一种设备到设备广播通信的方法和用户设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410044779.7

申请日:

2014.02.07

公开号:

CN104837108A

公开日:

2015.08.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H04W 4/00申请日:20140207|||公开

IPC分类号:

H04W4/00(2009.01)I; H04W4/06(2009.01)I; H04W72/00(2009.01)I

主分类号:

H04W4/00

申请人:

中兴通讯股份有限公司

发明人:

许辉

地址:

518057广东省深圳市南山区高新技术产业园科技南路中兴通讯大厦法务部

优先权:

专利代理机构:

北京派特恩知识产权代理有限公司11270

代理人:

蒋雅洁; 张颖玲

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内容摘要

本发明公开了一种设备到设备广播通信的方法和用户设备,其中,所述方法包括:以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备(D2D)广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据;或者,以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。采用本发明实施例,实现了在网络覆盖区域外的D2D广播通信。

权利要求书

权利要求书1.  一种设备到设备广播通信的方法,其特征在于,所述方法包括:以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据。2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据,包括:源D2D设备发现存在中心节点时,所述源D2D设备向所述中心节点发送广播请求消息;中心节点判断出接受所述广播请求消息时发送接受响应消息,所述源D2D设备接收所述接受响应消息,源D2D设备通过中心节点在共享信道上转发需要广播的数据;中心节点判断出不接受所述广播请求消息时发送拒绝响应消息,所述源D2D设备接收所述拒绝响应消息。3.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述源D2D设备通过中心节点在共享信道上转发需要广播的数据,包括:所述中心节点接收到所述需要广播的数据,在共享信道上转发所述需要广播的数据之前,中心节点发送广播通知消息;所述中心节点在共享信道上转发所述需要广播的数据,所述需要广播的数据发送结束,中心节点发送广播结束指示消息。4.  根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述共享信道为预设的无线资源;所述预设的无线资源为用于D2D广播通信的无线资源信息,存储于每个D2D设备的本地。5.  根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设的无线资源包括:频率、帧/子帧、重复周期、资源索引中的至少一种资源。6.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述广播请求消息包括:源标识、目的标识、应用标识、应用服务器标识、组标识、是否有网络覆盖指示、广播范围、广播时间窗中的至少一种信息。7.  根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述中心节点为指定的D2D设备;所述指定的D2D设备在有网络覆盖时,由网络节点指定为中心节点;或者,所述指定的D2D设备在无网络覆盖时,自身声明为中心节点且得到其他D2D设备的同意。8.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述中心节点判断出接受所述广播请求消息的依据,包括:条件一:源D2D设备是否允许发送广播数据;条件二:目标D2D设备为一组D2D设备时,源D2D设备和目标设备是否属于相同的组;若所述条件一和所述条件二都为是,则所述中心节点判断出接受所述广播请求消息,否则拒绝请求。9.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:同时存在两个及以上的源D2D设备发送所述广播请求消息时,中心节点对收到的多个所述广播请求消息进行排序。10.  根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述中心节点对收到的多个所述广播请求消息进行排序的依据,包括:收到请求的时间先后、发送广播请求消息的源D2D设备的优先级、中心节点的本地策略中的至少一种情况。11.  一种设备到设备广播通信的方法,其特征在于,所述方法包括:以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过中心节点在共享信道上广播的数据。12.  根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过中心节点在共享信道上广播的数据,包括:所述目标D2D设备监听到广播通知消息,所述目标D2D设备在共享信道上接收广播数据。13.  一种用户设备,其特征在于,所述设备包括:第一处理单元,用于以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据。14.  根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述第一处理单元,包括:第一发送子单元,用于源D2D设备发现存在中心节点时,向所述中心节点发送广播请求消息;第二发送子单元,用于中心节点判断出接受所述广播请求消息时发送接受响应消息;在共享信道上转发需要广播的数据;以及中心节点判断出不接受所述广播请求消息时发送拒绝响应消息;第一接收子单元,用于接收所述接受响应消息;以及接收所述拒绝响应消息。15.  根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述第二发送子单元,进一步用于所述中心节点接收到所述需要广播的数据,在共享信道上转发所述需要广播的数据之前发送广播通知消息;以及在共享信道上转发所述需要广播的数据,所述需要广播的数据发送结束后发送广播结束指示消息。