CN105075370A - 用于d2d通信的分布式信道接入的用户设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本文一般地描述了无线通信网络中的设备到设备(D2D)通信的分布式信道接入的系统和方法的实施例。用户设备(UE)可以在竞争窗口的起始传送连接标识符(CID)编码以请求到接收设备的D2D传送的信道接入。通过映射到CID编码的CID识别从传送设备到接收设备的D2D传送的链路。按照基于CID的优先权级别的顺序，UE可以在竞争窗口期间接收来自接收设备的带宽准许以及其它CID的带宽准许。在接收到带宽准许之后，UE可以在带宽准许中的相关带宽准许中指示的时间-频率资源中传送数据。在一些实施例中，支持空间重用和可变的资源大小分配。

Description

用于D2D通信的分布式信道接入的用户设备和方法
优先权请求
本申请请求于2013年3月29日提交，序列号为61/806,821的美国临时专利申请的优先权的利益，该申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
实施例属于无线通信。一些实施例涉及包括蜂窝类型网络的无线网络中的设备到设备(D2D)通信。一些实施例涉及针对D2D通信的无线网络中的信道接入和资源分配。一些实施例涉及机器对机器(M2M)设备之间的通信。一些实施例涉及3GPPLTE网络。
背景技术
D2D通信指两个通信设备(例如，用户设备(UE))之间的直接通信。这不同于蜂窝类型网络中的传统通信，在传统通信中，通信在增强节点B(eNB)(例如，基站)和通信设备之间发生。在传统的蜂窝类型网络中，eNB调度和分配信道资源。然而，对于D2D通信，与eNB对D2D通信的调度和分配资源相关的控制开销和延迟量可能过高。在大量的D2D通信的情况下，这尤其是个问题。此外，在一些情形下，对D2D通信的调度和分配资源，eNB可能不可用。
因此，存在针对蜂窝类型网络(比如3GPP-LTE网络)中的D2D通信的调度和分配资源的更为有效的方法的一般需求。同样存在针对不依赖或不需要eNB或基站的D2D通信的调度和分配资源的方法的一般需求。同样存在针对降低控制开销和延迟量的D2D通信的调度和分配资源的方法的一般需求。同样存在针对最小化传送和空闲模式的能耗、支持空间重用和提供可变大小的资源分配的D2D通信的调度和分配资源的方法的一般需求。
附图说明
图1示出了根据一些实施例的无线网络；
图2示出了根据一些实施例的分布式信道接入；
图3A和图3B示出了根据一些实施例的用于避免干扰的传送功率水平选择；
图4示出了根据一些实施例的空间重用配对；以及
图5为根据一些实施例的UE的框图。
详细描述
接下来的描述和附图充分地示出了使本领域的技术人员能够实施的具体实施例。其它的实施例可以包含结构上的、逻辑上的、电的、过程上的和其它改变。一些实施例的部分和特征可以被包括于，或者被替代为其它实施例的那些部分和特征。在权利要求中提出的实施例覆盖了那些权利要求的所有可用的等价物。
图1示出了根据一些实施例的无线网络。无线网络100可以包括eNB106和多个UE(比如设备102、104、106、108、110、112和114)。无线网络100可以作为蜂窝网络(比如3GPPLTE)运行，其中eNB106调度和分配用于与UE通信(例如，用于非D2D通信)的信道资源。一些UE还可以被配置用于D2D通信。例如，设备102和设备104可以执行D2D通信，其中设备102可以直接与设备104通信。设备112和设备114还可以执行D2D通信，其中，设备112可以直接与设备114通信。在这些D2D实施例中，具有将要传送的数据的UE被称为传送设备，而将要接收该数据的UE被称为接收设备。根据实施例，UE可以被设置为执行不需涉及eNB106而进行信道资源的调度和分配的D2D分布式信道接入。在这些实施例中，唯一连接标识符(CID)可以与一对UE之间(即，在传送设备和接收设备之间)的单向链路相关。
图2示出了根据一些实施例的分布式信道接入。在这些实施例中，当作为传送设备(例如设备102(图1))运行时，UE可以被设置为在竞争窗口202的起始，传送CID编码204以请求用于向接收设备104(图1)的D2D传送的信道接入。在这些实施例中，通过CID识别针对从传送设备到接收设备的D2D传送的链路，并且每一个CID可以被映射到CID编码204。
在这些实施例中，当作为接收设备104运行时，响应于接收到与接收设备104相关的CID编码204，UE可以传送带宽准许206。按照基于CID的优先权级别的次序，带宽准许206连同针对其它CID的带宽准许可以在竞争窗口202期间传送。作为传送设备102运行的UE可以在竞争窗口202期间接收信号，以识别带宽准许206与相关的CID。响应于带宽准许206，传送设备102可以在该带宽准许中分配的特定信道资源期间传送数据208。
