用于蜂窝网接入的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开一般涉及无线通信领域，具体涉及蜂窝网接入，尤其涉及用于蜂窝网接入 的方法、装置、基站和通信设备。
【背景技术】
[0002] 随着蜂窝无线移动通信系统的不断发展，移动用户的数量越来越多。送样高速的 发展带来了机遇也带来了压力和挑战。频谱资源有限、业务量激增、基站负载过大、覆盖范 围不够等等问题都需要研究新型的通信技术来解决。第H代合作伙伴项目（3GP巧的长期 演进化T巧系统对网络结构进行改进，提出并研究了异构网技术，由此而提出了很多切实 可行的技术解决方案。
[0003] 直连通信，或称设备到设备值evice-to-device，D2D)通信，已经众所周知并且 广泛使用在各种已有无线技术中，例如ad hoc多跳自组织网络。最近，在3GPP的LTE/ LTE-Advanced(LTE-A)系统中提出了由蜂窝控制的D2D通信方式，送是一种对现有蜂窝网 络通信的补充。D2D通信方式在一定条件下能够有效地帮助基站分担通信压力、卸载通信流 量、保证通信质量、增强通信覆盖范围，其也可W看作是一种形式的异构网。
[0004] 根据频谱共享的策略，D2D通信可W被分为两种类型：使用蜂窝网频谱的带内 (In-band)D2D和开发利用未授权频谱的带外（Out-of-band)D2D。对于带内D2D来说关键 问题是控制D2D用户和蜂窝用户之间的干扰，而对于带外D2D而言关键问题则是如何保证 在未授权频段中得到较好的质量保证。进一步划分带内D2D，如果D2D链路和蜂窝链路使用 正交的蜂窝频谱，送种带内形式叫做正交模式（overlay)，否则如果D2D链路可W接入蜂窝 链路使用的相同的频谱，送种带内形式称为复用模式（underlay)。正交模式的优点在于可 W让D2D通信和蜂窝通信之间没有干扰，进而都可W获得较好的链路质量，但是网络必须 首先确定多少频率资源要分配给D2D通信使用，频谱使用效率可能会降低。复用模式则相 反，网络吞吐量会得到提升，但是需要对复杂的干扰控制机制进行研究来保证服务质量。
【发明内容】
[0005] 考虑到带内D2D的分类方式与认知无线电网络中的分类定义非常相似，本申请提 供了一种基于频谱感知的D2D设备接入蜂窝网的方案。
[0006] 第一方面，提供了一种用于基站的蜂窝网接入方法。该方法包括：从D2D设备对接 收频谱感测结果，频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；基于频谱感测结果，选择蜂 窝通信方式或者D2D通信方式；W及通知D2D设备对所选择的结果。
[0007] 在一些实施例中，通知D2D设备对所选择的结果可W包括；响应于选择D2D通信方 式，指派用于D2D通信的频谱，该频谱具有关联的D2D传输优先级。D2D传输优先级基于所 感测的频谱的负载水平来确定，其中负载水平较高的频谱具有较低的D2D传输优先级。
[0008] 在一些实施例中，D2D传输优先级包括高优先级和次优先级，高优先级表示D2D设 备在该频谱上的D2D通信无需避让蜂窝通信，次优先级表示D2D设备在该频谱上的D2D通 信需要避让蜂窝通信。
[0009] 在进一步的实施例中，通知D2D设备对所选择的结果还可W包括；若用于D2D通信 的频谱具有次优先级，还通知D2D设备对在该频谱上进行D2D通信的干扰口限。
[0010] 在一些实施例中，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式可W包括；基于频谱感测 结果，判断频谱中是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱；若存在， 则选择D2D通信方式并确定用于D2D通信的频谱；若不存在，则选择蜂窝通信方式。
[0011] 在进一步的实施例中，判断频谱中是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的 通信性能的频谱可W包括：将蜂窝通信的通信性能与可用频谱中D2D通信的最优通信性能 进行比较；若蜂窝通信的通信性能优于所述最优通信性能，则确定不存在优于蜂窝通信的 通信性能的频谱；否则，确定存在优于蜂窝通信的通信性能的频谱；并且确定用于D2D通信 的频谱可W包括：将具有最优通信性能的频谱确定为用于D2D通信的频谱。
[0012] 在进一步的实施例中，将蜂窝通信的通信性能与可用频谱中D2D通信的最优通信 性能进行比较可W包括：从D2D设备对接收可用频谱的信道状态信息和用户信息；基于信 道状态信息和用户信息来确定蜂窝通信的通信性能与可用频谱上D2D通信的最优通信性 能；W及按照预定准则比较蜂窝通信的通信性能与D2D通信的最优通信性能。
[0013] 在一些实施例中，上述信道状态信息可W包括可用频谱上的D2D信道与蜂窝信道 的信道状态信息；上述用户信息可W包括W下至少一项：所述D2D设备的待传输的数据长 度、容错能力、检测概率、所需数据传输时间、W及优先选择的频谱。
[0014] 在一些实施例中，上述可用频谱为所感测的负载水平低于预定阔值的频谱。
[0015] 在一些实施例中，在从D2D设备对接收频谱感测数据之前，该方法还可W包括；根 据蜂窝网负载能力，为请求通信的D2D设备对选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；响应于 选择D2D通信方式，通知D2D设备对需要执行频谱感测的频谱。
[0016] 在一些实施例中，当通知多个D2D设备对执行D2D通信时，按照预定规则在该多个 D2D设备对之间分配频谱资源。
