CN104936267A - 用于选择中继终端的方法、基站和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于选择中继终端的方法、基站和系统。其中基站在判断用户终端需要中继服务时，向用户终端发送开启中继服务消息；用户终端在接收到开启中继服务消息后，向邻域广播中继请求消息；接收到中继请求消息的中继候选终端在判断自身能够为所述用户终端转发数据时，向基站发送中继接受消息；基站在发送中继接受消息的中继候选终端中选择一个作为中继终端，并向中继终端发送中继选择确认消息；中继终端在接收到中继选择确认消息后，与用户终端建立设备到设备通信，以便用户终端通过中继终端向所述基站转发业务。通过为用户终端选取具有中继功能的终端，从而改善网络覆盖性能，提高边缘用户的用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种用于选择中继终端的方法、基站和系统。
背景技术
随着无线通信技术的飞速发展，无线频谱资源越来越稀缺，但与此同时，用户对网络的速率及网络覆盖连续性的要求越来越高，因此如何在有限的带宽资源中实现高速率及广覆盖对运营商来说变得十分重要。3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）正在讨论一种新型的D2D（Device-to-Device，设备到设备）通信技术。通过该技术，如图1所示，距离较近的移动终端之间可以在基站的控制下直接进行通信，避免了基站的转发，从而提高了系统效率。
但是，当前3GPP讨论的D2D技术仅简单的限于一个终端和另外一个终端直接通信，并不能提高网络的覆盖性能，而网络的覆盖性能对于边缘用户来说尤为重要。LTE（Long Term Evolution，长期演进）引入了中继（Relay）节点来提升网络的覆盖性能。该中继节点具备基站的所有功能，但是部署这样的中继节点需要进行选址、布站、设备维护等一系列对运营商来说繁琐而且高开销的工作。
因此，如何扩展D2D技术来取代低效率的传统中继方法并进一步提高网络的覆盖性能，是当前需要解决的一个难题。
发明内容
本发明实施例提供一种用于选择中继终端的方法、基站和系统。通过为处于小区边缘的用户终端选取具有中继功能的终端，以便用户终端通过中继终端与基站进行交互，从而改善了网络覆盖性能，提高了边缘用户的用户体验。
根据本发明的一个方面，提供一种用于选择中继终端的方法，包括：
基站向用户终端发送开启中继服务消息，以便所述用户终端在接收到所述开启中继服务消息后向邻域广播中继请求消息；
所述基站接收来自中继候选终端的中继接受消息，其中所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息；
所述基站根据中继接受消息选择中继终端；
所述基站向所述中继终端发送中继选择确认消息，以便所述中继终端在接收到所述中继选择确认消息后与所述用户终端建立设备到设备通信。
在一个实施例中，所述用户终端与所述中继终端建立设备到设备通信后，切断所述用户终端与所述基站之间的直接通信连接。
在一个实施例中，基站向用户终端发送开启中继服务消息的步骤包括：
所述基站在判断所述用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息。
在一个实施例中，所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息的步骤包括：
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据；
若判断自身能够为所述用户终端转发数据，则所述中继候选终端向所述基站发送所述中继接受消息。
在一个实施例中，所述基站根据中继接受消息选择中继终端的步骤包括：
当所述基站接收到来自多个候选中继终端的中继接受消息时，所述基站根据预先设定的选取准则，从所述多个候选中继终端中选择一个中继终端作为中继终端。
在一个实施例中，所述基站在判断所述用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息的步骤包括：
所述基站在判断自身与所述用户终端之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述用户终端发送开启中继服务消息。
在一个实施例中，所述基站在判断所述用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息的步骤包括：
所述用户终端在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度；
所述基站接收到开启中继服务请求后，根据开启中继服务请求中包括的参数以及小区当前网络状态，判断所述用户终端是否需要中继服务；
若判断所述用户终端需要中继服务，则所述基站向所述用户终端发送开启中继服务消息。
在一个实施例中，所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度仅在小于预先设置的中继门限值时，所述用户终端与所述基站之间的无线链路才会影响用户终端业务的服务质量。
