一种基站辅助的移动终端设备自主接入的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基站辅助的移动终端设备自主接入的方法和装置，通过发送机给接收机发送请求信令；所述请求信令包括发送机的ＩＤ以及接收机的ＩＤ，接收机正确接收到请求信令后，回馈可发送信令给发送机，发送机接收到可发信令后，从ＬＴＥ系统的基站发送的上行资源分配信息中获取当前发送数据可用的资源，用所获取的可用资源进行数据传送，借助终端间握手抢占资源，并采用与ＬＥＴ系统相同的频率和时隙进行传送，保证了用户终端间的快速通信和资源的合理利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，特别是涉及一种基站辅助的移动终端设备自主接入的方法和装置。
技术介绍
在IMT-Advanced网络中，具有认知功能的终端设备之间在满足一定条件时可以直接进行通信。目前，主要有两种网络结构：集中式控制的蜂窝网络与分布式控制的Ad-hoc网络。蜂窝网络：终端设备(UE)之间的通信必须要通过基站(BS，或者NB，eNB)的控制。Ad-hoc网络：UE之间可以直接进行通信，或者通过另一个UE进行中继。在蜂窝网络中，即使两个终端设备相邻很近，也必须要通过基站之类的中心控制器来进行通信的控制，包括发射功率的控制以及使用的资源的分配。这样的集中式控制的系统带来的好处是便于资源管理以及干扰控制，但是缺点也很明显——资源的使用效率不高，例如，即使两个UE相距很近，也要使用双倍的资源来进行通信。因此，为了提高频谱使用效率，获得更高的系统吞吐量，LTE-Advanced中已经提出了一种设备间直接通信的模式(Device-to-Device communication，D2D)，这样，未来的通信网络将不再是单一模式的网络，而是集中式网络和分布式网络并存的混合式网络，未来的混合网络及D2D通信模式中，一个UE可以直接给另一个UE发送数据，也可以在基站的控制下与另一个UE通信，甚至可以同时与基站和其他UE进行通信。与单一模式的网络相比，这种混合网络无疑将带来更大的系统性能的增益。在蜂窝网络中，基站控制了UE之间通信的所有细节，但是在混合网络中，如何控制UE之间的数据通信是一个需要解决的问题。关于这个问题，有几个方面需要考虑：第一，如何在授权频带实现D2D传输，这同时也意味着如何在混合网络中实现有效的资源复用。第二，如何实现同步。在集中式控制的网络中，UE的传输完全由eNB来控制，UE可以实现与eNB之间的同步；而在ad-hoc这样的分布式网络中，设备之间的接入是依靠基于CSMA/CA机制的竞争来实现的，在这样的网络中，设备之间是没有同步的。第三，对于复用相同资源的系统而言，如何实现干扰协调。这里，除了要考虑系统内部的干扰，还要考虑系统之间的干扰。同时，信令开销一定要在可以接受的范围之内。第四，当网络中存在较多的D2D传输对时，如何设计随机接入模式，使得它们既可以实现有效地随机接入和D2D传输，又可以不干扰主系统(LTE系统或者LTE-A系统为主的蜂窝系统)。第五，如何设计和实现有效的握手过程来实现D2D传输。否则，D2D的用户不知道何时开始D2D通信，以及采用何种资源进行D2D通信。在混合网络中，由于D2D传输和蜂窝用户的传输复用相同的频率资源，因此需要-->无线资源管理更加智能化，以避免干扰改善系统性能。要求解决方案能够利用所有可获得信息，包括蜂窝网络中的信令，来实现D2D传输的无线资源管理(频率资源的分配、功率控制以及干扰抑制等等)。目前，一个简单的方法就是eNB完全控制D2D数据传输，就像控制蜂窝系统中的上行传输一样。比如，如果一个终端UE要发送数据给另一个UE(分别称这两个UE为TxUE与RxUE)，在eNB完全控制的场景下，信令发送与接收过程，参照图1所示，为eNB完全控制的D2D传输信令流程示意图。这种方法中心控制单元eNB可以容易地控制所有D2D数据传输过程，无需担心由于多个D2D对同时通信产生的混乱，eNB可以在保证一定干扰水平的情况下实现D2D用户与蜂窝用户的资源复用。但是，由于eNB完全控制了这个过程，所有与D2D有关的信令过程也消耗了蜂窝系统的资源，因此会影响蜂窝系统的性能。同时，如果混合网络中D2D通信对数量较大时，信令开销也会很大。另外一种解决方案是完全自主通信的方案，与Ad-hoc网络中的实现方法相似，如图2所示，为具有RTS和CTS的CSMA/CA原理，即在IEEE802.11中采用的具有RTS/CTS的CSMA/CA或者是没有RTS/CTS的CSMA/CA。这种方法的优点是解决了分布式网络中数据发送时争用资源的问题。缺点是RTS，CTS和ACK/NACK等控制信令在数据信道发送，因此在发送控制信令的时候是无法发送数据的。在CSMA/CA中，载波感知是避免发生数据碰撞的重要方式，然而，在DIFS和SIFS的过程中也不能发送数据。以上两点将会降低频谱使用效率，特别是当需要发送的数据包是大量较短数据包时，这种方法就更低效了。