專利名稱：實現(xiàn)點對點對等通信的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及直通鏈路的建立技術(shù)。
技術(shù)背景用有限的頻段提供盡量大的系統(tǒng)容量是目前無線移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技 術(shù)之一。例如，在無線蜂窩系統(tǒng)中，提供了信道(頻率)的再利用技術(shù)來為用 戶提供盡量大的系統(tǒng)容量。該技術(shù)采用多個收發(fā)信機(jī)組成移動通信系統(tǒng)的接入 網(wǎng)絡(luò)，相對于整個移動系統(tǒng)服務(wù)區(qū)，每個收發(fā)信機(jī)的信號只覆蓋一個較小范圍， 相鄰to信機(jī)的覆蓋范圍有所重疊且使用不同信道。當(dāng)兩個收發(fā)信機(jī)間距離足 夠遠(yuǎn)時，即使兩者使用相同信道，相互間的干擾也因信號的衰減降低到可接受 的范圍內(nèi)，這樣就實現(xiàn)了信道(頻率)的再利用。在移動通信系統(tǒng)中收發(fā)信機(jī)被稱為基站(Base Transceiver Station, BTS), 基站所覆蓋的范圍稱為小區(qū)(Cell)。顯然如果增加基站，縮小小區(qū)范圍，會使 整個系統(tǒng)容量得到增加。但是，如果基站過多，系統(tǒng)就會過于復(fù)雜，因此不能 單純以增加基站的數(shù)量來擴(kuò)容整個系統(tǒng)的容量。目前，人們普遍采用微蜂窩技術(shù)來增加系統(tǒng)的容量，該技術(shù)的核心是采用 微蜂窩小區(qū)(microcell)來加大無線電的覆蓋面積，并將低發(fā)射功率的microcell 基站安置在所述macrocell的"熱點"上。 一般所述微蜂窩小區(qū)的覆蓋半徑為 30m~300m,基站天線高度低于屋頂?shù)母叨?，這樣信號的傳播主要沿著街道的 視線進(jìn)行，而在樓頂位置，信號的泄露最小，因此microcell最初被用來加大無 線電的覆蓋面積，消除macrocell中的"盲點"。另夕卜，由于4議射功率的microcell 基站允許用較小的頻率復(fù)用距離，這樣RF (radio fr叫uency,無線電頻率)干 擾很低，而且每個單元區(qū)域的信道數(shù)量較多，這樣業(yè)務(wù)密度將會得到巨大增長。
因此如果將基站安置在macrocell的"熱點，，上，可滿足該微小區(qū)域的質(zhì)量與容 量兩方面的要求。在傳統(tǒng)的蜂窩移動通信系統(tǒng)中，進(jìn)行通信的兩個終端用戶不管距離的遠(yuǎn) 近，都要采用如圖l所示的通信模式，即兩個終端用戶間必須通過基站的中繼 進(jìn)行通信，這種通信模式也稱為上行-基站-下行模式。采用這種通信模式進(jìn)行 通信時，由于兩個通信終端間的所有通信信息均需要基站的中轉(zhuǎn)才能完成，因 此，其會占用基站的資源。為此，后來提出了通過P2P (Peer-to-Peer,點到點 對等通信)通信模式進(jìn)行通信的思想，其實現(xiàn)原理如圖2所示，當(dāng)兩個終端距 離很近時，可以不通過基站中繼/轉(zhuǎn)發(fā)而直接在二者之間進(jìn)行通信。采用P2P 模式較傳統(tǒng)的通信模式能夠最大的利用頻率資源，但是需要UTRAN( Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network,通用移動 通訊系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng))保持對進(jìn)行P2P的終端的控制，以便網(wǎng)絡(luò)運營商能 方便地對進(jìn)行P2P的終端進(jìn)行收費。與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中建立點到點對等通 信的方法和裝置，該方法的核心技術(shù)是根據(jù)主叫用戶終端和被叫用戶終端的 注冊信息與位置信息，無線通信系統(tǒng)確定兩個用戶終端是否位于同一小區(qū)，并 計算該兩個用戶終端之間的距離是否滿足P2P要求的距離；當(dāng)兩個用戶終端位 于同一小區(qū)且該兩個用戶終端之間的距離滿足P2P的要求時，根據(jù)該無線通信 系統(tǒng)具有的表明兩個用戶終端是否都具備P2P能力的信息，確定兩個用戶終端 是否都具備P2P的通信能力；并在兩個用戶終端都具備P2P的通信能力時，給 該兩個用戶終端分配直接通信鏈路，以使其進(jìn)行P2P的通信。由現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案可以看出，現(xiàn)有技術(shù)存在著如下的缺陷現(xiàn)有技術(shù)需要系統(tǒng)為進(jìn)行P2P的終端分配無線資源，如時隙、擴(kuò)頻碼等， 這會占用UTRAN資源(相對于某個基站)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在實現(xiàn)點對點對等通信的方法和系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在必須需要系統(tǒng)為進(jìn)行P2P的終端分配無線資源，而占用UTRAN資源的 問題。本發(fā)明提供的具體4支術(shù)方案如下 本發(fā)明提供一種實現(xiàn)點對點對等通信的方法，包括步驟A、 通過終端選擇能夠進(jìn)行點對點對等通信P2P的通信信道；B、 根據(jù)所述P2P信道與對端進(jìn)行直通通信。 