序的授权。如果不存在相关的UE上下文，ProSe功能服务器124利用HSS 120检查发现授权414，并为UE 110创建包括必要订阅参数的新上下文。订阅参数包括允许该UE执行发现的PLMN。如果UE 110在设定时间段内不发出新的监控请求，ProSe功能服务器124移除与所请求的ProSe应用程序ID有关的上下文条目。一经授权，归属PLMN中的ProSe功能服务器124，如有需要，在监控请求消息416中，与由UE 110所发送的ProSe应用程序ID所指示的其它PLMN网络进行联系，以便将对应的ProSe应用程序ID名称解析为ProSe应用程序代码和/或ProSe应用程序掩码。通信也可包括UE标识信息以便允许本地PLMN中的ProSe功能服务器124执行计费。如果本地PLMN的ProSe功能服务器124存储有与所请求的ProSe应用程序ID名称相对应的有效ProSe应用程序代码，则本地PLMN的ProSe功能服务器124在监控响应消息418中返回相关的ProSe应用程序代码和/或ProSe应用程序掩码以及其各自相应的时间间隔。归属PLMN中的ProSe功能服务器124回复发现响应消息420。发现响应消息420包括一个或多个发现筛选器和筛选器ID。发现筛选器是ProSe应用程序代码、零个或更多ProSe应用程序掩码以及生存时间值的容器。这些由监控UE用来匹配在PC5接口上接收到的用于直接发现的ProSe应用程序代码。发现筛选器中的TTL指示发现筛选器的有效时长。UE可以使用发现筛选器在由PLMN授权并配置用于ProSe操作的无线资源中开始监控422。
如果UE接收到一个或多个具有与发现筛选器匹配的ProSe应用程序代码的通告消息422，并且本地没有存储对应于该ProSe应用程序代码的ProSe应用程序ID，那么UE在HPLMN中(重新)建立与ProSe功能服务器124的安全连接，并向归属PLMN中的ProSe功能服务器124发送匹配报告(ProSe应用程序代码、UE标识、被监控PLMNID)消息424。ProSe应用程序代码是UE的相应的所匹配的发现筛选器的代码。被监控PLMN ID为UE在其中已经监测到ProSe应用程序代码的PLMN。ProSe功能服务器124检查UE的包含了其订阅参数的上下文。订阅参数包括允许该UE执行发现的PLMN。ProSe功能服务器124对从UE接收到的ProSe应用程序代码进行分析。如果分配了给定ProSe应用程序代码的PLMN ID是另一个本地PLMN，归属PLMN中的ProSe功能服务器124向分配该ProSe应用程序代码的PLMN的ProSe功能服务器124发送匹配报告(ProSe应用程序代码、UE标识、被监控PLMN ID)消息426。本地PLMN中的ProSe功能服务器124可以使用UE标识信息来执行计费。本地PLMN中的ProSe功能服务器124确保在被监控的PLMN上(在UE上下文中存储有ProSe应用程序代码和被监控PLMN对)接收到的ProSe应用程序代码被授权进行发送。本地PLMN中的ProSe功能服务器124对从UE接收到的ProSe应用程序代码进行分析，并检查接收到的ProSe应用程序代码是否仍然有效。如果ProSe应用程序代码得到确认，则本地PLMN中的ProSe功能服务器124发送匹配报告确认428(ProSe应用程序ID名称、有效性计时器)。该消息也可以包含对应于ProSe应用程序ID名称的特定元数据，例如，邮政地址、电话号码、URL等。归属PLMN中的ProSe功能服务器124用匹配报告确认(ProSe应用程序ID、有效性计时器)消息430回复UE。该消息也可以包含对应于ProSe应用程序ID名称的特定元数据，例如，邮政地址、电话号码、URL等。有效性计时器指示ProSe应用程序代码与ProSe应用程序ID的映射的有效时间。UE 110在有效性计时器的持续时间内存储ProSe应用程序代码与相应ProSe应用程序ID的映射。然后，UE 110可以开始建立与匹配的UE 110的直接通信432。
在设备到设备(D2D)发现中，每个UE 110具有可通过空中技术进行广播的签名或发现消息。发现信号的传输可以在指定时间/频率资源中，特别是分配用于设备发现的时间/频率资源中完成。其它UE 110可以监听这些发现签名或消息，并且一经接收到，对其进行解码，以识别邻近的各发送UE 110。UE 110可以指任何移动设备、固定设备、车辆或任何具有无线通信能力的其它设备。一旦被授权和设置，“通告UE”将通过PC5接口发送发现消息。
