本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種設(shè)備到設(shè)備的無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著LTE(Long Term Evolution，長期演進(jìn))/LTE-Advanced等蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的廣泛發(fā)展，D2D(Device to Device，設(shè)備到設(shè)備)通信引起了更多的關(guān)注。

D2D通信是一種在蜂窩系統(tǒng)的控制下，各個(gè)終端之間通過復(fù)用小區(qū)頻率資源直接通信的新型技術(shù)。由于本身具有短距離通信特點(diǎn)和直接通信方式，D2D通信技術(shù)可以有效地節(jié)省系統(tǒng)資源，提升系統(tǒng)頻譜效率。

但是，由于D2D是短距離通信，因此兩個(gè)設(shè)備距離超過一定范圍后便無法通信，嚴(yán)重影響了通信的可靠性，為了拓展D2D的通信距離，可以通過D2D與無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的技術(shù)，通過Mesh網(wǎng)絡(luò)多跳的特性，使兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的設(shè)備能夠建立通信。

目前，Mesh網(wǎng)絡(luò)一般采用的是非授權(quán)頻段的頻譜資源，而且通信距離較長，其路由問題一般只考慮距離，不考慮信道容量及設(shè)備的移動(dòng)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法和裝置，要解決的技術(shù)問題是如何提高路由的穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法，包括：

終端獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

在所述終端向基站發(fā)送路由尋找請求時(shí)，所述終端發(fā)送所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

所述終端接收所述基站根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息為所述終端確定的路由信息。

其中，所述終端獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

終端接收鄰接節(jié)點(diǎn)發(fā)送的設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息，其中所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息包括所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

所述終端根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)，判斷所述鄰接節(jié)點(diǎn)是否在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中；

如果所述鄰接節(jié)點(diǎn)在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中，則所述終端根據(jù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，更新所述鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，否則，所述終端保存所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

其中，所述終端發(fā)送所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

所述終端根據(jù)所述鄰接節(jié)的身份標(biāo)識(shí)，向基站發(fā)送接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求；

在接到基站發(fā)送的應(yīng)答消息后，所述終端向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息和路由尋找請求。

其中，所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求和/或路由尋找請求包括請求序列號，其中所述請求序列號用于區(qū)分所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求是否為有效請求。

其中，所述終端通過如下任一方式向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

方式一：當(dāng)檢測到鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息的變化符合預(yù)先設(shè)置的數(shù)值條件 時(shí)，所述終端發(fā)送功率信息發(fā)生變化的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)及功率信息；

方式二：周期性發(fā)送所述終端的各鄰接節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的功率信息。

一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法，包括：

基站獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

所述基站根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，為所述終端計(jì)算路由信息；

所述基站向所述終端發(fā)送所述路由信息。

其中，所述基站獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

所述基站接收終端發(fā)送的接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求，其中所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求包括所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)；

如果所述基站允許所述終端接入Mesh網(wǎng)絡(luò)，則所述基站向所述終端發(fā)送應(yīng)答消息；

所述基站接收所述終端在接收到所述應(yīng)答消息后發(fā)送的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

其中，所述基站根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，為所述終端計(jì)算路由信息，包括：

所述基站根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，計(jì)算所述D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值；

所述基站根據(jù)所述鏈路的權(quán)重值，為所述終端計(jì)算路由信息。

其中，所述D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值是通過如下方式的到的：

其中，w_i,j表示終端i和終端j之間鏈路的權(quán)重值，α是本次接收功率信 息占權(quán)重的大小，p_cij是在本周期內(nèi)終端i接收到終端j的信號功率信息，p_pij是上一周期的終端i接收到終端j的信號功率信息，T為上報(bào)的周期，Δt為p_cij和p_pij的上報(bào)時(shí)間的時(shí)間差。

一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找裝置，包括：

第一獲取模塊，用于獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

第一發(fā)送模塊，用于在向基站發(fā)送路由尋找請求時(shí)，發(fā)送所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

第一接收模塊，用于接收所述基站根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息為所述終端確定的路由信息。

其中，所述第一獲取模塊包括：

第一接收單元，用于接收鄰接節(jié)點(diǎn)發(fā)送的設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息，其中所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息包括所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

第一判斷單元，用于根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)，判斷所述鄰接節(jié)點(diǎn)是否在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中；

