CN107113916A - 改进的接近服务中继ue激活 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于在移动通信网络内激活具有ProSe能力和具有中继能力的用户设备的中继功能的方法。中继UE连接到的无线电基站确定在由无线电基站控制的无线电小区中是否需要进一步的中继。在无线电小区中需要进一步的中继的情况下,无线电基站选择持久性检查值并在无线电小区中传送广播消息。广播消息至少指示需要进一步的中继,并且其包括所选择的持久性检查值。在接收到广播消息时,中继UE在确定在无线电小区中激活其中继功能的中继要求被满足的情况下、以及在由中继UE基于接收到的持久性检查值执行的持久性检查成功的情况下,激活其中继功能。
Description
技术领域
本公开涉及用于激活中继用户设备的中继功能的方法。本公开还提供了用于参与本文描述的方法的中继用户设备和对应的无线电基站。
背景技术
长期演进(Long Term Evolution,LTE)
基于WCDMA无线电接入技术的第三代移动***(3G)正在全球范围广泛部署。增强或演进这种技术的第一步需要引入高速下行链路分组接入(HSDPA)和增强型上行链路(也称为高速上行链路分组接入(HSUPA)),从而提供具有高度竞争性的无线电接入技术。
为了为进一步增加的用户需求做准备并且对新的无线电接入技术具有竞争力,3GPP引入了称为长期演进(LTE)的新移动通信***。LTE被设计为满足运营商对高速数据、和媒体传输、以及对未来十年的高容量语音支持的需求。提供高位(bit)速率的能力是LTE的关键措施。
称为演进UMTS陆地无线电接入(UTRA)和UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)的长期演进(LTE)的工作项(work item,WI)规范被定稿为版本8(LTE Rel.8)。LTE***代表高效的基于分组的无线电接入、和提供具有低延迟和低成本的完全基于IP的功能的无线电接入网络。在LTE中,指定了可扩展的多个传输带宽,诸如1.4、3.0、5.0、10.0、15.0和20.0MHz,以便使用给定的频谱实现灵活的***部署。在下行链路中,采用了基于正交频分复用(OFDM)的无线电接入,这是因为由于低码元率、循环前缀(CP)的使用、及其对不同传输带宽布置的亲和度(affinity)使它对多径干扰(MPI)具有固有的抗干扰性。在上行链路中,采用了基于单载波频分多址(SC-FDMA)的无线电接入,这是因为考虑到用户设备(UE)的受限发射功率,广域覆盖的供给优先于提高峰值数据速率。采用了许多关键的分组无线电接入技术,包括多输入多输出(MIMO)信道传输技术,并且在LTE版本8/9中实现了高效控制信令结构。
LTE架构
整体LTE架构如图1所示。E-UTRAN由eNodeB组成,从而向用户设备(UE)提供E-UTRA用户平面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面(RRC)协议终止。eNodeB(eNB)托管(host)包括用户平面报头压缩和加密功能的物理(PHY)层、媒体访问控制(MAC)层、无线电链路控制(RLC)层和分组数据控制协议(PDCP)层。它还提供与控制平面对应的无线电资源控制(RRC)功能。它执行许多功能,包括无线电资源管理、准入控制、调度、协商的上行链路服务质量(QoS)的增强、小区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密、以及下行链路/上行链路用户平面分组报头的压缩/解压缩。eNodeB通过X2接口彼此互连。
eNodeB还通过S1接口连接到EPC(演进分组核心),更具体地,通过S1-MME连接到MME(移动性管理实体),以及通过S1-U连接到服务网关(SGW)。S1接口支持MME/服务网关和eNodeB之间的多对多关系。SGW路由和转发用户数据分组,同时也充当eNodeB间交接期间的用户平面的移动锚点,并且充当LTE和其它3GPP技术之间的移动性的锚点(终止S4接口并且中继2G/3G***和PDN GW之间的流量)。对于空闲状态的用户设备,当下行链路数据到达用户设备时,SGW终止下行链路数据路径并触发寻呼。其管理和存储用户设备上下文,例如IP承载服务的参数、或网络内部路由信息。它还在合法拦截(interception)的情况下执行用户流量的复制。
MME是LTE接入网的关键控制节点。它负责空闲模式用户设备跟踪和寻呼过程,包括重传。它涉及承载激活/停用处理,并且还负责在初始附连时、和在涉及核心网(CN)节点重定位的LTE内交接时,选择用户设备的SGW。它负责认证用户(通过与HSS交互)。非接入层(Non-Access Stratum,NAS)信令在MME处终止,并且它还负责向用户设备生成和分配临时身份。它检查用户设备的授权以在服务提供商的公共陆地移动网络(PLMN)上驻扎,并且强制执行用户设备漫游限制。MME是网络中用于NAS信令的加密/完整性保护的终止点,并且处理安全密钥管理。MME还支持合法的信令拦截。MME还提供用于LTE和2G/3G接入网之间的移动性的控制平面功能,其中S3接口在MME处从SGSN终止。MME还对归属HSS终止S6a接口,以便漫游用户设备。
LTE中的分量载波结构
3GPP LTE***的下行链路分量载波在时间-频率域中在所谓的子帧中被细分。在3GPP LTE中,每个子帧被划分成如图2所示的两个下行链路时隙,其中第一下行链路时隙包括第一OFDM码元内的控制信道区域(PDCCH区域)。每个子帧由时域中的给定数量的OFDM码元(在3GPP LTE(版本8)中的12个或14个OFDM码元)组成,其中每个OFDM码元跨越分量载波的整个带宽。因此,每个OFDM码元由在各个子载波上传送的多个调制码元组成。在LTE中,每个时隙中的传送信号由NDL RB*NRB SC子载波和NDL symbOFDM码元的资源网格(grid)来描述。NDL RB是带宽内的资源块的数量。该量NDL RB取决于小区中配置的下行链路传输带宽,并且应当满足
其中Nmin,DL RB=6,并且Nmax,DL RB=110分别是由当前版本的规范支持的最小下行链路带宽和最大下行链路带宽。NRB SC是一个资源块内的子载波的数量。对于正常循环前缀子帧结构,NRB SC=12并且NDL symb=7。
假定例如采用OFDM的多载波通信***(如例如在3GPP长期演进(LTE)中所使用的),可以由调度器分配的资源的最小单位是一个“资源块”。物理资源块(PRB)被定义为时域中的连续OFDM码元(例如,7个OFDM码元)和如在图2中例示的频域中的连续子载波(例如,用于分量载波的12个子载波)。在3GPP LTE(版本8)中,因此,物理资源块由与时域中的一个时隙和频域中的180kHz对应的资源元素组成(对于下行链路资源网格的更多细节参见例如3GPP TS 36.211,“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);PhysicalChannels and Modulation(Release 8)”,当前版本12.6.9(NPL 1)第6.2节,可从http://www.3gpp.org获得并且通过引用被结合于此)。
一个子帧由两个时隙组成,使得当使用所谓的“正常”CP(循环前缀)时,在子帧中存在14个OFDM码元,并且当使用所谓的“扩展”CP时,子帧中存在12个OFDM码元。出于术语的原因,在下文中,等同于跨完整子帧的相同连续子载波的时间-频率资源被称为“资源块对”、或等同的“RB对”或“PRB对”。
术语“分量载波”是指频域中的几个资源块的组合。在LTE的未来版本中,术语“分量载波”不再使用;作为替代,该术语被改为“小区”,其是指下行链路以及可选的上行链路资源的组合。在下行链路资源的载波频率和上行链路资源的载波频率之间的链接在下行链路资源上所传送的***信息中指示。
对分量载波结构的类似假设也将适用于以后的版本。
用于支持更宽带宽的LTE-A中的载波聚合
2007年世界无线电通信会议(World Radio communication Conference,WRC-07)决定了用于IMT-Advanced的频谱。虽然决定了用于IMT-Advanced的总体频谱,但是实际可用的频率带宽根据每个地区或国家而不同。但是,在可用频谱概要决定之后,无线电接口的标准化始于第三代合作伙伴计划(3GPP)。在3GPP TSG RAN#39会议上,批准了关于“FurtherAdvancements for E-UTRA(LTE-Advanced)”的研究项目的描述。该研究项目涵盖要考虑用于E-UTRA演进的技术组件,例如以满足对IMT-Advanced的要求。
LTE-Advanced***能够支持的带宽是100MHz,而LTE***只能支持20MHz。如今,无线电频谱的缺乏已经成为无线网络发展的瓶颈,并且因此难以找到足够宽得用于LTE-Advanced***的频带。因此,迫切需要找到获得更广泛的无线电频谱带的方法,其中可能的答案是载波聚合功能。
在载波聚合中,两个或更多个分量载波被聚合,以便支持高达100MHz的更宽的传输带宽。LTE***中的几个小区被聚合到LTE-Advanced***中宽得足够用于100MHz的一个更宽的信道中,即使LTE中的这些小区可能处于不同的频带中。
至少当分量载波的带宽不超过LTE版本8/9小区所支持的带宽时,所有分量载波都可以被配置为LTE版本8/9兼容。不是所有由用户设备聚合的分量载波可能必须是可版本8/9兼容的。可以使用现有机制(例如限制(barring))来避免Rel-8/9(版本8/9)用户设备驻扎在分量载波上。
用户设备可以取决于其能力同时在一个或多个分量载波(对应于多个服务小区)上接收或发送。具有用于载波聚合的接收和/或传输能力的LTE-A版本10用户设备可以在多个服务小区上同时接收和/或传送,而如果分量载波的结构遵循版本8/9规范,那么LTE版本8/9用户设备只能在单个服务小区上接收和传送。
对于连续和非连续分量载波两者,都支持载波聚合,其中每个分量载波在频域中限于最多110个资源块(使用3GPP LTE(版本8/9)数字命理学(numerology))。
有可能将3GPP LTE-A(版本10)兼容的用户设备配置为聚合源自相同eNodeB(基站)的不同数量的分量载波、以及上行链路和下行链路中不同数量的可能的不同带宽。可以被配置的下行链路分量载波的数量取决于UE的下行链路聚合能力。相反,可以被配置的上行链路分量载波的数量取决于UE的上行链路聚合能力。当前可能不能配置具有比下行链路分量载波更多的上行链路分量载波的移动终端。在典型的TDD部署中,分量载波的数量以及上行链路和下行链路中的每个分量载波的带宽是相同的。源自相同eNodeB的分量载波不需要提供相同的覆盖。
连续聚合的分量载波的中心频率之间的间距应当为300kHz的倍数。这是为了与3GPP LTE(版本8/9)的100kHz频率光栅兼容,并且同时保持具有15kHz间隔的子载波的正交性。取决于聚合场景,可以通过在连续分量载波之间***少量未使用的子载波来促进n*300kHz的间隔。
多个载波聚合的性质仅暴露至MAC层。对于上行链路和下行链路两者,对于每个聚合分量载波,在MAC中需要一个HARQ实体。每分量载波存在最多一个运输块(在上行链路不存在SU-MIMO的情况下)。运输块及其潜在的HARQ重传需要映射在相同的分量载波上。
当配置载波聚合时,移动终端只具有一个与网络的RRC连接。在RRC连接建立/重建中,与在LTE版本8/9中类似,一个小区提供提供安全输入(一个ECGI、一个PCI和一个ARFCN)和非接入层移动性信息(例如TAI)。在RRC连接建立/重建之后,与该小区对应的分量载波被称为下行链路主小区(Primary Cell,PCell)。在连接状态中,每用户设备始终被配置有一个并且只有一个下行链路PCell(DL PCell)和一个上行链路PCell(UL PCell)。在配置的分量载波集合内,其它小区被称为辅助小区(Secondary Cell,SCell);其中SCell的载波是下行链路辅助分量载波(DL SCC)和上行链路辅助分量载波(UL SCC)。对于一个UE,最多可以配置五个服务小区,包括PCell。
下行链路和上行链路PCell的特性是:
1.对于每个SCell,除了下行链路资源之外,UE对上行链路资源的使用也是可配置的(因此,配置的DL SCC的数量始终大于或等于UL SCC的数量,并且不能仅为上行链路资源的使用配置SCell)
2.与SCells不同,下行链路PCell不能被停用
3.当下行链路PCell经历瑞利(Rayleigh)衰落(RLF)时,而不是当下行链路SCell经历RLF时,触发重新建立
4.非接入层信息取自下行链路PCell
5.PCell只能用交接过程(即,用安全密钥更改和RACH过程)进行更改
6.PCell用于PUCCH的传输
7.上行链路PCell用于层1上行链路控制信息的传输
8.从UE的观点来看,每个上行链路资源仅属于一个服务小区
分量载波的配置和重新配置,以及添加和去除可以由RRC执行。激活和停用经由MAC控制元素完成。在LTE内交接期间,RRC还可以添加、去除或重新配置SCell用于在目标小区中使用。当添加新的SCell时,使用专用RRC信令用于发送SCell的***信息,即,传输/接收所需的信息(与Rel-8/9中的交接类似)。当SCell被添加到一个UE时,每个SCell被配置有服务小区索引;PCell始终具有服务小区索引0。
当用户设备被配置有载波聚合时,至少有一对始终处于活动状态的上行链路和下行链路分量载波。该对中的下行链路分量载波也可以被称为“DL锚点载波”。这同样也适用于上行链路。
当配置载波聚合时,用户设备可以同时在多个分量载波上进行调度,但是,在任何时间,最多一个随机接入过程将正在进行。跨载波调度允许分量载波的PDCCH来调度另一个分量载波上的资源。为此,在各自的DCI(下行链路控制信息)格式中引入称为CIF的分量载波标识字段。
通过RRC信令在上行链路和下行链路分量载波之间建立的链接允许识别当没有跨载波调度时授权应用的上行链路分量载波。下行链路分量载波与上行链路分量载波的联系不一定是一对一的。换句话说,多于一个下行链路分量载波可以链接到相同的上行链路分量载波。同时,下行链路分量载波只能链接到一个上行链路分量载波。
LTE装置到装置(Device to Device,D2D)的接近服务(Proximity Services,ProSe)
基于接近的应用和服务代表新出现的社交技术趋势。识别出的区域包括与商业服务和公共安全相关的服务,这些服务将是运营商和用户感兴趣的。在LTE中引入接近服务(ProSe)能力将允许3GPP行业服务于这个发展中的市场,并将同时服务于共同致力于LTE的几个公共安全社区的迫切需求。
装置到装置(D2D)通信是由LTE-Rel.12引入的技术组件,其允许D2D作为蜂窝网络的底层以提高频谱效率。例如,如果蜂窝网络是LTE,那么所有携带数据的物理信道都使用SC-FDMA用于D2D信令。在D2D通信中,用户设备使用蜂窝资源经直接链接而不是通过无线电基站来彼此传送数据信号。贯穿本公开,术语“D2D”、“ProSe”和“侧链路”是可互换的。
LTE中的D2D通信
LTE中的D2D通信主要集中在两个方面:发现和通信。
ProSe(基于接近的服务)直接发现被定义为由启用ProSe的UE使用、以使用E-UTRA直接无线电信号经由PC5接口发现其邻近的其它启用ProSe的UE的过程,并且将在后面进行更详细的描述。
在D2D通信中,UE使用蜂窝资源经直接链路而不是通过基站(BS)彼此传送数据信号。D2D用户直接通信,同时保持在BS控制之下,即,至少当处于eNB的覆盖时。因此,D2D可以通过重用蜂窝资源来提高***性能。
假设D2D在提供覆盖的小区的上行链路LTE频谱(在FDD的情况下)或上行链路子帧中操作(在TDD的情况下,除了当在覆盖之外时)。此外,D2D传输/接收在给定载波上不使用全双工。从单独UE的角度看,在给定载波上,D2D信号接收和LTE上行链路传输不使用全双工,即,同时进行D2D信号接收和LTE UL传输是不可能的。
在D2D通信中,当一个特定UE1具有传输的角色(传送用户设备或传送终端)时,UE1发送数据,并且另一个UE2(接收用户设备)接收它。UE1和UE2可以改变其传输和接收角色。来自UE1的传输可以由比如UE2的一个或多个UE来接收。
关于用户平面协议,从D2D通信角度的一部分协议在以下给出(还参见3GPP TR36.843当前版本12.0.1(NPL 2)第9.2.2节,其通过引用被结合于此):
-PDCP:
--1:M D2D广播通信数据(即IP分组)应当被处理为正常用户平面数据。
