裝置對裝置使用者裝置及基站的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種裝置對裝置(D2D)使用者裝置及基站。D2D使用者裝置包含收發(fā)器及處理器。收發(fā)器接收無線信號，其具有載有一D2D混合存取地圖的混合存取信道。處理器電性連接至收發(fā)器，并自混合存取信道擷取D2D混合存取地圖。D2D混合存取地圖指示D2D資源區(qū)塊，以使第一D2D使用者裝置借由D2D資源區(qū)塊傳送D2D混合存取要求至第二D2D使用者裝置，并使第二D2D使用者裝置借由D2D資源區(qū)塊傳送D2D混合存取回應至第一D2D使用者裝置，借此第一D2D使用者裝置與第二D2D使用者裝置根據D2D混合存取回應中的D2D數據傳輸信息，進行D2D數據傳輸。
【專利說明】裝置對裝置使用者裝置及基站
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于一種裝置對裝置(device to device ；D2D)使用者裝置及基站。更詳細地說，本發(fā)明的基站產生裝置對裝置(D2D)混合存取地圖，其包含分配給D2D使用者裝置間傳送數據時所需的資源區(qū)塊配置的信息，故D2D使用者裝置可使用所分配的資源區(qū)塊進行D2D數據傳輸。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著無線通訊技術的成熟，衍生許多無線網絡系統(tǒng)并運用于各種場合。在公共安全網絡(public safety network)架構下,為提供緊急通訊服務(例如:呼叫警察、消防局或救護車)或群組間的通訊服務，故鄰近的使用者裝置存在直接通訊的需求，使彼此間的溝通更有效率。然而，這些直接通訊的需求都需通過特定的使用者裝置并使用特定頻帶來達成。
[0003]目前第三代合作伙伴計劃長期演進(3rd Generat1n Partnership Project LongTerm Evolut1n ；3GPP LTE)網絡發(fā)展最為迅速且其使用者裝置普遍地被使用于日常通訊上。在3GPP LTE網絡下，使用者裝置間的數據傳輸都需通過基站及核心網絡作為媒介，故須于基站的信號涵蓋范圍內并根據所分配的資源進行數據傳輸。若使用者裝置未位于基站的信號涵蓋范圍內，則無法獲得資源分配，因而無法與其他使用者裝置進行通訊。此外，現有的3GPP LTE網絡并沒有提供使用者裝置間直接通訊的服務，故現有的3GPP LTE網絡的使用者裝置無法應用于公共安全網絡。
[0004]有鑒于此，如何提供一種裝置對裝置(device to device ；D2D)傳輸機制，以改變現有的3GPP LTE網絡而延伸其應用于公共安全網絡，使得使用者裝置間在不影響原先3GPPLTE網絡的信號傳輸情況下，彼此間能進行直接通訊，乃為業(yè)界亟待解決的問題。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種裝置對裝置(device to device ；D2D)使用者裝置及基站。本發(fā)明的D2D使用者裝置除了相容于現有3GPP LTE網絡中，更具有與其他D2D使用者裝置進行直接通訊的能力?；痉峙涮囟―2D資源區(qū)塊供D2D使用者裝置使用，以建立D2D混合存取地圖，并將其載于無線信號的特定混合存取信道上。如此一來，D2D使用者裝置可根據D2D混合存取地圖，得知進行直接通訊時能使用的資源區(qū)塊。據此，本發(fā)明能有效率地分配資源區(qū)塊并提供D2D使用者裝置及現有3GPP LTE網絡下的一般使用者裝置使用，進而使得3GPP LTE網絡得以延伸應用于公共安全網絡。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提出一種裝置對裝置(D2D)使用者裝置。該D2D使用者裝置包含一收發(fā)器以及一處理器。該收發(fā)器用以接收一無線信號。該無線信號具有一混合存取信道，該混合存取信道載有一裝置對裝置混合存取地圖(device to device hybridaccess map ；D2D hybrid access map),該D2D混合存取地圖是由一基站產生。該處理器電性連接至該收發(fā)器，用以自該混合存取信道擷取該D2D混合存取地圖。該D2D混合存取地圖指示一 D2D資源區(qū)塊，以使一第一 D2D使用者裝置借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取要求至一第二 D2D使用者裝置，并使該第二 D2D使用者裝置于接收該D2D混合存取要求后，借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取回應至該第一 D2D使用者裝置。借此，該第一D2D使用者裝置與該第二 D2D使用者裝置根據該D2D混合存取回應中的一 D2D數據傳輸信息，進行一 D2D數據傳輸。
[0007]此外，為達到上述目的，本發(fā)明更提出一種基站。該基站包含一處理器以及一收發(fā)器。該處理器用以產生一無線信號。該無線信號具有一混合存取信道，該混合存取信道載有一裝置對裝置混合存取地圖(device to device hybrid access map ；D2D hybrid accessmap)。該收發(fā)器電性連接至該處理器，用以傳送該無線信號至至少一裝置對裝置(deviceto device)使用者裝置。其中，該D2D混合存取地圖指示一 D2D資源區(qū)塊，以使一第一 D2D使用者裝置借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取要求至一第二 D2D使用者裝置，并使該第二 D2D使用者裝置于接收該D2D混合存取要求后，借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取回應至該第一 D2D使用者裝置。借此，該第一 D2D使用者裝置與該第二 D2D使用者裝置根據該D2D混合存取回應中的一 D2D數據傳輸信息，進行一 D2D數據傳輸。
