[发明专利]用于D2D通信的发射器通信设备和中继通信设备

说明书

本发明涉及一种用于具有多个通信设备的D2D通信网络(100)的发射器通信设备(101)，上述多个通信设备包括一个或多个接收器通信设备(103‑1、103‑2)和多个中继通信设备(102)。发射器通信设备包括处理器(101b)和通信接口(101a)。处理器(101b)用于选择多个中继通信设备(102)的子集，以将通信消息中继至一个或多个接收器通信设备(103‑1、103‑2)，并且用于配置中继通信设备(102)的子集使用多种中继模式之一中继通信消息，上述多种中继模式包括第一中继模式和第二中继模式，其中第一中继模式是“放大并转发”中继模式，并且其中，第二中继模式是“解码并转发”中继模式。通信接口(101a)用于经由中继通信设备(102)的子集向一个或多个接收器通信设备(103‑1、103‑2)发送通信消息。

技术领域

本发明一般涉及无线D2D通信领域。更具体地，本发明涉及一种使用一个或多个中继通信设备进行D2D通信的发射器通信设备及相应的方法。

背景技术

车辆间的D2D通信被认为是改善道路安全和防止交通堵塞的关键。将无线技术应用于车辆环境的兴趣日益增长，带来了车辆之间以及车辆和道路基础设施之间的数据传输技术和协议的发展。这些新兴的通信服务，例如交通安全、实时远程监控、关键基础设施控制、和工业自动控制，为移动无线网络带来了新的挑战。

车辆通信网络的最关键要求之一是支持具有低时延(小于几毫秒)和高可靠性(故障率接近于零)的通信。下面的用例尤其需要可靠的低时延通信用于全自动驾驶功能。

通过车队驾驶，相同车道上的车辆被分组成具有较小车辆间距的稳定队形，以提高道路通行能力、驾驶安全性、和舒适度。车队通常由一个主车(master)以及多个从车(following vehicle)组成，主车通常为头车。为了保持小的车辆间距，车队成员依赖于车队中车辆间高频率地交互最新的、高质量的车辆动态数据。车队控制算法仅需要邻近车辆的车辆动态信息，而不是所有车队成员的信息。因此，当车辆加入和离开车队时，这些算法很好地扩展到大型车队，并且容易汇集成所需的队形。

在协作变道的用例中，协作车辆(自动驾驶和手动驾驶)进行合作，以安全有效的方式进行一个或一组协作车辆(例如车队)的变道。与传统变道情况不同，协作车辆通过D2D通信共享它们所计划的轨迹，以协商和对齐它们的移动。

上述所有用例以及一般的自动驾驶均依赖于对车辆周围环境的充分且可靠的感知，以在交通中导航并通过高度自动化(也称为协作感知)确保安全。传感器损坏、盲点、和传感器数据信任度低可能会降低性能，甚至会使车辆的自动功能失效。

上述用例本质上要求低时延的可靠D2D(在汽车的情景中也称为V2V)单播/多播通信。然而，通过中继实现协作多连接传输存在几个挑战。第一个挑战是，如何设计用于在不借助蜂窝网络的情况下(例如，UE处于RRC空闲状态或位于覆盖范围外)的协作多连接传输的低时延的可靠协议。第二个挑战是，如何设计用于全部或部分蜂窝网络覆盖的情况下的协作多连接传输的低时延的可靠协议。第三个挑战是，如何以最小的通信设备间边链路(sidelink)信道质量信息交互并考虑到通信设备的未来移动性来设计协作节点选择的解决方案。