CN113950028B - 用于终端设备与网络侧设备的通信方法及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种用于终端设备与网络侧设备的通信方法及终端设备，该方法属于通信技术领域，包括：终端设备与网络侧设备建立主通信链路；终端设备检测到一个或多个其他终端设备，并从一个或多个其他终端设备中确定一个或多个终端设备作为协作通信设备，并将协作通信设备作为用于协作通信的信息通知网络侧设备；终端设备通过与协作通信设备建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接，在终端设备和网络侧设备之间形成由协作通信设备中继传输的协作通信链路；终端设备与网络侧设备基于主通信链路和协作通信链路并行地通信，或基于协作通信链路通信。本申请可以利用近距离感知快速的选择协作通信设备，利用邻近终端协作，复用各自的天线能力，以增强信号质量、提高网络吞吐量。

Description

用于终端设备与网络侧设备的通信方法及终端设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及用于终端设备与网络侧设备的通信方法及终端设备。
背景技术
随着无线通信技术的迅速发展，用户对通信的传输速度的要求越来越高，支持高速和大容量的数据传输的方式是必要的，为了满足用户对无线数据的通信量的需求，已经有很多支持高数据传输的无线通信方式，然而现有技术的通信方式，在受到网络覆盖不好(如5G网络部署初期覆盖不全面)、网络拥塞(如体育赛事、演唱会现场)、信号传输衰减大(如毫米波信号穿墙)、信号干扰等因素影响时，会影响通信效果，降低了用户通信体验。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种用于终端设备与网络侧设备的通信方法及终端设备，能够解决终端设备与网络侧设备的通信网络异常时，无法有效通信的问题。
本申请的一些实施方式提供了一种用于终端设备与网络侧设备的通信方法。以下从多个方面介绍本申请，以下多个方面的实施方式和有益效果可互相参考。
第一方面，本申请提供一种用于终端设备与网络侧设备的通信方法，包括：终端设备与网络侧设备建立主通信链路；终端设备检测到一个或多个其他终端设备，并从一个或多个其他终端设备中确定一个或多个终端设备作为协作通信设备，并将协作通信设备作为用于协作通信的信息通知网络侧设备；终端设备通过与协作通信设备建立基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接，在终端设备和网络侧设备之间形成由协作通信设备中继传输的协作通信链路；终端设备与网络侧设备基于主通信链路和协作通信链路并行地通信，或基于协作通信链路通信。本申请通过近距离检测多个终端设备，并从多个终端设备中选择一个设备终端协作通信设备，来辅助终端设备与网络侧设备之间的通信，进而在在主通信链路不能通信时，可以通过协作通信链路实现通信数据的传输。
在本申请第一方面的实施例中，终端设备检测到一个或多个其他终端设备，包括：终端设备检测到主通信链路存在异常，并且启动对其他终端设备的检测。也就是说，在终端设备出现通信故障时，通过启动对其他终端设备的检测，以寻找可以协作通信设备。进而通过协作通信设备辅助终端设备解决通信故障的问题。
在本申请第一方面的实施例中，终端设备确定主通信链路的异常，包括：终端设备检测到其接收的信号的强度值小于或等于预设阈值，则确定主通信链路异常；终端设备检测到其接收的信号的信噪比小于或等于预设阈值，则确定主通信链路异常；或终端设备检测到其与网络侧设备之间的网络传输的速度小于或等于预设速度，则确定主通信链路异常。该判定方式简单，且可以有效判断出终端设备与网络侧设备的通信异常。
在本申请第一方面的实施例中，终端设备基于近距离测量技术检测到一个或多个其他终端设备。近距离检测可以不需要外部网络的支持，对网络五依赖，且可以快速的寻找到周边的设备。
在本申请第一方面的实施例中，确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备，包括：终端设备至少测量其与每一个其他终端设备之间的距离，并选择距离最小或选择预设距离内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。通过对距离的限定可以有效的确保终端设备与协作通信设备之间的有效连接。
在本申请第一方面的实施例中，确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备，包括：终端设备至少测量自身的信号接收端的朝向至朝向指向每一个其他终端设备时的旋转的角度，选择角度最小的或选择符合预设角度内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。该方法通过手机接收端的朝向来确定用于协作的终端设备，用户只需要旋转手机，并将信号接收端指向终端设备，就可以确定想要的协作通信设备，用户操作更加方便、灵活。
在本申请第一方面的实施例中，确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备，包括：终端设备获取其他终端设备的信号信息，信号信息包括其他终端设备所接收的信号的强度值或者信噪比，并选择信号的强度值或信噪比值最大的终端设备作为协作通信设备；或者，将信号的强度值或信噪比值符合预设值内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。通过信号的强度值和信噪比来寻找协作通信设备，可以确保找到较佳的信号的协作通信设备，以确保协作通信设备可以有效的辅助数据的传输。
在本申请第一方面的实施例中，终端设备测量其与每一个其他终端设备之间的距离，测量自身的信号接收端的朝向至朝向指向每一个其他终端设备时的旋转角度，以及获取其他终端设备的信号信息，信号信息包括其他终端设备接收的信号的强度值或信噪比；终端设备基于距离、角度及信号信息确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。通过对多种因素的考虑，以便于终端设备找到通信性能最优的协作通信设备。
在本申请第一方面的实施例中，终端设备根据距离、角度及信号信息对其他终端设备进行优先级排序，并确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。采用优先级排序的方式，可以便于终端设备在有限的资源内，找到最佳的协作通信终端。
在本申请第一方面的实施例中，终端设备分别对距离、角度及信号信息设置权重值，并对距离、角度及信号的强度值进行加权求和后，或者，对距离、角度及信噪比进行加权求和后，确定分值最大的或符合设定值内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。以便于选出最优的协作通信设备。
在本申请第一方面的实施例中，确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备，包括：终端设备接收用户输入的指定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。用户可以根据自己的需求自行选择协作通信设备，提高用户的交互体验。
在本申请第一方面的实施例中，终端设备向网络侧设备发送或从网络侧设备接收通信数据，通信数据被分割成第一数据和第二数据以用于传输，其中第一数据在主通信链路上传输，第二数据在协作通信链路上传输。通过分割传输的方式，可以两个链路同时传输数据，提高通信效率。
在本申请第一方面的实施例中，第二数据在协作通信链路上传输，包括：在终端设备接收网络侧设备的数据传输链路中，终端设备接收协作通信设备生成的发射寻向信号，并确定寻向信号到达自身时的到达角；终端设备将到达角发送给协作通信设备，以使协作通信设备根据到达角将天线阵列的波束指向终端设备方向，并与终端设备建立基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接，终端设备基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接从网络侧设备接收第二数据。该方法可以实现终端设备与协作通信设备有效的连接并通信。
