使用类随机接入过程的空闲模式终端的直接设备对设备通信的方法及其设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信系统，尤其是，涉及用于在无线通信系统中通过空闲设备使 用设备对设备通信发送和接收信号的方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 作为本发明可适用于的无线通信系统的一个示例，将示意地描述第三代合作项目 (3GPP)长期演进（LTE)通信系统。
[0003] 图1是示出作为无线通信系统的一个示例的演进的通用移动电信系统（E-UMTS) 的网络结构的示意图。
[0004] E-UMTS是传统UMTS的演进形式，并且已经在3GPP中标准化。通常，E-UMTS还被称 作LTE系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，参考"3rdGenerationPartnership Project；TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork(第三代合作伙伴计 划，技术规范组无线电接入网络）"的版本7和版本8。
[0005] 参考图1，E_UMTS包括用户设备（UE)、演进的节点B(e节点B或者eNB)，和接入网 关（AG)，其位于演进的UMTS陆地无线电接入网络（E-UTRAN)的一端，并且连接到外部网络。 eNB可以同时地发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
[0006] 一个或多个小区可以存在每个eNB。小区被设置为在诸如，1.25、2. 5、5、10、15和 20MHz的带宽的一个中工作，并且在该带宽中提供下行链路（DL)或者上行链路（UL)传输 服务给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。eNB控制往返于多个UE的数 据发送或者接收。eNB将DL数据的DL调度信息发送到相应的UE，以便通知UEDL数据假 设要发送的时间/频率域、编码、数据大小，和混合自动重复和请求（HARQ)相关的信息。此 外，eNB将UL数据的UL调度信息发送到相应的UE，以便通知UE可以由UE使用的时间/频 率域、编码、数据大小，和HARQ相关的信息。用于传送用户业务或者控制业务的接口可以在 eNB之间使用。核心网络（CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点等等。AG在 跟踪区（TA)基础上管理UE的移动。一个TA包括多个小区。
[0007] 以上所述的传统LTE通信系统的无线通信集中于在e节点B(eNB)和UE之间的通 信方案。但是，近来对在UE之间直接通信方案的技术开发的需要已经增长。
[0008] 图2是图示在UE之间直接通信概念的图。
[0009] 参考图2,UE1和UE2执行在其间直接通信，并且UE3和UE4也执行在其间直接通 信。eNB可以经由适当的控制信号控制用于在UE之间直接通信的时间/频率资源位置、发 射功率等等。在下文中，在UE之间的直接通信将称为设备对设备（D2D)通信。
[0010] D2D通信在各种方面中具有不同于常规的LTE通信方案的需求。
【发明内容】
[0011] 技术问题
[0012] 基于以上描述的论述，以下的描述提出用于在无线通信系统中使用D2D通信发送 和接收信号的方法及其装置。
[0013] 技术方案
[0014] 根据本发明的一个方面，在此处所提供的是一种用于在无线通信系统中通过基站 (BS)支持空闲用户设备（UE)的设备对设备（D2D)通信的方法，包括：从D2D发送（Tx)UE接 收对应于用于D2D通信的预先确定数目的签名中的一个的第一消息，以及将包括用于D2D 信号接收的控制信息的第二消息发送到包括空闲UE的一个或多个D2D接收（Rx)UE，其中第 二消息使空闲UE接收包括由D2DTxUE发送的D2D广播或者组播信号的第三消息。