在这些实施例中，针对D2D通信的调度和信道分配可以以分布式方式执行(即，被多个UE执行，而不是被eNB106集中执行)。这可以降低和/或消除与eNB(比如eNB106)执行的传统的调度和信道分配技术相关的控制开销和延迟。例如，仅使用一个CID编码来进行带宽请求，显著地降低了带宽需求。此外，因为带宽准许206在(即，被CID编码204表示的)所有带宽请求之后出现，所以与往返时间相关的开销降低。这不同于一些基于竞争的调度的传统技术，在所述传统技术中，每一个带宽准许在相关的带宽请求之后，这需要往返时间的开销。
如以上所讨论的，CID与传送设备和接收设备之间的单向链路相关。不同的CID可以与相同的UE之间的反向链路相关。在一些实施例中，CID可以识别设备，且可以包括传送设备和接收设备二者的设备地址，尽管这并非必要。在一些实施例中，CID可以包含识别两个UE的设备地址的缩短的标识符(例如，比两个设备地址更短，即，不是可以包括两个UE的完整设备地址的更长标识符)。
根据一些实施例，每一个CID可以被映射到优先权级别(或与之相关)。当作为接收设备104运行时，UE可以被设置为识别在竞争窗口202的起始接收的任何其它CID编码204，且基于优先权级别对接收的CID编码204进行排序以确定何时传送带宽准许206。在传送它的带宽准许206之前，UE可以等待与更高优先权CID相关的任何带宽准许206的传送。
在这些实施例中，在竞争窗口202的非干扰部分期间，其它接收设备也可以按照基于它们的CID的优先权级别的次序传送带宽准许206。特定传送设备的带宽准许206的位置不是固定的，因此传送设备可以侦听(例如，监控)其它传送设备的带宽准许，至少直到它接收到它的带宽准许为止。在一些情形下，对每一个请求带宽准许的传送设备，可能不是都存在带宽准许。
在一些实施例中，当作为传送设备102运行时，UE可以被设置为在竞争窗口202的起始，以预定的功率水平传送CID编码204以请求信道接入。该预定的功率水平可以为高功率水平、最高功率水平或全功率水平。高功率水平的CID编码204的传送可以有助于允许CID编码被其他UE检测。
在一些实施例中，同时传送该CID编码204与同样请求信道接入的任何其它传送设备的CID编码204。在这些实施例的一些实施例中，CID编码204可以包含正交序列或伪正交序列，且可以具有关于彼此的低相关性。在一些实施例中，CID编码204可以为类似于CDMA的编码，但是这并非必要，因为可以使用其它类型的编码。
在一些实施例中，CID编码204可以在不同于被其他传送设备(这些传送设备同样请求信道接入)传送的CID编码的时间-频率资源上传送。在这些实施例的一些实施例中，CID编码可以在不同的资源块(RB)中传送。在这些实施例中，某些时间-频率资源可以被指定(例如被eNB106)用于包括请求信道接入的CID编码的传送的D2D通信。
在一些实施例中，当作为接收设备104运行时，UE可以监控从其它具有较高优先权CID的接收设备传送的带宽准许206，以确定用于向相关的传送设备分配的剩余的信道资源。当剩余足够的信道资源时，UE可以向它的相关传送设备准许带宽，并且当剩余不足的信道资源时，UE可以抑制向相关传送设备准许带宽。在这些实施例中，可用于D2D数据通信的特定信道资源可以被eNB106预先指定，且为执行D2D通信的UE所知。
在一些实施例中，当作为具有最高优先权CID的接收设备运行时，UE可以在由其他接收设备分配信道资源之前，分配信道资源(即，准许带宽)。当作为接收设备104运行并且与较低优先权CID相关时，当在具有更高优先权CID的接收设备分配信道资源之后不足的信道资源可用时，UE可以抑制传送带宽准许206。
在这些实施例中，通过侦听和解码被其它接收设备(即，具有较高优先权CID)传送的带宽准许206，接收设备104能够确定可以被准许给它的相关传送设备102的可用带宽(如果任何带宽可用)量。在这些实施例的一些实施例中，带宽准许可以准许大小上可变的带宽量(例如，可变数目的资源块可以被分配)。
在一些实施例中，当作为接收设备104运行时，至少部分地基于从一个或多个传送设备接收的CID编码204的信号强度，UE可以确定用于传送数据208的推荐的传送功率水平。接收设备104可以在带宽准许206中，向相关的传送设备102提供推荐的传送功率水平。在这些实施例中，数据208可以被传送设备在相应的带宽准许206中分配的时间-频率资源中传送。在图2所示的一些实施例中，数据1可以在带宽(BW)准许1中分配的时间-频率资源内被传送，数据2可以在BW准许2中分配的时间-频率资源内被传送等。
