并發(fā)的蜂窩式裝置間通信方法和通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種并發(fā)的蜂窩式裝置間通信方法和通信系統(tǒng)，其將包含下列步驟?；九c第一使用者設備建立蜂窩式連線。第二使用者設備與第三使用者設備建立裝置間連線?；緦鬏斉渲脗魉偷降诙褂谜咴O備?；就ㄟ^蜂窩式連線而將第一無線信號傳送到第一使用者設備，且第二使用者設備使用多個天線通過裝置間連線而將第二無線信號傳送到第三使用者設備，其中第一無線信號和第二無線信號是在相同資源上發(fā)送。以及第三使用者設備基于從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的傳輸配置而執(zhí)行第一無線信號和第二無線信號的干擾消除。
【專利說明】并發(fā)的蜂窩式裝置間通信方法和通信系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種以多個天線實現(xiàn)的并發(fā)的蜂窩式(cellular)裝置間(device to device ;簡稱D2D)通信方法和通信系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]近年來，已通過基于多個天線的系統(tǒng)設計(例如，多輸入多輸出(multiple-1nputmultiple-output ;簡稱ΜΙΜΟ)天線技術)來大幅改進物理層無線傳輸技術。MIMO技術的特征可在于發(fā)送器側與接收器側的多個天線的使用，以便通過將總發(fā)送功率在天線上展開以實現(xiàn)陣列增益與分集(diversity)增益而改進總系統(tǒng)性能。因此，MMO技術已用作例如第三代合作伙伴計劃(Third Generat1n Partnership Project ;簡稱 3GPP)長期演進(LongTerm Evolut1n ;簡稱LTE)無線通信系統(tǒng)等無線通信系統(tǒng)的一部分。
[0003]然而，對于當前3GPP無線通信系統(tǒng)來說，即使例如ΜΜ0、干擾置零(interferencenulling)和干擾對準(interference alignment)等多天線傳輸技術已用于提高傳輸效率，但用于裝置間(D2D)通信或無線點對點(peer-to-peer ;簡稱P2P)通信的多天線發(fā)送技術尚未用于LTE標準中，也未用于近接服務(proximity service ;簡稱ProSe)標準中，其中，ProSe標準是裝置間通信或直接通信的LTE版本。
[0004]圖1A為UE與基站之間的常規(guī)蜂窩式通信的示意圖。圖1A說明常規(guī)蜂窩式通信介于基站101與使用者設備(user equipment ;簡稱UE) 102之間，其中UE 102無線地向基站101發(fā)送上行鏈路(uplink ;簡稱UL)信號并從基站101接收下行鏈路(downlink ;簡稱DL)信號?；?01可繼而在后置(backhaul)鏈路上通過無線電控制器(未圖示)而連接到核心網(wǎng)絡，以便通過基站101將UE 102連接到核心網(wǎng)絡。在LTE的狀況下，演進型節(jié)點B (evolved Node B ;簡稱eNB)將執(zhí)行基站101和無線電控制器的功能。圖1B為兩個UE之間的裝置間(D2D)通信的示意圖。圖1B說明第一 UE 103與第二 UE 104之間的裝置間(D2D)通信，也稱為點對點通信。第一 UE 103會將無線數(shù)據(jù)直接傳送到第二 UE 104并直接從第二 UE 104接收無線數(shù)據(jù)，而不需要基站或eNB在UE至其他UE之間連續(xù)地傳遞無線數(shù)據(jù)。
[0005]如果常規(guī)蜂窩式通信(例如，圖1A所示的常規(guī)蜂窩式通信)和D2D型通信(例如，圖1B所示的D2D型通信)共存于相同資源中，那么將需要應用無線電資源分配策略，以便避免蜂窩式通信與D2D通信之間的干擾。舉例來說，資源分配策略可為對蜂窩式通信分配例如頻率載波、副載波或子頻帶等頻率資源，且對D2D通信分配不同頻率載波、不同副載波或不同子頻帶。另一資源分配策略可為對D2D通信和蜂窩式通信調(diào)度不同時槽(timeslot)。另一資源分配策略可為通過對D2D通信和蜂窩式通信兩者分配不同時間和頻率資源而實現(xiàn)的上述兩種資源分配策略的組合。
[0006]然而，當前無意在點對點裝置之間的D2D通信的領域中并入多天線技術的使用，且因此，尚未有特定資源分配策略專用于區(qū)分D2D通信與蜂窩式應用以便解決將因多天線和D2D模式的通信的組合應用而產(chǎn)生的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種并發(fā)的蜂窩式(cellular)裝置間(device to device ;簡稱D2D)通信方法和通信系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明提出一種適用于具有多個天線的使用者設備(UE)的并發(fā)的蜂窩式裝置間(D2D)通信方法，且所述方法將包含至少(但不限于)下列步驟。UE與例如基站等蜂窩式網(wǎng)絡裝置建立蜂窩式連線，且還與另一使用者設備建立D2D連線。UE將從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收傳輸配置。UE將使用多天線通過蜂窩式連線而接收第一無線信號且通過D2D連線而接收第二無線信號，其中第一無線信號和第二無線信號是在相同資源上接收，例如，是在相同頻帶或載波上接收。所述UE將基于從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的傳輸配置中的信息而執(zhí)行第一無線信號和第二無線信號的干擾消除。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述的UE將從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收傳輸配置之前，UE將測量UE與蜂窩式網(wǎng)絡裝置之間的第一多輸入多輸出(MMO)天線信道以獲得蜂窩式信道矩陣，UE還將測量UE與目標用戶裝置之間的第二 MMO天線信道以獲得D2D信道矩陣，且接著UE會將蜂窩式信道矩陣和D2D信道矩陣傳送到蜂窩式發(fā)送器。