CN105992298A

CN105992298A - 一种d2d通信的中继节点选择的方法

Info

Publication number: CN105992298A
Application number: CN201510053446.5A
Authority: CN
Inventors: 周淼; 孙鹏; 俞岚; 戴维琴
Original assignee: Beijing Xinwei Telecom Technology Inc
Current assignee: Beijing Xinwei Telecom Technology Inc
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2016-10-05

Abstract

本发明提出一种D2D通信的中继节点选择的方法，包括：D2D UE如果满足条件1则成为备选D2D中继节点；所述条件1包括：在网络覆盖范围内具有与eNB进行通信的能力且具有承担中继任务的能力；所述备选D2D中继节点获得网络覆盖范围外D2D UE信息，根据自身情况决定是否向eNB发送成为D2D中继节点请求；如果所述请求获得eNB的允许，则所述备选D2D中继节点成为D2D中继节点，并广播转发eNB的相关信息。本发明提出的方法可以使无法接收到eNB信号的UE通过中继D2D节点连接到网络，从而获得扩大网络覆盖范围的效果。

Description

一种D2D通信的中继节点选择的方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种D2D通信的中继节点选择的方法。

背景技术

在传统的蜂窝网络中，任意终端间的通信必须经由基站与核心网完成，通过集中式的资源调度实现干扰控制。但在通信双方UE距离较近时，集中式调度将造成频谱资源的低效。伴随着通信网络的发展，频谱资源呈现紧张趋势，本地化业务的需求日益增长；与此同时，公共安全领域需要通信在可靠性和安全性方面存在保障，在网络瘫痪或覆盖不满足要求时终端间具备应直接通信的功能。在此现状下，3GPP对终端直通(Device to Device,D2D)方向开展了相关研究。D2D属于分布式***，使用D2D技术的UE(User Equipment)可以不经由基站与核心网，直接与UE通信范围内的其它用户进行数据通信。

D2D技术可与中继转发技术相结合，在通信的源节点与目标节点中引入D2D中继UE，以实现通信性能的提升。当通信双方为eNB和UE时，中继D2D UE的使用称为UE-to-Network Relay，有助于增强通信质量，并且当通信UE处于网络覆盖范围外时，可以扩大网络覆盖范围，使无法接收到eNB信号的UE能够通过中继D2D UE连接到网络；当通信双方为D2D UE(网络覆盖范围内或网络覆盖范围外)时，中继D2D UE的使用称为UE-to-UE Relay，可使移动终端在最大发射功率较低的情况下仍能实现较远距离间的D2D多跳通信。

目前对基于D2D技术的中继通信研究主要集中在通信双方节点均处于网络覆盖范围内，或通信双方为eNB与网络覆盖范围内节点的场景，尚未涉及用于扩大网络覆盖范围的D2D中继技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种D2D通信的中继节点选择的方法，包括：D2D UE如果满足条件1则成为备选D2D中继节点；所述条件1包括：在网络覆盖范围内具有与eNB进行通信的能力且具有承担中继任务的能力；所述备选D2D中继节点获得网络覆盖范围外D2D UE信息，根据自身情况决定是否向eNB发送成为D2D中继节点请求；如果所述请求获得eNB的允许，则所述备选D2D中继节点成为D2D中继节点，并广播转发eNB的相关信息。

优选的，所述具有承担中继任务的能力的判断因素至少包括：所述备选D2D中继节点的中继操作不影响其与所述eNB和其它网内UE的通信；进一步还包括：所述备选D2D中继节点的剩余电量和与所述eNB的链路质量。

优选的，所述备选D2D中继节点被所述eNB配置为对网络覆盖范围外UE进行D2D发现，或所述备选D2D中继节点自身选择对网络覆盖范围外UE进行D2D发现；所述网络覆盖范围外D2D UE信息通过对网络覆盖范围外UE进行D2D发现获得。

或者，所述网络覆盖范围外D2D UE信息来自网外D2D UE发送的消息，所述消息声明所述D2D UE处在网络覆盖范围外且希望所述备选D2D中继节点作为中继节点。进一步的，所述备选D2D中继节点还对所述网外D2D UE发送的消息进行应答。所述备选D2D中继节点被允许成为D2D中继节点后，为所述网外D2D UE到网络的通信进行中继并申请资源。

优选的，所述备选D2D中继节点向eNB发送的成为D2D中继节点请求中还携带所述网外D2D UE的身份标识，所述请求的途径包括RRC连接。

优选的，所述eNB允许所述请求的判断依据包括：

现有各D2D中继节点的位置和网络负载；

正在请求成为D2D中继节点的各备选D2D中继节点的位置与网络负载；

现有D2D中继节点和请求成为D2D中继节点的备选D2D中继节点是否已经存在为所述网络覆盖范围外D2D UE进行中继的节点；

发送所述请求的备选D2D中继节点的网络负载；

发送所述请求的备选D2D中继节点自身及其网内邻居UE的干扰控制。

优选的，所述eNB通过RRC连接或SIB广播答复是否允许所述备选D2D中继节点的请求，及采用单个中继节点通信模式或多个中继节点协作分集通信模式。

本发明提出的方法可以使无法接收到eNB信号的UE通过中继D2D节点连接到网络，从而获得扩大网络覆盖范围的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实例1的通信场景示意图；

