Gestión de baliza para comunicación dispositivo a dispositivo (D2D) asistida por red.

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

transmitir

(220), a un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia de comunicación dispositivo a dispositivo, una indicación de capacidad de comunicación dispositivo a dispositivo;

recibir (235), desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados al primer dispositivo de comunicación inalámbrica; y

transmitir (245) señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo en base al uno o más parámetros de baliza recibidos de los primeros dispositivos de comunicación inalámbrica;

caracterizado por:

recibir (260) un informe de medición de baliza desde el nodo de red indicando la detección de la baliza transmitida por uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12167974.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

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

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-2496098_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Gestión de baliza para comunicación dispositivo a dispositivo (D2D) asistida por red.
Ilustración 2 de Gestión de baliza para comunicación dispositivo a dispositivo (D2D) asistida por red.
Ilustración 3 de Gestión de baliza para comunicación dispositivo a dispositivo (D2D) asistida por red.
Ilustración 4 de Gestión de baliza para comunicación dispositivo a dispositivo (D2D) asistida por red.
Gestión de baliza para comunicación dispositivo a dispositivo (D2D) asistida por red.

Fragmento de la descripción:

Gestión de baliza para comunicación dispositivo a dispositivo (D2D) asistida por red Campo técnico

La presente invención se refiere de manera general al campo de comunicación de dispositivo a dispositivo asistida por red. Más concretamente, se refiere a la gestión de baliza de tal comunicación.

Antecedentes

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

La comunicación dispositivo a dispositivo puede ser aplicable en diversos escenarios. Un escenario es cuando está presente una red de acceso radio celular, y capaz de establecer una conexión celular entre dos dispositivos. La comunicación D2D puede ser un complemento a la comunicación celular en tales escenarios.

Puede haber situaciones cuando una comunicación D2D puede proporcionar mejor rendimiento (mejor calidad de señal, tasa de bit más alta, latencia menor, etc.) que una comunicación celular. Esto puede ser debido a la proximidad entre los dispositivos y/o la ganancia de señalización específica del protocolo D2D (por ejemplo ganancia de salto).

En algunas situaciones, la red puede tener restricciones (por ejemplo debido a estar fuertemente cargada) provocando que no se pueda proporcionar un servicio en absoluto usando una conexión de red. Entonces, una comunicación D2D sería una alternativa.

También puede haber situaciones cuando una comunicación D2D puede ser preferida por el usuario de un dispositivo (por ejemplo debido a los costes de tarificación).

Una comunicación D2D puede mejorar la eficiencia espectral y reducir la carga de red para la red celular, dado que la conexión D2D típicamente usa otro intervalo del espectro (por ejemplo un espectro sin licencia) que la red celular (típicamente un espectro con licencia). Adicionalmente, dado que la comunicación celular usa un par enlace ascendente-enlace descendente para cada uno de los dos dispositivos mientras que una conexión D2D usaría solamente un par de enlaces, se mejora la eficiencia espectral incluso si la conexión D2D usase recursos de espectro celular. Esto sería cierto incluso para una comunicación D2D asistida por red donde la mayoría de los datos se transmitirían sobre la conexión D2D y solamente una pequeña cantidad de información va a ser transmitida sobre el enlace de red.

En escenarios de comunicación D2D, se prevé que puede haber una gran cantidad de dispositivos capaces D2D en las inmediaciones entre sí, por ejemplo en el área cubierta por un nodo de red particular o en una región más pequeña. Esto permite muchas posibilidades para un establecimiento de enlace D2D, pero la situación también puede causar bastante interferencia generada por la señalización D2D, por ejemplo descubrimiento de iguales. La optimización por ejemplo del rendimiento del enlace y rendimiento del sistema en tales escenarios es una tarea compleja.

Una comunicación D2D puede ser a propósito o puede ser asistida por red. Por ejemplo, una red celular puede asistir una conexión D2D estableciendo seguridad para el enlace D2D y/o controlando parcial o completamente el establecimiento de la conexión D2D (por ejemplo descubrimiento de dispositivo/igual y asignación de recursos). Una red celular también puede asistir una comunicación D2D controlado el entorno de interferencia. 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 también puede proporcionar sincronización y/o Gestión de Recursos Radio (RRM) parcial o completa.

