CN106455088B - 用于设备到设备通信中的数据包传输的控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及D2D通信中的数据包传输的控制方法和装置。该方法包括：当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息；以及基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。根据本公开的实施例，可以在D2D通信的接入层级上引入对数据包优先级的支持机制，从而使用数据包优先级来支持数据包跨不同UE的优先传输，进而满足应用层的优先级需求，方便用户的使用。

Description

用于设备到设备通信中的数据包传输的控制方法和装置
技术领域
本公开的实施例涉及无线通信领域，更具体地涉及设备到设备(Device-to-Device，D2D)通信中的数据包传输的控制方法和装置。
背景技术
随着智能终端的快速普及以及网络通信容量的爆炸式增长，面向第五代(5G)的无线通信技术的演进需求也更加明确和迫切。
在面向5G的无线通信技术的演进中，作为面向5G的关键候选技术，D2D通信具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景，因而受到广泛关注。
在D2D通信的广泛应用(例如在消防队员执行公务期间使用对讲机通信的场景)中，有时需要区分用户优先级(例如消防队队长的优先级为高)，由此才能更好地支持应用，实现更令用户满意的通信。
然而，在第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进(LTE)的R12版本中，对D2D通信仅规定了广播通信模式，而没有提供对优先级的支持。因此目前在接入层级上无法满足D2D通信中的应用层级的优先级需求。
发明内容
本公开实施例的目的就在于，在D2D通信的接入层级上引入对数据包优先级的支持机制，以使用数据包优先级来支持数据包跨不同用户设备(UE)的优先传输。
根据本公开的实施例，提供一种用于设备到设备通信中的数据包传输的控制方法，包括：当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息；以及基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
在一个实施例中，当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息包括：所述当前用户设备还获取关于所述其它用户设备的用于数据包传输的资源数量信息；以及其中基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制包括：基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
在一个实施例中，当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息和用于数据包传输的资源数量信息包括：监视所述其它用户设备的物理边链路控制信道，以获取所述数据包优先级信息和所述资源数量信息。
在一个实施例中，基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制包括：基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，确定与比所述当前用户设备的数据包优先级更高、以及与所述当前用户设备的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量；以及基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输。
在一个实施例中，基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输，包括：针对所述当前用户设备正在进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否继续进行所述数据包传输。
在一个实施例中，基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输，包括：针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，针对所述当前用户设备正在进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否继续进行所述数据包传输，包括：在所述网络业务负载量小于或等于预定阈值时，继续进行所述数据包传输；以及在所述网络业务负载量大于所述预定阈值时，基于与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量，来进一步确定是否继续进行所述数据包传输。
在一个实施例中，在所述网络业务负载量大于所述预定阈值时，基于与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量，来进一步确定是否继续进行所述数据包传输，包括：在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量高于或等于所述预定阈值时，停止进行所述数据包传输；以及在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量低于所述预定阈值时，基于随机资源分配处理来确定是否继续进行所述数据包传输，其中所述随机资源分配处理包括：对所述当前用户设备以及与所述当前用户设备处于相同优先级的其它用户设备进行随机排列，以赋予不同的随机优先级值；基于所述随机优先级值，确定与所述当前用户设备以及比所述当前用户设备的数据包优先级更高优先级的其它用户设备有关的网络业务负载量；在所述网络业务负载量小于或等于可用资源数量时，继续进行所述数据包传输；以及在所述网络业务负载量大于可用资源数量时，停止进行所述数据包传输。
