[发明专利]用于建立移动蜂窝通信系统内的两个或多个用户设备之间的直接无线电通信的过程和系统

说明书

技术领域

在移动电信领域中，本发明涉及了解其中移动终端所位于的无线电 环境和基于这一了解做出决策的能力。更具体地，它涉及通过使用感 知无线电技术在构成蜂窝系统一部分的终端之间建立直接无线电通信 的可能性。

背景技术

感知无线电在研究开发领域是一个相对新的概念(首先由皇家技术 学院的Joseph Mitola在2000年5月8日在“Cognitive Radio.An Integrated AgentArchi tecture for Software Defined Radio Dissertation”；然而，它已经引起了工业界的兴趣并且毫无疑问地将 出现在未来的电信系统中。感知无线电基于这样的事实，即用户的通 信设备能够了解它所位于的无线电环境并且使用这一了解做出决策 (例如，它是否可以发射，以及当发射时它应当使用什么最佳频谱以 便不产生干扰)。关于这一思想的方面之一是当前的无线电通信系统 没有充分利用可用于它们的整个频谱，即给定任何时刻和地点(在为 该系统所授权的地理区域内)，极有可能是存在可用于比正在进行的 通信(发射/接收)更多的通信的频谱。例如，这将允许提供有感知无 线电智能的用户设备来扫描这一点上的频率并且使用那些空闲(即未 被系统使用)的频率。

另外，用户设备之间的直接无线电通信是已知的概念并且用于商业 技术方案中，无论是在完全独立的系统(例如步话机)中还是作为存 在于蜂窝系统中的功能(例如，TETRA)。正是基于这样的事实，即如 果移动用户设备从无线电的角度来说可以相互“看到”对方的话则它 们可以相互直接进行通信。最典型的通信是语音通信，通常遵循半双 工模式(每次仅一个人可以讲话)。如果这个直接无线电通信发生在 蜂窝系统中，则它可能专有地由终端来处理，而不需要网络的介入， 或者它可能由蜂窝系统的网络节点(比如基站)辅助或者由蜂窝系统 的网络节点(比如基站)控制。这一通信在物理层中是直接的，即无 线电信号从一个设备到另一个设备；因此，不应当混淆涉及较高层中 的直接通信的其他概念，比如举例来说在IP层中流行的“对等”通信 (其中物理信号实际上穿越一个用户设备和另一个用户设备之间的许 多中间节点)。

PTT(一键通)概念最初涉及半双工线路中的通信方法，包含按下按 钮并且保持它以能够发射(即，讲话)并且释放它以能够接收(即， 收听)，其是最老的移动电话协议之一。最近，术语PTT(一键通)被 使用更多涉及存在于移动电话中的功能并且与由移动运营商提供的业 务有关，使得所描述的动作被模仿；例如，在订阅该业务的一组用户 中，其中一个用户(每次仅一个人)可以通过按下他或她的移动终端 的PTT按钮来讲话而其他人将通过他们的电话的耳机即刻听到他或者 她的讲话。在工业上这一业务的普遍实现，称作PoC(基于蜂窝的一键 通)，现在正处于标准化过程中，基于分组传输(GPRS、UMTS)和SIP 和RTP协议。

中继技术的概念通常与其他概念比如自建网络(自构网络、专有网 络、网格网络等等)的概念结合。这是一个很宽泛的概念，其当前正 处于很热情的研究中。对于这里所描述的本发明最有关的方面涉及扩 大覆盖以使得实现从无线电的观点来说相互看不到对方的用户之间能 够通信的可能性。举例来说，如果有一个用户A的移动设备，其中用 户A位于另一个用户B的范围内，同时有一个第三设备C，也在B的范 围内，但是这样以来A和C不能看到对方(即，在两者之间不能是直 接无线电通信)，于是通过使用中继技术，B可以是A和C之间的桥接， 这样以来他们可以相互讲话(从而存在直接无线电信号A-B部分和另 一B-C部分)。这一中继可以从简单重复物理信号直到暗含寻址和路 由的更复杂的算法。

有几种系统，这样的系统包括在蜂窝系统内的移动终端之间直接通 信的思想，在蜂窝终端的单个设备中结合步话机或者一般的或者“通 用的”步话机设备的概念。

因此，举例来说，公开号为WO98/35515的PCT专利申请描述了在 具有特定频率的移动终端之间直接通信的思想，或者德国专利申请DE 10006688涉及一种结合GSM和DECT的系统。关于商业技术方案，可能 提到了TETRA无线电通信系统，它包括终端之间，以及配备有MOTOtalk 离网数字步话机功能的摩托罗拉终端(其将常规的蜂窝电话和常规的 步话机结合)直接的直接模式。