一種基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，處于同小區(qū)的第一設備和第二設備想要進行通信，ProSe服務器發(fā)現(xiàn)通信設備距離較遠，不滿足構(gòu)成設備到設備距離條件，向基站發(fā)送查找空閑中繼設備請求信息；基站收到請求信息后，進行查找并將結(jié)果反饋給ProSe服務器；ProSe服務器利用反饋結(jié)果挑選合適的中繼設備，向基站發(fā)送信標資源請求；基站分別給第一設備和中繼設備、第二設備和中繼設備分配信標資源，中繼設備和第二設備告知基站通信質(zhì)量檢測結(jié)果；進行設備到設備通信調(diào)度；通信設備完成業(yè)務傳輸后，釋放設備到設備資源。本發(fā)明通過使用設備到設備中繼方式進行通信，降低了發(fā)送功率，節(jié)省了用戶設備能量，提高了系統(tǒng)性能。
【專利說明】一種基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于網(wǎng)絡通信【技術(shù)領域】，尤其涉及一種基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在LTE系統(tǒng)中，引入了一種新的通信方式-設備到設備(Device to Device
D2D)的直傳通信。所謂設備到設備(D2D)通信，就是指兩個距離鄰近的用戶終端利用基站給它們分配的資源，進行直傳通信，設備到設備(D2D)通信用戶終端之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息無需通過基站(基站(eNB): evolved Node B)作為中繼。設備到設備(D2D)的提出具備的優(yōu)勢有:①、數(shù)據(jù)不經(jīng)過基站轉(zhuǎn)發(fā)而是直接在用戶間進行傳輸，可以使用戶設備之間具有較高的數(shù)據(jù)速率、較低的傳輸時延和較低的能耗、由于設備到設備(D2D)用戶設備之間為短距離通信，因此可以采用資源復用來進一步提高通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的容量，緩解頻譜資源需求的壓力。
[0003]現(xiàn)有的設備到設備(D2D)通信建立，基本上都是只考慮了需要進行通信的兩個用戶設備是否滿足設備到設備(D2D)通信條件，未考慮中繼技術(shù)在設備到設備(D2D)通信中的重要作用，因此存在的主要缺陷是:①、小區(qū)內(nèi)兩個具備設備到設備(D2D)通信功能的用戶間的距離不滿足直傳通信距離條件時，就采用傳統(tǒng)的蜂窩模式進行通信，會造成資源浪費、小區(qū)內(nèi)設備終端能夠直傳通信的終端間距離應該小于一定范圍，否則一味提高發(fā)射功率，不僅對設備電池消耗較大，對于小區(qū)內(nèi)、鄰小區(qū)其他用戶也將造成一定的干擾，影響系統(tǒng)整體性能。
[0004]現(xiàn)有的設備到設備的直傳通信，傳輸和等待時間長，數(shù)據(jù)傳輸速率低，網(wǎng)絡覆蓋率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，旨在解決現(xiàn)有的設備到設備的直傳通信存在的傳輸和等待時間長，數(shù)據(jù)傳輸速率低，網(wǎng)絡覆蓋率低的問題。
[0006]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，該基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法需要具有處于同小區(qū)至少一對第一用戶設備與第二用戶設備，以及小區(qū)基站和中繼用戶設備；所有用戶設備都在基站覆蓋范圍內(nèi)；具體步驟為:
[0007]步驟一，第一用戶設備與第二用戶設備想要進行通信，具體方法為:
[0008]第一步,第一用戶設備給ProSe (鄰近服務(ProSe):Proximity Services)服務器發(fā)送請求通信信息；
[0009]第二步，ProSe服務器根據(jù)第一用戶設備發(fā)來的請求通行信息，在響應時間窗T內(nèi)，進行設備對設備通信認證；[0010]第三步，在響應時間窗T內(nèi)，若認證成功，則進行用戶位置請求，進入步驟三，否貝U，進入步驟二；
[0011]第四步，超出響應時間窗T，則認為認證失敗，進入步驟二 ；
[0012]步驟二，第一用戶設備與第二用戶設備以蜂窩通信模式進行通信，具體方法為:
[0013]第一步，第一用戶設備將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站；
[0014]第二步，收到數(shù)據(jù)的基站發(fā)送給第二用戶設備；
[0015]步驟三，ProSe服務器根據(jù)獲取到的地理位置坐標判決第一用戶設備與第二用戶設備間的距離(記為d)是否滿足設備對設備通信距離(記為Dd2d)條件，若d大于Dd2d,則不滿足條件，進入步驟四，否則，進入步驟五；
[0016]步驟四，ProSe服務器向ProSe應用程序服務器發(fā)送Map請求，要求告知小區(qū)內(nèi)注冊過具有中繼功能的用戶設備名稱標識，并且根據(jù)收到的Map應答，發(fā)送中繼位置請求信息，具體方法為:
