数据传输方法及装置 |
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| 申请号 | CN201610114633.4 | 申请日 | 2016-02-29 | 公开(公告)号 | CN107135461A | 公开(公告)日 | 2017-09-05 |
| 申请人 | 中兴通讯股份有限公司; | 发明人 | 许文俊; 赵捷; 苟伟; 付卓然; 吴翠云; 段皓; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种数据传输方法及装置，其中，该方法包括：确定基站分配的用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输的非授权载波上的专用时隙和用于包括上述UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输的非授权载波上的共享时隙；利用上述专用时隙和共享时隙进行D2D数据传输。通过本发明，解决了相关技术中存在的无法利用非授权频段进行D2D通信的问题，进而达到了利用非授权频段进行D2D通信，提高资源利用率的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种数据传输方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 数据传输方法及装置技术领域[0001] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据传输方法及装置。 背景技术[0002] 设备到设备(Device-to-device，简称为D2D)通信是一种近距离用户直接进行端到端的通信方式，设备间直接通信而不通过基站，减小了网络传输的成本和时延，能够提高数据的传输效率。随着多媒体技术和交互技术的发展，越来越多的业务需要设备之间进行低时延、高速率的数据交互，例如用户之间的多媒体大数据传输、即时互动交互游戏等。在这种环境下，D2D通信方式具有得天独厚的优势，用户之间直接进行数据交互而不通过基站，基站只需要宏观的控制设备通信。 [0003] 随着D2D技术的不断发展，相关利用D2D通信进行传输的专利也层出不穷。例如：能够实现蜂窝网络中设备到设备(D2D)通信的装置和方法；传输方法和通信设备；D2D通信的方法及设备；终端直通的方法、终端直通终端和基站等，这些专利主要针对的都是D2D通信在授权频段上的传输。 [0004] 下面对相关技术中的D2D通信进行说明： [0005] 相关技术一 [0006] 相关技术一提供了一种利用D2D通信发送信息的装置和方法。在允许存在D2D簇的小区当中，可以将资源分配给D2D操作。网络经由演进型基站(evolved Node B，简称为eNB)通知用户设备(User Equipment，简称为UE)为D2D操作预留了资源的集合。此后，特定eNB小区内的D2D通信就可以使用这些预留的资源块，同时常规的长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)业务量与D2D传输之间也可以共享频谱资源。基站可以根据条件通过定义设备到设备的空白子区域，来避免其他用户设备带来的干扰。该方案的应用场景如图1所示，图1是相关技术一中的应用场景示意图。 [0007] 下面对相关技术一中的实施例进行说明，该实施例包括如下步骤： [0009] eNB确定能够用于D2D通信的帧资源，并且配置D2D区域，eNB进一步在D2D区域内分配D2D发现区； [0010] Step2：eNB将D2D区域配置情况通知给UE； [0011] D2D业务既可以在D2D业务预留的资源块中进行传输，也可以在与传统的LTE资源相同的资源块上传输。对应的帧结构如图2所示，图2是相关技术一中的帧结构示意图。 [0012] 由以上分析可知：该技术方案通过eNB分配帧资源来完成D2D传输。该技术并未考虑到利用非授权频段来降低传输时延。 [0013] 由此可知，相关技术一中的实施例只是针对授权频段的帧结构设计，不能适用于非授权频段； [0014] D2D通信仍然有可能与大量其他的LTE业务产生竞争，造成资源利用率的下降。 [0015] 相关技术二 [0016] 相关技术二提供了一种用于D2D通信的方法及设备，以提高频谱利用率和数据传输速率。该方法通过将D2D通信复用到高级长期演进(Long-Term Evolution Advance，简称为LTE-A)的上行频谱资源(即UE到eNB的链路)，避免对现有网络终端的干扰。其中关于D2D的通信方法，是将需要发送的控制信息和数据信息承载于物理资源块当中，在设备间D2D通信发送上述物理资源块到目标用户。 [0017] 下面对相关技术二中的实施例进行说明，该实施例包括如下步骤： [0018] Step1：将需要发送的控制信息和数据信息承载于物理资源块当中，对于物理资源块的划分主要有如下两种方法。 [0019] 方法一：物理资源块在时域上包含M个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)符号，频域上包含N个子载波，一个OFDM符号和一个子载波所限定的时间频率资源为资源单元(Resource Element，简称为RE)，其中M和N为整数；控制信息包括调制编码方案(Modulation and Coding Scheme，简称为MCS)、冗余版本(Redundancy Version，简称为RV)和新数据指示(New Data Indication，简称为NDI)三者中的至少一项，将其映射在物理资源块的高频部分；数据信息映射在除控制信息映射的RE之外的空白RE上；具体映射可参考图3，图3是相关技术二中的物理资源配置示意图一。 [0020] 方法二：物理资源块在时间域上包含M个正交频分复用OFDM符号，在频率域上包含N个子载波，一个OFDM符号和一个子载波所限定的时间频率资源表示为资源单元RE，其中M和N为整数；控制信息包括信道质量指示CQI和预编码矩阵指示PMI两者中的至少一项，控制信息映射在物理资源块中高频部分的RE上，数据信息映射在物理资源块中除了控制信息映射的RE的空白RE之上；具体映射可参考图4，图4是相关技术二中的物理资源配置示意图二。 [0021] Step2：在设备间D2D通信链路中发送物理资源块至目标用户设备。 [0022] 相关技术二的实施例中的该资源配置方法也只能用于授权频段，不能用于非授权频段。 [0023] 针对相关技术中存在的无法利用非授权频段进行D2D通信的问题，目前尚未提出有效的解决方案。 发明内容[0024] 本发明提供了一种数据传输方法及装置，以至少解决相关技术中存在的无法利用非授权频段进行D2D通信的问题。 [0025] 根据本发明的一个方面，提供了一种数据传输方法，包括：确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和所述非授权载波上的共享时隙，其中，所述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，所述共享时隙用于包括所述UE在内的两个以上UE进行所述D2D数据传输；利用所述专用时隙和所述共享时隙进行所述D2D数据传输。 [0026] 可选地，确定所述基站分配的所述非授权载波上的所述专用时隙和所述非授权载波上的所述共享时隙包括：向所述基站发送请求进行上行调度的请求消息；确定所述基站根据所述请求消息分配的上行资源；利用所述上行资源将用于控制所述D2D数据传输的控制信息发送给所述基站；确定所述基站根据所述控制信息分配的所述专用时隙和所述共享时隙。 [0027] 可选地，利用所述上行资源将用于控制所述D2D数据传输的所述控制信息发送给所述基站包括：利用所述上行资源通过设备到设备传输报告D2D TR将所述控制信息发送给所述基站，其中，所述D2D TR为根据上行共享信道UL-SCH中逻辑信道标识LCID保留的可扩展字段确定的D2D数据传输报告指令，所述报告指令包括数据类型、优先级、发送端编号、接收端编号、数据和循环校验位。 [0028] 可选地，利用所述专用时隙和所述共享时隙进行所述D2D数据传输包括：利用所述专用时隙传输所述D2D数据；当利用所述专用时隙未传输完所述D2D数据时，利用所述共享时隙传输剩余的未传输完的所述D2D数据。 [0029] 可选地，利用所述专用时隙传输所述D2D数据包括：在所述专用时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测结果为所述专用时隙为空闲时，利用所述专用时隙传输所述D2D数据。 [0030] 可选地，利用所述共享时隙传输剩余的未传输完的所述D2D数据包括：在所述共享时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测结果为所述共享时隙为空闲时，利用所述共享时隙传输剩余的未传输完的所述D2D数据；当检测结果为所述共享时隙为忙时，等待预定时间后再次进行CCA检测，并在检测到所述共享时隙为空闲时，利用所述共享时隙传输剩余的未传输完的所述D2D数据。 [0031] 可选地，所述专用时隙和/或所述共享时隙所在的通信帧的最小单位为小资源块MRB，其中，一个MRB在时域上包含14个正交频分复用OFDM符号，时域大小为两个时隙；在频域上包含12个连续的子载波，频域大小为180kHz。 [0032] 根据本发明的另一方面，提供了一种数据传输方法，包括：分配非授权载波上的专用时隙和所述非授权载波上的共享时隙，其中，所述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，所述共享时隙用于包括所述UE在内的两个以上UE进行所述D2D数据传输；将所述专用时隙和所述共享时隙通知给所述UE。 [0033] 可选地，分配所述非授权载波上的所述专用时隙和所述非授权载波上的所述共享时隙包括：接收所述UE发送的请求进行上行调度的请求消息；根据所述请求消息分配上行资源并将分配的所述上行资源通知给所述UE；接收所述UE利用所述上行资源发送的用于控制所述D2D数据传输的控制信息；根据所述控制信息分配所述专用时隙和所述共享时隙。 [0034] 可选地，接收所述UE利用所述上行资源发送的用于控制所述D2D数据传输的所述控制信息包括：接收所述UE利用所述上行资源通过设备到设备传输报告D2D TR发送的所述控制信息，其中，所述D2D TR为根据上行共享信道UL-SCH中逻辑信道标识LCID保留的可扩展字段确定的D2D数据传输报告指令，所述报告指令包括数据类型、优先级、发送端编号、接收端编号、数据和循环校验位。 [0035] 可选地，根据所述控制信息分配所述专用时隙和所述共享时隙包括：在所述非授权载波上进行空闲信道评估CCA检测；在检测到所述非授权载波空闲后，根据所述控制信息分配所述专用时隙和所述共享时隙。 [0036] 可选地，在分配用于所述UE进行所述D2D数据传输的非授权载波上的专用时隙和用于包括所述UE在内的两个以上UE进行所述D2D数据传输的非授权载波上的共享时隙之后，所述方法还包括：在所述共享时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测到所述共享时隙空闲的连续时间长度大于用于所述UE进行所述D2D数据传输的时长时，收回分配的所述专用时隙和所述共享时隙。 [0037] 可选地，所述专用时隙和/或所述共享时隙所在的通信帧的最小单位为小资源块MRB，其中，一个MRB在时域上包含14个正交频分复用OFDM符号，时域大小为两个时隙；在频域上包含12个连续的子载波，频域大小为180kHz。 [0038] 根据本发明的另一方面，提供了一种数据传输装置，包括：确定模块，用于确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和所述非授权载波上的共享时隙，其中，所述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，所述共享时隙用于包括所述UE在内的两个以上UE进行所述D2D数据传输；传输模块，用于利用所述专用时隙和所述共享时隙进行所述D2D数据传输。 [0039] 根据本发明的另一方面，提供了一种数据传输装置，包括：分配模块，用于分配非授权载波上的专用时隙和所述非授权载波上的共享时隙，其中，所述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，所述共享时隙用于包括所述UE在内的两个以上UE进行所述D2D数据传输；通知模块，用于将所述专用时隙和所述共享时隙通知给所述UE。 [0040] 通过本发明，采用确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和所述非授权载波上的共享时隙，其中，所述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，所述共享时隙用于包括所述UE在内的两个以上UE进行所述D2D数据传输；利用所述专用时隙和所述共享时隙进行所述D2D数据传输。解决了相关技术中存在的无法利用非授权频段进行D2D通信的问题，进而达到了利用非授权频段进行D2D通信，提高资源利用率的效果。附图说明 [0041] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： [0042] 图1是相关技术一中的应用场景示意图； [0043] 图2是相关技术一中的帧结构示意图； [0044] 图3是相关技术二中的物理资源配置示意图一； [0045] 图4是相关技术二中的物理资源配置示意图二； [0046] 图5是根据本发明实施例的第一种数据传输方法的流程图； [0047] 图6是根据本发明实施例的第二种数据传输方法的流程图； [0048] 图7是根据本发明实施例的LAA场景示意图； [0049] 图8是根据本发明实施例的D2D数据传输报告指令示意图； [0050] 图9是根据本发明实施例的信道资源配置的示意图； [0051] 图10是根据本发明实施例中方案一的LBE情况下对应的帧结构示意图； [0052] 图11是根据本发明实施例中方案一的FBE情况下对应的帧结构示意图； [0053] 图12是根据本发明实施例的数据传输流程图一； [0054] 图13是根据本发明实施例中方案二的LBE情况下对应的帧结构示意图； [0055] 图14是根据本发明实施例中方案二的FBE情况下对应的帧结构示意图； [0056] 图15是根据本发明实施例的数据传输流程图二； [0057] 图16是根据本发明实施例中的不同信道接入方式下的吞吐量对比图； [0058] 图17是根据本发明实施例的两种通信帧在LBE情况下的对比示意图； [0059] 图18是根据本发明实施例的专用时隙和共享时隙的示意图； [0060] 图19是根据本发明实施例的第一种数据传输装置的结构框图； [0061] 图20是根据本发明实施例的第二种数据传输装置的结构框图。 具体实施方式[0062] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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以相互组合。 [0064] 在本实施例中提供了一种数据传输方法，图5是根据本发明实施例的第一种数据传输方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤： [0065] 步骤S502，确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和上述非授权载波上的共享时隙，其中，该专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，该共享时隙用于包括上述UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输； [0066] 步骤S504，利用上述专用时隙和共享时隙进行D2D数据传输。 [0067] 其中，执行上述操作的可以是UE。 [0068] 通过上述步骤，UE可以确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和共享时隙，其中，该专用时隙是专门由该UE使用的时隙，共享时隙是可以由多个UE通过竞争使用的方式进行使用的时隙，进而可以利用确定的专用时隙和共享时隙(若专用时隙能够传输完UE的D2D数据，则可以仅利用专用时隙进行D2D数据传输)进行D2D数据传输，从而实现了利用非授权载波进行D2D通信的目的，解决了相关技术中存在的无法利用非授权频段进行D2D通信的问题，进而达到了利用非授权频段进行D2D通信，提高资源利用率的效果。 [0069] 在一个可选的实施例中，确定上述基站分配的非授权载波上的专用时隙和非授权载波上的共享时隙包括：向基站发送请求进行上行调度的请求消息；确定基站根据上述请求消息分配的上行资源；利用该上行资源将用于控制上述D2D数据传输的控制信息发送给基站；确定所述基站根据上述控制信息分配的专用时隙和共享时隙。其中，上述控制信息可以包括以下至少之一：数据源设备标识(Identity，简称为ID)、数据目的设备ID、业务类型、数据量、优先级。其中，上述的请求消息可以通过调度请求(Scheduling Request，简称为SR)资源进行上报，该SR资源可以是基站分配的且UE专用的资源。上述的SR资源和上行资源可以均是授权载波上的资源。 [0070] 在一个可选的实施例中，利用上述上行资源将用于控制D2D数据传输的控制信息发送给基站包括：利用上行资源通过设备到设备传输报告(D2D Transmission Report，简称为D2D TR)将上述控制信息发送给基站，其中，该D2D TR为根据上行共享信道(Uplink-Shared Channel，简称为UL-SCH)中逻辑信道标识(Logical Channel ID，简称为LCID)保留的可扩展字段确定的D2D数据传输报告指令，该报告指令包括数据类型、优先级、发送端编号、接收端编号、数据和循环校验位。其中，D2D TR可以通过媒体接入控制(Media Access Control，简称为MAC)层的MAC Control Element上报。 [0071] 在一个可选的实施例中，利用上述专用时隙和共享时隙进行D2D数据传输包括：利用上述专用时隙传输D2D数据；当利用上述专用时隙未传输完D2D数据时，利用共享时隙传输剩余的未传输完的D2D数据。在该实施例中，可以利用专用时隙和共享时隙共同完成D2D数据传输，但是需要说明的是，如果仅利用专用时隙便能够完成D2D数据的传输的情况下，可以仅利用专用时隙进行D2D数据的传输，而无需利用共享时隙进行D2D数据的传输。 [0072] 在一个可选的实施例中，利用上述专用时隙传输D2D数据包括：在上述专用时隙上进行空闲信道评估(Clear Channel Assessment，简称为CCA)检测；当检测结果为上述专用时隙为空闲时，利用专用时隙传输D2D数据。在该实施例中，UE执行CCA检测的目的是为了再次确认专用时隙未被占用，以保证成功传输D2D数据，在实际应用时，UE也可以不用在专用时隙上进行CCA检测，具体可以根据实际情况来决定UE是否执行CCA检测。 [0073] 在一个可选的实施例中，利用上述共享时隙传输剩余的未传输完的所述D2D数据包括：在上述共享时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测结果为上述共享时隙为空闲时，利用共享时隙传输剩余的未传输完的D2D数据；当检测结果为上述共享时隙为忙时，等待预定时间后再次进行CCA检测，并在检测到上述共享时隙为空闲时，利用共享时隙传输剩余的未传输完的D2D数据。上述的预定时间可以根据退避算法进行确定，下面对该退避算法进行说明：在开始退避过程时，对应UE将退避计时器设置一个随机退避时间，退避时间其中Random()是随机函数，产生的随机数在[0,1]中均匀分布；Slot Time是由系统决定的基本延迟单位；CW是竞争窗口大小，由共享时隙的个数确定。通常，在检测到信道忙的时候，退避计时器停止计时，并将当前值(即，退避计时器中剩余的计时时间)作为下一次退避的延迟时间；若检测到信道空闲，则退避计时器启动递减计算。当计数器的值为0时，通信节点将发送帧。当多个D2D UE延迟并进入退避状态时，退避值(对应于上述的当前值)最小UE的将获得对信道的访问权。 [0074] 在一个可选的实施例中，上述专用时隙和/或共享时隙所在的通信帧的最小单位为小资源块(Mini Resource Block，简称为MRB)，其中，一个MRB在时域上可以包含14个正交频分复用OFDM符号，时域大小为两个时隙(即，1ms)；在频域上包含12个连续的子载波，频域大小为180kHz。其中，将通信帧中的通信长度的最小单位划分为MRB，可以实现时域与频域上的双重复用；并且，将通信帧中的通信时间分为共享时隙和专用时隙，基站可根据上报需求对共享时隙和专用时隙进行不同的配比，并且对专用时隙进行调度；UE在专用时隙没有完成的数据交互将转入共享时隙，大大提高了资源利用率。 [0075] 在本实施例中还提供了一种数据传输方法，图6是根据本发明实施例的第二种数据传输方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤： [0076] 步骤S602，分配非授权载波上的专用时隙和该非授权载波上的共享时隙，其中，上述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，上述共享时隙用于包括上述UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输； [0077] 步骤S604，将上述专用时隙和共享时隙通知给UE。 [0078] 其中，执行上述操作的可以是基站，UE在接收到基站通知的专用时隙和共享时隙后，可以利用专用时隙和共享时隙进行D2D数据传输。