一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)外鄰近區(qū)域d2d通信的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)外鄰近區(qū)域D2D通信的方法，包括：在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)且處于覆蓋邊緣的D2D終端向網(wǎng)外轉(zhuǎn)發(fā)基站控制消息，接收到同一網(wǎng)內(nèi)D2D終端轉(zhuǎn)發(fā)的控制消息的各脫網(wǎng)D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇，所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端為該簇的簇首節(jié)點(diǎn)，各脫網(wǎng)D2D終端為該簇的成員節(jié)點(diǎn)；簇成員節(jié)點(diǎn)通過簇首節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)和獲取基站分配的資源信息，并使用所述資源進(jìn)行D2D通信。本發(fā)明有效地?cái)U(kuò)展了小區(qū)的覆蓋范圍，提高了蜂窩系統(tǒng)的資源利用率，并增加了系統(tǒng)容量。
【專利說明】
一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)外鄰近區(qū)域D2D通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用網(wǎng)內(nèi)直通中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域終端到終端通信的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中為了提高系統(tǒng)效率及資源利用率，LTE-Advanced中已經(jīng)提出了一種終端間直接通信的模式，即終端到終端(Device-to-Device，簡稱D2D)通信。在這種通信模式下，當(dāng)兩個(gè)終端距離較近時(shí)，可以不通過基站轉(zhuǎn)發(fā)而直接進(jìn)行通信。D2D系統(tǒng)中的終端仍受基站控制，需要接收蜂窩系統(tǒng)傳輸?shù)目刂菩畔?，以獲取D2D通信資源，并在基站控制下實(shí)現(xiàn)干擾協(xié)調(diào)，計(jì)費(fèi)等功能。由于D2D通信中終端之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無需通過基站的轉(zhuǎn)接，因此減輕了蜂窩網(wǎng)通信的負(fù)擔(dān)。
[0003]然而，進(jìn)行D2D通信的兩個(gè)終端仍要處于蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋之下，以接收基站發(fā)送的控制信息，進(jìn)而獲取D2D通信資源。如果想要進(jìn)行通信的兩個(gè)D2D終端或兩個(gè)D2D終端之一處于脫網(wǎng)狀態(tài)，就無法獲取到基站分配的資源，從而導(dǎo)致無法利用基站分配的資源進(jìn)行D2D 通信。如何實(shí)現(xiàn)以上情形下的終端之間利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行通信成為當(dāng)前需要解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)外鄰近區(qū)域D2D通信的方法，包括:在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)且處于覆蓋邊緣的D2D終端向網(wǎng)外轉(zhuǎn)發(fā)基站控制消息，接收到同一網(wǎng)內(nèi) D2D終端轉(zhuǎn)發(fā)的控制消息的各脫網(wǎng)D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇，所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端為該簇的簇首節(jié)點(diǎn)，各脫網(wǎng)D2D終端為該簇的成員節(jié)點(diǎn)；簇成員節(jié)點(diǎn)通過簇首節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)和獲取基站分配的資源信息，并使用所述資源進(jìn)行D2D通信。[〇〇〇5] 特別的，所述簇的形成過程具體包括:基站在廣播信道上發(fā)送一條廣播消息，該消息中包含一塊用于D2D的公共資源；網(wǎng)內(nèi)D2D終端接收該廣播消息，并在控制信道上廣播一條控制消息，所述控制消息中包含:所述D2D的公共資源和所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID ;脫網(wǎng)D2D 終端接收所述控制消息，獲得所述D2D的公共資源和所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID ;接收到的控制消息中所包含的網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID相同的各脫網(wǎng)D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇。