在一些实施例中，当作为接收设备104运行时，UE可以将带宽分配参数和推荐的传送功率水平包括在传送的带宽准许206中。带宽分配参数可以包括针对资源分配的起始点(或偏移值)。带宽分配参数还可以包括资源分配大小(可以被指示为例如多个资源块)。当空间-重用配对被执行时，UE可以可选地包括一个或多个调制和编码方案(MCS)和空间-重用对的CID。空间-重用配对将在下面更详细地讨论。
在这些实施例中，带宽准许206可以被设置为准许可变大小的信道资源(例如，取决于可用性的可变数目的RB)。这可以允许数据传送208的长度可变。
在一些实施例中，并非带宽准许206，而是带宽请求的拒绝可以被传送，并且没有信道资源可以被准许。在一些实施例中，具有空字段或一个或多个其它指示符的带宽准许206可以被用于作为相关的带宽请求的拒绝。
在一些实施例中，当作为传送设备102运行时，UE可以在竞争窗口202期间处于激活状态之后进入睡眠/低功率状态，并可以从睡眠/低功率状态唤醒，以在带宽准许206中指示的信道资源期间，向相关的接收设备传送数据208。在任何其它传送设备的数据传送期间，UE可以返回睡眠/低功率状态。
在这些实施例中，当作为接收设备104运行时，UE可以在竞争窗口202之后进入睡眠/低功率状态，在带宽准许206中指示的信道资源期间，UE唤醒以从相关的传送设备接收数据。在任何其它传送设备的数据传送期间，UE可以返回睡眠/低功率状态。在这些实施例中，传送设备和接收设备二者都可以在竞争窗口期间处于激活状态。
如图2中所示，TX-RX往返间隙214可以在被传送的CID编码204和带宽准许206之间被提供。两个连续带宽准许之间的间隔也可以被提供。在这些实施例中，TX-RX往返间隙214和连续带宽准许之间的间隔可以在每一个设备中被预先配置或被eNB106配置。在一些实施例中，例如，TX-RX往返间隙214的范围可以从10到20微秒，尽管这并非必要。
在一些实施例中，在每一个带宽准许206之前，前导216可以被传送。前导216可以用于自动增益控制(AGC)和信道估计，并且它的范围可以例如从46到56微秒。
在一些实施例中，竞争窗口202的大小可以是固定的或者动态的。如果是动态的，竞争窗口202可以具有最大大小。在一些竞争窗口的大小是动态的实施例中，当在达到最大窗口之前竞争结束时(例如，较少的请求/准许)，几乎紧接着该竞争窗口之后，数据传送可以开始。
根据一些实施例，每一个CID可以被映射到唯一的优先权级别，以使得CID能够基于该优先权顺序被排序。与较低优先权CID的链路相关的接收设备相比，具有较高优先权CID的链路的接收设备可以更快地响应。例如，具有最高链路优先权的编址接收设备可以首先响应它的传送设备。具有较低优先权CID的编址接收设备可以等待具有较高优先权CID的其它接收设备响应，除非较高优先权接收设备请较低优先权接收设备更早地响应(例如，刚好在该较高优先权接收设备之后)。在一些实施例中，为了服务的公平和/或质量起见，可以生成CID和优先权级别之间的映射关系。在一些实施例中，该映射关系可以被周期性地随机化以有助于保证设备对具有相等的机会接入信道。
根据一些实施例，在删除CID编码204的时候，每一个接收设备可以测量来自于它的相关传送设备和其它传送设备的接收信号的强度，以估计它的传送设备在被分配的资源期间发送后续数据突发的最佳传送功率。所有编址的接收设备可以按照优先权顺序，依次响应带宽准许206。当一个接收设备传送带宽准许206时，具有较低优先权CID的其它传送设备和接收设备可以被设置为侦听这些带宽准许消息以决定做什么。
在一些实施例中，当不存在存储于接收设备的存储器的在先信息时(例如，在第一时间，当接收设备检测它的CID编码时)，缺省数量的资源带宽可以被分配或准许。在一些实施例中，来自于该传送设备的另外的带宽请求可以在数据分组中被运载且存储于接收设备的存储器用于以后的带宽准许。因为缺省数量的信道资源可以被准许用于初始的数据传送，并且通过使用有效的调制和/或编码方案，另外数量的信道资源可以以后被指定，所以这些实施例可以将带宽请求消息简化为仅一个CID编码。如果接收设备从存储器了解请求的带宽，当它接收到后续的带宽请求时，它可以准许超过缺省数量的带宽。
在一些实施例中，在接收被其它接收设备传送的带宽准许206时，每一个具有较低优先权的接收设备可以从当前的优先权列表中移除具有最高优先权的已响应的链路，并可以查找全部数据资源块内的可用资源。例如，接收设备可以计算余下多少信道资源和这些资源位于何处。如果余下足够的信道资源，接收设备可以继续分配。另外，接收设备可以在接收设备侧终止带宽准许过程。一旦接收设备具有当前的优先权列表中的较高优先权，它获得了向它的传送设备准许资源的机会。这一机会可以被具有较高优先权的接收设备覆盖。接收设备可以在带宽准许206中指定另一接收设备应当获得下一次准许机会。当不存在足够资源的时候，接收设备也可以通过发送响应拒绝请求。由于竞争窗口202的大小可能被限制，带宽准许206的数目也可能被限制，这导致另一终止条件，因为任何另外的带宽准许206将在竞争窗口202的外面。
