一种蜂窝用户分簇通信方法、系统及eNodeB、终端与流程

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种蜂窝用户分簇通信方法、系统及enodeb、终端。

背景技术：

随着移动互联网与物联网的发展，各种新型移动数据业务不断涌现，对移动通信网络技术提出了新的性能需求。如车联网业务要求移动通信网络需要支持相距较近的移动用户之间的低时延快速响应与通信，同时车联网用户移动速度快，运动区域广，对网络覆盖能力与通信可靠性又提出了巨大的挑战。基于蜂窝通信的传统移动通信网络，如第4代移动通信系统lte-a(longtermevolutionadvanced，长期演进技术升级版)系统包括核心网与无线接入网两个层面，其中在无线接入网侧主要依靠enodeb(evolvednodeb,演进型基站)作为蜂窝通信的基本节点。用户通过接入各个enodeb小区建立无线连接并与核心网建立承载，实现用户间的移动通信服务。基于enodeb的蜂窝式的组网结构实现了小区级频谱资源复用，提升了频谱资源利用效率，但是要求用户间通信必须经由enodeb完成接入与数据转发，特别是当大量用户同时发起业务请求时，系统调度周期增大，难以满足低时延应用对用户间通信传输时延的要求，且在小区边缘等弱覆盖区域，难以保证用户间的可靠通信。因此，针对低时延应用等新型移动互联网应用的业务特点，研究如何基于蜂窝网络，实现资源有效分配、提高资源利用效率，降低用户间通信时延，提高通信可靠性是移动通信网络需要解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种蜂窝用户分簇通信方法、系统及enodeb、终端。

根据本发明的一个方面，提供一种蜂窝用户分簇通信方法,包括：enodeb根据用户终端的位置分布关系建立至少一个簇，确定属于所述簇的簇头终端和簇成员终端；所述enodeb向所述簇头终端分配簇id以及簇信道资源；所述簇头终端接收到在所述簇成员终端之间建立d2d连接的请求，向所述d2d连接分配所述簇信道资源，以使所述簇成员终端之间通过所述簇信道资源进行通信。

可选地，所述簇信道资源包括：簇公用信道资源和簇专用信道资源；所述簇头终端向所述d2d连接分配所述簇专用信道资源，以使所述簇成员终端之间通过所述簇专用信道资源进行通信。

可选地，所述簇头终端在所述簇内广播用户状态消息；所述簇成员终端在接收到所述簇头终端的用户状态消息后，使用所述簇公用信道资源发送簇成员广播消息；所述簇头终端将所述簇成员广播消息在所述簇内进行广播；其中，所述簇成员广播消息携带的信息包括：用户标识、业务类型、业务内容。

可选地，所述簇头终端接收到在所述簇成员终端之间建立d2d连接的请求、向所述d2d连接分配所述簇信道资源包括：所述簇成员终端使用所述簇公用信道资源向所述簇头终端发送所述建立d2d连接的请求；其中，所述建立d2d连接的请求携带的信息包括：用户标识、目标用户标识、请求类型；所述簇头终端向所述簇成员终端发送d2d连接建立指示；其中，所述d2d连接建立指示中携带了簇专用信道资源信息。

可选地，在所述簇头终端向所述d2d连接分配所述簇专用信道资源之后包括：所述d2d连接的请求方簇成员终端对所述簇专用信道资源进行检测；所述请求方簇成员终端基于所述簇专用信道资源的信道干扰水平确定是否建立所述d2d连接，并向所述簇头终端发送d2d连接确认消息；所述簇头终端根据所述确认消息更新所述簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平，并周期性地上报簇状态消息，其中，所述簇状态消息携带的信息包括：簇头用户标识、簇头相邻用户、簇专用信道资源信息；其中，所述enodeb根据所述簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平进行簇信道资源的分配、复用。

可选地，用户终端与所述enodeb建立连接并发送业务消息；其中，所述业务消息携带的信息包括：源地址、目标地址、业务类型、业务内容：当基于所述业务消息判断所述用户终端存在建立终端之间直接通信的需求时，则所述enodeb向所述用户终端发送通知消息，以使所述用户终端使用指定的频率资源发送用户状态消息并监听其它用户终端发送的用户状态消息；其中，所述其它用户终端包括：簇头终端、簇成员终端。