通过上述步骤，基站会在非授权载波上分配用于UE进行数据传输的专用时隙和共享时隙，其中，该专用时隙是专门由上述UE使用的时隙，共享时隙是可以由多个UE通过竞争使用的方式进行使用的时隙，进而UE可以利用通知的专用时隙和共享时隙(若专用时隙能够传输完UE的D2D数据，则可以仅利用专用时隙进行D2D数据传输)进行D2D数据传输，从而实现了利用非授权载波进行D2D通信的目的，解决了相关技术中存在的无法利用非授权频段进行D2D通信的问题，进而达到了利用非授权频段进行D2D通信，提高资源利用率的效果。 [0079] 在一个可选的实施例中，分配非授权载波上的专用时隙和非授权载波上的共享时隙包括：接收UE发送的请求进行上行调度的请求消息；根据上述请求消息分配上行资源并将分配的上行资源通知给UE；接收UE利用上述上行资源发送的用于控制D2D数据传输的控制信息；根据上述控制信息分配专用时隙和共享时隙。其中，上述控制信息可以包括以下至少之一：数据源设备ID、数据目的设备ID、业务类型、数据量、优先级。其中，上述的请求消息可以通过SR资源进行上报，该SR资源可以是基站分配的且UE专用的资源。上述的SR资源和上行资源可以均是授权载波上的资源。 [0080] 在一个可选的实施例中，接收上述UE利用上行资源发送的用于控制D2D数据传输的控制信息包括：接收UE利用上述上行资源通过设备到设备传输报告D2D TR发送的控制信息，其中，该D2D TR为根据上行共享信道UL-SCH中逻辑信道标识LCID保留的可扩展字段确定的D2D数据传输报告指令，上述报告指令包括数据类型、优先级、发送端编号、接收端编号、数据和循环校验位。其中，D2D TR可以通过MAC层的MAC Control Element上报。 [0081] 在一个可选的实施例中，根据上述控制信息分配专用时隙和所述共享时隙包括：在非授权载波上进行空闲信道评估CCA检测；在检测到非授权载波空闲后，根据上述控制信息分配专用时隙和共享时隙。在该实施例中，基站可以执行多次CCA(即，ECCA)检测。 [0082] 在一个可选的实施例中，在分配用于上述UE进行D2D数据传输的非授权载波上的专用时隙和用于包括UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输的非授权载波上的共享时隙之后，该方法还包括：在上述共享时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测到上述共享时隙空闲的连续时间长度大于用于UE进行D2D数据传输的时长时，收回分配的上述专用时隙和共享时隙。当检测到上述共享时隙空闲的连续时间长度大于用于UE进行D2D数据传输的时长时，可以认为UE已传输完D2D数据，从而基站可以选择收回信道，从而进行下一轮的数据传输。 [0083] 在一个可选的实施例中，上述专用时隙和/或共享时隙所在的通信帧的最小单位为小资源块MRB，其中，一个MRB在时域上包含14个正交频分复用OFDM符号，时域大小为两个时隙；在频域上包含12个连续的子载波，频域大小为180kHz。 [0084] 从上述多个实施例可知，基于目前提出的辅助授权频谱接入(License Assisted Access，简称为LAA)技术，本发明实施例中提出的是面向D2D通信的帧结构，以改进现有方案的不足，减轻LTE基站高负荷的问题，进一步降低数据传输的时延，提升用户体验。因此，本发明实施例着眼于D2D通信在非授权频段的帧结构设计，考虑同一系统(如LTE-U(LTE-Unlicensed))内和异系统之间(Wi-Fi和LTE-U)的资源竞争问题，并解决相关的技术问题： [0086] 2)不同的D2D UE根据基站的仲裁结果利用非授权频段进行相关传输。D2D通信帧的通信长度的最小单位是MRB，基站按照D2D用户上报的业务和数据量进行以MRB为单位进行调度。 [0087] 3)D2D通信帧的通信长度被划分为专用时隙(dedicated slot)和共享时隙(shared slot)，专用时隙对应的通信资源由基站进行调度，共享时隙的通信资源则采用随机竞争退避的方式接入，减少不同D2D UE之间发生冲突的可能。 [0088] 本发明实施例中提出了一种面向D2D数据交互的高资源利用率的帧结构和资源配置方法。在LAA提出的基于负载的设备(Load Based Equipment，简称为LBE)的帧结构原型基础上，采用由基站宏观控制，在时间域和频率域二维空间上划分资源的分配策略在非授权频段完成数据交互。具体的资源分配方法由D2D UE的数据量和业务类型决定。 [0089] 下面结合具体实施例对本发明进行说明： [0090] 本发明的实施例可以分为两部分：D2D UE与基站数据交互实施例和基于帧结构的传输实施例。 [0091] 下面对D2D UE与基站数据交互实施例进行说明： [0092] 本发明实施例主要针对如图7所示的LAA场景下，D2D UE之间在非授权频段上的通信，其中，图7是根据本发明实施例的LAA场景示意图。 [0093] 虽然本发明实施例中的D2D通信是在非授权频段实现的，仍然需要基站进行总的调度和仲裁，这一调度和控制过程可以在授权频段进行。 [0094] 当D2D UE产生数据传输需求时，D2D UE首先需要将自己的进行数据传输所需的资源调度请求发送给基站，然后基站根据得到的信息做出仲裁为UE分配资源。