[發(fā)明專利]降低D2D信令開銷與頻譜資源干擾的信息終端及其通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710097006.9
• 申請(qǐng)日: 2017-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN106888459B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳發(fā)堂;周述淇;周佳;李小文;王丹;王華華;劉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/10
• 分類號(hào): H04W16/10;H04W28/02;H04W76/10
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種降低D2D信令開銷與頻譜資源干擾的信息終端，包括移動(dòng)終端，其特征在于，還包括嵌入在移動(dòng)終端內(nèi)核的D2D服務(wù)器，及SDN本地控制器、Open vSwitch虛擬交換機(jī)、無(wú)線資源映射器；其中所述D2D服務(wù)器結(jié)合了鄰近服務(wù)ProSe功能實(shí)體和ProSe應(yīng)用服務(wù)器的功能；

所述SDN本地控制器是嵌入在移動(dòng)終端內(nèi)核中作為后臺(tái)服務(wù)運(yùn)行，只要開啟D2D應(yīng)用時(shí)就會(huì)運(yùn)行SDN本地控制器，SDN本地控制器負(fù)責(zé)監(jiān)視狀態(tài)并控制Open vSwitch和無(wú)線資源映射器，SDN本地控制器為每個(gè)應(yīng)用程序選擇一個(gè)接口，SDN本地控制器構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，并確定如何通過(guò)在Open流表中插入流條目來(lái)處理數(shù)據(jù)包；

所述Open vSwitch虛擬交換機(jī)作為移動(dòng)終端的增強(qiáng)轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)體嵌入在移動(dòng)設(shè)備中內(nèi)核空間中，其可生成一個(gè)具有自己的IP地址的虛擬網(wǎng)橋，該IP地址將設(shè)置為移動(dòng)設(shè)備的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，它用于在D2D通信的情況下為應(yīng)用程序選擇接口并將分組轉(zhuǎn)發(fā)到D2D接口，來(lái)自一個(gè)應(yīng)用程序的流量也可以使用Open vSwitch分布在接口上，Open vSwitch根據(jù)SDN本地控制器建立的策略對(duì)控制流和數(shù)據(jù)流進(jìn)行分離，連接到相應(yīng)的接口，以通過(guò)這些接口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；

所述無(wú)線資源映射器同樣也是設(shè)置在移動(dòng)終端設(shè)備的內(nèi)核空間中，它由SDN本地控制進(jìn)行控制分別負(fù)責(zé)D2D流和WiFi流的無(wú)線資源映射，避免兩者產(chǎn)生干擾。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低D2D信令開銷與頻譜資源干擾的信息終端，其特征在于，所述D2D服務(wù)器在采用D2D技術(shù)進(jìn)行通信時(shí)，它的嵌入在移動(dòng)終端中主要有如下作用：第一，供移動(dòng)終端分別在網(wǎng)絡(luò)不存在和存在的情況下使用D2D發(fā)現(xiàn)和通信功能；第二，在采用D2D技術(shù)時(shí)，當(dāng)進(jìn)行移動(dòng)終端發(fā)現(xiàn)時(shí)，能夠響應(yīng)發(fā)現(xiàn)消息，并將ProSe應(yīng)用程序ID、ProSe應(yīng)用程序代碼、有效性定時(shí)器及發(fā)現(xiàn)條目ID授權(quán)給移動(dòng)終端中的D2D應(yīng)用實(shí)體；第三，為每個(gè)用戶存儲(chǔ)和提供授權(quán)應(yīng)用ID、ProSe功能ID。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低D2D信令開銷與頻譜資源干擾的信息終端，其特征在于，所述移動(dòng)終端和D2D服務(wù)器經(jīng)由超文本傳輸協(xié)議HTTP消息進(jìn)行通信。

4.一種基于權(quán)利要求1所述信息終端的降低D2D信令開銷與頻譜資源干擾的通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：兩個(gè)移動(dòng)終端在采用D2D通信時(shí)，先需發(fā)現(xiàn)對(duì)方，這里假設(shè)UE1為發(fā)起方，UE2為監(jiān)聽方，UE1先向D2D服務(wù)器發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，D2D服務(wù)器同意UE1的請(qǐng)求后，則UE1向D2D服務(wù)器發(fā)起發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，并把UE1標(biāo)識(shí)和D2D應(yīng)用ID一并發(fā)給D2D服務(wù)器；

步驟2)：D2D服務(wù)器通過(guò)UE1發(fā)來(lái)的標(biāo)志和D2D應(yīng)用ID，可知道具體哪一個(gè)UE需要進(jìn)行D2D通信，當(dāng)D2D服務(wù)器同意后，將產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)用代碼和IP給UE的虛擬交換機(jī)，并讓虛擬交換機(jī)配置用于D2D通信的接口；

步驟3)：在D2D服務(wù)器同意UE1的請(qǐng)求后，同時(shí)UE1發(fā)送一條含有其標(biāo)識(shí)的通知給eNB，以便通知網(wǎng)絡(luò)端，具體哪一個(gè)UE需要進(jìn)行D2D通信，如果移動(dòng)終端沒(méi)有上下文，并在這一條消息中含有請(qǐng)求歸屬用戶服務(wù)器提供授權(quán)，以便完成發(fā)現(xiàn)過(guò)程；

步驟4)：同時(shí)，UE1收到D2D服務(wù)器對(duì)發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求做出的響應(yīng)后，則UE1配置完相應(yīng)的接口后，給D2D服務(wù)器回一個(gè)響應(yīng)，以便通知D2D服務(wù)器發(fā)起者UE1已配置完相應(yīng)的接口，D2D服務(wù)器則向發(fā)起者UE1提供可用于進(jìn)行D2D通信的UE列表；

步驟5)：UE1接收D2D服務(wù)器提供可用于進(jìn)行D2D通信的UE列表后，根據(jù)D2D服務(wù)器提供的可用于D2D通信的UE列表中選擇其相應(yīng)的UE2進(jìn)行配對(duì)，并配置虛擬交換機(jī)；

步驟6)：選擇相應(yīng)的UE2后，通知eNB，并由eNB通知相應(yīng)的UE2，UE2可答應(yīng)UE1的請(qǐng)求也可拒絕，當(dāng)答應(yīng)UE1的請(qǐng)求后，并配置其虛擬交換機(jī)，并通知eNB已同意UE1的請(qǐng)求，并由公用的D2D服務(wù)器請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)端給U1和U2分配頻譜資源，如果拒絕UE1的請(qǐng)求后，則返回通知eNB已拒絕UE1的請(qǐng)求，并執(zhí)行拒絕相應(yīng)的流程；

步驟7)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)端分配給UE1和UE2分配資源后，由移動(dòng)終端中的SDN本地控制器控制虛擬交換機(jī)選擇相應(yīng)的接口，同時(shí)控制資源映射器對(duì)進(jìn)行D2D通信的資源進(jìn)行映射，然后兩個(gè)D2D用戶進(jìn)行相互通信。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降低D2D信令開銷與頻譜資源干擾的通信方法，其特征在于，所述步驟5)中eNB需在系統(tǒng)信息塊SIB-19中時(shí)刻更新UE1周圍的UE組成的UE列表，此列表與D2D服務(wù)器進(jìn)行核對(duì)，查詢是否可用于D2D通信的UE，由D2D服務(wù)器進(jìn)行篩選。