图5示出了用于直接发现的UE 110之间的PC5接口协议500。通告UE110在发现资源上发送发现消息，其中，监控UE 110对这些资源进行筛选以筛选出感兴趣的信息。发现资源由网络进行配置或者可以预先配置在设备中。如图5所示，发现消息对于RLC/PDCP/RRC是透明的。这意味着，不涉及RRC层，并且使用直接发现的两个设备之间不存在专用信令过程，也不存在直接通信。MAC层直接从上层接收发现消息，比如NAS层，并且使用副链路发现信道(Sidelink Discovery Channel，SL-DCH)来将发现消息映射到物理副链路发现信道(Physical Sidelink Discovery Channel，PSDC)以便由PHY层发送。
图6示出了发现消息600的结构的一个示例。如图6所示，发现消息、由ProSe应用程序代码与某些支持信息相结合构成。“通告UE”通过发现响应消息从ProSe功能服务器124接收ProSe应用程序代码，如上所述。“监控UE”将筛选出在物理层上定义的资源上发送的满足其发现过滤器的发现消息，其中所述发现过滤器是通过发现响应消息从ProSe功能服务器124接收的。ProSe应用程序代码由两部分组成——PLMN ID和ProSe应用程序ID。PLMN ID对已分配了ProSe应用程序ID的ProSe功能服务器124的PLMN进行唯一标识。PLMN ID由两个标签组成——MCC和MNC。MCC包括已分配了ProSe应用程序ID的ProSe功能服务器124的移动国家代码。MNC包括已分配了ProSe应用程序ID的ProSe功能服务器124的移动网络代码。ProSe应用程序ID由ProSe应用程序ID名称进行标识，其为数据结构，以不同级别(标签字符串)为特征，用以实现部分匹配(例如，广泛级业务类别(0级)/业务子类(1级)/业务名称(2级)/店铺ID(3级))。
标准机构建议了各种发现消息大小。RAN1采用104个比特用于仿真评估。然而，SA2随后提供指导，预期的发现信息的大小约为RAN1假设的两倍(192个比特用于非公共安全开放式发现，198个比特用于公共安全)。最后，为了适应所有的发现信息以及完整性检查，一致认为发现消息的大小可以大到256个比特，不考虑L1CRC。此外，尚未最后确定其它使用情况下的要求，如非公众安全受限发现。因此，不能保证在将来的版本中可能需要甚至更大的发现消息大小。
图7提供了用于开放式发现的ProSe应用程序代码的一示例性结构700。从图7中可以很清楚地看到非公共安全发现信息包括多个字段，大小的范围从16至48个比特。图8示出了用于公共安全环境的发现信息的示例800。在这个示例中，信息也包括多个字段，大小的范围从4个比特到64个比特。从图7和图8中可以看出，发现消息大小并不一致，并且各字段大小仍需完全建立。
解决消息大小问题的一个方法是使用RLC分割和重组。然而，这种实现方式会在发现消息中造成以RLC和MAC报头为形式的额外开销。发现消息的传输在层2级将不再是透明的。此外，发现资源特别容易受到来自冲突和远近效应的干扰。如果RLC层协议用于分割和重组发现信息，则发现信息字段将被分割成不同段。由于不会接收到完整的发现信息字段，任何丢失的发现分段都会转化成发现信息的完全丢失。因此，预计发现性能会显著下降。因此，RLC分割/重组不是解决发现消息大小问题的良好解决方案。
另一种解决方案是，UE 110的层2协议向上面的层3ProSe层(NAS)协议提供“封装体大小”，其将灵活地定义发现消息的大小。ProSe层创建一个或多个发现信息字段来填充封装体单元。ProSe层可以选择在单个发现封装体单元中发送一个或多个发现信息字段。ProSe层可以使用封装体单元的一个或多个传输用于所有涉及发现的信息。另外，每个发现封装体单元中要发送的信息可以根据不同发现场景和应用(例如，开放式发现和受限式发现)的要求进行调整。所有这一切均可以实现，与此同时每个发现封装体单元的内容对层2协议保持透明。
为了不具有与RLC相同的问题，ProSe层不在不同的发现封装体单元上拆分发现字段。通过这种方式，每个发现信息字段能够由接收UE进行独立解码。此外，如果UE没有接收由通告UE提供的所有发现封装体单元，监控UE仍可以获得发现信息的一部分，并且以完整的发现信息字段的形式。由于开放式发现信息的分层性质，这对于部分匹配目的通常是足够的。
在PHY层协议上，可以根据发现性能要求来定义发现资源的大小。由于预先定义了发现消息的PHY层属性(例如，调制编码、CRC长度)，UE可以很容易地计算出封装体大小。由于该封装体大小是ProSe层提供给层2的发现封装体单元的大小，封装体大小也应该排除任何层2开销。在层1中进行计算并在层2中进行调整之后，将封装体大小通知给层3中的ProSe层协议。通知给上层的封装体大小是基于物理层所定义的传输块大小的。有可能存在一些在层2添加的固定长度字段，因而需要从层1所定义的传输块大小中减去。因此，基于发现调制编码方案(MCS)以及eNodeB 106分配的资源块(RB)中的发现资源的大小，UE 110计算发现消息封装体大小，层1和层2开销(例如，CRC)排除在报告给ProSe层的封装体大小之外。
