CN102164403B

CN102164403B - 蜂窝与点对点混合网络中进行点对点通信的方法及系统

Info

Publication number: CN102164403B
Application number: CN201010112726.6A
Authority: CN
Inventors: 彭涛; 赵海波; 卢前溪; 杨铭; 傅子僖
Original assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd; Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd; Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: CN102164403A

Abstract

本发明公开了蜂窝与点对点P2P混合网络中进行点对点通信的方法及系统，其中，该方法采用蜂窝网络中的上行同步资源进行P2P通信的时间同步，该方法具体包括：终端向基站发送随机接入请求；终端接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；终端将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信。本发明方案能够节省进行P2P通信的数据帧开销，提高数据传输效率。

Description

蜂窝与点对点混合网络中进行点对点通信的方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及蜂窝与点对点(P2P，Peer to Peer)混合网络中进行P2P通信的方法及系统。

背景技术

蜂窝与P2P混合网络，由蜂窝网络和P2P网络组合而成。在该混合网络的蜂窝网络，以及该混合网络的P2P网络中，进行两个终端之间的通信之前，都需要先进行这两个终端之间的时间同步；然后这两个终端将同步后设置的时间作为通信定时，进行终端之间的通信。下面进行详细说明。

在该混合网络的蜂窝网络中，需要进行通信的两个终端分别与基站进行时间同步，以实现这两个终端之间的时间同步。在混合网络的蜂窝网络中终端与基站之间进行时间同步的方法包括上行时间同步和下行时间同步，下面分别进行说明：

1)采用上行同步资源进行上行时间同步，具体地，包括在随机接入过程中实现时间同步；该时间同步过程详细包括：

终端向基站发送随机接入请求；

基站根据终端发送的随机接入请求包含的时间信息，向终端反馈时间调整信息，所述时间信息例如为发送时间和到达时间，所述时间调整信息包括终端进行时间设置时的调整量；

之后，终端根据基站反馈的时间调整信息对该终端本地设置的时间进行调整，以实现与基站时间的同步。

2)采用下行同步资源进行下行时间同步，具体地，包括通过发送导频信号和同步信号实现时间同步；该时间同步过程详细包括：

首先，基站向终端发射导频信号或同步信号；

然后，终端根据接收导频信号或同步信号的规律，确定出基站当前的时间；并将终端的当前时间设置为确定出的该时间，这样，也就实现了该终端与基站之间的时间同步。

通过发送导频信号和同步信号进行时间同步为现有技术，这里不赘述。

在进行时间同步时，上述的上行时间同步方式和下行时间同步方式任选其一即可，也可以同时包括两种时间同步方式。

在该混合网络的P2P网络中，需要进行P2P通信的两个终端之间的时间同步，通过两个终端之间发送的数据帧实现；具体地，在这两个终端之间发送的数据帧前端的前导信号中包含用于同步的时间信息，终端根据包含用于同步的时间信息的前导信号，便可将本终端设置的时间同步为另一终端的时间，以实现这两个终端之间的时间同步。完成时间同步后，终端将同步后设置的时间作为通信定时，进行与另一终端之间的通信。

对于蜂窝与P2P混合网络中的P2P通信，两个终端之间发送的所有数据帧前端的前导信息都用于时间同步，由于数据帧中用于时间同步的前导信号的容量大，导致耗费较大的开销；并且，由于前导信号开销大，增大了数据帧的数据量，导致数据传输速度慢、效率低。

发明内容

本发明提供一种蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的方法，该方法能够节省进行P2P通信的数据帧开销，提高数据传输效率。

本发明提供一种蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的系统，该系统能够节省进行P2P通信的数据帧开销，提高数据传输效率。

本发明提供一种终端，该终端能够节省进行P2P通信的数据帧开销，提高数据传输效率。

一种蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的方法，该方法采用蜂窝网络中的上行同步资源进行P2P通信的时间同步，该方法具体包括：

终端向基站发送随机接入请求；

终端接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；

终端将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信。

一种蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的系统，该系统包括终端与基站，所述终端与所述基站采用蜂窝网络中的上行同步资源进行时间同步，具体地：

