УПРАВЛЕНИЕ ПОМЕХАМИ ДЛЯ СВЯЗИ "ОТ УСТРОЙСТВА К УСТРОЙСТВУ" С ПОМОЩЬЮ СЕТИ
INTERFERENCES CONTROL FOR “FROM DEVICE TO DEVICE” COMMUNICATION USING NETWORK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится в целом к области связи «от устройства к устройству» с помощью сети. В частности, изобретение относится к управлению помехами при указанной связи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Связь «от устройства к устройству» (D2D) относится к прямой связи между устройствами. При D2D связи данные, подлежащие передаче от первого устройства ко второму устройству, как правило, не транслируются через какую-либо сотовую сеть. Некоторыми примерами D2D связи согласно известному уровню техники являются связь Bluetooth, связь FlashlinQ и связь WLAN (например, IEEE 802/11), например прямая связь WIFI.
Связь «от устройства к устройству» может быть применена в различных сценариях. Один из таких сценариев - это когда имеется сотовая сеть радиодоступа и есть возможность установления сотового соединения между двумя устройствами. D2D связь в указанных сценариях может являться дополнением к сотовой связи.
Имеется множество ситуаций, когда D2D связь обеспечивает лучшие рабочие характеристики (лучшее качество сигнала, повышенную битовую скорость, меньшую задержку и т.д.), чем сотовая связь. Это может иметь место по причине пространственной близости упомянутых устройств и/или специфического усиления сигнала по протоколу D2D (например, скачкообразное усиление).
В некоторых ситуациях сеть может иметь ограничения (например, из-за перегрузки), которые приводят к тому, что та или иная услуга вообще не может быть предоставлена с использованием сетевого соединения. Тогда D2D связь выступает в качестве альтернативы.
Также имеют место ситуации, когда D2D связь может оказаться более предпочтительной для пользователя устройства (например, из-за расходов на оплату абонентских счетов).
D2D связь может повысить эффективность использования спектра и уменьшить нагрузку на сотовую сеть, особенно в том случае, когда для D2D соединения используют другой спектральный диапазон (например, нелицензированный спектр), отличный от спектрального диапазона сотовой сети (как правило, это лицензированный спектр). Кроме того, поскольку в сотовой связи используется пара «восходящая линия связи - нисходящая линия связи» для каждого из двух устройств, в то время как при D2D соединении используется только одна пара линий связи, эффективность использования спектра повышается даже в том случае, если D2D соединение использует ресурсы спектра сотовой связи. Это действительно и для D2D связи с помощью сети, когда большая часть данных передается через D2D соединение и только малая часть информации должна передаваться через сеть.
D2D связь может представлять собой самоорганизующуюся связь либо связь, реализуемую с помощью сети. Например, сеть сотовой связи может поддерживать D2D соединение путем установки защиты линии D2D связи и/или осуществляя, частично или полностью, управление установлением D2D соединения (например, обнаружение устройства/однорангового устройства и распределение ресурсов). Сеть сотовой связи может также поддерживать D2D связь, обеспечивая управление средой с помехами. Например, при использовании спектра лицензированного оператора для D2D связи может быть обеспечена более высокая надежность, чем при работе в нелицензированном спектре. Для поддержки D2D соединения сеть может также обеспечить синхронизацию и/или частичное либо полное управление радиоресурсами (RRM).
Обнаружение устройства/однорангового устройства при D2D связи, как правило, основано на устройствах, передающих (например, в режиме широковещания) и/или соответственно обнаруживающих «маячковые» (опорные) сигналы. При обнаружении D2D устройства, поддерживаемого сетью, указанная сеть может поддерживать эти устройства путем распределения маячковых ресурсов и предоставления информации о том, что эти устройства можно использовать для формирования и обнаружения маячковых сигналов, используемых в упомянутом процессе обнаружения.
Как правило, маячковый сигнал для устройства может быть основан на идентификационной информации этого устройства либо может быть случайным образом выбран из набора маячковых сигналов. Это применяется в том случае, если указанные маячки распределяются сетью, и в том случае, если они указанной сетью не обеспечиваются (например, после фазы обнаружения (состояния соединения) устройство может случайным образом выбрать маячок и передать маячковую информацию другим устройствам).
Затем эти маячковые сигналы передаются соответствующими (ведущими) устройствами (как правило, на определенных временных интервалах). Тогда прослушивающие (ведомые) устройства не нуждаются в сканировании маячков. Следует заметить, что устройство может выступать только в роли ведущего, только в роли ведомого или того и другого. При обнаружении маячка соответствующее ведомое устройство, как правило, посылает подтверждение соответствующему ведущему устройству, после чего возможно инициирование D2D соединения.
Наличие маячковой сигнализации, распределяемой и координируемой сетью, уменьшает вероятность возникновения конфликтной ситуации между маячками. Кроме того, возможность для ведомых устройств иметь маячковую информацию от ведущего устройства (устройств) позволяет улучшить рабочие характеристики сканирования (например, сокращает время обнаружения, снижает энергопотребление).
При реализации D2D связи с помощью сети эта сеть может также поддерживать устройства путем распределения ресурсов связи и предоставления информации о том, что эти устройства можно использовать для оптимизации указанной связи.
Из анализа сценариев D2D связи видно, что возможно большое количество устройств-кандидатов для D2D связи в окрестности каждого из них, например, в области покрытия конкретного сетевого узла или в меньшей области. Это открывает много возможностей для установления линии D2D связи, но в этой ситуации также возможно наведение помех, создаваемых D2D сигнализацией, например сигнализацией, используемой для обнаружения одноранговых устройств, и иной сигнализацией. Оптимизация, например, рабочих характеристик линии связи и рабочих характеристик системы в указанных сценариях является сложной задачей.
Без участия сети система, как правило, может столкнуться с проблемой появления помех. Таким образом, использование D2D связи с целью значительного увеличения общего трафика на единицу площади может оказаться не таким выгодным, как это ожидалось. Вдобавок, при нахождении слишком большого количества устройств в одной и той же области возможно возникновение серьезной перегрузки, что ограничивает возможность обеспечения приемлемого качества услуг связи.
В работе «Design Aspects of Network Assisted Device - to Device Communications», IEEE Communications Magazine, March 2012, на страницах 170-177, авторов Fodor и др., раскрыты способы обнаружения одноранговых устройств, процедуры физического уровня и алгоритмы управления радиоресурсами для связи «от устройства к устройству», лежащие в основе сотовой инфраструктуры. Указанная сеть может выступать в качестве промежуточного звена в процессе обнаружения путем распознавания кандидатов для D2D связи, координирования распределений времени и частоты для посылки/сканирования маячков, что делает процесс формирования пар более эффективным с точки зрения энергопотребления и повышения быстродействия. Кроме того, узел eNB может присваивать пользовательскому оборудованию роли «клиент-сервер», в том числе в случае, когда оба устройства передают и принимают известные опорные сигналы демодуляции (DMRS) для оценки качества канала. Параметры D2D DMRS передаются на оба устройства из пары D2D связи, а затем результаты измерения DMRS могут быть сообщены узлу eNB для выбора режима, управления мощностью и выполнения других функций RRM под управлением узла eNB.
Таким образом, имеется потребность в альтернативных подходах к связи «от устройства к устройству» с помощью сети. В частности, имеется потребность в подходах, обеспечивающих эффективное управление помехами при осуществлении связи «от устройства к устройству» с помощью сети.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следует подчеркнуть, что используемый в этом описании термин «содержит/содержащий» употребляется для определения наличия заявленных признаков, целых объектов, этапов или компонент, но не исключает присутствия или добавления одного или нескольких других признаков, целых объектов, этапов, компонент или их групп.
Целью изобретения является обеспечение подходов к управлению помехами для связи «от устройства к устройству» с помощью сети. В частности, целью является обеспечение эффективных подходов к управлению помехами для связи «от устройства к устройству» с помощью сети.
Описанные здесь варианты осуществления могут быть использованы в различных сценариях. Например, некоторые варианты осуществления могут быть использованы на фазе обнаружения однорангового устройства для D2D связи, на фазе установления D2D соединения и/или на фазе продолжения D2D связи.
Варианты осуществления изобретения нацелены на решение проблемы управления помехами в сценариях D2D связи. Как было здесь описано, сеть обеспечивает управление помехами на основе точной информации от разных устройств согласно некоторым вариантам осуществления изобретения. Преимуществом является то, что можно избежать необязательных жестких ограничений на D2D связь и/или можно избежать возникновения неконтролируемой ситуации с помехами (например, при эскалации помех).
В некоторых вариантах осуществления изобретения содержится способ для первого устройства беспроводной связи, выполненного с возможностью выполнения связи «от устройства к устройству». Способ содержит определение критерия помех и/или ситуации с помехами, связанной со вторым беспроводным устройством, и передачу на сетевой узел сообщения с запросом на управление помехами, связанного с критерием помех и/или ситуацией с помехами.
