CN106304257A

CN106304257A - 选择ue到网络的中继的方法和用于中继发现的同步方法

Info

Publication number: CN106304257A
Application number: CN201510250245.4A
Authority: CN
Inventors: 李栋; 刘勇; 邓云
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2017-01-04
Also published as: WO2016185285A1

Abstract

本发明提供了一种用于选择UE到网络的中继的方法和用于中继发现的同步方法。用于选择UE到网络的中继的方法包括在无网络覆盖的远程UE处执行如下步骤：当所述远程UE想要与所述网络进行通信时，在一个D2D发现周期中发送中继选择请求消息；在发送了所述中继选择请求消息之后，切换到接收模式；在所述D2D发现周期中接收来自一个或多个候选中继UE的中继选择响应消息，其中所述一个或多个候选中继UE处于网络覆盖内并且具有中继能力；以及基于所述中继选择响应消息从所述一个或多个候选中继UE中选择一个第一中继UE。

Description

选择UE到网络的中继的方法和用于中继发现的同步方法

技术领域

本发明概括而言涉及无线通信领域，更具体而言，涉及一种用于选择UE到网络的中继的方法和用于中继发现的同步方法以及相关的装置。

背景技术

用户设备(UE)到网络中继(UE-to-Network relay，以下也表示为UE-to-NW中继)是长期演进(LTE)R13中的一个重要课题，其用于将网络覆盖范围外的远程UE与蜂窝网络相连，使得远程UE能够与网络中的相关部分(例如营救控制中心)进行通信。这对于可能涉及无网络覆盖或部分网络覆盖的公共安全应用来说特别有意义，例如在一些灾害营救或其他危险情况下。

在执行UE-to-NW中继的中继站对远程UE的数据进行中继之前，首先应当发现位于网络覆盖内并且具有UE-to-NW中继能力的UE作为远程UE的中继UE，并且额外的，UE-to-NW中继发现方案应当考虑中继UE和远程UE的移动性以支持服务连续性。

另一方面，在LTE R12中讨论了关于设备间直接通信(D2D)发现的讨论，然而其只考虑了有网络覆盖的情况，可以通过来自基站(eNB)的下行参考信号来将发现UE同步到网络定时。在这种D2D发现中，执行D2D发现的UE可以发送SLSS(Sidelink synchronization signal，侧链路同步信号)。然而，在R12中，发现UE发送SLSS的目的是为了支持异步网络中的小区间UE发现，UE仅需要估计相邻小区的定时偏移来正确地接收相邻小区中的UE的发现信号。因此，在R12中，如果SLSS发送由发现UE触发，则发现UE将不发送物理侧链路广播信道(Physical Sidelink Broadcast Channel，PSBCH)。此外，给定用来发送发现信号的发现资源池，UE仅在每个发现周期的一个子帧中发送SLSS。

发明内容

可以看出，当前的D2D发现机制仅支持有网络覆盖的D2D发现。

针对以上问题，本发明提出了一种UE-to-NW中继发现的选择/重选机制以及同步机制，以支持部分网络覆盖和无网络覆盖下的中继发现和同步。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于选择UE到网络的中继的方法包括在无网络覆盖的远程UE处执行如下步骤：当所述远程UE想要与所述网络进行通信时，在一个D2D发现周期中发送中继选择请求消息；在发送了所述中继选择请求消息之后，切换到接收模式；在所述D2D发现周期中接收来自一个或多个候选中继UE的中继选择响应消息，其中所述一个或多个候选中继UE处于网络覆盖内并且具有中继能力；以及基于所述中继选择响应消息从所述一个或多个候选中继UE中选择一个第一中继UE。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤：接收来自所述UE的服务基站的参考信号；根据所述参考信号确定来自所述服务基站的参考信号接收功率，并将所述参考信号接收功率与预先定义的第一阈值进行比较；当确定所述参考信号接收功率低于所述第一阈值并且所述UE具有D2D数据要发送时，在D2D直接通信周期中在预先配置的同步资源中发送SLSS/PSBCH，以使得无网络覆盖的远程UE能够选择所述UE作为同步参考。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤，其中所述UE具有中继能力但是未被无网络覆盖的远程UE选择作为中继UE：接收来自所述UE的服务基站的专用信令，所述专用信令用于命令所述UE发送连续的SLSS/PSBCH；根据所述专用信令发送连续的SLSS/PSBCH以使得所述远程UE能够选择所述UE作为同步参考。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤，其中所述UE具有中继能力但是未被无网络覆盖的远程UE选择作为中继UE：检测到来自所述远程UE的SLSS/PSBCH并且确定所述远程UE的定时与所述UE的服务基站的定时是否对准；当所述UE确定所述远程UE的定时与所述UE的服务基站的定时不对准时，发送连续的SLSS/PSBCH以使得所述远程UE能够选择所述UE作为同步参考。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤，其中所述UE被无网络覆盖的远程UE选择作为所述远程UE的中继UE：向所述UE的服务基站报告所述UE被所述远程UE选择作为中继UE；向所述远程UE发送连续的SLSS/PSBCH以用作所述远程UE的同步参考。

