CN106416392A

CN106416392A - 无线通信系统中控制用于终端之间的直接通信的定时提前的方法及其设备

Info

Publication number: CN106416392A
Application number: CN201580028465.0A
Authority: CN
Inventors: 徐翰瞥; 郑圣勋
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2035-06-09
Also published as: EP3157294A4; US20170111876A1; EP3157294A1; EP3157294B1; JP2020022196A; US10306570B2; JP6898974B2; JP2017527132A; JP6659581B2; CN106416392B; WO2015190795A1

Abstract

公开一种在无线通信系统中通过终端经由设备对设备(D2D)链路发送信号的方法，具体地，该方法包括下述步骤：从基站接收关于定时提前(TA)值的信息；经由第一D2D控制信道将TA值发送到对方终端；以及通过应用TA将基于第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到对方终端，其中TA不被应用于第一D2D控制信道。特别地，当从基站接收关于被更新的TA值的信息时，期望的是，通过应用被更新的TA将基于第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到对方终端，但是在应用被更新的TA的情况下，不应用关于被包括在第一D2D控制信道中的TA值的信息。

Description

无线通信系统中控制用于终端之间的直接通信的定时提前的方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地，涉及一种在无线通信系统中控制用于设备对设备(D2D)通信的定时提前(TA)的方法和设备。

背景技术

将会描述作为本发明可以应用于的无线通信系统的示例的3GPPLTE(第三代合作伙伴计划长期演进，在下文中，被称为“LTE”)系统的结构。

图1图示演进的通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的简略结构。E-UMTS系统是UMTS系统的演进版本，并且在第三代合作伙伴计划(3GPP)之下其基本标准化正在进行中。E-UMTS也称为长期演进(LTE)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，参见“3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork(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。

参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、基站(或者eNB或者e节点B)和接入网关(AG)，其位于网络(E-UTRAN)的一端，并且被连接到外部网络。通常，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。

对于一个BS可以存在一个或多个小区。小区使用1.25、2.5、5、10、15和20MHz带宽中的任何一个对几个UE提供下行链路或者上行链路传输服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。BS控制到多个UE的数据传输或者来自多个UE的数据接收。BS将关于下行链路(DL)数据的下行链路调度信息发送给UE，以便通知UE时间/频率域、编码、数据大小、要被发送的数据的混合自动重传请求(HARQ)相关信息等等。BS将关于上行链路(UL)数据的上行链路调度信息发送给UE，以便通知UE时间/频率域、编码、数据大小、由UE使用的HARQ相关信息等等。用于传送用户业务或者控制业务的接口可以被在BS之间使用。核心网(CN)可以包括AG、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。

无线通信技术已经基于宽带码分多址(WCDMA)被开发到LTE，但是，用户和提供商的需求和期望持续地增长。此外，由于无线接入技术的其它的方面继续演进，需要新的改进以保持在未来具有竞争力。存在对于每比特成本减少、服务可利用性增加、灵活的频带使用、简单结构和开放型接口、UE适当的功耗等等的需要。

发明内容

技术问题

本发明的目的是为了提供一种在无线通信系统中控制用于设备对设备(D2D)通信的定时提前(TA)的方法和设备。

技术方案

在本发明的一个方面中，一种在无线通信系统中通过用户设备(UE)经由设备对设备(D2D)链路发送信号的方法，包括：从基站(BS)接收关于定时提前(TA)值的信息；在第一D2D控制信道上将TA值发送到相对应的UE；以及通过将TA值应用于D2D数据信道将基于第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到相对应的UE。TA值不被应用于第一D2D控制信道。

特别地，该方法可以进一步包括：从BS接收关于被更新的TA值的信息；以及通过将被更新的TA值应用于D2D数据信道来将基于第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到相对应的UE。当被更新的TA值被应用时，可以不应用关于被包括在第一D2D控制信道中的TA值的信息。

方法可以进一步包括：在第二D2D控制信道上将关于被更新的TA值的信息发送到相对应的UE；以及通过将被更新的TA值应用于D2D数据信道来将基于第二D2D控制信道的D2D数据信道发送到相对应的UE。

在本发明的另一方面中，一种在无线通信系统中经由D2D链路进行通信的UE，该UE包括：无线通信模块，该无线通信模块用于将信号发送到另一UE或者BS以及从另一UE或者BS接收信号；和处理器，该处理器用于处理信号。处理器控制无线通信模块以在第一D2D控制信道上将关于从BS接收到的TA值的信息发送到相对应的UE，并且通过将TA值应用于D2D数据信道来将基于第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到相对应的UE。TA值不被应用于第一D2D控制信道。

特别地，一旦从BS接收关于被更新的TA值的信息，处理器可以控制无线通信模块以通过将被更新的TA值应用于D2D数据信道来将基于第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到相对应的UE。当处理器应用被更新的TA值时，处理器可以不应用关于被包括在第一D2D控制信道中的TA值的信息。

处理器可以控制无线通信模块以在第二D2D控制信道上将关于被更新的TA值的信息发送到相对应的UE，并且通过将被更新的TA值应用于D2D数据信道来将基于第二D2D控制信道的D2D数据信道发送到相对应的UE。

