CN105636217A - 用于蜂窝网接入的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于蜂窝网接入的方法和装置。用于基站的蜂窝网接入方法的一实施例包括：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；以及通知D2D设备对所选择的结果。通过在蜂窝通信方式与D2D通信方式之间动态切换，可以充分利用可用频谱，增大系统吞吐量。

Description

用于蜂窝网接入的方法和装置
技术领域
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
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。这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。第三代合作伙伴项目(3GPP)的长期演进(LTE)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。
直连通信，或称设备到设备(Device-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adhoc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，这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，其也可以看作是一种形式的异构网。
根据频谱共享的策略，D2D通信可以被分为两种类型：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，这种带内形式叫做正交模式(overlay)，否则如果D2D链路可以接入蜂窝链路使用的相同的频谱，这种带内形式称为复用模式(underlay)。正交模式的优点在于可以让D2D通信和蜂窝通信之间没有干扰，进而都可以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
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。
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；以及通知D2D设备对所选择的结果。
在一些实施例中，通知D2D设备对所选择的结果可以包括：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。
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。
在进一步的实施例中，通知D2D设备对所选择的结果还可以包括：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通信的干扰门限。
在一些实施例中，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式可以包括：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。
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以包括：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通信的频谱可以包括：将具有最优通信性能的频谱确定为用于D2D通信的频谱。
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以包括：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；以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。
在一些实施例中，上述信道状态信息可以包括可用频谱上的D2D信道与蜂窝信道的信道状态信息；上述用户信息可以包括以下至少一项：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、以及优先选择的频谱。
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阈值的频谱。
在一些实施例中，在从D2D设备对接收频谱感测数据之前，该方法还可以包括：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。
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。
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；以及根据指令所指示的通信方式执行通信。
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。
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。
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通信的干扰门限；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，控制发射功率以使得D2D通信造成的干扰低于干扰门限。
在一些实施例中，该方法还可以包括：当执行D2D通信时，响应于D2D通信质量低于预定质量阈值，释放当前使用的频谱，并且重复执行该方法。
在一些实施例中，频谱感测结果使用至少三个级别来指示所感测的频谱的负载水平。
进一步地，负载水平可以使用以下任一参数来表征：平均感知能量、检测概率。
第三方面，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；以及发送单元，用于通知D2D设备对所选择的结果。
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；以及通信单元，用于根据指令所指示的通信方式执行通信。