附图说明

通过以下参考下列附图所给出的本发明的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1示出了根据本发明一个方面的用于选择UE-to-NW的中继的方法的流程图；

图2示出了用于D2D发现的发现资源池划分的示意图；

图3A示出了根据本发明的一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法的流程图，图3B示出了图3A所示的实施例的对应的系统的示意图，图3C示出了图3A所示的实施例的对应的时序图；

图4A示出了根据本发明的另一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法的流程图，图4B示出了图4A所示的实施例的对应的系统的示意图，图4C示出了图4A所示的实施例的对应的时序图；

图5A示出了根据本发明的另一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法的流程图，图5B示出了图5A所示的实施例的对应的系统的示意图；

图6A示出了根据本发明的另一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法的流程图，图6B示出了图6A所示的实施例的对应的系统的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

关于增强的 UE-to-NW 中继发现的中继选择 / 重选机制：

所建议的方案包括两个主要部分：发现资源池划分以及由远程UE执行的中继选择/重选过程。

图1示出了根据本发明一个方面的用于选择UE-to-NW的中继的方法100的流程图。方法100由远程UE执行。如图1中所示，假设远程UE是无网络覆盖或者部分网络覆盖的UE(即处于网络外或网络边缘的UE)，UE1-UE4是有网络覆盖的UE(即处于网络内的UE)。

在步骤101，当处于网络覆盖外的远程UE想要与网络进行通信时，其发送中继选择请求消息。

在一种实现中，中继选择请求消息可以包含相关信息，如消息类型(即，中继发现请求)、远程UE的标识符(用于指示该中继选择请求的源)、组标识符(该远程UE所属的组的标识符)等中的一项或多项。

在一种实现中，将预先配置的用于D2D发现的发现资源池划分为两部分，分别称为请求区和响应区。在这种实现中，所述中继选择请求消息在请求区中发送。响应区用于发送中继选择响应消息，如下所述。

图2示出了用于D2D发现的发现资源池划分的示意图。如图2中所示，将D2D发现周期中的发现资源池在时域上划分为请求区和响应区，请求区用于发送类似中继发现请求的消息，响应区可以用于发送类似中继发现响应的消息。图2中示出了对发现资源池进行的时域划分，然而，本发明并不局限于此，本领域技术人员可以理解，对发现资源池进行其他形式的划分也是可行的。

发现资源池划分可以简单地实现。在一种实现中，可以使用若干个比特(例如最多5或6比特)来指示用作请求区的子帧的数量。例如，可以使用0来表示没有资源池划分，1表示配置的发现资源池的第一子帧被用作请求区(因此剩下的子帧用作响应区)等等。在另一种实现中，可以在系统规范中预先定义若干种资源池划分模式，并且使用索引来预先配置所使用的资源池划分模式。例如，可以定义四个资源池划分模式{0，8，16，32}，其中数字表示从发现资源池开始的请求区的子帧数，并且可以仅使用两个比特对预先配置的请求区大小进行索引。