[0006] 進(jìn)一步的，所述簇成員節(jié)點(diǎn)通過簇首節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)和獲取基站分配的資源信息具體包括:簇成員節(jié)點(diǎn)在基站廣播的D2D的公共資源上向簇首節(jié)點(diǎn)發(fā)送D2D會(huì)話請(qǐng)求；所述簇首節(jié)點(diǎn)收到D2D會(huì)話請(qǐng)求后，向基站發(fā)送資源分配請(qǐng)求；所述基站為該簇分配信道資源，并通過控制信道通知所述簇首節(jié)點(diǎn)；所述簇首節(jié)點(diǎn)在簇內(nèi)廣播基站分配的信道資源；所述簇成員節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽簇首節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)廣播消息，獲取基站分配的所述信道資源。[〇〇〇7] 特別的，所述簇首節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送的資源分配請(qǐng)求中攜帶該簇的地理位置信息。
[0008]特別的，所述簇成員節(jié)點(diǎn)基于競爭方式占用所述D2D的公共資源。
[0009]特別的，所述基站為該簇分配的信道資源為一組時(shí)間足夠長且不對(duì)蜂窩通信造成干擾的頻率資源。
[0010]特別的，該方法還包括:當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域存在多個(gè)簇時(shí)，基站根據(jù)各簇的位置信息，為相鄰的簇分配不同的頻率資源，為間隔的簇分配相同的頻率資源。
[0011]本發(fā)明給出了利用網(wǎng)內(nèi)的D2D終端作為中繼，為位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域的處于脫網(wǎng)狀態(tài)的D2D終端轉(zhuǎn)發(fā)基站分配的資源，從而使位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域的脫網(wǎng) D2D終端可以使用基站分配的資源實(shí)現(xiàn)D2D通信的方法，該方法有效地?cái)U(kuò)展了小區(qū)的覆蓋范圍，提高了蜂窩系統(tǒng)的資源利用率，并增加了系統(tǒng)容量?！靖綀D說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本發(fā)明的網(wǎng)內(nèi)直通中繼輔助網(wǎng)外終端D2D通信場景圖；
[0014]圖2是本發(fā)明采用的基站對(duì)某個(gè)簇的資源分配流程圖；
[0015]圖3是本發(fā)明采用的基站對(duì)多個(gè)簇的頻率資源分配圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]為了解決處于脫網(wǎng)狀態(tài)且位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域的D2D終端利用基站分配的資源進(jìn)行通信的問題，本發(fā)明提供了一種利用網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的D2D終端作為中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)外D2D終端之間利用基站分配的資源進(jìn)行D2D通信的方法，該方法包括:在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)且處于覆蓋邊緣的D2D終端向網(wǎng)外轉(zhuǎn)發(fā)基站控制消息，接收到同一網(wǎng)內(nèi)D2D終端轉(zhuǎn)發(fā)的控制消息的各脫網(wǎng)D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇，所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端為該簇的簇首節(jié)點(diǎn)，各脫網(wǎng)D2D終端為該簇的成員節(jié)點(diǎn)；簇成員節(jié)點(diǎn)通過簇首節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)和獲取基站分配的資源信息，并使用所述資源進(jìn)行D2D通信。
[0018]其中，上述簇的形成過程可以如下處理:基站在廣播信道上發(fā)送一條廣播消息，該消息中包含一塊用于D2D的公共資源；網(wǎng)內(nèi)D2D終端接收該廣播消息，并在控制信道上廣播一條控制消息，所述控制消息中包含:所述D2D的公共資源和所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID ;脫網(wǎng) D2D終端接收所述控制消息，獲得所述D2D的公共資源和所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID ;接收到的控制消息中所包含的網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID相同的各脫網(wǎng)D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇。
[0019]進(jìn)一步的，簇成員節(jié)點(diǎn)通過簇首節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)和獲取基站分配的資源信息具體包括: 簇成員節(jié)點(diǎn)在基站廣播的D2D的公共資源上向簇首節(jié)點(diǎn)發(fā)送D2D會(huì)話請(qǐng)求；所述簇首節(jié)點(diǎn)收到D2D會(huì)話請(qǐng)求后，向基站發(fā)送資源分配請(qǐng)求；所述基站為該簇分配信道資源，并通過控制信道通知所述簇首節(jié)點(diǎn)；所述簇首節(jié)點(diǎn)在簇內(nèi)廣播基站分配的信道資源；所述簇成員節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽簇首節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)廣播消息，獲取基站分配的所述信道資源。其中，簇首節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送的資源分配請(qǐng)求中攜帶該簇的地理位置信息。所述簇成員節(jié)點(diǎn)基于競爭方式占用所述 D2D的公共資源?；緸樵摯胤峙涞男诺蕾Y源為一組時(shí)間足夠長且不對(duì)蜂窩通信造成干擾的頻率資源。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域存在多個(gè)簇時(shí)，基站根據(jù)各簇的位置信息，為相鄰的簇分配不同的頻率資源，為間隔的簇分配相同的頻率資源。