--PDCP中的报头压缩/解压缩适用于1:M D2D广播通信。
---U-模式用于PDCP中的报头压缩(用于公共安全的D2D广播操作);
-RLC:
--RLC UM用于1:M D2D广播通信。
--RLC UM支持L2上的分段(Segmentation)和重组(Re-assembly)。
--接收UE需要为每传送对等方UE维护至少一个RLC UM实体。
--在接收到第一RLC UM数据单元之前,不需要配置RLC UM接收器实体。
--到目前为止,对于用户平面数据传输,还没有识别需要用于D2D通信的RLC AM或RLC TM。
-MAC:
--对于1:M D2D广播通信,假设没有HARQ反馈
--接收UE需要知道源ID以便识别接收方RLC UM实体。
--MAC报头包括允许在MAC层过滤掉分组的L2目标ID。
--L2目标ID可以是广播、组播或单播地址。
---L2组播/单播:MAC报头中携带的L2目标ID将允许丢弃接收到的RLC UM PDU,甚至在将其交付到RLC接收方实体之前。
---L2广播:接收UE将处理来自所有传送器的所有接收到的RLC PDU,并且旨在将IP分组重组并交付到上层。
--MAC子报头包含LCID(以区分多个逻辑信道)。
--对于D2D,至少多路复用/解多路复用、优先级处理和填充是有用的。
ProSe直接通信层-2链路
简而言之,ProSe直接一对一通信是通过在两个UE之间经PC5建立安全的层-2链路来实现的。每个UE具有用于单播通信的层-2ID,该层-2ID被包括在每个UE在层-2链路上发送的每一帧的源层-2ID字段中、以及每个UE在层-2链路上接收到的每一帧的目的地层-2ID中。UE需要确保用于单播通信的层-2ID至少是本地唯一的。因此,UE应该准备好使用未指定的机制来处理与相邻UE的层-2ID冲突(例如当检测到冲突时,为单播通信自我分配新的层-2ID)。用于ProSe直接通信一对一的层-2链路通过两个UE的层-2ID的组合来识别。这意味着UE可以使用相同的层-2ID接合入用于ProSe直接通信一对一的多个层-2链路。
ProSe直接通信一对一由如在TR 23.713当前版本v1.4.0(NPL 3)第7.1.2节(其通过引用被结合于此)详细说明的以下过程组成:
-经PC5的安全层-2链路的建立。
-IP地址/前缀分配。
-经PC5的层-2链路维护。
-经PC5的层-2链路释放。
图3公开了如何经PC5接口建立安全的层-2链路。
1.UE-1向UE-2发送直接通信请求消息,以便触发相互认证。为了执行步骤1,链路发起方(UE-1)需要知道对等方(UE-2)的层-2ID。作为示例,链路发起方可以通过首先执行发现过程、或者通过已参与包括对等体的ProSe一对多通信来得知对等体的层-2ID。
2.UE-2启动用于相互认证的过程。认证过程的成功完成完成了经PC5的安全层-2链路的建立。
至少可以使用以下标准IETF机制用于IP地址/前缀分配:
-用于分配IPv4地址的基于DHCP的IP地址配置。
-在RFC 4862中指定的用于IPv6前缀分配的IPv6无状态地址自动配置。
两个UE中的一个充当DHCP服务器或IPv6默认路由器。在ProSe UE-NW中继的情况下(还参见后面关于ProSe中继的章节),中继充当用于经PC5经安全层-2链路连接到其的所有远程UE的DHCP服务器或IPv6默认路由器。
进行隔离(非中继)一对一通信的UE也可以使用链路本地地址。
PC5信令协议应当支持用于检测UE何时不在ProSe通信范围内的保持活动(keep-alive)功能,使得它们可以进行隐含的层-2链路释放。
经PC5的层-2链路释放可以通过使用传送到另一个UE的断开连接请求消息来执行,这也删除所有相关联的上下文数据。在接收到断开连接请求消息时,另一个UE用断开连接响应消息进行响应,并且删除与层-2链路相关联的所有上下文数据。
ProSe直接通信相关的身份
3GPP TS 36.300,当前版本13.3.0,(NPL 4)在第8.3子节中定义了以下用于ProSe直接通信的身份:
-SL-RNTI:用于ProSe直接通信调度的唯一标识;
-源层-2 ID(Source Layer-2 ID):识别侧链路ProSe直接通信中的数据的发送者。源层-2ID是24位长,并且与ProSe层-2目的地ID和LCID一起使用,用于识别接收方中的RLC UM实体和PDCP实体;
-目的地层-2ID:识别侧链路ProSe直接通信中的数据的目标。目的地层-2ID是24位长,并且在MAC层中被分割成两个位串:
--一个位串是目的地层-2ID的LSB部分(8位),并且作为侧链路控制层-1ID被转发到物理层。这在侧链路控制中识别了期望数据的目标,并且用于在物理层处过滤分组。
--第二位串是目的地层-2ID的MSB部分(16位),并且在MAC报头内携带。这用于在MAC层处过滤分组。
组形成以及在UE中配置源层-2ID、目的地层-2ID和边链路控制L1ID不需要接入层信令。这些身份由较高层提供、或者从由较高层提供的身份中导出。在组播和广播的情况下,由较高层提供的ProSe UE ID直接用作源层-2ID,并且由较高层提供的ProSe层-2组ID直接用作MAC层中的目的地层-2ID。
接近服务的无线电资源分配
从传送UE的角度看,启用接近服务的UE(启用ProSe的UE)可以以两种模式操作用于资源分配:
模式1是指eNB调度的资源分配,其中UE从eNB(或版本10中继节点)请求传输资源,而eNodeB(或版本10中继节点)继而调度由UE使用的资源以传送直接数据和直接控制信息(例如调度分配)。为了传送数据,UE需要被RRC_CONNECTED。具体地,UE向eNB发送调度请求(D-SR或随机接入),随后是以通常方式发送的缓冲状态报告(BSR)(还参见以下章节“D2D通信的传输过程”)。基于BSR,eNB可以确定UE具有用于ProSe直接通信传输的数据,并且可以估计传输所需的资源。
另一方面,模式2是指UE自主资源选择,其中UE自己从(一个或多个)资源池中选择资源(时间和频率)以发送直接数据和直接控制信息(即SA)。一个资源池例如由SIB 18的内容,即,由字段commTxPoolNormalCommon来定义,该特定资源池在小区中被广播,并且然后对于小区中仍然处于RRC_Idle状态的所有UE可用。有效地,eNB可以定义所述池的多达四个不同实例,即,分别用于SA消息和直接数据的传输的四个资源池。但是,即使UE被配置有多个资源池,它也应当始终使用列表中定义的第一个资源池。
作为替代,另一个资源池可以由eNB定义并在SIB18中发信号通知,即,通过使用可以由UE在特殊情况下使用的字段commTxPoolExceptional。
UE打算使用哪种资源分配模式可由eNB配置。此外,UE打算为D2D数据通信使用哪种资源分配模式还可以取决于RRC状态,即,RRC_IDLE或RRC_CONNECTED,以及UE的覆盖状态,即,在覆盖中,在覆盖之外。如果UE具有服务小区(即UE被RRC_CONNECTED或正驻扎在处于RRC_IDLE的小区上),那么UE被认为在覆盖中。
图4图示用于覆盖层(LTE)和底层(D2D)***的传输/接收资源的使用。
基本上,eNodeB控制UE可以应用模式1还是应用模式2传输。一旦UE知道其中它可以传送(或接收)D2D通信的资源,它就使用仅用于对应传输/接收的对应资源。例如,在图4中,D2D子帧将仅用于接收或传送D2D信号。由于作为D2D装置的UE将以半双工模式操作,因此它可以在任何时间点接收或者传送D2D信号。类似地,图4所示的其它子帧可以用于LTE(覆盖层)传输和/或接收。
D2D通信的传输过程
D2D数据传输过程取决于资源分配模式而不同。如上所述,对于模式1,在来自UE的对应请求之后,eNB明确地调度用于调度分配和D2D数据通信的资源。具体地,eNB可以通知UE通常允许D2D通信,但是不提供模式2资源(即资源池);这可以例如通过交换UE的D2D通信兴趣指示和对应的响应,即,D2D通信响应来完成,其中上述对应的示例性ProseCommConfig信息元素将不包括commTxPoolNormalCommon,这意味着希望开始涉及传输的直接通信的UE必须请求E-UTRAN来为每个单独传输分配资源。因此,在这种情况下,UE必须请求用于每个单独传输的资源,并且在下文中,示例性地列出了用于该模式1资源分配的请求/授予过程的不同步骤:
-步骤1:UE经由PUCCH向eNB发送SR(调度请求);
-步骤2:eNB经由PDCCH授予通过C-RNTI加扰的UL资源(用于UE发送BSR);
-步骤3:UE经由PUSCH发送指示缓冲器状态的D2D BSR;
-步骤4:eNB经由PDCCH授予通过D2D-RNTI加扰的D2D资源(用于UE发送数据)。
-步骤5:D2D Tx UE根据在步骤4中接收到的授权传送SA/D2D数据
调度分配(SA),也称为SCI(侧链路控制信息)是包含控制信息的紧凑(低有效载荷)消息,例如,指向时频资源的(一个或多个)指针、调制和编码方案以及用于对应的D2D数据传输的组目的地ID。SCI运输用于一个(ProSE)目的地ID的侧链路调度信息。SA(SCI)的内容基本符合在以上步骤4中接收到的授权。D2D授权和SA内容(即SCI内容)在3GPP技术标准36.212,当前版本12.4.0,(NPL 5)第5.4.3子节中定义,其通过引用被结合于此,其中特别定义了SCI格式0。
另一方面,对于模式2资源分配,基本上不需要以上步骤1-4,并且UE自主地从由eNB配置和提供的(一个或多个)传输资源池中选择用于SA和D2D数据传输的资源。
图5示例性地图示用于两个UE(UE-A和UE-B)的调度分配和D2D数据的传输,其中用于发送调度分配的资源是定期的,并且用于D2D数据传输的资源由对应的调度分配指示。
ProSe网络架构和ProSe实体
图6图示用于非漫游情况的高级示例性架构,包括在各个UE A和B中的不同ProSe应用,以及网络中的ProSe应用服务器和ProSe功能。图6的示例架构取自通过引入被结合于此的TS 23.303v.13.0.0(NPL 6)第4.2章“Architectural Reference Model”。
功能实体在通过引入被结合于此的TS 23.303子章节4.4节“FunctionalEntities”中详细介绍和说明。ProSe功能是用于ProSe所需的网络相关动作的逻辑功能,并且为ProSe的每个特征发挥不同的作用。ProSe功能是3GPP EPC的一部分,并且提供与接近服务相关的所有相关网络服务,比如授权、认证、数据处理等。对于ProSe直接发现和通信,UE可以经PC3参考点从ProSe功能获得具体的ProSe UE身份、其它配置信息以及授权。在网络中可以存在多个部署的ProSe功能,但是为了便于说明,呈现了单个ProSe功能。ProSe功能由取决于ProSe特征执行不同角色的三个主要子功能组成:直接配置功能(DirectProvision Function,DPF)、直接发现名称管理功能(Direct Discovery Name ManagementFunction)和EPC-级发现功能(EPC-level Discovery Function)。DPF用于向UE供给使用ProSe直接发现和ProSe直接通信必要的参数。
在所述连接中使用的术语“UE”是指支持ProSe功能的启用ProSe的UE。
ProSe应用服务器支持EPC ProSe用户ID和ProSe功能ID的存储,以及应用层用户ID和EPC ProSe用户ID的映射。ProSe应用服务器(AS)是在3GPP范围之外的实体。UE中的ProSe应用经由应用层参考点PC1与ProSe AS通信。ProSe AS经由PC2参考点连接到3GPP网络。
用于D2D的UE覆盖状态
如前面已经提到的,用于D2D通信的资源分配方法部分取决于RRC状态,即RRC_IDLE和RRC_CONNECTED,也取决于UE的覆盖状态,即,在覆盖中,在覆盖之外。如果UE具有服务小区(即UE被RRC_CONNECTED或正驻扎在处于RRC_IDLE的小区上),那么UE被认为在覆盖中。
到目前为止提到的两种覆盖,即,在覆盖中(in-coverage,IC)和在覆盖之外(out-of-coverage,OOC),被进一步区分为用于D2D的子状态。图7示出了D2D UE可以关联到的四种不同状态,其可以总结如下:
-状态1:UE1具有上行链路和下行链路覆盖。在这种状态下,网络控制每个D2D通信会话。此外,网络配置UE1是否应该使用资源分配模式1或模式2。
-状态2:UE2具有下行链路覆盖,但没有上行链路覆盖,即,仅DL覆盖。网络广播(基于竞争的)资源池。在这种状态下,传送UE从由网络配置的资源池中选择用于SA和数据的资源;在这种状态下,根据模式2,资源分配仅对于D2D通信才是可能的。
-状态3:由于UE3没有上行链路覆盖和下行链路覆盖,因此,严格来说,UE3已经被认为在覆盖之外(OOC)。但是,UE3处于其本身(例如,UE1)在小区的覆盖中的一些UE的覆盖中,即,那些UE也可以被称为CP中继UE或简单地中继UE(还参见后面关于ProSe中继的章节)。因此,图7中的状态-3UE的区域可以表示为CP UE中继覆盖区域。在该状态3中的UE也被称为OOC状态-3UE。在这种状态下,UE可以接收由eNB(SIB)发送并由在小区的覆盖中的CPUE中继UE经由PD2DSCH转发给OOC-状态-3UE的一些特定于小区的信息。(基于竞争的)网络控制资源池通过PD2DSCH发信号通知。
-状态4:UE4在覆盖之外,并且不从处于小区的覆盖中的其它UE接收PD2DSCH。在这种也被称为状态-4OOC的状态下,传送UE从预配置的资源池中选择用于数据传输的资源。
在状态-3OOC和状态-4OOC之间进行区分的原因主要是为了避免来自覆盖之外的装置的D2D传输与传统E-UTRA传输之间潜在的强干扰。通常,具有D2D能力的UE将具有用于D2D SA的传输的(一个或多个)预配置资源池以及用于在覆盖之外时使用的数据。如果这些在覆盖之外的UE在小区边界附近在这些预配置的资源池上进行传送,那么D2D传输和在覆盖中的传统传输之间的干扰可能对小区内的通信产生负面影响。如果覆盖内启用D2D的UE将D2D资源池配置转发到小区边界附近的那些在覆盖之外的装置,那么在覆盖之外的UE可以将其传输限制到由eNode B指定的资源,并且因此使与覆盖中的传统传输的干扰最小化。因此,RAN1引入了其中在覆盖中的UE正在向恰好在覆盖区域外部的那些装置(状态-3UE)转发资源池信息和其它D2D相关配置的机制。
物理D2D同步信道(PD2DSCH)用于将这种关于覆盖中的D2D资源池的信息携带到网络邻近中的UE,使得网络邻近内的资源池被对齐。
D2D发现
ProSe直接发现被定义为由启用ProSe的UE使用、以使用E-UTRA直接无线电信号经由PC5发现其邻近的其它启用ProSe的UE的过程。图8示意性地图示了用于装置到装置直接发现的PC5接口。
上层处理对发现信息的通知和监视的授权。为此,UE必须交换被称为“发现信号”的预定义信号。通过定期检查发现信号,UE维护邻近UE的列表,以便在需要时建立通信链路。即使在低信噪比(SNR)环境中,发现信号也应该被可靠地检测到。为了允许定期地传送发现信号,应该分配用于发现信号的资源。
有两种类型的ProSe直接发现:开发式和限制性。开放式是其中从被发现的UE中不需要明确的许可的情况,而限制性发现仅在具有被发现的UE的显式许可的情况下才发生。
ProSe直接发现可以是独立的服务使能器(enabler),其可以例如使用来自所发现的UE的信息用于UE中被允许使用该信息的某些应用,例如,“找到附近的出租车”、“帮我找家咖啡店”。此外,取决于所获得的信息,ProSe直接发现可以用于后续动作,例如,启动ProSe直接通信。
ProSe直接发现模型
用于ProSe直接发现的以下模型在标准3GPP TS 23.303,当前版本13.0.0,第5.3节及其所有小节中定义,其通过引用被结合于此。
模型A(“我在这里(I am here)”):
该模型为参与ProSe直接发现的启用ProSe的UE定义两种角色。
通告UE:通告可以由具有发现许可的邻近UE使用的某些信息的UE。
监视UE:在通告UE邻近监视某些感兴趣的信息的UE。
在该模型中,通告UE以预定义的发现间隔广播发现消息,并且对这些消息感兴趣的监视UE读取它们并处理它们。该模型可以被称为“我在这里”,因为通告UE将在发现消息中广播关于其自己的信息,例如,其ProSe应用代码。
模型B(“谁在那里?(who is there?)”/“你在那里吗?(are you there?)”):
该模型为参与ProSe直接发现的启用ProSe的UE定义两种角色。
-发现者(Discoverer)UE:该UE传送包含关于感兴趣发现的内容的某些信息的请求。