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，上述的UE將基于蜂窩式信道矩陣和D2D信道矩陣而從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收傳輸模式配置。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，上述的傳輸配置將包含第一預編碼矩陣和第二預編碼矩陣。UE可接著使用第一預編碼矩陣而在蜂窩式信道上發(fā)送信號，且使用第二預編碼矩陣而在D2D信道上發(fā)送信號。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述的蜂窩式信道矩陣的測量將是對UE與蜂窩式網(wǎng)絡裝置的發(fā)送器之間的第一多輸入多輸出(MIMO)天線信道執(zhí)行。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述的傳輸配置將包含由蜂窩式網(wǎng)絡裝置基于UE與蜂窩式網(wǎng)絡裝置之間的第一多輸入多輸出(MMO)天線信道測量的蜂窩式信道矩陣，且還包含由蜂窩式網(wǎng)絡裝置基于UE與目標用戶裝置之間的第二 MMO天線信道測量的D2D信道矩陣。
[0014]在本發(fā)明的一實施例中，上述的UE將通過使第一信號和第二信號在MMO信號空間中相互正交而基于從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的傳輸配置來執(zhí)行第一無線信號和第二無線信號的干擾消除。
[0015]在本發(fā)明的一實施例中，上述的傳輸配置將包含用于致能或禁能UE使用多天線通過蜂窩式連線而接收第一無線信號且通過D2D連線而接收第二無線信號的能力的信息。
[0016]在本發(fā)明的一實施例中，上述的同時的D2D與蜂窩式傳輸?shù)哪芰捎上到y(tǒng)信息區(qū)塊(system informat1n block ;簡稱 SIB)指不。
[0017]在本發(fā)明的一實施例中，上述的通過蜂窩式連線的第一無線信號和通過D2D連線的第二無線信號是由UE同時接收。
[0018]在本發(fā)明的一實施例中，上述的通過D2D連線的第二無線信號是由UE在一個版本的長期演進(LTE)通信標準所定義的上行鏈路頻帶上接收。
[0019]本發(fā)明提出一種適用于具有多天線的基站的并發(fā)的蜂窩式裝置間(D2D)通信方法，且所述方法將包含至少(但不限于)下列步驟。基站與第一 UE建立蜂窩式連線。執(zhí)行蜂窩式連線的第一信道測量。接收D2D連線的第二信號測量，其中蜂窩式連線和D2D連線處于相同頻譜上?；诘谝恍诺罍y量和第二信道測量而配置傳輸配置。并且，將傳輸配置傳送到至少第一 UE以消除蜂窩式連線與D2D連線之間的干擾。
[0020]在本發(fā)明的一實施例中，上述的將傳輸配置傳送到至少第一 UE，還包含將另一傳輸配置傳送到參與D2D連線的第二 UE。
[0021]在本發(fā)明的一實施例中，上述的傳輸配置將包含第一預編碼矩陣，且另一傳輸配置將包含第二預編碼矩陣，以使得假設第一預編碼矩陣用于蜂窩式連線且第二預編碼矩陣用于D2D連線，那么第一預編碼矩陣和第二預編碼矩陣導致蜂窩式連線與D2D連線之間的正交性。
[0022]在本發(fā)明的一實施例中，上述的傳輸配置將在系統(tǒng)信息區(qū)塊(SIB)、物理層信號(signaling)或媒體接入控制(media access control ;簡稱MAC)層信號上發(fā)送。
[0023]本發(fā)明還提出一種通信系統(tǒng)，其包含至少(但不限于)基站、第一使用者設備(UE)、第二 UE和第三UE，且系統(tǒng)將執(zhí)行多個功能，包含至少(但不限于)下列步驟?；九c第一 UE建立蜂窩式連線。第二 UE與第三UE建立裝置間(D2D)連接，其中第二 UE與第三UE兩者可具有多個天線。基站將傳輸配置傳送到第二 UE?；就ㄟ^蜂窩式連線而將第一無線信號傳送到第一 UE，且第二 UE使用多天線通過D2D連線而將第二無線信號傳送到第三UE，其中第一無線信號和第二無線信號是在相同頻率等相同資源上發(fā)送。并且，第三UE基于從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的傳輸配置而相對于干擾的第一無線信號執(zhí)行所要的第二無線信號的干擾消除。
[0024]在本發(fā)明的一實施例中，上述的基站將通過測量基站與第一 UE之間的第一多輸入多輸出(MMO)天線信道而獲得第一信道矩陣，且基站還將通過測量基站與所述第二 UE之間的第二多輸入多輸出(MIMO)天線信道而獲得第二信道矩陣。
[0025]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第三UE將通過測量第三UE與第一 UE之間的第三多輸入多輸出(MMO)天線信道而獲得第三信道矩陣，且第三UE還將通過測量第三UE與第二 UE之間的第四多輸入多輸出(MMO)天線信道而獲得第四信道矩陣，且第三UE將接著將第三信道矩陣和第四信道矩陣傳送到基站。
[0026]在本發(fā)明的一實施例中，回應于接收到第三信道矩陣和第四信道矩陣，基站會將第一傳輸配置傳送到第一 UE且將第二傳輸配置傳送到第二 UE，其中第一傳輸配置和第二傳輸配置中所含有的信息是基于第一信道矩陣、第二信道矩陣、第三信道矩陣和第四信道矩陣來決定的。
[0027]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一傳輸配置將包含第一預編碼矩陣，以使得第一UE使用第一預編碼矩陣來發(fā)送第一無線信號，且第二傳輸配置將包含第二預編碼矩陣，以使得第二 UE使用第二預編碼矩陣來發(fā)送第二無線信號。
[0028]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第三UE將通過使第二無線信號的相位旋轉成與第一無線信號的相位正交而基于從蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的傳輸配置來相對于第一無線信號執(zhí)行第二無線信號的干擾消除。
