CN103905977A - 一种移动终端组网方法和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端组网方法，包括：将移动通信网络中适用于运营的频谱资源划分为三种频段：商业频段CB、需授权频段LB和无需授权频段UB；主叫移动终端在CB或LB或UB上与被叫移动终端建立无线通信连接；主叫移动终端和被叫移动终端采用软件无线电SDR方式实现。本发明还公开了一种移动终端。通过本发明不仅可以提高频谱资源的利用率，提高基站的资源使用率，扩大移动通信网络的覆盖范围，还能提升移动终端用户体验度。

Description

一种移动终端组网方法和移动终端

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是指一种移动终端组网方法和移动终端。

背景技术

现有的商用移动通信系统2G(GSM、CDMA IS-95)和3G(WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、Wimax)以及正在逐步试商用的4G(LTE、LTE-A)等的组网方法都是由运营商组网。先在特定覆盖区域内建设好基站设备后，组建移动通信网络，然后在这个网络的基础上，逐步地发展移动终端用户。

一个移动终端用户(源移动终端用户)如果要跟另外一个移动终端用户(目标移动终端用户)通信，那么源移动终端用户必须先与自身所在区域的源基站建立无线连接，经过移动通信网络到达目标移动终端用户所在的目标基站覆盖区域，再通过目标基站与目标移动终端用户建立无线连接，才能实现两个用户之间的移动通信，如图1所示。

在现有的组网方式下，移动运营商首先需要投资购买到无线频谱资源，然后投资建设移动通信网络；用户需要投资购买移动终端，租用移动运营商的网络，按照通话时长或者数据通信流量付费给移动运营商。

由于移动运营商的网络建设受到很多因素的限制(如考虑投资回报率，不可能在地广人稀的区域做到全部的网络覆盖；再如受到基站站址数量的限制，在热点地区的网络容量(容许多少个移动终端用户同时接入的能力)也不可能做到无限大)，所以总会存在许多移动终端用户无法通信的区域。对于移动运营商而言，可能这些区域的无线频谱资源是空闲的，但是如果两个移动终端之中的任何一个缺乏基站的空闲资源，那么两个移动终端之间仍然无法建立通信连接。这种情况下，对于移动运营商而言不仅浪费了无线频谱资源，还减少了在购买无线频谱资源投资上的收益率；此外，无法建立通信连接是因为两个移动终端之中的任何一个缺乏基站的空闲资源，那么对于容许移动终端接入的那个基站而言，由于对方基站资源的饱和导致了自身资源的浪费。对于移动终端用户而言，其购买的移动终端出现了无法使用的区域和无法使用的时间段，影响了用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种终端组网方法和移动终端，以解决基于现有运营商组网方式的移动通信中，存在移动终端用户无法通信的区域的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种移动终端组网方法，该方法包括：

将移动通信网络中适用于运营的频谱资源划分为三种频段：商业频段CB、需授权频段LB和无需授权频段UB；

主叫移动终端在所述CB或LB或UB上与被叫移动终端建立无线通信连接；

所述主叫移动终端和被叫移动终端采用软件无线电SDR方式实现。

所述主叫移动终端在所述LB或UB上与被叫移动终端建立点对点无线通信连接。

所述点对点无线通信连接为：

所述主叫终端和被叫终端之间直接的点对点无线通信连接；或者，

所述主叫终端和被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的点对点无线通信连接；或者，

所述一个主叫终端和至少一个被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的群组点对点无线通信连接。

所述主叫移动终端和被叫移动终端位于没有移动通信网络覆盖的区域、或者位于有移动通信网络覆盖的区域、但容量已满时，所述主叫移动终端在所述UB上与所述被叫移动终端建立点对点无线通信连接。

所述主叫移动终端和被叫移动终端位于移动通信网络覆盖的区域时，接收到所述主叫移动终端的无线通信连接建立请求的基站获取所述主叫移动终端和被叫移动终端的位置信息或者主叫移动终端与被叫移动终端之间的无线信号强度测量值；

