Gestión de baliza para la comunicación de dispositivo a dispositivo asistida por red.

Un método de un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo, que comprende:

transmitir

(220) una indicación de la capacidad de comunicación de dispositivo a dispositivo a un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia de comunicación de dispositivo a dispositivo; recibir (240), de un nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados a uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo;

supervisar (250) la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo basándose en los uno o más parámetros de baliza recibidos de el uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica; y

realizar, al menos, una tarea de operación de radio basándose en las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada, en el que la realización de, al menos, una tarea de operación de radio comprende utilizar las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada para realizar, al menos, una de:

seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo; y

re seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12192947.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: LINDOFF,BENGT, FODOR,GABOR, WILHELMSSON,LEIF, KAZMI,Muhammad.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > H04W8/00 (Gestión de datos de red)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Gestión de conexión, p. ej establecimiento de conexión,... > H04W76/02 (Establecimiento de la conexión)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Topologías de red > H04W84/18 (Redes auto-organizadas, p.ej. redes ad hoc o redes de sensores)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Dispositivos especialmente adaptados para redes de... > H04W88/06 (adaptados para funcionar en múltiples redes, p. ej. terminales multimodo)

PDF original: ES-2526459_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Gestión de baliza para la comunicación de dispositivo a dispositivo asistida por red Campo técnico

La presente invención se refiere en general al campo de la comunicación de dispositivo a dispositivo asistida por red. Especialmente, se refiere a la gestión de las balizas de dicha comunicación.

Antecedentes

La comunicación de dispositivo a dispositivo (D2D) se refiere a la comunicación directa entre dispositivos. En la comunicación D2D los datos a transmitir desde un primer dispositivo a un segundo dispositivo no se retransmiten normalmente a través de ninguna red celular. Algunos ejemplos de comunicación D2D según la técnica anterior son comunicación Bluetooth, comunicación FlashlinQ, comunicación WLAN (por ejemplo, WIFI directo) (por ejemplo, IEEE 802.11).

La comunicación de dispositivo a dispositivo se puede aplicar a diversos escenarios. Un escenario es cuando existe una red celular de acceso por radio y dispuesta para establecer una conexión celular entre dos dispositivos. La comunicación D2D puede ser un complemento de la comunicación celular en tales escenarios.

Existen situaciones en las que la comunicación D2D puede proporcionar una mayor eficacia (mejor calidad de la señal, mayor tasa de bits, menor latencia, etc.) que la comunicación celular. Esto puede ser debido a la proximidad entre los dispositivos y/o a la ganancia específica de señalización del protocolo D2D (por ejemplo, ganancia de salto).

En algunas situaciones, la red puede tener restricciones (por ejemplo, debido a sobrecargas) dando lugar a que el servicio no se pueda proporcionar en absoluto utilizando una conexión de red. Entonces, la comunicación D2D sería una alternativa.

Pueden también existir situaciones en las que el usuario de un dispositivo puede preferir la comunicación D2D (por ejemplo, por costos de facturación).

La comunicación D2D puede mejorar la eficiencia del espectro y reducir la carga de red a la red celular, ya que la conexión D2D utiliza normalmente otro Intervalo de espectro (por ejemplo, un espectro sin licencia) diferente del de la red celular (normalmente un espectro con licencia). Además, dado que la comunicación celular utiliza un par de enlaces ascendente-descendente para cada uno de los dos dispositivos mientras que la conexión D2D utilizaría sólo un par de enlaces, el rendimiento del espectro se mejora e incluso si la conexión D2D utilizara recursos de espectro celular. Esto sería verdad incluso para la comunicación D2D asistida por red en la que la mayoría de los datos se transmitieran sobre la conexión D2D y sólo una pequeña parte de la información tuviera que transmitirse sobre el enlace de red.

En los escenarios de comunicación D2D, se prevé que pueda haber una gran cantidad de dispositivos con capacidad D2D vecinos entre sí, por ejemplo, en el área cubierta por un nodo de red especial o en una reglón menor. Esto permite muchas posibilidades para el establecimiento del enlace D2D, pero la situación puede crear alguna Interferencia total generada por la señalización D2D, por ejemplo, descubrimiento de pares. El optimizar, por ejemplo, los rendimientos del enlace y del sistema en tales escenarios es una tarea compleja.