在步骤101发送了中继选择请求消息之后(例如，在响应区开始之前)，远程UE切换到接收模式。

在步骤102，远程UE的中继选择请求消息被网络内具有中继能力的一些UE(称为候选中继UE)成功接收(例如，假设在图1中的UE1、UE2和UE3接收到了该消息)，并且这些候选中继UE向该远程UE发送中继选择响应消息以对远程UE的中继选择请求消息进行响应。

这里，从候选中继UE的观点来看，一旦其检测到中继选择请求消息并且基于自身的条件和能力决定其能够承担中继角色，则其将向远程UE发送中继选择响应消息。

在一种实现中，该中继选择响应消息包括用于指示候选中继UE的存在的信息以及与它们的中继功能相关的一些信息(例如候选中继UE的标识符、对应的远程UE的标识符、回程链路质量、剩余的中继能力，等等中的一项或多项)。

在一种实现中，候选中继UE在发现资源池的响应区中发送该中继选择响应消息。

通过将发现资源池进行划分，在中继发现中，远程UE可以将其中继选择请求消息配置在请求区进行发送，并且在响应区开始之前转换到接收模式以接收并解码由可能的中继UE发送的中继选择响应消息。通过这种方式，可以实现如下优点：.

1)与发现响应消息被调度在下一个发现周期的发现资源池中的方案或者在发送了发现请求消息之后将发现响应消息调度在直接通信资源池中的方案(虽然后一个方案的延迟比前一个方案的好的多，因为可配置的发现周期的值较大)相比，能够极大降低发现响应延迟。通常，希望响应延迟能够尽可能的小，尤其是在公共安全事件的情况下。

2)能够避免请求/响应消息的半双工限制。例如，如果不对资源池进行划分，则需要将发现请求消息和发现响应消息配置在发现资源池中(即，取决于特定定时，中继UE能够在相同或下一发现周期的发现资源池中发送发现响应消息)，并且如果远程UE没有选择中继UE，它可以在下一发现周期重新发送发现请求消息。在这种情况下，远程UE的重新发送的发现请求消息和一些中继UE的发现响应消息之间可能发现冲突。通过对资源池进行划分，避免了这一可能的冲突问题。

此外，在一种实现中，中继选择请求消息和中继选择响应消息可以以组播、广播或单播的形式使用请求区或响应区中的所选择的或所调度的资源进行发送。

接下来，在步骤103，远程UE基于接收到的候选中继UE的中继选择响应消息从候选中继UE中选择一个中继UE。

在一种实现中，远程UE可以基于中继选择响应消息中携带的候选中继UE与其服务基站之间的回程链路质量和/或中继选择响应消息中携带的或者远程UE计算的候选中继UE和远程UE之间的D2D 链路质量来选择中继UE。

更具体地，远程UE可以将候选中继UE和远程UE之间的D2D链路质量和/或候选中继UE与基站之间的回程链路质量与预先定义的相应阈值进行比较，列出满足选择标准的所有候选中继UE来创建候选中继UE列表，并且选择最佳的一个候选中继UE作为其中继UE。在图1中，假设UE1被远程UE选择作为中继UE。

另一方面，如果在步骤103，远程UE没有选择到满意的的中继UE，则远程UE将在下一发现周期的请求区继续发送中继选择请求消息(即返回步骤101)。

接下来，在步骤104，远程UE与所选择的中继UE(即UE1)创建D2D连接。

D2D连接的创建包括：首先在远程UE和中继UE之间进行交叉认证和D2D链路安全设置，然后基于特定于远程UE的信息(例如远程UE的全球唯一临时UE标识(GUTI))，修改中继UE和核心网之间的共用数据网(Public Data Network，PDN)连接和/或演进的分组系统(Evolved Packet System，EPS)承载。其后，中继UE向远程UE确认中继选择，然后可以经由中继UE的中继来开始远程UE和网络之间的数据业务。

这里，远程UE与中继UE之间的D2D连接建立过程与现有技术中的类似，因此不再赘述。

至此，完成了处于网络覆盖外的远程UE与处于网络覆盖内的中继UE之间的D2D连接建立，从而远程UE可以经由中继UE与基站以及核心网进行通信。

进一步的，方法100还可以包括步骤105，在远程UE与中继UE之间建立了D2D连接之后(例如在中继UE为远程UE提供服务的过程期间)，中继UE可以周期性地发送中继监控消息。