[0029]在本發(fā)明的一實施例中，上述的傳輸配置將包含用于致能或禁能并發(fā)的蜂窩式連線與D2D連線的信息。
[0030]在本發(fā)明的一實施例中，上述的傳輸配置是在系統(tǒng)信息區(qū)塊(SIB)中從基站廣播的。傳輸配置可指示至少(但不限于)同時支持D2D與蜂窩式傳輸?shù)哪芰Α?br> [0031 ] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的UE將使用多天線以通過蜂窩式連線與D2D連線而同時發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0032]在本發(fā)明的一實施例中，上述的通過D2D連線的第二無線信號將是在一個版本的長期演進(LTE)通信標準所定義的上行鏈路頻帶上接收。
[0033]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。需理解的是，上述一般說明及下述詳細說明兩者皆為實施例，且其意圖提供主張的發(fā)明的更進一步解釋。
[0034]需理解的是，然而，此
【發(fā)明內(nèi)容】
可能不包含所有層面及本發(fā)明的實施例，且因此不代表此
【發(fā)明內(nèi)容】
限制或約束于任何方法。并且，本發(fā)明會包括本領域技術人員所認為顯而易見的改進以及修改。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1A為UE與基站之間的常規(guī)蜂窩式通信的示意圖；
[0036]圖1B為兩個UE之間的裝置間(D2D)通信的示意圖；
[0037]圖2為用以闡明根據(jù)本發(fā)明的所提出的概念的示范性說明的示意圖；
[0038]圖3A為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的使用多天線而實現(xiàn)的涉及基站與兩個UE之間的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牟灰鈭D；
[0039]圖3B為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的在沒有干擾抑制的情況下實現(xiàn)的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)氖疽鈭D；
[0040]圖3C為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的使用干擾抑制技術而實現(xiàn)的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牟灰鈭D；
[0041]圖4A是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)某绦虻牧鞒虉D；
[0042]圖4B是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的通過集中式控制而實現(xiàn)的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)某绦虻牧鞒虉D；
[0043]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者從使用者設備的觀點說明并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牧鞒虉D；
[0044]圖6是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者從基站的觀點說明并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牧鞒虉D；
[0045]圖7是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者從通信系統(tǒng)的觀點說明并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牧鞒虉D。
[0046]附圖標記說明:
[0047]101、201、301、311、321:基站；
[0048]102、322、323、324:使用者設備；
[0049]103,202,302:第一使用者設備；
[0050]104,203,303:第二使用者設備；
[0051]312:裝置間發(fā)送器；
[0052]313:接收器；
[0053]314:蜂窩式發(fā)送器；
[0054]antll、antl2:天線；
[0055]Rxl:接收器；
[0056]S401 ?S406、S451 ?S457、S501 ?S506、S601 ?S606、S701 ?S706:步驟；
[0057]Txl、Tx2:發(fā)送器;
[0058]x1:裝置間數(shù)據(jù)串流；
[0059]X2, X；:蜂窩式數(shù)據(jù)串流。

【具體實施方式】
[0060]將參考詳細描述本揭露的本優(yōu)選實施例，其范例示出在附圖中。在可能的情況下，在附圖與說明書中所使用相同的符號代表相同或相似的部件。
[0061]因為基站或eNB和UE可具有多個天線，所以多個數(shù)據(jù)串流的并行發(fā)送可實施在多天線通信系統(tǒng)中。本發(fā)明的基本原理之一是利用MMO空間多工，以便實現(xiàn)并發(fā)的蜂窩式傳輸和D2D傳輸。還將通過應用適當?shù)男盘柼幚砑夹g來改進并發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸。
