[发明专利]一种基于终端直通通信的单中继通信方法

摘要

本发明公开了一种基于终端直通通信的单中继通信方法，该方法是通过中继自适应分等级，在宽带蜂窝移动通信系统中，一对蜂窝用户要进行终端直通，由于他们之间距离超过D2D通信有效距离，或者他们之间信道链路质量达不到要求，介于小区内存在大量的空闲的UE用户，利用空闲移动终端作为中继，协助一对蜂窝用户进行D2D通信；一对终端直通蜂窝用户的发端记为D2D_T，接收端记为D2DR，中继记为RUE；当D2DT和RUE进行通信时，D2DT复用小区中蜂窝用户和基站通信的频率资源，这时D2D_T和R_UE构成了一对D2D通信；当RUE和D2D_T进行通信时，RUE也复用蜂窝小区用户和基站通信的频率资源，这时R_UE和D2D_T构成一对D2D通信；D2D中继通信是把一对想要进行D2D通信的蜂窝用户分成两对D2D通信，是D2D_T‑R_UE和R_UE‑D2DR。

主权项

一种基于终端直通通信的单中继通信方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一：用户D1欲与用户D2发起通信，向基站发出会话请求，基站接收到用户D1的信号，发出应答信号，并开始搜索用户D2的位置；步骤二：基站搜索到用户D2的位置，开始判断用户D1与用户D2之间是否满足D2D通信的条件，若满足则采用D2D通信模式，用户D1和用户D2开始D2D通信；步骤三：当用户D1与用户D2不满足D2D通信条件时，判断他们之间的通信是否满足速率的要求，如果满足就采用传统蜂窝模式通信；如果不满足，则采用中继辅助的方法来通信；步骤四：若需要，源端广播RTS(Ready to send)信息，目的端广播CTS(Clear to send)，周围的空闲用户作为中继，根据接收到的信号RTS、CTS，报告给基站，基站决定参与中继的空闲用户；步骤五：当确定参与通信的中继为R时，首先用户D1向中继R发送信息，这时用户D1和中继R进行D2D单向通信，中继R接收到信息后再与用户D2进行D2D单向通信；当D2接收到信息后，再发送信息给中继R，中继R把信息发送给用户D1；步骤六：用户D1和D2确认通信过程完成，分别向基站发出结束会话的请求，基站然后结束中继R的工作状态，整个会话过程结束；所述方法的步骤五中存在中继竞争时，采用以下中继分配方法，当在通信密集场所，基站为中继请求的D2D通信用户分配合适的中继，分配方式基于将同时被多对D2D通信请求的空闲中继用户进行再次分配，分配的过程中，根据实际D2D通信需求的速率对中继进行自适应分配，选取中继的标准是：Caf或Cdf≥Cth，所述中继分配方法包括如下步骤：步骤一：首先计算一对D2D用户之间的距离是否小于D2D通信的有效距离和它们之间的链路质量是否达到要求，如果其中一个不满足，那么就采用中继来协作它们通信；步骤二：如果使用中继来协作通信，那么首先确定中继的通信模式；步骤三：如果中继采用AF模式来通信，通过比较得出m的大小，最后从该等级中选择最优的中继来协作通信；步骤四：如果中继采用DF模式来通信，通过比较得出m的大小，最后从该等级中选择最优的中继来协作通信；其中Caf表示中继采用AF模式来通信时的速率；Cdf表示中继采用DF模式来通信时的速率；Cth表示中继通信系统的门限速率；表示共同构成中继采用AF模式来通信时第m等级的总速率范围；表示共同构成中继采用DF模式来通信时第m等级的总速率范围；m表示中继区域等级数。