设备到设备通信互连局域网的方法和装置与流程

设备到设备通信互连局域网的方法和装置
相关文件
1.本技术要求2019年5月17日递交的标题为“设备到设备通信互连局域网的方法和装置”美国临时申请62/849,579的优先权，以及2020年5月15日递交的标题为“设备到设备通信互连局域网的方法和装置”的美国申请16/875,437的优先权。在先申请公开的全部内容通过引用结合在本文中。
技术领域
2.本技术实施例主要涉及视频编解码技术。


背景技术：

3.本文提供的背景描述是为了呈现本技术的背景。记名的发明人的工作，在该背景部分描述的工作以及本说明书各实施例的范围内的内容，在递交时可能并不算作现有技术，均未被明示或暗示地承认作为不利于本技术的现有技术。
4.由第三代合作伙伴计划(the 3rd generation partnership project，3gpp)规定的第五代(fifth generation，5g)系统为5g本地局域网(local area network，lan)类型服务提供支持。例如，具有5g功能(例如，性能、长距离接入、移动性和安全性)的5g lan类型服务允许一组受限的用户设备(ue)相互进行ip和/或非ip类型的通信。然而，在各个lan的地理位置相互接近的情形下，使用5g lan类型服务将这些lan进行互连可能是低效的。例如，支持5g lan的ue可以作为单个lan的网关，其中在本地区域中部署了不支持5g的设备和机器。作为各个网关的不同ue之间的通信流量必须穿过无线接入网(radio access network，ran)节点，甚至5g核心网内的节点，这导致传输效率低下和延迟。


技术实现要素：

5.本技术各方面提供了一种方法。该方法可以包括在设备到设备通信(d2d)局域网(lan)中的第一网关用户设备(ue)处，接收来自第一成员设备的成员信息。所述d2d lan可包括第一子lan和至少一个第二子lan。第一子lan包括第一网关ue和第一成员设备，所述第一成员设备与所述第一网关ue交互d2d数据包。第二子lan中的每个第二子lan包括第二网关ue和一组第二成员设备，所述一组第二成员设备与相应的所述第二网关ue交换d2d数据包。所述第一网关ue和所述第二网关ue通过边缘链路连接。所述成员信息指示与各个所述第一成员设备关联的第一设备标识符(id)。可基于接收到的所述成员信息更新第一成员设备列表，所述第一成员设备列表包括所述第一子lan的所述第一成员设备的所述第一设备id。可向所述第二子lan的所述第二网关ue广播第一映射更新消息，所述第一映射更新消息包括更新的第一成员设备列表和所述第一网关ue的第一网关id。
6.该方法的实施例还可以包括从所述第二网关ue中的一个第二网关ue接收第二映射更新消息。所述第二映射更新消息包括第二成员设备列表，所述第二成员设备列表包括所述第二子lan中的一个第二子lan的第二成员设备的第二设备id以及所述一个第二网关
ue的第二网关id。可基于接收到的所述第二成员设备列表更新映射表。所述映射表中的每个条目由所述第二子lan的所述第二成员设备的第二设备id中作为目的设备id的一个第二设备id进行索引，并指示所述目的设备id对应的所述第二成员设备所属的所述第二子lan中，所述第二网关ue中的一个第二网关ue的第二网关id。
7.一个实施例中，可以响应于发送所述第二映射更新消息的所述第二网关ue的至少一个所述第二成员设备的增加或减少，调整连接所述第一网关ue和发送所述第二映射更新消息的所述第二网关ue的边缘链路上的无线资源的配置。
8.在进一步的实施例中，可以在路由更新周期内，在所述第一网关ue处从所述第二网关ue中的一个第二网关ue接收路由更新消息。所述路由更新消息指示终止于发送所述路由更新消息的所述第二网关ue的边缘链路的至少一个链路质量。可基于由所述路由更新消息指示的所述边缘链路的所述链路质量更新路由表。所述路由表中的每个条目由所述d2d lan中的所述第二网关ue中作为目的网关ue的一个第二网关ue的所述第二网关id进行索引，并指示所述第二网关ue中作为下一跳网关ue的第二网关ue的所述第二网关id。可从所述第一子lan的所述第一成员设备中的一个第一成员设备接收d2d数据包，所述d2d数据包包括目的设备id。可基于所述d2d数据包中的所述目的设备id，确定所述映射表中所述第二网关ue中对应于所述目的设备id的第二网关ue的所述第二网关id。可根据所述第二网关ue中对应于所述目的设备id的第二网关ue的所述第二网关id和所述路由表确定所述下一跳网关ue中的一个下一跳网关ue。可将所述d2d数据包转发到所确定的所述下一跳网关ue。
9.一个实施例中，由所述路由更新消息指示的所述边缘链路的每个所述链路质量由信干噪比(sinr)质量指示，所述sinr质量定义为在所述路由更新周期内使用所述边缘链路上传输的参考信号测量的一系列sinr值的平均sinr值。
10.另一实施例中，基于由所述路由更新消息指示的所述边缘链路的所述链路质量更新路由表包括：从所述第一网关ue和所述目的网关ue之间的多个候选路径中选择具有最高路径质量的路径，所述多个候选路径中的每个候选路径具有一路径质量，所述路径质量定义为所述候选路径中的所述边缘链路的所述sinr质量中的最小sinr质量。
11.一个例子中，由所述路由更新消息指示的所述边缘链路的所述sinr质量高于第一链路质量阈值，并且所述路由更新消息不提供连接到所述第二网关ue的边缘链路中，sinr质量低于所述第一链路质量阈值的边缘链路的sinr质量。
12.一个实施例中，由所述路由更新消息指示的所述边缘链路的所述sinr质量低于第二链路质量阈值，所述路由消息不提供连接到所述第二网关ue的边缘链路中，sinr质量高于所述第二链路质量阈值的边缘链路的sinr质量。基于所述路由更新消息指示的所述边缘链路的所述链路质量更新路由表包括：基于最少跳数的度量，从所述第一网关ue和所述目的网关ue之间的多个候选路径中选择一个路径，所述多个候选路径不包括所述第一网关ue和所述目的网关ue之间的、包括所述路由更新周期内接收到的所述路由更新消息中指示的所述sinr质量中的一个sinr质量对应的边缘链路的路径。
