CN102823311A - D2d通信中的测量和快速功率调整 - Google Patents

Abstract

在簇头/第一设备处从与该簇头具有相应的无线链路的至少两个其他设备中的每个设备接收由相应的其他设备观察到的相应链路的质量指示符。该簇头将那些接收到的质量指示符编译到压缩报告中，并且向网络实体发送该压缩报告。在特定实施方式中，该簇头还通过侦听在PUCCH上由自相应的其他设备向网络实体发送的探测参考信号，来确定由簇头观察到的那些相应链路中的每个链路的附加质量指示符。将那些附加质量指示符也编译到压缩报告中，以及将从该设备接收的不包括该簇头的那些其他设备的配对之间的D2D链路的其他质量指示符也编译到压缩报告中。该压缩报告可以通知多少个指示符高于/低于阈值。

Description

D2D通信中的测量和快速功率调整

技术领域

本文的教导概括而言涉及与无线设备到设备D2D通信相关的功率考虑。

背景技术

在此定义下文的缩写和术语：

无线通信系统的未来发展趋向于整合网络拓扑而不是使得多个使用不同协议的网络在相同的地理空间中彼此重叠。例如，在工业和学术界都对异构网络有一些研究，其中这些异构网络是宏小区、微小区、微微小区和/或毫微微小区的部署并且在同一LTE/LTE-A蜂窝重叠拓扑中使用中继节点以全部利用同一无线频谱。在该整合概念中的另一个研究领域是当用户设备彼此接近时允许它们之间直接通信。这通常被称为设备到设备D2D通信，并且，与利用未被蜂窝调度实体使用的频谱“空穴”的认知无线电不同，D2D通信使用由蜂窝网络特别分配的许可无线频谱。D2D一个可能的实现是在“家庭”小区中。仅仅举一些非限制性的实例，针对D2D的提议以不同方式在WiMAX、HiperLAN 2和Tetra协议中。

D2D通信还可以具有更一般性的机器到机器(M2M)通信的特性，其中在M2M通信中机器在蜂窝网络的监管之下彼此直接通信并且与蜂窝用户共享无线资源。D2D通信也可以为未来的本地M2M通信方案提供有效的技术方案。对于D2D通信的典型的假设在于D2D链路利用由eNB/E-UTRAN控制的蜂窝系统的上行链路UL无线资源。

在D2D通信的功率控制中出现的问题是：利用准确的功率测量或功率控制命令来优化的不同无线资源管理RRM功能具有不同的时间延迟。由蜂窝网络做出的关于将什么具体无线资源分配给D2D链路的决定具有高的延迟并且可能受到那些链路可获得的功率密度的影响。D2D链路上的通信自身需要更加立即的功率控制，因此D2D设备以类似的接收功率水平从网络和从其他D2D设备接收信号，以避免码分复用系统中的远/近问题。

在传统LTE系统中，如果探测参考信号(SRS)被配置为通过更高层信令发送UE，则在UL子帧中的最后一个SC-FDMA符号中发送该探测参考信号(SRS)。SRS可以占用与用于数据传输的带宽不同的带宽。可以经由频分复用或码分复用来复用在同一子帧中发射SRS的UE。由小区专用广播信令来指示小区中的任意UE用来发射SRS的子帧。eNB可以请求或配置UE周期性地发射SRS，直到被终止为止。具体而言，在LTE中，有个1比特的UE专用信令参数“duration”，其指示所请求的SRS传输是单个的还是周期性的。这当然是用于蜂窝通信而不是用于不作为LTE的一部分的D2D的。

关于D2D通信，一种特定的功率控制方法在(2009年9月11日递交的、序列号为12/558,463的)标题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR PROVIDING INTERFERENCE MEASUREMENTSFOR DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATION”的共同拥有的美国专利申请中公开。在该参考文献中，基站通过请求设备执行干扰功率测量来确定D2D路径损耗或预期的干扰水平。然后可以使用该路径损耗或干扰估计来协调同一频带上的D2D和蜂窝通信模式。实例包括eNB，其中eNB给予遵循DL PDCCH的D2D设备一个C-RNTI列表，以找出该标识符的对应的资源，并且当D2D设备找到对于具有所列出的身份的特定资源的许可时D2D设备测量功率密度。eNB然后找到相关调度限制并且使用该信息来抑制蜂窝与D2D通信之间的干扰。另一个实例中，eNB提供资源列表而不是标识符列表。

下文详述的非限制性的实例展现了对于D2D通信特别有用但当然不限于D2D链路的更全面的功率测量和功率控制方法。

发明内容

在本发明的示例性实施方式的第一个方面，提供了一种方法，包括：从与第一设备具有无线设备到设备链路的至少两个其他设备中的每个设备接收由相应的其他设备观察到的相应链路的质量指示符；该第一设备将从该相应的其他设备中的每个设备接收的该质量指示符编译到压缩报告中；以及该第一设备向网络实体发送该压缩报告。

在本发明的示例性实施方式的第二个方面，提供了一种用于存储计算机可读指令的程序的计算机可读存储介质，当该计算机可读指令被至少一个处理器执行时产生以下动作，包括：从与第一设备具有无线设备到设备链路的至少两个其他设备中的每个设备接收由相应的其他设备观察到的相应链路的质量指示符；将从该相应的其他设备中的每个设备接收的该质量指示符编译到压缩报告中；以及向网络实体发送该压缩报告。

在本发明的示例性实施方式的第三个方面，提供了一种包括至少一个处理器和用于存储计算机指令的至少一个存储器的装置。在该第三个方面，具有计算机指令的该至少一个存储器被配置为与该至少一个处理器一起使得该装置至少：从与该装置具有无线设备到设备链路的至少两个其他设备中的每个设备接收由相应的其他设备观察到的相应链路的质量指示符；将从该相应的其他设备中的每个设备接收的该质量指示符编译到压缩报告中；以及向网络实体发送该压缩报告。

