CN107071756A - 一种d2d分簇重传的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的方法及装置，涉及通信技术领域。其中，该方法包括：发送业务请求信息，所述业务请求信息中携带有移动终端剩余能量级别、地理位置；获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。本发明提供的技术方案能够解决现有技术中D2D分簇重传数据时控制开销高、重传效率低的问题。

Description

一种D2D分簇重传的方法及装置

【技术领域】

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种D2D分簇重传的方法及装置。

【背景技术】

随着通信技术的飞速发展，越来越多的移动终端涌入到网络中，这对于频谱资源利用也随之增加，但是移动终端可以的频谱资源十分有限，为提高频谱资源的利用率实现位置相近的终端间相互通信，D2D(device to device,终端到终端)通信成为当前的一项研究热点。

利用建立的D2D实现簇内重传时，现有技术的研究设计主要是簇内节点采用CSMA(Carrier Sense Multiple Access，载波侦听多址接入)或者TDMA(Time divisionmultiple access，时分多址接入)机制向簇首发送数据包的接收情况，簇首根据节点接收数据包的情况建立一个反馈表，根据反馈表利用网络编码对重传的数据包进行编码，广播编码数据包。这种D2D簇内重传的设计只用簇首参与网络编码，数据包的多播传输只能由簇首执行，造成多包重传的效率低、数据重传开销高。

【发明内容】

本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的方法及装置，能够解决现有技术中D2D分簇重传数据时控制开销高、重传效率低的问题。

第一方面，一种D2D分簇重传的方法，适用于移动终端，所述方法包括：

发送业务请求信息，所述业务请求信息中携带有移动终端剩余能量级别、地理位置；

获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；

根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当确定所述移动终端在D2D簇中为簇首节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作包括：

当确定自身未正确接收的数据包后，查询正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端；

从正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端中选择剩余能量级别最大的指定移动终端；

判断所述指定移动终端能否将所述移动终端需要的数据包以及D2D簇内其他移动终端需要的数据包进行网络编码；

若判断为是，向所述指定移动终端发送网络编码通知，以使所述指定移动终端进行网络编码并广播编码后的数据包。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当确定所述移动终端在D2D簇中为普通节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作包括：

当簇首节点未正确接收的数据包时，接收簇首节点对应的移动终端发送的网络编码通知；

对指定数据包进行网络编码；

广播编码后的数据包。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当确定所述移动终端在D2D簇中为簇首节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作还包括：

当检测到簇内移动终端均未正确接收基站广播的数据包时，所述簇首节点对应的移动终端向基站发送重传请求信息；

簇内移动终端接收所述数据包。

第二方面，本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的装置，适用于移动终端，所述装置包括：

发送单元，用于发送业务请求信息，所述业务请求信息中携带有移动终端剩余能量级别、地理位置；

获取单元，用于获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；

重传单元，用于根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述重传单元包括：

查询模块，用于当簇首节点对应的移动终端确定自身未正确接收的数据包后，查询正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端；

选择模块，用于从正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端中选择剩余能量级别最大的指定移动终端；

判断模块，用于判断所述指定移动终端能否将所述移动终端需要的数据包以及D2D簇内其他移动终端需要的数据包进行网络编码；

第一发送模块，用于若判断为是，向所述指定移动终端发送网络编码通知，以使所述指定移动终端进行网络编码并广播编码后的数据包。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述重传单元包括：

第一接收模块，用于当簇首节点未正确接收的数据包时，接收簇首节点对应的移动终端发送的网络编码通知；

编码模块，用于对指定数据包进行网络编码；

广播模块，用于广播编码后的数据包。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，重传单元还包括：

第二发送模块，用于当检测到簇内移动终端均未正确接收基站广播的数据包时，所述簇首节点对应的移动终端向基站发送重传请求信息；

第二接收模块，用于簇内移动终端接收所述数据包。

上述技术方案中与现有技术方案比较，具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的方法，移动终端通过获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；然后，根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。相比于现有技术只由D2D簇中的簇首节点执行重传动作，在本发明提供的技术方案中移动终端根据自身的节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同动作，实现簇首节点对应的移动终端与普通节点对应的移动终端配合，由簇首节点对应的移动终端和/或普通节点对应的移动终端向簇中的其他移动终端执行数据重传，从而降低数据包重传的次数，提高重传效率。因此，本发明提供的技术方案能够解决现有技术中D2D分簇重传数据时控制开销高、重传效率低的问题。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种D2D簇多播系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种D2D分簇重传的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种D2D分簇重传的方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种D2D分簇重传的方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种D2D分簇重传的方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的一种D2D分簇重传的装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

