CN107820288A - 一种基于d2d的移动管理方法、装置及存储设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于D2D的移动管理方法、装置及存储设备。该方法包括：获取多个服务簇之间的转移数据；根据转移数据统计不同的服务簇之间的转移概率；根据转移概率将多个服务簇划分为至少一个虚拟簇组；向服务簇发送其所在的虚拟簇组的信息，以控制同一虚拟簇组中的所有服务簇共用同一个簇标识。通过上述方式，本发明能够降低切换过程中的信令开销，从而提高无线资源的利用效率。

Description

一种基于D2D的移动管理方法、装置及存储设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种基于D2D的移动管理方法、装置及存储设备。
背景技术
在传统的蜂窝移动接入网中，基站与用户设备(User Equipment，UE)构成了星形网络拓扑结构，对于无线资源控制处于连接状态(RRC-Connected)下的UE而言，移动性主要是用来解决快速且平滑的跨越小区的切换问题。移动直通技术((Device to DeviceCommunication，D2D)使得UE可以不经过基站而直接与其他UE进行通信，为其他UE提供服务和/或使用其他UE提供的服务以提高频谱效率，扩展通信应用。使用同样D2D服务的UE可以组成一个簇。
当D2D引入到蜂窝移动通信网络之后，切换的问题会复杂化。UE在移动时，除了在传统的跨越小区过程中在不同小区的基站间的切换之外，还需要在不同的簇/簇与基站之间进行切换，频繁的切换会带来控制信令开销的增加并造成业务的频繁中断，从而降低无线资源的利用效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于D2D的移动管理方法、装置及存储设备，能够减少D2D的引入导致的频繁切换带来的信令开销。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于D2D的移动管理方法，该方法包括：获取多个服务簇之间的转移数据；根据转移数据统计不同的服务簇之间的转移概率；根据转移概率将多个服务簇划分为至少一个虚拟簇组，其中同一虚拟簇组中的每个服务簇与其他至少一个服务簇之间的转移概率大于预设概率阈值；向服务簇发送其所在的虚拟簇组的信息，以控制同一虚拟簇组中的所有服务簇共用同一个簇标识。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于D2D的移动管理方法，该方法包括：确认移动簇的信息，移动簇中包括至少两个用户设备，同一移动簇中的所有用户设备的移动性信息属于同一范围，移动簇中的一个用户设备为簇首；通过簇首与移动簇中的所有用户设备进行控制信令交互。
为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种基于D2D的移动管理方法，该方法包括：确认所在的移动簇的信息，移动簇中包括至少两个用户设备，同一移动簇中的所有用户设备的移动性信息属于同一范围，移动簇中的一个用户设备为簇首；通过簇首与基站进行控制信令交互。
为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供了一种基于D2D的移动管理装置，该装置包括处理器和通信电路，处理器连接通信电路，处理器用于执行指令以实现上述基于D2D的移动管理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种存储设备，该存储设备存储有程序数据，该程序数据能够被执行以实现上述基于D2D的移动管理方法。
本发明的有益效果是：本发明的基于D2D的移动管理方法、装置及存储设备通过将转移概率大于预定概率阈值的服务簇组合形成虚拟簇组，使得对于用户设备来说，簇的覆盖范围变广了，从而减少了切换的频率进而降低了切换过程中的信令开销。通过确认移动簇的信息后，通过所簇首与移动簇中的所有用户设备进行控制信令交互，从而实现了组切换进而减少了信令的交互。
附图说明
图1是本发明第一实施例的基于D2D的移动管理方法的流程图；