В некоторых вариантах осуществления содержится способ для сетевого узла, выполненного с возможностью обеспечения поддержки связи «от устройства к устройству». Способ содержит прием от первого устройства беспроводной связи, выполненного с возможностью выполнения связи «от устройства к устройству», сообщения с запросом на управление помехами, относящегося к критерию помех и/или ситуации с помехами, и передачу сообщения для управления помехами по меньшей мере на одно из устройств: первое устройство беспроводной связи, второе устройство беспроводной связи и третье устройство беспроводной связи.
Первое устройство может вовлечено (или настроено) в D2D связь с третьим устройством, а второе устройство может инициировать помехи для этой связи.
Критерий помех и/или ситуация с помехами может содержать одну или несколько величин: максимальную мощность передачи для второго устройства, максимальную мощность приема первого устройства для приема передач от второго устройства, требуемую настройку мощности (например, ниже на несколько дБ, ниже на одну единицу управления мощностью и т.д.). Это может быть определено автономно первым устройством, испытывающим помехи (например, путем определения того, насколько велика мощность помех, которую он может допустить), или с помощью второго устройства-источника помех и/или сетевого узла.
Например, способ для первого устройства может содержать передачу на сетевой узел запроса на тестовую сигнализацию второго устройства (например, маячковая сигнализация или другой подходящий звуковой сигал, предпочтительно с известной мощностью передачи) и определение ситуации с помехами и/или критерия помех на основе приема тестовой сигнализации второго устройства. Способ может, кроме того, содержать прием от сетевого узла информации тестовой сигнализации второго устройства. Таким образом, управление помехами может быть инициировано первым устройством.
Способ для сетевого узла может содержать прием от первого устройства запроса на тестовую сигнализацию второго устройства и передачу команды на тестовую сигнализацию на второе устройство. Способ может также содержать распределение ресурсов тестовой сигнализации для второго устройства и передачу на первое устройство информации тестовой сигнализации второго устройства (содержащей информацию о распределении). Команда на тестовую сигнализацию для второго устройства может содержать информацию о распределении.
В некоторых вариантах осуществления управление помехами может быть инициировано сетевым узлом. Например, способ для сетевого узла может содержать передачу на второе устройство команды на тестовую сигнализацию и передачу на первое устройство информации тестовой сигнализации второго устройства. Способ также может содержать распределение ресурсов тестовой сигнализации для второго устройства. Команда на тестовую сигнализацию для второго устройства и информация тестовой сигнализации второго устройства для первого устройства может содержать информацию о распределении.
Способ для первого устройства может содержать прием от сетевого узла информации тестовой сигнализации второго устройства и определение ситуации с помехами и/или критерия помех на основе приема тестовой сигнализации второго устройства.
Сообщение для управления помехами, переданное сетевым узлом, может содержать инструкции по настройке передачи по меньшей мере для одного из устройств: первого, второго и третьего. Инструкции по настройке передачи могут содержать инструкции по настройке мощности передачи. Инструкции по настройке передачи могут содержать инструкции по настройке шаблона передачи (то есть какие временные ресурсы используются для передачи). Инструкции по настройке передачи могут содержать инструкции по настройке частоты передачи (например, какую частоту несущей следует использовать). Инструкции по настройке передачи могут содержать инструкции по настройке ресурсов передачи (например, распределение времени/частоты для сигнализации OFDM). Инструкции по настройке передачи могут содержать инструкции по настройке скорости передачи данных.
В некоторых вариантах осуществления сообщение об управлении помехами, переданное сетевым узлом, также может содержать инструкции по настройке приема по меньшей мере для одного из устройств: первого, второго и третьего. Например, если сеть указывает на необходимость изменения частоты передачи, выполняемой третьим устройством, первое устройство должно быть об этом проинформировано, с тем чтобы оно смогло настроить соответствующим образом свою частоту приема.
Таким образом, в некоторых вариантах осуществления содержится способ определения испытываемого уровня помех на первом устройстве, инициированных вторым устройством. Если определено, что испытываемый уровень помех слишком высок (например, превышает пороговое значение), то согласно этому способу предпринимается попытка его уменьшения. Данный способ содержит посылку первым устройством (имеющим определенный уровень помех) информации в сеть (например, в сетевой узел), содержащую запрос для этой сети предпринять действие, направленное на уменьшение помех. Сеть может отреагировать на это соответствующим образом одним или несколькими различными путями.
Сеть может определить, имеется ли возможность у второго устройства (то есть устройства-источника помех) снизить свою мощность передачи. Сеть может послать запрос на устройство-источник помех на уменьшение его мощности передачи на основе информации, полученной от первого устройства.
Сеть может запросить, чтобы первое устройство модифицировало шаблон TX/RX (передача/прием). Это может быть сделано для того, чтобы уменьшить влияние помех от других линий D2D связи. Сеть может предоставить информацию о том, каким образом следует модифицировать шаблон TX/RX.
Сеть может запросить, чтобы второе устройство модифицировало шаблон TX/RX (передача/прием). Это может быть сделано для того, чтобы уменьшить влияние помех от других линий D2D связи. Сеть может предоставить информацию о том, каким образом модифицировать шаблон TX/RX.
В некоторых вариантах осуществления определение помех инициируется первым устройством. В некоторых вариантах осуществления определение помех инициируется сетью. Например, способ может содержать запрос сетью, чтобы второе устройство послало сигнал, а первое устройство прослушало этот сигнал. Это может быть выполнено для того, чтобы определить уровень помех, вызванных вторым устройством.
Некоторые варианты осуществления содержат устройство в первом устройстве беспроводной связи, выполненном с возможностью выполнения связи «от устройства к устройству». Это устройство содержит определитель помех, выполненный с возможностью определения критерия помех и/или ситуации с помехами, связанной со вторым устройством беспроводной связи, и передатчик, выполненный с возможностью передачи на сетевой узел сообщения с запросом на управление помехами, относящегося к критерию помех и/или ситуации с помехами. Это устройство также может содержать приемник, выполненный с возможностью приема сигналов и информации, как в приведенных выше примерах.
Некоторые варианты осуществления содержат устройство беспроводной связи, выполненное с возможностью выполнения связи «от устройства к устройству», и содержащее вышеупомянутое устройство.
В некоторых вариантах содержится устройство в сетевом узле, выполненном с возможностью обеспечения поддержки связи «от устройства к устройству». Такое устройство содержит приемник, выполненный с возможностью приема сообщения с запросом на управление помехами, относящегося к критерию помех, от первого устройства беспроводной связи, выполненного с возможностью выполнения связи «от устройства к устройству». Это устройство также содержит передатчик, выполненный с возможностью передачи сообщения для управления помехами по меньшей мере на одно из устройств: первое устройство беспроводной связи, второе устройств беспроводной связи и третье устройство беспроводной связи. Это устройство также может содержать распределитель, выполненный с возможностью распределения ресурсов тестовой сигнализации для второго устройства.
Некоторые варианты осуществления содержат сетевой узел, выполненный с возможностью обеспечения поддержки связи «от устройства к устройству» и содержащий вышеупомянутое устройство.
Некоторые варианты осуществления содержат компьютерный программный продукт, содержащий компьютерночитаемый носитель, имеющий компьютерную программу, содержащую программные команды, причем эта компьютерная программа выполнена с возможностью загрузки в блок обработки данных и выполнена с возможностью инициирования выполнения способа согласно любому из приведенных здесь примеров, когда упомянутая компьютерная программа исполняется упомянутым блоком обработки данных.
Преимущество некоторых вариантов осуществления состоит в том, что изобретение обеспечивает эффективный подход к управлению помехами при реализации D2D связи. Например, при инициировании управления помехами устройством, испытывающим помехи, ни один из ресурсов не расходуется впустую из-за измерений помех для тех устройств, функционирование которых не ухудшается под воздействием помех. Этот подход применим к ситуациям, когда управление помехами инициируется сетевым узлом на основе информации о качестве сигнала, поступающей от одного или нескольких устройств.
Другое преимущество некоторых вариантов осуществления состоит в возможности поддержания помех, например, на достаточно низком уровне без необходимости ограничения возможностей передачи для D2D связи. Например, поскольку критерий помех определяется устройством, испытывающим помехи, соответствующая адаптация передачи, выполняемой устройством-источником помех, может быть согласована с указанным критерием помех. Таким образом, если адаптация реализуется на основе снижения мощности передачи, мощность передачи можно снизить настолько, насколько это необходимо, чтобы избежать помех, но не более того (тем самым обеспечивая максимальное качество D2D связи для устройства-источника помех при выполнении условий, заданных устройством, испытывающим помехи).
Дополнительное преимущество некоторых вариантов осуществления состоит в том, что имеется возможность эффективным путем оценить параметры радиосвязи, используемые для D2D связи.