[0008]在參閱附圖及隨后描述的實施方式后，此【技術領域】的技術人員便可了解本發(fā)明的其它目的，以及本發(fā)明的技術手段及實施態(tài)樣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細說明，其中:
[0010]圖1為本發(fā)明的使用者裝置I的示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明的基站2的不意圖；
[0012]圖3A為本發(fā)明的資源區(qū)塊分配的示意圖；
[0013]圖3B為本發(fā)明的D2D握手程序的示意圖；
[0014]圖4A-4C描繪本發(fā)明第二實施例的情境；
[0015]圖5描繪本發(fā)明第三實施例的情境；
[0016]圖6描繪本發(fā)明第四實施例的情境；
[0017]圖7描繪本發(fā)明第五實施例的情境；
[0018]圖8A-8D描繪本發(fā)明第六實施例的情境；
[0019]圖9A-9B描繪本發(fā)明第七實施例的情境；
[0020]圖10描繪本發(fā)明第八實施例的情境；
[0021]圖11描繪本發(fā)明第九實施例的情境；
[0022]圖12描繪本發(fā)明另一實施例的情境；
[0023]圖13描繪本發(fā)明第十實施例的情境；
[0024]圖14描繪本發(fā)明另一實施例的情境；
[0025]圖15A-15B描繪本發(fā)明第i^一實施例的情境；以及
[0026]圖16A-16B描繪本發(fā)明第十二實施例的情境。
[0027]圖中元件標號說明如下:
[0028]1:D2D使用者裝置
[0029]2:基站
[0030]3:基站
[0031]11:第一 D2D使用者裝置
[0032]13:第二 D2D使用者裝置
[0033]31:第三D2D使用者裝置
[0034]51:D2D使用者裝置
[0035]61:D2D使用者裝置
[0036]63:D2D使用者裝置
[0037]65:D2D使用者裝置
[0038]101:收發(fā)器
[0039]102:無線信號
[0040]103:處理器
[0041]104:D2D混合存取要求
[0042]106:D2D混合存取回應
[0043]201:處理器
[0044]203:收發(fā)器
[0045]302:D2D混合存取要求
[0046]304:D2D混合存取回應
[0047]402:資源要求
[0048]1102:無線信號
[0049]SC 目號涵蓋范圍
[0050]SC2:信號涵蓋范圍
[0051]SC3 目號涵蓋范圍
[0052]Gl:D2D 群組
[0053]G2:D2D 群組
[0054]G3:D2D 群組
【具體實施方式】
[0055]以下將通過實施方式來解釋本發(fā)明的內容。本發(fā)明提供一種裝置對裝置(deviceto device ;D2D)使用者裝置及基站。須說明的是，本發(fā)明的實施例并非用以限制本發(fā)明須在如實施例所述的任何特定的環(huán)境、應用或特殊方式方能實施。因此，有關實施例的說明僅為闡釋本發(fā)明的目的，而非用以限制本發(fā)明，且本案所請求的范圍，以權利要求書為準。除此之外，于以下實施例及附圖中，與本發(fā)明非直接相關的元件已省略而未繪示，且以下附圖中各元件間的尺寸關系僅為求容易了解，非用以限制實際比例。
[0056]本發(fā)明所提供的基站、使用者裝置及其通訊方法與無線網絡系統(tǒng)的裝置對裝置通訊相關。本發(fā)明所涉及的無線網絡系統(tǒng)可為符合長期演進技術(Long Term Evolut1n)的無線網絡系統(tǒng)或其他例如采用正交頻分復用(orthogonal frequency divis1nmultiplexing ；0FDM)通訊系統(tǒng)下的無線網絡系統(tǒng)。
[0057]本發(fā)明的第一實施例請參考圖1、圖2以及圖3A至圖3B。圖1為本發(fā)明的一裝置對裝置(device to device ；D2D)使用者裝置I的示意圖。D2D使用者裝置I包含一收發(fā)器101及一處理器103。收發(fā)器101用以接收一無線信號102。無線信號102具有一混合存取信道(hybrid access channel)。處理器103電性連接至收發(fā)器101,并用以自混合存取信道擷取一 D2D混合存取地圖。圖2為本發(fā)明的一基站2的示意圖?；?包含一處理器201以及一收發(fā)器203。處理器201產生無線信號102。收發(fā)器203電性連接至處理器201，并用以傳送無線信號102至一個或多個D2D使用者裝置(例如:D2D使用者裝置I)。
[0058]于本發(fā)明中，混合存取信道為現有3GPP LTE網絡的無線電資源中的一部分，如圖3A所示。換言之，本發(fā)明是將現有3GPP LTE網絡的無線電資源其中一部分作為混合存取信道，以傳送用于D2D數據傳輸的配置信息?；旌洗嫒⌒诺揽蔀楣潭ǖ馁Y源區(qū)塊，或由基站開始運作時自無線電資源中劃分出，并隨著廣播系統(tǒng)配置信息時一并通知其信號涵蓋范圍內的D2D使用者裝置?；旌洗嫒⌒诺揽蔀樯闲袩o線電資源的一部分、下行無線電資源的一部分或其組合。此外，于本發(fā)明中，除了混合存取信道外的無線電資源稱作資源池，其是供現有3GPP LTE網絡的使用者裝置及本發(fā)明的D2D使用者裝置I在通訊上使用。
[0059]具體而言，基站2可自現有3GPP LTE架構下的資源池中劃分出一資源區(qū)塊(后稱D2D資源區(qū)塊)分配給D2D使用者裝置使用。類似地，D2D資源區(qū)塊可為上行無線電資源的一部分、下行無線電資源的一部分或其組合。此外，于其他實施例中，基站2亦可將現有3GPP LTE網絡架構外的無線電資源(圖未繪示)作為D2D資源區(qū)塊，以使D2D使用者裝置使用此D2D資源區(qū)塊進行數據傳輸。須說明者，圖3A僅用于舉例說明，非用以限定本發(fā)明，且所屬【技術領域】中具有通常知識者可輕易了解，基站2可依據實際上D2D通訊需求量，自資源池中劃分出一 D2D資源區(qū)塊或多個D2D資源區(qū)塊供D2D使用者裝置使用，故在此不再加以贅述。