可选地，所述用户终端使用指定的频率资源发送用户状态消息并监听其它用户终端发送的用户状态消息包括：当所述用户终端判断没有其它用户终端发送用户状态消息、或者其它用户发送用户状态消息的信号强度低于预设的第一门限时，则使用所述指定的频率资源发送用户状态消息；其中，所述用户状态消息携带的信息包括：用户标识、簇id、簇头标识、簇公用信道资源号。

可选地，当所述用户终端判断监听到的其它用户终端发送用户状态消息的信号强度大于预设的第二门限时，则判定该其它用户终端为相邻用户并记录相邻用户的用户标识。

可选地，当所述用户终端判断发送用户状态消息的其它用户终端为所述簇头终端、且所述用户终端未属于任何簇时，则所述用户终端加入所述簇头终端所在的簇，并发送更新后的用户状态消息。

可选地，所述簇成员终端使用指定的频率资源发送用户状态消息并监听其它用户终端发送的用户状态消息；当所述簇成员终端判断发送用户状态消息的其它用户终端为所述簇头终端、且所述簇成员终端所在簇的簇头终端的信号质量在预设的时长内低于第三门限时，则所述簇成员终端加入所述簇头终端所在的新簇，并发送更新后的用户状态消息。

可选地，当所述用户终端未属于任何簇时，所述用户终端按预设的周期向所述enodeb发送用户测量消息；所述用户测量消息中包含相邻用户的信息；当所述用户终端新加入簇或所述簇成员终端更新簇时，所述用户终端或所述簇成员终端即时向enodeb发送用户测量消息，其中，用户测量消息中包含新加入簇或更新簇的簇头信息；enodeb根据接收到用户测量消息统计用户位置关系与簇分布情况。

根据本发明的另一方面，提供一种enodeb，包括：基站簇管理模块，用于根据用户终端的位置分布关系建立至少一个簇，确定属于所述簇的簇头终端和簇成员终端，向所述簇头终端分配簇id以及簇信道资源；基站发送模块，用于将簇id以及簇信道资源通知给簇头终端；其中，所述簇头终端接收到在所述簇成员终端之间建立d2d连接的请求，向所述d2d连接分配所述簇信道资源，以使所述簇成员终端之间通过所述簇信道资源进行通信。

可选地，所述簇信道资源包括：簇公用信道资源和簇专用信道资源；所述簇头终端向所述d2d连接分配所述簇专用信道资源，以使所述簇成员终端之间通过所述簇专用信道资源进行通信；所述enodeb，包括：基站接收模块，用于接收所述簇头终端周期性上报的簇状态消息，其中，所述簇状态消息携带的信息包括：簇头用户标识、簇头相邻用户、簇专用信道资源信息；所述基站簇管理模块，还用于根据所述簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平进行簇信道资源的分配、复用。

可选地，用户终端与所述enodeb建立连接并发送业务消息；所述基站簇管理模块，还用于在判断所述用户终端存在建立终端之间直接通信的需求时，指定所述用户终端用于发送用户状态消息并监听其它用户终端的频率资源；所述基站发送模块，还用于向所述用户终端发送通知消息，以使所述用户终端使用指定的频率资源发送用户状态消息并监听其它用户终端发送的用户状态消息。

可选地，所述基站接收模块，还用于接收未属于任何簇的所述用户终端按预设的周期向发送的用户测量消息，其中，用户测量消息中包含相邻用户的信息；或者，接收新加入簇的所述用户终端或更新簇的所述簇成员终端发送的用户测量消息，其中，用户测量消息中包含新加入簇或更新簇的簇头信息；所述基站资源管理模块，还用于根据接收到的用户测量消息统计用户位置关系与簇分布情况。