Еще одно преимущество некоторых вариантов заключается в обеспечении эффективного (с точки зрения использования спектра) варианта для определения помех при выполнении D2D связи с помощью сети.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие цели, признаки и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания вариантов изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, где:
фиг. 1а и 1b - схематические представления устройств в сети согласно некоторым вариантам изобретения;
фиг. 2 - комбинированная блок-схема и схема сигнализации, где показаны примерные способы и сигнализация согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;
фиг. 3а - комбинированная блок-схема и схема сигнализации, где показаны примерные способы и сигнализация согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;
фиг. 3b - схема сигнализации, где показан пример сигнализации согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;
фиг. 4 - схема, где показан пример настройки шаблона передачи согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;
фиг. 5 - блок-схема, где показан пример устройства согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;
фиг. 6 - блок-схема, где показан пример устройства согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;
фиг. 7 - схематическое представление компьютерно-читаемого носителя согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заметим, что используемые здесь D2D протоколы/связь/соединение относятся к любому известному или будущему подходящему D2D приложению. Примеры этого включают в себя, но не только: Bluetooth, WLAN (прямая связь WIFI), FlashlinQ, использующие спектр сотовой связи. Например, D2D связь с помощью сети может использовать ресурсы восходящей линии связи и/или нисходящей линии связи сотового спектра, распределенные сетевым узлом. В качестве альтернативы D2D связь с помощью сети может использовать нелицензированный спектр, например полосу ISM на 2,45 ГГц. D2D связь может относиться к дуплексной связи с временным либо частотным разделением каналов (TDD или FDD). Сетевой узел может накладывать ограничения на D2D связь (в частности, при использовании спектра сотовой связи и/или лицензированного спектра), например на управление мощностью, а именно на максимально допустимую мощность передачи и/или на команды управления мощностью.
Аналогичным образом, заметим, что сотовые протоколы/связь/соединение при их использовании здесь относятся к любому известному (или будущему) подходящему сотовому приложению. Примеры этого включают в себя, но не только: стандарты сотовой связи 3GPP (например, GSM, WCDMA, TD-SCDMA, LTE), WLAN и даже сети «от устройства к устройству».
Сетевой узел может, например, содержать базовую станцию, узел NodeB, узел eNodeB или точку доступа WLAN, а сеть может содержать соответствующий набор сетевых узлов и других сетевых компонент.
Сетевым узлом может быть любая подходящая часть сети (например, обслуживающий или управляющий узел), например базовая станция сотовой сети, ретрансляционный узел, точка беспроводного доступа или узел базовой сети.
Внедрение D2D связи с помощью сети позволяет обеспечить координацию помех. Для этого, как правило, может потребоваться, чтобы сеть и, возможно, также устройства, соединенные для D2D связи, имели информацию о ситуации с помехами. Информация об отношении сигнал/помехи (получение которой является сложной задачей), как правило, недостаточна для определения того, являются ли помехи проблемой в конкретной ситуации. Являются ли помехи проблемой, как правило, также зависит от других аспектов, таких как, например, поддерживаемая в данный момент скорость передачи данных в D2D линии, и от вероятности помех. Таким образом, целью представленных здесь вариантов осуществления изобретения является обеспечение эффективного и точного подхода к оценке помех и управлению помехами.
Далее описываются варианты осуществления изобретения, в которых использованы подходы к управлению помехами при выполнении связи «от устройства к устройству» с помощью сети.
Оценка D2D линии, поддерживаемой сетью, может быть обеспечена согласно нескольким приведенным в качестве примера подходам. Она может оказаться полезной, например, при централизованной координации помех. Централизованная (то есть выполняемая с помощью сети) координация помех D2D связи, как правило, требует, чтобы сетевой узел (а возможно, также и устройства-участники D2D связи) по меньшей мере частично были осведомлены о текущей ситуации с помехами (или в более общем случае о применяемых параметрах радиосвязи).
В некоторых вариантах предлагается подключить сеть к управлению различными параметрами передачи разных линий, используемых для D2D связи. Параметры передачи могут содержать, например, скорость передачи данных, мощность передачи и/или частоту. Управление помехами может (по меньшей мере частично) быть основано на измерениях, выполняемых одним или несколькими устройствами, способными осуществлять D2D связь. Эти измерения могут быть запрошены одним или несколькими устройствами и поддерживаться сетью, либо эти измерения могут быть инициированы самой сетью. В обоих случаях сеть может предпринять некоторые действия на основе выполненных измерений. В некоторых вариантах измерения инициируются и выполняются одним или несколькими устройствами, способными осуществлять D2D связь автономно, а затем сеть может предпринять некоторые действия на основе выполненных измерений.
На фиг. 1а схематически представлены устройства 10, 20, 30, 60, 70, 80 в сети, содержащей пункт 50 с базовой станцией (сетевым узлом) 40. Сетевой узел 40 соединен с каждым из устройств 10, 20, 30, 60, 70, 80 через соответствующие беспроводные линии 15, 25, 35, 65 (на этом чертеже показаны не все линии). Указанные устройства имеют возможность осуществления D2D связи. Вдобавок, могут быть устройства (не показаны), которые не способны использовать D2D связь.
Поскольку устройства 10 и 20 географически близки друг другу, условия радиосвязи для осуществления прямой связи между ними в этом примере являются весьма благоприятными. Таким образом, сетевой узел (через линии 15 и 25) помогает установить беспроводную D2D линию 12. Аналогичным образом, устройства 30 и 60 соединены через D2D линию 62, а устройства 70 и 80 соединены через D2D линию 72.
Здесь также показана ситуация с возможными помехами (см. ссылочную позицию 71) между устройствами 60 и 70. Устройства 10 и 20 можно рассматривать как одну группу 91, где устройства релевантны друг для друга (в данном случае в отношении потенциального D2D соединения через линию 12), а устройства 30, 60, 70 и 80 можно рассматривать как другую группу 92, где устройства релевантны друг для друга (в данном случае в отношении D2D соединений через линии 62 и/или 72, а также с точки зрения помех 71).
Связь может быть основана либо на схеме FDD, либо на схеме TDD. Кроме того, сетевой узел (или другой блок сети) может участвовать в управлении распределением временных/частотных ресурсов терминалам для связи по линии UL/DL, а также ресурсов для потенциальной D2D связи (которыми могут быть, например, ресурсные блоки или т.п. в случае, когда система сотовой связи функционирует согласно стандарту 3GPP LTE). Сетевой узел может также управлять мощностью передачи при выполнении D2D связи таким образом, чтобы не вызывать помехи в обычном (сотовом) трафике (например, между устройствами и сетевым узлом).
На фиг. 1b схематически представлены устройства 10, 20, 30, 60, 70, 80 в сети, содержащей пункт 50 с базовой станцией (сетевым узлом) 40. На фиг. 1b показана ситуация на более поздний момент времени по сравнению с фиг. 1b. На фиг. 1b устройство 70 переместилось и находится теперь в другом месте. Устройства 70 и 80 все еще соединены через D2D линию 72. Однако устройство 70 теперь находится далеко от устройства 60 и ситуация с помехами по сравнению с фиг. 1а изменилась. Теперь ситуация с потенциальными помехами между устройствами 20 и 70 показана под ссылочной позицией 73. Таким образом, устройства 10, 20, 70 и 80 теперь можно рассматривать как одну группу 93, в которой устройства релевантны друг для друга, а устройства 30 и 60 можно рассматривать как другую группу 94 релевантных друг для друга устройств.
Положим, что к базовой станции (40) подсоединены четыре устройства (30, 60, 70, 80), способные осуществлять D2D связь, как показано на фиг. 1а. Кроме того, положим, что устройства 60 и 70 могут вызывать взаимные помехи.
Согласно некоторым вариантам осуществления устройства 60 и/или 70 по фиг. 1а (и соответственно устройства 70 и/или 20 по фиг. 1b) определяют критерий для испытываемых помех, после чего передают сообщение с запросом на управление помехами на сетевой узел 40 на основе определенного критерия помех. Затем сетевой узел может дать команду устройству-источнику помех для соответствующей адаптации.
Например, такой критерий может содержать указание о максимально допустимой модности помех на приемнике соответствующего устройства, а сообщение с запросом на управление помехами может содержать указание понизить мощность передачи устройства-источника помех, если мощность помех при приеме превышает максимально допустимую мощность помех.
Этот процесс может быть инициирован сетевым узлом или соответствующим устройством, когда предполагается, что помехи возможны, либо когда они обнаружены.
В некоторых вариантах сетевой узел может распределить ресурсы тестовой сигнализации для устройств-источников помех и передать информацию, касающуюся этого распределения, на устройства-источники помех и устройства, испытывающие помехи. Затем устройства-источники помех передают соответствующие тестовые сигналы. Устройства, испытывающие помехи, осуществляют текущий контроль тестовых сигналов и определяют критерий помех на основе измерений, выполненных с использованием принятых тестовых сигналов.
Указанный процесс в сетевом узле может быть инициирован сетевым узлом или соответствующим устройством, когда предполагается, что помехи возможны, либо когда они обнаружены.
В некоторых вариантах осуществления для настройки устройства-источника помех исходя из определенного критерия, возможно, понадобится определить потери в тракте между устройствами 60 и 70. Например, если определенный критерий содержит максимально допустимую мощность помех на приемнике устройства, испытывающего помехи, то необходимо определить максимально допустимую мощность передачи устройства-источника помех.