另外，当异构网络复用相同资源时，使用结合或者不结合RTS/CTS的CSMA/CA时，并不能有效避免来自于蜂窝用户的干扰。其中：DIFS为上一次长帧发送完成后，进行下一长次帧发送之前的中间间隔的时间。SIFS为短帧之间的间隔。SIFS比DIFS持续的时间短，使用两种帧间间隔(IFS)是为了区分要传输的数据帧的种类以及优先级。使用DIFS和SIFS的作用是因为在WLAN网络中，节点之间没有中心控制器进行协调，因此碰撞的机会很高。使用DIFS和SIFS后，就可以减少碰撞的机会。节点在发送帧之前，先听信道，没有发现其他节点发送数据后，再侦听一个DIFS或者SIFS的间隔，确定依然没有其他节点在发送数据后，才进行发送。可见，这种原理的弊病在于：在IFS期间，无法发送数据，降低了系统效率；对于要发送较多短帧时，要使用大量IFS，更加降低了系统的效率。可见，目前已有的解决方法要么存在信令负载太大的问题，要么存在频谱效率低的问题，都不能提出有效解决方案。因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种新的实现方法，以解决现有技术中所存在的问题，提高移动终端之间通信的效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基站辅助的移动终端设备自主接入的方-->法和装置，用以保证用户终端间的快速高效通信。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种基站辅助的移动终端设备自主接入的方法，所述方法包括：发送机给接收机发送请求信令；所述请求信令包括发送机的ID以及接收机的ID；接收机正确接收到请求信令后，回馈可发送信令给发送机；发送机接收到可发信令后，从基站发送的上行资源分配信息中获取当前发送数据可用的资源；所述基站发送的上行资源即为LTE系统中的上行资源；用所获取的可用资源进行数据传送。优选的，所述方法在用所获取的可用资源完成数据的传送前还包括：发送机将所获取的可用资源上的接收信号功率值与预设阀值进行比较；根据比较结果选取干扰小的可用资源。优选的，所述方法在基站发送上行分配信息前还包括：定义公共控制信道、数据控制信道和数据业务信道。优选的，若接收机未回馈可发送信令给发送机，则发送机退避预设时间段后再次发送请求信令。本专利技术还公布了一种基站辅助的移动终端设备自主接入的装置，所述装置包括：请求信令发送模块，用于发送机给接收机发送请求信令；所述请求信令包括发送机的ID以及接收机的ID；可发送信令回馈模块，用于接收机正确接收到请求信令后，回馈可发送信令给发送机；可用资源获取模块，用于发送机接收到可发信令后，从基站发送的上行资源分配信息中获取当前发送数据可用的资源；所述基站发送的上行资源即为LTE系统中的上行资源；数据传送模块，用于用所获取的可用资源进行数据传送。优选的，所述装置还包括：比较模块，用于发送机将所获取的可用资源上的接收信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基站辅助的移动终端设备自主接入的方法，其特征在于，所述方法包括：发送机给接收机发送请求信令；所述请求信令包括发送机的ＩＤ以及接收机的ＩＤ；接收机正确接收到请求信令后，回馈可发送信令给发送机；发送机接收到可发信令后，从基站发送的上行资源分配信息中获取当前发送数据可用的资源；所述基站发送的上行资源即为ＬＴＥ系统中的上行资源；用所获取的可用资源进行数据传送。

【技术特征摘要】
1.一种基站辅助的移动终端设备自主接入的方法，其特征在于，所述方法包括：发送机给接收机发送请求信令；所述请求信令包括发送机的ID以及接收机的ID；接收机正确接收到请求信令后，回馈可发送信令给发送机；发送机接收到可发信令后，从基站发送的上行资源分配信息中获取当前发送数据可用的资源；所述基站发送的上行资源即为LTE系统中的上行资源；用所获取的可用资源进行数据传送。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在用所获取的可用资源完成数据的传送前还包括：发送机将所获取的可用资源上的接收信号功率值与预设阀值进行比较；根据比较结果选取干扰小的可用资源。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在基站发送上行分配信息前还包括：定义公共控制信道、数据控制信道和数据业务信道。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：若接收机未回馈可发送信令给发送机，则发送机退避预设时间段后再次发送请求信令。5.一种基站辅助的移动终端设备自主接入的装置，其中特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐少毅，黄清，陶成，谈振辉，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11