应当注意，第一方面的对应实施例也可以应用于第三方面。类似地，第二方面的对应实施例可以应用于第四方面。
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，可以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
通过阅读参照以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：
图1示出了可以应用本申请实施例的示例性场景；
图2示出了根据本申请实施例的信令流的示例；
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；
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；
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；
图6示出了可以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；以及
图7示出了可以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
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，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。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
在下文的描述中，基站(BS)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。基站可以是以下任一实体：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。通信设备可以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，通信设备可以包括但不限于：用户终端(UE)、移动台(MS)、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”可以互换使用。
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，本领域技术人员可以意识到所公开的实施例也可以应用在各种其他类型的蜂窝网络中，还可以推广到其他采用时域干扰协调的系统中。
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，这样的需求在现代智能手机功能的发展下已经成为可能，智能手机上具备各种各样的感知器件。
在所提议的蜂窝网接入方案中，通过D2D设备对蜂窝网的频谱进行感测，可以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，从而有效地提高网络的频谱利用率。当采用D2D通信方式时，利用频谱感知技术融合带内D2D通信的正交模式和复用模式两种机制，比单纯的正交模式和复用模式能得到更大的吞吐量。例如，复用模式不管蜂窝链路是否空闲都会考虑D2D链路对蜂窝链路的干扰问题，这也许会在蜂窝链路空闲时让D2D链路失去一段频谱资源，造成浪费。此外，由于D2D通信使用的是授权合法频段，因此不会面临认知无线电遇到的限制和障碍。进一步地，由于带内D2D通信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，因此认知无线电中对于频谱感知研究所取得的进展可以直接应用于D2D通信中。
图1示出了可以应用本申请实施例的示例性场景。具体地，图1示例性示出了LTE-A网络中的D2D通信的概念。不同于在蜂窝通信模式中使用上行链路和下行链路资源，在D2D通信模式中，通过端到端通信或称对等通信来支持通信设备之间的直接连接。D2D通信的一些示例应用可以包括多媒体下载、视频流传输、在线游戏、端到端文件共享等。
图1示出了基站101以及在该基站101所服务的覆盖范围(未示出，该覆盖范围也可以称为小区)内通信的多个通信设备102。基站101能够与覆盖范围内的诸如通信设备102之类的无线设备通信。通信设备102可以经由基站101、使用蜂窝通信链路相互通信。例如，蜂窝通信设备102a经由基站101与蜂窝通信设备102b通信；蜂窝通信设备102c经由基站101与蜂窝通信设备102d通信。通信设备也可以使用直接连接相互通信，也即执行D2D通信。例如，图1示出了两个D2D设备对。通信设备102e和102f相互直接通信并构成一个D2D设备对。通信设备102g和102h相互直接通信并构成另一D2D设备对。为了简化起见，在下文中，使用蜂窝通信模式的通信设备可以称为蜂窝设备，使用D2D通信模式的通信设备可以称为D2D设备。
在一些实现中，基站101实现为符合诸如LTE标准的演进型节点B(eNB)类型的基站。基站101可以具有有线或无线回程链路以去往其他网络节点，诸如其他基站、无线电网络控制器、核心网、服务网关、等等。
通信设备可以是移动的和/或固定的。而且，通信设备也可以称为例如移动台、移动单元、订户台、无线终端、终端，诸如此类。通信设备可以实现为例如无线手持设备、无线插件配件等。例如，通信设备可以实现为如下形式：无线电话、无线连接到网络的计算机等。在一些实例中，通信设备可以包括以下中的一个或多个：至少一个处理器、至少一个计算机可读存储介质(例如，内存、存储器等)、无线电接入机制以及用户接口。
注意，虽然在图1中仅示出了一个基站101，但是在实践中可以有多个基站。而且，基站101服务的小区内可以有大量通信设备，并且D2D对可以比图1中所示情形更复杂。本领域技术人员可以理解，图1中所示场景仅仅是示意性示出可以应用本申请实施例的环境。
图2示出了根据本申请实施例的在D2D设备对与基站之间的信令流的示例。本领域技术人员可以理解，出于示例和便于理解的目的，在以下描述中绘出和描述了一个或多个特定技术细节，但是本申请的实施例也可以在不具有这些特征的情况下实践。在图2所示的实施例中，以一对D2D设备对UE1和UE2需要通信为例进行说明。