基站根据所述位置信息确认所述主叫移动终端与被叫移动终端之间的距离小于预设值时，或者，基站确认主叫移动终端与被叫移动终端之间的无线信号强度测量值大于预设值时，通知所述主叫移动终端在授权的所述LB上与所述被叫移动终端建立点对点无线通信连接。

所述中继移动终端定期通过测量消息向移动通信网络中的基站上报计费基础信息；

所述计费基础信息包括：接收中继移动终端提供的中继服务的一个或多个移动终端的信息，以及中继移动终端向所述一个或多个移动终端提供中继服务的时长和/或中继移动终端提供中继服务时传递的数据流量。

所述中继移动终端采用所述SDR方式实现。

本发明还提供了一种移动终端，所述移动终端采用软件无线电SDR方式实现；移动通信网络中适用于运营的频谱资源包括三种频段：商业频段CB、需授权频段LB和无需授权频段UB，所述移动终端包括：

频段配置模块，用于为移动终端配置所述CB、LB和UB的信息；

通信模块，用于在所述CB或LB或UB上建立无线通信连接。

所述通信模块，还用于在所述LB或UB上建立点对点无线通信连接；所述点对点无线通信连接为：

主叫终端和被叫终端之间直接的点对点无线通信连接；或者，

主叫终端和被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的点对点无线通信连接；或者，

一个主叫终端和至少一个被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的群组点对点无线通信连接。

所述移动终端还包括：中继模块，用于在所述LB或UB上为点对点无线通信连接的建立提供中继服务。

所述移动终端还包括：计费模块，用于向所述中继模块获取计费基础信息，并定期通过测量消息向移动通信网络中的基站上报所述计费基础信息；

所述中继模块，还用于采集所述计费基础信息；所述计费基础信息包括：接受中继服务的一个或多个移动终端的信息，以及提供中继服务的时长和/或提供中继服务时传递的数据流量。

本发明移动终端组网方法和移动终端：将移动通信网络中适用于运营的频谱资源划分为三个频段：商业频段CB、需授权频段LB和无需授权频段UB；主叫移动终端在CB或LB或UB上与被叫移动终端建立无线通信连接。通过对LB频段和UB频段的使用，提高了频谱资源利用；另外，通过对UB频段的使用可以使移动终端在原核心网之外的区域建立通话，提高了用户体验度；两个移动终端之间的距离较近时，不使用有QOS保证、且费率较高的CB频段，仅使用LB频段就能够保证通话，一方面节省了移动用户通话费用提高了用户体验度，另一方面也提高了频率利用率；另外，本发明上述方案中的移动终端均采用SDR方式实现，如此，可以低成本的软件升级方式来使移动终端具备中继能力和点对点无线互联能力，以此来支持上述组网方式的实现。

附图说明

图1为基于现有组网方式的移动终端建立无线通信连接示意图；

图2为本发明实施例提供的移动终端组网方法流程示意图；

图3为基于本发明组网方式的点对点无线通信连接示意图一；

图4为基于本发明组网方式的点对点无线通信连接示意图二；

图5为基于本发明组网方式的点对点无线通信连接示意图三；

图6为基于本发明SDR方式实现的移动终端支持基带信号收、发互换的示意图；

图7为基于本发明ASIC方式实现的移动终端支持基带信号收、发互换的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

如图2所示，本发明实施例提供的移动终端组网方法的基本思想为：首先，将移动通信网络中适用于运营的频谱资源划分为三种频段：CB、LB和UB；然后，主叫移动终端在CB或LB或UB上与被叫移动终端建立无线通信连接。

其中，CB(commercial frequency band)为商业频段，具有Qos保证；LB(licensed frequency band)为授权频段，UB(unlicensed frequency band)为无授权频段。为了实现上述的技术方案，需要对现有的基站功能进行扩展，增加对LB频段和UB频段的检测功能。

其中，移动终端在CB上建立无线通信连接的实现为现有技术，此处不再赘述。本发明实施例所关注的是在LB或UB上建立无线通信连接的情况，具体如下：

主叫移动终端在LB或UB上与被叫移动终端建立点对点无线通信连接。

上述的点对点无线通信连接有三种形式：

一、主叫终端和被叫终端之间直接的点对点无线通信连接，如图3所示。

二、主叫终端和被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的点对点无线通信连接，如图4所示。

三、一个主叫终端和至少一个被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的群组点对点无线通信连接，如图5所示。