根据本发明的又一方面，提供一种终端,其特征在于，包括：第一接收单元，用于接收在簇成员终端之间建立d2d连接的请求；终端簇管理模块，用于向所述d2d连接分配簇信道资源；第一发送单元，用于向所述簇成员终端发送分配的簇信道资源信息；其中，所述簇成员终端之间通过所述簇信道资源进行通信。

可选地，所述簇信道资源包括：簇公用信道资源和簇专用信道资源；所述终端簇管理模块，用于向所述d2d连接分配所述簇专用信道资源，以使所述簇成员终端之间通过所述簇专用信道资源进行通信。

可选地，所述第一发送单元，用于在所述簇内广播用户状态消息；所述终端还包括：第二接收单元，用于接收簇头终端的用户状态消息；第二发送单元，用于使用所述簇公用信道资源发送簇成员广播消息；其中，所述第一发送单元还用于将所述簇成员广播消息在所述簇内进行广播；所述簇成员广播消息携带的信息包括：用户标识、业务类型、业务内容。

可选地，所述第二发送单元，还用于使用所述簇公用信道资源向所述簇头终端发送所述建立d2d连接的请求；其中，所述建立d2d连接的请求携带的信息包括：用户标识、目标用户标识、请求类型；所述第一发送单元，还用于向所述簇成员终端发送d2d连接建立指示；其中，所述d2d连接建立指示中携带了簇专用信道资源信息。

可选地，第二测量模块，用于对所述簇专用信道资源进行检测，并基于所述簇专用信道资源的信道干扰水平确定是否建立所述d2d连接；其中，所述第二发送单元向所述簇头终端发送携带有所述信道干扰水平的d2d连接确认消息；第一测量模块，用于根据所述确认消息更新所述簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平；其中，所述第一发送单元周期性地向所述enodeb上报簇状态消息，其中，所述簇状态消息携带的信息包括：簇头用户标识、簇头相邻用户、簇专用信道资源信息。

可选地，所述第二发送单元，还用于与所述enodeb建立连接并发送业务消息，并使用所述enodeb指定的频率资源发送用户状态消息；所述第二接收单元，还用于使用所述enodeb指定的频率资源监听其它用户终端发送的用户状态消息；其中，所述业务消息携带的信息包括：源地址、目标地址、业务类型、业务内容；所述其它用户终端包括：簇头终端、簇成员终端。

可选地，所述第二发送单元，还用于当判断没有其它用户终端发送用户状态消息、或者其它用户发送用户状态消息的信号强度低于预设的第一门限时，则使用所述指定的频率资源发送用户状态消息；其中，所述用户状态消息携带的信息包括：用户标识、簇id、簇头标识、簇公用信道资源号。

可选地，所述第二接收单元，还用于当判断监听到的其它用户终端发送用户状态消息的信号强度大于预设的第二门限时，则判定该其它用户终端为相邻用户并记录相邻用户的用户标识。

可选地，所述第二发送单元，还用于在加入簇或进行更新簇后，发送更新后的用户状态消息；其中，当判断发送用户状态消息的其它用户终端为所述簇头终端、且此终端未属于任何簇时，则此终端加入所述簇头终端所在的簇；或者，此终端为簇成员终端，在判断发送用户状态消息的其它用户终端为所述簇头终端、且此终端所在簇的簇头终端的信号质量在预设的时长内低于第三门限时，则此终端加入所述簇头终端所在的新簇。

可选地，所述第二发送单元，还用于当此终端未属于任何簇时，按预设的周期向所述enodeb发送用户测量消息；其中，所述用户测量消息中包含相邻用户的信息；或者，当此终端新加入簇或更新簇时，即时向enodeb发送用户测量消息，其中，用户测量消息中包含新加入簇或更新簇的簇头信息。

根据本发明的再一方面，提供一种蜂窝用户分簇通信系统，包括：如上所述的enodeb、如上所述的终端。

本发明的蜂窝用户分簇通信方法、系统及enodeb、终端，通过将小区内的低时延、高可靠应用的用户终端按位置划分为多个用户簇，按簇分配资源，簇头提供簇内信息汇聚广播并且实现簇内用户直接通信，可实现蜂窝网络位置邻近用户的相互发现与自主分簇、簇内用户信息快速广播与设备到设备直接通信，解决现有蜂窝网络需由enodeb完成接入与数据转发产生的传输时延高、弱覆盖区域用户通信可靠性差的问题，同时提高资源利用效率，改善网络性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为根据本发明的蜂窝用户分簇通信方法的一个实施例的流程图；

