CN110868704B - 一种基于d2d中继的物联网覆盖增强处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法及装置，所述方法包括：接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点。所述装置执行上述方法。本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法及装置，能够提高物联网覆盖增强处理能力。

Description

一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法及装置。
背景技术
随着物联网产业的发展，万物互联正在逐步实现。相比传统人与人之间的通信，物联网终端所处的无线环境往往更恶劣，如地下室、弱电井、电表盒内等场景，对覆盖增强提出了更高的要求。
现有窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,简称“NB-IoT”)技术，并支持单小区一对多传输(Single-CellPoint-to-Multipoint，简称“SC-PTM”)，相比2/3/4G有20dB+的覆盖增益，但仍有较多深度覆盖场景存在无覆盖、弱覆盖等问题。
因此，如何避免上述缺陷，并提高物联网覆盖增强处理能力，成为亟须解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，所述方法包括：
接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；
根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；
若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，所述方法包括：
接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；
若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；
根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；
发送所述D2D中继路由至所述终端。
第三方面，本发明实施例还提供一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理终端，所述终端包括收发器和处理器：
所述收发器用于接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；用于通过D2D通信链路经由目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识；
所述处理器用于根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；若确定为是，则建立所述D2D通信链路。
第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：第一处理器、第一存储器和第一总线，其中，
所述第一处理器和所述第一存储器通过所述第一总线完成相互间的通信；
所述第一存储器存储有可被所述第一处理器执行的程序指令，所述第一处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：
接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；
根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；
若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。
第五方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，包括：
所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如下方法：
接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；
根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；
若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。
第六方面，本发明实施例还提供一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理基站，所述基站包括收发器和处理器：
所述收发器用于接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；发送所述D2D中继路由至所述终端；
所述处理器用于若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值。
第七方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：第二处理器、第二存储器和第二总线，其中，
所述第二处理器和所述第二存储器通过所述第二总线完成相互间的通信；
所述第二存储器存储有可被所述第二处理器执行的程序指令，所述第二处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：
接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；
若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；
根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；