在一个实施例中，中继请求消息中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端和所述基站间的链路信号强度、所述用户终端的移动速度。
在一个实施例中，中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据的步骤包括：
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，判断自身的电池电量是否大于预定的电量门限；
若自身的电池电量大于预定的电量门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，判断自身的移动速度是否小于预定的速度门限；
若自身的移动速度小于预定的速度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，判断自身与所述用户终端的无线链路信号强度是否大于预定的强度门限；
若自身与所述用户终端的无线链路信号强度大于预定的强度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据。
在一个实施例中，中继接受消息中包括所述中继候选终端自身的标识、所述用户终端的标识、需要转发的业务类型、所述中继候选终端和所述用户终端间的链路信号强度、转发所需要的资源、所述中继候选终端自身的移动速度、所述用户终端的移动速度。
在一个实施例中，所述基站根据预先设定的选取准则，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择一个中继候选终端作为中继终端的步骤包括：
所述基站根据中继接受消息中包括的参数，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择服务质量最佳的一个中继候选终端作为中继终端。
在一个实施例中，中继选择确认消息中包括转发所需资源、所述中继终端与所述用户终端建立设备到设备通信所需资源。
在一个实施例中，所述中继候选终端向所述基站发送中继接受消息之后，还包括：
所述中继候选终端判断是否在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息；
若未在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息，则所述中继候选终端放弃为所述用户终端进行中继。
根据本发明的另一方面，提供一种用于选择中继终端的基站，包括发送单元、接收单元和选择单元，其中：
发送单元，用于向用户终端发送开启中继服务消息，以便所述用户终端在接收到所述开启中继服务消息后向邻域广播中继请求消息；
接收单元，用于接收来自中继候选终端的中继接受消息，其中所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息；
选择单元，用于根据中继接受消息选择中继终端，并指示发送单元向所述中继终端发送中继选择确认消息，以便所述中继终端在接收到所述中继选择确认消息后与所述用户终端建立设备到设备通信。
在一个实施例中，上述基站还包括识别单元，其中：
识别单元，用于判断所述用户终端是否需要中继服务，若判断所述用户终端需要中继服务，则指示发送单元向所述用户终端发送开启中继服务消息。
在一个实施例中，选择单元具体在接收单元接收到来自多个候选中继终端的中继接受消息时，根据预先设定的选取准则，从所述多个候选中继终端中选择一个中继终端作为中继终端。
在一个实施例中，识别单元具体在判断基站自身与所述用户终端之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，指示发送单元向所述用户终端发送开启中继服务消息。
在一个实施例中，识别单元具体在接收单元接收到来自所述用户终端的开启中继服务消息时，根据开启中继服务请求中包括的参数以及小区当前网络状态，判断所述用户终端是否需要中继服务；其中所述用户终端在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度；
发送单元还用于根据识别单元的判断结果，若所述用户终端需要中继服务，则向所述用户终端发送开启中继服务消息。
在一个实施例中，所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度仅在小于预先设置的中继门限值时，所述用户终端与所述基站之间的无线链路才会影响用户终端业务的服务质量。
在一个实施例中，中继接受消息中包括所述中继候选终端自身的标识、所述用户终端的标识、需要转发的业务类型、所述中继候选终端和所述用户终端间的链路信号强度、转发所需要的资源、所述中继候选终端自身的移动速度、所述用户终端的移动速度。
在一个实施例中，选择单元具体根据中继接受消息中包括的参数，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择服务质量最佳的一个中继候选终端作为中继终端。
在一个实施例中，中继选择确认消息中包括转发所需资源、所述中继终端与所述用户终端建立设备到设备通信所需资源。
根据本发明的另一方面，提供一种用于选择中继终端的系统，包括基站、用户终端和中继候选终端，其中：