图2为根据本发明的蜂窝用户分簇通信方法的另一个实施例的流程示意图；

图3为根据本发明的蜂窝用户分簇通信系统的一个实施例的模块组成示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下文中的“第一”、“第二”等仅为描述上相区别，并没有其它特殊的含义。

图1为根据本发明的蜂窝用户分簇通信方法的一个实施例的流程图，如图1所示：

步骤101，enodeb根据用户终端的位置分布关系建立至少一个簇，确定属于簇的簇头终端和簇成员终端。

步骤102，enodeb向簇头终端分配簇id以及簇信道资源。

步骤103，簇头终端接收到在簇成员终端之间建立d2d连接的请求，向d2d连接分配簇信道资源，以使簇成员终端之间通过簇信道资源进行通信。

簇信道资源包括：簇公用信道资源和簇专用信道资源。簇头终端在簇内广播用户状态消息，簇成员终端在接收到簇头终端的用户状态消息后，使用簇公用信道资源发送簇成员广播消息，簇头终端将簇成员广播消息在簇内进行广播，簇成员广播消息携带的信息包括：用户标识、业务类型、业务内容等。

簇成员终端使用簇公用信道资源向簇头终端发送建立d2d连接的请求，簇头终端向簇成员终端发送d2d连接建立指示，在d2d连接建立指示中携带了簇专用信道资源信息。d2d连接的请求方簇成员终端对簇专用信道资源进行检测，请求方簇成员终端基于簇专用信道资源的信道干扰水平确定是否建立d2d连接，并向簇头终端发送d2d连接确认消息。

簇头终端根据确认消息更新簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平，并周期性地上报簇状态消息，簇状态消息携带的信息包括：簇头用户标识、簇头相邻用户、簇专用信道资源信息。enodeb根据簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平进行簇信道资源的分配、复用。

上述实施例中的蜂窝用户分簇通信方法，可针对低时延、高可靠通信业务的时延要求高、移动范围广、应用区域化的特点，通过将小区内的低时延、高可靠应用用户按位置划分为多个用户簇，按簇分配资源，簇头提供簇内信息汇聚广播并且实现簇内用户直接通信，满足业务对通信时延、可靠性等传输特性的要求，同时提高资源利用效率，改善网络性能。

图2为根据本发明的蜂窝用户分簇通信方法的另一个实施例的流程示意图，如图2所示：

步骤201、202、203，用户终端发起连接请求，建立与enodeb的连接，向enodeb发送业务消息。

步骤204，核心网网关(servinggateway)对业务消息数据包进行解析，判断当前用户为低时延业务用户，或通过解析数据包ip地址，判断当前用户数据包的源端与目的端在同一个enodeb范围内，则确定当前用户存在用户间直接通信需求。

步骤205，核心网网关将解析的结果反馈给enodeb。

步骤206、207、208，enodeb通过物理下行链路共享信道pdsch通知用户终端通过指定的频率资源发送用户状态消息、并监听其它用户终端发送的用户状态消息。

步骤209、210、211，用户终端使用指定的频率资源发送用户状态消息并监听其它用户终端发送的用户状态消息。

用户终端采取csma-cd机制竞争占用频率资源发送用户状态消息。用户终端发送用户状态消息时采取默认功率，保证其它用户终端监听到的用户状态消息信号强度与路径损耗相关。当用户终端户发现无其它用户终端发送或其它用户终端发送的信号强度低于某一预设门限值时判定当前资源为空闲，则用户占用该资源发送用户状态消息，其它用户对该资源进行监听。

当监听到其它用户终端发送的信号强度大于或等于某一预设门限值时判定当前资源为忙，则用户随机延迟一定时间后重新尝试在该频率资源处发送用户状态消息。用户状态消息包括：用户标识、簇id、簇头标识、簇公用信道资源号(仅当用户为簇头用户时有效)等。用户状态消息的格式以及内容见下表1所示。