发送所述D2D中继路由至所述终端。
第八方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，包括：
所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如下方法：
接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；
若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；
根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；
发送所述D2D中继路由至所述终端。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法及装置，目标中继节点通过优化过的D2D中继路由转发由目标上游节点发送的信息至目标下游节点，能够提高物联网覆盖增强处理能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法流程示意图；
图2为本发明实施例中继用户发现与会话的流程信息交互图；
图3为本发明实施例终端与基站之间的通信原理图；
图4为本发明另一实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法流程示意图；
图5为本发明实施例优化的D2D中继路由示意图；
图6为本发明实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理终端结构示意图；
图7为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图；
图8为本发明实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理基站结构示意图；
图9为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，包括以下步骤：
S101：接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识。
具体的，终端接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识。设备与设备之间的通信(Device to Device Communication，简称“D2D”)技术是指两个对等的用户节点之间直接进行通信的一种通信方式。在由D2D通信用户组成的分布式网络中，每个用户节点都能发送和接收信息，并具有自动路由(转发信息)的功能。网络的参与者共享它们所拥有的一部分硬件资源，包括信息处理、存储以及网络连接能力等。这些共享资源向网络提供服务和资源，能被其它用户直接访问而不需要经过中间实体，在D2D的通信网络中，用户节点同时扮演服务器和客户端的角色，用户能够意识到彼此的存在，自组织地构成一个虚拟或者实际的群体。这里的终端可以包括物联网终端，即是上述能发送和接收信息，并具有自动路由(转发信息)的功能的节点。该信息还可以携带有待传输的数据，待传输的数据可以是具体物联网终端对应的数据类型，不作具体限定。上游节点对应的标识可以是上游终端的编号等，不作具体限定。
S102：根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识。
具体的，终端根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识。目标中继节点可以理解为该终端对应的节点，可以预先从基站处获得优化过的D2D中继路由，例如D2D中继路由为节点a→节点b→节点f→节点g，其中，如果节点b作为目标中继节点，则节点a为节点b的目标上游节点，a为目标上游节点标识、则节点f为节点b的目标下游节点，f为目标下游节点标识；如果目标中继节点改变，例如如果节点f作为目标中继节点，则节点b为节点f的目标上游节点，b为目标上游节点标识、则节点g为节点f的目标下游节点，g为目标下游节点标识。具体说明如下：以节点b作为目标中继节点为例，如果接收到的上游节点标识为a，则与节点b的目标上游节点a相同，则确定该上游节点为节点b的目标上游节点，如果接收到的上游节点标识不为a，则与节点b的目标上游节点a不相同，则确定该上游节点不为节点b的目标上游节点。
S103：若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。
具体的，终端若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。参照上述举例，如果确定该上游节点为节点b的目标上游节点，则建立D2D通信链路(即节点b→节点f)，即经由节点b转发信息至节点f，此时，目标中继节点就变化为节点f，再参照上述目标中继节点为节点b的步骤，依次执行，直到完成D2D中继路由对应的路径，最后由节点g转发该信息至基站。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，目标中继节点通过优化过的D2D中继路由转发由目标上游节点发送的信息至目标下游节点，能够提高物联网覆盖增强处理能力。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
预先构建D2D中继用户发现与会话的流程。