在本发明的示例性实施方式的第四个方面，提供了一种包括至少一个处理器和用于存储计算机指令的至少一个存储器的装置。在该第四个方面，具有计算机指令的该至少一个存储器被配置为与该至少一个处理器一起使得该装置至少：根据从第一设备向网络接入节点发送的信令，确定该第一设备与第二设备之间的无线链路上的信道质量；以及使用所确定的信道质量引起对于由该第二设备用于到该第一设备的传输的发射功率的调整。该第四个方面还可以被实现为方法和/或存储计算机可读指令的程序的计算机可读存储介质。

下文具体详述了这些和其他更具体的方面。

附图说明

当结合附图来阅读下文的详细描述时，这些教导的前述以及其他方面将变得更加显而易见

图1是用于显示与网络基站通信并且彼此通信(D2D)的两个设备的示意图。

图2是用于显示通过图1中所示的链路进行有效通信所必要的不同功能的相对延迟时间的概念图。

图3a-b是图1的相应网络和设备的流程图，显示了图2的各种功能为了生成该功能希望的输出所需要的输入。

图4是图1中所示的三个节点之间用于执行根据本发明的一个示例性实施方式的功率控制的信令图。

图5显示了在本发明的示例性实施方式的实施中适用的各种电子设备的简化方框图，其中图5中的设备中的两个设备示意性地显示在图1中。

图6-7是根据本发明的示例性实施方式用于示出方法的操作以及实现在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行的结果的逻辑流程图。

具体实施方式

为了供下文更详细的描述容易参考，图1示出了与参与D2D通信的UE相关的网络接入点或BS的一般性配置。下文的描述使用在图1中被显示为UE1和UE2的D2D“配对”的实例。术语“配对”是为了说明的清楚起见，并且下文详述的任意D2D“配对”可以包括多于任意两个在它们之间参与D2D通信的设备。在图1中将UE1与BS之间的链路显示为102，将UE2与BS之间的链路显示为104。其中在涉及到时，下文将那些链路102、104的方向描述为UL或DL。取决于方向，可以将该D2D链路视为两个不同的链路。图1将从UE1到UE2的D2D链路显示为106a，下文简称为D2D(1→2)。图1还将从UE2到UE1的D2D链路显示为106b，下文简称为D2D(2→1)。在任意给定实现中，可能存在中继以代替BS/eNB(或可操作地位于UE1和/或UE2与eNB之间)而不会改变这些教导。在描述中所说的“更高层信令”表示从网络中比物理层更高的逻辑层(例如L1无线资源控制层)或从网络层次中比BS更高的实体(如多个BS的控制器)发起的信令。该更高层信令可以通过BS的物理层而不会改变该信令是更高层信令。

图2示意性地示出了针对与网络控制的D2D操作相关的一些不同RRM功能的不同的延迟。在图4中，存在用于模式选择、无线资源分配、慢速干扰控制和快速干扰和链路控制的单独的指示。在通信模式选择中，网络评估并且决定通信设备是应该具有直接通信模式(D2D)还是常规蜂窝通信模式。因为模式改变涉及例如协议的同步以及RLC和PDCP层的缓冲，所以必须避免频率模式来回改变。可以将模式改变与蜂窝切换进行比较；重要的是一旦发生切换，在相对信号强度中的一些轻微改变不会导致回到原服务小区的另一个切换。该模式选择过程因此相当缓慢并且应该基于与D2D连接相关的缓慢改变条件。图2以从数十到数百毫秒的量级显示了这一情况，其不是限制性约束而仅是用于与其他延迟的相对比较。

资源分配和慢速干扰控制是由eNB控制蜂窝与其他D2D用户之间的D2D连接的方法。这些机制要求支持eNB与D2D配对之间的信令。D2D配对与eNB之间的信令降低了D2D通信的效率，因为到eNB以及到该配对中的另一个D2D设备的同时控制/数据传输可能是不可行的。因此对于D2D配对而言在资源被分配给蜂窝用户之后立即执行资源分配(调度)可能是不可行的。在实施中，从调度和资源分配的观点看来，半持久调度将是最实用的。尽管如此，图2的资源分配环显示了从十到数百毫秒量级的延迟以供相对比较。

为了对抗D2D接收器处(主要将由于相邻小区中的动态调度)的快速改变的干扰，应该存在一种不直接涉及eNB的D2D配对专用方法。在图2中将这些称为快速干扰和链路控制，并且在图2中以小于10毫秒(1-5ms)的量级显示了快速干扰和链路控制的相对延迟。

可以将图2概述的功能中的一些分割成在如图3a中所示的网络侧和在如图3b中所示的设备(D2D配对)侧执行的操作。这些图还指示该功能的主要输入和输出。

具体而言，从图3a的网络的观点看来，模式选择需要输入QoS度量、D2D资源分配的状态、在D2D链路上的本地数据与非本地数据的比率、平均D2D链路质量以及平均UE-eNB链路质量。模式选择功能根据这些输出模式选择决定。资源分配功能使用全部设备的调度度量、接收到的高干扰指示符HII和过载指示符OI、D2D资源请求、一些数量的PRB上的D2D链路质量以及那些PRB上的UE-eNB链路质量作为输入，来输出资源分配判断。对于LTE中的UL干扰控制和协调，eNB之间在X2接口上发送的负载指示消息可以包括HII和OI，以助于协调UE的发射功率和调度。可以将OI视为被动指示符，因为其指示平均UL干扰的物理层测量加上每个PRB的热噪声(在LTE中OI有三个值：低、中和高)。另一方面，可以将HII视为主动指示符，因为其通知邻居eNB正在进行发送的eNB将在不久的将来为一个或多个小区边缘的UE调度UL无线资源，该邻居eNB可以在调度它们自己的UE时使用该HII来有助于限制任意干扰。网络侧的慢速干扰控制功能获取接收到的HII和OI指示、在eNB处的干扰测量、D2D链路的干扰测量以及用于更新D2D功率偏移量的任意请求作为输入，来输出D2D链路的功率偏移量。并且最终，网络的快速干扰控制功能获取eNB处的即时干扰的测量，以输出对于D2D功率偏移量的更新。