[0017]第一步，基站收到請求廣播具備中繼功能的用戶設備位置請求信息后，在第一用戶設備和第二用戶設備的位置范圍內(nèi)，開啟響應時間窗Tl，進行廣播搜索；
[0018]第二步，在響應時間窗Tl內(nèi)，基站發(fā)送中繼請求信息，則具有中繼功能的所有用戶設備都會收到此消息，空閑用戶設備向基站發(fā)送中繼應答；
[0019]第三步，基站根據(jù)中繼應答信息，挑選與第一用戶設備和第二用戶設備具備相同cell ID的用戶設備，給MME發(fā)送應答；
[0020]第四步，MME將獲取到的這些中繼設備的位置信息記為集合Relay，發(fā)送給ProSe服務器，由ProSe服務器在集合Relay進行中繼選擇，然后進入步驟五；
[0021]第五步，超過響應時間窗Tl，基站返回無所需中繼設備信息，進入步驟二 ；
[0022]步驟五，MME收到由ProSe服務器發(fā)送的信標資源請求信息后，轉(zhuǎn)發(fā)給基站；基站收到此信息后，分配用于測試的信標資源，具體方法為:
[0023]第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備:則基站通知第二用戶設備生成信標幀，給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，進入步驟六；
[0024]第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備，則基站通知中繼用戶設備和第二用戶設備生成信標幀，并且給第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備分別分配資源，進入步驟六；
[0025]步驟六，第二用戶設備啟動信標幀的發(fā)送過程，進行設備對設備通信狀況的測試，具體方法為:
[0026]第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備，第一用戶設備根據(jù)收到的信標，向基站應答通信鏈路通信質(zhì)量測試狀況，如果通信質(zhì)量良好，則向ProSe服務器發(fā)送信標完成，進入步驟七，否則，ProSe服務器挑選新的中繼設備，進入步驟五；
[0027]第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備:中繼用戶設備回應基站通信的狀況，如果通信狀況良好，則進入(1)，否則，ProSe服務器選擇新的中繼用戶設備，進入步驟五；
[0028](I)基站通知中繼用戶設備給第一用戶設備發(fā)送信標幀，中繼用戶設備啟動信標幀發(fā)送過程；
[0029](2)第一用戶設備根據(jù)收到的信標，向基站應答通信鏈路通信質(zhì)量測試狀況，如果通信質(zhì)量良好，則向ProSe服務器發(fā)送信標完成，進入步驟七，否則，ProSe服務器挑選新的中繼設備，進入步驟五；
[0030]步驟七，基站給第二用戶設備和通信客戶端分配設備對設備通信資源，具體方法為:
[0031]第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備:則基站給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，并且通知第一用戶設備和第二用戶設備開始進行設備對設備通信；
[0032]第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備:則基站給第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備分別分配資源，對第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備進行調(diào)度，通知成功調(diào)度的設備對設備通信對開始進行設備對設備通信；
[0033]在通信期間，基站不斷測試第一用戶設備和第二用戶設備的距離情況，一旦滿足設備對設備通信條件，則直接給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，第一用戶設備和第二用戶設備開始設備對設備通信，釋放中繼用戶設備以及設備對設備中繼資源；
[0034]步驟八，用戶設備通信完成，用戶設備向基站發(fā)送設備對設備釋放請求，基站發(fā)送設備對設備解除信息進行設備對設備資源的釋放。
[0035]進一步,在步驟一中的請求通信信息,包含用戶設備名稱標識,ProSe標識、應用標識、特定應用程序標識以及響應時間窗T。
[0036]進一步,用戶設備名稱標識為第二用戶設備，ProSe標識為第一用戶設備，應用標識為第一用戶設備應用標識，特定應用程序標識為第一用戶設備特定應用程序標識。
[0037]進一步，在步驟四中的中繼位置請求信息，包含中繼用戶設備名稱標識和物理位置信息，中繼用戶設備名稱標識為小區(qū)內(nèi)所有注冊過的具備中繼功能的設備對設備用戶設備，物理位置信息為第一用戶設備和第二用戶設備的位置信息。
[0038]進一步，在步驟五中的信標資源請求信息，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和可用的信標資源，通信客戶端身份標識為第一用戶設備或是中繼用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備。