所述步驟A具體包括步驟Al、在基站的服務(wù)范圍內(nèi)時，作為主叫方的終端利用空閑信道選擇出至少 一個能夠進(jìn)行P2P的通信信道，并通過基站從中確定出與被叫方進(jìn)行P2P的通 信信道。所述步驟A具體包括步驟A2、在基站的服務(wù)范圍外時，作為主叫方的終端通過載波監(jiān)聽技術(shù)監(jiān)測事 先配置的直通通信尋呼信道，并當(dāng)確認(rèn)其空閑時，則利用其進(jìn)行尋呼，當(dāng)?shù)玫?作為被叫方的終端應(yīng)答時，根據(jù)所述作為被叫方的終端反饋的信道環(huán)境信息以 及自己的信道環(huán)境信息從中選擇信道質(zhì)量最好的信道作為與被叫方進(jìn)行P2P 的通信信道。所述步驟Al具體包括步驟All、作為主叫方的終端利用空閑信道選擇出至少一個能夠逸行P2P的通 信信道；然后通過與基站間的信令信道向基站發(fā)出向被叫方進(jìn)行通信的通信請 求，并將所選擇的通信信道的環(huán)境信息以及自己的位置信息發(fā)送給所述基站； A12、當(dāng)基站接收到所述終端的通信請求后，通過尋呼信道呼叫被叫方； A13、所述被叫方的終端接收到基站的尋呼后，利用空閑信道選擇出至少 一個能夠進(jìn)行P2P的通信信道，并通過與基站間的信令信道發(fā)送尋呼響應(yīng)消 息，并通過所述尋呼響應(yīng)消息將所選擇的通信信道的環(huán)境信息以及自己的位置 信息發(fā)送給所述基站； A14、所述基站根據(jù)所述作為主叫方的終端與所述被叫方的終端上報的信 息確定出適合二者進(jìn)行P2P的通信信道，并通過所述信令信道告訴所述作為主 叫方的終端以及凈皮叫方的終端。步驟All或步驟A14中，所述利用空閑信道選擇出至少一個能夠進(jìn)行P2P 的通信信道的過程，具體包括步驟Alll、作為主叫方的終端通過載波監(jiān)聽技術(shù)搜索其周圍的全部頻點，然后 測量并記錄各個頻點的接收信號強(qiáng)度，并根據(jù)測量結(jié)果確定可使用的信道；A112、選擇合適的小區(qū)注冊并駐留下來，并通過接收所述小區(qū)的系統(tǒng)廣播 消息確定所述小區(qū)占用的信道以及鄰近小區(qū)占用的信道；A113、在所確定的可使用的信道中去除已經(jīng)確定出的所述小區(qū)和鄰近小區(qū) 所占用的信道，并在剩余的信道中依次選擇出信號強(qiáng)度最弱的一組信道作為 P2P信道。步驟A14中，所述基站根據(jù)所述作為主叫方的終端與所述作為被叫方的終 端上報的信息確定出適合二者進(jìn)行P2P的通信信道的過程，具體包括步驟所述基站根據(jù)所述作為主叫方的終端與所述作為被叫方的終端上報的位 置信息計算二者間的距離是否滿足P2P的射頻距離，并當(dāng)確認(rèn)滿足時則根據(jù)所 述終端上報的環(huán)境信息確定出同時適合二者環(huán)境的通信信道，并從中選擇出最 適合二者環(huán)境的通信信道作為主信道。所述步驟A2具體包括步驟A21、作為主叫方的終端通過栽波監(jiān)聽技術(shù)監(jiān)測事先配置的直通通信尋呼 信道，并當(dāng)確認(rèn)其空閑時，利用其進(jìn)行尋呼；否則，繼續(xù)此步驟；A22、判斷在規(guī)定的發(fā)送尋呼信號次數(shù)和時間內(nèi)是否收到作為被叫方的終 端的應(yīng)答，若沒有收到，則指示被叫方不在服務(wù)區(qū)內(nèi)；若收到，則根據(jù)所述作 為被叫方的終端反饋的信道環(huán)境信息以及自己的信道環(huán)境信息從中選擇信道 質(zhì)量最好的信道作為與作為被叫方的終端進(jìn)行P2P的通信信道。所述步驟A2還包括步驟
作為被叫方的終端接收到尋呼信號后，判斷是否呼叫自己，若是，則發(fā)送應(yīng)答信號，并將適合自己進(jìn)行P2P的信道的環(huán)境信息傳送給作為主叫方的終 端；否則不作處理。所述步驟B具體包括步驟Bl、將基站所確定出的主信道劃分為若干個時隙，并確定出作為主叫方的 終端與作為被叫方的終端之間進(jìn)行P2P的通信時隙，并在所述通信時隙中確定 出用來傳遞終端間數(shù)據(jù)信息的時隙以及用來傳遞終端間的控制信息的時隙；B2、作為主叫方的終端與作為被叫方的終端之間通過所確定的通信時隙建 立P2P鏈路，并通過與基站間的信令信道通知所述基站P2P鏈路已經(jīng)建立完畢；B3、作為主叫方的終端與作為被叫方的終端通過與基站間的信令信道接受 基站的控制，并通過所建立的P2P鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及控制信息的交互。所述步驟B具體包括步驟作為主叫方的終端與作為被叫方的終端之間通過所選擇的P2P鏈路進(jìn)行 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及控制信息的交互。 所述步驟B還包括步驟在進(jìn)行P2P過程中，作為主叫方的終端與作為被叫方的終端之間利用最大 的發(fā)射功率傳遞二者間的控制信息；以及，根據(jù)通信對端發(fā)送的發(fā)送功率信息確定出各自使用的最小發(fā)射功率，并使 用確定出的最小的發(fā)射功率傳遞二者間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。所述根據(jù)通信對端發(fā)送的發(fā)送功率信息確定出各自使用的最小發(fā)射功率 的過程，具體包括步驟在進(jìn)行P2P過程中，作為主叫方的終端以及作為被叫方的終端在發(fā)送控制 信息或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時包含各自的發(fā)送功率信息，當(dāng)通信對端接收到所述發(fā)送功率 信息后，根據(jù)所述發(fā)送功率信息得到發(fā)送功率電平值，然后根據(jù)所述發(fā)送功率 電平值、自己一側(cè)測量得到的接收功率電平值，以及接收靈敏度估算出最小的 發(fā)送功率，并根據(jù)所估算出的最小發(fā)送功率發(fā)送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)給通信對端。