Потери в тракте между различными устройствами могут быть известны либо не известны (для сети и/или соответствующим устройствам). Потери в тракте можно оценить, например, путем выполнения (по меньшей мере частично) нижеследующего способа (как правило, перед установлением D2D соединения), как показано на фиг. 2.
На фиг. 2 представлена комбинированная блок-схема и схема сигнализации, иллюстрирующая примерные способы 100 и 200, выполняемые сетевым узлом 101 (например, сетевым узлом 40 по фигурам 1а и 1b) и устройством (UE) 201, способным осуществлять D2D связь (например, одно или несколько устройств 60 и 70 по фиг. 1а и/или одно или несколько устройств 70 и 20 по фиг.1b) соответственно, и иллюстрирующая сигнализацию между ними согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
При реализации D2D связи с помощью сети эта сеть может поддерживать устройства в процессе обнаружения однорангового устройства. Обнаружение устройства, как правило, основано на передаче (например, широковещательной передаче) и обнаружении маячковых сигналов. В процессе обнаружения устройств, поддерживаемом сетью, сеть может поддерживать устройства путем распределения ресурсов и предоставления информации, которую могут использовать устройства для формирования и обнаружения маячковых сигналов, используемых для упомянутого обнаружения.
Таким образом, маячок, или маячковый сигнал, может представлять собой сигнал, передаваемый в режиме широковещания от устройства (например, устройства беспроводной связи), что позволяет другим устройствам заметить присутствие данного устройства. Мощность передачи может быть фиксированной или переменной. Как правило, это можно использовать для обнаружения однорангового устройства в сценариях D2D связи, как упоминалось выше, но также может быть использовано в других сценариях (например, при измерении помех). В некоторых приложениях маячком может называться тип опорного сигнала или сигнала синхронизации.
Передача маячка может иметь место в нелицензированном спектре или в лицензированном спектре. Аналогичным образом, D2D связь может использовать нелицензированный спектр или лицензированный спектр не обязательно в зависимости от того, какой спектр был использован для передачи маячка.
На фиг. 2 показан один возможный подход, который можно использовать в процессе обнаружения однорангового устройства. Он включает в себя структурированное распределение маячков и может создать информацию о потерях в тракте в виде единого результата измерений.
Если уже имеются другие устройства, способные выполнять D2D связь, зарегистрированные в сетевом узле, сетевой узел распределяет им маячковые ресурсы (110), как показано на фиг. 2. Указанное распределение (и/или перераспределение), показанное под ссылочными позициями 110 и 125 (описанными ниже), может выполняться эффективным образом. Далее перед описанием фиг. 2 описываются некоторые варианты осуществления, обеспечивающие эффективное распределение ресурсов.
В некоторых вариантах осуществления, возможно, окажется выгодным минимизировать общее количество передач маячка. Например, одновременная передача маячка может быть разрешена только одним устройством, при этом другие устройства должны выполнять прослушивание каналов. Таким образом, распределение передач маячка может сначала разрешить передачу маячка первому устройству, затем второму устройству, затем третьему устройству и т.д.
Этот подход можно применить к устройствам, способным осуществлять D2D связь и зарегистрированным в сетевом узле, либо к группе устройств, способных осуществлять D2D связь и зарегистрированных в сетевом узле (например, к группе близко расположенных друг к другу устройств в одном и том же географическом регионе, или, в противном случае, когда эти устройства способны с большой вероятностью устанавливать между собой D2D связь). В последнем случае распределение передач маячка сначала разрешает передачу первому устройству из первой группы и первому устройству из второй группы одновременно, затем второму устройству из соответствующих групп и т.д. В указанном примере устройствам первой группы предлагается осуществлять прослушивание только для маячков, переданных для первой группы, и аналогичным образом для устройств второй группы.
Указанный подход обеспечивает преимущество, заключающееся в использовании структурированной схемы передачи маячков, которая минимизирует количество маячков, передаваемых в соте/области. Также минимизируется вероятность появления взаимных помех между маячками, а также создание помех маячками для другой сигнализации, относящейся к данной соте. Это достигается без сокращения объема информации, которую можно извлечь из процесса обработки маячков.
В некоторых вариантах осуществления, возможно, окажется выгодным минимизировать общее количество передач маячков и/или общий объем текущего контроля маячков. Заметим, что для указанной цели параметры тракта сигнала от первого устройства на второе устройство скорее всего одинаковы или по меньшей мере близки к параметрам тракта сигнала в противоположном направлении (по меньшей мере в случае, если для связи в обоих направлениях используется примерно одна и та же полоса частот, например TDD, но также, возможно, подойдет и FDD, поскольку среднее затухание в линии связи, как правило, в высокой степени согласуется со схемой FDD). Таким образом, для определения возможностей D2D связи и/или для оценки параметров сигнализации потенциальной D2D линии связи, возможно, окажется достаточным разрешить передачу маячка только одному из двух устройств, при этом другое устройство получает указание на прослушивание.
Следуя этому принципу, распределение маячковых ресурсов (всем устройствам, способным осуществлять D2D связь и зарегистрированным в сетевом узле, либо группе устройств) может быть настроено без активации прослушивания, после того как устройство передало распределенный ему маячок. Таким образом, распределение передач маячка сначала может разрешить первому устройству передать маячок и дать указание другим устройствам выполнять прослушивание, затем разрешить второму устройству передать маячок и указать другим устройствам (исключая первое устройство) выполнять прослушивание, затем разрешить третьему устройству передать маячок и указать другим устройствам (кроме первого и второго) выполнять прослушивание и т.д.
Этот подход дает дополнительное преимущество, состоящее в минимизации среднего времени прослушивания маячка, выполняемого устройством, а значит, минимизации энергопотребления.
В некоторых вариантах ресурс передачи маячка может быть выделен только одному или нескольким устройствам, которые изменили свое местоположение (сравните положения устройства 70 на фигурах 1а и 1b). Указанное изменение местоположения может, например, содержать вход в соту, но также может содержать перемещение устройства в границах соты (например, перемещение, обнаруженное оборудованием позиционирования, имеющимся в устройстве, таким как GPS). Таким образом, после перемещения устройства ему сетевым узлом может быть выделен ресурс передачи маячка, который также может указать другим устройствам на необходимость выполнения соответствующего прослушивания. Сеть может дать указание на прослушивание всем устройствам в соте, способным осуществлять D2D связь. В качестве альтернативы, сеть может дать упомянутые указания устройствам из одной группы, как было описано выше. Эта группа может представлять собой группу, к которой принадлежит указанное устройство, в соответствии с предыдущим местоположением, и/или группу, к которой принадлежит устройство, в соответствии с текущим местоположением. Например, при обнаружении небольшого перемещения указание на прослушивание может быть выдано только группе, к которой данное устройство принадлежало ранее, в то время как при обнаружении большого перемещения или при обнаружении смены соты указание на прослушивание может быть передано новой группе (или всем устройствам). В некоторых вариантах осуществления устройствам, которые не переместились, ресурсы передачи маячка не выделяются.
Изменение местоположения устройства может быть обнаружено автономно сетевым узлом (например, в случае смены соты) либо может быть обнаружено сетевым узлом посредством сигнализации от устройства к сетевому узлу (например, с использованием оборудования GPS в устройстве, определяющего перемещение в границах соты). Другой вариант обнаружения возможного изменения местоположения может содержать оценку того, изменились ли соответствующие радиоканалы.
В некоторых вариантах в качестве носителя маячковой информации используют короткий, а значит, эффективный локальный идентификатор устройства (LDID). Этот локальный идентификатор устройства выделяется в сетевом узле для соответствующего глобального идентификатора устройства (GDID), пересылаемого устройством в сетевой узел.
Каждый идентификатор GDID может быть связан по существу с устройством или с одной (возможно, одной из нескольких) подпиской, используемой устройством. Кроме того, устройство (или подписка) могут быть связаны, например, с разными GDID для разных услуг (предлагаемых или запрашиваемых устройством). Одним из примеров является использование идентификатора IMSI в качестве GDID. Примером существования нескольких GDID для одного устройства может являться торговый автомат, продающий несколько видов напитков, каждый из которых имеет собственный GDID. Идентификатор GDID может быть представлен, например, в виде комбинации идентификатора, специфического для подписки, и ID, специфического для услуги. Идентификаторы GDID, как правило, связаны с устройствами независимо от местоположения или текущей области отслеживания либо сотовой ассоциации этого устройства.
Набор возможных идентификаторов LDID, поддерживаемых в сетевом узле, может быть предназначен для минимизации перекрестной корреляции или максимизации кодового расстояния между соответствующими маячками. Поднабор идентификаторов LDID, используемых в конкретный момент времени, также может быть выбран с учетом указанных условий. Размер поднабора идентификаторов LDID, используемых в конкретный момент времени, может зависеть, например, от текущего количества устройств, способных осуществлять D2D связь в соте, или от текущего количества активных D2D устройств в данной соте. Таким образом, количество и/или характеристики идентификаторов локального устройства, используемых сетевым узлом для D2D связи в соте, можно определить с использованием одного или нескольких критериев. Примеры критериев включают в себя, но не только: текущее количество устройств, способных осуществлять D2D связь и работающих в данной соте, корреляционная характеристика идентификаторов LDID, общее количество доступных идентификаторов LDID, идентификаторы LDID, используемые соседними сетевыми узлами, и т.д.