如图2所示，在步骤201中，通信设备UE1通过基站eNB向另一通信设备UE2发起通信请求。这种通信请求可以是请求传输语音或数据。例如，一些示例通信应用可以包括语音电话、视频电话、多媒体下载、视频流传输、在线游戏、文件共享等。
接着，在步骤202中，可选地，基站eNB此时可以根据当前的蜂窝网负载能力判断采用哪种通信方式。如果eNB的负载可接受，例如低于预定的负载门限，则可以直接让UE1和UE2使用蜂窝通信；如果eNB的负载不可接受，则可以考虑让UE1和UE2进行D2D通信，从而实现负载转移。在一些实施例中，UE1和UE2可以设置D2D通信的权限。在这种实施例中，eNB还需考虑UE1是否有权限和UE2进行D2D通信，如果没有权限，则告知UE1进行蜂窝通信。
当可以考虑让UE1和UE2进行D2D通信时，在步骤203中，eNB通知UE1和UE2可能选择的频谱，要求UE1和UE2对这些可能选择的频谱进行频谱感知。例如，假设eNB目前拥有10个可分配的D2D频谱资源f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9和f10，则eNB可以告知UE1和UE2所有可以感知的这10个频谱资源。
继而，在步骤204中，UE1和UE2可以分别对eNB所指定的频谱资源进行频谱感知或频谱感测。
频谱感知来源于认知无线电(CognitiveRadio，简称CR)。认知无线电的主导思想是实现伺机的动态频谱接入，即非授权用户(也称次用户或认知用户)通过检测，机会性地接入已分配给授权用户(或主用户)但暂时很少使用甚至未被使用的空闲频段，一旦主用户重新接入该频段，次用户迅速腾出信道。频谱感知，是指认知用户通过各种信号检测和处理手段来获取无线网络中的频谱使用信息。认知用户通过频谱感知检测主用户是否存在，从而利用频谱空穴。
对于各个用户设备而言，频谱感知技术主要涉及到本地频谱感知。本地频谱感知是指单个认知用户独立执行某种检测算法来感知频谱使用情况，其检测性能通常由虚警概率以及漏检概率进行衡量。常见的本地频谱感知技术例如包括：能量感知、匹配滤波器感知、循环平稳性感知等。能量感知的主要原理是在特定频段上，测量某段观测时间内接收信号的总能量。匹配滤波器感知是在确知主用户信号先验信息(如调制类型，脉冲整形，帧格式等)情况下的最佳检测算法，其优势在于能使检测信噪比最大化。循环平稳性感知的原理是通过分析循环自相关函数或者二维频谱相关函数的方法得到信号频谱相关统计特性，利用其呈现的周期性来区分主信号与噪声。本申请可以采取现在已知的以及未来开发的任何频谱感知技术。本申请在此方面没有限制。
基于所采用的频谱感知方式以及选取的目标函数，频谱感测数据可以使用不同形式来表征。例如，当采用能量感知时，频谱感测数据可以是各频谱上感测到的平均能量。又例如，当采用循环平稳性感知等检测方法时，频谱感测数据可以是各频谱上检测到主用户信号的检测概率。本申请在此方面没有限制。无论采取哪种频谱感知技术，获得的频谱感测数据旨在于指示所感测频谱的使用状况，也即负载水平。
接着，在步骤205中，UE1和UE2向基站报告频谱感测结果。
在一些实施例中，UE1和UE2可以直接发送获得的频谱感测数据。例如，通信设备可以向基站报告所感测到的各频谱的能量以供基站分析。又例如，通信设备也可以向基站报告所感测的各频谱上检测到主用户信号的检测概率。
在另一些实施例中，UE1和UE2可以按照预定规则将所感测的频谱划分为多个级别并向基站报告划分结果。预定规则取决于所采用的频谱感知方式以及选取的目标函数。例如，可以按照平均感知能量来划分，也可以按照检测概率来划分。无论采取哪种划分方式，其旨在于指示所感测频谱的使用状况，也即负载水平。向基站报告划分结果而不是实际感测到的频谱感测数据，可以有利地节省需要传输的数据量，加速进程。
在一种实现中，将所感知的频谱划分为高、中、低三个级别，其中负载水平高于第一预定阈值的频谱属于“高”级别，负载水平低于第一预定阈值但高于第二预定阈值的频谱属于“中”级别，负载水平低于第二预定阈值的频谱属于“低”级别。“高”级别频谱意味着该频谱始终或者大部分时间被占用，例如用于蜂窝通信，其负载水平较高，难以再接入其他通信设备；“中”级别频谱意味着该频谱上虽然存在通信，但不是一直被占用，因此有可能接入其他通信设备；而“低”级别频谱则意味着该频谱基本上未被占用，可以接入其他通信设备。例如，UE1和UE2可以向基站报告感测结果：“高”级别频谱为f8、f9和f10；“中”级别频谱为f4、f5、f6和f7；“低”级别频谱为f1、f2和f3。取决于UE1和UE2所处的位置以及各自的频谱感知性能，其向基站报告的感测结果可以相同也可以不同，基站可以综合UE1和UE2的感测结果对频谱使用情况进行统筹分析。
相比于已有的频谱感测技术中频谱感测输出为二元结果，也即频谱可用/不可用，或者频谱占用/未占用，本实施例的三元输出结果有助于更精细地对频谱使用情况进行区分，以便于后续的频谱使用和干扰控制。
本领域技术人员可以理解，上述级别划分仅是示例说明，在其他实现中，也可以将所感知的频谱划分为更多级别，并为各级别限定相应的条件，从而进行更精细的干扰控制处理。
在接收了通信设备UE1和UE2的频谱感测结果之后，在步骤206中，基站eNB可以根据这些频谱感测结果，判断是否存在可用于UE1与UE2之间的D2D通信的频谱。
若接收到的频谱感测结果为通信设备实际获取的频谱感测数据，则基站eNB可以根据该频谱感测数据、按照预定规则将所感测的频谱划分为多个级别。此预定规则可以与在通信设备UE1和UE2中划分所感测频谱的级别时所使用的预定规则相同，从而用户设备侧与网络侧采用相同的划分标准。在一种实现中，eNB将通信设备所感知的频谱划分为高、中、低三个级别。如果所感测的所有频谱都高于第一预定阈值，也即所有频谱都属于“高”级别频谱，则基站eNB可以判断不存在适合D2D通信的频谱。继而，基站eNB可以直接通知UE1与UE2执行蜂窝通信。
若接收到的频谱感测结果为前文实施例中描述的对所感测频谱的划分结果，则基站eNB可以直接判断所感测的所有频谱是否都属于特定级别的频谱，例如“高”级别频谱。如果都属于“高”级别频谱，则基站eNB可以判断不存在适合D2D通信的频谱并且直接通知UE1与UE2执行蜂窝通信。
若不是所有频谱的负载水平都高于第一预定阈值，或者不是所有频谱都属于“高”级别频谱，则基站eNB可以继续执行以下步骤以确定是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱。