所述终端，用于向基站发送随机接入请求，接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信；

所述基站，用于接收终端发送的随机接入请求，根据随机接入请求中包含的时间信息，向所述终端反馈时间调整信息。

一种终端，该终端采用蜂窝网络中的上行同步资源进行时间同步，具体地，该终端包括随机接入请求发送单元、时间调整单元和P2P通信单元；

所述随机接入请求发送单元，用于向基站发送随机接入请求；

所述时间调整单元，用于接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；

所述P2P通信单元，用于获取所述时间调整单元设置的时间，以获取的该时间作为P2P通信定时，与其它终端进行P2P通信。

从上述方案可以看出，本发明采用蜂窝网络中的上行同步资源实现P2P通信的时间同步。这样，无需像现有技术那样将两个终端之间发送的所有数据帧前端的前导信息都应用于时间同步，相应地，减小了终端之间发送的数据帧的数据量，节省了开销；并且，由于减小了终端之间发送的数据帧的数据量，提高了数据传输效率。

附图说明

图1为本发明蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的方法示意性流程图；

图2为本发明蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的方法流程图实例；

图3为本发明蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

在蜂窝与P2P混合网络的蜂窝网络中进行时间同步时，采用蜂窝网络的上行同步资源进行上行时间同步；采用上行同步资源进行上行时间同步时，具体地包括通过随机接入过程实现时间同步。本发明共享蜂窝网络中的上行同步资源进行P2P通信的时间同步，相应地，具体地包括通过随机接入过程实现时间同步。下面通过图1，对本发明蜂窝与P2P网络中进行P2P通信的方法示意性流程图，该方法采用蜂窝网络中的上行同步资源进行上行时间同步，该方法具体包括以下步骤：

步骤101，终端向基站发送随机接入请求。

步骤102，终端接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间。

基站根据终端发送的随机接入请求包含的时间信息，向终端反馈时间调整信息，所述时间信息例如为发送时间和到达时间，所述时间调整信息包括终端进行时间设置时的调整量；终端根据接收到的时间调整信息包括的调整量，对本终端设置的时间进行调整，将本终端设置的时间同步为基站设置的时间。

步骤101至步骤102，为蜂窝网络中终端与基站之间进行时间同步的方法，由于P2P网络共享了蜂窝网络中的上行同步资源，因此，P2P网络中进行上行时间同步的实现方式与蜂窝网络中的实现方式一样，这里不过多赘述。

步骤103，终端将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信。

在蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信，除了采用图1所示的上行时间同步外，还可以共享蜂窝网络中的下行同步资源进行下行时间同步，具体地，包括通过发送导频信号和同步信号实现时间同步；进行下行时间同步的详细过程包括：基站向终端发送导频信号和同步信号，终端接收基站发送的导频信号和同步信号后，根据导频信号和同步信号，将本终端设置的时间同步为基站设置的时间。由于P2P网络共享了蜂窝网络中的下行同步资源，因此，P2P网络中进行下行时间同步的实现方式与蜂窝网络中的实现方式一样，这里不过多赘述。

进行P2P通信的两个终端分别与基站实现了时间同步，也就完成了这两个终端之间的时间同步；之后，便可以同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信。

P2P通信中进行时间同步时，上述的上行时间同步和下行时间同步任选其一即可，也可以同时包括两种时间同步方式，下面通过图2的流程对同时包括两种时间同步方式的情况进行说明，图2所示的P2P通信方法包括以下步骤：

步骤201，基站向终端发送导频信号和同步信号。

图中示出了进行P2P通信的两个终端，分别表示TxUE和RxUE。

步骤202，终端接收基站发送的导频信号和同步信号，根据导频信号和同步信号，将本终端设置的时间同步为基站设置的时间。

之后，终端之间便可将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信。

采用步骤201至202的下行时间同步方式进行时间同步的过程中，基站可周期性地向终端发送导频信号和同步信号，相应地，终端周期性地对本终端设置的时间进行调整，以实现与基站的时间同步。

步骤203，终端向基站发送随机接入请求。

步骤204，终端接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间。

步骤205，终端将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信。

上述流程中，如果步骤204中，终端接收基站反馈的时间调整信息失败，则终端利用时分双工(TDD，Time Division Duplex)信道的互异特性，根据本终端当前的位移情况，对本终端在下行时间同步后设置的时间进行调整，也就是，对步骤202中设置的时间进行调整。

终端接收基站反馈的时间调整信息失败，也就是终端没有接收到基站反馈的时间调整信息，上行时间同步失败。蜂窝与P2P混合网络多采用TDD模式，在TDD模式的混合网络中，根据TDD信道的互异特性，如果获知了某终端之前在某一位置的同步时间，以及以该位置为起点移动的距离，便可根据该位置以及该距离，对该之前的同步时间进行调整，以得到本终端当前的同步时间；根据TDD信道的互异特性对终端设置的同步时间进行调整，调整策略依据实际通信系统的具体设计而确定，这里不过多赘述。相应地，本发明中，如果步骤204中终端接收基站反馈的时间调整信息失败，并且，获知了步骤202中进行下行同步时本终端设置的时间，以及同步时该终端位置，便可对步骤202中设置的时间进行调整和维护，以得到本终端当前的同步时间，实现本终端当前与基站之间的时间同步。