从图3b的UE的观点看来，UE的资源分配功能获取由eNB给出的资源作为输入，以输出D2D设备之间的资源分配决定。UE的慢速干扰控制功能获取在D2D链路处它的干扰测量，以向eNB输出资源请求，并且UE的快速干扰控制功能获取D2D链路处的即时干扰测量作为输入，以便输出重传所需要的任意功率增长。

在图3a-b中，较暗的输入箭头指示在RRM功能的每一层中将要使用的测量结果。这意味着在高速率和低速率RRM功能中都需要该测量结果。如将从下文的实例中看出的，本发明的实施方式提供了可以在RRM功能的每一层中利用的有效且实际的测量过程。在LTE覆盖中的D2D通信的环境中给出这些实例，但是LTE仅仅是用于完整地解释本发明的手段而不是对于如何/在哪利用本发明的限制。

在LTE版本8/9中，UE向eNB发送探测参考信号，其中该探测参考信号使得eNB能够准确地测量其用于在其上接收那些SRS的UL信道。这里详述的示例性实施方式采用类似的SRS过程以用在D2D通信的功率控制中。

在本发明的示例性实施方式中，存在用于D2D设备配对的SRS配置的更高层信令。这在图4中的示例性信令图中通过消息402a和404b处的实例来显示。在402a处，eNB向UE1发送UE1的SRS配置。在404b处，eNB向UE2发送UE2的SRS配置。为了支持如下文进一步描述的D2D通信中的功率控制，eNB在消息402b处还向UE2发送UE1的SRS配置，并且向UE1发送具有UE2的SRS配置的消息404a。这样，网络接入点/eNB配置了UE1和UE2的SRS，并且通知了彼此另一UE的SRS配置。全部这些是在例如PDSCH上完成的，但是可选择地，可以在PDCCH上发送该配置。

例如用于D2D配对的测量配置可以指示设备执行探测过程的资源和次序，包括传输组合、开始PRB分配、SRS的持续时间、SRS带宽、跳频带宽和循环移位。eNB通过更高层信令向该配对中的每个设备通知该配对中的两个设备的SRS配置。这允许该配对中的设备UE1、UE2(i)在所配置的用于设备-eNB链路102、104的资源中向eNB发射探测信号，以使得eNB接收器能够进行信道测量，并且(ii)在D2D设备接收器处接收和检测由配对中的另一个设备发射的探测信号以用于D2D链路信道测量。

在图4中显示了以上两个测量中的第一测量，其始于UE1向eNB发送消息406a，其中消息406a具有经由消息402a对UE1进行配置的SRS。eNB接收消息406a并且使用消息406a中的SRS在方框408a处测量UL eNB-UE1信道102。例如，图4显示了eNB测量信道质量并且得到eNB-UE1UL信道102的CQI，但是也可以改为使用无线领域中已知的信道质量的其他度量。

由于UE2也具有来自消息402b的UE1的SRS配置，所以在方框407a处UE2也调谐到UE1用于发送消息406a的资源，并且使用由UE1发送的SRS来测量CQI或其他质量度量。由于UE2直接从UE1侦听消息406a，所以UE2在方框407a处测量到的CQI是D2D(UE1→UE2)链路106a的CQI。

类似地，在图4，UE2向eNB发送消息406b，其中消息406b具有经由消息404b对UE2进行配置的SRS。eNB接收消息406b并且使用消息406b中的SRS在方框408b处测量UL eNB-UE2信道104上的CQI。由于UE1也具有来自消息404a的UE2的SRS配置，所以在方框407b处UE1也调谐到UE2用于发送消息406b的资源，并且使用由UE2发送的SRS来测量CQI或其他质量度量。由于UE1直接从UE2侦听消息406b，所以UE1在方框407b处测量到的CQI是D2D(UE2→UE1)链路106b的CQI。

此外在图4中，随后D2D链路的CQI在eNB处累积。在消息410a处，UE1在PUCCH上向eNB发送其在方框407b处测量到的D2D(UE2→UE1)链路106a的CQI。在消息410b处，UE2在PUCCH上向eNB发送其在方框407a处测量到的D2D(UE1→UE2)链路106a的CQI。可替换地，可以在PUSCH上发送消息410a、410b中的任意一个或两个，其中在PUSCH中将相应的CQI与UE的UL数据包括在一起。

eNB接收它们之后，在方框412处eNB基于那两个不同的D2D链路CQI来计算D2D链路的功率偏移量(D2D功率偏移量)，其中在一个示例性实施方式中对于同一UE配对UE1、UE2之间的两个相反的D2D链路来说，该D2D功率偏移量是相同的偏移量。在消息414a和414b处，eNB向UE分发eNB计算的D2D功率偏移量。图4显示了相反的D2D链路的功率偏移量不同的特定情况；eNB仅需要向该UE中将要在该D2D链路上进行发射的一个相应的UE分发相关的功率偏移量。在消息414a处，UE1在D2D(UE1→UE2)链路106a上以它在消息414a处接收的用于该链路的功率偏移量来进行发射。类似地，在消息414b处，UE2在D2D(UE2→UE1)链路106b上以它在消息414b处接收的用于该链路的功率偏移量来进行发射。

eNB计算用于UL D2D传输功率控制的D2D传输功率偏移量，以允许最大D2D传输功率而不对UL蜂窝传输引起干扰。这可以允许资源的空间重用以在UL上同时进行D2D和蜂窝通信。在一个示例性实施方式中，存在一种用于在消息414a、414b处由PDCCH指示D2D传输功率偏移量的新的DCI格式。