其中，对于在UB上建立点对点无线通信连接的情形包括：主叫移动终端和被叫移动终端位于没有移动通信网络覆盖的区域(即核心网以外的区域)、或者位于有移动通信网络覆盖的区域、但容量已满(无可用的频谱资源)时，主叫移动终端在UB上与被叫移动终端建立点对点无线通信连接。根据实际情况，该点对点无线通信连接可采用上述的三种形式。

在实际应用场景中，还有一种情况需要使用UB，例如，主叫移动终端位于移动通信网络覆盖的区域之外，在这种情况下，主叫移动终端搜索可以提供中继服务的移动终端，通过该中继移动终端接入移动通信网络，与被叫移动终端建立连接，其中，主叫移动终端与中继移动终端之间通过UB建立连接；再例如，被叫移动终端位于移动通信网络覆盖的区域之外，在这种情况下，主叫移动终端接入移动通信网络中的基站，该基站搜索可以提供中继服务的移动终端，控制该中继移动终端与被叫移动终端在UB上建立连接。这里，主叫或被叫移动终端与中继移动终端之间的基于UB的连接也可以称为点对点无线通信连接(第一种点对点无线通信连接形式)。这种无线通信连接建立的方式是通过用户的移动终端作为中继，扩展了原有核心网覆盖的区域，如此，基于现有组网的硬件基础，无需增加任何额外的硬件资源(仅需要在部分的移动终端增加中继功能，以SDR方式实现的移动终端采用低成本的软件升级方式即可具备中继功能；ASIC实现的移动终端若要具备中继功能，需要增加额外的硬件资源来支持)，就能实现核心网覆盖区域的扩展，这样，原先处于地旷人稀的、无网络覆盖的区域的用户，只要能够搜索到可以提供中继服务的移动终端，就能接入到核心网呼叫其他移动终端，也可以被核心网内的移动终端所呼叫。

对于在LB上建立点对点无线通信连接的情形为：主叫移动终端和被叫移动终端位于移动通信网络覆盖的区域时，接收到主叫移动终端的无线通信连接建立请求的基站获取主叫移动终端和被叫移动终端的位置信息，如果主叫移动终端和被叫移动终端之间的距离较近(例如小于预设值)时，基站通知主叫移动终端在授权的LB上与被叫移动终端建立点对点无线通信连接。该实施例中，通过位置服务进行定位来获取移动终端的位置信息，其中，通过位置服务进行定位的实现包括：通过全球定位系统(GPS，Global Positioning System)、网络辅助全球定位系统(A-GPS，Assisted GPS)、观测到达时间差(OTDOA，ObservedTime Difference of Arrival)方法等实现定位。另外，接收到主叫移动终端的无线通信连接建立请求的基站也可以获取主叫移动终端与被叫移动终端之间的无线信号强度测量值(该实施例中，基站可以通过下发测量控制信息，使两个移动终端返回或上报两者之间的无线信号强度的测量值)，当基站确认主叫移动终端与被叫移动终端之间的无线信号强度测量值之差大于预设值时，通知主叫移动终端在授权的LB上与被叫移动终端建立点对点无线通信连接。该实施例中的点对点无线通信连接可采用上述的三种形式。

需要指出的是，LB的使用需要授权，基站在接收到主叫移动终端的无线通信连接建立请求时，会为主叫移动终端到被叫移动终端之间的无线通信连接进行LB授权。采用此种无线通信连接的建立方式，主要是因为两个移动终端之间的距离较近，即使不经过基站通话质量也不会受到较大的影响，另外，在该过程中基站只参与无线通信连接的初始建立的请求和计费，中间的通话过程流量无需经过移动基站，不仅可以降低对基站的容量要求，还能减少移动运营商的设备投资，提高LB频段上的频谱利用率。

