专利名称：在蜂窝网络中实现d2d数据传输的方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤指一种在蜂窝网络中实现设备到设备通信(Device to Device Communication, D2D)数据传输的方法、装置及系统。
背景技术：
设备到设备通信(Device to Device Communication, D2D)是指用户设备之间不需要基础设施而直接进行通信，现有技术中的D2D采用蓝牙、无线保真(Wireless Fidelity, WIFI)等技术。现有的蜂窝网络是不支持D2D的，用户设备之间进行通信必须通过基站转发数据。如果能够在蜂窝网络中实现D2D，就可以实现距离较近的用户设备发现对方并直接与对方进行数据传输，从而可以节省空口和核心网络资源，并可以提供新业务， 如对战游戏、近距离广播、机器到机器通信(Machine to Machine Communication, M2M)等等。因此，如何在蜂窝网络中实现D2D成为研究的热点。
目前大多数研究成果都集中在实现D2D资源分配的算法等学术理论研究上，而在实际的蜂窝网络中，特别是在长期演进(Long Term Evolution, LTE)网络中实现D2D资源分配和数据传输的相关信令研究并不多，也就是说目前缺少在蜂窝网络中实现D2D资源分配和数据传输的方法。发明内容
本发明实施例提供一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的方法，用以解决在蜂窝网络中实现D2D资源分配和数据传输的问题。
本发明实施例提供了一种在蜂窝网络中实现D2D资源分配的方法，包括
基站接收第一用户设备UE发送的数据传输请求；其中，所述第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；
根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源， 并将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE。
本发明实施例还提供了一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的方法，包括
第一用户设备UE向基站发送数据传输请求，其中，所述第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；
第一UE和第二 UE接收基站返回的无线资源分配 结果，其中，基站根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源；
第一 UE使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
本发明实施例提供了一种在蜂窝网络中实现D2D资源分配的装置，包括
第一接收单元，用于接收第一用户设备UE发送的数据传输请求；其中，第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；
资源分配单元，用于根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源；
第一发送单元，用于将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE。
本发明实施例提供了一种基站，包括上述在蜂窝网络中实现D2D资源分配的装置。
本发明实施例提供了一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，包括
第二发送单元，用于向基站发送数据传输请求，其中，自身所在的第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；
第二接收单元，用于接收基站根据接收到的第二发送单元发送的数据传输请求返回的无线资源分配结果，其中，无线资源分配结果包括基站根据接收到的所述数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配的无线资源；
数据传输单元，用于使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据。
本发明实施例提供了另一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，包括
第三接收单元，用于接收基站根据接收到的第一用户设备UE发送的数据传输请求返回的无线资源分配结果，其中，自身所在的第二UE与第一 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；无线资源分配结果包括基站为第二 UE与第一 UE之间的数据传输分配的无线资源；
数据接收单元，用于使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
本发明实施例提供了一种用户设备，包括至少一个上述在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置。
本发明实施例提供了一种通信系统，包括至少一个上述基站和至少两个上述用户设备；
其中，作为数据传输方的用户设备中至少包括第二发送单元、第二接收单元和数据传输单元的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，作为数据接收方的用户设备中至少包括第三接收单元、数据接收单元的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置。。
本发明有益效果如下
