設(shè)備直通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及設(shè)備到設(shè)備（D2D，DevicetoDevice)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，尤其涉及一種設(shè) 備直通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無線通信領(lǐng)域，隨著智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，人們對用戶體驗(yàn) 和高速率、大數(shù)據(jù)量的要求越來越高。傳統(tǒng)的以基站為數(shù)據(jù)傳遞節(jié)點(diǎn)中心的蜂窩網(wǎng)絡(luò)在高 數(shù)據(jù)速率以及鄰近服務(wù)的支持方面存在明顯的局限性，在這種需求背景下，代表未來通信 技術(shù)發(fā)展新方向的設(shè)備到設(shè)備（D2D，DevicetoDevice)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。D2D技術(shù)的應(yīng)用， 可以減輕蜂窩網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)、減少用戶設(shè)備的電池功耗、提高數(shù)據(jù)速率，并改善網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施 的魯棒性，很好地滿足上述高數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)和鄰近服務(wù)的要求。
[0003] D2D技術(shù)可以工作在授權(quán)頻段或非授權(quán)頻段，允許多個支持D2D功能的用戶設(shè)備 即D2D用戶設(shè)備（D2DUE，D2DUserEquipment)在有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施或無網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情 況下進(jìn)行直接發(fā)現(xiàn)/直接通信。D2D的應(yīng)用場景主要有以下三種：
[0004] UE1和UE2在蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋下進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用戶面數(shù)據(jù)不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施， 如圖1的模式1 ;
[0005] 在弱/無覆蓋區(qū)域的UE中繼傳輸，如圖1中的模式2,允許信號質(zhì)量較差的UE4通 過附近有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的UE3與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，能幫助運(yùn)營商擴(kuò)展覆蓋、提高容量；
[0006] 在發(fā)生地震或緊急情況，蜂窩網(wǎng)絡(luò)不能正常工作的情況下，允許設(shè)備間直接通信， 如圖1中的模式3，UE5，UE6和UE7間控制面和用戶面都不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施而進(jìn)行一跳或 多跳的數(shù)據(jù)通信。
[0007] D2D技術(shù)通常包括D2D發(fā)現(xiàn)技術(shù)和D2D通信技術(shù)：
[0008] D2D發(fā)現(xiàn)技術(shù)是指用于判斷/確定兩個或多個D2D用戶設(shè)備之間相互鄰近(例如 在可進(jìn)行D2D直接通信范圍之內(nèi)）或用于判斷/確定第一用戶設(shè)備鄰近第二用戶設(shè)備的技 術(shù)。通常，D2D用戶設(shè)備間可通過發(fā)送或接收發(fā)現(xiàn)信號/信息來發(fā)現(xiàn)對方，在有蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆 蓋下，網(wǎng)絡(luò)可輔助D2D用戶設(shè)備進(jìn)行D2D發(fā)現(xiàn)；
[0009] D2D通信技術(shù)是指D2D用戶設(shè)備之間部分或全部通信數(shù)據(jù)可以不通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè) 施而直接進(jìn)行通信的技術(shù)。
[0010] 在LTE數(shù)據(jù)傳輸中，媒體接入控制（MAC，MediaAccessControl)子層對LTE系 統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和資源配置起著重要的作用。MAC層位于LTE系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層，是保證通 信建立的關(guān)鍵子層，其向下直接與物理層連接，向上直接與無線鏈路控制（RLC，RadioLink Control)層連接。
[0011] 媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單兀（MACHXJ，MediaAccessControlProtocolData Unit)是在長度上以字節(jié)對齊的比特串（即8bit的倍數(shù))。MACPDU包含一個MAC頭，0個或 多個媒體接入控制業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單兀（MACSDU，MediaAccessControlServiceDataUnit)， 〇個或多個媒體接入控制控制單兀（MACCE，MediaAccessControlControlElement)，以 及可能的填充（padding)，如圖2所示。MACPDU的MAC頭包含一個或多個MACPDU子頭， 每個子頭對應(yīng)于一個MACSDU，或MACCE，或填充。
[0012] D2D通信包括單播、組播和廣播通信，在數(shù)據(jù)傳輸過程中通常攜帶源地址，以使接 收方清晰知道數(shù)據(jù)的來源。在單播通信中目的地址是必需的，這樣接收UE才可依據(jù)對數(shù)據(jù) 中的目的地址進(jìn)行校驗(yàn)匹配以判斷所接收的數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自身的；在組播時(shí)，也需要明 確數(shù)據(jù)目的的組地址，以便接收UE可依據(jù)自身所在組標(biāo)識進(jìn)行校驗(yàn)進(jìn)行接收；而對于廣播 通信，雖然目的地址可以不是必需的，數(shù)據(jù)對于所有合法D2DUE都是可接收的，但為區(qū)分于 單播、組播也可以使用廣播標(biāo)識地址加以區(qū)別。在D2D通信過程中，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包需要通 過MAC層進(jìn)行處理，目前3GPP會議上已達(dá)成在MAC層攜帶層2目的ID，這樣可以在MAC過 濾掉非自身UE接收的數(shù)據(jù)包。目前LTEMACPDU格式并不能直接適用于D2D通信，而且還 尚未有定義適用于D2D通信的MACPDU格式方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種設(shè)備直通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法及系 統(tǒng)，通過提供適于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗ACrou，滿足D2DUE之間的數(shù)據(jù)通信。
