CN109861804B - 一种基于d2d架构的窄带物联网中数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，属于无线通信领域。本发明包括如下步骤：基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI‑RS1给位于地理位置X的终端；所述终端接收所述第一配置信息；基站发送第二配置信息给所述终端；所述终端接收所述第二配置信息，并根据第二配置信息发送数据；如果发送失败，基站广播中继终端，终端通过中继终端向基站发送数据。本发明的有益效果为：克服现有窄带物联网中频谱效率差的问题，提高了窄带物联网系统的容量。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法。
背景技术
5G将满足人们在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求，即便在密集住宅区、办公室、体育场、露天集会、地铁、快速路、高铁和广域覆盖等具有超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性特征的场景，也可以为用户提供超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验。与此同时，5G还将渗透到物联网及各种行业领域，与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合，有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求，实现真正的“万物互联”。
5G应用场景可以分为两大类，即移动宽带(MBB,Mobile Broadband)和物联网(IoT，Internet of Things)。其中，移动宽带接入的主要技术需求是高容量，提供高数据速率，以满足数据业务需求的不断增长。物联网主要是受机器通信(MTC,Machine TypeCommunication)需求的驱动，可以进一步分为两种类型，包括低速率的海量机器通信(MMC,Massive Machine Communication)和低时延高可靠的机器通信。其中，对于低速率的海量机器通信，海量节点低速率接入，传输的数据包通常较小，间隔时间会相对较长，这类节点的成本和功耗通常也会很低；对于低时延高可靠的机器通信，主要面向实时性和可靠性要求比较高的机器通信，例如实时警报、实时监控等。
第五代移动通信系统中，一种需要研究的场景是TDD场景下窄带物联网中数据的可靠传输问题，常用的解决方案主要依靠数据多次重复发送，这就导致系统的频谱效率比较低，如何增加窄带物联网系统的频谱效率，是物联网系统亟待解决的重要问题。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法。
本发明包括如下步骤：
S1：基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，所述第一配置信息至少包括：所述基站的接收天线个数信息；
S2：所述终端接收所述第一配置信息，根据所述下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1；
S3：所述基站发送第二配置信息给所述终端，所述第二配置信息包括：下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，所述第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用所述第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息；
S4：所述终端接收所述第二配置信息，当所述终端有数据需要发送时，所述终端确定自己的当前地理位置Y，所述终端根据所述下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息确定信道状态信息向量H2，并根据当前地理位置Y或者信道状态信息向量H2决定发送数据方式；
S5：终端按照优先级为第一共享资源、第二共享资源、第三共享资源的顺序发送数据，直至发送成功，如果所述终端使用第三共享资源发送所述数据后没有收到所述基站反馈的接收成功信息，则所述终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送所述碰撞过强指示信息给基站；
S6：基站接收到所述碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到所述D2D模式配置信息进入D2D工作模式；
S7：发送碰撞过强指示信息的终端接收到所述D2D模式配置信息后，确定与所述终端集合进行通信的D2D资源，所述终端通过所述D2D资源给终端集合发送数据，所述终端集合中成功接收到所述数据的终端子集合将所述数据转发给所述基站。
本发明作进一步改进，在步骤S1中，如果所述接收天线个数M大于等于128个，则所述第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，
在步骤S2中，如果所述第一配置信息包含所述第一探测参考信号资源集合信息和所述第一探测参考信号序列集合信息，则所述终端根据所述第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据所述第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，所述终端从所述第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据所述第一探测参考信号资源从所述第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，所述终端在所述第一探测参考信号资源上发送所述第一探测参考信号序列；
在步骤S3中，所述基站接收所述终端发送的所述第一探测参考信号序列，根据所述第一探测参考信号序列确定第一空间指纹；根据第二探测参考信号序列确定第二空间指纹。
本发明作进一步改进，在步骤S4中，如果所述终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米或所述信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97，则所述终端使用第一共享资源发送所述数据，如果所述终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米或所述信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9，则所述终端根据所述第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据所述第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，所述终端在所述第二探测参考信号资源上发送所述第二探测参考信号序列，使用所述第二共享资源发送所述数据；如果所述终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米或所述信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9，则所述终端从所述扩频序列集合中选择扩频序列对所述数据进行扩频，然后使用所述第三共享资源发送所述数据。