-被发现者(discoveree)UE:接收请求消息的UE可以用与发现者请求相关的一些信息响应。
它可以被称为“谁在那里/你在那里吗?”是由于发现者UE向希望接收响应的其它UE发送信息,例如,信息可以是关于与组对应的ProSe应用身份,并且该组的成员可以进行响应。
发现信息的内容对于接入层(Access Stratum,AS)是透明的,并且对于ProSe直接发现模型和ProSe直接发现类型在AS中没有区别。ProSe协议确保它只向AS交付有效的发现信息用于通告。
UE可以依据eNB配置在RRC_IDLE和RRC_CONNECTED两者的状态中参与发现信息的通告和监视。UE通告并监视受制于半双工约束的发现信息。
用于发现的资源分配
D2D通信可以或者是网络控制的,其中操作员管理直接传输(D2D)和常规蜂窝链路之间的切换,或者直接链路可以由没有操作员控制的装置来管理。D2D允许组合基础设施模式和自组织(ad hoc)通信。
通常,定期地需要装置发现。此外,D2D装置利用发现消息信令协议来执行装置发现。例如,启用D2D的UE可以传送其发现消息,并且另一个启用D2D的UE接收该发现消息,并且可以使用该信息建立直接通信链路。混合网络的优点在于,如果D2D装置也在网络基础设施的通信范围中,像eNB这样的网络实体可以附加地辅助发现消息的传输或配置。由eNB在发现消息的传输或配置中的协调/控制对于确保D2D消息不产生对由eNB控制的蜂窝流量的干扰也是重要的。此外,即使一些装置在网络覆盖范围之外,覆盖中的装置也可以协助自组织发现协议。
为了在描述中进一步使用的术语定义的目的,至少定义以下两种类型的发现过程。
-UE自主资源选择(随后称为类型1):其中用于通告发现信息的资源在特定于非UE的基础上被分配的资源分配过程,其特征还在于:
-eNB向(一个或多个)UE提供用于发现信息的通告的资源池配置。该配置可以例如在SIB中发信号通知。
-UE自主地从所指示的资源池中选择无线电资源,并通告发现信息。
-在每个发现时段期间,UE可以就随机选择的发现资源通告发现信息。
-调度的资源分配(随后称为类型2):其中用于通告发现信息的资源在特定于每UE的基础上被分配的资源分配过程,其特征还在于:
-RRC_CONNECTED中的UE可以经由RRC从eNB请求用于通告发现信息的(一个或多个)资源。eNB经由RRC分配(一个或多个)资源。
-在资源池内分配资源,该资源池在UE中被配置用于监视。
对于RRC_IDLE中的UE,eNB可以选择以下选项之一:
-eNB可以在SIB中提供用于发现信息通告的类型1资源池。被授权用于Prose直接发现的UE使用这些资源在RRC_IDLE中通告发现信息。
-eNB可以在SIB中指示它支持D2D,但不提供用于发现信息通告的资源。UE需要进入RRC Connected以便请求用于发现信息通告的D2D资源。
对于RRC_CONNECTED中的UE:
-被授权执行ProSe直接发现通告的UE向eNB指示它想要执行D2D发现通告。
-eNB使用从MME接收到的UE上下文来验证UE是否被授权用于ProSe直接发现通告。
-eNB可以经由专用RRC信令将UE配置为使用类型1资源池或专用类型2资源用于发现信息通告(或无资源)。
-由eNB分配的资源有效,直到a)eNB通过RRC信令解除配置(一个或多个)资源,或b)UE进入IDLE。
在RRC_IDLE和RRC_CONNECTED中的接收UE如所授权的监视类型1和类型2发现资源池两者。eNB在SIB中提供用于发现信息监视的资源池配置。SIB也可以包含用于在邻居单元中通告的发现资源。
用于ProSe直接发现的无线电协议架构
图9示意性地图示用于ProSe直接发现的无线电协议栈(接入层(AccessStrata)),其中接入层协议仅由MAC和PHY组成。AS层执行以下功能:
-与上层接口(ProSe协议):MAC层从上层接收发现消息(ProSe协议)。IP层不用于传送发现消息;
-调度:MAC层确定用于通告从上层接收到的发现消息的无线电资源;
-发现PDU生成:MAC层构建携带发现消息的MAC PDU,并将该MAC PDU发送到物理层用于在所确定的无线电资源中传输。没有添加MAC报头。
在UE中,RRC协议向MAC通知发现资源池。RRC还向MAC通知所分配的用于传输的类型2B资源。不需要MAC报头。用于发现的MAC报头不包括L2上的过滤可以基于其执行的任何字段。与基于Prose UE和/或Prose应用ID在上层处执行过滤相比,在MAC级别的发现消息过滤似乎不能节省处理或功耗。MAC接收器将所有接收到的发现消息转发到上层。MAC将仅向上层交付正确接收到的消息。假设L1向MAC指示是否已经正确地接收到发现消息。假设上层保证向接入层只交付有效的发现信息。
ProSe UE到网络中继
UE还可以支持功能和(一个或多个)过程,以便充当ProSe UE到网络中继,使得远程UE经PC5参考点与ProSe UE到网络中继通信。ProSe UE到网络中继操作将在3GPP版本13中被规定。到目前为止,仅在3GPP RAN工作组中进行了初始协议,其中一些可以从通过引用被结合于此的3GPP TS23.303当前版本13.0.0和TR 23.713当前版本1.4.0(NPL 7)中看到。那些协议中的一些将在下面列出。但是应该注意的是,这个工作项目最近才被引入,并且因此还在标准化的过程中。因此,以下假定的任何协议仍然可以被改变或逆转,并且为了讨论目的而假设的以下协议在标准化的这个非常早期阶段将不应当被理解为把本公开限制在这个特定的3GPP实现中。
-对于ProSe UE到网络中继发现和ProSe中继(重新)选择,可以解决其中远程UE在覆盖中和在覆盖之外的两种情况。
-中继UE将始终在覆盖中。在无线电级别的eNB可以控制UE是否可以充当中继,而网络控制是否是每中继UE、每小区(广播配置)、或两者、或一些其它还未被决定。
-当远程UE在覆盖中用于中继发现目的时,监视和传送用于发现的资源可以例如由eNB使用Rel-12机制(用于空闲模式的广播和用于连接模式的专用信令)来提供。远程UE可以决定何时开始监视。
-当远程UE在覆盖之外时,监视和传送用于发现和通信(实际数据运输)的资源可以例如通过预配置,即,通过规范/操作员配置(在USIM等中)来提供,使得UE准确地知道要使用哪些资源。
ProSe UE到网络中继(重新)选择:
-远程UE可以为ProSe UE到网络中继选择过程考虑PC5无线电链路质量的无线电级别测量。
-对于远程UE在覆盖之外的情况,无线电级别测量可以由远程UE与其它较高层标准一起使用以执行中继选择。
-对于远程UE在覆盖之外的情况,用于重新选择的标准是基于PC5测量(RSRP或其它RAN1商定的测量)和更高层标准。中继重新选择可以由远程UE触发。
-对于远程UE在覆盖中的情况,尚未决定这些测量(PC5测量)是否被使用以及如何被使用(例如,测量可以由UE使用来执行类似于在覆盖之外的情况下的选择,或者可以被报告给eNB)。
ProSe UE到网络中继可以使用层-3分组转发。ProSe UE之间的控制信息可以经PC5参考点进行交换,例如,用于UE到网络中继检测和ProSe直接发现。
启用ProSe的UE还将支持经PC3参考点在另一个启用ProSe的UE和ProSe功能之间交换ProSe控制信息。在ProSe UE到网络中继的情况下,远程UE将经PC5用户平面发送该控制信息,以经LTE-Uu接口向ProSe功能进行中继。
ProSe UE到网络中继实体提供支持对不在eNB的覆盖区域中的远程UE(即,未连接到E-UTRAN)到“单播”服务的连接的功能。图10示出了ProSe UE到网络中继场景。ProSe UE到网络中继应该在远程UE和网络之间中继单播流量(UL和/或DL)。ProSe UE到网络中继应该提供可以中继与公共安全通信相关的任何类型的流量的通用功能。
远程UE和ProSe UE到网络中继之间的一对一直接通信具有以下特性:
-经PC5参考点的通信是无连接的。
-ProSe载体(bearer)是双向的。传递到给定ProSe载体上的无线电层的IP分组将由具有相关联的L2目的地址的物理层传送。从相同ProSe载体上的无线电层向上传递的IP分组将经寻址到相同L2目的地的空中技术(over the air)被接收。
ProSe UE到网络中继可以包括以下功能:
-可以使用遵循模型A或模型B的ProSe直接发现,以便允许远程UE发现邻近的(一个或多个)ProSe UE到网络中继。
-可以使用ProSe直接发现,以便允许远程UE发现ProSe UE到网络中继的L2地址,该地址要由远程UE用于IP地址分配和与由ProSe UE到网络中继支持的特定PDN连接对应的用户平面流量。
-在支持直接发现的PC5参考点上充当“通告”或“被发现者”UE。
-充当到在UE ProSe UE到网络中继点对点链路和对应的PDN连接之间转发IP分组的远程UE的默认路由器。
-处理如在IETF RFC 4861中定义的路由器恳求(Router Solicitation)和路由器通报(Router Advertisement)消息。
-充当DHCPv4服务器和无状态DHCPv6中继代理。
-如果使用IPv4,则充当NAT,用其自己的IPv4地址代替远程UE的本地分配的IPv4地址。
-将由远程UE使用作为目的地层-2ID的L2链路ID映射到由ProSe UE到网络中继支持的对应PDN连接。
用于ProSe UE到网络中继的用户平面协议架构在图11中示出。
ProSe UE到网络中继发现
如前所述,对于两个ProSe UE之间的通常Rel-12直接发现,支持模型A和模型B发现两者,其中模型A使用单个发现协议消息(UE到网络中继发现通告)并且模型B使用两个发现协议消息(UE到网络中继发现恳求和UE到网络中继发现响应)。关于中继发现的细节可以在通过引用被结合于此的3GPP TR 23.713当前版本v1.4.0的第6节中找到。
以下参数对于所有UE到网络中继发现、组成员发现(Group Member Discovery)和UE到UE中继发现是共同的:
-消息类型:通告(模型A)或恳求/响应(模型B)、中继发现附加信息(模型A)。
-发现类型:指示这是UE到网络中继发现、组成员发现还是UE到UE中继发现。
在UE到网络中继发现通告消息(模型A)中使用以下参数:
-ProSe中继UE ID:用于直接通信并与ProSe UE到网络中继已建立的PDN连接相关联的链路层标识符。
-通告者信息:提供关于通告用户的信息。
-中继服务代码:识别ProSe UE至网络中继向公共安全应用提供的连接服务的参数。中继服务代码在ProSe UE到网络中继中进行配置用于通报,并在ProSe UE到网络中继中映射到它们向其提供连接的特定APN。此外,中继服务代码还识别ProSe UE到网络中继将向其提供服务的授权用户,并且可以选择相关的安全策略或信息,例如,用于在远程UE和ProSe UE到网络中继之间的认证和授权所需的信息(例如,仅用于警察成员的中继的中继服务代码将与仅用于消防员的中继的中继服务代码不同,即使潜在地它们被提供到相同APN的连接,例如,以支持互联网访问)。
-无线电层信息:包含关于无线电层信息的信息,例如,eNB和UE到网络中继之间的无线电状况,以帮助远程UE选择合适的UE到网络中继。
在UE到网络中继发现恳求消息(模型B)中使用以下参数:
-发现者信息:提供关于发现者用户的信息。
-中继服务代码:关于发现者UE感兴趣的连接的信息。中继服务代码在对相关连接服务感兴趣的Prose远程UE中配置。
-ProSe UE ID:用于直接通信(模型B)的发现者的链路层标识符。
在UE到网络中继发现响应消息(模型B)中使用以下参数:
-ProSe中继UE ID:用于直接通信并与ProSe UE到网络中继已建立的PDN连接相关联的链路层标识符。
-被发现者信息:提供关于被发行者的信息。
-无线电层信息:包含关于无线电层信息的信息,例如,eNB和UE到网络中继之间的无线电状况,以帮助远程UE选择合适的UE到网络中继。
经由ProSe UE到网络中继的ProSe方向通信
将基于已经在TS 23.303中记录的ProSe功能的演进来指定UE到网络中继功能。
具有ProSe UE到网络中继能力的UE可以附连到网络(如果它尚未连接)并且连接到使得能够进行必要的中继流量的PDN连接,或者它可能需要连接到附加的(一个或多个)PDN连接,以便向(一个或多个)远程UE提供中继流量。支持UE到网络中继的(一个或多个)PDN连接将只能用于(一个或多个)远程ProSe UE中继流量。图12图示经由ProSe UE到网络中继的直接通信。
1.ProSe UE网络中继执行初始E-UTRAN附连(如果尚未附连)和/或建立用于中继的PDN连接(如果尚未存在适用于该中继的PDN连接)。在IPv6的情况下,ProSe UE到网络中继经由前缀委托功能从网络获得IPv6前缀,如在TS 23.401中所定义的。
2.远程UE使用模型A或模型B发现执行ProSe UE到网络中继的发现。这个过程的细节已在前面描述。
3.远程UE使用接收到的中继选择信息来选择ProSe UE到网络中继,并且然后建立用于一对一通信的连接,如前面参考图3所讨论的。
4.当在PC5上使用IPv6时,远程UE执行IPv6无状态地址自动配置,其中远程UE将使用中继的层-2ID作为目的地层-2ID向网络发送路由器恳求消息(步骤4a),以便恳求路由器通报消息(步骤4b),如在IETF RFC 4862中规定的。路由器通报消息将包含所分配的IPv6前缀。在远程UE接收到路由器通报消息之后,它根据IETF RFC 4862经由IPv6无状态地址自动配置构建完整的IPv6地址。但是,远程UE将不使用在TS 23.003中定义的任何标识符作为生成接口标识符的基础。为了隐私,远程UE可以改变用于生成完整IPv6地址的接口标识符,如在TS 23.221中所定义的,而不涉及网络。远程UE将在发送分组时使用自动配置的IPv6地址。
5.当PC5上使用IPv4时,远程UE使用DHCPv4。远程UE将使用中继的层-2ID作为目的地层-2ID发送DHCPv4发现(步骤5a)消息。充当DHCPv4服务器的ProSe UE到网络中继发送具有所分配的远程UE IPv4地址的DHCPv4Offer(步骤5b)。当远程UE接收到租约时,它发送包含接收到的IPv4地址的DHCP请求消息(步骤5c)。充当DHCPv4服务器的ProSe UE网络中继向远程UE发送DHCPACK消息(步骤5d),该消息包括租用期限以及客户端可能已请求的任何其它配置信息。在接收到DHCPACK消息时,远程UE完成TCP/IP配置过程。
如上所述,3GPP作为主要工作项目引入了包括中继发现和中继直接通信的ProSe中继功能。用于ProSe中继的一些当前定义的机制相当低效。其它机制根本就没有被协商,诸如具有中继能力的ProSe UE如何以及何时实际上开始充当中继,即,在无线电小区中提供中继服务。
引用列表
非专利文献
NPL 1:3GPP TS 36.211,“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Physical Channels and Modulation”,版本12.6.9
NPL 2:3GPP TR 36.843,版本12.0.1
NPL 3:3GPP TR 23.713,v1.4.0 3
NPL 4:GPP 36.300,版本13.3.0
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NPL 8:TS 25.321,版本v12.2.0
NPL 9:TS 36.331,版本12.6.0
NPL 10:TS 36.304,版本12.5.0
发明内容
非限制性和示例性实施例提供了用于激活(activating)中继用户设备的中继功能的改进的方法。独立权利要求提供了非限制性和示例性实施例。有利的实施例受从属权利要求的约束。
根据本文描述的几个方面,改进了在具有中继能力的用户设备中的中继功能的激活。为了讨论这些方面,做出了以下假设。特别地,假设相关的中继用户设备能够与其它(一个或多个)远程用户设备(即经由直接链路连接)执行直接通信。此外,术语“具有中继能力的用户设备”应当理解为用户设备支持能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继的中继功能,其最终需要执行中继发现过程,并且当被远程用户设备选择时,建立所述远程用户设备经由其连接的直接侧链路连接。一个或多个远程用户设备与(中继用户设备连接到的)无线电基站之间的通信由中继用户设备经由所建立的直接侧链路来中继。
