[发明专利]降低D2D信令开销与频谱资源干扰的信息终端及其通信方法

权利要求书

1.一种降低D2D信令开销与频谱资源干扰的信息终端，包括移动终端，其特征在于，还包括嵌入在移动终端内核的D2D服务器，及SDN本地控制器、Open vSwitch虚拟交换机、无线资源映射器；其中所述D2D服务器结合了邻近服务ProSe功能实体和ProSe应用服务器的功能；

所述SDN本地控制器是嵌入在移动终端内核中作为后台服务运行，只要开启D2D应用时就会运行SDN本地控制器，SDN本地控制器负责监视状态并控制Open vSwitch和无线资源映射器，SDN本地控制器为每个应用程序选择一个接口，SDN本地控制器构建转发规则，并确定如何通过在Open流表中插入流条目来处理数据包；

所述Open vSwitch虚拟交换机作为移动终端的增强转发实体嵌入在移动设备中内核空间中，其可生成一个具有自己的IP地址的虚拟网桥，该IP地址将设置为移动设备的默认网关，它用于在D2D通信的情况下为应用程序选择接口并将分组转发到D2D接口，来自一个应用程序的流量也可以使用Open vSwitch分布在接口上，Open vSwitch根据SDN本地控制器建立的策略对控制流和数据流进行分离，连接到相应的接口，以通过这些接口转发数据包；

所述无线资源映射器同样也是设置在移动终端设备的内核空间中，它由SDN本地控制进行控制分别负责D2D流和WiFi流的无线资源映射，避免两者产生干扰。

2.根据权利要求1所述的降低D2D信令开销与频谱资源干扰的信息终端，其特征在于，所述D2D服务器在采用D2D技术进行通信时，它的嵌入在移动终端中主要有如下作用：第一，供移动终端分别在网络不存在和存在的情况下使用D2D发现和通信功能；第二，在采用D2D技术时，当进行移动终端发现时，能够响应发现消息，并将ProSe应用程序ID、ProSe应用程序代码、有效性定时器及发现条目ID授权给移动终端中的D2D应用实体；第三，为每个用户存储和提供授权应用ID、ProSe功能ID。

3.根据权利要求1或2所述的降低D2D信令开销与频谱资源干扰的信息终端，其特征在于，所述移动终端和D2D服务器经由超文本传输协议HTTP消息进行通信。

4.一种基于权利要求1所述信息终端的降低D2D信令开销与频谱资源干扰的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：两个移动终端在采用D2D通信时，先需发现对方，这里假设UE1为发起方，UE2为监听方，UE1先向D2D服务器发起注册请求，D2D服务器同意UE1的请求后，则UE1向D2D服务器发起发现请求，并把UE1标识和D2D应用ID一并发给D2D服务器；

步骤2)：D2D服务器通过UE1发来的标志和D2D应用ID，可知道具体哪一个UE需要进行D2D通信，当D2D服务器同意后，将产生相应的应用代码和IP给UE的虚拟交换机，并让虚拟交换机配置用于D2D通信的接口；

步骤3)：在D2D服务器同意UE1的请求后，同时UE1发送一条含有其标识的通知给eNB，以便通知网络端，具体哪一个UE需要进行D2D通信，如果移动终端没有上下文，并在这一条消息中含有请求归属用户服务器提供授权，以便完成发现过程；

步骤4)：同时，UE1收到D2D服务器对发现请求做出的响应后，则UE1配置完相应的接口后，给D2D服务器回一个响应，以便通知D2D服务器发起者UE1已配置完相应的接口，D2D服务器则向发起者UE1提供可用于进行D2D通信的UE列表；

步骤5)：UE1接收D2D服务器提供可用于进行D2D通信的UE列表后，根据D2D服务器提供的可用于D2D通信的UE列表中选择其相应的UE2进行配对，并配置虚拟交换机；

步骤6)：选择相应的UE2后，通知eNB，并由eNB通知相应的UE2，UE2可答应UE1的请求也可拒绝，当答应UE1的请求后，并配置其虚拟交换机，并通知eNB已同意UE1的请求，并由公用的D2D服务器请求网络端给U1和U2分配频谱资源，如果拒绝UE1的请求后，则返回通知eNB已拒绝UE1的请求，并执行拒绝相应的流程；

步骤7)：当网络端分配给UE1和UE2分配资源后，由移动终端中的SDN本地控制器控制虚拟交换机选择相应的接口，同时控制资源映射器对进行D2D通信的资源进行映射，然后两个D2D用户进行相互通信。

5.根据权利要求4所述的降低D2D信令开销与频谱资源干扰的通信方法，其特征在于，所述步骤5)中eNB需在系统信息块SIB-19中时刻更新UE1周围的UE组成的UE列表，此列表与D2D服务器进行核对，查询是否可用于D2D通信的UE，由D2D服务器进行筛选。