在上面的方面中，基于第一D2D数据信道，被更新的TA值可以与D2D数据信道一起被应用于指向BS的上行链路信号。此外，假定直到在第一D2D控制信道的传输之后第二D2D控制信道的传输之前TA值是有效的，可以发送基于第一D2D控制信道的D2D数据信道。

有益效果

根据本发明的实施例，能够有效地控制用于设备对设备(D2D)通信的定时提前(TA)。

本发明的效果不限于上述效果，并且，从本发明的实施例的下述描述中，本领域的技术人员将会理解在此没有描述的其它效果。

附图说明

图1图示作为示例性无线通信系统的演进的通用移动通信系统(E-UMTS)网络的配置。

图2图示遵循第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的在用户设备(UE)和演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTAN)之间的控制面和用户面无线电接口协议的架构。

图3图示在3GPP长期演进(3GPP LTE)系统中使用的物理信道和使用该物理信道的一般信号传输方法。

图4图示在LTE系统中使用的无线电帧的结构。

图5是在LTE系统中的下行链路(DL)子帧的示例性结构。

图6图示在LTE系统中的上行链路(UL)子帧的结构。

图7和图8图示具有定时提前(TA)的在UL发送之间的示例性时间轴对准。

图9图示示例性的TA更新过程。

图10是设备对设备(D2D)通信的概念图。

图11图示对于D2D信号不使用TA所遇到的示例性问题。

图12图示根据本发明的实施例的在发现资源池内的示例性TA控制。

图13是根据本发明的通信设备的框图。

具体实施方式

在下面的描述中，通过参考附图解释的本发明的实施例，能够容易地理解本发明的组成、本发明的效果和其他特征。在下面的描述中解释的实施例是被应用于3GPP系统的本发明的技术特征的示例。

在本说明书中，使用LTE系统和LTE-A系统解释本发明的实施例，其仅是示例性的。本发明的实施例可应用于与上述定义相对应的各种通信系统。具体地，虽然基于FDD在本说明书中描述了本发明的实施例，但是这仅是示例性的。本发明的实施例可以被容易地修改并且被应用于H-FDD或者TDD。

并且，在本发明中，能够通过诸如RRH(射频拉远头)、eNB、TP(传输点)、RP(接收点)、中继站等等的全面术语命名基站。

图2是示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的结构的示意图。控制面指的是用于管理UE和E-UTRAN的呼叫的控制消息经由其被发送的路径。用户面指的是在应用层上产生的数据，例如，语音数据、互联网分组数据等等经由其被发送的路径。

物理层，其是第一层，使用物理信道对高层提供信息传输服务。物理层经由传输信道与位于高层的媒体访问控制(MAC)层连接，并且数据在MAC层和物理层之间经由传输信道传送。数据被经由物理信道在发送侧和接收侧的物理层之间传送。物理信道将时间和频率作为无线电资源使用。详细地，物理信道在下行链路中使用正交频分多址(OFDMA)方案调制，并且在上行链路中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案调制。

第二层的MAC层经由逻辑信道对作为高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层允许可靠的数据传输。RLC层的功能被包括作为MAC层的功能块。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，其减小包含具有相对大的大小的不必要的控制信息的互联网协议(IP)分组报头的大小，以便经具有有限带宽的无线电接口有效地发送IP分组，诸如IPv4或者IPv6分组。

位于第三层的最低部分上的无线电资源控制(RRC)仅仅在控制面中定义。RRC层操纵用于配置、重新配置和无线电承载(RB)释放的逻辑信道、传输信道和物理信道。在这里，RB指的是由第二层提供的用于UE和网络之间数据传输的服务。UE和网络的RRC层互相交换RRC消息。如果UE和网络的RRC层被RRC连接，则UE处于RRC连接模式之中，并且如果不是这样，则处于RRC空闲模式之中。位于比RRC层更高的层的非接入层(NAS)层执行诸如会管理和移动性管理的功能。

配置基站(eNB)的一个小区使用1.25、2.5、5、10、15和20MHz带宽中的任何一个对几个UE提供下行链路或者上行链路传输服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。

用于从网络到UE发送数据的下行链路传输信道的示例包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)，或者用于发送用户业务或者控制消息的下行链路共享信道(SCH)。广播服务的业务或者控制消息或者下行链路多播可以经由下行链路SCH、或者单独的下行链路多播信道(MCH)发送。用于从UE到网络发送数据的上行链路传输信道的示例包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)，和用于发送用户业务或者控制消息的上行链路SCH。位于传输信道以上的层上、并且被映射到传输信道的的逻辑信道的示例包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)、多播业务信道(MTCH)等等。

图3是用于解释被用于3GPP系统的物理信道和使用该物理信道的一般信号传输方法的示意图。

如果用户设备的电源被接通或者用户设备进入新的小区，则用户设备可以执行用于匹配与e节点B的同步的初始小区搜索工作等[S301]。为此，用户设备可以从e节点B接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)，可以与e节点B同步并且然后能够获得诸如小区ID等的信息。随后，用户设备可以从e节点B接收物理广播信道，并且然后能够获得小区内广播信息。同时，用户设备可以在初始小区搜索步骤中接收下行链路参考信号(DL RS)并且然后能够检查DL信道状态。