这样，采用蜂窝网络中的上行同步资源、下行同步资源，或者，上行同步资源和下行同步资源，实现了P2P通信的时间同步；进行P2P通信的两个终端无需将两个终端之间发送的所有数据帧前端的前导信息都应用于时间同步，相应地，减小了终端之间发送的数据帧的数据量，节省了开销；并且，由于减小了终端之间发送的数据帧的数据量，提高了数据传输效率。

参见图3，为本发明蜂窝与P2P混合网络中进行P2P通信的系统结构示意图，该系统包括终端与基站，所述终端与所述基站采用蜂窝网络中的上行同步资源进行时间同步，具体地：

可选地，该终端采用蜂窝网络中的上行同步资源进行时间同步，具体地，该终端包括随机接入请求发送单元、时间调整单元和P2P通信单元；

可选地，该终端还采用蜂窝网络中的上行同步资源进行时间同步，具体地，该终端还包括下行同步处理单元，用于接收基站发送的导频信号和同步信号；根据导频信号和同步信号，将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；

所述P2P通信单元，还用于获取所述下行同步处理单元设置的时间，以获取的该时间作为P2P通信定时，与其它终端进行P2P通信。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种蜂窝与点对点P2P混合网络中进行P2P通信的方法，其特征在于，

P2P网络共享蜂窝网络中的下行同步资源，采用蜂窝网络中的下行同步资源进行P2P通信的时间同步，具体包括：终端接收基站发送的导频信号和同步信号；根据导频信号和同步信号，将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；

P2P网络共享蜂窝网络中的上行同步资源，采用蜂窝网络中的上行同步资源进行P2P通信的时间同步，具体包括：

终端向基站发送随机接入请求；

终端接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；如果终端接收基站反馈的时间调整信息失败，则终端利用时分双工TDD信道的互异特性，根据进行下行同步时设置的时间、下行同步时的位置，以及以该位置为起点移动的距离，对本终端在采用蜂窝网络中的下行同步资源进行时间同步后设置的时间进行调整；

终端将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信。

2.一种蜂窝与P2P混合网络中进行点对点P2P通信的系统，其特征在于，P2P网络共享蜂窝网络中的上行同步资源、下行同步资源，该系统包括终端与基站，所述终端与所述基站采用蜂窝网络中的上行同步资源、下行同步资源进行时间同步，具体地：

所述终端，用于接收基站发送的导频信号和同步信号；根据导频信号和同步信号，将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；还用于向基站发送随机接入请求，接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；如果终端接收基站反馈的时间调整信息失败，则终端利用时分双工TDD信道的互异特性，根据进行下行同步时设置的时间、下行同步时的位置，以及以该位置为起点移动的距离，对本终端在采用蜂窝网络中的下行同步资源进行时间同步后设置的时间进行调整；将同步后设置的时间作为P2P通信定时，进行P2P通信；

所述基站，用于向终端发送导频信号和同步信号；还用于接收终端发送的随机接入请求，根据随机接入请求中包含的时间信息，向所述终端反馈时间调整信息。

3.一种终端，其特征在于，P2P网络共享蜂窝网络中的上行同步资源、下行同步资源，该终端采用蜂窝网络中的上行同步资源、下行同步资源进行时间同步，具体地，该终端包括下行同步处理单元、随机接入请求发送单元、时间调整单元和P2P通信单元；

所述下行同步处理单元，用于接收基站发送的导频信号和同步信号；根据导频信号和同步信号，将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；

所述时间调整单元，用于接收基站反馈的时间调整信息，根据所述时间调整信息将本终端设置的时间同步为基站设置的时间；如果接收基站反馈的时间调整信息失败，则利用时分双工TDD信道的互异特性，根据进行下行同步时设置的时间、下行同步时的位置，以及以该位置为起点移动的距离，对本终端在采用蜂窝网络中的下行同步资源进行时间同步后设置的时间进行调整；

所述P2P通信单元，用于获取所述时间调整单元设置的时间，以获取的该时间作为P2P通信定时，与其它终端进行P2P通信；还用于获取所述下行同步处理单元设置的时间，以获取的该时间作为P2P通信定时，与其它终端进行P2P通信。