这里，中继监控消息的发送可以设置在发现资源池的请求区或者响应区中。也就是说，用于中继监控消息的发送的资源可以在整个发现资源池中进行选择，而不考虑资源池划分。通过这种方式，可以避免一些特定资源区上的严重干扰。

接下来，在步骤106，远程UE可以基于中继监控消息确定中继UE与远程UE之间的D2D链路质量和/或中继UE与基站之间的回程链路质量。

在一种实现中，中继UE与基站之间的回程链路质量可以由中继UE测量得到并且在中继监控消息中携带。

在一种实现中，中继UE与远程UE之间的D2D链路质量可以由远程UE例如通过测量中继监控消息中的参考信号来得到。

此外，为了去除测量结果上的小范围衰落的影响，在步骤106还可以对物理层测量结果使用高层滤波。

接下来，在步骤107，远程UE确定在步骤106确定的D2D链路质量和/或回程链路质量是否低于预先定义的相应阈值。

例如，由于远程UE和/或中继UE的移动，远程UE和中继UE之间的D2D链路质量或者中继UE与基站之间的回程链路质量变差并且低于预先定义的相应阈值(步骤107判断为是)，则远程UE确定之前选择的中继UE(即UE1)不再适合作为远程UE的中继UE。在这种情况下，远程UE将触发如下的中继重选过程。

然而，本发明并不局限于此。本领域技术人员可以理解，即使D2D链路质量和回程链路质量都没有下降，远程UE仍然可以启动下列的中继重选过程以重新选择更好的或更适合的中继UE。

中继重选过程与上面结合步骤101-104所述的中继选择过程类似，不同之处主要在于中继重选请求消息还应当包含之前选择的中继UE的标识符，以及中继重选响应消息可以包含之前选择的中继UE与新的候选中继UE之间的D2D链路质量，以用于可能的数据业务转移，从而支持服务连续性，如下所详述。

另一方面，如果D2D链路质量和回程链路质量都没有下降(步骤107判断为否)，则远程UE可以继续周期性接收中继UE的中继监控消息。

在步骤108，当远程UE确定在步骤106确定的D2D链路质量和/或回程链路质量低于预先定义的相应阈值时(步骤107判断为是)，发送中继重选请求消息以请求重新选择中继UE。

与中继选择请求消息类似，中继重选请求消息可以包含相关信息，如消息类型(即，中继发现请求)、远程UE的标识符(用于指示该中继选择请求的源)、组标识符(该远程UE所属的组的标识符)等中的一项或多项。

中继重选请求消息可以指示D2D链路和/或回程链路的质量降级，因此需要重选另一中继UE。

此外，在一种实现中，中继重选请求消息还可以包含之前选择的中继UE(即UE1)的标识符以使得能够在进行中继重选时考虑之前选择的中继UE与可能的新的中继UE之间的D2D链路质量，以用于可能的将数据从之前的中继UE传递给新的中继UE，从而支持服务连续性。

与中继选择请求消息类似，可以将中继重选请求消息配置在发现资源池的请求区中进行发送。

类似的，远程UE在发送了中继重选请求消息之后，更一般性而言，在响应区开始之前，切换到接收模式。

接下来，在步骤109，远程UE的中继重选请求消息被网络内的候选中继UE成功接收(例如，假设在图1中的UE1、UE2和UE3接收到了该消息)，并且这些候选中继UE向该远程UE发送中继重选响应消息以对远程UE的中继重选请求消息进行响应。

这里，中继重选响应消息与中继选择响应消息类似，不同之处在于中继重选响应消息可以包含其他候选中继UE(即除了当前的中继UE之外的其他候选中继UE，例如图1中的UE2和UE3)与当前的中继UE(例如UE1)之间的D2D链路质量。包含这一信息是为了新的中继UE和旧的中继UE之间的可能的数据业务转移，以支持服务连续性。