[0060]隨后，基站2根據所劃分的D2D資源區(qū)塊，產生一裝置對裝置混合存取地圖(device to device hybrid access map ；D2D hybrid access map),其用以指不 D2D 資源區(qū)塊。接著，基站2將D2D混合存取地圖載于無線信號102的混合存取信道上，并以一廣播(broadcast)方式或一組播(multicast)方式傳送無線信號102。如此一來,請同時參考圖3B，當欲進行D2D數據傳輸的一第一 D2D使用者裝置11及一第二 D2D使用者裝置13于接收到無線信號102后，則可使用D2D資源區(qū)塊進行D2D數據傳輸。
[0061]圖3B描繪一 D2D握手程序。第一 D2D使用者裝置11借由D2D資源區(qū)塊傳送一D2D混合存取要求(hybrid access request) 104至第二 D2D使用者裝置13。舉例而言，D2D混合存取要求104可為一預設前置序列(pre-defined preamble),其可對應至一使用者識別碼及一資源請求信息。此外，D2D混合存取要求104亦可為一預先已授權密鑰(pre-authorized passkey)。須說明的是,欲進行D2D數據傳輸的D2D使用者裝置可于進行D2D握手程序前，先借由混合存取信道，協(xié)議所使用的預設前置序列或預先已授權密鑰。據此，第二 D2D使用者裝置13可根據D2D混合存取要求104，獲得第一 D2D使用者裝置11的使用者識別碼及進行D2D數據傳輸時所需的資源大小。
[0062]接著，第二 D2D使用者裝置13于接收D2D混合存取要求104后，借由D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取回應(hybrid access response) 106至第一 D2D使用者裝置11。D2D混合存取回應106包含一 D2D數據傳輸信息，其指示第一 D2D使用者裝置11及一第二 D2D使用者裝置13間雙向傳輸的資源索引(resource index)，即D2D資源區(qū)塊中子資源區(qū)塊的起始位置。據此，第一 D2D使用者裝置11與第二 D2D使用者裝置13能根據D2D混合存取回應中106的D2D數據傳輸信息，進行D2D數據傳輸。
[0063]于一實施范例中，D2D使用者裝置I可為第一 D2D使用者裝置11。據此，處理器103更產生D2D混合存取要求104，且收發(fā)器101更傳送D2D混合存取要求104及接收D2D混合存取回應106。于另一實施范例中，使用者裝置I可為第二 D2D使用者裝置13。據此，處理器103更產生D2D混合存取回應106，且收發(fā)器101更接收D2D混合存取要求104及傳送D2D混合存取回應106至第一 D2D使用者裝置11。
[0064]此外，于其他實施例中，第二 D2D使用者裝置13可根據D2D混合存取要求104的一接收信號強度，進而調整D2D混合存取回應106的一傳送功率。如此一來，當第二 D2D使用者裝置13所接收的D2D混合存取要求104的信號強度低于一門檻值時，則表示第一 D2D使用者裝置11與第二 D2D使用者裝置13之間的通訊品質較不佳，故第二 D2D使用者裝置13可借此提升D2D混合存取回應106的一傳送功率。相反地，當第二 D2D使用者裝置13接收的D2D混合存取要求104信號強度高于一門檻值時，表示此時兩者的通訊品質良好，故第二D2D使用者裝置13可進一步調整合適的傳送功率，以傳送D2D混合存取回應106至第一D2D使用者裝置11，以減少第二 D2D使用者裝置13的耗電，并降低對其他使用者裝置的信號干擾。
[0065]在另一實施例中，D2D混合存取回應106可更載有一功率控制訊息(powercontrol message)。第二 D2D使用者裝置13可根據所接收的D2D混合存取要求104的接收信號強度，而產生功率控制訊息，并將其載于D2D混合存取回應106中，以指示第一 D2D使用者裝置11進行D2D數據傳輸時所需要的傳輸功率。如此一來，當第二 D2D使用者裝置13所接收的D2D混合存取要求104的信號強度低于門檻值時，則表示第一 D2D使用者裝置11與第二 D2D使用者裝置13之間的通訊品質較不佳，此時功率控制訊息可指示第一 D2D使用者裝置11以較大的傳輸功率來傳輸數據；相反地，當第二 D2D使用者裝置13接收的D2D混合存取要求104信號強度高于門檻值時，則表示此時兩者的通訊品質良好，此時功率控制訊息則指示第一D2D使用者裝置11應調整適當的傳輸功率來進行數據傳輸，借此可降低對其他使用者的信號干擾，亦可降低第一 D2D使用者裝置11的耗電。
[0066]本發(fā)明的第二實施例如圖4A-4C所不?；?具有一信號涵蓋范圍SC。于圖4A所示的使用情境I中，基站2的處理器201可根據一預設資源要求(default resourcerequest)而劃分D2D資源區(qū)塊以產生裝置對裝置混合存取地圖。須說明者，預設資源要求可記載以往D2D使用者裝置的D2D傳輸需求或記載一預設資源需求大小，故基站2可根據預設資源要求而劃分適當大小或數目的D2D資源區(qū)塊。隨后，基站2借由廣播(broadcast)的方式，傳送載有D2D混合存取地圖的無線信號102。隨后，第一 D2D使用者裝置11及第二D2D使用者裝置13于接收無線信號102后，則依前述的D2D握手程序，以進行D2D數據傳輸。
[0067]于圖4B所示的情境II中，第一 D2D使用者裝置11除了向第二 D2D使用者裝置13要求進行D2D數據傳輸外，亦向另一 D2D使用者裝置(即第三D2D使用者裝置31)要求進行D2D數據傳輸。在情境II中，第一 D2D使用者裝置11與第三D2D使用者裝置31亦須執(zhí)行D2D握手程序。具體而言，第一 D2D使用者裝置11可更借由D2D資源區(qū)塊傳送另一 D2D混合存取要求302至第三D2D使用者裝置31。隨后，第三D2D使用者裝置31于接收D2D混合存取要求302后，借由D2D資源區(qū)塊傳送另一 D2D混合存取回應304至第一 D2D使用者裝置11。如此一來，第一 D2D使用者裝置11與第三D2D使用者裝置31亦根據D2D混合存取回應304中的D2D數據傳輸信息，進行D2D數據傳輸。