一種實現(xiàn)點對點對等通信的系統(tǒng)，包括終端，用于選擇能夠進(jìn)行P2P的通信信道，并根據(jù)所述P2P通信信道與對端進(jìn)行直通通信。所述終端包括輸入輸出接口和點對點對等通信P2P選擇單元； 所述輸入輸出接口 ，用于傳遞輸入信號給所述P2P選擇單元； 所述P2P選擇單元，用于確定是否需要進(jìn)行P2P，并將確定后的信息發(fā)送出去。所述終端還包括信息處理單元、基帶處理單元和射頻處理單元；信息處理單元，用于接收所述P2P選擇單元發(fā)送出的信息，并對所述信息 進(jìn)行處理，并將處理后的信息傳送給所述基帶處理單元；所述基帶處理單元，用于對所述信息處理單元傳遞給的信號進(jìn)行基帶處 理，并將處理后的信號傳遞給所述射頻處理單元；所述射頻處理單元，用于對所述基帶處理單元傳遞給的信號進(jìn)行調(diào)制處 理，并將調(diào)制后的信號傳遞給所述輸入輸出接口輸出。由上述本發(fā)明提供的具體技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明帶來如下有益效果由于本發(fā)明中通過終端選擇與通信對端進(jìn)行直通通信的信道，所以不需要 系統(tǒng)為進(jìn)行P2P的終端分配無線資源，從而能夠使該部分無線資源有機(jī)會得到 再利用。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)采用傳統(tǒng)的上行-基站-下行通信模式進(jìn)行通信時的通信模型；圖2為現(xiàn)有技術(shù)采用P2P模式進(jìn)行通信時的通信模型；圖3為本發(fā)明提供的能夠采用P2P的通信終端可能處于的場景示意圖；圖4為本發(fā)明提供的第一實施例的方法流程圖；圖5為本發(fā)明提供的第一實施例中進(jìn)行信道動態(tài)分配過程的方法流程圖； 圖6為本發(fā)明提供的第三實施例中的終端的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
當(dāng)兩個終端間采用P2P方式進(jìn)行通信時，參與通信的終端可能處于如圖3 所示的幾種場景下小區(qū)內(nèi)(場景l(fā))、小區(qū)外(場景3和場景4)和跨小區(qū)(場 景2)。場景1和場景2中的終端用戶均位于小區(qū)內(nèi)，而且基站也設(shè)在小區(qū)內(nèi)，所以 場景1和場景2內(nèi)的終端用戶既可以進(jìn)行直通通信，還可以采用傳統(tǒng)的通信方 式，不同的是場景2中需要相鄰的兩個基站間進(jìn)行信息的交互。對于場景3，基站設(shè)在小區(qū)內(nèi)，其中一個通信終端在小區(qū)內(nèi)，另一個終端 在小區(qū)外。對于場景4，通信終端均在小區(qū)外，而且沒有基站參與通信，所以這種情 況下通信終端間只能進(jìn)行P2P。在場景3下，如果作為主叫方的終端在小區(qū)內(nèi)，而作為被叫方的終端在小 區(qū)外時，UTRAN會引導(dǎo)作為主叫方的終端發(fā)射請求通信信號，如RTC(Request To Communication,請求通信)信號，如果作為被叫方的終端在P2P的通信范 圍內(nèi)，則雙方采用直通方式通信。在進(jìn)行通信時，場景3下的位于小區(qū)外的終 端既要使用P2P方式與小區(qū)內(nèi)的終端建立通信，又要盡量減少對小區(qū)內(nèi)的終端 的影響，同時與基站通信的終端還要遵循蜂窩的通信規(guī)則。如果在規(guī)定時間和 發(fā)射次數(shù)內(nèi)，沒有收到應(yīng)答信號(Acknowledgement, ACK),則認(rèn)為作為被叫 方的終端不在通信范圍內(nèi)，UTRAN向作為主叫方的終端發(fā)送鏈路連接失敗信 息，提示作為被叫方的終端不在服務(wù)區(qū)內(nèi)。在場景3下，如果作為主叫方的終端不在小區(qū)內(nèi)時，可與場景4下的情況一 并考慮。此時作為主叫方的終端直接發(fā)射RTC，如果作為被叫方的終端在P2P 的通信范圍內(nèi)，則雙方采用直通方式通信；如果在規(guī)定時間和發(fā)射次數(shù)內(nèi)，沒 有收到作為被叫方的終端的ACK，則認(rèn)為作為被叫方的終端不在通信范圍內(nèi)， 此次通信失敗。經(jīng)過對上述各個場景的分析，本發(fā)明提供了兩個實施例，其中第一實施例 是針對場景l(fā)、場景2和場景3下作為主叫方的終端在小區(qū)內(nèi)的情況，該情況 下控制信令通過基站來控制。第二實施例是針對場景3下作為主叫方的終端不 在小區(qū)內(nèi)的情況和場景4的情況，該情況下，兩個通信終端直接進(jìn)行P2P，沒 有基站對其控制。下面分別對這兩個實施例的具體實施過程進(jìn)行描述。本發(fā)明提供的第一實施例是一種實現(xiàn)點對點對等通信的方法，其核心是 通過作為主叫方的終端選擇能夠進(jìn)行點對點對等通信P2P的通信信道，并通過 通信請求將所選擇出的信道環(huán)境信息以及自己的位置信息上報給基站，所述基 站根據(jù)作為主叫方的終端的通信請求向作為被叫方的終端進(jìn)行尋呼，當(dāng)?shù)玫阶?