D2d通信鏈路的接入控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種D2D通信鏈路的接入控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著智能移動終端的出現(xiàn)，現(xiàn)代生活發(fā)生了巨大的改變，當(dāng)今的生活越來 越多地依賴于無所不在的高速高質(zhì)量的無線網(wǎng)絡(luò)。然而，由此而產(chǎn)生的無線流量的爆炸性 增長卻受到了現(xiàn)網(wǎng)容量，網(wǎng)絡(luò)帶寬等的限制?，F(xiàn)有技術(shù)中，在蜂窩移動通信系統(tǒng)中引入設(shè)備 到設(shè)備（Device-to-Device,簡稱D2D)技術(shù)，可以使系統(tǒng)利用D2D通信鏈路的短距離特點 和用戶設(shè)備（User Equipment,簡稱UE)廣泛分布的有利條件，有效節(jié)省頻譜資源，實現(xiàn)資 源空分復(fù)用增益，適應(yīng)本地數(shù)據(jù)共享業(yè)務(wù)需求，提供具有靈活適應(yīng)能力的數(shù)據(jù)服務(wù)，顯著提 高系統(tǒng)容量。在蜂窩移動通信系統(tǒng)中引入D2D技術(shù)，是指形成蜂窩通信和D2D通信共存的 情況。部分UE仍以蜂窩通信模式通過基站進行信息轉(zhuǎn)發(fā)和通信，部分UE則以終端直連模 式進行數(shù)據(jù)的直接傳輸。根據(jù)D2D通信UE與蜂窩網(wǎng)絡(luò)共享資源的方式，可以進一步將D2D 的UE模式分成非正交的資源共享模式（Underlay Mode)和正交的資源共享模式（Overlay Mode)〇
[0003] D2D正交的資源共享模式是指D2D通信UE與蜂窩網(wǎng)UE使用正交的時頻資源，相互 之間不會形成干擾，但頻譜資源的利用效率較低。
[0004] D2D非正交的資源共享模式是指D2D通信UE與蜂窩用戶使用相同的時頻資源，相 互之間會形成干擾。但資源利用率很高。為了避免使用相同資源的UE之間的干擾，這些UE 一般不能使用最大發(fā)射功率進行發(fā)射。通常情況下，基站會按照一定的規(guī)則（例如系統(tǒng)吞 吐量最大化、系統(tǒng)功率效率最大化等）對兩類UE的功率進行設(shè)定，也會分配由哪些D2D通 信UE和蜂窩網(wǎng)UE共享相同的資源。
[0005] 值得注意的是，社交網(wǎng)絡(luò)最近的蓬勃發(fā)展也催生了許多關(guān)于社交的研究，這些研 究涉及諸多的領(lǐng)域，而其目的是利用個體或群體的社交特征去分析用戶的行為習(xí)慣和人群 間的相互聯(lián)系結(jié)構(gòu)。并利用這些信息去做相應(yīng)通信模式控制、資源分配、調(diào)度、等一系列的 系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化工作。在通信的領(lǐng)域內(nèi)，充分利用這些社交信息，將對在4G網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng) 有效地建立高效的D2D連接起到了決定性作用，乃至對于未來網(wǎng)絡(luò)中包容異種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并 存奠定了基礎(chǔ)。
[0006] 目前，大部分的D2D研究工作都是從純粹的技術(shù)角度出發(fā)關(guān)注于包括網(wǎng)絡(luò)的拓 撲，干擾管理和資源分配等問題。這些工作通常是研究如何在一條已經(jīng)創(chuàng)建好的D2D鏈路 上的蜂窩網(wǎng)UE和D2D通信UE之間進行預(yù)定的資源分享。而鮮有研究利用潛在的D2D節(jié)點 的社交行為信息來進行鏈路初始化（接入控制）以保證D2D鏈路的服務(wù)質(zhì)量需求（Quality of Service，簡稱QoS)，即傳輸成功率。由于D2D通信UE的距離是創(chuàng)建D2D鏈路的先決條 件，因此利用社交互動信息在創(chuàng)建鏈路之前預(yù)告鏈路接入的成功率是十分有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種D2D通信鏈路的接入控制方法及系統(tǒng)， 可提供D2D通信鏈路的接入成功率，保證D2D通信鏈路的服務(wù)質(zhì)量需求。
[0008] 第一方面，本發(fā)明提供一種設(shè)備到設(shè)備通信鏈路的接入控制方法，其特征在于，所 述方法包括：
[0009] 判斷當(dāng)前設(shè)備到設(shè)備D2D通信鏈路的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型；
[0010] 在所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型為時間敏感型時，根據(jù)所述當(dāng)前D2D通信鏈路的社交 信息建立所述D2D通信鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接時間的數(shù)學(xué)模型；
[0011] 根據(jù)所述連接時間的數(shù)學(xué)模型計算所述當(dāng)前D2D通信鏈路的接入成功率；
[0012] 將所述當(dāng)前D2D通信鏈路接入成功率與預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率進行比較，若所述當(dāng)前 D2D通信鏈路接入成功率大于或等于預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率，則將所述當(dāng)前D2D通信鏈路加入 符合接入控制的準(zhǔn)入集合；
[0013] 其中，所述時間敏感型的數(shù)據(jù)傳輸為單次連接能夠傳輸完畢的數(shù)據(jù)傳輸類型。
[0014] 可選地，所述方法還包括：
[0015] 在所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型為時間非敏感型時，根據(jù)所述當(dāng)前D2D通信鏈路的社 交信息建立所述當(dāng)前D2D通信鏈路連接次數(shù)的數(shù)學(xué)模型；
[0016] 根據(jù)所述連接次數(shù)的數(shù)學(xué)模型計算所述當(dāng)前D2D通信鏈路的接入成功率；