Вновь обратимся к фиг. 2, где новое устройство (UE 201) начинает регистрацию в сетевом узле 101 (этап 215), например, путем передачи сообщения 216 с запросом регистрации, после чего сетевой узел 101 регистрирует новое устройство 201 на этапе 115, например, путем передачи ответного сообщения 217 о регистрации. В этом примере регистрация нового устройства представлена как опция, поскольку последующие действия могут иметь место даже в том случае, если новое устройство уже зарегистрировано в сетевом узле.
На этапе 220 устройство 201 передает сообщение о технической возможности D2D связи (например, запрос на D2D доступ) на сетевой узел 101, который получает это сообщение на этапе 120. Сообщение о технической возможности D2D связи может быть передано в виде сообщения 221, как показано на фиг. 22. В качестве альтернативы этапы 220 и 120 могут являться частью процедуры 215, 115 регистрации, при которой в этом случае сообщение о возможности D2D может содержаться в сообщении 216 с запросом регистрации. Сообщение о технической возможности D2D связи может содержать один или несколько глобальных идентификаторов устройства, связанных с устройством 201.
На этапе 125 сетевой узел 101 распределяет маячковые ресурсы для устройства 201 таким же образом, как это было описано в связи с этапом 110. Если это применяется, то сетевой узел 101 может также перераспределить уже распределенные ресурсы других устройств на основе новых параметров на этапе 125.
Сообщение 231 с запросом конфигурации маячков может быть (но не обязательно) передано на этапе 230 устройством 201 и принято на этапе 130 сетевым узлом 101.
Сетевой узел 101 либо в качестве ответа на сообщение 231 с запросом конфигурацию маячков, либо автономно может на этапе 135 передать информацию, касающуюся распределенных маячковых ресурсов, для устройств 201 с использованием сообщения 237. Аналогичным образом в качестве ответа на сообщение 231 с запросом конфигурации маячков или автономно сетевой узел 101 передает на этапе 140 информацию, касающуюся распределенных маячковых ресурсов для других устройств, используя сообщение 242. В некоторых вариантах сетевой узел может принять информацию, касающуюся распределенных маячковых ресурсов, для соседних сетевых узлов.
В указанных вариантах осуществления передача маячковой информации на этапах 135 и 140 может, кроме того, содержать передачу информации, касающейся распределенных маячковых ресурсов для устройств в соте сетевого узла 101, на соседние сетевые узлы, используя либо одно, либо несколько сообщений 237 и 242, либо отдельное сообщение (не показано).
Передача маячковой информации на этапе 140 может, кроме того, содержать передачу информации, касающейся распределенных маячковых ресурсов для устройств в других соседних сотах, с использованием сообщения 242. Передачи на этапах 135 и 140 могут представлять собой объединенные передачи на устройство 201 и другие устройства (например, широковещательную передачу информации) или использовать канал, доступный всем устройствам. В качестве альтернативы или как дополнение передачи на этапах 135 и 140 могут содержать отдельные передачи на устройство 201 и другие устройства соответственно (например, с использованием специальной сигнализации).
Информацию, касающуюся распределенных маячковых ресурсов, можно использовать для определения того, каким образом передавать и/или принимать (или обнаруживать) маячковый сигнал.
Информация, касающаяся распределенных маячковых ресурсов для передач 237, 242, может, например, содержать локальный идентификатор устройства, маячковую подпись, форму маячкового сигнала, шаблон маячкового сигнала (например, шаблон по времени и/или по частоте; информацию о том, где следует использовать форму/подпись маячкового сигнала, и/или определение того, каким образом следует повторить форму/подпись маячкового сигнала) и/или мощность передачи маячка (минимальная/действительная/максимальная). Мощность передачи маячка может содержать одно или несколько из следующих значений: максимально допустимую мощность передачи, минимальную разрешенную мощность передачи, разрешенный диапазон мощности передачи и схему измерения мощности передачи (например, использовать разную мощность передачи для разных временных/частотных ресурсов).
В некоторых вариантах действия на этапе 125 могут составлять часть процедуры 215, 115 регистрации, а часть (например, LDID) или вся информация, относящаяся к действиям 237 и 242, может быть включена в сообщение 217 с запросом регистрации.
Передача на этапе 140 информации о распределении, касающейся других устройств, может быть основана на том, какие устройства имеют перспективу установления D2D связи с новым устройством 201 (например, имеют аналогичные возможности для выполнения D2D связи в смысле географической близости, имеют хорошие параметры радиосвязи в потенциальной D2D линии и т.д.). Указанная информация может храниться для каждого устройства вместе с информацией о распределении маячков в сетевом узле (или вместе с любыми другими подходящими идентификационными данными о сети).
На этапе 235 устройство 201 принимает информацию, касающуюся его собственных распределенных маячковых ресурсов, и использует ее для передачи маячка на этапе 245. Передача маячка может выполняться с использованием любого подходящего (уже известного или будущего) способа. Например, может быть отображена на модуляцию (согласно применяемому стандарту) и передана подпись маячка. Шаблон передачи может представлять собой временные/частотные ресурсы, подлежащие использованию для передачи подписи. Указанные ресурсы могут быть представлены в единственном экземпляре или соответствовать шаблону повторения. Этот шаблон может быть регулярными или нерегулярным во временной области, а также может быть сдвинут по частоте регулярным или нерегулярным образом. Этот частотный сдвиг может иметь место между двумя случаями передачи шаблона, а также может представлять собой частотный сдвиг ресурсов в конкретном сеансе передачи маячков. Шаблон передачи, кроме того, может включать в себя время запуска и время остановки для указанного шаблона.
Передача маячков может быть остановлена, например, если удовлетворяется условие остановки, если достигнут конец шаблона передачи или если истекло время таймера.
На этапе 240 устройство 201 принимает информацию, касающуюся распределенных маячковых ресурсов других устройств. Эта информация используется на этапе 250 для текущего контроля только соответствующих маячковых ресурсов. В некоторых вариантах устройство дает возможность своему приемнику работать на временных интервалах, где ожидаются маячковые сигналы согласно принятым сообщениям о конфигурации маячков.
Заметим, что одно или несколько действий, описанных в этом примере как опционные, в других примерах могут быть не опционными. Аналогичным образом одно или несколько действий, описанных в этом примере как не опционные, в других примерах могут быть опционными.
В данном примере этапы 135, 235, 245 описаны как опционные. Они применимы только для устройств, действующих в качестве ведущих устройств.
Как упоминалось ранее, ведущие устройства передают маячковые сигналы, а ведомые устройства сканируют маячки. Следует заметить, что устройство может играть роль только ведущего, только ведомого или обе эти роли.
В зависимости от ситуации (например, посланный маячок, параметры радиосвязи и т.д.) маячок на этапе 255 может или не может быть обнаружен. Процесс обнаружения может быть основан на использовании любого подходящего (известного или будущего) алгоритма. Например, обнаружение может содержать одну или несколько из следующих операций: обнаружение сигнала, обнаружение энергопотребления, корреляцию с одной или несколькими известными последовательностями, а также декодирование кодированного сообщения. Процедура 250, 255 обнаружения может быть завершена, как только будет обнаружен один маячковый сигнал или поднабор маячковых сигналов (каждый обнаруженный маячковый сигнал, связанный, как правило, с отдельным идентификатором LDID и/или отдельным устройством). Упомянутая процедура также может заканчиваться по истечении конкретного (заранее установленного или динамически изменяемого) временного интервала, например по истечении времени таймера, связанного с информацией шаблона передачи или сеанса обнаружения.
Отчет 261 об измерении маячков (или отчет об обнаружении маячков) передается устройством 201 на этапе 260. Этот отчет принимается сетевым узлом 101 на этапе 160. Это относится к ситуации, когда устройством является устройство (ведомое устройство), осуществляющее текущий контроль маячков. Отчет может передаваться на заранее определенных временных интервалах (независимо от того, был ли обнаружен маячок) и/или как следствие обнаружения маячка на этапе 255.
В некоторых вариантах отчет 262 об измерении маячков передается сетью на этапе 160 и принимается устройством на этапе 260. Это относится к ситуации, когда устройством является устройство, передающее маячок (ведущее устройство).
Таким образом, сетевой узел 101 может принять на этапе 160 один или несколько отчетов об измерении маячков и передать (по меньшей мере часть) информацию, содержащуюся в отчете, на одно или несколько устройств, как показано под ссылочной позицией 262. Например, информация может быть передана каждому устройству, для которого другие устройства являются потенциальными кандидатами для установления D2D соединения на основе информации, содержащейся в отчетах об измерении маячков. Отчеты об измерении маячков, направляемые сетевому узлу (261) и поступающие от сетевого узла (262) соответственно, могут иметь один и тот же или разные форматы.