El descubrimiento de dispositivo/igual en una comunicación D2D se basa típicamente en los dispositivos que transmiten (por ejemplo difunden) y/o que detectan señales de baliza respectivamente. En descubrimiento de dispositivos D2D asistido por red, la red puede asistir a los dispositivos asignando recursos de baliza y proporcionando 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 la Revista de Comunicaciones del IEEE, marzo de 2012 describe que la red puede mediar en el proceso de descubrimiento reconociendo candidatos D2D y coordinando las asignaciones de tiempo y frecuencia para el envío/exploración de las balizas.

La US 6.574.266 B1 describe una estación base que transmite una señal de baliza que incluye información acerca de la identidad y el reloj de sistema de la estación base. El terminal base intercambia información entre terminales remotos que permite al terminal maestro establecer una sesión de comunicación directa con un terminal esclavo. A fin de permitir un establecimiento rápido de la conexión entre los terminales, la identidad y el reloj del terminal maestro se retransmiten por la estación base maestra al otro terminal o terminales.

La US 2011/0258313 A1 describe técnicas para realizar descubrimiento de ¡guales asistida por red para permitir una comunicación igual a igual. Una entidad de red recoge información con respecto a dispositivos y un agente de directorio empareja las peticiones recibidas desde los dispositivos y envía notificaciones para realizar descubrimiento de ¡guales.

Típicamente, una señal de baliza para un dispositivo se podría basar en la identidad del dispositivo, o se podría extraer aleatoriamente a partir de un conjunto de señales de baliza. Esto aplica tanto si la red asigna las balizas como si las balizas no se proporcionan por la red.

Las señales de baliza entonces se transmiten por los dispositivos (maestros) respectivos (típicamente en ciertos intervalos de tiempo). Los dispositivos (esclavos) de escucha entonces necesitan explorar las balizas. Se debería señalar que un dispositivo puede tomar el papel de maestro solamente, esclavo solamente o una combinación de ambos papeles. Cuando se detecta una baliza, el esclavo correspondiente típicamente envía un reconocimiento al maestro correspondiente, y se puede iniciar una conexión D2D.

Tener la señalización de baliza asignada y coordinada por una red (como en el artículo de la Revista de Comunicación del IEEE citado anteriormente) reduce el riesgo de colisión de baliza. Adicionalmente, permitir a los esclavos tener información de baliza del(de los) maestro(s) (como en ambas de las descripciones citadas anteriormente) podría mejorar el rendimiento de exploración (por ejemplo tiempo más corto para descubrimiento, consumo de potencia menor).

No obstante, los reconocimientos transmitidos de una manera no coordinada (antes de que se establezca la conexión D2D) sufren un riesgo de colisión y/o pueden aumentar el nivel de interferencia en el sistema.

Adicionalmente, la asignación de balizas en la red y la transmisión eficiente de información de asignación a los dispositivos llegan a ser engorrosas cuando aumenta el número posible de dispositivos a ser considerado para comunicación dispositivo a dispositivo.

Por lo tanto, hay una necesidad de planteamientos alternativos a la configuración de conexión dispositivo a dispositivo asistida por red. Hay una necesidad de planteamientos alternativos a la asignación de recursos de baliza por una red, así como transmisión de información... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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

transmitir (220), a un nodo de red adaptado para proporcionar asistencia de comunicación dispositivo a dispositivo, una indicación de capacidad de comunicación dispositivo a dispositivo;

recibir (235), desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados al primer dispositivo de comunicación inalámbrica; y

transmitir (245) señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo en base al uno o más parámetros de baliza recibidos de los primeros dispositivos de comunicación inalámbrica; caracterizado por:

recibir (260) un informe de medición de baliza desde el nodo de red indicando la detección de la baliza transmitida por uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

2. El método de la reivindicación 1, el método que además comprende:

recibir (240), desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados al uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar comunicación dispositivo a dispositivo; monitorizar (250) señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo en base al uno o más parámetros de baliza recibidos de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica; y realizar al menos una tarea de operación radio en base a las mediciones de la señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo monitorizada.