在本申请第一方面的实施例中，第二数据在协作通信链路上传输，包括：在终端设备向网络侧设备发送数据的链路中，终端设备接收协作通信设备生成的发射寻向信号，并根据寻向信号得到寻向信号离开协作通信设备的离开角；终端设备根据离开角将天线阵列的波束指向协作通信设备方向，并与协作通信设备建立基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接，终端设备基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接向网络侧设备发送第二数据。该方法可以实现终端设备与协作通信设备有效的连接并通信。
第二方面，本申请还公开一种终端设备，包括：
存储器，用于存储由设备的一个或多个处理器执行的指令，以及
处理器，用于执行上述第一方面实施例所述的方法。
第三方面，本申请还包括一种系统，该系统包括终端设备和网络侧设备，其中，所述终端设备包括：
存储器，用于存储由设备的一个或多个处理器执行的指令，以及
处理器，用于执行上述第一方面实施例所述的方法。
第四方面，本申请还包括一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行第一方面实施例所述的方法。
附图说明
图1为本申请手机与基站在协作通信系统的架构图；
图2为本申请手机的结构示意图；
图3为本申请实施例的用于终端设备与网络侧设备的下行链路的通信方法的流程图；
图4为本申请实施例的终端设备根据距离确定协作通信设备的场景图；
图5为本申请实施例的终端设备根据角度确定协作通信设备的场景图；
图6为本申请实施例的终端设备根据信号信息显示的界面示意图；
图7a为本申请实施例的终端设备的界面示意图；
图7b为本申请实施例的终端设备的界面示意图；
图7c为本申请实施例的终端设备的界面示意图；
图7d为本申请实施例的终端设备的界面示意图；
图7e为本申请实施例的终端设备的界面示意图；
图8为本申请实施例的协作通信系统中的上行通信的结构示意图；
图9为本申请实施例的协作通信系统中的下行通信的结构示意图；
图10为本申请实施例的终端设备的结构示意图；
图11为本申请一些实施例的一种设备的框图；
图12为本申请一些实施例的一种片上系统(SoC)的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
可以理解的是，如本文所使用的，术语“模块””可以指代或者包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用、或群组)和/或存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他适当硬件组件，或者可以作为这些硬件组件的一部分。
可以理解的是，在本申请各实施例中，处理器可以是微处理器、数字信号处理器、微控制器等，和/或其任何组合。根据另一个方面，所述处理器可以是单核处理器，多核处理器等，和/或其任何组合。需要说明的是，本申请中的网络侧设备可以是基站,也可以是通过基站进行通信的电子设备等，在此并不作为限定。协作通信设备可以是邻近用户终端设备的一个或多个其他终端设备。终端设备可以是符合本申请所公开的能够进行无线通信或网络通信的终端设备，如手机、平板PC、桌上型PC,高清电视机、播放器、机顶盒等。
下面将结合附图并以手机与基站的通信为例，对本申请的实施例作进一步地详细描述。
图1示出了手机与基站在协作通信系统的架构图。如图1所示，该系统架构图中包括用户的手机101，与手机101通信的基站102，以及一个协作通信手机103。其中，用户的手机101与基站102建立主通信链路104，用户的手机101与协作通信设备103和基站103之间建立协作通信链路105，该手机101基于主通信链路104和协作通信链路105与基站102进行通信数据的传输，其中通信数据可以被分割为两部分数据，一部分数据通过主通信链路104进行传输，另一部分数据通过协作通信链路105进行传输，当终端设备101与基站102的通信异常时，可以通过协作通信手机103辅助手机101与基站102的通信，以分别传输两部分数据，有效的提高用户的手机与基站的通信效率。需要说明的是，本申请中协作通信手机的数量不限于一个，也可以是多个，在协作通信手机为多个时，通信数据可以被对应的分为多份，以使每一个协作通信设备分别传输部分通信数据，以提高通信效率。此外，本申请也可以通过协作通信链路105传输全部的通信数据，以在主通信链路104不能通信时，可以通过协作通信链路105实现通信数据的传输。
本申请的通信数据是指终端设备向网络侧设备发送，或者从网络侧设备接收的数据，例如，终端设备向网络侧设备发送短消息时的信息数据，或者是终端设备在观看视频时，从网络侧设备下载的视频等，在通信数据的分割过程中，可以按照通信数据的字符长度进行划分，也可以按照数据的类型进行划分，例如，分割短消息对应的通信数据时，可以通过控制字符的长度，将短消息的分为等长度或不等长度字符的两部分，或者多部分。分割视频对应的通信数据时，可以通过图像数据类型和音频数据类型对其进行划分。以便于主通信链路和协作通信链路对通信数据的快速传输，提高了通信的可靠性和设备系统的吞吐量。
下面以手机作为终端设备为例，对终端设备的结构及通信过程进行描述，图2示出了手机的结构示意图。参考图2，手机100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，传感器模块180，按键190，摄像头193，显示屏194。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，距离传感器180F，触摸传感器180K等。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对手机100的具体限定。在本申请另一些实施例中，手机100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
处理器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。
在本申请的一个实施例中，处理器110可以通过设置的存储器来存储用于实施根据本申请的协作通信方法的指令。在该指令被执行后，协作通信模式开启，终端通过无线通信模块160获取一个或多个设备作为协作通信设备的指令，以及通过控制移动通信模块150与网络侧设备通信的指令。在下面的实施例中将具体描述处理器通过这些指令控制移动通信模块150和无线通信模块160完成手机100与网络侧设备协作通信的过程。
在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobi le industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现手机100的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现手机100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现手机100的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。
可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对手机100的结构限定。在本申请另一些实施例中，手机100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为手机100充电，也可以用于手机100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。