[0015] 根据本发明的另一个方面，在此处所提供的是一种用于在无线通信系统中由空闲 用户设备（UE)接收设备对设备（D2D)信号的方法，包括：在开启持续时间期间从基站（BS) 接收包括用于D2D信号接收的控制信息的第二消息，和基于第二消息的控制信息，从发送 (Tx)UE接收包括D2D广播或者组播信号的第三消息，其中第二消息考虑到空闲UE的寻呼组 被确定。
[0016] 根据本发明的再一个方面，在此处所提供的是一种用于在无线通信系统中由空 闲发送用户设备（UE)执行设备对设备（D2D)通信的方法，包括：由没有无线电资源控制 (RRC)连接的空闲UE，通过随机地选择的用于D2D通信的预先确定数目的签名中的一个经 由在预先确定的时间-频率资源之中随机选择的资源将第一消息发送到基站（BS)，从BS接 收包括用于D2D广播或者组播信号传输的控制信息的第二消息，以及使用经由第二消息接 收的控制信息，将包括D2D广播或者组播信号的第三消息发送到一个或多个接收（Rx)UE。
[0017] 有益效果
[0018] 根据本发明的实施例，D2D通信可以在无线通信系统中有效地减轻干扰时执行。
[0019] 本领域技术人员应该理解，借助于本发明可以实现的效果不局限于在上文中已经 特别地描述的，并且本发明的其它的优点将从结合附图进行的以下详细的描述中更加清楚 地理解。
【附图说明】
[0020] 图1是图示作为无线通信系统的一个示例的演进的通用移动电信系统（E-UMTS) 的网络结构的示意图。
[0021] 图2是图示在UE之间直接通信概念的图。
[0022] 图3是图示在3GPP系统中使用的物理信道和使用其的一般信号传输方法的图。
[0023] 图4和5是用于详细地解释在本发明中使用的RACH过程的图。
[0024] 图6和7是图示根据本发明的一个示例用于经由伪RACH过程执行D2D通信过程 的图。
[0025] 图8至10是图示根据本发明的另一个示例用于经由伪RACH过程执行D2D通信过 程的图。
[0026] 图11是在本发明的一个示例中用于解释两个或更多个UE尝试同时执行广播从而 产生冲突情形的图。
[0027] 图12是根据本发明的一个方面用于解释降低msg3的编码速率方法的图。
[0028] 图13至15是根据本发明的一个实施例用于解释重传效果的图。
[0029] 图16至18是用于解释通过接收机的msg3组合处理的图。
[0030] 图19是当eNB用来中继msg3时用于解释RxUE的接收操作过程的图。
[0031] 图20图示TxUE从RxUE经由msg4接收用于msg3接收成功或者故障反馈和通 知eNBmsg3接收结果的方案。
[0032] 图21图示eNB经由msg4直接从RxUE接收用于msg3接收成功或者故障反馈的 方案。
[0033] 图22是根据本发明的一个示例用于解释在到各种传输的链接中用于确定msg4传 输资源概念的图。
[0034] 图23至25图示根据本发明的每个实施例在msg2和msg3的发送时序之间的关系。
[0035] 图26是根据本发明一个实施例的通信设备的方框图。
【具体实施方式】
[0036] 在下文中，本发明的结构、操作和其它的特点将从本发明的实施例容易地理解，其 中示例在伴随的附图中图示。在下文中将描述的实施例是本发明的技术特征适用于其的 3GPP系统的示例。
[0037] 虽然本发明的实施例将基于LTE系统和高级LTE(LTE-A)系统描述，LTE系统和 LTE-A系统仅仅是示范性的，并且本发明的实施例可以适用于对应于前面提到的定义的任 何通信系统。
[0038] 为了有效地执行以上描述的D2D通信方案，用于执行D2D通信的无线电资源将能 够有效地分配给UE。尤其是，D2D通信需要用于在紧急情况下没有延时信号而迅速地发送 信号的方法。本公开提供用于满足这样的需求的方法。
[0039] 为此，首先描述用于在本发明可适用于的LTE系统中操作的概述，并且提出了在 LTE系统中使用随机接入信道（RACH)过程用于有效地执行D2D通信的方法。
[0040]图3是图示在3GPP系统中使用的物理信道和使用其的通用信号传输方法的图。