用于设备配对的基于SRS的UL功率控制。在如图4中的实例所显示的网络控制的D2D操作中，可以假设eNB/网络配置该D2D配对的测量过程。此外，D2D设备UE1、UE2将遵循由eNB已知并且参数化的特定功率控制算法和规则，以便在eNB自己的接收器处以及在相邻小区的接收器处控制来自D2D通信的干扰。根据本发明的实施方式，D2D设备UE1、UE2实现上行链路功率控制算法(其甚至可以是现有技术程序如LTE版本8/9功率控制算法)。但是在该示例性实施方式中，eNB配置附加功率偏移量D2D_power_offset，以控制特定D2D配对对由eNB看到的累积干扰的贡献。

作为一个实例，对于功率设置考虑以下通用定义：

power_in_cellular_mode～P_0+PL；

power_in_SRS_transmission～P_0+PL+SRS_offset；

power_in_D2D_mode～P_0+PL+D2D_power_offset；

其中，P_0是基本功率设置，PL是设备UE1或UE2与服务eNB之间的路径损耗，SRS_offset受eNB控制因此它从多个UE接收的功率大致相等，并且在图4中描述了D2D_power_offset，但是如上所定义的power_in_D2D_mode考虑了由eNB看到的累积功率。SRS_offset可以被设置为类似于蜂窝用户，以对于蜂窝和D2D用户在eNB处允许相同的接收功率水平，如下文进一步详述的。

应该如同在蜂窝模式中那样设置探测传输406a、406b的功率以便到达eNB，并且防止eNB处的近-远问题，因为D2D设备UE1、UE2正在发送的探测符号可以(或者可以被允许)通过码分复用(例如使用循环移位配置)与蜂窝用户复用。另外，在示例性实施方式中，eNB应该知道每个D2D设备UE1、UE2到eNB的路径损耗，以便计算设备UE1、UE2可以同时在多少个PRB上发射406a、406bSRS符号。作为可替换的示例性实施方式，D2D设备UE1、UE2向eNB指示关于它们以当前的SRS_offset值可以在多少个PRB上进行发射的PRB的数量的信息。

在一个示例性实施方式中，D2D探测过程也可以用于由eNB进行的快速功率调整。当D2D配对UE1、UE2对它们的D2D传输使用上行链路资源时，D2D设备UE1、UE2可以持续侦听下行链路资源。在D2D设备UE1、UE2在期间发射它们的SRS的特定数量的时隙/TTI之后，在一个示例性实施方式中，存在由eNB在PDCCH上发送的下行链路快速功率控制命令，以在需要时减小传输功率。这是因为通过发送它们的SRS，eNB确切地知道由eNB看到的干扰的数量是由该D2D设备UE1、UE2造成的。通过测量以eNB给予D2D设备UE1、UE2的特定循环移位接收到的符号的能量，eNB可以将任意D2D干扰贡献与小区间干扰以及与其他小区内D2D配对以及与在同一资源上进行发送的蜂窝用户对干扰的贡献区分开。其最终结果是用于快速功率调整的SRS将需要包括D2D配对UE1、UE2当前正在使用的资源。

D2D测量过程的多设备配对扩展。为了实现和控制多个D2D配对之间的无线资源重用，在一个示例性实施方式中，eNB为同一测量过程配置多个D2D配对，因而其他D2D配对在识别哪个D2D配对可以使用相同资源时测量由一个D2D配对发送的SRS。作为实例，这意味着，图4被扩展，使得eNB向参与D2D通信并且与UE1和UE2独立不同的UE3和UE4发送UE1和UE2的SRS配置。UE3和UE4然后测量它们看到的配对间CQI并且向eNB报告该信息。UE1和UE2还将被给予UE3和UE4的SRS配置，并且类似地进行测量和报告。eNB将使用由全部四个UE提供的关于配对间信道质量的附加信息来确定UE1-UE2配对是否可以使用与UE3和UE4的D2D通信相同的资源。

D2D测量过程的多小区扩展。现在考虑多小区D2D的情况，其中在多小区D2D中设备在蜂窝模式附属到不同eNB，因而，UE1和UE2由不同的服务eNB控制。在根据一个示例性实施方式的情况中，使用相邻eNB之间的X2接口，在设备UE1、UE2附属到的eNB之间协商测量过程。在用于多小区过程的一个可替换的示例性实施方式中，eNB使用X2接口向它们的相邻eNB指示关于它们配置的D2D测量过程的信息，从而被通知的eNB也可以在它们自己的接收器处测量来自D2D配对的SRS。该可替换的实施方式的一个优点在于对于D2D配对在运输车辆(如巴士或火车)中通信的情况，改变D2D配对的服务小区变得更简单，因为服务eNB可以向目标eNB提供测量支持以用于D2D配对UE1、UE2的切换过程。

向eNB报告的D2D测量。从图4回想在消息410a、410b处在PUCCH或PUSCH资源上报告UE的质量测量。在本发明的将PUCCH资源用于该报告的实施方式中，将那些PUCCH资源隐式映射到进行报告的D2D设备配对UE1、UE2的测量配置。在上文中提到在D2D设备配对的环境中进行描述不是限制性的。在存在多于两个D2D设备在它们之间在D2D链路上直接通信时，D2D设备的这种组群被称为D2D设备的簇。在一个可替换的实施方式中，将那些PUCCH资源分配给簇头，簇头是一个D2D设备，其首先组合成簇的D2D设备测量，然后与每个D2D设备向eNB发送它自己的单独的报告相反，以“压缩”报告将它们报告给eNB。如下文进一步详述的，可以基于D2D测量的历史，将D2D测量编码成有效的D2D CQI格式。在一个示例性实施方式中，eNB可以配置由UE对多少个SRS符号进行捆绑和求平均，其中从该UE生成承载该CQI的测量报告。例如，eNB可以建立按需测量过程，使得其仅用于图3a中所示的各种功能：用于资源分配、快速干扰控制或模式选择目的。那些不同的按需目的中的每一个将利用相同的过程但是具有不同的平均周期或不同数量的SRS符号。