图2是图1所示移动管理方法中虚拟簇组的一具体实施例的示意图；
图3是本发明第二实施例的基于D2D的移动管理方法的流程图；
图4是图3所示移动管理方法中移动簇的一具体实施例的示意图；
图5是本发明第三实施例的基于D2D的移动管理方法的流程图；
图6是本发明实施例的基于D2D的移动管理装置的结构示意图；
图7是本发明实施例的存储设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是本发明第一实施例的基于D2D的移动管理方法的流程图。本发明移动管理方法第一实施例的执行主体可以为用户设备，用户设备是移动的，其可以为蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、平板电脑、笔记本电脑、无绳电话等；执行主体也可以为基站，基站连接核心网并与用户设备进行无线通信，为相应的地理区域提供通信覆盖。基站可以为宏基站、微(micro)基站、微微(pico)基站或家庭基站(femtocell)。在一些实施例中，基站也可以被称为无线基站、接入点、B节点，演进型B节点(eNodeB,eNB)，gNB或其他合适的术语。如图1所示，该方法包括步骤：
步骤S101：获取多个服务簇之间的转移数据。
步骤S102：根据转移数据统计不同的服务簇之间的转移概率。
在步骤S102中，服务簇之间的转移概率可以为转入概率、可以为转出概率、也可以为转入概率和转出概率之和或者加权和、还可以为转入概率和转出概率的乘积。
举例说明，A和B都是服务簇。假设在所有的转移数据中，共有Ai0个UE从A服务簇转移(或者说切换)到其他服务簇，其中有A ib个UE从A服务簇转移到B服务簇，共有A j0个UE从其他服务簇转移到A服务簇，其中有A jb个UE从B服务簇转移到A服务簇，则对于A服务簇而言，其与B服务簇之间的转出概率为A ib/Ai0，转入概率为A jb/Aj0。
步骤S103：根据转移概率将多个服务簇划分为至少一个虚拟簇组，其中同一虚拟簇组中的每个服务簇与其他至少一个服务簇之间的转移概率大于预设概率阈值。
在步骤S103中，在本实施例中，根据转移概率将多个服务簇划分为至少一个虚拟簇组的步骤可以为：获取转移概率高于预定概率阈值的多个服务簇以形成服务簇组，在服务簇组中分别获取与各服务簇相邻的多个服务簇的信号强度；将信号强度高于预定强度的服务簇相组合以形成多个虚拟簇组。
在其它实施例中，也可以采用其它的方式形成虚拟簇，只要满足同一虚拟簇组中的每个服务簇与其他至少一个服务簇之间的转移概率大于预设概率阈值即可。
步骤S104：向服务簇发送其所在的虚拟簇组的信息，以控制同一虚拟簇组中的所有服务簇共用同一个簇标识。
在步骤S104中，虚拟簇组共享相同的簇标记，其中，簇标识用于区分同步信号、广播信道、簇参考信号中的至少一种。
在本实施例中，用户设备通过多个虚拟簇组进行小区内切换具体是指同一个小区内部，用户设备从被某虚拟服务簇组内的若干用户设备服务转移到被基站直接服务或被一个新的虚拟服务簇组内的用户设备服务的状况及其相反的过程。用户设备通过多个虚拟簇组进行小区间切换是指用户设备从被某一基站直接服务或被该基站管辖下的虚拟服务簇组中的若干用户设备服务转移到被新基站直接服务或被新基站下某个虚拟服务簇组中的若干用户设备服务的过程。
本领域的技术人员可以理解，由于本发明将转移概率大于预定概率阈值的服务簇组合形成虚拟簇组，其中虚拟簇组共享相同的簇标记，使得对于用户设备来说，工作在虚拟簇组中使得簇的覆盖范围变广了，进而减低了切换的频率。
请一并参考图2，图2是图1所示移动管理方法中虚拟簇组的一具体实施例的示意图。如图2所示，UE1、UE2、UE3为用户设备。UE1和UE2组成服务簇C1，UE1和UE3组成服务簇C2，服务簇C1和服务簇C2组成一个虚拟簇组C。当UE1从服务簇C1移动到服务簇C2时，由于服务簇C1和服务簇C2在同一个虚拟簇组C中，具有相同的簇标识，因此不需要进行小区内切换，从而减少了信令的交互。而在现有技术中，当UE1从服务簇C1移动到服务簇C2时，UE1需要将通过UE2的中继和基站A通信切换到通过UE3的中继和基站A通信，从而增加信令的交互。