在一个实施例中，针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，基于退避处理来确定是否开始进行所述数据包传输，其中所述退避处理包括：基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定退避时段；以及当在所述退避时段期间信道持续空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，基于接入概率来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定接入概率；生成介于0和1之间的随机数；以及在所述随机数小于或等于所述接入概率时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
根据本公开的实施例，还提供一种用于设备到设备通信中的数据包传输的控制装置，包括：获取单元，用于当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息；以及控制单元，用于基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
在一个实施例中，所述获取单元还用于所述当前用户设备获取关于所述其它用户设备的用于数据包传输的资源数量信息；以及其中所述控制单元还用于基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
在一个实施例中，所述获取单元监视所述其它用户设备的物理边链路控制信道，以获取所述数据包优先级信息和所述资源数量信息。
在一个实施例中，所述控制单元用于：基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，确定与比所述当前用户设备的数据包优先级更高、以及与所述当前用户设备的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量；以及基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输。
在一个实施例中，所述控制单元用于针对所述当前用户设备正在进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否继续进行所述数据包传输。
在一个实施例中，所述控制单元用于针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，所述控制单元用于：在所述网络业务负载量小于或等于预定阈值时，确定继续进行所述数据包传输；以及在所述网络业务负载量大于所述预定阈值时，基于与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量，来进一步确定是否继续进行所述数据包传输。
在一个实施例中，所述控制单元用于：在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量高于或等于所述预定阈值时，确定停止进行所述数据包传输；以及在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量低于所述预定阈值时，基于随机资源分配处理来确定是否继续进行所述数据包传输，其中所述随机资源分配处理包括：对所述当前用户设备以及与所述当前用户设备处于相同优先级的其它用户设备进行随机排列，以赋予不同的随机优先级值；基于所述随机优先级值，确定与所述当前用户设备以及比所述当前用户设备的数据包优先级更高优先级的其它用户设备有关的网络业务负载量；在所述网络业务负载量小于或等于可用资源数量时，继续进行所述数据包传输；以及在所述网络业务负载量大于可用资源数量时，停止进行所述数据包传输。
在一个实施例中，所述控制单元用于：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，所述控制单元用于：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，基于退避处理来确定是否开始进行所述数据包传输，其中所述退避处理包括：基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定退避时段；以及当在所述退避时段期间信道持续空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，所述控制单元用于：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，基于接入概率来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定接入概率；生成介于0和1之间的随机数；以及在所述随机数小于或等于所述接入概率时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
根据本公开的实施例，可以在D2D通信的接入层级上引入对数据包优先级的支持机制，从而使用数据包优先级来支持数据包跨不同UE的优先传输，进而满足应用层的优先级需求，方便用户的使用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本公开实施例的用于D2D通信中的数据包传输的控制方法的流程图；
图2示出了根据本公开实施例的用于D2D通信中正在进行的数据包传输的控制方法的流程图；
图3示出了根据本公开实施例的用于D2D通信中将要进行的数据包传输的控制方法的流程图；以及
图4示出了根据本公开实施例的用于D2D通信中的数据包传输的控制装置的示意框图。
具体实施方式
本公开实施例的基本构思就在于，在D2D通信的接入层级上引入对数据包优先级的支持机制，以使用数据包优先级来支持数据包跨不同UE的优先传输。更具体地，通过基于D2D网络上所有UE传输的数据包的优先级，在每个D2D UE处针对其本身正在进行和/或将要进行的数据包传输进行控制，使得在整个D2D网络上实现数据包的优先传输，即按照优先级进行传输。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本公开作进一步的详细说明。