[0068]于圖4C所示的情境III中，第一 D2D使用者裝置11除了向第二 D2D使用者裝置13要求進行D2D數據傳輸外，同時第三D2D使用者裝置31亦向第一 D2D使用者裝置11要求進行D2D數據傳輸。換句話說，第一 D2D使用者裝置11可為向其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸的D2D使用者裝置，亦可為被其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸的D2D使用者裝置。詳言之，基于裝置對裝置混合存取地圖，第三D2D使用者裝置31借由D2D資源區(qū)塊傳送D2D混合存取要求302至第一 D2D使用者裝置11。隨后，第一 D2D使用者裝置11于接收D2D混合存取要求302后，借由D2D資源區(qū)塊傳送D2D混合存取回應304至第三D2D使用者裝置31。第三D2D使用者裝置31與第一 D2D使用者裝置11完成D2D握手程序，并開始進行D2D數據傳輸。
[0069]須說明者，其他實施例中，第二 D2D使用者裝置13亦可同時被其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸；或是向其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸，以進行另一D2D握手程序。由于所屬【技術領域】中具有通常知識者，可借由上述說明輕易了解第二D2D使用者裝置13如何同時與不同D2D使用者裝置進行D2D數據傳輸的實施方式，故在此不再加以贅述。此外，在此所述的“第一”D2D使用者裝置、“第二”D2D使用者裝置及“第三”D2D使用者裝置，其中“第一”、“第二”及“第三”僅用以方便表示不同的D2D使用者裝置，而非有其他特定含義，故本發(fā)明的D2D使用者裝置I在不同實施范例下可為第一 D2D使用者裝置、第二 D2D使用者裝置及第三D2D使用者裝置其中之一。
[0070]此外，于本實施例中，因D2D混合存取要求及D2D混合存取回應將分別于D2D資源區(qū)塊中的特定資源區(qū)塊傳輸，故當三個以上的D2D使用者裝置同時使用相同的D2D資源區(qū)塊時，不同D2D使用者裝置將以競爭的方式傳送D2D混合存取要求。舉例而言，上述第一 D2D使用者裝置、第二 D2D使用者裝置及第三D2D使用者裝置是使用相同的D2D資源區(qū)塊進行D2D數據傳輸，故于圖4C的情境III中，第一 D2D使用者裝置11所傳送的D2D混合存取要求104與第三D2D使用者裝置31所傳送的D2D混合存取要求302將可能產生碰撞(collis1n),故須以競爭的方式傳送。
[0071]本發(fā)明的第三實施例如圖5所不。不同于第二實施例圖3A的情境I，于本實施例中，第一D2D使用者裝置11可產生一資源要求(resource request) 402,并借由混合存取信道，將資源要求402傳送至基站2。借此，基站2可根據所接收的資源要求402而劃分適當大小或數目的D2D資源區(qū)塊，以產生D2D混合存取地圖并借由廣播的方式，傳送載有D2D混合存取地圖的無線信號102。類似地，圖5的情境可延伸如圖4B的情境II或如圖4C的情境III，當套用于本實施例時，向其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸的D2D使用者裝置需傳送資源要求至基站2，如此一來，基站2可根據這些資源要求而劃分適當大小或數目的D2D資源區(qū)塊。
[0072]如先前所述，當三個以上的D2D使用者裝置同時使用相同的D2D資源區(qū)塊時，不同D2D使用者裝置將以競爭的方式傳送D2D混合存取要求。另一方面，基站2可根據所接收的不同的資源要求，分配不同的D2D資源區(qū)塊給要求進行D2D數據傳輸的D2D使用者裝置(即傳送資源要求的D2D使用者裝置)，如此一來，即可避免碰撞產生，進而無須使用競爭的方式傳送D2D混合存取要求。
[0073]本發(fā)明的第四實施例請參考圖6。于本實施例中，基站2的涵蓋范圍內包含一個或多個D2D群組(例如:D2D群組Gl及D2D群組G2)，而基站2可自資源池中劃分出多個D2D資源區(qū)塊供不同D2D群組中的D2D使用者裝置使用。各D2D群組是由多個鄰近D2D使用者裝置組成，以進行D2D群組溝通(D2D group communicat1ns)。以D2D群組Gl為例，其包含D2D使用者裝置11、D2D使用者裝置13及D2D使用者裝置51，且在此D2D使用者裝置51是扮演一協(xié)調者角色。具體而言，于本實例中，向其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸的D2D使用者裝置需借由混合存取信道，傳送資源要求至D2D群組的協(xié)調者，而協(xié)調者再借由混合存取信道，中繼資源要求至基站2。
[0074]舉例而言，于D2D群組Gl中，D2D使用者裝置51是自D2D使用者裝置11接收資源要求402。隨后，D2D使用者裝置51中繼該資源要求402至基站2。接著，基站2是根據資源要求402，劃分適當大小或數目的D2D資源區(qū)塊，以產生D2D混合存取地圖并借由廣播的方式，傳送載有D2D混合存取地圖的無線信號102。
[0075]在本實施例中，向其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸的D2D使用者裝置可以較低的傳送功率，先將資源要求傳送至鄰近扮演協(xié)調者的D2D使用者裝置，借此減少不同使用者裝置于發(fā)送信號時所產生的干擾。當D2D使用者裝置I為D2D使用者裝置51時，收發(fā)器101是自D2D使用者裝置11接收資源要求402，并借由混合存取信道，中繼該資源要求402至基站2。此外，當D2D使用者裝置I為使用者裝置11時，收發(fā)器101借由混合存取信道，傳送資源要求402至D2D使用者裝置51。