基站，用于向用户终端发送开启中继服务消息，根据来自中继候选终端的中继接受消息选择中继终端，向所述中继终端发送中继选择确认消息；
用户终端，用于在接收到来自所述基站的开启中继服务消息后，向邻域广播中继请求消息；
中继候选终端，用于在接收到来自所述用户终端的中继请求消息后向所述基站发送中继接受消息；当接收到来自所述基站的中继选择确认消息后，与所述用户终端建立设备到设备通信。
在一个实施例中，基站为上述任一实施例涉及的基站。
在一个实施例中，所述用户终端还用于在与所述中继终端建立设备到设备通信后，切断所述用户终端与所述基站之间的直接通信连接。
在一个实施例中，所述中继候选终端具体在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据；若判断自身能够为所述用户终端转发数据，则向所述基站发送所述中继接受消息。
在一个实施例中，所述用户终端具体在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度。
在一个实施例中，中继候选终端具体在接收到所述中继请求消息后，判断自身的电池电量是否大于预定的电量门限；若自身的电池电量大于预定的电量门限，则判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或在接收到所述中继请求消息后，判断自身的移动速度是否小于预定的速度门限；若自身的移动速度小于预定的速度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或在接收到所述中继请求消息后，判断自身与所述用户终端的无线链路信号强度是否大于预定的强度门限；若自身与所述用户终端的无线链路信号强度大于预定的强度门限，则判断自身能够为所述用户终端转发数据。
在一个实施例中，所述中继候选终端具体在向所述基站发送中继接受消息之后，判断是否在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息；若未在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息，则放弃为所述用户终端进行中继。
本发明通过为用户终端选取具有中继功能的终端，以便用户终端通过中继终端与基站进行交互，从而改善了网络覆盖性能，提高了边缘用户的用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中设备到设备通信一个实施例的示意图。
图2为本发明用于选择中继终端的方法一个实施例的示意图。
图3为本发明用于选择中继终端的方法另一实施例的示意图。
图4为本发明用于选择中继终端的基站一个实施例的示意图。
图5为本发明用于选择中继终端的基站另一实施例的示意图。
图6为本发明用于选择中继终端的系统一个实施例的示意图。
图7为本发明选择中继终端一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图2为本发明用于选择中继终端的方法一个实施例的示意图。其中：
步骤201，基站向用户终端发送开启中继服务消息，以便所述用户终端在接收到所述开启中继服务消息后向邻域广播中继请求消息。
优选的，所述基站在判断所述用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息。
步骤202，所述基站接收来自中继候选终端的中继接受消息，其中所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息。
优选的，中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据。若判断自身能够为所述用户终端转发数据，则所述中继候选终端向所述基站发送所述中继接受消息。
步骤203，所述基站根据中继接受消息选择中继终端。
优选的，当所述基站接收到来自多个候选中继终端的中继接受消息时，所述基站根据预先设定的选取准则，从所述多个候选中继终端中选择一个中继终端作为中继终端。
步骤204，所述基站向所述中继终端发送中继选择确认消息，以便所述中继终端在接收到所述中继选择确认消息后与所述用户终端建立设备到设备通信。
优选的，所述用户终端在与所述中继终端建立设备到设备通信后，切断所述用户终端与所述基站之间的直接通信连接。
基于本发明上述实施例提供的用于选择中继终端的方法，通过为用户终端选取具有中继功能的终端，以便用户终端通过中继终端与基站进行交互，从而改善了网络覆盖性能，提高了边缘用户的用户体验。
图3为本发明用于选择中继终端的方法另一实施例的示意图。其中：
步骤301，基站在判断用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息。
优选的，开启中继服务消息可通过L1、MAC（Media Access Control,媒体访问控制）CE(Control Element，控制单元）或RRC（RadioResource Control，无线资源控制）信令进行发送。
判断用户终端是否需要中继服务，可由基站进行判断，也可由用户终端进行判断。具体如下：
在一个实施例中，基站在判断自身与所述用户终端之间的上行或下行无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述用户终端发送开启中继服务消息。