为便于理解，这里首先描述D2D通信网络中的典型场景。在一个典型场景中，多个D2D UE各自均以3GPP LTE R12中指定的广播模式传输数据。具体地，针对诸如基站之类的网络节点为其预先分配的频谱资源，这些频谱资源在一个调度分配(SA)时段内的时域上被划分成SA控制时段部分和数据时段部分，其中在SA控制时段部分上利用其对应的物理边链路控制信道(PSCCH)来传送用于数据传输的调度信息，包括资源分配信息、数据包的传输模式等；而在数据时段部分上利用其对应的物理边链路数据信道(PSSCH)来传送数据/数据包。在D2D广播的数据传输之前先传输SA控制信息，以实现非连续接收(DRX)。UE将首先对SA控制信息进行解码，然后决定是否基于SA控制信息对数据包进行解码以及如何进行解码。
图1示出了根据本公开实施例的用于D2D通信中的数据包传输的控制方法100的流程图。该方法可以在D2D通信的多个UE中的每个UE处实施。
如图1所示，在步骤S101处，当前UE获取关于其它UE的数据包优先级信息。
如所知，UE上层可以向接入层提供来自一系列可能值的数据包优先级。可以通过整数例如1、2……、N来表示N个优先级级别，其中越大的值表示越高的优先级。
作为数据包优先级的一种显式指示，可以将数据包优先级作为SA控制信息的一部分而包括在PSCCH中，使得UE可以向其它实体告知其数据包的优先级级别。
作为数据包优先级的一种隐式指示，可以将数据包优先级与SA资源池相关联，使得SA资源池基于数据包优先级来划分，由此通过SA控制信息在SA资源池中的位置，即PSCCH的来源，就可以知道同一SA时段的数据时段部分中将要传输的数据包的优先级信息。
根据本公开的一个实施例，当前UE可以通过监视来自其它UE的PSCCH，来获取关于其它UE的数据包优先级信息。
在一个具体实施例中，当前UE可以通过监视来自其它UE的PSCCH来获取其中传输的SA控制信息，进而从SA控制信息中获取关于其它UE的数据包优先级信息。例如，通过对SA控制信息进行解码来获取关于相应UE的数据包优先级信息。
在另一个具体实施例中，当前UE可以通过监视来自其它UE的PSCCH以获知PSCCH来自于哪个SA资源池，然后根据预先配置的在SA资源池与数据包优先级之间的对应关系，可以获知关于该UE的数据包优先级信息。
当前UE在获取到关于其它UE的数据包优先级信息之后，进入步骤S102，基于获取到的关于其他UE的数据包优先级信息，对当前UE的数据包传输进行控制。
这里，基于获取到的关于其他UE的数据包优先级信息，可以采用各种本领域已知或未来开发的任意控制方案来对当前UE的数据包传输进行控制，以实现在接入层上按照数据包优先级的传输。
根据本公开的一个实施例，可以基于关于其它UE的数据包优先级信息，通过考虑与数据包优先级有关的网络业务负载量，来对当前UE的数据包传输进行控制。下面将对此进行更详细描述，以便于更好地传达本公开的主要构思，而不构成对本公开的任何限制。
例如，根据本公开的一个实施例，在步骤S101处，当前UE还可以获取关于其它UE的用于数据包传输的资源数量信息。在一个实施例中，可以通过监视来自其它UE的PSCCH，例如从其中传输的SA控制信息(例如，资源分配信息)中来获取关于其它UE的用于数据包传输的资源数量信息。用于数据包传输的资源数量信息可以指代诸如基站之类的网络节点等为其预先分配的用于数据包传输的频谱资源等。例如，通过对SA控制信息进行解码来获取关于相应UE的用于数据包传输的资源数量信息。
根据本公开的一个实施例，可以基于关于其它UE的数据包优先级信息和用于数据包传输的资源数量信息，对当前UE的数据包传输进行控制。例如，在一个具体实施例中，可以基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，确定与比当前UE的数据包优先级更高、以及与当前UE的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量，并基于该网络业务负载量，确定是否进行当前UE的数据包传输。也就是说，根据本公开的实施例，可以不考虑比当前UE的数据包优先级低的其它UE造成的网络业务负载量，而仅考虑比当前UE的数据包优先级更高以及与当前UE的数据包优先级相同的其它UE造成的网络业务负载量，来确定是否进行当前UE的数据包传输。
根据本公开的一个实施例，可以针对当前UE正在进行的数据包传输，基于上述网络业务负载量来确定是否继续进行数据包传输。根据本公开的一个实施例，可以针对当前UE将要进行的数据包传输，基于上述网络业务负载量来确定是否开始进行数据包传输。
在上述情况下，根据本公开的一个实施例，可以仅考虑当前时段(SA时段)上的网络业务负载量，也可以结合考虑先前的一个或多个时段上的网络业务负载量。在一个实施例中，可以基于若干时段上的平均网络业务负载量来确定是否进行当前UE的数据包传输。本公开对此并不作任何限制。
下面将结合图2和图3对此进行更详细的描述。
图2示出了根据本公开实施例的用于D2D通信中正在进行的数据包传输的控制方法200的流程图。
如图2所示，在步骤S201处，当前UE获取关于其它UE的数据包优先级信息和用于数据包传输的资源数量信息。
例如，在当前第t个SA时段(t为正整数)，当前UE i获取关于其它UE j的数据包优先级信息PR(j)和用于数据包传输的资源数量信息nRB(j，t)。该步骤的操作类似于前面结合步骤S101所描述的操作，这里不再详述。
然后在步骤S202处，基于在步骤S201处获取的关于其它UE的数据包优先级信息和用于数据包传输的资源数量信息，确定比当前UE的数据包优先级更高、以及与当前UE的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量。
网络业务负载量可以是D2D业务量和相关联的优先级级别的函数。根据本公开的一个实施例，网络业务负载量可以通过相关UE的数据包传输所需消耗的资源块数量的加权求和来确定。例如，在UE i处，第t时段的网络业务负载量WL(t)可以表示为下式(1)：