在一些实施例中，在竞争窗口202之后，传送设备和接收设备可以在指定时间醒来，使用针对指定期间的指定传送功率，传送设备可以在分配的时间-频率信道资源中(例如，在分配的资源块中)传送数据分组。在该资源分配中未被分配资源的其它传送设备和接收设备，可以进入睡眠模式以节能，直到它们的次序到来。相应地，没有数据通信的设备仅需要在竞争窗口202期间醒来，并且可以在其余时间进入睡眠。相比传统网络(比如具有突发竞争的Wi-Fi网络)，这节省了能量。
在一些实施例中，UE可以被配置用于空间重用，其中数据(比如数据218(数据4))与数据208(数据2)在非正交的信道资源(例如，相同或至少部分重叠的信道资源)上被同时传送。
在这些实施例的一些实施例中，具有较高优先权CID的接收设备可以将具有较低优先权CID的一对设备识别为空间重用对。例如，参考图1，传送设备102和接收设备104可以具有比传送设备112和接收设备114更高优先权的CID。在这些实施例中，接收设备104可以将传送设备112和接收设备114识别为设备的空间重用对。
在这些实施例中，在数据208(数据2)从传送设备102向接收设备104传送的同时，传送设备112可以向接收设备114传送数据218(数据4)。在这些空间重用的实施例中，空间重用数据传送(即，数据218)可以与较低优先权CID相关，并可以与和较高优先权CID相关的数据(例如，数据2)，在相同或部分重叠的信道资源上被同时(并行)传送。
在这些空间重用的实施例中，被配置用于空间重用且作为具有较低优先权CID的接收设备(例如，接收设备114)运行的UE，可以被设置为确定针对空间重用数据传送(即，数据218)的推荐的传送功率水平(或功率水平限制)。空间重用数据传送可以根据空间重用技术被传送设备112传送。在这些空间重用的实施例的一些实施例中，针对空间重用数据传送的推荐的传送功率水平或限制可以基于干扰估计被确定，以有助于避免干扰和保证空间重用对的较高优先权接收设备(例如，接收设备104)对数据208的可靠接收。这些实施例在以下将被更详细地讨论。
图3A和图3B示出了根据一些实施例的用于避免干扰的传送功率水平选择。在这些实施例中，传送设备302和接收设备304可以具有比传送设备312和接收设备314更高优先权CID。在这些实施例中，接收设备304可以将传送设备312和接收设备314识别为空间重用对。
在这些实施例中，UE314可以被设置为确定用于由相关的传送设备312(即，根据空间重用技术)进行空间重用数据传送(例如，数据218)的推荐的传送功率水平或限制。空间重用数据传送(数据218)可以与较高优先权CID(设备302-304)的数据(例如，数据2)，在非正交的信道资源上被同时传送。用于空间重用传送的推荐的传送功率水平可以被接收设备314基于干扰估计确定，以有助于保证空间重用对中具有较高优先权CID的接收设备302可靠地接收数据208。
在一些实施例中，为了确定用于空间重用数据传送218的推荐的传送功率水平(或功率水平限制)，接收设备314可以基于CID编码和具有较高优先权CID的设备传送的带宽准许206，估计较高优先权CID的接收设备304和传送设备302之间的路径损耗。基于估计的路径损耗和具有较高优先权CID的接收设备304的干扰阈值，用于空间重用数据传送218的推荐的传送功率水平可以被确定。在这些实施例中，具有较低优先权CID的接收设备314可以在它的带宽准许消息206中，向传送设备312提供推荐的传送功率水平。
为了支持空间重用(指超过一对同时传送和/或接收的设备)，干扰估计可以被使用。如图3A所示，存在两对设备，一对包括传送设备302(TXUEA)和接收设备304(RXUEB)，一对包括传送设备312(TXUEC)和接收设备314(RXUED)。
如上面提及的，接收设备314可以为它的传送设备312选择传送功率，并可以在带宽分配参数中指示该功率。在一些实施例中，可以选择传送功率水平或限制以满足信噪比(SNR)要求加上对抗潜在干扰的边界。传送功率的一种选择方法是，例如，P(A)＝PL(AB)+Prequire(AB)+边界，这里Prequire(AB)为在接收方RxB检测满足指定的块错误率(BER)的调制的信号所需的接收功率水平，P(A)为A的传送功率，PL(AB)为可以从测量的CID和带宽准许信号估计的A和B之间的路径损耗。