如图2所示，在步骤207中，eNB可以通知UE1和UE2对可能适合于D2D通信的频谱(简称可用频谱)进行信道估计，也即，对负载水平低于预定阈值或者属于“中”和“低”级别频谱的频谱进行信道估计。
在步骤208中，UE1和UE2在接收到eNB的指示之后，执行相应的信道估计。UE1和UE2可以在这些可用频谱上执行信道估计，包括UE1与UE2之间的直连信道以及各自与eNB之间的信道。本领域已经存在成熟的信道估计技术，在此不再赘述。
接着，在步骤209中，UE1和UE2向eNB报告信道估计结果。备选地，UE1和UE2可以主动对可用频谱进行信道估计，在接收到eNB的上述指令时向eNB报告信道估计结果。另外备选地，UE1和UE2可以主动对可用频谱进行信道估计，并且在向eNB报告频谱感测数据时一并报告信道估计结果。本申请在通信设备向eNB报告各种信息的时机方面没有限制。
在一些实施例中，UE1和UE2可以直接发送信道估计信息。在另一些实施例中，UE1和UE2可以结合自己的传输要求，例如待传输数据的队列长度、容错率等，从可用频谱中选择若干适合的频谱(也即优先选择的频谱)并按优先级排序，将排序结果报告给eNB。
备选地或附加地，UE1和UE2可以向eNB报告一些用户信息以供eNB判断时使用。这些用户信息例如可以是通信设备的传输要求，例如待传输数据的队列长度、容错率、可能花费的传输时间等等。
在一种实现中，可能花费的传输时间ti，其中i＝1，2，3，4，5，6，7为可用频谱的序号，可以按如下方式计算：
ti＝L/Ri(1)
其中L为待传输数据长度，Ri为等效传输速率。Ri的计算公式为
Ri＝γiCi(2)
其中Ci为D2D用户在第i个频谱进行数据传输的理论速率，例如，Ci为通过实际信道、按照香农公式计算传输速率的理论值；γi为实际的编码方式对应的速率衰减因子，例如，可以通过查表找到不同星座图的γi值。
继而，在步骤210中，eNB基于接收的频谱感测数据、信道估计结果，可选地还基于接收到的用户信息，来判断是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱并确定该频谱。
在一种实现中，判断是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱可以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。在一种实现中，蜂窝通信的通信性能可以确定为部分或全部可用频谱上的平均通信性能。若蜂窝通信的通信性能优于可用频谱中D2D通信的最优通信性能，则可以确定不存在优于蜂窝通信的通信性能的频谱；反之，若可用频谱中D2D通信的最优通信性能优于蜂窝通信的通信性能，则可以确定存在优于蜂窝通信的通信性能的频谱，并可以将具有该最优通信性能的频谱确定为将要用于D2D通信的频谱。
通信性能可以通过各种参数来表征，包括但不限于信噪比、服务质量QoS、传输时间，等等。在一种实现中，eNB可以按照高速率、高频谱利用率的准则来判断是否存在适合于D2D传输的频谱。在此实现中，例如可以使用传输时间来度量通信性能，此时选择最大化ti的频谱max(ti)。按照这种准则，选择的频谱可以被长时间占用，从而最小化通信中断的概率。
接着，在步骤211中，响应于确定存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱，eNB通知UE1和UE2进行D2D通信，并告知用于D2D通信的频谱。
进一步地，用于D2D通信的频谱可以具有关联的D2D传输优先级。D2D传输优先级用于指示D2D设备在该频谱上进行D2D通信时相比于蜂窝通信设备的蜂窝通信的优先等级。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。在一些实施例中，D2D传输优先级的划分准则可以与前面提到的频谱的级别划分准则一致。
在一些实施例中，D2D传输优先级包括高优先级和次优先级，分别与“低”级别频谱和“中”级别频谱相关联。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。进一步地，在具有次优先级的频谱上执行D2D通信，还需要将对其他用户的干扰控制在一定范围内，从而在充分利用频谱资源的同时控制对该频谱上的高优先级用户的干扰。
通过划分不同的D2D传输优先级，更为细化地利用可用频谱，可以最大程度地提高频谱效率，降低对蜂窝用户的干扰。
在一种实现中，eNB可以在指示中明确指示用于D2D通信的频谱的D2D传输优先级，例如尤其在通信设备处的感知结果划分与eNB处的统筹划分结果不一致时。在另一种实现中，eNB可以无需指示频谱的D2D传输优先级，而是通信设备可以根据自己的感知结果进行判断。例如，通信设备可以判断感知结果为“低”级别的频谱具有高优先级，感知结果为“中”级别的频谱具有次优先级。进一步地，对于具有次优先级的频谱，eNB还需指示在该频谱上进行D2D通信的干扰门限，以控制对蜂窝通信的干扰。例如，eNB可以根据一定的干扰控制算法确定通信设备进行D2D通信时使用的干扰门限。干扰门限可以使用多种参数来表征，例如最高传输功率、干扰温度门限，等等。一种确定对其他用户的干扰温度的方法例如可以是：D2D用户自身发射功率与实际信道模的平方的乘积为干扰温度。
继而，在步骤212中，UE1和UE2根据eNB的指示在所确定的频谱上执行D2D通信。
如果该频谱具有高优先级，则UE1和UE2可以在该频谱上一直作为优先级最高的用户执行D2D通信，无需避让其他通信。该D2D设备对可以周期性监测周边频谱，也可以只在需要时监测周边频谱，例如检测到D2D通信质量低于预定质量阈值时。
如果该频谱具有次优先级，则UE1和UE2在该频谱上作为次优先级用户执行D2D通信的同时，还需对该频谱进行感知，一旦感知到蜂窝通信，则需停止使用该频谱。换言之，该频谱上的D2D用户需要实时避让高优先级用户，例如蜂窝用户。一旦停止使用，则D2D用户需要向eNB请求分配新的通信资源，并上报所感测的频谱感知结果，也即重复执行图2所描述的方法。因此，在一些实施例中，在次优先级频谱上执行D2D通信的设备需要持续监测周边频谱，以便随时上报感知结果。进一步地，在具有次优先级的频谱上执行D2D通信，还需根据eNB的指示将对其他用户的干扰控制在一定范围内，例如eNB所指示的干扰门限内。具体地，D2D设备对可以控制其发射功率以使得产生的干扰不超出该干扰门限。