Отчет 261 об измерении маячков может содержать информацию, относящуюся к тому, сколько маячков было обнаружено (если это имело место) и конкретные детали обнаруженных маячков (например, одна или несколько подписей, соответствующий идентификатор LDID, идентификацию соты (то есть указание о том, к какой соте принадлежит устройство, передающее маячок), мощность приема маячка, RSSI, RSRP, оценка помех, отношение сигнал/шум (SNR), отношение сигнал/помехи (SIR), отношение сигнал/шум плюс помехи (SINR), оценка потерь в тракте и/или радиоканале между соответствующими устройствами и т.д.). В упомянутом отчете также могут содержаться детали обнаруженных сигналов. Например, в отчете могут присутствовать временные характеристики (например, в циклическом префиксе для системы OFDM) обнаруженного сигнала по отношению к другим временным характеристикам (например, временные характеристики линии DL или линии UL для соединения с сетевым узлом). Также в отчете может содержаться количество попыток обнаружения до действительного обнаружения маячка. Другим примером содержания отчета является указание, относящееся к тому, в каком временном/частотном ресурсе был обнаружен маячковый сигнал.
Отчет 262 об измерениях маячков может содержать такую же или подобную информацию, как в отчете 261. Вдобавок или в качестве альтернативы отчет 262 об измерениях маячков для конкретного устройства может содержать информацию (например, идентификационные данные, оценку параметров радиосвязи и т.д.), касающуюся того, какие устройства были указаны в качестве устройств, которые надежно обнаружили маячок конкретного устройства. Вдобавок или в качестве альтернативы отчет 262 об измерениях маячков для конкретного устройства может содержать информацию, касающуюся того, какие устройства (если они существуют) могут вызвать помехи для упомянутого конкретного устройства.
Отчет об измерениях маячков может быть использован сетевым узлом для поддержки этапов 165, 170, 175 при установлении соединения между устройством 201 и другим конкретным устройством. Например, сетевой узел может ретранслировать (по меньшей мере часть) информацию на определенные устройства для поддержки установления D2D соединения устройства и/или решения вопроса о том, устанавливать ли вообще D2D соединения.
В другом примере отчет может использоваться для определения на этапе 165 того, использовать ли сотовое соединение или D2D соединение (или устанавливать вообще какое-либо соединение). D2D соединение может быть выбрано в том случае, если устройство 201 обнаружило маячок конкретного устройства, а сотовое соединение может быть выбрано в том случае, если маячок конкретного устройства не был обнаружен. Также возможно применение других условий, например условий распространения радиосигналов по потенциальной D2D линии связи, условий распространения радиосигналов по линии связи между сетевым узлом и устройством 201 (и/или по линии связи между сетевым узлом и одним или несколькими другими устройствами, например другим устройством, относящимся к потенциальной D2D связи), нагрузки текущего трафика и/или пропускной способности сетевого узла и т.д. D2D соединение может быть выбрано, например, в том случае, если нагрузка соты, связанная с текущим трафиком, велика и/или если соответствующие линии связи между сетью и устройствами потенциальной D2D связи имеют плохие параметры радиосвязи, в то время как потенциальная D2D линия связи между упомянутыми устройствами имеет удовлетворительные параметры радиосвязи. В вариантах, где в процесс сканирования и в отчеты для сети также включены маячки соседних сот, указанная информация может быть использована для определения того, следует ли выполнить хэндовер устройства (или в более общем случае выполнить переключение соты для данного устройства) на соседнюю соту (или запросить хэндовер из соседней соты) перед инициированием установления D2D соединения.
Если выбрано сотовое соединение, то сетевой узел устанавливает его на этапе 175. Если выбрано D2D соединение, то сетевой узел может поддерживать установку на этапе 170 и 270. Например, сетевой узел может определить, какой тип D2D соединения (нелицензированное или лицензированное, применяемый протокол и т.д.) следует использовать, распределить ресурсы для D2D соединения (например, спектр, время, частоту), обеспечить управление мощностью (например, установить начальную мощность передачи на основе мощности принятого маячкового сигнала). При этом может использоваться сигнализация 271, 272 между сетевым узлом и устройством 201 (и между сетевым узлом и другим конкретным устройством). Например, указанная сигнализация может инициировать необязательную посылку подтверждающего сообщения от устройства 201 на конкретное устройство, когда обнаружен его маячок.
После установки D2D соединения оба устройства осуществляют непосредственную связь друг с другом согласно протоколу D2D связи (этап 275).
При осуществлении D2D связи (например, как описано на этапе 275 по фиг. 2) потери на тракте между некоторыми или всеми парами устройств могут быть известны сетевому узлу и/или одному или нескольким устройствам. Например, исходя из этапа 255 по фиг. 2 измеряющее устройство может получить информацию о потерях на тракте между ним и устройствами, где проводятся измерения; исходя из этапа 261 по фиг. 2 сеть может быть проинформирована обо всех оцененных потерях в тракте или может затребовать информацию для оценки потерь в тракте по всем выполненным измерениям; а исходя из этапа 262 по фиг. 2 устройство может быть проинформировано об оцененных потерях в тракте для всех или некоторых других устройств.
Вновь вернемся к ситуации с устройствами 60 и/или 70 по фиг. 1а (и соответственно с устройствами 70 и/или 20 по фиг.1b), для которой будут описаны варианты, когда одно или несколько устройств определяют критерий для испытываемых помех и передают после этого сообщение с запросом на управление в сетевой узел на основе определенного критерия помех.
В некоторых вариантах, например, когда устройство 60 и устройство 70 не используют одну и ту же частоту, испытываемые помехи могут быть настолько сильными, что возникают проблемы, несмотря на то что устройства 60 и 70 не используют одну и ту же частоту. То обстоятельство, что устройства не используют одну и ту же частоту, подразумевает, что они будут использовать разные части распределенного канала, что без труда достигается в случае, когда система использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), путем распределения разных поднесущих для разных D2D линий связи. Это также может означать, что устройство 60 и устройство 70 используют разные каналы, но из-за слишком большой разницы в мощности между помехами и требуемым уровнем сигнала устройство 60 может столкнуться с проблемами.
Согласно одному варианту четыре устройства (30, 60, 70, 80 по фиг. 1a), способные осуществлять D2D связь, а также сетевой узел 40 знают, какие другие устройства, способные осуществлять D2D связь, находятся в диапазоне дальности для этой связи. В частности, устройство 60 осведомлено о том, что устройство 70 может быть источником помех, и наоборот. Чтобы не допустить значительного ухудшения связи между устройством 60 и устройством 30, устройство 60 может определить, какова максимальная мощность передачи, которую следует использовать устройству 70, чтобы не вызывать взаимных помех с устройством 60, и посылает запрос на сетевой узел, чтобы обеспечить выполнение этого ограничения, о котором уведомляется устройство 70.
В первом численном примере положим, что устройство 60 желает, чтобы помехи от устройства 70 не превышали уровень теплового шума в приемнике устройства 60, который был определен равным, например, -107 дБ/м/МГц. Кроме того, положим, что известны потери в тракте между устройством 60 и устройством 70, составляющие, например, 90 дБ. Тогда устройство 60 может передать запрос на сетевой узел о том, что мощность передачи (ТХ) устройства 70 должна быть ограничена величиной -17 дБм/МГц. В том случае, когда доступная ширина полосы составляет, например, 20 МГц, это соответствует тому, что общая мощность ТХ должна быть ограничена до -17+13 дБ/м=-4 дБ/м. Этот пример иллюстрирует один вариант, когда определение критерия помех может выполняться автономно устройством. Сетевой узел может послать запрос на устройство 70, чтобы действительно выполнить требование запроса от устройства 60 либо после согласования с устройством 70 принять решение о том, что устройство 70 не может ограничить свою выходную мощность настолько, насколько запрашивает устройство 60. В последнем случае устройство 60 может быть проинформировано об этом и сможет предпринять соответствующее действие.
В некоторых ситуациях устройство 60 в действительности не знает, насколько опасны для него помехи от устройства 70. В этом случае устройство 70 может послать свой маячок, а устройство 60 может выполнять прослушивание. Затем устройство 60 может оценить уровень сигнала, принятого от устройства 70, и определить, действительно ли слишком высок уровень сигнала, инициирующего значительные помехи. Если это так, то в сеть может быть сделан запрос, как было описано в предыдущем примере. Данный пример иллюстрирует вариант осуществления изобретения, в котором определение критерия помех может быть выполнено после приема от сетевого узла тестовой сигнальной информации (например, содержащей информацию о маячке от устройства 70).
В некоторых вариантах устройство 60 может определить, насколько необходимо уменьшить мощность помех от устройства 70, чтобы не ухудшить рабочие характеристики устройства 60. Тогда может быть выдан запрос на сетевой узел для выполнения указанного снижения помех. Сетевой узел может продолжать работу, например, принуждая устройство 70 использовать более низкую мощность ТХ, распределяя устройству 60 частоты, которые удалены от частот устройства 70 (или наоборот, как станет ясно далее), либо используя комбинацию того и другого. В этом примере степень уменьшения мощности определяется устройством 60. Это гарантирует, что предпринятая контрмера не окажется необоснованно чрезмерной.