[0017] 將所述當(dāng)前D2D通信鏈路接入成功率與預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率進行比較，若所述當(dāng)前 D2D通信鏈路接入成功率大于或等于預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率，則將所述當(dāng)前D2D通信鏈路加入 準(zhǔn)入集合；
[0018] 其中，所述時間非敏感型的數(shù)據(jù)傳輸為多次連接進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸類型。
[0019] 可選地，所述根據(jù)所述當(dāng)前D2D通信鏈路的社交信息建立所述D2D通信鏈路數(shù)據(jù) 傳輸?shù)倪B接時間的數(shù)學(xué)模型，具體為：
[0020] 根據(jù)所述當(dāng)前D2D通信鏈路的社交信息將所述D2D通信鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接時間 建模為一個連續(xù)的隨機變量T。
[0021] 可選地，所述根據(jù)所述連接時間的數(shù)學(xué)模型計算所述當(dāng)前D2D通信鏈路的接入成 功率，具體包括：
[0022] 利用第一公式計算當(dāng)前D2D通信鏈路的最大鏈路速率< ;
[0023] 根據(jù)所述隨機變量T和最大鏈路速率通過第二公式計算所述當(dāng)前D2D通信鏈 路的接入成功率Pr s ;
[0024] 其中，第一公式為：
[0025]
[0026] ^為D2D通信鏈路j的發(fā)射功率，gj為D2D通信鏈路j的信道增益，為蜂窩用 戶i的發(fā)射功率，hy為蜂窩用戶i到D2D通信鏈路的信道增益，h為噪聲功率；
[0027] 第二公式為：
[0028]
Z.
[0029] Z為所述D2D通信鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋忍財?shù)，為最小連接持續(xù)時間；
[0030] 其中，i、j和Z為正整數(shù)。
[0031] 可選地，所述根據(jù)所述連接次數(shù)的數(shù)學(xué)模型計算所述當(dāng)前D2D通信鏈路的接入成 功率，具體包括：
[0032] 利用第三公式計算所述D2D通信鏈路連接次數(shù)K的概率分布；
[0033] 根據(jù)所述D2D通信鏈路連接次數(shù)K的概率分布，通過第四公式計算所述當(dāng)前D2D 通信鏈路的接入成功率Prs ;
[0034] 其中，第三公式為：
[0035]
[0036] δ _為Z比特數(shù)據(jù)塊的最大容許延遲，Z為所述D2D通信鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋忍財?shù)；
[0037] 第四公式為：
[0038]
[0039] 為第Κ次相遇的連接持續(xù)時間，λ為單位時間內(nèi)的相遇平均次數(shù)；
[0040] 其中，i、j、λ、Ζ和Κ為正整數(shù)。
[0041] 可選地，所述第一公式為香農(nóng)公式。
[0042] 第二方面，本發(fā)明提供一種D2D通信鏈路的接入控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng) 包括：
[0043] 業(yè)務(wù)類型判斷單元，用于判斷當(dāng)前D2D通信鏈路的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型；
[0044] 連接時間建模單元，用于在所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型為時間敏感型時，根據(jù)所述 當(dāng)前D2D通信鏈路的社交信息建立所述D2D通信鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接時間的數(shù)學(xué)模型；
[0045] 接入成功率計算單元，用于根據(jù)所述連接時間的數(shù)學(xué)模型計算所述當(dāng)前D2D通信 鏈路的接入成功率；
[0046] 準(zhǔn)入單元，將所述當(dāng)前D2D通信鏈路接入成功率與預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率進行比較， 若所述當(dāng)前D2D通信鏈路接入成功率大于或等于預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率，則將所述當(dāng)前D2D通 信鏈路加入符合接入控制的準(zhǔn)入集合；
[0047] 其中，所述時間敏感型的數(shù)據(jù)傳輸為單次連接能夠傳輸完畢的數(shù)據(jù)傳輸類型。
[0048] 可選地，所述系統(tǒng)還包括：
[0049] 連接次數(shù)建模單元，用于在所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型為時間非敏感型時，根據(jù)所 述當(dāng)前D2D通信鏈路的社交信息建立所述當(dāng)前D2D通信鏈路連接次數(shù)的數(shù)學(xué)模型；
[0050] 相應(yīng)地，所述接入成功率計算單元，用于根據(jù)所述連接次數(shù)的數(shù)學(xué)模型計算所述 當(dāng)前D2D通信鏈路的接入成功率；
[0051] 所述準(zhǔn)入單元，用于將所述當(dāng)前D2D通信鏈路接入成功率與預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率進 行比較，若所述當(dāng)前D2D通信鏈路接入成功率大于或等于預(yù)設(shè)目標(biāo)成功概率，則將所述當(dāng) 前D2D通信鏈路加入符合接入控制的準(zhǔn)入集合；
[0052] 其中，所述時間非敏感型的數(shù)據(jù)傳輸為多次連接進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸類型。
[0053] 可選地，所述接入成功率計算單元，具體用于：
[0054] 在所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型為時間敏感型時，利用第一公式計算當(dāng)前D2D通信鏈 路的最大鏈路速率/< ;
[0055] 根據(jù)所述隨機變量T和最大鏈路速率通過第二公式計算所述當(dāng)前D2D通信鏈 路的接入成功率Prs ;