附加地，对于次优先级用户，eNB还可以对其优先级进行实时控制。例如，当具有次优先级的D2D设备对感知到所使用频谱的负载水平低于第二预定阈值时，也即所使用频谱属于“低”级别频谱时，其将结果上报给eNB。继而，eNB可以据此修改该频谱的D2D传输优先级，从而D2D设备对成为该频谱上的高优先级用户。另一方面，当具有次优先级的D2D设备对感知到所使用频谱的负载水平高于第一预定阈值时，也即所使用频谱属于“高”级别频谱时，需要马上释放所使用的频谱，向eNB上报所感测的频谱感知结果并请求分配新的通信资源。
进一步地，在执行D2D通信期间，无论高优先级用户还是低优先级用户，D2D设备对还可以对通信质量进行周期性地监测。当检测到D2D通信质量例如由于双方逐渐远离而变差，例如低于预定质量阈值时，D2D设备对可以向eNB请求分配新的通信资源，例如寻找另一可用频谱进行D2D通信或者切换为蜂窝通信。此时，D2D设备对与eNB重复执行图2所描述的方法。
最后，在步骤213中，当通信结束时，UE1和UE2释放所使用的频谱资源并告知基站。
上面结合图2的信令交互流程详细描述了本申请实施例的蜂窝网接入方法。图2以一对D2D用户设备UE1和UE2为例进行描述。本领域技术人员可以理解，该方法同样也可以适用于存在多对或多组D2D设备的情形。
当同一eNB覆盖范围内存在多组D2D设备时，例如UE1和UE2之间、UE3和UE4之间都需要进行D2D通信，则不同的D2D通信之间在感知后的资源分配使用上有可能产生冲突。此时，当基站通知多个D2D设备对执行D2D通信时，需要按照预定规则在这多个D2D设备对之间分配频谱资源。基站eNB、用户组UE1和UE2、用户组UE3和U4的操作方法与图2所描述的步骤201至步骤209相同，区别在于在步骤210中按照一定的资源分配准则为各个D2D设备对分配相应的D2D通信用频谱，以避免冲突。
具体地，在步骤210中，eNB判断是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱，并针对用户组UE1和UE2、UE3和UE4分别确定用于D2D通信的频谱。与前面描述类似地，在一种实现中，针对用户组UE1和UE2、用户组UE3和UE4分别确定最大化传输时间ti的频谱，即max(ti)。以下分情况描述可能的冲突。
情况(1)：用户组UE1和UE2，用户组UE3和UE4的max(ti)中的i均为“低”级别频谱序号。
情况(1.1)：i不同，例如假设用户组UE1和UE2的最优i＝1，用户组UE3和UE4的最优i＝2。此时eNB通知用户组UE1和UE2使用f1进行D2D通信，而通知用户组UE3和UE4使用f2进行D2D通信。此时用户组UE1和UE2，用户组UE3和UE4均为高优先级用户，可以按照高优先级用户的要求执行D2D通信。
情况(1.2)：i相同。此时，eNB可以根据其他附加信息来分配频谱资源。例如，eNB可以根据用户组UE1和UE2，用户组UE3和UE4的用户信息，例如上报或计算的传输时间来分配频谱资源。在一个示例中，假设用户组UE1和UE2在fi上的传输时间为t1，2，i，用户组UE3和UE4在fi上的传输时间为t3，4，i，并且t1，2，i＞t3，4，i。在此示例中，eNB可以通知用户组UE1和UE2使用频点fi进行通信，从而尽量保证用户组UE1和UE2的长时间传输。eNB通知用户组UE3和UE4使用频点进行通信，其中为除去第i个频点的最优的可以利用的频谱序号。
情况(2)：用户组UE1和UE2，用户组UE3和UE4的max(ti)中的i均为“中”级别频谱序号。情况(2)的具体分类与情况(1)类似，此处不再赘述。
需要注意的是，由于所使用的频谱均为“中”级别频谱，因此，用户组UE1和UE2、UE3和UE4均为次优先级用户。此时，eNB进一步指示这些用户组的D2D通信对其他用户的干扰必须控制在干扰门限内。次优先级用户在通信期间还需对所使用的频谱进行感知，一旦感知到高优先级用户，例如蜂窝用户，则需停止使用该频谱。进一步地，次优先级用户在通信期间需要持续监测周边频谱，以便随时上报感知结果。附加地，对于次优先级用户，eNB还可以对其优先级进行实时控制，参见前面结合图2的描述。
情况(3)：用户组UE1和UE2，用户组UE3和UE4的max(ti)中的i分别对应于“低”、“中”级别频谱序号。在一个示例中，假设用户组UE1和UE2的最优i＝1属于“低”级别频谱，用户组UE3和UE4的最优i＝4属于“中”级别频谱。此时，两组用户之间不存在冲突，eNB只需相应地通知各用户组即可。具体地，eNB通知用户组UE1和UE2使用f1进行D2D通信，而通知用户组UE3和UE4使用f4进行D2D通信。由于f4具有次优先级，此时eNB进一步指示用户组UE3和UE4的D2D通信对其他用户的干扰必须控制在干扰门限内。用户组UE3和UE4按照次优先级用户的要求执行D2D通信，此处不再赘述。
继而，各组用户设备可以按照eNB的指示执行D2D通信，参见图2的步骤212和213。
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。图3所示的方法可以在初次接收到D2D设备的通信请求时执行，也可以在D2D设备响应于通信质量变差而请求基站重新分配资源时执行。
如图3所示，在步骤301中，基站从请求通信的D2D设备对接收频谱感测结果。频谱感测结果指示D2D设备对所感测的频谱的负载水平。在一种实现中，频谱感测结果使用至少三个级别(例如，高、中、低级别)来指示所感测的频谱的负载水平。
接着，在步骤302中，基于接收的频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式。
最后，在步骤303中，通知请求通信的D2D设备对所选择的结果。在一些实施例中，响应于选择D2D通信方式，还指派用于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。
在一些实施例中，D2D传输优先级包括高优先级和次优先级。例如，感测结果为“低”级别的频谱具有高优先级，而感测结果为“中”级别的频谱具有次优先级。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。