Результат запроса от устройства 60 к сети может состоять в отсутствии возможности уменьшения мощности ТХ устройства 70 и возможности перехода устройства 70 на другую частоту. Тогда альтернативным ответным действием сети может быть перевод устройства 60 на другую частоту или разрешение устройству 30 использовать более высокую мощность ТХ (что также может улучшить ситуацию с помехами на устройстве 60). Другой контрмерой может быть уменьшение скорости передачи данных по линии связи между устройством 30 и устройством 60. Это будет более надежно с точки зрения ситуации с помехами.
В некоторых ситуациях сетевой узел может быть проинформирован устройством 60 (и возможно, устройством 70) о ситуации (например, о наличии серьезных помех), и может прийти к выводу об отсутствии возможности снижения уровня помех путем снижения мощности ТХ или путем перехода одной из линий связи на другую частоту. В указанных (и в других) ситуациях управление помехами может осуществляться путем соответствующего согласования структур кадров этих двух линий связи (62 и 72). Положим, в частности, что устройство 60 сообщило о проблеме, заключающейся в том, что оно испытывает слишком сильные помехи от устройства 70. Тогда сеть может указать устройству 60 сменить шаблон TX/RX, используемый при связи с устройством 30, с тем чтобы помехи от устройства 70 не создавали проблему (предпочтительно путем обеспечения того, чтобы устройство 60 и устройство 70 выполняли передачу и прием в одно и то же время, как показано на фиг. 4). В качестве альтернативы сеть может запросить чтобы устройство 70 отрегулировало свои временные характеристики TX/RX, с тем чтобы получить аналогичный эффект.
Таким образом, на фиг. 4 показан график приема и передачи устройства 60 и устройства 70 соответственно. Перед настройкой шаблоны передачи/приема устройств 60 и 70 не согласованы (то есть устройство 60 выполняет передачу, когда устройство 70 осуществляет прием, и наоборот). После настройки шаблоны передачи/приема устройств 60 и 70 становятся согласованными (то есть устройства 60 и 70 выполняют передачу в одно и то же время и выполняют прием в одно и то же время), что позволяет избежать нарушения приема, выполняемого устройством 60 из-за передачи, выполняемой устройством 70, и наоборот.
В ситуации, когда разные D2D линии связи, инициирующие взаимные помехи, не должны быть в активном состоянии все время, управление помехами между указанными линиями связи может осуществляться путем совместного использования временных интервалов. В частности, сеть может распределить неперекрывающиеся временные слоты разным D2D линиям связи. Например, при использовании OFDM разным D2D линиям связи могут быть выделены разные временные/частотные ресурсы. Чтобы узнать, являются ли эти меры необходимыми или достаточными, сеть предпочтительно должна как можно больше знать, какова ситуация с помехами.
Таким образом, варианты осуществления изобретения позволяют обеспечить эффективное управление помехами при выполнении D2D связи, что может гарантировать поддержание помех на достаточно низких уровнях без ограничения возможностей передачи, чем это необходимо для других D2D линий связи. Варианты осуществления изобретения обеспечивают способ эффективного использования спектра для определения разных D2D линий связи при выполнении D2D связи с помощью сети.
В некоторых вариантах имеется сеть, которая инициирует вышеописанные процедуры (например, посредством запроса устройства 60 и/или устройства 70, чтобы они предприняли вышеописанные действия), вместо инициирования самим устройством 60 упомянутой процедуры. В других вариантах устройство 60 инициирует процедуру либо путем автономного определения критерия помех, как в качестве примера было описано выше, либо путем запроса тестовой сигнализации от устройства 70 через сетевой узел, как было описано в связи с фиг. 3а.
На фиг. 3а представлена комбинированная блок-схема и схема сигнализации, иллюстрирующая примерные способы, выполняемые сетевым узлом (например, сетевым узлом 40 по фиг. 1а) и устройством, способным реализовать D2D связь (например, устройством 60 по фиг. 1а) соответственно, и путем сигнализации между ними согласно некоторым вариантам осуществления изобретения. Способ 300 выполняется сетевым узлом 390, а способ 400 выполняется устройством (пользовательским оборудованием UE) 490.
На фиг. 3b представлена схема сигнализации, иллюстрирующая примерную сигнализацию между сетевым узлом 390b (например, сетевым узлом 40 по фиг. 1а) и тремя устройствами (UE1, UE2, UE3) 490b, 492b и 493b, способными реализовать D2D связь (например, устройства 60, 70 и 30 по фиг. 1а) соответственно согласно некоторым вариантам осуществления изобретения. Сетевой узел 390b может соответствовать сетевому узлу 390 по фиг. 3a, а устройство 490b может соответствовать устройству 490 по фиг. 3а. На фигурах 3а и 3b некоторые этапы и сигнализация показаны пунктирными линиями. Это указывает на то, что эти этапы являются опционными по меньшей мере для некоторых вариантов. Далее со ссылками на фигуры 3а и 3b описывается ситуация согласно некоторым вариантам изобретения. Первое устройство 490, 490b осуществляет D2D связь с третьим устройством 493b, как показано под ссылочной позицией 403b. Второе устройство 492b вызывает помехи в первом устройстве 490, 490b, как показано под ссылочной позицией 402b.
Способ 400 содержит определение ситуации с помехами и/или критерия на этапе 440 и передачу сообщения с запросом на управление помехами, относящееся к критерию помех, как показано под ссылочными позициями 450 и 451, 451b.
Сообщение 451, 451b с запросом на управление помехами принимается сетевым узлом на этапе 350. После приема на этапе 350 сеть передает (360) по меньшей мере на одно из устройств: первое устройство 361, 361b беспроводной связи, второе устройство (устройство-источник помех) 362b беспроводной связи и третье устройство 363b (осуществляющее D2D связь с первым устройством), сообщение для управления помехами. Сообщение (сообщения) для управления помехами принимается на соответствующем устройстве, которое выполняет соответствующую настройку связи.
Критерий помех может содержать любой из раскрытых здесь примеров. Например, критерий помех может содержать указание о мощности (максимально допустимую мощность приема помех, максимально допустимую мощность передачи помех, значение дифференциальной мощности, указывающее требуемое уменьшение мощности помех) или просто указание о том, что помехи от конкретного устройства не воспринимаются (то есть решение о контрмерах остается за сетевым узлом.
Способ 400 в качестве опционного этапа содержит передачу (410) на сетевой узел запроса 411, 411b на тестовую сигнализацию второго устройства, являющегося источником помех, а способ 300 содержит сетевой узел, принимающий (310) указанный запрос. Сетевой узел может распределить ресурсы тестовой сигнализации, как показано на этапе 320 (например, точно так же или подобным образом, как распределяются ресурсы на этапах 110 и 125 по фиг. 2) и передать информацию, касающуюся распределения (тестовую сигнальную информацию второго устройства) на устройство 4 90, испытывающее помехи, как показано под ссылочными позициями 330 и 331, 331b. Устройство 490 принимает указанную информацию на этапе 430. Сеть может также передать на второе устройство команду на выполнение тестовой сигнализации, как показано под ссылочной позицией 332b.
В некоторых вариантах выполнение способов начинается с этапов 320 (или 330) и 430 соответственно, то есть сетевой узел инициирует измерение помех.
Когда второе устройство 492b передает тестовый сигнал, устройство 490, 490b, испытывающее помехи, может использовать этот тестовый сигнал для определения критерия помех и передать этот критерий помех (или указание о нем) на сетевой узел, например, когда устройство, испытывающее помехи, определило ситуацию с помехами, относящуюся ко второму устройству беспроводной связи, как показано на этапе 440. В качестве альтернативы, определение на этапе 440 может быть выполнено и без тестовой сигнализации (например, путем обращения к абсолютному уровню мощности сигнала на приеме, допускаемому устройством 490, 490b). Таким образом, в некоторых вариантах изобретения способы начинаются с этапа 350 и 440 соответственно, как в приведенных выше примерах.
Когда на этапе 440 выполнено упомянутое определение ситуации с помехами, устройство передает на сетевой узел сообщение с запросом на управление помехами, относящееся к критерию помех и/или к ситуации с помехами, как показано на этапе 450 и под ссылочными позициями 451, 451b. Сообщение с запросом на управление помехами принимается сетевым узлом на этапе 350.
Сеть на этапе 360 передает сообщение для управления помехами по меньшей мере на одно из устройств: первое устройство беспроводной связи, как показано под ссылочными позициями 361, 361b, второе устройство беспроводной связи (устройство-источник помех), как показано под ссылочной позицией 362b, и третье устройство беспроводной связи (устройство, осуществляющее D2D связь с первым устройством), как показано под ссылочной позицией 363b.
Если сообщение для управления помехами направлено на устройство, испытывающее помехи, оно принимается на этапе 460 и это устройство выполняет настройку своей связи согласно этапу 470.