不管是否包括上述多设备配对或多小区扩展，可以将如参考图4所述的本发明的示例性实施方式概括为：通过利用D2D链路以及在被同时测量的各个D2D设备与eNB之间的链路的D2D专用传输功率设置来重用LTE版本8/9SRS传输，使用压缩测量过程来进行被整合到蜂窝网络中的D2D通信。这些D2D功率设置可用于干扰控制、资源分配、由网络进行的快速D2D功率调整、D2D控制和协调目的并且还用于D2D与蜂窝用户之间的联合调度。

在图4所示的由D2D配对的成员UE1、UE2(或由上述D2D簇)进行的压缩测量报告方法410a、410b限制了在D2D设备与蜂窝网络之间所需要的信令。

由更高层信令初始建立和基于事件的控制来完成D2D功率偏移量的设置，而在一个示例性实施方式中，由在正常D2D操作期间在消息414a、414b处在PDCCH上以上述新D2D DCI格式发送的新D2D传输功率控制(TPC)命令来完成该快速功率控制。当对它们的D2D链路利用UL蜂窝频带的D2D UE移动更靠近附近的eNB时，仅有功率TPC命令可能不足以确保该D2D传输不对在eNB接收器处接收的蜂窝UL传输产生近-远干扰。在该情况中，eNB可能必须通过更高层信令分配新的D2D偏移量。这看起来在(异构的)微微-微-宏混合多小区D2D环境中更有可能被触发。

回想以上成簇D2D设备的概念。在D2D配对的情况中，仅仅要测量单个链路(在相反链路方向中的两个CQI)，但是在具有多个成员(并且因此有多个链路)的簇的情况中，报告开销可能变得相当高。考虑例如具有4个D2D设备成员的簇。该簇将具有总共6个不同的D2D链路，意味着总共存在12个CQI值要报告。如果簇具有5个成员，则将有10个不同的链路和20个CQI值要报告。为了减轻这个问题，在一个示例性实施方式中可以通过簇成员将接收到的传输质量与预定阈值(阈值CQI)进行比较来减少信道质量报告，并且仅使用单个比特来报告测量：一个值用于高于该阈值的测量CQI，如果测量CQI低于该值则用相反的比特值。用于每个测量的该一比特报告极大地降低了报告开销。该eNB或者可替换地该簇头然后组合该报告并且确定例如该簇中的链路质量是否能够满足服务质量要求和/或该测量报告是否可以用于检查各个D2D链路上的D2D设备的连接性。在一个示例性实施方式中，通过例如仅向eNB通知多少个测量高于或低于阈值，可以进一步减少报告。

在用于成簇的D2D设备的另一个实施方式中，使用基于流量的测量过程来降低报告开销。例如如果单个簇成员与其他成员通过D2D链路共享文件，则应该仅报告与文件共享者的链路。

此外，在成簇的D2D设备的情况中，在一个示例性实施方式中，测量报告还作为簇管理的触发器。具体而言，在测量报告的帮助之下，eNB可以确定簇本身之中的连接性并且使用链路质量测量来找出是否有一些成员与其他成员具有不良链路。还可以配置测量频率(多久发送一次参考符号如消息406a和406b)以使得开销合理。

多小区情况中的UL定时对准和SRS接收窗定时。可以典型地假设D2D设备UE1和UE2处于大约100米的D2D传输范围中。在它们被DL同步到同一eNB的情况中，可以假设它们具有相似的定时提前(TA)参数，其中100m粗略对应于10xTs＝0.33us，并且将TA分辨率规定为16xTs。UE2可以将它的UL接收窗定时提前TA/2以从UE1接收SRS。该TA/2因子是由于TA对应于往返时间(RTT)＝2×D2D设备和eNB之间的传播延迟。

但是在D2D设备UE1和UE2附属于不同的eNB的情况中，可以使得该通用方法仍然有效，因为在SRS符号的循环前缀中对准了UL接收窗定时(＝144xTs)。可能存在UE处于小区尺寸差别极大的eNB的小区(例如宏eNB小区和微微eNB小区)中的情况。不同的TA命令然后将导致SRS接收窗的一些定时失准。下文是用于解决该定时失准的两个实施方式。第一个，与如图4中的基于SRS的D2D CQI相反，该D2D CQI可以基于来自处于D2D模式的D2D设备传输的测量。D2D模式传输的实例包括D2D PDSCH或具有D2D参考信号的D2D控制信令。该第一个技术方案假设除了用于UE2-eNB链路信道质量测量的SRS之外，另一个D2D设备UE2正在向第一D2D设备UE1(或者如果成簇的话向多个设备)发射一些数据或者信令。

第二个示例性技术方案是使得D2D设备接收器中的SRS检测窗口更大。在该实例中，将通过使用时域相关器来确定SRS信号接收定时，然后紧接着SRS的快速傅里叶变换(FFT)处理，以检测D2D链路信道质量。另外，根据eNB小区尺寸和网络同步，在包含SRS的UL子帧中，在左边的相邻SC-FDM符号#12、#11、……中，UE1可以不从UE2接收任何其他D2D信号。在该情况中，可以在两个多小区中经过合理的努力接收SC-FDM符号#13中的SRS，以用于D2D接收器实现。该第二个技术方案在包含SRS的UL子帧中具有一些SC-FDM符号丢失，但是不需要附加的D2D设备传输用于D2D CQI测量。

本发明的一些示例性实施方式具有的技术效果包括针对网络控制的D2D操作的有效并且实用的测量方案以及至少在多配对的情况中的降低的UL控制信令载荷，并且能适应各种不同速率的RRM功能同时仍然减轻对蜂窝UL传输的D2D近-远干扰。

