專利名稱：建立無線對等通信的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及用于對等通信(Peer-to-Peercommunication)的自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在兩個移動終端之間的對等通信提供了一種用于公用地面移動通信網(wǎng)絡(luò)中兩個移動終端之間的直接連接。當(dāng)建立了直接連接后，基站與移動終端之間的專用連接可被斷開，而公共控制信道(CCCH)被保留。這將至少為系統(tǒng)節(jié)省兩個無線業(yè)務(wù)信道并減小了端到端的延遲。
在現(xiàn)有的3G系統(tǒng)中，TDD CDMA系統(tǒng)是最適合應(yīng)用對等通信的系統(tǒng)，因為在上行鏈路及下行鏈路通信中都使用相同的載波頻率，這將簡化移動終端的RF模塊。另外，對等通信技術(shù)的應(yīng)用將克服TDDCDMA系統(tǒng)的一些固有缺點，例如擴(kuò)頻碼短缺，覆蓋范圍小等。TDDCDMA系統(tǒng)的一個例子是TD-SCDMA系統(tǒng)，它在中國受到了更多的關(guān)注。
為了在兩個移動終端之間建立直接連接，這兩個移動終端首先必需能正確地接收到對方的信號。因此，在建立直接連接前，這兩個移動終端必需測試它們之間的信道特性。在有些方案中，無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分配一個單獨信道用于測試。在建立了直接連接后，無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將分配另外的無線信道用于對等通信。但是，用于這些目的的信道分配占用了本來已經(jīng)很匱乏的寶貴的無線資源。因此，如果無線資源被用完，將不能分配用于測試的單獨信道。為對等通信分配另外的無線信道也使無線資源重分配方案變得復(fù)雜。更有甚者，因為測試不是直接在兩個移動終端之間新分配的信道上進(jìn)行，所以不能保證新信道的特性能滿足直接通信的要求。
因此，需要一個經(jīng)過改進(jìn)的系統(tǒng)，在無線通信系統(tǒng)中建立用于對等通信的可靠的直接連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一個在移動終端之間建立對等通信的簡單而有效的方案，該方案解決了以上方案的相關(guān)局限。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)接收到來自一個移動終端的要與另一移動終端建立對等通信的請求時，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確定在這兩個移動終端之間是否可以建立對等通信。如果可以在它們之間建立對等通信，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將包含有控制指令的第一組信息發(fā)送給每個移動終端，以便每個移動終端開始測試在另一移動終端與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的特性。第一組信息還包括關(guān)于當(dāng)前另一移動終端所使用的、用于在專用上行鏈路信道上與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行通信的無線資源的信息。這使得每個移動終端能夠監(jiān)聽另一移動終端在專用上行鏈路信道上向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送的用于信道檢測的信號。因此，不需要分配用于在兩個移動終端之間建立對等通信而進(jìn)行信道測試用的單獨的無線信道。
根據(jù)本發(fā)明的該實施例，當(dāng)接收到來自移動終端的關(guān)于信道特性的狀態(tài)報告時，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確定由每個移動終端測試得到的信道特性是否滿足預(yù)定要求。如果兩個移動終端測試得到的信道特性都滿足預(yù)定要求，則網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向移動終端發(fā)送包含有控制指令的第二組信息以啟動對等通信。第二組信息的控制指令允許每個移動終端與另一個移動終端在對等通信中建立專用無線信道時使用的無線資源，與先前該移動終端在專用上行鏈路信道上與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行通信時使用的無線資源相同。通過這種方式，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不需要分配用于建立對等通信的另外的無線資源，因此簡化了無線資源的重分配方案，并保證了信道的質(zhì)量與測試的相同。
通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及成果將變得更加明白及易于理解。
附圖的簡述以下將參照附圖，通過實例詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、用于在一個無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)境中建立對等通信的初始階段；圖2表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、在兩個移動終端之間建立對等通信之后的一個階段；圖3表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、由無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(例如UTRAN)執(zhí)行的用于在兩個移動終端之間建立對等通信的詳細(xì)處理流程；圖4表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、由一個移動終端執(zhí)行的用于請求UTRAN與另一移動終端建立對等通信的詳細(xì)處理流程；圖5表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的移動終端的基本部件。