其中对于上行链路质量的判断，可以基于基站对终端发送的探测参考信号（Sounding Reference Signal，简称：SRS）的测量，或者基站对于终端发送数据的解码正确率。下行链路质量的判断可以基于用户反馈的信号对于基站发送数据的解码正确率。
在另一实施例中，用户终端在判断自身与所述基站之间的上行或下行无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度。所述基站接收到开启中继服务请求后，根据开启中继服务请求中包括的参数以及小区当前网络状态，判断所述用户终端是否需要中继服务。若判断所述用户终端需要中继服务，则所述基站向所述用户终端发送开启中继服务消息。
优选的，上述中继门限值和中继时间窗可通过基站广播或单播的RRC信令进行配置。
这里需要说明的是，上述中继门限值可保证用户不发生无线链路失败（Radio Link Failure，简称：RLF），也不会影响用户业务的QoS（Quality of Service，服务质量）。也就是说，所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度仅在小于预先设置的中继门限值时，所述用户终端与所述基站之间的无线链路才会影响用户终端业务的服务质量，甚至发生无线链路失败。从而可确保用户在服务中断前就能够使用中继服务。
步骤302，所述用户终端在接收到开启中继服务消息后，向邻域广播中继请求消息。
优选的，中继请求消息可通过L1、RRC信令进行广播。
优选的，中继请求消息中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端和所述基站间的链路信号强度、所述用户终端的移动速度。
步骤303，中继候选终端在接收到中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据。
例如，中继候选终端在接收到中继请求消息后，判断自身的电池电量是否大于预定的电量门限，若自身的电池电量大于预定的电量门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据。
又例如，中继候选终端在接收到中继请求消息后，判断自身的移动速度是否小于预定的速度门限，若自身的移动速度小于预定的速度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据。即，若自身速度过快，则不会为其它用户终端转发数据。
又例如，中继候选终端在接收到中继请求消息后，判断自身与所述用户终端的无线链路信号强度是否大于预定的强度门限，若自身与所述用户终端的无线链路信号强度大于预定的强度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据。
优选的，可对上述判断进行任意形式的组合。
此外，中继候选终端无论处于空闲状态（IDLE）或连接状态（CONNECTED），均可参与上述判断。
步骤304，若判断自身能够为所述用户终端转发数据，则所述中继候选终端向所述基站发送中继接受消息。
优选的，中继接受消息可通过L1、MAC CE或RRC信令发送。
优选的，中继接受消息中包括所述中继候选终端自身的标识、所述用户终端的标识、需要转发的业务类型、所述中继候选终端和所述用户终端间的链路信号强度、转发所需要的资源、所述中继候选终端自身的移动速度、所述用户终端的移动速度。
步骤305，所述基站根据预先设定的选取准则，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择一个中继候选终端作为中继终端。
优选的，所述基站根据中继接受消息中包括的参数，例如中继候选终端的电量、移动速度、中继候选终端与用户终端之间的链路信号强度、中继候选终端与基站之间的链路信号强度等，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择服务质量最佳的一个中继候选终端作为中继终端。
步骤306，所述基站向所述中继终端发送中继选择确认消息。
优选的，中继选择确认消息中包括转发所需资源、所述中继终端与所述用户终端建立设备到设备通信所需资源。
步骤307，所述中继终端在接收到中继选择确认消息后，与所述用户终端建立设备到设备通信，以便所述用户终端通过所述中继终端向所述基站转发业务。
优选的，所述中继候选终端向所述基站发送中继接受消息之后，还包括：
所述中继候选终端判断是否在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息。若未在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息，则所述中继候选终端放弃为所述用户终端进行中继。也就是说，若未在预定时间内接收到基站的确认，则认为自己未被选中。
图4为本发明用于选择中继终端的基站一个实施例的示意图。如图4所示，该基站可包括发送单元401、接收单元402和选择单元403。其中：
发送单元401，用于向用户终端发送开启中继服务消息，以便所述用户终端在接收到所述开启中继服务消息后向邻域广播中继请求消息。
