CN103781052A - 通信方法、系统及多模终端 - Google Patents

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CN103781052A CN201210395993.8A CN201210395993A CN103781052A CN 103781052 A CN103781052 A CN 103781052A CN 201210395993 A CN201210395993 A CN 201210395993A CN 103781052 A CN103781052 A CN 103781052A
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朱晓明
莫知伟
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Abstract

本发明公开了一种通信方法、系统及多模终端,该方法包括:通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,其中,多模终端基于软件定义无线电SDR,且支持第一制式和第二制式;支持第一制式的终端通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信。本发明通过基于SDR的多模终端可以实现一个或多个终端与基站间的通信(终端与基站支持的制式不同),解决了不同制式的终端与基站间的通信问题,例如,可以实现一个或多个WLAN终端与LTE基站间的通信。并且该多模终端是基于SDR实现的,减少了多模终端实现的面积,降低了硬件资源开销,从而降低了不同制式的终端与基站间通信的成本。

Description

通信方法、系统及多模终端
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种通信方法、系统及多模终端。
背景技术
随着无线通信的发展,长期演进(Long Term Evolution,简称为LTE)作为准4G主流通信技术,是未来通信的主流。但2G、3G以及无线局域网(Wireless Local Area Network,简称为WLAN)等无线通信网络并不会立即消失和退出市场,它们还将共同并存相当长的一段时间。无线通信技术的蓬勃发展引发了网络异构化的趋势,各种层出不穷的无线技术共同为用户提供了泛在、异构的网络环境,包括无线个域网(如Zigbee、蓝牙Bluetooth)、无线局域网(如无线保真(Wireless Fidelity,简称为WiFi))、无线城域网(如全球微波互联接入(WorldwideInteroperability for Microwave Access,简称为WiMAX))、无线移动广域网(如2G、3G)、卫星网络,以及Ad Hoc网络、无线传感器网络等,终端技术必将朝着多模化、智能化的趋势发展才能满足用户漫游和充分利用各种异构网络资源的要求,终端向有认知能力(CognitiveRadio)、支持可重配置的动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access)从而能在异构无线网络环境下接入的方向渐进演化已经是大势所趋。
在未来的无线通信中,运营商势必会采用LTE来保证其覆盖范围,而用3G、WLAN等来分流数据业务的应用场景将越来越普遍。这也就要求终端在许多应用场合下需要具备多种模式的接入能力。
相关技术中,不同制式的单模终端与基站是无法直接进行通信的,例如,WLAN终端与LTE基站间无法直接进行通信,可以通过多模终端使该单模终端与基站进行通信,但是现有的多模终端的体积较大,成本较高。
发明内容
本发明提供了一种通信方法、系统及多模终端,以至少解决相关技术中,不同制式的单模终端与基站是无法直接进行通信的,可以通过多模终端使单模终端与基站进行通信,但是现有的多模终端一般体积较大,成本较高的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种通信方法,包括:通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,其中,多模终端基于软件定义无线电(Software DefinitionRadio,简称为SDR),且支持第一制式和第二制式;支持第一制式的终端通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信。
优选地,通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接包括:多模终端与第二制式基站建立连接;多模终端从第二制式软切换到第一制式;多模终端在第一制式下监测到来自支持第一制式的终端的认证请求,响应认证请求,建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接。
优选地,支持第一制式的终端通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信包括:多模终端工作于第一制式时,按照第一制式的协议要求将来自第二制式基站的数据发送给支持第一制式的终端;多模终端工作于第二制式时,按照第二制式的协议要求将来自支持第一制式的终端的数据发送给第二制式基站。