手机100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。手机100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在手机100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在手机100上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequencymodulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中，手机100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得手机100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。
在一些实施例中，无线通信模块160可以通过电磁波信号的飞行时间(Time ofFlight，TOF)技术测量手机100与邻近周边设备之间的距离，并获取周边设备的设备名称，以及通过天线2向周边设备发射电磁波信号和从所述周边设备接收电磁波信号，以得到信号的离开角(Angel of Departure，AoD)和到达角(Angel of Arrival，AoA)，进而获取邻近的周边设备所在的方向。例如，手机100可以通过蓝牙的多载波相位差的距离测量得到手机100与邻近周边设备间的距离，并获取周边设备的名称(设备的型号，或者用户对手机设置的名称等)，同时可以获取信号向周边设备发射时的离开角以及接收来自周边设备的信号的到达角。又如，手机100可以通过超宽带(Ultra Wideband，UWB)等近距离无线通信技术，获取手机100与邻近周边设备间的距离，以及信号波的到达角和离开角。这些角度及距离的信息由无线通信模块160通过UART接口传递给处理器110，以便于处理器110根据这些角度及距离判断出可以用于协作通信的设备，并完成手机100与网络侧设备协作通信的过程。
无线通信模块160还可以获取周边设备的信号信息，其中信号信息包括可以由天线1接收周边设备信号的强度值和信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)。
上述的实施例中的距离、角度及信号信息等参数都可以无线通信模块160通过UART接口传递给处理器110，处理器110根据这些参数判断出可以用于协作通信的设备，处理器110根据角度信息获取到协作通信设备的方向，并在上行通信中，通过调整由天线1组成的阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，将天线1的波束指向协作通信设备，从而使得天线1能够获得明显的阵列增益，并与协作通信设备建立虚拟的D2D(Deviceto Device，设备到设备)的虚拟MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)通信连接，以能够实现手机100与网络侧设备协作通信的过程。
显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic lightemitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，手机100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。
手机100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(comp lementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，手机100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。
在一些实施例中，摄像头193可以为深度摄像头或RGB摄像头，也可以是深度摄像头与RGB摄像头的结合，摄像头193可以通过立体视觉的原理(stereo，MVS)来计算出邻近周边设备与手机100之间的距离。
压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。手机100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，手机100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。手机100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定手机100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定手机100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测手机100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消手机100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。
距离传感器180F，用于测量距离。手机100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，手机100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
触摸传感器180K，也称“触控器件”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于手机100的表面，与显示屏194所处的位置不同。
显示屏194或触控屏作为输出单元可以用于显示由无线通信模块160测量得到的邻近的周边设备，以及上述实施例中提到的这些设备与手机100之间的距离，接收的信号信息等，用户可以通过显示屏194观察到周边设备的情况，同时通过作为输入单元的触摸传感器180K可以直接输入用户的指令，以便于用户与手机100的交互，提高用户体验。为了更好的理解本申请，下面对本申请中提及的术语进行说明。
协作通信是指利用移动中继节点来增加特定用户容量的技术，其原理是在小区所有节点工作频带相同的情况下，可以将系统分解成三类节点，基站为源节点、特定用户(高速用户)为目的节点、其他用户终端为中继节点，所有中继节点都可以看作是特定用户节点的收发天线，从而网络就等于一个多输入多输出(MIMO)天线系统，被称为是虚拟多入多出天线(V-MIMO)系统，能支持高速用户的特定容量。
本申请中的协作通信模式是指，用于寻找能够辅助终端设备(目的节点)与网络侧设备(如基站)进行通信的协作通信设备(中继节点)，以使得终端设备与网络侧设备通过协作通信设备完成彼此之间的数据传输。
到达角(AoA)是指到达观测点的波辐射传播方向的量度。即波射线与水平面或水平面法线之间的夹角。
离开角(AoA)是指离开发射端的波辐射传播方向的量度。即波射线与水平面或水平面法线之间的夹角。
到达角(AoA)和离开角(AoD)技术均以接收器和发射器为基础。举例说明到达角(AoA)，一个多天线线性数组的设备作为接收器，另一个单天线的设备作为发射器，假设无线电波作为平面波面而非球形。如果发送正弦波的发射器位于与数组线垂直的法线，则数组中的每个天线将接收相同相位的输入信号。如果发射器不在法线，则接收天线将测量信道之间的相位差，利用相位差信息估算到达角度。在AoD中，接收器和发射器角色互换，接收器仅使用一个单天线，而发射器则使用多天线。测量相位差的原理与到达角是相同的。
本申请中的近距离测量技术是指在一定的短距离内能够发现其他设备，并可以与发现的其他设备建立短距离无线连接，或者，获取其他设备与测量设备间的距离。例如，终端设备的蓝牙、Wi-Fi、超宽带、超声波等无线通讯技术，以及深度摄像头或双目摄像头等距离测量技术。
下面以具体的实施例来介绍终端设备与网络侧设备的通信过程。其中，网络侧设备以基站为例，图3示出了用于终端设备与基站的通信方法的流程图。
