[發(fā)明專利]改進(jìn)設(shè)備間通信的方法、設(shè)備和計算機(jī)程序產(chǎn)品

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280077387.X
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN104904302A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李振紅;王海峰;卡里·里基寧;周斌
• 申請（專利權(quán)）人: 美國博通公司
• 主分類號: H04W76/02
• 分類號: H04W76/02
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 田喜慶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有關(guān)設(shè)備間通信的設(shè)備、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品。具體地，本發(fā)明涉及用于例如在所謂的未許可的頻帶中的設(shè)備間通信的那些設(shè)備、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)

移動通信架構(gòu)可分類為蜂窩網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)絡(luò)。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，通常不允許移動設(shè)備之間的直接通信。即使源和目的地彼此接近，流量(traffic)也一般經(jīng)由一個或多個核心網(wǎng)絡(luò)元件來路由。相反，在自組織網(wǎng)絡(luò)中，移動設(shè)備可直接彼此通信，而無需涉及(核心)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，例如中央控制器(centralized?controller)。這被稱為設(shè)備間(D2D)或?qū)Φ?P2P)通信。

發(fā)現(xiàn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)額外的D2D通信可能成為有前景的概念。根據(jù)這種概念，本地D2D通信得益于蜂窩系統(tǒng)的集中式控制，諸如資源分配和干擾協(xié)調(diào)。而且，蜂窩系統(tǒng)的效率可通過為短距離D2D鏈路采用高質(zhì)量信道來提高。

將D2D通信引入蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)點可例如包括：由于降低的傳輸功率需求引起的移動設(shè)備的電池的更長電池壽命、因為D2D流量的直接路由引起的更有效的資源使用、通過使用接收者間傳輸而實現(xiàn)的內(nèi)容分布應(yīng)用的改善的性能等。

作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)的D2D通信已經(jīng)被提出是國際移動電信增強(qiáng)(IMT-Advanced)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)組件。在該報告中，為蜂窩系統(tǒng)的增強(qiáng)使用長期演進(jìn)(LTE)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的D2D通信被稱為LTE?D2D。

一般而言，本發(fā)明涉及與D2D通信的附加功能組合的集中式無線網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備(諸如移動設(shè)備)可經(jīng)由集中站(諸如集中控制單元等)通信，至少部分地路由兩個或更多個設(shè)備之間的通信。集中控制單元可以是核心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。特別而言，集中站通常知悉在與中心站的通信范圍內(nèi)的那些設(shè)備。設(shè)備可以不是移動的。它們也可以是靜止的。它們可以是用戶設(shè)備，諸如蜂窩電話、智能電話、筆記本等。雖然無線通信通常經(jīng)由作為傳輸資源的無線電建立，但是它也可應(yīng)用于作為傳輸資源的超聲、紅外光等。傳輸資源可被限制在一定頻帶或在某些頻帶中劃分，其中，頻帶分別限定波長范圍或頻率范圍。

然而，在下文，將參考作為無線通信的無線電通信來描述本發(fā)明的示例性方面。

某些應(yīng)用可提供與其它通信應(yīng)用(諸如工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)應(yīng)用，例如WLAN、藍(lán)牙^TM、ZigBee^TM等)共享相同傳輸資源的頻帶的D2D通信特征。ISM應(yīng)用往往不要求用于操作的許可，這是為什么這樣的頻帶也可被稱為未經(jīng)許可頻帶或免許可頻帶。與此相反，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的通信通常需要頻帶在其上使用/保留的協(xié)議(許可)。這是為什么它也可被稱為許可頻帶。在很多情況下，D2D通信以及ISM應(yīng)用的通信可被本地限定。因此，尤其在D2D通信和ISM應(yīng)用的通信的通信范圍在空間和時間上重疊時，可能會出現(xiàn)干擾。這種共享頻帶需要特定條件，使得通信之間的干擾可在某種程度上被避免。為此目的，在本領(lǐng)域中已知使用某些握手程序(handshaking?procedure)(諸如例如與WLAN、載波偵聽多路訪問/沖突避免CSMA/CA相關(guān))以便減少干擾。

不論它們?nèi)绾危m然使用CSMA/CA，但是在共享頻帶下的不同通信期間仍可能出現(xiàn)某些通信干擾。設(shè)想的問題被認(rèn)為在特定情況(其中基于集中無線網(wǎng)絡(luò)的通信由LTE技術(shù)提供以在與空閑本地通信相同的頻帶下與D2D通信組合，其頻帶可以是ISM頻帶)的基礎(chǔ)上被進(jìn)一步詳述。下面的討論不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明的范圍而是僅提高理解的容易性。

可設(shè)想，共享頻帶上的LTE技術(shù)使用可提供：1)基于LTE技術(shù)的無線電系統(tǒng)的新市場；2)蜂窩系統(tǒng)操作的附加能力；3)使用LTE調(diào)制解調(diào)技術(shù)的新應(yīng)用和通信解決方案，諸如無線機(jī)器間(M2M)和D2D通信。因此，雖然最近研究工作假設(shè)LTE?D2D應(yīng)在許可頻帶上操作以保證受控干擾環(huán)境，但是使用免許可頻帶(也稱為未經(jīng)許可頻帶)(諸如2.4GHz(ISM)頻帶)來進(jìn)行LTE?D2D通信的益處還沒有被充分地考慮。

在D2D通信底層蜂窩概念(諸如LTE?D2D)中，D2D通信可經(jīng)由三個連續(xù)的階段建立：

1)網(wǎng)關(guān)通過檢查源和目的地IP地址來檢測和標(biāo)記任何潛在的D2D流量；

2)借助MME和eNB建立用于每個D2D通信對的D2D無線電承載；和

3)eNB為每個D2D通信對分配資源。

該概念的階段3也可被看作是D2D通信設(shè)置。在該概念中，D2D通信所使用蜂窩系統(tǒng)的許可資源，使得eNB可為D2D對直接分配資源。