在所有附圖中相同的標(biāo)號指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、在一個無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(例如通用地面無線接入網(wǎng)，即UTRAN)環(huán)境中建立對等通信的初始階段。在兩個移動終端UE1與UE2之間的對等通信鏈接建立之前，包括一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)10及一個節(jié)點B(基站收發(fā)信機(jī))16的UTRAN將首先確定UE1與UE2之間的距離是否在對等通信可接受的范圍內(nèi)。如果在對等通信可接受的范圍內(nèi)，則請求每個移動終端監(jiān)聽在UTRAN與另一UE之間的專用上行鏈路信道S1或S2(如圖1虛線所示)，并測試各自信道的特性。如果在預(yù)定時間內(nèi)，信道質(zhì)量滿足直接通信的要求，則移動終端將被允許使用先前分配的用于基站與移動終端之間鏈接的無線資源進(jìn)行直接通信。
如圖2所示，在建立了直接通信后，UTRAN將斷開在基站與移動終端之間的專用信道。在這種方式中，沒有專用信道被分配用于測試。而且，基站不需要分配單獨的無線資源用于移動終端之間的對等通信。
圖3表示一個根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、由UTRAN執(zhí)行的用于在兩個移動終端UE1及UE2之間建立對等通信的詳細(xì)處理流程30。當(dāng)接收到來自兩個UE的對等通信請求時(步驟S32)，UTRAN利用已知技術(shù)，如“到達(dá)時差”(TDOA-Time Difference ofArrival)，對兩個UE之間的距離作出估算(步驟S34)。然后UTRAN確定對于對等通信來說該估算距離是否在一個對等通信可接受的范圍內(nèi)(步驟S36)。如果該估算距離不能滿足要求，例如用戶終端UE彼此相距太遠(yuǎn)以致不能建立可靠的直接通信鏈接，那么UTRAN將不允許進(jìn)行對等通信。否則，UTRAN將給每一個UE的發(fā)送控制指令，以開始測試專用上行鏈路信道的特性(步驟S42)。同時，UTRAN將關(guān)于當(dāng)前每個UE使用的專用上行鏈路信道的無線資源的信息發(fā)送給另一UE，以允許另一UE測試該信道特性(步驟S46)。
在測試后，各UE將向UTRAN發(fā)送具有測試結(jié)果的狀態(tài)報告。當(dāng)接收到來自各UE的狀態(tài)報告時(步驟S52)，UTRAN將確定該測試結(jié)果是否滿足對等通信的要求(步驟S56)。更具體地說，UTRAN將確定包含在測試結(jié)果中的相關(guān)信號干擾比(SIR)是否滿足對等通信的信號干擾比(SIR)要求，該對等通信的信號干擾比(SIR)要求是由UTRAN根據(jù)幀誤碼率(FER)動態(tài)地調(diào)整。如果該要求不能滿足，則拒絕在兩個UE之間進(jìn)行對等通信的請求。另一方面，如果它們滿足了該要求，則UTRAN將給各UE發(fā)送時鐘及其他用于建立對等通信的信息(步驟S62)。用戶終端利用該時鐘信息進(jìn)行相互同步。UTRAN還向各UE發(fā)送控制指令以啟動對等通信，并通過下行鏈路信令斷開每個UE的專用上行鏈路和下行鏈路信道(步驟S66)。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、由一個移動終端執(zhí)行的用于請求UTRAN與另一移動終端建立對等通信的處理流程100。當(dāng)開機(jī)后并確定出其支持對等通信時，發(fā)起呼叫的UE向UTRAN發(fā)送對等通信的請求(步驟S102)。當(dāng)UTRAN確定兩個UE可直接彼此通信時，每個UE將從UTRAN接收到控制指令以開始測試另一UE的專用上行鏈路信道的特性(步驟S104)。每個UE還從UTRAN接收到關(guān)于當(dāng)前另一UE使用的專用上行鏈路信道的無線資源信息以測試該信道特性(步驟S106)。該無線資源包括分配給另一UE的相關(guān)時隙、擴(kuò)頻碼以及載波頻率。
在測試開始前，每個UE將一個內(nèi)部定時器設(shè)置為一個預(yù)定時段，以檢驗信道特性是否可在該時段內(nèi)保持可接受的水平，并將它的發(fā)射功率調(diào)節(jié)到適當(dāng)值(步驟S112)。為了測試信道特性，每個UE使用由UTRAN提供的相關(guān)擴(kuò)頻碼來監(jiān)聽由另一個UE在專用上行鏈路信道上(即在被分配的時隙中)發(fā)送給UTRAN的信號(步驟S116)。然后，每個UE計算該專用上行鏈路信道的信號干擾比(SIR)(步驟S122)。與此同時，各UE與UTRAN之間的通信以通常方式維持。接著，每個UE確定各自的信號干擾比(SIR)是否滿足對等通信的要求(步驟S126)。如果該SIR在任何時間都不能滿足該要求，每個UE將調(diào)整它的發(fā)射功率(步驟S128)并將重復(fù)進(jìn)行步驟S112至S122。
另一方面，如果該信號干擾比(SIR)能滿足要求，UE將啟動定時器遞減計數(shù)(步驟S132)并檢驗該定時器是否遞減計數(shù)到零(步驟S136)。如果定時器計數(shù)小于零，則重復(fù)進(jìn)行步驟S116至S136以確保信號干擾比(SIR)在預(yù)定時段能滿足該要求。在定時器遞減計數(shù)到零后，UE通過上行鏈路信令給UTRAN發(fā)送具有測試結(jié)果的狀態(tài)報告(步驟S142)。在由于兩個UE的信號干擾比(SIRs)均滿足該要求從而UTRAN確定可以建立可靠的直接通信鏈接后，UE將接收到來自UTRAN的控制指令，以與另一UE建立對等通信，并斷開與UTRAN的專用上行鏈路及下行鏈路信道(步驟S146)。每個UE還根據(jù)從UTRAN接收到的時鐘信息設(shè)置它自己的時鐘。在對等通信建立后，每個UE將使用同樣的擴(kuò)頻碼，在與原先分配給它與UTRAN的專用上行鏈路信道相同的時隙中，向另一UE發(fā)送信息。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的移動終端200的基本部件。移動終端200包括一個RF單元202，一個基帶處理器206，一個存儲器212，一個數(shù)據(jù)處理單元216，及多個對等通信模塊222(即模塊M1至Mn)。通信模塊222執(zhí)行圖4所示的各個步驟。每個組件222可為軟件模塊，或軟件與硬件模塊的組合。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，現(xiàn)有移動終端的硬件保持不變，而通信模塊222全部為軟件模塊。
使用在本發(fā)明中的UTRAN具有與圖5中所示相類似的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)模塊222的每個模塊既可為用于執(zhí)行圖3中所示各個步驟的軟件模塊也可為軟件及硬件模塊的組合，所以，它的結(jié)構(gòu)將不單獨描述。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，現(xiàn)有UTRAN的硬件保持不變，而通信組件222全部為軟件模塊。
