CN101471754B - 一种多终端协作方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种多终端协作方法，包括以下步骤：选择目标终端周围的至少一终端作为邻居终端；邻居终端根据接收来自于外部设备的协作请求信息判断是否参与协作；如果参与协作，邻居终端发出认证授权信息并进行安全认证；通过安全认证后，邻居终端与目标终端建立协作。本发明实施例通过一种多终端协作方法，或使用该方法的装置、系统，能够实现有效实现多终端间的协作。

Description

一种多终端协作方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种多终端协作方法、装置及系统。

背景技术

随着通信技术的不断发展，对通信质量和传输速率的要求也在不断提高，MIMO(多输入多输出)的多天线系统以优越的信道容量性能在近年来倍受瞩目。而在对于应用在MIMO系统的大量技术的研究中，尤以分集技术最为关键。这里的分集技术是指，无线网络中的信号通过多重天线发射或接收，避免信号经历信道深衰落时造成的系统损失。

现有技术的一种虚拟多天线系统，其原理是由多个单天线移动终端共同构成虚拟多天线系统，可以用来提高无线通信系统的频谱效率。在虚拟多天线系统中，将多个单天线移动终端看作一套发射装置。对于系统中协作用户的资源分配，如分配公共资源用于数据传输，分配专用资源用于各虚拟MIMO中的天线进行导频传输，终端之间没有进行具体的协作分组。这对于单天线的终端来说，如无线信道的衰落特性等之类性能可能会受到影响。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种多终端协作方法、及系统，解决现有技术中终端之间没有实现具体分组的技术问题。

为达到上述目的，本发明实施例提出一种多终端协作方法，包括以下步骤：

目标终端选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

目标终端选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

根据侦听到的信道信息可选择的向邻居终端或基站发送协作请求信息；基站接收到协作请求信息后，向目标终端反馈对所述协作请求信息的响应信息，当目标终端接收到来自基站对所接收到的协作请求信息反馈的响应信息后，根据基站对所述协作请求信息的反馈与邻居终端和/或基站进行安全认证；通过安全认证后，邻居终端与目标终端建立协作。

本发明实施例还提出一种多终端协作系统，包括基站和至少两个属于所述基站覆盖范围内的终端；

所述终端包括侦听单元、协作请求单元、和认证授权单元；

所述侦听单元，用于选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

所述协作请求单元，用于根据侦听单元接收的信道信息可选择的向邻居终端或基站发送协作请求消息；

认证授权单元，用于当接收到来自其它终端的协作请求消息后，根据来自其它终端的协作请求单元的协作请求消息与邻居终端和/或基站进行安全认证；或者当接收到来自基站对所接收到的协作请求消息反馈的响应信息后，根据基站对所述协作请求消息的反馈与邻居终端和/或基站进行安全认证；

所述基站，用于接收所述终端的认证授权单元根据认证授权单元的认证结果发送的认证结束信息，并根据认证结束信息通知终端与邻居终端建立协作。

本发明实施例还提出一种使用于协作系统中的终端，其特征在于，所述终端包括侦听单元、协作请求单元、和认证授权单元；

所述侦听单元，用于选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

所述协作请求单元，用于根据侦听单元接收的信道信息可选择的向邻居终端或基站发送协作请求消息；

认证授权单元，用于当接收到来自基站对所接收到的协作请求消息的反馈信息后，根据基站对所述协作请求消息的反馈与邻居终端和/或基站进行安全认证。

本发明实施例通过提出了一种多终端协作方法，或使用该方法的协作系统，能够实现多终端间的协作。

附图说明

图1为本发明实施例一的多终端协作方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二的一种多终端协作方法的流程示意图；

图3为本发明实施例二的另一种多终端协作方法的流程示意图；

图4为本发明实施例三的一种多终端协作方法的流程示意图；

图5为本发明实施例三的另一种多终端协作方法的流程示意图；

图6为本发明实施例一种多终端协作系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发明实施例进行详细说明。