[0017] 第二方面，提供了一种用于通信设备的蜂窝网接入方法。该方法包括：对指定的频 谱执行频谱感测；向基站传输频谱感测结果，该频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水 平；从基站接收指令，该指令指示采用蜂窝通信方式还是D2D通信方式；W及根据指令所指 示的通信方式执行通信。
[0018] 在一些实施例中，当指令指示D2D通信方式时，该指令还指示用于D2D通信的频 谱，该频谱具有关联的D2D传输优先级。D2D传输优先级基于所感测的频谱的负载水平来确 定，其中负载水平较高的频谱具有较低的D2D传输优先级。
[0019] 在一些实施例中，当D2D传输优先级为高优先级时，根据指令所指示的通信方式 执行通信包括：在所指示的频谱上执行D2D通信，并且无需避让蜂窝通信；当D2D传输优先 级为次优先级时，根据指令所指示的通信方式执行通信包括：在所指示的频谱上执行D2D 通信，并且在感知到蜂窝通信时，停止使用该频谱。
[0020] 在进一步的实施例中，当D2D传输优先级为次优先级时，指令还指示通信设备在 该频谱上进行D2D通信的干扰口限；并且根据指令所指示的通信方式执行通信包括；在所 指示的频谱上执行D2D通信，控制发射功率W使得D2D通信造成的干扰低于干扰口限。
[0021] 在一些实施例中，该方法还可W包括；当执行D2D通信时，响应于D2D通信质量低 于预定质量阔值，释放当前使用的频谱，并且重复执行该方法。
[0022] 在一些实施例中，频谱感测结果使用至少H个级别来指示所感测的频谱的负载水 平。
[0023] 进一步地，负载水平可W使用W下任一参数来表征；平均感知能量、检测概率。
[0024] 第H方面，提供了一种基站。该基站包括：接收单元，用于从D2D设备对接收频谱 感测结果，频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；选择单元，用于基于频谱感测结 果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；W及发送单元，用于通知D2D设备对所选择的结 果。
[00巧]第四方面，提供了一种通信设备。该通信设备包括；感测单元，用于对指定的频谱 执行频谱感测；发送单元，用于向基站传输频谱感测结果，频谱感测结果指示所感测的频谱 的负载水平；接收单元，用于从基站接收指令，该指令指示采用蜂窝通信方式还是D2D通信 方式；W及通信单元，用于根据指令所指示的通信方式执行通信。
[0026] 应当注意，第一方面的对应实施例也可W应用于第H方面。类似地，第二方面的对 应实施例可W应用于第四方面。
[0027] 根据本申请中描述的技术的特定实施例，通过D2D设备对频谱进行感测，可W根 据频谱感测结果在蜂窝通信方式与D2D通信方式之间灵活切换，有效地提高网络的频谱利 用率。进一步地，在一些实施例中，当采用D2D通信方式时，还为D2D通信所使用的频谱分 配相应的D2D传输优先级，从而最大程度地提高频谱效率，降低对蜂窝用户的干扰。
【附图说明】
[002引通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它 特征、目的和优点将会变得更明显：
[0029] 图1示出了可W应用本申请实施例的示例性场景；
[0030] 图2示出了根据本申请实施例的信令流的示例；
[0031] 图3示出了根据本申请实施例的用于基站的方法的示例性流程300 ;
[0032] 图4示出了根据本申请实施例的用于基站的方法的另一示例性流程400 ;
[0033] 图5示出了根据本申请实施例的用于通信设备的方法的示例性流程500 ;
[0034] 图6示出了可W配置用于实践本申请的示例性实施例的基站的示意性框图；W及
[0035] 图7示出了可W配置用于实践本申请的示例性实施例的通信设备的示意性框图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可W理解的是，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了 便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
[0037] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0038] 在下文的描述中，基站度巧是将通信设备接入蜂窝网的接入设备，其用于向通信 设备分配通信资源。基站可W是W下任一实体；增强型节点B(eNB)、节点B、无线电接入单 元、基站控制器、基站收发台，等等。通信设备可W是旨在于经由接入网接入服务并且能够 配置用于通过接入网进行通信的任何设备。例如，通信设备可W包括但不限于：用户终端 扣巧、移动台（M巧、蜂窝电话、智能电话、计算机、或配置有通信功能的多媒体系统。应当注 意，在下文描述中，术语"通信设备"、"用户设备"和"用户终端"可W互换使用。
[0039] 还需注意，尽管出于示意目的，下文在LTE/LTE-A类型的蜂窝网络中描述各实施 例，本领域技术人员可W意识到所公开的实施例也可W应用在各种其他类型的蜂窝网络 中，还可W推广到其他采用时域干扰协调的系统中。
[0040] 考虑到带内D2D的正交模式和复用模式的分类方式与认知无线电网络中的分类 定义非常相似，本申请提供了一种基于频谱感知的D2D设备接入蜂窝网的方案。在基于频 谱感知的D2D通信方案中，用户设备需要具备频谱感知能力，送样的需求在现代智能手机 功能的发展下已经成为可能，智能手机上具备