16.  根据权利要求13至15任一项所述的设备,其特征在于,所述第一处理单元,还包括:排序子单元,用于同时存在两个及以上的源D2D设备发送所述广播请求消息时,对收到的多个所述广播请求消息进行排序。17.  一种用户设备,其特征在于,所述设备包括:第二处理单元,用于以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过中心节点在共享信道上广播的数据。18.  根据权利要求17所述的设备,其特征在于,所述第二处理单元,包括:第一监听子单元,用于监听到广播通知消息;第二接收子单元,用于在共享信道上接收广播数据。19.  一种设备到设备广播通信的方法,其特征在于,所述方法包括:以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。20.  根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据,包括:源D2D设备发现不存在中心节点时,源D2D设备发送广播请求消息;源D2D设备判断出广播请求成功时,源D2D设备在共享信道上发送需要广播的数据;源D2D设备判断出广播请求失败时,等待指定时间后重新发送广播请求消息。21.  根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述源D2D设备在共享信道上发送需要广播的数据,包括:所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据之前,发送广播通知消息;所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据,所述需要广播的数据发送结束,所述源D2D设备发送广播结束指示消息。22.  根据权利要求19至21任一项所述的方法,其特征在于,所述共享信道为预设的无线资源;所述预设的无线资源为用于D2D广播通信的无线资源信息,存储于每个D2D设备的本地。23.  根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述预设的无线资源包括:频率、帧/子帧、重复周期、资源索引中的至少一种资源。24.  根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述广播请求消息包括:源标识、目的标识、应用标识、应用服务器标识、组标识、是否有网络覆盖指示、广播范围、广播时间窗中的至少一种信息。25.  根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述源D2D设备判断出 广播请求成功的依据,包括:在指定时间内收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息;若收到所述接受响应消息,则广播请求成功,否则,广播请求失败。26.  根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:当存在两个及以上源D2D设备同时发送广播请求消息,发生消息冲突,则通过资源竞争的方式只有一个源D2D设备或者没有任何源D2D设备请求成功。27.  一种设备到设备广播通信的方法,其特征在于,所述方法包括:以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过资源竞争在共享信道上广播的数据。28.  根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过资源竞争在共享信道上广播的数据,包括:所述目标D2D设备监听到广播请求消息,向源D2D设备发送接受响应消息,所述接受响应消息用于指示目标D2D设备接受源D2D设备的广播请求;所述目标D2D设备监听到广播通知消息,所述目标D2D设备在共享信道上接收广播数据。29.  一种用户设备,其特征在于,所述设备包括:第三处理单元,用于以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。30.  根据权利要求29所述的设备,其特征在于,所述第三处理单元,包括:第三发送子单元,用于源D2D设备发现不存在中心节点时,发送广播请求消息;源D2D设备判断出广播请求成功时,在共享信道上发送需要广播的数据;以及源D2D设备判断出广播请求失败时,等待指定时间后重新发送广播请求消息。31.  根据权利要求30所述的设备,其特征在于,所述第三发送子单元,进一步用于所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据之前,发送广播通知消息;以及所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据,所 述需要广播的数据发送结束后发送广播结束指示消息。32.  根据权利要求30所述的设备,其特征在于,所述第三处理单元,还包括:第三接收子单元,用于接收目标D2D设备发送的接受响应消息,若在指定时间内收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息,则说明广播请求成功并通知所述第三发送子单元;若在指定时间内未收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息,则说明广播请求失败并通知所述第三发送子单元。33.  根据权利要求32所述的设备,其特征在于,所述第三发送子单元,进一步用于当存在两个及以上源D2D设备同时发送广播请求消息,发生消息冲突时,通过资源竞争的方式只有一个源D2D设备或者没有任何源D2D设备请求成功来决定是否发送数据。34.  一种用户设备,其特征在于,所述设备包括:第四处理单元,用于以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过资源竞争在共享信道上广播的数据。35.  根据权利要求34所述的设备,其特征在于,所述第四处理单元,包括:第二监听子单元,用于监听到广播请求消息;第四发送子单元,用于向源D2D设备发送接受响应消息,所述接受响应消息用于指示目标D2D设备接受源D2D设备的广播请求;第三监听子单元,用于监听到广播通知消息;第四接收子单元,用于在共享信道上接收广播数据。