参考图3所示，在步骤310，终端设备与基站建立主通信链路，例如用户通过手机观看高清视频、或者用户与朋友视频通话、或者接收或发送短消息等过程中建立的通信链路。
在步骤S320，终端设备执行对主通信链路的异常检测，例如对终端设备接收的信号信息、网络传输的速度等进行检测，信号信息的检测可以包括终端设备接收的信号信息值或信噪比的检测。
在步骤S330，终端设备判断主通信链路是否异常，具体地，终端设备可以由以下几种异常情况进行判断，当用户利用终端设备观看高清视频，而视频界面发生了卡顿，如在2秒内视频界面保持同一界面，即终端设备检测到下载速度等于0KB/S。或者，终端设备检测到接收的信号的强度值小于或等于预设阈值，如信号的强度值小于-85dBm时。举例说明，用户在户外运动(如爬山、徒步)，终端设备收发信息延时或失败，此时终端设备可以基于上述异常情况判断主通信链路异常，开启协作通信模式，并执行步骤S340，以寻找可以作为协助终端设备与网络侧设备通信的协作通信设备。若未发生上述的异常情况则终端设备继续执行步骤S320。本申请的其他实施例，在主通信链路未发生异常时，也可以通过用户手动开启协作通信模式，以使终端设备执行步骤S340。
在步骤S340，终端设备检测并发现周边邻近的其他终端设备，例如，用户的手机通过蓝牙搜与其手机配对的邻近的多个朋友手机，从多个朋友的手机中确定一个或多个手机作为协作通信设备。具体地，终端设备通过近距离测量技术，例如，终端设备的蓝牙、Wi-Fi、超宽带、超声波、深度摄像头、双目摄像头等对周边近邻的其他终端设备进行检测，当终端设备检测到一个或多个其他终端设备后，并从一个或多个其他终端设备中确定一个或多个终端设备作为协作通信设备，同时，终端设备将协作通信设备作为用于协作通信的信息通知网络侧设备，以使得网络侧设备与指定的协作通信设备建立通信连接。
在步骤340中，终端设备选择了一个或多个协作通信设备，并将对应的协作通信设备告知网络侧设备之后，终端设备执行步骤350。也就是说，终端设备将用于协作通信的设备的通信地址等信息告知网络侧设备，以便于网络侧设备与该协作的设备建立连接，以实现通信数据的准确传输。在步骤350中，终端设备通过与协作通信设备建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接，在终端设备和网络侧设备之间形成由协作通信设备中继传输的协作通信链路，以使得终端设备与网络侧设备基于主通信链路和协作通信链路并行地通信。可以通过复用协作通信设备的天线能力完成终端设备与网络侧设备间通信数据的传输，以增强终端设备的信号质量、提高网络吞吐量提高用户的通信体验。
在步骤360中，终端设备通过主通信链路和协作通信链路从基站接收通信数据，或向基站发送通信数据。其中通信数据的一部分可以通过主通信链路传输，另一部分可以通过协作通信链路传输，进而提高终端设备的通信效率。
下面结合附图对根据本申请的实施方式的通信方法中的步骤S340中的确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备的过程进一步的描述。
根据本申请的一个实施例，在步骤340中，终端设备可以根据多种参数作为来选定用于协作通信的手机的标准。
根据本申请的一个实施例，在步骤340中，终端设备可以测量其与每一个周边的潜在的用于协作的终端设备之间的距离，其中，终端设备可以基于Wi-Fi、蓝牙、UWB、超声波等近距离无线通信技术或深度摄像头等图像处理技术对周边近邻的其他终端设备与其自身之间的距离进行测量，并选择距离最小或选择预设距离内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。例如，如图4所示，终端设备400发现距离其100CM以内的手机401、手机402和手机403，且该终端设备400分别与手机401距离45CM，与手机402距离62CM，与手机403距离73CM，若设定选择距离其50CM以内的手机作为协作通信设备，则确定手机401为协作通信设备。当终端设备确定用户协作通信的手机后，将该手机的通信地址等信息告知基站，以使得基站可以与该手机401建立通信连接，以接收来自手机401的数据或者向该手机401发送数据。
本申请中的选择距离最小，或选择预设距离内的一个或多个其他终端设备，可以根据实际终端设备当前的情况进行选择，通常情况下，终端设备可以选择距离最小的设备作为协作通信设备，可以避免多个手机连接时，对终端设备内部资源和电量的消耗，且距离最小的可以提高终端设备与协作通信设备连接的可靠性。而当终端设备传输的数据较大时，可以选择预设距离内多个终端设备作为协作通信设备，以提高传输的速度。而当选择预设距离内的设备仅有一个时，则选择该设备作为协作通信设备。此外，本申请中也可以通过用户手动来选定协作通信设备。在此并不作为限定。
在本申请的另一个实施例中，在终端设备测量到多个潜在的用于协作的终端设备，若根据距离最小或预设距离内来选择协作通信设备规则时，符合规则的设备的通信性能弱于规则之外的设备通信性能，也可以选择通信性能较好的规则外的设备。例如，按照最小距离的规则选定设备时，最小距离的A设备采用4G通信，而距离仅次于A设备的B设备采用5G通信，则终端设备可以选择B设备。以选择较佳通信性能的协作通信设备，提高终端设备与网络侧设备的通信效率。
根据本申请的另一个实施例，在步骤340中，终端设备可以利用陀螺仪等角度测量传感器来测量自身的信号接收端的朝向至朝向指向每一个周边的潜在的用于协作的终端设备时的旋转的角度，选择角度最小的或选择符合预设角度内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。如图5所示，终端设备500的信号接收端的朝向至该朝向指向手机501和手机502时的旋转的角度分别为30度和40度，按照设定要求的选择角度最小对应的手机作为协作通信设备，则选择手机501作为协作通信设备。该方法通过手机接收端的朝向来确定用于协作的终端设备，用户只需要旋转手机，并将信号接收端指向终端设备，就可以确定想要的协作通信设备，用户操作更加方便、灵活。
根据本申请的一些实施例，在步骤340中，终端设备还可以利用Wi-Fi、蓝牙、UWB、超声波技术等近距离无线通信技术接收每一个周边的终端设备发送寻向信号，并得到该寻向信号离开周边的终端设备时的离开角(AoD)，或者该寻向信号到达终端设备时的到达角(AoA)。该终端设备可以选择符合设定角度的对应的终端设备作为协作设备，例如，选择角度在0-30°之间的对应的设备作为协作设备。需要说明的是，本申请中的到达角和离开角的计算方法可以采用现有技术进行计算，在此不在详细介绍。
根据本申请的另一些实施例，在步骤340中，终端设备可以利用Wi-Fi、蓝牙、UWB、超声波技术等近距离无线通信技术获取其他终端设备接收的信号的强度值或信噪比等信号信息，，并选择信号的强度值或信噪比值最大的终端设备作为协作通信设备；或者，将接收的信号的强度值或信噪比值符合预设值内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。例如，参考图6，手机的界面601显示测量得到的手机610，手机620，和手机630对应的信号的强度值分别为-90dBm，-95dBm，-100dBm，若按照接收的信号的强度值符合预设值-90dBm以上的手机为协作通信设备，则手机600可以选择手机610作为协作通信设备。本申请的其他实施例中，可以根据实际情况设定优先排序的规则，在发现的设备中均不能满足排在最前的设定规则时，可以按照优先级顺序逐个执行各规则指令以选取协作通信设备，直到确定至少一个协作通信设备。例如，结合图6进行说明，当优先设定的信号的强度值符合预设值-80dBm以上的手机作为协作通信设备，而在发现的手机中并不能满足该设定规则的要求时，手机600可以直接执行另一设定规则，即选择接收的信号的强度值最大的手机610作为协作通信设备，或者选择信号强度值由高到底排列后，排在前两位的手机610和手机620作为协作通信设备，以实现能够在邻近发现的手机中得到至少一个手机作为协作通信设备。