[0062]圖2為用以闡明根據(jù)本發(fā)明的所提出的概念的示范性說明的示意圖。根據(jù)圖2，在LTE的狀況下，基站或eNB可與第一使用者設備(UE) 202和第二 UE 203通信。此外，因為第一 UE 202與第二 UE 203兩者可具有兩個或兩個以上天線，所以常規(guī)上行鏈路蜂窩式傳輸和D2D傳輸?shù)牟l(fā)傳輸是可行的。換句話說，D2D通信信號的傳輸和蜂窩式信號的傳輸可通過共用相同頻譜而在時間上完全或部分重疊。這意味第一 UE 202與第二 UE 203兩者可相互直接交互，且同時第一 UE 202與第二 UE 203兩者還可與基站進行數(shù)據(jù)傳輸。同時的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量將不限于同時僅有一個蜂窩式通信以及一個D2D通信，這是因為同時的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量可根據(jù)發(fā)送天線和接收天線以及MIMO信道的數(shù)量而增大。由于并發(fā)的傳輸而造成的干擾將繼而需要通過應用MMO信號處理技術來抑制，以改進在各種MMO信道上接收的信號。
[0063]可通過各種手段來減少干擾。舉例來說，參與D2D通信的第一 UE 202或第二 UE203可各自選擇預編碼(precoding)配置，以便減少與基站的蜂窩式通信所導致的干擾。此夕卜，第一UE 202或第二UE 203可各自從服務基站獲得預編碼配置，而服務基站預先計算預編碼矩陣會將D2D信道和蜂窩式信道的干擾減到最小。作為范例，具有多個天線的基站201可使用信號處理技術以減少干擾。信號處理技術可為以下各者中的至少任一者:最大比組合(maximal rat1 combining)、干擾消除或通過將預期的信號旋轉到正交信號空間而將干擾置零(nulling)。所提出的方案可結合預編碼、空間-時間(space-time)編碼、空間多工(spatial multiplexing)等MIMO信號處理技術而應用。
[0064]所提出的通信方案將包含針對多天線信道矩陣和/或預編碼矩陣的測量與反饋(feedback)機制。反饋機制將報告信息，例如，MIMO信道矩陣、預編碼索引(index)或使用者設備和基站之間的任何其他信道狀態(tài)信息。報告機制可為封閉回路(closed-looped)反饋或開放回路(open-looped)反饋,且可再用(re_use)常規(guī)MIMO反饋機制。
[0065]所提出的通信方案還可包含針對并發(fā)的D2D通信與蜂窩式通信的配置機制。這意味接入層面(access stratum ;簡稱AS)域中的控制網(wǎng)絡實體(例如，無線電控制器)或非接入層面(non-access stratum ;簡稱NAS)域中的控制網(wǎng)絡實體(例如，移動管理實體(mobility management entity ;簡稱MME))可配置基站或eNB,以支持并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸。控制網(wǎng)絡實體還可優(yōu)化不同細胞之間的協(xié)調(diào)和并發(fā)的傳輸?；净騟NB可配置使用者設備以在無線接口上并發(fā)的傳輸。
[0066]因為所提出的方案將包含D2D傳輸與蜂窩式傳輸兩者,所以傳輸模式的配置可為使D2D傳輸與蜂窩式傳輸共同開始。所述配置還可首先開始D2D傳輸，且接著根據(jù)現(xiàn)有的D2D傳輸和MMO信道條件而調(diào)整蜂窩式傳輸。此外，所述配置還可首先開始蜂窩式傳輸，且接著根據(jù)現(xiàn)有的蜂窩式傳輸和MIMO信道條件而調(diào)整D2D傳輸。
[0067]所提出的通信方案還將包含控制信號(signaling)機制和信息格式以實現(xiàn)傳輸?shù)呐渲?。網(wǎng)絡可在控制信號中指示所提出的服務的存在，例如，這是通過使用系統(tǒng)信息區(qū)塊(system informat1n block ;簡稱SIB)來指示這種服務來進行的。策略和配置可包含在控制信道中?；究上蚴褂谜咴O備描述所提出的服務的配置，例如，這是通過媒體接入控制(media access control ;簡稱MAC)層信號或通過無線電資源控制(rad1 resourcemanagement ;簡稱RRC)信號來進行的。類似地，UE可經(jīng)由物理層信號或MAC層信號而向其服務基站指示其對所提出的服務的興趣?；具€可基于來自UE的對MIMO信道狀態(tài)的反饋或其他信道狀態(tài)信息(channel status informat1n ;簡稱CSI)反饋而作出配置決策。將如下解釋所提出的概念的實施例。
[0068]圖3A為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的使用多個天線而實現(xiàn)的涉及基站與兩個UE的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)氖疽鈭D。在圖3A中，基站301可參與到與第一UE 302的蜂窩式傳輸，而第一 UE 302可同時參與到與基站301的蜂窩式傳輸以及與第二UE 303的D2D傳輸。在這個范例中，第一 UE 302可既是D2D發(fā)送器又是蜂窩式發(fā)送器，且第二 UE 303將為D2D接收器；然而，第一 UE 302和第二 UE 303的角色可顛倒，這是因為第一 UE302可為接收器，且第二 UE 303可為發(fā)送器。在圖3A中，第一 UE 302的發(fā)送器Tjd具有兩個天線，即，antll和antl2。多天線空間多工可利用天線antll與antl2兩者，以實現(xiàn)D2D數(shù)據(jù)串流X1到第二 UE 303的接收器Rxl和蜂窩式數(shù)據(jù)串流X2到基站301的并發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸。可應用MMO多工和其他多天線信號處理技術，以使得可分別在UE2303和基站301的接收器處以較好的信號完整性接收兩個數(shù)據(jù)串流X1和x2。
[0069]前述MMO多工和其他多天線信號處理技術可涉及旋轉兩個數(shù)據(jù)串流X1和X2中的信號的相位，以使得在信號空間中，數(shù)據(jù)串流X1和X2將相互實質(zhì)上或完全正交。這意味基站301可測量兩個數(shù)據(jù)串流X1和X2的信道，或依賴于第一 UE 302和/或第二 UE 303來執(zhí)行且反饋信道測量?；?01可接著指派預編碼配置，或允許第一 UE 302采用其自身的預編碼配置。預編碼配置可旋轉兩個數(shù)據(jù)串流X1和X2的相位，以使得在信號空間中，數(shù)據(jù)串流X1和X2將相互實質(zhì)上或完全正交。這會將數(shù)據(jù)串流X1與X2之間的干擾減到最小。