说明书

说明书一种设备到设备广播通信的方法和用户设备
技术领域
本发明涉及广播通信技术,尤其涉及一种设备到设备(D2D,Device to Device)广播通信的方法和用户设备。
背景技术
本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中,至少发现相关技术中存在如下技术问题:
D2D通信是指邻近的设备间直接通信,如蓝牙,由于缺少网络管控,D2D通信一般采用非授权频谱,如2.4GHz。随着智能手机的快速普及,出现了很多新的应用,如基于位置应用,社交应用等等。在移动通信网络中,用户设备之间的通信必须通过网络进行,如图1所示,即使两个设备位于邻近的位置,这是因为网络运营商需要对授权频谱进行管控,当通信双方使用授权频谱进行通信时,必须通过网络,以实现网络对通信活动的资源调度,计费和管理等。为了降低网络负载,有些公司提出了邻近设备直接通信的设想,如图2所示,图中实线表示用户面通信路径,虚线表示控制面通信路径。目前3GPP也开始对D2D通信进行研究。目前D2D包括两个方面:发现和通信。发现即在邻近区域内识别运行D2D应用的具有D2D的能力的用户设备,通信即D2D用户设备通过用户间直联或经过eNB进行用户面数据传输。
公共安全网络为诸如公安、消防、急救等公共服务提供通信。公共安全系统需要很高的健壮性和解决紧急服务通信的特定通信需求。代表系统是欧洲电信标准组织(ETSI,European Telecommunications Standards Institute)定义的陆上集群无线电(TETRA,Terrestrial Trunked Radio)系统,它可以提供一系列功 能,这些功能以前在商用蜂窝系统不被支持。应急通信也属于公共安全通信的一种。
D2D技术的使用场景包括有网络覆盖(如商业应用)和无网络覆盖(如公共安全通信)两种。
对于有网络覆盖场景,一般由网络侧管理D2D的控制面实现流程,对于无网络覆盖场景,一般由D2D设备本身实现控制面流程。D2D技术可应用于点到点或者一点到多点的环境,如D2D单播或广播通信。
然而,对于无网络覆盖场景,即在网络覆盖区域外D2D广播通信的实现技术,相关技术中并未存在解决方案。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例希望提供一种D2D广播通信的方法和用户设备,实现了在网络覆盖区域外的D2D广播通信。
一种设备到设备广播通信的方法,所述方法包括:
以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据。
其中,所述以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据,包括:
源D2D设备发现存在中心节点时,所述源D2D设备向所述中心节点发送广播请求消息;
中心节点判断出接受所述广播请求消息时发送接受响应消息,所述源D2D设备接收所述接受响应消息,源D2D设备通过中心节点在共享信道上转发需要广播的数据;
中心节点判断出不接受所述广播请求消息时发送拒绝响应消息,所述源D2D设备接收所述拒绝响应消息。
其中,所述源D2D设备通过中心节点在共享信道上转发需要广播的数据,包括:
所述中心节点接收到所述需要广播的数据,在共享信道上转发所述需要广播的数据之前,中心节点发送广播通知消息;
所述中心节点在共享信道上转发所述需要广播的数据,所述需要广播的数据发送结束,中心节点发送广播结束指示消息。
其中,所述共享信道为预设的无线资源;
所述预设的无线资源为用于D2D广播通信的无线资源信息,存储于每个D2D设备的本地。
其中,所述预设的无线资源包括:频率、帧/子帧、重复周期、资源索引中的至少一种资源。
其中,所述广播请求消息包括:源标识、目的标识、应用标识、应用服务器标识、组标识、是否有网络覆盖指示、广播范围、广播时间窗中的至少一种信息。
其中,所述中心节点为指定的D2D设备;
所述指定的D2D设备在有网络覆盖时,由网络节点指定为中心节点;或者,
所述指定的D2D设备在无网络覆盖时,自身声明为中心节点且得到其他D2D设备的同意。
其中,所述中心节点判断出接受所述广播请求消息的依据,包括:
条件一:源D2D设备是否允许发送广播数据;
条件二:目标D2D设备为一组D2D设备时,源D2D设备和目标设备是否属于相同的组;
若所述条件一和所述条件二都为是,则所述中心节点判断出接受所述广播请求消息,否则拒绝请求。
其中,所述方法还包括:同时存在两个及以上的源D2D设备发送所述广播请求消息时,中心节点对收到的多个所述广播请求消息进行排序。