本发明作进一步改进，如果所述终端使用所述第一共享资源发送数据，则所述基站基于所述第一空间指纹接收所述数据；如果所述终端使用所述第二共享资源发送数据，则所述基站基于第二空间指纹接收所述数据。
本发明作进一步改进，所述信道状态信息向量H1和H2均为M*1维的向量，其中，M为天线个数。
本发明作进一步改进，所述第一探测参考信号资源集合小于所述第二探测参考信号资源集合，所述第一探测参考信号序列集合小于所述第二探测参考信号序列集合，所述第一共享资源和所述第二共享资源大小相等，所述扩频序列集合中扩频序列的长度N大于等于2*M。
本发明作进一步改进，所述第三共享资源的大小是所述第一共享资源大小的N倍。
本发明作进一步改进，所述下行信道状态信息参考信号CSI-RS2在时域上位于所述第二共享资源之前，相差不超过2ms；所述第二探测参考信号资源在时域上位于所述第二共享资源之前，相差不超过0.5ms。
本发明作进一步改进，所述数据中携带所述终端的标识信息，在步骤S5中，所述终端使用满功率发送所述所述碰撞过强指示信息，其中，所述碰撞过强指示信息是一条多个终端共享的序列。
本发明作进一步改进，在步骤S7中，所述终端子集合中的终端使用相同的时频资源、不同的解调导频序列给所述基站发送所述数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：克服现有窄带物联网中频谱效率差的问题，提高了窄带物联网系统的容量；在传输中，使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输；如果终端与基站之间通信失败，创造性的通过中继终端转发，保证了数据传输的可靠性，提高数据传输效率。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为共享资源位置关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明包括如下步骤：
S1：基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，所述第一配置信息至少包括：所述基站的接收天线个数信息；
S2：所述终端接收所述第一配置信息，根据所述下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1；
S3：所述基站发送第二配置信息给所述终端，所述第二配置信息包括：下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，所述第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用所述第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息；
S4：所述终端接收所述第二配置信息，当所述终端有数据需要发送时，所述终端确定自己的当前地理位置Y，所述终端根据所述下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息确定信道状态信息向量H2，并根据当前地理位置Y或者信道状态信息向量H2决定发送数据方式；
S5：终端按照优先级为第一共享资源、第二共享资源、第三共享资源的顺序发送数据，直至发送成功，如果所述终端使用第三共享资源发送所述数据后没有收到所述基站反馈的接收成功信息，则所述终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送所述碰撞过强指示信息给基站；
S6：基站接收到所述碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到所述D2D模式配置信息进入D2D工作模式；
S7：发送碰撞过强指示信息的终端接收到所述D2D模式配置信息后，确定与所述终端集合进行通信的D2D资源，所述终端通过所述D2D资源给终端集合发送数据，所述终端集合中成功接收到所述数据的终端子集合将所述数据转发给所述基站。
实施例1：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例2：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。优选地，H1和H2均为M*1维的向量，这种假设的原因的窄带物联网终端由于实现成本的考虑一般都只有一根接收天线。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例3：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。优选地，第一探测参考信号资源集合小于第二探测参考信号资源集合，第一探测参考信号序列集合小于第二探测参考信号序列集合，第一共享资源和第二共享资源大小相等，这样做的目的是尽可能通过增加资源的方式降低多个终端同时使用共享资源发生数据时由于信道相关性比较强导致多个终端空间指纹比较相似，导致基站无法成功接收数据的问题。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例4：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。优选地，扩频序列集合中扩频序列的长度N大于等于2*M，这样做的原因是如果基站无法通过M*1维的空间指纹在第一共享资源或第二共享资源上无法成功接收多个终端同时发送的上行数据，说明终端之间的信道相关性非常强，需要更长的扩频序列来解决用户之间的干扰问题。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例5：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。优选地，第三共享资源的大小是第一共享资源大小的N倍，这样做的原因是终端要通过数据扩频的方式在第三共享资源上发送数据，所以需要更多的共享资源。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例6：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。优选地，数据中携带终端的标识信息，这样做的原因是基站并不知道在共享资源上到底是哪个终端在发信息，所以需要在数据中携带具体的终端标识。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例7：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。优选地，如果终端使用第一共享资源发送数据，则基站基于第一空间指纹接收数据；如果终端使用第二共享资源发送数据，则基站基于第二空间指纹接收数据，第二空间指纹基于基站接收到的第二探测参考信号序列得到，这样做的原因是当天线数比较多时，多个天线上的信道信息一般是正交的，所以可以通过这些正交的信道信息(空间指纹)来解码不同终端在共享资源上发送给基站的数据，从而降低资源的使用量，提升系统的频谱效率。