用于蜂窝网接入的方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了用于蜂窝网接入的方法和装置。用于基站的蜂窝网接入方法的一实施例包括：从D2D设备对接收频谱感测结果，频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；基于频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；以及通知D2D设备对所选择的结果。通过在蜂窝通信方式与D2D通信方式之间动态切换，可以充分利用可用频谱，增大系统吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般涉及无线通信领域，具体涉及蜂窝网接入，尤其涉及用于蜂窝网接入的方法、装置、基站和通信设备。
技术介绍
随着蜂窝无线移动通信系统的不断发展，移动用户的数量越来越多。这样高速的发展带来了机遇也带来了压力和挑战。频谱资源有限、业务量激增、基站负载过大、覆盖范围不够等等问题都需要研究新型的通信技术来解决。第三代合作伙伴项目(3GPP)的长期演进(LTE)系统对网络结构进行改进，提出并研究了异构网技术，由此而提出了很多切实可行的技术解决方案。直连通信，或称设备到设备(Device-to-device，D2D)通信，已经众所周知并且广泛使用在各种已有无线技术中，例如adhoc多跳自组织网络。最近，在3GPP的LTE/LTE-Advanced(LTE-A)系统中提出了由蜂窝控制的D2D通信方式，这是一种对现有蜂窝网络通信的补充。D2D通信方式在一定条件下能够有效地帮助基站分担通信压力、卸载通信流量、保证通信质量、增强通信覆盖范围，其也可以看作是一种形式的异构网。根据频谱共享的策略，D2D通信可以被分为两种类型：使用蜂窝网频谱的带内(In-band)D2D和开发利用未授权频谱的带外(Out-of-band)D2D。对于带内D2D来说关键问题是控制D2D用户和蜂窝用户之间的干扰，而对于带外D2D而言关键问题则是如何保证在未授权频段中得到较好的质量保证。进一步划分带内D2D，如果D2D链路和蜂窝链路使用正交的蜂窝频谱，这种带内形式叫做正交模式(overlay)，否则如果D2D链路可以接入蜂窝链路使用的相同的频谱，这种带内形式称为复用模式(underlay)。正交模式的优点在于可以让D2D通信和蜂窝通信之间没有干扰，进而都可以获得较好的链路质量，但是网络必须首先确定多少频率资源要分配给D2D通信使用，频谱使用效率可能会降低。复用模式则相反，网络吞吐量会得到提升，但是需要对复杂的干扰控制机制进行研究来保证服务质量。
技术实现思路
考虑到带内D2D的分类方式与认知无线电网络中的分类定义非常相似，本申请提供了一种基于频谱感知的D2D设备接入蜂窝网的方案。第一方面，提供了一种用于基站的蜂窝网接入方法。该方法包括：从D2D设备对接收频谱感测结果，频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；基于频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；以及通知D2D设备对所选择的结果。在一些实施例中，通知D2D设备对所选择的结果可以包括：响应于选择D2D通信方式，指派用于D2D通信的频谱，该频谱具有关联的D2D传输优先级。D2D传输优先级基于所感测的频谱的负载水平来确定，其中负载水平较高的频谱具有较低的D2D传输优先级。在一些实施例中，D2D传输优先级包括高优先级和次优先级，高优先级表示D2D设备在该频谱上的D2D通信无需避让蜂窝通信，次优先级表示D2D设备在该频谱上的D2D通信需要避让蜂窝通信。在进一步的实施例中，通知D2D设备对所选择的结果还可以包括：若用于D2D通信的频谱具有次优先级，还通知D2D设备对在该频谱上进行D2D通信的干扰门限。在一些实施例中，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式可以包括：基于频谱感测结果，判断频谱中是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱；若存在，则选择D2D通信方式并确定用于D2D通信的频谱；若不存在，则选择蜂窝通信方式。在进一步的实施例中，判断频谱中是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱可以包括：将蜂窝通信的通信性能与可用频谱中D2D通信的最优通信性能进行比较；若蜂窝通信的通信性能优于所述最优通信性能，则确定不存在优于蜂窝通信的通信性能的频谱；否则，确定存在优于蜂窝通信的通信性能的频谱；并且确定用于D2D通信的频谱可以包括：将具有最优通信性能的频谱确定为用于D2D通信的频谱。在进一步的实施例中，将蜂窝通信的通信性能与可用频谱中D2D通信的最优通信性能进行比较可以包括：从D2D设备对接收可用频谱的信道状态信息和用户信息；基于信道状态信息和用户信息来确定蜂窝通信的通信性能与可用频谱上D2D通信的最优通信性能；以及按照预定准则比较蜂窝通信的通信性能与D2D通信的最优通信性能。在一些实施例中，上述信道状态信息可以包括可用频谱上的D2D信道与蜂窝信道的信道状态信息；上述用户信息可以包括以下至少一项：所述D2D设备的待传输的数据长度、容错能力、检测概率、所需数据传输时间、以及优先选择的频谱。在一些实施例中，上述可用频谱为所感测的负载水平低于预定阈值的频谱。在一些实施例中，在从D2D设备对接收频谱感测数据之前，该方法还可以包括：根据蜂窝网负载能力，为请求通信的D2D设备对选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；响应于选择D2D通信方式，通知D2D设备对需要执行频谱感测的频谱。