针对空间重用，传送设备312可以被设置以避免对具有较高优先权CID的被调度对的干扰，并且可以被设置以避免对eNB106(图1)正常的上行链路接收的干扰。在一些实施例中，当接收设备314不了解相关的传送设备312的位置时，接收设备314可以假定选择传送设备312的传送功率的最差情形的场景。例如，如图3B中所示，接收设备RxD计算它的传送设备TxC的传送功率。由于链路TxA-RxB因为有较高的优先权已被调度，RxD必须控制TxC的传送功率，以使TxC对RxB的干扰低于某个阈值。因为RxD不了解TxC关于RxB的位置，作为最差情形的场景，RxD可以假定TxC位于RxB和RxD之间。在TxC和RxB之间最差的路径损耗可以根据TxC发送的CID编码和RxB发送的带宽准许的测量来计算，为PLworst(CB)＝PL(BD)-PL(CD)。因此，TxC的传送功率可以被计算为P(C)-PLworst(CB)＜边界和P(C)＞＝PL(CD)+Prequire(CD)，这里边界为RxB的可靠接收的干扰阈值。
图4示出了根据一些实施例的空间重用配对。如图4中所示，在竞争窗口402期间，CID编码404可以在竞争窗口402的起始被传送，之后为带宽准许406。在竞争窗口402之后，数据408可以被传送。
在一些空间重用的实施例中，基于潜在的干扰，被配置用于空间重用且作为接收设备304运行的UE可以被设置以选择具有较低优先权CID的UE对作为空间重用对，并且在它的带宽准许206中提供选择的空间重用对的CID。响应于接收由较高优先权接收设备304发送的带宽准许，紧随于较高优先权接收设备304发送带宽准许(即，BW准许1)之后，较低优先权接收设备314可以传送带宽准许(即，BW准许3)。如图4所示，用于空间重用配对的BW准许3可以不按顺序发送(即，在BW准许2之前)。在这些实施例中，较低优先权传送设备312被设置为与较高优先权传送设备302的数据408(数据1)同时传送空间重用数据418(数据3)。
在这些空间重用配对的实施例中，带宽准许406(BW准许1)还可以包括选择的空间重用对的CID(即，用于下一接收设备准许带宽)。在这些实施例中，较高优先权接收设备304可以选择UE的空间重用对，该空间重用对被确定为在同时传送期间，具有对较高优先权接收设备304的最小的干扰或可容忍水平的干扰。在这些实施例中，使用下一个指示符，较高优先权接收设备304有效地让第二较低优先权接收设备(即，接收设备314)紧随于它的带宽准许(即，BW准许1)之后，发送带宽准许(即，BW准许3)。在一些实施例中，相比数据408(数据1)，空间重用数据传送418(数据3)可以具有较短时期，以有助于避免对较高优先权CID的数据(即，数据1)的任何影响。
在这些空间重用配对实施例的一些实施例中，具有较高优先权CID的接收设备可以从所有候选中选择具有最小干扰的较低优先权的设备对作为空间重用对，并在带宽准许消息中指示选择的设备对的CID。由于干扰信息在分布式系统中被本地测量，可以不存在集中控制。在一个链路被调度后，该链路上的接收设备可以最好地了解到关于所有链路中哪一个链路能够与被调度的链路在空间上重用信道。因此，在一些实施例中，因为最早的优先权顺序不考虑已被调度的链路的干扰，所以最后被调度的接收设备可以改变其它设备的优先权顺序。
在一些实施例中，针对空间重用的信道分配可以被较高优先权接收方在单个带宽准许消息中执行(即，被运载)，尽管这并非必要。因为存在空间重用对的CID，这样的运载技术可能是最优的。
在接收到包括被选择的空间重用对的CID的这一带宽准许消息的时候，选择的空间重用对的接收设备可以采用下一个紧随的带宽准许时隙发送它的准许消息。本来缺省为具有该时隙的接收设备可以被设置为放弃它的时隙或后退一个时隙。
在实施例中，当缺省的接收设备被设置为后退一个时隙时，它可以在下一个时隙中发送它的带宽准许。例如，设备对Tx3-Rx3可以被Rx1选择作为空间重用对，并可以在BW准许1中被指示。如图4所示，作为响应，Rx3紧随于RX1的带宽准许(BW准许1)之后传送它的带宽准许(BW准许3)。Rx2后退一个时隙，并在BW准许3之后传送它的带宽准许(BW准许2)。在数据信道中，在与Tx1(数据1)同一时间-频率块期间，Tx3可以传送数据(数据3)。
图5为根据一些实施例的UE的框图。UE500可以包括物理层(PHY)电路502、介质访问控制层(MAC)电路504、其它处理电路和存储器506以及其它组件和元件。PHY电路502可以被设置为使用一个或多个天线通过无线介质传送和接收信号，并且MAC电路504可以被设置为控制对无线介质的访问。
根据实施例，PHY电路502和MAC电路504可以被设置为执行如这里所描述的D2D通信的分布式信道接入。在一些实施例中，PHY电路502和MAC电路504可以被配置为在竞争窗口的起始传送CID编码，以请求到接收设备的D2D传送的信道接入。PHY电路502和MAC电路504可以被设置为在竞争窗口期间，按照基于CID的优先权级别的顺序，从接收设备接收带宽准许以及针对其它CID的带宽准许。PHY电路502和MAC电路504可以被设置为在接收带宽准许之后，在多个带宽准许中的相关的带宽准许中指示的时间-频率资源中传送数据。在一些实施例中，UE500可以为便携式无线通信设备，比如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的笔记本电脑或便携式计算机、上网本、无线电话、无线耳机、寻呼机、即时通信设备、数字照相机、接入点、电视机、医疗设备(例如，心率监控仪、血压监控仪等)或可以无线接收和/或传送信息的其它设备。在一些实施例中，UE500可以是自主运行的机器到机器(M2M)通信设备，而不是由用户操作的移动设备。