完成初始小区搜索之后，用户设备可以根据物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)上承载的信息，接收物理下行链路共享控制信道(PDSCH)。然后用户设备能够获得更详细的系统信息[S302]。

同时，如果用户设备初始接入e节点B或者不具有用于发送信号的无线电资源，则用户设备能够执行随机接入过程以完成对e节点B的接入[S303至S306]。为此，用户设备可以在物理随机接入信道(PRACH)上发送特定序列作为前导[S303/S305]，并且然后能够接收响应于前导的在PDCCH的响应消息和相应的PDSCH[S304/306]。在基于竞争的随机接入过程(RACH)的情况下，能够另外执行竞争解决过程。

执行完上述过程后，用户设备能够执行PDCCH/PDSCH接收[S307]和PUSCH/PUCCH(物理上行链路共享信道/物理上行链路控制信道)发送[S308]作为一般上行链路/下行链路信号传输过程。具体地，用户设备在PDCCH上接收DCI(下行链路控制信息)。在这种情况下，DCI包含诸如关于对于用户设备的资源分配的信息的控制信息。DCI的格式根据其用途而不同。

同时，经由UL从用户设备发送到e节点B的控制信息或者通过用户设备从e节点B接收到的控制信息包括下行链路/上行链路ACK/NACK信号、CQI(信道质量指示符)、PMI(预编译矩阵索引)、RI(秩指示符)等。在3GPP LTE系统的情况下，用户设备能够在PUSCH和/或PUCCH上发送诸如CQI/PMI/RI的前述控制信息。

图4是LTE系统的无线电帧的结构的图。

参考图4，一个无线电帧具有10ms(327,200×T_S)的长度，并由10个大小相同的子帧构成。每个子帧具有1ms的长度，并由两个时隙构成。每个时隙具有0.5ms(15,360×T_S)的长度。在这种情况下，T_S指示采样时间，并且被表示为T_S＝1/(15kHz×2048)＝3.2552×10^-8(即，大约33ns)。时隙在时域中包括多个OFDM符号，并且在频域中也包括多个资源块(RB)。在LTE系统中，一个资源块包括“12个子载波×7个或6个OFDM符号”。传输时间间隔(TTI)是发送数据的单位时间，其能够由至少一个子帧单元确定。无线电帧的前述结构仅是示例性的。并且，能够以各种方式修改在无线电帧中包括的子帧的数量、在子帧中包括的时隙的数量和在时隙中包括的OFDM符号的数量。

图5是示出被包括在DL无线电帧的单个子帧的控制区域中的控制信道的示例的图。

参考图5，子帧由14个OFDM符号组成。根据子帧配置，前面的1个至3个OFDM符号被用于控制区域，并且其他13～11个OFDM符号被用于数据区域。在附图中，R1至R4可以指示参考信号(在下文中被简写为RS)或者用于天线0至3的导频信号。RS在子帧中被固定为恒定图案(pattern)，不考虑控制区域和数据区域。控制信道被指配给在控制区域中RS没有被指配到的资源，并且业务信道也被指配给在数据区域中RS没有被指配到的资源。被指配给控制区域的控制信道可以包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合-ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等等。

PCFICH(物理控制格式指示符信道)通知用户设备在每个子帧上被用于PDCCH的OFDM符号的数目。PCFICH位于第一OFDM符号处，并且被配置在PHICH和PDCCH之前。PCFICH由4个资源元素组(REG)组成，并且基于小区ID(小区标识)在控制区域中分布每个REG。一个REG由4个资源元素(RE)组成。RE可以指示被定义为“一个子载波×一个OFDM符号”的最小的物理资源。根据带宽，PCFICH的值可以指示1至3或者2至4的值，并且被调制成QPSK(正交相移键控)。

PHICH(物理HARQ(混合自动重传请求)指示符信道)被用于承载用于UL传输的HARQACK/NACK。具体地，PHICH指示为了UL HARQ DL ACK/NACK信息被发送到的信道。PHICH是由单个REG组成并且被小区特定地加扰。ACK/NACK被1个比特指示，并且被调制成BPSK(二进制相移键控)。被调制的ACK/NACK被扩展成扩展因子(SF)2或者4。被映射到相同资源的多个PHICH组成PHICH组。根据扩展码的数目确定通过PHICH组复用的PHICH的数目。PHICH(组)被重复三次，以在频域和/或时域上获得分集增益。

PDCCH(物理下行链路控制信道)被指配给子帧的前面n个OFDM符号。在这样的情况下，n是大于1的整数，并且通过PCFICH指示。PDCCH由至少一个CCE组成。PDCCH通知每个用户设备或者用户设备组关于作为传输信道的PCH(寻呼信道)和DL-SCH(下行链路共享信道)的资源指配的信息、上行链路调度许可、HARQ信息等等。在PDSCH上发送PCH(寻呼信道)和DL-SCH(下行链路共享信道)。因此，除了特定控制信息或者特定服务数据之外，通常e节点B和用户设备经由PDSCH发送和接收数据。