3. El método de la reivindicación 2 en donde realizar la al menos una tarea de operación radio comprende usar las mediciones de la señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo monitorizada para realizar al menos una de:

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

volver a seleccionar uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica para una comunicación dispositivo a dispositivo.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3 en donde realizar la al menos una tarea de operación radio comprende:

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

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 en donde transmitir la indicación de capacidad de comunicación dispositivo a dispositivo está comprendida en un procedimiento de registro (115) del primer dispositivo de comunicación inalámbrico con el nodo de red.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5 en donde el 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.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, que además comprende detectar (255) una señal de baliza asociada con al menos uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en donde el uno o más parámetros de baliza asignados al primer dispositivo de comunicación inalámbrica comprende 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.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, que además comprende:

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

10. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9 que además comprende:

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

monitorizar (250) una señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo en base al uno o más parámetros de baliza recibidos de los uno o más terceros dispositivos de comunicación inalámbrica; y en donde el informe de medición de baliza al nodo de red comprende una indicación de identidad de celda.

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

asignar (110, 125) recursos de baliza a un primer dispositivo de comunicación inalámbrico adaptado para realizar comunicación dispositivo a dispositivo;

recibir (120), desde un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar una comunicación dispositivo a dispositivo, una indicación de capacidad de comunicación dispositivo a dispositivo;

y

transmitir (135), al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, uno o más parámetros de baliza relacionados con los recursos de baliza asignados del primer dispositivo de comunicación inalámbrica; caracterizado por:

recibir (160), desde cada uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica, un informe de medición de baliza relacionado con el primer dispositivo de comunicación inalámbrica; y transmitir (160), al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, un informe de medición de baliza que indica una detección por uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica de señalización de baliza transmitido por el primer dispositivo de comunicación inalámbrica en base al uno o más parámetros de baliza del primer dispositivo de comunicación inalámbrica.

12. El método de la reivindicación 11, el método que además comprende:

asignar (110, 125) recursos de baliza al uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar una comunicación dispositivo a dispositivo;

transmitir (140), al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, uno o más parámetros de baliza relacionados con los recursos de baliza asignados de los uno o más segundos dispositivos de comunicación

inalámbrica; y

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

13. El método de la reivindicación 12 que además comprende asistir (165, 170, 175) la configuración de conexión entre el primer dispositivo de comunicación Inalámbrica y uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica en base al informe de medición de baliza.

14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13 que además comprende detectar que ha ocurrido un cambio de ubicación para uno de los segundos dispositivos de comunicación Inalámbrica, y en donde la asignación de recursos de baliza comprende asignar recursos de transmisión de baliza a solamente el segundo dispositivo inalámbrico para el cual ha ocurrido el cambio de ubicación.

15. El método de cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en donde asignar recursos de baliza a uno o más segundos dispositivos de comunicación Inalámbrica comprende recibir, desde uno o más nodos de red colindantes, uno o más parámetros de baliza asignados por el nodo de red colindante respectivo a al menos uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica, y en donde el Informe de medición de baliza recibido comprende una indicación de identidad de celda.

16. El método de la reivindicación 15 que además comprende uno o más de:

realizar un cambio de celda para el primer dispositivo de comunicación Inalámbrica en base al informe de medición de baliza; y

solicitar, desde un nodo de red colindante, un cambio de celda al nodo de red para uno de los segundos dispositivos de comunicación inalámbrica en base al informe de medición de baliza.

17. El método de cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16 que además comprende transmitir el informe de medición de baliza recibido a al menos uno de los uno o más segundos dispositivos comunicación inalámbrica.

18. Un producto de programa de ordenador que comprende un medio legible por ordenador (700), que tiene en el mismo un programa de ordenador que comprende instrucciones de programa, el programa de ordenador que es cargable en una unidad de procesamiento de datos (730) y adaptado para causar la ejecución del método según

cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 17 cuando el programa de ordenador se ejecuta por la unidad de procesamiento de datos (730).

