[发明专利]D2D通信中基于散列函数和RLE编码的BitMap发现移动应用方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信系统技术领域，具体涉及对D2D通信中D2D发现过程的研究。

背景技术

在无线通信技术的演进中，一方面，传统的无线通信性能指标，比如网络容量、频谱效率等需要持续提升以进一步提高有限且日益紧张的无线频谱利用率；另一方面，更丰富的通信模式以及由此带来的终端用户体验的提升以及蜂窝通信应用的扩展也是一个需要考虑的演进方向。作为面向5G的关键技术，设备到设备通信(Device-to-Device，D2D)具有许多潜在的优势，如提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝应用的前景等，它可以让移动设备能够在没有诸如基站(BS)的任何基础设施的帮助下直接与其他移动设备通信。因此D2D通信与传统的蜂窝通信网络架构有显著的区别。最近，第三代合作伙伴计划(3GPP)已经开始在长期演进(LTE)蜂窝网络中标准化D2D通信。无线通信产业和研究团体认为新的基于邻近的服务成为D2D通信技术的主要应用领域。但是在D2D通信建立连接之前，设备必须先发现其他的D2D设备。

从现有的发现协议来看，可以大致分为两类。一类是不考虑物理和MAC层方面的自组织网络发现协议。诸如LTE/LTE-Advanced基于OFDMA的蜂窝网络中，基站分配专用于发送发现信号的单独的时频无线资源，因此，D2D发现协议的性能和行为取决于无线资源如何由较低层分配。另一方面，存在考虑用于D2D通信的物理和MAC层发现协议，其中每一个设备周期性地广播一个发现信号，例如，Flash Lin Q的D2D发现协议中每个设备周期性地广播一个发现信号，然而此类发现协议又只关注MAC层和物理层，而不考虑应用层的功能。但是用于基于邻近服务的D2D发现的主要特征之一是“基于邻近服务”。这个特征需要对应用信息的连续广播，消耗大量的无线资源。

总之，用于自组织和机会网络的现有发现协议不能满足对于D2D发现(例如，较低层集成和基于邻近的发现)的要求，而当前的基于哈希表和布隆滤波器生成发现方案中，又存在着发现码子长度不理想的情况。在本发明中，经过散列函数和RLE编码bitmap技术可以用于压缩发现信息，而且，发现的目标不是服务，而是对等移动应用。因此，所提出的D2D发现协议基于对等模型而不是客户端-服务器模型。可以利用该P2P发现的相互性来设计D2D发现协议。此外，D2D发现旨在发现大量的移动应用，因为蜂窝网络的覆盖范围比较大，这是与自组织网络中的发现模型完全不同的。

有鉴于此，本发明的发现协议所要解决的问题是：针对蜂窝网络环境下的D2D发现过程协议进行改进。为了使设备能够与附近的设备进行通信，附近的两个设备进行邻近服务的基本前提是安装了相同的移动应用程序并且该应用在两个设备中是活动的，在消耗相对少量的无线资源的同时实现快速发现大量设备的目标。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种缩短码字长度、在消耗相对少量的无线资源的同时实现快速发现大量设备的目标的D2D通信中基于散列函数和RLE编码的BitMap发现移动应用方法。本发明的技术方案如下：

基于散列函数和RLE编码的BitMap发现移动应用方法，所述D2D通信中的两个D2D设备进行邻近服务的基本前提是安装了相同的移动应用程序，并且该移动应用程序在两个D2D设备中是激活的，所述D2D设备在对附近D2D设备的发现过程中，使用发现代码来在发现过程中进行广播，并使得每个设备周期性地广播发现代码，采用散列函数和bitmap技术将移动应用程序名称映射生成所述发现代码，随后将发现代码进行RLE编码转换成发现码子，压缩了发现码子的长度；然后测试移动应用程序名称S是否在Ν，可以将S的RLE编码的码子进行解码并进行运算，若存在S的编码码子，则运算的结果为正，反之，则为假。

进一步的，所述每个D2D设备都会维护发现表，该表中存储着其他设备的应用信息，发现表中有四列，分别为设备标识符ID,应用版本VER，接近度PROX和应用信息NAME，所述发现表的每一行表示一个设备中的应用程序的信息，令ID_i(m),VER_i(m),PROX_i(m),INFO_i(m)表示设备m中的发现表的第i行的每一列。

进一步的，所述发现码子的生成过程包括：