[发明专利]一种基于用户设备中继同小区设备到设备直传通信的方法

摘要

发明公开了一种基于用户设备中继同小区设备到设备直传通信的方法，处于同小区的第一设备和第二设备想要进行通信，ProSe服务器发现通信设备距离较远，不满足构成设备到设备距离条件，向基站发送查找空闲中继设备请求信息；基站收到请求信息后，进行查找并将结果反馈给ProSe服务器；ProSe服务器利用反馈结果挑选合适的中继设备，向基站发送信标资源请求；基站分别给第一设备和中继设备、第二设备和中继设备分配信标资源，中继设备和第二设备告知基站通信质量检测结果；进行设备到设备通信调度；通信设备完成业务传输后，释放设备到设备资源。本发明通过使用设备到设备中继方式进行通信，降低了发送功率，节省了用户设备能量，提高了系统性能。

主权项

一种基于用户设备中继同小区设备到设备直传通信的方法，其特征在于，该基于用户设备中继同小区设备到设备直传通信的方法需要具有处于同小区至少一对第一用户设备与第二用户设备，以及小区基站和中继用户设备；所有用户设备都在基站覆盖范围内；具体步骤为：步骤一，第一用户设备与第二用户设备想要进行通信，具体方法为：第一步，第一用户设备给ProSe服务器发送请求通信信息；第二步，ProSe服务器根据第一用户设备发来的请求通行信息，在响应时间窗T内，进行设备对设备通信认证；第三步，在响应时间窗T内，若认证成功，则进行用户位置请求，进入步骤三，否则，进入步骤二；第四步，超出响应时间窗T，则认为认证失败，进入步骤二；步骤二，第一用户设备与第二用户设备以蜂窝通信模式进行通信，具体方法为：第一步，第一用户设备将数据发送给基站；第二步，收到数据的基站发送给第二用户设备；步骤三，ProSe服务器根据获取到的地理位置坐标判决第一用户设备与第二用户设备间的距离（记为d）是否满足设备对设备通信距离（记为DD2D）条件，若d大于DD2D，则不满足条件，进入步骤四，否则，进入步骤五；步骤四，ProSe服务器向ProSe应用程序服务器发送Map请求，要求告知小区内注册过具有中继功能的用户设备名称标识，并且根据收到的Map应答，发送中继位置请求信息，具体方法为：第一步，基站收到请求广播具备中继功能的用户设备位置请求信息后，在第一用户设备和第二用户设备的位置范围内，开启响应时间窗T1，进行广播搜索；第二步，在响应时间窗T1内，基站发送中继请求信息，则具有中继功能 的所有用户设备都会收到此消息，空闲用户设备向基站发送中继应答；第三步，基站根据中继应答信息，挑选与第一用户设备和第二用户设备具备相同cell ID的用户设备，给MME发送应答；第四步，MME将获取到的这些中继设备的位置信息记为集合Relay，发送给ProSe服务器，由ProSe服务器在集合Relay进行中继选择，然后进入步骤五；第五步，超过响应时间窗T1，基站返回无所需中继设备信息，进入步骤二；步骤五，MME收到由ProSe服务器ProSe Server发送的信标资源请求信息后，转发给基站；基站收到此信息后，分配用于测试的信标资源，具体方法为：第一步，如果通信客户端为第一用户设备：则基站通知第二用户设备生成信标帧，给第一用户设备和第二用户设备分配资源，进入步骤六；第二步，如果通信客户端为中继用户设备，则基站通知中继用户设备和第二用户设备生成信标帧，并且给第一用户设备和中继用户设备、中继用户设备和第二用户设备分别分配资源，进入步骤六；步骤六，第二用户设备启动信标帧的发送过程，进行设备对设备通信状况的测试，具体方法为：第一步，如果通信客户端为第一用户设备，第一用户设备根据收到的信标，向基站应答通信链路通信质量测试状况，如果通信质量良好，则向ProSe服务器发送信标完成，进入步骤七，否则，ProSe服务器挑选新的中继设备，进入步骤五；第二步，如果通信客户端为中继用户设备：中继用户设备回应基站通信的状况，如果通信状况良好，则进入（1），否则，ProSe服务器选择新的中继用户设备，进入步骤五；（1）基站通知中继用户设备给第一用户设备发送信标帧，中继用户设备启动信标帧发送过程；（2）第一用户设备根据收到的信标，向基站应答通信链路通信质量测试状 况，如果通信质量良好，则向ProSe服务器发送信标完成，进入步骤七，否则，ProSe服务器挑选新的中继设备，进入步骤五；步骤七，基站给第二用户设备和通信客户端分配设备对设备通信资源，具体方法为：第一步，如果通信客户端为第一用户设备：则基站给第一用户设备和第二用户设备分配资源，并且通知第一用户设备和第二用户设备开始进行设备对设备通信；第二步，如果通信客户端为中继用户设备：则基站给第一用户设备和中继用户设备、中继用户设备和第二用户设备分别分配资源，对第一用户设备和中继用户设备、中继用户设备和第二用户设备进行调度，通知成功调度的设备对设备通信对开始进行设备对设备通信；在通信期间，基站不断测试第一用户设备和第二用户设备的距离情况，一旦满足设备对设备通信条件，则直接给第一用户设备和第二用户设备分配资源，第一用户设备和第二用户设备开始设备对设备通信，释放中继用户设备以及设备对设备中继资源；步骤八，用户设备通信完成，用户设备向基站发送设备对设备释放请求，基站发送设备对设备解除信息进行设备对设备资源的释放。