与中继选择响应消息类似，可以将中继重选响应消息配置在发现资源池的响应区中进行发送。

接下来，在步骤110，远程UE基于接收到的候选中继UE的中继重选响应消息从候选中继UE中重新选择一个新的中继UE。

在一种实现中，远程UE可以基于远程UE和新的中继UE之间的D2D链路质量、新的中继UE和其服务基站之间的回程链路质量以及之前的中继UE和新的中继UE之间的D2D链路质量来进行中继重选。远程UE将根据所检测到的中继重选响应消息和相关的测量值来更新候选中继UE的列表，并且选择最佳的一个候选中继UE作为重选的中继UE。在图1中，假设UE3被远程UE重选作为中继UE。

另一方面，如果在步骤110，远程UE没有重选到满意的中继UE，则远程UE将在下一发现周期的请求区中继续发送中继重选请求消息(即，回到步骤108)。

接下来，在步骤111，远程UE与重选的中继UE(即UE3)创建D2D连接，与步骤104中类似。

关于 UE-to-NW 中继发现的同步机制：

如背景技术部分所述，在现有的D2D发现中，只考虑了有网络覆盖的情况，总是通过基站的下行参考信号将发现UE同步到网络，并且在这种D2D发现中，发现UE仅在每个发现周期的一个子帧中发送SLSS而不发送PSBCH。

然而，对于UE-to-NW中继来说，希望发现UE的SLSS/PSBCH的连续发送尽可能少，以使得对于蜂窝网络的干扰和能量消耗最小化。然而，一旦能够中继的UE开始为一个或多个远程UE进行中继，其根据用于同步的系统配置连续发送SLSS/PSBCH，以向远程UE提供永久且可靠的同步参考。

出于以上考虑，本发明关于UE-to-NW中继发现的同步机制设计了如下方案。

图3A示出了根据本发明的一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法300的流程图。图3B示出了图3A所示的实施例的对应的系统的示意图。图3C示出了图3A所示的实施例的对应的时序图。其中，图3C中使用1、2、3标记的方块分别指示物理侧链路控制信道(physical sidelink control channel，PSCCH)资源池、物理侧链路共享信道(physical sidelink shared channel，PSSCH)资源池和物理侧链路发现信道(physical sidelink discovery channel，PSDCH)资源池。

如图3B中所示，对于同步方法300来说，假设UE1和UE2处于网络覆盖中，远程UE在网络覆盖外，并且UE1仅涉及D2D发现而UE2涉及D2D直接通信。

方法300包括步骤310，其中UE2接收来自其服务基站的参考信号(RS)。

接下来，在步骤320，UE2根据该参考信号确定来自其服务基站的RS接收功率(RSRP)，并将其与预先定义的阈值进行比较。

在步骤330，当确定RSRP低于该阈值并且UE2具有D2D数据要发送时，在D2D直接通信周期中在所配置的同步资源中发送SLSS/PSBCH。

这里，如果UE2在一些D2D直接通信周期中没有数据要发送，则UE2可以不在该直接通信周期中发送SLSS/PSBCH。

接下来，在步骤340，远程UE根据接收到的UE2的PSBCH确定来自UE2的侧链路参考信号接收功率(S-RSRP)，并且当所确定的S-RSRP超过预先定义的阈值时，选择UE2作为同步参考(SyncRef)。

在方法300中，由于UE1仅涉及D2D发现，并且只在所配置的发现资源池中发送SLSS(如图3C中所示)，因此远程UE不能够测量UE1的S-RSRP，从而UE1不可能被远程UE选择作为同步源。

图4A示出了根据本发明的另一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法400的流程图。图4B示出了图4A所示的实施例的对应的系统的示意图。图4C示出了图4A所示的实施例的对应的时序图。其中，图4C中使用1、2、3标记的方块分别指示物理侧链路控制信道(physical sidelink control channel，PSCCH)资源池、物理侧链路共享信道(physical sidelink shared channel，PSSCH)资源池和物理侧链路发现信道(physical sidelink discovery channel，PSDCH)资源池。

如图4B中所示，对于同步方法400来说，与方法300类似，假设UE1和UE2处于网络覆盖中，远程UE在网络覆盖外，并且UE1仅涉及D2D发现而UE2涉及D2D直接通信。