具体的，终端预先构建D2D中继用户发现与会话的流程。需要说明的是：本发明实施例先由终端预先构建D2D中继用户发现与会话的流程，再由基站根据构建出的该流程，生成优化过的D2D中继路由，再由基站将该D2D中继路由分发至每一个终端。构建该流程具体可以包括：接收基站发送的D2D专属信道的配置信息，基站可以通过广播的方式发送到一定范围内的所有节点(即终端)，一定范围可以是例如用户小区等具有真实空间的范围。所述配置信息包括所述D2D专属信道所占用的时/频域资源位置，即为了保证覆盖增强的效果，基站单独为每一个节点分配一部分时/频域资源。终端根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，也可以采用广播的方式发送探测信号(探测信号接收方可以是其它终端和基站)，具体的探测信号可以是preamble码，即随机接入信号，更高效地使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，可以通过参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，简称“RSRP”)来评估第一信道质量，即第一信道质量是节点之间的信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为中继节点，第一预设标准可以根据实际情况自主设置，例如RSRP的某一具体数值，可以理解的是：达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点可以有多个。
发送所述流程至基站。
具体的，终端发送所述流程至基站。由于每个终端都为该流程中的一个节点，该流程中的最后一个终端发送的流程就是完整的流程。
该方法还可以包括：
若判断获知所述配置信息的接收方为初始节点，则将与所述初始节点对应的达到所述第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为一级中继节点；其中，所述初始节点为初次发送所述信息的节点。图2为本发明实施例中继用户发现与会话的流程信息交互图，如图2所示，UEs为初始节点，参照上述举例，将达到第一预设标准的节点作为与UEs对应的一级中继节点，即图2中的UE1为一级中继节点。
进一步地，所述配置信息还包括最大中继节点个数；相应的，所述方法还包括：
使所述一级中继节点继续执行所述根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为二级中继节点；重复执行获取n级中继节点的步骤，直到n的数值等于所述最大中继节点个数。n的数值可以根据实际情况自主设置，参照图2，即，使UE1继续执行如上述UEs的方法步骤，从而得到二级中继节点UE2，如图2所示进行逐级试探，直到获取到第n级中继节点，需要说明的是：在确定所述n级中继节点中的每一级中继节点的同时，向基站发送基站到所述每一级中继节点中的各自节点分别对应的第二信道质量(即下行信道质量)，参照图2，UE1对应的第二信道质量可以有多个，个数与UE1的各自节点数相等。需要说明的是，“其它所有节点”是指尚未被确定为中继节点的节点，参照图2，UE2对应的其它所有节点是指不包含UE1，也不包含UE2的所有节点；同理，UE3对应的其它所有节点是指不包含UE1、也不包含UE2、也不包含UE3的所有节点，以此类推。
进一步地，在接收基站发送的D2D专属信道的配置信息(对应图2中的D2D信道广播)之前，还可以由初始节点UEs向基站eNB发送D2D通信请求。
该方法还包括：
提前发送每一级中继节点的上行信号，其中，提前发送的时间提前量是下行时延和上行时延之和；其中，所述下行时延是每一级中继节点接收基站发送的下行同步帧时序的第一接收时间与基站的第一发送时间之间的第一时间间隔、所述上行时延是基站接收每一级中继节点发送的随机接入信号的第二接收时间与每一级中继节点的第二发送时间之间的第二时间间隔、所述时间提前量为每一级中继节点中的各自节点分别对应的时间提前量的平均值；累加每一级中继节点对应的所述时间提前量，以获取每一级中继节点对应的累加时间提前量；根据所述累加时间提前量和预设映射关系，确定每一级中继节点与所述初始节点之间的终端距离；其中，所述终端距离为每一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值、所述预设映射关系为预设时段与预设终端距离之间的对应关系。图3为本发明实施例终端与基站之间的通信原理图，如图3所示，在LTE系统中，通过维持上下行时间同步，保障UE与eNB之间的正常通信。其上行时间同步通过UE提前发送上行信号，这段提前的时间就被定义为TA，即Time Advance(时间提前量)值。随着UE的移动，TA值需要不断地调整，用以保证上行时间同步。通过TA来判断D2D用户的距离，D2D一级中继节点在完成对收到UEs的TA测量后，在向二级中继节点发送TA试探时，调整初始TA值，补偿一级中继节点对应的TA，使二级中继节点在测量TA时，其测量结果为反映二级中继节点与一级中继节点真实距离的TA值与一级中继节点与UEs的TA值之和；后续每个中继节点的处理方式相同，不再赘述，得到在基站侧测量到的TA值，参照图2，UE1的各自节点为UE11、UE12、UE13，这些各自节点分别对应有各自的TA11、TA12、TA13值，UE1对应的TA1为TA11、TA12、TA13三者的平均值。
预设映射关系举例说明如下：预设时段为100ms对应的预设终端距离为10米；预设时段为200ms对应的预设终端距离为20米，即为线性对应关系，从而可以通过得到的在基站侧测量到的TA值，换算成整个D2D中继路由完整的终端距离。参照上述举例，如果累加时间提前量为UE3对应的TA3，如果TA3为150ms，则说明UE3到UEs之间的终端距离为15米。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，能够合理构建D2D中继用户发现与会话的流程，使得基站能够根据该流程生成优化过的D2D中继路由，从而能够提高物联网覆盖增强处理能力。
在上述实施例的基础上，所述预先构建D2D中继用户发现与会话的流程，包括：
接收基站发送的D2D专属信道的配置信息，所述配置信息包括所述D2D专属信道所占用的时/频域资源位置。
具体的，终端接收基站发送的D2D专属信道的配置信息，所述配置信息包括所述D2D专属信道所占用的时/频域资源位置。可参照上述实施例，不再赘述。
根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为中继节点。