进一步地，响应于用于D2D通信的频谱具有次优先级，基站还通知D2D设备对在该频谱上进行D2D通信的干扰门限。通过这种有条件的D2D通信，既能够充分利用频谱资源，又不会对已有用户造成太多干扰。
当存在多组D2D设备请求通信时，基站可以按照预定规则在这多组D2D设备之间分配频谱资源。在一种实现中，该预定规则可以是将最优的资源分配给传输时间长的D2D设备组。
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。在此示例流程中，更详细地示出了基站如何选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式。此外，在此示例流程中还可以执行一些附加操作。
如图4所示，方法400可以开始于步骤401，其中基站接收D2D设备UE1向另一D2D设备UE2的通信请求。
可选地，在步骤402中，基站可以初步判断是否适合采用蜂窝通信。例如，基站可以根据当前的蜂窝网负载能力，来判断能否采用蜂窝通信方式。
如果当前蜂窝网的负载可接受，例如低于预定的负载门限，则可以前进到步骤403，通知UE1和UE2进行蜂窝通信。如果蜂窝网的负载不可接受，则可以考虑让UE1和UE2进行D2D通信，从而实现负载转移，此时方法前进到步骤404。
在步骤404中，响应于选择D2D通信方式，基站可以通知D2D设备对需要执行频谱感测的频谱。这些频谱是可能选择用于D2D通信的频谱，包括与当前蜂窝链路正交的频谱以及可能需要与蜂窝链路复用的频谱。
接着，在步骤405中，基站从D2D设备对接收频谱感测结果。在一种实现中，频谱感测结果使用至少三个级别(例如，高、中、低级别)来指示所感测的频谱的负载水平。在另一种实现中，基站根据频谱感测结果将所感测的频谱划分为高、中、低至少三个级别。
基站继而可以基于接收的频谱感测结果，判断该频谱中是否存在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。
具体地，在步骤406中，基站首先判断是否存在D2D通信可用的频谱。在一个实施例中，基站可以判断是否存在感知结果为“中”或“低”级别的频谱。
如果不存在，则方法前进到步骤403，通知UE1和UE2进行蜂窝通信。如果存在，则基站继续判断可用频谱中是否存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱。具体地，方法前进到步骤407，通知UE1和UE2对这些D2D通信可用频谱进行信道估计并上报。
接着，在步骤408中，从D2D设备对接收可用频谱的信道状态信息。信道状态信息可以包括可用频谱上的D2D信道与蜂窝信道的信道状态信息。可选地，基站还从D2D设备接收D2D设备的用户信息。用户信息可以包括以下至少一项：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、以及优先选择的频谱。然后，基站可以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。
在步骤409中，基站按照预定准则对D2D通信的最优通信性能与蜂窝通信的通信性能进行比较，以判断D2D通信的最优通信性能是否优于蜂窝通信。如果否，则方法前进到步骤403，通知UE1和UE2进行蜂窝通信。如果是，则基站确定使用D2D通信方式，并将具有该最优通信性能的频谱确定为用于D2D通信的频谱。
接着，在步骤410中，基站告知D2D设备对该确定的用于D2D通信的频谱。步骤410与图3中的步骤303相同，此处不再赘述。
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。
如图5所示，在步骤501中，通信设备对指定的频谱执行频谱感测。在一种实现中，需要进行感测的频谱例如是在向基站发送通信请求时由基站指定的。
接着，在步骤502中，通信设备向基站传输频谱感测结果，其中频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平。在一种实现中，频谱感测结果可以使用至少三个级别来指示所感测的频谱的负载水平。负载水平可以使用以下任一参数来表征：平均感知能量、检测概率。
在步骤503中，通信设备从基站接收指令，该指令指示采用蜂窝通信方式还是D2D通信方式。
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，此频谱具有关联的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。在一种实现中，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。进一步地，当用于D2D通信的频谱具有次优先级时，该指令还指示D2D设备对在该频谱上进行D2D通信的干扰门限。
继而，在步骤504中，通信设备根据指令所指示的通信方式执行通信。当指示蜂窝通信方式时，通信设备按照常规的蜂窝通信方式接入蜂窝网进行通信。
图5在步骤504中进一步示出了当指示D2D通信方式时通信设备的具体操作。
如图5所示，在步骤505中，通信设备判断所指示的频谱的D2D传输优先级是否为高优先级。
若是高优先级，则在步骤506中，在所指示的频谱上执行D2D通信，无需避让其他通信。接着，在步骤507中，检测D2D通信质量是否变差，例如低于预定质量阈值。若否，则返回步骤506，继续执行通信。若是，则释放当前使用的频谱，返回步骤501或502(当存在有效频谱感知结果时)，以便请求基站重新分配频谱资源。在一种实现中，通信设备在执行通信的同时进行感知，因此，可以无需执行步骤501而直接向基站发送频谱感知结果。
若不是高优先级，也即次优先级，则在步骤508中，在所指示的频谱上执行D2D通信，并且控制发射功率以使得D2D通信造成的干扰低于指示中所指定的干扰门限。
进一步地，在步骤509中，在执行D2D通信的同时感知所使用的频谱上是否出现蜂窝通信。若是，则需停止使用该频谱，也即释放该频谱。在一些实现中，次优先级的通信设备在执行通信的同时对周边频谱进行感知，因此在此实现中，方法可以跳转至步骤502，通信设备直接向基站发送频谱感知结果，以便请求基站重新分配频谱资源。
此外，通信设备还持续或周期性检测D2D通信质量是否变差，例如在步骤510中。若通信质量未变差，则返回步骤508，继续执行D2D通信。若是，则释放当前使用的频谱，并跳转至步骤502，以便请求基站重新分配频谱资源。
