[发明专利]一种蜂窝网络中采用D2D技术的扩频通信方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种蜂窝系统中D2D之间的链路传输方法。

背景技术

未来无线蜂窝通信网络的必然趋势是高速率、大容量以及更高的QoS，如何有效地使用有限的带宽资源实现无线宽带化显得尤为重要。而当前移动互联网中迅猛发展的本地业务，例如视频/音乐分享，也迫切需要在现有蜂窝网中引入新的技术来支持。传统的蜂窝移动通信网络都是集中式控制的，即使两个终端设备相邻很近，终端设备之间的通信须通过基站和核心网进行。集中式控制系统便于资源管理以及干扰控制，但有个缺点日渐显著，即在一定场景下其资源使用效率不是很高。比如，即使两个UE（终端设备）相距很近，也要使用双倍的资源来进行通信，包括空口资源和基站回传资源。其中第二个问题，已经被业界认识到，并在3GPPR10中对相应解决方案进行标准化。

为了提高空口频谱使用效率，降低传统蜂窝网的沉重负载，获得更高的系统吞吐量，蜂窝网络下的终端直通（Device-to-Device communication，D2D）研究日益受到重视。D2D的终端可以直接、或在基站控制下，在继续保持通过基站进行的通信同时，与另一个终端直接进行数据通信，从而降低空口资源的占用，提高系统吞吐率，同时还可以减少通信延时、降低干扰水平、节省终端能量。

终端直通技术的应用场景多为本地服务的类型，比如数据多播业务和本地文件共享业务。在多播数据业务中，服务的提供者，如音乐会或者其他大型活动的组织者，需要向集会的参与者发送内容相同的数据，组织者可以利用D2D通信技术，即时可靠地完成服务。若用户的本地数据（如文件、照片、视频等）需要在相邻的终端间进行共享时，也可通过D2D建立终端集群，完成数据共享。此外，D2D可提供的业务还包括移动状态中的多人协作游戏、移动广告业务、交友业务、车辆间通信、移动中继等。

与可以支持相似业务、使用未授权频段的WLAN、蓝牙相比，蜂窝通信系统中的终端直通在基站的控制下，使用基站分配的授权频带资源，可以控制系统干扰水平以获得高数据率的终端直接通讯，同时还能享受蜂窝通信系统带来的移动性优势。加之D2D通信对终端用户的透明性，其无需在WLAN及蓝牙中那样进行繁琐的手动配对以及接入点设置，从而提高用户的感受，便于业务的推广。

目前D2D传输的研究还不多，大多数涉及D2D的研究更加侧重于资源的分配以及干扰的控制。D2D用户复用蜂窝用户的资源时，系统为了避免干扰影响蜂窝用户的正常通信，资源调度的算法很复杂，造成很大的系统开销。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蜂窝网络中采用D2D技术的扩频通信方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。

假设系统中存在W个蜂窝用户，U对D2D用户，该通信方法的具体步骤为：

1）各对D2D用户通过公共信道向基站发送D2D链路建立请求信息；

2）基站收到D2D链路建立请求信息后，由基站为每对D2D用户分配子载波，然后基站通过公共信道将子载波分配信息和正交扩频码传送给每对D2D用户；

3）经过步骤2）后，由基站判断每对D2D用户是否具备D2D链路建立的条件；

4）对于具备链路建立条件的每对D2D用户，使用基于物理层的频域扩频方法得到频域扩频后的时域信号。

所述D2D链路建立的条件为D2D用户对蜂窝用户的干扰功率，或其他控制D2D用户对蜂窝用户干扰的途径，所述途径包括距离或者用户相对于基站的角度。

所述步骤3）的具体方法为：

D2D发送用户通过分配的子载波向D2D接收用户发送信号，由基站判断D2D用户对每个蜂窝用户的干扰功率是否满足公式（1），若干扰功率满足公式（1）则进入步骤4），