13.一个实施例中，基于所述路由更新消息指示的所述边缘链路的所述链路质量更新路由表包括：从所述第一网关ue和所述目的网关ue之间的多个候选路径中选择路径，所述多个候选路径不包括所述第一网关ue和所述目的网关ue之间的、穿过节点质量低于节点质量阈值的至少一个中间节点的路径，所述节点质量定义为终止于所述节点的各边缘链路的
sinr质量的平均值。
14.一个实施例中，响应于所述第一网关ue和所述目的网关ue之间的多个候选路径中的每个候选路径包括节点质量低于第一节点质量阈值的第一中间节点，所述节点质量定义为终止于所述节点的各边缘链路的sinr质量的平均值，确定使用备用的穿过第五代系统(5gs)的路径来转发来自所述第一网关ue和所述目的网关ue的d2d数据包。一个例子中，在所述第一网关ue和所述目的网关ue之间建立所述路径。另一例子中，在位于第一候选路径上的第二中间节点与所述第一网关ue之间建立所述路径，所述第一候选路径是所述第一网关ue与所述目的网关ue之间的所述候选路径中的一个候选路径，所述第二中间节点以及所述第二中间节点与所述目的网关ue之间的其它至少一个中间节点分别具有高于第二节点质量阈值的节点质量，所述第二节点质量阈值高于所述第一节点质量阈值。
15.本技术各方面提供了一种第一网关ue中的装置。该装置可以包括电路，用于在设备到设备通信(d2d)局域网(lan)中的第一网关用户设备(ue)处，接收来自第一成员设备的成员信息。所述d2d lan可包括第一子lan和至少一个第二子lan。第一子lan包括第一网关ue和第一成员设备，所述第一成员设备与所述第一网关ue交互d2d数据包。第二子lan中的每个第二子lan包括第二网关ue和一组第二成员设备，所述一组第二成员设备与相应的所述第二网关ue交换d2d数据包。所述第一网关ue和所述第二网关ue通过边缘链路连接。所述成员信息指示与各个所述第一成员设备关联的第一设备标识符(id)。可基于接收到的所述成员信息更新第一成员设备列表，所述第一成员设备列表包括所述第一子lan的所述第一成员设备的所述第一设备id。可向所述第二子lan的所述第二网关ue广播第一映射更新消息，所述第一映射更新消息包括更新的第一成员设备列表和所述第一网关ue的第一网关id。
16.本技术各方面可以提供一种非易失性计算机可读介质，存储有指令，当由处理器执行时，这些指令使处理器执行所述方法。
附图说明
17.后文参考以下附图详细描述本技术的各种实施例作为所给出的示例，其中相同的标号表示相同的设备，其中：
18.图1为将多个lan与5g lan类型服务互连以形成5g lan 100的示例。
19.图2为本技术实施例的将lan与d2d连接进行互连形成d2d lan 200的示例。
20.图3为本技术实施例中使用边缘链路互连的d2d lan 300的协议栈。
21.图4为本技术实施例的d2d lan 400的另一组协议栈。
22.图5为本技术实施例的d2d lan层317的功能模块。
23.图6为本技术实施例的两个网关ue 601和602之间的方向性边缘链路610和620。
24.图7示出了源网关ue 701和目的网关ue 702。
25.图8为本技术实施例的d2d数据包转发方法800。
26.图9为本技术实施例的示例性装置900。
具体实施方式
27.本技术提供了使用设备到设备通信(device
‑
to
‑
device，d2d)连接来对多个局域
网(local area network，lan)进行互连以形成d2d lan的技术。d2d连接使得lan的网关用户设备(user equipment，ue)之间能够进行直接数据传输，而不依赖于由5g系统(5gs)提供的第五代(5g)lan类型服务。例如，d2d连接可以由第三代合作伙伴计划(3gpp)标准规定的边缘链路(sidelink)实现。
28.图1为将多个lan与5g lan类型服务互连以形成5g lan 100的示例。如图所示，两个lan 110
‑
120经由5gs 130相连接。lan 110包括设备111
‑
113和作为lan 110的网关的ue 115，而lan 120包括设备121
‑
123和作为lan 120的网关的ue 125。设备111
‑
113和121
‑
123中的每个设备可以是移动设备(例如，笔记本电脑、移动电话、车辆、移动机器人等)或固定设备(例如，工厂机器、照相机、atm、功用仪表(utility meter)、存取控制读取器(access control reader)等)。
29.网关ue 115和125分别可以是支持5g lan的设备，经过配置用于使用由5gs 130提供的5g lan类型的服务相互通信。例如，网关ue 115从源设备111
‑
113接收数据，并经由5gs 130将数据转发到网关ue 125。网关ue 125将接收到的数据分发到目的设备121
‑
123。
30.5gs 130可以由3gpp标准规定的5gs实现，并且经过配置用于向3gpp标准规定的lan 110
‑
120提供5g lan类型服务。5gs 130被示为包括基站131和用户平面功能(user plane function，upf)132。基站131经由空中接口(例如，5g新无线电(new radio，nr))与网关ue 115和125中的每个网关ue进行通信。在5gs 130内，基站131经由另一接口(例如，n3接口)与upf 132进行通信，从而向upf 132转发或从upf 132接收用户数据。upf 132是5gs 130的核心网的组成部分，在源lan到目的lan之间提供穿过5gs 130的核心网的数据路径(称为协议数据单元(protocol data unit，pdu)会话)。
