CN101296520A

CN101296520A - 基于td-scdma的端对端通信方法、设备及系统

Info

Publication number: CN101296520A
Application number: CNA2008101269753A
Authority: CN
Inventors: 毛洪波; 李甫
Original assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Current assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2008-10-29

Abstract

本发明公开一种基于TD－SCDMA技术的端对端通信方法，包括：用户设备进入直通模式后，对TD－SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽，并基于预定频率通过预设信道以端对端的方式发送携带自身识别信息的邀请信息；在接收到针对该邀请信息的响应信息后，确定发送该响应信息的对端设备，与该对端设备先后进行握手和同步过程；在同步过程完成后，与该对端设备基于所述预定频率以不同时隙通过所述预设信道进行通信。本发明同时还公开了实现上述方法的用户设备和通信系统。本发明实施例中，用户设备无需通过基站和交换网络即可实现端对端通信，使得该用户设备能够在没有网络或者网络被破坏、瘫痪的情况下，与其它用户设备进行通信。

Description

基于TD-SCDMA的端对端通信方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种基于TD-SCDMA(TimeDivision Synchronous CDMA，时分同步-码分多址接入)技术的端对端通信方法、设备及系统。

背景技术

现有技术中，手机之间的通信一般是通过网络进行的，在没有网络覆盖或者网络遭受破坏的情况下，手机之间无法实现通信。这种情况的出现会给用户造成许多不便，例如集体出游时，为了避免走散而失去联系进而可能发生危险，成员之间保持联系，一般通过手机进行联系，但如果无网络覆盖或者网络被破坏，则各手机间无法进行通信，因此需要手机具有端对端直通功能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于TD-SCDMA技术的端对端通信方法、设备及系统，以解决现有移动终端在TD-SCDMA网络不可用时无法进行通信的问题。

本发明实施例是这样实现的：

一种基于TD-SCDMA技术的端对端通信方法，包括：

用户设备进入直通模式后，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽，并基于预定频率通过预设信道以端对端的方式发送携带自身识别信息的邀请信息；

在接收到针对该邀请信息的响应信息后，确定发送该响应信息的对端设备，与该对端设备先后进行握手和同步过程；

在同步过程完成后，与该对端设备基于所述预定频率以不同时隙通过所述预设信道进行通信。

优选的，用户设备进入直通模式是由触发信息触发的，所述触发信息为指示TD-SCDMA网络不可用的信息或预设输入部件输入的信息。

优选的，所述与该设备以不同时隙通过所述预设信道进行通信具体为：与该设备以不同时隙通过所述预设信道进行通信，所述通信是以预定加密解密模式进行的。

优选的，通过预设信道发送携带自身识别信息的邀请信息具体为：通过预设信道以广播方式发送包含自身识别信息的邀请信息。

优选的，通过预设信道发送携带自身识别信息的邀请信息具体为：通过预设信道以单播方式发送包含自身识别信息的邀请信息。

本发明同时公开了另一种基于TD-SCDMA技术的端对端通信方法，包括：

用户设备进入直通模式后，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽；

基于预定频率，接收承载在预设信道上邀请信息，根据其中的识别信息确定发送该邀请信息的对端设备，向该对端设备发送响应信息；

与该对端设备先后进行握手和同步过程；

在同步过程完成后，与该对端设备基于所述预定频率，以不同时隙通过所述预设信道进行通信。

本发明同时公开了一种基于TD-SCDMA技术的用户设备，包括用于收发信息的第一通信单元，还包括：

第一直通模式指示单元，用于在接收触发信息时发送进入直通模式的指示信息；

第一处理单元，用于在接收到所述指示信息时，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽，并指示所述第一通信单元基于预定频率通过预设信道以端对端的方式发送携带自身识别信息的邀请信息；

第二处理单元，用于在所述第一通信单元接收到针对该邀请信息的响应信息后，指示所述第一通信单元与发送该响应信息的设备先后进行握手和同步过程；

第三处理单元，用于在同步过程完成后，指示所述第一通信单元基于所述预定频率以预设时隙通过所述预设信道接收或发送信息。

优选的，所述用户设备还包括：

第一加密解密单元，用于利用预设加密或解密模式对所述第一通信单元发送或接收的信息进行加密或解密。

优选的，所述触发信息为预设输入部件输入的信息或指示TD-SCDMA网络不可用的信息。

本发明同时公开的另一种基于TD-SCDMA技术的用户设备，包括用于收发信息的第二通信单元，还包括：

第二直通模式指示单元，用于在接收触发信息时发送进入直通模式的指示信息；

第四处理单元，用于在接收到所述指示信息时，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽，并指示所述第二通信单元基于预定频率接收预设信道上的邀请信息，该邀请信息携带发送邀请信息的设备的识别信息；