[0076]須說明者，于本實施例中，D2D使用者裝置51亦可向其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸或被其他D2D使用者裝置要求進行D2D數據傳輸，即類似于圖4B的情境II及圖4C的情境III。在此情況下，D2D使用者裝置51亦會自其他D2D使用者裝置接收資源要求，或產生本身的資源要求，接著將所接收的或本身的資源要求傳送至基站2。由于所屬【技術領域】中具有通常知識者，可依據上述說明輕易了解D2D群組G2內D2D使用者裝置的運作方式，故在此不再加以贅述。
[0077]此外，D2D群組Gl中的D2D使用者裝置是同時使用相同的D2D資源區(qū)塊，故若有多對的D2D使用者裝置欲進行D2D數據傳輸，則須以競爭的方式傳送D2D混合存取要求。然而，于其他實施例中，在組成D2D群組時，扮演協(xié)調者角色的D2D使用者裝置(即D2D使用者裝置51)亦可與群組中的D2D使用者裝置先協(xié)調分配傳送的時間順序，以防止碰撞產生，進而不用以競爭的方式傳送D2D混合存取要求。再者，D2D使用者裝置亦可借由監(jiān)聽D2D資源區(qū)塊的使用情形，以產生載有D2D數據傳輸信息的D2D混合存取回應，以避免重復指定特定子資源區(qū)塊進行D2D數據傳輸。
[0078]本發(fā)明的第五實施例請參考圖7。不同于第四實施例，于本實施例中，基站2是以組播(multicast)方式，將無線信號102傳送至各D2D群組中的協(xié)調者，例如:D2D群組Gl中的D2D使用者裝置51、D2D群組G2中的使用者裝置65以及D2D群組G3中的使用者裝置75。以D2D群組Gl為例，當D2D使用者裝置I為D2D使用者裝置51時，收發(fā)器101自基站2接收無線信號102后，更借由混合存取信道，將無線信號102中繼至第一 D2D使用者裝置11以及第二 D2D使用者裝置13。如此一來，第一 D2D使用者裝置11以及第二 D2D使用者裝置13可根據無線信號102所載的D2D混合存取地圖，進行D2D數據傳輸。類似地，于D2D群組G2中，D2D使用者裝置65更中繼無線信號102至D2D使用者裝置61及D2D使用者裝置63，以及于D2D群組G3中，D2D使用者裝置75更中繼無線信號102至D2D使用者裝置71。
[0079]本發(fā)明的第六實施例請參考圖8A-8D。不同于第三實施例，于圖8A的情境I中，第一D2D使用者裝置11是位于基站2的信號涵蓋范圍SC外，故第二 D2D使用者裝置13需中繼資源要求402至基站2及中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11。
[0080]具體而言，當D2D使用者裝置I為第一 D2D使用者裝置11時，收發(fā)器101即借由混合存取信道，將資源要求402傳送至第二 D2D使用者裝置13，并自第二 D2D使用者裝置13接收無線信號102。另一方面，當D2D使用者裝置I為第二 D2D使用者裝置13時，收發(fā)器101即自第一 D2D使用者裝置11接收資源要求402，并借由混合存取信道，將資源要求402中繼至基站2，以及于接收無線信號102后，借由混合存取信道，將無線信號102中繼至第一 D2D使用者裝置11。
[0081]此外，于圖SB的情境II中，第二 D2D使用者裝置13是位于基站2的信號涵蓋范圍SC外，故第一 D2D使用者裝置11需中繼無線信號102至第二 D2D使用者裝置13。具體而言，當D2D使用者裝置I為第一 D2D使用者裝置11時，收發(fā)器101于接收無線信號102后，借由混合存取信道，將無線信號102中繼至第二 D2D使用者裝置13。另一方面，當D2D使用者裝置I為第二 D2D使用者裝置13時，收發(fā)器101即自第一 D2D使用者裝置11接收無線信號102。
[0082]不同于圖8A的情境I，圖8C的情境III存在D2D群組Gl，包含第一 D2D使用者裝置11、第二 D2D使用者裝置13及D2D使用者裝置51。在此情況下，D2D使用者裝置51需中繼資源要求402至基站2及中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11。當D2D使用者裝置I為第一 D2D使用者裝置11時，收發(fā)器101即借由混合存取信道，將資源要求402傳送至D2D使用者裝置51，并自D2D使用者裝置51接收無線信號102。另一方面，當D2D使用者裝置I為D2D使用者裝置51時，收發(fā)器101即自第一 D2D使用者裝置11接收資源要求402，并借由混合存取信道，將資源要求402中繼至基站2，以及于接收無線信號102后，借由混合存取信道，將無線信號102中繼至第一 D2D使用者裝置11。
[0083]須說明的是，當D2D群組中存在未于基站的信號涵蓋范圍內的D2D使用者裝置時，則靠近基站涵蓋范圍邊界的D2D使用者裝置是扮演協(xié)調者角色。舉例而言，當D2D使用者裝置51自基站2接收的無線信號的接收強度小于一門檻值時，則會判斷本身為基站信號涵蓋范圍的一邊界節(jié)點(boundary node)，故于本實施例中，D2D使用者裝置51是扮演協(xié)調者角色。于其他實施中，若D2D群組中存在多個基站信號涵蓋范圍的邊界節(jié)點，則這些邊界節(jié)點可事先通過溝通協(xié)調或通過其他預先設定的機制以決定由誰扮演協(xié)調者角色；由于所屬【技術領域】中普通技術人員可了解如何通過現有的技術決定扮演協(xié)調者角色的D2D使用者裝置，故在不再加以贅述。