本发明实施例提供了在蜂窝网络中实现D2D资源分配和数据传输的方法，在第一 UE和第二 UE建立D2D连接后，第一 UE向基站发送数据传输请求，基站接收数据传输请求后，为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源，并将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE,第一 UE和第二 UE接收基站返回的无线资源分配结果，第一 UE使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据，至此完成了在蜂窝网络中实现D2D资源分配和数据传输。由于是基站进行资源分配， 这就便于对网络资源进行控制、管理和计费，并能实时监控网络状况，为用户提供更好的服务质量。在基站为第一 UE和第二 UE分配完资源后，第一 UE和第二 UE使用基站分配的资源进行数据传输，这也就实现了在蜂窝网络中D2D进行数据传输。
图1为本发明实施例中D2D资源分配的方法流程图2为本发明实施例中D2D资源分配和数据传输信令交互示意图3为本发明实施例中D2D数据传输的方法流程图4为本发明实施例中时分双工和频分双工之间的保护频带的结构示意图5为本发明优选的实施例中D2D资源分配和数据传输的方法流程图6为本发明实施例中D2D资源分配的装置的结构图7为本发明实施例中D2D数据传输的装置的结构图8为本发明实施例中另一种D2D数据传输的装置的结构图。
具体实施方式
针对解决在蜂窝网络中实现D2D资源分配和数据传输的问题，本发明实施例提供了一种在蜂窝网络中实现D2D资源分配的方法，本发明方法的流程如图1所示，图2为执行图1中的各步骤时使用的信道和信令，具体的执行步骤如下
步骤Sll :基站接收第一用户设备(User Equipment, UE)发送的数据传输请求。
在执行上述步骤之前，第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信(Device to Device Communication, D2D)连接。当第一 UE和第二 UE之间需要传输数据时，首先由数据传输方向基站发送数据传输请求，基站接收数据传输方发送的数据传输请求。在实际应用中，既可以以第一 UE作为数据传输方，第二 UE为数据接收方，当然，也可以以第二 UE作为数据传输方，第一 UE作为数据接收方。以下的描述中以第一 UE作为数据传输方，第二 UE 作为数据接收方为例进行说明。
具体的，上述基站接收第一 UE发送的数据传输请求，具体包括基站接收第一 UE 通过物理上行共享信道发送的缓存状态报告控制信令，其中，缓存状态报告控制信令中携带有数据请求信息。
根据LTE(Long Term Evolution,长期演进)协议的规定,第一 UE向基站(eNodB) 发起缓存状态报告(Buffer Status Report，BSR)控制信令，该信令可以在物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)中发送。当没有上行资源 I3USCH 发送 BSR 控制信令时，第一 UE首先向基站发送调度请求(Scheduling Request, SR)控制信令，该信令可以通过物理上行控制信道(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)发送,基站在收到SR控制信令后，为第一 UE分配少量的上行资源，即分配少量的PUSCH来发送BSR控制信令。
步骤S12 :根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源。
在LTE系统中，基站在进行资源分配时通常考虑各个无线链路的信道质量。
具体的，上述基站根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源，包括基站监控接收第一 UE和第二 UE通过物理上行控制信道发送的二者之间信道的信道质量指示信息；根据接收到的信道质量指示信息判断第一 UE和第二 UE之间的无线资源信道质量，并根据判断出的无线资源信道质量为第一 UE和第二 UE分配无线资源。
在蜂窝网络中实现D2D进行资源分配时，基站可以通过第一 UE和第二 UE周期性或非周期性向基站上报的信道质量指示信息(Channel Quality Indicator,CQI)来获知两者之间的信道状况。由于第一 UE和第二 UE已经建立了 D2D连接，所以第一 UE和第二 UE会定期向基站上报与对端之间信道的信道质量指示信息。该CQI可以通过PUCCH发送。在这里第一 UE/第二 UE具备根据第二 UE/第一 UE发出的上行导频信号(Sounding Reference Signal, SRS)进行信道估计的能力。现有技术中的LTE基站具备该能力，LTE用户设备不具备该能力。
步骤S13 :将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE。
具体的，上述将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE，可以有以下几种方式
第一种基站通过物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)将携带第一 UE标识信息的第一无线资源分配信令发送给第一 UE，以及将携带第二 UE标识信息的第二无线资源分配信令发送给第二 UE。
由于在LTE系统中，基站在给用户设备发送信令时，都会携带该用户设备的无线网络临时标识(C-RNTI)，所以用户设备在接收到的基站发送的各种信令中可以盲检测携带自己的C-RNTI的信令。
基站将携带第一 UE的C-RNTI的第一无线资源分配信令和携带第二 UE的C-RNTI 的第二无线资源分配信令分别发送给第一 UE和第二 UE，然后，第一 UE和第二 UE只需盲检测携带有自身的C-RNTI的信令即可，其中，C-RNTI作为标识信息。此方法不增加UE盲检测的次数。
第二种基站通过物理下行控制信道将携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令发送给第一 UE。
基站将携带第一UE的 C-RNTI 和下行控制信息(Downlink Control Information, DCI)格式的第三无线资源分配信令发送给第一 UE，其中，DCI格式作为无线资源调度标识。 然后第一 UE和第二 UE可以同时盲检测携带有第一 UE的C-RNTI和DCI格式的第三无线资源分配信令，即可以获得基站分配的无线资源。