关于接收PDSCH的数据的用户设备(一个或者多个用户设备)的信息、通过用户设备执行的接收和解码PDSCH数据的方法的信息等等以被包括在PDCCH中的方式被发送。例如，假定通过被称为“A”的RNTI(无线电网络临时标识)来CRC掩蔽特定PDCCH，并且关于使用被称为“B”的无线电资源(例如，频率位置)所发送的数据的信息和DCI格式，即，被称为“C”的传输格式信息(例如，输送块大小、调制方案、编译信息等等)经由特定子帧被发送。在这样的情况下，小区中的用户设备使用其自己的RNTI信息监测PDCCH，如果存在至少一个或者多个具有“A”RNTI的用户设备，则用户设备接收PDCCH和经由在PDCCH上接收到的信息接收通过“B”和“C”指示的PDSCH。

图6是在LTE系统中使用的上行链路子帧的结构的图。

参考图6，UL子帧能够被划分为承载控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)所被指配到的区域，和承载用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)所被指配到的区域。在频域中子帧的中间部分被指配给PUSCH，并且数据区域的两侧被指配给PUCCH。在PUCCH上发送的控制信息包括被用于HARQ的ACK/NACK、指示DL信道状态的CQI(信道质量指示符)、用于MIMO的RI(秩指示符)、与UL资源分配请求相对应的SR(调度请求)等等。用于单个UE的PUCCH使用一个资源块，其在子帧内在每个时隙中占用相互不同的频率。具体地，被指配给PUCCH的2个资源块在时隙边界上跳频。具体地，图6示出满足条件(例如，m＝0、1、2、3)的PUCCH被指配给子帧的示例。

现在，将会给出在LTE和LTE-A系统中的定时提前(TA)过程的描述。

为了保持在不同UE之间的UL正交，相对于LTE系统中的eNB沿着时间轴对准UL通信和DL通信。在UL信号之间的时间轴对准是避免小区内的UE之间的干扰的最基本的方法。

为了沿着时间轴直接地对准UL发送，TA被用于UE传输。UE基于DL接收定时配置参考TA值，并且最终，基于UE的传播延迟确定各个UE的TA。

图7和8图示具有TA的UL发送之间的示例性时间轴对准。特别地，图7和8是基于UE1相对地靠近eNB并且因而具有短传播延迟TP1，并且UE2远离eNB，并且因而具有长传播延迟TP2(TP1<TP2)的假定。

从图7应注意，不存在TA时，UL发送不在eNB处沿时间轴对准。相反，从图8应明白，由于UE1和UE2执行具有TA的UL发送，所以从eNB的观点看，UL信号被沿时间轴对准。

如图8中所示，UE的传播延迟是UE的DL接收定时，并且对于TA表达为往返延迟(RTD)。因而，TA为传播延迟的双倍。因此，随着UE距离eNB更远并且因而具有更长传播延迟，为了在eNB处UL发送时间轴对准，UE应更早地执行UL发送。

TA过程被分为将详细描述的初始TA过程和TA更新过程。

1)初始TA过程

在LTE系统中，UE从eNB通过DL传输获取初始接收机同步，并且使用随机接入过程执行TA。也就是说，eNB使用从UE接收的随机接入前导测量UL定时，并且向UE发送包括11比特初始TA命令(TAC)的随机接入响应消息。

2)TA更新过程

图9示出示例性TA更新过程。

在TA更新过程中，eNB可以使用所有可用UL参考信号(UL RS)。UL RS可以包括探测参考信号(SRS)、信道质量指示符(CQI)、ACK/NACK等等。通常，定时估计精度通过使用对应于宽带的UL RS而增加，因而可以优选SRS。然而，处于小区边缘的UE由于有限的发射功率可能在使用SRS时存在限制。

图10是设备到设备(D2D)通信的概念图。

参考图10，eNB可以在D2D通信，即UE-UE通信中发送指示D2D发送/接收的调度消息。参与D2D通信的UE从eNB接收D2D调度消息，并且执行由D2D调度消息指示的D2D发送/接收。虽然UE指的是用户终端，但是如果网络实体，诸如eNB以UE-UE通信方案发送和接收信号，则网络实体也可以被视为一种UE。下面，UE之间的直接链路被称为D2D链路，并且UE和eNB之间的链路被称为NU链路。

优选地，D2D信号被在UL资源中发送和接收。这是有利的，因为通过保持UL资源作为UE的发送资源而降低了干扰。UE发送的D2D信号主要被分为两种类型。这两种类型其中之一是传统的UL TA被应用并且主要通过eNB的直接指示确定其发送资源的信号，而另一种类型是不使用传统UL TA发送的信号，例如使用特定的固定TA值发送的信号。特别地，后一种类型是主要通过UE的自主决定，而非eNB的直接指示来确定其发送资源的信号，或者是虽然对其应用eNB的直接指示，但是UL TA不被用于与eNB的直接指示不被应用于的其它信号有效复用的信号。

如果TA被用于D2D信号，则D2D信号不与传统UL信号重叠，因为D2D信号和传统UL信号具有相同的子帧边界。另一方面，如果TA不被用于D2D信号，则D2D信号具有与传统UL信号不同的子帧边界。结果，如将参考附图所述的，D2D信号发送可以在一些时间点上与传统UL信号发送重叠。

