一种实现网外邻近区域D2D通信的方法技术

本发明专利技术提出一种实现网外邻近区域D2D通信的方法，包括：在网络覆盖范围内且处于覆盖边缘的D2D终端向网外转发基站控制消息，接收到同一网内D2D终端转发的控制消息的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇，所述网内D2D终端为该簇的簇首节点，各脱网D2D终端为该簇的成员节点；簇成员节点通过簇首节点申请和获取基站分配的资源信息，并使用所述资源进行D2D通信。本发明专利技术有效地扩展了小区的覆盖范围，提高了蜂窝系统的资源利用率，并增加了系统容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种利用网内直通中继节点实现网络覆盖外围邻近区域终端到终端通信的方法。
技术介绍
目前，在蜂窝网络中为了提高系统效率及资源利用率，LTE-Advanced中已经提出了一种终端间直接通信的模式，即终端到终端(Device-to-Device，简称D2D)通信。在这种通信模式下，当两个终端距离较近时，可以不通过基站转发而直接进行通信。D2D系统中的终端仍受基站控制，需要接收蜂窝系统传输的控制信息，以获取D2D通信资源，并在基站控制下实现干扰协调，计费等功能。由于D2D通信中终端之间传输的数据无需通过基站的转接，因此减轻了蜂窝网通信的负担。然而，进行D2D通信的两个终端仍要处于蜂窝网络覆盖之下，以接收基站发送的控制信息，进而获取D2D通信资源。如果想要进行通信的两个D2D终端或两个D2D终端之一处于脱网状态，就无法获取到基站分配的资源，从而导致无法利用基站分配的资源进行D2D通信。如何实现以上情形下的终端之间利用网络资源进行通信成为当前需要解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种实现网外邻近区域D2D通信的方法，包括：在网络覆盖范围内且处于覆盖边缘的D2D终端向网外转发基站控制消息，接收到同一网内D2D终端转发的控制消息的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇，所述网内D2D终端为该簇的簇首节点，各脱网D2D终端为该簇的成员节点；簇成员节点通过簇首节点申请和获取基站分配的资源信息，并使用所述资源进行D2D通信。特别的，所述簇的形成过程具体包括：基站在广播信道上发送一条广播消息，该消息中包含一块用于D2D的公共资源；网内D2D终端接收该广播消息，并在控制信道上广播一条控制消息，所述控制消息中包含：所述D2D的公共
资源和所述网内D2D终端ID；脱网D2D终端接收所述控制消息，获得所述D2D的公共资源和所述网内D2D终端ID；接收到的控制消息中所包含的网内D2D终端ID相同的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇。进一步的，所述簇成员节点通过簇首节点申请和获取基站分配的资源信息具体包括：簇成员节点在基站广播的D2D的公共资源上向簇首节点发送D2D会话请求；所述簇首节点收到D2D会话请求后，向基站发送资源分配请求；所述基站为该簇分配信道资源，并通过控制信道通知所述簇首节点；所述簇首节点在簇内广播基站分配的信道资源；所述簇成员节点监听簇首节点的簇内广播消息，获取基站分配的所述信道资源。特别的，所述簇首节点向基站发送的资源分配请求中携带该簇的地理位置信息。特别的，所述簇成员节点基于竞争方式占用所述D2D的公共资源。特别的，所述基站为该簇分配的信道资源为一组时间足够长且不对蜂窝通信造成干扰的频率资源。特别的，该方法还包括：当在网络覆盖外围邻近区域存在多个簇时，基站根据各簇的位置信息，为相邻的簇分配不同的频率资源，为间隔的簇分配相同的频率资源。本专利技术给出了利用网内的D2D终端作为中继，为位于网络覆盖外围邻近区域的处于脱网状态的D2D终端转发基站分配的资源，从而使位于网络覆盖外围邻近区域的脱网D2D终端可以使用基站分配的资源实现D2D通信的方法，该方法有效地扩展了小区的覆盖范围，提高了蜂窝系统的资源利用率，并增加了系统容量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的网内直通中继辅助网外终端D2D通信场景图；图2是本专利技术采用的基站对某个簇的资源分配流程图；图3是本专利技术采用的基站对多个簇的频率资源分配图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了解决处于脱网状态且位于网络覆盖外围邻近区域的D2D终端利用基站分配的资源进行通信的问题，本专利技术提供了一种利用网络覆盖区域内的D2D终端作为中继节点实现部分网外D2D终端之间利用基站分配的资源进行D2D通信的方法，该方法包括：在网络覆盖范围内且处于覆盖边缘的D2D终端向网外转发基站控制消息，接收到同一网内D2D终端转发的控制消息的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇，所述网内D2D终端为该簇的簇首节点，各脱网D2D终端为该簇的成员节点；簇成员节点通过簇首节点申请和获取基站分配的资源信息，并使用所述资源进行D2D通信。