一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法技术方案

本发明专利技术特别涉及一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法，涉及的是IMT-Advanced领域。一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法，本发明专利技术中根据UE向eNB发送请求被发现的请求信令，对于能够获得所在的位置信息的UE和不能够获得所在位置信息的UE，在不需要采用资源复用分配的情况下和需要采用资源复用分配的情况下，采用不同的方法对资源块进行分配和复用；本发明专利技术使资源的复用度得到了合理的控制，减少了干扰和碰撞，使一定时间内发现的设备达到可观的数量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术特别涉及一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法，涉及的是IMT-Advanced领域。一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法，本专利技术中根据UE向eNB发送请求被发现的请求信令，对于能够获得所在的位置信息的UE和不能够获得所在位置信息的UE，在不需要采用资源复用分配的情况下和需要采用资源复用分配的情况下，采用不同的方法对资源块进行分配和复用；本专利技术使资源的复用度得到了合理的控制，减少了干扰和碰撞，使一定时间内发现的设备达到可观的数量。【专利说明】一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法
本专利技术特别涉及一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法，涉及的是IMT-Advanced 领域。
技术介绍
未来，先进的国际移动通信(International MoblieTelecommunications-Adavanced, IMT-Advanced)将提供高达 IOOMHz 的带宽来实现高速率传输。为了满足IMT-Advanced的要求，许多新的无线接入技术被提了出来。其中，设备到设备(device-to-device, D2D)通信作为一项极有前景的技术已经引起人们越来越多的关注。D2D通信是一种在系统的控制下，允许终端之间直接进行通信的技术，它能够增加蜂窝通信系统频谱效率、降低终端发射功率、减低蜂窝小区基站的负载、减少电池消耗，在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。随着社交网络、近距离业务、智能家居、本地广告等应用的流行以及智能便携设备的普及，使得人们对了解附近感兴趣的事物并与之通信的需求逐渐增加。这使得人们更加看好D2D的应用前景。D2D通信不同于传统的蜂窝模式下的通信，用户之间通信链路不再经过基站，而是彼此之间建立直接链路，进行端到端直接通信。如图1中所示。但是D2D通信仍然受到网络的控制，如功率控制、资源的分配等。在D2D通信的整个流程中，设备发现(device discovery)是进行D2D通信的开端和必要前提。设备发现算法的性能将直接影响着D2D通信的质量。设备发现是识别一个设备是否在另外一个设备的“附近”的一个过程。如图2。判断是否为“附近”的标准有很多，而且会随着不同的应用场景而变化。网络可以动态的控制判决附近的标准。构成判决标准的因素也有很多，如设备之间的地理位置距离，无线距离(radio range),通信距离(communication range),直连链路与蜂窝链路各自的信道条件,所要传输的数据大小、可达到的服务质量(Quality of Service,QoS)等。发现的过程受到网络的控制，如网络可以通过控制发现信号的发送功率来控制设备的发现距离，并依据发现距离的等级来实施不同的收费等级。设备发现的方法是终端设备在专门的时频资源上发送专门的信号，信号包含了该设备的用户名(Identity，ID)，接收设备通过接收并译出该设备的信号来识别出设备。现有的设备发现算法中，主要是针对固定场景，提前设置好固定的时频资源专门用于设备发现。但是在实际场景中，由于在不同场合设备数量不同，有发现其他设备需求的设备数量也不同，还可能存在设备数量突然或者缓慢发生改变的情况。因此，针对这样的情况，现有的方法的缺点在于:第一:对于设备比较稀疏的场景，提前设置好的固定的时频资源存在浪费的情况；第二:对于设备稠密的场景，提前设置好的固定的时频资源存在多个设备复用相同时频资源的情况，这时会出现发送信号的碰撞，导致发现过程的周期延长以及被发现的设备数量达不到系统要求。第三:这种连续的大块时频资源用于发现设备的过程，会产生由于设备间失去同步导致的发现信号检测的误差，如图3所示，用户设备(User Equipment, UE), UEl、UE2和UE3中的1-3是3个用户设备的用户设备编号，TS (Time Slot)代表时隙，TSO、TSl和TS2中的0-2是3个时隙的时隙编号，UEl，UE2，UE3分别在TSO，TSl和TS2发送发现信号的。结果，由于时钟晶振的偏移，使得时隙发生偏移，原本不会冲突的UEl和UE3在相同的时隙发送信号，造成冲突，使得接收用户设备无法准确接收到这两个用户设备的信号。造成这种情况的原因是系统拿出连续的大量上行时隙进行发现信号的发送，而与基站的同步信号需要在下行时隙发送，设备无法及时跟基站进行同步的校正。同时，这样的连续时隙的时频资源对于时分双工系统(Time Division Duplex, TDD)而言是不适用的。第四:现有的发现过程设置的周期比较长，典型值是8s，设备在第一个8s内检测每一个资源块，然后决定下一个8s内可以用的资源块。但是对于低、中速运动的终端，8s之后设备的位置发生的变化带来了无线网络拓扑结构的变化，导致前一个8s获得的结果并不能准确用在下一个8s内。例如，如果设备是30km/h的状态，8s内将移动67米，这样的距离足以使信道的大尺度特性发生较大改变。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上提到的现有技术存在的不足，提出了一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法。