[0070]—些反饋可能并不是所需的，這是因為第一 UE 302可同時發(fā)送D2D數(shù)據(jù)串流和上行鏈路蜂窩式數(shù)據(jù)串流。信道測量中的一些可再用可通過先前蜂窩式數(shù)據(jù)發(fā)送獲得的常規(guī)蜂窩式通信信道測量程序或結果。針對所提出的服務，反饋機制可修改常規(guī)MMO反饋機制或建立新的反饋機制。信號反饋中的一些可再用或共用常規(guī)蜂窩式通信信道測量程序。
[0071]圖3B為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的在沒有干擾抑制的情況下實現(xiàn)的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)氖疽鈭D。針對此特定情形，D2D發(fā)送器Txl312和蜂窩式發(fā)送器Τχ2314位于兩個不同UE中。當蜂窩式發(fā)送器Τχ1314在蜂窩式信道上將蜂窩式數(shù)據(jù)串流X2傳送到基站311時，D2D發(fā)送器Txl312可在D2D信道上將D2D數(shù)據(jù)串流X1傳送到接收器Rxl313。然而，假設X1和X2是在相同載波頻率上或在相同頻帶上發(fā)送，那么D2D數(shù)據(jù)串流X1不僅可由接收器Rxl313在D2D信道上接收，而且可由基站311接收，且因此在沒有任何干擾抑制的情況下，將導致數(shù)據(jù)串流X1與X2之間的干擾。類似地，在接收器Rxl313處，將由接收器Rxl313所要的數(shù)據(jù)串流X1可被蜂窩式數(shù)據(jù)串流X2干擾。并且，在基站311處，蜂窩式上行鏈路數(shù)據(jù)串流X2可被D2D數(shù)據(jù)串流X1干擾。
[0072]圖3C為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的使用干擾抑制技術而實現(xiàn)的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)氖疽鈭D。圖3C的情形將類似于圖3B的情形，不同之處在于根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者，已應用干擾抑制技術。在D2D接收器Rxl323處，一種干擾抑制技術可為將源于蜂窩式發(fā)送器Tx2324的干擾的X2旋轉成變?yōu)榉涓C式數(shù)據(jù)串流x2’，以便正交于源于D2D發(fā)送器Txl322的預期的數(shù)據(jù)串流Xl。類似地，在基站321處，可將預期的數(shù)據(jù)串流X2和干擾的數(shù)據(jù)串流X1處理為正交的(即，在圖3C中，成為X1和χ2’)?？赏ㄟ^使用預編碼矩陣以在MIMO信號空間中旋轉數(shù)據(jù)串流X1與X2來改善數(shù)據(jù)串流X1與&’之間的正交性。預編碼矩陣可由基站321指派給UE 324、UE 322和UE 323中的一者或一者以上。在這種情形下，基站321可執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)串流χ2的信道的信道測量或依賴于UE 324以報告信道測量。UE 322可執(zhí)行將數(shù)據(jù)串流X1從UE 322傳送到UE 323的信道的信道測量。通過了解信道測量，基站321可接著就應使用什么預編碼配置作出決策。預編碼配置可基于LTE通信系統(tǒng)的現(xiàn)有碼本(codebook)。
[0073]用于抑制并發(fā)的D2D通信與上行鏈路蜂窩式通信之間的干擾的干擾抑制技術的范例可包含置零、干擾對準、MIMO預編碼矩陣選擇和信號旋轉。
[0074]圖3A和圖3B的情形還可根據(jù)圖4A和圖4B的程序來實施，圖4A是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)某绦虻牧鞒虉D。在步驟S401中，將執(zhí)行信道矩陣測量。明確地說，基站或eNB可測量用戶終端的蜂窩式發(fā)送器與基站之間的MMO信道。針對本發(fā)明，信道矩陣可表示為H[tx2 —BS]。舉例來說，針對圖3B的情形，H[tx2 — BS]將是在基站311與蜂窩式發(fā)送器Tx2314之間測量?；净騟NB可測量D2D發(fā)送器與基站之間的MMO信道，其中信道矩陣可表示為H[txl — BS]。針對圖3B的情形，H[txl — BS]將是在基站311與D2D發(fā)送器Txl312之間測量。
[0075]D2D接收器可測量蜂窩式發(fā)送器與D2D接收器之間的MMO信道，其中信道矩陣可表示為H[tx2 — rxl]。針對圖3B的情形，H[tx2 — rxl]將是在蜂窩式發(fā)送器Tx2314與接收器Rxl313之間測量。D2D接收器可測量D2D發(fā)送器與D2D接收器之間的MMO信道，其中信道矩陣可表示為H[txl — rxl]。針對圖3B的情形，H[txl — rxl]將是在D2D發(fā)送器Txl312與接收器Rxl313之間測量。應注意，針對上述MMO信道測量，可按照任何次序執(zhí)行這些測量。
[0076]在步驟S402中，將通過信號信息來反饋上述信道矩陣。反饋機制將報告信息，例如，MIMO信道矩陣、預編碼索引或使用者設備和基站之間的任何其他信道狀態(tài)信息。報告機制可為封閉回路反饋或開放回路反饋，且可再用(re-use)常規(guī)MMO反饋機制。所提出的通信方案還將包含控制信號機制和信息格式以實現(xiàn)發(fā)送的配置。網(wǎng)絡可在控制信號中指示所提出的服務的存在，例如，這是通過使用系統(tǒng)信息區(qū)塊(SIB)來指示這種服務來進行的。策略和配置可包含在控制信道中。基站可向使用者設備描述所提出的服務的配置，例如，這是通過MAC層信號或通過RRC信號來進行的。類似地，UE可向其服務基站指示其對所提出的服務的興趣。基站還可基于來自UE的對MMO信道狀態(tài)的反饋或其他CSI反饋而作出配置決策。