如上所述，結(jié)合基于TDD系統(tǒng)的UTRAN，對本發(fā)明進(jìn)行了描述。但是，本發(fā)明不限制在基于TDD的系統(tǒng)上。事實上，任何無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可與本發(fā)明結(jié)合地使用。
雖然對本發(fā)明是結(jié)合專門的實施例描述的，但顯然，對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說，根據(jù)上述說明可以作出許多替換、修改及變型。因而，應(yīng)力求將所有這些替換、修改及變型包含在附權(quán)利要求書的實質(zhì)與范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種由無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)執(zhí)行的用于建立對等通信的方法，該方法包括以下步驟(a)接收來自一個移動終端的用于與另一移動終端建立對等通信的請求；(b)確定在這兩個移動終端之間是否可以建立對等通信；(c)如果可以建立對等通信，將包含有控制指令的第一組信息發(fā)送給每個移動終端，以開始測試在另一移動終端與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的特性；(d)接收來自移動終端的關(guān)于信道特性的狀態(tài)報告；(e)確定由每個移動終端測試得到的信道特性是否滿足預(yù)定要求；(f)如果兩個移動終端測試得到的信道特性都滿足預(yù)定要求，則向兩個移動終端發(fā)送包含有控制指令的第二組信息以啟動對等通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中步驟(b)還包括以下步驟(i)估算兩個移動終端之間的距離；(ii)確定該距離是否在一個對等通信可接受的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一組信息還包括關(guān)于當(dāng)前由所述另一移動終端在所述專用上行鏈路信道上與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信所使用的無線資源的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中關(guān)于無線資源的信息包括時隙及擴(kuò)頻碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第二組信息還包括用于允許每個移動終端使用與它自己先前和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在專用上行鏈路信道上通信時使用的相同的無線資源建立與另一移動終端對等通信中專用的無線信道的控制指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第二組信息還包括時鐘信息。
7.一種由一個移動終端執(zhí)行的用于建立與另一移動終端對等通信的方法，該方法包括以下步驟(a)向無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送與另一移動終端建立對等通信的請求；(b)接收來自網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的包含有控制指令的第一組信息以開始測試在該另一移動終端與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的特性；(c)監(jiān)聽該另一移動終端經(jīng)由該專用上行鏈路信道發(fā)送的信號；(d)確定該信道特性是否在預(yù)定時段內(nèi)滿足預(yù)定要求；(e)向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送該信道特性是否在預(yù)定時段內(nèi)滿足預(yù)定要求的狀態(tài)報告；(f)接收來自網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的包含有控制指令的第二組信息以與另一移動終端建立對等通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括在與另一移動終端建立對等通信后斷開與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的所有專用信道的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中第一組信息還包括關(guān)于當(dāng)前由另一移動終端在所述專用上行鏈路信道上與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信所使用的無線資源的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中關(guān)于無線資源的信息包括時隙及擴(kuò)頻碼。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，還包括使用與它自己先前和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在專用上行鏈路信道上通信時使用的相同的無線資源建立與另一移動終端對等通信中專用的信道的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中步驟(d)還包括(i)計算在另一移動終端與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的信號干擾比(SIR)；(ii)確定該信號干擾比(SIR)是否滿足預(yù)定要求。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟(d)還包括(iii)設(shè)置一個定時器；(iv)啟動定時器連續(xù)遞減計數(shù)，只要該信號干擾比(SIR)滿足要求，直到定時器遞減計數(shù)到零。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中步驟(d)還包括(v)調(diào)整移動終端的發(fā)射功率；(vi)當(dāng)信號干擾比(SIR)不能滿足該要求時重新預(yù)置定時器。