表1-用户状态消息的内容信息表

步骤212、213、241，用户终端向enodeb发送用户测量消息。当用户终端未属于任何簇时，用户终端按规定周期向enodeb发送用户测量消息，用户测量消息中包含该用户终端的若干个最近相邻用户信息。

步骤215，enodeb根据用户终端的能力以及位置关系建立簇并确定簇头。enodeb根据接收到的各个用户终端的用户测量消息，统计用户位置关系与簇分布情况。具体用户位置关系与簇分布实施例如下所示，用户位置关系的矩阵如下：

rii＝0，if用户i为非簇头；

rii＝1，if用户i为簇头；

rij＝1，i≠j，if用户i与用户j为相邻用户；

rij＝0，i≠j，if用户i与用户j为不相邻用户；

rij＝2，i≠j，if用户i为簇头且用户j为簇内用户。

enodeb根据用户终端位置关系与簇分布情况，确定簇头，向簇头终端分配簇id与簇资源配置(按照簇可能的大小)。簇资源配置包括了簇公用信道资源与簇专用信道资源。簇公用信道资源由簇内各用户终端通过竞争方式占用，其中簇头终端具有最高优先级。簇专用信道资源由簇头终端根据簇内用户请求进行分配。具体的簇头确定方法的示例的伪代码如下所示：

具备设备能力且相邻用户数量较多。

假设ue1为enodeb已知的用户：

作为簇头期间，簇成员维持在一定数量的时间高于某规定门限。当数量不高于门限的时间超时后，enodeb通知簇头并收回簇资源。

假设uek为簇头，num为簇成员最小规定数量门限；

settimeractive；

}

while(timer＝＝active){

settimerinactive；

break；

}

timer--；

if(timer<＝0{

enodeb通知簇头失效并回收簇资源；

break；

}

步骤216，enodeb向簇头终端分配簇id以及簇信道资源。

步骤217，簇头终端在规定的频率资源位置广播簇头终端的用户状态消息。

步骤218、219，用户终端统计在规定时间段内监听到的其它用户终端发送的用户状态消息。如果监听到的其它用户终端的信号强度大于约定的某一门限，则判定为该用户的相邻用户，记录相邻用户终端的用户标识。

如果用户监听到的其它用户终端为簇头，且当前用户终端未属于任何簇或当前用户终端所在簇的簇头信号质量在规定时间内始终低于某一规定门限，则用户加入新簇，更新用户状态消息。

步骤220，当用户终端加入簇或更新簇时，用户终端即时向enodeb发送用户测量消息，用户测量消息中包含该用户加入簇的簇头信息。用户测量消息的格式和内容如下表2所示。

表2－用户测量消息的内容信息表

步骤220，加入簇的用户终端根据接收到的簇头用户状态消息，在指定的簇公用信道资源处按需发送两类消息，其中一类消息为用户簇广播消息。

步骤221，簇头终端将接收到的用户簇广播消息进行簇内转发广播。

步骤222，加入簇的用户终端根据接收到的簇头用户状态消息，在指定的簇公用信道资源发送设备到设备的连接请求，即d2d连接请求，用于进行设备到设备的通信。主动发起d2d连接请求的簇成员终端根据接收到的用户状态消息，判定目标用户为同簇用户，则向簇头终端发送用户d2d请求。

步骤223、224，簇头终端收到用户d2d请求后，向d2d双方用户终端发送d2d建立指示，d2d建立指示包括了簇专用信道资源信息。

步骤225、226，主动发起d2d连接请求的簇成员终端在指定的簇专用信道资源上进行信道测量，根据信道受干扰水平选择是否与目标用户建立d2d通信，并向簇头终端发送确认消息。