其中,所述中心节点对收到的多个所述广播请求消息进行排序的依据,包括:收到请求的时间先后、发送广播请求消息的源D2D设备的优先级、中心节点的本地策略中的至少一种情况。
一种设备到设备广播通信的方法,所述方法包括:
以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过中心节点在共享信道上广播的数据。
其中,所述以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过中心节点在共享信道上广播的数据,包括:
所述目标D2D设备监听到广播通知消息,所述目标D2D设备在共享信道上接收广播数据。
一种用户设备,所述设备包括:
第一处理单元,用于以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据。
其中,所述第一处理单元,包括:
第一发送子单元,用于源D2D设备发现存在中心节点时,向所述中心节点发送广播请求消息;
第二发送子单元,用于中心节点判断出接受所述广播请求消息时发送接受响应消息;在共享信道上转发需要广播的数据;以及中心节点判断出不接受所述广播请求消息时发送拒绝响应消息;
第一接收子单元,用于接收所述接受响应消息;以及接收所述拒绝响应消息。
其中,所述第二发送子单元,进一步用于所述中心节点接收到所述需要广播的数据,在共享信道上转发所述需要广播的数据之前发送广播通知消息;以及在共享信道上转发所述需要广播的数据,所述需要广播的数据发送结束后发送广播结束指示消息。
其中,所述第一处理单元,还包括:
排序子单元,用于同时存在两个及以上的源D2D设备发送所述广播请求消息时,对收到的多个所述广播请求消息进行排序。
一种用户设备,所述设备包括:
第二处理单元,用于以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广 播通信,目标D2D设备接收通过中心节点在共享信道上广播的数据。
其中,所述第二处理单元,包括:
第一监听子单元,用于监听到广播通知消息;
第二接收子单元,用于在共享信道上接收广播数据。
一种设备到设备广播通信的方法,所述方法包括:
以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。
其中,所述以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据,包括:
源D2D设备发现不存在中心节点时,源D2D设备发送广播请求消息;
源D2D设备判断出广播请求成功时,源D2D设备在共享信道上发送需要广播的数据;
源D2D设备判断出广播请求失败时,等待指定时间后重新发送广播请求消息。
其中,所述源D2D设备在共享信道上发送需要广播的数据,包括:
所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据之前,发送广播通知消息;
所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据,所述需要广播的数据发送结束,所述源D2D设备发送广播结束指示消息。
其中,所述共享信道为预设的无线资源;
所述预设的无线资源为用于D2D广播通信的无线资源信息,存储于每个D2D设备的本地。
其中,所述预设的无线资源包括:频率、帧/子帧、重复周期、资源索引中的至少一种资源。
其中,所述广播请求消息包括:源标识、目的标识、应用标识、应用服务器标识、组标识、是否有网络覆盖指示、广播范围、广播时间窗中的至少一种信息。
其中,所述源D2D设备判断出广播请求成功的依据,包括:
在指定时间内收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息;
若收到所述接受响应消息,则广播请求成功,否则,广播请求失败。
其中,所述方法还包括:当存在两个及以上源D2D设备同时发送广播请求消息,发生消息冲突,则通过资源竞争的方式只有一个源D2D设备或者没有任何源D2D设备请求成功。
一种设备到设备广播通信的方法,所述方法包括:
以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过资源竞争在共享信道上广播的数据。
其中,所述以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过资源竞争在共享信道上广播的数据,包括:
所述目标D2D设备监听到广播请求消息,向源D2D设备发送接受响应消息,所述接受响应消息用于指示目标D2D设备接受源D2D设备的广播请求;