Если сообщение для управления помехами направлено на второе или третье устройство, некоторая аналогичная информация также может быть принята устройством (первым устройством), испытывающим помехи (361, 361b), например информация, касающаяся того, какое изменение выполняется на другом устройстве.
Настройка, выполняемая по меньшей мере одним из первого, второго и третьего устройств, может содержать любую настройку из раскрытых здесь примеров. Например, настройка может содержать настройку мощности, настройку частоты, временную настройку или настройку скорости передачи данных. Таким образом, настройка связи первого, второго и/или третьего устройства может, например, соответствовать любому из описанных здесь способов. Например, второму устройству может быть предложено снизить его мощность передачи (на дифференциальное значение или до абсолютного значения уровня мощности) для настройки шаблона передачи во временной и/или частотной области и/или для перехода на другую частоту несущей. Вдобавок или в качестве альтернативы первому устройству может быть предложено настроить шаблон передачи во временной и/или частотной области, настроить скорость передачи данных и/или перейти на другую частоту несущей. В качестве еще одной альтернативы или добавления третьему устройству может быть предложено увеличить его мощность передачи (на дифференциальное значение или до абсолютного значения уровня мощности) для настройки его шаблона передачи во временной и/или частотной области, для настройки его скорости передачи данных и/или для перехода на другую частоту несущей. В другом примере связь по линии между первым и третьим устройствами согласована (например, посредством согласования во времени, совместного использования линии связи) со связью, реализуемой вторым устройством.
После выполнения настройки о ней может быть сообщено сетевому узлу и, возможно, устройству, испытывающему помехи (например, через сетевой узел).
Следует заметить, что приведенные здесь примеры в основном относятся к ситуации, когда при осуществлении связи «от устройства к устройству» с помощью сети используется один сетевой узел. Заметим, что этим сетевым узлом может быть любой подходящий сетевой узел, например базовая станция или узел (e)NodeB), узел сетевого контроллера, ретрансляционный узел и т.д. Сетевой узел может осуществлять управление ресурсами, относящимися к одной или нескольким базовым станциям. Например, сетевой контроллер может распределять ресурсы для устройств, работающих под управлением разных базовых станций.
В некоторых вариантах осуществления первый сетевой узел осуществляет управление первым набором ресурсов, а второй сетевой узел управляет вторым набором ресурсов. Первый и второй наборы ресурсов могут быть совмещены, могут перекрываться либо могут не перекрываться. Первый сетевой узел может получать информацию, касающуюся распределенных ресурсов, во втором сетевом узле. Указанная информация может совместно использоваться устройствами под управлением первого сетевого узла. Если первое устройство находится под управлением первого сетевого узла, а второе устройство - под управлением второго сетевого узла, то D2D соединение может поддерживаться одним из сетевых узлов с использованием другого сетевого узла в качестве ретранслятора, когда это необходимо, и/или сетевым узлом, управляющим как первым, так и вторым сетевыми узлами.
На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая примерное устройство 500 согласно некоторым вариантам осуществления изобретения. Это примерное устройство может находиться в устройстве беспроводной связи (например, в одном из устройств по фигурам 1а и 1b и/или в устройстве 490, 490b по фигурам 3а и 3b соответственно).
Указанное устройство может содержать приемник 510, передатчик 520, контроллер 530 (не обязательно) и определитель 540 помех и может быть выполнено, например, с возможностью выполнения способа 400 по фиг. 3а.
Таким образом, определитель 540 помех может быть выполнен с возможностью определения критерия помех, связанного со вторым устройством беспроводной связи, а передатчик 520 может быть выполнен с возможностью передачи на сетевой узел сообщения с запросом на управление помехами, относящегося к критерию помех.
Приемник 510 может быть выполнен с возможностью приема от сетевого узла информации тестовой сигнализации второго устройства. В указанных вариантах определитель помех может быть выполнен с возможностью определения критерия помех на основе принятой тестовой сигнализации второго устройства.
В некоторых вариантах осуществления изобретения передатчик может, кроме того, быть выполнен с возможностью передачи на сетевой узел запроса на тестовую сигнализацию второго устройства, чтобы инициировать процедуру управления помехами.
Контроллер 530 может быть выполнен с возможностью инициирования выполнения передатчиком и/или приемником действий, содержащихся в вышеописанных способах, например, на основе определения помех, выполненного определителем. Контроллер может также быть выполнен с возможностью управления определителем 540.
На фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая примерное устройство 600 согласно некоторым вариантам осуществления изобретения. Эта примерное устройство может находиться в сетевом узле (например, 40 по фигурам 1а и 1b и/или 390, 390b по фигурам 3а и 3b соответственно).
Указанное устройство содержит приемник 610, передатчик 620 и распределитель 630 и может быть выполнено, например, с возможностью выполнения способа 300 по фиг. 3а.
Приемник 610 может быть выполнен с возможностью приема от первого устройства беспроводной связи, выполненного с возможностью выполнения связи «от устройства к устройству», сообщения с запросом на управление помехами, относящегося к критерию помех, а передатчик 620 может быть выполнен с возможностью передачи сообщения для управления помехами по меньшей мере на одно из первого устройства беспроводной связи, второго устройства беспроводной связи и третьего устройства беспроводной связи.
Распределитель 630 может быть выполнен с возможностью распределения ресурсов тестовой сигнализации для второго устройства.
В некоторых вариантах приемник 610, кроме того, может быть выполнен с возможностью приема запроса на тестовую сигнализацию второго устройства от первого устройства, которое инициирует процедуру управления помехами.
Передатчик 620 может, кроме того, быть выполнен с возможностью передачи тестовой сигнальной информации второго устройства на первое устройство и команды тестовой сигнализации на второе устройство, либо чтобы инициировать процедуру управления помехами сетевым узлом, либо в ответ на прием от первого устройства запроса на тестовую сигнализацию второго устройства.
Это устройство также может содержать контроллер (не показан), выполненный с возможностью инициирования выполнения распределителем, передатчиком и/или приемником действий, содержащихся в описанных способах.
Описанные здесь варианты осуществления изобретения и их эквиваленты могут быть реализованы программными средствами, аппаратным средствами или их комбинацией. Они могут выполняться схемами общего назначения, связанными с или составляющими единое целое с устройством связи, например цифровыми процессорами сигналов (DSP), центральными процессорами (CPU), сопроцессорами, вентильными матрицами, программируемыми пользователем (FPGA) либо другими программируемыми аппаратными средствами, либо специализированными схемами, например прикладными специализированными интегральными схемами (ASIC).
Предполагается, что все указанные формы не выходят за рамки объема настоящего изобретения.
Изобретение может быть встроено в электронное устройство (например, устройство беспроводной связи), содержащее схемную логику или выполняющее способы согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления изобретения. Этим электронным устройством, например, может быть портативное или карманное оборудование для мобильной радиосвязи, мобильный радиотерминал, мобильный телефон, базовая станция, контроллер базовой станции, коммуникатор, электронный органайзер, смартфон, компьютер, принтер, ноутбук или мобильное игровое устройство.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения компьютерный программный продукт содержит компьютерночитаемый носитель, например дискету или ПЗУ на компакт диске (CD-ROM), как показано под ссылочной позицией 700 на фиг. 7. Компьютерночитаемый носитель 700 может содержать хранящуюся на нем компьютерную программу, содержащую программные команды. Эта компьютерная программа выполнена с возможностью загрузки в блок 730 обработки данных, который может находиться, например, в мобильном терминале или сетевом узле 710. После загрузки в блок 730 обработки данных эта компьютерная программа может храниться в памяти 720, связанной с блоком 730 обработки данных или являющейся его составной частью. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения эта компьютерная программа при ее загрузке и выполнении блоком обработки данных может инициировать выполнение блоком обработки данных этапов способа согласно, например, любому из способов, показанных на фиг. 3а.
Изобретение было описано здесь со ссылками на различные варианты его воплощения. Однако специалисты в данной области техники смогут найти многочисленные вариации применительно к описанным вариантам, которые не должны выходить за рамки объема изобретения. Например, в описанных здесь вариантах осуществления изобретения, посвященных способам, описываются примерные способы, состоящие из этапов, выполняемых в определенном порядке. Однако очевидно, что указанные последовательности событий могут появляться в другом порядке, если это не приводит к выходу за рамки объема настоящего изобретения. Кроме того, некоторые этапы способов могут выполняться параллельно, несмотря на то что они были описаны здесь как этапы, выполняемые последовательно.
Точно так же следует заметить, что в описании вариантов осуществления изобретения разбиение функциональных блоков на конкретные компоненты не является ограничением изобретения. Наоборот, эти разбиения являются лишь примерами. Функциональные блоки, описанные здесь в виде одной компоненты, могут быть разделены на две или более компонент. Точно так же функциональные блоки, описанные здесь в виде компонент, реализованных в виде двух или более компонент, могут быть реализованы в виде одной компоненты, не выходя за рамки объема настоящего изобретения. Таким образом, следует понимать, что ограничения описанных здесь вариантов предназначены лишь для иллюстративных целей и никоим образом не носят ограничительный характер.