图11图示对D2D信号不使用TA所遇到的示例性问题。

参考图11，如果D2D信号被在子帧#n中以TA＝0发送，则D2D信号与在子帧#(n+1)中以TA>0发送的UL信号重叠。在这种情况下，为了确保子帧#(n+1)中的UL信号发送，子帧#n的最后一个符号可以被配置成间隙，使得D2D发送可以不发生。

同时，随着发送具有TA的D2D信号的UE移动，UE和eNB之间的距离改变，并且因而UE应能够更新TA，并且将更新后的TA应用于D2D信号发送。通常，UE认为一次接收的TAC所设定的TA在预定时间期间(例如，时间对准定时器(TAT)的运行时间)稳定。在消耗预定时间之后，UE认为TA不稳定，并且不执行具有TA的发送。

当UE将UL信号发送至eNB时，eNB在接收UL信号的同时确定UL信号是否与由eNB设定的UL子帧边界对准。如果UL信号不与UL子帧边界对准，则eNB将合适的TAC发送至UE。由于TA可以被视为稳定的时间段的持续时间也被通知给eNB，所以eNB可以调度UE，从而在消耗完该时间段之前发送UL信号，并且基于所接收的UL信号将TA更新为合适的值，以便可以保持TA稳定。

然而，由于UE发送的D2D信号被导向另一UE而非eNB，所以为了在eNB处的TA更新而接收D2D信号基本上是不必要的。如果eNB不接收任何D2D信号，则不具有将被发送至eNB的UL信号的UE想要通过D2D链路连续地发送具有TA的D2D信号，但是不从eNB接收新TAC，直到TA可以被视为稳定的时间段耗尽。因此，UE具有不稳定TA，因而不发送D2D信号。

因而，虽然UE可以通过开始RACH过程并且因而从eNB获取新TA重新开始D2D发送，但是UE应中断D2D发送直到完成RACH过程。如果UE应紧急地发送D2D信号，则RACH过程中所涉及的时间延迟可能引起问题。

下面将给出本发明的实施例的说明，其中即使UE在具有TA的D2D信号的连续发送期间没有直接地要发送至eNB的信号，UE也可以适当地更新TA。

方法1)

在UE使用的当前TA变得不稳定之前，eNB可以尝试从UE接收D2D信号，并且基于所接收的D2D信号将新TAC发送至UE，使得UE可以更新TA。如果UE继续D2D发送，则方法1)有效，否则，难以执行方法1)。

方法2)

可以规定在当前TA变得不稳定之前，UE自主地将特定UL信号发送至eNB。特定UL信号例如可以是通过其启动RACH过程的PRACH前导。如果专用调度请求(SR)资源已经被指配给UE，则UE可以发送SR信号，以便eNB可以确定当前TA的稳定性，并且执行必要的TA更新。显然，如果不存在关于当前TA稳定性的问题，则可能延长TAT。

方法2)的优势在于，即使在缺乏D2D业务的情况下，UE也被允许通过保持与eNB的UL同步而立即发送信号。因此，方法2可以被解释为通过UE将TA的紧迫不稳定性报告给网络。由于eNB仅必须更新TA，所以在TA变得不稳定之前发送的UL信号可以被与由于产生实际UL业务而请求其资源的UL信号相区分。为此，eNB可以向UE分配PRACH前导或者SR资源而非用于请求UL资源的PRACH前导或者SR资源，使得UE可以在TA变得不稳定之前发送PRACH前导或者使用SR资源发送SR。

方法2)可以仅被应用于执行D2D发送的UE。D2D发送可以被限于发送具有TA的D2D信号的发送，并且可以从D2D发送排除不具有被应用于所有必要的D2D发送的TA的D2D操作。例如，仅当UE通知eNB其D2D发送的意图时，UE才可以自主地执行方法2)。

但是，方法2)也可以被应用于不执行D2D操作的UE。具体地，如果特定UE应向eNB发送或者从eNB接收非常紧急的信号，则UE应保持稳定的TA。为了从eNB接收信号，UE自然需要稳定的TA。同样地，当UE从eNB接收信号时，UE应响应于所接收的信号将HARQ-ACK发送至eNB，并且因而需要稳定的TA。

虽然优选地将方法2)应用于需要紧急通信的UE，但是从普通UE的观点看，方法2)仅是一种通过发送不必要信号而消耗电池功率的过程。因此，对于配备有高容量电池的UE，或者需要快速通信的UE，该UE例如被置于车辆内因而基本不存在功率消耗的问题，方法2)可能有效。因此，eNB应能够识别哪个UE对于方法2)是优选的。为此，每个UE都可以通知eNB其是否紧急地向eNB发送信号和/或D2D信号，和/或其需要方法1)或者方法2)。UE可以在将其能力用信号发送给eNB期间发送通知。

一旦从UE接收到这样的通知，如果UE想要执行紧急通信，例如车辆对车辆通信，则eNB可以对UE配置方法2)。特别地，UE可以通过向eNB指示其功率状态而发送通知。例如，如果UE位于车辆内，因而具有存储在其电池内的足够功率，则UE可以向eNB指示其功率状态，以便其可以通过方法2)快速地执行信号发送和接收，而不存在任何功率消耗问题。显然，也可能使eNB将UE配置成之后不使用方法2)。