為被叫方的終端的尋呼響應(yīng)后，獲取作為被叫方的終端上報的信道環(huán)境信息以 及其位置信息，然后結(jié)合作為主叫方的終端的上報信息選擇出同時適合作為主 叫方的終端和作為被叫方的終端間進(jìn)行P2P的通信信道，然后下發(fā)給兩個終 端；之后兩個終端才艮據(jù)基站確定的通信信道協(xié)商通信時隙，并根據(jù)所協(xié)商的通 信時隙建立P2P鏈路，最后通過所建立的通信鏈路傳送數(shù)據(jù)信息。該實施例的 具體實施過程如圖4所示，包括如下步驟步驟1，作為主叫方的終端通過信道動態(tài)分配技術(shù)利用空閑信道選擇出至 少一個能夠進(jìn)4亍P2P的通信信道。所謂空閑信道是在避免終端所在小區(qū)和鄰近 小區(qū)占用的載頻后，利用頻率空間復(fù)用的原理選擇的對終端所在環(huán)境影響最小 的載頻。步驟1的具體實施過程包括首先，作為主叫方的終端通過載波監(jiān)聽技術(shù)搜索其周圍的全部頻點，然后 測量并記錄各個頻點的接收信號強(qiáng)度，并根據(jù)測量結(jié)果確定可使用的信道。 作為主叫方的終端開機(jī)后，與傳統(tǒng)通信的方法一樣，首先進(jìn)入搜索BCH
狀態(tài)后，將通過載波偵聽技術(shù)(或頻率掃描)搜索全部的頻點，測量并記錄各 個頻點的接收信號強(qiáng)度，這樣就能夠根據(jù)測量結(jié)果確定可使用的信道。其次，所述作為主叫方的終端選擇合適的小區(qū)注冊并駐留下來，并通過接 收所述小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息確定所述小區(qū)占用的信道以及鄰近小區(qū)占用的信道；作為主叫方的終端選擇合適的小區(qū)注冊并駐留下來，并建立下行同步，然 后接收小區(qū)內(nèi)的系統(tǒng)廣播，包括小區(qū)信道描述、鄰近小區(qū)描述(鄰近小區(qū)使用的頻點)等RF環(huán)境信息。最后，在所確定的可使用的信道中去除已經(jīng)確定出的所述小區(qū)和鄰近小區(qū) 所占用的信道，并在剩余的信道中依次選擇出信號強(qiáng)度最弱的一組信道作為能 夠進(jìn)行P2P的通信信道。本發(fā)明所述的信道動態(tài)分配技術(shù)通過現(xiàn)場掃頻終端接收到的周圍的信道 的信號強(qiáng)度確定信道的占用情況，確認(rèn)哪些頻率可以使用。然后由作為主叫方 的終端根據(jù)信號的強(qiáng)度和干擾等情況在頻點范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，選擇的方法是按 照信號的強(qiáng)度遞降排列，盡量避免選擇本蜂窩和鄰近蜂窩中占用的頻率。采用 信道動態(tài)分配技術(shù)進(jìn)行信道動態(tài)分配的過程如圖5所示，包括三個功能步驟SlOl， RF (radio fr叫uency無線電頻率)表征過程通過收集對占用信道 和信道的信號強(qiáng)度測量結(jié)果實現(xiàn)。對于每個信道，測量結(jié)果^f言道存入一個陣 列，然后用測量值按遞降次序?qū)λ行诺肋M(jìn)行排序。其中為每個信道存儲的測 量結(jié)果的數(shù)目有一個極限。到了這個極限，就拋棄最老的測量結(jié)果來容納最新 的測量結(jié)果。S102，信道選定過程按照在RF表征過程中存儲的排行表中自上而下的順 序從所述排列表中選取信道，其中要排除本小區(qū)和鄰近小區(qū)占用的信道。并且 在信道選定前要對所選取的信道的性能進(jìn)行一次測量，以保證信道的可用性。 如果所選取的信道不可用，則依然按照排列表中自上而下的順序依次從所述排 行表中的其它信道中選取。 S103，信道監(jiān)測過程為了防止選定的空閑信道的信道性能發(fā)生惡化后仍 然使用該信道進(jìn)行通信，需要對選定的空閑信道進(jìn)行實時或周期性地監(jiān)測，當(dāng) 發(fā)現(xiàn)選定的空閑信道的性能惡化時，則重新選取合適的空閑信道。經(jīng)過步驟1中的一系列過程，作為主叫方的終端最終選定了一些適合自己 進(jìn)行P2P傳輸?shù)目臻e信道，然后實施如下過程步驟2，作為主叫方的終端向基站發(fā)出向作為被叫方的終端進(jìn)行通信的通 信請求，通過與基站間的信令控制信道將所選擇的通信信道的環(huán)境信息以及自 己的位置信息發(fā)送給所述基站。作為主叫方的終端選定好適合自己進(jìn)行P2P傳輸?shù)目臻e信道后，通過公共 控制信道啟動隨機(jī)接入過程，在隨機(jī)接入過程后，所述作為主叫方的終端it^ 連接模式，也就是說所述作為主叫方的終端與UTRAN之間建立了一個信令控 制信道。然后向UTRAN發(fā)送通信請求，并在所述請求消息中攜帶著所述終端 的位置信息以及所述終端選定的可以使用的空閑信道信息。步驟3，當(dāng)基站接收到所述終端的通信請求后，通過尋呼信道呼叫被叫方。當(dāng)UTRAN收到作為主叫方的終端發(fā)送的通信請求后，通過尋呼信道發(fā)送 尋呼消息給被叫方。步驟4，當(dāng)作為:^皮叫方的終端接收到基站的尋呼后，利用空閑信道選擇出 至少一個能夠進(jìn)行P2P的通信信道，并通過所述尋呼響應(yīng)消息將所選擇的通信 信道的環(huán)境信息以及自己的位置信息發(fā)送給所述基站。當(dāng)作為被叫方的終端接收到基站的尋呼后，作出尋呼響應(yīng)，并通過上行控 制信道發(fā)送所述尋呼響應(yīng)給所述UTRAN，其中攜帶著其的位置信息以及其可 以使用的空閑信道的環(huán)境信息。步驟5，所述基站根據(jù)所述終端與所述被叫方上報的信息確定出適合二者 進(jìn)行P2P的通信信道，并將其通知給所述作為主叫方的終端以及作為被叫方的 終端。所述基站根據(jù)所述作為主叫方的終端與所述作為被叫方的終端上報的位