本发明实施例所提供一种终端协作方法，包括以下步骤：选择目标终端周围的至少一终端作为邻居终端；邻居终端根据接收来自于外部设备的协作请求信息判断是否参与协作；如果参与协作，邻居终端发出认证授权信息并进行安全认证；通过安全认证后，邻居终端与目标终端建立协作。

请一并参阅图1，实施例一揭露基于协作MIMO的多终端协作方法于集中式控制模式时的协作方法。目标MS(Mobile Station，终端)和目标MS周围的MS_N(Mobile Station Neighborhood，邻居终端)群组完全由BS(BaseStation，基站)测量和选择，当然这里的基站可以为终端的服务基站也可以为RS(Relay Station，中继站)，集中式控制模式时的协作方法包括如下步骤：

步骤101：目标MS向BS发出协作请求；

步骤102：BS根据其获得的有关目标MS的邻居终端信息向各MS_N发送协作请求。BS获得的有关目标MS的邻居终端信息是选择目标终端周围的终端作为邻居终端的一种途径，具体目标MS的邻居MS_N获得方法可以通过GPS(Globle Positioning System，卫星导航定位系统)、DOA(Direction-Of-Arrival，波达方向)、TOA(Time-Of-Arrival，波达时间)、链路预算中的一种或多种方法确定；

步骤103：MS_N根据某种准则判断是否参加协作，并反馈响应信息给BS，确定MS_N是否参与协作；

步骤104：MS_N接收基站根据响应信息发出的认证授权信息同参与协作的MS_N进行安全认证；

步骤105：邻居终端与基站通过安全认证后，BS通知目标MS协作MS_N的协作参数等信息，该协作参数包括空时编码类型，调制编码方式等；

本发明实施例通过步骤101-步骤105，MS和MS_N建立了协作，构成协作MIMO系统，开始数据传输。

请一并参阅图2和图3，实施例二揭露基于协作MIMO的多终端协作方法于分布式控制模式时的协作方法，目标MS负责对其周围的MS_N进行监测，对结果进行上报，由BS/RS进行邻居MS_N的选择，协作方法包括如下步骤：

步骤201：目标MS侦听其周围的MS_N的信号，通过侦听邻居终端信道得到邻居终端信息，并基于信号质量、路径损耗等选择可参与协作的MS_N；

步骤202：目标MS将其推荐的可参与协作的MS_N反馈给BS，并将可能采用的空时编码类型、调制编码方式及一些必要的参数通知BS

步骤203：BS向MS_N发送确认信息，向MS_N通知其将可能协作的MS；

步骤204：MS_N根据某种准则判断是否参加协作，并反馈响应信息给BS确定MS_N是否参与协作；

步骤205：BS接收到MS_N的参与协作的响应信息后，或者如图2所示，BS同参与协作的MS_N间进行必要的安全认证，获得认证结果；或者如图3所示，MS_N发起与目标MS的认证授权，由目标MS对参与协作的MS_N进行认证，目标MS并将认证结果上报给BS；

步骤206：BS根据认证结果通知目标MS和已确认协作MS N的协作参数，该参数包括空时编码类型、调制编码参数、功率控制等信道参数的一种或多种、及资源分配情况等；

本发明实施例通过步骤201-步骤206，MS和MS_N建立了协作，构成协作MIMO系统，开始数据传输。

请一并参阅图4和图5，实施例三揭露基于协作MIMO的多终端协作方法于分布式控制模式时的协作方法，目标MS负责对其周围的MS_N进行监测并进行邻居MS_N的选择，协作方法包括如下步骤：

步骤301：目标MS侦听其周围的MS_N的信道，并基于信号质量、路径损耗等选择MS_N；

步骤302：目标MS根据侦听结果向目标MS_N发送协作请求信息；

步骤303：MS_N对协作请求进行响应，并反馈一些能力参数，信道参数等协作响应信息；

步骤304：如图4，MS_N反馈响应信息同时还向目标MS发出的认证授权信息，MS同参与协作的MS_N进行安全认证，包括安全，授权等；也可以如图5，由BS完成对参与协作的MS_N进行认证，并将认证结果通知目标MS；