在这里第二 UE可以盲检测基站发送的含有第一 UE标识信息的信令，第二 UE是在与第一 UE建立D2D连接时 获得第一 UE标识信息的。这种情况下可能会出现错误，因为基站会发送给第一 UE很多的信令，第二 UE有可能将基站发送给第一 UE的不是为了分配资源的信令当做无线资源分配信令，例如，在步骤Sll中基站应答第一 UE发送的请求调度资源的BSR控制信令，是为了给第一 UE分配资源发送BSR控制信令的，而不是为了给第一UE用于向第二 UE传输数据的。为了避免上述错误的发生，可以利用DCI格式中的Flag forformatO/formatIA differentiation字段标识来标识基站发送的信令是否是为D2D连接分配无线资源来用于与第二 UE传输数据的。
第三种基站通过物理下行控制信道将携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令发送给第二 UE。
基站将携带第二UE的 C-RNTI 和下行控制信息(Downlink Control Information, DCI)格式的第四无线资源分配信令发送给第二 UE，其中DCI格式作为无线资源调度标识。 然后第一 UE和第二 UE可以同时盲检测携带有第二 UE的C-RNTI和DCI格式的第四无线资源分配信令，即可以获得基站分配的无线资源。
在这里第一 UE可以盲检测基站发送的含有第二 UE标识信息的信令,第一 UE是在与第二 UE建立D2D连接时获得第二 UE标识信息的。在第四无线资源分配信令中携带无线资源调度标识的原因与第二种情况是一样的，不再赘述。
上述两种方式不会增加信令开销，但需要增加UE的盲检测次数。在实际情况中， UE只需要检测信令中对应的DCI Format,因此，UE需要增加的盲检测次数并不会很大。
图2中仅示出第一种方式中使用的信道和信令，第二种方式和第三种方式中使用的信道和信令的情况未示出。
较优的，上述步骤S13之后，还包括
步骤S14 :基站接收第二 UE接收到第一 UE使用基站分配的无线资源传输的数据后返回的数据接收结果，根据接收到的数据接收结果确定是否为第一 UE与第二 UE之间重新传输数据保留分配的无线资源。
当第二 UE在接收第一 UE传输的数据时，有可能接收成功，也有可能接收失败，因此第二 UE需要向基站返回数据接收结果。
具体的，上述基站接收第二 UE接收到第一 UE使用基站分配的无线资源传输的数据后返回的数据接收结果，具体包括基站接收第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者基站接收第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
第二 UE可以在发送给基站的数据接收反馈信令中携带ACK/NACK信息，当数据接收反馈信令中携带的是NACK时，基站可以为第一 UE与第二 UE之间重新传输数据保留先前分配的无线资源；当数据接收反馈信令中携带的是ACK时，基站就不用为它们预留先前分配的无线资源了。
本发明实施例提供了一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的方法，流程如图3所示，图2所示为执行图3中的各步骤时使用的信道和信令，执行步骤如下
步骤S21 :第一 UE向基站发送数据传输请求。在执行上述步骤之前，第一 UE与第二 UE之间已建立D2D连接。
具体的，上述第一 UE向基站发送数据传输请求，具体包括第一 UE通过物理上行共享信道向基站发送缓存状态报告控制信令。
根据LTE协议的规定，第一 UE向基站发起BSR控制信令，该信令可以在PUSCH中发送。当没有上行资源PUSCH发送BSR控制信令时，第一 UE首先向基站发送SR控制信令， 该信令可以通过PUCCH发送，基站在收到SR控制信令后，为第一 UE分配少量的上行资源， 即分配少量的PUSCH来发送BSR控制信令。
步骤S22 :第一 UE和第二 UE接收基站返回的无线资源分配结果，其中，基站根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源。
具体的，上述第一 UE和第二 UE接收基站返回的无线资源分配结果，针对步骤S13 中基站的三种发送方式，第一 UE和第二 UE接收也有三种方式，具体包括
第一种第一 UE盲检测携带自身标识信息的第一无线资源分配信令，以及第二 UE 盲检测携带有自身标识信息的第二无线资源分配信令。
第一 UE和第二 UE只需盲检测具有自身C-RNTI的信令即可。此方法不增加UE盲检测的次数，但与传统的LTE网络资源分配方式相比会增加信令开销。
第二种第一 UE盲检测携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令；其中，第一 UE和第二 UE在建立D2D连接时获得对端标识信息。
第一 UE和第二 UE可以同时盲检测携带有第二 UE的C-RNTI和DCI格式的第四无线资源分配信令，既可以获得基站分配的无线资源。
第三种第二 UE盲检测携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令。
第一 UE和第二 UE可以同时盲检测携带有第一 UE的C-RNTI和DCI格式的第三无线资源分配信令，既可以获得基站分配的无线资源。
步骤S23 :第一 UE使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
具体的，上述第一 UE使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据，具体包括第一 UE通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