优选地,当多个支持第一制式的终端同时与第二制式基站进行通信时,多模终端工作于第一制式时,按照第一制式的协议要求将来自第二制式基站的数据发送给支持第一制式的终端包括:多模终端工作于第一制式时,根据第一制式的协议要求和各个支持第一制式的终端的标识,将来自第二制式基站的数据分别发送给各个支持第一制式的终端。
优选地,在支持第一制式的终端通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信之前,上述方法还包括:多模终端在第一制式下接收到来自支持第一制式的终端的请求,并在多模终端处于第二制式时,按照第二制式的协议要求向第二制式基站转发请求,其中,请求用于请求传输数据或语音通信。
优选地,多模终端从第二制式软切换到第一制式模式包括:多模终端通过多模终端的基带芯片从第二制式软切换到第一制式。
优选地,在支持第一制式的终端通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信之后,上述方法还包括:多模终端工作于第一制式时,接收到来自支持第一制式的终端的解除连接通告,并根据通告解除支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接。
根据本发明的另一个方面,提供了一种多模终端,包括:建立模块,用于建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,其中,多模终端基于SDR,且支持第一制式和第二制式;通信模块,用于通过该连接与支持第一制式的终端以及第二制式基站进行通信。
优选地,建立模块包括:第一建立单元,用于与第二制式基站建立连接;切换单元,用于从第二制式软切换到第一制式;第二建立单元,用于在第一制式下监测到来自支持第一制式的终端的认证请求,响应认证请求,建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接。
优选地,通信模块包括:第一发送单元,用于在多模终端工作于第一制式时,按照第一制式的协议要求将来自第二制式基站的数据发送给支持第一制式的终端;第二发送单元,用于在多模终端工作于第二制式时,按照第二制式的协议要求将来自支持第一制式的终端的数据发送给第二制式基站。
根据本发明的再一个方面,提供了一种通信系统,包括:支持第一制式的终端、多模终端和第二制式基站,其中,该多模终端是上述任一种的多模终端;支持第一制式的终端包括:建立模块,用于通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接;通信模块,用于通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信。
本发明通过基于SDR的多模终端可以实现一个或多个终端与基站间的通信(终端与基站支持的制式不同),解决了不同制式的终端与基站间的通信问题,例如,可以实现一个或多个WLAN终端与LTE基站间的通信。并且该多模终端是基于SDR实现的,减少了多模终端实现的面积,降低了硬件资源开销,从而降低了不同制式的终端与基站间通信的成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的通信方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的多模终端的结构框图;
图3是根据本发明实施例的通信系统的结构框图;
图4是根据本发明优选实施例的SDR多模终端的通信方法的示意图;
图5是根据本发明优选实施例的SDR多模终端基带芯片的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种通信方法,图1是根据本发明实施例的通信方法的流程图,如图1所示,包括如下的步骤S102至步骤S104。
步骤S102,通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,其中,多模终端基于SDR,且支持第一制式和第二制式。
步骤S104,支持第一制式的终端通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信。
相关技术中,不同制式的单模终端与基站是无法直接进行通信的,可以通过多模终端使单模终端与基站进行通信,但是现有的多模终端一般体积较大,成本较高。本发明实施例中,通过基于SDR的多模终端可以实现一个或多个终端与基站间的通信(终端与基站支持的制式不同),解决了不同制式的终端与基站间的通信问题,例如,可以实现一个或多个WLAN终端与LTE基站间的通信。并且该多模终端是基于SDR实现的,减少了多模终端实现的面积,降低了硬件资源开销,从而降低了不同制式的终端与基站间通信的成本。
在一个优选实施例中,步骤S102包括:多模终端与第二制式基站建立连接;多模终端从第二制式软切换到第一制式;多模终端在第一制式下监测到来自支持第一制式的终端的认证请求,响应认证请求,建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接。至此,通过基于SDR的多模终端建立了支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,即建立了不同制式的终端与基站间的连接。