同时，如果UE在执行方法2)时过量地发送SR或者PRACH前导，则发送可能导致对网络的不必要的干扰。因而，即使UE有意保持TA稳定，UE也应能够适当地控制信号发送的频率。在一种控制信号发送的频率的方法中，可以使用与用于确定TA是否稳定的TAT类似的定时器。

具体地，UE可以激活预定定时器，并且一旦定时器期满，就向eNB发送SR或者PRACH前导，以便eNB可以向UE发送TAC。如果发送SR或者PRACH前导或者接收新TAC，则定时器可以重启。同样地，当UL信号或者甚至是具有TA的D2D信号被发送时，定时器可以重启。然而，假定eNB可以基于任何UL信号或者甚至是具有TA的D2D信号更新TA。定时器可以与涉及TA的稳定性的定时器，TAT不同，并且通常具有小于TAT的值。

如果eNB即使在本发明的定时器期满时由UE发送UL信号也不发送新TAC，则可能发生，TAT，涉及TA的稳定性的定时器期满，UE可以确定TA不稳定。因此，可以规定仅允许UE在TAT期满之前的预定时间内(即，仅在TAT具有预定值或者更大的值，并且未达到超时值的时间段期间)使用方法2)，并且不在TAT期满之前的预定时间内(即，TAT具有预定值或者更小的值的时间段)使用方法2)。在这种情况下，可以在方法2)中提出被UE发送至eNB的指示TA将很快不稳定的报告数目被限于N或者更小。

同时，如果发送UE发送具有TA的D2D数据信号，则接收UE需要了解发送UE使用的TA。因此，接收UE可以检测对应于发送UE的定时参考的信号，并且将时间点设置为接收定时的参考。对应于发送UE的时间参考的信号可以是发送UE与其同步的小区的同步信号，或者发送UE直接发送的D2D同步信号。

发送UE可以在其TA根据定时参考被应用于的时间点发送D2D数据信号。为此，发送UE可以发送一些D2D信号，特别是携带不存在TA的各种类型的控制信息(称为调度指配(SA))的信号。即，接收UE接收无TA的SA，并且基于SA中的TA集合确定随后将要被发送的数据信号的时间位置。SA起指示用于D2D数据的时间位置和频率资源以及TA的作用。通常，为了降低控制信号的开销，SA通常不比D2D发送得频繁。即，一个SA发送传输关于多个D2D数据发送的控制信息，这意味着一个SA中包括的TA被应用于多个D2D数据发送。

如果发送UE从eNB接收新TAC，并且在SA和D2D数据结构下更新TA，则发送UE应确定何时更新D2D数据的TA。特别地，当发送UE发送SA一次，并且在发送下一SA之前接收新TAC时，TA更新时间可能是一个问题。这是因为接收UE在接收下一SA之前无法了解发送UE的更新TA。在这种情况下，下面将详细地描述发送UE的操作方法。下面，立即TA更新的意思是UE接收TAC，并且通过在处理TAC所耗费预定时间后不久立即应用更新TA执行发送。

方法A)将每个TA的更新延缓为下一SA发送时间的方法

在方法A)中，即使UE在特定时间接收新TAC，UE也将TA更新至少延缓为直到下一SA的发送时间，而不立即应用新TAC。或者UE可以在下一SA的发送时间之前，在最后D2D数据发送之后更新TA。虽然最后D2D数据的发送可能意味着先前SA指示的D2D数据发送资源的终止，但是如果不存在进一步D2D数据业务，或者仅非紧急业务甚至在SA指示的最后资源终止之前保留，则可以认为D2D数据发送终止。

在方法A)中，TA更新可以涵盖被应用于被发送至eNB的一般UL信号的TA以及被应用于D2D数据的TA的更新。同样地，由于UE可能通过将一个SA发送中所包括的TA连续地应用于SA被应用于的所有D2D数据发送而保持接收定时恒定，并且相同TA被应用于D2D数据和UL信号，所以子帧之间不存在重叠。

方法B)立即更新指向eNB的UL信号的TA的方法，D2D数据的TA更新延缓

在方法B)中，已更新TA按传统被立即地应用于指向eNB的UL信号，而按方法A)延缓将已更新TA应用于D2D数据，以便允许接收UE保持接收定时恒定。由于最后的TA通过TA更新被应用于指向eNB的UL信号，并且只要接收UE假定已经被SA发送的TA，则就不对D2D信号更新TA，最优TA更新被提供给eNB和接收D2D UE两者。然而，由于不同TA可以被临时地应用于D2D数据以及eNB的UL信号，所以可能发生诸如参考图11所述的子帧重叠的问题。

然而，如果被应用于两个信号的TA之间的差异等于或者低于预定值，则发送UE可以自主地通过使用位于D2D子帧末端的间隙解决该问题。例如，如果被应用于D2D数据的旧TA以及被应用于指向eNB的UL信号的新TA，X满足条件a≤X≤b，则UE将TA单独地应用于这些信号。另一方面，如果新TA不满足条件a≤X≤b，则UE可以中断两个发送中的一个，优选D2D信号发送，由此防止与其它UE发送的D2D数据信号或者到eNB的UL信号失配引起的干扰。这里，a和b分别表示一个UE可以同时处理的两个TA之间的差异的最高和最低限值。如果在极端情况下，a和b都被设置为0，则这暗示仅当两个TA相等时，才可以发送D2D信号和指向eNB的UL信号。