根据第一方面,中继用户设备的中继功能的激活被如下控制。无线电基站首先确定在无线电小区中是否实际上需要(necessary)进一步的中继。例如,为了能够确定是否需要进一步的中继,无线电基站可以利用被激活的中继功能来监视无线电小区中的中继用户设备的数量,和/或无线电小区中可能需要由中继来服务以便保持连接到无线电基站并从而能够进一步使用由通信网络(例如,核心和无线电网络)提供的服务的远程用户设备的数量。为了确定,无线电基站还可以考虑在无线电小区中正在运行公共安全服务的远程用户设备的数量。可替代地,ProSe功能可以确定在无线电基站的无线电小区中是否实际上需要进一步的中继,并且因此向无线电基站提供对应的指示,继而,无线电基站又基于该指示确定进一步的中继实际上是必要的并继续中继激活。
结果,当无线电基站确认在无线电小区中需要进一步的中继时,它将在其无线电小区中广播对应的广播消息,以便指示这一点,即,在无线电小区中需要进一步的中继,并且具有中继能力的用户设备(尚未激活其中继功能)应该开始下面描述的中继激活过程。换句话说,来自无线电基站的广播消息可以被看作是用于对应的中继用户设备(即,还没有激活的中继功能的那些具有中继能力的用户设备)的中继激活触发器(trigger),以在中继用户设备中启动中继激活过程来确定是否激活中继功能。
此外,无线电基站将基于无线电小区中需要的进一步中继的数量来选择持久性检查(persistence check)值。具体地,要在(一个或多个)中继用户设备中执行的中继激活过程包括执行对应的持久性检查(包括生成随机值来与持久性检查值进行比较),以便限制将响应于触发来实际上激活中继功能的中继用户设备的总数量。通过将持久性检查值设置为适当的值,无线电基站对可能最终激活中继功能的中继用户设备的最大数量具有隐性的控制。
此外,要在中继用户设备中执行的中继激活过程包括进一步的检查,即,在无线电小区中定义的用于激活中继功能的特定中继要求是否被中继用户设备满足。
根据该第一方面,仅当持久性检查成功并且中继用户设备满足为无线电小区定义的所有必要的中继要求时,才允许中继用户设备激活其中继功能。在中继用户设备激活其中继功能之后,它可以开始中继发现过程,该过程涉及在无线电小区中传送中继发现消息,以便在无线电小区中通告(announce)其作为中继存在,从而允许激活的中继用户设备被其它远程用户设备发现;可以执行模型A或模型B发现。最终,如果中继然后被远程用户设备选择以充当中继,那么将在中继用户设备和远程用户设备之间建立与无线电基站的通信可以经其被中继的直接侧链路连接。
如上所述,根据第一方面,要在中继用户设备中执行的中继激活过程包括两个检查,基于接收到的持久性检查值(阈值)的持久性检查、和中继要求检查。应该注意的是,执行两个检查的顺序与第一方面的整体功能无关。例如,两个检查可以并行(in parallel)执行,或按顺序(subsequently)执行,而有利的是,第二个检查将只在第一个(先前)检查成功时才然后被执行。
现在将说明根据第一方面的在中继用户设备中执行的持久性检查的可能的实现。持久性检查值由无线电基站从值(例如,0和1之间)的范围中选择。然后,中继用户设备在该相同的值的范围中生成随机值。由无线电基站提供的持久性检查值可以看作是将生成的随机值与之进行比较以便确定持久性检查是否成功的阈值。在所述方面,如果生成的随机值小于或等于持久性检查值阈值,那么一种替代方案将是考虑持久性检查成功。当然,可替代地,如果它们生成的随机值高于持久性检查值阈值,那么持久性检查可以被认为是成功的。在任一种情况下,通过适当地选择持久性检查值(阈值),无线电基站控制由(执行该持久性检查的)所有中继用户设备执行的成功持久性检查的百分比。
第一方面的示例性变型还考虑适当的无线电资源在(一个或多个)中继用户设备中是否可用,以便在中继功能确实被激活的情况下执行随后的中继发现过程。具体地,中继用户设备可以附加地确定这样的无线电资源是否已被配置并且可用于执行中继发现过程。如果没有合适的无线电资源可用于中继用户设备,那么可以由中继用户设备执行对无线电基站的对应请求,其中无线电基站继而可以回传响应消息,指示无线电资源是否、以及哪些无线电资源被分配给中继用户设备,以便执行中继发现过程。另一方面,在肯定的情况下,不需要这种请求。有利地,这种关于可用无线电资源的确定可以在中继激活过程的两个检查(即,持久性检查和中继要求检查)成功完成之后执行,从而避免不必要地从无线电基站请求无线电资源。
根据第一方面的进一步变型,即使当中继激活过程的两个检查成功完成,中继用户设备也可能仍然必须从无线电基站寻求关于是否允许激活中继功能的许可。换句话说,在中继用户设备成功完成中继激活过程的两个检查之后,中继用户设备将向无线电基站传送中继激活请求消息,以便从无线电基站请求激活中继功能的许可。相应地,无线电基站将决定是否授予或拒绝请求中继用户设备的每一个的许可,并且将最终向中继用户设备传送对应的中继激活响应消息,给予或拒绝在中继用户设备中激活中继功能的许可。因此,(一个或多个)中继用户设备中的每一个的中继功能的激活将最终由无线电基站控制。
在第一方面的该变型的进一步改进中,对中继发现过程的资源的请求可以与从无线电基站寻求激活中继功能的许可的步骤组合。具体地,这两个步骤可以同时执行,例如,通过传送不仅将寻求激活中继功能的许可而且还将请求无线电资源用于之后要执行的可能的中继发现过程的中继激活请求消息。同样,从无线电基站传送的中继激活响应消息可以不仅包括对激活中继功能的许可或拒绝,而且还可以包括要用于中继发现过程的无线电资源(将在中继功能确实被激活的情况下执行)。有利的是,无线电资源的授予,即,在中继激活响应消息中所授予的无线电资源上对应信息的存在,已经可以由接收中继用户设备解释为激活其中继功能的许可(即,拒绝激活中继功能的许可并且同时为中继发现过程授予无线电资源,是不利的)。以类似的方式,虽然有可能在中继激活请求消息中让对许可的请求与对无线电资源的请求分开,但是对用于中继发现过程的无线电资源的请求可能已经被无线电基站解释为中继用户设备寻求对激活其中继功能的许可。
第一方面的进一步变型区分处于连接状态的中继用户设备和处于空闲状态的中继用户设备。中继用户设备确定其处于哪种状态,并且在它处于空闲状态的情况下,可以由中继用户设备执行到连接状态的转换。对中继用户设备转换到连接状态有利的原因有几个。一个特别的原因在于,虽然也可以在处于空闲状态时执行中继发现,但是,激活的中继功能(即,用作远程UE的中继)要求中继用户设备处于连接状态,以便允许与无线电基站的通信的中继。此外,当假设其中可能必须首先从无线电基站请求无线电资源、和/或其中必须向无线电基站寻求激活中继功能的许可的先前变型时,该(一个或多个)请求的传输只能由中继用户设备在处于连接状态时(即当具有与无线电基站的活动连接时)才可以被执行。应当注意的是,到连接状态的转换可以涉及执行连接请求过程,使得建立与无线电基站的连接。在所述方面,还将由中继激活过程引起的转换(即,需要请求无线电资源以执行中继发现过程、和/或需要从无线电基站寻求对激活中继功能的许可)指示为建立原因可能是有利的。
在第一方面进一步的变型中,可以通过包括在被允许激活其中继功能之前要由预期中继用户设备满足的附加中继要求来扩展广播消息。虽然有必要进一步的中继的指示可以在广播消息中与关于中继要求的信息分开提供,但是,有利地,接收包括附加中继要求的广播消息可能被(一个或多个)中继用户设备隐含地解释为在无线电小区中实际上需要进一步的中继的指示,并且因此解释为在中继用户设备中开始中继激活过程的触发器。
附加地或替代地,广播消息可以通过包括关于要由中继用户设备使用用于在已激活中继功能之后执行中继发现过程的无线电资源的信息来扩展。再次,虽然有必要进一步的中继的指示可以在广播消息中与关于要用于中继发现过程的无线电资源的信息分开提供,但是,有利地,接收包括关于用于中继发现过程的无线电资源的信息的广播消息可以被(一个或多个)中继用户设备隐含地解释为在无线电小区中实际上需要进一步的中继的指示,并且因此解释为在中继用户设备中开始中继激活过程的触发器。
如上所述,中继激活过程包括由确定中继用户设备是否满足附加中继要求的中继用户设备执行的步骤。示例性地,中继要求可以是以下之一:用于中继用户设备和无线电基站之间的链路的无线电链路质量的最小阈值和/或最大阈值,诸如参考信号接收功率RSRP、或参考信号接收质量RSRQ、用于中继用户设备的移动水平的最大阈值、以及用于中继用户设备的电池电量(battery level)的最小阈值。
相应地,在一个一般的第一方面,这里公开的技术的特征在于用于激活移动通信网络内的中继用户设备的中继功能的方法。中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信。中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继的中继功能,以便经由直接侧链路连接来对在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间的通信进行中继。无线电基站确定在无线电小区中是否需要进一步的中继。在确定在无线电小区中需要进一步的中继的情况下,无线电基站选择持久性检查值并在无线电小区中传送广播消息。广播消息至少指示在无线电小区中需要进一步的中继,并且包括所选择的持久性检查值。在接收到广播消息时,在中继用户设备确定用于激活其在无线电小区中的中继功能的中继要求被中继用户设备满足的情况下、以及在由中继用户设备基于接收到的持久性检查值执行的持久性检查成功的情况下,中继用户设备激活其中继功能。
相应地,在一个一般的第一方面,这里公开的技术的特征在于在移动通信网络内用于激活中继功能的中继用户设备。中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信。中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继的中继功能,以便经由直接侧链路连接来对在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间的通信进行中继。中继用户设备的接收器从无线电基站接收广播消息,该消息指示在无线电小区中需要进一步的中继,并且包括由无线电基站选择的持久性检查值。在接收到广播消息时,在中继用户设备确定用于激活其在无线电小区中的中继功能的中继要求被中继用户设备满足的情况下、以及在由中继用户设备基于接收到的持久性检查值执行的持久性检查成功的情况下,中继用户设备的处理器激活中继用户设备的中继功能。
相应地,在一个一般的第一方面,这里公开的技术的特征在于用于参与激活移动通信网络内的中继用户设备的中继功能的无线电基站。中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信。中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继的中继功能,以便经由直接侧链路连接来对在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间的通信进行中继。无线电基站的处理器确定在无线电小区中是否需要进一步的中继。处理器在值的范围内选择持久性检查值。无线电基站的传送器向无线电小区中的一个或多个远程用户设备传送在激活中继功能之前要满足的中继要求。在处理器确定有必要进一步的中继的情况下,传送器在无线电小区中传送广播消息,该广播消息至少指示在无线电小区中有必要进一步的中继,并且包括所选择的持久性检查值。该广播消息向无线电小区中的一个或多个中继用户设备指示,在中继用户设备基于持久性检查值成功执行持久性检查的情况下、以及在相关用户设备满足中继要求的情况下,激活中继功能。
所公开的实施例的附加益处和优点将从说明书和图中显而易见。益处和/或优点可以由说明书和附图公开的各种实施例和特征分别提供,并且不需要全部被提供以便获得这些益处和/或优点中的一个或多个。
这些一般和具体方面可以使用***、方法和计算机程序以及***、方法和计算机程序的任何组合来实现。
附图说明
以下示例性实施例将参考附图进行更详细的描述。
图1示出了3GPP LTE***的示例性架构。
图2示出了如为3GPP LTE(版本8/9)定义的子帧的下行链路时隙的示例性下行链路资源网格(grid)。
图3示意性地图示如何经PC5建立用于ProSe通信的层-2链路。
图4图示用于覆盖层(LTE)和底层(D2D)***的传输/接收资源的使用。
图5图示用于两个UE的调度分配和D2D数据的传输。
图6图示用于非漫游场景的ProSe的示例性架构模型。
图7图示关于D2D UE可以关联到的四个不同状态的小区覆盖。
图8示意性地图示用于装置到装置直接发现的PC5接口。
图9示意性地图示用于ProSe直接发现的无线电协议栈(stack)。
图10示出了ProSe UE到网络中继场景。
图11示出了用于ProSe UE到网络中继的用户平面协议架构。
图12图示经由ProSe UE到网络中继用于中继发现和一对一通信建立的直接通信。
图13是根据第一实施例的示例性实现的中继UE行为的替代序列图。
图14是根据第一实施例的示例性实现的中继UE行为的替代序列图。
图15是根据第一实施例的另一个实现的中继UE行为的序列图,其中中继UE附加地需要从无线电基站寻求激活中继功能的许可。
图16是根据第一实施例的另一个实现的中继UE行为的序列图,其中中继UE附加地确定无线电资源是否已经可用于中继发现过程并相应地作出反应。
图17是根据第一实施例的还有另一个实现的中继UE行为的序列图。
图18是根据第一实施例的另一个实现的中继UE行为的序列图,其中该过程考虑中继UE是空闲还是连接状态,并相应地作出反应。
图19是根据第一实施例的另一个实现的中继UE行为的序列图,其中ProSe功能为启动中继激活提供进一步的控制级别。
图20是根据第一实施例的另一个实现的中继UE行为的序列图,其中ProSe功能附加地能够终止中继激活。
具体实施方式
移动站、或移动节点、或用户终端、或用户设备是通信网络内的物理实体。一个节点可以具有几个功能实体。功能实体是指向节点或网络的其它功能实体来实现和/或提供预定功能集合的软件或硬件模块。节点可以具有一个或多个接口,该接口将节点附连到节点可以经其进行通信的通信设施或介质。类似地,网络实体可以具有逻辑接口,该逻辑接口将功能实体附连到它可以经其与其它功能实体或通信节点进行通信的通信设施或介质。
如在权利要求集合和应用中使用的“中继用户设备”要被广泛地理解为涉及能够用作用于另一个用户设备(称为“远程用户设备”)的中继的用户设备。这还涉及支持直接在两个用户设备之间的直接通信传输的能力(参见下面的D2D或ProSe)。根据一个实现,中继用户设备将支持如为3GPP LTE-A定义的、和如背景技术部分所述的中继功能。在所述连接中,术语“远程用户设备”将仅指示用户设备作为中继用户设备的对等体(peer)的角色,即,正在寻找中继以建立与其的直接通信。
如在权利要求集合和应用中使用的术语“无线电资源”要被广泛地理解为涉及诸如时间-频率资源的物理无线电资源。
如在权利要求集合和应用中使用的术语“直接通信传输”要被广泛地理解为直接在两个用户设备之间的传输,即,不经由无线电基站(例如,eNB)。相应地,直接通信传输经“直接侧链路连接”执行,“直接侧链路连接”是用于直接在两个用户设备之间建立的连接的术语。例如,在3GPP中,使用D2D(装置到装置)通信、或ProSe通信、或侧链路通信的术语。如在权利要求集合和应用中使用的术语“直接侧链路连接”要被广泛地理解,并且可以在3GPP上下文中理解为在背景技术部分中描述的PC5接口。
如在权利要求集合和应用中使用的术语“中继功能”要被广泛地理解为用户设备充当中继的能力。在一个示例性实现中,中继功能是当前正在3GPP工作项目中被标准化的功能,如在背景技术部分中详细说明的。
如在权利要求集合和应用中使用的术语“持久性检查”要被广义地理解为基于将随机生成的值与给定阈值进行比较以确定持久性检查是否成功的简单确定。通过适当地选择阈值,有可能(粗略地)控制多少百分比的持久性检查将成功。
3GPP当前处于为具有ProSe能力的用户设备引入中继功能的过程中。虽然已经实现了一些初步协议(其中一些协议在背景技术部分中详细说明),但是对于与ProSe中继功能有关的一些重要问题,尚未达成任何协议。在所述方面的一个重要问题是如何以及何时具有ProSe中继能力的UE将实际上开始成为中继UE的问题,即,激活其中继功能,以便能够用作其它ProSe远程UE的中继。应当注意的是,具有激活的中继功能的中继UE将执行中继发现过程,以便允许其发现在其邻近处的远程UE,这包括根据模型A(定期的(periodic))或模型B(在被远程UE恳求(solicited)时)的中继发现消息的传输。