由于在D2D中，第一 UE和第二 UE进行数据传输时没有上下行的区别。在这里采用PUSCH而不米用物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)进行数据传输，主要考虑尽量减少用户设备实现复杂度和协议修改程度。由于用户设备无法发送下行公共导频信号，否则会与基站的公共导频信道互相干扰，因此选择采用PUSCH进行数据传输。
在这里第二 UE具有解调上行导频信号和数据的能力，现有技术的LTE系统中的基站具备该能力，用户设备不具备该能力。
具体的,上述步骤S23之后,还包括
步骤S24 :第二 UE向第一 UE和基站返回数据接收结果。
当第二 UE接收第一 UE传输的数据时，有可能接收成功，也有可能接收失败，因此第二 UE需要向第一 UE和基站返回数据接收结果。在现有的LTE系统中，对上行数据进行ACK/NACK反馈的信令通过物理混合ARQ指示信道(Physical Hybrid ARQ Indicator Cha nnel,PHICH)发送。考虑到PHICH无法与PUSCH很好的复用，因此采用PUCCH发送。LTE 系统中PUCCH可以承载下行数据的ACK/NACK反馈，但其时频位置与为下行数据进行资源分配指示的HXXH的时频位置相关。另一方面，为D2D数据传输进行资源分配指示的HXXH是在实际数据传输的前一个或多个子帧由基站发送的，因此可能发生承载D2D连接ACK/NACK 信息的PUCCH与承载普通蜂窝连接的ACK/NACK信息的PUCCH的时频位置发生冲突，相互干扰。
为了解决上述的问题，具体的可以采用以下两种方式解决
第一种，第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频向基站发送携带成功ACK/ 失败NACK信息的数据接收反馈信令。
在这里，基站可以专门为D2D预留传输数据接收反馈信令的时频位置，当第二 UE 需要向第一 UE和基站发送携带ACK/NACK信息的数据接收反馈信令，直接通过预留的时频位置发送即可。
第二种，第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带向基站发送携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
利用LTE-A系统中的载波聚合技术,在扩展载波(Extension Carrier)上传输D2D的数据，而在其他载波上传输普通蜂窝网络的数据。这样，就不会出现D2D连接和普通蜂窝网络连接之间PUCCH的冲突问题。如图4所示，一种采用该方法的场景是利用时分双工 (Time Division Duplex,TDD)和频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)之间的保护频带进行D2D数据传输。由于本发明中实现D2D资源分配和数据传输的过程中仅有HXXH 使用下行资源，而载波聚合系统中HXXH在普通TDD载波上进行传输，不在扩展载波上传输。因此，在扩展载波上承载D2D连接只占用上行资源。利用TDD和FDD上行频率之间的保护带宽作为传输D2D连接数据的扩展载波，可以充分利用该空闲资源，且不会对TDD和FDD 普通载波产生干扰。
较优的，上述步骤S24之后，还包括
步骤S25 :第一 UE根据接收到的数据接收结果确定是否重新向第二 UE设备传输数据。
具体的，上述第一 UE根据接收到的数据接收结果确定是否重新向第二 UE设备传输数据，包括第一 UE接收第二 UE通过PUCCH中设定的时频发送的携带成功ACK/失败 NACK信息的数据接收反馈信令；或者接收第二 UE通过PUCCH中频分双工和时分双工之间的保护频带发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
第二 UE可以在发送给基站的数据接收反馈信令中携带ACK/NACK信息，当数据接收反馈信令中携带的是NACK时，第一UE可以使用基站为第一UE与第二UE之间重新传输数据保留先前分配的无线资源，向第二UE传输数据；当数据接收反馈信令中携带的是ACK时， 第一 UE不用使用基站为第一 UE与第二 UE之间重新传输数据保留先前分配的无线资源，向第二 UE传输数据。
下面以一个具体的实施例来说明上述在蜂窝网络中实现D2D资源分配和数据传输的具体过程，如图5所示，执行步骤如下
步骤S31 :第一 UE通过PUCCH向基站发送SR控制信令。
第一 UE与第二 UE建立了 D2D连接后，第一 UE作为数据传输方，第二 UE作为数据接收方，第一 UE要向第 二 UE传输数据，而基站没有上行资源供给第一 UE发送信令时，第一 UE首先向基站发送SR控制信令。
步骤S32 :基站接收到SR控制信令后，为第一 UE分配PUSCH来发送BSR控制信令。
步骤S33 :第一 UE通过基站分配的PUSCH发送BSR控制信令。
步骤S34 :基站接收第一 UE发送的BSR控制信令后，根据第一 UE和第二 UE通过 PUCCH发送的二者之间信道的CQI为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源。
在第一 UE和第二 UE之间建立了 D2D连接后，第一 UE和第二 UE会周期性或非周期性的向基站发送二者之间信道的CQI。
步骤S35 :基站通过HXXH将携带第一 UE的C-RNTI和DCI格式的第三无线资源分配信令发送给第一 UE。
在这里仅以上述步骤S13中提及的三种情况中的第二种情况为例进行说明。
步骤S36 :第一 UE和第二 UE盲检测含有自己的C-RNTI和DCI格式的第三无线资源分配信令。
步骤S37 :第一 UE使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
步骤S38 :第二 UE通过基站为D2D专门预留的PUCCH的时频位置向基站和第一 UE 发送携带ACK/NACK信息的数据接收反馈信令，当第二 UE发送的是携带NACK的数据接收反馈信令时，执行步骤S39 ;当第二 UE发送的是携带ACK的数据接收反馈信令时，执行步骤 S40。
步骤S39 :基站为第一 UE与第二 UE之间重新传输数据保留之前分配的无线资源。
