越区切换情况下的D2D实现方法技术

越区切换情况下的D2D实现方法，包括D2D通信初始建立过程，D2D设备越区切换过程，以及切换后的D2D设备跨小区通信接续过程。本发明专利技术在通信框架中增加了一个专门用于处理D2D通信的实体，用于解决小区内用户数过多引起的MME的瓶颈问题；涉及同小区内设备发现及由于用户的移动其中一个用户进入到另外一个小区切换过程，以及利用小区间基站的交互最终将在两个小区间继续保持D2D通信的整个过程的信令交换过程；该过程实现了D2D用户的无缝跨区切换，并对切换后的通信链路进行质量检测，保证通信的质量要求。

【技术实现步骤摘要】
越区切换情况下的D2D实现方法
本专利技术属于D2D通信中的移动性管理领域，具体涉及越区切换情况下的D2D实现方法。
技术介绍
在D2D技术出现之前，已有类似的通信技术出现，如蓝牙(短距离时分双工通信)，Wi-FiDirect(更快的传输速度和更远的传输距离)和高通提出的FlashLinQ技术(极大地提高了Wi-Fi的传输距离)。后面两种技术由于各种原因都没能大范围商用，而3GPP组织致力研究的D2D技术会在一定程度上弥补点对点通信的短板。相对于其它不依靠基础网络设施的直通技术而言，D2D更加灵活，既可以在基站控制下进行连接及资源分配，也可以在无网络基础设施的时候进行信息交互。所涉及的D2D发现技术，其使设备能够发现邻近的潜在候选者并与它们建立直接连接。为了完成该任务，设备在它们之间共享信标信号以收集诸如设备位置/距离，信道状态和设备ID等的信息。设备使用该信息来评估彼此分组成对的可行性。对于D2D的发现技术目前已经很成熟，比如基于签名的设备发现方法；设备发现阶段，设备的显着能耗是一个严重的问题，为了解决这方面的内容，Drula，Vigato，Seo和Bracciale等人，提供了节能设备发现方案，同时提高了网络性能；还有各种最小化D2D通信中的设备发现延迟的研究。所涉及的D2D切换技术，移动性管理是D2D通信范例的重要组成部分。由于UE可以在彼此通信的同时改变它们的位置，也有可能会切换到其他小区，而同时想继续保持彼此间的D2D通信，因此需要一种在UE是移动时处理通信的机制。目前大多数的研究都是针对同小区内的D2D通信，所涉及的切换大都是两个用户最终会联合切换到另外一个小区中，很少出现只切换其中一个用户的情景，而利用基站间的信息交互在实现无缝切换之后能够进行跨小区通信是目前急需解决的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种越区切换情况下的D2D实现方法。越区切换情况下的D2D实现方法，包括D2D通信初始建立过程，D2D设备越区切换过程，以及切换后的D2D设备跨小区通信接续过程，其特征在于：具体步骤如下：步骤1，D2D通信初始建立过程，具体的，D2D链路初始建立，用户设备（UserEquipment，UE）感测同小区的相邻UE并向基站发起D2D通信请求，D2D移动管理实体（D2D-ME）对该请求进行决策处理，当基站收到同意指令之后开始为UEs分配D2D链路资源；步骤2，D2D设备越区切换过程，具体的，D2D对中的单个UE执行越区切换，该UE移动至相邻小区的瞬间，在保持与原小区基站连接的同时开始检测来自新小区基站的同步信号，若随后接收到原小区基站发出的切换响应指令，则UE建立与新小区基站的连接，此时D2D通信暂由原小区基站协调；步骤3，切换后的D2D设备跨小区通信接续过程，具体的，原小区基站和新小区基站协作实现D2D通信的接续，新小区基站向移动性管理实体(MobileManagenmentEntity)发送D2D路径切换请求，MME确认后向服务网关（ServingGateWay）发送修改承载请求，S-GW协调D2D业务承载从原基站迁移至新基站，D2D通信实现接续。进一步地，所述步骤1中，包括如下步骤：步骤1-1：用户设备（UserEquipment，UE）通过射频RF感测到在当前小区内的相邻UE，将其标为目标UE，并希望与其进行D2D通信，接着向移动性管理实体(MobileManagementEntity，MME)发送包含目标UE的目录号的D2DServiceRequest信令；步骤1-2：MME根据目标UE的目录号在HSS（HomeSubscriberServer--归属用户服务器）中取得相关的国际移动客户识别码IMSI（InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber），并将其转发给D2D-ME（D2D移动管理实体），D2D-ME根据一定的判断规则进行决策，如果满足条件则向UE发送D2DServiceRequestAck信令，其中包含着目标UE的IMSI，同时，向目标UE发送寻呼目标UE信令，通知目标UE进入的D2D服务请求；步骤1-3：基站向UE与目标UE同时发送RRCConnectionReconfiguration信令，为UEs配置D2D资源，配置成功后UE与目标UE分别向基站发送配置完成信令；基站收到配置完成信息后，选择一条合适的链路作为UE与目标UE之间的直接通道；链路配置完成，基站同时向UE与目标UE发送D2DPathReady信令，UEs收到此信息后开始利用该链路进行交换数据。进一步地，所述步骤2中，包括如下步骤：步骤2-1：由于用户具有移动性，因此实时地对D2Ds进行检测，基站定时地向UE与目标UE发送MeasurementControl信令，指示需要测量的信息，如：测量ID，测量对象等，UEs会将测量报告发送给基站；步骤2-2：当测量报告达到一定级别时，将其通过MME转发到D2D-ME中，并在其中对测量报告根据一定的规则进行判决，如果需要将其中一个D2D用户的控制链路切换到新小区中的基站上，则向目标基站（即：新小区中的基站）中专门用于处理D2D通信的模块（D2D-ME）发送HandoverRequest信令，目标D2D-ME接受到该信令之后，进行决策是否接受请求；随后向D2D-ME回复HandoverRequestResponses信令；如果同意请求，则目标小区的D2D-ME开始向源小区D2D-ME发送HandoverRequestAck信令；步骤2-3：D2D-ME开始向UE与目标UE发送可以匹配特定UE的HalfHandoverCommand信令，假如目标UE与该信令相匹配，它将执行切换。进一步地，所述步骤3中，包括如下步骤：步骤3-1：目标UE在保持与原小区基站连接的同时开始检测来自新小区基站的同步信号，监测到后立即发起基于非竞争的随机访问。访问成功后，目标基站开始为UE-B配置RRC资源，以及相应的RB资源，由于此时的D2D对分属两个小区，所以需要对D2D链路的通信质量进行检测；UE向目标UE发送DirectProbe信令，基于从UE接收到的探测，目标UE开始对链路进行检测，并信道状态信息（CSI）发送到其相应的基站中，基站将测量结果传到相应的D2D-ME中，并转发给源小区的D2D-ME；步骤3-2：若SINR测量结果满足要求，则源基站与目标基站同时向UE与目标UE发送D2D链路可用信息，D2Ds开始交换数据；步骤3-3：接着目标基站开始向目标小区的MME发送PathSwitchRequest信令，MME接受到消息后，向服务网关（ServingGateWay，S-GW）发送ModifyBearerRequest信令，请求修改资源承载链路，修改完成之后，通知源小区基站释放有关目标UE的承载，切换完成，用户将分别在小区间进行D2D通信。本专利技术的有益效果为：（1）在通信框架中增加了一个专门用于处理D2D通信的实体，用于解决小区内用户数过多引起的MME的瓶颈问题。（2）涉及同小区内设备发现及由于用户的移动其中一个用户进入到另外一个小区切换过程，以及利用小区间基站的交互最终将在两个小区间继续保持D2D通信的整个过程的信令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.越区切换情况下的D2D实现方法，包括D2D通信初始建立过程，D2D设备越区切换过程，以及切换后的D2D设备跨小区通信接续过程，其特征在于：具体步骤如下：步骤1，D2D通信初始建立过程，具体的，D2D链路初始建立，用户设备（User Equipment，UE）感测同小区的相邻UE并向基站发起D2D通信请求，D2D移动管理实体（D2D‑ME）对该请求进行决策处理，当基站收到同意指令之后开始为UEs分配D2D链路资源；步骤2，D2D设备越区切换过程，具体的，D2D对中的单个UE执行越区切换，该UE移动至相邻小区的瞬间，在保持与原小区基站连接的同时开始检测来自新小区基站的同步信号，若随后接收到原小区基站发出的切换响应指令，则UE建立与新小区基站的连接，此时D2D通信暂由原小区基站协调；步骤3，切换后的D2D设备跨小区通信接续过程，具体的，原小区基站和新小区基站协作实现D2D通信的接续，新小区基站向移动性管理实体(Mobile Managenment Entity)发送D2D路径切换请求，MME确认后向服务网关（Serving GateWay）发送修改承载请求，S‑GW协调D2D业务承载从原基站迁移至新基站，D2D通信实现接续。...