具体包括如下步骤： [0095] Step 1，基站上报数据传输请求：D2D UE在上行控制信道(Physical Uplink Control Channel，简称为PUCCH)上通过SR通知基站自己有上行调度请求要传输，请求eNodeB(简称为eNB，对应于上述的基站)为其分配上行资源；其中SR资源为UE专用且由eNB进行分配的，关于SR的具体发送流程可以参考协议3GPP TR 36.213。然后，对应UE在基站分配的上行资源上通过D2D TR将数据传输的控制信息如数据源设备ID、数据目的设备ID、业务类型、数据量、优先级等上报给基站。D2D TR是根据当前UL-SCH中LCID保留的可扩展字段设计的D2D数据传输报告指令，D2D TR通过MAC层的MAC Control Element上报，图8是根据本发明实施例的D2D数据传输报告指令示意图。 [0096] Step 2，基站仲裁分配资源：基站检测到非授权频段空闲时，就根据D2D UE的上报结果(即，D2D UE上报的控制信息)进行仲裁，并将仲裁结果发送给各个D2D UE。将非授权频段上的时隙划分为专用时隙和共享时隙两种，基站根据UE上报的信息决定专用时隙和共享时隙的配比，并且基站只公布专用时隙的仲裁结果，而对于共享时隙，各个D2D设备则采用退避的方式竞争接入。其中，基站进行CCA检测空闲信道的目的是为了便于控制，便于支持运营商的流量监测，计费等。 [0097] 下面对基于帧结构的传输实施例进行说明： [0098] 在LAA的场景下，为了避免与Wi-Fi信号或者其他的LAA信号发生干扰，一般采取载波监听的方式，对应帧结构则体现在，在实际发送数据之前，相应的帧结构中会有空闲信道评估CCA。本发明实施例可采用的方案是基于负载的设置LBE或者基于帧的设备(Frame Based Equipment，简称为FBE)。 [0099] 本发明实施例旨在设计合适的信道接入方式，提高资源利用率。在此，提出两种信道访问方案： [0100] 方案一包括如下步骤： [0101] Step 1：根据基站的仲裁结果，D2D UE先在专用时隙上进行数据交互，如果在基站分配的资源内没有完成数据交互，则进入共享时隙再次争夺信道完成余下的数据交互。为了确保对信道的持有，在每次数据交互之前都要进行CCA能量检测。图9是根据本发明实施例的信道资源配置的示意图。 [0102] Step 2：在共享时隙，连续进行n个CCA之后检测到的能量小于阈值的时间长度超过通信的检测时长，基站认为信道是可占用的，数据已经完成交互，基站可以选择收回信道，进行下一轮的数据传输。 [0103] 在LBE的帧结构情况下，帧长并非固定，LAA基站采用多个CCA，即ECCA的方式进行检测，当检测到能量小于阈值的时间长度超过可以通信的检测时长时，基站认为信道可用，LBE帧启动数据传输，与FBE结构不一样的地方在于，由于多个CCA检测，帧的结构不能与LTE的帧结构对齐，此时LAA基站需要发送一个Preamble信号。 [0104] 图10是根据本发明实施例中方案一的LBE情况下对应的帧结构示意图，图11是根据本发明实施例中方案一的FBE情况下对应的帧结构示意图。 [0105] 在非授权频段，面向D2D的数据传输的方案一可如图12所示，图12是根据本发明实施例的数据传输流程图一，该流程包括如下步骤： [0106] 步骤S1202，D2D UE通过SR向基站上报数据传输请求； [0107] 步骤S1204，基站进行CCA检测，判断信道是否空闲，在判断结果为是转至步骤S1206，否则，继续进行CCA检测； [0108] 步骤S1206，根据D2D UE的上报结果下发专用时隙的仲裁结果； [0109] 步骤S1208，D2D UE根据仲裁结果在专用时隙进行传输； [0110] 步骤S1210，判断是否有多余数据未完成交互，在判断结果为是时，转至步骤S1212，否则，结束； [0111] 步骤S1212，利用共享时隙完成数据交互。 [0112] 方案二具体过程如下： [0113] Step 1：D2D UE全部采用竞争的方式接入信道。由于全部按照竞争的方式接入，故不需要基站根据上报的结果进行仲裁。D2D UE在传输数据之前，先检测信道是否被占用，若检测到信道空闲，则占用信道进行传输；若检测到信道忙，则采用一种随机退避算法，等待一段时间后再次检测信道是否空闲。 [0114] Step 2：开始退避过程时，对应节点将退避计时器设置一个随机退避时间，退避时间 其中Random()随机函数，产生的随机数在[0,1]中均匀分布；SlotTime是由系统决定的基本延迟单位；CW是竞争窗口大小，由共享时隙(可以认为非授权载波上的所有时隙均为共享时隙)的个数确定。通常，在检测到信道忙的时候，退避计时器停止计时，并将当前值(即，退避计时器剩余的计时时间)作为下一次退避的延迟时间； 若检测到信道空闲，则退避计时器启动递减计算。当计数器的值为0时，通信节点将发送帧。 当多个D2D UE延迟并进入退避状态时，退避值(对应于上述的当前值)最小的将获得对信道的访问权。 [0115] 图13是根据本发明实施例中方案二的LBE情况下对应的帧结构示意图，图14是根据本发明实施例中方案二的FBE情况下对应的帧结构示意图。 [0116] 在非授权频段，面向D2D的数据传输的方案二可如图15所示，图15是根据本发明实施例的数据传输流程图二，该流程包括如下步骤： [0117] 步骤S1502，D2D UE有数据传输的需求； [0118] 步骤S1504，D2D UE对信道进行CCA检测； [0119] 步骤S1506，判断信道是否空闲，若空闲，转至步骤S1518，否则，转至步骤S1508； [0120] 步骤S1508，进入随机退避机制(利用退避算法)； [0121] 步骤S1510，产生退避时间T； [0122] 步骤S1512，判断信道是否空闲，若空闲，转至步骤S1214，否则，转至步骤S1216； [0123] 步骤S1514，退避时间递减； [0124] 步骤S1516，判断退避时间是否递减至0，若递减至0则转至步骤S1218，否则，转至步骤S1212； [0125] 步骤S1518，D2D UE完成数据交互。 [0126] 图16是根据本发明实施例中的不同信道接入方式下的吞吐量对比图，由图16可以看出，随着业务量的增大，合理配置专用时隙所占比例，可使方案一对应的吞吐量大于方案二对应的吞吐量。 [0127] 需要说明的是，一般的情况都是在基站检测到信道空闲之后，将通知信号广播给需要进行通信的D2D UE，然后D2D设备再上报ID、业务数据量和优先级等信息给基站，基站再进行仲裁，这样就需要占用通信帧的时长。而在本发明实施例中，D2D UE可以周期性地将数据传输需求传输给基站，基站根据上报情况进行仲裁，在授权频段进行信号解析，待基站检测到信道空闲后，用户可以在非授权频段进行D2D数据交互。并且为了确认频段持有，在数据传输之前，D2D UE也要再进行一次CCA检测。图17是根据本发明实施例的两种通信帧在LBE情况下的对比示意图。 [0128] 本发明将通信时长划分为专用时隙和共享时隙，提高了资源利用率。基站可以根据传输需求对专用时隙和共享时隙进行灵活的配比，并且只公布对专用时隙的仲裁结果，如果有多余的数据交互将转入共享时隙采用退避的方式接入。在共享时隙若进行若干CCA后检测到空闲，基站有权将信道收回，用于其他D2D UE的数据传输。若此时没有新的传输需求，则信道可以用于其他技术(如Wi-Fi)，这样可以避免不必要的资源浪费。图18是根据本发明实施例的专用时隙和共享时隙的示意图。 [0129] 本发明实施例中设计的通信帧将通信长度的最小单位划分为MRB，一个MRB在时域上包含14个OFDM符号，时域大小为两个时隙，即1ms；在频域上包含12个连续的子载波，频域大小为180kHz；若将1个符号*1个子载波定义为一个资源粒子(Resource Element，RE)，则一个MRB包含14*12个RE。基站根据D2D的业务量和优先级对MRB进行调度分配，实现了时间域频率域二维的复用，提高了资源利用率。 [0130] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。 [0131] 在本实施例中还提供了一种数据传输装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。 [0132] 图19是根据本发明实施例的第一种数据传输装置的结构框图，如图19所示，该装置包括确定模块192和传输模块194，下面对该装置进行说明。 [0133] 确定模块192，用于确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和上述非授权载波上的共享时隙，其中，上述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，上述共享时隙用于包括上述UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输；传输模块194，连接至上述确定模块192，用于利用上述专用时隙和共享时隙进行D2D数据传输。 [0134] 在一个可选的实施例中，上述确定模块192可以通过如下方式确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和非授权载波上的共享时隙：向基站发送请求进行上行调度的请求消息；确定上述基站根据请求消息分配的上行资源；利用上述上行资源将用于控制D2D数据传输的控制信息发送给基站；确定上述基站根据控制信息分配的专用时隙和共享时隙。 [0135] 在一个可选的实施例中，上述确定模块192可以通过如下方式利用上行资源将用于控制D2D数据传输的控制信息发送给基站：利用上行资源通过设备到设备传输报告D2D TR将控制信息发送给基站，其中，该D2D TR为根据上行共享信道UL-SCH中逻辑信道标识LCID保留的可扩展字段确定的D2D数据传输报告指令，上述报告指令包括数据类型、优先级、发送端编号、接收端编号、数据和循环校验位。 [0136] 在一个可选的实施例中，上述传输模块194可以通过如下方式利用专用时隙和共享时隙进行D2D数据传输：利用上述专用时隙传输D2D数据；当利用上述专用时隙未传输完D2D数据时，利用上述共享时隙传输剩余的未传输完的D2D数据。 [0137] 在一个可选的实施例中，上述传输模块194可以通过如下方式利用专用时隙传输上述D2D数据：在专用时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测结果为专用时隙为空闲时，利用专用时隙传输D2D数据。 [0138] 在一个可选的实施例中，上述传输模块194可以通过如下方式利用上述共享时隙传输剩余的未传输完的D2D数据：在上述共享时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测结果为上述共享时隙为空闲时，利用上述共享时隙传输剩余的未传输完的D2D数据；当检测结果为共享时隙为忙时，等待预定时间后再次进行CCA检测，并在检测到共享时隙为空闲时，利用共享时隙传输剩余的未传输完的D2D数据。 [0139] 在一个可选的实施例中，上述专用时隙和/或共享时隙所在的通信帧的最小单位为小资源块MRB，其中，一个MRB在时域上包含14个正交频分复用OFDM符号，时域大小为两个时隙；在频域上包含12个连续的子载波，频域大小为180kHz。 [0140] 图20是根据本发明实施例的第二种数据传输装置的结构框图，如图20所示，该装置包括分配模块202和通知模块204，下面对该装置进行说明。 [0141] 分配模块202，用于分配非授权载波上的专用时隙和上述非授权载波上的共享时隙，其中，上述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，上述共享时隙用于包括上述UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输；通知模块204，连接至上述分配模块202，用于将上述专用时隙和共享时隙通知给UE。 [0142] 在一个可选的实施例中，上述分配模块202可以通过如下方式分配非授权载波上的专用时隙和非授权载波上的共享时隙：接收UE发送的请求进行上行调度的请求消息；根据该请求消息分配上行资源并将分配的上行资源通知给UE；接收上述UE利用上行资源发送的用于控制D2D数据传输的控制信息；根据上述控制信息分配专用时隙和共享时隙。 [0143] 在一个可选的实施例中，上述分配模块202可以通过如下方式接收UE利用上行资源发送的用于控制D2D数据传输的所述控制信息：接收UE利用上述上行资源通过设备到设备传输报告D2D TR发送的控制信息，其中，该D2D TR为根据上行共享信道UL-SCH中逻辑信道标识LCID保留的可扩展字段确定的D2D数据传输报告指令，上述报告指令包括数据类型、优先级、发送端编号、接收端编号、数据和循环校验位。 [0144] 在一个可选的实施例中，上述分配模块202可以通过如下方式根据控制信息分配专用时隙和共享时隙：在上述非授权载波上进行空闲信道评估CCA检测；在检测到上述非授权载波空闲后，根据上述控制信息分配专用时隙和共享时隙。 [0145] 在一个可选的实施例中，上述装置还包括处理模块，该处理模块用于在分配用于UE进行D2D数据传输的非授权载波上的专用时隙和用于包括UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输的非授权载波上的共享时隙之后，在上述共享时隙上进行空闲信道评估CCA检测；当检测到上述共享时隙空闲的连续时间长度大于用于UE进行D2D数据传输的时长时，收回分配的专用时隙和共享时隙。 [0146] 在一个可选的实施例中，上述专用时隙和/或共享时隙所在的通信帧的最小单位为小资源块MRB，其中，一个MRB在时域上包含14个正交频分复用OFDM符号，时域大小为两个时隙；在频域上包含12个连续的子载波，频域大小为180kHz。 [0147] 需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。 [0148] 本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码： [0149] S1，确定基站分配的非授权载波上的专用时隙和上述非授权载波上的共享时隙，其中，该专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，该共享时隙用于包括上述UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输； [0150] S2，利用上述专用时隙和共享时隙进行D2D数据传输。 [0151] 可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码： [0152] S1，分配非授权载波上的专用时隙和该非授权载波上的共享时隙，其中，上述专用时隙用于用户设备UE进行设备到设备D2D数据传输，上述共享时隙用于包括上述UE在内的两个以上UE进行D2D数据传输； [0153] S2，将上述专用时隙和共享时隙通知给UE。 [0154] 可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 [0155] 可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述各步骤。 [0156] 可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。 [0157] 通过本发明上述实施例可以达到如下效果： [0158] 1)D2D UE向基站上报数据请求，基站根据上报结果进行仲裁，待基站检测到信道空闲后即可进行传输，不需要在通信帧中占用通信时间解析基站的调度指令； [0159] 2)将通信帧中的通信长度的最小单位划分为MRB，实现时域与频域上的双重复用；并且，将通信帧中的通信时间分为共享时隙和专用时隙，基站可根据上报需求对共享时隙和专用时隙进行不同的配比，并且对专用时隙进行调度；UE在专用时隙没有完成的数据交互将转入共享时隙，大大提高了资源利用率。 [0160] 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。 [0161] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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