步骤S40 :第一 UE使用基站保留的无线资源向第二 UE重新传输数据，第二 UE使用基站保留的无线资源接收第一 UE传输的数据。
步骤S41 :第二 UE成功接收数据，流程结束。
在这里假设的是第一 UE向第二 UE重新传输数据后，第二 UE可以成功接收，在实际的情况中，如果第二 UE仍然不能成功接收第一 UE传输的数据，可以循环步骤S37至步骤 S39直到第二 UE成功接收第一 UE传输的数据为止。
基于实施例提供的上述在蜂窝网络中实现D2D资源分配的方法，本发明实施例提供一种在蜂窝网络中实现D2D资源分配的装置，可以设置在用于实现D2D资源分配的基站或其他网络设备中，其结构如图6所示，包括
第一接收单元11，用于接收第一用户设备UE发送的数据传输请求；其中，第一 UE 与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接。
资源分配单元12，用于根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源。
第一发送单元13，用于将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE。
具体的，上述第一接收单元11，具体用于接收第一 UE通过物理上行共享信道发送的缓存状态报告控制信令。
具体的，上述资源分配单元12，具体用于监控接收第一 UE和第二 UE通过物理上行控制信道发送的二者之间信道的信道质量指示信息；根据接收到的信道质量指示信息判断第一 UE和第二 UE之间的无线资源信道质量，并根据判断出的无线资源信道质量为第一 UE和第 二 UE分配无线资源。
具体的，上述第一发送单元13，具体用于通过物理下行控制信道将携带第一 UE 标识信息的第一无线资源分配信令发送给第一 UE，以及将携带第二 UE标识信息的第二无线资源分配信令发送给第二 UE ;或者通过物理下行控制信道将携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令发送给第一 UE ;或者通过物理下行控制信道将携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令发送给第二 UE。
较优的，上述在蜂窝网络中实现D2D资源分配的装置，还包括第一确定单元14。
具体的，上述第一接收单元11，还用于接收第二 UE接收到第一 UE使用基站分配的无线资源传输的数据后返回的数据接收结果。
上述第一确定单元14，用于根据接收到的数据接收结果确定是否为第一 UE与第二 UE之间重新传输数据保留分配的无线资源，并根据确定的结果指示资源分配单元保留分配的无线资源。
具体的，上述第一接收单元11，具体用于接收第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者接收第二 UE 通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
基于实施例提供的上述在蜂窝网络中实现D2D数据传输的方法，本发明实施例还提供一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，可以设置在用于实现D2D数据传输的用户设备中，其结构如图7所示，包括
第二发送单元21，用于向基站发送数据传输请求，其中，自身所在的第一 UE与第二UE之间已建立设备到设备通信D2D连接。
第二接收单元22，用于接收基站根据接收到的第二发送单元发送的数据传输请求返回的无线资源分配结果，其中，无线资源分配结果包括基站根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配的无线资源。
数据传输单元23，用于使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据。
具体的，上述第二发送单元21，具体用于通过物理上行共享信道向基站发送缓存状态报告控制信令。
具体的，上述第二接收单元22，具体用于盲检测携带自身所在的第一 UE的标识信息的第一无线资源分配信令；或者盲检测携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令；其中，自身所在第一 UE和第二 UE在建立D2D连接时获得对端标识信息。
具体的，上述数据传输单元23，具体用于通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源向第二 UE传输数据。
较优的，上述第二接收单元22，还用于接收第二 UE在接收所述数据传输单元传输的数据后返回的数据接收结果。
具体的，上述第二接收单元22，具体用于接收第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频发送的携带 成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者接收第二 UE 通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带发送的携带成功ACK/失败 NACK信息的数据接收反馈信令。
较优的，上述在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，还包括第二确定单元24， 用于根据接收到的数据接收结果确定是否重新向第二 UE设备传输数据，并根据确定的结果指示数据传输单元传输数据。
基于实施例提供的上述另一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的方法，本发明实施例还提供另一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，可以设置在用于实现D2D数据传输的用户设备中，其结构如图8所示，包括