31.在图1的示例中，lan 110的设备112与lan 120的设备121通信。在设备112与设备121之间建立连接101。如图所示，连接101传递节点/设备的序列：设备112、网关ue 115、基站131、upf 132、基站131、网关ue 125和设备121。一个例子中，upf 132位于基站131中。相应地，连接101传递以下节点/设备序列：设备112、网关ue 115、基站131、网关ue 125和设备121。
32.在两个lan 110
‑
120在地理上相互接近的情形下，通过5gs 130在两个lan之间传送通信流量变得低效，而使用d2d连接将lan 110
‑
120直接互连可以在lan 110
‑
120之间产生更好的交互性能。
33.图2为本技术实施例的将lan与d2d连接进行互连形成d2d lan 200的示例。图2示出了与图1类似的一组设备。例如，lan 110包括设备111
‑
113，其中ue 115用作网关ue，而lan 120包括设备121
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123，其中ue 125用作网关ue。lan 110和120可以在地理位置上相互接近。网关ue 115因此直接与网关ue 125耦合以形成d2d lan 200。d2d lan 200可以包括lan 110和lan 120的部件。d2d连接(例如，边缘链路)202用于连接两个lan 110
‑
120。相对于d2d lan 200，在本技术中lan 110或120可以被称为子lan。
34.作为一个示例，图2中示出了设备112与设备121之间的连接201。连接201传递设备的序列：设备112、网关ue 115、网关ue 125和设备121。与图1中设备112与绕路经过5gs 130的设备121之间的连接101相比，连接201避开了5gs 130。
35.根据本技术，较短的路径201避开5gs 130，并因此可能会减少传输延迟。另外，与使用5g lan类型服务来形成lan的方式相比，基于d2d连接的lan互连方式可具有较小的复
杂度和较低的成本。此外，在没有部署5gs的区域中，d2d lan仍然是可行的。
36.一个实施例中，网关ue 115可用于执行第一发现过程，以建立将目的设备地址映射到目的网关ue地址的映射表。例如，在子lan 110内，网关115可以广播对成员信息的请求，并从成员设备111
‑
113收集所请求的成员信息。d2d lan 200可以包括网关ue 115和125之外的网关ue。在这些网关ue中，网关ue 115可以与其它网关ue交换成员信息。作为第一发现过程的结果，网关ue 115可以建立映射表，用于指示来自子lan 110的数据包所要发往的目的设备与哪个网关ue相关联。例如，d2d lan 200中的每个设备(例如，设备112
‑
113、115、125和121
‑
123)可以被分配一个id(称为设备id)。d2d lan 200中的每个网关ue(例如，网关ue 115和125)可以被分配一个id(称为网关id)。网关id可以用作组id，用于标识相应的子lan、或相应的子lan内的相应成员设备组。
37.在每个子lan内，网关ue 115或125可以充当聚合器，并且在第一发现过程期间收集各个成员设备的设备id。作为结果，每个网关ue可以具有属于各个子lan的成员设备的设备id的列表。每个网关ue可以在第一发现过程期间广播各自的设备id列表以及对应的网关ue id。因此，在接收网关ue(例如网关ue 115)处，可以获得在所有网关ue处生成的设备id列表以及相应的网关ue id。基于这些设备id列表和相应的网关ue id，可以建立映射表，作为第一发现过程的结果。可以在映射表中列出各个设备id，其中各个设备id分别映射到的相应的网关id。
38.在第一发现过程之后，各个子lan中的成员设备的状态可能在之后发生变化。例如，一个成员设备可以新加入子lan或离开子lan。因此，可以执行进一步的发现过程以更新每个网关ue处的成员信息。例如，新添加的成员设备可以自动向相应的网关ue报告成员信息。或者，网关ue可以周期性地向相关联的成员设备发送更新成员信息的请求。通过各个子lan内的更新操作，网关ue可以保持其成员设备列表与目前情况一致。同时，每个网关ue可以周期性地或者在相应的成员设备列表改变时，将最新的成员设备列表更新到其它网关ue。
39.例如，每个网关ue 115或125可以周期性地广播与该网关ue相关联的成员设备的列表。例如，可以在映射更新消息中携带成员设备的列表。这样，当成员设备被添加到相应子lan或离开相应子lan时，成员ue的最新状态可被更新到其它网关ue或子lan。作为响应，在接收映射更新消息的网关ue处，可以对映射表进行相应地更新。或者，该网关ue可以响应于成员设备新加入或离开相应子lan的情况，广播映射表更新消息，而不是周期性地广播映射表更新消息。这样，可以降低成员设备更新成本。
40.一个例子中，基于更新的成员信息和/或映射表(包括设备id和相应的网关ue id之间的映射关系)，网关ue 115(或125)可以调整边缘链路资源以支持两个子lan之间的、以新发现的成员设备或新移除的成员设备作为可能的通信对象的数据传输。例如，当新建映射表时，网关ue 115可以基于子lan 120中的成员设备的数量来配置边缘链路202上的无线资源。此后，可以执行成员设备发现过程，并且可以在网关ue 115处接收映射更新消息。映射更新消息可以指示至少一个成员设备被添加到子lan 120。相应地，网关ue 115可以增加为网关ue 115和125之间的数据传输配置的无线资源。相反地，在从子lan 120移除所接收的映射更新消息所指示的至少一个成员设备的情况下，网关ue 115可以减少在网关ue 115与网关ue 125之间配置的无线资源。