第一處理單元，用于如果所述鄰接節(jié)點(diǎn)在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中，則根據(jù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，更新所述鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，否則，保存所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

其中，所述第一發(fā)送模塊包括：

第一發(fā)送單元，用于根據(jù)所述鄰接節(jié)的身份標(biāo)識(shí)，向基站發(fā)送接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求；

第二發(fā)送單元，用于在接到基站發(fā)送的應(yīng)答消息后，向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息和路由尋找請求。

其中，所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求和/或路由尋找請求包括請求序列號，其中所述請求序列號用于區(qū)分所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求是否為有效請求。

其中，所述第一發(fā)送模塊通過如下任一方式向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

方式一：當(dāng)檢測到鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息的變化符合預(yù)先設(shè)置的數(shù)值條件時(shí)，所述終端發(fā)送功率信息發(fā)生變化的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)及功率信息；

方式二：周期性發(fā)送所述終端的各鄰接節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的功率信息。

一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找裝置，包括：

第二獲取模塊，用于獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，為所述終端計(jì)算路由信息；

第二發(fā)送模塊，用于向所述終端發(fā)送所述路由信息。

其中，所述第二獲取模塊包括：

第二接收單元，用于接收終端發(fā)送的接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求，其中所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求包括所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)；

第三發(fā)送單元，用于如果允許所述終端接入Mesh網(wǎng)絡(luò)，則向所述終端發(fā)送應(yīng)答消息；

第三接收單元，用于接收所述終端在接收到所述應(yīng)答消息后發(fā)送的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

其中，所述計(jì)算模塊包括：

第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，計(jì)算所述D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值；

第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述鏈路的權(quán)重值，為所述終端計(jì)算路由信息。

其中，所述第二計(jì)算單元通過如下方式計(jì)算D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值：

其中，w_i,j表示終端i和終端j之間鏈路的權(quán)重值，α是本次接收功率信息占權(quán)重的大小，p_cij是在本周期內(nèi)終端i接收到終端j的信號功率信息，p_pij是上一周期的終端i接收到終端j的信號功率信息，T為上報(bào)的周期，Δt為p_cij和p_pij的上報(bào)時(shí)間的時(shí)間差。

本發(fā)明提供的實(shí)施例，通過傳輸鄰接節(jié)點(diǎn)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，方便基站在確定路由時(shí)根據(jù)信道容量及終端移動(dòng)性來確定路由，提升了系統(tǒng)容量，提高了路由的穩(wěn)定性，減少尋路開銷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的另一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明提供的D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景示意圖；

圖4a為本發(fā)明提供的終端的初始分布圖；

圖4b為圖4a所示終端發(fā)生了一次路由重選時(shí)的分布圖；

圖5為本發(fā)明提供的不同用戶數(shù)場景下的頻譜利用率對比圖

圖6為本發(fā)明提供的不同用戶數(shù)場景下的路由重選次數(shù)對比圖

圖7為本發(fā)明提供的不同時(shí)間參數(shù)下的頻譜利用率對比圖；

圖8為本發(fā)明提供的不同時(shí)間參數(shù)下的路由重選次數(shù)對比圖；

圖9為本發(fā)明提供的一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖10為本發(fā)明提供的另一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體 實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

圖1為本發(fā)明提供的一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法的流程圖。圖1所示方法包括：

步驟101、終端獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

步驟102、在所述終端向基站發(fā)送路由尋找請求時(shí)，所述終端發(fā)送所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

步驟103、所述終端接收所述基站根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息為所述終端確定的路由信息。

本發(fā)明提供的方法，通過上報(bào)鄰接節(jié)點(diǎn)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，方便基站在確定路由時(shí)根據(jù)信道容量及終端移動(dòng)性來確定路由，提升了系統(tǒng)容量，提高了路由的穩(wěn)定性，減少尋路開銷。

圖2為本發(fā)明提供的另一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找方法的流程圖。圖2所示方法包括：

步驟201、基站獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

步驟202、所述基站根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，為所述終端計(jì)算路由信息；

步驟203、所述基站向所述終端發(fā)送所述路由信息。

本發(fā)明提供的方法，通過獲取鄰接節(jié)點(diǎn)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，使得在確定路由時(shí)根據(jù)信道容量及終端移動(dòng)性來確定路由，提升了系統(tǒng)容量，提高了路由的穩(wěn)定性，減少尋路開銷。