方法400包括步骤410，其中UE1在所配置的发现资源池中发送SLSS。这里，UE1具有UE-to-NW中继能力但是未被远程UE选择作为实际的中继UE。在这种情况下，UE1将遵循LTE R12中的D2D发现同步机制，即，只在每个发现周期发送一次SLSS。

在一种实现中，UE1根据来自其服务小区的参考信号(RS)确定来自其服务基站的RS接收功率(RSRP)，并将其与预先定义的阈值进行比较。当所测量的RSRP低于该阈值时，在所配置的发现资源池的第一个子帧中(如果该第一个子帧属于同步资源时)发送一次SLSS。否则，在所配置的发现资源池之前的最后一个同步子帧发送SLSS。

接下来，在步骤420，UE1接收到来自其服务基站的专用信令，该专用信令用于命令UE1发送连续的SLSS/PSBCH。

例如，当UE1的服务基站知道其相邻基站崩溃时，其可以向UE1显式发送该专用信令。例如，基站知道UE1具有中继能力且位于网络覆盖边缘，因此使得UE1发送SLSS/PSBCH能够向部分网络覆盖和无网络覆盖的UE提供可靠的同步参考而不会对基站中的其他传输产生严重干扰。

接下来，在步骤430，UE1根据接收到的专用信令发送连续的SLSS/PSBCH。

在步骤440，远程UE选择UE1作为同步参考(SyncRef)，与步骤340类似。

注意，由于UE1和UE2使用相同的同步配置，所以它们发送的 SLSS/PSBCH相同并且在空口上天然融合(对于UE2有数据要发送的直接通信周期来说)。

图5A示出了根据本发明的另一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法500的流程图。图5B示出了图5A所示的实施例的对应的系统的示意图。

如图5B中所示，对于同步方法500来说，假设UE1处于网络覆盖中，远程UE在网络覆盖外，并且UE1仅涉及D2D发现。

方法500包括步骤510，其中UE1在所配置的发现资源池中发送SLSS。这里，UE1具有UE-to-NW中继能力但是未被远程UE选择作为实际的中继UE。在这种情况下，UE1将遵循LTE R12中的D2D发现同步机制，即，只在每个发现周期发送一次SLSS。

接下来，在步骤520，UE1检测到来自远程UE的SLSS/PSBCH，并且确定该远程UE的定时与UE1的服务基站的定时是否对准。

这里，例如假设远程UE具有一些数据要发送(例如其想要通过发送中继发现请求消息来发现UE-to-NW中继UE)，则在其数据传输之前，远程UE首先搜索已有的同步参考。如果发现一些SyncRefUE，则远程UE调整其定时以将其同步到该同步参考。否则，其采取独立同步源(SS)的角色来发送SLSS/PSBCH和数据业务。

接下来，在步骤530，当UE1确定该远程UE的定时与UE1的服务基站的定时不对准时，向该远程UE发送连续的SLSS/PSBCH。

也就是说，在这种情况下，远程UE采用了不同于UE1所属的网络的同步参考或者作为独立同步源。

UE1检测到无网络覆盖的UE的SLSS/PSBCH表示发送 SLSS/PSBCH的UE位于网络覆盖范围外并且尚未发现蜂窝网络覆盖范围内的同步参考UE或者尚未发现位于网络覆盖范围外但是具有网络内的SLSS序列的同步参考UE(即处于部分网络覆盖的同步参考UE)。

在步骤540，远程UE选择UE1作为同步参考(SyncRef)。

其中在步骤520之后，步骤530之前，方法500还可以包括：UE1向其服务基站发送SLSS/PSBCH传输请求，并且接收来自其服务基站的接受响应消息，该接受响应消息用于允许UE1发送连续的SLSS/PSBCH。

图6A示出了根据本发明的另一种实施例的用于UE-to-NW中继发现的同步方法600的流程图。图6B示出了图6A所示的实施例的对应的系统的示意图。

如图6B中所示，对于同步方法600来说，假设UE1处于网络覆盖中，远程UE在网络覆盖外，并且UE1具有UE-to-NW中继能力。

方法600包括步骤610，其中UE1被远程UE选择作为远程UE的中继UE。

接下来，在步骤620，UE1向其服务基站报告其被远程UE选择作为中继UE。通过这种方式，使得基站能够知道中继UE(UE1)的周期性的SLSS/PSBCH传输，从而避免将该中继UE调度在SLSS/PSBCH传输所占用的资源中。