具体的，终端根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为中继节点。可参照上述实施例，不再赘述。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，能够合理确定中继节点，进一步保证了构建D2D中继用户发现与会话的流程的合理性。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
若判断获知所述配置信息的接收方为初始节点，则将与所述初始节点对应的达到所述第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为一级中继节点；其中，所述初始节点为初次发送所述信息的节点。
具体的，终端若判断获知所述配置信息的接收方为初始节点，则将与所述初始节点对应的达到所述第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为一级中继节点；其中，所述初始节点为初次发送所述信息的节点。可参照上述实施例，不再赘述。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，能够合理确定一级中继节点，进一步保证了构建D2D中继用户发现与会话的流程的合理性。
在上述实施例的基础上，所述配置信息还包括最大中继节点个数；相应的，所述方法还包括：
使所述一级中继节点继续执行所述根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为二级中继节点。
具体的，终端使所述一级中继节点继续执行所述根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为二级中继节点。可参照上述实施例，不再赘述。
重复执行获取n级中继节点的步骤，直到n的数值等于所述最大中继节点个数。
具体的，终端重复执行获取n级中继节点的步骤，直到n的数值等于所述最大中继节点个数。可参照上述实施例，不再赘述。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，保证了D2D中继用户发现与会话的流程中的中继节点个数不超过最大中继节点个数，进一步保证了构建D2D中继用户发现与会话的流程的合理性。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
在确定所述n级中继节点中的每一级中继节点的同时，向基站发送基站到所述每一级中继节点中的各自节点分别对应的第二信道质量。
具体的，终端在确定所述n级中继节点中的每一级中继节点的同时，向基站发送基站到所述每一级中继节点中的各自节点分别对应的第二信道质量。可参照上述实施例，不再赘述。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，通过向基站发送第二信道质量，有助于基站根据第二信道质量生成优化过的D2D中继路由，从而能够提高物联网覆盖增强处理能力。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
提前发送每一级中继节点的上行信号，其中，提前发送的时间提前量是下行时延和上行时延之和；其中，所述下行时延是每一级中继节点接收基站发送的下行同步帧时序的第一接收时间与基站的第一发送时间之间的第一时间间隔、所述上行时延是基站接收每一级中继节点发送的随机接入信号的第二接收时间与每一级中继节点的第二发送时间之间的第二时间间隔、所述时间提前量为每一级中继节点中的各自节点分别对应的时间提前量的平均值。
具体的，终端提前发送每一级中继节点的上行信号，其中，提前发送的时间提前量是下行时延和上行时延之和；其中，所述下行时延是每一级中继节点接收基站发送的下行同步帧时序的第一接收时间与基站的第一发送时间之间的第一时间间隔、所述上行时延是基站接收每一级中继节点发送的随机接入信号的第二接收时间与每一级中继节点的第二发送时间之间的第二时间间隔、所述时间提前量为每一级中继节点中的各自节点分别对应的时间提前量的平均值。可参照上述实施例，不再赘述。
累加每一级中继节点对应的所述时间提前量，以获取每一级中继节点对应的累加时间提前量。
具体的，终端累加每一级中继节点对应的所述时间提前量，以获取每一级中继节点对应的累加时间提前量。可参照上述实施例，不再赘述。
根据所述累加时间提前量和预设映射关系，确定每一级中继节点与所述初始节点之间的终端距离；其中，所述终端距离为每一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值、所述预设映射关系为预设时段与预设终端距离之间的对应关系。
具体的，终端根据所述累加时间提前量和预设映射关系，确定每一级中继节点与所述初始节点之间的终端距离；其中，所述终端距离为每一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值、所述预设映射关系为预设时段与预设终端距离之间的对应关系。可参照上述实施例，不再赘述。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，通过累加时间提前量，能够合理确定每一级中继节点与初始节点之间的终端距离，使得基站根据该终端距离生成优化过的D2D中继路由，从而能够提高物联网覆盖增强处理能力。
图4为本发明另一实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法流程示意图，如图4所示，本发明实施例提供的一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，包括以下步骤：
S401：接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量。