图2是本发明实施例1的处理流程框图；

图3是本发明实例2的通信场景示意图；

图4是本发明实施例2的处理流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提出的D2D通信的中继节点选择的方法，包括：D2D UE如果满足条件1则成为备选D2D中继节点；其中条件1包括：在网络覆盖范围内具有与eNB进行通信的能力且具有承担中继任务的能力；所述备选D2D中继节点获得网络覆盖范围外D2D UE信息，根据自身情况决定是否向eNB发送成为D2D中继节点请求；如果所述请求获得eNB的允许，则所述备选D2D中继节点成为D2D中继节点，并广播转发eNB的相关信息。

上述的方法中，具有承担中继任务的能力的判断因素至少包括：所述备选D2D中继节点的中继操作不影响其与所述eNB和其它网内UE的通信；进一步还可以包括所述备选D2D中继节点的剩余电量和与所述eNB的链路质量。

上述的方法中的备选D2D中继节点被所述eNB配置为对网络覆盖范围外UE进行D2D发现，或所述备选D2D中继节点自身选择对网络覆盖范围外UE进行D2D发现；进一步的，所述网络覆盖范围外D2D UE信息通过对网络覆盖范围外UE进行D2D发现获得。

此外，所述网络覆盖范围外D2D UE信息也可以来自网外D2D UE发送的消息，所述消息可以声明所述D2D UE处在网络覆盖范围外，并且希望所述备选D2D中继节点作为中继节点。进一步的，所述备选D2D中继节点还可以对所述网外D2D UE发送的消息进行应答。更进一步的，所述备选D2D中继节点被允许成为D2D中继节点后，还可以为所述网外D2D UE到网络的通信进行中继并申请资源。

上述方法中，所述备选D2D中继节点向eNB发送的成为D2D中继节点请求中可以携带所述网外D2D UE的身份标识，所述请求的途径包括RRC连接。

进一步的，所述eNB允许所述请求的判断依据包括：

现有各D2D中继节点的位置和网络负载；

发送所述请求的备选D2D中继节点的网络负载；

更进一步的，所述eNB还可以通过RRC连接或SIB广播答复是否允许所述备选D2D中继节点的请求，及采用单个中继节点通信模式或多个中继节点协作分集通信模式。

针对上述方法，本部分内容给出如下两个实现方案。

方案一：

1、D2D UE满足以下条件时，成为备选D2D中继UE：

(a)在网络覆盖范围内，有与eNB进行通信的能力；

(b)有能力成为UE-to-Network Relay节点；

(c)被eNB配置为对网络覆盖范围外UE进行D2D发现，或该UE自身选择对网络覆盖范围外UE进行D2D发现；

2、备选D2D中继UE在D2D发现过程中，侦听到网络覆盖范围外的D2DUE；

3、备选D2D中继UE根据自身的繁忙状况，决定是否向eNB提出成为UE-to-Network Relay节点的请求；

如果备选D2D中继UE决定向eNB提出请求，请求中可携带或不携带步骤2中侦听到的网外UE的身份标识(e.g.UE ID)；请求途径包括：RRC连接；

4、eNB判断是否同意该备选D2D中继UE的请求，判断依据包括但不限于：

(a)现有的UE-to-Network Relay节点列表，至少考虑列表中各节点的位置与网络负载；

(b)已经请求成为UE-to-Network Relay节点的备选D2D中继UE列表，至少考虑列表中各节点的位置与网络负载；

(c)a)和b)中是否已经存在为该备选D2D中继UE上报的步骤2中侦听到的网外UE进行中继的节点；

(d)备选D2D中继UE的网络负载状况；

(e)备选D2D中继UE自身及其网内邻居UE的干扰控制；

eNB通过RRC连接或SIB广播答复备选中继UE是否成为UE-to-NetworkRelay节点，及采用单个中继节点通信模式或多个中继节点协作分集通信模式；

5、如果eNB在步骤4中允许该备选D2D中继UE成为UE-to-Network Relay节点，该备选D2D中继UE成为UE-to-Network Relay节点，并将广播转发eNB的相关信息，包括：SIB广播。

实施例1：基于方案一的通信场景和流程请参照附图1和附图2，具体步骤如下：

1、UE1为备选D2D中继UE，在网络覆盖范围内，有与eNB通信的能力，进行对网外UE的D2D发现；

2、UE2为网络覆盖范围外的D2D UE，UE1在D2D发现过程中侦听到UE2；

3、UE1通过RRC连接向eNB提出成为UE-to-Network Relay节点的请求，携带UE2的UE ID；

4、eNB认为尚无中继节点为UE2进行中继，UE1的邻近范围内尚无其他UE-to-Network Relay节点，UE1的中继转发行为不会影响UE1的网内邻居节点的正常通信；eNB通过RRC连接授权UE1成为UE-to-Network Relay节点；