所述目标D2D设备监听到广播通知消息,所述目标D2D设备在共享信道上接收广播数据。
一种用户设备,述设备包括:
第三处理单元,用于以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。
其中,所述第三处理单元,包括:
第三发送子单元,用于源D2D设备发现不存在中心节点时,发送广播请求消息;源D2D设备判断出广播请求成功时,在共享信道上发送需要广播的数据;以及源D2D设备判断出广播请求失败时,等待指定时间后重新发送广播请求消息。
其中,所述第三发送子单元,进一步用于所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据之前,发送广播通知消息;以及所述源D2D设备在共享信道上发送所述需要广播的数据,所述需要广播的数据发送结束后发送广播结束指示消息。
其中,所述第三处理单元,还包括:
第三接收子单元,用于接收目标D2D设备发送的接受响应消息,若在指定时间内收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息,则说明广播请求成功并通知所述第三发送子单元;若在指定时间内未收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息,则说明广播请求失败并通知所述第三发送子单元。
其中,所述第三发送子单元,进一步用于当存在两个及以上源D2D设备同时发送广播请求消息,发生消息冲突时,通过资源竞争的方式只有一个源D2D设备或者没有任何源D2D设备请求成功来决定是否发送数据。
一种用户设备,所述设备包括:
第四处理单元,用于以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过资源竞争在共享信道上广播的数据。
其中,所述第四处理单元,包括:
第二监听子单元,用于监听到广播请求消息;
第四发送子单元,用于向源D2D设备发送接受响应消息,所述接受响应消息用于指示目标D2D设备接受源D2D设备的广播请求;
第三监听子单元,用于监听到广播通知消息;
第四接收子单元,用于在共享信道上接收广播数据。
本发明实施例以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据;或者,以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。采用本发明实施例,实现了在网络覆盖区域外的D2D广播通信。
附图说明
图1为现有网络通信示意图;
图2为现有D2D通信示意图;
图3为本发明方法实施例一的流程图;
图4为本发明方法实施例二的流程图;
图5为本发明方法实施例三的流程图;
图6为本发明实施例用户设备的一结构示意图;
图7为本发明实施例用户设备的一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
本发明实施例的方案针对在网络覆盖区域外D2D广播通信如何实现,D2D广播的无线资源如何分配、D2D设备如何获取广播资源等D2D广播通信的实现问题,用以解决D2D广播的实现问题,能实现在网络覆盖区域外的D2D广播通信。
本发明实施例在网络覆盖区域外的D2D广播通信采用集中式或分布式方法,其中,集中式D2D广播通信通过一个中心节点进行;分布式D2D广播通信通过资源竞争的方式在共享信道上进行。通过本发明实施例,能够实现在网络覆盖区域之外的设备到设备D2D广播通信,通过上述设置,可以实现公共安全通信,减少D2D通信对网络的依赖。
一、集中式方式,从源D2D设备侧而言,本发明实施例的D2D广播通信的方法,包括:以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据。
相应的,从目标D2D设备侧而言,本发明实施例的D2D广播通信的方法,包括:以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D设备接收通过中心节点在共享信道上广播的数据。
二、分布式方式,从源D2D设备侧而言,本发明实施例的D2D广播通信的方法,包括:以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。
相应的,从目标D2D设备侧而言,本发明实施例的D2D广播通信的方法,包括:以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,目标D2D 设备接收通过资源竞争在共享信道上广播的数据。
方法实施例一:集中式和分布式结合的场景。
本发明实施例实现D2D广播的方法如图3所示,包括如下步骤:
