[发明专利]一种5G系统中终端直通D2D路由选择方法

说明书

本发明公开了一种5G系统中终端直通D2D路由选择方法，包括如下步骤：步骤1，当两个节点需要进行通信时，计算它们之间每条路径的剩余电量加权和以及每条路径所处环境信噪比加权和；步骤2，计算每条路径的特征值，选取其中特征值最大的路径作为两个节点之间的路由路径；步骤3，经过时间T后，再次计算每条路径的特征值，选取其中特征值最大的路径作为两个节点之间的路由路径。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，涉及一种5G系统中终端直通D2D路由选择方法。

背景技术

蜂窝通信经历了从第一代以话音业务为代表的模拟式移动电话系统，到大规模商用的第四代(4G)以移动数据、移动计算及移动多媒体为代表的无线宽带系统的持续演进。当前阶段，随着智能终端的快速普及以及网络通信容量的爆炸式增长，面向5G的无线通信技术的演进需求也更加明确及迫切，开始受到业界极大关注。

在面向5G的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的关键候选技术，设备到设备通信(Device-to-Device，D2D)，即终端直通技术具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景，受到广泛关注。

D2D技术，是指邻近的终端可以在近距离范围内通过直连链路进行数据传输的方式，而不需要通过中心节点(即基站)进行转发。D2D技术本身的短距离通信特点和直接通信方式，使其具有如下优势：

(1)终端近距离直接通信方式可实现较高的数据速率、较低的延迟和较低的功耗；

(2)利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路的短距离特点，可以实现频谱资源的有效利用，获得资源空分复用增益；

(3)D2D的直接通信方式能够适应如无线P2P等业务的本地数据共享需求，提供具有灵活适应能力的数据服务；

(4)D2D直接通信能够利用网络中数量庞大且分布广泛的通信终端以拓展网络的覆盖范围。

因此，在未来的5G系统中，D2D通信关键技术必然将以具有传统的蜂窝通信不可比拟的优势，在实现大幅度的无线数据流量增长、功耗降低、实时性和可靠性增强等方面，起到不可忽视的作用。

D2D通信工作在蜂窝网络下，虽然该技术指的是终端(设备)之间的直接通信，但是在直接通信的基础上，也可以借助基站的一些辅助。根据是否借助基站的辅助，D2D通信被分为借助基站辅助的D2D通信以及不借助基站的D2D通信。

(1)由网络完全控制的D2D通信

由网络完全控制的D2D通信是指以基站集中控制D2D用户的通信，基站控制D2D用户之间通信的连接建立以及无线资源的分配。

这样的通信方式有利于对干扰进行控制以及全局资源的管理，因为存在一个控制中心，对全局化的一些控制变得非常方便。但是这种方式也存在着问题，因为D2D的通信特性，基站很难获得大量的关于D2D通信的链路转台信息，特别是当所处的网络较差或者D2D通信链路过多时，收集这些信息会导致大量的信令开销，阻碍了频谱利用率的提升，并且在一定程度上违背了D2D通信的本质，使D2D通信缺乏足够的灵活性和自主性。这样方式适合蜂窝小区业务量比较小的情况，网络中的D2D通信链路数量也较少。

(2)由网络辅助的自主D2D通信

该方案主体是D2D通信，但是需要网络提供一些相应的辅助帮助，在网络提供帮助的前提下D2D用户以自主的方式实现通信。