本领域的技术人员可以理解，上面讲述的小区内的切换，小区间的切换也同理，为简约起见，在此不再赘述。
图3是本发明第二实施例的基于D2D的移动管理方法的流程图。本发明移动管理方法第二实施例的执行主体为基站，如图2所示，该方法包括步骤：
步骤S201：确认移动簇的信息，移动簇中包括至少两个用户设备，同一移动簇中的所有用户设备的移动性信息属于同一范围，移动簇中的一个用户设备为簇首。
在步骤S201中，确认移动簇的信息的步骤包括：根据用户设备的移动性信息划分移动簇或接收用户设备上报的移动簇的信息。
在本实施例中，移动簇中包括至少两个用户设备，同一移动簇中的所有用户设备的移动性信息属于同一范围。其中，用户设备的移动性信息为用户设备的运动速度和运动方向中的至少一种。
在本实施例中，移动簇中的一个用户设备为簇首，其中，簇首是以竞争、轮询、基站指定的方式从移动簇的用户设备中选出的。
根据移动簇的形成方式和簇首的选取方式不同，具体可以分为六种不同的操作方式：
在本实施例中，当基站根据用户设备的移动性信息划分移动簇，且簇首是以竞争的方式从移动簇的用户设备中选出时，其操作具体包括：
基站根据用户设备的移动性信息划分移动簇，这里的移动性信息可以是用户设备自行上报的，也可以基站根据用户设备的位置记录计算的，然后基站把移动簇的信息发给移动簇中的所有用户设备以通过竞争方式选出簇首。
在竞争期内，多个用户设备使用侧向链路(Sidelink)信道周期性广播自身的能力指标和移动性信息，能力指标包括最大发送功率、覆盖范围、测量得到的来自基站的信号质量、剩余电量水平中的至少一个，并接收其它用户设备的能力指标和移动性信息；竞争期结束后，能力指标最大的一个用户设备认定自己为簇首并向基站上报，然后广播作为簇首的通知或者由基站通知移动簇内的其他用户设备。
在本实施例中，当基站根据用户设备的移动性信息划分移动簇，且簇首是以轮询的方式从移动簇的用户设备中选出时，其操作具体包括：
基站根据用户设备的移动性信息划分移动簇，这里的移动性信息可以是用户设备自行上报的，也可以基站根据用户设备的位置记录计算的。
基站把移动簇的信息发给移动簇中的所有用户设备，并轮流询问该移动簇中的每个用户设备是否愿意作为簇首直到收到某个用户设备的响应，然后将该用户设备作为簇首。
在本实施例中，当基站根据用户设备的移动性信息划分移动簇，且簇首是以基站指定的方式从移动簇的用户设备中选出时，其操作具体包括：
基站根据用户设备的移动性信息划分移动簇，这里的移动性信息可以是用户设备自行上报的，也可以基站根据用户设备的位置记录计算的。
基站把移动簇的信息发给移动簇中的所有用户设备，并直接指定一个用户设备作为簇首。其中，指定作为簇首的用户设备可以为基站接收到的信号质量最好的用户设备、也可以为与基站交互最多的用户设备等等。
在本实施例中，当用户自行形成移动簇，簇首是以竞争的方式从移动簇的用户设备中选出时，其操作具体包括：
在竞争期内，多个用户设备使用侧向链路信道周期性广播自身的能力指标和移动性信息，能力指标包括最大发送功率、覆盖范围、测量得到的来自基站的信号质量、剩余电量水平中的至少一个，并接收其它用户设备的能力指标和移动性信息。
竞争期结束后，能力指标最大的一个用户设备认定自己为簇首，并广播作为簇首的通知，接收到该通知的其他用户设备如果同意加入该移动簇且移动性信息与簇首相匹配，就向簇首发送响应消息，然后簇首可以确认该移动簇中有哪些用户设备，并通知基站。
在本实施例中，当用户自行形成移动簇，且簇首是以轮询的方式从移动簇的用户设备中选出时，其操作具体包括：
多个用户设备使用侧向链路信道周期性广播自身的移动性信息，并接收其他用户设备的移动性信息。
用户设备判断是否找到与自身的移动性信息匹配的其他用户设备，如果找到的话，则向与自身的移动性信息匹配的其他用户设备中最先广播的一个发送加入消息表示自身愿意加入该簇。最先广播的那个用户设备收完响应消息之后确定该移动簇中有哪些用户设备并通知基站。其中，最先广播的用户设备为被分配的信道资源最靠前或者最先竞争到信道资源的用户设备。
基站轮流询问该移动簇中的每个用户设备是否愿意作为簇首直到收到某个用户设备的响应，然后将该用户设备作为簇首。
在本实施例中，当用户自行形成移动簇，且簇首是以指定的方式从移动簇的用户设备中选出时，其操作具体包括：