La comunicación D2D puede ser ad hoc o puede ser asistida por red. Por ejemplo, una red celular puede asistir a una conexión D2D estableciendo la seguridad del enlace D2D y/o controlando parcial o totalmente el establecimiento de una conexión D2D (por ejemplo, descubrimiento de dispositivos/pares y asignación de recursos). Una red celular puede también asistir a una comunicación D2D para controlar el entorno de interferencias. Por ejemplo, si se usa un espectro de operador con licencia para la comunicación D2D, se puede proporcionar mayor fiabilidad que cuando se opera en un espectro sin licencia. Para asistir a la conexión D2D, la red puede también proporcionar sincronización y/o Gestión de Recursos de Radio (RRM) pardal o total.

El descubrimiento de dispositivos/pares en la comunicación D2D se basa típicamente en dispositivos transmitiendo (por ejemplo, radiodifusión) y/o detectando señales de baliza, respectivamente. En el descubrimiento de dispositivos D2D asistido por red, la red puede asistir a los dispositivos para asignar los recursos de baliza y proporcionar información que los dispositivos pueden usar para construir y detectar las señales de baliza usadas para el descubrimiento.

El artículo Design aspects of network assisted device-to-device Communications de Fodor, Dahlman, Mildh, Parkvall, Reider, Miklós y Turányi, páginas 170-177 en el IEEE Communications Magazine, de marzo de 2012 describe que la red puede mediar en el proceso de descubrimiento reconociendo los candidatos D2D y coordinando las asignaciones de tiempo y frecuencia para enviar/explorar las balizas.

El documento US 6574266 B1 describe una estación base que transmite una señal de baliza incluyendo información acerca de la identidad del reloj del sistema de la estación base. El terminal de la base intercambia información entre terminales distantes que habilitan al terminal principal para establecer una sesión de comunicación directa con un terminal secundario. Con objeto de habilitar un rápido establecimiento de la conexión entre terminales, se retransmite la identidad y el reloj del terminal principal por la estación base principal al otro terminal o terminales.

El documento US 2011/258313 se refiere al descubrimiento de pares asistido por red para habilitar la comunicación Par a Par, en el que un dispositivo se registra en una entidad de red de forma que la presencia del dispositivo y posiblemente alguna otra información acerca del dispositivo puede darse a conocer a la entidad de red. El dispositivo envía una petición a la entidad de red durante o después del registro. La petición incluye información usada para comparar el dispositivo con otros dispositivos. Un agente del directorio compara las peticiones recibidas de todos los dispositivos, determina una coincidencia entre el dispositivo y al menos uno de los otros dispositivos y envía una notificación para realizar el descubrimiento del par.

Normalmente, una señal de baliza para un dispositivo se podría basar en la identidad del dispositivo, o podría ser elegida aleatoriamente de un conjunto de señales de baliza. Esto se aplica tanto si la red asigna las balizas como si las balizas no son asignadas por la red.

Las señales de baliza son transmitidas entonces por los respectivos dispositivos (principales) (normalmente a determinados intervalos de tiempo). Los dispositivos de escucha (secundarios) necesitan entonces explorar en busca de balizas. Se debe observar que un dispositivo puede desempeñar la tarea de sólo principal, de sólo secundario o una combinación de ambos cometidos. Cuando se detecta una señal de baliza, el secundario correspondiente envía generalmente un acuse de recibo al principal correspondiente y se puede iniciar una conexión D2D.

Estando la señalización de balizas asignada y coordinada por una red (como en el artículo de IEEE Communications Magazine citado anteriormente) se reduce el riesgo de colisión entre balizas. Además, al permitir que los secundarios dispongan de información de las balizas del principal(es) (como en las dos descripciones citadas anteriormente) se podría mejorar el rendimiento de la exploración (por ejemplo, menor tiempo para el descubrimiento, menor consumo de energía).

Sin embargo, los acuses de recibo transmitidos de manera descoordinada (antes del establecimiento de la conexión D2D) sufren un riesgo de colisión y/o puede aumentar el nivel de interferencias en el sistema.