Figure BDA0000776796040000101
其中，Stx(i,t)表示UE i在第t时段观测到的发送UE的集合；如果UE i在t时段进行发送，则Stx(i,t)也包括UE i。PR(j)表示从UE j发送的数据包的优先级级别；nRB(j,t)表示在第t时段来自UE j的数据包所消耗的资源/资源块的数量；1{PR(j)≥PR(i)}为指示函数，是指当PR(j)≥PR(i)成立时，该函数值为1；当PR(j)≥PR(i)不成立时，该函数值为0。α(j)为缩放因子，其取决于数据包优先级和UE j所消耗的资源数量。
在上述示例中，可以存在以下两种特殊情况：
情况1：α(PR(j),nRB(j,t))＝1。此时的网络业务负载量表示由比当前UE的数据包优先级更高和与之相同的优先级的UE正在进行的数据包传输所消耗的资源数量。
情况2：α(PR(j),nRB(j,t))＝1/nRB(j,t)。此时网络业务负载量表示由比当前UE的数据包优先级更高和与之相同的优先级的UE正在进行的数据包传输的数量。
根据本公开的一个实施例，可以通过M个(M为正整数)SA时段上的移动平均来计算网络业务负载量。例如，网络业务负载量WL可以表示为下式(2)：
Figure BDA0000776796040000102
接下来，在步骤S203处，将网络业务负载量WL与预定阈值WLthr进行比较。
根据本公开的一个实施例，预定阈值WLthr可以由eNB配置或通过网络预先配置。
如所知，3GPP LTE R12版本中为D2D广播指定了数据资源池(PSSCH)。在发送UE采用不同发送模式的情况下，数据资源池可以容纳来自多个发送UE的并行发送。
在这种情况下，例如，对于N个优先级级别1、2、……、N，其中越大的值表示越高的优先级，可以针对数据资源池，配置N个阈值WLthr(1),WLthr(2),...,WLthr(N)。由于越高的优先级需要数据资源池中的越小的业务负载，所以WLthr(1)≥WLthr(2)≥...≥WLthr(N)。
在一个实施例中，可以设置WLthr(1)＝WLthr(2)＝...＝WLthr(N)。此时仅需要为预定阈值配置单个值。
在另一个实施例中，可以使用PRmax表示Stx(i)中的发送UE的最高优先级级别，其中
Figure BDA0000776796040000112
并且设置WLthr＝WLthr(PRm a)。
当在步骤S203处判定WL≤WLthr时，进入步骤S209，当前UE i继续传输其正在传输的数据包。
当在步骤S203处判定WL＞WLthr时，进入步骤S204。在这种情况下，可以进一步判断数据资源是否可以容纳优先级PR(i)的正在进行的数据包传输中的一部分，以便能够充分地利用网络资源。下面将进行更详细描述。
如图2所示，在步骤S204处，可以确定与比当前UE的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量WLh(PR(i))。基于该网络业务负载量WLh(PR(i))，可以进一步确定是否继续进行数据包传输。
这里，可以采用与上述在步骤S202中描述的类似方式确定该网络业务负载量WLh(PR(i))。例如，第t时段的与比PR(i)更高的优先级有关的网络业务负载量WLh(PR(i),t)可以表示为下式(3)：
Figure BDA0000776796040000111
在一个实施例中，通过M个(M为正整数)SA时段上的移动平均来计算网络业务负载量WLh(PR(i))。例如，网络业务负载量WLh(PR(i))可以表示为下式(4)：
Figure BDA0000776796040000121
在步骤S205处，将网络业务负载量WLh(PR(i))与前述预定阈值WLthr进行比较。
如果WLh(PR(i))≥WLthr，则进入步骤S210，停止进行数据包传输。在一个实施例中，当前UE可以停止在当前SA时段中的有关数据信息的传输，或者可以开始停止来自下一SA时段的有关SA控制信息和数据信息二者的传输。
如果WLh(PR(i))＜WLthr，则进入步骤S206。在这种情况下表明，数据资源可以容纳优先级PR(i)的正在进行的数据包传输中的一部分，也就是，仅一部分优先级PR(i)的UE能够继续进行数据包传输，或者仅一部分优先级PR(i)的UE需要停止进行数据包传输。
根据本公开的一个实施例，可以采用随机资源分配方法来进一步确定当前UE是否继续进行数据包传输。下面结合步骤S206-S210对此进行描述。
在步骤S206处，对当前UE以及与当前UE处于相同优先级的其它UE进行随机排列，以赋予不同的随机优先级值。
例如，可以使用S(PR(i))表示与UE i处于相同优先级级别的发送UE的集合，该集合也包括UE i，这里S(PR(i))∈Stx(i)。
根据本公开的一个实施例，可以对S(PR(i))中的元素执行随机排列，以得到集合Sor。假设Sor内的UE j的索引为Ind(j)，Ind()为索引映射函数。
由此，与UE i处于相同优先级的所有发送UE被随机排序，从而被赋予不同的随机优先级值/随机值。
然后，在步骤S207处，可以基于该随机优先级值，确定与当前UE以及比当前UE的数据包优先级更高的其它UE有关的网络业务负载量WLcl。
在本公开的一个实施例中，可以确定Sor内的具有小于或等于Ind(i)的索引的UE的网络业务负载量WLcl。例如，以与前述类似的方式，网络业务负载量WLcl可以表示为下式(5)：
Figure BDA0000776796040000131
其中，如果UE j在第t时段进行发送，则1{j,t}为1；如果UE j在第t时段不进行发送，则1{j,t}为0。
接下来，在步骤S208处，将计算的网络业务负载量WLcl与当前网络可用资源数量WLav进行比较。
在本公开的实施例中，可以假设WLav＝WLthr-WLh(PR(i))。
当在步骤S208处判定WLcl≤WLav时，进行步骤S209，当前UE i继续进行数据包传输。
当在步骤S208处判定WLcl＞WLav时，进入步骤S210，当前UE i停止进行数据包传输。