具体的，基站接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量。第二信道质量即是基站到每一级中继节点的下行信道质量。第二信道质量可以有多个，具体个数为每一级中继节点的各自节点数。
S402：若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n。
具体的，基站若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n。可以通过RSRP来评估第二信道质量，第二预设标准可以根据实际情况自主设置，例如RSRP的某一具体数值，举例说明如下，如果i为5，则将五级中继节点到初始节点组成备选D2D中继路由。
S403：根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值。
具体的，基站根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值。最高终端距离的说明可参照上述终端距离的说明，不再赘述。
确定优化的D2D中继路由可以具体如下：确定所述中继节点数最少、且所述路由总距离最短的备选D2D中继路由作为所述D2D中继路由。即如果存在如下备选D2D中继路由：备选D2D中继路由A的中继节点数为5个、路由总距离为30米；备选D2D中继路由B的中继节点数为4个、路由总距离为20米；备选D2D中继路由C的中继节点数为5个、路由总距离为40米；则将备选D2D中继路由B作为优化的D2D中继路由。
进一步的，还可以通过如下方式更准确地确定优化的D2D中继路由：
当中继节点数为1时，设定与中继节点相关的第一评分为100分；每增加一个中继节点设定的第一评分减5分，即当中继节点数为4时，第一评分为80分。
当路由总距离为0～5米时，设定与路由总距离相关的第二评分为100分；每增加5米设定的第二评分减5分，即当路由总距离为13米时，第二评分为90分。
为第一评分预设第一权重、为第二评分预设第二权重，预设第一权重和预设第二权重的具体数值可根据实际情况自主设置，例如预设第一权重为0.4，预设第二权重为0.6，这样可以为每一个备选D2D中继路由计算出一一对应的分值，选择较大分值对应的备选D2D中继路由作为优化的D2D中继路由。优化的D2D中继路由可以为上述举例的节点a→节点b→节点f→节点g。
S404：发送所述D2D中继路由至所述终端。
具体的，装置发送所述D2D中继路由至所述终端。具体包括：
反向逐级向所述D2D中继路由中的每一级中继节点发送通告消息；其中，所述通告消息包括每一级中继节点对应的D2D中继路由中的位置，以及与所述位置对应的上游/下游节点。参照图2，对应于“基站确认中继路由后反向逐级通知”，即先通知UEn，在通知UE3，以此类推。
需要说明的是：低速物联网现有NB-IoT等制式，其终端大多固定位置，同一基站内终端间的拓扑关系变化不大，物联网终端对耗电量较为敏感，D2D中继节点越少，越有利于终端节能。通过中继节点最优路由选择，降低D2D中继对网络的干扰以及终端电量的损耗，减少网络协商资源消耗与时延。
D2D中继最大节点控制机制：
物联网D2D中继用户发现为终端自主发现场景，需要通过D2D源终端以及中继节点广播的方式最终获取到基站侧的路由路径。通过在网络侧设置D2D中继最大节点数，降低D2D用户间的干扰和减少信令风暴发生风险。
图5为本发明实施例优化的D2D中继路由示意图，如图5所示，基站通过广播的方式下发给终端D2D中继路由，终端在每次D2D试探中，均携带试探节点数信息，一旦用户发现自身为D2D中继最大节点，则停止继续试探，并且向基站上报与本节点相关的D2D链路情况以及本节点到基站的信道质量情况，供基站侧判定最佳路由。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，目标中继节点通过优化过的D2D中继路由转发由目标上游节点发送的信息至目标下游节点，能够提高物联网覆盖增强处理能力。
在上述实施例的基础上，所述根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由，包括：
确定所述中继节点数最少、且所述路由总距离最短的备选D2D中继路由作为所述D2D中继路由。
具体的，基站确定所述中继节点数最少、且所述路由总距离最短的备选D2D中继路由作为所述D2D中继路由。可参照上述实施例，不再赘述。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，通过确定中继节点数最少、且路由总距离最短的备选D2D中继路由作为优化过的D2D中继路由，进一步能够提高物联网覆盖增强处理能力。
在上述实施例的基础上，所述发送所述D2D中继路由至所述终端，包括：
反向逐级向所述D2D中继路由中的每一级中继节点发送通告消息；其中，所述通告消息包括每一级中继节点对应的D2D中继路由中的位置，以及与所述位置对应的上游/下游节点。
具体的，基站反向逐级向所述D2D中继路由中的每一级中继节点发送通告消息；其中，所述通告消息包括每一级中继节点对应的D2D中继路由中的位置，以及与所述位置对应的上游/下游节点。可参照上述实施例，不再赘述。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，通过反向逐级向D2D中继路由中的每一级中继节点发送通告消息，进一步保证每一个终端有序地接收到优化过的D2D中继路由。
图6为本发明实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理终端结构示意图，如图6所示，本发明实施例提供了一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理终端，包括收发器601和处理器602，其中：
所述收发器601用于接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；用于通过D2D通信链路经由目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识；所述处理器602用于根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；若确定为是，则建立所述D2D通信链路。