其中，上述簇的形成过程可以如下处理：基站在广播信道上发送一条广播消息，该消息中包含一块用于D2D的公共资源；网内D2D终端接收该广播消息，并在控制信道上广播一条控制消息，所述控制消息中包含：所述D2D的公共资源和所述网内D2D终端ID；脱网D2D终端接收所述控制消息，获得所述D2D的公共资源和所述网内D2D终端ID；接收到的控制消息中所包含的网内D2D终端ID相同的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇。进一步的，簇成员节点通过簇首节点申请和获取基站分配的资源信息具体包括：簇成员节点在基站广播的D2D的公共资源上向簇首节点发送D2D会话请求；所述簇首节点收到D2D会话请求后，向基站发送资源分配请求；所述基站为该簇分配信道资源，并通过控制信道通知所述簇首节点；所述簇首节点在簇内广播基站分配的信道资源；所述簇成员节点监听簇首节点的簇内广播消息，获取基站分配的所述信道资源。其中，簇首节点向基站发送的资源分配请求中携带该簇的地理位置信息。所述簇成员节点基于竞争方式占用所述D2D
的公共资源。基站为该簇分配的信道资源为一组时间足够长且不对蜂窝通信造成干扰的频率资源。当在网络覆盖外围邻近区域存在多个簇时，基站根据各簇的位置信息，为相邻的簇分配不同的频率资源，为间隔的簇分配相同的频率资源。上述方法的实现可以从如下三个方面分别进行阐述。1、簇形成过程在网络覆盖区域内，分布着一些D2D终端，这些D2D终端负责向网外转发基站的控制消息，且应位于网络覆盖边缘，以确保可以将基站发送的控制消息转发到网络覆盖区域外并达到一定的覆盖范围。在网络覆盖外围邻近区域，分布着一些处于脱网状态的D2D终端，接收到同一个网内D2D终端转发的控制消息的所有该类网外D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇，该网内D2D终端称为该簇的簇首节点，其他脱网的D2D终端称为该簇的成员节点。簇内的所有终端之间可以实现D2D通信。在网络覆盖外围邻近区域可能形成多个这样的簇。请参照附图1，以图1中的簇1为例，UE1是处于网络覆盖区域内的D2D终端，UE11、UE12、UE13是处于脱网状态且位于网络覆盖外围邻近区域的D2D终端，且UE11、UE12、UE13都能收到UE1转发的控制消息，因此UE1与UE11、UE12、UE13属于同一个簇，此处为簇1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现网外邻近区域D2D通信的方法，其特征在于，包括：在网络覆盖范围内且处于覆盖边缘的D2D终端向网外转发基站控制消息，接收到同一网内D2D终端转发的控制消息的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇，所述网内D2D终端为该簇的簇首节点，各脱网D2D终端为该簇的成员节点；簇成员节点通过簇首节点申请和获取基站分配的资源信息，并使用所述资源进行D2D通信。

【技术特征摘要】
1.一种实现网外邻近区域D2D通信的方法，其特征在于，包括：在网络覆盖范围内且处于覆盖边缘的D2D终端向网外转发基站控制消息，接收到同一网内D2D终端转发的控制消息的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇，所述网内D2D终端为该簇的簇首节点，各脱网D2D终端为该簇的成员节点；簇成员节点通过簇首节点申请和获取基站分配的资源信息，并使用所述资源进行D2D通信。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述簇的形成过程具体包括：基站在广播信道上发送一条广播消息，该消息中包含一块用于D2D的公共资源；网内D2D终端接收该广播消息，并在控制信道上广播一条控制消息，所述控制消息中包含：所述D2D的公共资源和所述网内D2D终端ID；脱网D2D终端接收所述控制消息，获得所述D2D的公共资源和所述网内D2D终端ID；接收到的控制消息中所包含的网内D2D终端ID相同的各脱网D2D终端与该网内D2D终端形成一个簇。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述簇成...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维琴，周淼，孙鹏，
申请(专利权)人：北京信威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11