方法C)立即更新用于D2D数据和指向eNB的UL信号的TA的方法

根据方法C)，相同TA始终被应用于D2D数据和UL信号，因而D2D子帧和UL子帧匹配。然而，如果TA改变太多，则接收UE可能存在基于旧TA操作的问题。因此，仅当先前SA指示的TA和已更新TA之间的差X满足条件时，如方法B)，可以发送D2D数据和指向eNB的UL信号。

如果在方法B)和方法C)中，对D2D数据的TA和指向eNB的UL信号的TA之间的差施加限制，则eNB可以发送不使该差超过限制的TAC。

例如，eNB可以通过以随机接入响应(RAR)发送11比特绝对TA值，或者通过使用MAC帧头的6比特发送现有TA值的修正值而发送TAC。考虑到后一种方法在TA更新时有限制，所以如果使用MAC帧头的6比特更新TA，则即使不同的TA被临时地应用于D2D数据和指向eNB的UL信号，但是只要UE能够容纳6比特字段的TA变化，UE就可以正常操作。

另一方面，如果通过RAR发送11比特绝对TA值，则TA可以完全被重置，并且非常不同的TA可以被应用于D2D数据和指向eNB的UL信号。因此，在其中TA被随机接入(RA)重置的情况下，UE可以在现有SA指示的资源中取消D2D数据发送。因而，接收UE可以不准备其中接收信号处于现有SA指示的TA之外太多的情况。

显然，上述方法不仅被应用于D2D数据发送。相反，它们可以被以相同方式应用于其中TA被应用于特定发现信号的情况。

已经从发送UE的观点描述了用于更新TA和将已更新的TA应用于D2D信号的上述操作。同时，从接收UE的观点看，一旦UE在一个SA中接收TA，则UE直到接收下一SA之前都无法获知已改变的TA。因此，接收UE试图基于在SA中接收的TA持续到下一SA的发送时间的假定接收D2D信号。由于允许这种假定，所以可能跳过接收UE确定在每个D2D子帧中从发送UE接收的D2D信号的开始的操作。

尤其是对于D2D资源具有相对长的周期的发现，接收UE采用的上述假定可以有效。例如，如果假定D2D信号的资源池每X ms出现一次并且一旦资源池出现，则其横跨Y ms的时间资源，并且X可以被设置为远大于Y的值，从而降低发现信号的资源开销。因而，即使发送UE需要TA更新，如果其试图仅在两个发现资源池之间的时间点TA更新，则在持续Y ms的一个发现资源池内部不发生TA更新。同样地，接收UE可以基于相同UE在至少一个发现资源池内应用相同发送时间的假定接收D2D信号。

图12示出根据本发明实施例的发现资源池内的示例性TA控制。特别地，在图12中，发送UE可以假定eNB不在一个发现资源池内发送导向TA更新的TAC(即，eNB仅在处于发现资源池之外的时间点发送导向TA更新的TAC)。

同时，如上所述，eNB可以将D2D信号发送至UE。在这种情况下，显然，被应用于D2D数据的TAC为0。因此，对应于eNB发送的SA中的TA的字段可以被预置为特定值，诸如0，由此有效地降低被应用于SA的信道编码率。

或者可以通过省略TA信息将eNB发送的SA配置有更少比特。为此，接收UE应确定eNB已经发送哪一个SA。通过将用于掩蔽SA的CRC的值，或者用于产生DM-RS序列和/或SA的扰码序列的种子值设置为与普通UE发送的SA的值不同的值，这是可能的。或者可以使用与UE发送的SA的资源在时间和/或频率方面不同的资源识别eNB发送的SA。

图13是根据本发明的实施例的通信设备的框图。

参考图13，通信设备1300包括处理器1310、RF模块1330、显示模块1340以及用户接口模块1350。

通信设备1300如在图13中所示，为了方便起见，从通信设备1300可以省略一些模块。此外，必要的模块可以被添加到通信设备1300。而且，可以进一步划分通信设备1300的一些模块。处理器1310被配置成根据本发明的实施例执行操作，如参考附图所描述的。具体地，对于处理器1310的详情可以参考图1至图12。

存储器1320被连接到处理器1310，并且存储操作系统(OS)、应用、程序代码、数据等等。RF模块1330被连接到处理器1310，并且用作将基带信号上变频成射频信号或者将射频信号下变频成基带信号。为此，RF模块1330执行模拟转换、放大、过滤、以及上变频或者相反地执行这些操作。显示模块1340可以使用，但不限于，诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、或者有机LED(OLED)的已知元件。用户接口模块1350被连接到处理器1310并且可以被配置成诸如键盘和触摸屏的已知用户接口的组合。