步骤101,D2D用户设备判断是否有中心节点,如果有,则转向步骤102,否则,转向步骤104。
所述D2D设备为准备发送广播数据的D2D设备,也可以称为源D2D设备;所述中心节点为一特定D2D设备,该D2D设备可通过两种方法成为中心节点:一是在有网络覆盖时,由网络节点指定为中心节点,二是在无网络覆盖时,自身声明为中心节点且得到其他D2D节点的同意。无论哪种方式确定中心节点后,都需要通知邻近区域的其他D2D设备。中心节点的作用包括:对源D2D设备进行认证,接受或拒绝源D2D设备的广播请求,接收源D2D设备发送的数据并在共享信道上广播,对多个源D2D设备的广播请求进行排序,与网络侧交互(有网络覆盖时)更新共享信道信息等。
需要指出的是,所述D2D设备处于网络覆盖之外,其中包括所有邻近D2D设备都在网络覆盖之外,或者部分D2D设备处于网络覆盖之外。
所述邻近D2D设备为邻近区域的D2D设备,其中邻近区域为满足事先设定规则的区域,即在该区域中可以发现D2D用户设备。所述邻近设备可以为一个或多个,其中多个邻近设备一般属于共同的组,一个邻近设备一般为:设备上运行了和发起请求的D2D设备相同的应用,如社交、游戏、娱乐、购物等应用,或者设备的用户和发起请求的D2D设备用户为朋友关系。
所述D2D用户设备是指:具有D2D发现和通信能力,已经签约使用D2D功能。
步骤102,D2D用户设备向中心节点发送数据。
所述D2D设备首先在预设的无线资源上向中心节点发送广播请求消息,如果同时存在多个D2D设备向中心节点发送请求,则所述中心节点对收到的请求进行排序,排序的依据可以是收到请求的时间顺序、发送请求的D2D设备的优先级、中心节点的本地策略等。
步骤103,中心节点在共享信道广播数据。集中广播流程结束。
所述中心节点接收到源D2D设备发送的数据,该数据为需要广播的数据;所述共享信道为预先指定的一块无线资源,如在有网络覆盖时通过基站配置的资源,或者通过操作和维护(OAM,Operation And Maintenance)配置的资源,所述共享信道的资源信息需要保存在每个D2D设备的本地,并且只在有网络覆盖时进行必要的更新。
所述中心节点在发送广播数据之前,需要发送广播通知消息:指示广播数据的发送时间、大小、区域等信息。所述广播通知消息在预设的无线资源上发送。所述无线资源采用上行资源(UE到eNB),可以是专用的或者通用的;所述无线资源信息包括以下至少一种:频率,帧/子帧,重复周期(用于指示D2D设备在无线资源上发送/监听公告信息的时间间隔),资源索引(用于指示针对不同D2D发现需求的无线资源,如点到点、点到多点、不同的设备间距离等需求)。
目标D2D设备监听广播通知消息并在共享信道上接收广播数据。
当中心节点的广播数据发送结束,中心节点发送广播结束指示消息。
步骤104,D2D设备发送广播请求消息。
所述D2D设备没有发现中心节点,则在预设的无线资源上发送广播请求消息。
所述广播请求消息包括以下至少一种:源标识(用于指示发送请求的D2D设备),目的标识(用于指示希望发现的目标设备,对于广播通信,目的标识可以为特定的多播地址、组标识、组无线网络临时标识RNTI等),应用标识,应用服务器标识,组标识,是否有网络覆盖指示,广播范围(用于指示广播的区域),广播时间窗(用于指示广播的有效时间)等。
步骤105,D2D设备判断请求是否成功,如果是,则转向步骤106,否则转向步骤107。
所述D2D设备通过以下方式判断请求是否成功:在规定时间内收到至少一个目标D2D设备的接受响应消息。如果在规定时间内没有收到任何响应消息则 确定请求失败。当存在两个及以上D2D设备同时发送广播请求消息,则发生消息冲突,则只有一个或者没有D2D设备请求成功(资源竞争)。
目标D2D设备在预设无线资源上监听,如果监听到D2D广播请求消息,则通过所述无线资源向源D2D设备发送响应消息,响应消息用于指示目标D2D设备接受请求,所述响应消息通过RRC信令发送。
步骤106,D2D设备在共享信道广播数据。
所述D2D设备确定广播请求成功,在预设的共享信道上发送广播数据。所述D2D设备在发送数据之前,需要在预设信道上发送广播通知消息。
目标D2D设备在预设无线资源上监听,如果监听到D2D广播通知消息,则进一步在共享信道上接收D2D广播数据。
所述D2D设备发送广播数据结束,则发送广播结束指示消息。
步骤107,D2D设备等待一段时间后重新发送广播请求消息。
所述D2D设备确定广播请求失败,则等待一段时间后重发广播请求消息;其中所述一段时间可以是随机长度或者根据本地预存的等待时间值。所述D2D设备可以发送多次同样的广播请求消息,具体发送次数可以根据本地预存的数值或广播数据时间窗确定。