接收单元402，用于接收来自中继候选终端的中继接受消息，其中所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息。
选择单元403，用于根据中继接受消息选择中继终端，并指示发送单元401向所述中继终端发送中继选择确认消息，以便所述中继终端在接收到所述中继选择确认消息后与所述用户终端建立设备到设备通信。
基于本发明上述实施例提供的用于选择中继终端的基站，通过为用户终端选取具有中继功能的终端，以便用户终端通过中继终端与基站进行交互，从而改善了网络覆盖性能，提高了边缘用户的用户体验。
图5为本发明用于选择中继终端的基站另一实施例的示意图。与图4所示实施例相比，在图5所示实施例中，基站还包括识别单元501。其中：
识别单元501，用于判断所述用户终端是否需要中继服务，若判断所述用户终端需要中继服务，则指示发送单元401向所述用户终端发送开启中继服务消息。
优选的，选择单元403具体在接收单元402接收到来自多个候选中继终端的中继接受消息时，根据预先设定的选取准则，从所述多个候选中继终端中选择一个中继终端作为中继终端。
优选的，识别单元501具体在判断基站自身与所述用户终端之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，指示发送单元401向所述用户终端发送开启中继服务消息。
优选的，识别单元501具体在接收单元402接收到来自所述用户终端的开启中继服务消息时，根据开启中继服务请求中包括的参数以及小区当前网络状态，判断所述用户终端是否需要中继服务。其中所述用户终端在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度。
发送单元401还用于根据识别单元501的判断结果，若所述用户终端需要中继服务，则向所述用户终端发送开启中继服务消息。
优选的，所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度仅在小于预先设置的中继门限值时，所述用户终端与所述基站之间的无线链路才会影响用户终端业务的服务质量，甚至发生无线链路失败。
优选的，中继接受消息中包括所述中继候选终端自身的标识、所述用户终端的标识、需要转发的业务类型、所述中继候选终端和所述用户终端间的链路信号强度、转发所需要的资源、所述中继候选终端自身的移动速度、所述用户终端的移动速度。
优选的，选择单元403具体根据中继接受消息中包括的参数，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择服务质量最佳的一个中继候选终端作为中继终端。
优选的，中继选择确认消息中包括转发所需资源、所述中继终端与所述用户终端建立设备到设备通信所需资源。
图6为本发明用于选择中继终端的系统一个实施例的示意图。如图6所示，在基站601所属小区内可驻留有多个用户终端，其中用户终端602与基站601当前直接进行通信连接。
基站601，用于向用户终端602发送开启中继服务消息，根据来自中继候选终端603-604的中继接受消息选择中继终端，向所述中继终端发送中继选择确认消息；
用户终端602，用于在接收到来自所述基站601的开启中继服务消息后，向邻域广播中继请求消息。
中继候选终端603-604，用于在接收到来自所述用户终端602的中继请求消息后向所述基站601发送中继接受消息；当接收到来自所述基站601的中继选择确认消息后，与所述用户终端602建立设备到设备通信。
基于本发明上述实施例提供的用于选择中继终端的系统，通过为用户终端选取具有中继功能的终端，以便用户终端通过中继终端与基站进行交互，从而改善了网络覆盖性能，提高了边缘用户的用户体验。
为了简明起见，在图6中仅给出了两个中继候选终端，本领域技术人员可以了解的是，小区内可以存在多个中继候选终端。
在一个实施例中，基站可为附图4或附图5中任一实施例涉及的基站。
优选的，所述用户终端602还用于在与所述中继终端建立设备到设备通信后，切断所述用户终端与所述基站之间的直接通信连接。
优选的，所述中继候选终端603-604具体在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据；若判断自身能够为所述用户终端转发数据，则向所述基站601发送所述中继接受消息。
优选的，所述用户终端602具体在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站601发送开启中继服务请求。其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度。
优选的，中继候选终端603-604具体在接收到所述中继请求消息后，判断自身的电池电量是否大于预定的电量门限；若自身的电池电量大于预定的电量门限，则判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或在接收到所述中继请求消息后，判断自身的移动速度是否小于预定的速度门限；若自身的移动速度小于预定的速度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或在接收到所述中继请求消息后，判断自身与所述用户终端的无线链路信号强度是否大于预定的强度门限；若自身与所述用户终端的无线链路信号强度大于预定的强度门限，则判断自身能够为所述用户终端转发数据。