控制中继UE的中继激活的一种可能的方式涉及确定具有中继能力的UE是否满足特定先决条件以充当特定无线电小区中的中继。更详细地说,假设尽管UE通常能够充当中继,但是在无线电小区中(例如由eNB)定义了在被允许充当中继之前要另外满足的特定(中继)要求。例如,中继UE和eNodeB之间的链路的质量应该足够好,即,高于最小阈值,使得确保具有中继能力的UE将能够用作中继来自远程UE的附加流量的中继。在另一个示例中,潜在中继UE正在移动的速度也将被限定到特定的最大值,这是因为连接到快速移动的中继UE的远程UE更可能将很快到中继UE的传输范围之外,因此必须选择新的中继。另一种可能的中继要求可能是指中继用户设备的电池电量不应当低于某个最小阈值,以便保证对选择特定中继以UE建立与网络的连接的远程UE的服务连续性。
但是,应当注意的是,使用在无线电小区中附加定义的中继要求可能具有太多(不必要的)UE将在无线电小区中激活其中继功能的缺点。如上所述,中继功能的激活涉及中继发现过程的开始,中继发现过程继而包括中继发现消息的传输(例如,在模型A中,定期地)。这可能不必要地增加中继发现资源中的竞争和干扰,从而继而可能延迟中继选择,因为远程UE将需要尝试多于一个潜在的中继装置来随后一个接一个地接收连接直到它成功连接到中继。即使如此,PC5接口上的通信链路质量也将受到影响,因为许多中继可能试图接入同一资源集合。由于Uu质量不好(这就是期初为什么UE首先寻找中继的原因),因此,这与差的PC5链路质量一起将降低用户体验。
此外,控制中继器激活的另一种可能性将是在所述方面使用专用信令。具体地,当具有中继能力的UE感兴趣用作中继时,它向eNodeB传送对应的专用信令消息,eNodeB然后将有可能决定请求中继UE是否被激活作为中继。然后,可以将对应的响应消息发送回中继UE,以便给予或拒绝激活中继功能的许可。虽然与eNodeB交换专用信令具有eNodeB可以显式地控制具有激活的中继功能的中继UE的数量的优点,但这也带来一些缺点。例如,专用信令的使用对于处于空闲状态的具有中继能力的UE来说是不可能的,因为专用信令在处于连接状态,即,具有专用信令消息经其传送的与eNodeB的活动连接(active connection)时,才能被传送到eNB。因此,空闲状态UE将不得不转换到连接状态,即使以后它们将不被允许激活其中继功能,从而浪费了资源和电池。此外,这种方法未解决确切地何时具有中继能力的UE将向eNodeB传送专用信令以便请求用作中继。例如,向eNodeB传送专用信令消息可能增加eNodeB处的负载,并且可能不必要地使Uu链路拥塞(congest),尤其如果许多具有中继能力的UE在无线电小区中可用并且为激活中继功能的许可将重复地寻求eNodeB时。此外,空闲状态UE转换到连接状态以寻求许可将需要保持在连接状态,直到RRC连接被eNB例如通过发送连接释放消息被显式地释放。此外,保持连接状态以希望用作远程UE的中继可能导致中继UE在远程UE实际上选择该中继UE作为中继之前长时间等待。在中继UE处于空闲模式本身时具有充当中继的可能性,这将更好。
用于中继激活的另一种可能的解决方案将是组合上述两种方法,即检查附加的中继要求、以及使用专用信令从eNB获得许可。但是,在这种组合方式中,也可能存在太多(不必要的)请求被传送到eNB,从而使Uu链路拥塞以及增加eNB中的处理负载。此外,在这种组合方法中,当在实际上不需要进一步的(一个或多个)中继的情况下,空闲状态UE后来被eNodeB拒绝激活其中继功能时,空闲状态UE也可能不必要地建立RRC连接(即转换到连接状态)。此外,该组合方法没有规定在哪个(些)时间专用信令请求应该被传送到eNodeB;只要中继要求得到满足就重复地传送专用信令请求。
以下示例性实施例由发明人构想以减轻上述问题中的一个或多个问题。
各种实施例的特定实现将在由3GPP标准给出的广泛规范中实现,并且部分地在背景技术部分中进行了说明,其中如以下关于各种实施例所说明的添加了具体关键特征。应当注意的是,实施例可以有利地用在例如移动通信***中,诸如以上技术背景部分中所描述的3GPP LTE-A(版本10/11/12/13)通信***,但是实施例不限于其在该特定示例性通信网络中的使用。
说明不应当被理解为限制本公开的范围,而是仅仅作为更好地理解本公开的实施例的示例。本领域技术人员应当意识到,如权利要求中阐述的本公开的一般原则可以应用于不同的场景,并且以本文未明确描述的方式应用。为了说明的目的,作出若干假设,但是这些假设不限制以下实施例的范围。
此外,如上所述,以下实施例可以在3GPP LTE-A(版本12/13)环境中实现。各种实施例主要提供用于由中继UE执行的中继激活过程的机制,使得其它功能(即,不由各种实施例改变的功能)可以保持与背景技术部分中所说明的完全相同,或者可以在不会对各种实施例造成任何后果的情况下进行改变。对于例如在中继功能被激活之后开始的中继发现过程、以及对于用于建立中继正在经其发生的直接侧链路连接的确切过程、以及对于数据如何在远程用户设备和中继用户设备之间进行中继的确切过程等,也是这样。
可以假设以下场景:其中用户设备能够执行ProSe通信(启用ProSe的UE),即,直接在UE之间进行直接D2D传输,而不经由eNodeB绕行(detour)。此外,该场景中的这些(启用ProSe的)UE中的至少一个将支持中继功能,如例如在背景技术部分中对于在3GPP标准的版本13中的具体实现所说明的。换句话说,该中继UE(其位于无线电小区中并且连接到控制无线电小区的对应无线电基站)将能够用作到其它(启用ProSe的)UE(远程UE)的中继,从而允许这些远程UE经由中继连接到eNB。
第一实施例
以下将详细描述用于解决上述(一个或多个)问题的第一实施例。下面将详细说明第一实施例的不同实现。根据第一实施例,改进了在具有中继能力的UE中的中继功能的激活。
将结合图13的序列图来说明第一方面的一般实现,图13图示要在中继UE中执行以便确定是否激活中继功能的中继激活过程的中继UE行为。
eNodeB控制其无线电小区中具有中继能力的UE何时将开始相应的中继激活过程,并且因此可以避免在其无线电小区中的不必要的中继激活。在所述方面,主要当在无线电小区中需要一个或多个附加中继时,eNodeB将触发(一个或多个)中继激活过程。另一方面,如果在无线电小区中不需要更多的中继,那么eNodeB将不触发其无线电小区中的中继UE开始中继激活过程。为了所述目的,当确定有必要进一步的中继时,eNodeB将在其无线电小区中传送合适的广播消息,优选地,要由所有在覆盖中的、具有中继能力的UE(例如,还有那些处于eNodeB的覆盖区域的外部边缘以从而通过激活中继功能实质地扩展覆盖区域的UE)接收到。该广播消息将包括或由接收中继UE解释为开始中继激活过程的触发器。例如,广播消息可以包括显式中继触发器,例如,一位标志(flag)。
此外,eNB将选择合适的持久性检查值(阈值),其中例如取决于无线电小区中需要的中继的数量来选择具体的值。通过使用在相应中继UE中执行的、中继激活过程中的持久性检查(将在后面详细描述),eNodeB控制可能最终激活中继功能的中继UE的数量。该持久性检查值也包括在由eNodeB在无线电小区中广播的广播消息中。有利地,不是在广播消息中提供有必要进一步中继的单独指示(即,在中继UE中触发中继激活过程开始的单独指示),而是广播消息中的持久性检查值的存在可能已经隐含地被认为是这种有必要进一步中继的指示。
相应地,从无线电小区中的这些具有中继能力的UE之一的角度来看(即,参见图13),将接收具有中继激活触发器(以开始执行中继激活过程)、和持久性检查值的对应广播消息。广播消息的接收将触发中继UE中的中继激活过程,其包括以下测试,以便确定中继功能是否确实应被激活。
前面已经提到第一个检查,即,由中继UE基于在广播消息中接收到的持久性检查值执行的持久性检查。持久性检查要由中继UE执行,并且仅当它成功时,中继功能的激活才是可能的。如果不成功,那么中继UE可以终止中继激活过程,并且可以继续监视在中继UE中新触发中继激活过程的另一个广播消息。
由中继UE在中继激活过程中执行的另一个检查是被定义为在无线电小区内充当中继的先决条件的附加中继要求是否被中继UE满足。再次,只有当附加中继要求被满足时,中继功能的激活才将是可能的。如果不满足中继要求,那么中继UE可以终止中继激活过程,并且可以监视在中继UE中新触发中继激活过程的另一个广播消息。
从图13中显而易见,当中继UE成功完成两个检查时,中继UE可以激活其中继功能,并且因此开始中继发现过程,以通告其在小区中的存在。中继发现过程可以由中继UE例如根据模型A或模型B来执行,如背景技术部分所说明的。相应地,激活的中继UE可以由需要维护或开始经由中继到eNodeB的连接的远程UE来发现和选择。在这里省略了关于要在激活中继功能之后执行的后续过程(诸如提到的中继发现过程、中继选择过程和中继过程诸如此类)的进一步细节;替代地,作为这些过程的可能示例性实现,参考背景技术部分。
根据刚刚说明的第一实施例的中继激活包括eNodeB特定地确定何时中继确实需要然后对应地传送广播消息。这允许只在确实有必要时才触发中继UE中的中继激活过程。因此,改进的第一实施例的中继激活由此避免了在中继UE中不必要地开始中继激活过程,从而节省了中继UE侧的处理。此外,通过对第一实施例的中继激活中实现持久性检查,为eNodeB提供了附加的控制级别,以限制将激活中继功能的中继UE的数量(在无线电小区中启动中继激活过程的所有中继UE当中;即,优选地,那些尚未激活其中继功能的UE)。相应地,将只激活(或多或少)必要数量的附加中继,使得中继发现资源(然后由中继UE在其激活之后使用)将不会由于不必要的中继发现消息而拥塞。根据第一实施例的这种特定的中继激活方法还制止(refrain)包括向eNodeB请求许可的附加请求,从而避免经Uu链路要向负责eNodeB传送附加消息。相应地,在eNodeB处的负载将不会增加,并且避免了Uu链路的拥塞,同时允许eNodeB控制(至少)将最终激活中继功能的中继UE的数量。
在下文中,将说明第一实施例的进一步不同和替代实现。
如对于根据图13的第一实施例的实现(并且还将是根据剩余图的剩余实现的一部分)所说明的,中继UE将确定它是否满足在无线电小区中定义的特定中继要求。这些特定中继要求可以是例如由eNodeB或核心网络中的另一个负责实体(诸如MME)或由ProSe功能本身所定义。在这种情况下,可以由eNodeB例如在合适的***信息块(SIB)中在无线电小区中广播关于特定中继要求的对应信息。可替代地,可以将要求硬编码在UE中、或者由操作员例如在USIM中预先配置要求、或者由包括NAS(非接入层)信令的较高层信令来配置要求、或者当中继UE先前处于连接状态时由eNB在专用信令消息中向中继UE提供要求。
特定的中继要求在无线电小区之间可以不同,并且可以取决于当前的情况而更加严格或更不严格。以下将给出一些可能的中继要求,这些要求可以被单独采用或组合采用。但是,这些参数不应当被视为是强制用作中继要求,而是应当被视为示例。例如,为了确保中继UE的高效中继/转发,中继UE和eNodeB之间的无线电链路(即Uu链路)的质量应当不低于特定限制。另一方面,当考虑到具有太好的Uu质量的中继UE很可能远离小区边缘或远离覆盖孔时,Uu链路质量可以附加地被要求保持低于预定阈值,使得对于该无线电小区,它可能对于这种中继UE充当中继不感兴趣。要由预期的中继UE满足的另一个可能的中继要求可能与中继UE的移动性有关。例如,以高速移动的中继UE更有可能到远程UE的可达范围之外,从而迫使这些远程UE选择另一个中继UE。相应地,用于中继UE的移动性/速度的上限可能被定义为要由想在无线电小区中充当中继的任何中继UE满足的中继要求。另一个可能的中继要求是指中继UE的电池电量,其优选地应该高于最小阈值,以便确保中继UE能够在足够长时间作为中继执行。例如,如果选择具有有限剩余电池的中继UE作为中继,那么为远程UE转发的分组可能迅速耗尽其电池电量。这不仅对于必须选择新的中继的远程UE有害,而且对被之前终止的中继UE的正常操作有害。
其它中继要求可以例如是指中继UE中的过载情况,过载情况将防止或严重禁止中继UE用作远程UE的中继。“防止或严重阻止中继用作中继”的功能定义不应当被狭义地解释为中继用户设备不可能用作另一个单个远程用户设备的中继。而是,过载情况可以针对中继用户设备灵活地定义,例如,通过定义被理解为确保了中继用户设备的高效操作的特定限制。过载可能是指中继用户设备的任何硬件或软件组件,诸如处理器、存储器、端口、逻辑信道ID、上行链路/下行链路中的可用带宽等。过载的特征在于是临时性的,因为它可以快速地改变。
相应地,在第一实施例的实现的中继激活过程期间,可能需要由任何中继UE检查这些或其它中继要求中的一个或多个的集合。
对于图13的具体实现,假设两个检查基本上被并行执行。但是,图14图示第一实施例的不同实现,其中这两个确定顺序地执行,对于本公开的功能,特定的次序是无关的。在图14的示例性实现中,首先执行简单的持久性检查,并且只有在该持久性检查成功的情况下,中继UE然后才继续检查是否满足中继要求。因此,如果持久性检查已经失败,那么可以立即停止中继激活过程,因为不需要进一步检查是否满足中继要求,这节省了中继UE处的处理。
类似地,虽然图中未示出,但是中继UE可以首先检查是否满足中继要求,并且仅在满足中继要求的情况下,才可以继续执行持久性检查。因此,如果中继要求检查已经失败,那么可以终止中继激活过程,因为不需要进一步执行持久性检查,这节省了中继UE处的处理。
此外,如上所述,中继UE基于由eNodeB在广播消息中提供的持久性检查值在中继激活过程期间执行持久性检查。可以被看作随后生成的随机值将与其进行比较以通过或不通过持久性检查的阈值的持久性检查值将在eNodeB中例如基于eNodeB想要已激活的中继UE的数量来确定。在一个实现中,eNodeB可以基于许多因素来决定在小区中所需的中继UE的数量,这些因素包括eNB可以通过(一个或多个)专属接口或通过核心网络元件(比如MME)接收的来自ProSe功能的反馈、或者纯粹基于来自网络的OAM(网络操作和管理)配置,例如,声明每平方公里需要一定数量的中继、或者纯粹基于其自己从小区中运行公共安全服务的UE的数量(这继而从由eNB所服务的载体的CQI类中可清楚看到)的推导和/或关于每特定数量的运行公共安全服务的UE通常需要多少中继UE的一些统计计算;或者,eNodeB关于在小区中所需的中继UE的数量的确定可以纯粹基于报告其对中继服务的(一个或多个)要求的UE。另一个示例可以是报告其对中继服务的要求的UE可以基于经历差无线电质量(在Uu接口上)的在覆盖中的公共安全UE,并且eNodeB推算(extrapolating)该数字,以包括可能数量的在覆盖之外的UE。
持久性检查已经在现有技术3GPP标准中使用,虽然是出于其它目的。例如,技术标准TS 25.321,当前版本v12.2.0(NPL 8)定义了持久性值Pi,其被使用以便控制当例如先前的传输被认为不成功时,UE被允许接入RACH信道时的时刻。通过在时域中传播接入,在任何给定时间接入RNC的UE的数量由RNC通过调整持久性值Pi的值来严格控制。
根据第一实施例的变型,可以以类似的方式执行持久性检查。因此,定义了由eNodeB在其内选择持久性检查值的值的范围(例如在0和1之间)。相应地,(一个或多个)中继UE将在中继激活过程期间生成在该相同值范围内的随机值。为了通过持久性检查,中继UE随机生成的值将与eNodeB选择的持久性检查值进行比较。一种可能性是,在随机生成的值小于或等于由eNodeB提供的持久性检查值的情况下;或者反之亦然,在随机生成的值大于由eNodeB提供的持久性检查值的情况下,定义持久性检查成功。例如,通过选择合适的持久性检查阈值,eNodeB可以控制持久性检查将成功或不成功的百分比。当假设当随机生成的值小于或等于持久性检查值时持久性检查成功时,eNodeB可以通过将持久性检查阈值设置为低值(例如,0,1)将成功的持久性检查限制为低百分比;相应地,将持久性检查阈值设置为中间值(诸如0.5)将允许eNodeB控制只有大约一半的持久性检查是成功的。相应地,持久性检查提供了简单且有效的机制,让eNodeB能够对将/可以激活其中继功能的中继UE的数量进行一些控制,而不必强迫中继UE经由专用信令从eNodeB直接寻求许可。
但是,虽然第一实施例的先前实现不必具有针对来自eNodeB的许可的专用请求,但是第一实施例的替代实现包括这种附加的控制级别。具体地,图15的序列图图示了基于图14的先前讨论的实现的这种示例性实现。除了持久性检查和中继要求检查之外,根据图15所示的第一实施例的该替代实现的中继激活过程附加地包括中继UE从eNodeB请求关于是否它被允许激活其中继功能的许可。这种附加的许可请求可以例如在成功地完成中继激活过程的两个检查之后执行,如对图15所示的实现所假设的。因此,eNodeB将有机会逐个具体地拒绝或授予每个请求中继用户设备的许可。例如,在其中eNodeB不确切知道有多少具有中继能力的UE在其无线电小区中但eNodeB仍然想确保具有激活的中继功能的UE的数量保持在特定限制之下的情景中,这将是有利的。