置信息計算二者間的距離是否滿足P2P的射頻距離，并當(dāng)確認(rèn)滿足時則根據(jù)作 為主叫方的終端與作為凈皮叫方的終端上報的能夠進(jìn)行P2P的通信信道的環(huán)境 信息確定出同時適合二者環(huán)境的通信信道，并從中選擇出最適合二者環(huán)境的通 信信道作為主信道，并將其通知給所述終端以及#:叫方。步驟5的具體實施過 程如下首先，所述UTRAN根據(jù)兩個終端上報的位置信息計算二者間的距離是否 滿足P2P要求的射頻距離；如果兩終端間不滿足P2P射頻距離，則通知兩個終 端采用傳統(tǒng)的通信方式即上行-基站-下行的方式進(jìn)行通信；如果兩終端間滿 足P2P射頻距離，則所述UTRAN按照兩個終端上報的各自選擇的空閑信道的 信息，從其中找到同時符合兩個終端環(huán)境的空閑信道，然后這些可用的信道可 能是一個或一組分配給所述兩個終端，其中選擇最適合兩個終端的信道作為兩 個終端的主直通通信信道，其它的可以作為跳頻使用，并啟動兩個終端進(jìn)入直 通通信模式。步驟6，作為主叫方的終端根據(jù)所述通信信道與作為被叫方的終端進(jìn)行 P2P直通通信。步驟6的具體實施過程如下首先，將基站所確定出的主信道劃分為若干個時隙，并確定作為主叫方的 終端與作為被叫方的終端之間進(jìn)行P2P的通信時隙，并在所述通信時隙中確定出用來傳遞所述終端間的數(shù)據(jù)信息的時隙，以及用來傳遞所述終端間的控制信 息的時隙；其次，兩個通信終端之間通過所確定的通信時隙建立P2P鏈路，并 通過與基站間的信令信道通知所述基站P2P鏈路已經(jīng)建立完畢；最后，作為主 叫方的終端與作為被叫方的終端通過與基站間的信令信道接受基站的控制，并 通過所建立的P2P鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)信息，以及控制信息的交互。下面以GSM (Global System for Mobile Communications,全^#動通信系 統(tǒng))為例，對兩個終端間的P2P直通通信過程進(jìn)行說明在GSM系統(tǒng)中，通常將直通通信過程劃分為兩個過程
首先執(zhí)行通信方式協(xié)商過程采用主頻點作為栽頻，將所述主頻分為8時隙處理傳遞信息，將其中的用 來傳遞與系統(tǒng)的信令信息的時隙劃分出去(為了接收蜂窩小區(qū)的一些信令信息，其中的0、 2、 4、 6時隙不占用，也就是說著四個時隙是系統(tǒng)事先設(shè)置的 用來傳遞與基站間交互的信令信息的時隙)，將其余的四個時隙作為兩個終端 間進(jìn)行P2P的通信時隙，并在所述通信時隙中確定出用來傳遞兩個終端間的數(shù) 據(jù)信息的時隙，以及用來傳遞兩個終端間的控制信息的時隙，比如l時隙是控 制時隙，用來傳遞兩個終端間的RTC (Request To Communication,請求通信) 控制信號；3、 5和7時隙用來傳遞兩個終端間的數(shù)據(jù)信息。時隙劃分完畢后，主叫方一側(cè)的終端就可以采用主頻點的下行頻率發(fā)射， 上行頻率接收；被叫方一側(cè)的終端則守候在主頻點的下行頻率的1、 3、 5、 7 時隙等候主叫方一側(cè)的終端發(fā)送的RTC信號。通信雙方采用握手機(jī)制協(xié)商建立通信鏈路主叫方一側(cè)的終端在規(guī)定的時 隙向基站發(fā)送RTC信號，基站呼叫被叫方，被叫方一側(cè)的終端接收到RTC信 號后，發(fā)送ACK (應(yīng)答信號)信號給基站，所述基站轉(zhuǎn)發(fā)所述ACK確認(rèn)消息 給主叫方，主叫方一側(cè)的終端收到ACK信號后，與被叫方一側(cè)的終端間建立 通信鏈路，同時通過與基站間的信令信道通知基站通信鏈路已經(jīng)建立。當(dāng)然如 果主叫方一側(cè)的終端在規(guī)定時間沒有收到ACK信號，會按事先的規(guī)定重新發(fā) 送ACK信號，如果超過發(fā)送的次數(shù)，將通知基站，基站會以傳統(tǒng)的通信方式 為雙方建立連接。經(jīng)過上述協(xié)商過程后，兩個終端間建立了通信鏈路，U進(jìn)入通信過程 作為主叫方的終端與作為被叫方的終端在建立好的通信鏈路上通過協(xié)商好的通信時隙進(jìn)行P2P的通信，并通過預(yù)留的時隙與基站間交互信令信息，以便接受基站的控制。在通信過程中，采用自適應(yīng)功率控制技術(shù)在通信雙方間的P2P過程中傳遞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息和二者之間的控制信息，以及通信雙方與基站間傳遞信令信息。 所述的自適應(yīng)功率控制技術(shù)的核心是用最大的可能功率傳遞通信終端與基站 間的信令信息以及兩個建立P2P的通信終端間的控制信息，如RTC和ACK信 息；用最小的功率在兩個建立P2P的通信終端間傳遞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息。通常情況下，終端在發(fā)送信號時要求在發(fā)送的分組信息中攜帶發(fā)送功率信 息，接收端根據(jù)接收到的發(fā)送功率信息得到發(fā)送功率電平值，然后根據(jù)所述發(fā)送功率電平值、自己一側(cè)測量出的接收信號功率電平值以;^接收信號的靈敏度(其含義是只要接收功率的電平高于該靈敏度就能保證節(jié)點正確接收分組信 息)可以估算出通信終端間進(jìn)行直通通信用來傳遞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息的最小功率。 