现在参考图5来说明适合在实施本发明的示例性实施方式时使用的各种电子设备的简化方框图。在图5中，无线网络100适用于第一UE1 10与接入节点12(基站)之间以及第二UE2 11与接入节点12之间的通信。该网络可以包括网关GW/服务移动实体MME/无线网络控制器RNC 14或在不同的无线通信系统中以各种术语已知的其他网络控制器功能体(未显示)。详述了第一UE1 10，但是要理解第二UE2 11具有类似的功能并且在一个实施方式中还具有类似的结构。第一UE1 10包括数据处理器(DP)10A、存储程序(PROG)10C的存储器(MEM)10B和耦合到一个或多个天线10E(显示了其中一个)的、用于通过与BS 12的一个或多个无线链路15进行双向无线通信的合适的射频(RF)收发器10D。UE 10可以通过与另一个UE 11和BS 12的D2D链路16同时通信。该同时通信可以发生在独立的资源(例如不同的频率块)上，或利用另一个收发器和/或天线使用相同的资源。每个链路可以具有不同的或者甚至独立的最大发射功率。如图5中对于第一UE1 10所示地，类似地配置第二UE2 11以及附加的UE(未显示，假设用于成簇的配置)。

术语“连接”、“耦合”或它们的任意变形表示两个或更多个元件之间的直接或间接的任意连接或耦合，并且在被“连接”或“耦合”在一起的两个元件之间可以包括一个或多个中间元件的存在。元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或它们的组合。如本文所应用的，可以通过使用一个或多个电线、线缆和印刷电气连接以及通过使用电磁能量(作为非限制性的实例，如具有射频范围、微波范围和(可见和不可见)光波范围内的波长的电磁能量)认为两个元件是“连接”或“耦合”在一起的。

BS 12还包括DP 12A、用于存储PROG 12C的MEM 12B以及被耦合到一个或多个天线12E的合适的RF收发器12D。BS 12可以经由(有线的或无线的)数据路径18耦合到因特网、移动交换中心或其他更广的网络，这可以经由服务或其他GW/MME/RNC 14。如果存在GW/MME/RNC，则GW/MME/RNC还包括DP 14A、用于存储PROG 14C的MEM 14B以及用于与BS 12通过数据链路18进行通信的合适的调制解调器和/或收发器(未显示)。

假设PROG 10C和12C中的至少一个包括程序指令，当该程序指令被相关DP执行时，使得电子设备能够根据如上所述的本发明的示例性实施方式来操作。在DP 10A和12A中固有的时钟使得各个装置之间能够同步，以在所需的合适的时间间隔和时隙之中进行发射和接收。

可以将PROG 10C和12C适当地实现为软件、固件和/或硬件。大体上，可以通过存储在MEM 12B中并且可由BS 12的DP 12A执行的计算机软件，类似于针对UE 10(和以上详述的另一个UE 11)的另一个MEM 10B和DP 10A，或者通过在任意或全部所示设备中的软件和/或固件和硬件的组合，来实现本发明的示例性实施方式。

概括而言，UE 10、11的各个实施方式可以包括但不限于移动站、手机、具有无线通信能力的个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的便携式计算机、图像获取设备(如具有无线通信能力的数码相机)、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和回放电器、允许无线因特网访问和浏览的因特网家用电器以及包括这些功能的组合的便携式单元或终端。

MEM 10B和12B可以具有适合本地技术环境的任意类型并且可以使用任意合适的数据存储技术来实现，如半导体类的存储设备、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器和可拆卸存储器。DP 10A和12A具有适合本地技术环境的任意类型并且可以包括作为非限制性实例的通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。

图6显示了示例性的过程步骤。在方框602处，根据从第一设备UE1向网络接入节点eNB发送的信令，确定第一设备与第二设备之间的无线链路上的信道质量。在方框604处，使用所确定的信道质量引起对于由该第二设备UE2用于到该第一设备UE1的传输的发射功率的调整。

图6中的虚线指示可选择的步骤。方框606、608、610、612和614中的每一个都是从网络接入节点的观点来看的。从该观点看来，确定信道质量包括在方框606处从第二设备UE2接收无线链路的信道质量指示符，其中该无线链路是从第一设备UE1到第二设备UE2的D2D链路；并且引起对于该发射功率的调整包括网络接入节点eNB使用所接收的信道质量指示符来确定对于该发射功率的调整(其中该调整是功率偏移量)，并且向第二设备UE2发送该功率偏移量的指示以便在从第二设备到第一设备的D2D链路上使用。

在方框608处，在物理上行链路控制信道PUCCH上从第一设备接收信道质量指示符，其中该PUCCH隐式映射到该第一设备与至少第二设备的配对，以用于彼此的D2D通信。

在方框610处，在物理上行链路共享信道PUSCH上从第一设备接收信道质量指示符，其中该PUSCH被分配用于该第一设备与至少第二设备的配对，以用于彼此的D2D通信。

在方框612处，存在由网络节点执行的其他步骤，用于配置第一设备和第二设备的探测参考信号并且向第一设备和第二设备中的每个设备通知第一设备和第二设备中的另一个设备的探测参考信号配置；并且至少对于第一设备配置对多少个探测参考信号进行捆绑和求平均以便计算信道质量指示符。

在方框614处，网络接入节点使用从第二设备接收的探测参考信号，确定该网络接入节点与第二设备之间的链路上的路径损耗；并且使用所确定的路径损耗和所接收的信道质量指示符来确定功率偏移量。

方框616、618和620是从第二设备的观点来看的。在方框616处方框602的确定信道质量包括根据由第一设备向网络节点发送的参考信号来测量信道质量，并且使用所测量的信道质量来选择该无线链路的信道质量指示符，其中该无线链路是从第一设备到第二设备的D2D链路。此外，在方框616处，在方框604处引起对于发射功率的调整包括使用响应于第二设备向网络接入节点发送信道质量指示符而从网络接入节点接收的功率偏移量的指示，由第二设备直接调整从第二设备到第一设备的D2D链路上的发射功率。