[0084]不同于圖8B的情境II，如圖8D所示的情境IV存在D2D群組Gl，包含第一 D2D使用者裝置11、第二 D2D使用者裝置13及D2D使用者裝置51。在此情況下，D2D使用者裝置51需中繼無線信號102至第二 D2D使用者裝置13。當D2D使用者裝置I為第二 D2D使用者裝置13時，收發(fā)器101是借由混合存取信道，自D2D使用者裝置51接收無線信號102。另一方面，當D2D使用者裝置I為D2D使用者裝置51時，收發(fā)器101是于接收無線信號102后，借由混合存取信道，將無線信號102中繼至第二 D2D使用者裝置13。相同地，在本實施例中，當D2D使用者裝置51接收自基站2所傳送的無線信號的接收強度小于一門檻值時，則會判斷自己為基站信號涵蓋范圍的一邊界節(jié)點(boundary node),故本實施例的D2D使用者裝置51是扮演協(xié)調者角色。
[0085]簡言之，于本實施例中，位于基站2的信號涵蓋范圍SC外的D2D使用者裝置通過位于信號涵蓋范圍SC內的D2D使用者裝置中繼欲傳送至基站2的資源要求，而位于信號涵蓋范圍SC內的D2D使用者裝置是中繼無線信號102至位于基站2的信號涵蓋范圍SC外的D2D使用者裝置。在不存在D2D群組的情況下，中繼的動作是由欲進行D2D數據傳輸的二D2D使用者裝置其中之一(即位于信號涵蓋范圍SC內的D2D使用者裝置)執(zhí)行；而在存在D2D群組的情況下，中繼的動作是由D2D群組中的協(xié)調者執(zhí)行。
[0086]本發(fā)明的第七實施例請參考圖9A-9B。不同于第六實施例的情境III及情境IV，于本實施例中，基站2亦是以組播(multicast)方式傳送無線信號102至使用者裝置51，故D2D使用者裝置51須中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11及第二 D2D使用者裝置13。具體而言，D2D使用者裝置51需中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11及第二D2D使用者裝置13，以及中繼資源要求402至基站2。因此，當D2D使用者裝置I為D2D使用者裝置51時，收發(fā)器101需中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11及第二 D2D使用者裝置13。再者，當D2D使用者裝置I為第一 D2D使用者裝置11或第二 D2D使用者裝置13，收發(fā)器101是自D2D使用者裝置51接收無線信號102。
[0087]本發(fā)明的第八實施例如圖10所示。于本實施例中，第一 D2D使用者裝置11與第二 D2D使用者裝置13皆位于基站2的信號涵蓋范圍SC外。當第一 D2D使用者裝置11欲與第二 D2D使用者裝置13進行D2D數據傳輸時，則會借由混合存取信道，傳送D2D混合存取要求104至第二 D2D使用者裝置13。第二 D2D使用者裝置13于接收D2D混合存取要求104后，借由混合存取信道，傳送D2D混合存取回應106至第一 D2D使用者裝置11。換言之，于本實施例中，混合存取信道是作為一預設資源區(qū)塊，當欲進行D2D數據傳輸的二 D2D使用者裝置皆不在基站2的信號涵蓋范圍SC內時，則可直接使用混合存取信道進行握手程序，以進行D2D數據傳輸。
[0088]本發(fā)明的第九實施例請參考圖11。于本實施例中，第一 D2D使用者裝置11與第二D2D使用者裝置13分別位于不同基站的信號涵蓋范圍。如圖11所示，第一 D2D使用者裝置11是位于基站3的信號涵蓋范圍SC3內，而第二 D2D使用者裝置13則位于基站2的信號涵蓋范圍SC2內。由于基站2與基站3所使用的無線電資源不同(即不重疊)，故基站2與基站3會先通過后端網絡或基站間的通訊接口，例如:X2接口(interface)或實體裝置對裝置同步信道(physical device to device synchronizat1n channel ；PD2DSCH),進行一協(xié)議程序，以決定此情況下劃分何者的無線電資源供第一 D2D使用者裝置11與第二D2D使用者裝置13使用。當基站2及基站3完成協(xié)議程序后，即決定第一 D2D使用者裝置11與第二 D2D使用者裝置13進行D2D數據傳輸所使用的D2D資源區(qū)塊。
[0089]據此，基站2的處理器201更根據基站2與基站3的協(xié)議程序，產生一頻率協(xié)議信息，并將頻率協(xié)議信息載至無線信號102的混合存取信道。類似地，基站3亦會產生一無線信號1102，其亦包含一載有頻率協(xié)議信息的混合存取信道。隨后，基站2及基站3分別以廣播方式傳送無線信號102及無線信號1102至各自涵蓋范圍內的D2D使用者裝置。
[0090]于本實施例中，基站2與基站3是基于預設資源要求(default resourcerequest)，進行協(xié)議程序并產生D2D混合存取地圖。然而，于其他實施例中，基站2與基站3可根據自D2D使用者裝置所接收的資源要求，而進行協(xié)議程序并產生D2D混合存取地圖。舉例而言，如圖12所示，第一 D2D使用者裝置11是傳送資源要求402至基站3。
[0091]本發(fā)明的第十實施例請參考圖13。本實施例中存在D2D群組G1，其中協(xié)調者(即D2D使用者裝置51)同時位于基站2的信號涵蓋范圍SC2內及基站3的信號涵蓋范圍SC3內。當第一 D2D使用者裝置11欲與第二 D2D使用者裝置13進行數據傳輸時，則傳送資源要求402至D2D使用者裝置51。接著，D2D使用者裝置51中繼資源要求402至基站2。須說明者，在此假設D2D使用者裝置51與基站2間的距離較近且優(yōu)先與基站2進行連線，故中繼資源要求402至基站2。然而，于其他實施例中，D2D使用者裝置51亦可中繼資源要求402至基站3。
[0092]同樣地，于本實施例中，基站2與基站3亦根據自D2D使用者裝置所接收的資源要求，而進行協(xié)議程序并產生D2D混合存取地圖。接著，基站2及基站3分別以廣播方式傳送無線信號102及無線信號1102至各自涵蓋范圍內的使用者裝置。然而，于其他實施例中，基站2或基站3可以組播的方式將無線信號傳送至各D2D群組的協(xié)調者。舉例而言，如圖14所示，D2D使用者裝置51自基站2接收無線信號102后，即中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11與第二 D2D使用者裝置13。