优选的，所述中继候选终端603-604具体在向所述基站发送中继接受消息之后，判断是否在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息；若未在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息，则放弃为所述用户终端进行中继。
下面通过具体示例对本发明进行说明。如图7所示，处于小区边缘的用户1直接与基站连接。当用户1移动到建筑物下，由于建筑物的遮挡，用户1和基站的无线链路变得很差。
步骤一：当用户1和基站之间的上行或者下行无线链路信号强度低于基站配置的“用户中继门限值”后，基站会向用户1发送“开启中继服务”命令，该信令可以为新的L1信令，MAC CE或者RRC信令。或者，当用户1和基站之间的上行或者下行无线链路信号强度低于该门限值后，用户1可以先发送“开启中继服务请求”信令给基站，该信令内容可以包括用户的ID，需要中继的业务类型，该边缘用户和基站间链路信号强度，移动速度等。基站会综合考虑这些参数并结合其他参数如小区负责状况决定是否接受该请求。如果接受，基站再发送“开启中继服务确认”命令给用户1触发用户中继服务。
步骤二：当用户1收到该命令后，会广播“中继请求”信令，该信令可以为新的L1信令或者RRC信令，信令内容可以包括该用户1的ID，需要中继的业务类型，该用户1和基站间链路信号强度，移动速度等。
步骤三：该用户1附近的中继用户收到该广播信令后，不论是处于空闲状态还是连接状态，都会根据一定准则判断要不要为该用户1转发数据，比如根据自己的电池电量，自己与用户1之间的无线链路信号强度，移动速度等。
步骤四：如果中继用户愿意为用户1转发数据，会发送“中继接受”信令给基站。该信令可以为新的L1信令，MAC CE或者RRC信令，内容可以包括中继用户的ID，边缘用户的ID，要转发的业务类型，与用户1的链路信号强度，转发所需要的资源，用户1和自己的移动速度等。
步骤五：基站如果收到多个中继用户发送的“中继接受”信令，比如用户2和用户3都愿意为用户1转发数据，基站会依据一定准则选择一个中继用户来转发用户1的业务，比如中继用户的电量，中继用户与基站的链路信号强度，中继用户与边缘用户的链路信号强度等。若基站最终选择了用户2为用户1转发数据，会向用户2发送“中继选择确认”信令，该信令可以包括转发所用的资源，D2D通信所用资源等信息。用户3在基站配置的中继选择确认时间窗内没有收到确认信令，会自动放弃为用户1提供中继服务。
步骤六：用户2收到基站发送的信令后，会向用户1发送“中继开始”信令。该信令可以包括中继用户ID，D2D通信所用资源等信息。
步骤七：用户1收到该信令后，将按照信令要求与用户2进行通信，通过用户2向基站转发业务，同时将与基站的直接连接断开。
通过实施本发明，可以得到以下有益效果：
1、边缘用户可以高效的选择周围的中继用户作为中继节点来提高链路质量。
2、基站对用户中继的整个过程有控制能力，包括中继用户选择以及资源分配，从而可以保证系统的稳定和性能。
3、本发明不需要运营商部署传统的中继节点，从而节省了运营商的开销及工作量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (30)
1.一种用于选择中继终端的方法，其特征在于，包括：
基站向用户终端发送开启中继服务消息，以便所述用户终端在接收到所述开启中继服务消息后向邻域广播中继请求消息；
所述基站接收来自中继候选终端的中继接受消息，其中所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息；
所述基站根据中继接受消息选择中继终端；
所述基站向所述中继终端发送中继选择确认消息，以便所述中继终端在接收到所述中继选择确认消息后与所述用户终端建立设备到设备通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述用户终端与所述中继终端建立设备到设备通信后，切断所述用户终端与所述基站之间的直接通信连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站向用户终端发送开启中继服务消息的步骤包括：
所述基站在判断所述用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息的步骤包括：
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据；
若判断自身能够为所述用户终端转发数据，则所述中继候选终端向所述基站发送所述中继接受消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基站根据中继接受消息选择中继终端的步骤包括：
当所述基站接收到来自多个候选中继终端的中继接受消息时，所述基站根据预先设定的选取准则，从所述多个候选中继终端中选择一个中继终端作为中继终端。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述基站在判断所述用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息的步骤包括：