在方框618处，第二设备还从网络接入节点接收第一设备的探测参考信号配置和第二设备的探测参考信号；并且使用接收到的第一设备的探测参考信号配置来找出并且监视由第一设备向网络节点发送的参考信号。

在方框620处，第二设备还从网络接入节点接收要对多少个探测参考信号进行捆绑和求平均以便测量信道质量的指示，其中该信道质量指示符是从该信道质量中选择的。

在图7示出了本发明的另一个实施方式的示例性过程，例如从在它们之间具有D2D链路的两个或更多个设备的簇头的观点来看。在方框702处，簇头或第一设备从与该簇头/第一设备具有无线设备到设备链路的至少一个其他设备接收由相应的其他设备观察到的相应的D2D链路的质量指示符。对于除了该簇头之外存在至少两个其他设备的情况，在方框704a处，簇头将那些接收的质量指示符编译到压缩报告中。在方框704b处，该簇头/第一设备是D2D簇的一部分，在一个实施方式中D2D簇可以包括总共仅两个设备(簇头加上另一个设备)。在该情况中，在方框704b处，该簇头将从每个相应的其他设备接收的质量指示符与由该簇头/第一设备观察到的相应的D2D链路的相应的附加质量指示符一起编译到压缩报告中。然后在方框706处，该簇头/第一设备向网络实体/eNB发送该压缩报告。在该实施方式中，簇头接收针对图4中的消息410a和410b详述的全部CQI指示符，并且将那些质量指示符编译到压缩报告中，簇头在方框706中向eNB发送该压缩报告，而不是每个D2D设备独立向eNB发送它自己观察的CQI。

在一个特定实施方式中，在方框708处通过侦听相应的其他设备在图4中所示的PUCCH上向网络实体发送的SRS，确定由该簇头/第一设备观察到的相应的D2D链路中的每一个链路的每个相应的附加质量指示符。在方框710处，那些接收的质量指示符中的每个质量指示符都是单个比特，指示相应的链路的质量是高于还是低于阈值。方框706的压缩报告可以包括在方框712处的多少个质量指示符高于或低于方框710的阈值的指示，但是不包括相应的质量指示符本身；或者在一个实施方式中在方框714处方框706的压缩报告包括相应的质量指示符本身。

在方框716处，该簇头/第一设备利用质量指示符来确定相应的链路是否能够满足D2D通信的服务质量要求，并且/或者在另一个实施方式中在方框718处，该簇头/第一设备利用质量指示符来检测相应的链路的连接性，并且响应于确定任意其他设备缺少在其相应的链路上的连接性而采取行动。作为非限制性的实例，该行动包括从该簇中丢弃相应的设备或者使用新的D2D链路在该簇中建立相应的设备链路。

对于在簇中操作多于两个D2D设备的情况，意味着除了该簇头/第一设备之外至少还有两个其他设备，则该簇头/第一设备还在方框720处接收不包括该簇头/第一设备的其他D2D设备配对之间的D2D链路的其他质量指示符。该其他质量指示符被编译到方框704的压缩报告中。对于不涉及该簇头的这些D2D链路的术语“其他”质量指示符用来与簇头自身与任意其他D2D设备之间的D2D链路的该“附加”质量指示符进行区分。“附加”质量指示符针对由簇头直接观察的D2D链路。在一个实施方式中，在方框712处的指示通知总共多少个D2D链路高于或低于阈值，包括附加质量指示符和其他质量指示符。更一般而言，图7的质量指示符不仅限于D2D链路。

对于本文通过示例性实施方式详述的本发明的方面，应该注意，以上以及图6-7中各种逻辑步骤描述以及图4的信令图可以表示程序步骤或者集成电路的互连逻辑电路、模块或功能，或者程序步骤和逻辑电路、模块和功能的组合。

概括而言，可以在硬件或专用电路、软件(实现在计算机可读介质上的计算机可读指令)、逻辑或它们的任意组合中实现各种实施方式。例如，可以将一些方面实现在硬件中，同时可以将其他方面实现在可由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中，但是本发明不限于此。虽然可以将本发明的各种方案示出并且描述为方框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是应该理解可以将本文所述的这些方框、装置、系统、计算或方法实现在，作为非限制性的实例，硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或它们的一些组合中。

可以在各种组件如集成电路模块中实施本发明的实施方式。集成电路的设计大体上是高度自动化的过程。复杂并且强大的软件工具可用于将逻辑级的设计转换成易于在半导体衬底上蚀刻和形成的半导体电路设计。

程序使用良好建立的设计规则以及预存储设计模块的库在半导体芯片上自动确定导体线路并且定位组件。在完成了半导体电路的设计之后，可以以标准电子格式(例如Opus、GDSII等等)向半导体制造过程或“工厂”发送结果设计。

鉴于前文的描述，当结合附图来阅读时，对于相关技术领域熟练技术人员而言，各种修改和改变将变得显而易见。但是本发明的教导的任意和所有修改将仍然落入本发明的非限制性实施方式的范围中。

虽然在具体实施方式的环境中进行了描述，但是本领域的熟练技术人员将明白可以出现对于这些教导的大量修改和各种改变。因此，虽然已经针对本发明的一个或多个实施方式具体显示并且描述了本发明，但是本领域的熟练技术人员将要理解在不脱离如上所述的本发明的范围或者如所附权利要求的范围的前提下，可以做出一些修改或改变。

Claims (25)

1.一种方法，包括：

从与第一设备具有无线设备到设备链路的至少两个其他设备中的每个设备接收由相应的其他设备观察到的链路的质量指示符；

所述第一设备将从所述相应的其他设备中的每个设备接收的所述质量指示符编译到压缩报告中；以及

所述第一设备向网络实体发送所述压缩报告。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一设备将从所述相应的其他设备中的每个设备接收的所述质量指示符以及由所述第一设备观察到的每个链路的附加质量指示符编译到所述压缩报告中。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述质量指示符针对设备到设备链路，并且由所述相应的其他设备通过侦听由它的配对设备向所述网络实体发送的探测参考信号来确定。