第三接收单元31，用于接收基站根据接收到的第一用户设备UE发送的数据传输请求返回的无线资源分配结果，其中，自身所在的第二 UE与第一 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；无线资源分配结果包括基站为自身所在的第二 UE与第一 UE之间的数据传输分配的无线资源。
数据接收单元32，用于使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
具体的，上述第三接收单元31，具体用于盲检测携带有自身标识信息的第二无线资源分配信令；或者盲检测携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令；其中，第一 UE和自身所在的第二 UE在建立D2D连接时获得对端标识信息。
具体的，上述第三接收单元31，具体用于通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
较优的，上述在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，还包括第三发送单元33， 用于向第一 UE和基站返回在接收第一 UE传输的数据后的数据接收结果。
具体的，上述第三发送单元33，具体用于通过物理上行控制信道中设定的时频向基站发送携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带向基站发送携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
当UE中的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置包括如图7所示的各单元时，可以作为第一 UE使用；当UE中的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置包括如图8所示的各单元时，可以作为第二 UE使用。当UE中的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置包括如图7和图8所示的各单元时，既能够可以为第一 UE使用也可以作为第二 UE使用。换言之，UE中可以仅包括如图7所示的装置作为第一 UE，可以仅包括如图8所示的装置第二 UE， 也可以同时包括如图7所示的装置和如图8所示的装置作为第一 UE和/或第二 UE。
基于实施例提供的上述在蜂窝网络中实现D2D资源分配和数据传输的方法，本发明实施例还提供一种通信系统，包括
至少一个上述的基站，和至少两个包括如图7所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置和如图8所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置的用户设备。
至少一个上述的基站，至少一个包括如图7或图8所示的在蜂窝网络中实现D2D 数据传输的装置的用户设备，和至少一个包括如图7所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置和如图8所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置的用户设备。
至少一个上述的基站，至少一个包括如图7所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置的用户设备，和至少一个包括如图8所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置的用户设备。
总之，本实施例中的通信系统包括至少一个上述的基站和至少两个用户设备； 其中，作为数据传输方的用户设备中至少包括如图7所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，作为数据接收方的用户设备中至少包括如图8所示的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种在蜂窝网络中实现D2D资源分配的方法，其特征在于，包括基站接收第一用户设备UE发送的数据传输请求；其中，所述第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源，并将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站接收第一UE发送的数据传输请求， 具体包括基站接收第一 UE通过物理上行共享信道发送的缓存状态报告控制信令。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源，具体包括基站监控接收第一 UE和第二 UE通过物理上行控制信道发送的二者之间信道的信道质量指示信息；根据接收到的信道质量指示信息判断第一 UE和第二 UE之间的无线资源信道质量，并根据判断出的无线资源信道质量为第一 UE和第二 UE分配无线资源。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将无线资源分配结果发送给第一UE和 /或第二 UE，具体包括基站通过物理下行控制信道将携带第一 UE标识信息的第一无线资源分配信令发送给第一 UE，以及将携带第二 UE标识信息的第二无线资源分配信令发送给第二 UE ;或者基站通过物理下行控制信道将携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令发送给第一 UE ;或者基站通过物理下行控制信道将携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令发送给第二 UE。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE之后,还包括基站接收第二 UE接收到第一 UE使用基站分配的无线资源传输的数据后返回的数据接收结果，根据接收到的所述数据接收结果确定是否为第一 UE与第二 UE之间重新传输数据保留分配的所述无线资源。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站接收第二UE接收到第一 UE使用基站分配的无线资源传输的数据后返回的数据接收结果，具体包括基站接收第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频发送的携带成功ACK/失败NACK 信息的数据接收反馈信令；或者基站接收第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