上述基于SDR的多模终端可以支持不同的制式,当该多模终端工作于某一个制式(当前制式)时,可以将其在另一种制式下接收的数据按照当前制式转换并发送,从而实现了不同制式的终端与基站间的通信。具体地,步骤S104包括:多模终端工作于第一制式时,按照第一制式的协议要求将来自第二制式基站的数据发送给支持第一制式的终端;多模终端工作于第二制式时,按照第二制式的协议要求将来自支持第一制式的终端的数据发送给第二制式基站。
上述与基站进行通信的终端(与基站支持的制式不同)可以是一个或多个,当多个支持第一制式的终端同时与第二制式基站进行通信时,多模终端工作于第一制式时,按照第一制式的协议要求将来自第二制式基站的数据发送给支持第一制式的终端包括:多模终端工作于第一制式时,根据第一制式的协议要求和各个支持第一制式的终端的标识,将来自第二制式基站的数据分别发送给各个支持第一制式的终端。本优选实施例中,通过标识区分不同的终端,可以保证准确、快速地将数据发送给各个终端。
在一个优选实施例中,在步骤S104之前,上述方法还包括:多模终端在第一制式下接收到来自支持第一制式的终端的请求,并在多模终端处于第二制式时,按照第二制式的协议要求向第二制式基站转发请求,其中,请求用于请求传输数据或语音通信。本优选实施例中,通过终端发送请求触发进行通信,可以避免不必要的资源浪费。
优选地,多模终端从第二制式软切换到第一制式模式包括:多模终端通过多模终端的基带芯片从第二制式软切换到第一制式。该基带芯片主要通过其中的SDR数据信号处理芯片实现制式的软切换与通信。
考虑到节约不必要的资源开销,在一个优选实施例中,在支持第一制式的终端通过多模终端及连接与第二制式基站进行通信之后,上述方法还包括:多模终端工作于第一制式时,接收到来自支持第一制式的终端的解除连接通告,并根据通告解除支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接。这样可以及时解除连接,释放资源。
本发明实施例还提供了一种多模终端,该多模终端可以用于实现上述通信方法。图2是根据本发明实施例的多模终端的结构框图,如图2所示,该多模终端包括建立模块22和通信模块24。下面对其结构进行详细描述。
建立模块22,用于建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,其中,该多模终端基于SDR,且支持第一制式和第二制式;通信模块24,连接至建立模块22,用于通过该连接与支持第一制式的终端以及第二制式基站进行通信。
优选地,建立模块22包括:第一建立单元,用于与第二制式基站建立连接;切换单元,连接至第一建立单元,用于从第二制式软切换到第一制式;第二建立单元,连接至切换单元,用于在第一制式下监测到来自支持第一制式的终端的认证请求,响应认证请求,建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接。
优选地,通信模块24包括:第一发送单元,用于在多模终端工作于第一制式时,按照第一制式的协议要求将来自第二制式基站的数据发送给支持第一制式的终端;第二发送单元,用于在多模终端工作于第二制式时,按照第二制式的协议要求将来自支持第一制式的终端的数据发送给第二制式基站。
优选地,当多个支持第一制式的终端同时与第二制式基站进行通信时,上述第一发送单元,还用于在多模终端工作于第一制式时,根据第一制式的协议要求和各个支持第一制式的终端的标识,将来自第二制式基站的数据分别发送给各个支持第一制式的终端。
上述装置还包括:第一接收模块,连接至建立模块22,用于在第一制式下接收到来自支持第一制式的终端的请求;转发模块,连接至接收模块,用于在多模终端处于第二制式时,按照第二制式的协议要求向第二制式基站转发该请求,其中,该请求用于请求传输数据或语音通信。
上述实施例中,与基站制式不同的终端通过SDR多模终端,可以建立与该基站间的通信链路,实现该终端侧的无线上网功能或语音通信功能。例如,WLAN终端(笔记本电脑或者手机)通过SDR多模终端,与LTE基站间的通信链路,可以实现WLAN终端侧的无线上网功能或语音通信功能。
优选地,切换单元还用于通过多模终端的基带芯片从第二制式软切换到第一制式。
优选地,上述装置还包括:第二接收模块,用于在多模终端工作于第一制式时,接收来自支持第一制式的终端的解除连接通告;解除模块,用于根据该通告解除支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接。
本发明实施例还提供了一种通信系统,该通信系统可以用于实现上述通信方法。图3是根据本发明实施例的通信系统的结构框图,如图3所示,该通信系统包括支持第一制式的终端32、多模终端34和第二制式基站36。下面对其结构进行详细描述。
多模终端34是上述实施例中任一种的多模终端;支持第一制式的终端32包括:建立模块322,用于通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接;通信模块324,连接至建立模块322,用于通过多模终端及建立模块322建立的连接与第二制式基站进行通信。
需要说明的是,装置实施例中描述的多模终端与通信系统对应于上述的方法实施例,其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明,在此不再赘述。