多个用户设备使用侧向链路信道周期性广播自身的移动性信息，并接收其他用户设备的移动性信息。
用户设备判断是否找到与自身的移动性信息匹配的其他用户设备，如果找到的话，则向与自身的移动性信息匹配的其他用户设备中最先广播的一个发送加入消息表示自身愿意加入该簇。最先广播的那个用户设备收完响应消息之后确定该移动簇中有哪些用户设备并通知基站。其中，最先广播的用户设备为被分配的信道资源最靠前或者最先竞争到信道资源的用户设备。
基站把移动簇的信息发给移动簇中的所有用户设备，并直接指定一个用户设备作为簇首。其中，指定作为簇首的用户设备可以为基站接收到的信号质量最好的用户设备、也可以为与基站交互最多的用户设备等等。
本实施例中，移动簇中的簇首作为其他用户设备与基站之间的通信中继，负责其他用户设备与基站之间的控制信令和用户数据的传输。在其他实施例中，移动簇中的至少两个用户设备可以是互为中继，紧密相连的。举例来说，假设移动簇包括用户设备UE1和用户设备UE2，则UE1和UE2互为中继，即UE1通过UE2与基站通信，同时UE2通过UE1与基站通信。
步骤S202：通过簇首与移动簇中的所有用户设备进行控制信令交互。
在步骤S201中，由基站通过簇首与移动簇中的所有用户设备进行控制信令交互。本领域的技术人员可以理解，通过簇首代理其它所有移动簇内的用户设备同基站进行信令交互，从而可以避免现有技术的切换过程中每个用户设备和基站单独进行信令交互的过程。也就是说，在现有技术中，移动簇内的每个用户设备都需要和现在通信的基站和即将要通信的基站进行信令的交互，而本发明中在移动簇中选择一簇首和基站交互，从而实现了组切换，进而减少了信令的交互。
请一并参考图4，图4是图3所示的移动管理方法中移动簇的一具体实施例的示意图。如图4所示，UE1、UE2和UE3为用户设备。其中，UE1和UE2的移动方向一致从而组成一个移动簇D。假设UE2为移动簇D的簇首，在移动过程中，移动簇D中的用户设备UE1和UE2只需要UE2和两个基站也即基站A和基站B进行交互，UE1节省了和两个基站交互的流程。
图5是本发明第三实施例的基于D2D的移动管理方法的流程图。本发明移动管理方法第三实施例的执行主体为用户设备，如图5所示，该方法包括步骤：
步骤S301：确认所在的移动簇的信息，移动簇中包括至少两个用户设备，同一移动簇中的所有用户设备的移动性信息属于同一范围，移动簇中的一个用户设备为簇首。
在步骤S301中，确认所在的移动簇的信息包括：接收来自于基站或簇首的移动簇的信息；或与其他用户设备协商成功后组成移动簇并确认移动簇的信息。
在本实施例中，移动簇中包括至少两个用户设备，同一移动簇中的所有用户设备的移动性信息属于同一范围。其中，用户设备的移动性信息为用户设备的运动速度和运动方向中的至少一种。
在本实施例中，移动簇中的一个用户设备为簇首，其中，簇首是以竞争、轮询、基站指定的方式从移动簇的用户设备中选出的。
在本实施例中，根据移动簇的形成方式和簇首的选取方式不同，具体可以分为六种不同的操作方式，其与图2所示的第二实施例中的步骤S201中的六种操作方式相同，为简约起见，在此不再赘述。
步骤S302：通过簇首与基站进行控制信令交互。
在步骤S302中，如果本实施例的执行主体不是簇首，则向簇首发送控制信令，然后由簇首向基站转发该控制信令，和/或接收簇首转发的来自于基站的控制信令，从而实现通过簇首与基站进行信令交互；如果本实施例的执行主体是簇首，则可以自身直接与基站进行控制信令交互。此外如果本实施例的执行主体是簇首，作为簇首代理移动簇中的其他所有用户设备与基站进行控制信令交互。
图6是本发明实施例的基于D2D的移动管理装置的结构示意图。如图6所示，该装置包括处理器301和通信电路302，处理器301耦接通信电路302，通信电路302用于发送和接收数据，处理器301用于根据通信电路301发送和接收的数据做出处理，并实现上述实施例所阐述的基于D2D的移动管理方法。
请参阅图7，图7是本发明实施例的存储设备的结构示意图。如图7所示，存储设备400存储有程序数据401，程序数据401能够被执行以实现上述实施例所阐述的基于D2D的移动管理方法，在此就不再赘述。