[0020]上述方法的實(shí)現(xiàn)可以從如下三個(gè)方面分別進(jìn)行闡述。
[0021]1、簇形成過程
[0022]在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)，分布著一些D2D終端，這些D2D終端負(fù)責(zé)向網(wǎng)外轉(zhuǎn)發(fā)基站的控制消息，且應(yīng)位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊緣，以確?？梢詫⒒景l(fā)送的控制消息轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域外并達(dá)到一定的覆蓋范圍。
[0023]在網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域，分布著一些處于脫網(wǎng)狀態(tài)的D2D終端，接收到同一個(gè)網(wǎng)內(nèi)D2D終端轉(zhuǎn)發(fā)的控制消息的所有該類網(wǎng)外D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇，該網(wǎng)內(nèi)D2D終端稱為該簇的簇首節(jié)點(diǎn)，其他脫網(wǎng)的D2D終端稱為該簇的成員節(jié)點(diǎn)。簇內(nèi)的所有終端之間可以實(shí)現(xiàn)D2D通信。
[0024]在網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域可能形成多個(gè)這樣的簇。
[0025]請(qǐng)參照附圖1，以圖1中的簇1為例，UE1是處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的D2D終端，UE11、 UE12、UE13是處于脫網(wǎng)狀態(tài)且位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域的D2D終端，且UE11、UE12、UE13 都能收到UE1轉(zhuǎn)發(fā)的控制消息，因此UE1與UE11、UE12、UE13屬于同一個(gè)簇，此處為簇1，且 UE1為簇1的簇首節(jié)點(diǎn)，UE11、UE12、UE13為簇1的成員節(jié)點(diǎn)。圖1中包含了 4個(gè)這樣的簇。
[0026]2、基站對(duì)一個(gè)簇的資源分配過程
[0027]請(qǐng)參考附圖2,基站對(duì)一個(gè)簇的資源分配過程大致包括如下步驟:
[0028]步驟一:基站在廣播信道上發(fā)送一條廣播消息，該消息中包含一塊用于D2D的公共資源；
[0029]步驟二:網(wǎng)內(nèi)D2D終端接收該廣播消息，并在控制信道上廣播一條控制消息，該消息中包含:基站廣播的用于D2D的公共資源，廣播該控制消息的網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID ;
[0030]步驟三:處于脫網(wǎng)狀態(tài)且位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域的D2D終端接收網(wǎng)內(nèi)D2D終端廣播的控制消息，獲得用于D2D的公共資源，并得知廣播該控制消息的網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID。 此處脫網(wǎng)的終端與網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇，該網(wǎng)內(nèi)D2D終端為簇首節(jié)點(diǎn)，脫網(wǎng)的終端為成員節(jié)點(diǎn)；
[0031]簇內(nèi)的成員節(jié)點(diǎn)基于競爭的方式在基站廣播的用于D2D的公共資源上向簇首節(jié)點(diǎn)發(fā)送D2D會(huì)話請(qǐng)求；
[0032]步驟四:簇首節(jié)點(diǎn)收到D2D會(huì)話請(qǐng)求后，向基站申請(qǐng)一組可用的信道資源；
[0033]步驟五:基站根據(jù)簇所在的位置，向該簇分配一組可用的頻率等資源，并通過控制信道通知該簇的簇首節(jié)點(diǎn)；
[0034]步驟六:簇首節(jié)點(diǎn)在簇內(nèi)廣播基站分配的資源；
[0035]步驟七:簇內(nèi)的成員節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽簇首節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)廣播消息，獲取基站分配的資源；
[0036]步驟八:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)在基站分配的資源上開始進(jìn)行D2D通信。
[0037]3、基站為多個(gè)簇資源分配的原則
[0038]1)簇首節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送資源分配請(qǐng)求時(shí)，包含本簇的地理位置信息；
[0039]2)基站需為簇首節(jié)點(diǎn)分配一組使用時(shí)間足夠長、且不能對(duì)蜂窩通信造成干擾的頻率資源；
[0040]3)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域存在多個(gè)簇時(shí)，基站根據(jù)各簇的位置信息，為相鄰的簇分配不同的頻率資源，為間隔的簇分配相同的頻率資源。
