[發明專利]TD_LTE_A系統中終端D2D協作中繼通信實現方法

有效

• 申請號: 201210295172.7
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN102780993A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 吳瑋;管修摯;吳宣利;李卓明;白旭;沙學軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04W8/14
• 分類號: H04W8/14;H04W72/12;H04W88/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及移動通信領域，具體涉及TD_LTE_A系統中終端的中繼通信實現方法。

背景技術

移動通信技術在近十年中實現了突飛猛進的發展，并且國際電信聯盟在2012年無線電通信全會會議上，正式審議通過將LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced技術規范確立為IMT-Advanced(即：4G)國際標準。其中LTE-Advanced包括LTE_A_FDD和LTE_ATDD兩種模式，LTE_ATDD即TD_LTE_A，是由我國提出的議案，并由我國主持系統開發。

早期的3G系統只能夠達到2Mbps的速度，而現在的4G標準，由于關鍵技術采用了正交頻分復用（OFDM）、多輸入多輸出（MIMO）、載波聚合和動態寬帶頻譜分配等技術，使得系統的上行峰值頻譜效率達6.75b/s/Hz，下行峰值頻譜效率更是達到15b/s/Hz，可實現1Gbps以上的通信速率。在基站發送功率一定的情況下，實現高的通信速率勢必會影響其系統的覆蓋范圍，而且LTE-Advanced系統可能獲得的頻譜資源的頻率一般均在2G以上，頻率的選擇性衰落更加嚴重，小區邊緣的用戶的通信質量將無法得到保障。為了解決LTE_A蜂窩小區覆蓋問題，單純從增加基站發射功率或增加基站數目是不切實際的，即使是在LTE_A中增加部分中繼設施，其造價也是極大的。

發明內容

本發明是為了實現在4G標準下，TD_LTE_A系統中終端的通信覆蓋，以及提高服務質量和系統吞吐量，從而提供一種TD_LTE_A系統中終端D2D（Device?to?Device）協作中繼通信實現方法。

TD_LTE_A系統中終端D2D協作中繼通信實現方法，它由以下步驟實現：

步驟一、在TD_LTE_A系統中，處于通信狀態的終端小區用戶向基站發送探測信道質量的參考信號CQI；

步驟二、基站根據步驟一中所述的處于通信狀態的終端小區用戶上報的CQI值，判斷是否有信道質量不能滿足正常通信QoS要求的小區用戶，如果判斷結果為否，則返回執行步驟一；如果判斷結果為是，則執行步驟三；

步驟三、基站根據當前網絡的負載、空閑小區用戶分布以及空閑小區用戶數量N，結合公式：

CQI_UEi<D2DRelayFactor×CQI_mean

啟動終端D2D協作中繼通信；N為正整數；

式中，D2DRelayFactor為終端D2D協作中繼通信因子；CQI_UEi為第i個小區用戶的CQI值；i為正整數；CQI_mean為系統中用戶的平均CQI值；

步驟四、基站通過下行控制信道向N個處于通信狀態且信道質量不能滿足正常通信QoS要求的小區用戶發送控制信令，并將N個處于通信狀態且信道質量不能滿足正常通信QoS要求的小區用戶作為終端D2D協作中繼通信的發起用戶；

步驟五、N個終端D2D協作中繼通信的發起用戶均通過廣播信道向該發起用戶周圍的小區用戶廣播搜索專用參考信號，接收到該搜索專用參考信號且處于空閑狀態的小區用戶將該小區用戶與終端D2D協作中繼通信發起用戶之間的信道質量信息發送給基站，并向基站發送信道探測參考信號，同時將這些處于空閑狀態的小區用戶作為終端D2D協作中繼通信的備選中繼用戶；

步驟六、基站根據終端D2D協作中繼通信的備選中繼用戶上報的該備選中繼用戶與終端D2D協作中繼通信的發起用戶之間的信道質量信息，分析終端D2D協作中繼通信的備選中繼用戶發送來的信道探測參考信號得到的終端D2D協作中繼通信的備選中繼用戶與基站之間的信道質量情況，選出最終的中繼用戶，并通過下行控制信道在小區內廣播；

步驟七、基站進行頻率和時隙分配，并將分配結果通過下行控制信道通知終端D2D協作中繼通信的發起用戶和最終的中繼用戶；

步驟八、基站通過最終的中繼用戶與終端D2D協作中繼通信的發起用戶建立通信，實現TD_LTE_A系統中終端D2D協作中繼通信。

步驟五中所述的搜索專用參考信號包括主同步信號、輔同步信號和設備身份信息，每一個小區用戶能夠改變自身所使用的頻率時隙以防止與鄰近小區用戶發生沖突。