以上描述了采用随机资源分配方法来进一步确定是否继续进行数据包传输的过程。但应理解到，这里可以采用本领域已知或未来开发的任意合适方法来进一步确定当前UE是否继续进行数据包传输，而不限于该随机资源分配方法。
例如在一种特殊情况下，参考步骤S204，当在式3中α(PR(j),nRB(j,t))＝1/nRB(j,t)且发送UE在每个时段都进行发送时，UE i可以直接基于概率来确定是否继续进行数据包传输，而无需采用上述随机资源分配方法。例如停止进行数据包传输的概率p可以表示为下式(6)：
Figure BDA0000776796040000132
在这种情况下，根据一个实施例，当前UE i可以产生随机数，然后将该随机数与上述概率进行比较，从而确定是否继续进行数据包传输。例如，当随机数小于或等于上述概率值时，停止进行数据包传输；而当随机数大于上述概率值时，继续进行数据包传输。
上面结合图2描述了根据本公开一个实施例的对D2D通信中正在进行的数据包传输的控制过程，下面结合图3描述根据本公开一个实施例的对D2D通信中将要进行的数据包传输的控制过程。可以理解到，这两种控制过程可以在D2D UE处单独执行或并行执行。
在进入数据包传输状态之前，UE通过对来自发送UE的SA控制信息进行解码以感测数据信道。对将要进行的数据包传输进行控制可以意味着对数据信道的接入进行控制。根据本公开的实施例，可以通过考虑与当前UE相同以及更高的优先级有关的正在传输的网络业务负载量以及当前UE将要传输的业务负载，来确定信道的忙闲程度，从而依据信道的忙闲程度来确定接入策略。
如图3所示，在步骤S301处，当前UE获取关于其它UE的数据包优先级信息和用于数据包传输的资源数量信息。然后在步骤S302处，基于在步骤S301处获取的关于其它UE的数据包优先级信息和用于数据包传输的资源数量信息，确定比当前UE的数据包优先级更高、以及与当前UE的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量。步骤S301和步骤S302的处理类似于上述步骤S201和S202的处理，这里不再赘述。
在确定了比当前UE的数据包优先级更高、以及与当前UE的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量WL之后，基于网络业务负载量WL和将用于当前UE的数据包传输的资源数量，来确定信道的忙闲程度，从而依据信道的忙闲程度来确定接入策略。下面结合步骤S303-S306对此进行更详细描述。
在步骤S303处，判断WL与将用于当前UE的资源数量之和是否大于预定阈值WLthr。
在一个实施例中，当前UE i可以估计/预测将用于当前UE的资源数量。例如可以通过frac(i)α(PR(i),
Figure BDA0000776796040000141
来预测将用于当前UE的资源数量。其中
Figure BDA0000776796040000142
表示在SA时段中将要由数据包消耗的资源块的平均数量；frac(i)表示其中UE i将发送数据包的SA时段的平均比例，例如如果UE i将平均在每3个时段中的2个时段上发送数据包则frac(i)＝2/3。
Figure BDA0000776796040000143
和frac(i)可以由UE i进行估计/预测而得到。
在步骤S303处，如果WL+frac(i)α(PR(i),
Figure BDA0000776796040000144
则认为信道在当前SA时段中是繁忙的。由此返回到步骤S301，在后续时段中继续重复S301-S303。
如果
Figure BDA0000776796040000151
则认为信道在当前SA时段中是 空闲的。在这种情况下，可以考虑接入信道。
在本实施例中，当感测到信道为空闲时，UE可以不立即在后续SA时段中进行发送，而是可以执行退避处理，以避免多个UE同时在一个SA时段中开始进行传输的情形。退避处理是指在感测到信道空闲之后的特定时间段内继续感测该信道，并且当信道在该特定时间段内持续空闲时再接入信道。下面结合步骤S304-S306对此进行详细描述。
在步骤S304处，基于当前UE的数据包优先级和当前可用资源数量来确定退避时段。
根据本公开的一个实施例，退避时段可以通过SA时段的数量来计算。用于退避的SA时段的数量mbackoff可以与数据包优先级以及当前可用资源数量相关联，如下式(7)所示：
mbackoff＝f(PR(i),WL,WLthr) (7)
其中，优先级级别越低，用于退避的SA时段的数量越多。当前可用资源数量WLthr-WL越少，用于退避的SA时段的数量越多。
在一个实施例中，例如可以将退避时段进一步设计为下式(8)：
mbackoff＝β(WLthr-WL)(mfix(PR(i))+mrd(PR(i))) (8)
其中，β(WLthr-WL)是与当前可用资源数量有关的缩放因子，可以由eNB配置或通过网络预先配置；mfix(PR(i))为针对优先级PR(i)的固定退避时段；mrd(PR(i))为在[0，CW(PR(i))]内的随机退避时段，其中CW(PR(i))为优先级PR(i)的退避窗口。mrd(PR(i))可以用于防止同一优先级的多个UE在一个SA时段中同时开始传输。该退避时段mbackoff的值被近似为整数。
接下来，在步骤S305处，判断在退避时段期间信道是否持续空闲。在该步骤的处理可以通过与步骤S303中的类似处理来实现。这里不再赘述。
当在步骤S305处判定信道持续空闲时，进入步骤S306，接入信道以开始进行数据包传输。
当在步骤S305处判定信道并未持续空闲时，返回步骤S301，在后续时段中继续重复S301-S305，直到信道在退避时段期间持续空闲而接入信道为止。
在结合图3描述的实施例中，在接入机制中引入了退避处理，由此在提供优先级支持的同时，避免了多个UE同时在一个SA时段中开始进行传输的情形，从而减少了网络拥塞的可能性，提高了D2D通信性能。
然而，代替退避处理，在另一个实施例中，可以基于接入概率来确定是否开始进行数据包传输。
根据本公开的实施例，UE的接入概率可以与数据包优先级以及当前可用资源数量相关联。例如，UE的接入概率Pac可表示为下式(9)：