[0041] 当UE上电或者进入新的小区时，UE执行初始小区搜索，诸如，与eNB的同步建立 (S301)。为此，UE可以从eNB接收主同步信道（P-SCH)和辅同步信道（S-SCH)，与eNB建立 同步，并且获得信息，诸如小区标识（ID)。其后，UE可以从eNB接收物理广播信道（PBCH) 以获得在小区中广播的信息。同时，UE可以在初始小区搜索过程中接收DL参考信号（RS) 以确认下行链路信道状态。
[0042] 一旦完成初始小区搜索，UE可以根据在roccH中携带的信息接收物理下行链路控 制信道（PDCCH)和物理下行链路共享信道（PDSCH)，从而获得更加详细的系统信息（S302)。
[0043] 同时，当UE最初地接入eNB或者没有用于信号传输的无线电资源时，UE可以相对 于eNB执行RACH过程（S303至S306)。为此，UE可以经由物理随机接入信道（PRACH)发送 作为前导的特定的序列（S03和S305)，并且经由H)CCH和对应于H)CCH的H)SCH接收对前 导的响应消息（S304和S306)。在基于冲突的RACH的情况下，可以另外执行冲突解决过程。
[0044] 已经执行以上所述过程的UE可以接收roCCH和/或roSCH(S307)，并且作为一般 的UL/DL信号传输过程发送物理上行链路共享信道（PUSCH)和/或物理上行链路控制信道 (PUCCH) (S308)。尤其是，UE经由H)CCH接收下行链路控制信息（DCI)。DCI包括控制信息， 诸如用于UE的资源指配信息，并且其格式根据其用途不同。
[0045] 同时，UE经由UL发送到eNB的控制信息，或者UE从eNB接收的控制信息包括DL/ UL肯定应答（ACK)/否定应答（NACK)信号、信道质量指示符（CQI)、预编码矩阵索引（PMI)、 秩指示符（RI)等等。在3GPPLTE系统中，UE可以经由PUSCH和/或PUCCH发送控制信息， 诸如，CQI/PMI/RI。
[0046] 图4和5是用于详细地解释要在本发明中使用的RACH过程的图。
[0047] 首先，UE执行RACH过程，
[0048]-当UE在没有与eNB的无线电资源控制（RRC)连接的情况下执行初始接入时，
[0049] _当UE在切换期间最初地接入目标小区时，
[0050]-当RACH过程通过eNB的命令请求时，
[0051]-当UL时间同步没有建立时，或者在没有分配用于请求无线电资源指定的无线 电资源的情形下存在要在UL上发送的数据，或者
[0052]-当由于无线电链路故障或者切换故障执行恢复过程时。
[0053] 在选择随机接入前导的过程中，LTE系统提供基于冲突的RACH过程（其中UE在特 定的集合中有选择地使用随机接入前导的任何一个）和基于非冲突的RACH过程（其中UE 使用通过eNB分配给其的随机接入前导）两者。但是，基于非冲突的RACH过程可以仅仅在 切换过程期间，或者经由命令应eNB的请求使用。
[0054] 同时，UE相对于特定的eNB执行的RACH过程可以包括：（1)将随机接入前导发送 至IJeNB(在下文中，第一消息（消息1)传输过程，除非引起混淆）的过程，（2)响应于随机 接入前导，从eNB接收随机接入响应消息的过程（在下文中，第二消息（消息2)接收过程， 除非引起混淆），（3)使用在随机接入响应消息中接收的信息发送UL消息的过程（在下文 中，第三消息（消息3)传输过程，除非引起混淆），和（4)响应于UL消息，从eNB接收消息 的过程（在下文中，第四消息（消息4)接收过程，除非引起混淆）。
[0055] 图4是图示在基于非冲突的RACH过程中在UE和eNB之间的详细操作过程的图。
[0056] (1)随机接入前导指配
[0057] 如上所述，基于非冲突的RACH过程可以（1)在切换过程期间，和（2)经由命令应 eNB的请求执行。很明显，基于冲突的RACH过程可以甚至在以上所述的两种情形下执行。
[0058] 首先，对于基于非冲突的RACH过程，对于UE来说重要的是接收没有与eNB冲突可 能性的指定的随机接入前导。指示随机接入前导的方法包括经由切换命令指示随机接入前 导的方法和经由H)CCH命令指示随机接入前导的方法。因此，UE接收随机接入前导（S401)。 [0059] (1)第一消息的传输
[0060]UE接收仅仅从如上所述的eNB分配给其的随机接入前导，然后将该前导发送到 eNB(S402)。