第五处理单元，用于依据所述识别信息指示所述第二通信单元与该设备先后进行握手和同步过程；

第六处理单元，用于在同步过程完成后，指示所述第二通信单元基于所述预定频率以预设时隙通过所述预设信道接收或发送信息。

优选的，上述用户设备还包括：

第二加密解密单元，用于利用预设加密或解密模式对所述第二通信单元发送或接收的信息进行加密或解密。

另外，本发明同时还公开了一种通信系统，包括第一用户设备UE和第二UE，所述第一UE和第二UE，用于接收触发信息进入直通模式后，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽，基于预定频率分别通过预设信道以端对端的方式发送邀请信息和接收响应信息，先后进行握手和同步过程，并在同步过程完成后，基于所述预定频率以不同时隙通过所述预设信道进行通信。

从上述的技术方案可以看出，与现有技术相比，本发明实施例中，用户设备在进入直通模式后，屏蔽与TD-SCDMA网络联系，直接与其他同样处于直通模式的用户设备建立通信，也就是说，用户设备能够不通过基站和交换网络实现端对端直接通信，而无需通过基站和交换网络的转发，这使得该用户设备能够在没有网络或者网络被破坏、瘫痪的情况下，与其它设备实现通信，本实施例可应用于野外探险、旅游、军事或救灾等各种需要临时建立通信网络的场合，实用性较强。同时，端对端直接通信是基于TD-SCDMA技术进行的，用户设备之间收发信息采用不同时隙进行，无需改动或增加射频器件，充分发挥了TD-SCDMA用户设备的功能，扩展了应用范围。另外，采用了加密模式可以为用户设备在通信过程中通信的安全性提供了保证。

附图说明

图1为本发明一种端对端通信的方法实施例的实现流程图；

图2为本发明一种通信系统实施例一的结构示意图；

图3为本发明一种通信系统实施例一中UE 10的结构示意图；

图4为本发明一种通信系统实施例一中UE 20的结构示意图；

图5为本发明一种通信系统实施例二中UE 10的结构示意图；

图6为本发明一种通信系统实施例二中UE 20的结构示意图；

图7为本发明一种通信系统实施例三的结构示意图；

图8为本发明一种通信系统实施例四的结构示意图。

具体实施方式

目前国际电联接受的第三代移动通信(3G)标准主要有以下几种：WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址接入)、CDMA2000和TD-SCDMA。理论上，使用这三种协议的移动终端均可在改进后具有端对端直通功能。

但是，WCDMA和CDMA2000采用频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)模式，也就是将上行和下行的传输使用分离的两个对称频带的双工模式，需要成对的频率，射频的发射和接收工作于不同频段。这使得基于WCDMA和CDMA2000协议的移动终端如果要实现端对端的通信，则必须采用两套射频器件，增加了产品的成本，且射频器需要采用定制，前期投入成本较大，实现和控制过程复杂。

相比较而言，由于TD-SCDMA采用时分双工(Time Division Duplex，TDD)模式，根据时间来区分上、下行，并且上行和下行的传输均使用同一频段，这使得移动终端之间，在射频器件无需增加或改动的情况下就可以实现端对端通信。

本发明实施例提供了一种基于TD-SCDMA技术的端对端通信方法，其基本思想为：用户设备在进入直通模式后，屏蔽TD-SCDMA网络的搜索和同步过程，并与覆盖范围内同样处于直通模式的用户设备进行握手和同步过程，在同步完成后在预定信道上以时分方式进行通信，实现端对端通信。

为了使本领域技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

请参考图1为本发明一种端对端通信的方法的实施例一的实现流程图。

预先设置直通模式，用户设备UE在该直通模式情况下，屏蔽对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程，也就是说：不搜索和同步TD-SCDMA网络，也不接收系统信息。

假设存在UE-A和UE-B，所述UE-B处于所述UE-A的覆盖范围内，则在进入直通模式后，UE-A和UE-B之间的通信过程可以包括如下步骤：

步骤S101、UE-A发送包括自身识别信息的邀请信息。

本实施例中，UE-A发送该邀请信息可以是以周期性、广播的形式在UE-A覆盖范围内发送。发送的信息承载在预设信道上，所述预设信道的频率可以是与UE-B预先确定的频率。