[0077]在步驟S403中，將回應于步驟S401中的信道矩陣測量和/或從用戶裝置到基站的信道矩陣反饋S402而進行傳輸模式選擇。傳輸模式選擇可包含預編碼矩陣的選擇。預編碼矩陣可由基站選擇或由各別用戶裝置選擇。在基站中央決策模型中，基站可使用來自現(xiàn)有LTE碼本或定制碼本的預定義的預編碼矩陣來發(fā)送下行鏈路串流，且基站可將預編碼矩陣指派給一個或一個以上用戶裝置。
[0078]在步驟S404中，將執(zhí)行傳送用于傳輸模式選擇的信號。除非在用戶裝置的蜂窩式發(fā)送器或D2D發(fā)送器處執(zhí)行步驟S403的傳輸模式選擇，否則可能需要用于傳送傳輸模式選擇結果的信號信息。信號信息可經(jīng)由MAC層信息、物理層信息或通過周期性SIB信息來傳送。在步驟S405中，將執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。這將意味可隨一個或一個以上蜂窩式數(shù)據(jù)串流同時發(fā)送一個或一個以上D2D數(shù)據(jù)串流。在步驟S406中，將執(zhí)行接收器中的信號處理。一種可用于改善接收品質(zhì)的技術是基于所選擇的或所指派的預編碼矩陣來旋轉所接收的信號。預編碼矩陣可旋轉信號的信號空間，以使得兩個信號可相互正交?？墒褂玫钠渌夹g將包含最大比組合、干擾消除(例如，置零)、干擾對準等。
[0079]圖4B是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者的通過集中式控制而實現(xiàn)的并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)某绦虻牧鞒虉D。在步驟S451中，基站可測量蜂窩式鏈路的MIMO信道。在步驟S452中，D2D接收器可測量D2D鏈路的MMO信道，且接著在步驟S453中，D2D接收器可傳送信息到基站以報告D2D鏈路的MMO信道。可在不同時間執(zhí)行步驟S451和S453,且其中一個可先于另一個。在步驟S454中，基站可決定D2D發(fā)送器和蜂窩式發(fā)送器的預編碼矩陣。在步驟S455中，基站可傳送信息到蜂窩式發(fā)送器以配置預編碼矩陣。在步驟S456中，基站可傳送信息到D2D發(fā)射器以配置預編碼矩陣?？稍诓煌瑫r間執(zhí)行步驟S455和S456，且其中一個可先于另一個。在步驟S457中，D2D發(fā)送器可使用所配置的預編碼矩陣來傳送數(shù)據(jù)串流，且蜂窩式發(fā)送器可使用所配置的預編碼矩陣來傳送數(shù)據(jù)串流。
[0080]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者從使用者設備的觀點說明并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牧鞒虉D。在步驟S501和S502中，UE可分別同時與另一點對點用戶裝置建立D2D連線且與基站建立蜂窩式連線。在步驟S503中，UE可從基站接收傳輸配置。傳輸配置可包含至少預編碼矩陣。在步驟S504和S505中，UE可分別同時通過蜂窩式連線來傳送第一無線信號，且通過D2D連線來傳送第二無線信號。在步驟S506中，UE可基于所接收的傳輸配置來執(zhí)行干擾消除。舉例來說，UE可使用預編碼矩陣以旋轉第一無線信號和第二無線信號中的至少一者，以使得第一無線信號和第二無線信號相互正交。
[0081]圖6是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者從基站的觀點說明并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牧鞒虉D。在步驟S601中，基站可與第一 UE建立蜂窩式連線。在步驟S602中，基站可執(zhí)行蜂窩式連線的第一信道測量。在步驟S603中，基站可接收D2D連線的第二信道測量。在步驟S604中，基站可配置傳輸配置，所述傳輸配置可包含用于蜂窩式連線和D2D連線的預編碼配置。在步驟S605中，基站可傳送傳輸配置到第一 UE和/或?qū)⒘硪粋鬏斉渲脗魉偷降诙?UE。第一 UE和第二 UE將基于傳輸配置而執(zhí)行信號處理。在步驟S606中，基站將同時從蜂窩式連線和D2D連線接收數(shù)據(jù)傳輸。
[0082]圖7是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例中的一者從通信系統(tǒng)的觀點說明并發(fā)的蜂窩式傳輸與D2D傳輸?shù)牧鞒虉D。在步驟S701中，基站將與第一 UE建立蜂窩式連線。在步驟S702中，第二 UE將與第三UE建立D2D連線?？砂凑杖魏未涡驁?zhí)行步驟S701和S702。在步驟S703中，基站會將傳輸配置傳送到第二 UE?？苫貞谛诺罍y量而執(zhí)行步驟S703。舉例來說，基站與第一 UE之間的蜂窩式信道可由基站或第一 UE測量。D2D信道可由第二 UE或第三UE測量且報告回基站。在步驟S704中，基站可通過蜂窩式連線而傳送第一無線信號到第一 UE。在步驟S705中，第二 UE可通過D2D連線而傳送第二無線信號到第三UE。應注意，步驟S704和S705的序列將為可互換的或還可同時發(fā)生。在步驟S706中，第三UE將基于所接收的傳輸配置而相對于第一無線信號執(zhí)行第二無線信號的干擾消除，其中所接收的傳輸配置可包含預編碼矩陣或MIMO信道矩陣。
[0083]鑒于上述描述，本發(fā)明適用于無線通信系統(tǒng)中，且能夠通過將D2D傳輸與蜂窩式傳輸之間的干擾減到最小來使用MMO天線技術設施并發(fā)的D2D傳輸與蜂窩式傳輸。
[0084]用于本申請案的所揭露實施例的詳細描述中的元件、動作或指令不應解釋為對本發(fā)明來說為絕對關鍵或必要的，除非明確地如此描述。而且，如本文中所使用，用詞“一”可包含一個以上項目。如果打算指僅一個項目，那么將使用術語“單一”或類似語言。此外，如本文中所使用，在多個項目和/或多個項目種類的列表之前的術語“中的任一者”希望包含所述項目和/或項目種類個別地或結合其他項目和/或其他項目種類“中的任一者”、“中的任何組合”、“中的任何多個”和/或“中的多個的任何組合”。另外，如本文中所使用，術語“集合”希望包含任何數(shù)量個項目，包含零個。另外，如本文中所使用，術語“數(shù)量”希望包含任何數(shù)量，包含零。