19. Una adaptación de un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar comunicación dispositivo a dispositivo, la adaptación que comprende:

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

y

un receptor (510) adaptado para recibir, desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados al primer dispositivo de comunicación inalámbrica;

en donde el transmisor (520) está adaptado además para transmitir señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo en base al uno o más parámetros de baliza recibidos de los primeros dispositivos de comunicación inalámbrica; caracterizado porque:

el receptor está adaptado además para recibir un informe de medición de baliza desde el nodo de red indicando la detección de la baliza transmitida por uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica.

20. La adaptación de la reivindicación 19, en donde:

el receptor (510) está adaptado además para recibir, desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados al uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar una comunicación dispositivo a dispositivo; y la adaptación que además comprende:

un controlador (530) adaptado para:

hacer al receptor monitorizar señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo en base al uno o más parámetros de baliza recibidos de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica; y

hacer a al menos uno del transmisor y receptor realizar al menos una tarea de operación radio en base a las mediciones de la señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo monitohzada.

21. La adaptación de la reivindicación 20 en donde la al menos una tarea de operación radio comprende usar las mediciones de la señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo monitohzada para realizar al menos una de:

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

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

22. La adaptación de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 21 en donde la al menos una tarea de operación radio comprende:

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

23. La adaptación de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, que además comprende 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.

24. La adaptación de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23 en donde el transmisor (520) está adaptado además para transmitir una petición de configuración de baliza al nodo de red.

25. La adaptación de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24 en donde:

el receptor está adaptado además para recibir, desde el nodo de red, uno o más parámetros de baliza asignados por un nodo de red colindante al uno o más terceros dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar una comunicación dispositivo a dispositivo;

el controlador está adaptado además para hacer al receptor monitorizar una señalización de baliza de comunicación dispositivo a dispositivo en base al uno o más parámetros de baliza recibidos de los uno o más terceros dispositivos de comunicación inalámbrica; y

en donde el informe de medición de baliza al nodo de red comprende una identificación de identidad de celda.

26. Un dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado pare realizar comunicación dispositivo a dispositivo y que comprende la adaptación de cualquiera de las reivindicaciones 19 a 25.

27. Una adaptación de un nodo de red adaptada para proporcionar asistencia de comunicación dispositivo a dispositivo, la adaptación que comprende:

un procesador (630) adaptado para asignar recursos de baliza a un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar una comunicación dispositivo a dispositivo;

un receptor (610) adaptado para recibir, desde un primer dispositivo de comunicación inalámbrica adaptado para realizar una comunicación dispositivo a dispositivo, una indicación de capacidad de comunicación dispositivo a dispositivo; y

un transmisor (620) adaptado para transmitir, al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, uno o más parámetros de baliza relacionados con los recursos de baliza asignados del primer dispositivo de comunicación inalámbrica; caracterizado porque:

el receptor (610) está adaptado además para recibir, desde cada uno de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica, un informe de medición de baliza relacionado con los primeros dispositivos de comunicación inalámbrica; y

el transmisor (620) está adaptado además para transmitir, al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, un informe de medición de baliza que indica una detección por uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica de señalización de baliza transmitida por el primer dispositivo de comunicación inalámbrica en base al uno o más parámetros de baliza del primer dispositivo de comunicación inalámbrica.

28. La adaptación de la reivindicación 27, en donde:

el procesador (630) está adaptado además para asignar recursos de baliza al uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica adaptados para realizar una comunicación dispositivo a dispositivo; el transmisor (620) está adaptado además para transmitir, al primer dispositivo de comunicación inalámbrica, uno o más parámetros de baliza relacionados con los recursos de baliza asignados de los uno o más segundos dispositivos de comunicación inalámbrica; y

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

29. La adaptación de la reivindicación 28 en donde el procesador está adaptado además para detectar que ha ocurrido un cambio de ubicación para uno de los segundos dispositivos de comunicación inalámbrica, y asignar recursos de transmisión de baliza a solamente el segundo dispositivo inalámbrico para el que ha ocurrido el cambio de ubicación.

30. La adaptación de cualquiera de las reivindicaciones 28 a 29 en donde 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.

31. El nodo de red adaptado para proporcionar asistencia de comunicación dispositivo a dispositivo y que comprende la adaptación de cualquiera de las reivindicaciones 27 a 30.