一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法，该方法包括以下步骤:步骤1:所有具有D2D功能的终端设备向所在小区的eNB进行注册，eNB统计小区内具有D2D功能的终端设备的数目；步骤2:具有发现需要的终端设备的UE向eNB发送请求被发现的请求信令；所述请求信令有以下两种格式:I) UE可以获得所在位置的位置信息时，请求信令为:请求被发现信息和位置信2) UE无法获得所在位置的位置信息时，请求信令仅为:请求被发现信息；步骤3:eNB根据接收到请求信令的UE的数目设定第一个发现周期的时频资源；步骤4:当eNB接收到请求信令的UE的数目比eNB提供使用的资源块RB总数少时，eNB需要采用资源复用分配，否则，eNB不需要采用资源复用分配；步骤5:eNB根据UE发送的请求信令，eNB判断UE能否获得所在的位置信息？若UE能够获得所在的位置信息，执行步骤6 ;否则，执行步骤7 ；步骤6:对于能够获得所在的位置信息的UE，在不需要采用资源复用分配的情况下，eNB在时域上和频域上进行随机分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；在需要采用资源复用分配的情况下，eNB根据UE发送的位置信息，采用资源复用分配原则进行分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；步骤7:对于无法获得所在的位置信息的UE，在不需要资源复用分配的情况下，eNB在时域上和频域上进行随机分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；在需要采用资源复用分配的情况下，eNB仍然是在时域上和频域上进行随机分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；步骤8:eNB运行一个发现周期，UE在非发送的时隙进行发现信号的检测并将检测结果上报给eNB ；步骤9:eNB仍然根据UE发送的请求信令判断UE能否获得所在的位置信息？若UE能够获得所在的位置信息，执行步骤10 ;否则，执行步骤11;步骤10:对于能够获得位置信息的UE，UE按照eNB的要求和自己的运行速度定期向eNB上报所在的位置信息；步骤11:对于无法获得位置信息的UE，UE对上一周期内接收到其他UE发现信号的能量进行检测，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基站辅助的D2D通信系统中设备发现的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：?步骤1：所有具有D2D功能的终端设备向所在小区的eNB进行注册,eNB统计小区内具有D2D功能的终端设备的数目；?步骤2：具有发现需要的终端设备的UE向eNB发送请求被发现的请求信令；所述请求信令有以下两种格式：?1）UE可以获得所在位置的位置信息时，请求信令为：请求被发现信息和位置信息；?2）UE无法获得所在位置的位置信息时，请求信令仅为：请求被发现信息；?步骤3：eNB根据接收到请求信令的UE的数目设定第一个发现周期的时频资源；?步骤4：当eNB接收到请求信令的UE的数目比eNB提供使用的资源块RB总数少时，eNB需要采用资源复用分配，否则，eNB不需要采用资源复用分配；?步骤5：eNB根据UE发送的请求信令，eNB判断UE能否获得所在的位置信息？若UE能够获得所在的位置信息，执行步骤6；否则，执行步骤7；?步骤6：对于能够获得所在的位置信息的UE，在不需要采用资源复用分配的情况下，eNB在时域上和频域上进行随机分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；在需要采用资源复用分配的情况下，eNB根据UE发送的位置信息，采用资源复用分配原则进行分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；?步骤7：对于无法获得所在的位置信息的UE，在不需要资源复用分配的情况下，eNB在时域上和频域上进行随机分配，并保证所有的UE都被平均分配?到每个RB上；在需要采用资源复用分配的情况下，eNB仍然是在时域上和频域上进行随机分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；?步骤8：eNB运行一个发现周期，UE在非发送的时隙进行发现信号的检测并将检测结果上报给eNB；?步骤9：eNB仍然根据UE发送的请求信令判断UE能否获得所在的位置信息？若UE能够获得所在的位置信息，执行步骤10；否则，执行步骤11；?步骤10：对于能够获得位置信息的UE，UE按照eNB的要求和自己的运行速度定期向eNB上报所在的位置信息；?步骤11：对于无法获得位置信息的UE，UE对上一周期内接收到其他UE发现信号的能量进行检测，找到能量最低的一个或者多个发现信号，并将发送该发现信号的UE的ID上报给eNB；?步骤12：对于能够获得位置信息的UE，在不需要采用资源复用分配的情况，eNB采用跳时方案进行时域和频域的分配；在需要采用资源复用分配的情况，eNB根据UE每隔一段时间上报一次的位置信息，采用资源复用分配原则进行分配，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；?步骤13：对于无法获得位置信息的UE，在不需要采用资源复用分配的情况下，eNB采用跳时方案进行时域和频域的分配；在需要资源复用分配的情况下，采用资源复用分配原则，并保证所有的UE都被平均分配到每个RB上；?步骤14：eNB运行一个新的发现周期，UE上报自己的发现设备结果；?步骤15：eNB统计每个UE发现的概率M，eNB设定的发现概率为N，若M>N，执行步骤16；否则，根据统计的UE发现设备的结果，设定新的发现周期的时频资源，然后执行步骤否则执行步骤9；?步骤16：eNB对具有D2D功能的终端设备的发现过程结束。...

【技术特征摘要】

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