步骤S102、UE-B接收该邀请信息。

UE-B通过所述预先确定的频率定时查询预设信道，获取所述邀请信息，所述预设信道可以是预先获知的，也可以是通过搜索获取。

步骤S103、UE-B发送包含自身识别信息的响应信息。

步骤S104、UE-A和UE-B先后进行握手和同步过程。

步骤S105、完成同步后，UE-A和UE-B以时分方式通过所述预设信道进行通信。

所述UE-A基于所述预先确定的频率通过第一预设时隙和码字发送数据，所述UE-B基于所述预先确定的频率利用该第一预设时隙和码字接收数据；所述UE-B基于所述预先确定的频率通过第二预设时隙和码字发送数据，UE-A基于所述预先确定的频率利用该第二预设时隙和码字接收数据。

需要说明的是，可以预先确定UE-A和UE-B之间的主从关系，也就是说，在直通模式下，UE-A为主UE，UE-B为从UE；另外，UE-A和UE-B的主从关系也可以在握手过程中，双方协商确定。主UE负责发送邀请信息，并发起握手和同步过程，而从UE负责接收邀请信息并响应。另外，主UE还负责与从UE之间同步的维系，一种可行的方式是：从UE周期性向主UE发送信息，将本身的同步状态告知主UE，当主UE发现从UE失步时，重新向从UE发起同步过程；另外，也可以由主UE周期性向从UE发送同步查询信息，以获取从UE的同步状态，当主UE发现从UE失步时，重新向从UE发起同步过程。

UE-A或UE-B进入直通模式可以在确定TD-SCDMA网络不可用时自动进行，例如当UE-A处于TD-SCDMA网络覆盖区域之外，或者TD-SCDMA网络受到破坏时，UE-A搜索不到TD-SCDMA网络，即可自动进入直通模式。另外，UE-A或UE-B进入直通模式也可以是在接收到触发信息时进行的，所述触发信息可以是用户通过某输入部件输入的，该输入部件可以是某个按键，或者某些按键的组合，如“#”字键和“*”字键的组合，当“#”字键和“*”字键同时被按下时，UE-A或UE-B进入直通模式。

在另外的实施例中，作为主UE的UE-A可以对应多个从UE(UE-B、UE-C、...、UE-N)，UE-A与各从UE同步之后，通过不同的时隙与各从UE进行通信。UE-A定时向各从UE发送同步查询信息，以获取各从UE的同步状态。

为了通信安全，各UE之间的通信采用某种加密和解密方式进行。各UE在进行同步之后，采用预先确定的加密方式对发送的数据进行加密，接收到数据后采用相应的解密方式进行解密。

可以为加密模式解密设置一种触发信息，当UE接收到该触发信息时，对进行发送的数据按照预定加密模式进行，对接收到的数据按照预定解密方式进行解密。该触发信息可以是某按键被按下而发送的信息。

所述加密、解密模式可以有多种，具体采用哪种加密、解密模式可以在UE进行握手或同步过程中协商确定，也可以在发送的邀请信息中设置一参数以指示。还有一种可行的方式是：为用户提供一个加密、解密模式的选择菜单，其中包含多种表示加密、解密模式的信息，在接收到用户的选择信息后，UE即按照用户选择的加密、解密模式进行通信。

需要说明的是，上述实施例中UE-A发送包括自身识别信息的邀请信息是以广播的方式进行的，在另外的实施例中，如果预先获知对端(UE-B)的识别信息，则可采用单播的方式，也就是说直接发送邀请信息给UE-B。

本发明实施例提供了一种基于TD-SCDMA的用户设备直接对话的方法，用户设备间的传输的数据无需经过基站或者交换网络转发。用户可以在需要时利用这种方法进行端对端通信，使用户设备进入直通模式，与其他用户设备进行端对端通信，具有很高的实用性。

另外，本实施例利用时分双工的通信方式进行通信，用户设备无需改动或者增加射频模块即可实现。并且，由于在进入直通模式后，用户设备不搜索和同步TD-SCDMA网络，也不接收系统信息，可降低终端的发送功率，延长电池使用时间。