[0039]進一步，在步驟六的第一步中的信標完成，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和通信設備對設備對設備直傳通信的通信狀況應答，并且通信客戶端身份標識為第一用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備。
[0040]進一步，在第八步中的解除信息，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和設備對設備通信資源的釋放信息，并且通信客戶端身份標識為第一用戶設備或是中繼用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備。
[0041]本發(fā)明提供的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，通過使用設備到設備中繼方式進行通信，降低了發(fā)送功率，節(jié)省了用戶設備能量，改善了系統(tǒng)性能；在設備到設備中繼通信模式成功建立后，設備到設備用戶第一用戶設備(UE2)和第二用戶設備(UE3 )之間通過中繼用戶設備(Re I ay_UE I)進行中繼通信，而不是通過基站(eNB )進行轉(zhuǎn)發(fā)，減少了傳輸時間和等待時間，從而減少了傳輸時延，同時也緩解了基站(eNB)的業(yè)務壓力；引入設備到設備中繼并且采用良好通信質(zhì)量的信道時，可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率，從而提高網(wǎng)絡吞吐量，采用設備到設備中繼方式進行通信，可以使得小區(qū)邊緣的用戶具備良好的通信能力，提高了網(wǎng)絡覆蓋率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0042]圖1是本發(fā)明實施例提供的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法流程圖；
[0043]圖2是本發(fā)明實施例提供的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法具體實現(xiàn)流程圖；
[0044]圖3是本發(fā)明實施例提供的ProSe架構(gòu)示意圖；
[0045]圖4是本發(fā)明實施例提供的應用場景示意圖。
【具體實施方式】
[0046]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0047]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。
[0048]如圖1所示，本發(fā)明實施例的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法包括以下步驟:
[0049]SlOl:處于同小區(qū)的第一設備和第二設備想要進行通信，ProSe服務器發(fā)現(xiàn)通信設備距離較遠，不滿足構(gòu)成設備到設備距離條件，向基站(eNB)發(fā)送查找空閑中繼設備請求信息；
[0050]S102:基站(eNB)收到請求信息后，進行查找并將結(jié)果反饋給ProSe服務器；
[0051]S103 =ProSe服務器利用反饋結(jié)果挑選合適的中繼設備，向基站(eNB)發(fā)送信標資源請求；
[0052]S104:基站(eNB)分別給第一設備和中繼設備、第二設備和中繼設備分配信標資源，用于檢測信道通信質(zhì)量，中繼設備和第二設備告知基站(eNB)通信質(zhì)量檢測結(jié)果；
[0053]S105:如果通信鏈路通信質(zhì)量良好，則基站(eNB)分別給第一設備和中繼設備、第二設備和中繼設備分配設備到設備通信資源，并且進行設備到設備通信調(diào)度；
[0054]S106:通信設備完成業(yè)務傳輸后，釋放設備到設備資源。
[0055]結(jié)合圖2-圖4和實施例對本發(fā)明做進一步的說明:
[0056]如圖2所不,屬于設備對設備通信方式,在具有一個基站(eNB)和三個用戶設備的蜂窩網(wǎng)中，用戶設備第一用戶設備(UE2)正在和第二用戶設備(UE3)想要進行通信，中繼用戶設備(Relay_UEl)為輔助第一用戶設備(UE2)和第二用戶設備(UE3)進行設備對設備通信的中繼設備。
[0057]本發(fā)明實施例的具體步驟為:
[0058]具有處于同小區(qū)的至少一對第一用戶設備與第二用戶設備，以及小區(qū)基站和中繼用戶設備；所有用戶設備都在基站覆蓋范圍內(nèi)，移動速度足夠慢，具體方法為:
[0059]步驟一，第一用戶設備與第二用戶設備想要進行通信；其中
[0060]第一步，第一用戶設備給ProSe服務器發(fā)送請求通信信息；請求通信信息中，包含用戶設備名稱標識，ProSe標識、應用標識、特定應用程序標識以及響應時間窗T，其中，用戶設備名稱標識為第二用戶設備，ProSe標識為第一用戶設備，應用標識為第一用戶設備應用標識，特定應用程序標識為第一用戶設備特定應用程序標識；[0061]第二步，ProSe服務器根據(jù)第一用戶設備發(fā)來的請求通行信息，在響應時間窗T內(nèi)，進行設備到設備通信認證；
[0062]第三步，在響應時間窗T內(nèi)，若認證成功，則進行用戶位置請求，進入步驟三，否貝U，進入步驟二；
[0063]第四步，超出響應時間窗T，則認為認證失敗，進入步驟二 ；
[0064]步驟二，第一用戶設備與第二用戶設備以蜂窩通信模式進行通信；