Además, la asignación de balizas en la red y la transmisión eficiente de la información de la asignación a los dispositivos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo, que comprende:

transmitir (220) una indicación de la capacidad de comunicación de dispositivo a dispositivo a un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia de comunicación de dispositivo a dispositivo; recibir (240), de un nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados a uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo;

supervisar (250) la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo basándose en los uno o más parámetros de baliza recibidos de el uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica; y

realizar, al menos, una tarea de operación de radio basándose en las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada, en el que la realización de, al menos, una tarea de operación de radio comprende utilizar las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada para realizar, al menos, una de:

seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo; y

re seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo.

2. El método según la reivindicación 1 en el que realizar la, al menos una, tarea de operación de radio comprende además:

transmitir (260) un informe de medición de baliza al nodo de red basándose en la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada.

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 en el que la transmisión de la indicación de la capacidad de comunicación de dispositivo a dispositivo está comprendida en un procedimiento de registro (115) del primer dispositivo de comunicación inalámbrica en el nodo de red.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que los uno o más parámetros de baliza de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica comprenden, al menos, uno de:

una identidad de dispositivo local; y un patrón de recepción de baliza.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además detectar (255) una señal de baliza asociada con, al menos, uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además:

recibir (235) uno o más parámetros de baliza del primer dispositivo de comunicación inalámbrica; y transmitir (245) una señal de baliza basándose en los uno o más parámetros de balizas recibidos asociadas con el primer dispositivo de comunicación inalámbrica.

7. El método según la reivindicación 6 en el que los uno o más parámetros de baliza asociados con el primer dispositivo de comunicación inalámbrica comprenden, al menos, uno de:

una identidad de dispositivo local; una firma de baliza;

una potencia de transmisión de baliza; y un patrón de transmisión de baliza.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además:

transmitir (230) una petición de configuración de baliza al nodo de red y recibir los uno o más parámetros de baliza en respuesta a la petición.

9. El método según cualquiera de las indicaciones 1 a 8 que comprende además:

recibir (240), desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados por un nodo de red vecino a uno o más terceros dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo;

supervisar (250) la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo basándose en los uno o más parámetros de baliza recibidos del uno o más terceros dispositivos de comunicación inalámbrica; y

en el que el informe de medición de baliza al nodo de red comprende una indicación de la identidad de la célula.

10. Un método de un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia de comunicación de dispositivo a dispositivo, que comprende:

asignar (110, 125) recursos de baliza a uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo; recibir (120), desde un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo, una indicación de la capacidad de comunicación de dispositivo a dispositivo;

transmitir (140), al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, uno o más parámetros de baliza relativos a los recursos de baliza asignados de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica, en el que los parámetros de baliza son para:

supervisar, por medio del primer dispositivo de comunicación inalámbrica, la señalización de balizas de la comunicación de dispositivo a dispositivo basándose en los uno o más parámetros de baliza transmitidos, y

realizar, por medio del primer dispositivo de comunicación inalámbrica, al menos, una tarea de operación de radio basándose en las mediciones de la señalización de balizas de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada, y en el que la realización de, al menos, una tarea de operación de radio comprende utilizar las mediciones de la señalización de balizas de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada para realizar, al menos, uno de:

seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo; y re seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación a dispositivo a dispositivo; y

recibir (160), desde el primer dispositivo de comunicación inalámbrica, un informe de medición de baliza relativo a, al menos, uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

11. El método según la reivindicación 10 que comprende además asistir (165, 170, 175) al establecimiento de la conexión entre el primer dispositivo de comunicación inalámbrica y uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica basándose en el informe de medición de baliza.

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11 que comprende además detectar que ha tenido lugar un cambio de situación para uno de los segundos dispositivos de comunicación inalámbrica y en el que la asignación de recursos de baliza comprende asignar recursos de transmisión de baliza tan sólo al segundo dispositivo inalámbrico para el cual ha tenido lugar el cambio de situación.

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que la asignación de recursos de baliza a uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica comprende recibir, desde uno o más nodos de redes vecinos, uno o más parámetros de baliza asignados por el respectivo nodo de red vecino a, al menos, uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica y en el que el informe de medición de baliza recibido comprende una indicación de la identidad de la célula.

14. El método según la reivindicación 13 que comprende además uno más de:

realizar un cambio de célula para el primer dispositivo de comunicación inalámbrica basándose en el informe de medición de baliza; y

solicitar, desde un nodo de red vecino, un cambio de célula al nodo de red para uno de los segundos dispositivos de comunicación inalámbrica basándose en el informe de medición de baliza.