[0085]在本發(fā)明中，3GPP類的關鍵字或用語僅用作范例以呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明概念；然而，本發(fā)明中呈現(xiàn)的相同概念可由所屬領域的技術人員應用于任何其他系統(tǒng)，例如IEEE802.11、IEEE 802.16、WiMAX 等等。
[0086]在本發(fā)明中，對所屬領域的技術人員來說將明顯的是，基站(BS)或eNB還可為先進基站(advanced base stat1n ;簡稱 ABS)、基站收發(fā)系統(tǒng)(base transceiver system ；簡稱BTS)、接入點、家庭基站、中繼(relay)站、中繼器(repeater)、中間節(jié)點、仲介(intermediary)和/或基于衛(wèi)星的通信基站。
[0087]針對基站而描述的功能還可實施在例如以下各者的實體中:移動管理實體(Mobility Management Entity ；簡稱 MME)、服務網(wǎng)關(Serving Gateway ；簡稱 S-GW)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關(Packet Data Network Gateway ;簡稱F1DN-GW)、服務GPRS支持節(jié)點(Serving GPRS Support Node ;簡稱 SGSN)、網(wǎng)關 GPRS 支持節(jié)點(Gateway GPRS SupportNode ;簡稱GGSN)、移動交換中心(Mobile Switching Center ;簡稱MSC)，以及歸屬用戶服務器(Home Subscriber Server ;簡稱HSS)或維持與用戶信息有關的數(shù)據(jù)庫的節(jié)點。
[0088]從硬件觀點，基站可含有至少(但不限于)發(fā)送器電路、接收器電路、模擬至數(shù)字(A/D)轉換器、數(shù)字至模擬(D/A)轉換器(converter)、處理電路、一個或一個以上天線單元和存儲媒體。發(fā)送器和接收器以無線方式發(fā)送下行鏈路信號和接收上行鏈路信號。接收器可包含執(zhí)行例如低噪音放大、阻抗匹配、混頻、降頻轉換、濾波、放大等操作的功能元件。發(fā)送器可包含執(zhí)行例如放大、阻抗匹配、混頻、升頻轉換、濾波、功率放大等操作的功能元件。模擬至數(shù)字(A/D)或數(shù)字至模擬(D/A)轉換器經(jīng)配置以在上行鏈路信號處理期間從模擬信號格式轉換為數(shù)字信號格式且在下行鏈路信號處理期間從數(shù)字信號格式轉換為模擬信號格式。
[0089]處理電路經(jīng)配置以處理數(shù)字元信號且根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例執(zhí)行與所提出的方法有關的程序。而且，處理電路可視情況耦接到存儲器電路以儲存程序碼、裝置組態(tài)、碼本(codebook)、經(jīng)緩沖的數(shù)據(jù)或永久數(shù)據(jù)等。處理電路的功能可使用例如微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理(digital signal processing ;簡稱DSP)晶片、場可程序化邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array ;簡稱FPGA)等可程序化單元來實施。處理電路的功能還可用單獨電子裝置或積體電路(integrated circuit ;簡稱IC)實施,且處理電路還可用硬件或軟件實施。
[0090]在本發(fā)明中，術語“使用者設備”(UE)可表示各種實施例，其(例如)可包含(但不限于)移動站、先進移動站(advanced mobile stat1n ;簡稱AMS)、服務器、用戶端、臺式電腦、筆記本電腦、網(wǎng)絡電腦、工作站、個人數(shù)字助理(personal digital assistant ;簡稱PDA)、平板個人電腦(personal computer ;簡稱PC)、掃描器、電話裝置、尋呼機(pager)、相機、電視、掌上型視頻游戲裝置、音樂裝置、無線傳感器等等。在一些應用中，UE可為在例如公共汽車、火車、飛機、船只、汽車等移動環(huán)境中操作的固定電腦裝置。
[0091]從硬件觀點，UE也可稱作設備，其包含至少(但不限于)發(fā)送器電路、接收器電路、模擬至數(shù)字(A/D)轉換器、數(shù)字至模擬(D/A)轉換器、處理電路、一個或一個以上天線單元，和視情況選用的存儲器電路。存儲器電路可儲存程序碼、裝置配置、經(jīng)緩沖的數(shù)據(jù)或永久數(shù)據(jù)、碼本等。處理電路也可用硬件或軟件實施。UE的每一元件的功能將類似于針對基站所述且因此將不重復對每一元件的詳細描述。
[0092]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種并發(fā)的蜂窩式裝置間通信方法，適用于包括多個天線的使用者設備，其特征在于，所述方法包括: 與蜂窩式網(wǎng)絡裝置建立蜂窩式連線，且與目標用戶裝置建立裝置間連線； 從所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收傳輸配置； 使用所述多個天線通過所述蜂窩式連線而接收第一無線信號且通過所述裝置間連線而接收第二無線信號，其中所述第一無線信號和所述第二無線信號是在相同頻率上接收；以及 基于從所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的所述傳輸配置而執(zhí)行所述第一無線信號和所述第二無線信號的干擾消除。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在從所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收所述傳輸配置的步驟之前，還包括: 測量所述使用者設備與所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置之間的第一多輸入多輸出天線信道以獲得蜂窩式信道矩陣； 測量所述使用者設備與所述目標用戶裝置之間的第二多輸入多輸出天線信道以獲得裝置間信道矩陣；以及 將所述蜂窩式信道矩陣和所述裝置間信道矩陣傳送到蜂窩式發(fā)送器。