一种Device to Device通信中的无目标用户检测方法
【专利摘要】本发明提供一种Device?to?Device通信中的无目标用户检测方法，包括：由源用户广播包括自身ID的设备发现发起消息；以及根据接收该设备发现发起消息的目标用户的模式，确定是否从目标用户向源用户发送设备发现确认消息。采用本发明提供的方法，用户可以根据其意愿在受限模式和开放模式之间进行转换。此外，本发明还增大了D2D通信可以检测到的用户集，提高了D2D通信体验效果。
【专利说明】—种Device to Device通信中的无目标用户检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】,尤其涉及一种D2D (Device to Devi ce)通信中的无目标用户检测方法。
【背景技术】
[0002]随着D2D通信日益受到关注，设备发现与用户配对已经成为D2D通信的研究热点。其中，D2D设备发现可分为以下五种模式:1、受限的D2D设备发现模式，即只有建立好友关系的用户才允许相互发现；2、开放的D2D设备发现模式，即开启D2D通信服务的授权用户只要满足通信可行性探测条件均可以被其他用户发现；3、不同陆上公用移动通信网(PLMNs, Public Land Mobile Networks)授权用户间的发现模式；4、漫游授权用户的D2D设备发现模式；5、网络D2D设备发现模式。目前，除模式I与模式2不能并存外(即用户不能在受限模式和开放模式之间转换)，其他模式均可以在一个实例中同时成立。
[0003]在现有LTE (Long Term Evolution)系统中引入D2D通信服务时，应尽量减小对现有LTE网络的改动和影响。当前，D2D设备发现和用户配对方法主要包括三个步骤:1、用户检测；2、身份识别；3、身份认证。其中，用户检测包括:网络或者源用户感知其他D2D用户(B卩D2D通信用户)，以及在感知到的用户中选择D2D通信对并取得同步。由于D2D用户间以同步的方式完成设备发现已成为共识，因此本文中的用户检测不再包含同步过程，则用户检测即确定发起D2D通信的用户(即源用户)附近的D2D用户集合(又称感知用户集合)，在后续步骤中按照一定的规则在感知用户集合中选取合适的用户与源用户进行D2D通信。根据网络是否参与，现有的用户检测方法主要包括两种:一种是网络覆盖下网络辅助参与的用户检测(或者称网络控制的用户检测)；另一种是用户自主控制的用户检测。
[0004]如上文所述，现有的D2D通信中的用户检测技术没有考虑用户检测过程中受限模式与开放模式的用户是否可以相互探测(受限模式与开放模式不能并存)，因此在进行无目标用户检测时，能够检测到的用户较少；此外，现有技术也没有具体设计受限模式下好友关系的建立和维护的方式。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供一种D2D通信中的无目标用户检测方法，包括:
[0006]步骤I)、由源用户广播包括自身ID的设备发现发起消息；
[0007]步骤2)、根据接收该设备发现发起消息的目标用户的模式，确定是否从该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
[0008]在一个实施例中，步骤2 )包括:
[0009]如果接收设备发现发起消息的目标用户是开放模式用户，则该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
[0010]在一个实施例中，步骤2 )还包括:
[0011]如果接收设备发现发起消息的目标用户是受限模式用户并且是源用户的好友用户，则该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
[0012]在另一个实施例中，步骤2)还包括:
[0013]如果接收设备发现发起消息的目标用户是受限模式用户并且是源用户的好友用户，则检测该目标用户与源用户之间的距离，当距离小于预定阈值时，该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
[0014]在一个实施例中，步骤I)之前还包括:
[0015]源用户请求网络分配用于发送设备发现发起消息的资源，或者根据预留的资源信息选取用于发送设备发现发起消息的资源。