41.一个实施例中，网关ue 115可用于执行第二发现过程，以建立路由表，该路由表将目的网关ue映射到下一跳网关ue或将目的网关ue映射到通过d2d lan 200的网关ue的路径。例如，d2d lan 200的网关ue可以采用基于链路质量的路由协议来交换和更新路由相关信息。例如，网关ue处的路由相关信息可以包括与相邻网关ue的现有连接(由源网关id和目的网关id标识)，以及这些现有连接的链路质量。网关ue115可以收集d2d lan 200的各网关ue的路由相关信息，并基于各个网关ue报告的链路质量建立路由表。
42.一个实施例中，网关ue 115可用于基于映射表和路由表执行数据包转发操作。例如，一个数据包需要从源设备113传输到目的设备。设备113可以在数据包中加入源设备id和目的设备id。源设备id和目的设备id分别对应于源设备113和目的设备。该数据包可以被传输到网关ue 115。
43.网关ue 115可以接收该数据包，并且通过查找映射表，基于目的设备id确定表示目的网关ue的目的网关id。网关ue 115随后可以通过查找路由表，基于目的网关ue确定下一跳网关ue。然后，网关ue 115可以将该数据包转发到下一跳网关ue。
44.d2d lan 120中的各网关ue可以以类似于网关ue 115所执行的方法建立各自的映射表和路由表。相应地，由网关ue 115转发的数据包可以经过与在网关ue 115中的处理相类似的处理，并且逐跳转发直到到达目的网关ue。在目的ue处，基于数据包中携带的目的设备id，目的ue可以将数据包转发到目的设备。
45.各实施例中，可以在子lan 110或120中采用各种lan技术。例如，子lan 110或120可以是无线lan或有线lan。有线lan可以基于以太网、令牌环等技术。无线lan可以基于ieee 802.11标准(接入点模式(infrastructure)和自组网模式(ad hoc))、d2d连接(例如，边缘链路)等的技术。
46.图3为本技术实施例中使用边缘链路互连的d2d lan 300的协议栈。d2dlan 300可包括第一子lan 310和第二子lan 320。子lan 310可包括耦合到第一网关ue 315的成员设备311，子lan 320可包括耦合到第二网关ue 325的成员设备321。图中示出了四个协议栈311s、315s、325s和321s，分别对应于设备311、315、325和321。
47.设备311的协议栈311s包括边缘链路层(sidelink layer)318、d2d lan层316和上层314。网关ue 315的协议栈315s包括边缘链路层319和d2d lan层317。类似地，设备321的协议栈321s包括边缘链路层328、d2d lan层326和上层324。网关ue 325的协议栈325s包括边缘链路层329和d2d lan层327。
48.在边缘链路层318/319/329/328处，提供边缘链路331/332/333的连接，用于连接设备311/315/325/321。例如，边缘链路层318/319/329/328中的每个边缘链路层可以包括从低到高堆叠的以下子层：物理(phy)层、介质访问控制(mac)层、无线链路控制(rlc)层和数据包数据汇聚协议(packet data convergence protocol，pdcp)层。各实施例中，phy层、mac层、rlc层和pdcp层的全部或一部分经过配置。一个例子中，pdcp层经过配置用于执行包头压缩、加密和/或完整性保护的功能。另一例子中，pdcp层是可选的。例如，可以从边缘链路层318/319/329/328中的每个边缘链路层移除pdcp层。或者，通过配置，使得数据包的处理可以使用或跳过pdcp层。例如，边缘链路层318/319/329/328中的每个边缘链路层可以按照3gpp标准的规定进行操作。尽管设备311或321被示为分别经由边缘链路331或333与网关ue 315或325连接，但在子lan 310或320中可以存在其它成员设备，这些成员设备相互连接
或经由边缘链路连接到网关ue315或325。这些成员设备中的一些可以经由多跳边缘链路，连接到网关ue 315或325。
49.d2d lan层317/327/326中的每个d2d lan层可经过配置用于执行第一发现过程，从而在网关ue 315处建立映射表。d2d lan层317/327中的每个d2d lan层可经过配置用于执行第二发现过程，从而在网关ue 315处建立路由表。
50.d2d lan层317/327中的每个d2d lan层可经过配置用于执行基于映射表和路由表执行d2d数据包的转发功能。例如，d2d lan层317可以从子lan 310内接收d2d数据包。该d2d数据包可以携带源设备处的应用层的数据。另外，该d2d数据包可以包括源设备id和目的设备id。d2d lan层317可以在查找映射表和路由表之后将携带应用数据的该d2d数据包转发到下一跳网关ue。例如，d2d lan层317可以从相邻网关ue(例如网关ue 325)接收该d2d数据包。基于接收到的该d2d数据包中携带的目的设备id，d2d lan层317可以确定是将该d2d数据包转发到一内部设备(例如设备311)，还是将该d2d数据包中继到下一跳网关ue。
51.d2d lan层316/326中的每个d2d lan层可经过配置用于执行d2d数据包转发功能，以将d2d数据包传送到网关ue 315或325。例如，d2d lan层316可以从上层314接收本地生成的d2d数据包，并将本地生成的该d2d数据包转发到网关ue 315处的d2d lan层317。或者，d2d lan层316可以从子lan 310的相邻设备接收d2d数据包，并将接收到的该d2d数据包中继到网关ue 315。在相反方向上，d2d lan层316/326中的每个d2d lan层可经过配置用于分别从网关ue 315或325接收d2d数据包，并将接收到的d2d数据包中继到相邻设备或将接收到的d2d数据包分别传递到上层314或324。