终端设备使用上面列举的各种参数来选定协作通信设备时，既可以是使用距离、角度、信号的强度值和信号的信噪比中的其中一个，也可以使用其中的两个乃至全部参数。以下以使用全部参数为例进行说明。
在本申请的一个实施例中，终端设备在使用距离、角度及信号信息等参数作为选定协作设备的标准时，对于三者的优先级排序有不同的设定。每个标准被赋予了各自的优先级。在发现了多个可以用于协作通信的终端设备后，依据该优先级进行排序，依此确定一个或多个终端设备作为协作通信设备。举例来说，在选定协作设备时，终端设备将排序标准的优先级设定为距离、信号的强度、角度。那么在从终端设备周边的设备中优先选择距离最近的。如果出现距离相同的，则考虑信号强度最大的，依此类推，以确定最优的协作通信设备。另外，当出现当前已连接的协作通信设备断掉后，终端设备可以按照上述的优先级排序重新选择最优协作通信设备，以确保终端设备的有效通信。而在选定多个协作设备时，按照上述优先级排序，终端设备可以优先选择距离符合预设要求的协作通信设备，当在预设要求距离内没有发现可以协作的终端设备，则考虑信号的强度符合预设值内的协作通信设备，以此类推。采用优先级排序的方式，可以便于终端设备在有限的资源内，找到最佳的协作通信终端。此外，在选定多个协作设备时，还可以从距离、角度及信号信息的参数中分别选出各参数中最优的设备作为多个协作通信设备，例如，分别选择距离最近的、角度最小的和信号强度值最大中的多个最优的协作通信设备，便于数据的有效传输。作为另一种方式，终端设备在使用距离、角度及信号的强度值等参数作为选定协作设备的标准时，可以基于这三个参数赋予周边的终端作为协作通信设备的可行性赋予一个分值。并且终端设备为将上述实施例中的距离、角度和信号的强度值等参数赋予权重值。参数各自的分值分别与权重相乘后再求和。或者，终端设备在使用距离、角度及信号的信噪比等参数作为选定协作设备的标准时，基于距离、角度及信噪比赋予周边的终端作为协作通信设备的可行性赋予一个分值，并将分值分别与权重相乘后再求和，确定分值最大的或符合设定值内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。例如，如表1所示：
表1，按照距离、角度和信号的强度值的打分规则
按照表1中的打分规则，终端设备依次对各参数设置权重值，以便于选出最优的协作通信设备。对距离值、信号的强度值和角度值赋予分值，将每个其他终端设备对应的距离、角度和信号信息赋予的分值分别乘以各自的权重再求和，得到该其他终端设备对应的分值，按照上述求分值的规则依次求出每一其他终端设备的对应的分值，并确定分值最大或符合设定值内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
需要说明的是，本申请实施例中的提及的各个参数的分值及权重值的设定仅是示例性的说明，为便于对确定协作通信设备过程的理解，在此并不作为限定。
虽然上面列举了利用距离、角度、信号信息中的至少一个，或者三者全部来进行判定协作设备的实施方式。但是，作为另外的实施方式，可以利用其中的以上任意两个的组合来确定协作设备，在此并不作为限定。
此外，在本申请的另一个实施例中，终端设备接收用户输入的指定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。终端设备可以通过特定的界面显示，向用户显示检测到的邻近的周边的设备，用户根据自己的需求手动选择一个或多个终端设备作为协作通信的设备，终端设备接收到用户的手动选择的终端设备的指令，并执行该指令，将指定的一个或多个终端设备作为协作通信设备。其中，界面的显示方式可以是多种的，如可以按照参数值的优选方式进行图标排列展示，如，距离由远及近，角度由小到大，信号的强度值由大到小的顺序进行排列，或者按照信任的等级进行排序，例如，按照信任等级进行排列，可以根据与用户的终端设备有过通信的设备中，通信次数由多到少进行排列。也可以是通过雷达图的形式直观的展示等。举例说明，以测量周边设备的距离为例，如图7a所示的图标排列展示图，当终端设备测量到与周边邻近的终端设备的距离，可以按照距离由近及远的顺序排列，并将距离最近的作为推荐的优选设备在手机的显示屏的第一界面701向用户展示，如图7a所示，手机通过蓝牙搜索周边的设备，并在界面701中，将测量到的设备按照距离由近及远进行排列显示，依次为Nucy的P40、HonorP20、Vivi的P30、PLK-AL20、POC-ASDE和Mate20pro。并且手机按照设定的最近距离可以推荐Nucy的P40作为协作通信设备，用户根据界面701可以看到检测到这些终端设备，用户可以直接点推荐的Nucy的P40设备，也可以选择自己想要选择的设备以确定为协作通信设备。为了提高选择的可信度，用户在点击界面701上显示的终端设备后，例如，用户点击Nucy的P40的设备，进一步显示第二界面702，显示再次确认的协作通信的选项，如“您确定选择Nucy的P40为协作通信设备？”当用户点击界面702的“yes”选项后，将确定在第一界面701点击的Nucy的P40作为协作通信设备，可以提高用户的交互体验。
如图7b所示的信任的等级的排列图，终端设备可以根据信任等级将检测到的周边的设备在界面上显示，如图7b所示，在第三界面703中显示可信任的设备为Nucy的P40、HonorP20、Vivi的P30，有风险的设备为PLK-AL20、POC-ASDE和Mate20pro。并且将信任程度最高的Nucy的P40向用户推荐，以方便用户直接选择。其中，信任程度的高低可以根据设备之间曾经通信的次数进行排列，例如手机与Nucy的P40的通信次数最多，则认为最可靠。而有风险的设备可以根据未曾通信，或通信次数小于设定次数进行判定。此外，终端设备的界面显示还可以通过雷达图的形式进行展示，如图7c所示，第四界面704，通过雷达图的形式显示获取周边邻近设备，用户可以通过下拉菜单705选择想要的选定标准。如图7c所示，选定标准可以包括：按距离优先、按角度优先、按信噪比优先、手机推荐优先，其中，各标准对设备的排序和选择可以参考上述实施例中关于距离、角度和信号信息参数选择描述。当用户选定推荐优先的选定方式时，被推荐的设备将显示名称或者颜色等进行区分未推荐的设备，如，手机根据用户选定的推荐优先，推荐了Nucy的P40，并且在界面704中显示Nucy的P40，以便于用户在界面704中观看到选中的Nucy的P40。此外，也可以根据信任程度选项，仅选择信任的设备，如图7d所示，第五界面706中，当用户勾选仅显示信任设备选项时，所有被信任的用户的设备将被显示，如界面706中仅显示Nucy的P40、Vivi的P30和HonorP20几个可以信任的设备，以提高用户通信的安全性。
需要说明的是，本申请中描述的界面的显示方式仅是示例性的说明，也可以采用其他的形式，如饼图、柱形图、线性图等方式显示各参数值及参数值对应的设备名称等，在此并不作为限定。
在本申请的实施例中，当终端设备通过近距离检测技术并没有寻找到周边邻近设备时，可以通过界面显示或语音播报的方式告知用户并没有找到潜在的用于协作通信设备，如图7e所示，当终端设备没有找到周边邻近的用于协作的通信设备时，显示第六界面707，界面707显示文字“当前无可用设备！”并显示是否继续寻找的选项，以便用户可以选择是否继续搜寻周边的设备。用户可以及时了解周边的情况，提高用户体验。
下面结合图1示出的协作通信系统的架构图，对图3中的步骤S350中的协作通信链路的建立以及对步骤S360主通信链路与协作通信链路在系统中的上行通信过程和下行通信过程中对通信数据的传输过程进行详细的描述。
图8示出了图1的协作通信系统中的上行通信的结构示意图，如图8所示，终端设备801向基站802通过主通信链路发送通信数据。首先描述步骤S350，当终端设备801发现该主通信链路异常，终端设备801寻找并确定协作通信设备,终端设备801接收协作通信设备803生成并发射的寻向信号，并得到该寻向信号到达终端设备的到达角，并根据到达角将天线阵列的波束804指向协作通信设备803方向，以得到较高的天线增益，实现与协作通信设备803建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接。在步骤360中，终端设备将通信数据可以分割为主链路数据和协链路数据，主链路数据和协链路数据为不同的数据，两者组合成完整的通信数据，其数据的分割方式在上述实施例中已详细说明，在此不在赘述。终端设备801基于步骤S350该D2D的虚拟MIMO通信连接向协作通信设备803发送协作链路数据，在由协作通信设备803向基站802传输协作链路数据。而主链路数据通过终端设备801直接传输至基站802，基站接收主链路数据和协作链路数据，完成上行通信中的数据传输过程。