相应地,在将对应的消息(例如称为中继激活请求消息)发送到无线电基站之后,中继UE将等待,并最终接收包括来自无线电基站的响应的对应响应消息(例如称为中继激活响应消息),即,中继UE是否被允许激活其中继功能。根据该响应消息的内容,中继UE将因此激活或不激活其中继功能。在一个实现中,请求和响应消息两者之一都可以被设计为RRC消息(例如,3GPP TS 36.331的SidelinkUEInformation,参见后面的详细描述)或者设计为具有特定LCID(Logical Channel Identify,逻辑信道标识)的MAC CE(Control Element,控制元件),每个用于请求和响应消息。
该中继激活请求消息不仅可以携带对激活中继UE的中继功能的许可的请求(以及对无线电资源的请求,参见后面描述的第一实施例的实现),而且还可以包括如将在以下进行说明的其它信息。
例如,该消息可以指示寻求许可的目的是充当中继。
此外,从中继UE向eNodeB传送的该中继激活请求消息可以包括关于中继UE可以向远程用户设备提供的一个或多个服务的信息。例如,这些服务可以是公共安全服务或非公共安全服务。在任何情况下,通过在所提供的服务上提供这样的信息,eNodeB可以确定与相应的一个或多个所提供的服务相关联的优先级,并且可以因此将其关于允许还是不允许中继UE激活其中继功能的决定基于该信息。作为示例,潜在的中继UE可以指示其在平面布局中服务于医疗急救人员特定于语音的呼叫的意图,并且已经接收到和批准的5个这样的中继的eNB已经知道在小区中不能容纳更多的中继(在不产生干扰的情况下),并且基于其例如来自接近服务的知识,该5个中继已足以使得eNodeB拒绝要成为中继的(一个或多个)新的请求。
类似地,中继UE可以包括关于可以由中继UE向远程用户设备提供的一个或多个服务的组识别信息。该组识别信息允许识别一个或多个所提供的服务中的每一个所属的组。
根据版本12、13的3GPP标准环境中的具体实现,可以在所述方面重用SidelinkUEInformation消息(已经在通过引用被结合于此的技术标准TS 36.331,当前版本12.6.0(NPL 9),第6.2.2.2节中定义)。相应地,可以用(一个或多个)附加信息元素来扩展SidelinkUEInformation消息,以便能够指示如上所述的一些附加信息,例如:
-寻求许可的目的是充当中继
-资源请求是指用于中继发现过程的资源,而不是用于例如商业发现过程或者甚至两个ProSe UE之间的版本-12直接(D2D)通信;因此,对应的附加信息元素将允许同时请求用于中继发现过程、以及用于版本12直接发现过程、和/或版本12 D2D通信的资源。
下面给出SidelinkUEInformation消息的扩展定义的对应示例。
SidelinkUEInformation消息
根据第一实施例的还有的实现,中继激活过程还将考虑无线电资源是否已经可用于执行中继发现过程(其在激活中继功能之后开始)。在所述连接中,应当注意的是,在标准化中,关于要用于中继发现的无线电资源何时以及如何被定义并且提供给(一个或多个)中继UE尚未达成最终协议。一种可能的实现是广播合适的中继发现资源池,提供将要与由中继UE执行的中继发现过程结合使用的无线电资源。继而,特定的无线电资源然后可以由中继UE从该合适的中继发现资源池中自主选择,或者特定的无线电资源(来自该中继发现资源池内)必须由eNodeB调度(在由中继UE请求时)。无线电小区中的中继UE可以被配置为被允许从该池中自主选择无线电资源,或者可能需要首先从eNodeB来请求专用的无线电资源。在任何情况下,中继UE将确定无线电资源是否已被配置并且可用于由中继UE用于在激活其中继功能时要执行的中继发现过程。然后,在合适的无线电资源确实可用于中继UE的情况下,中继UE可以继续中继激活过程(例如激活中继功能)。另一方面,在没有合适的无线电资源可用于中继UE用于中继发现过程的情况下,中继UE可以从无线电基站请求这样的无线电资源,并且无线电基站将对应地接收,并通过分配用于中继发现的合适的无线电资源进行响应。在被分配合适的无线电资源时,中继UE可以继续中继激活过程(例如激活中继功能)。
如上所述,如何请求无线电资源的一种可能的实现是使用SidelinkUEInformation消息。中继UE可以在该消息内发信号通知(signal)请求用于中继发现过程的资源。此外,SidelinkUEInformation消息将通过信息元素扩展来请求用于中继发现过程的资源,使得在相同的SidelinkUEInformation消息内,中继UE可以附加地请求用于商业发现和/或用于Rel.12D2D通信的资源。下面提供SidelinkUEInformation消息的可能示例性实现。
SidelinkUEInformation消息
图16中图示如何检查和请求无线电资源的一个具体示例性实现,其基于结合图15讨论的、附加地要求中继UE在激活中继功能之前首先从eNodeB寻求许可的先前实现。但是,应当注意的是,替代地,该具体实现在没有由中继UE执行的对许可的附加请求的情况下也是可能的;即,通过扩展如结合图13和图14所述的、具有上述附加步骤的中继激活过程,其中中继UE确定是否需要无线电资源,并且如果是,那么从eNodeB请求并接收无线电资源的授予。
结合图14说明的示例性实现的对应扩展通过图17的序列图图示,但是有轻微的变化。如已经结合图16所说明的,中继UE附加地确定无线电资源是否已经可用于中继发现过程,并且在没有这种资源可用的情况下,中继UE继续向eNodeB的对应请求。然后,取决于是否分配无线电资源,中继UE继续激活中继功能(在确实分配无线电资源的情况下),或终止中继激活过程(在不分配无线电资源的情况下)。因此,在这种有利的实现中,对资源的请求可以重用于寻求对是否激活中继功能的许可。具体地,由中继UE向无线电基站传送的对无线电资源的请求可以被视为是隐式的对许可的请求,因为eNodeB将有机会通过响应于无线电资源请求而分配或不分配无线电资源来向特定中继UE给予或拒绝激活中继功能的许可。相应地,当eNodeB决定请求中继UE不应该激活其中继功能时,它可以简单地不向中继UE分配资源(或者通过不向中继UE回传响应消息、或者通过用没有分配无线电资源的对应信息作为响应),这因此被中继UE解释为eNodeB不给予激活中继功能的许可。另一方面,当eNodeB决定请求中继UE确实应当激活其中继功能时,通过提供关于所分配的无线电资源的对应信息,eNodeB将隐式地允许中继UE激活中继功能。
在根据图17的实现中,在两个检查(中继要求检查和持久性检查)之后,提供用于确定和请求无线电资源的附加步骤,因为这个序列避免了对于在所述两个检查之一失败的情况下经由Uu链路向无线电基站传送附加消息。但是,理论上,这些用于确定和请求无线电资源的步骤可以替代地在持久性检查和/或中继要求检查之前提供,使得持久性检查和/或中继要求检查仅在无线电资源可用之后才执行(或者,通过在请求它们之前或之后可用)。
将结合图17说明第一实施例的另一个变型,其附加地考虑中继UE是处于RRC空闲状态还是处于RRC连接状态。为了说明这种附加的改进,示例性地假设中继激活过程还包括如前所述的其中中继UE确定资源是否可用于中继发现过程的步骤。但是,应当注意的是,考虑UE的空闲/连接状态的这种附加改进也可以单独包括在中继激活过程中(即,不需要必须具有无线电资源确定)。一般而言,当执行中继发现过程时,中继UE可以处于RRC连接状态或空闲状态,但是一旦它被远程UE选择充当中继,中继UE将必需转换到连接状态,因为中继UE需要在Uu链路上转发和接收数据用于中继。因此,例如,中继UE可以在RRC空闲状态下执行中继发现过程,但是,一旦它被选择成为远程UE的中继,它将然后转换到RRC连接状态。但是,在将eMBMS流量(traffic)中继到远程UE的情况下,中继也可以由在RRC空闲状态的中继UE完成。此外,对于那些涉及与无线电基站的直接专用信令(例如,用于请求资源和/或请求启动中继功能的许可)的第一实施例的有利实现,中继UE将处于RRC连接状态,以便能够执行这种专用信令。因此,在第一实施例的有利实现中,处于空闲状态的中继UE将在继续/完成中继激活过程之前首先转换到连接状态。为此,中继UE可以首先确定具体的RRC状态,空闲或连接,并且在中继UE处于空闲状态的情况下,中继UE将必须在继续中继激活过程之前执行对应的过程以转换到连接状态(在图18的特定示例中,以便通过专用信令从无线电基站请求无线电资源)。
应当注意的是,从空闲状态转换到连接状态的步骤可以例如通过RRC连接过程执行。从RRC空闲状态转换到RRC连接状态的这种过程的特定实现已经在3GPP(例如,由通过引用被结合于此的技术标准TS 36.331,当前版本v12.6.0,第5.3.3节中定义的RRC连接建立过程)中被标准化。总之,在中继UE执行随机接入之后,中继UE将向eNodeB传送RRC连接请求消息(RRCConnectionRequest消息),eNodeB然后又通过传送RRC连接响应消息(RRCConnectionSetup)进行响应,该消息包括必要的参数,以便建立中继UE与eNodeB之间的RRC连接;这还包括基于称为C-RNTI的特定于UE的RRC级别身份(identity)的UE上下文。UE在Uu链路上基于该C-RNTI被进一步识别,其中C-RNTI被保留在UE和eNodeB两者中,直到RRC连接被释放。应当注意的是,一旦中继UE已转换到连接状态,它将通常保持在连接状态,直到连接由eNodeB释放,或者直到UE在无线电链路故障之后(其中RRC连接的重新建立是不可能的)必须转换到空闲模式(TS 36.331的第5.3.7节)。
因此,还使得处于空闲状态的中继UE能够成功地完成中继激活过程,尤其对于其中需要专用信令以便成功完成中继激活过程的第一实施例的那些实现。
根据第一实施例进一步的变体,网络中的ProSe功能还将对中继激活进行控制,如将在以下结合图19的示例性图示进行说明的。具体地,ProSe功能将向中继UE传送作为第一触发器的对应中继启动消息,使得中继UE将开始监视由eNodeB将经由其传送广播消息的对应无线电资源。具体地,为了对相应无线电小区中的中继情况维持一些网络控制,例如,当ProSe功能被通知某些地理区域/小区中的一些特殊的公共安全场景时,ProSe功能(例如附加地与ProSe应用服务器协商)可以决定特定的无线电小区将提供中继(即使进一步的控制可能如前所述在于eNodeB)。通过向无线电小区中(一个或多个)具有中继能力的UE传送对应的中继启动消息,ProSe功能将因此触发中继UE来从eNodeB广播消息(例如,如在通过引用被结合于此的TS 36.331的第5.2节中所定义的),以实际上触发中继UE中的中继激活过程。如图19中显而易见的,中继UE将因此监视并最终接收中继启动消息,在这种情况下,它将开始监视无线电资源,以便从eNodeB接收广播消息。
替代地、或附加地,ProSe功能可以向eNodeB传送类似的消息,以通过eNodeB启动中继激活。继而,eNodeB又可以立即根据从ProSe功能接收到的对应的中继启动消息得出需要进一步中继的结论,并且将因此在无线电小区中将先前讨论过的广播消息传送到(一个或多个)中继UE。可替代地,在从ProSe功能接收到该中继启动消息之后,eNodeB将然后例如基于无线电小区中具有与eNodeB的不良无线电链路的远程UE的数量、和/或基于运行公共安全服务的远程UE的数量和无线电小区来确定是否需要进一步的中继。为了进一步说明,eNodeB可以基于可能的许多因素来决定小区中所需的中继UE的数量,这些因素包括eNB可以通过(一个或多个)专属接口或通过核心网络元件(比如MME)接收的来自ProSe功能的反馈、或者纯粹基于来自网络的OAM配置,例如,声明每平方公里需要一定数量的中继、或者纯粹基于其自己从小区中运行PS服务的UE的数量(这又从由eNB所服务的载体的CQI类中可清楚看到)的推导和关于每特定数量的运行PS服务的UE通常需要多少中继UE的一些统计计算;或者,eNodeB关于在小区中所需的中继UE的数量的确定可以纯粹基于UE报告其对中继服务的要求。最后一个,即,UE报告其对中继服务的要求可以基于经历差无线电质量(在Uu接口上)的在覆盖中的公共安全UE,并且eNodeB推算该数字,以包括可能数量的在覆盖之外的UE。该确定可以由eNodeB在接收到中继启动消息之后定期地执行。
正如上所述,eNodeB对于是否需要进一步的中继的确定可以同样在不包括来自ProSe功能的中继启动消息交换的第一实施例的实现中执行,例如,在结合图13至18(及其对应变型)说明的实现中。在这种情况下,eNodeB还将定期地确定是否需要进一步的中继。
如结合图19说明的第一实施例的实现的进一步有利和扩展版本将结合图20说明。从其中显而易见的,在中继激活过程中已经引入了附加的确定,即,关于是否从ProSe功能接收到中继停止消息。以与中继启动消息相反的方式,ProSe功能(例如附加地与ProSe应用服务器协商)可以决定特定的无线电小区不应该再提供任何中继,并且因此可以在无线电小区中对应地传送中继停止消息。对应地,在中继UE接收到该中继停止消息的情况下,它将停止对来自eNodeB的广播消息的监视。
根据第一实施例的进一步有利实现,利用对于在中继UE中执行中继激活过程有用的附加信息来扩展广播消息。如前所说明的,广播消息应将包括持久性检查值、以及用作中继UE以开始中继激活过程的触发器。此外,广播消息可以包括要在无线电小区中满足的、并且在中继激活过程期间由中继用户设备进行检查的附加中继要求。如前所述,在第一实施例的具体实现中,eNodeB可以是确定其小区的特定中继要求的实体,并且因此将能够对应地包括关于在其无线电小区中传送的广播消息中的中继要求的信息。有利地,这种关于广播消息中的中继要求的信息的存在可以隐含地被认为是对无线电小区中需要进一步中继的指示(即,可以被隐含地视为在中继用户设备中开始中继激活过程的触发器),使得不需要在所述方面的单独指示。
替代地或附加地,根据第一实施例的进一步的实现,可以利用关于可以由中继UE使用以在激活其中继功能之后执行中继发现过程的无线电资源的信息来扩展广播消息。例如,由eNodeB在广播消息中提供的关于无线电资源的信息可以与先前讨论的、用户设备然后可以从中例如自主选择无线电资源以执行中继发现的中继发现资源池是相同的或相似的。另一方面,当假设中继发现资源池信息已经被提供给中继UE(例如经由***信息)时,由eNodeB在广播消息中提供的关于无线电资源的信息可以仅指整个中继发现资源池的部分。在任何情况下,通过提供已经在由eNodeB传送的广播消息中的对应无线电资源,将不必要在以后的中继激活过程期间附加地请求无线电资源,如例如结合其中中继激活过程包括确定无线电资源是否已经可用于中继发现过程的步骤的第一实施例的一些实现所说明的(参见例如图16和17)。有利地,在广播消息中存在这样的资源信息可以隐含地被认为是在无线电小区中必需进一步中继的指示(即,可以被隐含地视为在中继用户设备中开始中继激活过程的触发器),使得不需要在所述方面的单独指示。
第一实施例的进一步有利实现提供了按需停用(deactivating)中继功能的附加机制,使得中继UE将不会不必要地不停发送中继发现消息,从而进一步耗尽其电池并使对应的中继发现无线电资源拥塞。相应地,对于这种实现,假设中继UE已经激活其中继功能,并且可以用作或可以不用作其它远程UE的中继。根据该实现,eNodeB可以决定不再在其无线电小区中提供任何中继,或者可以简单地决定减少其无线电小区中的中继数量。在任何情况下,该实现提供了机制,以便允许eNodeB停用所有或仅特定的中继UE。在所述方面,eNodeB可以使用对应的中继停用命令消息,该消息可以或者在无线电小区中广播、或者被直接传送到中继功能将被停用的(一个或多个)相关的中继UE。更详细地说,在eNodeB想要停用其无线电小区中的所有中继的情况下,它可以决定广播对应的停用命令,以被其无线电小区中的所有中继UE接收到,其中每个中继UE将遵循该命令,并且当将中继功能激活时,将停用中继功能。另一方面,eNodeB也可以分别仅与一个中继使用专用信令,以便停用所述中继UE的中继功能。但是,应当注意的是,eNodeB将不能通过使用专用信令来到达处于空闲状态的中继UE。在这种情况下,eNodeB可以替代地、或附加地使用广播信令来停用那些仅特定于处于空闲状态的、具有激活的中继功能的中继UE的中继功能。处于空闲状态的中继UE将接收具有特殊指示的广播信令,并且将响应停用中继功能(如果它被激活)。作为另一个示例,如已经描述的,广播消息甚至可以使用持久性检查机制,以便仅停用整个激活的中继集合的部分。