图1为执行D2D簇多播系统，该系统包括eNB(evolved Node B，演进型基站)、CH(Cluster Head，簇首节点)、CM(Cluster Member，簇成员节点)。

本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的方法，适用于移动终端，该方法的流程图如图2所示，方法包括：

其中，该移动终端可以包括但不限于个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(TabletComputer)、手机、MP3播放器、MP4播放器等。

101、发送业务请求信息，所述业务请求信息中携带有移动终端剩余能量级别、地理位置。

其中，该业务请求信息包括移动终端向基站请求的数据以及控制信息。

其中，剩余能量级别是一种反映移动终端剩余能量的标识信息，关于剩余能量级别的具体定义方法如下：

步骤1：将所述移动终端能承受的最大能量值到零内的所有能量值按从大到小顺序，平均分成若干个集合。

具体的，假设移动终端能够承受的最大能量值为X，能量值在0到X间的所有能量值构成一个[0，X]的取值区间，根据能量值的大小，将这个取值区间等分成m个区间段，例如，将[0，X]区间段分成(0.75X，X]、(0.5X，0.75X]、(0.75X，X]、(0.25X，0.5X]、(0，0.25X]4个区间段。

步骤2：为所述若干个集合分配能量级别。

其中，能量级别可以是以指定字节长度的二进制数来表示的。例如，能量级别用于一个长度为2比特的二进制数表示。结合步骤104的应用举例，对能量值取值区间[0，X]的平均分成4为区间段的后，对这4个集合分配指定字节长度的二进制数为：(0.75X，X]区间段中的能量值对应的能量级别为11，(0.5X，0.75X]区间段中的能量值对应的能量级别为10，(0.75X，X]区间段中的能量值对应的能量级别为01，(0.25X，0.5X]、(0，0.25X]区间段中的能量值对应的能量级别为00。需要说明的是，表征能量级别的二进制数越大，表示能量级别越高。即在上述例子中二进制数为11对应的能量级别最高，其次是二进制数为10对应的能量级别，再次是二进制数为01对应的能量级别，二进制数为00对应的能量级别最低。

值得明确的是，本发明对于能量取值的分配的集合个数以及表示能量级别的二进制数的位数不做限定，但是需要保证能量值分配的集合与表示能量级别的二进数存在一一对应关系。

102、获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型。

其中，D2D簇信息中携带有D2D簇的ID以及簇内移动终端的根据剩余能量级别以及地理位置按照指定顺序排列后的ID序列。该指定顺序可以为优先按照剩余能量级别从大到小的顺序排列，然后在按地理位置距离D2D簇中心由近及远的顺序排列。

其中，D2D簇的ID是D2D簇一种身份标识，用于对基站中的D2D簇进行区分。

通过判断该移动终端ID在按指定顺序排列后的ID序列中的位置，确定节点类型。当该终端的ID在所述ID序列的首位，则确定该移动终端的节点类型为簇首节点；当该终端的ID不在所述ID序列的首位，则确定该移动终端的节点类型为普通节点。

103、根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。

其中，簇内移动终端协同动作是指根据各个移动终端正确接收数据包的情况，簇首节点对应的移动终端与普通节点对应的移动终端配合执行相应的重传动作。

具体的，当簇首节点未正确接收数据包时，而普通节点正确接收，则簇首节点通知该正确接收数据包的普通节点对应的移动终端进行网络编码，由该普通节点对应的移动终端直接重传数据包；或者，当簇首节点对应的移动终端正确接收数据包，但其它移动终端未正确接收数据包，由簇首节点对应的移动终端进行数据包重传；又或者，簇内移动终端均未正确接收到某些数据包时，簇首节点对应的移动终端向基站请求重传该数据包。