[0016]在一个实施例中，在目标用户向源用户发送设备发现确认消息之前，所述方法还包括:目标用户请求网络分配用于发送设备发现确认消息的资源，或者根据预留的资源信息选取用于发送设备发现确认消息的资源。
[0017]在一个实施例中，步骤2)还包括:对于作为受限模式用户的目标用户，查询该目标用户的好友列表，以确定该目标用户是否是源用户的好友用户。
[0018]在一个实施例中，用户的好友列表存储当前活跃度最高且不超过K个的该用户的好友用户的信息；其中，K为正整数，且活跃度指示该用户与该好友用户的联系频繁程度。
[0019]在另一个实施例中，用户的好友列表存储当前活跃度高于预定阈值的该用户的好友用户的信息；其中，活跃度指示该用户与该好友用户的联系频繁程度。
[0020]在另一个实施例中，用户的好友列表包括主列表和辅列表，所述主列表存储当前活跃度最高且不超过K个的该用户的好友用户的信息；所述辅列表存储该用户的其他好友用户的信息；其中，K为正整数，且活跃度指示该用户与该好友用户的联系频繁程度
[0021]在一个实施例中，通过下列步骤在用户的好友列表中添加其好友用户的信息:
[0022]步骤a)、用户向另一个用户发送好友添加请求；
[0023]步骤b)、如果所述另一个用户同意该请求则返回指示其同意的消息；
[0024]步骤C)、在所述用户和所述另一个用户的好友列表中，分别添加所述另一个用户和所述用户的信息。
[0025]在一个实施例中，用户的好友列表存储在本地或者存储在网络上。
[0026]采用本发明可以达到如下的有益效果:
[0027](I)、用户可以根据其是否愿意被检测到在受限模式和开放模式之间进行转换，体现了用户的意愿，增加了 D2D通信中用户检测的灵活性。
[0028](2)、增大了 D2D通信可以检测到的用户集，提高了 D2D通信体验效果。例如，作为源用户的广告商能够检测到更多的用户，以向其发送广告。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是根据本发明一个实施例的D2D通信中的无目标用户检测方法的流程图；
[0030]图2是根据本发明一个实施例的网络控制的D2D通信中的无目标用户检测方法的示意图；以及
[0031]图3是根据本发明一个实施例的用户自主控制的D2D通信中的无目标用户检测方法的示意图。【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明加以说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033]根据本发明的一个实施例，提供一种Device to Device通信中的无目标用户检测方法。其中，无目标是指不关注某一或者某些确定的D2D用户，而关注源用户附近有哪些用户；用户检测是指网络或者源用户感知其他D2D通信用户，且在感知到的D2D用户集合中选择D2D通信对。因此，无目标用户检测也就是不针对某一或某些确定用户所进行的用户检测。本文中，源用户可以感知到满足预定条件(例如，与源用户之间的距离在一定范围之内的用户)的受限模式好友用户和开放模式用户。此外，本文中的用户可以在受限模式和开放模式之间转换。
[0034]参考图1且概括而言，该D2D通信中的无目标用户检测方法包括:由源用户广播D2D通信设备发现发起消息(简称设备发现发起消息)；以及，根据接收该消息的用户的模式判断是否从接收该消息的用户向源用户发送D2D通信设备发现确认消息(简称设备发现确认消息)。其中，当接收消息的用户是开放模式用户时，其向源用户发送设备发现确认消息；当接收消息的用户是受限模式下源用户的好友用户，并且与源用户的距离小于一个预定阈值时，其向源用户发送设备发现确认消息；否则不发送设备发现确认消息。
[0035]在进一步的实施例中，根据网络的参与程度，可以将该D2D通信中的无目标用户检测方法分为网络控制的D2D通信中的无目标用户检测方法以及用户自主控制的D2D通信中的无目标用户检测方法两种。下文根据两个实施例，分别对这两种方法进行描述:
[0036]一、网络控制的D2D通信中的无目标用户检测方法
[0037]参考图2，描述了网络控制的无目标用户检测方法的一个实施例，包括以下步骤:
[0038]步骤1、源用户(UE A)向网络请求D2D通信设备发现资源；其中，源用户UE A可以是处于开放或者受限模式的用户，即可以是开放模式用户或者是受限模式用户。
