[发明专利]一种用于D2D通信的数字射频拉远中继系统

说明书

本发明实施例提供一种用于D2D通信的数字射频拉远中继系统，该系统包括：数字射频控制单元接收终端发送的蜂窝通信信号和D2D通信请求；第一数字射频拉远单元处理第一终端的上下行链路信号，与数字射频控制单元进行数据和链路信息的交互；第二数字射频拉远单元处理第二终端的上下行链路信号，与数字射频控制单元进行数据和链路信息的交互。本发明实施例通过在传统蜂窝通信与D2D通信中设置中继拉远作为补充，既实现用户之间的超低延迟通信，还能减少基站信令负荷、支持更丰富的网络架构和连接方法，提升链路选择性和网络可靠性，同时降低干扰、减少终端用户的电池功耗、提高网络基础设施故障的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于D2D通信的数字射频拉远中继系统。

背景技术

D2D通信，即Device-to-Device，也称之为终端直通，是对传统蜂窝网络的一种补充，也是一种新的模式。D2D通信技术是指两个对等的用户终端之间直接进行通信的一种通信方式。在由D2D通信用户组成的网络中，每个用户终端都能发送和接收信号，并具有自动转发功能。网络中它们共用一部分硬体资源，包括信息处理、存储以及网路连接能力等。这些共用资源向网络提供服务和资源，能被其它用户直接访问而不需要经过中间实体。

在单个小区中央配有全向天线基站的通用蜂窝网络，该网络中用户分为两类：一类是传统蜂窝用户，它们之间通过基站，采用传统方式通信；另一类是D2D用户，它们在基站的协调下，彼此之间直接通信，如图1所示，用户1和用户2以蜂窝模式通信，用户3和用户4以D2D模式通信。

而随着移动通信需求的逐渐旺盛，近年移动用户数量的爆发式增长以及频谱资源的日益紧缺，传统蜂窝通信网络已无法满足未来用户的需求，作为面向5G的关键技术，D2D通信具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景，受到业内外广泛关注。距离较近的D2D用户通过复用蜂窝网络中已授权的频谱资源进行直接通信，在实现资源共享、缓解频谱资源匮乏的同时，提高了数据传输速率，降低了系统能耗，系统容量也得到显著增强。结合当前无线通信的发展趋势，5G网络中可考虑的D2D通信的主要应用场景包括：

A、本地数据分享业务，将缓存在一个终端中的数据分享给临近区域的终端；

B、中继D2D通信，通过D2D中继可以大幅度提升网络可用性(覆盖延伸)；

C、单跳或者多跳局域通信，临近的终端可以建立起点到点的链路，或者多播链路，而不适用蜂窝基础设施；

D、D2D发现：用于识别一个终端是否靠近另外一个终端。

现有的方案中，首先由于5G网络在传输速度、效率等方面都有所提升，尤其是对延迟、资源使用率和可扩展性等提出了较高要求。当有大量D2D通信需求的用户终端通过基站与核心网进行信令传输与链路控制，势必造成回传网络和核心网络数据流量压力以及相关信令负载剧增，会对网络的实际使用造成影响。另外也增加了中心网络节点流量管理的要求；其次由于D2D通信是一种基于邻近的协议，因功率控制需求和终端发射功率有限等原因，D2D用户终端间的距离增大到一定程度时，链路质量会急剧下降，如图2所示，用户3和用户4分别都位于小区边缘，这样距离基站以及用户终端本身之间距离都较远，信道质量因此下降，通信服务无法得到保障，为达到功率有效性的需求，终端不断尝试加大自身发射功率来弥补距离增加带来的空间损耗，势必带来终端功耗的上升，导致用户终端正常使用时间缩短；还由于传统蜂窝网络比较封闭，同时现有数字射频拉远中继系统暂时无法支持D2D通信的有效应用。因此需要对传统蜂窝网络进行全面的修改与升级才能满足，其中包括元件升级，控制平面修改、数据平面修改等，是一个极大的工程，会耗费大量的人力与财力，运营商投入会比较谨慎。

发明内容

本发明实施例提供一种用于D2D通信的数字射频拉远中继系统，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明实施例提供用于D2D通信的数字射频拉远中继系统，包括：数字射频控制单元、第一数字射频拉远单元和第二数字射频拉远单元；