pac＝f(PR(i),WL,WLthr) (9)
优先级级别越高，接入概率Pac越高。当前可用资源数量WLthr-WL越大，接入概率Pac越高。
在一个实施例中，可以通过生成介于0和1之间的随机数，然后将该随机数与接入概率进行比较，来确定是否开始进行数据包传输。例如，当随机数小于或等于接入概率时，则接入信道；当随机数大于接入概率时，则不接入信道，而继续对信道进行感测。
上述基于接入概率的接入机制同样可以提供优先级支持，同时降低多个UE同时在一个SA时段上开始进行传输的可能性，提高D2D通信性能。
在其它实施例中，可以不执行上述退避处理，而在如上述步骤S303处感测到信道空闲之后，立即接入信道。然而这种接入机制要求为SA资源池尺寸留出足够的余量，使得SA资源池能够容纳比数据资源池更多的发送UE，以便在发送UE处的SA的接收性能是可接受的。相比之下，前面描述的基于退避处理的接入机制和基于接入概率的接入机制都不需要有对SA资源池尺寸的这种要求。
至此已经结合图1至图3描述了根据本公开实施例的D2D通信中基于数据包优先级对数据包传输进行控制的方法。通过该方法，可以在D2D通信的接入层级上引入对数据包优先级的支持机制，从而使用数据包优先级来支持数据包跨不同UE的优先传输，提高D2D通信性能。
与前述用于D2D通信中的数据包传输的控制方法相对应，本公开实施例还提供一种用于D2D通信中的数据包传输的控制装置。
图4示出了根据本公开实施例的用于D2D通信中的数据包传输的控制装置400的示意框图。该控制装置可以在D2D通信的多个UE中的每个UE处实施。
如图4所示，该装置400可以包括获取单元401和控制单元402。
根据本公开的实施例，获取单元401可以用于当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息。控制单元402可以用于基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
在一个实施例中，获取单元401还可以用于所述当前用户设备获取关于所述其它用户设备的用于数据包传输的资源数量信息。控制单元402还可以用于基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
在一个实施例中，获取单元401可以用于监视所述其它用户设备的物理边链路控制信道，以获取所述数据包优先级信息和所述资源数量信息。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，确定与比所述当前用户设备的数据包优先级更高、以及与所述当前用户设备的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量；以及基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：针对所述当前用户设备正在进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否继续进行所述数据包传输。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：在所述网络业务负载量小于或等于预定阈值时，确定继续进行所述数据包传输；以及在所述网络业务负载量大于所述预定阈值时，基于与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量，来进一步确定是否继续进行所述数据包传输。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量高于或等于所述预定阈值时，确定停止进行所述数据包传输；以及在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量低于所述预定阈值时，基于随机资源分配处理来确定是否继续进行所述数据包传输。
在一个具体实施例中，随机资源分配处理可以包括：对所述当前用户设备以及与所述当前用户设备处于相同优先级的其它用户设备进行随机排列，以赋予不同的随机优先级值；基于所述随机优先级值，确定与所述当前用户设备以及比所述当前用户设备的数据包优先级更高优先级的其它用户设备有关的网络业务负载量；在所述网络业务负载量小于或等于可用资源数量时，继续进行所述数据包传输；以及在所述网络业务负载量大于可用资源数量时，停止进行所述数据包传输。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，基于退避处理来确定是否开始进行所述数据包传输。
在一个具体实施例中，退避处理可以包括：基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定退避时段；以及当在所述退避时段期间信道持续空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
在一个实施例中，控制单元402可以用于：基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及在信道空闲时，基于接入概率来确定是否开始进行所述数据包传输。
在一个具体实施例中，基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定接入概率；生成介于0和1之间的随机数；以及在所述随机数小于或等于所述接入概率时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
以上描述的用于D2D通信中的数据包传输的控制装置与之前描述的用于D2D通信中的数据包传输的控制方法的处理是对应的，因此，关于其具体细节，可以参见之前描述的用于D2D通信中的数据包传输的控制方法，这里不再赘述。