例如假設(shè)Ri是節(jié)點i的接收信號的靈敏度；Rj, i表示節(jié)點j以發(fā)送功率發(fā) 送分組時，節(jié)點i所測量到的接收信號功率電平，此時則確定出的節(jié)點j的最 小發(fā)送功率就是使節(jié)點i的接收功率電平恰好為接收靈敏度(即Rj， i-Ri ) 時的節(jié)點j的發(fā)送功率。本發(fā)明提供的第二實施例是另一種實現(xiàn)點對點對等通信的方法，其主要針 對場景3和場景4下作為主叫方的終端在小區(qū)外的情況，其核心是作為主叫 方的終端通過事先配置的直通通信尋呼信道尋呼被叫方；當(dāng)?shù)玫奖唤蟹降慕K端 應(yīng)答時，則說明所述被叫方在服務(wù)區(qū)內(nèi)，于是繼續(xù)通過所述直通通信尋呼信道 與所述被叫方的終端進(jìn)行P2P。該實施例的具體實施過程如下首先，作為主叫方的終端通過栽波監(jiān)聽技術(shù)監(jiān)測事先配置的直通通信尋呼 信道，并當(dāng)確認(rèn)其空閑時，則利用其進(jìn)行尋呼，當(dāng)?shù)玫阶鳛楸唤蟹降慕K端應(yīng)答 時，根據(jù)所述作為被叫方的終端上報的信道環(huán)境信息以及自己的信道環(huán)境信息 確定出適合二者間進(jìn)行P2P的通信信道，并使用其與作為被叫方的終端進(jìn)行通 信。對于場景3和場景4下作為主叫方的終端在小區(qū)外的情況，需要亊先設(shè)置 一個專門的直通通信尋呼信道(類似于小區(qū)的尋呼信道)，用來進(jìn)行P2P的尋 呼。終端在待機(jī)的狀態(tài)時，除了要監(jiān)測小區(qū)的系統(tǒng)信息外，還要通過栽波偵聽 技術(shù)監(jiān)測直通通信尋呼信道，如果信道空閑，則進(jìn)行尋呼；如果信道被使用或
發(fā)生沖突，則隨機(jī)的等待一段時間，再嘗試發(fā)送。具體實施過程包括步驟11，作為主叫方的終端通過載波監(jiān)聽技術(shù)監(jiān)測事先配置的直通通信尋 呼信道，并當(dāng)確認(rèn)其空閑時，利用其進(jìn)行尋呼，然后執(zhí)行步驟12;否則，繼續(xù) 此步驟。當(dāng)作為被叫方的終端接收到尋呼信號后，判斷是否在呼叫自己，若是，則 發(fā)送應(yīng)答信號，并將自己的信道環(huán)境信息上報給作為主叫方的終端；否則不作 處理。步驟12，作為主叫方的終端判斷在規(guī)定的發(fā)送尋呼信號次數(shù)和時間內(nèi)是否 收到被叫方一側(cè)的終端的應(yīng)答，若沒有收到，則指示被叫方不在服務(wù)區(qū)內(nèi)；若 收到，則根據(jù)作為被叫方的終端上報的信道環(huán)境信息以及自己一側(cè)的信道環(huán)境 信息選擇出適合二者進(jìn)行P2P的空閑信道作為二者間進(jìn)行P2P的直通信道，然 后對所述空閑信道的信道環(huán)境進(jìn)行檢查，確保所述空閑信道是無千擾的，并在 直通通信尋呼信道中指定用作直通通信的頻率信息。經(jīng)過這樣指定后，被叫方 就可以直接守候在指定信道上，等待直通通信。這樣會減少對蜂窩系統(tǒng)內(nèi)終端 的影響。經(jīng)過上述步驟后，通過作為主叫方的終端確定了能夠進(jìn)行點對點對等通信 P2P的通信信道，之后，利用所述P2P通道實現(xiàn)兩個通信終端間的直通通信。上述實施例不僅適用于GSM系統(tǒng)，而且還適用于基于TDD( Time division duplex;時分雙工)技術(shù)的通信系統(tǒng)，如PHS (Personal Handyphone System, 個人手持電話系統(tǒng))、以及TD-SCDMA(時分同步CDMA系統(tǒng)，是3GPP組織 定義的3G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之一 )和CDMA ( Code Division Multiple Addressing,碼分 多址)系統(tǒng)。本發(fā)明提供的第三實施例是一種實現(xiàn)點對點對等通信的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 終端，其中所述終端的結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示，包括輸入輸出接口、 P2P選擇單 元、信息處理單元、基帶處理單元和射頻處理單元。當(dāng)輸入信號到達(dá)所述終端時，所述終端通過所述輸入輸出接口傳遞給所述 P2P選擇單元。所述P2P選擇單元根據(jù)所述輸入輸出接口輸入的信號確定是否需要進(jìn)行 P2P,并將確定后的信息通過信號傳遞給所述信息處理單元。所述信息處理單元調(diào)用相應(yīng)的處理程序?qū)λ鯬2P選擇單元傳遞給的信 號進(jìn)行處理，并將處理后的信號傳遞給所述基帶處理單元。所述基帶處理單元，用于處理所述信息處理單元傳遞給的信號，并將處理 后的信號傳遞給所述射頻處理單元。所述射頻處理單元，用于對所述基帶處理單元傳遞給的信號進(jìn)行調(diào)制處 理，并將調(diào)制后的信號傳遞給所述輸入輸出接口。為了兼容現(xiàn)有終端的功能，本發(fā)明依然保留所述輸入輸出接口與信息處理 單元之間的連接。