在一些实施例中，当通知多个D2D设备对执行D2D通信时，按照预定规则在该多个D2D设备对之间分配频谱资源。第二方面，提供了一种用于通信设备的蜂窝网接入方法。该方法包括：对指定的频谱执行频谱感测；向基站传输频谱感测结果，该频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；从基站接收指令，该指令指示采用蜂窝通信方式还是D2D通信方式；以及根据指令所指示的通信方式执行通信。在一些实施例中，当指令指示D2D通信方式时，该指令还指示用于D2D通信的频谱，该频谱具有关联的D2D传输优先级。D2D传输优先级基于所感测的频谱的负载水平来确定，其中负载水平较高的频谱具有较低的D2D传输优先级。在一些实施例中，当D2D传输优先级为高优先级时，根据指令所指示的通信方式执行通信包括：在所指示的频谱上执行D2D通信，并且无需避让蜂窝通信；当D2D传输优先级为次优先级时，根据指令所指示的通信方式执行通信包括：在所指示的频谱上执行D2D通信，并且在感知到蜂窝通信时，停止使用该频谱。在进一步的实施例中，当D2D传输优先级为次优先级时，指令还指示通信设备在该频谱上进行D2D通信的干扰门限；并且根据指令所指示的通信方式执行通信包括：在所指示的频谱上执行D2D通信，控制发射功率以使得D2D通信造成的干扰低于干扰门限。在一些实施例中，该方法还可以包括：当执行D2D通信时，响应于D2D通信质量低于预定质量阈值，释放当前使用的频谱，并且重复执行该方法。在一些实施例中，频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基站的蜂窝网接入方法，其特征在于，所述方法包括：从D2D设备对接收频谱感测结果，所述频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；基于所述频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；以及通知所述D2D设备对所选择的结果。

【技术特征摘要】
1.一种用于基站的蜂窝网接入方法，其特征在于，所述方法包括：
从D2D设备对接收频谱感测结果，所述频谱感测结果指示所感测
的频谱的负载水平；
基于所述频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；
以及
通知所述D2D设备对所选择的结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通知所述D2D设备对所
选择的结果包括：
响应于选择D2D通信方式，指派用于D2D通信的频谱，所述频
谱具有关联的D2D传输优先级，所述D2D传输优先级基于所感测的
频谱的负载水平来确定，其中负载水平较高的频谱具有较低的D2D传
输优先级。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述D2D传输优先级包
括高优先级和次优先级，高优先级表示D2D设备在该频谱上的D2D
通信无需避让蜂窝通信，次优先级表示D2D设备在该频谱上的D2D
通信需要避让蜂窝通信。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通知所述D2D设备对所
选择的结果还包括：
若所述用于D2D通信的频谱具有次优先级，还通知所述D2D设
备对在所述频谱上进行D2D通信的干扰门限。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其中所述选择蜂窝通信方
式或者D2D通信方式包括：
基于所述频谱感测结果，判断所述频谱中是否存在D2D通信的通
信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱；
若存在，则选择D2D通信方式并确定用于D2D通信的频谱；
若不存在，则选择蜂窝通信方式。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述判断包括：
将蜂窝通信的通信性能与可用频谱中D2D通信的最优通信性能
进行比较；
若蜂窝通信的通信性能优于所述最优通信性能，则确定不存在优
于蜂窝通信的通信性能的频谱；
否则，确定存在优于蜂窝通信的通信性能的频谱；并且
所述确定用于D2D通信的频谱包括：将具有所述最优通信性能的
频谱确定为所述用于D2D通信的频谱。
7.根据权利要求7所述的方法，其中所述比较包括：
从所述D2D设备对接收所述可用频谱的信道状态信息和用户信
息；
基于所述信道状态信息和用户信息来确定蜂窝通信的通信性能与
所述可用频谱上D2D通信的最优通信性能；以及
按照预定准则比较所述蜂窝通信的通信性能与D2D通信的最优
通信性能。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，
所述信道状态信息包括所述可用频谱上的D2D信道与蜂窝信道
的信道状态信息；
所述用户信息包括以下至少一项：所述D2D设备的待传输的数据
长度、容错能力、检测概率、所需数据传输时间、以及优先选择的频
谱。
9.根据权利要求6-8任一所述的方法，其中，所述可用频谱为所
感测的负载水平低于预定阈值的频谱。
10.根据权利要求1-9任一所述的方法，其中，在从D2D设备对
接收频谱感测数据之前，所述方法还包括：
根据蜂窝网负载能力，为请求通信的D2D设备对选择蜂窝通信方
式或者D2D通信方式；...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞飞，付景兴，李迎阳，孙程君，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11