下面對本發(fā)明提供的方法作進(jìn)一步說明：

首先，對終端側(cè)的流程進(jìn)行說明：

其中，所述終端獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的 功率信息，包括：

終端接收鄰接節(jié)點(diǎn)發(fā)送的設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息，其中所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息包括所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

所述終端根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)，判斷所述鄰接節(jié)點(diǎn)是否在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息信息中；

如果所述鄰接節(jié)點(diǎn)在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中，則所述終端根據(jù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，更新所述鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，否則，所述終端保存所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的保存所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

具體的，設(shè)備發(fā)現(xiàn)的過程與現(xiàn)有技術(shù)中D2D設(shè)備發(fā)現(xiàn)的過程相似，通過終端廣播發(fā)現(xiàn)信號，其他終端回復(fù)ACK信號的形式實(shí)現(xiàn)，可以沿用現(xiàn)有技術(shù)，兼容性較好。

其中，所述終端發(fā)送所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

所述終端根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)信息的身份標(biāo)識(shí)，向基站發(fā)送接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求；

在接到基站發(fā)送的應(yīng)答消息后，所述終端向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息和路由尋找請求。

具體的，在發(fā)送功率信息前，發(fā)送加入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求，在確定允許加入后，終端才發(fā)送所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，而在不允許加入時(shí)，不發(fā)送所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，保證只在允許加入時(shí)，才發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的有效性，減少無效數(shù)據(jù)的傳輸，達(dá)到充分利用帶寬資源的目的。

其中，所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求和/或路由尋找請求，包括請求序列號，其中所述請求序列號用于區(qū)分所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求是否為有效請求。

具體的，接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求包括終端的ID、該請求的序列號和鄰接節(jié)點(diǎn)列表。該請求的序列號用于區(qū)分有效請求與無效請求，這是由于終端向 基站發(fā)送的請求可能由于時(shí)延等各方面的原因發(fā)生阻塞導(dǎo)致請求超時(shí)，當(dāng)請求超時(shí)的時(shí)候，終端將再次發(fā)起請求，基站通過序列號大小區(qū)分失效的請求。接入Mesh網(wǎng)絡(luò)之后終端需要周期性地上報(bào)變化信息。

具體的，當(dāng)終端需要與另一終端進(jìn)行通信時(shí)，終端向基站發(fā)出路由請求，請求的信息應(yīng)當(dāng)包括：目的終端ID，請求的序列號，QoS參數(shù)，傳輸數(shù)據(jù)量大小。請求的序列號用于區(qū)分有效請求與無效請求，這是由于終端向基站發(fā)送的請求可能由于時(shí)延等各方面的原因發(fā)生阻塞導(dǎo)致請求超時(shí)，當(dāng)請求超時(shí)的時(shí)候，終端將再次發(fā)起請求，基站通過序列號大小區(qū)分失效的請求。

其中，所述終端通過如下任一方式向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

方式一：當(dāng)檢測到鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息的變化符合預(yù)先設(shè)置的數(shù)值條件時(shí)，所述終端發(fā)送功率信息發(fā)生變化的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)及功率信息；

方式二：周期性發(fā)送所述終端的各鄰接節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的功率信息。

具體的，終端向基站上報(bào)功率信息變化信息。上報(bào)的方式分成兩種，第一種是事件觸發(fā)上報(bào)，當(dāng)檢測到鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息發(fā)生大變化時(shí)，進(jìn)行增量上報(bào)，只上報(bào)該節(jié)點(diǎn)的ID及功率信息；第二種是周期上報(bào)，每個(gè)周期需要進(jìn)行一次全量上報(bào)。

接下來，對基站側(cè)的流程進(jìn)行說明：

其中，所述基站獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括

所述基站接收終端發(fā)送的接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求，其中所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求包括所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)；

如果所述基站允許所述終端接入Mesh網(wǎng)絡(luò)，則所述基站向所述終端發(fā)送應(yīng)答消息；

所述基站接收所述終端在接收到所述應(yīng)答消息后發(fā)送的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

具體的，在確定允許加入后，基站才結(jié)束所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，而 在不允許加入時(shí)，不會(huì)收到所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，保證只在允許加入時(shí)，才能收到鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的有效性，減少無效數(shù)據(jù)的傳輸，達(dá)到充分利用帶寬資源的目的。