5、UE1广播转发eNB的SIB广播消息。

方案二：

1、D2D UE满足以下条件时，成为备选D2D中继UE：

(a)在网络覆盖范围内，有与eNB进行通信的能力；

(b)有能力成为UE-to-Network Relay节点；

(c)可进行或不进行对网络覆盖范围外UE的D2D发现；

2、备选D2D中继UE收到某个或多个邻居D2D UE的消息，声明邻居D2D UE处在网络覆盖范围外，且希望备选D2D中继UE能够作为邻居D2D UE到eNB的中继节点；

3、备选D2D中继UE根据自身的繁忙状况，决定是否同意成为步骤2)中邻居D2D UE的中继节点；

如果备选D2D中继UE同意成为步骤2)中邻居D2D UE的中继节点，可能回复或不回复步骤2)中的邻居D2D UE，随后向eNB提出成为UE-to-Network Relay节点的请求；

如果备选D2D中继UE决定向eNB提出请求，请求中可携带或不携带步骤2中的邻居D2D UE的身份标识(e.g.UE ID)；请求途径包括：RRC连接；

(c)a)和b)中是否已经存在为步骤2中的邻居D2D UE进行中继的节点；

(d)备选D2D中继UE的网络负载状况；

(e)备选D2D中继UE自身及其网内邻居UE的干扰控制；

5、如果eNB在步骤4中允许该备选D2D中继UE成为UE-to-Network Relay节点，该备选D2D中继UE成为UE-to-Network Relay节点，并将广播转发eNB的相关信息，包括：SIB广播；

该UE-to-Network Relay节点将为步骤2中的邻居D2D UE到网络的通信进行中继，并为步骤2中的邻居D2D UE到网络的通信申请资源。

实施例2：基于方案二的通信场景和流程请参照附图3和附图4，具体步骤如下：

1、UE1为D2D UE，在网络覆盖范围内，有与eNB通信的能力；

2、UE1收到UE2的消息，声明UE2处在网络覆盖范围外，且希望UE1能够作为UE2到eNB的通信中继节点；

3、UE1同意成为UE2的中继节点，答复UE2通过其请求；通过RRC连接向eNB提出成为UE-to-Network Relay节点的请求，携带UE2的UE ID；

4、eNB认为尚无中继节点为UE2进行中继，UE1的中继转发行为不会影响UE1的网内邻居节点；eNB通过RRC连接授权UE1成为UE-to-NetworkRelay节点；

5、UE1广播转发eNB的SIB广播消息，UE1为UE2和eNB的数据通信进行中继，并为UE2到网络的通信申请资源；

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种D2D通信的中继节点选择的方法，其特征在于，包括：

D2D UE如果满足条件1则成为备选D2D中继节点；所述条件1包括：在网络覆盖范围内具有与eNB进行通信的能力且具有承担中继任务的能力；

所述备选D2D中继节点获得网络覆盖范围外D2D UE信息，根据自身情况决定是否向eNB发送成为D2D中继节点请求；

如果所述请求获得eNB的允许，则所述备选D2D中继节点成为D2D中继节点，并广播转发eNB的相关信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述具有承担中继任务的能力的判断因素至少包括：所述备选D2D中继节点的中继操作不影响其与所述eNB和其它网内UE的通信。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述具有承担中继任务的能力的判断因素还包括：所述备选D2D中继节点的剩余电量和与所述eNB的链路质量。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：所述备选D2D中继节点被所述eNB配置为对网络覆盖范围外UE进行D2D发现，或所述备选D2D中继节点自身选择对网络覆盖范围外UE进行D2D发现。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络覆盖范围外D2D UE信息通过对网络覆盖范围外UE进行D2D发现获得。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

所述网络覆盖范围外D2D UE信息来自网外D2D UE发送的消息，所述消息声明所述D2D UE处在网络覆盖范围外且希望所述备选D2D中继节点作为中继节点。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述备选D2D中继节点还对所述网外D2D UE发送的消息进行应答。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述备选D2D中继节点被允许成为D2D中继节点后，为所述网外D2D UE到网络的通信进行中继并申请资源。

9.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述备选D2D中继节点向eNB发送的成为D2D中继节点请求中还携带所述网外D2D UE的身份标识，所述请求的途径包括RRC连接。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的方法，其特征在于，所述eNB允许所述请求的判断依据包括：

现有各D2D中继节点的位置和网络负载；

发送所述请求的备选D2D中继节点的网络负载；

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述eNB通过RRC连接或SIB广播答复是否允许所述备选D2D中继节点的请求，及采用单个中继节点通信模式或多个中继节点协作分集通信模式。