[0041]基站對(duì)多個(gè)簇的頻率資源分配情況請(qǐng)參考附圖3。頻率資源fl和f2對(duì)于簇1? 簇4的D2D通信來講都是足夠用的，并且不會(huì)對(duì)已有的蜂窩通信造成干擾。考慮到簇1和簇4不相鄰，不會(huì)相互造成干擾，所以為了盡量提高頻率利用率，為簇1和簇4分配了相同的頻率資源fl ;同樣的道理，為簇2和簇3分配了資源f2。盡管簇3和簇4相鄰，但是它們獲得了不同的頻率資源，所以相互之間也不會(huì)形成干擾；簇1和簇2亦然。
[0042]從以上的三方面的闡述分析可以看出，本發(fā)明給出了利用網(wǎng)內(nèi)的D2D終端作為中繼，為位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域的處于脫網(wǎng)狀態(tài)的D2D終端轉(zhuǎn)發(fā)基站分配的資源，從而使位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰近區(qū)域的脫網(wǎng)D2D終端可以使用基站分配的資源實(shí)現(xiàn)D2D通信的方法，該方法有效地?cái)U(kuò)展了小區(qū)的覆蓋范圍，提高了蜂窩系統(tǒng)的資源利用率，并增加了系統(tǒng)容量。
[0043]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0044]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)外鄰近區(qū)域D2D通信的方法，其特征在于，包括:在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)且處于覆蓋邊緣的D2D終端向網(wǎng)外轉(zhuǎn)發(fā)基站控制消息，接收到同一 網(wǎng)內(nèi)D2D終端轉(zhuǎn)發(fā)的控制消息的各脫網(wǎng)D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D終端形成一個(gè)簇，所述網(wǎng)內(nèi) D2D終端為該簇的簇首節(jié)點(diǎn)，各脫網(wǎng)D2D終端為該簇的成員節(jié)點(diǎn)；簇成員節(jié)點(diǎn)通過簇首節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)和獲取基站分配的資源信息，并使用所述資源進(jìn)行D2D 通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述簇的形成過程具體包括:基站在廣播信道上發(fā)送一條廣播消息，該消息中包含一塊用于D2D的公共資源；網(wǎng)內(nèi)D2D終端接收該廣播消息，并在控制信道上廣播一條控制消息，所述控制消息中 包含:所述D2D的公共資源和所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID ;脫網(wǎng)D2D終端接收所述控制消息，獲得所述D2D的公共資源和所述網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID ;接收到的控制消息中所包含的網(wǎng)內(nèi)D2D終端ID相同的各脫網(wǎng)D2D終端與該網(wǎng)內(nèi)D2D 終端形成一個(gè)簇。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述簇成員節(jié)點(diǎn)通過簇首節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)和獲 取基站分配的資源信息具體包括:簇成員節(jié)點(diǎn)在基站廣播的D2D的公共資源上向簇首節(jié)點(diǎn)發(fā)送D2D會(huì)話請(qǐng)求；所述簇首節(jié)點(diǎn)收到D2D會(huì)話請(qǐng)求后，向基站發(fā)送資源分配請(qǐng)求；所述基站為該簇分配信道資源，并通過控制信道通知所述簇首節(jié)點(diǎn)；所述簇首節(jié)點(diǎn)在簇內(nèi)廣播基站分配的信道資源；所述簇成員節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽簇首節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)廣播消息，獲取基站分配的所述信道資源。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述簇首節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送的資源分配請(qǐng) 求中攜帶該簇的地理位置信息。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述簇成員節(jié)點(diǎn)基于競爭方式占用所述 D2D的公共資源。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述基站為該簇分配的信道資源為一 組時(shí)間足夠長且不對(duì)蜂窩通信造成干擾的頻率資源。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，該方法還包括:當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋外圍鄰 近區(qū)域存在多個(gè)簇時(shí)，基站根據(jù)各簇的位置信息，為相鄰的簇分配不同的頻率資源，為間隔 的簇分配相同的頻率資源。
【文檔編號(hào)】H04W16/20GK105992231SQ201510054738
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日
【發(fā)明人】戴維琴, 周淼, 孫鵬
【申請(qǐng)人】北京信威通信技術(shù)股份有限公司