本发明同时还提供了一种实现上述部分方法实施例的通信系统。

请参考图2，为上述通信系统实施例一的结构示意图。

该通信网络包括UE 10和UE 20，UE 20处于UE 10的覆盖范围内。

UE 10和UE 20在接收触发信息进入直通模式后，屏蔽对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程，也就是说：不搜索和同步TD-SCDMA网络，也不接收系统信息。

UE 10周期性覆盖范围内基于预定频率发送包含自身识别信息的邀请信息，发送的邀请信息承载在预设信道上。UE 20接收到该邀请信息，根据该邀请信息中的识别信息向UE 10发送响应信息，该响应信息携带有UE 20的识别信息。UE 10和UE 20先后进行握手和同步过程，并在同步过程完成后，双方基于所述预定频率通过所述预设信道以时分方式进行通信。

UE 10发送邀请信息的方式可以是广播，也可以单播，具体使用哪种方式由实际应用需求而定。例如，某地区网络遭受破坏而不可用，处于该地区的人们可以通过广播邀请信息的方式来与其他人建立联系，身临险境(如被埋于废墟中)的人们可以通过UE 10广播邀请信息，以便搜救人员找到自己，增加生存的几率。而如果事先获知对端的识别信息，则可以单播的方式向对端发送邀请信息。

图3示出了UE 10的结构示意图，UE 10包括第一通信单元11、第一直通模式指示单元12、第一处理单元13、第二处理单元14和第三处理单元15。

其中：

所述第一通信单元11用于接收和发送数据。

所述第一直通模式指示单元12用于接收触发信息时发送进入直通模式的指示信息，该触发信息可以是用户通过某输入部件(如按键或者硬件开关)输入的信息，也可以是UE 10内部其他单元提供的用于指示TD-SCDMA网络不可用的信息。

所述第一处理单元13用于在接收到所述指示信息时，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽：也即不搜索和同步TD-SCDMA网络，也不接收系统信息。并指示所述第一通信单元11通过预设信道发送携带自身识别信息的邀请信信息。

所述第二处理单元14用于在第一通信单元11接收响应信息，指示所述第一通信单元11与发送该响应信息的设备进行握手和同步过程，并在同步过程完成后。

所述第三处理单元15用于在同步过程完成后，指示所述第一通信单元11基于预定频率以预设时隙通过所述预设信道接收或发送信息。

需要说明的是，本发明实施例中，所述第一通信单元11可以是UE原有的RF单元，该RF单元在正常模式下，通过天线端接收TD-SCDMA网络侧发送的下行无线信号，并通过接收电路滤波、低噪放大、下变频、解调处理得到基带TD-SCDMA信号；将上行TD-SCDMA模拟基带信号通过发射电路进行调制、上变频和功率放大，以合适的功率从天线端发射出去。UE进入直通模式后，在所述第一处理单元13的指示下，所述第一通信单元屏蔽对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程，将与网络侧之间的交互过程挪用至与其他UE的通信过程。

图4示出了实施例中UE 20的结构示意图。

UE 20包括用于收发信息的第二通信单元21，还包括：第二直通模式指示单元22、第四处理单元23、第五处理单元24和第六处理单元25。

其中：

所述第二通信单元21与UE 10中的第一通信单元11功能相类似，用于接收和发送数据。

所述第二直通模式指示单元22，用于在接收触发信息时发送进入直通模式的指示信息。该触发信息可以是用户通过某输入部件(如按键或者硬件开关)输入的信息，也可以是UE 20内部其他单元提供的用于指示TD-SCDMA网络不可用的信息。

所述第四处理单元23，用于在所述第二通信单元21接收到所述指示信息时，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽，并指示所述第二通信单元21基于所述预定频率接收预设信道上的邀请信息，该邀请信息携带发送邀请信息的设备(UE 10)的识别信息。