在上述的无线通信连接建立过程中部分移动终端充当了中继，因此，这些移动终端可以获得计费分成，前提是需要中继移动终端定期通过测量消息向基站上报计费基础信息；计费基础信息包括：接受中继移动终端提供的中继服务的一个或多个移动终端的信息，以及中继移动终端向一个或多个移动终端提供中继服务的时长和/或中继移动终端提供中继服务时传递的数据流量，根据这些计费基础信息，网络侧会按照系统中设定的相应费率核算计费信息，并分成给中继移动终端。

基于本发明实施例提供的组网方式，在具体应用时，采用不同频段提供中继服务时，移动终端获得的计费分成也不同。例如：本实施例提供了三种费率分别如下：

C1：CB频段上两个移动终端之间通过中继移动终端建立无线通信连接对应的费率；

C2：LB频段上两个移动终端之间通过中继移动终端建立无线通信连接对应的费率；

C3：UB频段上两个移动终端之间通过中继移动终端建立无线通信连接对应的费率。

由于CB频段有QOS保证、LB频段无QOS保证但需授权、UB频段无需授权，因此，优选地可以设定为C1＞C2＞C3。那么，在CB频段上提供中继服务的基站获得的计费分成最多，其次是LB频段上提供中继服务的移动终端，最后是UB频段上提供中继服务的移动终端。

在本发明实施例中，UB频段优选地为空闲频率资源，且UB频段服务于核心网以外的区域，那么可以制定更加灵活的计费策略，将使用该UB频段建立无线通信连接对应的费率设置的较低，也可以免费。那么，对于核心网以外的区域(一般为出于投资回报率未建基站保证覆盖率的区域)，采用近乎免费的政策，可以吸引更多的移动用户，同时，对网络覆盖不足给出了补偿措施进而提升了用户满意度，且使用空闲频谱(UB频段)的方式也提高了频率资源利用率。

在上述组网方式中，优选地，移动终端采用软件定义无线电(SDR，SoftwareDefined Radio)方式实现。由于基带信号很容易进行上行处理和下行处理的互换，射频部分在TDD模式时本来就是互易的，因此对移动终端的影响比较小；FDD模式需要射频发射和接收的模拟滤波器具备互换的能力，对移动终端硬件的影响较大一些。而本发明实施例采用SDR方式实现的移动终端，可以采用低成本的软件升级方式就能够使移动终端具备基带信号收、发互换的能力，如图6所示中继移动终端。具备基带信号收、发互换的能力的移动终端能够提供中继服务，以及支持点对点无线互联能力。

本发明实施例提供的移动终端也可以采用专用集成电路(ASIC，application-specific integrated circuit)的方式实现，如图7所示，通过该方式，需要增加相应的硬件资源，才能使移动终端具备基带信号收、发互换的功能，因此，这种方式相比SDR方式需要投入更多的成本。

为了实现上述组网方法，本发明提供了一种移动终端，包括：频段配置模块，用于为移动终端配置CB、LB和UB的信息；通信模块，用于在CB或LB或UB上建立无线通信连接。

本发明实施例提供的移动终端采用SDR方式或ASIC方式实现，支持多种不同的移动通信制、支持CB、LB和UB的频率资源，还可以提供中继服务，具备点对点无线互联能力。

较佳地，通信模块，还用于在LB或UB上建立点对点无线通信连接。

移动终端还包括：中继模块，用于在CB或LB或UB上为无线通信连接的建立提供中继服务。

移动终端还包括：计费模块，用于向中继模块获取计费基础信息，并定期通过测量消息向移动通信网络中的基站上报计费基础信息；

中继模块，还用于采集计费基础信息；计费基础信息包括：接受中继服务的一个或多个移动终端的信息，以及提供中继服务的时长和/或穿越了中继终端的数据流量。

通过本发明上述的技术方案可知，本发明提供出的上述组网方法不仅可以提高频谱资源的利用率，提高基站的资源使用率，扩大移动通信网络的覆盖范围，还能提升移动终端用户体验度。

对于移动运营商来说，该组网方法可以提高频谱资源的空域利用率，增加LB频段上仅通过出租频谱就能获得投资收益的能力，在LB和UB频段上以移动终端充当中继的方式降低了硬件设备(主要指基站)的投资。

