D2d通信链路的接入控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种D2D通信链路的接入控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着智能移动终端的出现，现代生活发生了巨大的改变，当今的生活越来 越多地依赖于无所不在的高速高质量的无线网络。然而，由此而产生的无线流量的爆炸性 增长却受到了现网容量，网络带宽等的限制。现有技术中，在蜂窝移动通信系统中引入设备 到设备（Device-to-Device,简称D2D)技术，可以使系统利用D2D通信链路的短距离特点 和用户设备（User Equipment,简称UE)广泛分布的有利条件，有效节省频谱资源，实现资 源空分复用增益，适应本地数据共享业务需求，提供具有灵活适应能力的数据服务，显著提 高系统容量。在蜂窝移动通信系统中引入D2D技术，是指形成蜂窝通信和D2D通信共存的 情况。部分UE仍以蜂窝通信模式通过基站进行信息转发和通信，部分UE则以终端直连模 式进行数据的直接传输。根据D2D通信UE与蜂窝网络共享资源的方式，可以进一步将D2D 的UE模式分成非正交的资源共享模式（Underlay Mode)和正交的资源共享模式（Overlay Mode)〇
[0003] D2D正交的资源共享模式是指D2D通信UE与蜂窝网UE使用正交的时频资源，相互 之间不会形成干扰，但频谱资源的利用效率较低。
[0004] D2D非正交的资源共享模式是指D2D通信UE与蜂窝用户使用相同的时频资源，相 互之间会形成干扰。但资源利用率很高。为了避免使用相同资源的UE之间的干扰，这些UE 一般不能使用最大发射功率进行发射。通常情况下，基站会按照一定的规则（例如系统吞 吐量最大化、系统功率效率最大化等）对两类UE的功率进行设定，也会分配由哪些D2D通 信UE和蜂窝网UE共享相同的资源。
[0005] 值得注意的是，社交网络最近的蓬勃发展也催生了许多关于社交的研究，这些研 究涉及诸多的领域，而其目的是利用个体或群体的社交特征去分析用户的行为习惯和人群 间的相互联系结构。并利用这些信息去做相应通信模式控制、资源分配、调度、等一系列的 系统设计与优化工作。在通信的领域内，充分利用这些社交信息，将对在4G网络中自适应 有效地建立高效的D2D连接起到了决定性作用，乃至对于未来网络中包容异种网络结构并 存奠定了基础。
[0006] 目前，大部分的D2D研究工作都是从纯粹的技术角度出发关注于包括网络的拓 扑，干扰管理和资源分配等问题。这些工作通常是研究如何在一条已经创建好的D2D链路 上的蜂窝网UE和D2D通信UE之间进行预定的资源分享。而鲜有研究利用潜在的D2D节点 的社交行为信息来进行链路初始化（接入控制）以保证D2D链路的服务质量需求（Quality of Service，简称QoS)，即传输成功率。由于D2D通信UE的距离是创建D2D链路的先决条 件，因此利用社交互动信息在创建链路之前预告链路接入的成功率是十分有必要的。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种D2D通信链路的接入控制方法及系统， 可提供D2D通信链路的接入成功率，保证D2D通信链路的服务质量需求。
[0008] 第一方面，本发明提供一种设备到设备通信链路的接入控制方法，其特征在于，所 述方法包括：
[0009] 判断当前设备到设备D2D通信链路的数据传输的业务类型；
[0010] 在所述数据传输的业务类型为时间敏感型时，根据所述当前D2D通信链路的社交 信息建立所述D2D通信链路数据传输的连接时间的数学模型；
[0011] 根据所述连接时间的数学模型计算所述当前D2D通信链路的接入成功率；
[0012] 将所述当前D2D通信链路接入成功率与预设目标成功概率进行比较，若所述当前 D2D通信链路接入成功率大于或等于预设目标成功概率，则将所述当前D2D通信链路加入 符合接入控制的准入集合；
[0013] 其中，所述时间敏感型的数据传输为单次连接能够传输完毕的数据传输类型。
[0014] 可选地，所述方法还包括：
[0015] 在所述数据传输的业务类型为时间非敏感型时，根据所述当前D2D通信链路的社 交信息建立所述当前D2D通信链路连接次数的数学模型；