這樣處理后，當(dāng)接收信號時，輸入輸出接口將輸入信號傳送 給所述射頻處理單元后，所述射頻處理單元對所述輸入信號進(jìn)行解調(diào)處理，并 將解調(diào)后的信號傳遞給所述基帶處理單元；所述基帶處理單元對所述射頻處理 單元解調(diào)后的信號進(jìn)行基帶處理，并將處理后的信號傳遞給所述信息處理單 元；所述信息處理單元對所述基帶處理單元傳送給的信號進(jìn)行處理后，直接傳 送給所述輸入輸出接口傳送出去。當(dāng)需要發(fā)送信號時，通過輸入輸出接口將帶發(fā)送的信號輸入給所述信息處 理單元；所述信息處理單元對所述輸入輸出接口輸入給的信號進(jìn)行處理，并將 處理后的信號傳送給所述基帶處理單元；所述基帶處理單元對所述信息處理單 元傳送給的信號進(jìn)行基帶處理，并將處理后得到的信號傳送給所述射頻處理單 元；所述射頻處理單元對所述基帶處理單元傳送給的信號進(jìn)行射頻處理后，傳 送給所述輸入輸出接口 ；所述輸入輸出接口將所述射頻處理單元傳送給的信號 傳送出去。由上述本發(fā)明的具體實施方案可以看出，本發(fā)明通過終端來確定通信終端 間的直通通信信道的方法，可以不占用UTRAN的資源，從而能夠使所述 UTRAN的這部分資源有機(jī)會得到的再利用。另外，通過本發(fā)明，可以在一定 程度上彌補(bǔ)蜂窩系統(tǒng)中存在的一些覆蓋缺陷，如死區(qū)等；而且還可以實現(xiàn)流量 的轉(zhuǎn)移，在一定程度上緩解熱點區(qū)域因為容量飽和而造成的呼叫阻塞和切換斷 鏈。再者，當(dāng)沒有基礎(chǔ)設(shè)施支持或基礎(chǔ)實施毀壞時，通過本發(fā)明依然可以通過 本發(fā)明實現(xiàn)近距離的局部業(yè)務(wù)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā) 明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種實現(xiàn)點對點對等通信的方法，其特征在于，包括步驟A、通過終端選擇能夠進(jìn)行點對點對等通信P2P的通信信道；B、根據(jù)所述P2P信道與對端進(jìn)行直通通信。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括步驟 Al、在基站的服務(wù)范圍內(nèi)時，作為主叫方的終端利用空閑信道選擇出至少一個能夠進(jìn)行P2P的通信信道，并通過基站從中確定出與被叫方進(jìn)行P2P的通 信信道。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括步驟 A2、在基站的服務(wù)范圍外時，作為主叫方的終端通過栽波監(jiān)聽技術(shù)監(jiān)測事先配置的直通通信尋呼信道，并當(dāng)確認(rèn)其空閑時，則利用其進(jìn)行尋呼，當(dāng)?shù)玫?作為被叫方的終端應(yīng)答時，根據(jù)所述作為被叫方的終端反饋的信道環(huán)境信息以 及自己的信道環(huán)境信息從中選褲，信道質(zhì)量最好的信道作為與被叫方進(jìn)行P2P 的通信信道。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A1具體包括步驟 All、作為主叫方的終端利用空閑信道選擇出至少一個能夠進(jìn)行P2P的通信信道；然后通過與基站間的信令信道向基站發(fā)出向被叫方進(jìn)行通信的通信請求，并將所選擇的通信信道的環(huán)境信息以及自己的位置信息發(fā)送給所述基站； A12、當(dāng)基站接收到所述終端的通信請求后，通過尋呼信道呼叫被叫方； A13、所述被叫方的終端接收到基站的尋呼后，利用空閑信道選擇出至少一個能夠進(jìn)行P2P的通信信道，并通過與基站間的信令信道發(fā)送尋呼響應(yīng)消息，并通過所述尋呼響應(yīng)消息將所選擇的通信信道的環(huán)境信息以及自己的位置信息發(fā)送給所述基站；A14、所述基站根據(jù)所述作為主叫方的終端與所述被叫方的終端上報的信息確定出適合二者進(jìn)行P2P的通信信道，并通過所述信令信道告訴所述作為主叫方的終端以及^^皮叫方的終端。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟All或步驟A14中，所 述利用空閑信道選擇出至少一個能夠進(jìn)行P2P的通信信道的過程，具體包括步 激.Alll、作為主叫方的終端通過栽波監(jiān)聽技術(shù)搜索其周圍的全部頻點，然后 測量并記錄各個頻點的接收信號強(qiáng)度，并根據(jù)測量結(jié)果確定可使用的信道；A112、選擇合適的小區(qū)注冊并駐留下來，并通過接收所述小區(qū)的系統(tǒng)廣播 消息確定所述小區(qū)占用的信道以及鄰近小區(qū)占用的信道；A113、在所確定的可使用的信道中去除已經(jīng)確定出的所述小區(qū)和鄰近小區(qū) 所占用的信道，并在剩余的信道中依次選擇出信號強(qiáng)度最弱的一組信道作為 P2P信道。
6、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟A14中，所述基站根據(jù) 所述作為主叫方的終端與所述作為被叫方的終端上報的信息確定出適合二者 進(jìn)行P2P的通信信道的過程，具體包括步驟所述基站根據(jù)所述作為主叫方的終端與所述作為被叫方的終端上報的位 置信息計算二者間的距離是否滿足P2P的射頻距離，并當(dāng)確認(rèn)滿足時則根據(jù)所 述終端上報的環(huán)境信息確定出同時適合二者環(huán)境的通信信道，并從中選擇出最 適合二者環(huán)境的通信信道作為主信道。