[0039]步骤2、UE A侧网络为UE A分配资源，该资源用于UE A发送D2D通信设备发现发起消息。
[0040]步骤3、UE A利用所分配的资源广播D2D通信设备发现发起消息，其中，该消息可以包括ProSe ID A，其指示UE A的D2D发现ID。该消息还可以包括Modem，用于指示UE A当前的模式。
[0041]步骤4、根据接收该设备发现发起消息的D2D用户的模式，分别执行以下操作:
[0042]4a、当接收D2D通信设备发现发起消息的D2D用户(UE B)为开放模式用户时，UEB向网络请求用于发送D2D通信设备发现确认消息的资源。
[0043]4b、当接收D2D通信设备发现发起消息的UE B为受限模式用户时，分为以下两种情况:
[0044]1、如果UE B是UE A的好友用户，则UE B向网络请求用于发送设备发现确认消息的资源，进行步骤5。
[0045]在进一步的实施例中，如果UE B是UE A的好友用户，则UE B还要先向网络请求距离检测。接着由网络检测UE A的好友用户UE B与UE A之间的距离，如果该距离小于阈值D，则UE B向网络请求用于发送设备发现确认消息的资源，进行步骤5 ;否则过程结束。在这里设置阈值D是因为受限模式用户由于能耗、免扰等原因不希望被更多的用户发现。[0046]2、如果UE B是UE A的非好友用户，则过程结束。
[0047]在一个实施例中，UE B可以查询在网络上存储的好友列表，判断UE B与UE A是否为好友关系；在另一个实施例中，UE B可以查询本地存储的好友列表，以确定与UE A是否为好友关系。
[0048]步骤5、网络为UE B分配资源，用于由UE B发送D2D通信设备发现确认消息。
[0049]步骤6、UE B利用分配的资源通过网络向UE A发送D2D通信设备发现确认消息，该消息可包含ProSe ID A和ProSe ID B。
[0050]至此，网络控制的D2D通信中的无目标用户检测过程完成。
[0051]二、用户自主控制的D2D通信中的无目标用户检测方法
[0052]参考图3，描述了用户自主控制的无目标用户检测方法的一个实施例，包括以下步骤:
[0053]步骤1、UE A根据预下载程序(即预留的资源信息和资源选择方案)，选取网络预留的资源。
[0054]步骤2、UE A利用所选取的资源广播D2D通信设备发现发起消息，该消息包括ProSe ID A0
[0055]步骤3、当接收到D2D通信设备发现发起消息的用户UE B是受限模式用户并且是UE A的好友用户时，继续步骤4 ；
[0056]当接收到D2D通信设备发现发起消息的用户UE B是受限模式用户并且不是UE A的好友用户时，过程结束；
[0057]当接收到D2D通信设备发现发起消息的用户UE B是开放模式用户时，继续步骤4。
[0058]在进一步的实施例中，身为UE A好友用户的UE B还要先判断自己与UE A的距离是否小于阈值D，如果小于D，则继续步骤4 ;如果不小于D则过程结束。
[0059]在一个实施例中，UE B可在本地存储好友列表，用于UE B进行查询以确定UE A是否是其好友。
[0060]步骤4、UE B根据预下载程序，选取网络预留的资源；
[0061]步骤5、UE B利用所选取的资源，向UE A发送D2D通信设备发现确认消息，该消息包含 ProSe ID A 和 ProSe ID B。
[0062]至此，用户自主控制的D2D通信中的无目标用户检测过程完成。
[0063]在上文给出的各个实施例中，无论是网络控制的还是用户自主控制的无目标用户检测方法，当接收D2D通信设备发现发起消息的D2D用户UE B当前为受限模式用户时，需要确定UE A与UE B是否是好友关系，以发现与其是好友关系的受限模式用户。根据本发明的一个实施例，以D2D用户A通过网络与D2D用户B建立好友关系为例，描述用于建立用户之间的好友关系的方法的步骤:
[0064]步骤1、用户A向用户B发送请求添加好友信息。
[0065]步骤2、用户B接收到该请求添加好友信息后，可以同意或者拒绝该请求。如果选择同意，则用户B可以返回一个指示其同意添加用户A为好友的消息，则用户A与用户B之间建立了好友关系。