图6示出了可以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。
如图6所示，基站600包括接收单元610、选择单元620和发送单元630。
接收单元610配置用于从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620配置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。
发送单元630配置用于通知D2D设备对所选择的结果。
在一些实施例中，发送单元630还配置用于响应于选择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。
在一些实现中，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。
在进一步的实施例中，发送单元630还配置用于：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通信的干扰门限。
在一些实施例中，选择单元620可以包括判断子单元621和选择子单元622。判断子单元621配置用于基于频谱感测结果，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。选择子单元622配置用于基于判断子单元621判断存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱，而选择D2D通信方式并确定用于D2D通信的频谱；选择子单元622还配置用于基于判断子单元621判断不存在D2D通信的通信性能优于蜂窝通信的通信性能的频谱，而选择蜂窝通信方式。
在进一步的实施例中，判断子单元621配置用于通过如下操作进行判断：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该最优通信性能，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，并且将具有该最优通信性能的频谱确定为用于D2D通信的频谱。可用频谱为所感测的负载水平低于预定阈值的频谱。
在一些实现中，上述比较基于从D2D设备对接收的可用频谱的信道状态信息和用户信息。信道状态信息可以包括可用频谱上的D2D信道与蜂窝信道的信道状态信息。用户信息可以包括以下至少一项：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、以及优先选择的频谱。
应当理解，包含在基站600中的各单元和子单元被配置用于实践本文公开的示例性实施例。因此，上面结合图2-图4描述的操作和特征也适用于基站600及其中的单元/子单元，在此省略其详细描述。
图7示出了可以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。
如图7所示，通信设备700包括感测单元710、发送单元720、接收单元730和通信单元740。
感测单元710配置用于对指定的频谱执行频谱感测。
发送单元720配置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。在一种实现中，频谱感测结果使用至少三个级别来指示所感测的频谱的负载水平。负载水平可以使用以下任一参数来表征：平均感知能量、检测概率。
接收单元730配置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。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，此频谱具有关联的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。
通信单元740配置用于根据指令所指示的通信方式执行通信。
当指示D2D通信方式并且所指示的频谱的D2D传输优先级为高优先级时，通信单元740配置用于在所指示的频谱上执行D2D通信，并且无需避让蜂窝通信。
当指示D2D通信方式并且所指示的频谱的D2D传输优先级为次优先级时，通信单元740配置用于在所指示的频谱上执行D2D通信，并且在感测单元710感知到蜂窝通信时，停止使用该频谱。进一步地，通信单元740还配置用于在所指示的频谱上执行D2D通信，控制发射功率以使得D2D通信造成的干扰低于指令所指示的干扰门限。
进一步地，通信设备700还可以包括检测单元750和释放单元760。检测单元750配置用于持续地或周期性地检测D2D通信质量是否低于预定质量阈值。释放单元760配置用于响应于D2D通信质量低于预定质量阈值或者响应于通信结束，释放当前使用的频谱。
应当理解，包含在通信设备700中的各单元和子单元被配置用于实践本文公开的示例性实施例。因此，上面结合图2和图5描述的操作和特征也适用于通信设备700及其中的单元/子单元，在此省略其详细描述。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括选择单元。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，选择单元还可以被描述为“用于基于频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式的单元”。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中基站或通信设备中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的蜂窝网接入方法。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (20)

1.一种用于基站的蜂窝网接入方法，其特征在于，所述方法包括：
从D2D设备对接收频谱感测结果，所述频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；
基于所述频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；以及