[0016] 根据所述连接次数的数学模型计算所述当前D2D通信链路的接入成功率；
[0017] 将所述当前D2D通信链路接入成功率与预设目标成功概率进行比较，若所述当前 D2D通信链路接入成功率大于或等于预设目标成功概率，则将所述当前D2D通信链路加入 准入集合；
[0018] 其中，所述时间非敏感型的数据传输为多次连接进行数据传输的数据传输类型。
[0019] 可选地，所述根据所述当前D2D通信链路的社交信息建立所述D2D通信链路数据 传输的连接时间的数学模型，具体为：
[0020] 根据所述当前D2D通信链路的社交信息将所述D2D通信链路数据传输的连接时间 建模为一个连续的随机变量T。
[0021] 可选地，所述根据所述连接时间的数学模型计算所述当前D2D通信链路的接入成 功率，具体包括：
[0022] 利用第一公式计算当前D2D通信链路的最大链路速率< ;
[0023] 根据所述随机变量T和最大链路速率通过第二公式计算所述当前D2D通信链 路的接入成功率Pr s ;
[0024] 其中，第一公式为：
[0025]
[0026] ^为D2D通信链路j的发射功率，gj为D2D通信链路j的信道增益，为蜂窝用 户i的发射功率，hy为蜂窝用户i到D2D通信链路的信道增益，h为噪声功率；
[0027] 第二公式为：
[0028]
Z.
[0029] Z为所述D2D通信链路数据传输的比特数，为最小连接持续时间；
[0030] 其中，i、j和Z为正整数。
[0031] 可选地，所述根据所述连接次数的数学模型计算所述当前D2D通信链路的接入成 功率，具体包括：
[0032] 利用第三公式计算所述D2D通信链路连接次数K的概率分布；
[0033] 根据所述D2D通信链路连接次数K的概率分布，通过第四公式计算所述当前D2D 通信链路的接入成功率Prs ;
[0034] 其中，第三公式为：
[0035]
[0036] δ _为Z比特数据块的最大容许延迟，Z为所述D2D通信链路数据传输的比特数；
[0037] 第四公式为：
[0038]
[0039] 为第Κ次相遇的连接持续时间，λ为单位时间内的相遇平均次数；
[0040] 其中，i、j、λ、Ζ和Κ为正整数。
[0041] 可选地，所述第一公式为香农公式。
[0042] 第二方面，本发明提供一种D2D通信链路的接入控制系统，其特征在于，所述系统 包括：
[0043] 业务类型判断单元，用于判断当前D2D通信链路的数据传输的业务类型；
[0044] 连接时间建模单元，用于在所述数据传输的业务类型为时间敏感型时，根据所述 当前D2D通信链路的社交信息建立所述D2D通信链路数据传输的连接时间的数学模型；
[0045] 接入成功率计算单元，用于根据所述连接时间的数学模型计算所述当前D2D通信 链路的接入成功率；
[0046] 准入单元，将所述当前D2D通信链路接入成功率与预设目标成功概率进行比较， 若所述当前D2D通信链路接入成功率大于或等于预设目标成功概率，则将所述当前D2D通 信链路加入符合接入控制的准入集合；
[0047] 其中，所述时间敏感型的数据传输为单次连接能够传输完毕的数据传输类型。
[0048] 可选地，所述系统还包括：
[0049] 连接次数建模单元，用于在所述数据传输的业务类型为时间非敏感型时，根据所 述当前D2D通信链路的社交信息建立所述当前D2D通信链路连接次数的数学模型；
[0050] 相应地，所述接入成功率计算单元，用于根据所述连接次数的数学模型计算所述 当前D2D通信链路的接入成功率；
[0051] 所述准入单元，用于将所述当前D2D通信链路接入成功率与预设目标成功概率进 行比较，若所述当前D2D通信链路接入成功率大于或等于预设目标成功概率，则将所述当 前D2D通信链路加入符合接入控制的准入集合；
[0052] 其中，所述时间非敏感型的数据传输为多次连接进行数据传输的数据传输类型。
[0053] 可选地，所述接入成功率计算单元，具体用于：
[0054] 在所述数据传输的业务类型为时间敏感型时，利用第一公式计算当前D2D通信链 路的最大链路速率/< ;
[0055] 根据所述随机变量T和最大链路速率通过第二公式计算所述当前D2D通信链 路的接入成功率Prs ;