对于移动终端用户来说，该组网方法可为用户带来收益：当移动终端空闲时，经过用户许可后，可以为其它移动终端提供中继服务来获得计费分成。另外，该组网方式支持UB频段上的两个移动终端直连对讲功能，因此，移动终端用户可以使用近乎免费或完全免费的对讲服务。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种移动终端组网方法，其特征在于，该方法包括：

将移动通信网络中适用于运营的频谱资源划分为三种频段：商业频段CB、需授权频段LB和无需授权频段UB；

主叫移动终端在所述CB或LB或UB上与被叫移动终端建立无线通信连接；

所述主叫移动终端和被叫移动终端采用软件无线电SDR方式实现。

2.根据权利要求1所述移动终端组网方法，其特征在于，所述主叫移动终端在所述LB或UB上与被叫移动终端建立点对点无线通信连接。

3.根据权利要求2所述移动终端组网方法，其特征在于，所述点对点无线通信连接为：

所述主叫终端和被叫终端之间直接的点对点无线通信连接；或者，

所述主叫终端和被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的点对点无线通信连接；或者，

所述一个主叫终端和至少一个被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的群组点对点无线通信连接。

4.根据权利要求2或3所述移动终端组网方法，其特征在于，

所述主叫移动终端和被叫移动终端位于没有移动通信网络覆盖的区域、或者位于有移动通信网络覆盖的区域、但容量已满时，所述主叫移动终端在所述UB上与所述被叫移动终端建立点对点无线通信连接。

5.根据权利要求2或3所述移动终端组网方法，其特征在于，

所述主叫移动终端和被叫移动终端位于移动通信网络覆盖的区域时，接收到所述主叫移动终端的无线通信连接建立请求的基站获取所述主叫移动终端和被叫移动终端的位置信息或者主叫移动终端与被叫移动终端之间的无线信号强度测量值；

基站根据所述位置信息确认所述主叫移动终端与被叫移动终端之间的距离小于预设值时，或者，基站确认主叫移动终端与被叫移动终端之间的无线信号强度测量值大于预设值时，通知所述主叫移动终端在授权的所述LB上与所述被叫移动终端建立点对点无线通信连接。

6.根据权利要求3所述移动终端组网方法，其特征在于，所述中继移动终端定期通过测量消息向移动通信网络中的基站上报计费基础信息；

所述计费基础信息包括：接收中继移动终端提供的中继服务的一个或多个移动终端的信息，以及中继移动终端向所述一个或多个移动终端提供中继服务的时长和/或中继移动终端提供中继服务时传递的数据流量。

7.根据权利要求3所述移动终端组网方法，其特征在于，所述中继移动终端采用所述SDR方式实现。

8.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端采用软件无线电SDR方式实现；移动通信网络中适用于运营的频谱资源包括三种频段：商业频段CB、需授权频段LB和无需授权频段UB，所述移动终端包括：

频段配置模块，用于为移动终端配置所述CB、LB和UB的信息；

通信模块，用于在所述CB或LB或UB上建立无线通信连接。

9.根据权利要求8所述移动终端，其特征在于，

所述通信模块，还用于在所述LB或UB上建立点对点无线通信连接；所述点对点无线通信连接为：

主叫终端和被叫终端之间直接的点对点无线通信连接；或者，

主叫终端和被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的点对点无线通信连接；或者，

一个主叫终端和至少一个被叫终端之间经过单跳或多跳中继移动终端的群组点对点无线通信连接。

10.根据权利要求9所述移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：中继模块，用于在所述LB或UB上为点对点无线通信连接的建立提供中继服务。

11.根据权利要求10所述移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：计费模块，用于向所述中继模块获取计费基础信息，并定期通过测量消息向移动通信网络中的基站上报所述计费基础信息；

所述中继模块，还用于采集所述计费基础信息；所述计费基础信息包括：接受中继服务的一个或多个移动终端的信息，以及提供中继服务的时长和/或提供中继服务时传递的数据流量。

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