可替代地,中继停用也可以由中继UE启动,例如,当中继UE已停止在特定时间段内用作任何远程UE的中继时、或者在ProSe功能通知UE停止作为中继的情况下。在这种情况下,中继UE可以向eNodeB传送对应的中继停用请求消息,eNodeB然后又可以决定中继UE是否确实应该停用其中继功能。相应地,eNodeB将向中继UE回传是否提供对应停用命令的响应消息。
在根据3GPP环境的具体实现中,RRCConnectionReconfiguration消息可以被重用,以用作中继停用命令。
第二实施例
在下文中,给出了处理以下问题的第二实施例。具体地,对ProSe中继功能的当前标准化没有规定远程用户设备何时开始、和停止经由PC5接口发送数据。换句话说,在当前3GPP标准化中没有达成关于远程UE应何时开始经由中继连接而不是经由与eNodeB的直接Uu链路来传送/接收数据的特定协议。还不清楚的是,远程UE应当何时切换回Uu链路。
应当注意的是,一般而言,远程UE应该优先使用Uu链路,而不是PC5链路。相应地,只有当Uu链路相当弱/不可持续、或低效时才应该开始中继操作,和/或当远程UE可以再次由eNodeB直接经Uu链路服务时,应该停止中继操作。这是因为基于各种测量报告(CSI报告等)的动态调度是可能的并且在Uu接口上执行,而不是PC5链路。
为了讨论第二实施例,假设远程UE将最终从一个或多个可能的发现的(通过执行中继发现来发现的,如例如在背景技术部分中说明的)中继UE中选择中继UE。相应地,这还将包括建立与中继UE的对应直接连接,通信可以经该直接连接进行中继。具体地,这种直接连接可以如在背景技术部分所说明的来建立,例如通过建立中继UE与远程UE之间的层-2链路来建立。
现在重要的是决定在哪个时间点(在中继UE被远程UE选择并且中继UE与远程UE之间的对应直接连接已经被建立之后)应该发生(到PC5接口的)实际数据切换。存在几个选项。例如,远程UE可以自主地决定究竟是否要经PC5链路传送/接收数据、以及何时开始传送/接收数据。这种自主决定可以基于许多不同的选项,包括Uu和/或PC5链路质量、每个链路上所需的传输功率以及其它类似的考虑。
例如,如果远程UE和无线电基站之间的对应Uu链路质量低于特定配置的阈值,那么远程UE可以开始经PC5链路传送数据。作为仍然进一步的替代方案,远程UE可以被配置为在成功建立与中继UE的层-2链路之后立即开始经PC5链路传送数据。
在任何情况下,远程UE可以通知eNodeB关于到PC5的路径切换,使得eNodeB又可以能够对现有的数据载体进行释放和解除配置,使得远程UE的通信现在经由中继UE继续被中继到远程UE。
可替代地,远程UE可以直接开始使用与所选择的中继UE的通信链路,而无需提前通知eNodeB,例如,通过向中继UE发送未告知的(unacknowledged)数据分组(例如PDCPSDU)。继而,中继UE将然后通知eNodeB,eNodeB又将开始经由所选择的中继用户设备向远程UE发送下行链路未告知数据分组(PDCP)。使用在Uu链路上分配给UE的、紧挨着在UE被移动到PC5之前正在被使用的C-RNTI,关于“哪个”远程UE的知识可以经由中继被转移到eNB。
一般而言,由远程UE(和中继UE)执行的所有数据切换(从Uu到PC5,和从PC5到Uu)都应该由接入层通知给应用层。这是因为应用层(在这种情况下例如接近功能)可能需要将无线电网络布局(例如,小区和跟踪区域Id)映射到其自己的基础设施。
提供了进一步的解决方案,以将UE的连接从PC5链路成功地移回到Uu链路。在这方面,现在假设中继UE充当远程UE的中继,使得远程UE的通信经由中继UE在eNodeB和远程UE之间中继。根据一种解决方案,可以使用类似交接的过程来将远程用户移回到Uu链路。具体地,远程UE可以经由中继连接向eNodeB发送正常的测量报告。例如,在PC5数据切换之后,可以维护当经由Uu链路连接到eNodeB时先前接收到的旧的测量配置,并且因此即使当远程用户设备在PC 5链路上时也可以用于测量Uu链路。eNodeB可以经由中继UE向远程UE发送对应的交接(handover)消息(诸如具有通过引用被结合于此的TS 36.331,当前版本12.6.0的MobilityControlInfo的RRCConnectionReconfiguration消息)。在这种特定情况下,其应该切换回的Uu链路可能属于同一旧的(源)小区,或者可能属于任何其它邻居小区。但是,该解决方案存在的问题在于UE和eNodeB保留了(一个或多个)Uu上下文(包括配置)、以及经由PC5链路的RRC消息信令是不利的,这是因为该链路应该仅用于传递(convey)较高层数据(例如应用数据),并且PC5上的较低层信令运输可以被避免,因为在这方面,可能需要支持相同的复杂性来维持Uu接口上的RRC连接。
另一方面,如前所述,当Uu链路质量足够好时,远程UE可以切换回使用Uu链路(而不是PC5接口链路)。在所述情况下,可以由远程UE执行RRC连接建立过程,有利地,将远程UE想要从PC5接口移动到Uu接口指示作为连接建立的原因。根据3GPP标准环境中的示例性实现,可以重用根据技术标准TS 36.331(版本v12.6.0,在第5.3.3节中,其通过引用被结合于此)的RRC连接建立过程。
为了由远程UE正确确定何时Uu链路再次变好,远程UE可以例如执行某些无线电链路测量,诸如涉及RSRP、和/或RSRQ、和/或路径损耗信息等的那些无线电链路测量。对应的最小阈值可以针对Uu链路必须满足的每个相应无线电链路测量来定义,以便被确定为足够好以至可以切换回。例如,每个预定义的阈值可以由eNodeB配置,并且关于阈值的对应信息可以在远程UE仍然可经由Uu链路达到时(即,在执行到PC5链路的数据切换之前)提供给远程UE。
根据第二实施例的替代实现,远程UE将使用小区选择标准(如在TS36304中所定义的)来确定Uu何时足够好以启动数据切换回到所述Uu链路。具体地,3GPP技术标准TS36.304,当前版本12.5.0(NPL 10)在第5.2.3.2节中定义了用于为在第5.2节中描述的小区选择过程评估小区的小区选择标准,该技术标准通过引用被结合于此。以下是所述标准TS36.304的第5.2.3.2节的摘录:
当以下情况时,小区选择标准S被满足:
Srxlev>0 AND Squal>0
其中:
Srxlev=Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)-Pcompensation-Qoffsettemp
Squal=Qqualmeas-(Qqualmin+Qqualminoffset)-Qoffsettemp
其中:
发信号通知的值Qrxlevminoffset和Qqualminoffset仅当作为在VPLMN中正常驻扎时对较高优先级PLMN的定期搜索的结果而针对小区选择评估小区时才适用。在这种对较高优先级PLMN的定期搜索期间,UE可以使用来自与该较高优先级PLMN的不同小区存储的参数值来检查小区的S标准。
相应地,远程UE可以重用该小区选择标准,以便确定何时Uu链路再次足够好以便切换回到该链路。
根据进一步的改进,为远程UE提供了新的监视行为。具体地,由于远程UE应该仅运行公共安全应用,因此它只能选择性地需要监视那些专门为用于这些公共安全应用的中继发现而定义的特定的发现资源池。相应地,远程UE不必需监视其它发现资源池,从而能够节省电池。
其它实施例
根据第一方面,提供了用于激活移动通信网络内的中继用户设备的中继功能的方法。中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信。中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继的中继功能,以便经由直接侧链路连接在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间中继通信。该方法包括以下步骤。无线电基站确定在无线电小区中是否需要进一步的中继。在确定无线电小区中需要进一步的中继的情况下,无线电基站选择持久性检查值并在无线电小区中传送广播消息。广播消息至少指示在无线电小区中需要进一步的中继,并且包括所选择的持久性检查值。中继用户设备接收广播消息,并且然后在中继用户设备确定中继用户设备满足在无线电小区中激活其中继功能的中继要求的情况下、以及在由中继用户设备基于接收到的持久性检查值执行的持久性检查成功的情况下,激活其中继功能。
根据除了第一方面之外还提供的第二方面,由中继用户设备执行的持久性检查的步骤包括:中继用户设备在值的范围内生成随机值,并将生成的随机值与接收到的、已由无线电基站在相同的值的范围内选择的持久性检查值进行比较,以确定持久性检查是否成功。例如,在生成的随机值小于或等于接收到的持久性检查值的情况下,持久性检查成功。
根据除了第一或第二方面之外还提供的第三方面,该方法可以包括在接收到广播消息之后并且在激活中继功能的步骤之前的另外的步骤。具体地,中继用户设备确定是否已经为中继用户设备配置了执行中继发现过程以通告其作为中继存在的无线电资源。在还没有为中继用户设备配置执行中继发现过程的无线电资源的情况下,中继用户设备从无线电基站请求执行中继发现过程的无线电资源,以及然后从无线电基站接收关于是否以及哪些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息。
根据除了第一至第三方面中任一方面之外还提供的第四方面,该方法可以包括在接收到广播消息之后和在激活中继功能的步骤之前的另外的步骤。具体地,中继用户设备向无线电基站传送中继激活请求消息,从无线电基站请求激活中继用户设备的中继功能的许可。中继用户设备从无线电基站接收中继激活响应消息,给予或拒绝中继用户设备激活中继功能的许可。然后,在接收到给予激活中继功能的许可的中继激活响应消息的情况下,执行由中继用户设备激活其中继功能的步骤。
根据除了第三和第四方面之外还提供的第五方面,由中继用户设备执行的从无线电基站请求无线电资源以执行中继发现过程的步骤包括:将用于无线电资源的所述请求包括在由中继用户设备传送到无线电基站以从无线电基站请求激活其中继功能的许可的中继激活请求消息中。此外,由中继用户设备执行的从无线电基站接收关于是否以及哪些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息的步骤包括:将所述信息包括在由无线电基站传送以给予或拒绝中继用户设备激活其中继功能的许可的中继激活响应消息中。例如,无线电基站通过向中继用户设备分配用于中继发现过程的无线电资源来给予中继用户设备激活其中继功能的许可,并且其中,无线电基站通过不向中继用户设备分配用于中继发现过程的无线电资源拒绝中继用户设备激活其中继功能的许可。
根据除了该第四或第五方面之外还提供的第六方面,其中中继激活请求消息还包括:1)关于可以由中继用户设备向远程用户设备提供的一个或多个服务的信息,诸如公共安全服务或非公共安全服务,优选地允许无线电基站确定与该一个或多个所提供的服务相关联的优先级;2)可以由中继用户设备向远程用户设备提供的一个或多个服务的组标识信息,组标识信息给出关于该一个或多个所提供的服务中的每一个服务属于哪个组的信息;或3)对用于中继用户设备执行直接发现以通过在无线电小区中传送发现消息来通告其作为直接通信用户设备的存在的无线电资源的请求。
根据除了第一至第六方面中任一方面之外还提供的第七方面,该方法还包括在接收到广播消息之后和在激活中继功能的步骤之前的以下步骤。中继用户设备确定中继用户设备是处于空闲状态还是处于连接状态。在中继用户设备处于空闲状态的情况下,中继用户设备转换到连接状态,以便能够从无线电基站请求执行中继发现过程的资源、和/或能够从无线电基站请求激活中继用户设备的中继功能的许可。例如,中继用户设备转换到连接状态的步骤包括由中继用户设备执行与无线电基站的连接请求过程。该连接请求过程可以将需要请求无线电资源来执行中继发现过程、和/或需要寻求激活中继功能的许可指示为建立原因。相应地,无线电基站基于建立原因确定是拒绝还是允许连接请求。建立原因可以由无线电基站在连接请求过程期间来确定,所述确定是根据连接请求过程的消息的无线电资源控制协议报头、或根据连接请求过程的消息的介质访问控制协议报头、或根据由中继用户设备在连接请求过程期间传送的随机接入前导码。
根据除了第一至第七方面中任一方面之外还提供的第八方面,由无线电基站在无线电小区中传送的广播消息还包括关于要由无线电小区中的中继用户设备满足的中继要求的信息。例如,需要进一步中继的指示与关于中继要求的信息分开地包含在广播消息中,或者中继用户设备根据在广播消息中存在关于中继要求的信息、和/或存在在广播消息中存在持久性检查值来确定需要进一步的中继。
根据除了第一至第八方面中任一方面之外还提供的第九方面,由无线电基站在无线电小区中传送的广播消息还包括:关于要由中继用户设备使用用于中继发现过程以通告中继用户设备作为中继存在的无线电资源的信息。例如,需要进一步中继的指示与关于用于中继发现过程的无线电资源的信息分开包含在广播消息中,或者中继用户设备根据在广播消息中存在关于用于中继发现过程的无线电资源的信息、和/或在广播消息中存在持久性检查值来确定需要进一步的中继。
根据除了第一至第九方面中任一方面之外还提供的第十方面,中继要求包括以下中的至少一个:1)用于中继用户设备和无线电基站之间的链路的无线电链路质量的最小阈值和/或最大阈值,优选地其中无线电链路质量基于参考信号接收功率RSRP和/或参考信号接收质量RSRQ来确定;2)用于中继用户设备的移动水平(诸如中继用户设备的速度)的最大阈值;以及3)用于中继用户设备的电池电量的最小阈值。
根据除了第一至第十方面中任一方面之外还提供的第十一方面,在激活中继功能时,中继用户设备通过在无线电小区中传送中继发现消息来执行中继发现过程,以通告其作为中继在无线电小区中存在。中继发现消息中的每一个在从远程用户设备接收到中继恳求消息之后、或者被定期地被传送,所述中继恳求消息请求中继用户设备的发现。例如,中继用户设备被选择用作第一远程用户设备的中继以中继通信,并且在中继用户设备和第一远程用户设备之间建立第一直接侧链路连接,使得由第一远程用户设备与无线电基站交换的通信经由第一直接侧链路连接来在中继用户设备和第一远程用户设备之间进行中继。
根据除了第一至第十一方面中任一方面之外还提供的第十二方面,假定中继用户设备已激活其中继功能,在这种情况下,该方法还包括以下步骤。中继用户设备从无线电基站接收中继停用命令,并且作为响应,停用其中继功能。可替代地,中继用户设备向无线电基站传送中继停用请求消息,并且然后作为响应,从无线电基站接收中继停用响应消息,所述中继停用响应消息指示中继用户设备是否停用其中继功能的。相应地,在中继停用响应消息指示停用中继功能的情况下,中继用户设备停用其中继功能。
根据除了第一至第十二方面中任一方面之外还提供的第十三方面,该方法包括以下步骤。中继用户设备从移动通信网络中的接近(proximity)服务功能接收中继启动消息,并且作为响应,由中继用户设备开始监视从无线电基站接收广播消息。例如,该方法还可以包括以下步骤。中继用户设备从邻近服务功能接收中继停止消息,并且作为响应,停止监视从无线电基站接收广播消息。
根据除了第一至第十三方面中任一方面之外还提供的第十四方面,由无线电基站执行以确定是否需要进一步中继的步骤,该步骤在从移动通信网络中的接近服务功能接收到中继启动消息的情况下,确定需要进一步的中继。替代地、或者附加地,由无线电基站执行以确定是否需要进一步中继的步骤是基于无线电小区中与无线电基站具有差无线电链路的远程用户设备的数量、和/或基于在无线电小区中运行公共安全服务的远程用户设备的数量。
根据第十五方面,提供了在移动通信网络内用于激活中继功能的中继用户设备。中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信。中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继的中继功能,以便经由直接侧链路连接在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间的中继通信。中继用户设备的接收器从无线电基站接收广播消息,该消息指示在无线电小区中需要进一步的中继并且包括由无线电基站选择的持久性检查值。在接收到广播消息时,在中继用户设备确定由中继用户设备满足在无线电小区中激活其中继功能的中继要求的情况下、以及在由中继用户设备基于接收到的持久性检查值来执行的持久性检查成功的情况下,中继用户设备的处理器激活中继用户设备的中继功能。