具体的，所述收发器601用于接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；用于通过D2D通信链路经由目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识；所述处理器602用于根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；若确定为是，则建立所述D2D通信链路。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理终端，目标中继节点通过优化过的D2D中继路由转发由目标上游节点发送的信息至目标下游节点，能够提高物联网覆盖增强处理能力。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理终端具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
图7为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图，如图7所示，所述电子设备包括：第一处理器(processor)701、第一存储器(memory)702和第一总线703；
其中，所述第一处理器701、第一存储器702通过第一总线703完成相互间的通信；
所述第一处理器701用于调用所述第一存储器702中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识。
图8为本发明实施例基于D2D中继的物联网覆盖增强处理基站结构示意图，如图8所示，本发明实施例提供了一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理基站，包括收发器801和处理器802，其中：
所述收发器801用于接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；发送所述D2D中继路由至所述终端；所述处理器802用于若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值。
具体的，所述收发器801用于接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；发送所述D2D中继路由至所述终端；所述处理器802用于若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理基站，目标中继节点通过优化过的D2D中继路由转发由目标上游节点发送的信息至目标下游节点，能够提高物联网覆盖增强处理能力。
本发明实施例提供的基于D2D中继的物联网覆盖增强处理基站具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
图9为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图，如图9所示，所述电子设备包括：第二处理器(processor)901、第二存储器(memory)902和第二总线903；
其中，所述第二处理器901、第二存储器902通过第二总线903完成相互间的通信；
所述第二处理器901用于调用所述第二存储器902中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；发送所述D2D中继路由至所述终端。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；发送所述D2D中继路由至所述终端。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；发送所述D2D中继路由至所述终端。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理方法，其特征在于，包括：
接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；
根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述优化过的D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识；
若确定为是，则建立D2D通信链路，并通过所述D2D通信链路经由所述目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；其中，所述优化过的D2D中继路由中包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识；
预先构建D2D中继用户发现与会话的流程；
发送所述流程至基站；
所述预先构建D2D中继用户发现与会话的流程，包括：
接收基站发送的D2D专属信道的配置信息，所述配置信息包括所述D2D专属信道所占用的时/频域资源位置；
根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为中继节点；
若判断获知所述配置信息的接收方为初始节点，则将与所述初始节点对应的达到所述第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为一级中继节点；其中，所述初始节点为初次发送所述信息的节点；
所述配置信息还包括最大中继节点个数；
使所述一级中继节点继续执行所述根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为二级中继节点；
重复执行获取n级中继节点的步骤，直到n的数值等于所述最大中继节点个数；