[0065]步驟三，ProSe服務器根據(jù)獲取到的地理位置坐標判決第一用戶設備與第二用戶設備間的距離(記為d)是否滿足設備到設備通信距離(記為Dd2d)條件，若d大于Dd2d,則不滿足條件，進入步驟四，否則，進入步驟五；
[0066]步驟四，ProSe服務器向ProSe應用程序服務器發(fā)送Map請求，要求告知小區(qū)內(nèi)注冊過具有中繼功能的用戶設備名稱標識，并且根據(jù)收到的Map應答，發(fā)送中繼位置請求信息，包含中繼用戶設備名稱標識和物理位置信息，其中，中繼用戶設備名稱標識為小區(qū)內(nèi)所有注冊過的具備中繼功能的設備到設備用戶設備，物理位置信息為第一用戶設備和第二用戶設備的位置信息；具體方法為:
[0067]第一步，基站收到請求廣播具備中繼功能的用戶設備位置請求信息后，在第一用戶設備和第二用戶設備的位置范圍內(nèi)，開啟響應時間窗Tl，進行廣播搜索；
[0068]第二步，在響應時間窗Tl內(nèi)，基站發(fā)送中繼請求信息，則具有中繼功能的所有用戶設備都會收到此消息，空閑用戶設備向基站發(fā)送中繼應答；
[0069]第三步，基站根據(jù)中繼應答信息，挑選與第一用戶設備和第二用戶設備具備相同cell ID的用戶設備，給MME發(fā)送應答；
[0070]第四步，MME將獲取到的這些中繼設備的位置信息記為集合Relay，發(fā)送給ProSe服務器，由ProSe服務器在集合Relay進行中繼選擇，然后進入步驟五；
[0071]第五步，超過響應時間窗Tl，基站返回無所需中繼設備信息，進入步驟二 ；
[0072]步驟五，MME收到由ProSe服務器發(fā)送的信標資源請求信息后，信標資源請求信息中，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和可用的信標資源，其中，通信客戶端身份標識為第一用戶設備或是中繼用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備；轉(zhuǎn)發(fā)給基站；基站收到此信息后，分配用于測試的信標資源；具體方法為:
[0073]第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備:則基站通知第二用戶設備生成信標幀，給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，進入步驟六；
[0074]第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備:則基站通知中繼用戶設備和第二用戶設備生成信標幀，并且給第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備分別分配資源，進入步驟六；
[0075]步驟六，第二用戶設備啟動信標幀的發(fā)送過程，進行設備到設備通信狀況的測試；具體方法為:
[0076]第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備:第一用戶設備根據(jù)收到的信標，向基站應答通信鏈路通信質(zhì)量測試狀況，如果通信質(zhì)量良好，則向ProSe服務器發(fā)送信標完成，進入步驟七，否則，ProSe服務器挑選新的中繼設備，進入步驟五；
[0077]第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備:中繼用戶設備回應基站通信的狀況，如果通信狀況良好，則進入(1)，否則，ProSe服務器選擇新的中繼用戶設備，進入步驟五；[0078](I)基站通知中繼用戶設備給第一用戶設備發(fā)送信標幀，中繼用戶設備啟動信標幀發(fā)送過程；
[0079](2)第一用戶設備根據(jù)收到的信標，向基站應答通信鏈路通信質(zhì)量測試狀況，如果通信質(zhì)量良好，則向ProSe服務器發(fā)送信標完成，信標完成中，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和通信設備對設備對設備直傳通信的通信狀況應答，并且通信客戶端身份標識為第一用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備，進入步驟七，否則，ProSe服務器挑選新的中繼設備，進入步驟五；
[0080]步驟七，基站給第二用戶設備和通信客戶端分配設備到設備通信資源，具體方法為:
[0081]第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備:則基站給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，并且通知第一用戶設備和第二用戶設備開始進行設備到設備通信；
[0082]第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備:則基站給第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備分別分配資源，對第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備進行調(diào)度，通知成功調(diào)度的設備到設備通信對開始進行設備到設備通信；