所述第五处理单元24，用于依据所述识别信息指示所述第二通信单元21与该设备(即UE 10)先后进行握手和同步过程。

所述第六处理单元25，用于在同步过程完成后，指示所述第二通信单元21以预设时隙通过所述预设信道接收或发送信息。

图5示出了实施例二中的UE 10的结构示意图。

在上述实施例的基础上，为了保证数据传输的安全性，UE 10还可以进一步包括：第一加密解密单元16。

所述第一加密解密单元16用于利用预设加密模式对所述第一通信单元11即将发送的数据进行加密，按照预设解密模式对所述第一通信单元11接收的数据进行解密。

图6示出了实施例二中的UE 10的结构示意图。

同样的，为了保证数据传输的安全性，在上述实施例的基础上，UE 20还可以进一步包括：第二加密解密单元26。

所述第二加密解密单元26，用于利用预设加密模式对所述第二通信单元21即将发送的信息进行加密，利用预设解密模式对所述第二通信单元21接收的信息进行解密。

由此，所述预设加密或解密模式由UE 20与UE 10预先确定，也可以在进行握手时双方协商确定。为了方便用户使用，可以设置一开关，该开关可以是软件开关，也可以是硬件开关，用户可以通过该开关确定是否使用加密模式。如果用户选择了加密模式，则UE 10或UE 20在发送数据时，采用该加密模式进行加密。

需要说明的是，上述实施例二中的第一加密解密单元16和第二加密解密单元26分别设置在UE 10和UE 20中，在其他的实施例，如图7所示的实施例三中，所述第一加密解密单元16和第二加密解密单元26作为独立部件与在UE 10和UE 20相连，连接方式可以通过UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用非同步收发传输器)接口或者USB(Universal SerialBus，通用串行总线)接口进行。

另外，还需要说明的是，在正常模式下，UE 10和UE 20通过TD-SCDMA网络进行通信时，也可以采用加密模式进行，如图8所示，第一加密解密单元16和第二加密解密单元26作为独立部件，分别通过UART接口或者USB接口与在UE 10和UE 20相连。

本发明实施例还提供一种用户设备，该用户设备可以是上述系统实施例中任意一个实施例中的UE 10或UE 20。该用户设备能够进行端对端直接通信，而无需通过基站和交换网络的转发。该用户设备能够在没有网络或者网络被破坏、瘫痪的情况下，实现数据传输，可应用于野外探险、旅游、军事或救灾等各种需要临时建立通讯网络的场合，实用性较强。

并且，端对端直接通信是基于TD-SCDMA技术进行的，用户设备之间收发信息采用不同时隙进行，无需改动或增减射频器件，充分发挥了TD-SCDMA用户设备的功能，扩展了应用范围。

另外，采用了加密模式可以为用户设备在通信过程中通信的安全性提供了保证。

本领域技术人员可以理解，可以使用许多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息、消息和信号。例如，上述说明中提到过的消息、信息都可以表示为电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或以上任意组合。

专业人员还可以进一步应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1、一种基于TD-SCDMA技术的端对端通信方法，其特征在于，包括：

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，用户设备进入直通模式是由触发信息触发的，所述触发信息为指示TD-SCDMA网络不可用的信息或预设输入部件输入的信息。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与该设备以不同时隙通过所述预设信道进行通信具体为：与该设备以不同时隙通过所述预设信道进行通信，所述通信是以预定加密解密模式进行的。

4、如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过预设信道发送携带自身识别信息的邀请信息具体为：通过预设信道以广播方式发送包含自身识别信息的邀请信息。

5、如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过预设信道发送携带自身识别信息的邀请信息具体为：通过预设信道以单播方式发送包含自身识别信息的邀请信息。

6、一种基于TD-SCDMA技术的端对端通信方法，其特征在于，包括：

基于预定频率接收承载在预设信道上邀请信息，根据其中的识别信息确定发送该邀请信息的对端设备，向该对端设备发送响应信息；

与该对端设备先后进行握手和同步过程；

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述与该设备以不同时隙通过所述预设信道进行通信具体为：与该设备以不同时隙通过所述预设信道进行通信，所述通信是以预定加密解密模式进行的。

8、一种基于TD-SCDMA技术的用户设备，包括用于收发信息的第一通信单元，其特征在于，还包括：

9、如权利要求8所述的用户设备，其特征在于，还包括：

10、如权利要求8或9所述的用户设备，其特征在于，所述触发信息为预设输入部件输入的信息或指示TD-SCDMA网络不可用的信息。

11、一种基于TD-SCDMA技术的用户设备，包括用于收发信息的第二通信单元，其特征在于，还包括：

12、如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，还包括：

13、一种通信系统，包括第一用户设备UE和第二UE，其特征在于：

第一UE和第二UE，用于接收触发信息进入直通模式后，对TD-SCDMA网络的搜索和同步过程进行屏蔽，基于预定频率分别通过预设信道以端对端的方式发送邀请信息和接收响应信息，先后进行握手和同步过程，并在同步过程完成后，基于所述预定频率以不同时隙通过所述预设信道进行通信。