举例说明，用户通过终端设备向朋友的终端设备发送短消息，首先该短消息发送至基站，在由基站发送给朋友的终端设备，在用户的终端设备向基站发送短消息的过程中，可将短消息中的一部分数据可以作为主链路数据通过主通信链路进行传输，另一部分数据通过视频中的音频数据可以作为协作链路数据通过协作通信链路进行传输，图像数据与音频数据由基站接收，完成上行通信中数据的传输。
图9示出了图1的协作通信系统中的下行通信的结构示意图，如图9所示，终端设备901从基站902通过主通信链路接收通信数据。首先描述步骤S350，当该主通信链路异常，终端设备901寻找并确定协作通信设备903，终端设备901接收协作通信设备903发射的寻向信号，并得到该寻向信号离开协作通信设备903的离开角，并将到达角发送给协作通信设备903，协作通信设备903根据到达角将天线阵列的波束904指向终端设备901方向，以得到较高的天线增益，实现与协作通信设备903建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接。在步骤S360中，基站902基于步骤S350中建立的D2D的虚拟MIMO通信连接向协作通信设备903发送协作链路数据，在由协作通信设备903向终端设备901传输协作链路数据。而主链路数据由基站通过主通信链路直接传输至终端设备，终端设备901接收主链路数据和协作链路数据，完成下行通信中的数据传输过程。举例说明，用户利用终端设备在观看视频的过程中，基站向用户的终端设备发送视频，视频中的图像数据可以作为主链路数据通过主通信链路进行传输，视频中的音频数据可以作为协作链路数据通过协作通信链路进行传输，图像数据与音频数据由终端设备接收，完成下行通信中数据的传输。
本申请的另一个实施例中，在主通信链路不能进行通信时，可以完全由协作通信链路对通信数据进行传输，以能够实现终端设备与网络侧设备的通信，提高用户的体验。
本申请实施例通过复用近邻的其他终端设备天线，可有效增强终端设备接收的信号强度、提升网络吞吐量，使得终端设备具有较好的鲁棒性，同时根据到达角和离开角配置天线阵列，快速实现波束赋形，与传统的360°扫描后确定波束赋形方向相比，能够有效降低终端设备对数据传输的时延与功耗。
基于上面的描述，下面具体描述本申请的一种终端设备，该终端设备用于执行上述各方法实施例。图10示出了终端设备的结构示意图。如图10所示，该终端设备包括：
通信模块1001，通信模块用于与网络侧设备建立主通信链路。
处理模块1002，检测到一个或多个其他终端设备，并从一个或多个其他终端设备中确定一个或多个终端设备作为协作通信设备，并将协作通信设备作为用于协作通信的信息通知网络侧设备。
通信模块1001通过与协作通信设备建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接，在终端设备和网络侧设备之间形成由一个或多个协作通信设备中继传输的一条或多条协作通信链路；
处理模块1002基于主通信链路和协作通信链路并行地通信。
根据本申请的一个实施例，处理模块1002检测到主通信链路存在异常，并且启动对其他终端设备的检测。
根据本申请的一个实施例，述终端设备确定主通信链路的异常，包括：
终端设备检测到其接收的信号的强度值小于或等于预设阈值，则确定主通信链路异常；
终端设备检测到其接收的信号的信噪比小于或等于预设阈值，则确定主通信链路异常；或
终端设备检测到其与网络侧设备之间的网络传输的速度小于或等于预设速度，则确定主通信链路异常。
根据本申请的一个实施例，处理模块基于近距离无线通信技术检测到一个或多个其他终端设备。
根据本申请的一个实施例，处理模块至少测量其与每一个其他终端设备之间的距离，并选择距离最小或选择预设距离内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
根据本申请的一个实施例，处理模块至少测量自身的信号接收端的朝向至朝向指向每一个其他终端设备时的旋转的角度，选择角度最小的或选择符合预设角度内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
根据本申请的一个实施例，处理模块获取其他终端设备的接收的信号信息，信号信息包括终端设备接收的信号的强度值或者信噪比，并选择信号的强度值或信噪比值最大的终端设备作为协作通信设备；或者，将信号的强度值或信噪比值符合预设值内的对应的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
根据本申请的一个实施例，处理模块测量其与每一个其他终端设备之间的距离，测量自身的信号接收端的朝向至朝向指向每一个其他终端设备时的旋转角度，以及获取其他终端设备的信号信息，信号信息包括终端设备接收的信号的强度值或者信噪比；
终端设备基于距离、角度及信号信息确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
根据本申请的一个实施例，终端设备根据距离、角度及信号信息对其他终端设备进行优先级排序，并确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
根据本申请的一个实施例，终端设备分别对距离、角度及信号信息设置权重值，并对距离、角度及信号的强度值进行加权求和后，或者，对距离、角度及信噪比进行加权求和后，确定分值最大的或符合设定值内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
根据本申请的一个实施例，处理模块接收用户输入的指定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
根据本申请的一个实施例，处理模块基于通信单元向网络侧设备发送或从网络侧设备接收通信数据，通信数据被分割成第一数据和第二数据以用于传输，其中第一数据在主通信链路上传输，第二数据在协作通信链路上传输。
根据本申请的一个实施例，第二数据在协作通信链路上传输，包括：
在通信模块接收网络侧设备的数据传输链路中，处理模块生成并通过通信单元向协作通信设备发射寻向信号，并确定寻向信号到达协作通信设备的到达角；
通信模块将到达角发送给协作通信设备，以使协作通信设备根据到达角将天线阵列的波束指向终端设备方向，并与终端设备建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接，
通信模块基于D2D的虚拟MIMO通信连接从网络侧设备接收第二数据。
根据本申请的一个实施例，第二数据在协作通信链路上传输，包括：
在通信模块向网络侧设备发送数据的链路中，通信模块接收协作通信设备生成的发射寻向信号，处理模块根据寻向信号得到寻向信号离开协作通信设备的离开角；
通信模块根据离开角将天线阵列的波束指向协作通信设备方向，并与协作通信设备建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接，
通信模块基于D2D的虚拟MIMO通信连接向网络侧设备发送第二数据。
本申请的终端设备的各模块具体通信过程在上述实施例中已经详细的说明，具体可参见上述实施例的通信方法，在此不在赘述。
本申请实施例通过复用近邻的其他终端设备天线，可有效增强终端设备接收的信号强度、提升网络吞吐量，使得终端设备具有较好的鲁棒性，同时根据到达角和离开角配置天线阵列，快速实现波束赋形，与传统的360°扫描后确定波束赋形方向相比，能够有效降低终端设备对数据传输的时延与功耗。
本申请还提供了一种终端设备，包括：
存储器，用于存储由设备的一个或多个处理器执行的指令，以及