7、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A2具體包括步驟 A21、作為主叫方的終端通過載波監(jiān)聽技術(shù)監(jiān)測事先配置的直通通信尋呼信道，并當(dāng)確認(rèn)其空閑時，利用其進(jìn)行尋呼；否則，繼續(xù)此步驟；A22、判斷在規(guī)定的發(fā)送尋呼信號次數(shù)和時間內(nèi)是否收到作為被叫方的終 端的應(yīng)答，若沒有收到，則指示被叫方不在服務(wù)區(qū)內(nèi)；若收到，則才艮據(jù)所述作 為被叫方的終端反饋的信道環(huán)境信息以及自己的信道環(huán)境信息從中選擇信道 質(zhì)量最好的信道作為與作為被叫方的終端進(jìn)行P2P的通信信道。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟A2還包括步驟 作為凈皮叫方的終端接收到尋呼信號后，判斷是否呼叫自己，若是，則發(fā)送 應(yīng)答信號，并將適合自己進(jìn)行P2P的信道的環(huán)境信息傳送給作為主叫方的終 端；否則不作處理。
9、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括步驟 Bl、將基站所確定出的主信道劃分為若干個時隙，并確定出作為主叫方的終端與作為被叫方的終端之間進(jìn)行P2P的通信時隙，并在所述通信時隙中確定 出用來傳遞終端間數(shù)據(jù)信息的時隙以及用來傳遞終端間的控制信息的時隙；B2、作為主叫方的終端與作為被叫方的終端之間通過所確定的通信時隙建 立P2P鏈路，并通過與基站間的信令信道通知所述基站P2P鏈路已經(jīng)建立完畢；B3 、作為主叫方的終端與作為被叫方的終端通過與基站間的信4^f言道接受 基站的控制，并通過所建立的P2P鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及控制信息的交互。
10、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括步驟 作為主叫方的終端與作為被叫方的終端之間通過所選擇的P2P鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及控制信息的交互。
11、 如權(quán)利要求9或IO所述的方法，其特征在于，所述步驟B還包括步膿.在進(jìn)行P2P過程中，作為主叫方的終端與作為被叫方的終端之間利用最大 的發(fā)射功率傳遞二者間的控制信息；以及，根據(jù)通信對端發(fā)送的發(fā)送功率信息確定出各自使用的最小發(fā)射功率，并使 用確定出的最小的發(fā)射功率傳遞二者間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)通信對端發(fā)送的 發(fā)送功率信息確定出各自使用的最小發(fā)射功率的過程，具體包括步驟在進(jìn)行P2P過程中，作為主叫方的終端以及作為被叫方的終端在發(fā)送控制 信息或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時包含各自的發(fā)送功率信息，當(dāng)通信對端接收到所述發(fā)送功率 信息后，4艮據(jù)所述發(fā)送功率信息得到發(fā)送功率電平值，然后根據(jù)所述發(fā)送功率 電平值、自己一側(cè)測量得到的接收功率電平值，以及接收靈敏度估算出最小的 發(fā)送功率，并根據(jù)所估算出的最小發(fā)送功率發(fā)送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)給通信對端。
13、 一種實現(xiàn)點對點對等通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括終端，用于選擇能夠進(jìn)行P2P的通信信道，并根據(jù)所述P2P通信信道與對 端進(jìn)行直通通信。
14、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述終端包括 輸入輸出接口和點對點對等通信P2P選擇單元； 所述輸入輸出接口 ，用于傳遞輸入信號給所述P2P選擇單元； 所述P2P選擇單元，用于確定是否需要進(jìn)行P2P，并將確定后的信息發(fā)送出去。
15、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述終端還包括 信息處理單元、基帶處理單元和射頻處理單元；信息處理單元，用于接收所述P2P選擇單元發(fā)送出的信息，并對所述信息 進(jìn)行處理，并將處理后的信息傳送給所述基帶處理單元；所述基帶處理單元，用于對所述信息處理單元傳遞給的信號進(jìn)行基帶處 理，并將處理后的信號傳遞給所述射頻處理單元；所述射頻處理單元，用于對所述基帶處理單元傳遞給的信號進(jìn)行調(diào)制處 理，并將調(diào)制后的信號傳遞給所述輸入輸出接口輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)點對點對等通信的方法和系統(tǒng)，其核心是通過終端選擇能夠進(jìn)行點對點對等通信P2P的通信信道；根據(jù)所述通信信道與對端進(jìn)行直通通信。由于本發(fā)明中通過終端選擇與通信對端進(jìn)行直通通信的信道，所以通過本發(fā)明可以不需要系統(tǒng)為進(jìn)行P2P的終端分配無線資源，從而能夠使該部分無線資源有機(jī)會得到再利用。
文檔編號H04L29/08GK101132617SQ20061011193
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者兵 陳 申請人:華為技術(shù)有限公司