另外，所述基站根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，為所述終端計(jì)算路由信息，包括：

所述基站根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，計(jì)算所述D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值；

所述基站根據(jù)所述鏈路的權(quán)重值，為所述終端計(jì)算路由信息。

其中，所述D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值是通過如下方式的到的：

其中，w_i,j表示終端i和終端j之間鏈路的權(quán)重值，α是本次接收功率信息占權(quán)重的大小，p_cij是在本周期內(nèi)終端i接收到終端j的信號功率信息，p_pij是上一周期的終端i接收到終端j的信號功率信息，T為上報(bào)的周期，Δt為p_cij和p_pij的上報(bào)時(shí)間的時(shí)間差。

具體的，由于D2D復(fù)用的是蜂窩的上行資源，其無線信道比較復(fù)雜，信道容量取決于帶寬和信噪比。在帶寬一定的情況下，信道容量取決于信道的信噪比。為了提高傳輸?shù)挠行?，需要選擇接收功率信息大的設(shè)備充當(dāng)路由。此外，設(shè)備的接收功率信息在一定程度上反映了設(shè)備之間的距離，因此在移動(dòng)性敏感的D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)中，接收功率信息的變化可以反映出兩個(gè)設(shè)備之間的相對運(yùn)動(dòng)。當(dāng)接收功率信息變小時(shí)，兩個(gè)設(shè)備是相互遠(yuǎn)離的，而且變化幅度大時(shí)，兩個(gè)設(shè)備相互遠(yuǎn)離的速度快。

基于上述兩個(gè)方面的考慮，我們提出了如下的鏈路權(quán)重衡量方法：

上式中α表示信道容量在權(quán)值中的比重，當(dāng)α越大時(shí)，信道容量在權(quán)值中所占的比重也就越大，移動(dòng)性所占的比重越小；p_cij是當(dāng)前終端i接收到終 端j的信號功率信息，p_pij是上一次上報(bào)時(shí)周期的終端i接收到終端j的信號功率信息，T為上報(bào)的周期，Δt為上報(bào)p_cij和p_pij的時(shí)間間隔，表示接收功率信息變化的快慢?？梢钥闯鰴?quán)值越小，終端越適合作為路由。

通過該方式基站可以計(jì)算每一條鏈路的權(quán)值，由于權(quán)值越小，終端越適合充當(dāng)路由，因此，可以將路由問題抽象為圖論的最短路問題，可以通過如下描述：

將網(wǎng)絡(luò)看成圖G(V,E)，V代表網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)v的集合，v∈V，E代表網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的集合，若節(jié)點(diǎn)u和節(jié)點(diǎn)v，相鄰且存在鏈路(u,v)，則(u，v)∈E。假定鏈路(u,v)的代價(jià)用d_uv來表示，D_v是節(jié)點(diǎn)v到達(dá)某給定目的節(jié)點(diǎn)的最短路由。路由問題就是通過下列公式來尋找節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的最短路由，即

D_u＝min[d_uv+D_v] (2)

它是通過尋找最佳的鄰節(jié)點(diǎn)，并通過該鄰節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的最短路由，這里的代價(jià)就是鏈路的權(quán)值?？梢酝ㄟ^包括但不限于迪杰斯特拉算法的最短路算法實(shí)現(xiàn)路由計(jì)算，最短路算法可以有很多種，這也是協(xié)議的一個(gè)可拓展性，通過根據(jù)QoS參數(shù)采用不同的最短路算法，可以使得效率更高。

由上可以看出，本發(fā)明提供的方法包括如下步驟：

步驟一、終端進(jìn)行設(shè)備發(fā)現(xiàn)，生成鄰接節(jié)點(diǎn)列表；步驟二、終端向基站發(fā)出接入Mesh網(wǎng)請求，基站向終端回復(fù)ACK，之后終端向基站上報(bào)功率信息變化信息。上報(bào)的方式分成兩種，第一種是事件觸發(fā)上報(bào)，當(dāng)檢測到鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息發(fā)生大變化時(shí)，進(jìn)行增量上報(bào)，只上報(bào)該節(jié)點(diǎn)的ID及功率信息；第二種是周期上報(bào)，每個(gè)周期需要進(jìn)行一次全量上報(bào)；步驟三、終端向基站發(fā)出尋找路由請求；步驟四、基站通過尋路算法尋找最佳路由；步驟五、基站向終端下發(fā)路由信息。