处理器，用于执行上述实施例的通信方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时，使得处理器执行上述实施例的通信方法。
现在参考图11，所示为根据本申请的一个实施例的设备1200的框图。设备1200可以包括耦合到控制器中枢1203的一个或多个处理器1201。对于至少一个实施例，控制器中枢1203经由诸如前端总线(Front Side Bus，FSB)之类的多分支总线、诸如快速通道互连(Quick Path Interconnect，QPI)之类的点对点接口、或者类似的连接1206与处理器1201进行通信。处理器1201执行控制一般类型的数据处理操作的指令。在一实施例中，控制器中枢1203包括，但不局限于，图形存储器控制器中枢(Graphics Memory Controller Hub，GMCH)(未示出)和输入/输出中枢(Input Output Hub，IOH)(其可以在分开的芯片上)(未示出)，其中GMCH包括存储器和图形控制器并与IOH耦合。
设备1200还可包括耦合到控制器中枢1203的协处理器1202和存储器1204。或者，存储器和GMCH中的一个或两者可以被集成在处理器内(如本申请中所描述的)，存储器1204和协处理器1202直接耦合到处理器1201以及控制器中枢1203，控制器中枢1203与IOH处于单个芯片中。存储器1204可以是例如动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory，DRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)或这两者的组合。在一个实施例中，协处理器1202是专用处理器，诸如例如高吞吐量MIC处理器(Many Integerated Core，MIC)、网络或通信处理器、压缩引擎、图形处理器、通用图形处理器(General PurposeComputing on GPU，GPGPU)、或嵌入式处理器等等。协处理器1202的任选性质用虚线表示在图11中。
存储器1204作为计算机可读存储介质，可以包括用于存储数据和/或指令的一个或多个有形的、非暂时性计算机可读介质。例如，存储器1204可以包括闪存等任何合适的非易失性存储器和/或任何合适的非易失性存储设备，例如一个或多个硬盘驱动器(Hard-Disk Drive，HDD(s))，一个或多个光盘(Compact Disc，CD)驱动器，和/或一个或多个数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD)驱动器。
在一个实施例中，设备1200可以进一步包括网络接口(Network InterfaceController，NIC)1206。网络接口1206可以包括收发器，用于为设备1200提供无线电接口，进而与任何其他合适的设备(如前端模块，天线等)进行通信。在各种实施例中，网络接口1206可以与设备1200的其他组件集成。网络接口1206可以实现上述实施例中的通信单元的功能。
设备1200可以进一步包括输入/输出(Input/Output，I/O)设备1205。I/O 1205可以包括：用户界面，该设计使得用户能够与设备1200进行交互；外围组件接口的设计使得外围组件也能够与设备1200交互；和/或传感器设计用于确定与设备1200相关的环境条件和/或位置信息。
值得注意的是，图11仅是示例性的。即虽然图11中示出了设备1200包括处理器1201、控制器中枢1203、存储器1204等多个器件，但是，在实际的应用中，使用本申请各方法的设备，可以仅包括设备1200各器件中的一部分器件，例如，可以仅包含处理器1201和NIC1206。图11中可选器件的性质用虚线示出。
根据本申请的一些实施例，作为计算机可读存储介质的存储器1204上存储有指令，该指令在计算机上执行时使系统1200执行根据上述实施例中的计算方法，具体可参照上述实施例的方法，在此不再赘述。
现在参考图12，所示为根据本申请的一实施例的SoC(System on Chip，片上系统)1300的框图。在图12中，相似的部件具有同样的附图标记。另外，虚线框是更先进的SoC的可选特征。在图12中，SoC1300包括：互连单元1350，其被耦合至应用处理器1310；系统代理单元1380；总线控制器单元1390；集成存储器控制器单元1340；一组或一个或多个协处理器1320，其可包括集成图形逻辑、图像处理器、音频处理器和视频处理器；静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)单元1330；直接存储器存取(DMA)单元1360。在一个实施例中，协处理器1320包括专用处理器，诸如例如网络或通信处理器、压缩引擎、GPGPU、高吞吐量MIC处理器、或嵌入式处理器等。
静态随机存取存储器(SRAM)单元1330中可以包括用于存储数据和/或指令的一个或多个计算机可读介质。计算机可读存储介质中可以存储有指令，具体而言，存储有该指令的暂时和永久副本。该指令可以包括：由处理器中的至少一个单元执行时使Soc1300执行根据上述实施例中的计算方法，具体可参照上述实施例的方法，在此不再赘述。
本申请公开的机制的各实施例可以被实现在硬件、软件、固件或这些实现方法的组合中。本申请的实施例可实现为在可编程系统上执行的计算机程序或程序代码，该可编程系统包括至少一个处理器、存储系统(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。
可将程序代码应用于输入指令，以执行本申请描述的各功能并生成输出信息。可以按已知方式将输出信息应用于一个或多个输出设备。为了本申请的目的，处理系统包括具有诸如例如数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、微控制器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或微处理器之类的处理器的任何系统。
程序代码可以用高级程序化语言或面向对象的编程语言来实现，以便与处理系统通信。在需要时，也可用汇编语言或机器语言来实现程序代码。事实上，本申请中描述的机制不限于任何特定编程语言的范围。在任一情形下，该语言可以是编译语言或解释语言。
在一些情况下，所公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。所公开的实施例还可以被实现为由一个或多个暂时或非暂时性机器可读(例如，计算机可读)存储介质承载或存储在其上的指令，其可以由一个或多个处理器读取和执行。例如，指令可以通过网络或通过其他计算机可读介质分发。因此，机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制，包括但不限于，软盘、光盘、光碟、光盘只读存储器(Compact Disc Read Only Memory，CD-ROMs)、磁光盘、只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable ProgrammableRead Only Memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，EEPROM)、磁卡或光卡、闪存、或用于利用因特网以电、光、声或其他形式的传播信号来传输信息(例如，载波、红外信号数字信号等)的有形的机器可读存储器。因此，机器可读介质包括适合于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输电子指令或信息的任何类型的机器可读介质。
在附图中，可以以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而，应该理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是，在一些实施例中，这些特征可以以不同于说明书附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包括结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这些特征或者可以与其他特征组合。