[0093]本發(fā)明的第i^一實施例請參考圖15A、15B。在本實施例中，D2D群組中的協(xié)調者亦同時位于基站2的信號涵蓋范圍SC2內及基站3的信號涵蓋范圍SC3內，但D2D群組具有同時位于基站2的信號涵蓋范圍外及基站3的信號涵蓋范圍外的D2D使用者裝置。據此，D2D群組中的協(xié)調者需中繼基站所傳送的無線信號至信號涵蓋范圍外的D2D使用者裝置，并中繼信號涵蓋范圍外的D2D使用者裝置所傳送的資源要求至基站。
[0094]舉例而言，如圖15A所示，第一 D2D使用者裝置11是位于信號涵蓋范圍外，故當其欲與第二 D2D使用者裝置13進行數據傳輸時，則需傳送資源要求402至D2D使用者裝置51。接著，D2D使用者裝置51中繼資源要求402至基站2。同樣地，基站2與基站3會進行協(xié)議程序，以產生頻率協(xié)議信息，并將頻率協(xié)議信息分別載至無線信號102及1102的混合存取信道。接著，基站2及基站3分別以廣播方式傳送無線信號102及無線信號1102至各自信號涵蓋范圍內的D2D使用者裝置。隨后，D2D使用者裝置51更中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11，俾第一 D2D使用者裝置11根據D2D混合存取地圖，與第二 D2D使用者裝置13進行D2D數據傳輸。
[0095]再舉例而言，如圖15B所示，第二 D2D使用者裝置13是位于信號涵蓋范圍外。于此情況下，D2D使用者裝置51是中繼無線信號102至第二 D2D使用者裝置13，且第一 D2D使用者裝置11可自基站3接收無線信號1102，以自無線信號1102中擷取D2D混合存取地圖并得知D2D資源區(qū)塊。
[0096]本發(fā)明的第十二實施例請參考第16A、16B圖。不同于第^ 實施例，于本實施例中，基站2及基站3是以組播方式分別傳送無線信號102及無線信號1102，故D2D使用者裝置51更需中繼無線信號102至第一 D2D使用者裝置11及第二 D2D使用者裝置13。
[0097]綜上所述，本發(fā)明的基站可自現有3GPP LTE網絡的無線電資源中，劃分出供各D2D使用者裝置或各D2D群組進行D2D數據傳輸所需的資源區(qū)塊，并借由建立并傳送D2D混合存取地圖以告知D2D使用者裝置。此外，本發(fā)明的D2D傳輸機制可使得，位于基站信號涵蓋范圍內的D2D使用者裝置亦可與位于基站信號涵蓋范圍外的D2D使用者裝置進行D2D數據傳輸。再者，本發(fā)明的D2D傳輸機制亦可使得位于不同基站信號涵蓋范圍內的D2D使用者裝置進行D2D數據傳輸。據此，本發(fā)明的傳輸機制可改變現有的3GPP LTE網絡而延伸其應用于公共安全網絡，使得D2D使用者裝置間在不影響原先3GPP LTE網絡的信號傳輸下，彼此間能進行直接通訊。
[0098]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種裝置對裝置D2D使用者裝置，包含: 一收發(fā)器，用以接收一無線信號，該無線信號具有一混合存取信道(hybrid accesschannel)，該混合存取信道載有一裝置對裝置D2D混合存取地圖(device to devicehybrid access map ；D2D hybrid access map),該 D2D 混合存取地圖是由一基站產生； 一處理器，電性連接至該收發(fā)器，用以自該混合存取信道擷取該D2D混合存取地圖； 其中，該D2D混合存取地圖指示一 D2D資源區(qū)塊(resource block)，以使一第一 D2D使用者裝置借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取要求(hybrid access request)至一第二 D2D使用者裝置，并使該第二 D2D使用者裝置于接收該D2D混合存取要求后，借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取回應(hybrid access response)至該第一 D2D使用者裝置，借此該第一 D2D使用者裝置與該第二 D2D使用者裝置根據該D2D混合存取回應中的一 D2D數據傳輸信息，進行一 D2D數據傳輸。
2.如權利要求1所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該收發(fā)器是自該基站接收該無線信號。
3.如權利要求2所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該收發(fā)器更中繼該無線信號至另一D2D使用者裝置。
4.如權利要求3所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該另一D2D使用者裝置為該第一D2D使用者裝置及該第二 D2D使用者裝置其中之一。
5.如權利要求2所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該處理器更產生一資源要求(resource request)以及該收發(fā)器更傳送該資源要求至該基站。
6.如權利要求2所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該收發(fā)器更自該第一D2D使用者裝置接收一資源要求(resource request)以及中繼該資源要求至該基站。
7.如權利要求1所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該D2D使用者裝置是該第一D2D使用者裝置，該處理器更產生該D2D混合存取要求，以及該收發(fā)器更傳送該D2D混合存取要求及接收該D2D混合存取回應。
8.如權利要求7所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該D2D使用者裝置是自該基站或另一 D2D使用者裝置接收該無線信號。