所述基站在判断自身与所述用户终端之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述用户终端发送开启中继服务消息。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述基站在判断所述用户终端需要中继服务时，向所述用户终端发送开启中继服务消息的步骤包括：
所述用户终端在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度；
所述基站接收到开启中继服务请求后，根据开启中继服务请求中包括的参数以及小区当前网络状态，判断所述用户终端是否需要中继服务；
若判断所述用户终端需要中继服务，则所述基站向所述用户终端发送开启中继服务消息。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度仅在小于预先设置的中继门限值时，所述用户终端与所述基站之间的无线链路才会影响用户终端业务的服务质量。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
中继请求消息中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端和所述基站间的链路信号强度、所述用户终端的移动速度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据的步骤包括：
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，判断自身的电池电量是否大于预定的电量门限；
若自身的电池电量大于预定的电量门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，判断自身的移动速度是否小于预定的速度门限；
若自身的移动速度小于预定的速度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或
中继候选终端在接收到所述中继请求消息后，判断自身与所述用户终端的无线链路信号强度是否大于预定的强度门限；
若自身与所述用户终端的无线链路信号强度大于预定的强度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据。
11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
中继接受消息中包括所述中继候选终端自身的标识、所述用户终端的标识、需要转发的业务类型、所述中继候选终端和所述用户终端间的链路信号强度、转发所需要的资源、所述中继候选终端自身的移动速度、所述用户终端的移动速度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述基站根据预先设定的选取准则，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择一个中继候选终端作为中继终端的步骤包括：
所述基站根据中继接受消息中包括的参数，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择服务质量最佳的一个中继候选终端作为中继终端。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
中继选择确认消息中包括转发所需资源、所述中继终端与所述用户终端建立设备到设备通信所需资源。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述中继候选终端向所述基站发送中继接受消息之后，还包括：
所述中继候选终端判断是否在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息；
若未在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息，则所述中继候选终端放弃为所述用户终端进行中继。
15.一种用于选择中继终端的基站，其特征在于，包括发送单元、接收单元和选择单元，其中：
发送单元，用于向用户终端发送开启中继服务消息，以便所述用户终端在接收到所述开启中继服务消息后向邻域广播中继请求消息；
接收单元，用于接收来自中继候选终端的中继接受消息，其中所述中继候选终端在接收到来自所述用户终端的所述中继请求消息后发送所述中继接受消息；
选择单元，用于根据中继接受消息选择中继终端，并指示发送单元向所述中继终端发送中继选择确认消息，以便所述中继终端在接收到所述中继选择确认消息后与所述用户终端建立设备到设备通信。
16.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，还包括识别单元，其中：
识别单元，用于判断所述用户终端是否需要中继服务，若判断所述用户终端需要中继服务，则指示发送单元向所述用户终端发送开启中继服务消息。
17.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，