天线可以包括一个或多个定向的或全方向的天线，包括例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或其它适于传送RF信号的天线。在一些实施例中，并非使用两个或多个天线，而是可以使用具有多个孔的单个天线。在这些实施例中，每一个孔可以被认为是单独的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，天线可以被有效地分离，以利用可以在每一个天线和传送设备的天线之间产生的不同信道的特性和空间的多样性。在一些实施例中，M2M设备可以利用单个天线。
在一些实施例中，UE500可以包括一个或多个键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器和其它移动设备元件。显示器可以为包括触摸屏的LCD屏幕。
在一些实施例中，PHY电路502和MAC电路504可以被配置为在多载波通信信道上传递正交频分(OFDM)通信信号。OFDM信号可以包括多个正交子载波。在一些宽带多载波的实施例中，UE500可以为第三代合作伙伴计划(3GPP)通用陆地无线电接入网络(UTRAN)长期演进(LTE)或长期演进(LTE)通信站，尽管本发明的范围不限于这一方面。在这些宽带多载波的实施例中，UE500可以被配置以根据正交频分多址(OFDMA)技术通信。
在示例中，用户设备(UE)被设置为在3GPP-LTE网络中执行设备到设备(D2D)的分布式信道接入，所述UE具有物理层(PHY)电路和介质访问控制(MAC)层电路，所述物理层(PHY)电路和介质访问控制(MAC)层电路被设置为：在竞争窗口的起始传送连接标识符(CID)编码以请求到接收设备的D2D传送的信道接入，其中通过CID识别从传送设备到接收设备的D2D传送的链路，并且每一个CID被映射到CID编码；从接收设备接收带宽准许，响应于关于接收设备的CID编码的接收，该带宽准许被接收设备传送，按照基于CID的优先权级别的顺序，该带宽准许连同针对其它CID的带宽准许，在竞争窗口期间被传送；在接收到带宽准许之后，在带宽准许中的相关带宽准许中指示的时间-频率资源中传送数据。
在另一示例中，当作为接收设备运行时，UE还被设置为：识别在竞争窗口的起始接收的其它CID编码；基于优先权级别，对CID编码排序以确定何时传送带宽准许；以及在传送该带宽准许之前，等待与较高优先权CID相关的任何其它带宽准许的传送。
在另一示例中，当作为传送设备运行时，UE被设置为在竞争窗口的起始以预定的功率水平传送CID编码以请求信道接入，该预定的功率水平被确定以允许CID编码被除接收设备以外的其他设备检测。
在另一示例中，CID编码与也在请求信道接入的其它传送设备的CID编码被同时传送。
在另一示例中，CID编码在与也在请求信道接入的其它传送设备传送的CID编码不同的时间-频率资源上传送。
在另一示例中，CID编码204包括伪正交序列，并且传送设备被设置为在与也在请求信道接入的其它传送设备传送的CID编码相同的时间-频率资源上传送CID编码。
在另一示例中，当作为接收设备运行时，UE被设置为：监控从具有较高优先权CID的其它接收设备传送的带宽准许，以确定用于分配给相关的传送设备的剩余的信道资源；当剩余足够的信道资源时，向传送设备准许带宽；以及当剩余不足的信道资源时，抑制向传送设备准许带宽。
在另一示例中，当作为具有最高优先权CID的接收设备运行时，在由其它接收设备分配信道资源之前，分配信道资源，并且当作为接收设备运行且当与较低优先权CID相关时，当具有较高优先权CID的接收设备分配信道资源之后不足的信道资源可用时，UE被设置为抑制传送准许带宽。
在另一示例中，当作为接收设备运行时，UE被设置为至少部分基于从一个或多个传送设备接收的CID编码的信号强度，确定用于传送数据的推荐的传送功率水平，并且其中接收设备将在传送的带宽准许中，向相关的传送设备提供该推荐的传送功率水平。
在另一示例中，当作为接收设备运行时，UE被设置为包括带宽分配参数，该带宽分配参数包括起始点或偏移值、传送的带宽准许中的资源分配大小和推荐的传送功率水平中的至少一个，当空间重用配对被执行时，空间重用对的CID和用于该空间重用对的可选的带宽分配参数在传送的带宽准许中被运载。
在另一示例中，当作为传送设备运行时，UE被设置为：在竞争窗口之后进入睡眠-低功率状态；在带宽准许中指示的信道资源期间唤醒以向相关的接收设备传送数据；并在其它传送设备的数据传送期间返回睡眠/低功率状态。