方法实施例二:集中式的场景。
针对有中心节点,集中式D2D广播的方法如图4所示,包括:
步骤201,源D2D设备向中心节点发送广播请求消息。
所述广播请求消息为控制面信令,所述请求消息包括以下至少一种:源标识(用于指示发送请求的D2D设备),目的标识(用于指示希望发现的目标设备,对于广播通信,目的标识可以为特定的多播地址、组标识、组无线网络临时标识RNTI等任意一种),应用标识,应用服务器标识,组标识,是否有网络覆盖指示,广播范围(用于指示广播的区域),广播时间窗(用于指示广播的有效时间)等。
步骤202,中心节点判断是否接受广播请求,如果是,则转向步骤203,否则转向步骤209。
所述中心节点根据以下条件判断是否接受请求:源D2D设备是否允许发送广播数据;当目标D2D设备为一组D2D设备时,源D2D设备和目标设备是否属于相同的组;当以上条件都为是,则可以接受请求;否则拒绝请求。
如果同时存在两个及以上的D2D设备发送广播请求,则中心节点对收到的多个请求进行排序,排序的依据为以下一种或多种:收到请求的时间先后、发送请求的D2D设备优先级、中心节点的本地策略等。
步骤203,中心节点向源D2D设备发送接受响应消息。
所述中心节点确定接受D2D设备的广播请求,所述中心节点通过控制面信令向所述源D2D设备发送接受响应消息,所述响应消息在发现请求消息指定的时间窗内发送。如果需要源D2D设备排队等待,则中心节点发送等待指示消息,包括等待的时间等。
步骤204,源D2D设备向中心节点发送数据。
所述源D2D设备向所述中心节点发送数据,通过用户面传送。如果需要等待,则在指示的等待时间之后发送数据。
步骤205,中心节点发送广播数据通知消息。
所述中心节点收到数据后在预设的资源上发送广播数据通知消息,用于指示:广播数据的发送时间、广播数据大小、发送区域等信息。
所述通知消息通过RRC信令传送。
步骤206,中心节点在共享信道上广播数据。
所述中心节点在共享信道发送收到的数据。
步骤207,目标D2D设备监听广播通知消息。
所述目标D2D设备在预设的无线资源上,根据通知周期监听D2D广播通知消息。
步骤208,监听到广播通知消息的目标D2D设备在共享信道上接收广播数据。
如果目标D2D设备监听到广播通知消息,则进一步在共享信道上接收广播数据。
步骤209,中心节点向源D2D设备发送拒绝响应消息。
所述中心节点判断不支持D2D设备广播请求,则向源D2D设备发送拒绝消息,同时指明拒绝原因,如源D2D设备不允许发送广播数据,或源D2D设备和目标D2D设备不属于相同的组,等等。
所述拒绝消息通过控制信令传送。如果在发现时间窗内没有收到接受或拒绝响应消息,则源D2D设备认为请求失败。
在请求失败之后,源D2D设备根据失败原因选择重发请求消息或取消发送请求。重发请求需要在等待一段随机时间之后进行。
实施例三:分布式结合的场景。
针对无中心节点,分布式D2D广播的场景,实现的方法如图5所示,包括:
步骤301,源D2D用户设备在预配的无线资源发送D2D广播请求消息。
所述预配的无线资源是指在发现之前已存储在D2D设备上的信息,所述预配可以是当D2D设备处于网络覆盖时,由网络侧eNB配置,或者D2D设备制造商事先配置。所述预配无线资源信息包括以下至少一种:频率,帧/子帧,重复周期(用于指示D2D设备在无线资源上发送/监听公告信息的时间间隔),资源索引(用于指示针对不同D2D发现需求的无线资源,如点到点、点到多点、不同的设备间距离等需求)。
所述广播请求消息为控制面信令,通过RRC信令发送;所述请求消息包括以下至少一种:源标识(用于指示发送请求的D2D设备),目的标识(用于指示希望发现的目标设备,对于广播通信,目的标识可以为特定的多播地址、组标识、G-RNTI等任意一种),应用标识,应用服务器标识,组标识,是否有网络覆盖指示,广播范围(用于指示广播的区域),广播时间窗(用于指示广播的有效时间)等。其中,所述G-RNTI为Group-Radio Network Temporary Identifier的缩写,为组无线网络临时标识。
步骤302,源D2D用户设备判断广播请求是否成功,如果是,转向步骤303,否则转向步骤306。
所述D2D设备通过以下方式判断请求成功:在规定时间内收到至少一个目 标D2D设备的接受响应消息。如果在规定时间内没有收到任何响应消息则确定请求失败。当存在两个及以上D2D设备同时发送广播请求消息,则发生消息冲突,则只有一个或者没有D2D设备请求成功。
目标D2D设备在预设无线资源上监听,如果监听到D2D广播请求消息,则通过所述无线资源向源D2D设备发送响应消息,响应消息用于指示目标D2D设备接受请求,所述响应消息通过RRC信令发送。