本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的方法，移动终端通过获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；然后，根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。相比于现有技术只由D2D簇中的簇首节点执行重传动作，在本发明提供的技术方案中移动终端根据自身的节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同动作，实现簇首节点对应的移动终端与普通节点对应的移动终端配合，由簇首节点对应的移动终端和/或普通节点对应的移动终端向簇中的其他移动终端执行数据重传，从而降低数据包重传的次数，提高重传效率。因此，本发明提供的技术方案能够解决现有技术中D2D分簇重传数据时控制开销高、重传效率低的问题。

进一步的，针对D2D簇中不同节点类型时，在执行数据包重时有不同的执行动作，基于此，本发明实施例根据移动终端在D2D簇中节点类型，针对步骤103根据节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作提供了两种实现方式。

第一种实现方式，如图3所示，当确定所述移动终端在D2D簇中为簇首节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作包括：

1031、当确定自身未正确接收的数据包后，查询正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端。

其中，簇首节点对应的移动终端根据其他各个移动终端的接收数据包的情况建立一个数据包反馈表，该移动终端根据该数据包反馈表中记录的内容确定自身未正确接收的数据包，同时根据该反馈表查询正确接收该数据包的移动终端。

需要说明的是，该数据包反馈表的形式以及建立的方法与现有技术相同，在此不再赘余。

1032、从正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端中选择剩余能量级别最大的指定移动终端。

1033、判断所述指定移动终端能否将所述移动终端需要的数据包以及D2D簇内其他移动终端需要的数据包进行网络编码。

其中，移动终端需要的数据包是该移动终端未正确接收的数据包。

1034、若判断为是，向所述指定移动终端发送网络编码通知，以使所述指定移动终端进行网络编码并广播编码后的数据包。

需要说明的是，现有技术中对于网络编码技术发展比较完善，为了节省研究成本，本发明实施例中移动终端的网络编码沿用现有技术中的网络编码技术。

该实施例中，提出一种“全员参与网络编码”的机制，簇首节点对应的移动终端通过向簇中指定移动终端发送网络编码通知，使得该指定移动终端参与网络编码，并由该指定移动终端向簇首节点以及其他节点对应的移动终端广播编码后的数据包，从而简化的现有技术中先由簇首节点向普通节点获取需要的数据包，然后再由簇首节点对应的移动终端进行网络编码，然后由簇首节点对应的移动终端广播编码数据包的重传过程，减小了数据包传输开销。

第二种实现方式，如图4所示，当确定所述移动终端在D2D簇中为普通节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作包括：

1035、当簇首节点未正确接收的数据包时，接收簇首节点对应的移动终端发送的网络编码通知。

1036、对指定数据包进行网络编码。

1037、广播编码后的数据包。

进一步来说，当簇内移动终端均未正确接收基站广播的数据包时，针对此种情况，本发明实施例提供了一种解决方法，该方法的流程图如图5所示，当确定所述移动终端在D2D簇中为簇首节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作还包括：

1038、当检测到簇内移动终端均未正确接收基站广播的数据包时，所述簇首节点对应的移动终端向基站发送重传请求信息。

1039、簇内移动终端接收所述数据包。

补充说明的是，D2D簇内移动终端在完成本次数据包的接收之后，还需要发送数据包接收确认信息，以使簇首节点对应的移动终端更新数据包接收反馈表，继续执行相应的操作，直到簇中移动终端都正确接收该数据包。

结合上述实施例提供的D2D分簇重传的方法，本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的装置，适用于移动终端，该装置的结构示意图如图6所示，该装置包括：

发送单元51，用于发送业务请求信息，所述业务请求信息中携带有移动终端剩余能量级别、地理位置。

获取单元52，用于获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型。

重传单元53，用于根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。

可选的是，该重传单元53包括：

查询模块，用于当确定自身未正确接收的数据包后，查询正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端。