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例8：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。优选地，下行信道状态信息参考信号CSI-RS2在时域上位于第二共享资源之前，相差不超过2ms，这样做的好处是尽可能让终端准确地获知发送数据时使用的信道是否和之前基于CSI-RS1得到的信道一致；第二探测参考信号资源在时域上位于第二共享资源之前，相差不超过0.5ms，这样做的好处是让基站获得准确的第二空间指纹，帮助基站提高在第二共享资源上成功接收数据的概率。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device,设备到设备)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例9：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。优选地，终端使用满功率发送碰撞过强指示信息，其中，碰撞过强指示信息是一条多个终端共享的序列，这样做的好处是尽可能通过一个或多个终端在相同的时频资源上发送相同的序列来让基站知道在共享资源上发生碰撞，进而做出后续通过D2D方式进行数据传输的决策。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。
实施例10：
基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，第一配置信息至少包括：基站的接收天线个数信息，如果接收天线个数M大于等于128个，则第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息。需要说明，接收天线数越多，基站通过空间信息区分终端的能力就越强，可用的空间指纹信息就越多，这样基站只要通过获取终端的上行信道就可以有效地对终端进行区分，从而提升系统的频谱效率。
终端接收第一配置信息，根据下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1，如果第一配置信息包含第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息，则终端根据第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，终端从第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据第一探测参考信号资源从第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，终端在第一探测参考信号资源上发送第一探测参考信号序列。
基站接收终端发送的第一探测参考信号序列，根据第一探测参考信号序列确定第一空间指纹。
基站发送第二配置信息给终端，第二配置信息至少包括下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息。需要说明，配置第二共享资源和第三共享资源的目的是如果多个终端在第一共享资源上发送数据产生彼此之间的干扰比较大导致基站无法成功接收各个终端发送的上行数据，则让终端通过第二共享资源、和/或第三共享资源进行数据重传，在第二共享资源和第三共享资源上数据碰撞的概率会降低。
终端接收第二配置信息，当终端有数据需要发送时，终端确定自己的地理位置Y，终端根据下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息接收下行信道状态信息参考信号CSI-RS2确定信道状态信息向量H2，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米(说明终端在这段时间内移动的距离非常短，可以认为这段时间内信道状态信息没有发生变化)或信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息类似)，则终端使用第一共享资源发送数据，如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米(说明终端在这段时间内移动了一些距离，可以认为这段时间内信道状态信息可能发生变化，所以需要终端重新发送探测参考信号来让基站获取终端对应的空间指纹)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了一些变化)，则终端根据第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据；如果终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米(说明终端在这段时间内移动了了比较大的距离，其信道状态信息变化比较快，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)或信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9(说明终端当前的信道状态信息与之前基于CSI-RS1得到的信道状态信息发生了非常大的变化，基站很有可能无法通过空间指纹的方式来接收终端发送的数据)，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。
如果终端使用第一共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端根据第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，终端在第二探测参考信号资源上发送第二探测参考信号序列，使用第二共享资源发送数据。如果终端使用第二共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，则终端从扩频序列集合中选择扩频序列对数据进行扩频，然后使用第三共享资源发送数据。这样做的好处是使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输。
如果终端使用第三共享资源发送数据后没有收到基站反馈的接收成功信息，这说明共享资源上可能有多个终端在发送数据，彼此之间的干扰非常大，则终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息发送碰撞过强指示信息给基站，希望基站通过使用其他方式来帮助终端传输数据，提升系统的频谱效率。优选地，终端必须是支持D2D工作模式的终端。优选地，终端使用满功率发送碰撞过强指示信息，其中，碰撞过强指示信息是一条多个终端共享的序列，这样做的好处是尽可能通过一个或多个终端在相同的时频资源上发送相同的序列来让基站知道在共享资源上发生碰撞，，进而做出后续通过D2D方式进行数据传输的决策。