52.如图所示，d2d lan层316/317/327/326位于边缘链路层318/319/329/328之上，并且使用边缘链路层318/319/329/328作为传输层。例如，边缘链路层接收d2d lan层形成的数据包(称为d2d lan数据包或d2d数据包)并处理d2d数据包的传送，并将接收到的d2d数据包传递到上述d2d lan层。
53.上层314和324位于d2d lan层316/317/327/326之上，并且经由上层连接351相互耦合。例如，上层314或324可以包括一些应用，这些应用请求d2d lan层316或326的服务，以将数据从源应用传送到目的应用。
54.图4为本技术实施例的d2d lan 400的另一组协议栈。d2d lan 400可包括第一子lan 410和第二子lan 420。子lan 410可包括成员设备411，成员设备411耦合到第一网关ue 415。子lan 420可包括成员设备421，成员设备421耦合到第二网关ue 425。图中示出了四个协议栈411s、415s、425s和421s，分别对应设备411、415、425和421。
55.设备411的协议栈411s包括非3gpp链路层461、d2d lan层416和上层414。网关ue 415的协议栈415s包括d2d lan层417，以及在d2d lan层417之下的面向设备411的非3gpp链路层462和面向网关ue 425的边缘链路层463。设备421的协议栈421s包括非3gpp链路层466、d2d lan层426和上层424。网关ue 425的协议栈425s包括d2d lan层427，以及在d2d lan层427之下的面向网关ue 415的边缘链路层464和面向设备421的非3gpp链路层465。
56.在设备411和网关ue 415之间，非3gpp链路层461和462可以相互协作以建立非3gpp链路471。在设备421和网关ue 425之间，非3gpp链路层466和465可以相互协作以建立非3gpp链路473。例如，非3gpp链路层可以通过采用各种非3gpp lan连接技术(例如，通常可以包括，以太网，或由ieee标准规定的wi
‑
fi)来实现。在网关ue 415和425之间，边缘链路层
463和464可以相互协作以建立边缘链路连接472。连接471、472和473可以作为用于在d2d lan层416/417/427/426之间传送d2d数据包的传输连接。
57.d2d lan层416/417/427/426中的每个d2d lan层可经过配置用于分别执行与图3中的d2d lan层316/317/327/326类似的功能。上层414和424可以按照与图3中的上层314和324类似的方式执行操作。
58.图5为本技术实施例的d2d lan层317的功能模块。d2d lan层317的功能模块可包括位于d2d lan层317的控制平面502中的映射表创建模块531和路由表创建模块536，以及位于d2d lan层317的用户平面501中的映射表521、路由表526、映射引擎511和转发引擎516。
59.映射表创建模块531可经过配置用于基于图3中的d2d lan 300的子lan(例如，子lan 310和子lan 320)中的设备的成员信息创建映射表521。例如，在第一发现过程中，子lan 310的各成员设备可以，例如响应于网关ue 315广播的请求，向网关ue 315提供各自的成员信息(例如，设备id)。子lan 320的成员设备的成员信息以及网关ue 325的网关id可以，例如通过广播通信，从网关ue 325转发到网关ue 315。类似地，其它子lan(图3中未示出)的成员设备的成员信息以及其它子lan的网关id可以通过d2d lan 300的网关ue之间的广播通信从其它网关ue转发到网关ue 315。成员信息可以装载在各个成员设备(包括网关ue)发起的d2d数据包中。
60.基于接收到的成员信息，映射表创建模块531可以获知d2d lan 300中的网关ue的网关id，以及与每个网关id相关联的成员设备的设备id(包括每个网关ue的设备id)。这样，映射表创建模块531可以创建映射表521。映射表521中的每个条目可以指示从一个设备id到一个网关id的映射关系。d2d lan 300的每个设备id的这种映射关系可以在映射表521中列出。成员信息可以由各个成员设备或网关ue周期性地更新到映射表创建模块531。映射表创建模块531还可以用子lan 310的内部成员设备的成员信息周期性地更新各网关ue(除了网关ue 315之外)。
61.映射引擎511可经过配置用于为接收到的d2d数据包确定目的网关ue。例如，在映射引擎511处接收d2d数据包512。d2d数据包512可以在其包头中携带目的设备id和源设备id。d2d数据包512可以由子lan 310中的设备(例如，设备311)、网关ue 315或d2d lan 300中的其它网关ue之一发起。接收到d2d数据包512时，映射引擎511可以查找映射表521，从而确定目的设备id对应的目的网关id。目的网关id可以是外部网关ue(例如，网关ue 325)的网关id。于是，d2d数据包被转发到转发引擎516。
62.或者，目的网关id可以是网关ue 315的网关id，这意味着d2d数据包是去往网关ue 315的。例如，d2d数据包512可以由子lan 310的成员设备发起。或者，d2d数据包512可以由网关ue 325发起或中继。于是，d2d数据包512在本地进行处理。
63.路由表创建模块536可经过配置用于基于从d2d lan 300中的各网关ue接收的链路信息创建路由表526。例如，d2d lan 300可以包括数十个网关ue，其中每个网关ue分别与一子lan相关联。这些网关ue由边缘链路连接起来，形成d2d lan 300。每个网关ue可以基于从各自的边缘链路接收到的参考信号来监控到该网关ue自身的(即，从相邻网关ue出发并终止于本地网关ue的)各边缘链路的质量。在每个网关ue处获得的链路质量可以提供给d2d lan 300中的其它网关ue。该链路质量信息可以装载在从各个网关ue发起的d2d数据包中。