接下来，在步骤630，UE1向远程UE发送连续的SLSS/PSBCH以用作远程UE的同步参考。

在该实施例中，如图6B中所示，假设最初远程UE将UE2作为其同步参考，并且发送中继发现请求消息。在中继选择过程之后，远程UE选择UE1作为中继UE。在这种情况下，中继UE可以隐式地连续发送或者在eNB的显式命令信令之后发送SLSS/PSBCH。在这种情况下，中继UE连续发送SLSS/PSBCH的原因是虽然远程UE具有同步参考(例如，涉及直接数据通信的UE2)，但是同步参考的SLSS/PSBCH的传输不是连续的(即，其不在不具有数据要发送的直接通信周期中发送SLSS/PSBCH)，因此通过利用远程UE的中继UE(即UE1)连续发送SLSS/PSBCH可以向远程UE提供永久且可靠的同步参考。

本发明建议了一种增强的UE-to-NW中继发现方案，主要包括发现资源池划分和增强的中继选择和重选过程。利用发现资源池划分，中继发现请求和响应消息的半双工限制能够避免，并且发现响应延迟能够被极大地降低。利用增强的中继选择/重选过程，中继重选被远程UE事件触发，并且避免了来自所有候选中继UE的周期性信令传输(发现通告消息)，而那种周期性信令传输将带来能量浪费和对其他传输的可能的干扰。

本发明还建议了一种有效的同步控制机制，用于LTE R13中的公共安全，尤其是用于UE-to-NW中继UE。利用所建议的方案，一方面能够使得SLSS/PSBCH的连续发送对蜂窝网络的影响尽可能小，另一方面，(中继)UE的连续发送能够向远程UE提供永久且可靠的同步参考。

在一个或多个示例性设计中，可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现本申请所述的功能。如果用软件来实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上，或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括有助于计算机程序从一个地方传递到另一个地方的任意介质。存储介质可以是通用或专用计算机可访问的任意可用介质。这种计算机可读介质可以包括，例如但不限于，RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁存储设备，或者可用于以通用或专用计算机或者通用或专用处理器可访问的指令或数据结构的形式来携带或存储希望的程序代码模块的任意其它介质。并且，任意连接也可以被称为是计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术来从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术也包括在介质的定义中。

可以用通用处理器、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、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或用于执行本文所述的功能的任意组合来实现或执行结合本公开所描述的各种示例性的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，处理器也可以是任何普通的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。

本领域普通技术人员还应当理解，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可互换性，上文对各种示例性的部件、块、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般性描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束条件。本领域技术人员可以针对每种特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。

本公开的以上描述用于使本领域的任何普通技术人员能够实现或使用本发明。对于本领域普通技术人员来说，本公开的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的一般性原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下应用于其它变形。因此，本发明并不限于本文所述的实例和设计，而是与本文公开的原理和新颖性特性的最广范围相一致。

Claims

1.一种用于选择UE到网络的中继的方法，包括在无网络覆盖的远程UE处执行如下步骤：

当所述远程UE想要与所述网络进行通信时，在一个D2D发现周期中发送中继选择请求消息；

在发送了所述中继选择请求消息之后，切换到接收模式；

在所述D2D发现周期中接收来自一个或多个候选中继UE的中继选择响应消息，其中所述一个或多个候选中继UE处于网络覆盖内并且具有中继能力；以及

基于所述中继选择响应消息从所述一个或多个候选中继UE中选择一个第一中继UE。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述D2D发现周期中的用于D2D发现的发现资源池被划分为请求区和响应区，并且其中所述中继选择请求消息在所述请求区中发送，所述中继选择响应消息在所述响应区中接收。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述中继选择请求消息包括消息类型、所述远程UE的标识符、所述远程UE所属的组的组标识符中的一项或多项；并且