基站接收到碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D(Device to Device)模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到D2D模式配置信息进入D2D工作模式，其中，终端集合中不包括需要给基站发送自身数据的终端，这样做的好处让数据传输不成功的且支持D2D模式的终端寻找周边的D2D终端帮助其给基站传输数据，提高数据接收成功的概率，进而改善系统的频谱效率。
发送碰撞过强指示信息的终端接收到D2D模式配置信息后，确定与终端集合进行通信的D2D资源，终端通过D2D资源给终端集合发送数据，终端集合中成功接收到数据的终端子集合将数据转发给基站。优选地，终端子集合中的终端使用相同的时频资源、不同的解调导频序列给基站发送数据，这样做的好处是可以在基站侧通过最大比合并等接收算法提高数据接收的成功率。
通过以上实施例可知，本发明能够克服现有窄带物联网中频谱效率差的问题，提高了窄带物联网系统的容量；在传输中，使用鲁棒性更强的共享资源来让终端发送数据，实现数据的分级传输；如果终端与基站之间通信失败，创造性的通过中继终端转发，保证了数据传输的可靠性，提高数据传输效率。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：基站发送第一配置信息和下行信道状态信息参考信号CSI-RS1给位于地理位置X的终端，所述第一配置信息至少包括：所述基站的接收天线个数信息；
S2：所述终端接收所述第一配置信息，根据所述下行信道状态参考信号CSI-RS1确定信道状态信息向量H1；
S3：所述基站发送第二配置信息给所述终端，所述第二配置信息包括：下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息，第一共享资源信息，第二共享资源信息，所述第二共享资源对应的第二探测参考信号资源集合信息和第二探测参考信号序列集合信息，第三共享资源信息，使用所述第三共享资源发送数据时的扩频序列集合信息，碰撞过强指示信息发送资源信息；
S4：所述终端接收所述第二配置信息，当所述终端有数据需要发送时，所述终端确定自己的当前地理位置Y，所述终端根据所述下行信道状态信息参考信号CSI-RS2的配置信息确定信道状态信息向量H2，并根据当前地理位置Y或者信道状态信息向量H2决定发送数据方式；
S5：终端按照优先级为第一共享资源、第二共享资源、第三共享资源的顺序发送数据，直至发送成功，如果所述终端使用第三共享资源发送所述数据后没有收到所述基站反馈的接收成功信息，则所述终端根据碰撞过强指示信息发送资源信息，发送所述碰撞过强指示信息给基站；
S6：基站接收到所述碰撞过强指示信息后通过广播方式发送D2D模式配置信息，要求支持D2D模式的终端集合收到所述D2D模式配置信息进入D2D工作模式；
S7：发送碰撞过强指示信息的终端接收到所述D2D模式配置信息后，确定与所述终端集合进行通信的D2D资源，所述终端通过所述D2D资源给终端集合发送数据，所述终端集合中成功接收到所述数据的终端子集合将所述数据转发给所述基站。
2.根据权利要求1所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：在步骤S1中，如果所述接收天线个数M大于等于128个，则所述第一配置信息还包括第一探测参考信号资源集合信息和第一探测参考信号序列集合信息；
在步骤S2中，如果所述第一配置信息包含所述第一探测参考信号资源集合信息和所述第一探测参考信号序列集合信息，则所述终端根据所述第一探测参考信号资源集合信息确定第一探测参考信号资源集合，根据所述第一探测参考信号序列集合信息确定第一探测参考信号序列集合，所述终端从所述第一探测参考信号资源集合中选择第一探测参考信号资源，根据所述第一探测参考信号资源从所述第一探测参考信号序列集合中选择第一探测参考信号序列，所述终端在所述第一探测参考信号资源上发送所述第一探测参考信号序列；
在步骤S3中，所述基站接收所述终端发送的所述第一探测参考信号序列，根据所述第一探测参考信号序列确定第一空间指纹；根据第二探测参考信号序列确定第二空间指纹。
3.根据权利要求2所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：在步骤S4中，如果所述终端的地理位置Y与地理位置X的距离小于等于0.3米或所述信道状态信息向量H1与H2的内积大于等于0.97，则所述终端使用第一共享资源发送所述数据，如果所述终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于0.3米且小于等于1米或所述信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.97且大于等于0.9，则所述终端根据所述第二探测参考信号资源集合信息确定第二探测参考信号资源，根据所述第二探测参考信号序列集合信息确定第二探测参考信号序列，所述终端在所述第二探测参考信号资源上发送所述第二探测参考信号序列，使用所述第二共享资源发送所述数据；如果所述终端的地理位置Y与地理位置X的距离大于1米或所述信道状态信息向量H1与H2的内积小于0.9，则所述终端从所述扩频序列集合中选择扩频序列对所述数据进行扩频，然后使用所述第三共享资源发送所述数据。
4.根据权利要求3所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：如果所述终端使用所述第一共享资源发送数据，则所述基站基于所述第一空间指纹接收所述数据；如果所述终端使用所述第二共享资源发送数据，则所述基站基于第二空间指纹接收所述数据。
5.根据权利要求2-4任一项所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：所述信道状态信息向量H1和H2均为M*1维的向量，M为天线个数。
6.根据权利要求5所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：所述第一探测参考信号资源集合小于所述第二探测参考信号资源集合，所述第一探测参考信号序列集合小于所述第二探测参考信号序列集合，所述第一共享资源和所述第二共享资源大小相等，所述扩频序列集合中扩频序列的长度N大于等于2*M。
7.根据权利要求6所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：所述第三共享资源的大小是所述第一共享资源大小的N倍。
8.根据权利要求1-4任一项所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：所述下行信道状态信息参考信号CSI-RS2在时域上位于所述第二共享资源之前，相差不超过2ms；所述第二探测参考信号资源在时域上位于所述第二共享资源之前，相差不超过0.5ms。
9.根据权利要求8所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：所述数据中携带所述终端的标识信息，在步骤S5中，所述终端使用满功率发送所述碰撞过强指示信息，其中，所述碰撞过强指示信息是一条多个终端共享的序列。
10.根据权利要求1-4任一项所述的基于D2D架构的窄带物联网中数据传输方法，其特征在于：在步骤S7中，所述终端子集合中的终端使用相同的时频资源、不同的解调导频序列给所述基站发送所述数据。
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