9.如權利要求7所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該處理器更產生一資源要求(resource request)以及該收發(fā)器更傳送該資源要求至該基站及該另一 D2D使用者裝置其中之一。
10.如權利要求1所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該D2D使用者裝置是該第二D2D使用者裝置，該處理器更產生該D2D混合存取回應，該收發(fā)器更接收該D2D混合存取要求及傳送該D2D混合存取回應。
11.如權利要求10所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該D2D使用者裝置是自該基站或另一 D2D使用者裝置接收該無線信號。
12.如權利要求10所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該處理器根據該D2D混合存取要求(hybrid access request)的一接收信號強度,調整該D2D混合存取回應(hybridaccess response)的一傳送功率。
13.如權利要求10所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該處理器根據該D2D混合存取要求(hybrid access request)的一接收信號強度，產生一功率控制訊息(power controlmessage),并將該功率控制訊息載于該D2D混合存取回應(hybrid access response)中，以使該第一 D2D使用者裝置根據該功率控制訊息，調整一數據傳輸功率。
14.如權利要求1所述的D2D使用者裝置，其特征在于，該無線信號的該混合存取信道更載有一頻率協(xié)議信息，以及該頻率協(xié)議信息是由該基站產生。
15.如權利要求1所述的D2D使用者裝置，其特征在于，基于該D2D混合存取地圖，該第一 D2D使用者裝置更借由該D2D資源區(qū)塊傳送另一 D2D混合存取要求(hybrid accessrequest)至一第三D2D使用者裝置,并使該第三D2D使用者裝置于接收該另一 D2D混合存取要求后，借由該D2D資源區(qū)塊傳送另一 D2D混合存取回應(hybrid access response)至該第一 D2D使用者裝置，借此該第一 D2D使用者裝置與該第三D2D使用者裝置根據該另一D2D混合存取回應中的另一 D2D數據傳輸信息，進行另一 D2D數據傳輸。
16.如權利要求1所述的D2D使用者裝置，其特征在于，基于該D2D混合存取地圖，該第二 D2D使用者裝置借由該D2D資源區(qū)塊傳送另一 D2D混合存取要求(hybrid accessrequest)至一第三D2D使用者裝置,并使該第三D2D使用者裝置于接收該另一 D2D混合存取要求后，借由該D2D資源區(qū)塊傳送另一 D2D混合存取回應(hybrid access response)至該第二 D2D使用者裝置，借此該第二 D2D使用者裝置與該第三D2D使用者裝置根據該另一D2D混合存取回應中的另一 D2D數據傳輸信息，進行另一 D2D數據傳輸。
17.如權利要求1的D2D使用者裝置，其特征在于，一第三D2D使用者裝置借由該混合存取信道傳送另一D2D混合存取要求(hybrid access request)至一第四D2D使用者裝置，并使該第四D2D使用者裝置于接收該另一 D2D混合存取要求后，借由該混合存取信道傳送另一 D2D混合存取回應(hybrid access response)至該第三使用者裝置,借此該第三D2D使用者裝置與該第四D2D使用者裝置根據該另一 D2D混合存取回應中的另一 D2D數據傳輸信息，進行另一 D2D數據傳輸。
18.—種基站,包含: 一處理器，用以產生一無線信號，該無線信號具有一混合存取信道(hybrid accesschannel),該混合存取信道載有一裝置對裝置混合存取地圖(device to device hybridaccess map ；D2D hybrid access map)； 一收發(fā)器，電性連接至該處理器，用以傳送該無線信號至至少一裝置對裝置(deviceto device)使用者裝置； 其中，該D2D混合存取地圖指示一 D2D資源區(qū)塊(resource block)，以使一第一 D2D使用者裝置借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取要求(hybrid access request)至一第二D2D使用者裝置，并使該第二 D2D使用者裝置于接收該D2D混合存取要求后，借由該D2D資源區(qū)塊傳送一 D2D混合存取回應(hybrid access response)至該第一 D2D使用者裝置，借此該第一 D2D使用者裝置與該第二 D2D使用者裝置根據該D2D混合存取回應中的一 D2D數據傳輸信息，進行一 D2D數據傳輸。
19.如權利要求18所述的基站，其特征在于，該收發(fā)器更自該至少一D2D使用者裝置接受一資源要求(resource request)，以及該處理器根據該資源要求產生該裝置對裝置混合存取地圖。
20.如權利要求18所述的基站，其特征在于，該處理器更根據該基站與另一基站的一協(xié)議程序，產生一頻率協(xié)議信息，并將該頻率協(xié)議信息載至該無線信號的該混合存取信道。
21.如權利要求18所述的基站，其特征在于，該處理器根據一預設資源要求(defaultresource request),產生該裝置對裝置混合存取地圖。
22.如權利要求18所述的基站，其特征在于，該收發(fā)器是以一廣播(broadcast)方式及一組播(multicast)方式其中之一傳送該無線信號至該至少一 D2D使用者裝置。
【文檔編號】H04W4/00GK104519457SQ201410503839
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權日:2013年9月28日
【發(fā)明者】陳秋紋, 魏嘉宏 申請人:財團法人資訊工業(yè)策進會