步骤227，簇头终端根据确认消息，更新簇内专用信道资源占用情况与信道干扰水平。

步骤228，簇头终端按规定周期将簇状态消息上报给enodeb，簇状态消息的格式和内容如下表3所示：

表3－簇状态消息的内容信息表

步骤229，enodeb根据接收到的簇资源占用情况以及受干扰水平，更新可用簇资源列表，并根据簇头数量、簇可能规模、簇资源占用情况，将可用资源分配给不同簇，并按照干扰水平，将未受干扰的同一可用资源复用给相距较远的不同簇。

上述实施例提供的蜂窝用户分簇通信方法，通过将小区内的低时延、高可靠应用的用户终端按位置划分为多个用户簇，按簇分配资源，簇头提供簇内信息汇聚广播并且实现簇内用户终端的直接通信，可实现蜂窝网络位置邻近用户的相互发现与自主分簇、簇内用户信息快速广播与设备到设备直接通信，满足业务对通信时延、可靠性等传输特性的要求，同时提高资源利用效率，改善网络性能。

在一个实施例中，如图3所示，本发明提供一种蜂窝用户分簇通信系统，包括enodeb装置31和用户终端，用户终端根据设备能力可分为簇头终端、一般用户终端即簇成员终端。enodeb装置31包括：基站接收模块311、基站发送模块312、基站簇管理模块313和基站缓存模块314。

基站簇管理模块313根据用户终端的位置分布关系建立至少一个簇，确定属于簇的簇头终端和簇成员终端，向簇头终端分配簇id以及簇信道资源。基站发送模块312将簇id以及簇信道资源通知给簇头终端。簇头终端32接收到在簇成员终端33、34之间建立d2d连接的请求，向d2d连接分配簇信道资源，以使簇成员终端33、34之间通过簇信道资源进行通信。

簇信道资源包括：簇公用信道资源和簇专用信道资源。簇头终端32向d2d连接分配簇专用信道资源，以使簇成员终端33、34之间通过簇专用信道资源进行通信。基站接收模块311接收簇头终端32周期性上报的簇状态消息，簇状态消息携带的信息包括：簇头用户标识、簇头相邻用户、簇专用信道资源信息等。

基站簇管理模块313根据簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平进行簇信道资源的分配、复用。基站簇管理模块313根据簇头终端上报的簇状态消息更新可用簇资源，并根据簇头数量、簇可能规模、簇资源占用情况，将可用资源分配给不同簇，按照干扰水平将未受干扰的同一可用资源复用给相距较远的不同簇。

用户终端与enodeb31建立连接并发送业务消息，基站簇管理模块313在判断用户终端存在建立终端之间直接通信的需求时，指定用户终端用于发送用户状态消息并监听其它用户终端的频率资源，根据用户业务类型通知用户终端在指定资源处监听并广播用户状态消息。基站发送模块312向用户终端发送通知消息，以使用户终端使用指定的频率资源发送用户状态消息并监听其它用户终端发送的用户状态消息。

基站接收模块311接收未属于任何簇的用户终端按预设的周期向发送的用户测量消息，用户测量消息中包含相邻用户的信息；或者，接收新加入簇的用户终端或更新簇的簇成员终端发送的用户测量消息，其中，用户测量消息中包含新加入簇或更新簇的簇头信息等。基站资源管理模块313根据接收到的用户测量消息统计用户位置关系与簇分布情况。基站缓存模块314用于缓存用户位置关系、簇分布统计信息以及簇资源使用情况等信息。

在一个实施例中，用户终端32为簇头终端、用户终端33、34为一般用户终端即簇成员终端。用户终端32包括：第一发送单元321、终端簇管理模块322、第一接收单元323、第一测量模块324和第一缓存模块325。用户终端33包括：第二接收单元331、第二发送单元332、第二测量模块333和第二缓存模块334。用户终端34包括：第二接收单元341、第二发送单元342、第二测量模块343和第二缓存模块344。

用户终端33、34中的模块功能相同，本发明提供的终端包括用户终端32和用户终端33的所有功能模块，在使用中通过开启所需的不同功能模块，分别实现簇头终端、簇成员终端的功能。下面以用户终端32、33进行说明。

第一接收单元323接收在簇成员终端之间建立d2d连接的请求。终端簇管理模块322向d2d连接分配簇信道资源。第一发送单元321向簇成员终端发送分配的簇信道资源信息，簇成员终端之间通过簇信道资源进行通信。