本领域技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本公开的实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开的实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可以包括计算机可读介质中的非永久性存储器、随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括瞬态计算机可读介质，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

Claims (22)

1.一种用于设备到设备通信中的数据包传输的控制方法，包括：当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息，包括：
监视所述其它用户设备的物理边链路控制信道，以获取与所述物理边链路控制信道相关联的调度分配资源池；以及
根据所述调度分配资源池与数据包优先级之间的对应关系，获取所述数据包优先级信息；以及
基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制，
其中，获取所述数据包优先级信息包括：
将所述数据包优先级与所述调度分配资源池相关联，使得所述调度资源池基于所述数据包优先级来划分；并且
通过调度分配控制信息在所述调度分配资源池中的位置，来确定同一调度分配时段的数据时段部分中将要传输的数据包的优先级信息。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息包括：
所述当前用户设备还获取关于所述其它用户设备的用于数据包传输的资源数量信息；以及
其中基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制包括：
基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
3.根据权利要求2所述的方法，其中当前用户设备获取关于其它用户设备的用于数据包传输的资源数量信息包括：
监视所述其它用户设备的物理边链路控制信道，以获取所述资源数量信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制包括：
基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，确定与比所述当前用户设备的数据包优先级更高、以及与所述当前用户设备的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量；以及
基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输。
5.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输，包括：
针对所述当前用户设备正在进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否继续进行所述数据包传输。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输，包括：
针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输。
7.根据权利要求5所述的方法，其中针对所述当前用户设备正在进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否继续进行所述数据包传输，包括：
在所述网络业务负载量小于或等于预定阈值时，继续进行所述数据包传输；以及
在所述网络业务负载量大于所述预定阈值时，基于与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量，来进一步确定是否继续进行所述数据包传输。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述网络业务负载量大于所述预定阈值时，基于与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量，来进一步确定是否继续进行所述数据包传输，包括：
在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量高于或等于所述预定阈值时，停止进行所述数据包传输；以及
在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量低于所述预定阈值时，基于随机资源分配处理来确定是否继续进行所述数据包传输，
其中所述随机资源分配处理包括：
对所述当前用户设备以及与所述当前用户设备处于相同优先级的其它用户设备进行随机排列，以赋予不同的随机优先级值；
基于所述随机优先级值，确定与所述当前用户设备以及比所述当前用户设备的数据包优先级更高优先级的其它用户设备有关的网络业务负载量；
在所述网络业务负载量小于或等于可用资源数量时，继续进行所述数据包传输；以及
在所述网络业务负载量大于可用资源数量时，停止进行所述数据包传输。
9.根据权利要求6所述的方法，其中针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：
基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及
在信道空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
10.根据权利要求6所述的方法，其中针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：
基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及
在信道空闲时，基于退避处理来确定是否开始进行所述数据包传输，其中所述退避处理包括：
基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定退避时段；以及
当在所述退避时段期间信道持续空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