64.在第二发现过程中，网关ue 315处的路由表创建模块536可以接收从d2dlan 300中的其它网关ue广播的链路信息(例如，链路质量和用于确定该链路质量对应的链路的一对设备id)。路由表创建模块536还可以接收本地链路信息，包括从与网关ue 315相邻的网关ue出发并终止于网关ue 315的本地边缘链路的链路质量。基于接收到的链路信息，路由表创建模块536可以获得d2d lan 300中所连接的各网关ue的网络拓扑的全局信息，以及连接两个相邻网关ue的每个链路的链路质量。注意，连接网关ue的链路是有方向性的，并且各个链路使用对应于链路起始处的网关ue和链路终止处的网关ue的一对设备id来标识。
65.基于拓扑和链路质量的知识，路由表创建模块536可以确定路由表526。路由表526可以包括多个条目。每个条目可以使用d2d lan 300中的目的网关ue的目的网关id进行索引，并且指示用于将d2d数据包转发到目的网关ue的下一跳网关ue(使用相应的网关id)。
66.在第二发现过程中建立路由表526之后，路由表创建模块536可以根据从本地物理层或从外部网关ue周期性地接收到的更新的链路信息周期性地更新路由表526。例如，d2d lan 300中的每个网关ue可以在每个路由更新周期内周期性地广播带有最新本地链路信息的路由更新消息。
67.转发引擎516可经过配置用于确定用于转发d2d数据包512的下一跳网关ue。例如，转发引擎516可以接收由映射引擎511确定的与d2d数据包512中的目的设备id对应的目的网关id。通过查找路由表526，转发引擎516可以确定接收到的目的网关id对应的下一跳网关id，并从而将d2d数据包512转发到由下一跳网关id标识的下一跳网关ue。
68.图6为本技术实施例的两个网关ue 601和602之间的方向性边缘链路610和620。例如，网关ue 601和602可以分别具有网关id：id0和id1。第一方向性边缘链路610从网关ue 601出发并终止于网关ue 602，承载从网关ue 601发送到网关ue 601的信号。因此，第一方向性边缘链路610可以由一对网关id[id0 id1]标识。相反，第二方向性边缘链路620从网关ue 602出发并终止于网关ue 601，承载从网关ue 602发送到网关ue 601的信号。因此，第二方向性边缘链路610可以由一对网关id[id1 id0]标识。如图所示，边缘链路610
‑
620两者均连接网关ue 601和网关ue 602，但分别具有不同的方向，用于从网关ue 601到网关ue 602的传输或反向的传输。
[0069]
网关ue 602可以测量由网关601发送的参考信号(reference signal，rs)611，并使用测量结果来指示边缘链路610的质量。一个例子中，对信干噪比(signal to interference and noise ratio，sinr)进行测量并将其作为边缘链路610质量的度量。例如，正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex，ofdm)方案用于网关ue 601和602之间的传输。rs 611可以在时频资源网格上周期性地传输，该时频资源网格包括一系列资源单元(resource element，re)。每个re对应于时域中的符号和频域中的子载波。在时域中，rs 611可以通过周期性地分布在资源网格上的符号来传输。在频域中，rs 611可以占用网关ue 601和602操作的频率范围中的多个子载波的子集。sinr的度量可被定义为，在测量的时间窗口内，在携带rs 611的所有re上rs 611的接收功率与携带rs611的符号中所有re的接收功率之比。
[0070]
sinr测量可以在网关ue 602的物理层周期性地执行，并且报告给网关ue602的d2d lan层。在每个路由更新周期中，d2d lan层可以周期性地接收多个sinr测量结果，并且计算接收到的sinr测量结果的平均sinr值。可以将平均sinr值提供给网关ue 601和602所属的
d2d lan中的各网关ue。例如，网关ue 602可以周期性地向相邻网关ue广播路由更新消息。该路由更新消息可以携带最新的平均sinr值，用于指示边缘链路610的链路质量。此链路质量可以被称为sinr质量。接收到边缘链路610的sinr质量的网关ue，可以基于接收到的sinr质量执行路由表创建或更新。
[0071]
rs 611可以是由网关ue 601根据配置信息周期性地发送的探测信号(sounding signal)。一个例子中，网关ue 601周期性地发送边缘链路主同步信号(primary synchronization signal，pss)和边缘链路辅同步信号(secondary synchronization signal，sss)。这些同步信号可以作为用于sinr测量的rs 611。
[0072]
根据本技术，sinr中测量的干扰和噪声功率可以反映由网关ue 601和602周围的ue造成的干扰水平。高的干扰水平(对应于低sinr值)可以指示相邻ue的高水平传输活动。由于相邻ue和网关ue 601
‑
602可以共享相同的频谱用于传输，因此高水平传输活动将减少资源网格中通过边缘链路610进行传输的可用无线资源，从而限制了边缘链路610的传输带宽。因此，sinr可以是用于指示相应边缘链路的质量的有效度量。
[0073]
一个例子中，可以基于阈值对最新sinr质量进行更新。例如，可以定义第一链路质量阈值，并且仅当边缘链路610的最新sinr质量高于第一链路质量阈值时，才通过网关ue 602发送的路由更新消息发送最新sinr质量。相应地，在执行路由表更新的网关ue处，该网关ue可以仅考虑具有可用的链路质量测量结果的边缘链路。在创建路由表时，不考虑其最新链路质量测量结果不可用的边缘链路。
[0074]