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14 que comprende además transmitir el informe de medición de baliza recibido a, al menos, uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

16. Un producto de programa de ordenador que comprende un medio interpretable por ordenador (700), que contiene un programa de ordenador que comprende instrucciones de programa, siendo cargable el programa de ordenador en una unidad de tratamiento de datos (730) y adaptado para ejecutar el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 cuando el programa de ordenador es ejecutado por la unidad de tratamiento de datos (730).

17. Una disposición de un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo, que comprende:

un transmisor (520) adaptado para transmitir una indicación de la capacidad de comunicación de dispositivo a dispositivo a un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia de comunicación de dispositivo a dispositivo;

un receptor (510) adaptado para recibir, desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados a uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo; y un controlador (530) adaptado para:

hacer que el receptor supervise la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo basándose en los uno o más parámetros de baliza recibidos del uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica; y

hacer que al menos uno del transmisor y el receptor realice, al menos, una tarea de operación de radio basándose en las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada, en la que, al menos, una tarea de operación de radio comprende utilizar las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada para realizar, al menos, una de:

seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo; y re seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo.

18. La disposición según la reivindicación 17 en la que, al menos, una tarea de operación de radio comprende además:

transmitir un informe de medición de baliza al nodo de red basándose en la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada.

19. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 18, que comprende además un detector (540) adaptado para detectar una señal de baliza asociada con al menos uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

20. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19 en la que el receptor (510) está adaptado además para recibir uno o más parámetros de baliza del primer dispositivo de comunicación inalámbrica, y en la que el transmisor (520) está además adaptado para transmitir una señal de baliza basándose en los uno o más parámetros de baliza recibidos asociados con el primer dispositivo de comunicación inalámbrica.

21. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20 en la que el transmisor (520) está adaptado además para transmitir una petición de configuración de baliza al nodo de red.

22. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21 en la que:

el receptor está adaptado además para recibir, desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados por el nodo de red vecino a uno o más terceros dispositivos de comunicación inalámbrica para realizar la comunicación de dispositivo a dispositivo;

el controlador está adaptado además para hacer que el receptor supervise la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo basándose en los uno o más parámetros de baliza recibidos de los uno o más terceros dispositivos de comunicación inalámbrica; y en la que el informe de medición de baliza al nodo de red comprende una indicación de la identidad de la célula.

23. Un dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo y que comprende la disposición según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22.

24. Una disposición de un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia a la comunicación de dispositivo a dispositivo, que comprende:

un procesador (630) adaptado para asignar recursos de baliza a uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo; un receptor (610) adaptado para recibir, desde un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar comunicación de dispositivo a dispositivo, una indicación de la capacidad de comunicación de dispositivo a dispositivo; y

un transmisor (620) adaptado para transmitir, al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, uno o más parámetros de baliza relativos a los recursos de baliza asignados del uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica, en la que los parámetros de baliza son para:

supervisar, por medio de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo del primer dispositivo de comunicación inalámbrica basándose en los uno o más parámetros de baliza transmitidos; y

realizar, por medio del dispositivo de comunicación inalámbrica, al menos, una tarea de operación de radio basándose en las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada, en la que la realización de, al menos, una tarea de operación de radio comprende utilizar las mediciones de la señalización de baliza de comunicación de dispositivo a dispositivo supervisada para realizar, al menos, una de:

seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo; y re seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para la comunicación de dispositivo a dispositivo;

en la que el receptor (610) está adaptado además para recibir, desde el primer dispositivo de comunicación inalámbrica, un informe de medición de baliza relativo a, al menos, uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

25. La disposición según la reivindicación 24 en la que el procesador está adaptado además para detectar que ha tenido lugar un cambio de situación para uno de los segundos dispositivos de comunicación inalámbrica y para asignar recursos retransmisión de baliza a sólo el segundo dispositivo inalámbrico para el cual ha tenido lugar el cambio de situación.

26. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 25 en la que el transmisor está adaptado además para transmitir el informe de medición de baliza recibido a, al menos, uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

27. Un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia a la comunicación de dispositivo a dispositivo y que comprende la disposición según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26.