从以上描述可知,上述实施例中的SDR多模终端,一方面可以接入基站,实现基本通信功能;另一方面,通过该SDR多模终端的不同系统的转换接口,可以实现不同系统之间的协议转换,从而实现终端间的多级通信,达到其它终端与基站通信的目的。例如,支持WLAN和LTE的SDR多模终端,可以通过LTE系统接入基站,实现基本通信功能;还可以通过该SDR多模终端的LTE系统与WLAN系统的转换接口,实现LTE与WLAN之间的协议转换,从而实现终端间的多级通信,达到其它WLAN终端与LTE基站通信的目的。当然,在其它制式的情况下,也可以采用SDR多模终端来实现终端与基站的通信。
为了使本发明的技术方案和实现方法更加清楚,下面将结合优选的实施例对其实现过程进行详细描述。以下优选实施例中,以WLAN终端通过基于SDR的多模终端(LTE&WLAN)与LTE基站进行通信为例进行描述。
图4是根据本发明优选实施例的SDR多模终端的通信方法的示意图,本优选实施例中,基于SDR的多模终端可以支持LTE制式和WLAN制式。由于不同的WLAN终端要实现不同的功能,如图4所示,上述通信方法分为两部分,一部分是WLAN终端41、42和44(例如,笔记本电脑)通过SDR多模终端43(例如,多模数据卡)和46(例如,多模手机),与LTE基站47间的通信链路,实现WLAN终端41、42和44的无线上网功能;另一部分是WLAN终端45(例如,多模手机)通过SDR多模终端46(例如,多模手机),与LTE基站47间的通信链路,实现WLAN终端45的语音通信功能。
第一部分(实现无线上网功能)的步骤如下:
步骤1:SDR多模终端43和46(工作在LTE模式下),通过小区搜索、随机接入等,与LTE基站47建立连接。
步骤2:SDR多模终端43和46在与LTE基站47保持连接之后,在LTE工作模式下不进行任何监听服务时,通过SDR多模终端(LTE&WLAN)的基带芯片软切换到WLAN模式,监测WLAN链路,保证LTE链路与WLAN链路正常通信。
步骤3:WLAN终端41、42和44向SDR多模终端43和46发起WLAN认证请求,SDR多模终端43和46在WLAN模式下监测到认证请求,响应认证请求,认证成功建立连接。
步骤4:WLAN终端41、42和44向SDR多模终端43和46发起数据请求,SDR多模终端43和46在WLAN模式下监测到WLAN终端的数据请求后,分别接收WLAN终端41、42和44的数据请求,提取数据请求的基带数据,在SDR多模终端43和46工作在LTE模式时,按LTE协议要求向LTE基站47发起数据请求。
步骤5:LTE基站47响应数据请求,通过与工作在LTE模式下的SDR多模终端43和46交互,与SDR多模终端43和46建立数据通路。
步骤6:SDR多模终端43和46在工作于WLAN模式时,将LTE基站47发送的数据按WLAN协议要求,根据WLAN终端41、42和44各自不同的识别码,发送给WLAN终端41、42和44;SDR多模终端43和46在工作于LTE模式时,将WLAN终端41、42和44发送的数据按LTE协议要求发送给LTE基站47,从而实现WLAN终端41、42和44与LTE基站47的数据通信。
步骤7:WLAN终端41、42和44向SDR多模终端43和46发送解除连接通告,SDR多模终端43和46在工作于WLAN模式时收到通告并解除连接。
第二部分(实现语音通信功能)的步骤如下:
步骤1、步骤2与步骤3与第一部分的步骤1、步骤2与步骤3一致,此处不再赘述。
步骤4:WLAN终端45向SDR多模终端46发起语音请求,SDR多模终端46在WLAN模式下监测到WLAN终端45的语音请求后,接受WLAN终端45发起的语音请求,提取语音请求的基带数据,在SDR多模终端46工作在LTE模式时,按LTE协议要求向LTE基站47发起语音请求。
步骤5:LTE基站47响应语音请求,通过与工作在LTE模式下的SDR多模终端46的交互,建立语音链路。
步骤6:SDR多模终端46在工作于WLAN模式时,将LTE基站47发送的语音数据按WLAN协议要求,发送给WLAN终端45;SDR多模终端46在工作于LTE模式时,将WLAN终端45发送的语音数据按LTE协议要求发送给LTE基站47,从而实现WLAN终端45与LTE基站47的语音通信。
步骤7:WLAN终端45向SDR多模终端46发送解除连接通告,SDR多模终端46在工作于WLAN模式时收到通告并解除连接,同时中断与LTE基站47的语音通信。
图5是根据本发明优选实施例的SDR多模终端基带芯片的结构示意图,本优选实施例中,以支持LTE制式和WLAN制式的SDR多模终端为例描述基带芯片的结构,通过该芯片即可实现LTE与WLAN的多模。如图5所示,SDR多模终端中的LTE/WLAN终端基带芯片50包括:SDR-DSP502、ARM(Advanced RISC Machines,其中RISC是精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer)的缩写)504和加速器506。
其中,SDR-DSP502,该数字信号处理(Digital Signal Processing,简称为DSP)芯片自定义了一套编程语言,通过该编程语言实现LTE模式和WLAN模式下的物理层上下行的数据处理(除编解码之外)和1ms之内的控制。
ARM504主要是对LTE和WLAN协议栈的处理、运行部分物理层流程、控制DSP和射频(Radio Frequency,简称为RF)。