[0066]进一步地，在B返回同意添加A为好友的消息后，可以分别在这两个用户A、B的好友列表中添加用户B、A的信息。其中，用户的好友列表用于存储该用户当前的好友用户信肩、O
[0067]在一个实施例中，用户可以在任何时间通过网络来建立好友关系。而在另一个实施例中，可以在源用户与目标用户配对成功(如上文所述的网络控制或者用户自主控制的用户检测以及配对)后，由源用户或者目标用户中的一方来请求在双方间建立D2D通信好友关系。例如，由源用户向目标用户发送请求添加好友信息，如果目标用户返回同意消息，则源用户和目标用户建立了好友关系。
[0068]如上文所述，UE B可通过查询其好友列表来判断其与UE A是否是好友关系，而由于D2D通信的短距离特性以及用户的移动性，在进一步的实施例中，需要对每个用户的好友列表进行维护。以下基于用户本地存储或者非用户本地存储这两种存储方式，分别就好友列表的维护方法进行描述。
[0069]一、用户本地存储
[0070]当D2D用户处于无网络覆盖状态时，可以采用这种方式来存储其好友列表。如上文所述，用户本地存储方式适用于进行用户自主控制的无目标用户检测。用户的好友列表可以存储该用户的所有好友用户的信息，但由于用户与某些好友用户通信的频率可能会很低，因此，可以仅在用户的好友列表中存储与该用户通信频率较高的好友用户。
[0071]在一个实施例中，假设用户的好友列表仅保留当前活跃度最高的K个(也可能没有达到K个)好友用户的信息。其中，活跃度可指示用户与其好友用户的联系频繁程度。可以周期性地按照以下方式维护好友列表:
[0072]步骤1、确定当前好友列表中的好友用户数量；
[0073]步骤2、当好友用户的数量小于K时，保留所有好友用户的信息；而当好友用户的数量大于阈值K后，删除当前活跃度最低的一个或多个用户，保证好友列表中的好友用户不超过K个。
[0074]由于根据好友用户的当前活跃度来维护好友列表，在进一步的实施例中，还需要实时更新好友用户的活跃度。例如，可以在用户每次D2D通信后或者在一个固定时间后，更新该用户的好友用户当前的活跃度。在一个实施例中，还可以将好友用户在好友列表中按活跃度顺序排列，以便于在好友列表中进行插入和删除操作。
[0075]在另一个实施例中，假设用户的好友列表仅保留活跃度高于预设门限的好友用户的信息，则可以周期性地按照以下方式来维护用户的好友列表:
[0076]步骤1、比较好友列表中每个好友用户的当前活跃度与预设门限的大小；
[0077]步骤2、删除当前活跃度小于该门限的好友用户信息。
[0078]在进一步的实施例中，除了删除活跃度低的好友用户，当一个用户取消与另一用户的好友关系时，也要在两者的好友列表中进行删除操作。例如，如果用户A要取消与用户B的好友关系，则用户A可以在其好友列表中删除用户B的信息，并且通过网络或D2D通信通知用户B在其好友列表中删除用户A的信息。
[0079]二、非用户本地存储
[0080]如上文所述，当进行网络控制的无目标用户检测时，可以采用非用户本地存储(或称网络存储)的方式来存储用户的好友列表(应理解，这种情况下也可以采用用户本地存储方式)。例如，可以在网络中心或D2D通信连接服务器处存储每个D2D用户的好友列表。此夕卜，如果用户从有网络覆盖的地区进入到无网络覆盖的地区时，也可以根据需要首先向网络申请下载其好友列表。
[0081]由于网络资源要比本地资源丰富，除了可以采用一个列表来存储好友用户信息，在一个实施例中，好友列表可以包括主好友列表(简称主列表)和辅好友列表(简称辅列表)两个列表。其中，在主列表中存储活跃度较高的好友用户，并且在此列表中将好友用户的数目上限设定为K;而辅列表中存储活跃度较低的好友用户。多个用户可以使用同一账户来查询非用户本地存储的好友列表。在一个实施例中，当用户建立了新的好友关系后，可根据以下方式来维护D2D用户的主辅列表:
[0082]步骤1、确定该用户的主列表中的好友用户数目；
[0083]步骤2、如果主列表中的好友用户数目达到上限K，则先把当前主列表中活跃度最低的用户添加到辅列表中，并在辅列表中删除活跃度最低的用户，再将新的好友用户添加到主列表；
[0084]如果主列表中的好友用户数目没有达到上限K，则将新好友用户直接添加到主列表。
[0085]在一个实施例中，当主列表中的用户少于K个时,可以在相应的辅列表中选择最活跃的用户加入主列表，直到主列表中的用户达到K个或者直到辅列表中没有用户为止。