[0083]在通信期間，基站不斷測試第一用戶設備和第二用戶設備的距離情況，一旦滿足設備到設備通信條件，則直接給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，第一用戶設備和第二用戶設備開始設備到設備通信，釋放中繼用戶設備以及設備到設備中繼資源；
[0084]步驟八，用戶設備通信完成，用戶設備向基站發(fā)送設備到設備釋放請求，基站發(fā)送設備到設備解除信息進行設備到設備資源的釋放，解除信息中，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和設備對設備通信資源的釋放信息，并且通信客戶端身份標識為第一用戶設備或是中繼用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備。
[0085]步驟二，按以下步驟進行:
[0086]第一步，第一用戶設備將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站；
[0087]第二步，收到數(shù)據(jù)的基站發(fā)送給第二用戶設備。
[0088]本發(fā)明有益效果在于:
[0089]1、通過使用設備對設備中繼方式進行通信，可以降低發(fā)送功率，節(jié)省了用戶設備能量，改善了系統(tǒng)性能；
[0090]2、在設備對設備中繼通信模式成功建立后，設備對第一設備用戶(UE2)和第二設備用戶(UE3)之間通過中繼用戶設備(Relay_UEl)進行中繼通信，而不是通過基站(eNB)進行轉(zhuǎn)發(fā)，這減少了傳輸時間和等待時間，從而減少了傳輸時延，同時也緩解了基站(eNB)的業(yè)務壓力；
[0091]3、當引入設備對設備中繼并且采用良好通信質(zhì)量的信道時，可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率，從而提聞網(wǎng)絡吞吐量。
[0092]4、采用設備對設備中繼方式進行通信，可以使得小區(qū)邊緣的用戶具備良好的通信能力，提高網(wǎng)絡覆蓋率。
[0093]為了簡便說明，本發(fā)明中所采用的LTE標準提供的ProSe架構(gòu)原理如下:
[0094]用戶設備的ProSe (鄰近服務(ProSe):Proximity Services)應用程序(應用程序(APP) Application)和LTE核心網(wǎng)中的ProSe應用程序服務器通過接口 PCl相連，進行信令交互。
[0095]用戶設備和LTE核心網(wǎng)中的ProSe服務器通過接口 PC3相連，進行信令交互。
[0096]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，該基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法需要具有處于同小區(qū)至少一對第一用戶設備與第二用戶設備，以及小區(qū)基站和中繼用戶設備；所有用戶設備都在基站覆蓋范圍內(nèi)；具體步驟為: 步驟一，第一用戶設備與第二用戶設備想要進行通信，具體方法為: 第一步，第一用戶設備給ProSe服務器發(fā)送請求通信信息； 第二步，ProSe服務器根據(jù)第一用戶設備發(fā)來的請求通行信息，在響應時間窗T內(nèi)，進行設備對設備通信認證； 第三步，在響應時間窗T內(nèi)，若認證成功，則進行用戶位置請求，進入步驟三，否則，進入步驟二 ； 第四步，超出響應時間窗T，則認為認證失敗，進入步驟二 ； 步驟二，第一用戶設備與第二用戶設備以蜂窩通信模式進行通信，具體方法為: 第一步，第一用戶設備將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站； 第二步，收到數(shù)據(jù)的基站發(fā)送給第二用戶設備； 步驟三，ProSe服務器根據(jù)獲取到的地理位置坐標判決第一用戶設備與第二用戶設備間的距離(記為d)是否滿足設備對設備通信距離(記為Dd2d)條件，若d大于Dd2d,則不滿足條件，進入步驟四，否則，進入步驟五； 步驟四，ProSe服務器向ProSe應用程序服務器發(fā)送Map請求，要求告知小區(qū)內(nèi)注冊過具有中繼功能的用戶設備名稱標識，并且根據(jù)收到的Map應答，發(fā)送中繼位置請求信息，具體方法為: 第一步，基站收到請求廣播具備中繼功能的用戶設備位置請求信息后，在第一用戶設備和第二用戶設備的位置范圍內(nèi)，開啟響應時間窗Tl，進行廣播搜索； 第二步，在響應時間窗Tl內(nèi)，基站發(fā)送中繼請求信息，則具有中繼功能的所有用戶設備都會收到此消息，空閑用戶設備向基站發(fā)送中繼應答； 第三步，基站根據(jù)中繼應答信息，挑選與第一用戶設備和第二用戶設備具備相同cellID的用戶設備，給MME發(fā)送應答； 第四步，MME將獲取到的這些中繼設備的位置信息記為集合Relay，發(fā)送給ProSe服務器，由ProSe服務器在集合Relay進行中繼選擇，然后進入步驟五； 第五步，超過響應時間窗Tl，基站返回無所需中繼設備信息，進入步驟二 ； 步驟五，MME收到由ProSe服務器ProSe Server發(fā)送的信標資源請求信息后,轉(zhuǎn)發(fā)給基站；基站收到此信息后，分配用于測試的信標資源，具體方法為: 第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備:則基站通知第二用戶設備生成信標幀，給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，進入步驟六； 