在上面描述的实施例以规定的形式对应于本发明的要素和特征的组合。并且，可以选择性的考虑各个要素或者特征，除非他们被明确地提及。每个要素或者特征可以在无需与其他要素或者特征结合的形式下被实现。此外，可以通过组合要素和/或特征的一部分而实现本发明的实施例。可以修改解释用于本发明的每个实施例的操作顺序。一个实施例的一些结构或特征可以被包括在另一个实施例中，或者可以以另一个实施例的相应结构或特征来替换。显然可理解的是，通过将在所附权利要求书中没有明确引用关系的权利要求组合在一起来配置实施例，或者在提交申请之后，通过后续的修改作为新的权利要求而被包括。

在本公开中，在一些情况下通过e节点B的上节点可以执行被解释为通过e节点B执行的特定操作。特别地，在由包括e节点B的多个网络节点组成的网络中，显然的是，通过e节点B或者通过e节点B之外的其它网络可以执行为了与用户设备的通信而执行的各种操作。“e节点B(eNB)”可以被替换成诸如固定站、节点B、基站(BS)、接入点(AP)等等的术语。

能够使用各种手段实现本发明的实施例。例如，能够使用硬件、固件、软件和/或其任何组合来实现本发明的实施例。在通过硬件的实现中，能够通过从以下所组成的组中选择的至少一个来实现根据本发明的每个实施例的方法：ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理设备)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等。

在通过固件或软件实现的情况下，可以通过用于执行上述功能或操作的模块、过程和/或功能来实现根据本发明的每个实施例的方法。软件代码被存储在存储器单元中，并且然后可以由处理器驱动。存储器单元被设置在处理器内或外部，以通过各种公知手段与处理器交换数据。

虽然参考本发明的优选实施例已经描述并图示了本发明，但是对于本领域技术人员而言显然的是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以做出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的本发明的修改和变化。

工业实用性

虽然在3GPP LTE系统的背景下在上面已经描述了无线通信系统中控制用于D2D通信的TA的方法和设备，但是它们也可以应用于除了3GPP LTE系统之外的各种无线通信系统。

Claims

1.一种在无线通信系统中通过用户设备(UE)经由设备对设备(D2D)链路发送信号的方法，所述方法包括：

从基站(BS)接收关于定时提前(TA)值的信息；

在第一D2D控制信道上将所述TA值发送到相对应的UE；以及

通过将所述TA值应用于所述D2D数据信道将基于所述第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到所述相对应的UE，

其中，所述TA值不被应用于所述第一D2D控制信道。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

从所述BS接收关于被更新的TA值的信息；以及

通过将所述被更新的TA值应用于所述D2D数据信道将基于所述第一D2D控制信道的所述D2D数据信道发送到所述相对应的UE，

其中，当所述被更新的TA值被应用时，不应用关于被包括在所述第一D2D控制信道中的所述TA值的信息。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

在第二D2D控制信道上将关于所述被更新的TA值的信息发送到所述相对应的UE；以及

通过将所述被更新的TA值应用于所述D2D数据信道将基于所述第二D2D控制信道的D2D数据信道发送到所述相对应的UE。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述被更新的TA值与基于所述第一D2D控制信道的所述D2D数据信道一起被应用于指向所述BS的上行链路信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，假定直到在所述第一D2D控制信道的传输之后第二D2D控制信道的传输之前所述TA值有效，发送基于所述第一D2D控制信道的所述D2D数据信道。

6.一种用户设备(UE)，所述UE用于在无线通信系统中经由D2D链路进行通信，所述UE包括：

无线通信模块，所述无线通信模块用于将信号发送到另一UE或者基站(BS)并且从所述另一UE或者所述基站(BS)接收信号；和

处理器，所述处理器用于处理所述信号，

其中，所述处理器控制所述无线通信模块以在第一D2D控制信道上将关于从所述BS接收到的定时提前(TA)值的信息发送到相对应的UE，并且通过将所述TA值应用于所述D2D数据信道将基于所述第一D2D控制信道的D2D数据信道发送到所述相对应的UE，并且

其中，所述TA值不被应用于所述第一D2D控制信道。

7.根据权利要求6所述的UE，其中，一旦从所述BS接收关于被更新的TA值的信息，所述处理器控制所述无线通信模块以通过将所述被更新的TA值应用于所述D2D数据信道来将基于所述第一D2D控制信道的所述D2D数据信道发送到所述相对应的UE，并且

其中，当所述处理器应用所述被更新的TA值时，所述处理器不应用关于被包括在所述第一D2D控制信道中的所述TA值的信息。

8.根据权利要求7所述的UE，其中，所述处理器控制所述无线通信模块以在第二D2D控制信道上将关于所述被更新的TA值的信息发送到所述相对应的UE，并且通过将所述被更新的TA值应用于所述D2D数据信道来将基于所述第二D2D控制信道的D2D数据信道发送到所述相对应的UE。

9.根据权利要求7所述的UE，其中，所述被更新的TA值与基于所述第一D2D控制信道的所述D2D数据信道一起被应用于指向所述BS的上行链路信号。

10.根据权利要求6所述的UE，其中，假定直到在第一D2D控制信道的传输之后第二D2D控制信道的传输之前所述TA值是有效的，发送基于所述第一D2D控制信道的所述D2D数据信道。