图9示出了如何将发现字段置于封装体单元中。层3中的ProSe层协议生成发现信息并将发现信息划分成多个大小不同的发现字段。ProSe层协议将发现字段置于封装体单元中。基于层2中的MAC层协议所提供的封装体大小，将发现字段置于封装体单元中，使得置于一个封装体单元的单个字段不重叠到第二封装体单元中。如果置于封装体单元中的发现字段没有占用封装体单元的整个大小，则填充位用于填满封装体单元。
为了便于不将发现信息字段进行分割的需要，发现封装体的最小大小应选得足够大，以容纳发现信息的最大字段。根据图7和图8，最大发现信息字段目前预期为64个比特。另外，每个发现封装体单元包括独立生成的32-位完整性校验(MIC)。在此基础上，对于发现封装体单元的最小大小，104个比特的初始RAN1估值是合乎情理的。
图10示出了用于确定并提供封装体大小以及形成封装体单元的流程1000。流程1000开始于框1002，从传输块大小标识封装体大小，其中该封装体大小是使用发现调制编码方案(MCS)以及eNodeB 106分配给UE 110的资源块(RB)中的发现资源大小在PHY协议层确定的。PHY层协议在框1004中向MAC层协议提供封装体大小，不包括层1开销所需的比特。在框1006中，MAC层协议调整封装体大小以适应层2开销比特，并在框1008中向ProSe层协议转发经调整的封装体大小。在框1010中，ProSe层协议生成发现信息，将所述发现信息划分成多个发现字段。ProSe层协议在框1012中将发现字段***到封装体单元中，其中，每个均具有经调整的封装体大小。在发现字段没有占用封装体单元的整个大小时，ProSe层协议***填充位。此外，ProSe层协议确保单个发现字段不采用两个封装体单元进行传输。在框1014中，ProSe层协议将封装体单元转发给MAC层协议。MAC层协议在框1016中将封装体单元置于传输信道中，并将传输信道转发给PHY层协议。MAC层协议不对封装体单元中的发现信息进行处理。在框1018中，PHY层协议将传输信道映射到物理信道以便作为例如通告消息进行发送。PHY层协议对封装体单元中的发现信息不进行处理。在接收UE 110上，封装体单元通过PHY层和MAC层协议透明地进行转发。接收UE 110上的ProSe层协议从封装体单元中提取发现信息进行发现处理。
在一些示例中，本发明任何实施例所述的通信设备包括封装体大小模块，所述封装体大小模块用于在蜂窝网络中运行的用户设备的层一协议上确定封装体大小，将所述封装体大小转发给用户设备的层二协议，调整所述封装体大小以适应层2开销，并将经调整的封装体大小转发给层三协议。一些实施例中的通信设备包括UE。
总之，上述方法支持发现信息的可扩展性，同时允许传输发现信息的封装体单元的大小是灵活的并由PHY层协议性能来决定。因此，发现消息和发现信息大小有点相互独立。此外，保留了层二协议对发现信息的透明性这一优势。
在一些实施例中，所述一个或多个设备的部分或者所有功能或过程由计算机程序实现或支持，所述计算机程序由计算机可读程序代码构成，并且包含在计算机可读介质中。短语“代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括任何类型的能够由计算机访问的介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘CD)、数字视频盘(DVD)或者任何其它类型的存储器。
对本专利文档中所使用的特定词语和短语的定义进行阐述可能比较有利。术语“包括”和“包含”及其衍生物指没有限制的包括。术语“或”是包含性的，指和/或。短语“与……有关”和“与其相关”及其衍生物指包括、包括在内、与……互连、包含、包含在内、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、与……通信、与……配合、交织、并列、与……接近、绑定到或与……绑定、具有、具有……的特性等等。
虽然本发明已经对某些实施例以及通常相关联的方法进行了描述，这些实施例和方法的变化和改变对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且很容易辨别。例如，尽管根据ProSe直接发现进行了讨论，本文中所描述的特定实施例可应用于其它发现技术。因此，示例性实施例的上述描述并不限定或约束本发明。在不脱离权利要求书所限定的本发明范围的前提下，也可以做出其它变化、替换和修改。