选择单元具体在接收单元接收到来自多个候选中继终端的中继接受消息时，根据预先设定的选取准则，从所述多个候选中继终端中选择一个中继终端作为中继终端。
18.根据权利要求16所述的基站，其特征在于，
识别单元具体在判断基站自身与所述用户终端之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，指示发送单元向所述用户终端发送开启中继服务消息。
19.根据权利要求16所述的基站，其特征在于，
识别单元具体在接收单元接收到来自所述用户终端的开启中继服务消息时，根据开启中继服务请求中包括的参数以及小区当前网络状态，判断所述用户终端是否需要中继服务；其中所述用户终端在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度；
发送单元还用于根据识别单元的判断结果，若所述用户终端需要中继服务，则向所述用户终端发送开启中继服务消息。
20.根据权利要求18或19所述的基站，其特征在于，
所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度仅在小于预先设置的中继门限值时，所述用户终端与所述基站之间的无线链路才会影响用户终端业务的服务质量。
21.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，
中继接受消息中包括所述中继候选终端自身的标识、所述用户终端的标识、需要转发的业务类型、所述中继候选终端和所述用户终端间的链路信号强度、转发所需要的资源、所述中继候选终端自身的移动速度、所述用户终端的移动速度。
22.根据权利要求21所述的基站，其特征在于，
选择单元具体根据中继接受消息中包括的参数，在发送中继接受消息的中继候选终端中选择服务质量最佳的一个中继候选终端作为中继终端。
23.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，
中继选择确认消息中包括转发所需资源、所述中继终端与所述用户终端建立设备到设备通信所需资源。
24.一种用于选择中继终端的系统，其特征在于，包括基站、用户终端和中继候选终端，其中：
基站，用于向用户终端发送开启中继服务消息，根据来自中继候选终端的中继接受消息选择中继终端，向所述中继终端发送中继选择确认消息；
用户终端，用于在接收到来自所述基站的开启中继服务消息后，向邻域广播中继请求消息；
中继候选终端，用于在接收到来自所述用户终端的中继请求消息后向所述基站发送中继接受消息；当接收到来自所述基站的中继选择确认消息后，与所述用户终端建立设备到设备通信。
25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，
基站为权利要求15-23中任一项涉及的基站。
26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，
所述用户终端还用于在与所述中继终端建立设备到设备通信后，切断所述用户终端与所述基站之间的直接通信连接。
27.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，
所述中继候选终端具体在接收到所述中继请求消息后，根据预先设定的判断准则，判断自身是否能够为所述用户终端转发数据；若判断自身能够为所述用户终端转发数据，则向所述基站发送所述中继接受消息。
28.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，
所述用户终端具体在判断自身与所述基站之间的无线链路信号强度低于预先设置的中继门限值且持续时间超过预先设置的中继时间窗时，向所述基站发送开启中继服务请求，其中开启中继服务请求中包括所述用户终端的标识、需要中继的业务类型、所述用户终端与所述基站之间的无线链路信号强度、所述用户终端的速度。
29.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，
中继候选终端具体在接收到所述中继请求消息后，判断自身的电池电量是否大于预定的电量门限；若自身的电池电量大于预定的电量门限，则判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或在接收到所述中继请求消息后，判断自身的移动速度是否小于预定的速度门限；若自身的移动速度小于预定的速度门限，则所述中继候选终端判断自身能够为所述用户终端转发数据；和/或在接收到所述中继请求消息后，判断自身与所述用户终端的无线链路信号强度是否大于预定的强度门限；若自身与所述用户终端的无线链路信号强度大于预定的强度门限，则判断自身能够为所述用户终端转发数据。
30.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，
所述中继候选终端具体在向所述基站发送中继接受消息之后，判断是否在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息；若未在预定的时间范围内接收到所述基站发送的所述中继选择确认消息，则放弃为所述用户终端进行中继。
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