【技术特征摘要】
1.越区切换情况下的D2D实现方法，包括D2D通信初始建立过程，D2D设备越区切换过程，以及切换后的D2D设备跨小区通信接续过程，其特征在于：具体步骤如下：步骤1，D2D通信初始建立过程，具体的，D2D链路初始建立，用户设备（UserEquipment，UE）感测同小区的相邻UE并向基站发起D2D通信请求，D2D移动管理实体（D2D-ME）对该请求进行决策处理，当基站收到同意指令之后开始为UEs分配D2D链路资源；步骤2，D2D设备越区切换过程，具体的，D2D对中的单个UE执行越区切换，该UE移动至相邻小区的瞬间，在保持与原小区基站连接的同时开始检测来自新小区基站的同步信号，若随后接收到原小区基站发出的切换响应指令，则UE建立与新小区基站的连接，此时D2D通信暂由原小区基站协调；步骤3，切换后的D2D设备跨小区通信接续过程，具体的，原小区基站和新小区基站协作实现D2D通信的接续，新小区基站向移动性管理实体(MobileManagenmentEntity)发送D2D路径切换请求，MME确认后向服务网关（ServingGateWay）发送修改承载请求，S-GW协调D2D业务承载从原基站迁移至新基站，D2D通信实现接续。2.根据权利要求1所述的越区切换情况下的D2D实现方法，其特征在于：所述步骤1中，包括如下步骤：步骤1-1：用户设备（UserEquipment，UE）通过射频RF感测到在当前小区内的相邻UE，将其标为目标UE，并希望与其进行D2D通信，接着向移动性管理实体(MobileManagementEntity，MME)发送包含目标UE的目录号的D2DServiceRequest信令；步骤1-2：MME根据目标UE的目录号在HSS（HomeSubscriberServer--归属用户服务器）中取得相关的国际移动客户识别码IMSI（InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber），并将其转发给D2D-ME（D2D移动管理实体），D2D-ME根据一定的判断规则进行决策，如果满足条件则向UE发送D2DServiceRequestAck信令，其中包含着目标UE的IMSI，同时，向目标UE发送寻呼目标UE信令，通知目标UE进入的D2D服务请求；步骤1-3：基站向UE与目标UE同时发送RRCConnectionReconfiguration信令，为UEs配置D2D资源，配置成功后UE与目标UE分别向基站发送配置完成信令；基站收到配置完成信息后，选择一条合适的链路作为UE与目标U...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，康晓燕，尤莉，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32