加速器506完成对软值的译码得到判决后的二进制码流的功能和对发送信号进行编码的功能。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
综上所述,根据本发明上述实施例提供的通信方法、系统及多模终端,通过基于SDR的多模终端可以实现一个或多个终端与基站间的通信(终端与基站支持的制式不同),解决了不同制式的终端与基站间的通信问题,例如,可以实现一个或多个WLAN终端与LTE基站间的通信。并且该多模终端是基于SDR实现的,减少了多模终端实现的面积,降低了硬件资源开销,从而降低了不同制式的终端与基站间通信的成本。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种通信方法,其特征在于包括:
通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,其中,所述多模终端基于软件定义无线电SDR,且支持所述第一制式和所述第二制式;
所述支持第一制式的终端通过所述多模终端及所述连接与所述第二制式基站进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过多模终端建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接包括:
所述多模终端与所述第二制式基站建立连接;
所述多模终端从所述第二制式软切换到所述第一制式;
所述多模终端在所述第一制式下监测到来自所述支持第一制式的终端的认证请求,响应所述认证请求,建立所述支持第一制式的终端与所述第二制式基站间的连接。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述支持第一制式的终端通过所述多模终端及所述连接与所述第二制式基站进行通信包括:
所述多模终端工作于所述第一制式时,按照所述第一制式的协议要求将来自所述第二制式基站的数据发送给所述支持第一制式的终端;
所述多模终端工作于所述第二制式时,按照所述第二制式的协议要求将来自所述支持第一制式的终端的数据发送给所述第二制式基站。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当多个支持第一制式的终端同时与所述第二制式基站进行通信时,所述多模终端工作于所述第一制式时,按照所述第一制式的协议要求将来自所述第二制式基站的数据发送给所述支持第一制式的终端包括:
所述多模终端工作于所述第一制式时,根据所述第一制式的协议要求和各个支持第一制式的终端的标识,将来自所述第二制式基站的数据分别发送给所述各个支持第一制式的终端。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述支持第一制式的终端通过所述多模终端及所述连接与所述第二制式基站进行通信之前,所述方法还包括:
所述多模终端在所述第一制式下接收到来自所述支持第一制式的终端的请求,并在所述多模终端处于所述第二制式时,按照所述第二制式的协议要求向所述第二制式基站转发所述请求,其中,所述请求用于请求传输数据或语音通信。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述多模终端从所述第二制式软切换到所述第一制式包括:所述多模终端通过所述多模终端的基带芯片从所述第二制式软切换到所述第一制式。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,在所述支持第一制式的终端通过所述多模终端及所述连接与所述第二制式基站进行通信之后,所述方法还包括:
所述多模终端工作于所述第一制式时,接收到来自所述支持第一制式的终端的解除连接通告,并根据所述通告解除所述支持第一制式的终端与所述第二制式基站间的连接。
8.一种多模终端,其特征在于包括:
建立模块,用于建立支持第一制式的终端与第二制式基站间的连接,其中,所述多模终端基于软件定义无线电SDR,且支持所述第一制式和所述第二制式;
通信模块,用于通过所述连接与所述支持第一制式的终端以及所述第二制式基站进行通信。
9.根据权利要求8所述的多模终端,其特征在于,所述建立模块包括:
第一建立单元,用于与所述第二制式基站建立连接;
切换单元,用于从所述第二制式软切换到所述第一制式;
第二建立单元,用于在所述第一制式下监测来自所述支持第一制式的终端的认证请求,响应所述认证请求,建立所述支持第一制式的终端与所述第二制式基站间的连接。
10.根据权利要求8所述的多模终端,其特征在于,所述通信模块包括:
第一发送单元,用于在所述多模终端工作于所述第一制式时,按照所述第一制式的协议要求将来自所述第二制式基站的数据发送给所述支持第一制式的终端;
第二发送单元,用于在所述多模终端工作于所述第二制式时,按照所述第二制式的协议要求将来自所述支持第一制式的终端的数据发送给所述第二制式基站。
11.一种通信系统,其特征在于,包括:支持第一制式的终端、多模终端和第二制式基站,其中,
所述多模终端是权利要求8至10中任一项所述的多模终端;
所述支持第一制式的终端包括:
建立模块,用于通过所述多模终端建立所述支持第一制式的终端与所述第二制式基站间的连接;
通信模块,用于通过所述多模终端及所述连接与所述第二制式基站进行通信。
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