步骤303,源D2D设备发送广播通知消息。
所述源D2D设备确定广播请求成功,则在预设无线资源上发送广播通知消息,用于指示广播数据的时间、大小、区域等信息。所述广播通知消息在广播数据发送之前可以发送多次。
目标D2D设备在预设无线资源上监听广播通知消息。
步骤304,源D2D设备在共享信道上发送广播数据。
所述源D2D设备在预设的共享信道上发送广播数据。
步骤305,收到广播通知消息的D2D设备在共享信道上接收广播数据。
所述D2D设备监听到广播数据通知消息,然后在预设的共享信道上接收广播数据。
步骤306,源D2D设备等待一段时间后重新发送广播请求消息。
所述源D2D设备确定广播请求失败,等待一段随机时间后重新发送广播请求消息,所述D2D设备可以发送多次同样的广播请求消息,具体发送次数可以根据本地预存的数值或广播数据时间窗确定。
用户设备实施例:
为了实现上述D2D广播通信的方法,本发明实施例还提供了一种用户设备,用户设备用于选择D2D广播发送方式(广播发送方式为集中式和/或分布式),发送D2D广播请求消息,发送D2D广播通知消息,监听D2D广播通知消息,接收请求响应消息,发送/转发D2D广播数据,接收D2D广播数据;存储预设的用于D2D广播的无线资源信息。
具体来说,如图6所示,图6中的a指示的是集中式且从源D2D设备侧考 虑的用户设备结构示意图,包括:第一发送子单元11,用于源D2D设备发现存在中心节点时,向所述中心节点发送广播请求消息;第二发送子单元12,用于中心节点判断出接受所述广播请求消息时发送接受响应消息;在共享信道上转发需要广播的数据;以及中心节点判断出不接受所述广播请求消息时发送拒绝响应消息;第一接收子单元13,用于接收所述接受响应消息;以及接收所述拒绝响应消息;排序子单元14,用于同时存在两个及以上的源D2D设备发送所述广播请求消息时,对收到的多个所述广播请求消息进行排序。
图6中的b指示的是集中式且从目标D2D设备侧考虑的用户设备结构示意图,包括:第一监听子单元21,用于监听到广播通知消息;第二接收子单元22,用于在共享信道上接收广播数据。
具体来说,如图7所示,图7中的c指示的是分布式且从源D2D设备侧考虑的用户设备结构示意图,包括:第三发送子单元31,用于源D2D设备发现不存在中心节点时,发送广播请求消息;源D2D设备判断出广播请求成功时,在共享信道上发送需要广播的数据;以及源D2D设备判断出广播请求失败时,等待指定时间后重新发送广播请求消息;第三接收子单元32,用于接收目标D2D设备发送的接受响应消息,若在指定时间内收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息,则说明广播请求成功并通知所述第三发送子单元;若在指定时间内未收到至少一个目标D2D设备发送的接受响应消息,则说明广播请求失败并通知所述第三发送子单元。
图7中的d指示的是分布式且从目标D2D设备侧考虑的用户设备结构示意图,包括:第二监听子单元41,用于监听到广播请求消息;第四发送子单元42,用于向源D2D设备发送接受响应消息,所述接受响应消息用于指示目标D2D设备接受源D2D设备的广播请求;第三监听子单元43,用于监听到广播通知消息;第四接收子单元44,用于在共享信道上接收广播数据。
这里需要指出的是,图6和图7所示的用户设备中还包括存储子单元,用于存储预设的用于D2D广播的无线资源信息,图中并未体现。
本发明实施例所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立 的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
相应的,本发明实施例还提供一种计算机存储介质,其中存储有计算机程序,该计算机程序用于执行本发明实施例的D2D广播通信的方法。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

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本发明公开了一种设备到设备广播通信的方法和用户设备,其中,所述方法包括:以集中式进行在网络覆盖区域外的设备到设备(D2D)广播通信,通过中心节点在共享信道上广播数据;或者,以分布式进行在网络覆盖区域外的设备到设备D2D广播通信,通过资源竞争在共享信道上广播数据。采用本发明实施例,实现了在网络覆盖区域外的D2D广播通信。。

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