在具體實(shí)施過程中，基站的計(jì)算如下：

基站通過步驟一可以得到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D，以及各終端的接收功率信息大小，基于接收功率信息的大小可以計(jì)算出每條鏈路的權(quán)值。

在這里，我們提出一種新的路由衡量方法：

由于D2D復(fù)用的是蜂窩的上行資源，其無線信道比較復(fù)雜，信道容量取決于帶寬和信噪比。在帶寬一定的情況下，信道容量取決于信道的信噪比。為了提高傳輸?shù)挠行?，需要選擇接收功率信息大的設(shè)備充當(dāng)路由。此外，設(shè)備的接收功率信息在一定程度上反映了設(shè)備之間的距離，因此在移動(dòng)性敏感的D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)中，接收功率信息的變化可以反映出兩個(gè)設(shè)備之間的相對運(yùn)動(dòng)。當(dāng)接收功率信息變小時(shí)，兩個(gè)設(shè)備是相互遠(yuǎn)離的，而且變化幅度大時(shí)，兩個(gè)設(shè)備相互遠(yuǎn)離的速度快。

基于上述兩個(gè)方面的考慮，我們提出了如下的鏈路權(quán)重衡量方法：

上式中α表示信道容量在權(quán)值中的比重，當(dāng)α越大時(shí)，信道容量在權(quán)值中所占的比重也就越大，移動(dòng)性所占的比重越??；p_cij是當(dāng)前終端i接收到終端j的信號功率信息，p_pij是上一周期的終端i接收到終端j的信號功率信息，T為上報(bào)的周期，Δt為上報(bào)p_cij和p_pij的時(shí)間間隔，表示接收功率信息變化的快慢?？梢钥闯鰴?quán)值越小，終端越適合充當(dāng)路由。

通過該方式基站可以計(jì)算每一條鏈路的權(quán)值，由于權(quán)值越小，終端越適合充當(dāng)路由，因此，可以通過最短路算法實(shí)現(xiàn)路由計(jì)算，最短路算法可以有很多種，這也是協(xié)議的一個(gè)可拓展性，通過根據(jù)不同的QoS需求采用不同的最短路算法，可以使得效率更高。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合視圖和實(shí)施例的仿真情況對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

參見圖3，介紹本發(fā)明的研究場景：在一個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中包含多個(gè)D2D用戶，D2D用戶復(fù)用蜂窩網(wǎng)絡(luò)上行資源。在仿真場景中，表1給出了本發(fā)明實(shí)驗(yàn)仿真的參數(shù)設(shè)置。

表1仿真參數(shù)設(shè)置

參見圖4，圖4a和圖4b為終端的初始分布圖及發(fā)生了一次路由重選時(shí)的分布圖。圓圈表示D2D用戶。實(shí)線路徑與虛線路徑分別表示用動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議(Dynamic Source Routing,DSR)與本協(xié)議(Capacity and Mobility-based Routing Protocol,CMRP)選出來的路由。DSR路由協(xié)議在選擇路由時(shí)主要考慮距離，而忽略了移動(dòng)性的因素。因此選出來的路由穩(wěn)定性不夠好，在短時(shí)間需要再次重選路由。在此例中，經(jīng)過5s時(shí)DSR所選路由失效，而本協(xié)議所選的路由一直有效。

參見圖5和圖6，圖5為D2D用戶數(shù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)的頻譜利用率的變化。圖6為D2D用戶數(shù)發(fā)生變化時(shí)，發(fā)生路由重選次數(shù)的變化?？梢钥闯?，在用戶數(shù)變大時(shí)，區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)增加，密度更高，頻譜利用率變大，發(fā)生路由重選的可能性也會(huì)降低。

參見圖7和圖8，圖7為時(shí)間變化時(shí)，系統(tǒng)的頻譜利用率變化，圖8為時(shí)間變化時(shí)，發(fā)生路由重選次數(shù)的變化?？梢钥闯?，當(dāng)時(shí)間變長時(shí)，點(diǎn)逐漸變得分散，因此頻譜利用率逐漸下降而路由重選次數(shù)逐漸增大。