步骤305：目标MS将其选择的参与协作的MS_N反馈给服务BS/RS，并将可能采用的空时编码类型，调制编码方式及一些必要的参数通知BS/RS；

步骤306：BS/RS通知MS和确认协作的MS_N的协作参数，包括空时编码类型，调制编码方式等；

本发明实施例通过步骤301-步骤306，MS和MS_N建立了协作，构成协作MIMO系统，开始数据传输。

如图6所示本发明实施例一种多终端协作系统结构图，终端协作系统包括基站20和属于基站20覆盖范围内的终端10。本发明实施例中可以由至少两个终端10与基站20构成终端协作系统。

终端包括侦听单元11、协作请求单元12、认证授权单元13；

所述侦听单元11，用于选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

所述协作请求单元12，用于根据侦听单元11接收的信道信息选择向邻居终端发送协作请求消息，或者向基站发送协作请求消息；

认证授权单元13，用于当接收到来自终端的协作请求消息后，根据来自协作请求单元12的协作请求消息与邻居终端和/或基站进行安全认证；或者当接收到来自基站对所接收到的协作请求消息的反馈信息后，根据基站对所述协作请求消息的反馈与邻居终端和/或基站进行安全认证；

所述基站20，用于接收所述终端的认证授权单元13根据认证授权单元13的认证结果发送的认证结束信息，并根据认证结束信息通知终端与邻居终端建立协作。

可选地本实施例中的基站20包括：基站接收单元21和基站发射单元22，

基站接收单元21，用于接收和处理来自终端的协作请求消息，并向终端认证授权单元13反馈响应信息；

基站发射单元22，用于根据与终端认证授权单元13进行的安全认证结果通知终端与邻居终端建立协作。

本发明实施例通过所揭露的终端10和基站20有效的构成协作MIMO系统，可以充分利用资源，有效提高系统容量。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多终端协作方法，其特征在于，包括以下步骤：

目标终端选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

根据侦听到的信道信息可选择的向邻居终端或基站发送协作请求信息；基站接收到协作请求信息后，向目标终端反馈对所述协作请求信息的响应信息，当目标终端接收到来自基站对所接收到的协作请求信息反馈的响应信息后，根据基站对所述协作请求信息的反馈与邻居终端和/或基站进行安全认证；通过安全认证后，邻居终端与目标终端建立协作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，邻居终端接收到协作请求信息后，根据所述协作请求信息反馈响应信息，所述响应信息用于确定邻居终端是否参与协作。

3.一种多终端协作系统，其特征在于，包括基站和至少两个属于所述基站覆盖范围内的终端；

所述终端包括侦听单元、协作请求单元、和认证授权单元；

所述侦听单元，用于选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

所述协作请求单元，用于根据侦听单元接收的信道信息可选择的向邻居终端或基站发送协作请求消息；

认证授权单元，用于当接收到来自其它终端的协作请求消息后，根据来自其它终端的协作请求单元的协作请求消息与邻居终端和/或基站进行安全认证；或者当接收到来自基站对所接收到的协作请求消息反馈的响应信息后，根据基站对所述协作请求消息的反馈与邻居终端和/或基站进行安全认证；

所述基站，用于接收所述终端的认证授权单元根据认证授权单元的认证结果发送的认证结束信息，并根据认证结束信息通知终端与邻居终端建立协作。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述基站还包括：

基站接收单元，用于接收和处理来自终端的协作请求消息，并向终端认证授权单元反馈响应信息；

基站发射单元，用于根据与终端认证授权单元进行的安全认证结果通知终端与邻居终端建立协作。

5.一种使用于协作系统中的终端，其特征在于，所述终端包括侦听单元、协作请求单元、和认证授权单元；

所述侦听单元，用于选择周围的至少一终端作为邻居终端，侦听邻居终端的信道信息；

所述协作请求单元，用于根据侦听单元接收的信道信息可选择的向邻居终端或基站发送协作请求消息；

认证授权单元，用于当接收到来自基站对所接收到的协作请求消息的反馈信息后，根据基站对所述协作请求消息的反馈与邻居终端和/或基站进行安全认证。

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