7.—种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的方法，其特征在于，包括第一用户设备UE向基站发送数据传输请求，其中，所述第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；第一 UE和第二 UE接收基站返回的无线资源分配结果，其中，基站根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源；第一 UE使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一UE向基站发送数据传输请求，具体包括第一 UE通过物理上行共享信道向基站发送缓存状态报告控制信令。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一UE和第二 UE接收基站返回的无线资源分配结果，具体包括第一 UE盲检测携带自身标识信息的第一无线资源分配信令，以及第二 UE盲检测携带有自身标识信息的第二无线资源分配信令；或者第一 UE盲检测携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令； 其中，第一 UE和第二 UE在建立D2D连接时获得对端标识信息；或者第二 UE盲检测携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一UE使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据，具体包括第一 UE通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源向第二 UE传输数据，第二 UE 通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二UE使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据之后，还包括第二 UE向第一 UE和基站返回数据接收结果，具体包括第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频向基站发送携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带向基站发送携带成功 ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二UE向第一 UE和基站返回数据接收结果之后，还包括第一 UE根据接收到的数据接收结果确定是否重新向第二 UE设备传输数据。
13.—种在蜂窝网络中实现D2D资源分配的装置，其特征在于，包括第一接收单元，用于接收第一用户设备UE发送的数据传输请求；其中，第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；资源分配单元，用于根据接收到的数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配无线资源；第一发送单元，用于将无线资源分配结果发送给第一 UE和/或第二 UE。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一接收单元，具体用于接收第一 UE通过物理上行共享信道发送的缓存状态报告控制信令。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述资源分配单元，具体用于监控接收第一 UE和第二 UE通过物理上行控制信道发送的二者之间信道的信道质量指示信息；根据接收到的信道质量指示信息判断第一 UE和第二 UE之间的无线资源信道质量，并根据判断出的无线资源信道质量为第一 UE和第二 UE分配无线资源。
16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一发送单元，具体用于通过物理下行控制信道将携带第一 UE标识信息的第一无线资源分配信令发送给第一UE,以及将携带第二 UE标识信息的第二无线资源分配信令发送给第二 UE ;或者通过物理下行控制信道将携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令发送给第一 UE ;或者通过物理下行控制信道将携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令发送给第二 UE。
17.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括第一确定单元；所述第一接收单元，还用于接收第二 UE接收到第一 UE使用基站分配的无线资源传输的数据后返回的数据接收结果；所述第一确定单元，用于根据接收到的所述数据接收结果确定是否为第一 UE与第二 UE之间重新传输数据保留分配的所述无线资源，并根据确定的结果指示所述资源分配单元保留分配的所述无线资源。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一接收单元，具体用于接收第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者接收第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
19.一种基站，其特征在于，包括如权利要求13-18任一所述的在蜂窝网络中实现D2D 资源分配的装置。