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0015] 一種設(shè)備直通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：
[0016] 至少兩個設(shè)備到設(shè)備D2D用戶設(shè)備UE之間基于媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元MAC PDU進(jìn)行通信；
[0017] 其中，所述MACPDU包含D2D通信尋址的媒體接入控制控制單元MACCE，以及對應(yīng) 于所述D2D通信尋址MACCE的MAC子頭；或者，
[0018] 所述MACPDU采用新格式的MAC頭，所述新格式的MAC頭位于MACPDU的最前端。
[0019] 一種設(shè)備直通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個設(shè)備到設(shè)備D2D用戶 設(shè)備UE;其中，所述至少兩個D2DUE之間基于媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元MACPDU進(jìn)行通 f目；
[0020] 其中，所述MACPDU包含D2D通信尋址的媒體接入控制控制單元MACCE，以及對應(yīng) 于所述D2D通信尋址MACCE的MAC子頭；或者，
[0021] 所述MACPDU采用新格式的MAC頭，所述新格式的MAC頭位于MACPDU的最前端。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例中，通過提供一種用于D2DUE之間數(shù)據(jù)傳輸用的MACH)U，以實(shí)現(xiàn) D2DUE之間數(shù)據(jù)傳輸；其中，所述MACPDU包含D2D通信尋址的媒體接入控制控制單元MAC CE，以及對應(yīng)于所述D2D通信尋址MACCE的MAC子頭，或者所述MACPDU采用新格式的MAC 頭，所述新格式的MAC頭位于MACPDU的最前端。本發(fā)明實(shí)施例提供了適于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗AC H)U，滿足了D2DUE之間的數(shù)據(jù)通信。
【附圖說明】
[0023] 圖1是D2D的應(yīng)用場景圖；
[0024] 圖2是LTEMAC PDU格式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3是LTEMACPDU的MAC子頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的D2D通信中MACCE分別包含層2源和目的ID的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的D2D通信中一個MACCE同時(shí)包含層2源和目的兩個ID的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的僅包含發(fā)送一個D2D通信目的地址的數(shù)據(jù)的D2D通信MAC PDU結(jié)構(gòu)實(shí)例不意圖；
[0029] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例的包含發(fā)送兩個D2D通信目的地址的數(shù)據(jù)的D2D通信MAC PDU結(jié)構(gòu)實(shí)例不意圖；
[0030] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例的包含給定D2D通信目的地址的子頭及數(shù)據(jù)大小的MAC子頭 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例的包含發(fā)送一個D2D通信目的地址的數(shù)據(jù)MAC頭的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0032] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例的包含發(fā)送多個D2D通信目的地址的數(shù)據(jù)MAC頭(僅包含子 頭長度）的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例的包含發(fā)送多個D2D通信目的地址的數(shù)據(jù)MAC頭(包含子頭 和CE/數(shù)據(jù)長度）的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下舉實(shí)施例并參照附圖，對 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0035]LTE通信系統(tǒng)中，MACPDU是在長度上以字節(jié)對齊的比特串（即8bit的倍數(shù))。MAC PDU包含一個MAC頭，0個或多個MACSDU，0個或多個MACCE，以及可能的填充，如圖2所 示。MACPDU的MAC頭包含一個或多個MACPDU子頭，每個子頭對應(yīng)于一個MACSDU，或MAC CE，或填充。MACPDU子頭格式如圖3所示，通常包含6個字段：R/R/E/LCID/F/L。但是對 于MACPDU的最后一個子頭或是對于固定大小的MACCE，MAC子頭僅包含4個字段：R/R/E/ LCID。此外與填充對應(yīng)的MACPDU子頭也是包含四個字段：R/R/E/LCID。MACPDU子頭的 出現(xiàn)順序與后面的MACSDU，MACCE以及填充的順序一一對應(yīng)。
[0036] 目前LTE36. 321中已定義了一些適用于LTE通信所需的MACCE。填充在需要填充 的字節(jié)數(shù)大于兩個時(shí)，通常出現(xiàn)在MACPDU的末尾；而當(dāng)需要填充的字節(jié)是一個或兩個時(shí)， 所對應(yīng)的填充放在整個MACPDU的開始部分。
[0037] 在MAC子頭中出現(xiàn)的邏輯信道標(biāo)識（LCID，LogicalChannelID)字段用于指示對 應(yīng)的MACSDU的邏輯信道實(shí)例，或是MACCE的類型，或是填充，具體如表1和表2所示：
[0038]
[0039]表1
[0040]
[0041]表 2
[0042] 如表1、表2所示，MAC子頭中的L用于指示MACSDU的長度或是可變長度的MAC CE的字節(jié)數(shù)。L字段的大小由F字段指示。MAC子頭中的E字段指示在MAC子頭中是否還 有更多的字段。如果還有至少另一組R/R/E/LCID字段，則E設(shè)置為" 1";如果E設(shè)置為"0"， 表示從其后的字節(jié)起為MACSDU或者M(jìn)ACCE或者填充。R是預(yù)留字段，設(shè)置為"0"。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例記載了一種設(shè)備直通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個 設(shè)備到設(shè)備D2D用戶設(shè)備UE;其中，所述至少兩個D2DUE之間基于媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù) 單元MACPDU進(jìn)行通信；其中，所述MACPDU包含D2D通信尋址的媒體接入控制控制單元 MACCE，以及對應(yīng)于所述D2D通信尋址MACCE的MAC子頭。
[0044] 優(yōu)選地，所述D2D通信尋址MACCE包含D2D通信源地址MACCE、D2D通信目的地 址MACCE;或，
[0045] 所述D2D通信尋址MACCE包含D2D通信源地址信息；或，
[0046] 所述D2D通信尋址MACCE包含D2D通信目的地址信息；或，
[0047] 所述D2D通信尋址MACCE包含D2D通信源地址信息和D2D通信源地址信息。