在另一示例中，可以定义第二链路质量阈值，并且仅当边缘链路610的最新sinr质量低于第一链路质量阈值时，才通过网关ue 602发送的路由更新消息来发送最新sinr质量。相应地，在执行路由表更新的网关ue处，网关ue可以考虑其链路质量测量结果未被接收到的边缘链路(那些边缘链路具有更好的质量)。当具有更好质量(高于第二链路质量阈值)的边缘链路不可用时，在创建路由表时考虑其链路质量测量结果已被接收到的边缘链路。
[0075]
在一些例子中，网关ue 602可以具有终止于网关ue 602的多个相关联的边缘链路。这样，当在路由更新周期中发送路由更新消息时，网关ue 602可以提供对应于该多个边缘链路的多个链路质量。
[0076]
图7示出了源网关ue 701和目的网关ue 702。源网关ue 701和目的网关ue 702可以属于一d2d lan，该d2d lan包括由边缘链路相连接的一组网关ue。该d2d lan中的各网关ue可以分别周期性地向其它网关ue发送带有链路信息的路由更新消息。源网关ue 701(使用路由表创建模块功能模块)可以基于从其它网关ue接收的链路信息确定(或更新)本地路由表。
[0077]
例如，基于接收到的sinr质量和用于标识各个边缘链路的设备id对，源网关ue 701可以确定存在于源网关ue 701和目的网关ue 702之间的一组路径710
‑
730。每个路径710
‑
730可以包括一系列中间节点(网关ue)。每个路径上的中间节点之间的边缘链路可以与sinr质量相关联。源网关ue 701可以从路径710
‑
730中选择最佳路径，并据此从相邻节点711/721/731中确定下一跳网关ue。随后，可以将由目的网关ue 702索引、且指示所选择的下一跳网关ue的条目添加到路由表中。
[0078]
一个例子中，从候选路径710
‑
730中选择多于一条最佳路径。相应地，路由表中指示有多个对应于目的网关ue 702的下一跳网关ue。对于待转发到目的网关ue 702的d2d数
据包，源网关ue 701(在转发引擎处)可以从多个下一跳网关ue中随机选择一个下一跳网关ue用于转发操作。
[0079]
可以采用多种方法来从候选路径710
‑
730中确定至少一个最佳路径。一个例子中，根据每个路径710
‑
730的路经质量来确定一个或多个最佳路径。路径质量被定义为该路径的最小sinr质量。例如，路径710在4个边缘链路上通过中间节点711
‑
713，每个边缘链路具有由q1、q2、q3和q4表示的sinr质量。假设q3具有最小值，则sinr质量q3被用作路径710的路径质量。由此，可以选择具有最高路径质量的路径作为最佳路径。
[0080]
一个例子中，采用如上所述的第一链路质量阈值，并且当边缘链路对应的sinr质量高于第一链路质量阈值时，网关ue更新这些边缘链路的sinr质量。在这种配置下，源网关ue 701可以忽略(候选路径710
‑
730中)包括一条sinr质量不可用的边缘链路的路径。使用路径质量作为度量，可以从其中每个边缘链路都具有最近更新的可用sinr质量的路径中选择最佳路径。
[0081]
一个例子中，采用上述第二链路质量阈值，并且当边缘链路对应的sinr质量低于第二链路质量阈值时，网关ue更新这些边缘链路的sinr质量。在这种配置下，源网关ue 701可以，例如基于最少跳数的度量，在不包括最近更新的sinr质量(例如，在最近的路由更新周期期间更新的sinr质量)对应的边缘链路的路径中选择一个或多个最佳路径。当不包括最近更新的sinr质量对应的边缘链路的路径不可用时，可以基于路径质量的度量在现有路径710
‑
730中选择一个或多个最佳路径。
[0082]
一个例子中，源网关ue 701接收与路径710
‑
730中的中间节点相关联的sinr质量。对于每个中间节点，可以确定一个节点质量。节点质量可以被定义为终止于该节点的各边缘链路的sinr质量的平均值。如果中间节点的节点质量低于节点质量阈值，则从候选路径710
‑
730中移除经过该中间节点的路径，以确定源网关ue 701与目的网关ue 702之间的最佳路径。
[0083]
在一些例子中，当所有候选路径710
‑
730分别包括具有低于第一节点质量阈值的节点质量的至少一个中间节点时，源网关ue 701可以确定使用备用的经过5gs的路径。在第一例子中，源网关ue 701可以使用由5gs提供的5g lan类型服务，在源网关ue 701和目的网关ue 702之间建立路径，由此将d2d数据包转发到目的网关ue 720。或者，源网关ue 701可以同时采用至少一个候选路径710
‑
720和穿过5gs的路径来转发d2d数据包。
[0084]
在第二例子中，在路径710中，中间节点711具有低于第一节点质量阈值的节点质量，并且中间节点711和目的网关ue 702之间的所有中间节点(例如，节点712和713)具有高于第二节点质量阈值(高于第一节点质量阈值)的节点质量，源网关ue701可以确定在中间节点711和目的网关ue 702之间建立通过5gs并以中间节点712
‑
713之一为目的的路由。例如，中间节点712在5gs的覆盖范围内，而中间节点713在5gs的覆盖范围外。选择中间节点712作为通过5gs的连接的终点，并将数据包从源网关ue 701传递到中间节点713。这样就可以绕过具有低节点质量的中间节点711。
[0085]
图8为本技术实施例的d2d数据包转发方法800。方法800可以在图3示例中的d2d lan层317或图4示例中的d2d lan层417处执行。方法800可以从s801开始，并进行到s810。
[0086]
在s810，在路由更新周期中，可以在d2d lan中的第一子lan的第一网关ue处接收路由消息。例如，d2d lan可以包括第一子lan和多个第二子lan。每个第二子lan可以包括第
二网关ue。第一子lan和第二子lan中的每个子lan可以包括一组成员设备，这些成员设备与其对应的网关ue交换d2d数据包。第一网关ue和第二网关ue可通过方向性边缘链路(例如，5g边缘链路)连接。每个路由更新消息可接收自第二网关ue之一。每个路由更新消息可以指示终止于该路由更新消息对应的网关ue的方向性边缘链路的至少一个链路质量。
