[发明专利]用于D2D通信的快速设备发现方法、UE及资源分配方法

说明书

本发明提供LTE‑A网络中用于D2D通信的具有高成功率的快速设备发现协议。使用所提供协议，设备发现透过在预先定义周期内，监视其他设备的随机已发送信标而完成。在一个实施例中，eNB从多个D2D UE接收调度请求，以及作为响应，分配分布式UL资源，以用于该多个D2D UE的信标传输的随机接入。该分布式资源基于请求D2D UE的数量以及目标发现概率而动态分配，以最小化所需资源。

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119请求2013年1月24日递交的标题为“用于D2D 通信的快速设备发现(Fast Device Discovery for Device to Device Communication)”申请号61/756,046，的美国临时申请案优先权；因此该申请的标的在此合并作为参考。

技术领域

本发明的实施例一般有关于端到端(device-to-device，D2D)无线通信系统，更具体地，有关于D2D通信的快速设备发现(discovery)。

背景技术

随着无线设备的盛行，3G以及3.5G技术不再支持无线应用以及服务的持续整张。因此，3GPP提出长期演进(Long Term Evolution，LTE)作为新网络标准以解决上述问题。在LTE版本10(Release 10，R10)之后，LTE进一步被改进为增强LTE(Long Term Evolution-Advanced，LTE-A)，LTE-A被认为是4G标准。在LTE-A中，包含增强用于多样数据应用(enhancements for Diverse Data Application，eDDA)、多入多出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)、载波聚合(Carrier Aggregation，CA)、小小区(small cell)以及D2D通信的新技术被提出以提高网络容量以及效率。

这些新技术中，D2D被认为是促成LTE-A中机器到机器 (machine-to-machine，M2M)通信的关键使能技术。在未来的M2M通信中，大量(sheer number)的机器需要彼此为了多样应用而进行通信，多样应用例如，家庭，或者办公自动化、智能车辆(intelligentvehicle)或者运输(transportation) 系统，或者智能功率监视(power monitoring)。上述机器所带来的控制以及数据业务，如果直接被注入到LTE网络中，会压垮网络以及降低现存人对人 (human-to-human，H2H)通信的效能。有了LTE-A D2D通信的帮助，临近(inproximity)的多个机器(即，LTE-A中的多个用户)可以直接以及本地进行通信，以及减少对LTE架构的影响。此外，多个机器自身也由于更短通信延迟而从D2D通信受益。进一步说，更高数据率可以被支持，而消耗更少功耗，由于更好的信道品质以及临近的多个机器之间更短物理距离。

D2D通信已经在3GPP会议中广泛讨论过。在3GPP技术规格组服务以及系统方面1(Technical Specification Group Service and System Aspects 1，TSG-SA1) 会议#55中创建了研究项目“基于临近服务(proximity-based service，ProSe)”，以及定义了几个使用场景。虽然不同场景有自己的需求，总是需要一组公共功能。例如，临近的多个UE必须能够发现(discover)彼此(即，对端(peer) 发现)。在现存LTE网络中，附近eNB发现为透过同步信号(PSS/SSS)，以及多个UE只可以透过PRACH上的随机接入过程而连接上述临近多个UE。因此，需要新机制-可能具有eNB的辅助-用于对端发现。根据D2D UE是否具有现存的联机(session)对端发现可以分为两个类型。如果多个UE没有会话，那么多个UE可能需要广播信号以辨识自身，这被当作是信标(beacon)以让其他 UE知道他们的存在。既然多个UE自行完成对端发现，那么对于核心网络的影响很小。这种类型的发现更适合M2M。但是，发送信标为功率节省，这对于 M2M而言是关键问题，尤其当多个UE盲发送信标时。