11.根据权利要求6所述的方法，其中针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：
基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及
在信道空闲时，基于接入概率来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：
基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定接入概率；
生成介于0和1之间的随机数；以及
在所述随机数小于或等于所述接入概率时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
12.一种用于设备到设备通信中的数据包传输的控制装置，包括：
获取单元，用于当前用户设备获取关于其它用户设备的数据包优先级信息，其中所述获取单元还用于：
监视所述其它用户设备的物理边链路控制信道，以获取与所述物理边链路控制信道相关联的调度分配资源池；以及
根据所述调度分配资源池与数据包优先级之间的对应关系，获取所述数据包优先级信息；以及
控制单元，用于基于所述数据包优先级信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制，
其中所述获取单元还用于：
将所述数据包优先级与所述调度分配资源池相关联，使得所述调度资源池基于所述数据包优先级来划分；并且
通过调度分配控制信息在所述调度分配资源池中的位置，来确定同一调度分配时段的数据时段部分中将要传输的数据包的优先级信息。
13.根据权利要求12所述的装置，
其中所述获取单元还用于所述当前用户设备获取关于所述其它用户设备的用于数据包传输的资源数量信息；以及
其中所述控制单元还用于基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，对所述当前用户设备的数据包传输进行控制。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述获取单元监视所述其它用户设备的物理边链路控制信道，以获取所述资源数量信息。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制单元用于：
基于所述数据包优先级信息和所述资源数量信息，确定与比所述当前用户设备的数据包优先级更高、以及与所述当前用户设备的数据包优先级相同的优先级有关的网络业务负载量；以及
基于所述网络业务负载量，确定是否进行所述当前用户设备的数据包传输。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述控制单元用于针对所述当前用户设备正在进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否继续进行所述数据包传输。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其中所述控制单元用于针对所述当前用户设备将要进行的数据包传输，基于所述网络业务负载量来确定是否开始进行所述数据包传输。
18.根据权利要求16所述的装置，其中所述控制单元用于：
在所述网络业务负载量小于或等于预定阈值时，确定继续进行所述数据包传输；以及
在所述网络业务负载量大于所述预定阈值时，基于与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的网络业务负载量，来进一步确定是否继续进行所述数据包传输。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述控制单元用于：
在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量高于或等于所述预定阈值时，确定停止进行所述数据包传输；以及
在与比所述当前用户设备的数据包优先级更高的优先级有关的所述网络业务负载量低于所述预定阈值时，基于随机资源分配处理来确定是否继续进行所述数据包传输，
其中所述随机资源分配处理包括：
对所述当前用户设备以及与所述当前用户设备处于相同优先级的其它用户设备进行随机排列，以赋予不同的随机优先级值；
基于所述随机优先级值，确定与所述当前用户设备以及比所述当前用户设备的数据包优先级更高优先级的其它用户设备有关的网络业务负载量；
在所述网络业务负载量小于或等于可用资源数量时，继续进行所述数据包传输；以及
在所述网络业务负载量大于可用资源数量时，停止进行所述数据包传输。
20.根据权利要求17所述的装置，其中所述控制单元用于：
基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及
在信道空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
21.根据权利要求17所述的装置，其中所述控制单元用于：
基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及
在信道空闲时，基于退避处理来确定是否开始进行所述数据包传输，其中所述退避处理包括：
基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定退避时段；以及
当在所述退避时段期间信道持续空闲时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
22.根据权利要求17所述的装置，其中所述控制单元用于：
基于所述网络业务负载量和用于所述当前用户设备的数据包传输的资源数量信息，确定信道是否空闲；以及
在信道空闲时，基于接入概率来确定是否开始进行所述数据包传输，包括：
基于所述当前用户设备的数据包优先级和当前可用资源数量，确定接入概率；
生成介于0和1之间的随机数；以及
在所述随机数小于或等于所述接入概率时，接入信道以开始进行所述数据包传输。
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