[0086]要维护包括主辅列表的好友列表，同样需要周期性地更新用户的活跃度。
[0087]如上文所述，当采用非用户本地存储方式来存储好友列表时，如果好友关系中的一方用户要取消与另一方的好友关系，则需要向网络(网络中心或者D2D通信连接服务器)发送取消好友关系消息，网络中心或者D2D通信连接服务器删除双方好友列表中的相应信息。例如，用户A取消与用户B的好友关系，用户A需要向网络发送包括B的信息的取消好友关系信息，则网络中心或相关服务器删除用户A的好友列表中的用户B的信息以及用户B的好友列表中的用户A的信息。
[0088]应理解，包括主辅列表的好友列表也可以存储在本地；而仅由一个列表构成的好友列表也可以存储在网络中心或D2D通信连接服务器处。
[0089]应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
【权利要求】
1.一种Device to Device通信中的无目标用户检测方法,包括: 步骤1)、由源用户广播包括自身ID的设备发现发起消息； 步骤2)、根据接收该设备发现发起消息的目标用户的模式，确定是否从该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)包括: 如果接收设备发现发起消息的目标用户是开放模式用户，则该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤2)还包括: 如果接收设备发现发起消息的目标用户是受限模式用户并且是源用户的好友用户，则该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤2)还包括: 如果接收设备发现发起消息的目标用户是受限模式用户并且是源用户的好友用户，则检测该目标用户与源用户之间的距离，当距离小于预定阈值时，该目标用户向源用户发送设备发现确认消息。
5.根据权利要求1-4中任何一个所述的方法，其中，步骤I)之前还包括: 源用户请求网络分配用于发送设备发现发起消息的资源，或者根据预留的资源信息选取用于发送设备发现发起消息的资源。
6.根据权利要求2-4中任何一个所述的方法，在目标用户向源用户发送设备发现确认消息之前，还包括: 目标用户请求网络分配用于发送设备发现确认消息的资源，或者根据预留的资源信息选取用于发送设备发现确认消息的资源。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其中，步骤2)还包括: 对于作为受限模式用户的目标用户，查询该目标用户的好友列表，以确定该目标用户是否是源用户的好友用户。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，用户的好友列表存储当前活跃度最高且不超过K个的该用户的好友用户的信息；其中，K为正整数，且活跃度指示该用户与该好友用户的联系频繁程度。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，用户的好友列表存储当前活跃度高于预定阈值的该用户的好友用户的信息；其中，活跃度指示该用户与该好友用户的联系频繁程度。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，用户的好友列表包括主列表和辅列表，所述主列表存储当前活跃度最高且不超过K个的该用户的好友用户的信息；所述辅列表存储该用户的其他好友用户的信息；其中，K为正整数，且活跃度指示该用户与该好友用户的联系频繁程度。
11.根据权利要求8-10中任何一个所述的方法，其中，通过下列步骤在用户的好友列表中添加其好友用户的信息: 步骤a)、用户向另一个用户发送好友添加请求； 步骤b)、如果所述另一个用户同意该请求则返回指示其同意的消息； 步骤C)、在所述用户和所述另一个用户的好友列表中，分别添加所述另一个用户和所述用户的信息。
12.根据权利要求8-10中任何一个所述的方法，其中，用户的好友列表存储在本地或者存储在网络上 。
【文档编号】H04W76/02GK103945563SQ201410145813
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】周一青, 孙茜, 田霖, 刘航, 石晶林 申请人:中国科学院计算技术研究所