选择模块，用于从正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端中选择剩余能量级别最大的指定移动终端。

判断模块，用于判断所述指定移动终端能否将所述移动终端需要的数据包以及D2D簇内其他移动终端需要的数据包进行网络编码。

第一发送模块，用于若判断为是，向所述指定移动终端发送网络编码通知，以使所述指定移动终端进行网络编码并广播编码后的数据包。

可选的是，该重传单元53包括：

第一接收模块，用于当簇首节点未正确接收的数据包时，接收簇首节点对应的移动终端发送的网络编码通知。

编码模块，用于对指定数据包进行网络编码。

广播模块，用于广播编码后的数据包。

可选的是，该重传单元53还包括：

第二发送模块，用于当检测到簇内移动终端均未正确接收基站广播的数据包时，所述簇首节点对应的移动终端向基站发送重传请求信息。

第二接收模块，用于簇内移动终端接收所述数据包。

本发明实施例提供了一种D2D分簇重传的方法，移动终端通过获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；然后，根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。相比于现有技术只由D2D簇中的簇首节点执行重传动作，在本发明提供的技术方案中移动终端根据自身的节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同动作，实现簇首节点对应的移动终端与普通节点对应的移动终端配合，由簇首节点对应的移动终端和/或普通节点对应的移动终端向簇中的其他移动终端执行数据重传，从而降低数据包重传的次数，提高重传效率。因此，本发明提供的技术方案能够解决现有技术中D2D分簇重传数据时控制开销高、重传效率低的问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种D2D分簇重传的方法，其特征在于，适用于移动终端，所述方法包括：

发送业务请求信息，所述业务请求信息中携带有移动终端剩余能量级别、地理位置；

获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；

根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当确定所述移动终端在D2D簇中为簇首节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作包括：

当确定自身未正确接收的数据包后，查询正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端；

从正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端中选择剩余能量级别最大的指定移动终端；

判断所述指定移动终端能否将所述移动终端需要的数据包以及D2D簇内其他移动终端需要的数据包进行网络编码；

若判断为是，向所述指定移动终端发送网络编码通知，以使所述指定移动终端进行网络编码并广播编码后的数据包。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当确定所述移动终端在D2D簇中为普通节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作包括：

当簇首节点未正确接收的数据包时，接收簇首节点对应的移动终端发送的网络编码通知；

对指定数据包进行网络编码；

广播编码后的数据包。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当确定所述移动终端在D2D簇中为簇首节点时，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作还包括：

当检测到簇内移动终端均未正确接收基站广播的数据包时，所述簇首节点对应的移动终端向基站发送重传请求信息；

簇内移动终端接收所述数据包。

5.一种D2D分簇重传的装置，其特征在于，适用于移动终端，所述装置包括：

发送单元，用于发送业务请求信息，所述业务请求信息中携带有移动终端剩余能量级别、地理位置；

获取单元，用于获取D2D簇信息，确定所述移动终端在D2D簇中的节点类型；

重传单元，用于根据所述节点类型，与D2D簇中其他移动终端协同执行相应的重传动作。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述重传单元包括：

查询模块，用于当确定自身未正确接收的数据包后，查询正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端；

选择模块，用于从正确接收所述数据包对应的D2D簇内其他移动终端中选择剩余能量级别最大的指定移动终端；

判断模块，用于判断所述指定移动终端能否将所述移动终端需要的数据包以及D2D簇内其他移动终端需要的数据包进行网络编码；

第一发送模块，用于若判断为是，向所述指定移动终端发送网络编码通知，以使所述指定移动终端进行网络编码并广播编码后的数据包。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述重传单元包括：

第一接收模块，用于当簇首节点未正确接收的数据包时，接收簇首节点对应的移动终端发送的网络编码通知；

编码模块，用于对指定数据包进行网络编码；

广播模块，用于广播编码后的数据包。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，重传单元还包括：

第二发送模块，用于当检测到簇内移动终端均未正确接收基站广播的数据包时，所述簇首节点对应的移动终端向基站发送重传请求信息；

第二接收模块，用于簇内移动终端接收所述数据包。