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，測量所述使用者設備與所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置之間的所述第一多輸入多輸出天線信道以獲得所述蜂窩式信道矩陣的步驟，還包括: 測量所述使用者設備與所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置的發(fā)送器之間的所述第一多輸入多輸出天線信道以獲得所述蜂窩式信道矩陣；以及 將信道狀態(tài)信息傳送到所述蜂窩式發(fā)送器。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳輸配置包括基于所述使用者設備與所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置之間的第一多輸入多輸出天線信道的蜂窩式信道矩陣、基于所述使用者設備與所述目標用戶裝置之間的第二多輸入多輸出天線信道的裝置間信道矩陣、蜂窩式信道預編碼矩陣和裝置間信道預編碼矩陣。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，基于從所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的所述傳輸配置而執(zhí)行所述第一無線信號和所述第二無線信號的干擾消除的步驟包括: 通過使所述第一無線信號和所述第二無線信號相互正交而基于從所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的所述傳輸配置來對所述第一無線信號和所述第二無線信號執(zhí)行信號處理。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述蜂窩式連線的所述第一無線信號和通過所述裝置間連線的所述第二無線信號是同時接收的。
7.一種并發(fā)的蜂窩式裝置間通信方法，適用于包括多個天線的基站，其特征在于，所述方法包括: 與第一使用者設備建立蜂窩式連線； 執(zhí)行所述蜂窩式連線的第一信道測量； 接收裝置間連線的第二信道測量，其中所述蜂窩式連線和所述裝置間連線是在相同頻譜上； 基于所述第一信道測量和所述第二信道測量而配置傳輸配置；以及 將所述傳輸配置傳送到至少所述第一使用者設備，以消除所述蜂窩式連線與所述裝置間連線之間的干擾。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，將所述傳輸配置傳送到至少所述第一使用者設備的步驟，還包括: 將另一傳輸配置傳送到參與所述裝置間連線的第二使用者設備。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述傳輸配置包括第一預編碼矩陣，且所述另一傳輸配置包括第二預編碼矩陣，以使得所述第一預編碼矩陣和所述第二預編碼矩陣導致所述蜂窩式連線與所述裝置間連線之間的正交性。
10.一種通信系統(tǒng)，其特征在于，包括基站、第一使用者設備、第二使用者設備和第三使用者設備，所述系統(tǒng)包括: 所述基站與所述第一使用者設備建立蜂窩式連線； 所述第二使用者設備與第三使用者設備建立裝置間連線，其中所述第二使用者設備和所述第三使用者設備各自包括多個天線； 所述基站將傳輸配置傳送到所述第二使用者設備； 所述基站通過所述蜂窩式連線而將第一無線信號傳送到所述第一使用者設備且所述第二使用者設備使用所述多個天線通過所述裝置間連線而將第二無線信號傳送到所述第三使用者設備，其中所述第一無線信號和所述第二無線信號是在相同頻率上發(fā)送；以及 所述第三使用者設備基于從所述基站接收的所述傳輸配置而相對于所述第一無線信號執(zhí)行所述第二無線信號的干擾消除。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 所述基站通過測量所述基站與所述第一使用者設備之間的第一多輸入多輸出天線信道而獲得第一信道矩陣；以及 所述基站通過測量所述基站與所述第二使用者設備之間的第二多輸入多輸出天線信道而測量第二信道矩陣。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 所述第三使用者設備通過測量所述第三使用者設備與所述第一使用者設備之間的第三多輸入多輸出天線信道而獲得第三信道矩陣； 所述第三使用者設備通過測量所述第三使用者設備與所述第二使用者設備之間的第四多輸入多輸出天線信道而獲得第四信道矩陣；以及 所述第三使用者設備將所述第三信道矩陣和所述第四信道矩陣傳送到所述基站。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 回應于接收到所述第三信道矩陣和所述第四信道矩陣，所述基站將第一傳輸配置傳送到所述第一使用者設備且將第二傳輸配置傳送到所述第二使用者設備，其中所述第一傳輸配置和所述第二傳輸配置是基于所述第一信道矩陣、所述第二信道矩陣、所述第三信道矩陣和所述第四信道矩陣。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一傳輸配置包括第一預編碼矩陣，以使得所述第一使用者設備使用所述第一預編碼矩陣來發(fā)送所述第一無線信號，且所述第二傳輸配置包括第二預編碼矩陣，以使得所述第二使用者設備使用所述第二預編碼矩陣來發(fā)送所述第二無線信號。
15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三使用者設備基于從所述蜂窩式網(wǎng)絡裝置接收的所述傳輸配置而相對于所述第一無線信號執(zhí)行所述第二無線信號的干擾消除的步驟包括: 通過將所述第二無線信號的相位旋轉成與所述第一無線信號的相位正交而執(zhí)行所述第二無線信號的干擾消除。
【文檔編號】H04B7/04GK104378148SQ201410376393
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權日:2013年8月12日
【發(fā)明者】魏宏宇 申請人:宏碁股份有限公司