在另一示例中，UE被配置为用于空间重用且作为接收设备运行，UE被设置以确定用于由相关传送设备的空间重用数据传送的推荐的传送功率水平，其中空间重用数据传送与较高优先权CID的数据在非正交时间-频率资源上被同时传送，其中用于空间重用传送的推荐的传送功率水平基于干扰估计被确定，以有助于确保空间重用对的较高优先权接收设备对数据的可靠接收。
在另一示例中，确定针对空间重用数据传送的推荐的传送功率水平包括：基于CID编码和具有较高优先权CID的设备传送的带宽准许，估计较高优先权CID的接收设备和传送设备之间的路径损耗，其中基于估计的路径损耗和具有较高优先权CID的接收设备的干扰阈值，确定针对空间重用数据传送的推荐的传送功率水平。
在另一示例中，当UE被配置为用于空间重用且作为接收设备运行时，接收设备被设置为：基于潜在的干扰，选择具有较低优先权CID的一对UE作为空间重用对；在带宽准许中提供选择的空间重用对的CID，其中响应于接收较高优先权接收设备发送的带宽准许，较低优先权接收设备被设置为在较高优先权接收设备发送带宽准许之后，立即传送带宽准许，并且其中较低优先权传送设备被设置为，与较高优先权传送设备的数据同时传送空间重用数据传送。
摘要被提供以符合美国法典第37篇1.72(b)部分要求摘要允许读者确定技术公开的本质和主旨。基于不被用于限制或解释权利要求的范围或含义的理解，摘要被提交。下面的权利要求据此与详细描述相结合，每一个权利要求各自作为独立的实施例。

Claims (20)

1.一种用户设备(UE)，被设置为在3GPP-LTE网络中执行设备到设备(D2D)的分布式信道接入，所述UE具有物理层(PHY)电路和介质访问控制(MAC)层电路，所述物理层电路和介质访问控制层电路被设置为：
在竞争窗口的起始传送连接标识符(CID)编码以请求到接收设备的D2D传送的信道接入，其中通过CID识别从传送设备到接收设备的D2D传送的链路，并且每一个CID被映射到CID编码；
从所述接收设备接收带宽准许，响应于关于所述接收设备的CID编码的接收，所述带宽准许被所述接收设备传送，按照基于所述CID的优先权级别的顺序，所述带宽准许连同针对其它CID的带宽准许，在所述竞争窗口期间被传送；以及
在接收到所述带宽准许之后，在带宽准许中的相关带宽准许中指示的时间-频率资源中传送数据。
2.如权利要求1所述的UE，其中当作为接收设备运行时，所述UE还被设置为：
识别在所述竞争窗口的起始接收的其它CID编码；
基于优先权级别对所接收的CID编码排序，以确定何时传送带宽准许；以及
在传送所述带宽准许之前，等待与较高优先权CID相关的任何其它带宽准许的传送。
3.如权利要求2所述的UE，其中所述UE当作为传送设备运行时被设置为：在竞争窗口的起始以预定的功率水平传送CID编码以请求信道接入，所述预定的功率水平被确定以允许所述CID编码被除所述接收设备以外的其他设备检测。
4.如权利要求2所述的UE，其中所述CID编码与也在请求信道接入的其它传送设备的CID编码被同时传送。
5.如权利要求2所述的UE，其中CID编码在与也在请求信道接入的其它传送设备传送的CID编码不同的时间-频率资源上传送。
6.如权利要求2所述的UE，其中所述CID编码204包括伪正交序列，以及
其中所述传送设备被设置为在与也在请求信道接入的其它传送设备传送的CID编码相同的时间-频率资源上传送CID编码。
7.如权利要求2所述的UE，其中当作为接收设备运行时，所述UE被设置为：
监控从具有较高优先权CID的其它接收设备传送的带宽准许，以确定用于分配给相关的传送设备的剩余的信道资源；
当剩余足够的信道资源时，向所述传送设备准许带宽；以及
当剩余不足的信道资源时，抑制向所述传送设备准许带宽。
8.如权利要求7所述的UE，其中当作为具有最高优先权CID的接收设备运行时，在由其它接收设备分配信道资源之前，分配信道资源，以及
其中当作为接收设备运行且当与较低优先权CID相关时，当具有较高优先权CID的接收设备分配信道资源之后不足的信道资源可用时，所述UE被设置为抑制传送带宽准许。
9.如权利要求8所述的UE，其中当作为接收设备运行时，所述UE被设置为至少部分地基于从一个或多个传送设备接收的CID编码的信号强度，确定用于传送数据的推荐的传送功率水平，以及
其中所述接收设备将在传送的带宽准许中向相关的传送设备提供所述推荐的传送功率水平。
10.如权利要求9所述的UE，其中当作为接收设备运行时，所述UE被设置为包括带宽分配参数，所述带宽分配参数包括起始点或偏移值、传送的带宽准许中的资源分配大小和推荐的传送功率水平中的至少一个，
当空间重用配对被执行时，空间重用对的CID和用于所述空间重用对的可选的带宽分配参数在传送的带宽准许中被运载。