4.如权利要求1所述的方法，其中，每个接收到的质量指示符包括用于指示所述链路的质量高于还是低于阈值的单个比特。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述压缩报告包括所述质量指示符中有多少个质量指示符高于或低于所述阈值的指示，并且所述压缩报告不包括相应的质量指示符本身。

6.如权利要求4所述的方法，其中，所述压缩报告包括相应的质量指示符本身。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：

所述第一设备利用所述质量指示符来确定相应的链路是否能够满足设备到设备通信的服务质量要求。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：

所述第一设备利用所述质量指示符来检查相应的链路上的连接性，并且响应于确定任意所述其他设备在相应的链路上缺少连接性而采取行动。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一设备是设备簇头，并且所述方法还包括：

所述第一设备接收不包括所述第一设备的至少两个其他设备之间的设备到设备链路的其他质量指示符；以及

所述第一设备将所述其他质量指示符编译到所述压缩报告中。

10.一种用于存储计算机可读指令的程序的计算机可读存储介质，当所述计算机可读指令被至少一个处理器执行时产生以下动作，包括：

从与第一设备具有无线设备到设备链路的至少两个其他设备中的每个设备接收由相应的其他设备观察到的链路的质量指示符；

将从所述相应的其他设备中的每个设备接收的所述质量指示符编译到压缩报告中；以及

向网络实体发送所述压缩报告。

11.如权利要求10所述的计算机可读存储介质，其中，所述第一设备是设备簇头，并且所述动作还包括：

接收不包括所述第一设备的至少两个其他设备之间的设备到设备链路的其他质量指示符；

其中编译所述压缩报告包括将所述其他质量指示符编译到所述压缩报告中。

12.一种装置，包括：

至少一个处理器；和

用于存储计算机指令的至少一个存储器；具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：

从与所述装置具有无线设备到设备链路的至少两个其他设备中的每个设备接收由相应的其他设备观察到的链路的质量指示符；

将从所述相应的其他设备中的每个设备接收的所述质量指示符编译到压缩报告中；以及

向网络实体发送所述压缩报告。

13.如权利要求12所述的装置，其中，具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：

将从所述相应的其他设备中的每个设备接收的所述质量指示符以及由所述第一设备观察到的每个链路的附加质量指示符编译到所述压缩报告中。

14.如权利要求13所述的装置，其中，所述质量指示符针对设备到设备链路，并且由所述相应的其他设备通过侦听由它的配对设备向所述网络实体发送的探测参考信号来确定。

15.如权利要求12所述的装置，其中，每个接收到的质量指示符包括用于指示所述链路的质量高于还是低于阈值的单个比特。

16.如权利要求15所述的装置，其中，所述压缩报告包括所述质量指示符中有多少个质量指示符高于或低于所述阈值的指示，并且所述压缩报告不包括相应的质量指示符本身。

17.如权利要求15所述的装置，其中，所述压缩报告包括相应的质量指示符本身。

18.如权利要求12所述的装置，其中，具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少还：

利用所述质量指示符来确定相应的链路是否能够满足设备到设备通信的服务质量要求。

19.如权利要求12所述的装置，其中，具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少还：

利用所述质量指示符来检查相应的链路上的连接性，并且响应于确定任意所述其他设备在其相应的链路上缺少连接性而采取行动。

20.如权利要求12所述的装置，其中所述装置是设备簇头，并且其中具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少还：

接收不包括所述设备簇头的至少两个其他设备之间的设备到设备链路的其他质量指示符；以及

将所述其他质量指示符编译到所述压缩报告中。

21.一种装置，包括：

至少一个处理器；和

用于存储计算机指令的至少一个存储器；

具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：

根据从第一设备向网络接入节点发送的信令，确定所述第一设备与第二设备之间的无线链路上的信道质量；以及

使用所确定的信道质量引起对于由所述第二设备用于到所述第一设备的传输的发射功率的调整。

22.如权利要求21所述的装置，其中，所述装置包括所述网络接入节点，其中：

确定所述信道质量包括从所述第二设备接收所述无线链路的信道质量指示符，其中所述无线链路是从所述第一设备到所述第二设备的设备到设备链路；以及

引起对于所述发射功率的调整包括所述网络接入节点使用所接收的信道质量指示符来确定对于发射功率的调整，其中所述调整是功率偏移量，并且向所述第二设备发送所述功率偏移量的指示以便在从所述第二设备到所述第一设备的设备到设备链路上使用。

23.如权利要求22所述的装置，其中，具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少使用所接收的信道质量指示符，至少通过以下操作来确定对于发射功率的所述调整，其中所述调整是所述功率偏移量：

使用从所述第二设备接收的探测参考信号，确定所述网络接入节点与所述第二设备之间的链路上的路径损耗；以及

使用所确定的路径损耗和所接收的信道质量指示符来确定所述功率偏移量。

24.如权利要求21所述的装置，其中所述装置包括所述第二设备，其中：

确定所述信道质量包括根据由所述第一设备向所述网络节点发送的参考信号来测量信道质量，并且使用所测量的信道质量来选择所述无线链路的信道质量指示符，其中所述无线链路是从所述第一设备到所述第二设备的设备到设备链路；以及

引起对于所述发射功率的所述调整包括使用响应于所述第二设备向所述网络接入节点发送所述信道质量指示符而从所述网络接入节点接收的功率偏移量的指示，由所述第二设备直接调整从所述第二设备到所述第一设备的设备到设备链路上的发射功率。

25.如权利要求24所述的装置，其中具有所述计算机指令的所述至少一个存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：

响应于从所述网络接入节点接收所述第一设备的探测参考信号配置和所述第二设备的探测参考信号配置，使用所接收的所述第一设备的探测参考信号配置来找出并且监控由所述第一设备向所述网络节点发送的参考信号。

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