Claims (18)

1.一种用于在蜂窝网络中为设备到设备的发现消息大小提供可扩展解决方案的方法，包括：
在蜂窝网络中运行的用户设备从演进型基站获得分配给所述用户设备的资源块；
在所述用户设备的层一协议上根据所述资源块中的调制编码方案以及所述资源块中的发现资源大小确定封装体大小；
将所述封装体大小转发给所述用户设备的层二协议；
调整所述封装体大小以适应层二开销；以及
将经调整的封装体大小转发给层三协议；
所述用户设备向多个用户设备发送包括一个或多个封装体单元的发现消息，所述一个或多个封装体单元中的每个具有所述经调整的封装体大小。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述层三协议上生成发现信息；以及
将所述发现信息置于所述一个或多个封装体单元中。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
向所述层二协议转发所述一个或多个封装体单元以便置于传输信道中，所述发现信息对于层二协议处理是透明的。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述发现信息划分成多个字段，将所述发现信息置于所述一个或多个封装体单元中，使得没有单个字段被分到两个封装体单元中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述封装体大小至少等于所述发现信息的最大字段大小。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，响应于置于特定封装体单元中的一个或多个字段未完全占据所述特定封装体单元，将填充位置于所述特定封装体单元中。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述封装体大小不包括层一开销。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述发现信息以适应开放式发现、受限发现、公共安全使用和非公共安全使用中的任一项。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述层一协议上的封装体大小是根据从调制编码方案中计算的传输块大小以及分配给所述用户设备的资源块来确定的。
10.一种非临时性计算机可读介质，包括用于在蜂窝网络中为设备到设备的发现消息大小提供可扩展解决方案的代码，所述代码在执行时用于：
从演进型基站获得分配给在蜂窝网络中运行的用户设备的资源块；
在所述用户设备的层一协议上根据所述资源块中的调制编码方案以及所述资源块中的发现资源大小确定封装体大小；
将所述封装体大小转发给所述用户设备的层二协议；
调整所述封装体大小以适应层二开销；
将经调整的封装体大小转发给层三协议；以及
向多个用户设备发送包括一个或多个封装体单元的发现消息，所述一个或多个封装体单元中的每个具有所述经调整的封装体大小。
11.根据权利要求10所述的计算机可读介质，其中，所述代码还用于：
在所述层三协议上生成发现信息；以及
将所述发现信息置于所述一个或多个封装体单元中。
12.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，所述代码还用于：
向所述层二协议转发所述一个或多个封装体单元以便置于传输信道中，所述发现信息对于层二协议处理是透明的。
13.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，将所述发现信息划分成多个字段，将所述发现信息置于所述一个或多个封装体单元中，使得没有单个字段被分到两个封装体单元中。
14.根据权利要求13所述的计算机可读介质，其中，所述封装体大小至少等于所述发现信息的最大字段大小。
15.根据权利要求13所述的计算机可读介质，其中，响应于置于特定封装体单元中一个或多个字段未完全占据所述特定封装体单元的经调整的封装体大小，将填充位置于所述特定封装体单元中。
16.根据权利要求10所述的计算机可读介质，其中，所述封装体大小不包括层一开销。
17.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，生成所述发现信息以适应开放式发现、受限发现、公共安全使用和非公共安全使用中的任一项。
18.根据权利要求10所述的计算机可读介质，其中，所述层一协议上的封装体大小是根据从调制编码方案中计算的传输块大小以及分配给所述用户设备的资源块来确定的。
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