[发明专利]一种采用D2D机制实现物联网设备路由优化的方法

说明书

本发明提供一种采用D2D机制实现物联网设备路由优化的方法，其步骤为：基站根据终端能力确定覆盖范围内D2D终端的列表，并下发指示信息给该列表中的各D2D终端；上述列表中的各D2D终端广播自己的配置信息，并协商配置信息以得到双方互连的频段信息；当一发送方D2D终端发现自己的信号强度低于预配置门限时，从协商集合中选择接收SINR最高的D2D终端作为中继终端，并向该中继终端发送带宽协商请求；之后该中继终端向基站发送新的承载建立请求；当承载建立成功时，该中继终端向发送方D2D终端发送协商成功指示信息，且发送方D2D终端根据自己的IP版本信息以及双方互连的频段信息与该中继终端建立IP连接以进行通信。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种采用D2D机制实现物联网设备路由优化的方法。

背景技术

下一代宽带蜂窝移动通信系统(IMT-Advanced)中采用了载波聚合(CA)技术、增强的多入多出(MIMO)天线技术、协同多点传输(CoMP)技术和中继技术，在原有蜂窝移动通信系统的基础上，进一步提高了系统容量，改善了小区边缘用户的数据速率和用户体验。

然而，由于IMT-Advanced系统以基站(BS)为中心的小区覆盖和业务提供方式本身所存在的局限性，IMT-Advanced系统仍存在覆盖和容量等方面的问题。尽管中继技术及CoMP技术能够提高小区覆盖性能，增强小区边缘用户体验，然而由于基站及中继站不具有移动性，网络结构和业务支持的灵活性仍然不够，系统覆盖及小区边缘用户容量仍有较高的提升空间。另外，随着无线多媒体业务的发展，当前日益增长的本地数据共享业务需求给IMT-Advanced系统的容量和覆盖以及服务灵活性提出了较高要求，以基站为中心的小区业务提供模式在适应本地业务的发展方面有明显的局限性。

D2D(Device-to-Device，即终端直通技术)是指邻近的终端可以在近距离范围内通过直连链路进行数据传输的方式，而不需要通过中心节点(即基站)进行转发。D2D技术本身的短距离通信特点和直接通信方式使其具有如下优势：

1)终端近距离直接通信方式可实现较高的数据速率、较低的延迟和较低的功耗；

2)利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路的短距离特点，可以实现频谱资源的有效利用，获得资源空分复用增益；

3)D2D的直接通信方式能够适应如无线P2P等业务的本地数据共享需求，提供具有灵活适应能力的数据服务；

4)D2D直接通信能够利用网络中数量庞大且分布广泛的通信终端以拓展网络的覆盖范围。

需要注意的是，本发明所指的D2D技术与传统的短距离通信技术有所不同。许多短距离通信技术如蓝牙、WiFi Direct、Zigbee等使用非授权频带如ISM频段进行数据直接传输，与蜂窝网络形成相对独立的系统。而本发明的D2D技术专指与蜂窝网络共享使用授权频带资源的终端直通技术，形成统一的混合蜂窝与D2D网络。

本发明是在IMT-Advanced系统授权频段引入D2D技术，形成蜂窝通信和D2D通信共存的混合网络，如图1所示，图中的每个椭圆代表一个基站所覆盖的范围，且基站有大基站、小基站、家庭基站等，因此图中应用不同的图标来表示。

在图1中，终端可以以两种不同的模式通信。其一，蜂窝通信模式：终端通过基站进行通信；其二，D2D通信模式：终端使用D2D链路直接通信。在该混合网络中，部分终端仍以蜂窝通信模式通过基站进行信息转发和通信，部分终端则以D2D通信模式进行数据的直接传输。

其中，本发明涉及的IMT-Advanced D2D通信控制方式是指在IMT-Advanced系统中D2D通信连接建立、D2D通信无线资源管理等控制方式。其可以分为网络集中控制的D2D通信和网络辅助的自主D2D通信两种。

1)网络集中控制的D2D通信。