本发明的有益效果是：本发明的基于D2D的移动管理方法、装置及存储设备通过将转移概率大于预定概率阈值的服务簇组合形成虚拟簇组，使得对于用户设备来说，簇的覆盖范围变广了，从而减少了切换的频率进而降低了切换过程中的信令开销。通过确认移动簇的信息后，通过所簇首与移动簇中的所有用户设备进行控制信令交互，从而实现了组切换进而减少了信令的交互。
在本发明所提供的几个实施方式中，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方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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方式方案的目的。
另外，在本发明各个实施方式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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、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实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于D2D的移动管理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多个服务簇之间的转移数据；
根据所述转移数据统计不同的所述服务簇之间的转移概率；
根据所述转移概率将多个所述服务簇划分为至少一个虚拟簇组，其中同一所述虚拟簇组中的每个所述服务簇与其他至少一个所述服务簇之间的所述转移概率大于预设概率阈值；
向所述服务簇发送其所在的所述虚拟簇组的信息，以控制同一所述虚拟簇组中的所有所述服务簇共用同一个簇标识。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述簇标识用于区分同步信号、广播信道、簇参考信号中的至少一种。
3.一种基于D2D的移动管理方法，其特征在于，所述方法包括：确认移动簇的信息，所述移动簇中包括至少两个用户设备，同一所述移动簇中的所有所述用户设备的移动性信息属于同一范围，所述移动簇中的一个所述用户设备为簇首；
通过所述簇首与所述移动簇中的所有所述用户设备进行控制信令交互。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述簇首是以竞争、轮询、基站指定的方式从所述移动簇的所述用户设备中选出的。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述确认移动簇的信息包括：
根据所述用户设备的所述移动性信息划分所述移动簇；或
接收所述用户设备上报的所述移动簇的信息。
6.一种基于D2D的移动管理方法，其特征在于，所述方法包括：
确认所在的移动簇的信息，所述移动簇中包括至少两个用户设备，同一所述移动簇中的所有所述用户设备的移动性信息属于同一范围，所述移动簇中的一个所述用户设备为簇首；
通过所述簇首与基站进行控制信令交互。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述确认所在的移动簇的信息包括：
接收来自于所述基站或所述簇首的所述移动簇的信息；或
与其他所述用户设备协商成功后组成所述移动簇并确认所述移动簇的信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：
作为簇首代理移动簇中的其他所有用户设备与基站进行控制信令交互。
9.一种基于D2D的移动管理装置，其特征在于，包括处理器和通信电路，所述处理器连接所述通信电路；
所述处理器用于执行指令以实现如权利要求1-8中任一项所述方法。
10.一种存储设备，其特征在于，所述存储设备存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如权利要求1-8任一项所述的基于D2D的移动管理方法。
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