根据除了第十五方面之外还提供的第十六方面,处理器被配置为通过以下执行持久性检查:1)在值的范围内生成随机值;2)将生成的随机值与接收到的、已由无线电基站在相同的值的范围内选择的持久性检查值进行比较,以确定持久性检查是否成功。例如,处理器确定在生成的随机值小于或等于接收到的持久性检查值的情况下持久性检查成功。
根据除了第十五或第十六方面之外还提供的第十七方面,处理器在接收器接收到广播消息之后、并且在处理器激活中继功能之前,确定是否已经为中继用户设备配置了执行中继发现过程以通告其作为中继存在的无线电资源。在处理器确定还没有为中继用户设备配置执行中继发现过程的无线电资源的情况下,处理器从无线电基站请求执行中继发现过程的无线电资源,并且接收器从无线电基站接收关于是否以及哪些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息。
根据除了第十五至第十七方面中任一方面之外还提供的第十八方面,在接收器接收到广播消息之后,并且在处理器激活中继功能之前,中继用户设备的传送器向无线电基站传送中继激活请求消息,从无线电基站请求激活中继用户设备的中继功能的许可。接收器从无线电基站接收中继激活响应消息,给予或拒绝中继用户设备激活中继功能的许可。在接收到给予激活中继功能的许可的中继激活响应消息的情况下,处理器激活中继功能。
根据除了第十七和第十八方面之外还提供的第十九方面,处理器通过将用于无线电资源的请求包括在由传送器传送到无线电基站以从无线电基站请求激活其中继功能的许可的中继激活请求消息中,来从无线电基站请求执行中继发现过程的无线电资源。通过从无线电基站接收关于是否以及哪些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息,接收器接收由无线电基站传送的给予或拒绝中继用户设备激活其中继功能的许可的中继激活响应消息。
根据除了第十五至第十九方面中任一方面之外还提供的第二十方面,在接收器接收到广播消息并且处理器激活中继功能之后,处理器确定中继用户设备是处于空闲状态还是处于连接状态。在处理器确定中继用户设备处于空闲状态的情况下,处理器将中继用户设备转换到连接状态,以便能够从无线电基站请求执行中继发现过程的资源、和/或能够从无线电基站请求激活中继用户设备的中继功能的许可。
根据除了第十五至第二十方面中任一方面之外还提供的第21方面,接收器接收包括关于要由无线电小区中的中继用户设备满足的中继要求的信息的广播消息。附加地、或者替代地,接收器接收广播消息,该广播消息包括关于要由中继用户设备使用用于中继发现过程以通告中继用户设备作为中继存在的无线电资源的信息。
根据除了第十五至第二十一方面中任一方面之外还提供的第22方面,处理器确定是否满足以下中继要求中的至少一个:用于中继用户设备和无线电基站之间的链路的无线电链路质量的最小阈值和/或最大阈值,优选地,其中无线电链路质量基于参考信号接收功率RSRP、和/或参考信号接收质量RSRQ来确定;用于中继用户设备的移动水平(诸如中继用户设备的速度)的最大阈值;以及用于中继用户设备的电池电量的最小阈值。
根据除了第十五至第22方面中任一方面之外还提供的第23方面,中继用户设备已激活其中继功能,并且接收器从无线电基站接收中继停用命令。响应于中继停用命令,处理器停用中继功能。例如,传送器向无线电基站传送请求无线电基站是否停用中继用户设备的读取器功能的中继停用请求消息。
根据第24方面,提供了用于参与激活移动通信网络内的中继用户设备的中继功能的无线电基站。中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信。中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继的中继功能,以便经由直接侧链路连接对在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间通信进行中继。无线电基站的处理器确定无线电小区中是否需要进一步的中继。处理器在值的范围内选择持久性检查值。传送器向无线电小区中的一个或多个远程用户设备传送要在激活中继功能之前满足的中继要求。在处理器确定需要进一步中继的情况下,传送器在无线电小区中传送广播消息。广播消息至少指示在无线电小区中需要进一步的中继,并且包括所选择的持久性检查值。广播消息向无线电小区中的一个或多个中继用户设备指示:在中继用户设备基于持久性检查值成功执行持久性检查的情况下、以及在相关用户设备满足中继要求的情况下,激活中继功能。
根据除了第24方面之外还提供的第25方面,在接收器从移动通信网络中的接近服务功能接收到中继启动消息的情况下,处理器确定需要进一步的中继。附加地、或替代地,基于无线电小区中与无线电基站具有差无线电链路的远程用户设备的数量、和/或基于在无线电小区中运行公共安全服务的远程用户设备的数量,处理器确定需要进一步的中继。
本公开的硬件和软件实现
其它示例性实施例涉及使用硬件、软件、或与硬件协作的软件实现上述各种实施例。在这方面,提供了用户终端(移动终端)和eNodeB(基站)。用户终端和基站适应于执行本文描述的方法,包括适当地参与方法的对应实体,诸如接收器、传送器、处理器。
还要认识到的是,各种实施例可以使用计算装置(处理器)来实现或执行。计算装置或处理器可以例如是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件等。还可以通过组合这些装置执行或体现各种实施例。具体地,在上述每个实施例的描述中使用的每个功能块可以通过LSI作为集成电路来实现。它们可以被单独地形成为芯片,或者可以形成一个芯片以便包括功能块的部分或全部。它们可以包括与其耦合的数据输入和输出。取决于集成度的差异,这里的LSI可以被称为IC、***LSI、超级(super)LSI或巨(ultra)LSI。但是,实现集成电路的技术不限于LSI,并且可以通过使用专用电路或通用处理器来实现。此外,可以使用可在LSI制造之后被编程的FPGA(现场可编程门阵列)、或其中可以重新配置置于LSI内部的电路单元的连接和设置的可重配置处理器。
此外,各种实施例还可以通过由处理器执行或直接在硬件中执行的软件模块的方式来实现。软件模块和硬件实现的组合也是可能的。软件模块可以存储在任何种类的计算机可读存储介质上,例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存存储器、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。还应当注意的是,不同实施例各个特征可以单独地或任意地组合成为另一个实施例的主题。
本领域技术人员将认识到,如具体实施例所示,可以对本公开做出许多变化和/或修改。因此,本实施例在所有方面都要被认为是说明性的而不是限制性的。
Claims (15)
1.一种用于激活移动通信网络内的中继用户设备的中继功能的方法,其中,中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信,其中,中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持中继功能,所述中继功能能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继,以便对经由直接侧链路连接在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间的通信进行中继,所述方法包括以下步骤:
由无线电基站确定在无线电小区中是否需要进一步的中继,
在确定无线电小区中需要进一步的中继的情况下,由无线电基站选择持久性检查值,并由无线电基站在无线电小区中传送广播消息,广播消息至少指示在无线电小区中需要进一步的中继并且包括所选择的持久性检查值,以及
在接收到广播消息时,在中继用户设备确定中继用户设备满足在无线电小区中激活其中继功能的中继要求的情况下、以及在由中继用户设备基于接收到的持久性检查值执行的持久性检查成功的情况下,中继用户设备激活其中继功能。
2.如权利要求1所述的方法,其中,由中继用户设备执行的持久性检查的步骤包括:
由中继用户设备在值的范围内生成随机值,并将生成的随机值与接收到的、已由无线电基站在相同的值的范围内选择的持久性检查值进行比较,以确定持久性检查是否成功,
优选地,其中,在生成的随机值小于或等于接收到的持久性检查值的情况下,持久性检查成功。
3.如权利要求1或2所述的方法,还包括在接收到广播消息之后并且在激活中继功能的步骤之前的以下步骤:
由中继用户设备确定是否已经为中继用户设备配置了执行中继发现过程以通告其作为中继的存在的无线电资源,
在还没有为中继用户设备配置执行中继发现过程的无线电资源的情况下,
由中继用户设备从无线电基站请求执行中继发现过程的无线电资源,以及
由中继用户设备从无线电基站接收关于是否以及哪些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息。
4.如权利要求1至3中的一项所述的方法,还包括在接收到广播消息之后和在激活中继功能的步骤之前的以下步骤:
由中继用户设备向无线电基站传送中继激活请求消息,从无线电基站请求激活中继用户设备的中继功能的许可;以及
由中继用户设备从无线电基站接收中继激活响应消息,给予或拒绝中继用户设备激活中继功能的许可,
其中,在接收到给予激活中继功能的许可的中继激活响应消息的情况下,执行由中继用户设备激活其中继功能的步骤。
5.如权利要求3和4所述的方法,其中,由中继用户设备执行的从无线电基站请求执行中继发现过程的无线电资源的步骤包括:将用于无线电资源的所述请求包括在由中继用户设备传送到无线电基站的中继激活请求消息中,以从无线电基站请求激活其中继功能的许可,
并且其中,由中继用户设备执行的从无线电基站接收关于是否以及哪些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息的步骤包括:将所述信息包括在由无线电基站传送的中继激活响应消息中,以给予或拒绝中继用户设备激活其中继功能的许可,
优选地,其中无线电基站通过向中继用户设备分配用于中继发现过程的无线电资源,给予中继用户设备激活其中继功能的许可,并且其中,无线电基站通过不向中继用户设备分配用于中继发现过程的无线电资源来拒绝中继用户设备激活其中继功能的许可。
6.如权利要求4或5所述的方法,其中所述中继激活请求消息还包括:
关于可以由中继用户设备向远程用户设备提供的一个或多个服务的信息,诸如公共安全服务或非公共安全服务,优选地,允许无线电基站确定与该一个或多个提供的服务相关联的优先级,
可以由中继用户设备向远程用户设备提供的一个或多个服务的组标识信息,该组标识信息给出关于该一个或多个提供的服务中的每一个服务属于哪个组的信息,或
对用于中继用户设备执行直接发现的无线电资源的请求,以通过在无线电小区中传送发现消息通告其作为直接通信用户设备的存在。
7.如权利要求1至6中一项所述的方法,其中,由无线电基站在无线电小区中传送的广播消息还包括:关于要由中继用户设备使用于中继发现过程以通告中继用户设备作为中继存在的无线电资源的信息,
优选地,其中,需要进一步中继的指示与关于用于中继发现过程的无线电资源的信息分开包含在广播消息中,或者中继用户设备根据在广播消息中存在关于用于中继发现过程的无线电资源的信息、和/或在广播消息中存在持久性检查值来确定需要进一步的中继。
8.如权利要求1至7中一项所述的方法,其中,所述中继用户设备已激活其中继功能,所述方法还包括以下步骤:
由中继用户设备从无线电基站接收中继停用命令,并且作为响应,由中继用户设备停用中继功能,或者
由中继用户设备向无线电基站传送中继停用请求消息,作为响应,由中继用户设备作为响应从无线电基站接收中继停用响应消息,该中继停用响应消息指示中继用户设备是否停用其中继功能,以及在中继停用响应消息指示停用中继功能的情况下,由中继用户设备停用其中继功能。
9.如权利要求1至8中一项所述的方法,其中,由无线电基站执行以确定是否需要进一步中继的步骤:
在从移动通信网络中的接近服务功能接收到中继启动消息的情况下,确定需要进一步的中继,和/或
是基于无线电小区中与无线电基站具有差无线电链路的远程用户设备的数量,和/或
是基于在无线电小区中运行公共安全服务的远程用户设备的数量。
10.一种在移动通信网络内用于激活中继功能的中继用户设备,其中,所述中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信,其中,所述中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持中继功能,所述中继功能能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继,以便对经由直接侧链路连接在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间的通信进行中继,所述中继用户设备包括:
接收器,其被配置为从无线电基站接收广播消息,该消息指示在无线电小区中需要进一步的中继并且包括由无线电基站选择的持久性检查值,
处理器,其被配置为在接收到广播消息时,在中继用户设备确定中继用户设备满足在无线电小区中激活其中继功能的中继要求的情况下、以及在由中继用户设备基于接收到的持久性检查值执行的持久性检查成功的情况下,激活中继用户设备的中继功能。
11.如权利要求10所述的中继用户设备,其中,所述处理器被配置为通过以下执行持久性检查:
在值的范围内生成随机值,
将生成的随机值与接收到的、已由无线电基站在相同的值的范围内选择的持久性检查值进行比较,以确定持久性检查是否成功,
优选地,其中,处理器确定在生成的随机值小于或等于接收到的持久性检查值的情况下,持久性检查成功。
12.如权利要求10或11所述的中继用户设备,其中所述处理器还被配置为在所述接收器接收到广播消息之后并且在所述处理器激活中继功能之前,确定是否已经为中继用户设备配置了执行中继发现过程以通告其作为中继存在的无线电资源,
在所述处理器确定还没有为中继用户设备配置执行中继发现过程的无线电资源的情况下,
所述处理器还被配置为从无线电基站请求执行中继发现过程的无线电资源,
所述接收器还被配置为从无线电基站接收关于是否以及哪些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息。
13.如权利要求10至12中一项所述的中继用户设备,其中,在所述接收器接收到广播消息之后并且在所述处理器激活中继功能之前,中继用户设备的传送器还被配置为向无线电基站传送中继激活请求消息,从无线电基站请求激活中继用户设备的中继功能的许可,以及
所述接收器还被配置为从无线电基站接收中继激活响应消息,给予或拒绝中继用户设备激活中继功能的许可,
其中,所述处理器被配置为在接收到给予激活中继功能的许可的中继激活响应消息的情况下,激活中继功能。
14.如权利要求12和13所述的中继用户设备,其中,所述处理器被配置为从无线电基站请求执行中继发现过程的无线电资源,所述请求是通过将用于无线电资源的请求包括在要由传送器传送到无线电基站以从无线电基站请求激活其中继功能的许可的中继激活请求消息中,
其中所述接收器被配置为接收由无线电基站传送的给予或拒绝中继用户设备激活其中继功能的许可的中继激活响应消息,所述接收是通过从无线电基站接收关于是否以及那些无线电资源被分配以执行中继发现过程的信息。
15.一种用于参与激活移动通信网络内的中继用户设备的中继功能的无线电基站,其中,中继用户设备能够经直接侧链路连接分别与一个或多个远程用户设备执行直接通信,其中,中继用户设备位于由移动通信网络中的无线电基站控制的无线电小区中,并且支持中继功能,所述中继功能能够用作分别用于一个或多个远程用户设备的中继,以便对经由直接侧链路连接在一个或多个远程用户设备和无线电基站之间的通信进行中继,所述无线电基站包括:
处理器,其被配置为确定无线电小区中是否需要进一步的中继,
所述处理器还被配置为,在值的范围内选择持久性检查值,
传送器,其被配置为向无线电小区中的一个或多个远程用户设备传送要在激活中继功能之前满足的中继要求,
所述传送器被配置为,在所述处理器确定需要进一步中继的情况下,在无线电小区中传送广播消息,所述广播消息至少指示在无线电小区中需要进一步的中继,并且包括所选择的持久性检查值,
其中,所述广播消息向无线电小区中的所述一个或多个中继用户设备指示,在中继用户设备基于持久性检查值成功执行持久性检查的情况下、以及在相关用户设备满足中继要求的情况下,激活中继功能。
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