簇信道资源包括：簇公用信道资源和簇专用信道资源。终端簇管理模块322向d2d连接分配簇专用信道资源，以使簇成员终端之间通过簇专用信道资源进行通信。第一发送单元321在簇内广播用户状态消息，第二接收单元331接收簇头终端的用户状态消息，第二发送单元332使用簇公用信道资源发送簇成员广播消息，第一发送单元321将簇成员广播消息在簇内进行广播，簇成员广播消息携带的信息包括：用户标识、业务类型、业务内容等。

第二发送单元332使用簇公用信道资源向簇头终端发送建立d2d连接的请求，建立d2d连接的请求携带的信息包括：用户标识、目标用户标识、请求类型等。第一发送单元321向簇成员终端发送d2d连接建立指示，d2d连接建立指示中携带了簇专用信道资源信息。

第二测量模块333对簇专用信道资源进行检测，并基于簇专用信道资源的信道干扰水平确定是否建立d2d连接。第二发送单元332向簇头终端发送携带有信道干扰水平的d2d连接确认消息，第一测量模块324根据确认消息更新簇专用信道资源占用情况与信道干扰水平，第一发送单元321周期性地向enodeb上报簇状态消息，簇状态消息携带的信息包括：簇头用户标识、簇头相邻用户、簇专用信道资源信息等。

第二发送单元332与enodeb建立连接并发送业务消息，并使用enodeb指定的频率资源发送用户状态消息。第二接收单元331使用enodeb指定的频率资源监听其它用户终端发送的用户状态消息，业务消息携带的信息包括：源地址、目标地址、业务类型、业务内容等，其它用户终端包括：簇头终端、簇成员终端。

第二发送单元332当判断没有其它用户终端发送用户状态消息、或者其它用户发送用户状态消息的信号强度低于预设的第一门限时，则使用指定的频率资源发送用户状态消息，用户状态消息携带的信息包括：用户标识、簇id、簇头标识、簇公用信道资源号等。第二接收单元331当判断监听到的其它用户终端发送用户状态消息的信号强度大于预设的第二门限时，则判定该其它用户终端为相邻用户并记录相邻用户的用户标识。

第二发送单元332在加入簇或进行更新簇后，发送更新后的用户状态消息。当判断发送用户状态消息的其它用户终端为簇头终端、且用户终端33未属于任何簇时，则用户终端33加入簇头终端所在的簇。或者，用户终端33为簇成员终端，在判断发送用户状态消息的其它用户终端为簇头终端、且用户终端33所在簇的簇头终端的信号质量在预设的时长内低于第三门限时，则用户终端33加入簇头终端所在的新簇。

当用户终端33未属于任何簇时，第二发送单元332按预设的周期向enodeb发送用户测量消息，用户测量消息中包含相邻用户的信息；或者，当用户终端33新加入簇或更新簇时，即时向enodeb发送用户测量消息，用户测量消息中包含新加入簇或更新簇的簇头信息。

第二缓存模块334缓存用户终端33发现的各个相邻用户设备信息、簇信息、所分配的簇专用信道测量信息等。第一缓存模块325还可以缓存簇信息以及簇内专用信道资源占用与信道干扰水平信息等。

上述实施例提供的蜂窝用户分簇通信方法、系统及enodeb、终端，针对新型移动互联网应用如车联网存在的低时延、应用区域化、移动范围广、可靠性要求高的通信需求，通过将小区内的低时延、高可靠应用的用户终端按位置划分为多个用户簇，按簇分配资源，簇头提供簇内信息汇聚广播并且实现簇内用户直接通信，可实现蜂窝网络位置邻近用户的相互发现与自主分簇、簇内用户信息快速广播与设备到设备直接通信，解决现有蜂窝网络需由enodeb完成接入与数据转发产生的传输时延高、弱覆盖区域用户通信可靠性差的问题，并满足业务对通信时延、可靠性等传输特性的要求，同时提高资源利用效率，改善网络性能。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。