一种无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线网络通信的技术领域，特别涉及一种无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法。
【背景技术】
[0002]无线网络通信系统中，终端间的低功耗的直连通信技术以蓝牙技术为典型。蓝牙是一种支持设备间短距离通信(一般1m内)的无线电技术，能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网之间的通信，从而使得数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽了道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz工业、科学、医学(Industrial Scientific Medical, ISM)频段，其数据速率为1Mbps，并采用时分双工传输方案实现全双工传输。
[0003]随着物联网技术的发展，终端和终端之间的低功耗直接通信和数据交互技术越来越受到重视。物联网应用场景的典型特征是有限的区域内聚集大量的设备。据估计，到2020年，典型的物联应用场景中，每平方公里的互联设备的数量将超过40万。因此，届时蓝牙技术将不能应付此应用场景。
[0004]对于传统的无线通信技术，在无线基站的控制下，终端和终端之间的通信通过无线网络的数据中转实现终端和终端之间的数据交互。无线通信技术的首要目标是提供一张广域的无缝覆盖的无线网络。为保证终端间的数据通信的连续性，移动的终端要以一定的频率执行各种测量以及与无线基站之间的信息交互，且在通信过程中需和无线基站保持连接状态。然而，此过程会造成终端电力的消耗，不能适应低功耗的物联网互联要求。
[0005]但是，传统的无线通信技术，具有可控和容量大的特点，通信频率为授权的专有频谱，干扰水平处于可控状态。如何将两种通信技术的特点结合起来，提供一种可控的大容量低功耗直连技术成为当前的热门研究课题。
【发明内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，能兼容于现有的移动无线通信网络，能综合的考虑系统的负荷、传输带宽和终端的能力要求。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，至少包括:服务器为直连通信场景中被授权的终端指派直连通信资源；其中直连通信资源为时隙资源；根据指派的直连通信资源，终端组内的终端进行终端和终端之间的直连通信；终端组内具备和基站之间建立双向链路能力的部分终端能够向服务器反馈测量统计信息；服务器根据反馈的直连通信测量统计信息和当前系统状态，调整资源指派。
[0008]根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:只有获得授权的终端才能对直连通信资源和直连信息进行解码；直连通信场景中所有被授权的终端都能接收直连通信场景所标识的资源指派。
[0009]根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:直连通信所使用的载频为系统的上行载频。
[0010]根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:所述测量统计信息包括包括直连通信信道质量、资源利用率。
[0011]根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:如果一个终端参与了多个直连通信场景，则该终端能够向基站反馈多个测量统计信息。
[0012]根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:所述直连通信分为受控模式和自由模式，终端间的直连通信为面向非链接的通信模式，不要求终端和无线基站之间保持连接状态。
[0013]进一步地，根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:在LTE系统中实现受控模式的直连通信时，直连通信资源为LTE上行时隙资源，其中，
[0014]服务器为直连通信场景中所有被授权的终端发送资源分配消息，其中，所述资源分配消息为被加密的NAS消息；
[0015]服务器给基站发送信令，为直连通信场景预留上行时隙资源，其中，预留的时隙资源与NAS消息中的内容保持一致；
[0016]服务器选取D-RNTI作为无线网络的临时指示；基站将NAS消息承载在I3DSCH上，并发送给终端组中被授权的终端；承载NAS消息的roSCH资源由PDCCH指示，PDCCH由D-RNTI 标识；
[0017]终端检测D-RNTI标识的roCCH，获取NAS消息的TOSCH资源映射信息，再利用私钥对NAS消息进行解码，获取终端组被授权的资源信息。
[0018]进一步地，根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:在LTE系统中实现自由模式的直连通信时，直连通信资源为LTE上行时隙资源，其中，
[0019]服务器分配直连通信资源；基站以系统广播消息的模式，将直连通信资源信息在小区内进行广播；
[0020]终端接收直连通信资源指派广播消息，并采用直连通信资源竞争的方式，进行终端和终端之间的直连通信。
[0021]根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:直连通信场景下资源分配的方法包括:
[0022]数据接收端对可以使用的直连通信资源进行测量，将满足质量要求的资源信息作为候选资源信息，在随机接入前导响应消息中发送给数据发送端；
[0023]数据发送端对可以使用的直连通信资源进行测量，根据测量结果，对候选资源进行筛选，将筛选出的资源信息在数据发送请求消息中发送给数据接收端；
[0024]数据接收端根据数据发送端筛选出的资源，在数据发送请求响应消息中，给数据发送端发送数据发送的直连通信资源。
[0025]根据上述的无线网络通信系统中终端之间直连通信的方法，其中:在LTE系统中实现终端之间的直连通信时，直连通信资源为LTE上行时隙资源，载频为LTE系统上行信道载频；其中，
[0026]数据发送端进行以下操作:
[0027]数据发送端在随机接入信道发送随机接入前导；
[0028]数据发送端在发送完随机接入前导后，在窗口内等待随机接入前导响应指示，随机接入前导响应指示为RA-RNTI标识的PUCCH，窗口大小由LTE系统配置；
[0029]若数据发送端在等待窗口内检测到随机接入前导响应指示，则根据随机接入前导响应指示所标识的PUSCH资源，接收随机接入前导响应，否则，在等待一定的间隔后，再次发送随机接入前导；
[0030]数据发送端根据随机接入前导响应指示所表示的TOSCH，承载随机接入前导响应消息，接收随机接入前导响应数据，并判断下列条件是否成立:
[0031]a、数据发送端成功解码随机接入前导响应数据包；
[0032]b、随机接入前导标识和数据发送端的之前发送的随机接入前导一致；
[0033]C、数据接收端身份验证通过；
[0034]d、数据接收端分配的数据发送资源符合要求；
[0035]e、数据接收端给数据发送端分配的临时身份标识符合要求；
[0036]如果条件成立，数据发送端在随机接入前导响应所指示的PUSCH资源配置，发送数据发送请求消息指示和数据发送请求消息；如果不成立，则间隔一段时间后，继续发送随机接入前导；
[0037]数据发送端在发送数据发送请求消息后，在窗口内等待C-RNTI指示的PUCCH消息，PUCCH消息为数据发送请求响应指示；如果接收到数据发送请求响应指示，根据数据发送请求响应指示所携带的PUSCH资源映射规则，接收数据发送请求响应消息；如果在窗口内没有接收到数据发送请求响应指示，那么间隔一段时间后，再次发送随机接入前导；
[0038]数据发送端根据数据发送请求响应消息所分配的PUSCH资源和时隙资源，发送数据；
[0039]数据接收端包括以下操作:
[0040]数据接收端根据LTE