需要说明的是，本申请各设备实施例中提到的各单元/模块都是逻辑单元/模块，在物理上，一个逻辑单元/模块可以是一个物理单元/模块，也可以是一个物理单元/模块的一部分，还可以以多个物理单元/模块的组合实现，这些逻辑单元/模块本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元/模块所实现的功能的组合才是解决本申请所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本申请的创新部分，本申请上述各设备实施例并没有将与解决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元/模块引入，这并不表明上述设备实施例并不存在其它的单元/模块。
需要说明的是，在本专利的示例和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然通过参照本申请的某些优选实施例，已经对本申请进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于终端设备与网络侧设备的通信方法，其特征在于，包括：
所述终端设备与网络侧设备建立主通信链路；
所述终端设备检测到一个或多个其他终端设备，并从所述一个或多个其他终端设备中确定一个或多个终端设备作为协作通信设备，并将所述协作通信设备作为用于协作通信的信息通知所述网络侧设备，其中，所述确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备，包括：所述终端设备至少测量自身的信号接收端的朝向至所述朝向指向每一个所述其他终端设备时的旋转的角度，选择角度最小的或选择符合预设角度内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备；
所述终端设备通过与所述协作通信设备建立基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接，在所述终端设备和所述网络侧设备之间形成由所述协作通信设备中继传输的协作通信链路；
所述终端设备与所述网络侧设备基于所述主通信链路和所述协作通信链路并行地通信，或基于协作通信链路通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备检测到一个或多个其他终端设备，包括：
所述终端设备检测到所述主通信链路存在异常，并且启动对其他终端设备的检测。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端设备确定所述主通信链路的异常，包括：
所述终端设备检测到其接收的信号的强度值小于或等于预设阈值，则确定所述主通信链路异常；或，
所述终端设备检测到其接收的信号的信噪比小于或等于预设阈值，则确定所述主通信链路异常；或，
所述终端设备检测到其与所述网络侧设备之间的网络传输的速度小于或等于预设速度，则确定所述主通信链路异常。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，
所述终端设备基于近距离测量技术检测到一个或多个其他终端设备。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，
所述终端设备测量其与每一个所述其他终端设备之间的距离，测量自身的信号接收端的朝向至所述朝向指向每一个所述其他终端设备时的旋转角度，以及获取所述其他终端设备的信号信息，所述信号信息包括所述其他终端设备接收的信号的强度值或信噪比；
所述终端设备基于所述距离、所述角度及所述信号信息确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述距离、所述角度及所述信号信息对所述其他终端设备进行优先级排序，并确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端设备分别对所述距离、所述角度及所述信号信息设置权重值，并对所述距离、所述角度及信号的强度值进行加权求和后，或者，对所述距离、所述角度及信噪比进行加权求和后，确定分值最大的或符合设定值内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述终端设备检测到一个或多个其他终端设备，并显示检测到的所述其他终端设备。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备，包括：
所述终端设备接收用户输入的指定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备向所述网络侧设备发送或从所述网络侧设备接收通信数据，所述通信数据被分割成第一数据和第二数据以用于传输，其中所述第一数据在所述主通信链路上传输，所述第二数据在所述协作通信链路上传输。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二数据在所述协作通信链路上传输，包括：
在所述终端设备接收所述网络侧设备的数据传输链路中，所述终端设备接收所述协作通信设备生成的发射寻向信号，并确定所述寻向信号到达自身时的到达角；
所述终端设备将所述到达角发送给所述协作通信设备，以使所述协作通信设备根据所述到达角将天线阵列的波束指向所述终端设备方向，并与所述终端设备建立基于D2D的虚拟MIMO通信连接，
所述终端设备基于所述设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接从所述网络侧设备接收所述第二数据。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二数据在所述协作通信链路上传输，包括：
在所述终端设备向所述网络侧设备发送数据的链路中，所述终端设备接收所述协作通信设备生成的发射寻向信号，并根据所述寻向信号得到所述寻向信号离开所述协作通信设备的离开角；
所述终端设备根据所述离开角将天线阵列的波束指向所述协作通信设备方向，并与所述协作通信设备建立基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接，
所述终端设备基于所述设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接向所述网络侧设备发送所述第二数据。
13.一种通信系统，其特征在于，包括终端设备，网络侧设备和协作通信设备，所述终端设备与所述网络侧设备建立主通信链路；
所述终端设备检测到一个或多个其他终端设备，并从所述一个或多个其他终端设备中确定一个或多个终端设备作为所述协作通信设备，并将所述协作通信设备作为用于协作通信的信息通知所述网络侧设备，其中，所述确定一个或多个其他终端设备作为协作通信设备，包括：所述终端设备至少测量自身的信号接收端的朝向至所述朝向指向每一个所述其他终端设备时的旋转的角度，选择角度最小的或选择符合预设角度内的一个或多个其他终端设备作为协作通信设备；所述终端设备通过与所述协作通信设备建立基于设备到设备的虚拟多输入多输出通信连接，在所述终端设备和所述网络侧设备之间形成由所述协作通信设备中继传输的协作通信链路；
所述终端设备与所述网络侧设备基于所述主通信链路和所述协作通信链路并行地通信，或基于协作通信链路通信。
14. 一种终端设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储由设备的一个或多个处理器执行的指令，以及
处理器，用于执行上述权利要求1-12任一项所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行权利要求1-12任一项所述的方法。
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