在确定所述n级中继节点中的每一级中继节点的同时，向基站发送基站到所述每一级中继节点中的各自节点分别对应的第二信道质量，以供所述基站执行如下步骤：
接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；
若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；
根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化过的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；
发送所述优化过的D2D中继路由至所述终端；
其中，所述根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化过的D2D中继路由，包括：
确定所述中继节点数最少、且所述路由总距离最短的备选D2D中继路由作为所述优化过的D2D中继路由；
其中，所述发送所述优化过的D2D中继路由至所述终端，包括：
反向逐级向所述优化过的D2D中继路由中的每一级中继节点发送通告消息；其中，所述通告消息包括每一级中继节点对应的D2D中继路由中的位置，以及与所述位置对应的上游/下游节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
提前发送每一级中继节点的上行信号，其中，提前发送的时间提前量是下行时延和上行时延之和；其中，所述下行时延是每一级中继节点接收基站发送的下行同步帧时序的第一接收时间与基站的第一发送时间之间的第一时间间隔、所述上行时延是基站接收每一级中继节点发送的随机接入信号的第二接收时间与每一级中继节点的第二发送时间之间的第二时间间隔、所述时间提前量为每一级中继节点中的各自节点分别对应的时间提前量的平均值；
累加每一级中继节点对应的所述时间提前量，以获取每一级中继节点对应的累加时间提前量；
根据所述累加时间提前量和预设映射关系，确定每一级中继节点与所述初始节点之间的终端距离；其中，所述终端距离为每一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值、所述预设映射关系为预设时段与预设终端距离之间的对应关系。
3.一种基于D2D中继的物联网覆盖增强处理终端，其特征在于，所述终端包括收发器和处理器：
所述收发器用于接收由上游节点发送的信息，所述信息携带有所述上游节点对应的标识；用于通过D2D通信链路经由目标中继节点转发所述信息至目标下游节点；
所述处理器用于根据预先获得的优化过的D2D中继路由和所述标识，确定所述上游节点是否为目标上游节点；其中，所述优化过的D2D中继路由中包含有与目标中继节点对应的目标上游节点标识，以及包含有与所述目标中继节点对应的目标下游节点标识；若确定为是，则建立所述D2D通信链路；
所述终端用于：
预先构建D2D中继用户发现与会话的流程；
发送所述流程至基站；
所述预先构建D2D中继用户发现与会话的流程，包括：
接收基站发送的D2D专属信道的配置信息，所述配置信息包括所述D2D专属信道所占用的时/频域资源位置；
根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为中继节点；
若判断获知所述配置信息的接收方为初始节点，则将与所述初始节点对应的达到所述第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为一级中继节点；其中，所述初始节点为初次发送所述信息的节点；
所述配置信息还包括最大中继节点个数；
使所述一级中继节点继续执行所述根据所述时/频域资源位置，获取时/频域资源，并发送探测信号，以使其它所有节点中的每个节点分别根据所述探测信号评估第一信道质量，将达到第一预设标准的第一信道质量对应的节点作为二级中继节点；
重复执行获取n级中继节点的步骤，直到n的数值等于所述最大中继节点个数；
在确定所述n级中继节点中的每一级中继节点的同时，向基站发送基站到所述每一级中继节点中的各自节点分别对应的第二信道质量，以供所述基站执行如下步骤：
接收终端发送的D2D中继用户发现与会话的流程，并获取每一级中继节点的第二信道质量；
若判断获知第i级中继节点对应的全部第二信道质量达到第二预设标准，则将第i级中继节点至初始节点之间的所有节点组成备选D2D中继路由；i为自然数，且1<i≤n；
根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化过的D2D中继路由；其中，所述路由总距离是所述备选D2D中继路由中的最高一级中继节点与所述初始节点之间的最高终端距离，所述最高终端距离为最高一级中继节点中的各自节点分别到所述初始节点距离的平均值；
发送所述优化过的D2D中继路由至所述终端；
其中，所述根据所述备选D2D中继路由的中继节点数和路由总距离，确定优化过的D2D中继路由，包括：
确定所述中继节点数最少、且所述路由总距离最短的备选D2D中继路由作为所述优化过的D2D中继路由；
其中，所述发送所述优化过的D2D中继路由至所述终端，包括：
反向逐级向所述优化过的D2D中继路由中的每一级中继节点发送通告消息；其中，所述通告消息包括每一级中继节点对应的D2D中继路由中的位置，以及与所述位置对应的上游/下游节点。
4.一种电子设备，其特征在于，包括：第一处理器、第一存储器和第一总线，其中：
所述第一处理器和所述第一存储器通过所述第一总线完成相互间的通信；
所述第一存储器存储有可被所述第一处理器执行的程序指令，所述第一处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至2任一所述的方法。
5.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使计算机执行如权利要求1至2任一所述的方法。
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