圖9為本發(fā)明提供的一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖9所示裝置包括：

第一獲取模塊901，用于獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

第一發(fā)送模塊902，用于在向基站發(fā)送路由尋找請求時(shí)，發(fā)送所述鄰接 節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

第一接收模塊903，用于接收所述基站根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息為所述終端確定的路由信息。

其中，所述第一獲取模塊901包括：

第一接收單元，用于接收鄰接節(jié)點(diǎn)發(fā)送的設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息，其中所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息包括所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

第一判斷單元，用于根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)，判斷所述鄰接節(jié)點(diǎn)是否在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中；

第一處理單元，用于如果所述鄰接節(jié)點(diǎn)在所述終端記錄的鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中，則根據(jù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，更新所述鄰接節(jié)點(diǎn)的管理信息中所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，否則，保存所述設(shè)備發(fā)現(xiàn)消息中的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

其中，所述第一發(fā)送模塊902包括：

第一發(fā)送單元，用于根據(jù)所述鄰接節(jié)的身份標(biāo)識(shí)，向基站發(fā)送接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求；

第二發(fā)送單元，用于在接到基站發(fā)送的應(yīng)答消息后，向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息和路由尋找請求。

其中，所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求和/或路由尋找請求包括請求序列號，其中所述請求序列號用于區(qū)分所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求是否為有效請求。

其中，所述第一發(fā)送模塊902通過如下任一方式向基站發(fā)送鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，包括：

方式一：當(dāng)檢測到鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息的變化符合預(yù)先設(shè)置的數(shù)值條件時(shí)，所述終端發(fā)送功率信息發(fā)生變化的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)及功率信息；

方式二：周期性發(fā)送所述終端的各鄰接節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的功率信息。

本發(fā)明提供的方法，通過上報(bào)鄰接節(jié)點(diǎn)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，方便基站在確定路由時(shí)根據(jù)信道容量及終端移動(dòng)性來確定路由，提升了系統(tǒng)容 量，提高了路由的穩(wěn)定性，減少尋路開銷。

圖10為本發(fā)明提供的另一種D2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由尋找裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖10所示裝置包括：

第二獲取模塊1001，用于獲取所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息；

計(jì)算模塊1002，用于根據(jù)所述鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，為所述終端計(jì)算路由信息；

第二發(fā)送模塊1003，用于向所述終端發(fā)送所述路由信息。

其中，所述第二獲取模塊1001包括：

第二接收單元，用于接收終端發(fā)送的接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求，其中所述接入Mesh網(wǎng)絡(luò)的請求包括所述終端的鄰接節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)；

第三發(fā)送單元，用于如果允許所述終端接入Mesh網(wǎng)絡(luò)，則向所述終端發(fā)送應(yīng)答消息；

第三接收單元，用于接收所述終端在接收到所述應(yīng)答消息后發(fā)送的所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息。

其中，所述計(jì)算模塊1002包括：

第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)以及所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，計(jì)算所述D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值；

第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述鏈路的權(quán)重值，為所述終端計(jì)算路由信息。

其中，所述第二計(jì)算單元通過如下方式計(jì)算D2D中各節(jié)點(diǎn)間鏈路的權(quán)重值：

其中，w_i,j表示終端i和終端j之間鏈路的權(quán)重值，α是本次接收功率信 息占權(quán)重的大小，p_cij是在本周期內(nèi)終端i接收到終端j的信號功率信息，p_pij是上一周期的終端i接收到終端j的信號功率信息，T為上報(bào)的周期，Δt為p_cij和p_pij的上報(bào)時(shí)間的時(shí)間差。

本發(fā)明提供的裝置，通過獲取鄰接節(jié)點(diǎn)和所述鄰接節(jié)點(diǎn)的功率信息，使得在確定路由時(shí)根據(jù)信道容量及終端移動(dòng)性來確定路由，提升了系統(tǒng)容量，提高了路由的穩(wěn)定性，減少尋路開銷。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以使用計(jì)算機(jī)程序流程來實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述計(jì)算機(jī)程序在相應(yīng)的硬件平臺(tái)上(如系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、器件等)執(zhí)行，在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。

可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用集成電路來實(shí)現(xiàn)，這些步驟可以被分別制作成一個(gè)個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

上述實(shí)施例中的各裝置/功能模塊/功能單元可以采用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，也可以分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上。

上述實(shí)施例中的各裝置/功能模塊/功能單元以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述提到的計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。