15.一種用于在移動終端之間建立對等通信的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括用于接收來自一個移動終端的要與另一移動終端建立對等通信的請求的裝置；用于確定對等通信是否能夠建立的裝置；用于將包含有控制指令的第一組信息發(fā)送給每個移動終端以開始測試在另一移動終端與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的特性的裝置，如果對等通信可以建立，該發(fā)送裝置發(fā)送該信息；用于確定由每個移動終端測試得到的信道特性是否滿足預(yù)定要求的裝置，該信道特性由該接收裝置接收；其中如果由兩個移動終端測試得到的信道特性滿足預(yù)定要求，發(fā)送裝置向移動終端發(fā)送包含有控制指令的第二組信息以啟動對等通信。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中確定裝置還包括用于估算移動終端之間距離的裝置；用于確定該距離是否在一個可接受范圍內(nèi)的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中第一組信息還包括關(guān)于當(dāng)前由另一移動終端在專用上行鏈路信道上與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信所使用的無線資源的信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中關(guān)于無線資源的信息包括時隙及擴(kuò)頻碼。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中第二組信息還包括用于允許每個移動終端使用與它自己先前和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在專用上行鏈路信道上通信時使用的相同的無線資源建立與另一移動終端對等通信中專用的無線信道的控制指令。
20.一種移動終端，包括用于向無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送要與另一移動終端建立對等通信的請求的裝置；用于接收來自網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的包含有控制指令的第一組信息以開始測試在另一移動終端及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的特性的裝置；用于監(jiān)聽另一移動終端經(jīng)由專用上行鏈路信道發(fā)送的信號的裝置；用于確定該信道的特性是否在預(yù)定時段內(nèi)滿足預(yù)定要求的裝置；其中該發(fā)送裝置向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送信道特性在預(yù)定時段內(nèi)是否滿足預(yù)定要求的狀態(tài)報告。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的終端，還包括如果接收裝置接收到來自網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的包含有控制指令的第二組信息則啟動與另一移動終端對等通信的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的終端，還包括在與另一移動終端的對等通信建立后斷開與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的所有專用信道的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的終端，其中第一組信息還包括關(guān)于當(dāng)前由另一移動終端在專用上行鏈路信道上與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信所使用的無線資源的信息。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的終端，其中關(guān)于無線資源的信息包括時隙及擴(kuò)頻碼。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的終端，其中所述發(fā)送裝置通過使用與它自己先前和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在專用上行鏈路信道上通信時使用的相同的無線資源建立的專用無線信道，向?qū)Φ韧ㄐ胖械牧硪灰苿咏K端發(fā)送信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的終端，其中所述確定裝置計算在另一移動終端與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的信號干擾比(SIR)，并確定該信號干擾比(SIR)是否滿足預(yù)定要求。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于在移動終端之間建立對等通信的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)確定出在兩個移動終端之間可建立對等通信時，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向每個移動終端發(fā)送關(guān)于由另一移動終端使用的無線資源的信息。然后每個移動終端使用該無線資源信息來測試在另一移動終端與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的專用上行鏈路信道的特性。因此，不需要對信道測試分配單獨的無線信道。此外，每個移動終端使用與它自己先前和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在專用上行鏈路信道上通信時使用的相同的無線資源來建立與另一移動終端的對等通信中專用的無線信道。以此方式，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不需要分配用于建立對等通信的另外無線資源，因此簡化了無線資源的重分配方案，并保證了信道的質(zhì)量與測試的相同。
文檔編號H04B1/69GK1757256SQ200480006144
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者賈群力, 馬霓, 孫禮, 張學(xué)軍 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司