[发明专利]TD_LTE_A系统中终端D2D协作中继通信实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及TD_LTE_A系统中终端的中继通信实现方法。

背景技术

移动通信技术在近十年中实现了突飞猛进的发展，并且国际电信联盟在2012年无线电通信全会会议上，正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced技术规范确立为IMT-Advanced(即：4G)国际标准。其中LTE-Advanced包括LTE_A_FDD和LTE_ATDD两种模式，LTE_ATDD即TD_LTE_A，是由我国提出的议案，并由我国主持系统开发。

早期的3G系统只能够达到2Mbps的速度，而现在的4G标准，由于关键技术采用了正交频分复用（OFDM）、多输入多输出（MIMO）、载波聚合和动态宽带频谱分配等技术，使得系统的上行峰值频谱效率达6.75b/s/Hz，下行峰值频谱效率更是达到15b/s/Hz，可实现1Gbps以上的通信速率。在基站发送功率一定的情况下，实现高的通信速率势必会影响其系统的覆盖范围，而且LTE-Advanced系统可能获得的频谱资源的频率一般均在2G以上，频率的选择性衰落更加严重，小区边缘的用户的通信质量将无法得到保障。为了解决LTE_A蜂窝小区覆盖问题，单纯从增加基站发射功率或增加基站数目是不切实际的，即使是在LTE_A中增加部分中继设施，其造价也是极大的。

发明内容

本发明是为了实现在4G标准下，TD_LTE_A系统中终端的通信覆盖，以及提高服务质量和系统吞吐量，从而提供一种TD_LTE_A系统中终端D2D（Device to Device）协作中继通信实现方法。

TD_LTE_A系统中终端D2D协作中继通信实现方法，它由以下步骤实现：

步骤一、在TD_LTE_A系统中，处于通信状态的终端小区用户向基站发送探测信道质量的参考信号CQI；

步骤二、基站根据步骤一中所述的处于通信状态的终端小区用户上报的CQI值，判断是否有信道质量不能满足正常通信QoS要求的小区用户，如果判断结果为否，则返回执行步骤一；如果判断结果为是，则执行步骤三；

步骤三、基站根据当前网络的负载、空闲小区用户分布以及空闲小区用户数量N，结合公式：

CQI_UEi<D2DRelayFactor×CQI_mean

启动终端D2D协作中继通信；N为正整数；

式中，D2DRelayFactor为终端D2D协作中继通信因子；CQI_UEi为第i个小区用户的CQI值；i为正整数；CQI_mean为系统中用户的平均CQI值；

步骤四、基站通过下行控制信道向N个处于通信状态且信道质量不能满足正常通信QoS要求的小区用户发送控制信令，并将N个处于通信状态且信道质量不能满足正常通信QoS要求的小区用户作为终端D2D协作中继通信的发起用户；

步骤五、N个终端D2D协作中继通信的发起用户均通过广播信道向该发起用户周围的小区用户广播搜索专用参考信号，接收到该搜索专用参考信号且处于空闲状态的小区用户将该小区用户与终端D2D协作中继通信发起用户之间的信道质量信息发送给基站，并向基站发送信道探测参考信号，同时将这些处于空闲状态的小区用户作为终端D2D协作中继通信的备选中继用户；

步骤六、基站根据终端D2D协作中继通信的备选中继用户上报的该备选中继用户与终端D2D协作中继通信的发起用户之间的信道质量信息，分析终端D2D协作中继通信的备选中继用户发送来的信道探测参考信号得到的终端D2D协作中继通信的备选中继用户与基站之间的信道质量情况，选出最终的中继用户，并通过下行控制信道在小区内广播；

步骤七、基站进行频率和时隙分配，并将分配结果通过下行控制信道通知终端D2D协作中继通信的发起用户和最终的中继用户；

步骤八、基站通过最终的中继用户与终端D2D协作中继通信的发起用户建立通信，实现TD_LTE_A系统中终端D2D协作中继通信。

步骤五中所述的搜索专用参考信号包括主同步信号、辅同步信号和设备身份信息，每一个小区用户能够改变自身所使用的频率时隙以防止与邻近小区用户发生冲突。