其中所述中继选择响应消息包括用于指示所述候选中继UE的存在的信息，以及每个候选中继UE的标识符、所述远程UE的标识符、每个候选中继UE的回程链路质量、每个候选中继UE剩余的中继能力中的一项或多项。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述远程UE基于每个中继选择响应消息中携带的相应的候选中继UE与其服务基站之间的回程链路质量和/或所述中继选择响应消息中携带的或者所述远程UE计算的所述候选中继UE和所述远程UE之间的D2D链路质量来选择所述第一中继UE。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：周期性地接收来自所述第一中继UE的中继监控消息。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

基于所述中继监控消息确定所述第一中继UE与所述远程UE之间的D2D链路质量和/或所述第一中继UE与服务基站之间的回程链路质量。

7.如权利要求6所述的方法，还包括：

确定所确定的D2D链路质量和/或所确定的回程链路质量是否低于预先定义的阈值。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

当所确定的D2D链路质量和/或所确定的回程链路质量低于所述预先定义的阈值时，发送中继重选请求消息以请求重新选择中继UE；

接收来自所述一个或多个候选中继UE的中继重选响应消息；以及

基于所述中继重选响应消息从所述一个或多个候选中继UE中重新选择一个第二中继UE。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述中继重选请求消息在发现资源池的请求区中发送，所述中继重选响应消息在发现资源池的响应区中接收。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述中继重选请求消息包括消息类型、所述远程UE的标识符、所述远程UE所属的组的组标识符中的一项或多项以及所述第一中继UE的标识符；并且

其中所述中继重选响应消息包括用于指示所述候选中继UE的存在的信息，与每个候选中继UE的标识符、所述远程UE的标识符、每个候选中继UE的回程链路质量、每个候选中继UE剩余的中继能力中的一项或多项，以及所述第一中继UE与每个候选中继UE之间的D2D链路质量的信息。

11.一种用于选择UE到网络的中继的装置，所述装置在无网络覆盖的远程UE中，所述装置包括：

用于当所述远程UE想要与所述网络进行通信时，在一个D2D发现周期中发送中继选择请求消息的单元；

用于在发送了所述中继选择请求消息之后，切换到接收模式的单元；

用于在所述D2D发现周期中接收来自一个或多个候选中继UE的中继选择响应消息的单元，其中所述一个或多个候选中继UE处于网络覆盖内并且具有中继能力；以及

用于基于所述中继选择响应消息从所述一个或多个候选中继UE中选择一个第一中继UE的单元。

12.一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤：

接收来自所述UE的服务基站的参考信号；

根据所述参考信号确定来自所述服务基站的参考信号接收功率，并将所述参考信号接收功率与预先定义的第一阈值进行比较；

当确定所述参考信号接收功率低于所述第一阈值并且所述UE具有D2D数据要发送时，在D2D直接通信周期中在预先配置的同步资源中发送SLSS/PSBCH，以使得无网络覆盖的远程UE能够选择所述UE作为同步参考。

13.一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤，其中所述UE具有中继能力但是未被无网络覆盖的远程UE选择作为中继UE：

接收来自所述UE的服务基站的专用信令，所述专用信令用于命令所述UE发送连续的SLSS/PSBCH；

根据所述专用信令发送连续的SLSS/PSBCH以使得所述远程UE能够选择所述UE作为同步参考。

14.一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤，其中所述UE具有中继能力但是未被无网络覆盖的远程UE选择作为中继UE：

检测到来自所述远程UE的SLSS/PSBCH并且确定所述远程UE的定时与所述UE的服务基站的定时是否对准；

当所述UE确定所述远程UE的定时与所述UE的服务基站的定时不对准时，发送连续的SLSS/PSBCH以使得所述远程UE能够选择所述UE作为同步参考。

15.一种用于UE到网络的中继发现的同步方法，包括在有网络覆盖的UE处执行的以下步骤，其中所述UE被无网络覆盖的远程UE选择作为所述远程UE的中继UE：

向所述UE的服务基站报告所述UE被所述远程UE选择作为中继UE；

向所述远程UE发送连续的SLSS/PSBCH以用作所述远程UE的同步参考。