第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備，則基站通知中繼用戶設備和第二用戶設備生成信標幀，并且給第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備分別分配資源，進入步驟六； 步驟六，第二用戶設備啟動信標幀的發(fā)送過程，進行設備對設備通信狀況的測試，具體方法為: 第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備，第一用戶設備根據(jù)收到的信標，向基站應答通信鏈路通信質(zhì)量測試狀況，如果通信質(zhì)量良好，則向ProSe服務器發(fā)送信標完成，進入步驟七，否則，ProSe服務器挑選新的中繼設備，進入步驟五； 第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備:中繼用戶設備回應基站通信的狀況，如果通信狀況良好，則進入(1)，否則，ProSe服務器選擇新的中繼用戶設備，進入步驟五； (1)基站通知中繼用戶設備給第一用戶設備發(fā)送信標幀，中繼用戶設備啟動信標幀發(fā)送過程； (2)第一用戶設備根據(jù)收到的信標，向基站應答通信鏈路通信質(zhì)量測試狀況，如果通信質(zhì)量良好，則向ProSe服務器發(fā)送信標完成，進入步驟七，否則，ProSe服務器挑選新的中繼設備，進入步驟五； 步驟七，基站給第二用戶設備和通信客戶端分配設備對設備通信資源，具體方法為: 第一步，如果通信客戶端為第一用戶設備:則基站給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，并且通知第一用戶設備和第二用戶設備開始進行設備對設備通信； 第二步，如果通信客戶端為中繼用戶設備:則基站給第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備分別分配資源，對第一用戶設備和中繼用戶設備、中繼用戶設備和第二用戶設備進行調(diào)度，通知成功調(diào)度的設備對設備通信對開始進行設備對設備通信； 在通信期間，基站不斷測試第一用戶設備和第二用戶設備的距離情況，一旦滿足設備對設備通信條件，則直接給第一用戶設備和第二用戶設備分配資源，第一用戶設備和第二用戶設備開始設備對設備通信，釋放中繼用戶設備以及設備對設備中繼資源； 步驟八，用戶設備通信完`成，用戶設備向基站發(fā)送設備對設備釋放請求，基站發(fā)送設備對設備解除信息進行設備對設備資源的釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，在步驟一中的請求通信信息，包含用戶設備名稱標識，ProSe標識、應用標識、特定應用程序標識以及響應時間窗T。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，用戶設備名稱標識為第二用戶設備，ProSe標識為第一用戶設備，應用標識為第一用戶設備應用標識，特定應用程序標識為第一用戶設備特定應用程序標識。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，在步驟四中的中繼位置請求信息，包含中繼用戶設備名稱標識和物理位置信息，中繼用戶設備名稱標識為小區(qū)內(nèi)所有注冊過的具備中繼功能的設備對設備用戶設備，物理位置信息為第一用戶設備和第二用戶設備的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，在步驟五中的信標資源請求信息，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和可用的信標資源，通信客戶端身份標識為第一用戶設備或是中繼用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，在步驟六的第一步中的信標完成，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和通信設備對設備對設備直傳通信的通信狀況應答，并且通信客戶端身份標識為第一用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，在第八步中的解除信息，包含通信客戶端身份標識、通信服務端身份標識和設備對設備通信資源的釋放信息，并且通信客戶端身份標識為第一用戶設備或是中繼用戶設備、通信服務端身份標識為第二用戶設備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶設備中繼同小區(qū)設備到設備直傳通信的方法，其特征在于，采用的LTE標準提供的ProSe架構(gòu)原理如下: 用戶設備的ProSe應用程序和LTE核心網(wǎng)中的ProSe應用程序服務器通過接口 PCl相連，進行信令交互； 用戶設備和LTE核心網(wǎng)中的ProSe服務器通過接口 PC3相連，進行信令交互。
【文檔編號】H04W76/00GK103634812SQ201310625977
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】侯蓉暉, 謝亞蓉, 李建東, 楊春剛 申請人:西安電子科技大學