20.一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，其特征在于，包括第二发送单元，用于向基站发送数据传输请求，其中，自身所在的第一 UE与第二 UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；第二接收单元，用于接收基站根据接收到的第二发送单元发送的数据传输请求返回的无线资源分配结果，其中，无线资源分配结果包括基站根据接收到的所述数据传输请求为第一 UE与第二 UE之间的数据传输分配的无线资源；数据传输单元，用于使用基站分配的无线资源向第二 UE传输数据。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述第二发送单元，具体用于通过物理上行共享信道向基站发送缓存状态报告控制信令。
22.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述第二接收单元，具体用于盲检测携带自身所在的第一 UE的标识信息的第一无线资源分配信令；或者盲检测携带第二 UE标识信息和无线资源调度标识的第四无线资源分配信令；其中，自身所在第一UE和第二UE在建立D2D连接时获得对端标识信息。
23.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述数据传输单元，具体用于通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源向第二 UE传输数据。
24.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述第二接收单元，还用于接收第二UE 在接收所述数据传输单元传输的数据后返回的数据接收结果。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第二接收单元，具体用于接收第二 UE通过物理上行控制信道中设定的时频发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者接收第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带发送的携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，还包括第二确定单元，用于根据接收到的数据接收结果确定是否重新向第二 UE设备传输数据，并根据确定的结果指示所述数据传输单元传输数据。
27.—种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，其特征在于，包括第三接收单元，用于接收基站根据接收到的第一用户设备UE发送的数据传输请求返回的无线资源分配结果，其中，自身所在的第二 UE与第一 UE之间已建立设备到设备通信 D2D连接；无线资源分配结果包括基站为第二 UE与第一 UE之间的数据传输分配的无线资源；数据接收单元，用于使用基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第三接收单元，具体用于盲检测携带有自身标识信息的第二无线资源分配信令；或者盲检测携带第一 UE标识信息和无线资源调度标识的第三无线资源分配信令；其中，第一 UE和第二 UE在建立D2D连接时获得对端标识信息。
29.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第三接收单元，具体用于通过物理上行共享信道根据基站分配的无线资源接收第一 UE传输的数据。
30.如权利要求27所述的装置，其特征在于，还包括第三发送单元，用于向第一UE和基站返回在接收第一 UE传输的数据后的数据接收结果。
31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述第三发送单元，具体用于通过物理上行控制信道中设定的时频向基站发送携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令；或者第二 UE通过物理上行控制信道中频分双工和时分双工之间的保护频带向基站发送携带成功ACK/失败NACK信息的数据接收反馈信令。
32.—种用户设备，其特征在于，包括如权利要求20-26任一所述的在蜂窝网络中实现 D2D数据传输的装置和/或如权利要求27-31任一所述的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置。
33.一种通信系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求19所述的基站和至少两个用户设备；其中，作为数据传输方的用户设备中至少包括如权利要求20-26任一所述的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置，作为数据接收方的用户设备中至少包括如权利要求27-31 任一所述的在蜂窝网络中实现D2D数据传输的装置。
全文摘要
本发明公开了一种在蜂窝网络中实现D2D数据传输的方法、装置及系统，资源分配的方法包括基站接收第一用户设备UE发送的数据传输请求；其中，第一UE与第二UE之间已建立设备到设备通信D2D连接；根据接收到的数据传输请求为第一UE与第二UE之间的数据传输分配无线资源，并将无线资源分配结果发送给第一UE和/或第二UE。数据传输的方法包括第一用户设备UE向基站发送数据传输请求；第一UE和第二UE接收基站返回的无线资源分配结果；第一UE使用基站分配的无线资源向第二UE传输数据，第二UE使用基站分配的无线资源接收第一UE传输的数据。本方法实现了在蜂窝网络中D2D的数据传输。
文档编号H04W72/04GK103002578SQ20111026472
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者雷蕾, 胡南, 胡臻平 申请人:中国移动通信集团公司