通知所述D2D设备对所选择的结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通知所述D2D设备对所选择的结果包括：
响应于选择D2D通信方式，指派用于D2D通信的频谱，所述频谱具有关联的D2D传输优先级，所述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。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述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。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通知所述D2D设备对所选择的结果还包括：
若所述用于D2D通信的频谱具有次优先级，还通知所述D2D设备对在所述频谱上进行D2D通信的干扰门限。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其中所述选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式包括：
基于所述频谱感测结果，判断所述频谱中是否存在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。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述判断包括：
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
所述确定用于D2D通信的频谱包括：将具有所述最优通信性能的频谱确定为所述用于D2D通信的频谱。
7.根据权利要求7所述的方法，其中所述比较包括：
从所述D2D设备对接收所述可用频谱的信道状态信息和用户信息；
基于所述信道状态信息和用户信息来确定蜂窝通信的通信性能与所述可用频谱上D2D通信的最优通信性能；以及
按照预定准则比较所述蜂窝通信的通信性能与D2D通信的最优通信性能。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，
所述信道状态信息包括所述可用频谱上的D2D信道与蜂窝信道的信道状态信息；
所述用户信息包括以下至少一项：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、以及优先选择的频谱。
9.根据权利要求6-8任一所述的方法，其中，所述可用频谱为所感测的负载水平低于预定阈值的频谱。
10.根据权利要求1-9任一所述的方法，其中，在从D2D设备对接收频谱感测数据之前，所述方法还包括：
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，通知所述D2D设备对需要执行频谱感测的频谱。
11.根据权利要求1-10任一所述的方法，其中，
当通知多个D2D设备对执行D2D通信时，按照预定规则在所述多个D2D设备对之间分配频谱资源。
12.一种用于通信设备的蜂窝网接入方法，其特征在于，所述方法包括：
对指定的频谱执行频谱感测；
向基站传输频谱感测结果，所述频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；
从所述基站接收指令，所述指令指示采用蜂窝通信方式还是D2D通信方式；以及
根据所述指令所指示的通信方式执行通信。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述指令指示D2D通信方式时，所述指令还指示用于D2D通信的频谱，所述频谱具有关联的D2D传输优先级，所述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。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
当所述D2D传输优先级为高优先级时，根据所述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；
当所述D2D传输优先级为次优先级时，根据所述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，停止使用所述频谱。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，当所述D2D传输优先级为次优先级时，所述指令还指示所述通信设备在所述频谱上进行D2D通信的干扰门限；并且
根据所述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，控制发射功率以使得所述D2D通信造成的干扰低于所述干扰门限。
16.根据权利要求12-15任一所述的方法，所述方法还包括：
当执行D2D通信时，响应于D2D通信质量低于预定质量阈值，释放当前使用的频谱，并且重复执行所述方法。
17.根据权利要求12-16任一所述的方法，其中所述频谱感测结果使用至少三个级别来指示所感测的频谱的负载水平。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述负载水平使用以下任一参数来表征：平均感知能量、检测概率。
19.一种基站，其特征在于，所述基站包括：
接收单元，用于从D2D设备对接收频谱感测结果，所述频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；
选择单元，用于基于所述频谱感测结果，选择蜂窝通信方式或者D2D通信方式；以及
发送单元，用于通知所述D2D设备对所选择的结果。
20.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括：
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，所述频谱感测结果指示所感测的频谱的负载水平；
接收单元，用于从所述基站接收指令，所述指令指示采用蜂窝通信方式还是D2D通信方式；以及
通信单元，用于根据所述指令所指示的通信方式执行通信。
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