11.如权利要求1所述的UE，其中当作为传送设备运行时，所述UE被设置为：
在竞争窗口之后进入睡眠-低功率状态；
在带宽准许中指示的信道资源期间唤醒以向相关的接收设备传送数据；以及
在其它传送设备的数据传送期间返回所述睡眠/低功率状态。
12.如权利要求1所述的UE，其中当所述UE被配置为用于空间重用且作为接收设备运行时，所述UE被设置以：
确定针对由相关传送设备的空间重用数据传送的推荐的传送功率水平，
其中所述空间重用数据传送与较高优先权CID的数据在非正交时间-频率资源上被同时传送，以及
其中针对所述空间重用传送的所述推荐的传送功率水平基于干扰估计被确定，以有助于确保所述空间重用对的较高优先权接收设备对所述数据的可靠接收。
13.如权利要求12所述的UE，其中确定针对所述空间重用数据传送的推荐的传送功率水平包括：
基于CID编码和具有较高优先权CID的设备传送的带宽准许，估计所述传送设备和所述较高优先权CID的接收设备之间的路径损耗，以及
其中基于估计的路径损耗和具有较高优先权CID的接收设备的干扰阈值，确定针对所述空间重用数据传送的推荐的传送功率水平。
14.如权利要求12所述的UE，其中当所述UE被配置为用于空间重用且作为接收设备运行时，所述接收设备被设置为：
基于潜在的干扰，选择具有较低优先权CID的一对UE作为空间重用对；以及
在所述带宽准许中提供选择的空间重用对的CID，
其中响应于接收所述较高优先权接收设备发送的所述带宽准许，较低优先权接收设备被设置为在所述较高优先权接收设备发送所述带宽准许之后，立即传送带宽准许，
其中较低优先权传送设备被设置为，与较高优先权传送设备的数据同时传送空间重用数据传送。
15.一种用户设备(UE)执行的方法，所述方法用于在3GPP-LTE网络中设备到设备(D2D)通信的分布式信道接入，所述方法包括：
在竞争窗口的起始传送连接标识符(CID)编码以请求到接收设备的D2D传送的信道接入，其中通过CID识别从传送设备到接收设备的D2D传送的链路，并且每一个CID被映射到CID编码；
从所述接收设备接收带宽准许，响应于关于所述接收设备的CID编码的接收，所述带宽准许被所述接收设备传送，按照基于所述CID的优先权级别的顺序，所述带宽准许连同针对其它CID的带宽准许在所述竞争窗口期间被传送；以及
在接收所述带宽准许之后，在带宽准许中的相关的带宽准许中指示的时间-频率资源中传送数据。
16.如权利要求15所述的方法，其中当作为接收设备运行时，所述方法还包括：
识别在所述竞争窗口的起始接收的其它CID编码；
基于优先权级别对所接收的CID编码排序，以确定何时传送带宽准许；以及
在传送所述带宽准许之前，等待与较高优先权CID相关的任何其它带宽准许的传送。
17.如权利要求16所述的方法，其中当作为接收设备运行时，所述方法还包括：
监控从具有较高优先权CID的其它接收设备传送的带宽准许，以确定用于分配给相关的传送设备的剩余的信道资源；
当剩余足够的信道资源时，向所述传送设备准许带宽；以及
当剩余不足的信道资源时，抑制向所述传送设备准许带宽。
18.如权利要求17所述的方法，其中当作为具有最高优先权CID的接收设备运行时，所述方法包括：
在由其它接收设备分配信道资源之前，分配信道资源，以及
其中当作为接收设备运行且当与较低优先权CID相关时，所述方法包括：当具有较高优先权CID的接收设备分配信道资源之后不足的信道资源可用时，抑制传送带宽准许。
19.一种非暂时性的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于由一个或多个处理器执行的指令以执行设备到设备(D2D)通信的分布式信道接入的操作，所述操作配置所述一个或多个处理器用于：
在竞争窗口的起始传送连接标识符(CID)编码以请求到接收设备的D2D传送的信道接入，其中通过CID识别从传送设备到接收设备的D2D传送的链路，并且每一个CID被映射到CID编码；
从所述接收设备接收带宽准许，响应于关于所述接收设备的CID编码的接收，所述带宽准许被所述接收设备传送，按照基于所述CID的优先权级别的顺序，所述带宽准许连同针对其它CID的带宽准许在所述竞争窗口期间被传送；以及
在接收所述带宽准许之后，在带宽准许中的相关的带宽准许中指示的时间-频率资源中传送数据。
20.如权利要求19所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中当作为接收设备运行时，所述一个或多个处理器被设置为：
识别在所述竞争窗口的起始接收的其它CID编码；
基于优先权级别对所接收的CID编码排序，以确定何时传送带宽准许；以及
在传送所述带宽准许之前，等待与较高优先权CID相关的任何其它带宽准许的传送。
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