[0087]
例如，第一网关ue和第二网关ue可以周期性地发送路由更新消息，该路由更新消息在d2d lan中广播。这样，基于这些路由更新，第一网关ue和第二网关ue中的每个网关ue可以具有关于d2d lan的全局信息，例如第一网关ue和第二网关ue的网络拓扑以及连接第一网关ue和第二网关ue的边缘链路的链路质量。
[0088]
在s820，可以基于各路由更新消息所指示的方向性边缘链路的链路质量创建路由表。路由表中的每个条目可以由目的网关ue进行索引，目的网关ue为各第二网关ue中的一个第二网关ue。每个条目可以指示下一跳网关ue。例如，可以在第一网关ue和目的网关ue之间的候选路径中选择至少一个最佳路径。所选路径中与第一网关ue相邻的网关ue可以被确定为下一跳网关ue。
[0089]
在s830，可以从第一子lan的成员设备中的一个成员设备接收待发送到第二网关ue中作为目的网关ue的一个第二网关ue的d2d数据包。例如，该d2d数据包可以在d2d数据包的包头中携带设备id。该设备id可以对应于第二子lan中目的网关ue所属的第二子lan的成员设备。基于该设备id，可以通过查找映射表来确定目的网关ue，该映射表将每个设备id映射到对应的网关id。
[0090]
在s840，可以根据目的网关ue和路由表来确定下一跳网关ue。
[0091]
在s850，将d2d数据包转发到确定的下一跳网关ue。一个例子中，转发的d2d数据包不携带目的网关ue的对应网关id。方法800可以进行到s899，并且在s899处终止。
[0092]
图9为本技术实施例的示例性装置900。装置900可经过配置用于执行根据本文描述的至少一个实施例或例子的各种功能。因此，装置900可以提供用于实现本文描述的方案、技术、方法、功能、组件、系统的手段。例如，装置900可用于实现本文描述的各种实施例和例子中的ue、成员设备、基站和核心网络中的设备的功能。装置900可以包括通用处理器或专门设计的电路，以实现本文各种实施例中描述的各种功能、组件或方法。装置900可以包括处理电路910、存储器920和，可选的，射频(rf)模块930。
[0093]
在各示例中，处理电路910可以包括电路，该电路经过配置用于与软件相结合或不利用软件来执行本文描述的功能和方法。在各示例中，处理电路910可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑设备(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、数字增强电路，或类似设备或其组合。
[0094]
在一些其它示例中，处理电路910可以是中央处理单元(cpu)，用于执行程序指令以执行本文描述的各种功能和方法。相应地，存储器920可用于存储程序指令。在执行这些程序指令时，处理电路910可以执行上述功能和方法。存储器920还可以存储其它程序或数据，例如操作系统、应用程序等。存储器920可包括非易失性存储介质，例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存、固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。
[0095]
一个实施例中，rf模块930从处理电路910接收经过处理的数据信号，并将数据信号转换为波束赋形无线信号，该波束赋形无线信号之后由天线阵列940发送，反之亦然。rf模块930可以包括数模转换器(dac)、模数转换器(adc)、升频转换器、降频转换器，以及用于
接收和发送操作的滤波器和放大器。rf模块930可以包括用于波束赋形操作的多天线电路。例如，多天线电路可以包括上行链路空间滤波电路和下行链路空间滤波电路，用于对模拟信号进行移相或对模拟信号的幅度进行缩放。天线阵列940可以包括至少一个天线阵列。
[0096]
可选地，装置900可以包括其它组件，例如输入和输出设备、额外的处理电路或信号处理电路等。相应地，装置900能够执行其它额外的功能，例如执行应用程序、处理另一些通信协议。
[0097]
本文描述的方法和功能可以由计算机程序实现，在由至少一个处理器执行时，该计算机程序可以使至少一个处理器执行相应的方法和功能。该计算机程序可以存储或分布在合适的介质中，例如与其它硬件一起提供或作为其它硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质。该计算机程序也可以以其它形式分发，例如经由因特网或其它有线或无线通信系统。例如，可以获得计算机程序并将其加载到装置中，包括通过物理介质或分布式系统(包括，例如，从连接到因特网的服务器)获得计算机程序。
[0098]
该计算机程序可以从提供程序指令的计算机可读介质获取，该程序指令可供计算机或任何指令执行系统使用或与其结合使用。计算机可读介质可以包括任何可以存储、通信、传播或传输计算机程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的装置。计算机可读介质可以是磁、光、电、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质可以包括计算机可读非易失性存储介质，例如半导体或固态存储器、磁带、可拆卸计算机磁盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、磁盘和光盘等。计算机可读非易失性存储介质可以包括所有类型的计算机可读介质，包括磁存储介质、光存储介质、闪存介质和固态存储介质。
[0099]
虽然已经结合作为示例提出的特定实施例对本技术的各方面进行了描述，但是可以对这些示例进行替换、修改和变形。因此，本文所描述的实施例旨在说明，而非限定。在不脱离下述的权利要求的范围的情况下可以进行改变。